内容正文:
2026年人教版九年级上册物理寒假精练:电与热计算题专题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如图所示,其通电正常加热,恰好将袋内液体从加热至袋内液体的比热容取,求:
主要参数
袋内液体质量:
额定电压:
额定功率:
该过程中,袋内液体吸收的热量。
该过程中,电热暖手宝的加热效率。
若用与该暖手宝加热效率相同的燃气热水器来实现上述加热过程,则需要消耗多少天然气?天然气的热值取。
2.如题图甲所示为某品牌便携式电热水壶,内部简化电路如图乙所示,、均为电热丝,电源电压为。当开关和同时闭合时为加热挡,额定功率为。将初温为的水加热到,耗时分钟。已知水的比热容为。求:
电路的总电流;
水吸收的热量;
电路消耗的总电能。
3.小王用图甲的装置加热煤油,图乙为煤油温度与加热时间的关系图。已知煤油的比热容为,电加热器的功率为。求:
煤油吸收了多少热量?
电加热器消耗了多少电能?
(3) 加热效率是多少?
4.如图所示是小明家的蒸汽拖把。使用时,电热丝加热水,产生高温蒸汽从拖把头喷出,能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图所示,有高、低两个挡位,已知电热丝的阻值为,低挡位的功率为。
低挡位正常加热时电路中的电流为多大?
电热丝的阻值为多少?
已知拖把水箱内水的质量为,将水箱中的水从加热到,水需要吸收的热量是多少?水的比热容为
假设电热丝放出的热量全部被水吸收,加热上述水,需要用高挡位加热多长时间?
5.如图甲是一款多功能养生壶,图乙是它的简化电路图,其中、为电热丝,且电阻不变,下表为其铭牌,其中高温挡的额定功率已模糊不清,已知。在正常工作的情况下,求:
项目
参数
电源电压
低温挡功率
中温挡功率
高温挡功率
容积
在标准大气压下,将初温是的一壶水烧开,水需要吸收多少热量?
高温挡功率是多少?
若养生壶用高温挡来加热且加热效率为,烧开这一壶水需要多长时间?
6.某同学陪妈妈去商场买电热水壶,超市有一款额定电压为,额定功率为的电热水壶。已知水的比热容为。求:
电热水壶正常工作时的电阻;
在标准大气压下,用电热水壶将水从加热至沸腾时,水所吸收的热量;
不计热损失,若家庭电压为,该电热水壶将水从加热至沸腾所需时间。
7.某电水壶的部分参数如下表所示。该电水壶正常工作时,可将质量为的水从加热到,用时。已知水。求:
额定电压
额定功率
水吸收的热量;
电水壶消耗的电能。
8.某汽车的后视镜镜片上配备了加热片,且该加热片有低功率除雾和高功率除霜两个挡位,以保持镜面清晰,确保驾驶安全。加热电路如图所示,电源电压恒为和为加热片,且。求:玻璃片比热容,不考虑热量散失
除雾时,电路工作消耗的电能;
除雾时,电路工作能使镜片升高,后视镜镜片的质量;
除霜时,电路的发热功率。
9.如图是一款多功能电炖锅的简化电路图。、是电热丝,,通过改变开关、的状态,可实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,该电炖锅的有关参数如表所示低温挡和高温挡模糊不清,忽略温度对电热丝阻值的影响,加热时电炖锅均正常工作,水的比热容。
加热效率
额定电压
电功率
低温挡
中温挡
高温挡
用中温挡来加热时,电路中的电流为多少?保留一位小数
求高温挡的功率为多少?
若某次用高温挡,将质量为、温度为的水加热到,加热的时间为多少?
10.如图所示,甲是一种常见的电热水袋,乙是它的结构示意图,其性能指标如表所示。已知水的初始温度为,在额定电压下加热,温控开关自动断开,指示灯熄灭,水的比热容为,请根据信息完成下列问题:
额定电压
额定加热功率
指示灯功率
袋内充水
自动断电温度
水吸收的热量为多少
加热效率为多少
11.如图是两挡电火锅加热挡和保温挡及其简化电路图,铭牌上标有“加热挡”字样,和均为发热电阻,电火锅一次性可装入的食材,若食材的比热容为,打开电火锅,可将食材从加热到。求:
电火锅加热挡加热食材的效率为多少?
若的电阻为,则电火锅的保温挡功率有多大?
12.某品牌电饭煲如图甲其简化电路如图乙所示,已知该电饭煲处于加热挡时功率为,保温挡功率为,、均是发热电阻阻值不随温度变化,小红欲将质量为,初温为的汤加热至,设此汤的比热容汤,求:
汤需要吸收的热量;
利用电饭煲加热挡煲汤时,将汤由的汤加热至需要分钟,则电饭煲的效率是多少?
