电功与热量的综合计算 知识点题库

某电动机线圈的电阻为R,正常工作时两端的电压为U,通过的电流为I,则该电动机工作时,输出的最大机械功率为

A . UI B . I2R C . UI+I2R D . UI-I2R
某品牌电热水壶的铭牌内容如下,根据提供的信息计算:

 X牌电热水壶

 额定电压

 220V

 额定功率

 1100W

 容积

 3L

 超温保护器

熔断温度110℃

  1. (1) 电热水壶正常工作时的电阻和电流是多少?

  2. (2) 当电热水壶装满水时,将水从 20℃烧开需要吸收多少热量?

    [C=4.2×103J/(kg•℃),1L=103m3 , 气压为一标准大气压,电热水壶吸收的热量忽略不计]

  3. (3) 若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要5分钟,可信吗?请通过计算说明理由

混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点,某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示,在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108J,由内燃机提供能量,汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能增加了10%,求:

  1. (1) 汽车牵引力做的功;

  2. (2) 若所用燃料的热值为4.5×107J/kg,测试过程中消耗8kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?

  3. (3) 内燃机的效率.

如图所示是小明家的电热水壶及铭牌,他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃.

(1)水吸收的热量是多少?〔c=4.2×103J/(kg•℃)〕

(2)若电热水壶正常工作,且产生的热量全部被水吸收,需要加热多少时间?

 

如图甲是某款电热水龙头.即开即热、冷热兼用.图乙是它的原理电路图R1、R2为电热丝.通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换.有关参数如表.不考虑温度对电阻丝值的影响,请回答下列问题:


产品名称

即热式热水龙头

应用场所

厨房、卫生间

额定功率

温水(2200W)

热水(3300W)

额定电压

220V

额定频率

50Hz

防触电类型

Ⅰ类(最高等级)

  1. (1) 开关与1、2接触时,水龙头放出的水是  (填“温”、“热”)水,此时电路中的电流多大?

  2. (2) 水龙头放热水时,正常工作50s,消耗的电能是多少?

  3. (3) R2的电阻值多大?

如图是某电热暖手宝的主要参数.选用水作为吸热或放热物质,是因为水的较大.已知水的初温15℃(=4.2×103J/(kg•℃),接通电源正常工作6min时暖手宝处于状态(选填“通电加热”或“自动断电”)

                           

CFXB型热水杯的原理图如图所示,它有加热和保温两档,通过单刀双掷开关S进行调节,R0、R为电热丝.当开关S接加热档时,电路的功率为1000W,当开关S接保温档时,电路的总功率为44W,R0、R阻值恒定不变.

整壶水的质量

2kg

额定电压

220V

加热时的总功率

1000W

保温时的功率

44W

  1. (1) 在保温档正常工作时,电路中的电流是多少?
  2. (2) 电热丝R0、R的阻值多大?
  3. (3) 在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟,求这个热水壶的效率是多少?(c=4.2×103J/(㎏•℃)
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

  1. (1) 电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多少欧姆?
  2. (2) 装满水后,壶中水的质量是多少千克?(1L=1×103m3
  3. (3) 将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收多少热量?[C=4.2×103J/(kg•℃)]
  4. (4) 不考虑热量损失,烧开这壶水,需要多长时间?
如图所示,是一台家庭常用的电热饮水机,甲表是它的铭牌数据,图乙是它的电路原理图,其中S是温控开关,R1是定值电阻,R2是加热电阻.当S闭合时,饮水机处于加热状态;当S断开时,饮水机处于保温状态.

水桶容量

20L

热水箱容量

1L

额定电压

220V

加热功率

440W

保温功率

40W

  1. (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. (2) 饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,需用时14min.则饮水机的加热效率是多少?[C=4.2×103J/(kg•℃)]
  3. (3) 电阻R1的阻值是多少Ω?(保温功率是指整个电路消耗的功率)
如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝,小厨宝利用水箱储水,加热一段时间后,拧开水龙头就会有热水流出.其相关参数如表所示.

产品名称

储水式小厨宝

额定电压

220V

额定功率

1100W

最高温度

75℃

额定容量

6.0L

  1. (1) 小厨宝正常工作时的电阻是多大?
  2. (2) 要把满箱水从15℃加热到35℃,需要吸收多少热量?[c=4.2×103J/(kg•℃)]
  3. (3) 小厨宝以额定功率工作时7min能把满箱水从15℃加热到多少℃?(计算结果保留一位小数)
有一款新型智能电热水壶,有高、中、低三档,并可以手动调节,它的等效电路图如图所示,其中R1=R2=88Ω,均为电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b.

