专题15 电热综合和多档位问题-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理分类汇编（江西专用）

专题15 电热综合和多档位问题 1．（2023·江西·中考真题）如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。，，g=10N/kg]求： 水壶 电磁炉烧水档 净重： 额定电压： 容量： 额定功率： （1）壶中水的质量； （2）烧水时壶底的受力面积为，壶对电磁炉的压强； （3）当水刚好烧开时，水吸收的热量； （4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间。    2．（2021·江西·中考真题）如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的初温为20℃，C水=4.2×103J/（kg•℃），求： 表一 表二 燃气热水器 即热式电热水器 设定温度 额定功率 气量 额定电压 水量 额定频率 （1）燃气热水器正常工作10min流出的热水的质量； （2）燃气热水器正常工作10min流出的热水所吸收的热量； （3）小红同学观察到学校用的是即热式电热水器，铭牌如表二所示。若要得（2）问中热水所吸收的热量，即热式电热水器需正常工作16min40s，则该即热式电热水器的加热效率为多少？ （4）请写出使用电能的两个优点。 3．（2020·江西·中考真题）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示，求： 榨汁杯部分参数表 额定电压 220V 加热功率 300W 保温功率 80W 榨汁功率 66W 容量 300mL (1)仅榨汁时的正常工作电流； (2)R2的阻值； (3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃，要加热多长时间｡[，] 4．（2024·江西鹰潭·二模）茶文化是中华文化教育的一个重要组成部分，中国茶文化是伴随着中华文明的发展而发展的，贯穿了中华文明五千年，给人类带来了健康与和谐。图甲是具有高温、低温两挡的电茶壶。电茶壶的铭牌如图所示，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化）。求： 电茶壶的铭牌 额定电压 220V 额定功率 低温挡 48.4W 高温挡 1000W 容积 1L （1）当电茶壶将满壶的水从20℃升高了100℃，求水需要吸收多少热量？ （2）求R2的阻值； （3）当电茶壶在高温挡工作420s，可将满壶的水温度由20℃加热到100℃，求电茶壶的加热效率。 5．（2024·江西吉安·模拟预测）如图甲是某品牌的电烧烤炉的外形图，如图乙是此电烧烤炉的简化电路图，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，且R1>R2，通过单独或同时闭合S1、S2，可实现低温、中温、高温三个挡位的切换，其铭牌如表所示，（中温挡的额定功率模糊看不清了）。求： 额定电压 220V 额定电功率 低温挡 440W 中温挡 高温挡 1320W (1)低温挡加热时电路中电流的大小； (2)电热丝R2的阻值； (3)将电烧烤炉调至中温挡正常工作时，其加热食物的效率为60%，若将200g肉片从6℃加热至156℃需要多少时间？【肉片的比热容取】 6．（2024·江西南昌·模拟预测）中国茶文化源远流长，狗牯脑是江西的一种名茶，图甲是刘老师家的煮茶器，图乙是该煮茶器在220V的电压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图像。已知加热状态下（0~5min），将1kg初温45℃的水刚好加热到100℃，求：[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （1）水吸收的热量； （2）煮茶器加热时的电流和保温状态下的电阻； （3）煮茶器加热状态下的热效率。 7．（2024·江西吉安·模拟预测）某管线机具有提供“开水”（95℃）和泡茶（85℃）的水的功能，其铭牌如图（甲）所示，工作原理如图（乙）所示。加热电路由两个定值电阻和加热电阻组成，其中，通过开关的通断可以改变电热水壶的功率。求： （1）电阻的值； （2）若进水管中的水温是25℃，出水口是“开水”（95℃），此管线机的效率； （3）如图丙所示，使用三孔插座的管线机如果使用了两孔插座，管线机也可以正常工作，为什么要使用三孔插座？ 8．（2024·江西吉安·模拟预测）学校创课小组的晓智设计了一种多挡位电热切割刀如图甲所示，其工作电路如图乙所示。