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专题十四 铭牌类电器相关计算题解答技巧
计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。
计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。2-1-c-n-j-y
计算题的特点是：
(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度。它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。【来源：21cnj*y.co*m】
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。
电器设备的铭牌显示的是电器设备工作状态、工作环境和工作过程，给使用者提供了较为全面的信息。电器设备的铭牌上主要标注的内容有：电器设备的额定值（电压、功率、电流等），工作环境，工作过程和使用注意事项。从铭牌给出的数据可以很好的了解此电器设备在工作过程中有关物理量或可以从铭牌中求出所需要的物理量，这就是题干的主要内容。解答时一定要把铭牌给出的数据看清，弄懂。
技巧一：应用公式法
应用公式法就是利用铭牌给出的数据，结合所学物理公式，直接进行计算。此类题目只要考生能熟练利用物理知识和规律，解答不难。
【例题展示】
例题1（2018?河南）在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
（1）如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与　地线　相连，防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过　热传递　的方式改变了水的内能。
（2）电热水壶的铭牌如下表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？
额定容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
2000W
频率
50Hz
（3）为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min。已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），则该电热水壶的加热效率为多少？
（4）小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小。请利用所学的物理知识进行解释。
【解析】（1）电冰箱属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。烧水时水吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的；
（2）由铭牌可知，电水壶的额定功率为2000W，额定电压为220V，由P＝UI得电水壶正常工作时的电流：I＝＝≈9.1A；
（3）由铭牌可知，电热水壶的最大容量V＝2.0L＝2.0×10﹣3m3，电热水壶内装满水，则水的质量为m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3＝2kg，
水需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103 J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣15℃）＝7.14×105J；
（3）电水壶正常工作t＝7min＝420s，由p＝得电水壶正常工作7min消耗电能：W＝Pt＝2000W×420s＝8.4×105J；
该电热水壶的加热效率η＝×100%＝×100%＝85%。
（4）电热水壶等功率较大的用电器，工作时通过连接线的电流会较大；而如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故。
【答案】（1）地线；热传递；（2）正常工作时通过电热水壶的电流是9.1A；（3）该电热水壶的加热效率为85%；（4）如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故。
【跟踪训练】
1．（2018?达州）两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为________Ω，电源电压最多为________V；若将它们并联时干路电流最大是________A。
2．（2018?滨州）如图所示，把标有“6V 6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中，为使灯泡L正常发光，需要串联的定值电阻R＝________Ω。
3．（2018?锦州）过春节挂红灯是中国的传统民俗，春节时小明家里也挂起了灯笼，他想测量灯笼里白炽灯泡的功率。他关掉家里其它用电器，只让这只灯泡工作，电能表（如图）转盘转了30圈，用了10min，这段时间灯泡消耗的电能为________kW?h，灯泡的实际功率为________W．为了节能，他换用亮度相当的功率是6W的LED灯，该灯工作10min，消耗的电能只为________kW?h。
4．（2018?巴中）电能表是用来测量________的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、10A、3000r/kW?h”字样，他观察到在lmin的时间内，电能表的转盘匀速转了15转，观察期间他家工作电器的总功率为________W；小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过________kW。
5．（2018?株洲）如图，15L的圆柱形塑料桶装满水，在桶的顶部安装一个直流电动抽水器（输出功率5W，工作电压5V），抽水器工作时，5s内能抽出150mL的水。抽水器的工作电流为________A．要将这桶水全部抽出，需要________s；抽水器需消耗电能________J；需克服水的重力做功________J．（g取10N/kg）
6．（2018?广元）张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mA?h”的字样，则它充满电后存储的电能为________J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为________h。
7．（2018?成都）如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻________。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J。
8．（2018?毕节市）一电热水器的铭牌如表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20℃加热到60℃．已知c水＝4.2×103/（kg?℃）
型号
×××
　额定电压
　220V
　加热功率
　2000W
　频率
　50Hz
　水箱容量
　50kg
求：（1）水吸收的热量。
（2）若电热水器正常工作，且产生的热量全部被水吸收，则需加热多长时间？
9．（2018?遵义）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
热风温度
50﹣75℃
额定功率
热风时：990W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）电热丝工作时的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？
10．（2018?菏泽）市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题：
（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少少？
（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？
（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？
技巧二： 工作条件转换法
工作条件转换法是在多档位电器相关计算时，利用给出的铭牌信息，电器设备工作在不同条件下的计算类型。此类题目一般给出了两种或多种形式的电路工作状态，只要考生加以区分并利用相关知识进行计算即可。
【例题展示】
例题2（2018?滨州）图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1100W
高温档
频率
