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小班-电热综合计算1--吕

发布时间:2014-05-13 11:03:19  

1.前些日子,小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷,其铭牌如右表.小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法,他接水至800ml刻度,然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min后水烧开,水壶自动断电.已知水的初温为20℃.

(1)这壶水吸收的热量为多少?

(2)烧水时家中电压为220V,求电热水壶的热效率.

(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大?

2.电磁炉是一种效率较高的新型灶具,已广泛进入寻常百姓家中.小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V 2000W”、电能表铭牌上标有“220V 10(20)A 1500r/kW?h”字样.小华单独把电磁炉接入电路中,用它在5min内把1.5kg、20℃的水加热到100℃,观察到电能表转盘转了225转,则:

(1)加热5min水吸收的热量是多少?

(2)电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少?

(3)电磁炉实际电功率是多少?

(4)比较(1)、(2)两问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?

(5)根据电磁炉的铭牌说明与(3)问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?

3.小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度t时,S1又闭合重新加热.饮水机的

(1)求电阻R1的阻值;

(2)求正常加热时通过饮水机的电流;

(3)在无人取水情况下,饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少?重新加热前的水温t是多少?(不计能量损失,c水=4.2×10J/(kg?℃

)) 3

4.如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的分压电阻,S是温控开关.电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样.不考虑温度对电阻值的影响.

(1)求发热电阻丝R0的阻值.

(2)当电热毯处于低温档时,开关S应处于什么状态?为什么?

(3)当电热毯处于低温档时,电路中的电流为0.1A,求在1min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量.

1. 解答:解:(1)水的质量:

m=ρV=1g/cm×800cm=800g=0.8kg,

水吸收的热量:

Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×10J/(kg?℃)×0.8kg×(100℃﹣20℃)=2.688×10J,

(2)电热水壶消耗的电能:

W电=Pt=1100W×300s=3.3×10J,

η=

=≈81.5%; 53533

(3)电热水壶的电阻: R===44Ω,

实际功率:

P实===891W.

2. 分析:(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;

(2)知道电能表“1500r/kW?h”即消耗1kW?h电能转盘转1500转,知道现在转了225转,可求此时消耗的电能;

(3)知道实际消耗的电能,利用电功率公式求电磁炉实际电功率;

(4)电磁炉工作中,有热损失,包括热散失和锅体吸热等;

(5)电磁炉两端的实际电压低于额定电压,其实际功率低于额定功率.

解答:解:(1)水吸收的热量:

Q吸=c水m△t=4.2×10J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃﹣20℃)=5.04×10J;

(2)消耗的电能: W==0.15kW?h=5.4×10J; 535

(3)电磁炉实际电功率:

P实===1800W;

(4)可见,W>Q吸,说明电磁炉工作中,有热损失:热散失和锅体吸热;

(5)由电磁炉的铭牌可知P额=2000W>P实,原因是电磁炉两端的实际电压低于额定电压.

5答:(1)加热5min水吸收的热量是5.04×10J;

5(2)电磁炉工作5min实际消耗的电能是5.4×10J;

(3)电磁炉实际电功率是1800W;

(4)W>Q吸,说明电磁炉工作中,有热损失:热散失和锅体吸热;

(5)P额>P实,原因是电磁炉两端的实际电压低于额定电压.

点评:本题为电功和热量的综合计算,考查了热量的计算、电能的计算、实际功率的计算,难点是根据实际找出W>Q吸、P额>P实的原因.

3. 分析:(1)已知额定电压和保温时的功率,根据公式

(2)已知加热时的功率和额定电压,根据公式可求保温时的电阻. 可求通电电流.

(3)已知加热时的功率和加热时间,根据做功公式W=Pt可求加热一次消耗的电能,消耗的电能就等于水吸收的热量,根据热量公式W=cm(t0﹣t),可求水的初温.

解答:解:(1)R1==Ω.

答:电阻R1的阻值为1210Ω.

(2).

5答:正常加热时通过饮水机的电流为2A. (3)W=P额t=440W×5×60s=1.32×10J,

因为W=cm(t0﹣t),

53所以1.32×10J=4.2×10J/(kg?℃)×2kg×(92℃﹣t),

t≈76.3℃.

5答:加热一次消耗的电能是1.32×10J,重新加热前的水温t是76.3℃.

点评:本题考查电阻的计算,电流的计算以及电功和热量的计算.

∴并联电路的电阻:R=R1+R2,(错)

∴实际总电功率:

P总==P额,

4. 分析:(1)已知额定电压和额定功率根据公式可求电阻.

(2)当电热毯处于低温档时,电路总电阻最大,开关断开.

(3)已知电压、电流、通电时间根据公式W=UIt可求消耗的电能.电阻R0产生的热量根

2据Q=IRt可求.

解答:解:(1)发热电阻丝R0的阻值:

答:发热电阻丝R0的阻值为1210Ω.

(2)开关S处于断开状态时,电热毯处于低温档.因为电路中总电阻大,通过R0的电流小,

2根据焦耳定律Q=IRt,R0在一定时间内产生的热量就少.(其他说法只要合理均给分)

(3)电热毯消耗的电能:W=UIt=220V×0.1A×60s=1320J,

22电阻R0产生的热量:Q=IR0t=(0.1A)×1210Ω×60s=726J

答:电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量分别为1320J和726J.

点评:本题考查已知额定电压和额定功率求电阻,还有消耗的电能,以及电阻产生热量问题.

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