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焦耳定律及电热效率

发布时间:2013-11-26 11:35:34  

044 电热档位专题训练题

1下图是一家用电吹风的主要技术参数和简化电路图,请你仔细观察,然后解决下列问题: (1)电吹风吹冷风时,开关旋至 处。 (2)电吹风吹冷风5min消耗的电能是多少?

(3)电吹风正常工作时,通过电吹风插头处的最大电流是多少?

2、小明妈妈买了一台豆浆机,小明对制作豆浆的过程进行了观察:把豆料、清水放入豆浆机中,经过预热、打浆、煮浆等程序,即可制成熟豆浆,并且加热和打浆是交替进行的。其部分技术参数如下表,请根据这些信息解答下列问题: (1)豆浆机中的电动机和电热丝的是 联;

并完成电路图的连接。 (2)豆浆机正常工作时的最大电流是 A。 (3)若实际电压200V,电加热器的功率是多少? 3、如图所示是小明设计的一种家用热水器的电路,R1是发热板电阻80欧,R2是分压电阻800欧。求: (1)热水器加热时功率是多少?

(2)热水器保温时发热板的功率是多少?

1

4、如图所示是家用电饭煲的电路图,R1 、R2是电热丝,“煮饭”时功率是605W,水迅速被加热,达到预定温度

后,S由温控开关自动控制切换到“保温”状态,功率是88W。

(1)开关 时是“煮饭”档 (填“闭合”或“断开”)。

(2)若所煮食物吸收的热量是电饭煲消耗电能的80% ,当正常煮饭15min食物吸收热量Q是多少? (3)求R2的电阻。

5、小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图所示的电路原理图。

请解答如下问题:(计算结

果若不能整除,保留一位

小数)

(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大? (2)若电阻R2的阻值为1210Ω,则电阻R1的阻值为多少?

(3)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?

045课后训练

1、电热加湿器工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中,从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数,其发热电路如图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换。求加湿器在低档时的发热功率。

⑴调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态,则原理图中的切换开关连接触点“_____”时为保温档。小明发现,当电热锅处于保温档正常工作时,不论加热多长时间,都不能使锅内的汤水沸腾,原因可能是___________。 ⑵该电热锅处于高温档正常工作时,使4.5L的水温度升高54℃需要42min,那么电热锅的效率为多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

4、武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家

专利。有一种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如下。坐垫内的电热丝R1、R2的阻

值分别为260Ω、150Ω,脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω.闭合开关S1,调节开关S2,可以使脚踏分别处于“低温档”、“中温档”、“高温档”(不考虑温度的变化对电阻的影响)

(1)该电热课椅消耗的最大功率是多少瓦? (2)当脚踏处于中温档时,电热课椅在10秒内产生的热量是多少焦?

2

2、学习了电学知识后,小亮研究家中具有保温功能的电饭锅,画如电饭锅的电路原理图如图l6所示,电饭锅的铭牌上部分内容如下表。

(1)R1、R2中哪个是加热电阻?要使电饭锅加热,开关S闭合还是断开?

(2)电饭锅正常加热时,电路的电流是多大?

(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?保温时,R1、R2产生的电热之比是多少?

3、图是一种煲汤用的电热锅工作原理图,其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。电热锅的部分参数如下表所示。

046 电热 综合训练题 2013-11-18

接入相同电源。通电相同时间后,水温最高的是

一 、选择题 6(苏州)我国科研人员研发了百米级第二代高温超 1、(黑河)将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、导带材,使中国跻身该技术领域国际先进行列.假一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中,通如所有导体都成了常温下的超导体,那么当用电器电时间相同,下列说法正确的是

C.电视机产生的热量最多 D.电烙铁产生的热量最多 2(西宁)如果电视机,电烙铁和电风扇上都标有“220V,60W”的字样,它们都在额定电压下,工作它自身的温度会升高,下列有关它的说法正确的是 相同的时间,三个用电器产生的热量是( ) A、工作时,它将机械能转化为电能。 A.电视机最多 B.电烙铁最多 C.电风扇最多D.一样多 B、工作时,它的机械能是由电能转化 3(南昌)如图3所示,是某电器内部的电路结构图,C、工作时,它的线圈电阻不发热 R1、R2为阻值相同的电热丝.不同的连接方式其发热D、工作时,它能降低温度 功率不同.下列说法不正确的是 8(常州)将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶

