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2024辽宁中考物理二轮重点专题研究 微专题 家用电器——电热综合相关计算（课件）
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这是一份2024辽宁中考物理二轮重点专题研究 微专题 家用电器——电热综合相关计算（课件），共29页。PPT课件主要包含了重难点突破，52×106，用电器类电热综合计算，类型1铭牌类，8×106，类型2挡位类，挡位类相关计算，78×105，5×105等内容，欢迎下载使用。
1. (2023沈阳17题3分)电热水器在工作的过程中，把电能转化成___能．某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25 ℃，质量为60 kg的水，在额定电压下工作1 400 s，水温升高10 ℃.则水吸收的热量是__________ J，电热水器消耗的电能是_________ J．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
2. (2022辽宁15题6分)在比较不同物质吸热情况的实验中，用额定功率为250 W的电加热器分别对质量相等的水和食用油加热2 min，电加热器均正常工作，记录的数据如下表．[忽略汽化对质量的影响，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
(1)给水加热时，电加热器消耗的电能；(2)若电加热器对水加热的效率为84%，水吸收的热量；(3)食用油的质量．
解：(1)由 得，电热器消耗的电能W＝Pt＝250 W×2×60 s＝3×104 J(2)由 得，水吸收的热量为Q吸＝Wη＝3×104 J×84%＝2.52×104 J(3)由Q吸＝cmΔt得，水的质量为
由于实验时水的质量与食用油的质量相等，所以食用油的质量为0.3 kg.
3. (2022铁岭27题9分)小喻的爸爸看完电视时习惯用遥控器关闭电视机和有线机顶盒，而不断开电源，这样做虽然方便，但电视机和机顶盒在待机状态下仍在消耗电能．为了说服爸爸，小喻关闭其他用电器，让电视机和机顶盒处于待机状态，观察到如图所示的电能表的转盘在12分钟内转了3转．(1)电视机和机顶盒总的待机功率是多少？(2)若每天看4个小时电视，然后处于待机状态，一个月(30天)因待机浪费的电能是多少？(3)把这个月节省下来的电能给水供热，这些热量的84%被水吸收，能使100 kg的水从20 ℃升高到多少摄氏度？[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：(1)由图知，电能表表盘上标有3 000 r/kW·h，表示电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000 r，转盘转动3转，电视机和机顶盒消耗的电能：工作时间t＝12 min＝ h＝0.2 h电视机和机顶盒总的待机功率：(2)由 可得，一个月电视机和机顶盒因待机浪费的电能：W＝Pt′＝5 W×(24－4)×30×3 600 s＝1.08×107 J
(3)由题意可得，水吸收的热量：Q吸＝Wη＝1.08×107 J×84%＝9.072×106 J由Q吸＝cm(t－t0)得，水升高到的温度：
4. (2023抚顺27题9分)如图甲是自动冲泡咖啡机，图乙是其简化电路图，咖啡机的铭牌如下表．咖啡机可以通过自动控制开关S分别进行打磨和加热．请计算：(1)咖啡机正常打磨时，通过电动机线圈的电流是多少安？(2)电热丝R的阻值是多少欧？(3)若忽略热量损失，咖啡机把1 L水从20 ℃加热到100 ℃，正常工作需要加热多少秒？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3，1 L＝1 dm3]
解：(1)由电路图可知，开关S接a时，咖啡机处于打磨状态，由P＝UI得通过电动机线圈的电流(2)开关S接b时，咖啡机处于加热状态，由P＝UI＝ 得电热丝阻值
(3)水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×10－3 m3＝1 kg水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20℃)＝3.36×105 J若忽略热量损失，咖啡机消耗的电能W＝Q吸＝3.36×105 J由 得，需要加热的时间
5. (2021抚顺本溪辽阳27题9分)如图所示是一款电火锅的简化电路图，额定电压为220 V，当开关S0闭合后，锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态，已知R2的电阻为48.4 Ω，小火加热功率为1 000 W．求：(1)电火锅大火加热的功率．(2)用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃吸收的热量．[c汤＝4×103 J/(kg·℃)](3)若忽略热量损失，用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃需要的时间．
解：(1)只闭合开关S0，R1单独工作，为小火；同时闭合开关S0、S，R1与R2并联，为大火．电阻R2的功率电火锅大火加热的功率P大火＝P2＋P小火＝1 000 W＋1 000 W＝2 000 W(2)用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃吸收的热量为Q吸＝c汤m(t－t0)＝4×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.4×105 J(3)不计热量损失用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃ W＝Q吸＝6.4×105 J由 得，加热所需要的时间
6. (2022本溪铁岭辽阳27题9分)图中是一款家用电热水器简化电路图，它有高温和低温两个挡位，高温挡功率为3 300 W．R1、R2均为加热电阻丝，R1的阻值为55 Ω.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：(1)低温挡时通过R1的电流．(2)R2的阻值．(3)如果不计热量损失，用高温挡把50 kg的水，从27 ℃加热到60 ℃，需要的时间．
解：(1)由电路图可知，当开关接a时，两电阻并联，电路电阻最小，根据 可判断，此时电热水器为高温挡；当开关接b时电路为R1的简单电路，此时电热水器为低温挡则低温挡时通过R1的电流(2)低温挡时R1消耗的功率 P1＝UI1＝220 V×4 A＝880 W高温挡时R2消耗的功率 P2＝P高－P1＝3 300 W－880 W＝2 420 WR2的电阻为R2＝ ＝20 Ω
