初中物理专题复习电热综合.docx
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初中物理专题复习电热综合
电热综合专题
一、填空题
1.(2008哈尔滨)如图所示,一个标有“220V1000W”的快速电热水壶,要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开,水需要吸收的热量是 J,若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是 s. [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
2.(2008包头)下图是电热水壶简易示意图,通过开关S可使热水器处于加热或保温状态,当蓄水桶中水装至最高水位时,桶底受到 水的压强是 Pa.闭合S,热水器处于 状态,此时电能转化为 能,桶中10kg水由28℃加热到98℃时吸收热量为 J。
[c水=4.2×103J/(kg·℃);g取10N/kg]
二、计算题
1.(2008临沂)张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器,俗称“浴霸”,如图甲所示。
它的简化电路图如图乙所示,其中L为标有“220V40W”照明灯,L1、L2、L3、L4均为标有“220V300W”的红外线取暖灯。
问:
(1)照明灯正常工作时通过灯丝的电流是多少?
(2)通常在洗浴前10min只闭合开关S1 、S2开启红外线取暖灯给浴室预热,问在这10min内“浴霸”消耗的电能是多少?
2.(2008泰州)下图是电饭锅的实物图,图(甲)是它的内部电路图,图(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起
(1)对照观察图(甲)和(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是 关系(选填“串联”或“并联”);按下温控开关按钮. “烧煮电路部分”的电压为 V, “保温电路部分”将 (选填“工作”或“不工作”);温控开关按钮弹起后,电路中的电流比原来 (选填“大”或“小”)
(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。
求:
“烧煮电路部分”的电阻R1;
(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。
求:
①电路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R3;
(4)已知,只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时,指示灯才会发光.请通过相关计算或分析,说明为什么温控开关按钮弹起时,红灯熄灭而黄灯亮。
3.(2008攀枝花)电吹风是现代家庭的常用电器。
如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,某电吹风的主要技术参数如图乙所示:
(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作1min消耗的电能是多少J,
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风正常工作,通过R的电流为多大,
(3)当电吹风正常工作并且吹热风时,1min内电流通过R产生的热量是多少J,
4.(2008宿迁) 半导体材判的导电能力介于导体和绝缘体之间.其电阻受温度影响较大.下图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种半导体材料电阻的特性,小星和他的同学设计了一个电路(如图乙).可以测定某一空间的温度使用的器材如下:
半导体电阻、电源、电流表(0~0.6A).开关,定值电阻R0(10Ω)、导线若干.
(1)定值电阻R0的作用是什么?
。
(2)当环境温度为20℃时.电流表的读数为0.2A,求电源的电压。
(3)电流表的读数为0.4A时,当时环境温度是多少?
半导体电阻的电功率是多少?
5.(2008无锡)汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,环保、节能、安全是汽车研发和使用时必须关注的问题。
(1)普通汽车行驶时,发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。
图甲是某型号的普通汽车发动机的能量流向图,请依据图中提供的信息,计算该汽车发动机的效率。
为提高该类汽车发动机的效率,请提出一种合理的设想。
(2)普通汽车排出的高温尾气会污染空气,为弘扬“绿色奥运”,2008奥运期间,北京将使用以蓄电池为驱动能源的环保汽车。
某环保汽车在匀速行驶时,驱动电机的输入电流为50A,电压为300V,则该驱动电机的输入功率为多少?
(3)汽车在行驶途中保持车距是一项重要的安全措施。
因为,从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离),从采取制动动作到车完全停止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离)。
表乙给出了某型号的汽车在不同速度下的部分数据,分析表乙中的数据,请回答:
空格①②的数值各是多少,影响汽车制动距离的因素是什么?
6.(2008江西)清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器,有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。
请回答:
(1)从物理学的角度看,铭牌中有一个物理量名称与单位不一致,请你指出。
(2)清洗机正常工作时,通过清洗机的电流是多少?
(3)某汽车清洗行用该清洗机一天平均正常工作4小时,则一天需要用水多少立方米?
耗电多少千瓦时?
7.(2008连云港)研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计,它可以用来测量很高的温度,其原理如图所示。
图中电流表量程为0~15mA(不计其电阻),电源的电压恒为3V,R'为滑动变阻器,金属电阻作为温度计的测温探头,在t≥0℃时其阻值R1随温度t的变化关系为Rt=100+0.5t(单位为Ω)。
(1)若要把凡放入温度为0℃处进行测量,使电流表恰好达到满量程电流15mA,则这时滑动变阻器R'接入电路的阻值为多大?
(2)保持
(1)中滑动变阻器R'接入电路的阻值不变,当把测温探头Rt放到某待测温度处,电流表的示数恰为10mA,则此时Rt的阻值为多大?
对应的温度为多高?