50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
【解析】（1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P＝可求“低温”档正常工作时的电阻是：R1＝＝＝88Ω；
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W，
根据P＝UI可得高温档时正常工作的电流：I＝＝＝7.5A，
（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：
W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J；
空气吸收的热量：Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J；
由Q吸＝cm△t可得，房间的空气温度升高：
△t＝＝＝15℃。
【答案】（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
【跟踪训练】
1．（2018?枣庄）如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是________W，在高温档工作1min产生的热量是________J。
2．（2018?衡阳）某品牌电饭煲工作原理如图中所示，如表为它的部分参数：
XXX牌电饭煲
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1210W
保温档
22W
频率
55Hz
如将开关S闭合，则电饭煲处于________（选填“加热”或“保温”）状态，其中R1：R2＝________。
3．（2018?广元）张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S1为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求：
（1）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
4．（2018?宜昌）如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W．保温功率为60W．R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题：
（1）电阻丝R1的阻值是多少？
（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/kW?h”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？
5．（2018?广安）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10（20）A；3000r/kW?h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
6．（2018?重庆）小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
型号
MLJY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W
（1）额定加热电流；
（2）R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表（如图乙所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
7．（2018?黑龙江）如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯。它可以用车载12V电源加热，或接在家庭电路进行加热。它的主要参数如下表，在标准大气压下，用车载模式将500ml初温为20℃的水烧开需要35min。求：
车载额定电压
　12V
　家用额定电压
　220W
　车载额定功率
　120W
　家用额定功率
　220W
　自身质量
　1.6kg
（1）在这个过程中，所吸收的热量是多少？
（2）在这个过程中，电热杯的加热效率是多少？（结果保留1位小数）
（3）如果在家庭电路中使用，烧开这些水，需要多长时间？（不计热量损失）
8．（2018?齐齐哈尔）如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
额定电压
220V
煤油体积
25L
功率选择
1600W/1100W/500W
三档可调
操作方式
手动
已知c煤油＝2.1×103J/（kg?℃），ρ煤油＝0.8×103kg/m3
（1）煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？
（2）电暖器在中温挡时，正常工作的电流为多少？
（3）R1的阻值为多少？（写出文字说明）
9．（2018?泸州）如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：
型号
额定电压
打浆装置
电热装置
JYD﹣P11S
220V
电机功率
加热功率
保温功率
180W
1000W
242W
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg?℃）]
（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大？
（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大？
10．（2018?衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器　并　联。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180﹣﹣1600
制热功率P热/W
变化范围200﹣﹣1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW?h．求
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
技巧三： 综合计算法
综合计算法是设备铭牌标注的信息除了电器设备和电学物理量以外，还标注有其他信息，并要求利用所需物理知识进行修改计算的题型。解答此类题目，在读懂题干基础上，必须把电学物理知识与其他相关知识相结合（如热量、效率等），找到这两个物理知识的结合点即可。
【例题展示】
例题3（2018?东营）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg）
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
【解析】（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此状态为高温档；
（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温档；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流为：I1＝＝＝2.5A，由I＝得，R1的阻值：R1＝＝＝88Ω，
（3）由P＝UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：I低＝＝＝1.25A，
（4）由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
由η＝和W＝Pt得，烧开一壶水需要的时间为：
t＝＝＝＝420s。
【答案】（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；（2）电阻R1的阻值是88Ω；（3）养生壶处于低温档工作时电流为1.25A；（4）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
【跟踪训练】
1．（2018?鄂尔多斯）电热水壶是人常用的家用电器。若家庭电路中只有电热水壶工作，标有“3000r/（kW?h）”的电能表的铝盘在10min内转了500r，则电热水壶消耗的电能为________J．如加热效率为90%，则水吸收的热量为________J．如果水吸收的这部分热量用煤气来加热，至少需要完全燃烧煤气________m3（不考虑热量损失，q煤气＝4×107J/m3）。
2．（2018?盘锦）用电热水器（铭牌如图甲所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃，水吸收的热量是________J，电热水器是利用电流的________工作的。图乙所示的电能表读数是________kW?h；若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过________转。（c水＝4.2×103J/（kg?℃））