(3)由于不计热量损失，则有Q吸＝W 水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(60 ℃－27 ℃)＝6.93×106 J由 得，
7. (2023抚顺27题9分)如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示．R1、R2、R3均为电热丝，已知R1＝176 Ω，加热杯的部分参数如下表．求：(1)R2的阻值是多少？(2)加热杯的低温挡功率是多少？(3)若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1 L水从12 ℃升高到100 ℃，需要多长时间？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]
解：(1)由 得，R3的阻值加热杯处于中温挡，R2和R3串联电路总电阻R2的阻值R2＝R总－R3＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω(2)加热杯处于低温挡，R1和R3串联此时电路的总电阻R′总＝R1＋R3＝176 Ω＋44 Ω＝220 Ω则低温挡的功率
(3)1 L＝1×10－3 m3由 得，水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg加热1 L水从12 ℃升高到100 ℃吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－12 ℃)＝3.696×105 J由于不计热量损失，则W＝Q吸由 得，加热所需的时间
8. (2021铁岭葫芦岛27题9分)如图甲是一款可调温的果汁加热鼎，图乙是其简化电路图．R1，R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275 W．当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275 W～1 100 W．[果汁比热容取4.0×103 J/(kg·℃)]求：(1)加热鼎最大功率时电路中的电流．(2)滑动变阻器R1的最大阻值．(3)不计热量损失，加热鼎用最大功率对1 kg果汁加热2 min，果汁升高的温度．
解：(1)由P＝UI得，加热鼎最大功率时电路中的电流(2)由 得，处于保温挡时总电阻由 得，R2的阻值滑动变阻器R1的最大阻值R1＝R－R2＝176 Ω－44 Ω＝132 Ω
(3)由 得，加热鼎最大功率加热2 min电流的功W最大＝P最大t＝1 100 W×2×60 s＝1.32×105 J由于不计热量损失，果汁加热过程中吸收的热量Q吸＝W最大＝1.32×105 J由Q吸＝cmΔt得，果汁加热升高的温度
9. (2021盘锦15题6分)如图甲所示，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压为220 V，高温挡功率为1 200 W．其内部电路如图乙所示，电热丝R1＝60.5 Ω.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]请计算：(1)将水箱中0.2 kg的水从10 ℃加热到100 ℃， 需要吸收的热量；(2)R2阻值；(3)若用高温挡加热这些水，所需时间为1 min10 s, 挂烫机的加热效率．
解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃－10 ℃)＝7.56×104 J(2)由电路图及 可知，两个电热丝并联时，功率最大，为高温挡.当两个电热丝并联时，电热丝R1消耗的功率根据并联电路电路总功率与各用电器消耗的电功率之间的关系可得，电热丝R2消耗的功率P2＝P－P1＝1200 W－800 W＝400 W由 可得电热丝R2的阻值
(3) t＝1 min 10 s＝70 s 用高温挡加热这些水，消耗的电能W＝Pt＝1 200 W×70 s＝8.4×104 J则挂烫机的加热效率
例1 (2021福建改编)如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484 Ω，保温挡功率为______W．若加热挡功率为1 200 W，电阻R2的阻值为_____Ω；用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75 ℃，需要的时间为375 s，电蒸锅的热效率为_____．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
第一步：分析情境，提取信息(1)电源电压220 V(2)电路由两个发热电阻组成，R1＝484 Ω，加热挡功率为1 200 W第二步：构建电路模型电路中有两个发热电阻R1、R2，有两个开关S1、S2，因此通过开关的开闭，电路有两种情况
第三步：利用规律解决问题挡位分析：闭合开关S1，电路中只有R1工作，此时电路应该处______(选填“加热”或“保温”)挡位；当开关S1、S2都闭合时，电路为____联电路，此时电路处于______(选填“加热”或“保温”)挡位，R1消耗的功率为_____W，R2消耗的功率为______W，保温挡的功率为_____ W，定值电阻R2的电阻为____Ω，若将1.2 kg的水温度升高75 ℃需要时间375 s，则水吸收___________J的热量，电蒸锅消耗的电能为_________J，电蒸锅的加热效率为______．
1. (2023沈阳17题3分)电热水器在工作的过程中，把电能转化成___能．某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25 ℃，质量为60 kg的水，在额定电压下工作1 400 s，水温升高10 ℃.则水吸收的热量是__________ J，电热水器消耗的电能是_________ J．[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
2. (2022辽宁15题6分)在比较不同物质吸热情况的实验中，用额定功率为250 W的电加热器分别对质量相等的水和食用油加热2 min，电加热器均正常工作，记录的数据如下表．[忽略汽化对质量的影响，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
(1)给水加热时，电加热器消耗的电能；(2)若电加热器对水加热的效率为84%，水吸收的热量；(3)食用油的质量．
解：(1)由 得，电热器消耗的电能W＝Pt＝250 W×2×60 s＝3×104 J(2)由 得，水吸收的热量为Q吸＝Wη＝3×104 J×84%＝2.52×104 J(3)由Q吸＝cmΔt得，水的质量为
由于实验时水的质量与食用油的质量相等，所以食用油的质量为0.3 kg.
