第18章 专题1 电与热综合计算（PPT课件）-【勤径学升】2023-2024学年九年级下册物理同步练测（人教版）

物 理 第十八章　电功率 专题1　电与热综合计算 电与热的简单计算　　 (重庆)如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，电阻R2的阻值为30 Ω。当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.3 A，求： (1)电阻R1的阻值。 (2)当开关S1、S2均闭合时，通电10 s电阻R2产生的热量。 1题图 解：(1)当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1＝ eq \f(U,I1) ＝ eq \f(3 V,0.3 A) ＝10 Ω； (2)当开关S1、S2均闭合时，U2＝U＝3 V， 通过R2的电流I2＝ eq \f(U2,R2) ＝ eq \f(3 V,30 Ω) ＝0.1 A， 通电10 s电阻R2产生的热量： Q＝I22R2t＝(0.1 A)2×30 Ω×10 s＝3 J。 答：(1)电阻R1的阻值为10 Ω；(2)当开关S1、S2均闭合时，通电10 s电阻R2产生的热量为3 J。 (西宁)孝顺的小梅同学给爷爷网购了一台额定电压 为220 V的双挡位电热足浴器，足浴器某次加热工作时的控 制面板显示如图所示。 (1)足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多大？ (2)足浴器装入质量为5 kg，初温为20 ℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少？加热所用的时间是多长？[不计热量损失，水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (3)若晚上用电高峰时的实际电压只有200 V，足浴器的实际加热功率是多少？(计算结果保留两位小数，电热丝阻值不变) 2题图 解：(1)足浴器在加热状态下正常工作时的电流： I＝ eq \f(P加热,U额) ＝ eq \f(880 W,220 V) ＝4 A； (2)由图知，足浴器将水加热到42 ℃，水吸收的热量 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(42 ℃－20 ℃)＝4.62×105 J。 不计热量损失，则Q吸＝Q放， 加热时间t′＝ eq \f(Q放,P加热) ＝ eq \f(4.62×105 J,880 W) ＝525 s； (3)加热状态下，足浴器的电阻R＝ eq \f(U额,I) ＝ eq \f(220 V,4 A) ＝55 Ω，当实际电压为200 V时，足浴器的实际加热功率P实＝ eq \f(U额2,R) ＝ eq \f(（200 V）2,55 Ω) ≈727.27 W。 答：(1)足浴器在加热状态下正常工作时的电流是4 A；(2)当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是4.62×105 J，加热所用的时间是525 s； (3)足浴器的实际加热功率是727.27 W。 小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表 (如图所示)和手表，测出一些家用电器的有关数据。 (1)当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表 1分钟转了3圈，电冰箱在这段时间消耗的电能是多少？ (2)当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，此时电热水壶的电功率是多少？ (3)如果用此电热水壶把1 kg的水由20 ℃加热至沸腾需要的时间是多少？[不考虑热量的损失，气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 3题图 解：(1)电冰箱消耗电能： W冰＝ eq \f(3 r,1 500 r/（kW·h）) ＝ eq \f(1,500) kW·h＝7.2×103 J； (2)共消耗电能： W＝ eq \f(33 r,1 500 r/（kW·h）) ＝ eq \f(11,500) kW·h＝7.92×104 J， 电热水壶消耗电能：W热＝W－W冰＝7.92×104 J－7.2×103 J＝7.2×104 J，t＝1 min＝60 s， 电热水壶的电功率： P＝ eq \f(W热,t) ＝ eq \f(7.2×104 J,60 s) ＝1 200 W； (3)水吸收热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J， 消耗电能：W1＝Q吸＝3.36×105 J， 时间：t＝ eq \f(W1,P) ＝ eq \f(3.36×105 J,1 200 W) ＝280 s。 答：(1)电冰箱在这段时间消耗的电能是7.2×103 J；(2)此时电热水壶的电功率是1 200 W；(3)如果用此电热水壶把1 kg的水由20 ℃加热至沸腾需要的时间是280 s。 用电器铭牌问题　　 (山西太原一模)每年山东的供暖时间长达四个多月，供暖时由于室内空气干燥，很多家庭采用加湿器给空气加湿，如图甲所示是某型号电热式加湿器，简化电路图如图乙，部分技术参数如表。加湿器的发热电阻(虚线框内的部分)浸没在水中，先把水箱中的水加热至沸腾后，即可喷出水蒸气，增加空气湿度