(3)保持
(1)中滑动变阻器R'接入电路的阻值不变,当被测温度为600℃时,电路消耗的电功率为多大?
(4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?
8.(2008黄冈)有一种太阳能路灯(电路如图),光控开关S,白天与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上,与触点b接触,给路灯供电。
时控开关S2,晚上12点前与触点c接触,主灯发光,12点后与触点d接触,副灯发光。
主灯为“24V 15W”的节能灯,副灯为“24V10W”的节能灯,平均每天各工作6小时。
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
(2)已知太阳能电池饭的面积为0.5m2,每平方米平均l欧集功率为1.5KW,若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化效率。
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。
9.(2008大连)某电吹风的简化电路图如图所示,R1、R2是发热电阻丝,M是电动机。
开关S1闭合后,S2接l、2时吹冷风,通过电动机的电流为0.1A;S2接2、3时吹温风,R1的阻值为110Ω。
S2接3、4时吹热风,电吹风的总功率为1100W。
电源电压为220V。
试求:
(1)吹冷风时,电动机的功率是多少,
(2)吹温风时,通过R1的电流是多少,
(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
(结果保留小数点后两位)
10.(2008大连)某电热水器,额定功率为2000W。
当热水器正常工作70min时,可将50kg的水从20℃加热到58℃。
(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
试求:
(1)这50kg水吸收的热量是多少?
(2)热水器消耗的电能是多少?
(3)热水器的效率是多少?
11.(2008南宁)“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。
其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。
令专业建筑专家惊叹的是,“鸟巢”的设计,不仅是能够获得自然通风,而且4.2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。
(1)给“鸟巢”工程供电时,若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min,可得到多少焦耳的电能,如果这些电能有42%转化为水的内能,则可以使l04kg水温度升高多少摄氏度,[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若每根钢柱的横截面积为1.5m2。
,则平均每根柱子承受的压强为多大,
12.(2008聊城) 小明的新家想安装一台无水箱式电热水器,这种电热水器当有冷水流过它时,就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。
已知冷水温度为15℃,淋浴所需热水温度为40℃,电热水器一分钟流出热水的质量约为4kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).
(1)将质量为4kg温度为15℃的冷水,加热到淋浴所需要的温度,水吸收的热量是多少?
(2)如果不考虑热损失,无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求?
(3)小明新家的电路允许通过的最大电流为30A,问他家能不能使用该电热水器?
13. (2008扬州)下图是啸宇家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下表。
为了测量该电水壶烧水时的实际功率,啸宇用所学知识和爸爸合作进行了如下实验:
关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从25℃上升到35℃所用的时间是50s.同时观察到家中“220V 10A(40A) 3200imp/ (kW·h)”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp。
请根据相关信息解答下列问题。
(C水=4.2×103J/(kg·℃))
(1)电水壶中水的质量;
(2)电水壶烧水时的实际功率;
(3)电水壶加热的效率;
(4)通过比较实际功率与额定功率大小关系,简要回答造成这种关系的一种可能原因。
14.(2008泰安)有一种WSJ-60型号电热壶,其铭牌标志如图所示。
现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压,水的比热容=4.2×103J/(kg·℃)。
求:
(1)水吸收的热量。
(2)电热壶的效率。
(3)小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min3s,那么此时实际电压是多少?
15.(2008襄樊)小强的爸爸从国外带回一个电热水壶.铭牌上的几个参数翻译过来后如表
(1)该电热水壶中发热体的电阻为 Ω;若接在我国的家庭电路中,并能使它正常工作,那么应该在它的外部串联一个 Ω的电阻。
(2)某天用电高峰的时候,小强将改装好的电热水壶装满温度为28℃的水,用了11min40s的时间才将水烧开(当时的气压为标准大气压),那么电热水壶(串联在外的电阻不包括在内)实际消耗的功率是多少,(说明:
热效率是指水吸收的热量与消耗的电能的比值.)
16.(2008河南)小亮所在班级的饮水机铭牌如下表所示。
他们对饮水机的工作情况进行了与研究,发现当加热内胆里的水温达到90℃时,温控开关就会自动断开,停止加热;当水温降至60℃时,温控开关又会自动打开重新加热,每次加热的时间为t=4min。
(1)饮水机加热一次消耗的电能W0为多少?
(2)饮水机设计热内胆的好处是每次只加热少量的水,既能使人们在较短的时间内喝上热水,又能避免一次加热过多的水而造成浪费。
请你根据前面的数据,计算加热内胆的容积。
[假设消耗的电能完全转化为水的内能,水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
(3)某日下午放学时,值日生小刚忘了关掉饮水机,直到第二天进教室后才发现,他为自己不小心浪费了电能而内疚。
因为他知道,虽然饮水机是断续工作的,但这一晚上(约12小时)也会浪费不少电能。
他经过一定的测量,就估算出了这一个晚上浪费的电能。
请你简述测量和估算的方祛,不需具体的数据计算。
17.(2008鸡西)我们生活的鸡西市,到了冬季,因日照时间短,太阳能热水器的水达不到所需温度.为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器,如图所示.铭牌如下:
(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量,(IL=10-3m3)
(2)大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时,需加热器正常工作多长时问,(设电能全部转化为热能)
(3)在上述
(2)情况下.加I热器正常工作实际用了3小时.则此热水器的效率为多少?