3. (2022铁岭27题9分)小喻的爸爸看完电视时习惯用遥控器关闭电视机和有线机顶盒，而不断开电源，这样做虽然方便，但电视机和机顶盒在待机状态下仍在消耗电能．为了说服爸爸，小喻关闭其他用电器，让电视机和机顶盒处于待机状态，观察到如图所示的电能表的转盘在12分钟内转了3转．(1)电视机和机顶盒总的待机功率是多少？(2)若每天看4个小时电视，然后处于待机状态，一个月(30天)因待机浪费的电能是多少？(3)把这个月节省下来的电能给水供热，这些热量的84%被水吸收，能使100 kg的水从20 ℃升高到多少摄氏度？[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：(1)由图知，电能表表盘上标有3 000 r/kW·h，表示电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000 r，转盘转动3转，电视机和机顶盒消耗的电能：工作时间t＝12 min＝ h＝0.2 h电视机和机顶盒总的待机功率：(2)由 可得，一个月电视机和机顶盒因待机浪费的电能：W＝Pt′＝5 W×(24－4)×30×3 600 s＝1.08×107 J
(3)由题意可得，水吸收的热量：Q吸＝Wη＝1.08×107 J×84%＝9.072×106 J由Q吸＝cm(t－t0)得，水升高到的温度：
4. (2023抚顺27题9分)如图甲是自动冲泡咖啡机，图乙是其简化电路图，咖啡机的铭牌如下表．咖啡机可以通过自动控制开关S分别进行打磨和加热．请计算：(1)咖啡机正常打磨时，通过电动机线圈的电流是多少安？(2)电热丝R的阻值是多少欧？(3)若忽略热量损失，咖啡机把1 L水从20 ℃加热到100 ℃，正常工作需要加热多少秒？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3，1 L＝1 dm3]
解：(1)由电路图可知，开关S接a时，咖啡机处于打磨状态，由P＝UI得通过电动机线圈的电流(2)开关S接b时，咖啡机处于加热状态，由P＝UI＝ 得电热丝阻值
(3)水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×10－3 m3＝1 kg水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20℃)＝3.36×105 J若忽略热量损失，咖啡机消耗的电能W＝Q吸＝3.36×105 J由 得，需要加热的时间
5. (2021抚顺本溪辽阳27题9分)如图所示是一款电火锅的简化电路图，额定电压为220 V，当开关S0闭合后，锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态，已知R2的电阻为48.4 Ω，小火加热功率为1 000 W．求：(1)电火锅大火加热的功率．(2)用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃吸收的热量．[c汤＝4×103 J/(kg·℃)](3)若忽略热量损失，用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃需要的时间．
解：(1)只闭合开关S0，R1单独工作，为小火；同时闭合开关S0、S，R1与R2并联，为大火．电阻R2的功率电火锅大火加热的功率P大火＝P2＋P小火＝1 000 W＋1 000 W＝2 000 W(2)用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃吸收的热量为Q吸＝c汤m(t－t0)＝4×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6.4×105 J(3)不计热量损失用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃ W＝Q吸＝6.4×105 J由 得，加热所需要的时间
6. (2022本溪铁岭辽阳27题9分)图中是一款家用电热水器简化电路图，它有高温和低温两个挡位，高温挡功率为3 300 W．R1、R2均为加热电阻丝，R1的阻值为55 Ω.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：(1)低温挡时通过R1的电流．(2)R2的阻值．(3)如果不计热量损失，用高温挡把50 kg的水，从27 ℃加热到60 ℃，需要的时间．
解：(1)由电路图可知，当开关接a时，两电阻并联，电路电阻最小，根据 可判断，此时电热水器为高温挡；当开关接b时电路为R1的简单电路，此时电热水器为低温挡则低温挡时通过R1的电流(2)低温挡时R1消耗的功率 P1＝UI1＝220 V×4 A＝880 W高温挡时R2消耗的功率 P2＝P高－P1＝3 300 W－880 W＝2 420 WR2的电阻为R2＝ ＝20 Ω
(3)由于不计热量损失，则有Q吸＝W 水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(60 ℃－27 ℃)＝6.93×106 J由 得，
