第18章 微专题五 电热综合计算(课件PPT)-【夺冠百分百】2024-2025学年九年级全一册物理新导学课时练（人教版）

微专题五　电热综合计算 类型一:电功、电功率和电热的综合计算 1.空气炸锅是一种新型家电,如图甲是某型号空气炸锅,其内部电路可简化为图乙,部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气,利用大功率风扇形成循环的热流,使盛放篮内的食品均匀受热,不放油也能达到类似煎炸的效果。 (1)正常工作时,求通过发热管的电流。 (2)某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时15分钟,求所消耗的电能。 (3)根据空气炸锅的工作原理,发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是 　　　　　　　　　　。      部分参数 风扇额定功率/瓦 80 发热管额定功率/瓦 1 320 额定电压/伏 220 食品加热时间 薯条/分 12~15 鸡翅/分 18~20 目录 上页 首页 下页 ‹#› 解:(1)通过发热管的电流:I===6 A; (2)空气炸锅炸一锅薯条加热时的总功率:P=P1+P2=1 320 W+80 W=1 400 W, 该空气炸锅炸一锅薯条所消耗的电能:W=Pt=1 400 W×15×60 s=1.26×106 J; (3)食物用盛放篮盛放后,只有上表面方便通过空气加热,因此放在最下面; 通过发热管加热后的锅内空气密度变小,浮力大于重力会上升, 要利用大功率风扇把热空气吹到食物上,因此,风扇在最上面。 发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 2.(河南中考)九(1)班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起完成以下活动内容。 (1)某型号洗衣机的洗涤功率为250 W,完成一次洗涤的时间为30 min,则一度电可供该洗衣机完成几次洗涤? (2)若自来水的温度为15 ℃,某电热水器的电加热效率为84%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45 ℃?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] (3)请写出一条节约用电的建议,并用所学的物理知识加以解释。 解:(1)洗衣机完成一次洗涤所消耗的电能为W=Pt=0.25 kW× h=0.125 kW·h,一度电 可供该洗衣机完成洗涤的次数为n==8次; (2)消耗一度电水吸收的热量为Q吸=W'η=3.6×106 J×84%=3.024×106 J,由Q吸=cmΔt可 知,水的质量为m===24 kg; (3)及时更换旧灯管、旧电热水壶等旧电器。旧电器用久之后电阻会变大, 耗电量也随之变大,所以及时更换这些旧电器可以达到省电的目的。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 方法指导 此类型涉及电功、电功率与电热的计算,解题思路是:先弄清各种情况下的电路连接(必要时可画出简化电路),然后再根据相应的公式或规律解题,其中的最值问题要综合考虑电流表、电压表的量程,以及电路元件对电流、电压的要求。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 类型二:多挡电路的计算 3.某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件,制作一个有低温挡和高温挡的暖风机,设计了发热部分的两种电路,如图甲、乙所示。 (1)图甲中,当开关S闭合、S1断开时,R1和R2的连接方式是　　　　,此时处于　　　　挡工作状态。  (2)若选用图乙所示电路,电源电压为24 V,想要实现发热电阻R3的电功率为120 W,则选用R3的阻值应为多少? (3)按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200 W,在高温挡工作600 s,暖风机所消耗的电能是多少?   目录 上页 首页 下页 ‹#› 解:(1)图甲方案中,开关S、S1均闭合时,电路为R2 的简单电路,电路的总功率P甲1=;开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联, 由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路的总功率P甲2=, 因P甲1=>P甲2=,所以开关S、S1均闭合时,电热器处于高温挡; 开关S闭合、S1断开时,电热器处于低温挡; (2)R3的阻值应为R3===4.8 Ω; (3)暖风机所消耗的电能:W=Pt=200 W×600 s=1.2×105 J。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 4.如图所示为某款电热水龙头电路图,a、b、c、d为四个固定触点,绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时,有冷水、温水和热水三种状态,正常工作时出温水的电功率为1 100 W,出热水的电功率为2 200 W。 (1)求出温水时电路中的电流。 (2)求出热水时2分钟内消耗的电能。 (3)若水龙头只能出冷水和温水,电路可能存在的故障(写出一条即可)。 解:(1)当开关接bc位置时,热水器出温水,由P=UI可得,出温水时, 电路中的电流I温===5 A; (2)W=P热t=2 200 W×2×60 s=2.64×105 J; (3)当开关在cd时,R1和R2并联接入电路,电阻比R1小, 根据P=可知此时功率比开关接bc位置的功率大,故此时出热水。 若水龙头只能出冷水和温水,说明cd端发生故障,可能原因为R2发生断路。 此外,热水挡与温水挡的功率为两倍关系,说明R1和R2大小相等, 则触片P接ab或bc时出冷水,接cd时出温水,故R1断路,符合题意。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 方法指导 多挡电路是通过开关等控制作用改变电路的连接方式,从而改变电路加热功率。解决这种问题,首先要判定各个挡位时电路所处的状态(哪些开关断开?哪些开关闭合?哪些发热元件连入了电路?),必要时可画出简化电路,再根据相关公式进行计算。 目录 上页 首页 下页 ‹#› $$