专项特训18·电学与热学综合计算·（重难特训+好题精练）期末复习·2023-2024九年级上册期末备考·物理·人教版·（教用+学用）

专项特训18·电学与热学综合计算·重难特训+好题精练（学用） 重难特训 重点特训1 电功率与焦耳定律综合计算 【典例1】 （2023•黑龙江）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg•℃）。求： （1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流； （2）电热丝R2的阻值； （3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间； （4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率。 【特训变式题】 1．小明家的电热水器及其简化电路如图所示，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，电热水器部分参数如表所示： 额定电压 220V 频率 50Hz 保温功率 220W 加热功率 2200W 水箱容量 50L（50kg） （1）当S1和S2均闭合时，电热水器处于 　 　状态。（选填“加热”或“保温”） （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）加热时流过电热丝R2的电流是多少？ （4）假设将一满箱水加热，温度升高22℃，用时40min，则电热水器的效率是多少？已知，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），Q＝cm（t1﹣t0）。电热水器的效率等于水吸收的热量与热水器消耗的电能的比值（用百分比表示）。 重点特训2 含图像的电功率综合计算 【典例2】 如图所示，如表、图甲分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，图乙为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求： （1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量； （2）本次工作过程共消耗的电能； （3）R1和R2的阻值。 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 加热功率 1210W 保温功率 40W 【特训变式题】 2．王瑞学习电功率知识后，回家观察家用电器的功率。王瑞发现家里的热菜板能通过手机软件远程设定预约加热模式，自动实现预热、保温和加热功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现保温功率为220W，低挡预热功率和高挡加热功率信息因污渍看不清楚。该同学利用所学知识测高挡加热功率，电路两端电压为220V，断开家中其它所有用电器，只接热菜板在电路中热菜，记下在高挡加热过程在30min内转消耗电能为0.22kW•h。图乙是本次使热菜板工作3.5h的P﹣t图象。图甲为智能热菜板电路原理图，R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响。求： （1）热菜板的高挡加热功率。 （2）R1、R2的阻值。 （3）本次使用热菜板工作3.5h煲汤消耗的电能。 难点特训3 含有效率的电热综合计算 【典例3】 （2023•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S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝440Ω，“加热”时恒温箱的电功率P加热＝550W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率η＝80%。恒温箱的容积V＝2m3，箱内空气密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。求： （1）“保温”时恒温箱的电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）恒温箱的恒温温度。 【特训变式题】 3．（2023•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。 难点特训4 多档位电热综合计算 【典例4】 如图甲所示是额定电压为220V的家用智能电热马桶盖，其电路图如图乙所示，R1和R2是两个电阻器（电热丝），开关S2可接a或b，通过开关S1和S2的不同接法组合，可实现“高、中、低”三温挡调节加热功能（如表），求： S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接b 接a 接a 接b 功率 P0＝0 P1＝22W P2＝44W P3 （1）R1的阻值； （2）R2的阻值； （3）高温挡