3．（2018?株洲）如图，15L的圆柱形塑料桶装满水，在桶的顶部安装一个直流电动抽水器（输出功率5W，工作电压5V），抽水器工作时，5s内能抽出150mL的水。抽水器的工作电流为________A．要将这桶水全部抽出，需要________s；抽水器需消耗电能________J；需克服水的重力做功________J．（g取10N/kg）
4．（2018?鄂尔多斯）图甲是办公室和教室常用的立式饮水机，图乙为饮水机的铭牌参数，图丙为饮水机内部简化电路图。S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为198Ω，R2是供热电阻。
型号
YSJ﹣66
额定电压
220V
加热功率
2200W
水箱容积
2L
频率
50Hz
（1）当开关________时（选填“断开”或“闭合”），饮水机处于加热状态。
（2）现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是多少？[水的初温为20℃，在1标准大气压下，c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（3）当饮水机处于保温状态时，供热电阻的功率是多少？
5．（2018?鞍山）某电热水器的额定电压为220V，有高温和低温两个档位，低温档的电功率为550W，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，R1＝2R2，简化电路如图所示。
（1）R1的电阻是多大？
（2）高温档的电功率是多大？
（3）在额定电压下，高温档工作时将40kg、初温20℃的水加热至60℃需要多长时间？不计热量损失，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃）
6．（2018?百色）如图甲所示是小明家新购买的电热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响。求：
（1）电热水壶正常工作的电阻；
（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（3）此时电路的实际电压。
7．（2018?锦州）如图所示的是某款电热水壶，表中是水壶的部分参数。请回答下列问题：
额定电压
220V
额定功率
1210W
额定容量
1.5L
水壶净重
1kg
（1）该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？
（2）该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把1L水从20℃烧开需要7min，此时水壶的实际电压是多大？（水的比热容c水＝4.2×103（kg?℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
8．（2018?曲靖）随着精准扶贫政策的落实，小红家正在新建楼房。他看到工人师傅用如图所示的装置，把220kg建筑材料匀速提升到3楼地板上用时20s。楼层高3m，电动机的铭牌如下表，
某型号电动机
ZGZ007
额定电压
220V
额定功率
1100W
频率
50Hz
求：
（1）装置中电动机正常工作时的电流。
（2）拉力F所做的功。
（3）该装置的效率。
9．（2018?辽阳）图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其简化电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝，已知R1的阻值为55Ω．求：
（1）将锅内1L的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量。【c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3】
（2）电热丝R2的阻值。
（3）若不计热量损失，将2.2kg的粥用高温档加热5min，粥升高的温度。【取c粥＝4.0×103J/（kg?℃）】
额定电压
220V
电功率
高温档
1320W
中温档
880W
低温档
440W
10．（2018?哈尔滨）随着生活水平的提高，汽车成为人们常用的交通工具。下表是两种汽车的相关数据：
某电动汽车
某燃油汽车
空车质量：2t
空车质量：1.4t
充满一次电：①电池储存电能：80kW?h
②能行驶的最大路程：300km（高速）
百公里平均消耗油量：
8L（高速）
电费单价：0.7元/kW?h
油费单价：7元/L
请回答：
（1）电动汽车工作时电动机最大功率为90kW，工作电压为300V，求电动机工作时最大电流是多少？电动机工作5min，电流所做的功最多是多少？
（2）电动汽车和燃油汽车轮胎与地面的总接触面积均为0.1m2，求两空车静止时对水平地面的压强之比。
（3）若从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游，两地距离S为2000km，电费或油费的预计支出为700元，通过计算说明两车能否到达目的地。（高速路上能满足充电或加油的需求）
专题十四 铭牌类电器相关计算题解答技巧
计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。
计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。2-1-c-n-j-y
计算题的特点是：
(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度。它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。【来源：21cnj*y.co*m】
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。
电器设备的铭牌显示的是电器设备工作状态、工作环境和工作过程，给使用者提供了较为全面的信息。电器设备的铭牌上主要标注的内容有：电器设备的额定值（电压、功率、电流等），工作环境，工作过程和使用注意事项。从铭牌给出的数据可以很好的了解此电器设备在工作过程中有关物理量或可以从铭牌中求出所需要的物理量，这就是题干的主要内容。解答时一定要把铭牌给出的数据看清，弄懂。
技巧一：应用公式法
应用公式法就是利用铭牌给出的数据，结合所学物理公式，直接进行计算。此类题目只要考生能熟练利用物理知识和规律，解答不难。
【例题展示】
例题1（2018?河南）在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。
（1）如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与　地线　相连，防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过　热传递　的方式改变了水的内能。
（2）电热水壶的铭牌如下表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？
额定容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
2000W
频率
50Hz
（3）为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7min。已知烧水时气压为1个标准大气压，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），则该电热水壶的加热效率为多少？
（4）小刚发现电热水壶的电源线都比较短，上网查询后发现，按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源线不能过长，横截面积不能过小。请利用所学的物理知识进行解释。
【解析】（1）电冰箱属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。烧水时水吸收热量，温度升高，是利用热传递的方式改变物体内能的；
（2）由铭牌可知，电水壶的额定功率为2000W，额定电压为220V，由P＝UI得电水壶正常工作时的电流：I＝＝≈9.1A；
（3）由铭牌可知，电热水壶的最大容量V＝2.0L＝2.0×10﹣3m3，电热水壶内装满水，则水的质量为m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3＝2kg，
水需要吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103 J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣15℃）＝7.14×105J；
