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交流试题会员交流资料保护原创权益·净化网络环境2012年中考专题：电功率、电热综合计算一．计算题（共11小题）1．（2011•潍坊）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℃．自动电热水壶型号ZDH100B电源220V50Hz额定功率1100W容量800ml编号H8017664（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？考点：电功与热量的综合计算；电功率的计算。专题：计算题；信息给予题。分析：（1）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，根据吸热公式Q吸=cm△t计算出水吸收的热量（有用能量）；（2）已知额定功率和通电时间，根据公式W=Pt求出消耗的电能（总能量）；水吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率；（3）根据铭牌（额定电压、额定功率）求出电热水壶的电阻，再利用电功率公式求实际电压下的实际功率．解答：解：（1）水的质量：m=ρV=1g/cm3×800cm3=800g=0.8kg，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×0.8kg×（100℃﹣20℃）=2.688×105J，（2）电热水壶消耗的电能：W电=Pt=1100W×300s=3.3×105J，η==≈81.5%；（3）电热水壶的电阻：R===44Ω，实际功率：P实===891W．答：（1）这壶水吸收的热量为2.688×105J；（2）烧水时家中电压为220V，电热水壶的热效率为81.5%；（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891W．交流试题会员交流资料保护原创权益·净化网络环境点评：本题考查吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型，从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键．2．（2011•泉州）小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W～2200W，（1）小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃，消耗了0.22kw•h的电能．水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少？（2）小理用电磁炉煮粥．先用大火将水开，后用小火煮．这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁的电流是多少？[水的比热是4.2×103J/（kg•℃），家庭电路的电压为220V]．考点：电功与热量的综合计算；能量利用效率；热量的计算；电功率的计算。专题：计算题；信息给予题。分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；又知道消耗的电能（总能量），利用效率公式求电磁炉的效率；（2）从电功率随时间变化图象上得出第8分钟，电磁炉的电功率，利用P=UI求此时通过电磁炉的电流．解答：解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J，消耗的电能：W=0.22kw•h=0.22×3.6×106J=7.92×105J，电磁炉的效率：η==≈84.8%；（2）由图知，第8分钟电磁炉的电功率P=800W，∵P=UI，∴通过电磁炉的电流：I==≈3.6A．答：（1）水吸收的热量是6.72×105J，这时电磁炉的效率是84.8%；（2）第8分钟通过电磁的电流是3.6A．点评：本题是一道电学与热学的综合计算题，考查了热量的计算、电磁炉的效率、电功率公式P=UI的应用，记住是kw•h电功的单位以及与焦耳（J）的关系1kw•h=3.6×106J，能从P﹣t图象得出相关信息是解本题的关键之一．交流试题会员交流资料保护原创权益·净化网络环境3．（2011•六盘水）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“220V2000W”、电能表铭牌上标有“220V10（20）A1500r/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？考点：电功与热量的综合计算；电能表参数的理解与电能的求法；电功的测量；电功率的计算。专题：计算题。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=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=5.04×105J；（2）消耗的电能：W==0.15kW•h=5.4×105J；（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．答：（1）加热5min水吸收的热量是5.04×105J；（2）电磁炉工作5min实际消耗的电能是5.4×105J；（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．4．（2011•连云港）如图是研究电流热效应的实验装置图．两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油，烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω，烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚．当闭合开关，经过210s的时间，烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃，烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃．假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变，已知煤油的比热容c=2.1×103J/（kg•℃）．求：（1）在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量；（2）烧瓶B中电阻丝的阻值；（3）电源的电压及电路消耗的总功率．交流试题会员交流资料保护原创权益·净化网络环境考点：电功与热量的综合计算；热量的计算；电阻的串联；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用。专题：计算题；实验题。分析：（1）知道煤油的质量、煤油温度的升高值、煤油的比热容，利用吸热公式求烧瓶A中煤油吸收的热量；（2）由题知，两烧瓶中煤油的质量相等，升高温度的大小关系，根据吸热公式得出吸收热量的关系，而电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，再根据焦耳定律Q=I2Rt分析得出两电阻的大小关系；（3）求出了烧瓶A中煤油吸收的热量，利用焦耳定律求出此时电路中的电流，两电阻阻值以求出，根据串联电路的欧姆定律求出总电压（电源电压），在根据P=UI求总功率．解答：解：（1）烧瓶A中煤油吸收的热量：QA=cm△tA=2.1×103J/（kg•℃）×0.1kg×（24℃﹣20℃）J=840J；（2）∵两烧瓶中煤油的质量mA=mB、△tB=△tA，∴烧瓶B中煤油吸收的热量：QB=QA=×840J=420J；∵Q=I2Rt，两电阻丝RA、RB串联，∴RB=RA=×4Ω=2Ω；（3）由QA=I2RAt得电路中的电流：I===1A，电源电压：U=I（RA+RB）=1A×（4Ω+2Ω）V=6V．电路消耗的总功率：P=UI=6V×1A=6W．答：（1）在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量为840J；（2）烧瓶B中电阻丝的阻值2Ω；（3）电源的电压为6V，电路消耗的总功率6W．点评：本题考查了学生对密度公式、吸热公式、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律公式的掌握和运用，是一道电学与热学的综合应用题，属于难题．5．（2011•哈尔滨）某电水壶的铭牌信息如图1所示，电水壶在标准大气压下工作．[c水=4.2×103J（kg•℃）]（1）电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min．求：①水吸收的热量是多少？交流试题会员交流资料保护原创权益·净化网络环境②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？（2）农村电网改造前，用电高峰时电压会下降l0%．求：这时电水壶的实际功率P0．（电阻不随温度改变）（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造，在原电阻丝R1两端并联一个电阻丝R2，如图2所示，并分别推导出了R2的表达式．甲同学：R2=乙同学：R2=请你指出哪个表达式是错误的，并分析若用此电阻丝来改造电水壶的结果．考点：电功与热量的综合计算；能量利用效率；热量的计算；电阻的并联；电功率的计算；额定电压；额定功率；实际电压；实际功率。专题：计算题；错解分析题；推理法；实验分析法。分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；从铭牌知道电水壶的功率，利用W=Pt求消耗的电能（总能量），再利用效率公式求电水壶烧水过程中的能量转化效率；（2）根据铭牌（额定电压、额定功率）求出电水壶中的电阻丝的阻值，再求出用电高峰时的实际电压，利用P=求电水壶的实际电功率；（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，甲同学的推导：并联电阻的电功率应为P2=P额﹣P实，根据P=求R2的阻值是正确的；乙同学的推导：两电阻并联，实际功率P总==P额，得出R2=，是错误的；乙同学计算出的阻值比R1小，电路消耗的总电功率大于2000W，电路中的电流过大，易引起火灾．解答：解：（1）水吸收的热量（有用能量）：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J，电水壶在额定电压下，P=P额=2000W，工作7min消耗电能（总能量）：W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J，电水壶烧水过程中的能量转化效率：交流试题会员交流资料保护原创权益·净化网络环境η=×100%=×100%=80%；（2）电水壶中的电阻丝的阻值：R===24.2Ω，用电高峰时的实际电压：U实=U额（1﹣10%）=220V×=198V，电水壶的实际功率：P1===1620W；（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，甲同学的推导：并联电阻的电功率：P2=P额﹣P1，∵P=，∴R2=；乙同学的推导：∵两电阻并联，∴R2=，该表达式是错误的；乙同学计算出的阻值比R1小，电路消耗的总电功率大于2000W，电路中的电流过大，易引起火灾．答：（1）水吸收的热量是6.72×105J；②电水壶烧水过程中的能量转化效率是80%；（2）这时电水壶的实际功率为1620W；（3）乙表达式是错误的，若用此电阻丝来改造电水壶，电路中的电流过大，易引起火灾．点评：本题是一道电学和热学的综合计算题，难点在于对两个表达式的判断，实质是让同学推导R2的表达式，两种解法用的依据不同；乙同学在推导时用错了并联电阻的特点，导致表达式错误，不易看出，要细心！6．（2010•宿迁）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．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：热水箱水量额定电压加热时功率保温时功率2kg220V440W40W（1）求电阻R1的阻值；（2）求正常加热时通过饮水机的电流；交流试