电热综合专题

1电热综合专题1．如图所示，一个标有“220V1000W”的快速电热水壶，要在标准大气压下将1kg温度为20℃的水烧开，水需要吸收的热量是J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是s．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]2．下图是电热水壶简易示意图，通过开关S可使热水器处于加热或保温状态，闭合S，热水器处于状态，此时电能转化为能，桶中10kg水由28℃加热到98℃时吸收热量为J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)；g取10N/kg]3.临沂)张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器，俗称“浴霸”，如图甲所示。它的简化电路图如图乙所示，其中L为标有“220V40W”照明灯，L1、L2、L3、L4均为标有“220V300W”的红外线取暖灯。问：(1)照明灯正常工作时通过灯丝的电流是多少?(2)通常在洗浴前10min只闭合开关S1、S2开启红外线取暖灯给浴室预热，问在这10min内“浴霸”消耗的电能是多少?4.下图是电饭锅的实物图，图(甲)是它的内部电路图，图(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度(饭已煮熟)，按钮会自动弹起(1)对照观察图(甲)和(乙)，温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是关系(选填“串联”或“并联”)；按下温控开关按钮．“烧煮电路部分”的电压为V，“保温电路部分”将(选填“工作”或“不工作”)；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来(选填“大”或“小”)(2)当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W。求：“烧煮电路部分”的电阻R1；(3)温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W。求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R3；(4)已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮。25.电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示：(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少J，(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大，(3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J，6.半导体材判的导电能力介于导体和绝缘体之间．其电阻受温度影响较大．下图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像．根据这种半导体材料电阻的特性，小星和他的同学设计了一个电路(如图乙)．可以测定某一空间的温度使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表(0～0.6A)．开关，定值电阻R0(10Ω)、导线若干．(1)定值电阻R0的作用是什么?。(2)当环境温度为20℃时．电流表的读数为0.2A，求电源的电压。(3)电流表的读数为0.4A时，当时环境温度是多少?半导体电阻的电功率是多少?7.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，环保、节能、安全是汽车研发和使用时必须关注的问题。(1)普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。图甲是某型号的普通汽车发动机的能量流向图，请依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率。为提高该类汽车发动机的效率，请提出一种合理的设想。(2)普通汽车排出的高温尾气会污染空气，为弘扬“绿色奥运”，2008奥运期间，北京将使用以蓄电池为驱动能源的环保汽车。某环保汽车在匀速行驶时，驱动电机的输入电流为50A，电压为300V，则该驱动电机的输入功率为多少？(3)汽车在行驶途中保持车距是一项重要的安全措施。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离)，从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)。表乙给出了某型号的汽车在不同速度下的部分数据，分析表乙中的数据，请回答：空格①②的数值各是多少，影响汽车制动距离的因素是什么？38.清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器，有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。请回答：(1)从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出。(2)清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是多少?(3)某汽车清洗行用该清洗机一天平均正常工作4小时，则一天需要用水多少立方米?耗电多少千瓦时?9.研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表量程为0～15mA(不计其电阻)，电源的电压恒为3V，R'为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时其阻值R1随温度t的变化关系为Rt=100+0.5t(单位为Ω)。(1)若要把凡放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA，则这时滑动变阻器R'接入电路的阻值为多大?(2)保持(1)中滑动变阻器R'接入电路的阻值不变，当把测温探头Rt放到某待测温度处，电流表的示数恰为10mA，则此时Rt的阻值为多大?对应的温度为多高?(3)保持(1)中滑动变阻器R'接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大?(4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么?10.有一种太阳能路灯(电路如图)，光控开关S，白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，与触点b接触，给路灯供电。时控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24V15W”的节能灯，副灯为“24V10W”的节能灯，平均每天各工作6小时。(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时？(2)已知太阳能电池饭的面积为0.5m2，每平方米平均l欧集功率为1.5KW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。