(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点,(写一条即可)
18.(2008淄博)某电热水瓶的铭牌如下表所示。
若热水瓶内装满水,在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压)。
求
(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?
(2)加热时电热水瓶的电阻多大?
(3)若瓶内20℃的水加热10min正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?
(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。
19. (2008宁波)如图所示为CRH2型动车组,最大运营速度为200km/h。
(1)当该动车组用4800kW的牵引功率使列车以50m/s的速度匀速直线行驶时,动车组所受到的阻力f多大?
(2)该动车组的每节车厢上都配有电热水器。
在标准大气压下,用它把10kg、20℃的水烧开.电流至少要做多少功?
若它工作时的电功率为42kW,至少需要多少时间?
20.(2008南通)小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数。
现将水箱中装满水,通电后正常工作40min,水温从25℃上升到45℃.在此过程中,求:
(1)热水器中电热丝的电阻:
(2)水所吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg·℃)];
(3)热水器的效率.
21.(2008盐城)小明家的电热水壶的铭牌如图所示,在一个标准大气压下,该水壶正常工作时,用10min能将2kg、10℃的水烧开。
水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)
(1)计算水吸收的热量;
(2)计算消耗的电能;
(3)水增加的内能比消耗的电能小多少,请结合物理知识,从节能的角度提一个合理化的建议。
22.(2008常州)“5·12”汶川大地震发生后,常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机.这种柴油发电机的工作原理为:
以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统,带动发电机发电,该柴油发电机说明书的部分内容如表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电,如图所示.发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线,该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω/m.安置区家用电器的总功率为44kW,当这些家用电器都正常工作时,求:
(1)输电线路中的电流多大?
(2)输电线路损失的电功率多大?
(3)发电机实际输出电压多大?
(4)该柴油发电机工作过程中,每小时消耗18kg柴油,柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少?
(柴油热值是3.3×107J/kg)
23.(2008连云港) 焚烧秸秆不仅造成严重的环境污染,还造成大量的能源浪费。
研究表明,秸秆的热值为0.75×107J/kg,相当于标准煤的四分之一。
(1)我国第一家秸秆发电厂,已于2007年1月1日开始正式发电,从此,中国电网里出现了由农民“种”出来的电流。
据了解,我国每年仅农作物秸秆产量就有6亿吨(合6×1011kg)。
如果这些秸秆完全燃烧放出的热量全部转化为电能,则每年可发电多少千瓦时?
(2)某学校食堂锅炉盛水1.5t,如果通过燃烧秸秆的方式将这些水从20℃加热到100℃,共需要多少秸秆?
(设秸秆完全燃烧,且放出的热量有42%被水吸收)
24.(2008荆门)荆门市是国家循环经济试点市,目前正在沙洋建设全国最大的秸秆气化发电厂。
电厂建成后每年可消化秸秆13万吨,发电9×107kW·h。
同时电厂所产生的灰渣将生成肥料返还农民,焦油用于精细化工,实现“农业——工业——农业”循环。
(1)若秸秆电厂正常工作时,每小时可发电2.5×105kW·h,按每户居民每天使用5只20W的节能灯、1个800W的电饭锅、1台100W的电视机计算,该发电厂同时可供多少户居民正常用电?
(2)与同等规模的火电厂相比,该电厂每年可减少6.4万吨二氧化碳的排放量,若火电厂煤燃烧的热利用率为20%,秸秆电厂每年可节约多少吨标准煤?
(标准煤的热值按3.6×107J/kg计算)
25.(2008资阳)小明家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示。
若自来水的温度是20℃,加满水后,小明将温控开关调到如图乙所示的位置。
接通电源,加热指示灯亮;达到设定温度时,加热指示灯熄灭。
请你帮助小明解答下列问题:
(1)加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收多少热量?
(2)电热水器正常工作时,其发热电阻丝中的电流强度为多少?
电阻为多少?
(3)若在晚间用电高峰时,电路上的实际电压只有198V,热水器加热的效率为80%,从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?
(C水=4.2×103J/(kg·℃),不考虑电阻随温度变化)
26.(2008福建)有一海尔电热水器铭牌如下表:
(1)防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。
经过防电墙处理后,人体承受的电压不高于12V,如图所示,这就保证了人体安全。
人体的最大电阻约为20MΩ,求防电墙的电阻大约是多少?
