专题16 热与电综合的计算

2023年下学期人教版9年级物理全册期末总复习必考专题学案 专题16 热与电综合的计算 学习解决专题问题思维方法 解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、 电功公式、电功率公式等；涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。 一、解决电热综合计算题一般涉及到的物理公式 1.物体吸热公式：Q吸=cm(t-t0)=cm△t 2.放热公式：Q放=cm(t0-t)=cm△t 3.热值公式：Q放=mq 4.热效率公式：η= Q有/Q总 5.电功公式：W=UIt 注意：公式W=UIt，适用于任何电路，而公式的变形式W=IRt和只适用于纯电阻电路，即将电能全部转化为热能的电路。 6.电功率公式： （1）定义式P=W/t （2）计算式：P=UI （3）推导式:. 二、解决电热综合计算题一般涉及到的物理规律 1.热平衡方程：Q吸= Q放 2.串并联电路电流、电压特点 串联电路： （1）串联电路中各处电流相等，即I=I1=I2=……=In； （2）串联电路两端的电压等于各支路电压之和,即:U=U1+U2+……+Un； （3）串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和，即R=R1+R2+……+Rn。 并联电路： （1）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+……+In； （2）各并联支路两端电压相等，即：U=U1=U2=……=Un； （3）并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的阻值倒数之和，即1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn。 3.欧姆定律：I=U/R 4.焦耳定律：Q=IRt 学会专题问题典型例题解析 【例题1】（2023江苏宿迁）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于_______挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为________；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为_______Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更________的电饭锅。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】 【例题2】（2023辽宁营口）某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示，S为总开关， S1为自动控制开关， R1和R2为阻值不变的发热电阻，R2=840Ω， 加热功率为 1210W，电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c 水=4.2×103J/(kg∙℃)，标准大气压]求： （1）水吸收的热量； （2） 把水烧开需要多长时间（结果保留整数）； （3）电水壶的保温功率。 学通专题必考问题精炼基本功 1. （2023黑龙江大庆）图甲为某品牌饮水机及其铭牌，图乙为其内部简化电路图，该饮水机有加热和保温两个挡位。R1、R2均为电热丝，当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡，当温度达到100℃时自动切换到保温挡，饮水机始终在额定电压下工作，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）电热丝R1的阻值； （2）热水箱中的水由70℃加热到 100℃所吸收的热量； （3）饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。 2. 如图为小明家的电压力锅，图是它的铭牌，在锅内装入2.5kg初温为15℃的食材，加热至 95℃，已知，问： （1）电压力锅加热时，电流为______A，电阻为______Ω； （2）此过程中，食材吸热______J；这些热量相当于完全燃烧______m3天然气放出的热量； （3）若该压力锅的加热效率为 80%，此加热过程需要多长时间？ 3.（2023江苏泰州） 小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻，，该电炖锅的原理图如图所示。请解答： （1）闭合开关S、S1，电炖锅处于______挡； （2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？ （3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热10min，可将一锅1.5kg的汤从20℃加热到100℃，电炖锅的加热效率是多少？（汤的比热容取4×103J/(kg·℃)） 4. （2023山东潍坊）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压，、是电热丝，，“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，置于“加热”挡位，箱内温度从升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求： （1）“保温”时恒温箱的电功率； （2）电热丝的阻值； （3）恒温箱的恒温温度。 5．（2023山西）如图是某多功能电饭锅，具有