11.某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机。开关S1闭合后，S2接l、2时吹冷风，通过电动机的电流为0.1A；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110Ω。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W。电源电压为220V。试求：(1)吹冷风时，电动机的功率是多少，(2)吹温风时，通过R1的电流是多少，(3)吹热风时，R2的电阻是多少?(结果保留小数点后两位)12.某电热水器，额定功率为2000W。当热水器正常工作70min时，可将50kg的水从20℃加热到58℃。(水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。试求：(1)这50kg水吸收的热量是多少?4(2)热水器消耗的电能是多少?(3)热水器的效率是多少?13.“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的是，“鸟巢”的设计，不仅是能够获得自然通风，而且4.2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。(1)给“鸟巢”工程供电时，若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min，可得到多少焦耳的电能，如果这些电能有42％转化为水的内能，则可以使l04kg水温度升高多少摄氏度，[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)](2)若每根钢柱的横截面积为1.5m2。，则平均每根柱子承受的压强为多大，14.小明的新家想安装一台无水箱式电热水器，这种电热水器当有冷水流过它时，就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。已知冷水温度为15℃，淋浴所需热水温度为40℃，电热水器一分钟流出热水的质量约为4kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)．(1)将质量为4kg温度为15℃的冷水，加热到淋浴所需要的温度，水吸收的热量是多少?(2)如果不考虑热损失，无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求?(3)小明新家的电路允许通过的最大电流为30A，问他家能不能使用该电热水器?15.下图是啸宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如下表。为了测量该电水壶烧水时的实际功率，啸宇用所学知识和爸爸合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从25℃上升到35℃所用的时间是50s．同时观察到家中“220V10A(40A)3200imp/(kW·h)”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp。请根据相关信息解答下列问题。(C水=4.2×103J/(kg·℃))(1)电水壶中水的质量；(2)电水壶烧水时的实际功率；(3)电水壶加热的效率；(4)通过比较实际功率与额定功率大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因。16.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=4.2×103J/(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6min3s，那么此时实际电压是多少?17.小强的爸爸从国外带回一个电热水壶．铭牌上的几个参数翻译过来后如表(1)该电热水壶中发热体的电阻为Ω；若接在我国的家庭电路中，并能使它正常工作，那么应该在它的外部串联一个Ω的电阻。(2)某天用电高峰的时候，小强将改装好的电热水壶装满温度为28℃的水，用了11min40s的时间才将水烧开(当时的气压为标准大气压)，那么电热水壶(串联在外的电阻不包括在内)实际消耗的功率是多少，(说明：热效率是指水吸收的热量与消耗的电能的比值．)518.小亮所在班级的饮水机铭牌如下表所示。他们对饮水机的工作情况进行了与研究，发现当加热内胆里的水温达到90℃时，温控开关就会自动断开，停止加热；当水温降至60℃时，温控开关又会自动打开重新加热，每次加热的时间为t=4min。(1)饮水机加热一次消耗的电能W0为多少?(2)饮水机设计热内胆的好处是每次只加热少量的水，既能使人们在较短的时间内喝上热水，又能避免一次加热过多的水而造成浪费。请你根据前面的数据，计算加热内胆的容积。[假设消耗的电能完全转化为水的内能，水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)]。(3)某日下午放学时，值日生小刚忘了关掉饮水机，直到第二天进教室后才发现，他为自己不小心浪费了电能而内疚。因为他知道，虽然饮水机是断续工作的，但这一晚上(约12小时)也会浪费不少电能。他经过一定的测量，就估算出了这一个晚上浪费的电能。请你简述测量和估算的方祛，不需具体的数据计算。19.我们生活的鸡西市，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、电能两用热水器．大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：(1)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量，(IL=10-3m3)(2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时问，(设电能全部转化为热能)(3)在上述(2)情况下．加I热器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少？(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点，(写一条即可)20.某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压)。求(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?(2)加热时电热水瓶的电阻多大?(3)若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少?(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。21.如图所示为CRH2型动车组，最大运营速度为200km／h。(1)当该动车组用4800kW的牵引功率使列车以50m／s的速度匀速直线行驶时，动车组所受到的阻力f多大?(2)该动车组的每节车厢上都配有电热水器。在标准大气压下，用它把10kg、20℃的水烧开．电流至少要做多少功?若它工作时的电功率为42kW，至少需要多少时间?22.小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数。现将水箱中装满水，通电后正常