等量煤油中,串联接入电路,R1∶R2=2∶5.通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为

A.2∶5 B.5∶2 C.4∶25 D.25∶4 9(宜昌)超导现象是指某些物质在温度很低时电阻

A.甲的发热功率与丙的发热功率相等 变为零的现象。如果某种超导材料能应用于实际,B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍 最适合用来制作 C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍 A.保险丝B.电炉丝C.电动机线圈D.变阻器的电阻丝 D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍 10如图所示,是探究电流产生热量与哪些因素有关

A.三个用电器产生的热量一样多 B.电风扇产生的热量最多

4、(泸州)如图所示的实验装置中,三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体,其中A、B烧瓶中装的是水,C烧瓶中装的是煤油,A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、Rc且RA=Rc>RB。当合上开关S通电一定时间后(三个烧瓶中的液体均未达到沸腾),A、B、C瓶中温度计示数分别为TA、

TB、TC。对三支温度计示数的判断,下列说法正确的是(均不计热损失,比热容C水>C煤油):( )

的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤

油,瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。下列选项正确的是

A在甲图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系 B在乙图中,探究的是电流产生热量与电阻的关系

C在甲图中,闭合开关一段时间后,A瓶中温度计的示数更高 D.乙图只能用来探究电流产生的热量与电流大小的关系

A.TA=TB<TC B.TA=TC >TB C.TC >TA>TB D. TA>TB >TC 5 、(河南)如图8所示,在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2),分别按下图的四种方式连接放入水槽,并

11(下列关于如图所示实验的说法中错误的是: ..A. 该实验研究的是电流的热效应 B. 实验中采用了控制变量法

C. 观察实验现象可知:在其它条件相同时,电阻越大产生的热量越少

D. 实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少

3

二 填空题

16为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如

下图所示的家甲、乙两种装置,他将两端阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。

12、如图所示,甲、乙两只烧瓶中装有质量相同,

初温相同的煤油。闭合开关S后,观察到甲温度计比乙温度计示数上升的快。由此可判断电阻丝R1的阻值______电阻丝R2的阻值(填“大于”或“小于”)。

13(威海)图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系”的实验装置,铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻,铜丝和镍铬合金丝串联浸在相同质量和相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一支温度计.通电一定时间后,可以看到 瓶中(填

(1)在这个实验中,电流产生的热量多少是通过 体现出来的,

像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”,这种方法在物理学研究中经常用到,请举一例: (2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系。 (3)在用装置甲、乙进行的两次实验中,通过比较相同时间的关系。

(4)在甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与气球 (填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多。 (5)教材上的实验装置如图丙所示(烧瓶与图中的相同)。比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置,你认为较好的装置是 ,理由是:

里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与

A或B)煤油温度升得高,这表明在相同时间内,电

流相同的情况下,电阻越 ,电流通过导体时产生的热量越多.

14(新疆)家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,这是因为导线连接处的 较大,导致 能转化为热能较多。

1 5(聊城)如上图所示是探究“电流产生的热量与电阻关系”的实验装置。已知R甲>R乙,其余条件均相同。将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过两电阻丝的 及通电时间相等。实验发现,甲瓶温度计示数升高快.表明该实验条件下,导体的电阻越大,电流产生的热量越 。

4

17(孝感)如上图所示,是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R和2R,合上开关,通过它们的 相

同;若两瓶中盛有质量、初温均相同的同种液体,经过相同时间后 (选填“左”或“右”)瓶里液体的温度更高。

18(东营)白炽灯是根据电流的效应工作的。灯丝做成螺旋状是为了 (选填“增大”或“减少”)散热,以便更好地发光。

19(哈)电水壶烧水时,电热丝很热,连接它的导线却不怎么热,其原因 分析::因为Q=IRt,I丝 I线 , t丝 t线 R丝 R线,所以Q丝>Q线,电阻丝很热导线不怎么热.