电源电压为12V，R1、R2为阻值相等的两个电热丝。当S1闭合、S2断开时，电路中的电流为2A。求： （1）R2的阻值大小； （2）当S1、S2闭合时，电路的总功率； （3）使用高温挡切割1min，电路产生的总热量。 9．（2024·江西南昌·二模）如图甲是非常流行的办公桌快客茶壶，既可以加热，也可以保温。茶壶内的简化电路图如图乙所示，S是温控开关。茶壶铭牌标有加热档功率为880W，保温档功率为50W，茶壶容量为0.8L。已知水的比热容水的密度求: （1）温控开关断开时，茶壶处于“加热”档还是“保温”档?说明判断依据； （2）在一个标准大气压下，将初温为的一壶体积为0.8L的水烧开，水吸收的热量为多少？ （3）R₂的阻值为多少？ 10．（2024·江西·二模）图甲是小华家电热水壶，铭牌见下表。请根据铭牌所提供的信息［已知，］，回答下列问题： 容量：1L 电源频率：50Hz 额定电压：220V 额定功率：2200W （1）求电热水壶装满水时水的质量； （2）给该电热水壶装满20℃的冷水并加热到100℃，求水吸收的热量； （3）若壶内水吸收上述热量，电热水壶正常工作，用时3min，则电热水壶的加热效率是多少?（保留至整数位） （4）小华将电热水壶插在如图乙所示的插线板上，请分析这样操作可能存在的问题。 11．（2024·江西九江·模拟预测）如图所示，这是芳芳同学家新购买的一台电火锅，它分为左右两室，吃辣与不辣随意选，铭牌如下表所示。[已知汤的比热容为4.0×103J/（kg·°C）] 额定电压 220V 额定功率 2000W 总容积 3L×2 净重 2kg 锅深 10cm （1）将2kg的汤从20℃加热到100℃，要吸收多少热量？ （2）电火锅正常工作时，加热（1）中的汤至沸腾用时6min，则消耗了多少电能？ （3）电火锅此次加热时的效率为多少？（保留三位有效数字） （4）若某次使用电火锅时，电压变为198V，则此时电火锅的实际电功率为多少？ 12．（2024·江西赣州·二模）如图所示，是某型号电陶炉，它有低温档和高温档两个档位，其部分参数如表所示，和是其内部阻值相同的两个发热电阻。玻璃壶装满初温为20℃的水，高温档正常工作5min使水烧开。（若气压为1个标准大气压，，，）求： 额定电压 220V 额定功率 低温档1100W 高温档2200W 玻璃壶容量 1000mL （1）用高温档加热时的电流； （2）整个过程中水吸收的热量； （3）电陶炉的热效率；（结果在百分号前保留一位小数） （4）请在虚线框内画出该电陶炉内部连接的等效电路图（内含一个的电源、两个开关、两个发热电阻）。 13．（2024·江西吉安·二模）因日照时间短，太阳能热水器中的水有时达不到我们所需的温度。为此人们研制了太阳能、电能两用热水器。小薇家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示。铭牌如下： XX牌热水器 型号V﹣55 额定容积 100L 额定电压220V 额定频率50Hz 额定功率1500W 防水等级△ （1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量？（1L＝10﹣3m3） （2）小薇将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，加热器需正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能） （3）在上述（2）情况下，加热器正常工作实际用了3h。则此热水器的效率为多少？（保留一位小数） （4）请写出使用太阳能的两个优点。 14．（2024·江西九江·二模）图甲所示的迷你电热肠粉机有工作和待机两个模式，其内部简化电路如图乙所示，将该机器单独接入装有图丙所示电能表的家庭电路中使其正常工作8min，电能表指示灯闪烁800次，刚好将1.5kg的水从20℃加热到100℃，并通过产生的高温水蒸气将肠粉蒸熟。已知该机待机功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求： （1）肠粉机正常工作8min消耗的电能； （2）肠粉机工作模式时的电功率和R2的阻值； （3）肠粉机正常工作时的热效率。 15．（2024·江西吉安·模拟预测）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，和是电热丝，且，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，已知粥的比热容。求： （1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流？ （2）高温挡和低温挡的额定功率？ （3）正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要800s，则该电饭锅的加热效率？ 16．（2024·江西·三模）饮茶有利于人体健康，图甲是小明家小型电热炉泡茶壶，图乙是水壶底座的发热盘，图丙是它工作时的电路图，其中的R1、R2均为发热电阻丝，它有加热、保温两挡，已知它额定电压220V，额定加热功率是880W，保温功率是55W，求： （1）电茶壶正常加热时的电流； （2）电阻R1、R2的阻值； （3）小明家使用的是电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次表示转盘转动一圈，电子式电能表参数是。泡茶时有一次电热炉单独加热工作5min，请问他家电能表指示灯闪烁了多少次？ （4）细心的小明发现插头有三个脚，如图丁所示，其中接外壳的脚长度比其它两个要长，请解释其中的原因？ 17．（2024·江西新余·一模）如图甲所示是某款便携式电热饭盒，其工作原理：通过电加热片把水加热至沸腾，再借助水蒸气来加热食物。该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节，共简化电路如图乙所示，、均是发热电阻，已知，问： 额定电压/V 高温挡功率/W 蒸煮类别 食物分量 加水质量/g 通电时间/min 220 100 热饭菜 满盒 100 7 （1）该电热饭盒低温挡的功率是多少？ （2）在某次用高温挡热满盒饭菜的过程中，其工作参数如表所示，电加热片将水从20℃加热到100℃，此过程中水吸收的热量是多少？水的比热容取。 （3）此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少？ 18．（2024·江西上饶·一模）如图所示是某款电热水壶内部电路简图及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求： 额定电压 220V 频率 50Hz 加热功率 1000W 保温功率 44W 容量 1.2L （1）电热水壶的电阻； （2）保温挡时，电路中的电流是多少？ （3）开关处于1时，电热水壶正常工作，刚好可将一壶1.2L的水从20℃烧开（气压为标准大气压），水吸收的热量为多少？若此时电加热壶的加热效率为96%，求电热水壶的加热时间。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题15 电热综合和多档位问题 1．（2023·江西·中考真题）如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。，，g=10N/kg]求： 水壶 电磁炉烧水档 净重： 额定电压： 容量： 额定功率： （1）壶中水的质量； （2）烧水时壶底的受力面积为，壶对电磁炉的压强； （3）当水刚好烧开时，水吸收的热量； （4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间。    【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）壶中水的质量 m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg （2）壶对电磁炉的压力 壶对电磁炉的压强 （3）当水刚好烧开时，水吸收的热量 （4）电磁炉消耗的电能 水刚好烧开所需的时间 答：（1）壶中水的质量是； （2）烧水时壶底的受力面积为，壶对电磁炉的压强是； （3）当水刚好烧开时，水吸收的热量是； （4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间是。 2．（2021·江西·中考真题）如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的初温为20℃，C水=4.2×103J/（kg•℃），求： 表一 表二 燃气热水器 即热式电热水器 设定温度 额定功率 气量 额定电压 水量 额定频率 （1）燃气热水器正常工作10min流出的热水的质量； （2）燃气热水器正常工作10min流出的热水所吸收的热量； （3）小红同学观察到学校用的是即热式电热水器，铭牌如表二所示。若要得（2）问中热水所吸收的热量，即热式电热水器需正常工作16min40s，则该即热式电热水器的加热效率为多少？ （4）请写出使用电能的两个优点。 