计算的电阻。
13. 市场上一款便携式接接口的电热杯如图甲所示,具有搅拌和加热功能,方便冲泡速溶饮品。壶底有一个电热丝和温控开关,壶中水温升高到后会自动断开。图乙是它的工作电路简化图。电热杯的额定电压是,搅拌功率为,加热额定功率是,电热杯的热效率。当电热杯正常工作时,指示灯的功率忽略不计。求:
仅搅拌时电热杯电路的电流;
电热丝的电阻;
使杯内的水从升高到所用时间为多少?取
14.下表是某电热水壶铭牌上的部分参数。
电热水壶
容量
额定电压
额定功率
求:
该电热水壶正常工作时的电功率。
该电热水壶正常工作,电流所做的功。
电热水壶正常工作时,在标准大气压下,将一满壶的水烧开所需要的时间。不计热量损失,水的比热容为
15.如图甲是给食堂餐具消毒、烘干的消毒柜,其内部电路如图乙所示,为石英加热管。消毒柜正常工作时,总功率为,其中臭氧发生器的功率为,求:
正常工作时通过石英加热管的电流为多大?
在货架上放的不锈钢餐具,若该不锈钢餐具的比热容为,将其从加热到,则餐具吸收的热量是多少?
若电流产生的热量有损失,消毒柜石英加热管消耗的电能为多少焦耳?
16.图是打印笔工作场景,加热电路简化如图,电源电压恒为,只闭合时低温挡工作,、都闭合时高温挡工作,干路电流为,求:
通过的电流;
低温挡的功率;
通过的电流;
打印所用材料的比热容,若消耗电能,可使的材料从加热到,求:
材料吸收的热量;
打印笔的加热效率。
17.在“低碳生活”成为一种潮流的今天,作为既节能又环保的新型产品,电辅助壁挂式太阳能热水器受到人们的普遍关注,它有效地解决了中高层建筑天台没有空间安装太阳能的难题,也解决了阴天光照不足没有热水用的烦恼。小明家的电辅助壁挂式太阳能的集热器安装在户外,水箱安装在阳台内,其主要参数如下表所示。水的密度,比热容,取
型号
加热电源电压
水箱容积
热水器采光面积
产水温度
电加热功率
若小明家热水器水箱进水口距离屋顶水池出水口的高度是,要将他家空水箱灌满水,那么这些水从出水口流到进水口,水的重力做了多少功?
天气晴朗时,不用电加热水而用太阳能。经过,小明观察到水箱里的水温升高了,那么太阳能转化为水的内能的效率是多少?每平方米每小时太阳的平均辐射能量为
某天,一满箱初温为的水,太阳照射了后天阴了,要使出水温度为,还需要电加热器正常工作多长时间电加热器的工作效率为?
18.如图甲是我国建造的世界上最大的敦煌兆瓦熔盐塔式光热电站。通过图乙所示装置,在满足光照条件下,每天可使吨熔盐温度上升,高温的熔盐通过蒸汽发生器产生蒸汽推动汽轮机发电。若平均每年有天满足光照条件,则每年的发电量能达亿度。
已知,吨熔盐每天吸收的热量是多少?
这座熔盐发电站的热电转换效率是多少?
一座相同发电能力的火力发电站,其发电效率只有,这座熔盐发电站每年的发电量可以节约多少吨煤?如果每吨煤可产生吨二氧化碳,那么每年可减排二氧化碳多少吨?