7. (2023抚顺27题9分)如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示．R1、R2、R3均为电热丝，已知R1＝176 Ω，加热杯的部分参数如下表．求：(1)R2的阻值是多少？(2)加热杯的低温挡功率是多少？(3)若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1 L水从12 ℃升高到100 ℃，需要多长时间？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]
解：(1)由 得，R3的阻值加热杯处于中温挡，R2和R3串联电路总电阻R2的阻值R2＝R总－R3＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω(2)加热杯处于低温挡，R1和R3串联此时电路的总电阻R′总＝R1＋R3＝176 Ω＋44 Ω＝220 Ω则低温挡的功率
(3)1 L＝1×10－3 m3由 得，水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg加热1 L水从12 ℃升高到100 ℃吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－12 ℃)＝3.696×105 J由于不计热量损失，则W＝Q吸由 得，加热所需的时间
8. (2021铁岭葫芦岛27题9分)如图甲是一款可调温的果汁加热鼎，图乙是其简化电路图．R1，R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275 W．当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275 W～1 100 W．[果汁比热容取4.0×103 J/(kg·℃)]求：(1)加热鼎最大功率时电路中的电流．(2)滑动变阻器R1的最大阻值．(3)不计热量损失，加热鼎用最大功率对1 kg果汁加热2 min，果汁升高的温度．
解：(1)由P＝UI得，加热鼎最大功率时电路中的电流(2)由 得，处于保温挡时总电阻由 得，R2的阻值滑动变阻器R1的最大阻值R1＝R－R2＝176 Ω－44 Ω＝132 Ω
(3)由 得，加热鼎最大功率加热2 min电流的功W最大＝P最大t＝1 100 W×2×60 s＝1.32×105 J由于不计热量损失，果汁加热过程中吸收的热量Q吸＝W最大＝1.32×105 J由Q吸＝cmΔt得，果汁加热升高的温度
9. (2021盘锦15题6分)如图甲所示，是一款熨烫衣服的便携式挂烫机，它有两个加热挡位，正常工作电压为220 V，高温挡功率为1 200 W．其内部电路如图乙所示，电热丝R1＝60.5 Ω.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]请计算：(1)将水箱中0.2 kg的水从10 ℃加热到100 ℃， 需要吸收的热量；(2)R2阻值；(3)若用高温挡加热这些水，所需时间为1 min10 s, 挂烫机的加热效率．
解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃－10 ℃)＝7.56×104 J(2)由电路图及 可知，两个电热丝并联时，功率最大，为高温挡.当两个电热丝并联时，电热丝R1消耗的功率根据并联电路电路总功率与各用电器消耗的电功率之间的关系可得，电热丝R2消耗的功率P2＝P－P1＝1200 W－800 W＝400 W由 可得电热丝R2的阻值
(3) t＝1 min 10 s＝70 s 用高温挡加热这些水，消耗的电能W＝Pt＝1 200 W×70 s＝8.4×104 J则挂烫机的加热效率
例1 (2021福建改编)如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484 Ω，保温挡功率为______W．若加热挡功率为1 200 W，电阻R2的阻值为_____Ω；用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75 ℃，需要的时间为375 s，电蒸锅的热效率为_____．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
第一步：分析情境，提取信息(1)电源电压220 V(2)电路由两个发热电阻组成，R1＝484 Ω，加热挡功率为1 200 W第二步：构建电路模型电路中有两个发热电阻R1、R2，有两个开关S1、S2，因此通过开关的开闭，电路有两种情况
第三步：利用规律解决问题挡位分析：闭合开关S1，电路中只有R1工作，此时电路应该处______(选填“加热”或“保温”)挡位；当开关S1、S2都闭合时，电路为____联电路，此时电路处于______(选填“加热”或“保温”)挡位，R1消耗的功率为_____W，R2消耗的功率为______W，保温挡的功率为_____ W，定值电阻R2的电阻为____Ω，若将1.2 kg的水温度升高75 ℃需要时间375 s，则水吸收___________J的热量，电蒸锅消耗的电能为_________J，电蒸锅的加热效率为______．
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