四川省达州市2020年中考物理二轮复习 计算题03 类型三 电热计算题型突破课件

类型3电热计算,1.某型号电热水瓶具有加热保温电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示，s1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120自动断开；s2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态；s3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50w，加热功率为1000w。(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大?(2)闭合s3，电磁泵两端电压为12v，已知r3阻值为200，求电磁泵的电功率。(3)若水烧开后，s2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，s1才会断开?已知发热盘的质量为0.5kg，比热容为0.5103j/(kg)。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110，不计热损失,解：(1)闭合开关s1和s2，电阻r1和r2并联，处于加热状态；只闭合开关s1时，只有电阻r2工作，处于保温状态；只闭合开关s1和s3时，电磁泵和电阻r3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻r2工作，根据p=u2/r可得，电路中的电阻：r2=u2/p保温=(220v)2/50w=968；,(2)闭合s1s3时，电磁泵和电阻r3串联，已知此时电磁泵两端电压为12v，则电阻r3两端的电压：u3=u-u泵=220v-12v=208v，这一支路的电流：i=u3/r3=208v/200=1.04a，则电磁泵的电功率：p泵=u泵i=12v1.04a=12.48w；,(3)瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量：q吸=cm(t-t0)=0.5103j/(kg)0.5kg(120-110)=2500j，瓶里的水烧开后，s2没有自动断开(仍然是加热状态)，不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即w=q放=q吸，由p=w/t可得，水烧干后到s1断开所需的时间：t=w/p加热=q吸/p加热=2500j/1000w=2.5s。,2.小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲所示，r1r2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且r2=3r1；s为旋转型开关，1234为触点，通过旋转开关s可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)，其部分技术参数如下表。,(1)开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_(选填“关”“低挡”或“高挡”)；(2)求电热加湿器中r1的阻值；(3)某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻r1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少摄氏度?计算结果保留整数，水的比热容为4.2103j/(kg)(4)某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3000revs/(kwh)的电能表转盘在400s内转了27r，求此时电阻r2的实际功率。,关,解：(2)由图甲知，开关s接“34”触点时，电路为r1的简单电路，电路的总电阻最小，电源的电压一定，由p=u2/r可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡，则电热加湿器中r1的阻值：r1=u2/p高=(220v)2/400w=121；,(3)由图乙知，工作30min时，其中高挡工作时间为10min，低挡工作时间为20min，由p=w/t可得，在高挡正常工作时消耗的电能：w高=p高t高=400w1060s=2.4105j，如果电阻r1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即q吸=w高=2.4105j，由q吸=cmt可得，水升高的温度：t=q吸/cm=2.4105j/(4.2103j/(kg)3kg19；,(4)加湿器在400s内消耗的电能：w=27/3000kwh=0.009kwh=3.24104j，加湿器在低挡加热的实际功率：p低=w/t=3.24104j/400s=81w，由图甲知，开关s接“23”触点时，r1r2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于低挡，由p=i2r可得，电路中的电流：，此时电阻r2的实际功率：p2=i2r2=i23r1=(9/22a)23121=60.75w。,3.一般热水器由加热系统测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如表所示，其测温系统可以简化为如图甲所示的电路，电源电压为9v恒定电源，r1为4定值电阻，r2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。,(1)为估算电热水器的额定功率，关闭其他用电器，让热水器正常工作1min，观察电能表，如图丙所示，转动了150r，消耗电能kwh，则该电热水器的额定功率是w。(2)若已装满水的水箱温度显示75时突然停电，但不停水。现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40热水洗浴，通过控水系统将10冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少升?(不计热损失，水=1.0103kg/m3)(3)控温系统某时刻电压表示数为4v，此时水箱中水温是多少?,0.05,3000,解：(2)由=m/v可得，水箱内热水的质量：m热水=水v=1.0103kg/m36010-3m3=60kg，设需要加入冷水的质量为m冷，则达到热平衡时(即水温最终为40)，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，即：cm热水(t-t01)=cm冷水(t02-t)，化简得：m热水(t-t01)=m冷水(t02-t)，即：60kg(75-40)=m冷水(40-10)，解得：m冷水=70kg，因为原来水箱中有热水60kg，所以此时水的总质量：m总=m热水+m冷水