（3）电水壶正常工作t＝7min＝420s，由p＝得电水壶正常工作7min消耗电能：W＝Pt＝2000W×420s＝8.4×105J；
该电热水壶的加热效率η＝×100%＝×100%＝85%。
（4）电热水壶等功率较大的用电器，工作时通过连接线的电流会较大；而如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故。
【答案】（1）地线；热传递；（2）正常工作时通过电热水壶的电流是9.1A；（3）该电热水壶的加热效率为85%；（4）如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故。
【跟踪训练】
1．（2018?达州）两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为________Ω，电源电压最多为________V；若将它们并联时干路电流最大是________A。
【解析】（1）串联电路的等效电阻（总电阻）等于各个电阻之和，所以R＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω；（2）由题知，两电阻允许通过的最大电流分别为：I1＝1A，I2＝0.6A，则I1＞I2，因串联电路电流处处相等，所以为了不损坏电阻，串联电路中的最大电流为0.6A；则电源电压的最大值：U大＝I大（R1+R2）＝0.6A×（5Ω+10Ω）＝9V；（3）两电阻两端允许的最大电压分别为：U1＝I1R1＝1A×5Ω＝5V，U2＝I2R2＝0.6A×10Ω＝6V，比较可知U1＜U2 ，为使两电阻都不烧坏，则电路两端允许加的最大电压是5V；此时通过R1电阻的电流为1A，通过R2电阻的电流：I2′＝＝＝0.5A，
则并联电路中干路上允许的最大电流为：I大′＝I1+I2′＝1A+0.5A＝1.5A。
【答案】15；9；1.5A。
2．（2018?滨州）如图所示，把标有“6V 6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中，为使灯泡L正常发光，需要串联的定值电阻R＝________Ω。
【解析】由灯泡的铭牌可知，灯泡正常发光的电压6V，额定功率为6W，由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝1A；由图可知，灯泡L与电阻R0串联，当灯泡正常发光时，因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，所以R0两端的电压：UR＝U﹣UL＝9V﹣6V＝3V；串联电路中电流处处相等，所以IR＝IL＝1A，则R0的阻值为：R0＝＝＝3Ω。
【答案】3。
3．（2018?锦州）过春节挂红灯是中国的传统民俗，春节时小明家里也挂起了灯笼，他想测量灯笼里白炽灯泡的功率。他关掉家里其它用电器，只让这只灯泡工作，电能表（如图）转盘转了30圈，用了10min，这段时间灯泡消耗的电能为________kW?h，灯泡的实际功率为________W．为了节能，他换用亮度相当的功率是6W的LED灯，该灯工作10min，消耗的电能只为________kW?h。
【解析】（1）“3000r/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能，电能表转盘转3000r，
电能表的转盘转过30r时，该灯泡消耗的电能为：W1＝kW?h＝0.01kW?h＝3.6×104J；
工作时间t＝10min＝600s，灯泡的实际功率为：P1＝＝＝60W；
（2）LED灯工作10min消耗的电能：W2＝P2t＝0.006W×h＝0.001kW?h。
【答案】0.01；60；0.001。
4．（2018?巴中）电能表是用来测量________的仪表。小明同学家电能表铭牌上标有“220V、10A、3000r/kW?h”字样，他观察到在lmin的时间内，电能表的转盘匀速转了15转，观察期间他家工作电器的总功率为________W；小明家的电能表所测的用电器正常工作最大功率不能超过________kW。
【解析】（1）电能表是用来测量电路消耗电能（电功）的仪表；（2）3000r/kW?h表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表表盘转3000转，电能表的转盘转了15转，则用电器消耗的电能：W＝kW?h＝0.005kW?h，他家工作电器的总功率：P＝＝＝0.3kW＝300W；（3）由题知，电能表的工作电压U＝220V，允许通过的最大电流I＝10A，则小明家允许接入用电器的最大总功率：P＝UI＝220V×10A＝2200W＝2.2kW。
【答案】电路消耗电能；300；2.2。
5．（2018?株洲）如图，15L的圆柱形塑料桶装满水，在桶的顶部安装一个直流电动抽水器（输出功率5W，工作电压5V），抽水器工作时，5s内能抽出150mL的水。抽水器的工作电流为________A．要将这桶水全部抽出，需要________s；抽水器需消耗电能________J；需克服水的重力做功________J．（g取10N/kg）
【解析】①因为P＝UI，所以抽水器的工作电流为I＝＝＝1A；②因为V＝15L＝15000mL，5s内能抽出150mL的水，所以全部抽出水的时间t＝×5s＝500s；③因为P＝，所以抽水器消耗的电能为W＝Pt＝5W×500s＝2500J；④抽水器提升水的高度为h＝0.75m﹣×0.5m＝0.5m；因为ρ＝，所以水的重力为：G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×0.015m3×10N/kg＝150N，抽水器克服水的重力做的功：W＝Gh＝150N×0.5m＝75J。
【答案】1；500；2500；75。
6．（2018?广元）张薇期末成绩考得好，爸爸奖励她一个新手机，张薇发现手机电池上标有“电压3.7V，容量3500mA?h”的字样，则它充满电后存储的电能为________J，经查，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为________h。
【解析】手机电池充满电后存储的电能：W＝UIt＝3.7V×35000×10﹣3A×3600s＝4.662×104J；由I＝得，该手机最长待机时间：t′＝＝＝175h。
【答案】4.662×104J；175。
7．（2018?成都）如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻________。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J。
【解析】热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热；在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：Q＝Pt＝1800W×（3×60s+20s）＝3.6×105J。
【答案】小；3.6×105。
8．（2018?毕节市）一电热水器的铭牌如表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20℃加热到60℃．已知c水＝4.2×103/（kg?℃）
型号
×××
　额定电压
　220V
　加热功率
　2000W
　频率
　50Hz
　水箱容量
　50kg
求：（1）水吸收的热量。
（2）若电热水器正常工作，且产生的热量全部被水吸收，则需加热多长时间？
【解析】（1）水吸收热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×106J。
（2）若电热水器正常工作，且产生的热量全部被水吸收，则Q吸＝Q放＝W＝Pt＝8.4×106J，
需要加热时间：t＝＝＝4200s＝70min。
【答案】（1）使水温由20℃升高到60℃，水需要吸收8.4×106J的热量；（2）电热水器正常工作时电热丝的加热需70min。
9．（2018?遵义）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
热风温度
50﹣75℃
额定功率
热风时：990W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）电热丝工作时的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是多少？
【解析】（1）当吹冷风时，只有电动机工作，P1＝110W，
由P＝UI可得，通过电动机的电流：I1＝＝＝0.5A；
（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，
电热丝R2的电功率：P2＝P﹣P1＝990W﹣110W＝880W，
由P＝可得，电热丝R2的电阻值：R2＝＝＝55Ω。
（3）30min＝1800s内电流通过电动机产生的热量：
Q1＝I12R1t＝（0.5A）2×1Ω×1800s＝450J；
