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2024年中考最后一周须特练难度大费时间的二十五个物理压轴专题
专题19. 电学热学体系综合计算类的难题
1. 小明家购买了一台电热水器,铭牌显示:容量是50L,额定电压是220V,额定功率是2000W。[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]求:
(1)该电热水器正常工作时的电阻是多少?
(2)某次洗浴时,水箱装满初温为20℃的水,正常工作加热到60℃,若热水器的加热效率是84%,则此次加热消耗多少电能?
(3)一天,小明家只有该热水器和额定功率为700W的电饭锅接入电路,它们都正常工作,则标有2000r/(kW·h)的电能表的铝盘4min转了多少转?
2. 下表是小李家部分用电器的参数。
用电器
额定电压/V
额定功率/W
数量/个
电饭锅
220
1100
1
电烙铁
100
1
节能灯
16
10
(1)表中所有用电器同时正常工作的总功率是多少千瓦?
(2)电饭锅正常工作时的电流是多少?
(3)电烙铁正常工作时的电阻是多少?
(4)小李家有一款电热水壶、加热效率是75%正常工作时,将质量是3.63kg,初温是20℃的水加热至30℃,需要2.8min。小李在某次烧水时,发现这个电热水壶的实际功率只有1000W,则这次烧水时,小李家的实际电压是多少?(设电热水壶电阻不受温度影响)
3. 初(17001)班教室里有一款饮水机,其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关,根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态,R1、R2是加热管的电阻(不考虑阻值受温度变化影响),它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题:
(1)S闭合时,饮水机处于 工作状态。R2的阻值是 Ω。
(2)水杯中装满20℃水时,饮水机正常工作,加热多长时间可将水烧开?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),当时气压设定为1标准大气压,不考虑热损失]
(3)最近一次使用时,加热管R1损坏了,物理兴趣小组的同学们利用电位器(相当于滑动变阻器,以下称为变阻器)设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率,在老师的指导下进行模拟实验,将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中,同学们通过实验测量,得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示,则:
①求R2的发热功率范围。
②变阻器的最大功率多大?
③简述:这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即可)。4. 某品牌家用电热水器的简化电路如图所示,热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有40kg的水,慢加热额定功率为1210W,保温额定功率为605W,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。(水的比热c=4.2×103J/(kg•℃))求:
(1)热水器把水从20℃加热到70℃时,水吸收的热量是多少J?
(2)开关S1闭合,S2接b点时,电热水器处于慢加热工作状态,电阻R1的阻值是多少Ω?
(3)电热水器在快加热工作状态下正常工作,要产生2.42×106J的热量,需要多少s?
5. 图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器,其铭牌上标有电加热的功率为1000W。图乙是其储水箱水位探测电路原理图,其中电源电压为24V,A为水位指示表(由量程为0~0.6A电流表改成),R0阻值为10Ω,Rx为压敏电阻,其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。
(1)热水器正常电加热时,电热丝电阻多大?(结果保留一位小数)
(2)阴雨天,将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃,正常通电要多长时间?[若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时,探测电路中的电流多大?
6.康康家有一台家用电水壶如图甲,他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图,、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,保温功率为。[,]求:
(1)把的水从40℃加热到100℃,水需要吸收的热量;
(2)不计热量损失,使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间;
(3)忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻的阻值。
7. 如图所示是一款电蒸锅的简化电路图,它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为。、均为加热电阻丝,的电阻为。求:
(1)电阻的阻值是多少?
(2)电蒸锅低温挡的功率是多少?
(3)若不计热量损失,用电蒸锅高温挡将水从20℃加热到100℃,需要多长时间?【】
8. 如图甲所示是某家用多功能电炖锅,深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能:高温炖,中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,下表是该电炖锅的部分参数。()
项目
参数
电源电压(V)
2