电功与热量的综合计算知识点题库

如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如下表，R₁、R₂是发热电阻丝．

型号：	YSJ﹣66
额定电压	220V
加热功率	1100W
保温功率	44W
水箱容积	5L
频率	50Hz

（1）若饮水机正常工作的加热效率为90%，现将质量为0.4kg、初温为25℃的水在一标准大气压下加热至沸腾，已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），求：水需要吸收的热量是多少？烧开这些水消耗了多少电能？
（2）当饮水机处于保温状态时，R₁的电阻值是多大？

如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯．它可以用车载12V电源加热，或接在家庭电路进行加热．它的主要参数如下表．问：

（1）电热杯与水平面的接触面积为100cm² ，装入1kg水时电热杯对水平面的压强为多大？（g=10N/kg）
（2）如图在家庭电路中使用，电热杯正常工作时的电流和电阻各为多少？
（3）在标准大气压下，用车载模式烧开0.5kg初温为20℃的水，需要多长时间（不计能量损失）？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
车载额定电压
12V
家用额定电压
220W
车载额定功率
120W
家用额定功率
220W
自身质量
1.6kg

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，其相关参数如下表所示．

产品名称	储水式小厨宝
额定电压	220V	额定功率	1200W
最高温度	75℃	额定容量	6.0L

（1）小厨宝正常工作时的电阻是多大？（计算结果保留一位小数）
（2）要把满箱水从15℃加热到38℃，需要吸收多少热量？小厨宝正常工作时至少需要加热多长时间？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）小丽了解到有另一种速热式电热水器，额定功率为5000W，冷水流经速热式电热水器时，很快就可流出达到预设温度的热水，小丽家的电能表允许通过的最大电流为10A，通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器．

两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图，则A的阻值是　Ω．若将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端，则总电流是　　A，两个电阻A、B产生的热量之比是．

有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是（　　）

A . 把电阻丝剪去一小段 B . 更换一根较粗的电阻丝 C . 与电阻丝串联一个电阻 D . 与电阻丝并联一个电阻

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如表所示．水的比热容为c=4.2×10³J/（kg•℃）．

观察对象

有关记录

研究活动

电磁炉

铭牌

U_额=220V

P_额=1kW

①用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t₀=30℃）

②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r，最后测得水的温度 t=50℃

电能表

铭牌

220V 10

（40）A

50Hz 2000r/kW•h

请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：

（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率．

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中水的质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．

（1）热水器中的水吸收的热量Q_吸；[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）热水器的效率η；
（3）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，R₁是加热电阻，阻值为48.4Ω；R₂是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源（220V 50Hz），闭合手动开关S₁ ，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。已知C_水=4.2×10³J/(kg·℃)；查表可知铝的熔点为660℃。请解答下列问题：

（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S₁ ，电饭锅的内胆是否会熔化？为什么？
（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？
（3）若在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为2.5kg的水烧开需要16分40秒，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？

随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如下图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：

（1）机器人吸尘的工作原理是通过电机转动使内部压强，从而使杂物进入吸尘器。
（2）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000 mA，能持续供电1小时。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间?
（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10％时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米?(剩余电池容量的40％用于提供克服阻力做功)

项目

指标参数

工作电压

15V

功率

15W

电池容量

2000mAh

茶树的叶肉细胞内含有一种叫茶多酚的植物碱，可以在茶多酚氧化酶的能化作用下氧化，氧化的茶多酚使茶叶变红。根据这一原理，人们制作出绿茶、红茶等不同品种的茶叶。茶多酚氧化的活性与温度关系如图甲所示。

（1）蒸制作工艺之一“炒青锅”，开始锅温90~100℃，后降到70~80℃.经过这一道工艺制作出的茶叶是绿茶还是红茶?，请说明理由
（2）图乙为某品牌自动进水电茶壶及其部分参数。此电茶壶正常工作时的电流是A（保留两位小数）：正常工作时烧水5分钟消耗的电能是J.

养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。下图是某款养生壶及其铭牌，求：

（1）养生壶正常工作时的电阻；
（2）若正常工作时，养生壶加热效率为70％，将1kg水从10℃加热到100℃需要多长时间：c_水=4.2×10³J／(kg/℃)
（3）用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养牛壶将1kg水从10℃加热到100℃，实际用时600s，此时养生壶的实际功率多大（设养生壶的电阻和加热效率不变）。

如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 ~ 0.6A，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻R1的规格为“10 $\text{[math]}$  0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20 $\text{[math]}$ 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）

A . 变阻器R₂接入电路的阻值允许变化范围为 2 $\text{[math]}$ ~ 20 $\text{[math]}$ B . 电流表示数允许的变化范围为 0.2A~ 0.5A C . 电阻R₁消耗功率允许的变化范围为 0.4W~ 0.9W D . 电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~ 3W

