内容正文:
2026年中考物理九年级第二轮专题复习
电热综合计算题
1.额定电压为220V某品牌电压力锅内部的简化电路,如图甲所示。其中、均为阻值恒定的发热电阻丝,接通电路后,触点式开关S自动与触点a、b接通,电压力锅处于加热状态,当锅内温度达到120℃时,开关S自动与触点a、b分离并与触点c接通,电压力锅处于保温保压状态。现将一定质量且初温为35℃的水加入锅中,接通电路使该压力锅正常运行,其工作过程中的电功率随时间变化关系如图乙所示。求:
(1)的电阻值;
(2)该电压力锅处于加热状态时,流过电阻丝电流大小(计算结果保留一位小数);
(3)在锅内盛有一定质量且初温为35℃的水,如图所示,接通电路后,电压力锅从开始工作到锅内水温度升高到120℃的加热过程中的工作效率为85%,则电压力锅内所盛水的质量为多少千克?[,]
2.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25℃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,,,]。求:
水壶
电磁炉烧水挡
净重:500g
额定电压:220V
容量:2L
额定功率:2000W
(1)壶中水的质量;
(2)烧水时壶底的受力面积为100cm2,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90%,水刚好烧开所需的时间。
3.“创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图,电源电压100V,加热电阻R1与R2阻值均为100Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试,其中开启除霜模式加热后视镜1min,用温度传感器测得其温度升高了6℃。已知后视镜玻璃质量约0.8kg,玻璃的比热容约,求:
(1)低温挡除雾模式下,电路中的电流;
(2)高温挡除霜的功率;
(3)高温挡除霜模式下,电路的加热效率。
4.如图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其背面粘贴有等大的电热膜(电阻保持不变),使用时镜面受热,水蒸气无法在表面液化,便于成像,如表是该防雾镜的相关数据。求:
镜子质量
1.1kg
电热膜额定电压
220V
电热膜额定功率
110W
(1)求电热膜正常工作时的电流;
(2)经测试,在5℃环境下,电热膜正常工作600s使平面镜的平均温度升高了40℃,求电热膜给平面镜加热的效率;[玻璃的比热容为]
(3)如图乙所示,给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器,能使电热膜的功率在原功率的之间变化,以满足不同季节使用的需要,求该滑动变阻器的最大阻值。
5.如图甲是某学校食堂购置了一批加热餐台,通电后,加热容器中的水为上方饭菜提供所需的热量,如图甲所示。图乙为保温台的简化电路图,为电源开关,为温控开关,其发热元件是两根阻值不变的电热丝、。当餐盒里的食物温度降低到时,闭合;当温度达到时,断开。容器内水的质量为10kg,比热容为,加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2000W,保温时的功率为400W。求:
(1)容器内水受到的重力;
(2)的阻值;
(3)加热器使用快速加热挡工作20min,可使水温升高,加热器对水加热的效率。
6.如图甲所示为某品牌电饭煲,其内部简化电路图如图乙所示。它有加热和保温两个挡位,和均为电热丝,为温控开关。其主要技术参数如表所示。
额定电压
加热功率
保温功率
(1)当开关S闭合、___________(选填“闭合”或“断开”)时,电饭煲处于加热挡。
(2)电热丝和的阻值分别是多少?
