电功与热量的综合计算 知识点题库

如图所示的电路中，电源电压U=3V，R₁=2ΩM闭合开关后，电流表读数为0.5A，求：

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如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示．若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．则：

额定电压	220V
额定加热功率	2000W
容量	1.5L
频率	50Hz

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示．

额定电压	额定加热功率	指示功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要 （选填“大”或“小”）得多；
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关 （选填“串联”或“并联”）起来使用；
（3）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，则此过程中水吸收的热量是 J，电热水袋的发热效率为 ．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示．

型号	HX﹣201504
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	1210W

小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求：

某电水壶有加热档和保温档，现盛有2kg温度为20℃的水，接在220V家庭电路给水加热，通电10min水到达100℃，电水壶自动进入保温状态，它正常工作时的功率和时间的关系图象如图所示．（C_水=4.2×10³J/（kg•℃），试求：

太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器．现需将10kg、20℃的水加热到40℃，不考虑能力转换过程中能量的损失，若用太阳能热水器加热，则水吸收了 J太阳能；若用额定功率为1000W的电热水器正常加热，则需要 分钟；若用燃气热水器加热，则需要完全燃烧 m³的燃气．（水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．燃气的热值为4.2×10⁷J/m³）

小阳学了电路知识之后，对电路很有兴趣．看到家里的电吹风，便把它拆开来研究，并画出了如下电路图（图甲）．他认为当只闭合开关S₁时，电吹风吹冷风；当S₁和S₂都闭合时，电吹风吹热风．小智看了他画的电路图觉得有问题：如果仅闭合S₂ ， 会出现电热丝R工作而电动机不工作的现象，从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏．小智认为只要把其中一个开关移到干路上，就能做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏．请分析回答下列问题：

自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R₁、R₂ ， 请根据下表中说明书提供的信息计算（水的密度ρ_水=1×10³ kg/m³）

饮水机参数
热水温度	≥90℃
热胆容积	2L
额定功率	1000W
保温功率	40W
额定电压	220V
频率	50Hz

（1）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20℃加热到90℃，需用多长时间？

（2）开关S₁断开时，饮水机处于什么状态

（3）电阻丝R₁和R₂的阻值分别是多少？

 

电吹风是现代家庭的常用电器．如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，三角牌电吹风的主要技术参数如图乙所示，求：

小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数．现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃，（c_水=4.2×10³J/（kg•℃）

型号	FED﹣H50	额定电压	220V
最大水量	50kg	额定功率	2000W

求：

某品牌的电热水器铭牌如图所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从25℃加热到50℃．[已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， 不计热损失]．求：

一个标有“220V  1200W”的电热水壶．要在1个标准大气压下将2kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是s． （水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）

中国游客在日本抢购马桶盖的消息引发国人热议，其实这款马桶盖为中国杭州生产．说明书部分内容和加热电路图如图所示．闭合开关S保温座圈开始加热，再闭合开关S₀洗净装置喷出热水．[已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]试问：

额定电压		220V
洗净装置	出水量	0.8kg/min
	加热功率	1600W
保温座圈功率		50W

某型号的电饭锅有两挡，其原理如图所示，电阻R₁=44Ω．当开关S闭合时，电饭锅处于高温挡，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温档，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温挡功率的0.02倍．求：

小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”．图乙是小洋设计的便座加热电路，R₁和R₂是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S₂可接a或b，该电路通过开关S₁和S₂的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见下表）．

S1	断开	断开	闭合	闭合
S2	接b	接a	接a	接b
功率	P0=0	P1=22W	P2=44W	Px

学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率，他把质量为1kg，温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器与电源断开，仅让电水壶工作，用时5min将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了70转，试求：

电饭锅是一种能够进行蒸、煮、炖、焖等多种加工的现代化炊具。它不但能够把食物做熟，而且能够保温，使用起来清洁卫生，没有污染，省时又省力。某电饭锅简化电路如图所示，电饭锅额定电压为220 V，R₁、R₂均为发热电阻，其阻值分别为48.4 Ω、435.6 Ω。接通电源，闭合开关S₁、S₂ ， 电饭锅处于“大火”加热状态；当锅内温度达到100 ℃时，开关S₂自动断开，开关S₁仍闭合，电饭锅处于“小火”炖煮状态。（若除不尽可以保留2位小数）

如图甲是某品牌电吹风机，高速电机在手柄下段吸入气体，从环形出风口高速吹出，同时带动后面及周围的倍增气流向前流动，大大增强从风口吹出的气流，其铭牌如下表所示：空气的密度为1.29kg/m³。

规格参数
额定电压	220V	风挡	快、中、温和三挡
最大功率	1600W	挡位 温度	高温100℃ 常规80℃ 轻柔60℃ 冷风
电机转速	110000r/min
电机吸入最大气流	14L/s
出风口最大气流	40L/s

如图甲是一款便携式电饭锅，图乙是其简化电路图。R₁、R₂均为电热丝，电饭锅有加热和保温两个档，加热功率为220W，保温功率为55W。

为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U₁=3V，定值电阻R₀=50Ω，热敏电阻R的阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U₂=220V，R₁=836Ω，R₂=44Ω。已知恒温调奶器的容量为2kg；水温达到80^oC时衔铁会跳起。【水的比热容为4.2×10³J/（kg•^oC）】