电功与热量的综合计算 知识点题库

如图是一种电热暖手宝及其主要参数,暖手宝内有水及加热元件等,选用水作为吸热或放热物质是因为水的 较大(选填“密度”、“比热容”或“质量”).使用前要先给暖手宝通电加热,假设所消耗的电能有70%转化为水的内能,则在额定电压下,水由15℃加热至自动断电,此过程中消耗的电能是 J,所需要的加热时间为 s.[c=4.2×103J/(kg.℃)].

额定功率是1500W的电热水壶正常工作3.5min,把质量为1kg温度为30℃的水加热至沸腾(在标准大气压下),则水吸收的热量是   J,电热水壶消耗的电能是   J.[c=4.2×103J/(kg•℃)].​

小明家新买了一个家用电热水壶,其有关的技术参数如图所示.他根据自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证,于是在家里做起了实验.他先把水倒入水壶标定容量处,用温度计测出水的初温是20℃,然后接通电源,同时开始记录时间,他发现电热水壶正常工作5min水便烧开了(设当时的气压为一标准大气压).[1L=10-3m3;C=4.2×103J/(kg·℃)]

求:(1)烧开这壶水吸收的热量 J;    (2)电热水壶消耗的电能 J;
(3)比较(1)、(2)两问所得的数据,请你做出合理解释(写出一种即可) .

小明的妈妈为了改善早餐的营养,买了一台全自动豆浆机,如图甲所示.图乙所示是豆浆机的主要结构:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责对液体加热煮沸.下表是这个豆浆机的主要技术参数;图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的部分过程中电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.

型 号

SYL﹣624

额定电压

220V

额定频率

50Hz

电机功率

120W

加热功率

1210W

容量

1000mL

请解答下列问题:

  1. (1) 豆浆机正常工作时的最大电流是多大?

  2. (2) 豆浆机正常工作做一次豆浆,消耗的电能是多少?

  3. (3) 在一次豆浆机工作的时候,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热管工作时,家里标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘在1min内转过了22转.此时电路的实际功率是多大?

如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具,用于材料涂胶.它的内部有两只相同的PTC(正温度系数)加热元件.其工作电路如图乙所示.扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关同时掷向A、B,枪口冒出胶液;松动扳机,联动开关同时掷向B、C.单只PTC元件的电阻随温度的变化图象如图丙所示.求:

  1. (1) 热熔胶枪工作时,发生的能量转化为 ,当松动扳机时电路的连接方式是  

  2. (2) 当松动扳机且温度为170℃时,0.5min电路产生的热量是多少?

  3. (3) 热熔胶枪工作时的最大功率是多少?

如图a是小红家一台快速电热水壶,铭牌如表.为了测量它烧水时的实际功率,小红和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装了0.6kg、30℃的水,接入家庭电路中,闭合壶的开关,测得壶中的水从30℃上升到100℃所用的时间是4min.同时观察到家中电能表(如图(b)转过的转数正好为100转(r).水的比热容:c=4.2×103J/(kg•℃).请根据相关信息求:

产品型号:KS﹣12

最大容积:1.2L

额定电压:220V~

额定频率:50Hz

额定功率:1200W

(1)电水壶中水吸收的热量?

(2)电水壶烧水的实际功率?

(3)电水壶加热的效率.


“PZ220﹣25”和“PZ110﹣25”的两个灯泡,正常工作相同的时间,消耗的电能之比为(  )


A . 2:1 B . 1:2 C . 4:1 D . 1:1
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,其性能指标如表所示,请完成下列各问:

额定电压

额定加热功率

指示灯功率

袋内充水

自动断电温度

220V

500W

≤0.2W

1000mL

65℃

  1. (1) 电热水袋中的充的水初温是15℃,给它通电,当达到断电温度时,求水吸收的热量.
  2. (2) 电热水袋此次在额定电压下加热,电热水袋的发热效率是70%,求通电多少分钟自动断电,指示灯熄灭?
太阳能属于(可再生/不可再生)能源,某太阳能热水器装水250kg,水的初温为20℃,日晒一天后,水温升高到80℃,水吸收了 J的热量,若这些热量通过电加热的方式获得,则需要用 kW•h的电,已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).
如图是某电热水壶加热和保温电路原理图,R1=44Ω,R2=440Ω,当开关S1断开,S2闭合,电热水壶处于状态;该电热水壶的加热功率是W.