(3)若该电饭煲将的水从加热到用时,则此过程中电饭煲的加热效率是多少?[]
7.如图甲是一款电火锅,内部简化图如图乙所示,具有高、低温两挡。双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换,低温挡的额定功率为,两电阻不随温度改变,,已知水的比热容为。求:
(1)开关接触点_____(填“2和3”或“3和4”)时电火锅处于高温挡。
(2)电火锅处于高温挡时,电路正常工作消耗的电能
(3)用该电火锅高温挡将水从20℃加热至100℃,若加热效率为80%,求需要的时间。
(4)在的家庭电路中,某插座的额定电流是,用该插座仅给该电火锅供电,在安全用电的前提下,为了使加热更快,应选择哪个挡位?请说明理由。
8.某小组采购的老式电热水器参数如图甲,图乙为其额定状态下的简化电路。已知,保温过程中产生的热量全部被水吸收。求:
(1)电阻的阻值;
(2)热水器正常工作时加热效率为90%,将满箱水从加热至所需的时间;
(3)节能的关键是设计保温挡。若保温功率为40W,则在不改变其他参数的前提下,请利用(保温时仍工作),再选择一个电阻和开关,在图丙中画出一种保温挡电路图,并计算所选方案中的最小阻值(结果保留整数)。
9.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12V,R1和R2为加热片,且, ,除雾时加热效率是90%,求:[玻璃片比热容]
(1)除雾时,电路工作1min消耗的电能;
(2)除雾时,电路工作1min能使镜片升高,求后视镜镜片的质量;
(3)除霜时,电路的发热功率。
10.某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。电火锅的部分参数如表所示,。求:
电源电压/V
220
低温挡功率/W
中温挡功率/W
550
高温挡功率/W
1100
(1)R1的阻值;
(2)电火锅在低温挡工作时的电流;
(3)在标准大气压下,使用高温挡将质量为1kg、初温为的水烧开需要的时间(不计热量损失,结果精确到1s)。
11.小明家响应国家家电“以旧换新”惠民政策,置换了一台储水式电热水器,其铭牌如下表,工作原理如下图,、是储水箱中加热器内的电阻,为漏电保护开关,为温控开关。已知,。求:
额定加热功率
2000W
额定电压
220V
额定保温功率
400W
防水等级
IPX4
温度范围
室温
额定容量
50L
加热方式
双管加热
内胆材质
金属板搪瓷
(1)该电热水器保温挡正常工作2小时消耗的电能;
(2)电阻的阻值;
(3)该电热水器在加热状态下正常工作40min,恰好使额定容量的水温度升高20℃,求此过程它的加热效率。
12.如图1所示是一款家用养生壶,它的简化电路图如图2所示,其中为发热电阻,滑动变阻器产生的热量不会被水吸收。其铭牌上的部分技术参数如表所示。某次加热过程中,养生壶内装有1kg初温为的水。求:[,]
型号
YSH-D15V7
额定电压
220V
额定总功率
最大容量
1500mL
(1)将这些水加热到需要吸收多少热量?
(2)若用燃烧煤气达到以上效果,不计热量损失,至少要多少克煤气?
(3)滑动变阻器的最大阻值为多少?
13.如图所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),阅读该饮水机说明书可知:热水箱装满水时,水的质量为2kg,额定电压220V,加热时的功率400W,保温时的功率40W。求:试问:
(1)饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态?
(2)R1的电阻值是多大?
(3)该饮水机的加热效率为80%,在额定电压220V时将装满水箱的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?(),忽略温度对电阻的影响)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题练习
参考答案
1.(1)
(2)
(3)
【分析】根据功率公式,电路电阻越大,功率越小,开关S接a、b时,与并联,为加热状态,总功率,S接c时,只有接入电路,为保温状态,的功率。
【详解】(1)的电阻值
(2)加热时总功率等于两电阻功率之和,因此的功率
并联电路支路电压等于电源电压,通过电阻丝电流
(3)加热时间
加热过程消耗的总电能
根据可得水吸收的热量
水温度的变化量为
根据可得电压力锅内所盛水的质量
2.(1)2kg
(2)
(3)
(4)350s
【详解】(1)壶中水的质量为
(2)壶和水的总重力为
壶对电磁炉的压力为
壶对电磁炉的压强为
(3)一个标准大气压下,水的沸点为,水升高的温度为
水吸收的热量为
(4)电磁炉消耗的电能为
水刚好烧开所需的时间为
3.(1)0.5A
(2)100W
(3)64%
【详解】(1)由图可知,当开关S闭合、S1断开时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,处于低温挡除雾模式;根据串联电路的电阻的特点可知,低温挡除雾模式时电路的总电阻
低温挡除雾模式下,电路中的电流
(2)当开关S、S1都闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,处于高温挡除霜模式;高温挡除霜的功率