某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时把1kg水从20℃加热到100℃用时7min，已知c水=4.2×10³J/(kg℃)，求：

额定电压	220V
额定功率	1000W
频率	50Hz

（1）水吸收的热量：
（2）电热水壶的热效率。

在探究“家用电器”的综合实践活动中，小金与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为观察、研究对象，记录了如下表所示的有关数据。

观察对象	有关活动与相关记录
观察电水壶铭牌	额定电压：220V额定功率：800W容量：2L
观察电能表铭牌	有关参数：220V 10A 1200r/( kW·h)
在电水壶对水加热时观察电能表	关闭家里其它用电器，只将电水壶接入电路，观察电能表，表盘在2min内转了30r。
测量电水壶中水的温度	壶中装水量：1.5kg 通电前温度：30℃ 通电2min后温度：44℃

根据表中的记录，请解答下面的问题。

（1）求通电2min壶中的水吸收的热量。[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]
（2）求2min内电水壶的实际功率。
（3）求该电水壶在此次烧水过程中的加热效率。

多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。(C_水=4.2×10³J/(kg·℃))

项	参数
电源电压(V)	220
低温档功率(W)	275
中温档功率(W)	550
高温档功率(W)	1100
容积(L)	1

（1）开关S₁、S₂处于什么状态，养生壶为高温档？
（2）求R₁的阻值？
（3）在标准大气压下，使用高温档将初温是23℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间？

图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢。取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内。

（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在的作用下，通过进水管进入泵壳。
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R₁=R₂=100欧，均为电热丝，单刀双掷开关S₂可接a或b。求：
①开关S₁断开、S₂接b时，电热水壶处于______档？(选填“高温”、“中温”或“低温”)

②电热水壶处于中温档时的电流是多大？

③用高温档加热时，把1.1千克水从12℃加热到100℃需要多长时间？(不计热量损失，水的比热c水=4.2×10³J/(kg·℃))

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 ，请根据说明书提供的信息计算：[水的密度ρ_水=1×10³kg/m³，水的比热容C_水=4.2×10³J/(kg℃)]

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

（1）开关S₁断开、S₂闭合时，饮水机处于(选填“加热”或“保温”)状态。
（2）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70%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由30℃加热到40℃，需用多长时间？
（3）求电阻丝R₁的阻值。

如图所示，该玩具叫做爱情温度计。这是一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来。松开手，液体就会流回底部。

（1）手握住时，手掌的热量通过(填“做功”或“热传递”)的方式，改变了乙醚的内能。
（2）乙醚沸腾时，导致玻璃瓶上部气压增大。松开手后，玻璃瓶上方乙醚蒸汽经(填物态变化名称)又流回底部。
（3）乙醚的沸点约为34℃，比热容为2.4×10³J/ (kg·℃)，将10g乙醚溶液从室温20℃加热到沸腾，需要吸收的热量。

某品牌电热水壶的铭牌(部分内容)如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×10³J/(kg℃)]

容量	2.0L
额定电压	220V
额定功率	1500W

冬天气温较低，汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气，导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行，后挡风玻璃上应安装加热除霜(雾)装置。小宁汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示：它由控制电路和受控电路组成，小宁同学通过询问专业人员，结合所学知识，在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路，如图所示，它由控制电路和工作电路组成，R₀为定值电阻，R₁、R₂设置在后挡风玻璃内，R₂为加热电阻，阻值为0.8 欧。R₁为热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同。电路，U₁=12 V，U₂=16 V。开关S闭合时，当后挡风玻璃的温度达到40℃，工作电路会自动断开。

（1）根据电路，判断热敏电阻R的阻值与玻璃温度变化的关系为。电路用久后，电源电压U会减小，工作电路断开时玻璃温度比设定值_ (填“ 高”或“低”)。
（2）将玻璃从0 ℃加热至40℃，所需的时间是多少? [玻璃质量10 kg，玻璃比热容为0.8×10³J/(kg.C) ，不计热量损耗]
（3）不计电磁铁线圈电阻和电源电压的衰减，当线圈中的电流达到25mA时，电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R₀=250欧，闭合开关，玻璃的温度为10℃和40℃时，控制电路的电功率相差0.02W，则玻璃的温度为10℃时，热敏电阻R₁的阻值为多少?

车载额定电压	12V
家用额定电压	220W
车载额定功率	120W
家用额定功率	220W
自身质量	1.6kg

项目	指标参数
工作电压	15V
功率	15W
电池容量	2000mAh

电功与热量的综合计算 知识点题库

电功与热量的综合计算知识点题库