【答案】（1）50kg；（2）；（3）；（4）环保、方便 【详解】解：（1）燃气热水器正常工作流出的热水的质量 （2）燃气热水器正常工作流出的热水所吸收的热量 （3）时间为 即热式电热水器消耗的电能 （4）环保、方便 答：(1)水的质量为50kg。 (2)热水吸收的热量为6.3×106J。 (3)热水器加热效率为90%。 (4)使用电能的两个优点为：环保、方便。 3．（2020·江西·中考真题）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示，求： 榨汁杯部分参数表 额定电压 220V 加热功率 300W 保温功率 80W 榨汁功率 66W 容量 300mL (1)仅榨汁时的正常工作电流； (2)R2的阻值； (3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃，要加热多长时间｡[，] 【答案】(1)0.3A；(2)220Ω；(3)160s 【详解】(1)仅榨汁时的正常工作电流 I==0.3A (2)仅闭合开关S2和S3时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由P=可知电功率较大，榨汁杯处于加热挡，仅闭合开关S2时，只有R1的简单电路，电路的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于保温挡，R2的功率 P2=P-P1=300W-80W=220W R2的阻值 R2==220Ω (3)果汁的质量 m=ρ果汁V=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg 果汁吸收的热量 Q吸=c果汁mΔt=4×103J/(kg·℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J 消耗的电能 W==4.8×104J 加热时间 t= 答：(1)仅榨汁时的正常工作电流是0.3A； (2)R2的阻值是220Ω； (3)要加热时间是160s。 4．（2024·江西鹰潭·二模）茶文化是中华文化教育的一个重要组成部分，中国茶文化是伴随着中华文明的发展而发展的，贯穿了中华文明五千年，给人类带来了健康与和谐。图甲是具有高温、低温两挡的电茶壶。电茶壶的铭牌如图所示，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化）。求： 电茶壶的铭牌 额定电压 220V 额定功率 低温挡 48.4W 高温挡 1000W 容积 1L （1）当电茶壶将满壶的水从20℃升高了100℃，求水需要吸收多少热量？ （2）求R2的阻值； （3）当电茶壶在高温挡工作420s，可将满壶的水温度由20℃加热到100℃，求电茶壶的加热效率。 【答案】（1）3.36×105J；（2）951.6Ω；（3）80% 【详解】解：（1）水的质量为 m＝ρ水V＝1×103kg/m3×1×10-3m3＝1kg 水吸收的热量为 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105J （2）如图乙，当S接2时R1单独连入电路，为高温挡，R1的阻值为 当S接1时，R1与R2串联，为低温挡，总电阻为 故R2的阻值为 R2＝1000Ω－48.4Ω＝951.6Ω （3）电茶壶消耗的电能为 W＝P高t＝1000W×420s＝4.2×105J 电茶壶的加热效率为 答：（1）当电茶壶将满壶的水从20℃升高了100℃，水需要吸收的热量为.36×105J； （2）R2的阻值为951.6Ω； （3）当电茶壶在高温挡工作420s，可将满壶的水温度由20℃加热到100℃，电茶壶的加热效率为80%。 5．（2024·江西吉安·模拟预测）如图甲是某品牌的电烧烤炉的外形图，如图乙是此电烧烤炉的简化电路图，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，且R1>R2，通过单独或同时闭合S1、S2，可实现低温、中温、高温三个挡位的切换，其铭牌如表所示，（中温挡的额定功率模糊看不清了）。求： 额定电压 220V 额定电功率 低温挡 440W 中温挡 高温挡 1320W (1)低温挡加热时电路中电流的大小； (2)电热丝R2的阻值； (3)将电烧烤炉调至中温挡正常工作时，其加热食物的效率为60%，若将200g肉片从6℃加热至156℃需要多少时间？【肉片的比热容取】 【答案】(1)2A (2) (3) 【详解】（1）低温挡电流 （2）当S1断开，S2闭合时只有R2工作，电烧烤炉处于中温挡，中温挡功率为 R2的阻值 （3） 肉片吸收的热量 则电烧烤炉消耗的电能为 需要的时间 答：（1）低温挡加热时电路中电流的大小为2A； （2）电热丝R2的阻值为55Ω； （3）将电烧烤炉调至中温挡正常工作时，其加热食物的效率为60%，若将200g肉片从6℃加热至156℃需要125s。 