初中物理 人教版九年级上学期同步单元专题大培优电功率电热综合计算训练1.docx
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初中物理人教版九年级上学期同步单元专题大培优电功率电热综合计算训练1
九年级上学期同步单元专题大培优:
电功率电热综合计算训练1
1.某电热水器具有加热和保湿功能,其工作原理如图甲所示。
其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流lg=15mA,其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示,电源电压U恒为6V,当电磁铁线圈中的电流I>8mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点a、b接触,加热电路接通:
当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3,均置于储水箱中,U2=220V,加热时的功率P加热=2200W,保温时的功率P保器=110W,加热效率η=90%,R2=2R1,水的比热容,c水=4.2×103J/(kg·℃),水箱内最低温度为0℃。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻Ro的阻值至少为多少Ω?
若Ro为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。
(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?
(3)该热水器在加热状态下,将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间?
2.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,水烧开后白动新开,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。
己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200Ω,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?
已知发热盘质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg℃)。
设水烧干瞬间,发热盘的湿度为110℃,不计热损失。
3.图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。
它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。
图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2.主要参数如下表。
(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?
(2)正常工作时,求R1的阻值是多少?
(3)实际电压为200v时,求R2的实际功率是多少?
(4)浴霸正常工作时,使容积为20m的房间空气温度升高20℃,求室内空气吸收的热量是多少?
(ρ空气取1.2kg/m3,c空气取1.0×103J/(kg·℃),不考虑其他因素影响)
4.一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a所示的电路,电源电压为9V恒定电源,R1为40Ω定值电阻,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图b所示。
(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作1分钟,观察电能表,如图c所示,转动了150转,消耗电能kW.h,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L?
(不计热损失)
(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?
5.洞庭湖区域盛产水稻,早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。
为解决早稻收获后稻谷霉变问题,某科技小组设计了一个稻谷烘干机。
它的电路图如图甲所示,M为电动鼓风机,R为湿敏电阻,其阻值能根据相对湿度(水蒸气含量)的变化而改变,且能满足实际需要。
Ro为10Ω的定值发热电阻。
(1)若鼓风机的额定电压为220V,额定功率为440W,鼓风机正常工作的电流为多大?
(2)相对湿度在40%~80%范围内时,R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。
当相对湿度为70%时,试求发热电阻Ro的电功率为多大?
6.电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。
(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭物且处于加热状态,发现家中标有“220V10(20)A;3000rkW·h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
7.某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。
铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清,它能够把水加热到的最高温度为75℃.简化电路如图所示,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。
若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水。
请完成下列问题:
[已知水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)]
(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量。
(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,求R1的组值。
(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少秒?
《结果保留整数)
8.特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。
某发电站输送的电功率为1.1×105kw,输电电压为1100kV,经变压器降至220V供家庭用户使用。
小明家中有一个标有“220V2200W”的即热式水龙头,其电阻为Ro,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电组R和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图,开关S1可以同时与a、b相连,或只与c相连,使其有高温和低温两档。
求:
(1)通过特高压输电线的电流:
(2)改装前,若水龙头的热效率为90%,正常加热1分钟提供的热量:
(3)改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4:
1,请计算出高温档时的电功率。
9.前不久中国游客在口本抢购智能马桶盖的消息引发国人热议,其实这款马桶益为中国杭州生产,如图甲所示。
部分参数如表和加热原理如图乙所示。
感应开关S闭合,保温座圈开始加热,再闭合开关S0洗净装置喷出热水。
[C水=4.2×103J/(kg·℃)、ρ水=1.0×103kg/m3)]试问:
(1)R2的阻值是多少?
(2)若洗净装置喷水时将水由20℃加热到40℃,该装置加热的效率是多少?
(3)若保温座圈加热5min,洗净装置工作1min,共需要消耗多少J电能?
10.电热安全压力锅彻底解决了压力锅的安全问题,解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患:
省时省电(比普通电饭锅节电30%以上).如图所示是某款电压力锅及铭牌:
(1)你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座,为什么?
(2)该电压力锅正常工作时电流多大?
《小数点后保留两位小数)
(3)在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水,当加热到120℃时刚好沸腾,水吸收了多少热量?
此时电压力锅1工作30分钟的热效率是多少?
11.如图甲是现在学校普使用的电锅炉,它的水箱容积为300L,额定电压为220V,电锅炉有加热和保温两档,其电路简化图如图乙R2=40Ω,正常工作时电锅炉的加热功率为3630w,求:
(1)若水箱装满水,将水从20℃加热到100℃,水吸收的热量(C水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)R1的组值;
(3)食堂工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时,如图丙所示的电能表指示灯在1min内闪烁了160次,秋此时食堂电路中的实际电压。
九年级上学期同步单元专题大培优:
电功率电热综合计算训练1答案
1.某电热水器具有加热和保湿功能,其工作原理如图甲所示。
其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计,R为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流lg=15mA,其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示,电源电压U恒为6V,当电磁铁线圈中的电流I>8mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点a、b接触,加热电路接通:
当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3,均置于储水箱中,U2=220V,加热时的功率P加热=2200W,保温时的功率P保器=110W,加热效率η=90%,R2=2R1,水的比热容,c水=4.2×103J/(kg·℃),水箱内最低温度为0℃。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻Ro的阻值至少为多少Ω?