答案和解析
1.【答案】
【详解】该过程中,袋内液体吸收的热量
电热暖手宝消耗的电能为
电热暖手宝的加热效率为
燃气热水器的加热效率与暖手宝相同,即燃气热水器的加热效率为,液体吸收的热量不变,天然气完全燃烧放出的热量
需要消耗天然气的体积为
【解析】详细答案和解答过程见答案
2.【答案】电路的总电流为 水吸收的热量为 电路消耗的总电能为
【解析】解:电源电压为,当开关和同时闭合时为加热挡,额定功率为,则电路的总电流;
将初温为的水加热到,耗时分钟,则水吸收的热量;
,
电路消耗的总电能。
答:电路的总电流为;
水吸收的热量为;
电路消耗的总电能为。
、为闭合,两电阻并联;若闭合,电路为的简单电路,根据可知电路的状态,进一步利用求得电路的总电流;
利用求得水吸收的热量;
根据得出消耗的电能。
本题考查电功率、电能、热量的计算,是一道综合题。
3.【答案】【详解】由图乙可知,在时间内,煤油的初温 ,末温
因此煤油吸收的热量根据 可得
电加热器消耗的电能根据 可得
加热效率根据 可得
【解析】详细解答及解析过程见【答案】
4.【答案】低挡位正常加热时电路中的电流为 电热丝的阻值为 水需要吸收的热量是 需要用高挡位加热
【解析】解:由图可知,开关接时,仅接入电路,开关接时,与串联,串联后的等效电阻大于其中任一个导体电阻,
开关接时,电路总电阻较小,根据可知,电路总功率较大,拖把处于高挡位;开关接时,电路总电阻较大,电路总功率较小,拖把处于低挡位;
低挡位正常加热时电路中的电流为:;
低挡位时的电路总电阻为:,
电热丝的阻值为:;
水需要吸收的热量为:;
高挡位功率为:,
需要用高挡位加热的时间为:;
答:低挡位正常加热时电路中的电流为;
电热丝的阻值为;
水需要吸收的热量是;
需要用高挡位加热。
开关接时,接入电路,断开,电路总电阻较小,根据电功率公式可知,电路的总功率较大,由此判断拖把处于高挡位;开关接时,两电阻串联,电路总电阻较大,电路总功率较小,拖把处于低挡位,利用电功率推导公式计算低挡位时的电路电流;
利用欧姆定律计算低挡位时的电路总电阻,用总电阻减去的阻值得到的阻值;
利用公式计算水吸收的热量;
利用电功率公式计算高挡位功率,利用公式计算高挡位加热的时间。
本题考查欧姆定律的应用,电功率的计算。
5.【答案】解:根据铭牌可知,养生壶的容积
壶中水的质量
在标准大气压下,水的沸点为,所以水的末温 。水吸收的热量
由电路图可知:当闭合,接时,只有电阻接入电路。当断开,接时,电阻和串联接入电路,总电阻最大。当闭合,接时,电阻和并联接入电路,总电阻最小。根据电功率公式 可知,电源电压一定时,电阻越小,功率越大。所以,和并联时为高温挡,只有工作时为中温挡,和串联时为低温挡。中温挡功率 ,低温挡功率 。中温挡时 ,低温挡时 ,因为 ,所以 。可得 ,高温挡时,与并联,总电阻 。高温挡功率
已知养生壶用高温挡来加热且加热效率为,则烧开这一壶水需要的消耗的电能为
需要加热的时间
【解析】详细解答过程见答案
6.【答案】
【详解】根据已知条件,由公式 可得,电热水壶正常工作时的电阻
电热水壶将水从加热至沸腾时,水所吸收的热量
已知电阻 ,实际电压 ,实际功率为
水吸收的热量为 ,由 得,所需时间为
【解析】详细答案及解析过程见答案
7.【答案】
【详解】水吸收的热量
由表可知电水壶的额定功率为,该电水壶正常工作时,其实际功率等于额定功率,故用时,电水壶消耗的电能
【解析】详细答案及解析过程见答案
8.【答案】解:根据电功率公式 可知,在电源电压一定时,电路的总电阻越大,电功率越小。当只闭合开关,断开开关 时,只有电阻 接入电路,此时电路总电阻最大,为低功率除雾挡。除雾时的功率为
电路工作时间
消耗的电能为
不考虑热量散失,镜片吸收的热量等于消耗的电能,即
根据热量计算公式 ,可得镜片的质量为
当闭合开关 和 时,电阻 和 并联,此时电路总电阻最小,为高功率除霜挡。
电路的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和
所以 除霜时电路的发热功率为
【解析】详细解答过程见答案
9.【答案】
【详解】根据题意,电炖锅中温挡的功率为 ,额定电压为 ,根据电功率公式 可得,用中温挡来加热时,电路中的电流为
由电路图可知,当开关闭合、接时,电阻和并联,此时电路的总电阻最小。根据电功率公式 可知,在电压一定时,电阻越小,电功率越大。因此,此时电炖锅处于高温挡。高温挡的功率为
将水从加热到,水吸收的热量为
根据加热效率 ,电炖锅消耗的电能为
根据电功公式 ,用高温挡加热所需的时间为
【解析】详细答案和解答过程见答案
10.【答案】 ;
【解析】详解】水的质量
末温
水吸收的热量为
加热时间
额定加热功率
消耗的电能
