中考第一轮复习专题训练：27、电功率电热综合计算
1.随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。
如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。
当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。
（R1>R2）
求：（1）R1的阻值；
（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流；
（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为1.1×103/（kg·℃））
答案：（1）110Ω（2）5.27A（3）8.73℃
2.如图所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态（温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40℃）
（1）求电阻R2的阻值；
（2）把400g牛奶从20℃加热到40℃，求牛奶所吸收的热量（c牛奶=4.0×103J/（kg℃））（3）如图所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加过程中的热效率（结果保留到小数点后一位）
答案：（1）242（2）3.2×104J（3）72.7％
3.某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和保温焖饭挡，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）。
已知R 1 = 44 Ω，R 2 = 2156 Ω。
（1）开关S 置于 （选填“1”或“2”）挡时是高温烧煮挡，它的功率是多大？ （2）保温焖饭时电路中电流是多少？10 min 产生的热量是多少？
（3）若只要求保温焖饭挡的功率提升10 %，请通过计算具体说明改进措施。
答案：（1）2 1100 W （2）0.1 A 1.32×104 J
（3）P 保温 = UI = 220 V×0.1 A = 22 W ，R 总′ =）（保温%10+1×2P U =%
110×W 22)V 220(2=2000 Ω，R 2′ = R
总
′ – R 1 = 2000 Ω – 44 Ω = 1956 Ω，将R 2换成阻值为1956 Ω的电阻。
4.电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如下表所示。
电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。
当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进工作电压:220 V
工作频率:50 Hz 最大运行功率:40 W 储水箱容量:2.4 L 尺寸:高315 mm ，底
部直径168 mm 满水工作时间:高气雾量10 h ，低气雾量24 h
（1）当气雾调节器R 2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R 1的电阻值。
（2）如果加热仓内冷水的温度为20 ℃，用最大运行功率工作，经过5 min36 s 水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积。
[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水=1×103 kg/m 3，电热丝R 1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气压]
（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R 2的阻值为605 Ω，加湿器以低气雾量工作。
求此时电热丝R 1的电功率是多少瓦？24小时R 1消耗多少度电？（计算结果保留一位小数） 答案：（1）1210Ω （2）0.04 L （3）17.8W 0.4 kW •h
5.如图所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。
小妮给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图2所示，足浴器某次正常工作时控制面板显示如图3所示。
求：
（1）此时足浴器的工作电流。
（计算结果保留一位小数）
（2）足浴器装入最大容量初温为22 ℃的水，当水温达到控制器面板上显示的温度时水所吸收的热量。
（3）上述加热过程耗时16 min，该足浴器的热电效率。
答案：（1）2.3A（2）4.2×105J（3）87.5％
额定电压220 V
额定功率1000 W
频率50Hz
在1个标准大气压下，它在额定电压下加热7 min刚好把质量为1 kg、初温为20 ℃的水烧开。
[c水=4.2×103 J/（kg•℃），电热丝的阻值保持不变]求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电热水壶在7 min内所消耗的电能是多少？
（3）由于现在是用电高峰，电网中的实际电压为198 V，要把同样一壶水烧开，若电热水壶的热效率不变，则需要加热多少秒？（计算结果保留到整数）
答案：（1）3.36×105 J （2）4.2×105 J （3）519 s
7.如图甲所示是小梦家新购买未拆封的电热水器，他发现包装箱上有一铭牌，如图乙所示。
待电热器安装完毕注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水器工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1 min转了20圈，电热水器中的水从15 ℃升高到35 ℃用了40 min。
请你结合包装箱上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息解决以下问题。
[ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃）]
问题一：铭牌上标有“堆码层数极限4，指包装箱平放时最大堆放层数为4，超过则可能把最底层包装箱压坏。
根据包装箱尺寸计算平放时底面积为0.6 m2，如果在水平地面上整齐平放堆放4层装有电热水器的包装箱，求上面3层包装箱对最下层包装箱的压强；
问题二：工人师傅把一个装有电热水器的包装箱从地面匀速搬到10 m高的小梦家，求工人师傅对包装箱做的功；
问题三：求电热水器中的水从15 ℃升高到35 ℃吸收的热量；
问题四：求电热水器的实际功率和加热功率。
答案：问题一：1000Pa问题二：2000J问题三：4.2×106J问题四：87.5%
8.下表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变。
（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3min，在1标准大气压下能否把0.5kg的水从20℃加热至沸腾？（C水=4.2×103J/（kg℃））
（2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。
该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？
答案：（1）不能（2）0.484W
9.某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表。
如图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。
Ro、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。
红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）工作时，若要提高电热水器的保温温度，如何调节保护电阻R2的滑片？
（3）R1工作时的电阻是多大？
（4）电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1水的温度升高40℃。
则该电热水器的效率是多少？[c水=4.2×103J/（kg·℃）。
计算结果保留一位小数]
答案：（1）电热水器处于保温状态（2）保护电阻R2的洞片向右移动（3）1149.5Ω（4）83.3％
10.如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000 W和400 W两挡功率，挡位可自动调节。
其工作过程是：按下开关，自动选择1000 W挡将汤煮至100 ℃，然后自动跳至400 W挡进行保温慢炖。
设汤的初温为20 ℃，质量为3 kg，汤的比热容为4.0×103 J(kg·℃)。
求：
（1）若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20 min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
（2）R1的阻值是多少？
（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由。
答案（1）9.6×105 80％（2）48.4Ω
（3）b 功率小 （)
(212
R R U P +=），根据R U P 2=，总电阻变大，总功率变小。