6．（2024·江西南昌·模拟预测）中国茶文化源远流长，狗牯脑是江西的一种名茶，图甲是刘老师家的煮茶器，图乙是该煮茶器在220V的电压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图像。已知加热状态下（0~5min），将1kg初温45℃的水刚好加热到100℃，求：[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （1）水吸收的热量； （2）煮茶器加热时的电流和保温状态下的电阻； （3）煮茶器加热状态下的热效率。 【答案】（1）2.31×105J：（2）4A，220Ω；（3）87.5% 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）由图象知道，煮茶器加热时的功率为880W，则电流为 保温状态下的功率是220W，故煮茶器保温状态下的电阻 （3）煮茶器加热状态下消耗的电能 W=P加热t=880W×5×60s=2.64×105J 煮茶器加热状态的热效率 答：（1）水吸收的热量2.31×105J； （2）煮茶器加热时的电流为4A，保温状态下的电阻220Ω； （3）煮茶器加热状态下的热效率87.5%。 7．（2024·江西吉安·模拟预测）某管线机具有提供“开水”（95℃）和泡茶（85℃）的水的功能，其铭牌如图（甲）所示，工作原理如图（乙）所示。加热电路由两个定值电阻和加热电阻组成，其中，通过开关的通断可以改变电热水壶的功率。求： （1）电阻的值； （2）若进水管中的水温是25℃，出水口是“开水”（95℃），此管线机的效率； （3）如图丙所示，使用三孔插座的管线机如果使用了两孔插座，管线机也可以正常工作，为什么要使用三孔插座？ 【答案】（1）44Ω；（2）81%；（3）见解析 【详解】解：（1）由题意可知，通过开关的通断可以改变电热水壶的功率。由于两电阻并联时，总电阻最小，由公式知道功率最大；所以当电路只接入时，电路功率最小，所以电阻的阻值为 （2）0.2L水的质量为 0.2L的水烧成开水所吸收的热量 管线机每1min消耗的电能为 管线机出开水时的效率率为 （3）因为使用三孔插座，可将管线机的金属外壳接地，这样在因各种原因导致火线与外壳接通时，人体接触到外壳就可避免发生触电事故。 答：（1）电阻的阻值为44Ω； （2）管线机出开水时的效率率为81%； （3）因为使用三孔插座，可将管线机的金属外壳接地，这样在因各种原因导致火线与外壳接通时，人体接触到外壳就可避免发生触电事故。 8．（2024·江西吉安·模拟预测）学校创课小组的晓智设计了一种多挡位电热切割刀如图甲所示，其工作电路如图乙所示。电源电压为12V，R1、R2为阻值相等的两个电热丝。当S1闭合、S2断开时，电路中的电流为2A。求： （1）R2的阻值大小； （2）当S1、S2闭合时，电路的总功率； （3）使用高温挡切割1min，电路产生的总热量。 【答案】（1）6Ω；（2）48W；（3）2880J 【详解】解：（1）当S1闭合、S2断开时，电路中只有R1，此时电路中的电流为2A，则R1的阻值为 R1、R2为阻值相等的两个电热丝，因此R2的阻值 R2=R1=6Ω （2）当S1、S2闭合时，R1和R2并联，此时电路的总电阻最小，根据可知为高温挡，根据并联电路电阻的特点可知，电路的总电阻为 电路的总功率为 （3）使用高温挡切割1min，电路产生的总热量 Q=W=P高温t=48W×60s=2880J 答：（1）R2的阻值为6Ω； （2）当S1、S2闭合时，电路的总功率为48W； （3）使用高温挡切割1min，电路产生的总热量为2880J。 9．（2024·江西南昌·二模）如图甲是非常流行的办公桌快客茶壶，既可以加热，也可以保温。茶壶内的简化电路图如图乙所示，S是温控开关。茶壶铭牌标有加热档功率为880W，保温档功率为50W，茶壶容量为0.8L。已知水的比热容水的密度求: （1）温控开关断开时，茶壶处于“加热”档还是“保温”档?说明判断依据； （2）在一个标准大气压下，将初温为的一壶体积为0.8L的水烧开，水吸收的热量为多少？ （3）R₂的阻值为多少？ 【答案】（1）保温，见解析；（2）；（3） 【详解】解：（1）断开时，、串联，此时总电阻较大，根据可知，总功率较小，为保温挡。闭合时，只有工作，此时总电阻较小，根据可知总功率较大，，，温控开关断开时，茶壶处于保温档。 （2）体积为0.8L的水的质量为 在一个标准大气压下，将初温为的一壶体积为0.8L的水烧开，水吸收的热量为 （3）S闭合时，是高温档，电阻被短路，只有工作，的阻值为 S断开时，是低温档，和串联 R₂的阻值为 答：（1）温控开关断开时，茶壶处于保温档，断开时，、串联，此时总电阻较大，根据可知，总功率较小，为保温挡； （2）在一个标准大气压下，将初温为的一壶体积为0.8L的水烧开，水吸收的热量为； （3）R₂的阻值为。 10．（2024·江西·二模）图甲是小华家电热水壶，铭牌见下表。请根据铭牌所提供的信息［已知，］，回答下列问题： 容量：1L 电源频率：50Hz 额定电压：220V 额定功率：2200W （1）求电热水壶装满水时水的质量； （2）给该电热水壶装满20℃的冷水并加热到100℃，求水吸收的热量； （3）若壶内水吸收上述热量，电热水壶正常工作，用时3min，则电热水壶的加热效率是多少?（保留至整数位） （4）小华将电热水壶插在如图乙所示的插线板上，请分析这样操作可能存在的问题。 【答案】（1）1kg；（2）；（3）85%；（4）见解析 【详解】解：（1）电热水壶装满水时水的质量 （2）水吸收的热量 （3）消耗的电能 电热水壶的加热效率 （4）根据公式可知，电压一定时，总功率越大，流过电路的电流越大。图中插线板连接的用电器的总功率过大，会造成电流过大，产生的热量过多，可能会烧坏插线板，或引起空气开关跳闸，甚至引起火灾。 答：（1）电热水壶装满水时水的质量是1kg； （2）水吸收的热量是； （3）电热水壶的加热效率是85%； （4）见解析。 11．（2024·江西九江·模拟预测）如图所示，这是芳芳同学家新购买的一台电火锅，它分为左右两室，吃辣与不辣随意选，铭牌如下表所示。[已知汤的比热容为4.0×103J/（kg·°C）] 额定电压 220V 额定功率 2000W 总容积 3L×2 净重 2kg 锅深 10cm （1）将2kg的汤从20℃加热到100℃，要吸收多少热量？ （2）电火锅正常工作时，加热（1）中的汤至沸腾用时6min，则消耗了多少电能？ （3）电火锅此次加热时的效率为多少？（保留三位有效数字） （4）若某次使用电火锅时，电压变为198V，则此时电火锅的实际电功率为多少？ 【答案】（1）6.4×105J；（2）7.2×105J；（3）88.9%；（4）1620W 【详解】解：（1）因为汤的比热容已知，所以可得汤吸收的热量为 Q吸=cm汤（t-t0）=4.0×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.4×105J （2）由题意可知，电火锅正常工作6min消耗的电能为 W=Pt=2000W×6×60 s=7.2×105J （3）因为电火锅消耗的电能已求得，汤吸收的热量已求得，所以可得电火锅的加热效率为 （4）根据电功率的推导式 可得电火锅的电阻为 所以可知当实际电压为198V时电火锅的实际电功率为 答：（1）汤吸收的热量为6.4×105J； （2）电火锅消耗的电能为7.2×105J； （3）电火锅此次加热时的效率为88.9%； （4）电火锅的实际电功率为1620W。 12．（2024·江西赣州·二模）如图所示，是某型号电陶炉，它有低温档和高温档两个档位，其部分参数如表所示，和是其内部阻值相同的两个发热电阻。玻璃壶装满初温为20℃的水，高温档正常工作5min使水烧开。（若气压为1个标准大气压，，，）求： 额定电压 220V 额定功率 低温档1100W 高温档2200W 玻璃壶容量 1000mL （1）用高温档加热时的电流； （2）整个过程中水吸收的热量； （3）电陶炉的热效率；（结果在百分号前保留一位小数） （4）请在虚线框内画出该电陶炉内部连接的等效电路图（内含一个的电源、两个开关、两个发热电阻）。 【答案】（1）10A；（2）3.36×105J；（3）50.9%；（4）见解析 【详解】解：（1）由得，用高温档加热时的电流 （2）由得，被加热的水的质量为 整个过程中水吸收的热量 （3）由图得，加热水过程中，消耗的电能为 电陶炉的热效率 （4）由得，高温挡电路电阻小，低温挡电阻电阻大，则可以将两电阻串联后，再将开关S1并联在其中一个电阻两端；或者将两电阻并联，干路与其中一个支路各串联一个开关，通过开关断闭，调整电路中电阻，如图所示： 或 答：（1）用高温档加热时的电流10A； （2）整个过程中水吸收的热量3.36×105J； （3）电陶炉的热效率50.9%。 13．（2024·江西吉安·二模）因日照时间短，太阳能热水器中的水有时达不到我们所需的温度。为此人们研制了太阳能、电能两用热水器。小薇家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示。