精练24 电功电热的计算——2024年浙江中考科学专项突破限时精练

精练24 电功电热的计算 知识点一、电功、电功率公式 1. 计算公式：P=UI=W/t(适用于所有电路) 由此可得电功W=UIt 2. 对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=U2/R 3. 串联电路和并联电路中电功和电功率的关系 串联电路 并联电路 电功 电功率 总电功率 ， ， 电功率的比例关系 知识点二、焦耳定律、电热器 (1) 电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q＝I2Rt。 (2) 电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。其优点：①清洁卫生，②热效率高，③方便调控，缺点是非加热用电器工作时也产生热量。 知识点三、串联、并联式电热器挡位 （并联式） （1）S1接b、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，此时电路功率（串联电路合着求） （2） 断开S1、闭合S2时，只有R1接入电路，处于中档，此时电路功率 （3）S1接b、S2闭合时，R1和R2并联，电阻最小，实际功率大，处于高档，此时电路功率（并联电路分着求） （串联式） （1） S1闭合、S2断开时，R1和R2串联，电阻最大，实际功率小，处于低档，此时电路功率 （2） S1、S2闭合时，只有R1接入电路，电阻最小，实际功率大，处于高档，此时电路功率 考向一 电动率的计算 [例题1] （2023•秀洲区校级一模）在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图象如图乙所示。求： （1）30min内电路消耗的总电能； （2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流； （3）电阻R2的阻值。 考向二 串联式电热器 [例题2] （2023•越城区一模）图甲是小明家新买的一台某品牌储水式电热水器，图乙是其内部结构简化图，其中S1为手动开关，S2为温控开关，当水温升高到50℃时，温控开关S2自动切换到保温状态：R1、R2为水箱中加热盘内的电热丝。该电热水器部分参数如丙所示。 额定容量 60L 额定加热功率 2200W 额定保温功率 100W 额定电压 220V 额定频率 50Hz （1）从安全用电角度考虑，乙图中接线柱 （选填“1”、“2”、“3”）应接地线。 （2）当水温升到50℃时，S2自动切换到 （选填“a”或“b”）处，电路进入保温状态。 （3）某天，全家人忘了将手动开关S1切断，一天内电热水器有2小时处于加热状态，其余时间处于保温状态，则该电热水器正常工作一天共消耗多少电能？ （4）计算R1的阻值。 考向三 并联式电热器 [例题3] （2023•仙居县二模）商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，该空气炸锅加热部分的简化电路如图丙所示，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，R1＝40Ω，R2＝110Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），高温挡额定功率为1650W。 （1）当空气炸锅处于低温挡时，开关 （选填“S1”、“S2”或“S3”）闭合。 （2）高温挡正常工作100s，电流产生的热量为 J。 （3）计算中温挡额定功率。 （4）该空气炸锅单独工作时，使用前后表盘示数如图甲、丁所示，计算该空气炸锅的实际功率（已知商用电费为0.75元/kW•h）。 难度：★★★★ 建议时间：40分钟 1. （2023•婺城区一模）如图是一款家用真空保温电热水壶，可以烧水和保温，烧水功率为660W，水烧开后，一直处于保温状态，保温功率如下表所示。请分析计算： 保温温度/℃ 98 90 80 60 保温功率/W 60 40 30 10 （1）保温温度越高，保温功率越大的原因是 。 （2）该电热水壶烧水时，通过电热丝的电流为多大？ （3）某次烧开一壶水，用时10分钟，烧开后98℃保温10小时，计算该过程消耗的总电能为多少千瓦时？ 2. （2023•莲都区一模）科技改变生活，随着智能技术的高速发展，智能家电已越来越多地走进千家万户。如图甲为某品牌智能炒菜机，内部电路可简化为图乙，已知额定电压为220伏，电动机的额定功率是40瓦，发热体有两个电阻，R1＝24.2欧，R2＝96.8欧。 （1）“智能炒菜机