(3)高温挡工作时间
电路消耗的总电能
后视镜玻璃吸收的热量
加热效率
4.(1)
0.5A
(2)
50%
(3)
660Ω
【详解】(1)已知电热膜额定电压,额定功率,根据电功率公式得
(2)已知镜子质量,玻璃比热容,温度升高量,工作时间,根据吸热公式,平面镜吸收的热量
电热膜正常工作消耗的电能
根据效率公式,加热效率
(3)首先根据计算电热膜的电阻
当滑动变阻器接入阻值为0时,电热膜功率为额定功率;当滑动变阻器接入阻值最大时,电热膜功率最小,为额定功率的16%,因此最小功率
根据可得此时电路电流
根据欧姆定律可得电路总电阻
滑动变阻器与电热膜串联,根据串联电路电阻特点,滑动变阻器最大阻值
5.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)容器内水受到的重力
(2)电路分析:当闭合时,被短路,只有接入电路,总电阻最小;电源电压恒定,根据 ,电阻越小功率越大,因此此时为快速加热状态,加热功率。故
(3)水吸收的热量
加热时间
因此消耗的电能是
加热器对水加热的效率
6.(1)闭合
(2),
(3)
【详解】(1)当闭合、闭合时,工作,被短路,电路总电阻最小,根据公式可知,总功率最大,因此电饭煲处于加热挡。
(2)当闭合、断开时,与串联,总电阻大,总功率较小,电饭煲处于保温挡。由题可知,电路的总电阻为
当、都闭合时,电饭煲处于加热挡,的阻值为
所以的阻值为
(3)水吸收的热量为
消耗的电能为
此过程中电饭煲的加热效率为
7.(1)3和4
(2)
(3)
(4)应选择高温挡,插座允许的最大功率大于电火锅高温挡的额定功率,高温挡功率更大,加热更快。
【详解】(1)电源电压不变,根据,电路总电阻越小,功率越大。当开关接触点2和3时,只有接入电路,总电阻较大,功率较小,为低温挡;当开关接触点3和4时,与并联,总电阻更小,功率更大,为高温挡。
(2)由题意得,电源电压,,的功率。
的功率
高温挡总功率
工作时间,消耗的电能
(3)水升高的温度,水吸收的热量
消耗总电能
需要的加热时间
(4)插座允许的最大总功率
电火锅高温挡总功率,符合安全要求,高温挡功率更大,加热更快,因此选择高温挡。
8.(1)
(2)5600s
(3);1186
【详解】(1)由题意得,额定电压,加热状态下只有接入电路,额定加热功率
根据电功率公式
可得
(2)满箱水的体积
由可得,水的质量
水升高温度
水吸收的热量
由可得,消耗电能
由可得,加热时间
(3)要满足保温功率40W,保温时仍工作,加热功率不变的要求,选择与串联,开关并联在两端,如图所示:
已知保温功率,由得串联总电阻
的阻值
9.(1)
720J
(2)
0.1kg
(3)
36W
【详解】(1)闭合、断开,只有接入电路,电阻较大,由知,功率较小,处于除雾挡;和都闭合,与并联,总电阻较小,由知,总功率更大,处于除霜挡。除雾时只有接入电路,电路工作1min消耗的电能
(2)吸收的热量
后视镜镜片的质量为
(3)除霜时、并联,并联总功率等于各电阻功率之和,即
10.(1)88Ω
(2)1.25A
(3)305s
【详解】(1)分析电路可知,开关闭合、接触点2时,、并联,此时总电阻最小,根据,总功率最大,为高温挡;开关断开、接触点1时,、串联,此时总电阻最大,根据,总功率最小,为低温挡;开关闭合、接触点1时,单独工作,则此时为中温挡。则R1的阻值为
(2)、阻值相同,低温挡时,、串联,则电火锅在低温挡工作时的电流
(3)标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量为
不计热量损失,消耗的电能为
则需要的时间为
11.(1)0.8kW·h
(2)24.2Ω
(3)87.5%
【详解】(1)电热水器保温挡正常工作2小时消耗的电能
(2)当闭合、接b时,被短路,只有接入电路,总电阻最小,电源电压不变,根据可知,此时总功率最大,为加热挡。电阻R2的阻值
(3)额定容量的水的质量
此过程中水吸收的热量
加热过程中消耗的电能
此过程它的加热效率
12.(1);
(2);
(3)
【详解】(1)由得,将这些水加热到需要吸收的热量
(2)不计热损失,燃烧煤气放出的热量
由可得,至少需要煤气的质量为
(3)由图2知,当滑片在最左端时,只有接入电路中,根据欧姆定律,电路中电流最大,养生壶以最大功率正常工作,由表格可知最大功率,由可得,的电阻值
当滑片在最右端时,连入的阻值为最大值,与串联,根据欧姆定律,电路中电流最小,养生壶以最小功率正常工作,由表格可知最小功率,由得,此时电路中总电阻
根据串联电路的电阻规律,滑动变阻器的最大阻值为
13.(1)断开
(2)121Ω
(3)2.1×103s
【详解】(1)由图得,当开关S0断开,两电阻丝串联,电阻较大,由可知,电路中电功率较小,为保温状态;当开关S0闭合,电阻丝R1独自工作,电阻较小,由可知,此时为加热状态。
(2)当开关S0闭合,电阻丝R1独自工作,为加热状态。由得,R1的电阻值是
(3)将装满水箱的水从20℃加热至100℃需要吸收热量为
需要消耗的电能为
由得,饮水机需要加热的时间
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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