铭牌如下： XX牌热水器 型号V﹣55 额定容积 100L 额定电压220V 额定频率50Hz 额定功率1500W 防水等级△ （1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量？（1L＝10﹣3m3） （2）小薇将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，加热器需正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能） （3）在上述（2）情况下，加热器正常工作实际用了3h。则此热水器的效率为多少？（保留一位小数） （4）请写出使用太阳能的两个优点。 【答案】（1）1.26×107J；（2）8400s；（3）77.8%；（4）见解析 【详解】解：（1）水的体积为 V＝100L＝0.1m3 水的质量为 m＝ρV＝1×103kg/m3×0.1m3＝100kg 水吸收的热量为 Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(50℃﹣20℃)＝1.26×107J （2）若电能全部转化为内能，即 W电＝Q吸=1.26×107J 热水器正常工作，功率为 P＝P额＝1500W 由可得加热时间为 （3）加热器正常工作实际用了3h，消耗的电能为 W′＝Pt′＝1500W×3×3600s＝1.62×107J 热水器的效率为 （4）使用太阳能的两个优点：①取之不尽，用之不竭（可再生）；②清洁无污染。 14．（2024·江西九江·二模）图甲所示的迷你电热肠粉机有工作和待机两个模式，其内部简化电路如图乙所示，将该机器单独接入装有图丙所示电能表的家庭电路中使其正常工作8min，电能表指示灯闪烁800次，刚好将1.5kg的水从20℃加热到100℃，并通过产生的高温水蒸气将肠粉蒸熟。已知该机待机功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求： （1）肠粉机正常工作8min消耗的电能； （2）肠粉机工作模式时的电功率和R2的阻值； （3）肠粉机正常工作时的热效率。 【答案】（1）9.6×105J；（2）2000W，24.2Ω；（3）52.5% 【详解】解：（1）肠粉机消耗的电能 （2）由图乙可知，当开关S接触1、2时，R1、R2串联，当开关S接触2、3时，只有R2工作。根据串联电路的电阻特点可知，当开关S接触1、2时，电路中的总电阻最大，由可知，总功率最小，肠粉机处于待机模式。当开关S接触2、3时，电路中的总电阻最小，由可知，总功率最大，肠粉机处于工作模式。 肠粉机工作模式的电功率 R2的阻值 （3）水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J 肠粉机正常工作时的热效率 答：（1）肠粉机正常工作8min消耗的电能为9.6×105J； （2）肠粉机工作模式时的电功率为2000W，R2的阻值为24.2Ω； （3）肠粉机正常工作时的热效率为52.5%。 15．（2024·江西吉安·模拟预测）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，和是电热丝，且，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，已知粥的比热容。求： （1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流？ （2）高温挡和低温挡的额定功率？ （3）正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要800s，则该电饭锅的加热效率？ 【答案】（1）2A；（2）440W， 880W；（3）75% 【详解】解：（1）由图乙可知，当、都闭合时，、并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于高温挡；当只闭合开关时，电饭锅正常使用时，处于低温挡。低温时电路中的电流为 （2）由上述分析可知，低温挡的功率为 高温挡的功率为 （3）粥吸收的热量 电饭锅实际消耗的电能为 该电饭锅的加热效率为 答：（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流为2A； （2）低温挡的功率为440W，高温挡的功率为880W； （3）该电饭锅的加热效率为75%。 16．（2024·江西·三模）饮茶有利于人体健康，图甲是小明家小型电热炉泡茶壶，图乙是水壶底座的发热盘，图丙是它工作时的电路图，其中的R1、R2均为发热电阻丝，它有加热、保温两挡，已知它额定电压220V，额定加热功率是880W，保温功率是55W，求： （1）电茶壶正常加热时的电流； （2）电阻R1、R2的阻值； （3）小明家使用的是电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次表示转盘转动一圈，电子式电能表参数是。