【答案】（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；（2）电热丝工作时的电阻是55Ω；（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min产生的热量是450J。
10．（2018?菏泽）市场上有一种暖手鼠标垫，技术参数如图所示，鼠标垫内有两个10Ω的发热电阻，通过控制两个发热电阻的接连方式就能实现多档位的调节功能。请解答下列问题：
（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是多少少？
（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是多少？
（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗多少电能？
【解析】（1）因为两个电阻串联时总电阻等于各分电阻之和，所以，鼠标垫内两个电阻串联时总电阻：R总＝2R＝2×10Ω＝20Ω。
（2）鼠标垫内两个电阻并联时，通过每个电阻的电流：I＝＝＝0.5A，
则电路中的电流：I总＝2I＝2×0.5A＝1A。
（3）鼠标垫内两个电阻并联时，电路电阻最小，电流最大，功率最大，
其最大功率：P＝UI总＝5V×1A＝5W。
工作时间t＝8h＝8×3600s＝2.88×104s，
则鼠标垫最多消耗的电能：W＝Pt＝5W×2.88×104s＝1.44×105J。
【答案】（1）鼠标垫内两个电阻串联时总电阻是20Ω；（2）在额定电压下，鼠标垫内两个电阻并联时电路中的电流是1A；（3）在额定电压下，鼠标垫工作8小时，最多消耗1.44×105J电能。
技巧二： 工作条件转换法
工作条件转换法是在多档位电器相关计算时，利用给出的铭牌信息，电器设备工作在不同条件下的计算类型。此类题目一般给出了两种或多种形式的电路工作状态，只要考生加以区分并利用相关知识进行计算即可。
【例题展示】
例题2（2018?滨州）图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1100W
高温档
频率
50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
【解析】（1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P＝可求“低温”档正常工作时的电阻是：R1＝＝＝88Ω；
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W，
根据P＝UI可得高温档时正常工作的电流：I＝＝＝7.5A，
（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：
W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J；
空气吸收的热量：Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J；
由Q吸＝cm△t可得，房间的空气温度升高：
△t＝＝＝15℃。
【答案】（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
【跟踪训练】
1．（2018?枣庄）如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是________W，在高温档工作1min产生的热量是________J。
【解析】根据P＝，当电阻最大时，电功率最小，旋转扇形开关S接触c，即只有R2连入电路时为低温档，P小＝＝＝2200W
当两电阻并联时，旋转扇形开关S接触c、d时电阻最小，R并＝＝＝，
在高温档工作1min产生的热量是：Q高＝t＝×60s＝3.96×105J。
【答案】2200；3.96×105。
2．（2018?衡阳）某品牌电饭煲工作原理如图中所示，如表为它的部分参数：
XXX牌电饭煲
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1210W
保温档
22W
频率
55Hz
如将开关S闭合，则电饭煲处于________（选填“加热”或“保温”）状态，其中R1：R2＝________。
【解析】（1）由电路图可知，当开关S闭合时，R2被S短路，电路电阻最小，由P＝可知，在电压一定时，电饭煲电功率最大，处于加热状态；
（2）已知，P加热＝1210W，P保温＝22W，
则电饭煲保温和加热时的功率之比：P加热：P保温＝：＝＝＝，
R2＝54R1，故R1：R2＝1：54。
【答案】加热；1：54。
3．（2018?广元）张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示，S1为温控开关，加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化。求：
（1）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在1min内转了50转。求家庭电路的实际电压。
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1210W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
【解析】（1）由表中数据可知，保温功率为88W，由P＝UI可得，在“保温”状态下正常工作时的电流：I＝＝＝0.4A；
由电路图知，只闭合S2时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态，由I＝可得两电阻串联的总电阻：R＝＝＝550Ω；
（2）由电路图知，当两开关都闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，功率较大，为蒸煮状态，由表中数据知，蒸煮状态时功率为1210W，由P＝可得，R1的电阻：R1＝＝＝40Ω，所以电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝550Ω﹣40Ω＝510Ω；
（3）“3000revs/kW?h”表示每消耗1kW?h电能，电能表转盘转3000圈，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，转盘在1min内转了50转，消耗的电能为：
W＝kW?h＝×3.6×106J＝6×104J；
电饭煲在“蒸煮”状态下的实际功率为：P实＝＝＝1000W，
由P＝可得，实际电压：U实＝＝＝200V。
【答案】（1）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流为0.4A；（2）电阻R2的阻值为510Ω；（3）家庭电路的实际电压为200V。
4．（2018?宜昌）如图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W．保温功率为60W．R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题：
（1）电阻丝R1的阻值是多少？
（2）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/kW?h”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压是多少？
【解析】（1）饮水机保温时电路为R2的简单电路，饮水机加热时R1与R2并联，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R1的电功率：P1＝P加热﹣P保温＝500W﹣60W＝440W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P＝可得，电阻R1的阻值：R1＝＝＝110Ω；5分钟消耗的电能W＝kW?h＝1.215×105J，
加热状态下的实际功率P实际＝＝＝405W，加热状态下的总电阻R总＝＝＝Ω，实际电压U实际＝＝＝198V。
【答案】（1）电阻丝R1的阻值是110Ω；（2）饮水机的实际功率是405W，实际电压是198V。
5．（2018?广安）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10（20）A；3000r/kW?h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
【解析】（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P＝880W，由P＝UI可得总电流：I＝＝＝4A；
（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P＝可知，当S、S0闭合时，电功率较大，为加热档；当S闭合、S0断开时，电功率较小，为保温档；P保温＝44W，由P＝可得：