2

20(成都)电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220V (1)电流表的示数;

1000W”、 “220V 1800W”和“220V 500W”的字样,(2)整个电路在1min内产生的热量。

它们各自正常工作相同时间, (选填“电饭

煲”、“电水壶”和“电熨斗”)产生的热量最多。标

有“220V 1000W”的电饭煲正常工作0.2h,电流所

做的功为 kW·h。

21(自贡)据统计:有许多重大火灾都是因输电线25(长春)如图所示,电源电压保持不变,灯L标有老化,绝缘性能降低出现短路所造成的,教训十分“6V 6W”字样。当闭合开关S1时,灯L正常发光,深刻.请你用所学物理知识分析因电线短路而产生再闭合开关S2时,电流表的示数为1.5A。求: 火灾的原因. (1)灯L正常发光时的电阻。(2)通电1min电阻R分析:当电线发生路短路时,电路的总电阻很 ,产生的热量。

电流 ,由焦耳定律可知,短时间内会产生很多

热量,使电线的温度急剧上升,引燃附近易燃物品。

22(山西)晚上,小奇来到书房,准备做作业,闭 合开关,白炽灯瞬间发光后立即熄灭。爸爸放下手

中正在清洗的苹果,马上过来踩着木凳上去看了一

下说:“灯丝烧断了??”,然后拿着灯口轻轻摇

了几下,白炽灯又重新发光了??

(1)请帮小奇分析开关闭合瞬间灯丝易被烧断的原

因。

(2)请对小奇爸爸的某一做法进行简单评价并解释。 26(13西宁)在西宁市中小学“科技小制作”活动

三 计算题 中,小青同学制作了一个简易调光台灯,如图是他23(13南宁)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为设计的电路图,其中小灯泡L标有“6V 6W”字样,10Ω。闭合开关S,A1当开关S扳到触点a时,小灯泡正常发光;当S扳的示数为0.4A, A的到触点b时,通过小灯泡的电流为0.3A,假如灯泡示数为0.6A,求: 电阻和电源电压不变,求:

(1)通过R2的电流; (1)小灯泡的电阻及电源电压.

(2)R1两端的电压; (2)R的电阻值.

(3)在60s内R1产生(3)开关扳到触点b时,灯泡的实际功率是多少瓦?的热量。 100s中电阻R产生的热量是多少焦耳.

24(13乌鲁木齐)如图所示电路,R1=4Ω,R2=2Ω。

闭合开关后,电压表的示数为2.0V,求

5

一、学习目标

以用电器的效率为载体的试题,综合性较强,

涉及了初中物理大部分知识。

复习相关公式;掌握电热效率问题处理方法

二、涉及知识点复习

1、已知密度体积求质量的公式

2、物质吸热放热的计算公式 2、(2011武汉四月)小明家买了一个电热水壶,其

3、燃料放热的计算公式铭牌如下表所示。

4、已知电功率和使用时间求电能的公式

5、已知电能表的参数为xxxx r/(kwh) 表盘转动n圈 使用 求消耗的电能 6、热效率的计算公式(1。

三、例题解析 (2)小明和小华想测量电热水壶的实际功率。当只有电热例题:某电热水器,额定功率为2000W。当热水器水壶工作时,小明发现在3min内脉冲式电能表的指示灯闪了正常工作70min时,可将50kg的水从20℃加热到90次(脉冲式电能表表盘上标有“2000imp/(kW·h)”字样,58℃。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。试求: 表示指示灯每闪2000次,电路中耗电1kW·h),电热水壶的

(1)这50kg水吸收的热量是多少?(2)热水器消耗的电实际功率是多少?

能是多少?(3)热水器的效率是多少? (3)在进行上述测试时,小华在热水壶中装了2L温度为20℃步骤解析:写出题目给出的相关已知量:热水器功的水,测得在3min内壶中的水温升高到了35℃。试求这次

3率 W;工作时间 min= s 测试时电热水壶的效率。[c水=4.2×l0J/(kg·℃)]

水的质量 kg;温度差 ;水的

比热容

(1)水吸收热量的计算

(2)已知功率和使用时间计算消耗电能

(3)计算效率先分析能量转化找出哪是有用功(能量)

哪是总功(能量)使用电热水器烧水能量转化

是 ,我们的目的:3、电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化是想要水的温度 ,所以水吸收的热量的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一是 ,消耗的电能是 。 部分在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动使用效率的计算公式计算 = 当电动机两端加 机,220V电压正常工作时,通过电= 动机线圈的电流为50A。问:

三、课堂训练

1、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 x 10'J/(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℃的水需时间

6min 3s,那么此时实际电压是

多少?

6 044 电热效率专题导学案 2013-11-18 (1)每分钟该电动机消耗的电能是多少? (2)已知I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间,若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生多少热量? (3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少? (4)该电动机正常工作时的效率是多少?

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