泡茶时有一次电热炉单独加热工作5min，请问他家电能表指示灯闪烁了多少次？ （4）细心的小明发现插头有三个脚，如图丁所示，其中接外壳的脚长度比其它两个要长，请解释其中的原因？ 【答案】（1）4A；（2）55Ω，825Ω；（3）110次；（4）见解析 【详解】（1）由P=UI得，电茶壶正常加热时的电流为 （2）当S1闭合、S2断开时，R1和R2串联接入电路，当S1和S2都闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，根据串联电路电阻特点和可知电压一定时，电阻越大电功率越小，故当S1闭合、S2断开时，是保温挡，即R1和R2消耗的功率是55W，则R1和R2的总电阻为 当S1和S2都闭合时，是加热挡，即R1消耗的功率是880W，由得，R1的电阻为 则R2的电阻为 （3）由得，电热炉单独加热工作5min消耗的电能为 电能表指示灯闪烁的次数为 即n=110次。 （4）当插头插入插座时，接地插头会先于其它导电脚接触到插座内的接地线，形成接地保护后再接通电源。反之，在拔出插头时，导电脚会先与电源插座内的导电端分开，接地插头后断开。这样的设计可以保障使用者的安全。 答：（1）电茶壶正常加热时的电流是4A； （2）电阻R1是55Ω、R2的阻值是825Ω； （3）他家电能表指示灯闪烁了110次。 （4）见解析 17．（2024·江西新余·一模）如图甲所示是某款便携式电热饭盒，其工作原理：通过电加热片把水加热至沸腾，再借助水蒸气来加热食物。该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节，共简化电路如图乙所示，、均是发热电阻，已知，问： 额定电压/V 高温挡功率/W 蒸煮类别 食物分量 加水质量/g 通电时间/min 220 100 热饭菜 满盒 100 7 （1）该电热饭盒低温挡的功率是多少？ （2）在某次用高温挡热满盒饭菜的过程中，其工作参数如表所示，电加热片将水从20℃加热到100℃，此过程中水吸收的热量是多少？水的比热容取。 （3）此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少？ 【答案】（1）40W；（2）；（3）80% 【详解】解：（1）当S、S1闭合时，R1和R2并联，当S闭合，S1断开时，R1接入电路，根据并联电路电阻特点及可知，当S、S1闭合时，R1和R2并联，是高温挡，当S闭合，S1断开时，R1接入电路，是低温挡，则低温挡的功率为 （2）水的质量 水吸收的热量 （3）电热饭盒高温加热时消耗的电能 此过程中电热饭盒的加热效率 答：（1）该电热饭盒低温挡的功率是40W； （2）此过程中水吸收的热量是； （3）此次热饭菜的过程中加热水的效率是80%。 18．（2024·江西上饶·一模）如图所示是某款电热水壶内部电路简图及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求： 额定电压 220V 频率 50Hz 加热功率 1000W 保温功率 44W 容量 1.2L （1）电热水壶的电阻； （2）保温挡时，电路中的电流是多少？ （3）开关处于1时，电热水壶正常工作，刚好可将一壶1.2L的水从20℃烧开（气压为标准大气压），水吸收的热量为多少？若此时电加热壶的加热效率为96%，求电热水壶的加热时间。 【答案】（1）48.4Ω；（2）0.2A；（3）4.032×105J，420s 【详解】解：（1）由图得，开关S接1时，电路为R1的简单电路，电路电阻最小，电功率最大，为加热挡；开关S接2时，电路为R1、R2串联，电路电阻最大，电功率最小，为加保温热挡。由得，电热水壶的电阻 （2）由得，保温挡时，电路中的电流是 （3）由得，一壶1.2L的水质量为 水吸收的热量为 若此时电加热壶的加热效率为96%，水壶加热水消耗的电能为 由得，电热水壶的加热时间 答：（1）电热水壶的电阻48.4Ω； （2）保温挡时，电路中的电流是0.2A； （3）开关处于1时，电热水壶正常工作，刚好可将一壶1.2L的水从20℃烧开（气压为标准大气压），水吸收的热量为4.032×105J；电热水壶的加热时间420s。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！5 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