R2＝＝＝1100Ω；
（3）3000r/kW?h表示电饭锅每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，则电能表转盘转200r消耗的电能：W＝kW?h＝kW?h，
电饭锅此时的实际加热功率：P实＝＝＝0.8kW＝800W。
【答案】（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4A；（2）电阻R2的阻值是1100Ω；（3）电饭锅此时的实际加热功率是800W。
6．（2018?重庆）小峻家中有一个浴足盆，其部分铭牌信息如表格所示，图甲为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同。求：
型号
MLJY﹣01
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W
（1）额定加热电流；
（2）R1和R2的阻值各为多少欧？
（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表（如图乙所示）的圆盘转了30转，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？
【解析】（1）由表中数据知，浴足盆的额定加热功率880W，由P＝UI可得，额定加热电流：I加热＝＝＝4A；
（2）由电路图知，S接b时只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压一定，由P＝可知，此时电路的功率较大，为加热状态； S接a时两电阻串联，电路中电阻较大，功率较小，为保温状态。由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝55Ω，
保温状态下，由串联电路的特点和P＝可得总电阻：R总＝＝＝484Ω，
则R1＝R总﹣R2＝484Ω﹣55Ω＝429Ω；
（3）由图乙可知，电能表上标有3000r/kW?h，3000r/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的表盘就转过3000r，则表盘转过30转时，浴足盆消耗的电能：W＝kW?h×30＝kW?h；此时浴足盆加热的实际电功率：P实＝＝＝0.6kW＝600W。
【答案】（1）额定加热电流为4A；（2）R1和R2的阻值分别为429Ω和55Ω；（3）在用电高峰期，浴足盆加热的实际电功率为600W。
7．（2018?黑龙江）如图所示是车载和家用两种加热模式的电热杯。它可以用车载12V电源加热，或接在家庭电路进行加热。它的主要参数如下表，在标准大气压下，用车载模式将500ml初温为20℃的水烧开需要35min。求：
车载额定电压
　12V
　家用额定电压
　220W
　车载额定功率
　120W
　家用额定功率
　220W
　自身质量
　1.6kg
（1）在这个过程中，所吸收的热量是多少？
（2）在这个过程中，电热杯的加热效率是多少？（结果保留1位小数）
（3）如果在家庭电路中使用，烧开这些水，需要多长时间？（不计热量损失）
【解析】（1）由ρ＝可得，电热杯水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×500×10﹣6m3＝500g＝0.5kg；
水所吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×105J；
（2）车载模式烧水消耗的电能：W1＝P1t＝120W×35×60s＝2.52×105J；
在这个过程中，电热杯的加热效率：η＝＝×100%＝66.7%；
（3）在家庭电路中，不计热量损失，W2＝Q吸，根据W2＝P2t′可得，P2t′＝Q吸，
在家庭电路中使用，烧开这些水，需要的时间：t′＝＝＝764s。
【答案】（1）在这个过程中，所吸收的热量是1.68×105J；（2）在这个过程中，电热杯的加热效率是66.7%；（3）如果在家庭电路中使用，烧开这些水，需要时间764s。
8．（2018?齐齐哈尔）如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
额定电压
220V
煤油体积
25L
功率选择
1600W/1100W/500W
三档可调
操作方式
手动
已知c煤油＝2.1×103J/（kg?℃），ρ煤油＝0.8×103kg/m3
（1）煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？
（2）电暖器在中温挡时，正常工作的电流为多少？
（3）R1的阻值为多少？（写出文字说明）
【解析】（1）煤油的体积V煤油＝25L＝25dm3＝25×10﹣3m3，由ρ＝得煤油的质量：m煤油＝ρ煤油V煤油＝0.8×103kg/m3×25×10﹣3m3＝20kg，
煤油吸收的热量：Q吸＝c煤油m煤油△t＝2.1×103J/（kg?℃）×20kg×20℃＝8.4×105J；
（2）中温档功率P中温＝1100W，由P＝UI得正常工作的电流：I＝＝＝5A；
（3）由题知，R1＞R2，由P＝可知，当电压一定时，电阻越大、电功率越小，所以S、S1闭合时只有R1连入电路，电路中电阻最大，电功率最小，为低温档，P低温＝500W，
由P＝可得：R1＝＝＝96.8Ω。
【答案】（1）煤油温度升高20℃时，吸收了8.4×105J的热量；（2）电暖器在中温挡时，正常工作的电流为5A；（3）R1的阻值为96.8Ω。
9．（2018?泸州）如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：
型号
额定电压
打浆装置
电热装置
JYD﹣P11S
220V
电机功率
加热功率
保温功率
180W
1000W
242W
（1）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为4.0×103J/（kg?℃）]
（2）电阻R1和R2的阻值分别为多大？
（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为多大？
【解析】（1）加热该浆需要吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg?℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；
（2）由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P＝可知，此时电功率较大，为加热档；当S接b时，电路中R1、R2串联，电阻较大，由P＝可知，此时电功率较小，为保温档；
由P＝可得R1的阻值：R1＝＝＝48.4Ω；
由P＝可得串联时的总电阻：R串＝＝＝200Ω，
则R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；
（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率：P总＝180W+1000W＝1180W，
正常工作lmin所消耗电能：W＝Pt＝1180W×60s＝70800J。
【答案】（1）加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收2.4×105J的热量；（2）电阻R1和R2的阻值分别为48.4Ω、151.6Ω；（3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作lmin所消耗电能为70800J。
10．（2018?衢州）小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器　并　联。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180﹣﹣1600
制热功率P热/W
变化范围200﹣﹣1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW?h．求
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
【解析】（1）安装时空调应与其它用电器并联，这样工作时各用电器才会互不影响；
（2）①由表格数据找到最大制冷功率为1600W，所以前0.5h消耗的电能：
W1＝P最大制冷t1＝1.6kW×0.5h＝0.8kW?h；
②全过程空调消耗的电能为1.9kW?h，所以后2.5h消耗电能：
W2＝W﹣W1＝1.9kW?h﹣0.8kW?h＝1.1kW?h，
功率为：P2＝＝＝0.44kW＝440W，
由P＝UI可得，后2.5h通过空调的电流：I2＝＝＝2A；
【答案】（1）并；（2）①前0.5h空调消耗的电能为0.8kW?h；②后2.5h通过空调的电流为2A。
技巧三： 综合计算法
综合计算法是设备铭牌标注的信息除了电器设备和电学物理量以外，还标注有其他信息，并要求利用所需物理知识进行修改计算的题型。解答此类题目，在读懂题干基础上，必须把电学物理知识与其他相关知识相结合（如热量、效率等），找到这两个物理知识的结合点即可。
