2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算

2021年中考物理专题练习：电功率电热综合计算

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

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的功率P保器=110W，加热效率η=90%，R2=2R1，水的比热容，c水=4.2×10J/（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

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取1.2kg/m，c空气取1.0×10J/（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）

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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1.1×10kw，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

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喷出热水。[C水=4.2×10J/（kg·℃）、ρ水=1.0×10kg/m）]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=4.2×10J/（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。

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参考答案

1.（1）450； 70℃ （2）33Ω、66Ω、374Ω （3）2800s

2.（l）968Ω （2）12.48W （3）2.5s

5

3.（1）13.4A（2）25Ω（3）800W（4）4.8×10J

4.（l）0.05；3000 （2）32.5L （3）60℃

5.（1）2A（2）4000W

6.（l）4A（2）1100Ω（3）800W

6

7.（1）8.4×10J（2）40Ω（3）4132s

5

8.（1）100A（2）l.188×10J（3）4400W

9.（1）880Ω（2）70%（3）1.245×10J

6

10.（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.l34×10J

70%

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11.（1）1.008×10J（2）20Ω（3）200V

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