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(共34张PPT)
微专题五　电功、电热的相关计算
一
考点突破 讲练互动
铭牌信息类
[例1]　家庭常用电热水壶的铭牌数据如表所示，若加热电阻的阻值不随温度的变化而改变，下列选项正确的是[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](　　)
A.电热水壶装满水时，水的体积是10 L
B．电热水壶和其他用电器串联在电路中
C．将1 kg、20 ℃的水在1标准大气压
下烧开，需要吸收的热量为3.36×105 J
D.将1 kg、20 ℃的水在1标准大气压下烧开，电热水壶需正常工作5.5分钟，此电热水壶的效率为50%
额定电压 220 V
额定加热功率 1 100 W
最大盛水量 1 kg
C
【跟踪练习】
1．(2021·江西)如表1所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数．已知水的初温为20 ℃，c水＝4.2×103 J/(kg·℃).
表1
燃气热水器 设定温度 50 ℃
气量 1.0 m3/h
水量 5.0 L/min
表2
即热式电热水器 额定功率 7 000 W
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
(1)求燃气热水器正常工作10 min流出的热水的质量．
答案：见解析
(1)燃气热水器正常工作10 min流出的热水的体积
V水＝5.0 L/min×10 min＝50 L＝5×10-2 m3
则m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×5×10-2m3＝50 kg.
(2)求将燃气热水器正常工作10 min流出的热水加热到设定温度所吸收的热量．
答案：见解析
(2)将燃气热水器正常工作10 min流出的热水加热到设定温度所吸收的热量
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(50－20)℃＝6.3×106 J.
(3)小红同学观察到学校用的是即热式电热水器，铭牌如表2所示．若要得(2)问中热水所吸收的热量，即热式电热水器需正常工作16 min 40 s，则该即热式电热水器的加热效率为多少？
答案：见解析
(4)请写出使用电能的两个优点．
答案：见解析
(4)环保、方便．
2．(2023·江西)如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水．水壶中装满初温为25 ℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示．[当时气压为一个标准大气压，ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg]求：
水壶 电磁炉烧水挡
净重：500 g 额定电压：220 V
容量：2 L 额定功率：2 000 W
(1)当水刚好烧开时，水吸收的热量；
答案：(1)6.3×105 J　
(1)装满水时壶中水的质量
m＝ρ·V＝1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3＝2 kg，
当水刚好烧开时，水吸收的热量
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－25 ℃)＝6.3×105 J.
(2)电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间．
答案：(2)375 s
[例2]　一只多功能养生壶如图甲所示，类似于电水壶．该养生壶简化电路图如图乙所示，部分数据如表格所示．求：
多挡位类
项目 参数
电源电压/V 220
低温挡功率/W 110
中温挡功率/W 220
高温挡功率/W ？
(1)养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小；
[答案]　(1)0.5 A
(2)当开关S1闭合，S2接A，养生壶处于中温挡时，R1的阻值；
[答案] (2)220 Ω
(3)养生壶处于高温挡工作时的功率．
[答案] (3)440 W
【跟踪练习】
3．(2019·江西)如图甲所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌．暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态．(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40 ℃)
型号 LZJ620
额定电压 220 V
加热功率 220 W
保温功率 20 W
甲
(1)求电阻R2的阻值；
答案：(1)242 Ω
(2)把400 g牛奶从20 ℃加热到40 ℃，求牛奶所吸收的热量[c牛奶＝4.0×103 J/(kg·℃)]；
答案：　(2)3.2×104 J
(2)牛奶吸收的热量Q吸＝c牛奶m(t－t0)＝4.0×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(40 ℃－20 ℃)＝3.2×104 J.
(3)如图乙所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率．(结果保留到小数点后一位)
答案：　(3)72.7%
4．(2020·江西)冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用．如图所示是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示．求：
榨汁杯部分参数表 额定电压 220 V
加热功率 300 W
保温功率 80 W
榨汁功率 66 W
容量 300 mL
(1)仅榨汁时的正常工作电流；
答案：(1)0.3 A
(2)R2的阻值；
答案：(2)220 Ω
(2)由电路图可知，只闭合S2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最大，总功率最小，处于保温状态，
同时闭合S2、S3时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，处于加热状态，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，R2的电功率
(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30 ℃，加热需要的时间．[c果汁＝4×103 J/(kg·℃)，
ρ果汁＝1.2×103 kg/m3]
答案：(3)160 s
(3)给杯子盛满果汁时果汁的体积
V＝300 mL＝300 cm3，
果汁的质量
m＝ρ果汁V＝1.2 g/cm3×300 cm3＝360 g＝0.36 kg，
(2023·娄底)如图甲是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图乙，电源电压为220 V，R1、R2是电热丝，R1＝55 Ω，R2＝110 Ω.开关S接2、3时处于慢热挡；开关S接3、4时处于速热挡．求：
(1)挂烫机慢热过程中，电路中的电流；
答案：(1)4 A
(2)挂烫机慢热工作1 min，电热丝产生的热量；
答案：(2)5.28×104 J
(2)电热丝产生的热量为
Q＝I2R1t＝(4 A)2×55 Ω×60 s＝5.28×104 J.
(3)挂烫机速热过程中的总电功率．
答案：(3)1 320 W

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