某校师生选取阻值为44Ω的电阻自制了一台电烘箱,接入某电源后每分钟可以使电烘箱内1.57kg的水温度升高10℃,假设电能全部转化为水的内能.(已知水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃, =219.89)
  1. (1) 计算电烘箱的电功率.
  2. (2) 电烘箱两端的电压(结果保留整数).
母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.表格内是主要技术参数.

 额定容积

 1.5L

 加热功率

 1000W

 额定电压

 220V

 电机功率

 130W

 额定频率

 50Hz

 机器净重

 1.9kg

 整机尺寸

 232×174×298cm

请问:

  1. (1) 米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)
  2. (2) 米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?
  3. (3) 米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20℃,米糊沸腾时温度是100℃,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg•℃),计算结果保留百分数整数).
一个标有“220V 500W”的电热器,在额定电压下使用,通过它的电流为,通电10min,产生的热量是
如图所示,蒸汽挂烫机是通过发热体将水加热成灼热水蒸气并不断接触衣物,软化衣物的纤维组织的及其.下面是一种挂烫机的说明书.


发热功率

 1000/1300/1600W

 额定电压

 220V

贮满水量

 2.5L

 蒸汽持续时间

 2h(平均)

 出口蒸气压强

 4.6×103Pa(1600W)

3.2×103Pa(1300W)

2.4×103Pa(1000W)

 出蒸气量

 35g/分(1600W)

 出口蒸气温度

 98℃

 产品外包装箱尺寸

 38长×27宽×43高(cm)

 净重

 7.5kg

  1. (1) 使用该挂烫机低温档时正常工作通过发热体的电流是多少?(小数点后保留两位)

  2. (2) 该机器储水储满水时,使初温20℃的水温度升高了40℃,需要吸收多少热量?若此时使用中温档加热,加热时间累计为6min,则此过程中电能的转化效率是多少?(小数点后保留一位).

  3. (3) 使用高温档时,蒸汽口处20cm2面积上的衣物承受的压力可达多少?

如图所示,烧瓶中装有 0.5kg 煤油,电阻丝的阻值为15Ω,闭合开关.调节滑动变阻器滑片,当电流表的示数为 2A 时通电 10min,煤油的温度由 15℃升高到 25℃.[C煤油=2.1×103J/(kg•℃)]求:

  1. (1) 煤油吸收的热量是多少?
  2. (2) 电阻丝加热煤油的效率为多大?
为了节约用水,小宁家买来如图所示的和马桶连在一起的洗衣机,下表是洗衣机有关技术参数铭牌.洗衣机还设有加热功能,洗涤前先将水加热到适宜温度,可以提高洗涤效果.

  1. (1) 求洗衣机脱水时的正常工作电流是多大?
  2. (2) 某次洗衣服时,首次进水量为15 L,正常加热15 min水温升高了24 ℃并达到设定要求.水吸收的热量是多少?该洗衣机的效率是多少?[c=4.2×103 J/(kg·℃)]
中国95后的天才科学家曹原,在2018年3月5日,成功实现了石墨烯的“超导电实 验”,破解了困扰全球物理学界107年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常 温超导体研究的里程碑,超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站,如图所示, 发电机提供的电压t/=250V,保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的总电阻R= 0.15Ω。闭合开关S,若发电机提供给电路的总功率P=50kW,求:


  1. (1) 通过输电线的电流/和输电线上损耗的热功率P0
  2. (2) 用户得到的功率P1和输电效率η;
  3. (3) 若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器 前端加一调压装置,以保证用电器 能正常工作),与原来相比,每天节 省的电能可供一个额定功率P2=1kW的电饭煲正常工作多少夫?(假设电饭煲每天工作2小时)
一只标有“6 V 3 W”的小灯泡,接在电源电压为12 V的电路中,为使其正常发光,应(选填“串”或“并”)联一个阻值Ω的电阻,该电阻通电20 s产生的热量是J。(小灯泡灯丝电阻不变)
如图所示,电源电压不变,定值电阻R1=10Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.4A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A,则开关S1、S2均闭合时,通电1min定值电阻R2产生的热量为

图甲是最大功率为1000W的电煎锅,它分为高、中、低三挡。图乙是其简化电路图,S为总开关,S0为调挡开关,转动S0可将开关调至1、2、3位置。R1、R2、R3为发热电阻且阻值相等。求:

  1. (1) 电煎锅的中挡电功率;
  2. (2) 将电煎锅调至中挡煎制食物时,3分钟可将50g食物从4℃加热至139℃,电煎锅加热食物的效率。【食物的比热容取4.0×103J/(kg ℃)】
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