若Ro为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。
(2)电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆?
(3)该热水器在加热状态下,将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间?
答案:
(1)450;70℃
(2)33Ω、66Ω、374Ω(3)2800s
2.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,水烧开后白动新开,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。
己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200Ω,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?
已知发热盘质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg℃)。
设水烧干瞬间,发热盘的湿度为110℃,不计热损失。
答案:
(l)968Ω
(2)12.48W(3)2.5s
3.图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。
它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。
图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2.主要参数如下表。
(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少?
(2)正常工作时,求R1的阻值是多少?
(3)实际电压为200v时,求R2的实际功率是多少?
(4)浴霸正常工作时,使容积为20m的房间空气温度升高20℃,求室内空气吸收的热量是多少?
(ρ空气取1.2kg/m3,c空气取1.0×103J/(kg·℃),不考虑其他因素影响)
答案:
(1)13.4A
(2)25Ω(3)800W(4)4.8×105J
4.一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a所示的电路,电源电压为9V恒定电源,R1为40Ω定值电阻,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图b所示。
(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作1分钟,观察电能表,如图c所示,转动了150转,消耗电能kW.h,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L?
(不计热损失)
(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?
答案:
(l)0.05;3000
(2)32.5L(3)60℃
5.洞庭湖区域盛产水稻,早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。
为解决早稻收获后稻谷霉变问题,某科技小组设计了一个稻谷烘干机。
它的电路图如图甲所示,M为电动鼓风机,R为湿敏电阻,其阻值能根据相对湿度(水蒸气含量)的变化而改变,且能满足实际需要。
Ro为10Ω的定值发热电阻。
(1)若鼓风机的额定电压为220V,额定功率为440W,鼓风机正常工作的电流为多大?
(2)相对湿度在40%~80%范围内时,R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。
当相对湿度为70%时,试求发热电阻Ro的电功率为多大?
答案:
(1)2A
(2)4000W
6.电饭锅是家中常用的用电器,下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。
(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭物且处于加热状态,发现家中标有“220V10(20)A;3000rkW·h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?
答案:
(l)4A
(2)1100Ω(3)800W
7.某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。
铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清,它能够把水加热到的最高温度为75℃.简化电路如图所示,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。
若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水。
请完成下列问题:
[已知水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)]
(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量。
(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,求R1的组值。
(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少秒?
《结果保留整数)
答案:
(1)8.4×106J
(2)40Ω(3)4132s
8.特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。
某发电站输送的电功率为1.1×105kw,输电电压为1100kV,经变压器降至220V供家庭用户使用。
小明家中有一个标有“220V2200W”的即热式水龙头,其电阻为Ro,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电组R和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图,开关S1可以同时与a、b相连,或只与c相连,使其有高温和低温两档。
求:
(1)通过特高压输电线的电流:
(2)改装前,若水龙头的热效率为90%,正常加热1分钟提供的热量:
(3)改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4:
1,请计算出高温档时的电功率。
答案:
(1)100A
(2)l.188×105J(3)4400W
9.前不久中国游客在口本抢购智能马桶盖的消息引发国人热议,其实这款马桶益为中国杭州生产,如图甲所示。
部分参数如表和加热原理如图乙所示。
感应开关S闭合,保温座圈开始加热,再闭合开关S0洗净装置喷出热水。
[C水=4.2×103J/(kg·℃)、ρ水=1.0×103kg/m3)]试问:
(1)R2的阻值是多少?
(2)若洗净装置喷水时将水由20℃加热到40℃,该装置加热的效率是多少?
(3)若保温座圈加热5min,洗净装置工作1min,共需要消耗多少J电能?
答案:
(1)880Ω
(2)70%(3)1.245×105J
10.电热安全压力锅彻底解决了压力锅的安全问题,解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患:
省时省电(比普通电饭锅节电30%以上).如图所示是某款电压力锅及铭牌:
(1)你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座,为什么?
(2)该电压力锅正常工作时电流多大?
《小数点后保留两位小数)
(3)在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水,当加热到120℃时刚好沸腾,水吸收了多少热量?
此时电压力锅1工作30分钟的热效率是多少?
答案:
(l)选用三孔插座:
为了防止电热安全压力锅的金属外壳因漏电而发生触电事故
(2)4.09A(3)l.l34×106J70%
11.如图甲是现在学校普使用的电锅炉,它的水箱容积为300L,额定电压为220V,电锅炉有加热和保温两档,其电路简化图如图乙R2=40Ω,正常工作时电锅炉的加热功率为3630w,求:
(1)若水箱装满水,将水从20℃加热到100℃,水吸收的热量(C水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)R1的组值;
(3)食堂工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时,如图丙所示的电能表指示灯在1min内闪烁了160次,秋此时食堂电路中的实际电压。
答案:
(1)1.008×108J
(2)20Ω(3)200V
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