第十八章 专题训练六 电、热、力综合计算-【四清导航•辽宁专版】2022-2023学年九年级物理下册作业课件(人教版)

专题训练六　电、热、力综合计算 第十八章　电功率 物理 九年级下册 人教版 四清导航 力、电综合 2 3 电、热综合 4 5 6 7 额定电压 220 V 加热挡额定功率 605 W 额定频率 50 Hz 储水罐容积 0.8 L 8 9 10 力、电、热综合 11 12 13 1．有轨电车是大连城市发展历史的一个标志，它利用电动机提供动力，是一种清洁环保的交通工具，如图所示，有轨电车电动机的耗电功率为6×104 W。电能转化为机械能的效率为75%，一辆有轨电车以18 km/h的速度在平直轨道上匀速行驶了100 s。求： (1)有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程是多少？ (2)这段路程中电动机消耗的电能是多少？ (3)有轨电车在平直轨道上匀速行驶时受到的阻力是多少？ 解：(1)电车速度：v＝18 km/h＝ eq \f(18,3.6) m/s＝5 m/s；由v＝ eq \f(s,t) 可得，有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程：s＝vt＝5 m/s×100 s＝500 m。 (2)由P＝ eq \f(W,t) 可得，这段路程中电动机消耗的电能：W＝Pt＝6×104 W×100 s＝6×106 J。 (3)由η＝ eq \f(W有,W电) 可得，电车获得的机械能：W有＝ηW电＝75%×6×106 J＝4.5×106 J；由W＝Fs可得，有轨电车受到的牵引力：F＝ eq \f(W有,s) ＝ eq \f(4.5×106 J,500 m) ＝9 000 N，因为有轨电车在平直轨道上匀速行驶，所以受到的阻力：f＝F＝9 000 N。 2．(2022·铁岭模拟)有一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图所示。R1、R2、R3均为电热丝，已知额定电压为220 V，R1阻值为176 Ω，高温挡功率为1 100 W，中温挡功率为440 W。求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)R2的阻值是多少？ (2)加热杯的低温挡功率是多少？ (3)若不计热损失，加热杯使用高温挡加热， 使1 L水从12 ℃升高到100 ℃，需要多长时间？ 解：(1)当S接高温挡触点时，电路为R3的简单电路，由P＝ eq \f(U2,R) 可得，R3的阻值：R3＝ eq \f(U2,P高温) ＝ eq \f(（220 V）2,1 100 W) ＝44 Ω；当S接中温挡触点时，R2、R3串联，则此时电路中的总电阻：R串＝ eq \f(U2,P中温) ＝ eq \f(（220 V）2,440 W) ＝110 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R串－R3＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω。 (2)当S接低温挡触点时，R1、R3串联，则加热杯的低温挡功率：P低＝ eq \f(U2,R1＋R2) ＝ eq \f(（220 V）2,176 Ω＋44 Ω) ＝220 W。 (3)满壶水的体积：V＝1 L＝1 dm3＝1×10－3 m3，由ρ＝ eq \f(m,V) 可得，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg；水吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－12 ℃)＝3.696×105 J；不计热量损失时，消耗的电能：W＝Q吸＝3.696×105 J，由P＝ eq \f(W,t) 可得，需要的加热时间：t′＝ eq \f(W,P高温) ＝ eq \f(3.696×105 J,1 100 W) ＝336 s。 (3)满壶水的体积：V＝1 L＝1 dm3＝1×10－3 m3，由ρ＝ eq \f(m,V) 可得，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg；水吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－12 ℃)＝3.696×105 J；不计热量损失时，消耗的电能：W＝Q吸＝3.696×105 J，由P＝ eq \f(W,t) 可得，需要的加热时间：t′＝ eq \f(W,P高温) ＝ eq \f(3.696×105 J,1 100 W) ＝336 s。 3．(2022·鞍山)学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两挡，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温挡和加热挡工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。求：[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3，不考虑温度对电阻的影响] (1)储水罐注满水时，水温升高50 ℃，需要吸收多少热量？ (2)电阻R1和R2的阻