【例题展示】
例题3（2018?东营）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg）
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
275
中温档功率（W）
550
高温档功率（W）
1100
容积（L）
1
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
【解析】（1）由图知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此状态为高温档；
（2）由图知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，此时为低温档；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。由P＝UI得，正常工作时通过R1的电流为：I1＝＝＝2.5A，由I＝得，R1的阻值：R1＝＝＝88Ω，
（3）由P＝UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：I低＝＝＝1.25A，
（4）由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，
由η＝和W＝Pt得，烧开一壶水需要的时间为：
t＝＝＝＝420s。
【答案】（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大；（2）电阻R1的阻值是88Ω；（3）养生壶处于低温档工作时电流为1.25A；（4）水吸收的热量为3.696×105J，烧开一壶水需要的时间为420s。
【跟踪训练】
1．（2018?鄂尔多斯）电热水壶是人常用的家用电器。若家庭电路中只有电热水壶工作，标有“3000r/（kW?h）”的电能表的铝盘在10min内转了500r，则电热水壶消耗的电能为________J．如加热效率为90%，则水吸收的热量为________J．如果水吸收的这部分热量用煤气来加热，至少需要完全燃烧煤气________m3（不考虑热量损失，q煤气＝4×107J/m3）。
【解析】（1）3000r/（kW?h）表示每消耗1kW?h，电能表的转盘转3000转，转盘转500r消耗的电能：W＝kW?h＝kW?h＝×3.6×106J＝6×105J；
（2）由题知，水吸收的热量：Q吸＝W×90%＝6×105J×90%＝5.4×105J，
（3）由题知Q放＝Q吸＝5.4×105J，
由Q放＝Vq得需要煤气的体积：V＝＝＝1.35×10﹣2m3。
【答案】6×105J；5.4×105J；1.35×10﹣2。
2．（2018?盘锦）用电热水器（铭牌如图甲所示）把质量为50kg的水由20℃加热到50℃，水吸收的热量是________J，电热水器是利用电流的________工作的。图乙所示的电能表读数是________kW?h；若只有电热水器接入电路且正常工作12min，电能表的转盘转过________转。（c水＝4.2×103J/（kg?℃））
【解析】水吸收的热量Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×106J。电热壶工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，电能表上的示数，最后一位是小数，单位是kW?h；从表盘上可以看出此时的读数为2014.1kW?h，由电饭锅铭牌知，电热水器的额定功率P＝2000W＝2kW，因为电热水器正常工作，所以电热水器的电功率：P＝P额＝2kW，t＝12min＝h，由P＝得，电热水器消耗的电能：W＝Pt＝2kW×h＝0.4kW?h，电能表的转盘转过的圈数：n＝3000r/kW?h×0.4kW?h＝1200r。
【答案】6.3×106；热效应；2014.1；1200。
3．（2018?株洲）如图，15L的圆柱形塑料桶装满水，在桶的顶部安装一个直流电动抽水器（输出功率5W，工作电压5V），抽水器工作时，5s内能抽出150mL的水。抽水器的工作电流为________A．要将这桶水全部抽出，需要________s；抽水器需消耗电能________J；需克服水的重力做功________J．（g取10N/kg）
【解析】①因为P＝UI，所以抽水器的工作电流为I＝＝＝1A；②因为V＝15L＝15000mL，5s内能抽出150mL的水，所以全部抽出水的时间t＝×5s＝500s；
③因为P＝，所以抽水器消耗的电能为W＝Pt＝5W×500s＝2500J；
④抽水器提升水的高度为h＝0.75m﹣×0.5m＝0.5m；因为ρ＝，
所以水的重力为：G＝mg＝ρVg＝1.0×103kg/m3×0.015m3×10N/kg＝150N，
抽水器克服水的重力做的功：W＝Gh＝150N×0.5m＝75J。
【答案】1；500；2500；75。
4．（2018?鄂尔多斯）图甲是办公室和教室常用的立式饮水机，图乙为饮水机的铭牌参数，图丙为饮水机内部简化电路图。S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为198Ω，R2是供热电阻。
型号
YSJ﹣66
额定电压
220V
加热功率
2200W
水箱容积
2L
频率
50Hz
（1）当开关________时（选填“断开”或“闭合”），饮水机处于加热状态。
（2）现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是多少？[水的初温为20℃，在1标准大气压下，c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（3）当饮水机处于保温状态时，供热电阻的功率是多少？
【解析】（1）由图可知，当开关断开时，两电阻串联，电路中电阻较大；当开关闭合时，只有R2接入电路中，电路中电阻较小，电源电压不变，由P＝可知，S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态；
（2）由ρ＝可得水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
在1标准大气压下，水的沸点为100℃，
水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（3）当开关闭合时，R1被短路，只有R2接入电路中，此时处于加热状态，由P＝得R2的阻值：R2＝＝＝22Ω；
当开关S断开时，饮水机处于保温状态，两电阻串联，
电路的总电阻：R串＝R1+R2＝198Ω+22Ω＝220Ω，
此时电路中的电流：I＝＝＝1A，
则供热电阻R2的功率：P2＝I2R2＝（1A）2×22Ω＝22W。
【答案】（1）闭合；（2）现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是6.72×105J；（3）当饮水机处于保温状态时，供热电阻的功率是22W。
5．（2018?鞍山）某电热水器的额定电压为220V，有高温和低温两个档位，低温档的电功率为550W，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，R1＝2R2，简化电路如图所示。
（1）R1的电阻是多大？
（2）高温档的电功率是多大？
（3）在额定电压下，高温档工作时将40kg、初温20℃的水加热至60℃需要多长时间？不计热量损失，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃）
【解析】（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大（比并联的总电阻大），电热水器的总功率小，处于低温档，由P＝UI＝可得，R1的电阻：R1＝＝＝88Ω；
（2）由电路图可知，闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电热水器处于高温档，由R1＝2R2可得，R2的阻值：R2＝R1＝×88Ω＝44Ω，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的电功率：P2＝＝＝1100W，
则高温档的电功率：P高＝P低+P2＝550W+1100W＝1650W；
（3）将40kg、初温20℃的水加热至60℃时水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（60℃﹣20℃）＝6.72×106J，
不计热量损失，则电热水器消耗的电能：W＝Q吸＝6.72×106J，
由P＝可得，需要的加热时间：t′＝＝≈4072.7s。
【答案】（1）R1的电阻是88Ω；（2）高温档的电功率是1650W；（3）在额定电压下，高温档工作时将40kg、初温20℃的水加热至60℃需要4072.7s。
