电热综合.docx

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1、电热转化综合专题试题特点：一般给出电器的铭牌信息，获知容积，结合密度、质量、体积关系计算出水的质量，结合比热容和水的温度变化即可求出水吸收的热量。该能量由电能转化得到，结合用电器的额定功率并根据W电n=Q进一步计算出效率、时间等相关物理量。涉及公式：密度公式m=pv;热量公式Q=CmAt;电能公式W电=Pt,电功率公式P=UI;有时还涉及到焦耳定律Q=I2Rt单位换算：11.=IO3rn3（最易忽略）特别提醒：有时也可以利用五步法进行突破：第一步：弄清楚能量是如何转化的并用字母表示出来；第二步弄清楚是全部或者局部转化；第三步把不同的能量用公式表示出来；第四步推导出所求的物理量；第五步带入数据进

2、行计算。因为W电=Q吸(局部转化)所以PtTl=cmt可以求：=cmtPt；P=cmtt：t=cmtP；m=Ptct；t=Pt/Cm因为W电二Q吸(全部转化)所以Pt=cmt可以求:P=cmtt；t=cmtP;m=Ptct；t=Pt/cm例题解析:1.（2017庆阳，22,8分）母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示.米糊机的主要结构：中间局部是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热.如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“P-t”图象.表格内是主要技术参数.请问：（1）米糊机正常

3、工作时的电热管中的电流是多大？（计算额定容积1.51.加热功率1000W结果保存两位小数）(2)额定电压220V电机功率130W米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多额定频率50Hz机器净重1.9kg少？(3)整机尺寸232X174X298cm米糊机在正常工作状态下做一次米糊，假设各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20,米糊沸腾时温度是100,电热管的加热效率是多少？（原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.OX10力/（kg）,计算结果保存百分数整数）.【解析】（1）米糊机正常加热时的功率和额定功率相等，根据P=Ul求出电流；由P=Ul可得，米糊P1ir机正常加热时的电流：

4、1.二二二=4.55U220K（2）由乙图可知，加热时间和电动机工作的时间，根据W=Pt求出各自消耗的电能，两者之和即为米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能.由乙图可知：加热时间t=9min=540s,电动机工作时间t2=2min=120s,加热消耗的电能：W1=P1t1=1000W540s=5.4IO5J,电动机工作消耗的电能：W2=P2t2=130W120s=l.56IO1J,米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能：W=W1+W2=5.4105J+l.5610,J=5.556XIO5J（3）根据Q=Cnl算出产生的热量，根据n=击2一算出加热效率.米糊吸收的热量为：QQCnl（t-to）

5、=4.0103kgm31.5kg（100eC-20）=4.8IO5J；n二”100%=220V6-NX100%=89%5.4103J2.(2017贵州遵义，19,6分)有一种挂式电热水器内部简化电路如下图，该热水器设有高、中、低三档，电热丝R=55,高档加热功率为HOOW,电热转化效率为80%,水的比热容为4.2103JkgC).求：将2kg水从20C加热到75需要吸收多少热量；(2)用高档将2kg水从20加热到75需要多少时间；(3)只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少.【解析】解：水吸收的热量：Q吸=Cin(t-to)=4.2103J(kg0C)2kg(75C-20C)=4.62IO5

6、J:(2)由n=0&XlO0%可得，消耗的电能：W二5畛二乐62XIO5J775X10),W80%由P二史可得，需要的加热时间：t=.g.=5;77510J-525s；tPIlOOW(3)由电路图可知，闭合S、Si、S2时，Rl与Rz并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，热水器处于高档，此时电热丝R1的功率Pl丝吗=880W,Rl55Q所以，电热丝R2的功率P2=Piflf-P1=I100W-880W=220W;只闭合S、S2时，电路为Rz的简单电路，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，电热水器的电功率为220W.答：(1)将2kg水从20加热到75C需要吸收4.62Xl()5j的

7、热量；(2)用高档将2kg水从20加热到75需要525s；(3)只闭合S、S2时，电热水器的电功率是220TV.试试做做1.(2015荷泽)自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如下图，电热丝电阻分别为R1、上，请根据说明书提供的信息计算(水的密度P水=IXlOkg11水的比热容C水=4.210:lJ/kg),饮水机参数如下：s11热水温度：290C热胆容积：21.额定功率：10赢7保温功率：40W额定电压：220V(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由20加热到90,需用多长时间？(2)开关断开时，饮水机