  1. (1) 开关S1、S2处于什么状态时,电热水壶处于低温档?
  2. (2) 电热水壶处于中温档时的电流是多大?
  3. (3) 用高温档加热时,电功率是多大?把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间?[已知c=4.2×103J/(kg•℃),不计热量损失,时间计算结果保留整数即可].
阅读下面的短文,

由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图25)是:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电路栅板时,带电灰尘被吸附.此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气.

洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高.利用CADR值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果.按下列公式计算CADR:CADR=

(V表示房间容积;t表示空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)

某空气净化器铭牌如下表:

规格

额定电压

频率

额定功率

洁净空气量(CADR)

GH﹣2034A型

220V

50HZ

44W

138m3/h

请根据上述材料,回答下列问题:

  1. (1) 负电格栅板吸附灰尘的原理是
  2. (2) 取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在
  3. (3) 该空气净化器正常工作时的电流为A.
  4. (4) 此空气净化器正常工作10min所消耗的电能是J.
  5. (5) 某房间的使用面积约大为18m2 , 高度大约3m,此空气净化器是否能在1小时内使房间污染物浓度下降90%?(通过计算说明,并写出估算过程).
电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态,局部电路图如图所示,断开S后,充电播口可以外接充电器对电池进行充电,电动自行车行驶过程中,其电动机正常工作电压为48V,此时通过电动机线图的电流为5A.电动机线图的电阻是0.5Ω.下列说法正确的是(   )

A . 对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的用电器 B . 电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能 C . 电动机正常工作1min,电流通过线圆所产生的热量为14400J D . 电动机正常工作1min,消耗的电能为14400J
在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。

  1. (1) 如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与相连,防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过的方式改变了水的内能。
  2. (2)   电热水壶的铭牌如右表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少
  3. (3) 为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时7min,已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ=1.0×103kg/m3c=4.2×103J/(kg·℃),则该电热壶的加热效率为多少
  4. (4) 小刚发现电热水壶的电源线都比较短,上网查询后发现,按照国家规定的标准,电热水壶使用的电源线不能过长,横截面积不能过小,请利用所学的物理知识进行解释
如图所示,小明按图1电路图做实验,闭合开关,两表读数如图2所示,工作10s后,L突然烧断,L烧断后两表示数如图3所示。

  1. (1) L烧断后,定值电阻R两端的电压为V;R的阻值是多少Ω;
  2. (2) L烧断前,流过R的电流是多少A;电阻R的电功率W;
  3. (3) L烧断前,L在工作的10s内大约消耗了多少电能J;
  4. (4) L烧断后,流经R的电流(选填“变大”、“不变”、“变小”)。
有一种电加热恒温箱,工作原理如图1所示,控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计),电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成。其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图2所示。

  1. (1) 求电热丝工作时的功率和在10min内产生的热量;
  2. (2) 如果恒温箱的温度设定为50℃,求电阻箱R0应接入电路的阻值。
如图所示为一款电水壶的电路简图,该壶有“加热”和“保温”两挡,电源电压为220V,电阻丝R1、R2的阻值分别为44Ω、356Ω。该水壶在“加热”挡工作1min产生的热量为J。

图甲所示为某电暖器的简化原理图,其中R1、R2是两个相同的电热丝,单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V,每个电热丝的额定电压均为220V,现要在某卧室使用该电暖器,卧室的容积为50m3 , 空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃),空气密度为ρ=1.2kg/m3 , 假设卧室封闭,请根据图像及以上信息解答下列问题:

  1. (1) R1正常工作时的电阻及额定功率是多少?
  2. (2) 只闭合S2时,流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少?
  3. (3) 只闭合S1和S3 , 让电暖器工作15min,产生的热量是多少?
某电热取暖器的简化电路如图所示,R1、R2为发热电阻。取暖器工作时,通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320W,R1=55Ω。求:

  1. (1) 取暖器工作时通过R1的电流;
  2. (2) 取暖器处于低温挡时,工作1min产生的热量;
  3. (3) R2的阻值。
如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V,灯泡L上标有“2.5V;1.25W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为15Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω;1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,求:

  1. (1) 小灯泡L的电阻;
  2. (2) 闭合开关S、断开开关S1、S2 , 电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
  3. (3) 闭合开关S、S1、S2 , 滑动变阻器的滑片滑至最右端,通电1min定值电阻R1产生的热量;
  4. (4) 闭合开关S、S1、S2 , 在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率。
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