6．（2018?百色）如图甲所示是小明家新购买的电热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响。求：
（1）电热水壶正常工作的电阻；
（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（3）此时电路的实际电压。
【解析】（1）由P＝得电热水壶正常工作的电阻：R＝＝＝40Ω；
（2）水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3，
由ρ＝得水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水从25℃升高到35℃吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（3）3000r/（kW?h）表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，
则转盘转50r时，电水壶消耗的电能：W＝kW?h＝kW?h，
电热水壶的实际功率：P实＝＝＝1kW＝1000W，
由P＝可得电热水壶两端的实际电压：U实＝＝＝200V。
【答案】（1）电热水壶正常工作的电阻为40Ω；（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量为4.2×104J；（3）此时电路的实际电压为200V。
7．（2018?锦州）如图所示的是某款电热水壶，表中是水壶的部分参数。请回答下列问题：
额定电压
220V
额定功率
1210W
额定容量
1.5L
水壶净重
1kg
（1）该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？
（2）该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把1L水从20℃烧开需要7min，此时水壶的实际电压是多大？（水的比热容c水＝4.2×103（kg?℃），水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
【解析】（1）由铭牌可知，电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1210W，由P＝UI可得，电热水壶的额定电流：I＝＝＝5.5A，
由I＝可得，电热水壶的电阻：R＝＝＝40Ω；
（2）根据ρ＝可得，1L水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1kg；
1标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
根据η＝可得，消耗的电能为：W＝＝＝4.2×105J；
由W＝t可得，实际电压：U＝＝＝200V。
【答案】（1）该电热水壶正常工作时发热体的电阻是40Ω；（2）该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把1L水从20℃烧开需要7min，此时水壶的实际电压是200V。
8．（2018?曲靖）随着精准扶贫政策的落实，小红家正在新建楼房。他看到工人师傅用如图所示的装置，把220kg建筑材料匀速提升到3楼地板上用时20s。楼层高3m，电动机的铭牌如下表，
某型号电动机
ZGZ007
额定电压
220V
额定功率
1100W
频率
50Hz
求：
（1）装置中电动机正常工作时的电流。
（2）拉力F所做的功。
（3）该装置的效率。
【解析】（1）由P＝UI可得，电动机正常工作时的电流：I＝＝＝5A；
（2）物体的重力：G＝mg＝220kg×10N/kg＝2200N；
图中为定滑轮，使用时不能省力，且匀速提升物体，则拉力F＝G＝2200N，
将建筑材料提升到3楼地板上，拉力F所做的功：W机＝Fs＝2200N×3m×2＝13200J；
（3）电动机工作20s消耗的电能：W电＝Pt＝1100W×20s＝22000J，
装置的效率：η＝＝×100%＝60%。
【答案】（1）装置中电动机正常工作时的电流为5A。（2）拉力F所做的功13200J。（3）该装置的效率60%。
9．（2018?辽阳）图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其简化电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝，已知R1的阻值为55Ω．求：
（1）将锅内1L的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量。【c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3】
（2）电热丝R2的阻值。
（3）若不计热量损失，将2.2kg的粥用高温档加热5min，粥升高的温度。【取c粥＝4.0×103J/（kg?℃）】
额定电压
220V
电功率
高温档
1320W
中温档
880W
低温档
440W
【解析】（1）水的体积V水＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝得，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸水＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×105J。
（2）电热丝R1的电功率：P1＝＝＝880W，
由表格数据可知，中温档的电功率为880W，说明只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于中温档，当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，根据P＝可知，电功率最大，电饭锅处于高温档，P＝1320W，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于低温档，P2＝440W，由P＝可得，电热丝R2的阻值：
R2＝＝＝110Ω。
（3）加热时间t＝5min＝300s，电饭锅高温档加热消耗的电能：
W＝Pt＝1320W×300s＝3.96×105J，由题意知，粥吸收的热量Q吸＝W＝3.96×105J，
由Q吸＝cm△t得，粥升高的温度：△t＝＝＝45℃。
【答案】（1）水吸收的热量为2.1×105J；（2）电热丝R2的阻值为110Ω；（3）粥升高的温度为45℃。
10．（2018?哈尔滨）随着生活水平的提高，汽车成为人们常用的交通工具。下表是两种汽车的相关数据：
某电动汽车
某燃油汽车
空车质量：2t
空车质量：1.4t
充满一次电：①电池储存电能：80kW?h
②能行驶的最大路程：300km（高速）
百公里平均消耗油量：
8L（高速）
电费单价：0.7元/kW?h
油费单价：7元/L
请回答：
（1）电动汽车工作时电动机最大功率为90kW，工作电压为300V，求电动机工作时最大电流是多少？电动机工作5min，电流所做的功最多是多少？
（2）电动汽车和燃油汽车轮胎与地面的总接触面积均为0.1m2，求两空车静止时对水平地面的压强之比。
（3）若从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游，两地距离S为2000km，电费或油费的预计支出为700元，通过计算说明两车能否到达目的地。（高速路上能满足充电或加油的需求）
【解析】（1）由P＝UI可得，电动机工作时最大电流：I大＝＝＝300A，
由P＝可得，电动机工作5min，电流所做的功：
W＝P大t＝9×104W×5×60s＝2.7×107J；
（2）两空车静止时对水平地面的压力都等于其重力，即F电＝G电＝m电g
F燃＝G燃＝m燃g，s电＝s燃＝0.1m2，
两空车静止时对水平地面的压强之比：
＝＝＝＝＝＝＝
（3）已知电费单价：0.7元/kW?h，则700元电动车提供的电能：
E电＝＝1×103kW?h，
已知充满一次电：①电池储存电能：80kW?h，②能行驶的最大路程：300km（高速）
则700元能使电动车行驶的距离s电＝×300km＝3.75×103km；
已知油费单价：7元/L，则700元能为燃油车提供燃油V＝＝100L，
已知然后车百公里平均消耗油量：8L（高速），
则700元能使燃油车行驶的距离s燃＝×100km＝1.25×103km；
已知从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游，两地距离s为2000km，
因为s燃＜s＜s电，所以电动汽车能到达目的地，燃油汽车不能到达目的地。
【答案】（1）电动机工作时最大电流是300A，电动机工作5min，电流所做的功最多是2.7×107J；（2）两空车静止时对水平地面的压强之比为10：7。（3）电动汽车能到达目的地，燃油汽车不能到达目的地。

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