8、处于状态(填“加热”或“保温”).电阻丝R的阻值.(1)水温由20加热到90匕，需用735s；(2)保温；(3)电阻丝Rl的阻值为1161.6。.2. (2017天津，20,4分)某电热水器铭牌如下表所示，现将冰箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20C加热到60C.C水=4.2X1OJ/(kg0C),不计热量损失，求：(1)水吸收的热量；(2)加热所需要的时间.型号X额定电压220V加热功率2000W频率50Hz水箱容量50kg【答案】8.4IO6J5(2)4200s.【解析】解：(1)使水温由20C升高到60C,水需要吸收热量为：Qft=cmt=4.2103J/(kgoC)50kg(60e

9、C-20)=8.4106J.(2)不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，由QMQ吸=W=Pt得:t=W8,41.061=4200s.PP200OW答：(1)使水温由20C升高到60,水需要吸收8.4X10打的热量；(2)电热水器正常工作时电热丝的加热需4200s.3. (2017贵州安顺，18,8分)如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40,还可以自动保温，特别适合夜间使用.图乙是机器的参数表及电路简图(Ri、比为电热丝，S为双触点自动开关).求：(1)调奶器处于保温状态时的工作电流(结果保存两位小数)？(2)电阻R2的阻值?(3)假设把20

10、0g调好的奶粉从20C加热到40C所用时间为32s,那么调好的奶粉的比热容是多少(不计热损失)？型号：HYlOlM电源：220V50Hz加热功率：500W保温功率：16W【答案】0.07A；(2)100;(3)4103J(kgoC).【解析】解：(1)由P=Ul可得，调奶器处于保温状态时的工作电流：卜P保温=*007A；U220V(2)由题意可知，当S接“2”时，电路为Rl的简单电路，调奶器处于保温状态；当接“3”时，电路为用、R2并联，奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,Rz的电功率：P2=P加热P保役:500316WM84W,由P=l可得，电阻Rz的阻值：Rz=1

11、.(22022=O00；RP2484(3)由P=更可得，调奶器消耗的电能：W=Piuatz=500W32s=16000J,t不计热损失，调好奶粉吸收的热量：QFWE6000J,由QIft=CJD(t-to)可得，调好奶粉的比热容:=4IO3J/_e_160OJm(t-1q)0.2kg(40*C-20lC)(kgC).答：(1)调奶器处于保温状态时的工作电流为0.07A；(2)电阻R2的阻值为100Q；(3)调好的奶粉的比热容是4X1OJ/(kgC).型号1.1.-8015电电压22OV就定功率1360W软定频率50Hz就定客量1.01.水壶正常工皆为20,103kgmjo明玻璃门24.(201

12、7潍坊)5分)某品牌的电热水壶铭牌如下图，电热作时，将水壶中的额定容量的水加热至沸腾。室温与水的初温水的比热容cz=4.2X103j(kg%:),水的密度P水=1.oX(1)求水吸收的热量；(2)通过计算判断，加热时间是否可能为200s。30.(2017齐齐哈尔)如图甲所示是一款超市用的透冷饮展示冰柜，该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃,可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上，电热丝与冰柜中的电动缩机连接的简化电路如图乙所示，其相关参数如表所示.求:(1)冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？(2)冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？(3)该冰柜的玻璃门的质量是5kg,

13、假设不计热量损失，电丝正常工作使门玻璃升高20。C需要多长时间？【玻璃的比热容为0.84X103j/(kgC)冰柜总质量160kg额定电压220V电动压缩机的额定功率IlOW防雾电热丝的额定功率100W【分析】(1)知道额定电压和额定功率，根据I=专求出额定电流.(2)根据P=上可求得冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻.R(3)根据Q=cmt可求得门玻璃升高20。C吸收的热量，不计热量损失，那么Q=W,由P=%可求得时间.【解答】解：(1)由P=Ul可得，冰柜的电动压缩机正常工作时的电流：1PIIoW11r，=U=220V=0-5A；(2)由P=止可得，冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻：RR=(220V)2=4840；P热100W(3)门玻璃升高20吸收的热量,Q11i=cmt=0.84103J/(kgoC)5kg20oC=8.4IO4J;不计热量损失，那么W=Q吸=8.4XIO4J,由P=g可得，电热丝正常工作使门玻璃升高20。C需要的时间：tW=8,4X104J=840sP热100W答：(1)冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为0.5A；(2)冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为484Q；(3)电热丝正常工作使门玻璃升高20。C需要840s时间.【点评】此题是一道电学与热学的综合应用题，考查了热量的计算、电功率的计算，要注意灵活选用电功率的公式.