专训2-电学综合计算(力、热、电综合).doc

专训2　电学综合计算(力、热、电综合)
公式法是解答电功、电功率和电热计算题的基本方法，常用的公式有：(1)电功：W＝Pt和W＝UIt；(2)电功率：P＝W/t、P＝UI。(3)电热：①纯电阻电路：Q＝W＝UIt＝I2Rt＝t，可以用计算电功的公式计算电热；②非纯电阻电路：Q＝I2Rt。
热、电综合
1. (中考·广东)如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1 000 W和400 W两挡功率，挡位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1 000 W挡将汤煮至100 ℃，然后自动跳至400 W挡进行保温慢炖。设汤的初温为20 ℃，质量为3 kg，汤的比热容为4.0×103 J/(kg·℃)。求：
(1)若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20 min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
(2)R1的阻值是多少？
(3)电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由。【导学号：88672085】
(第1题图)

2. (中考·临沂)一种家用调温式电熨斗，工作过程中电源电压恒为220 V，电熨斗金属底板质量为500 g。如图是它的工作电路，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成(电阻值均不受温度影响)。调温电阻最大阻值为110 Ω，预热时电熨斗以最大功率正常工作100 s可使金属底板的温度由20 ℃升高到220 ℃[金属底板的比热容为0.44×103 J/(kg·℃)，假设电熨斗发热体放出的热量全部被金属底板吸收]，则：
(1)预热时使金属底板吸收的热量是多少？
(2)电熨斗的最大功率是多少？
(3)定值电阻R0的阻值是多大？
(4)电熨斗调温过程中，电路中的最小电流是多少？
(第2题图)

力、热、电综合
3. (中考·毕节)某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，下表是该电热水壶的铭牌。求：
(1)如图所示，小电动机将1.2 L的水从桶中提升了0.5 m，电动机对水做的功至少是多少？(g取10 N/kg)
(2)电热水壶在额定电压下工作时的电流。(保留一位小数)
(3)电热水壶正常工作时，将1.2 L水从20 ℃加热到100 ℃时，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)若(3)中的加热时间为7 min，求电热水壶的热效率。【导学号：88672086】
(第3题图)

全章高频考点专训答案
专训2
1．解：(1)汤升高的温度Δt＝100 ℃－20 ℃＝80 ℃，
汤吸收的热量Q＝cmΔt＝4.0×103×3×80 J＝9.6×105 J。
消耗的电能W＝Pt＝1 000 W×20×60 s＝1.2×106 J。
电炖锅的效率η＝×100%＝×100%＝80%。
(2)电阻R1＝＝＝48.4 Ω。
(3)电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至b位置；因为此时电路中总电阻变大，由公式P＝U2/R知，电路总功率变小。
2．解：(1)金属底板吸收的热量Q＝cmΔt＝0.44×103 J/(kg· ℃)×0.5 kg×(220 ℃－20 ℃)＝4.4×104 J。
(2)电熨斗的最大功率P最大＝＝＝＝440 W。
(3)当调温电阻接入电路中的电阻为零时，只有定值电阻R0连入电路，电熨斗的功率最大，定值电阻R0＝＝＝110 Ω。
(4)当调温电阻接入电路中的电阻R＝110 Ω时，电熨斗的功率最小，总阻值R总＝R＋R0＝110 Ω＋110 Ω＝220 Ω，电路中的电流I最小＝＝＝1 A。
3．解：(1)水的体积V＝1.2 L＝1.2×10－3 m3。
水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×1.2×10－3 m3＝1.2 kg，
电动机对水做的功W＝Gh＝mgh＝1.2 kg×10 N/kg×0.5 m＝6 J。
(2)电热水壶在额定电压下工作时的电流I＝＝≈5.5 A。
(3)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝4.032×105 J。
(4)加热时间t＝7 min＝420 s，
电热水壶消耗的电能W电＝Pt＝1 200 W×420 s＝5.04×105 J，
电热水壶的热效率η＝×100%＝×100%＝80%。
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