加热效率
11.【答案】电火锅加热挡加热食材的效率为 若的电阻为,则电火锅的保温挡功率
【解析】解:食材吸收热量为:,
电火锅加热放热为,
电火锅加热挡加热食材的效率为;
由可知,在电源电压一定时,总电阻越大,电功率越小,当、闭合时,两电阻并联,电炖锅处于高挡加热状态;当闭合、断开时,电炖锅处于低挡保温状态;
则保温挡功率为。
答:电火锅加热挡加热食材的效率为;
若的电阻为,则电火锅的保温挡功率。
由公式求出食材吸收热量,电火锅加热消耗的电能,最后由效率计算公式求出电火锅加热挡加热食材的效率;
由可知,在电源电压一定时,总电阻越大,电功率越小,当、闭合时,两电阻并联,电炖锅处于高挡加热状态;当闭合、断开时,电炖锅处于低挡保温状态;根据并联电路特点与求出保温挡功率。
本题考查电功率多挡位计算,属于能力提升题。
12.【答案】【详解】解:汤需要吸收的热量为
消耗的电能为
则电饭煲的效率为
分析电路可知,接时, 、 串联,此时总电阻较大,根据 可知总功率较小,为保温挡,则总电阻为
接时, 单独工作,此时总电阻较小,根据 可知总功率较大,为加热挡,则 电阻为
则的电阻为
【解析】【详解】解:汤需要吸收的热量为
消耗的电能为
则电饭煲的效率为
分析电路可知,接时, 、 串联,此时总电阻较大,根据 可知总功率较小,为保温挡,则总电阻为
接时, 单独工作,此时总电阻较小,根据 可知总功率较大,为加热挡,则 电阻为
则的电阻为
13.【答案】仅搅拌时电路的电流 电热丝的电阻 加热所需的时间
【解析】解:当选择开关接时,电路中只有电动机工作,电热杯处于搅拌状态,
仅搅拌时电路的电流;
电热杯正常加热时,电热丝两端的电压等于额定电压为,加热额定功率为,
电热丝的电阻;
已知水的体积,水的质量为,
水从升高到吸收的热量为,
根据热效率公式可得,电热杯消耗的电能,
加热时电热杯的功率为,根据电功公式可得,加热所需的时间。
答:仅搅拌时电路的电流;
电热丝的电阻;
加热所需的时间。
当选择开关接时,电路中只有电动机工作,电热杯处于搅拌状态,由公式求出仅搅拌时电路的电流;
电热杯正常加热时,电热丝两端的电压等于额定电压为,加热额定功率为,由公式求出电热丝的电阻;
由公式求出杯内的水从升高到吸收的热量,根据效率得出电热杯消耗的电能,最后根据公式求出加热所需的时间。
本题考查便携式接接口的电热杯的电流、电阻与加热时间的计算,是一道综合题。
14.【答案】
【解析】【详解】电热水壶正常工作时的电功率即为额定功率。由铭牌参数可知,额定功率为,故正常工作时的电功率为;
电流所做的功为电功率与时间的乘积。公式为: 代入数据: , , ;
水的质量: ,水的密度通常取 ,则水的质量为: ;
热量计算:水从加热至所需热量为: 代入数据: , , ,
时间计算:电能全部转化为热量,由 得: 。
15.【答案】
【解析】由电路图可知,石英加热管与臭氧发生器并联。石英加热管正常工作时的功率为
根据电功率公式 ,正常工作时通过石英加热管的电流为
不锈钢餐具吸收的热量
石英加热管消耗的电能全部转化为热能,其中一部分被餐具吸收,一部分损失。设石英加热管消耗的电能为 ,其产生的热量为 ,则 。根据题意,电流产生的热量有损失,则餐具吸收的热量占总热量的。即
石英加热管产生的总热量为
因此,石英加热管消耗的电能为
16.【答案】
;
【详解】当 、 都闭合时,电阻 和 并联, 两端的电压等于电源电压。根据欧姆定律,通过 的电流为
只闭合 时,电路为低温挡,只有电阻 工作,则低温挡的功率为
当 、 都闭合时,电路为高温挡, 和 并联,干路电流 。根据并联电路的电流特点,干路电流等于各支路电流之和。则通过 的电流为
材料吸收的热量
打印笔的加热效率
【解析】详细答案及解析过程见答案
17.【答案】
【详解】已知水箱容积为
根据 可知,水的质量为
所以水的重力做功为
由题意可知,水箱里的水吸收的热量为
太阳照射,太阳辐射总能量为
所以太阳能转化为水的内能的效率为
一满箱初温为的水,要使出水温度为,吸收总的热量为
太阳照射小时,总辐射能量为
太阳能转化为水的内能的效率为,则水吸收热量
由题意可知,电加热器需要提供的热量为
已知电加热器的工作效率为,则电加热器消耗的电能为
根据 可知,还需要电加热器正常工作的时间为
【解析】详细答案及解析过程见答案
18.【答案】
,
【详解】熔盐的质量
熔盐每天吸收的热量
每年熔盐吸收的总热量
每年的发电量
热电转换效率
要产生与熔盐发电站相同的电能,火力发电站需要消耗的煤完全燃烧放出的热量
可以节约的煤的质量
每年可减排二氧化碳的质量
【解析】详细答案及解析过程见答案
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