(2)如果该电热水器在10min内产生的热量为7.8×105J.求电热水器的实际功率和电路的实际电压?
27.(200南充)如图所示电路.电源电压不变,L1标有“4V 2W”,L2标有“8V4W”。
当开关S接a时.L1恰好正常发光,当开关S接b时.L2两端电压为6.4V。
(忽略温度变化对电阻的影响)
求:
(1)开关S接b时L2实际功率;
(2)开关S接a时电阻R在30s内所产生的热量。
三、实验探究
1.(2008威海)左下图的是一种WSH-50型号家用饮水机及铭牌,右下图是饮水机的电路图。
(1)在下列空格中填写“亮”或“不亮”当温控开关1、2都闭合时,加热管正常工作,红灯 ,绿灯 ;当水沸腾后,温控开关1、2都断开,加热管不工作,其中R红远远小于R绿,则红灯 ,绿灯 。
(2)现将质量为0.5kg,初温20℃的水在标准大气压下烧开需用时6min,请计算水所吸收的热量?
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
(3)求饮水机正常工作6min消耗的电能。
(4)比较
(2)、(3)的计算结果你能发现什么问题,并解释原因。
2.(2008武汉)如图是某电热器的电路示意图
(1)正常情况下,零线和地线之间的电压为 V。
(2)如果R1=R2=60.5Ω,则电热器在旋钮开关接静触点“0”和“1”时的电功率分别为 W和 W,接静触点“2”时通电1min产生的热量是 J。
(3)小明想在电路中加一个“倾倒开关”,使电热器被碰倒时能自动断开电路,以免引起火灾。
该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的 点处。
3.(2008宿迁)人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同有关数据如下表
(1)请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点① ;② 。
(2)LED灯正常工作时的电流是 A.每天正常工作10小时,使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为 kW·h,可将 kg的水从20℃加热到100℃. 【c水=4.2×103J/(kg·℃),结果保留两位小数】
=======================【参考答案】======================
一、填空题
1.3.36×105;336
2.2500;加热;内;2.94×106
二、计算题
1.
(1)0.18A
(2)0.2kW·h(或7.2×105J)
2.
(1)串联;220;不工作;小
(2)44Ω(3)①0.2A②1056Ω
(4)当温控开关按钮弹起时,R1和R2串联
因为U1=I'R1=0.2A×44Ω=8.8V<220V
U2=U-U=220V-8.8V=211.2V≈220V
所以,红灯不亮黄灯亮。
3.
(1)4800J
(2)3.64A (3)48000J
4.
(1)定值电阻R0的作用是分压作用
(2)12V (3)40℃;3.2W
5.
(1)20%;降低尾气的温度,减少气缸散热损失的能量,减小发动机机械本身的摩擦等(其他合理答案均可给分)
(2)15000W (3)①53 ②55;影响汽车制动距离的因素是速度
6.
(1)额定压力的单位与物理量名称不一致(指出额定压力或5MPa均可)
(2)10A (3)4.8m3;8.8kW·h
7.
(1)100Ω
(2)200Ω;200℃ (3)0.018W (4)电流刻度值越小对应的温度刻度值越大(其他合理均得分)
8.
(1)0.15kW·h
(2)10% (3)太阳能路灯的优点:
①采用太阳能电池可以节约电能 ②主灯和副灯切换工作,也节约电能 ③太阳能零排放、无污染、取之不尽等。
(只要有环保、节能方面的任意二条合理答案即给分)
9.
(1)22W
(2)2A (3)75.86Ω
10.
(1)7.98×106J
(2)8.4×106J (3)95%
11.
(1)7.8℃
(2)1.17×105Pa(或1.2×105Pa)
12.
(1)4.2×105J
(2)7×103W (3)I=P/U=7000W/220V=31.8A>30A,所以,小明家不宜安装这种热水器。
13.
(1)1.8kg
(2)1800W (3)84% (4)实际功率小于额定功率原因可能是实际电压小于额定电压
14.
(1)1.68×105J
(2)70% (3)200V
15.
(1)50;5
(2)720W
16.
(1)1.32×105J
(2)1.05L (3)测出两次加热的时间间隔Δt,算出12小时内加热的次数n=t/ΔT,则浪费的电能为W=nW0
17.
(1)1.26×107J
(2)8400s (3)77.8% (4)节能、环保
18.
(1)0.14A
(2)40.33Ω (3)93.3% (4)
19.
(1)9.6×104N
(2)3.36×106J;800s
20.
(1)24.2Ω
(2)4.2×106J (3)87.5%
21.
22.
(1)200A
(2)8×103W (3)260V (4)31.5%
23.
(1)1.25×1012kW·h
(2)160kg
24.
(1)2.5×105
(2)4.5×104
25.
(1)8.4×106J
(2)1
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