内容正文:
电功、电功率和热量
的综合计算
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电功、电功率和热量的综合计算
电功:表示电流做功的多少
电功率:表示电流做功的快慢
焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比
电功、电功率和热量的综合计算
例1.(1)一款电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位),已知R1=44Ω,R2=2156Ω,外界气压为一个标准大气压,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)当开关S置于 (选填“1”或“2”)时电热水壶处于加热挡,这个时候它的功率是多大?
(2)保温状态下电路中的电流是多少?
(3)若将体积为1L,初温为20℃的水烧开需要7分钟,求电水壶的加热效率 η.(结果保留一位小数)
2
0.1A
72.7%
1100W
电功、电功率和热量的综合计算
(1)当开关S置于 (选填“1”或“2”)时电热水壶处于加热挡,这个时候它的功率是多大?
(2)保温状态下电路中的电流是多少?
2
(3)若将体积为1L,初温为20℃的水烧开需要7分钟,求电水壶的加热效率 η.(结果保留一位小数)
电功、电功率和热量的综合计算
例2:如图所示,是一种电吹风的工作原理图,有“冷风”和“热风”两个档位。
电功、电功率和热量的综合计算
(1)在吹“热风”时,开关应掷向 (填序号)。
(2)表中是电吹风的部分参数,求吹冷风时电路中的电流。(保留一位小数)
(3)求电热丝 R 的电阻。
(4)若电风扇的电阻是1Ω,某次使用该电吹风,吹热风5分钟,求消耗的电能和产生的热量各是多少?
1
200
0.9A
48.4Ω
3.6*105J
300243J
(2)表中是电吹风的部分参数,求吹冷风时电路中的电流。
电功、电功率和热量的综合计算
(3)求电热丝R的电阻。
并联电路中,电路中的总功率等于各用电器消耗电功率之和
(4)某次使用该电吹风,吹热风5分钟,求消耗的电能和产生的热量各是多少?
电功、电功率和热量的综合计算
例3.如图甲、乙所示,相同容器中装了质量都为 2kg 的纯净水,用不同电加热器加热,设加热器放出的热量全部被水吸收,得到如图丙所示的水温与加热时间的图象,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。下列说法正确的是( )
A.加热相同时间,两杯水吸收的热量相同
B.加热器1和加热器2的功率之比是3:2
C.吸收相同的热量,甲杯中水的末温比乙杯的高
D.加热1min时,甲容器中的水吸收热量为1.68×105J
电功、电功率和热量的综合计算
例4.家庭常用电热水壶的铭牌数据如图表所示,若加热电阻的阻值不随温度的变化而改变(C水=4.2×103J/kg•℃),下列选项正确的是( )
额定电压 220V
额定加热功率 1100W
最大盛水量 1kg
A.电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是44Ω
B.电热水壶正常工作时的电流是0.5A
C.将1kg、20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收的热量为3.36×105J
D.将1kg、20℃的水在1标准大气压下烧开,电热水壶需正常工作5.5分钟,此电热水壶的效率为85%
C
电功、电功率和热量的综合计算
例5.如图所示,为电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有 800W 快煮和慢炖两档,其工作过程是:按下开关,自动选择 800W 档将汤煮至沸腾,然后自动跳至慢炖档进行保温慢炖。求:
(1)R1的阻值是多少?
(2)已知R2=3R1,则慢炖档功率多大?
(3)某次炖汤,花了15分钟快煮至100℃,又用了30分钟慢炖,已知汤的质量为2kg,初温为20℃,汤的比热容为4.0×103J/(kg•℃),则汤煮至沸腾吸收了多少热量?本次炖汤共消耗了多少电能?
60.5Ω
200W
6.4×105J
1.08×106J
$$