电功和电热综合计算.doc

电能和电热综合计算
1.小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R1的阻值是 Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是 W，此时，电阻R1在10min内产生的热量为 J．

2．如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S，当滑
片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片
P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在15s内
定值电阻R1产生的热量为60J。则下列结果正确的是（ ）
A.电源电压为10V
B. R1的阻值为18Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D. R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3
3．如图所示，电源电压U=12V，电热丝R1=4Ω，R2=8Ω。
(1)开关S闭合后电流表的示数为多少？
(2)开关S闭合后，电热丝R2在10s内产生的热量是多少？

4．如图所示的电路中，R1＝6Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，电源电压保持不变。当S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.6A，求：
(1)电源电压是多少?这时R2中的电流是多少?
(2)当S1、S2都断开时，1分钟R1产生的热量是多少?

5．右图是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R2 的阻值为44Ω；单独闭合开关S1时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W。求：
（1）R1阻值是多少？
（2）同时闭合开关S1、S2，电饭锅工作1min消耗多少电能？

6．5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下：
(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。 ．
(2)豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3分钟，电阻丝累汁加热12分钟，则总共消耗多少电能?

防触电保护类型I类
额定容积20L
型号NN-S313WF
电源频率50Hz
额定电压220V
质量12kg
最大功率1100W

7.微波炉是一种清洁卫生无污染，效率较高的家用电器。某微波炉的铭牌如下表所示。将体积为275ml、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min，取出后测得水温是40℃。若水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求：
（1）微波炉加热时，电路中的电流是多少？
（2）加热过程中消耗的电能是多少？
（3）加热过程中，水吸收的热量是多少？

8．某同学发现深夜家里的台灯比傍晚时要亮，学习了电功率的知识后，他知道这与电灯两端的电压有关系。但家中没有电压表，他借助家中的电能表测得，傍晚只亮这盏台灯时，在4min10s内电能表的转盘转了2转，电能表的铭牌如图所示，电灯的铭牌上标有“220V 25W”的字样。请你帮他估算出此时：
（1）台灯两端的实际电压和实际功率；
（2）说明在此估算过程中用到了哪些近似？

9.如下图所示，标有“6V.3W”字样的小灯泡与最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联在电路中。当变阻器连入电路中的电阻为6Ω时灯正常发光。（不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变）求：
（1）灯泡电阻.电源电压；
（2）灯泡正常发光1min，变阻器产生的热量。

10．某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示．图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。
额定频率
50Hz
环境温度
10℃～38℃
加热功率
550W
环境湿度
≤90％
额定电压
220V
制热水能力
≥90℃ 5L/h

(1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
(2）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，l8℃的水加热到93℃，用时6min。用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。[C水=4.2×103J /(kg·℃)]
(3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半，则R1与R2的比值应是多少？

11．李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关S0自动控制：当胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当胆内水的温度降到60℃时，加热状态就启动。右图是该饮水机的电路原理图。李佳同学通过观察还发现：当胆内装有1千克水时，饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止。问：
(1)温控开关S0在何种状态(断开或闭合)时，饮水机处在保温状态这时饮水机的电功率是多少?
(2)在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少? [已知水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)]

12.如图是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×106J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V 1500W”。
(1)晴天时用太阳能加热，一天以lOh计算，可以将100kg，初温为20℃的水加热到多高的温度?[水的比热容C=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？
（3）请你说说利用太阳能有什么优点？