内容正文:
第16讲 电功、电功率和电热的综合计算
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(并的越多,总电阻反而越小,并且总电阻小于任意支路电阻)
只有R1和R2并联时,
若
比例关系
,
,
非纯电阻
纯电阻
电功
电功率
焦耳定律
总功和总功率
题组一、面积相关的计算问题
1.(2023上·福建龙岩·九年级统考期末)某电煮锅简化电路如图甲所示,R1和R2均为阻值恒定的电热丝,S、S1为自动开关,能够自动切换大火、小火两档功率。使用时,把电煮锅接入220V电路中,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求:
(1)电煮锅大火档的电功率;
(2)若将1.1kg的水从20℃加热到100℃,水吸收多少热量?
(3)若加热这些水的过程,电煮锅用大火加热10min,再用小火加热2.5min,求此过程电煮锅加热的效率。
2.(2022上·河北石家庄·九年级石家庄市第四十二中学校考期末)如图甲为一款家用电饭锅的简化电路,其中和均为电热丝,煮饭时闭合开关、,饭熟后温控开关自动断开,电饭锅处于保温状态。图乙为电饭锅某次煮饭全过程功率随时间变化的图像。已知电饭锅保温挡的功率为110W,电阻的阻值为88Ω,家庭电路的电压U为220V。当电饭锅正常工作时,求:
(1)保温时的电流;
(2)加热时电饭锅的功率;
(3)这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能。
3.(2022上·福建宁德·九年级统考期末)图甲是某消毒柜的电路原理简图,包括工作电路和控制电路。工作电路中的R0为阻值不变的加热电阻。控制电路电源电压恒定,电阻R1阻值为100Ω;置于消毒室内的R2为热敏电阻,其阻值随温度变化如表一。加热一段时间,控制电路中的电流达到0.01A时,消毒室内温度最高,工作电路的开关S0自动断开;当消毒室内温度降到80℃时,控制电路中的电流为0.006A,此时开关S0自动闭合,电阻R0重新发热。在某次40min的消毒过程中,加热电阻R0的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)加热电阻R0的阻值;
(2)工作电路消耗的电能;
(3)消毒室内的最高温度。
表一:
温度t/℃
…
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
…
热敏电阻R2/Ω
…
2100
1500
1150
900
720
591
550
520
500
485
…
4.(2022上·山西临汾·九年级统考期末)如图甲所示是一台全自动米糊机,中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原材料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热。如图乙所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P-t”图像,表格内是主要技术参数。求:
(1)米糊机电热管的电阻是多少;
(2)米糊机正常工作时做一次米糊,消耗的电能是多少?
额定容积
1.5L
加热功率
1000W
额定电压
220V
电机功率
130W
额定频率
50Hz
机器净重
1.9kg
整机尺寸
232×174×298cm
5.(2023上·河南商丘·九年级统考期末)如图甲是一种两挡位电热水壶,图乙为其简化电路,其中和均为电热丝,且,为总开关,为温控开关;丙图为其30min内功率随时间变化的图像;首先热水壶在加热挡下工作,4min内将1.1kg水从20℃加热到100℃,之后停止加热,第25min时,热水壶进入保温挡。求:
(1)1.1kg水从20℃加热至100℃所吸收的热量;[水的比热容]
(2)前4min加热过程中电热水壶的热效率;
(3)在此30min内,电热水壶所消耗的电能。
6.(2023上·广东江门·九年级统考期末)某品牌的旅行电热杯具有加热和保温两挡功能,额定电压为220V,其工作原理可简化为图甲,S0为温控开关,R1,R2为电热丝(阻值不变),它在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像如图乙。求:
(1)电热杯在5~8min时处于加热挡还是保温挡?此时,S0的状态是闭合还是断开?
(2)R1、R2的阻值;
(3)电热杯在0~8min内总共消耗的电能。
7.(2022上·河南郑州·九年级统考期末)小明对家中的电热水壶进行了研究,该热水壶有加热和保温两挡,内部电路简化示意图如图甲,使用该电热水壶烧水的过程中,消耗的电功率随时间变化的图象如图乙。请回答下列问题:
(1)电阻R1的阻值;
(2)保温时电阻R1的功率;
(3)加热过程中消耗的电能。
二、动态电路中的最值问题
8.(2022上·河北石家庄·九年