2024中考物理复习专项 第4讲　电功率 综合训练 关于电动机和电热器的综合应用

期末提分练案 第4讲　电功率 第3课时　综合训练 关于电动机和电热器的综合应用 教科 九年级全 1. [2023·常德]某型号电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时，下列说法中正确的是(　　) 达标训练 A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态 B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态 C．电饭煲处于加热状态时的功率是800 W D．保温状态下电饭煲1 min消耗200 J的电能 所以开关S接触点1时，电饭煲处于加热状态，开关S接触点2时，电饭煲处于保温状态；由乙图可知电饭煲处于加热状态时的功率是800 W，电饭煲处于保温状态时的功率是200 W；保温状态下电饭煲1min消耗的电能W＝Pt＝200 W×60 s＝12 000 J。 【答案】C 2. [2023·德州模拟]如图所示是电动汽车动力系统示意图。当汽车速度最大时，电压表的示数为380 V，电流表的示数为30 A，电动机的内阻为0.7 Ω。计算： (1)电动机消耗的电功率是多少？ 解：电动机消耗的电功率P＝UI＝380 V×30 A＝1.14×104 W。 (2)汽车照此速度行驶10 min，电动机线圈产生多少热量？ 解：汽车照此速度行驶10 min，电动机线圈产生的热量 Q＝I2Rt＝(30 A)2×0.7 Ω×10×60 s＝3.78×105 J。 (3)已知电动汽车液冷装置中有质量为2 kg的冷却液，若电动机线圈产生的上述热量全部被冷却液吸收，且不对外散失，则冷却液的温度升高了多少摄氏度？[c冷＝3.15×103 J/(kg·℃)] 3. [2023·丹东]如图所示是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为48.4 Ω，电动机线圈电阻为2 Ω，电源电压为220 V恒定不变。 (1)加热电阻正常工作时的电功率是多少？ (2)在足浴盆中加入体积为4 L、初温为20 ℃的水，加热电阻正常工作420 s，它的电加热效率为80%，则水的温度会升高到多少摄氏度？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：加热电阻正常工作420 s产生的热量Q放＝W＝Pt＝1 000 W×420 s＝4.2×105 J； 电加热效率为80%，所以水吸收的热量Q吸＝80%Q放＝80%×4.2×105 J＝3.36×105 J； (3)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1 A，按摩10 min，电动机线圈产生的热量是多少？ 解：按摩10 min电动机线圈产生的热量Q＝I2R′t＝(0.1 A)2×2 Ω×10×60 s＝12 J。 4. [2023·临沂]某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示。其中R1是额定功率为2 000 W的电热丝，R2是阻值为130 Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12 V。在标准大气压下，将初温为20 ℃、质量为2.5 kg的水装入电热水瓶，正常加热8 min 20 s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，求该电热水瓶： 14 (1)此次加热水的效率。 解：只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电热水瓶处于加热状态； 只闭合S2时，电路为R2和电磁泵串联的电路，此时电热水瓶处于电动出水状态。 (1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝8.4×105 J，加热时间t＝8 min 20 s＝500 s，加热功率等于R1的额定功率为2 000 W， (2)电磁泵的额定功率。 5. [2023·福建模拟]某智能家用洗碗机的外形如图所示，下表是它的铭牌(部分数据模糊看不清)，其工作过程是：先打开进水阀使水箱内进水，再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度，然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 额定电压 220 V 每箱耗水量 10 L 正常工作水压 0.04～1.00 MPa 加热管功率 1 400 W 电动机功率 ？W (1)进水阀中水温为20 ℃，一段时间后加热到设定水温60 ℃，求水箱中水吸收的热量。 解：水的质量m＝ρ水V＝1×103 kg/m3×10×10－3 m3＝10 kg，水箱中水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(60 ℃－20 ℃)＝1.68×106 J。 (2)整个洗碗过程用时125 min，耗电量0.7 kW·h，加热过程用了25 min,求洗碗机内的电动机功率。(忽略进水时间) 解：耗电量W＝0.7 kW·h＝2.52×106 J， 加热过程消耗的电能W1＝P1t1＝1 400 W×25×60 s＝2.1×106 J， 洗碗机内的电动机消耗的电能W2＝W－W1＝2.52×106 J－2.1×106 J＝4.2×105 J， 【点拨】开关S接触点1时，电路为电阻R1的简单电路，开关S接触点2时，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻大于任何一个分电阻，由P＝可知开关S接触点1时电路的电功率大于开关S接触点2时的电功率， 解：由题意可知，冷却液吸收的热量Q吸＝Q＝3.78×105 J， 由Q吸＝c冷mΔt可得，冷却液升高的温度Δt＝＝＝60 ℃。 解：加热电阻正常工作时的电功率P＝＝＝1 000 W。 由密度公式可得水的质量 m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×4×10－3 m3＝4 kg； 水升高的温度 Δt＝＝＝20 ℃； 水的温度会升高到t＝t0＋Δt＝20 ℃＋20 ℃＝40 ℃。 消耗的电能W＝P加热t＝2 000 W×500 s＝106 J，加热水的效率η＝＝＝84%。 解：电磁泵的额定电压为12 V，R2两端的电压U2＝220 V－12 V＝208 V，R2所在支路上的电流I＝＝＝1.6 A，电磁泵的额定功率P电磁泵＝U电磁泵I＝12 V×1.6 A＝19.2 W。 洗碗机内的电动机的工作时间t2＝125 min－25 min＝100 min， 洗碗机内的电动机的功率P2＝＝＝70 W。 $$