专题01电功率与热效率相结合的电学综合计算模型2022中考物理压轴电学计算题和实验题之经典模型培优练习（原卷版）

专题01电功率与热效率相结合的电学综合计算模型一．计算题（共12小题）1．CFXB型热水壶的原理图如图所示，它有加热和保温两挡，通过开关S进行调节，R0、R为电热丝，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）在保温挡正常工作时，电路中的电流是多少？（2）电热丝R0、R的阻值分别为多大？（3）在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14min，这个热水壶的效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]2．电磁炉是一种高效方便卫生的新型灶具，为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的电能表，看到电能表的铭牌上标有“220V10A”和“3000r/kW•h”字样。然后小锋关闭了家中其他用电器，只把电磁炉接入电路中，用了10min把质量为1kg、初温28℃的水刚好烧开，这个过程中电能表转盘转了300转。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），当时气压为标准大气压。求：（1）加热过程中水吸收的热量；（2）电磁炉的实际功率；（3）电磁炉的热效率。3．如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]额定电压220V容积30L加热功率2000W保温功率800W（1）开关S跳至触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为kg。（2）R2的阻值为多大？（3）水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？（4）在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？4．为方便学生饮水，某学校在各个教室安装了饮水机。如图是饮水机的电路图，S是一个温控开关，R1为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热；达到100℃后，S自动切换到保温状态，A、B是两种不同颜色的指示灯。（1）若红色表示加热，绿色表示保温，则灯B应为色。（2）若饮水机正常工作，加热时电加热管的功率为1100W，保温时电加热管的功率为44W，则电阻R2的阻值为多少？（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）（3）饮水机的最大容量为1L，装满初温为23℃的水后，发现过了7min后绿灯亮，则这台饮水机的热效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg：℃）]5．图甲为雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能。图乙是其简化电路。当S接a时，电煲锅加热；当S接b时，电煲锅保温。已知：电源电压为220V．R1＝55Ω，加热时总功率与保温时总功率的关系为：P加热＝5P保温．[c米饭＝4×103J/（kg•℃）]求：（1）若电煲锅内装有1kg米饭，从12℃加热到100℃，米饭吸收多少热量？（2）电阻R2的阻值为多少？（3）若电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭需要多长时间？6．小明家电热水器的简化电路图如图所示，Sl是手动开关，置于热水器水箱外部S2温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40℃时自动闭合，达到40℃时自动断开；R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，R2阻值为27.5Ω．使用时，手动闭合开关S1，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。求：额定电压220V频率50Hz保温功率？加热功率1980W水箱容量50L设定温度40℃（1）电热水器的保温功率（2）电热丝R1的阻值。（3）假设将初温20℃的一满箱水热至设定温度用了50min，电热水器的效率。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）7．孝顺的小源为爷爷奶奶健康着想买了一个泡脚盆，其铭牌如表，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。产品型号额定电压/V额定加热功率/W额定保温功率/W额定水量/kgTC﹣2039经典型220110044010（1）泡脚盆电路原理如图所示，闭合开关S1和S2时，处于加热状态，闭合开关S1，断开S2时处于保温状态，请在图中虚线框内补充电路元件，连接电路.（2）泡脚盆加热状态下通过R1的电流是多少？（3）把额定水量的水从15℃加热到40℃需要18min，则泡脚盆的加热效率是多少？（结果保留整数）8．张老师买了一辆电动自行车，如图所示，该电动自行车可以电动骑，也可以脚踏骑行。电动骑车时，蓄电池对车上电动机提供动力，张老师利用周末骑着电动自行车，沿着江边公园的水平道路匀速行驶，电动机正常工作30min，电动车行驶了9km。电动车的参数如下表所示，求：车净重100kg最大载重150kg电动机额定电压32V电动机额定电流4A（1）张老师骑车的速度；（2）该电动自行车在这30min内消耗的电能；（3）若车行驶过程中所受阻力为20N，电能转化为克服阻力做功的效率。9．养生壶是一种以养生保健为目的，可以烹煮各种食材的小家电产品，类似于电热水壶。小文家的养生壶（如图所示）有保温和加热两个挡位，部分参数如表所示。***养生壶参数额定电压220V保温功率44W加热功率1210W最大装水量1kg（1）请你计算该养生壶正常保温时的电流和电阻。（2）小文将养生壶中加入质量为1kg、初温为20℃的水，关闭家中其他用电器的电源，只让养生壶在加热状态工作，开始加热至水烧开用时6min，如图所示的电能表的转盘刚好转过300转。[气压为1标准大气压，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]请计算该养生壶在此过程中：①实际功率。②加热水的效率。10．小明家新添了一台电热饮水机，其铭牌如下表所示。如图是饮水机简化电路的示意图，其中S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝。额定电压220V环境温度10℃～38℃额定频率50Hz环境湿度≤90%加热/保温功率880W/88W耗电量1.2kW•h/24h≥90℃•5L/h防触电类Ⅰ类（1）求R1、R2的阻值各是多少？（2）正常工作时该饮水机将1kg、20℃的水加热至100℃需7min，则水吸收的热量相当于完全燃烧多少克的液化气？（3）以上过程中电流做的功是多少？（4）该饮水机加热状态时的效率？[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），液化气的热值为3.0×107J/kg]11．今年，西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利，农村家庭电器普及化程度越来越高。小浩家电热饮水机的简化电路图如图所示，它有加热和保温两种工作状态，当S2断开时，饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。额定电压220V额定功率加热功率2000W保温功率400W容量2.5L（1）饮水机在加热状态下正常工作，将2L的水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是多少？（水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃））（2）在（1）问加热情况下，饮水机正常工作了7min，消耗了多少电能？加热效率是多少？（3）电