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电热综合计算专项练习(一)
多档位加热类
1.如图甲所示是一款多挡位电热水壶,图乙是其电路简化结构图,R1、R2和R3阻值均为44Ω,具有高温、中温、低温三挡温度调节功能。求:
(1)将1kg初温为20℃的水烧开(标准大气压下),水所吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)电热水壶处于低温挡工作的电功率;
(3)若将电热水壶调至高温挡进行正常加热,它将第(1)小题中的水烧开需要170s,电热水壶的效率。
2.如图甲所示是小明家新购买的电热水壶,他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后,他关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表(如图丙所示)的转盘1min转了50圈,能使壶中水的温度从25℃升高到35℃。请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)电热水壶正常工作的电阻;
(2)电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量;[]
(3)此时电路的实际电压。
3.如图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(旋钮两端有导线相连的固定触点)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。 求:
(1) R1的阻值;
(2) 保温状态的功率;
(3)若把 1.1kg 的水从20℃加热到 100℃,快炖需要 6min40s,求水吸收的热量;
(4) 加热的效率是多少?
4.小小家新买了一个快速煮蛋器和一只插线板,其外观如图所示,该煮蛋器一次可煮6只鸡蛋,铭牌如表所示。一次,妈妈将6只质量均为50g的鸡蛋装入煮蛋器,一段时间后妈妈断开电源,小小观察到标有“3600r/(kW·h)”的电能表在这段时间内转了63转,过一会儿,妈妈从煮蛋器中取出已煮熟的鸡蛋,求:
(1)本次煮鸡蛋的过程中,共用电多少焦?
(2)若鸡蛋的初温为20℃,煮蛋器中水的沸点为100℃,则本次煮鸡蛋的过程中鸡蛋吸收的热量的多少?该煮蛋器煮鸡蛋的效率为多大?[鸡蛋的比热容取2.1×103J/(kg·℃)]
(3)经检查,这只插线板是劣质产品,它的电源线芯线比合格产品细(材料、长度相同时),请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患?
型号
2010A
额定电压
220V
额定功率
350W
净重
0.2kg
防触电类型
一级
5.图甲是某款电热饭盒,图乙虚线内所示是电热饭盒内部的简化电路图,R1和R2均为电热丝,R1=374Ω(阻值不随温度变化,部分参数如表所示)。求:
额定电压
220V
额定功率
低温挡
高温挡
440W
(1)电热饭盒在高温挡正常工作时,通过它的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)高温挡工作5分钟,低温挡工作3分钟放出的总热量是多少?
6.小明买的一件电加热外套的电路图如图所示。已知电源电压恒为24V,为三挡旋钮开关(开关可分别拨至a、b、c处),电阻丝、规格相同且阻值保持不变,b为电阻丝的中点。若这件电加热外套的低温挡为12W,则:
(1)闭合开关后,旋钮开关拨至a、b、c三处的哪处才是低温挡?
(2)电阻的阻值为多少?
(3)若该外套所用材质的比热容约为,外套质量约为1kg,高温挡加热10min可让外套升温10℃,则该电加热外套的热效率是多少?(取小数点后一位)
7.如图甲所示是小明家的某品牌的电火锅,其额定电压为220V,具有加热和保温两个挡位。该电火锅的电路原理图如图乙所示,与均为电阻不变的电热丝,,。求:
(1)电火锅处于保温挡正常工作时电路中的电流是多少安?
(2)电火锅处于加热挡正常工作的功率多少瓦?
(3)电火锅处于加热挡正常工作时,将2kg初温为的水加热到沸腾所用的时间为10min,电火锅的加热效率是多少?[1标准大气压,,计算结果保留到0.1%]
参考答案:
1.(1)3.36×105J;(2)550W;(3)89.8%
【详解】解:(1)水所吸收的热量
(2)由电路图知,当S闭合,S1断开时,S2接b时,电阻R1、R2串联,热水壶处于低温挡,电路总电阻最大
电热水壶处于低温挡工作的电功率
(3)当S、S1闭合,S2接a时,R1、R3并联,电热水壶处于高温挡,并联电路中的总电阻
电热水壶处于高温挡工作的电功率
由可得,消耗电能
电热水壶的效率
答:(1)水所吸收的热量为3.36×105J;
(2)电热水壶处于低温挡工作的电功率为550W;
(3)电热水壶的效率为89.8%。
2.(1)40Ω;(2)4.2×104J;(3)200V。
【详解】解:(1)由得电热水壶正常工作的电阻
(2)水的体积
由得水的质量
水从25℃升高到35℃吸收的热量
(3)表示每消耗1kW•h的