内容正文:
17电功与电热的综合计算(培优提升题)
一.多选题(共2小题)
(多选)1.(2023•青岛)某品牌电热水壶,部分参数如表所示,它正常工作245s,可将体积为2L、温度为20℃的水加热到70℃。下列分析正确的是( )
额定电压:220V
额定功率:1800W
额定容积:2L
A.电热水壶正常工作时的电流约为0.12A
B.电热水壶正常工作时电热丝的阻值约为26.9Ω
C.电热水壶整个过程消耗的电能是4.41×105J
D.电热水壶中的水吸收的热量为4.2×105J
(多选)2.(2023•南充)有一台家用电水壶,如图所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W,用此水壶加热初温20℃、体积为1L的水400秒刚好沸腾[忽略温度对电阻阻值的影响,大气压为一个标准大气压,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]。则下面说法正确的是( )
A.旋转旋钮开关到“1”时,水壶处于保温挡
B.水吸收的热量为3.36×104J
C.此热水器加热挡的热效率为84%
D.在保温时,接入电路电阻的阻值为48.4Ω
二.填空题(共2小题)
3.(2023•德州)如图所示,某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡,已知定值电阻R1与R2阻值相等,“低温挡”正常工作时的功率为484W,则R2的阻值为 Ω。在标准大气压下,用“高温挡”加热初温为15℃、质量为1kg的水7min,该过程消耗的电能为 J,若产生的热量全部被水吸收,则水的温度升高了 ℃。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
4.(2023•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•℃)]
三.计算题(共21小题)
5.(2023•西宁)小宁家的电饭煲额定电压为220V,有加热和保温两种工作状态,额定加热功率为2000W。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)在正常加热状态下,将2.5kg的水从20℃加热到沸腾,水吸收的热量是多少。(气压为标准大气压)
(2)若此电饭煲的加热效率为84%,则上述过程需要加热多长时间。
(3)小宁想利用家里的电能表测量电饭煲的实际加热功率,于是小宁断开家中其他用电器,让电饭煲单独处于加热状态,观察到电能表转盘在10min内转了180转(电能表如图所示),则此电饭煲的实际加热功率为多少。
6.(2023•淄博)如图甲为一款养生壶,其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V,R1、R2均是发热电阻,其中R2=506Ω。养生壶正常工作时,开关置于“1”为加热挡,电路中电流为5A;开关置于“2”为保温挡。求:、
(1)当开关置于“1”时,R1的阻值及R1消耗的电功率;
(2)当开关置于“2”时,养生壶1min消耗的电能;
(3)将壶内500g的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
7.(2023•辽宁)作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶,其简化电路图如图乙所示,它有急火和文火两种工作状态,由温控开关S1自动控制,文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻,且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/(kg•℃)]求:
(1)中药壶在文火状态下的电流;
(2)将3kg中药从20℃加热至100℃,中药吸收的热量;
(3)若不计热量损失,用急火完成(2)中的加热过程所用的时间。
8.(2023•攀枝花)某品牌电煎锅的简化电路如图所示,它分为高、中、低三挡,最大功率为990W。S为旋钮开关,转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通。R1、R2、R3为发热电阻,且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电路中,当开关S旋至1挡时,电路的工作电流为1A;当开关S旋至2挡时,电路的功率为550W。某次用2挡烹饪中,用时1min将质量为50g、比热容为4.0×103J/(kg•℃)的某种食物从20℃加热至119℃。求:
(1)电阻R1、R2、R3的阻值;
(2)该次烹饪中电煎锅加热食物的效率。
9.(2023•常州)小明家安装了某品牌小厨宝,其加热电阻丝的规格为“220V 2