2021年中考物理壓軸培優(yōu)練專題19電熱綜合學(xué)生版

1、壓軸專題19 電熱綜合一計(jì)算題（共16小題）1（2019泰安）某電熱水器具有加熱和保溫功能，其工作原理如圖甲所示。其中控制電路中的電磁鐵線圈電阻不計(jì)，r為熱敏電阻，熱敏電阻中允許通過的最大電流ig15ma，其阻值r隨溫度變化的規(guī)律圖象如圖乙所示，電源電壓u恒為6v，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流i8ma時(shí)，電磁鐵的銜鐵被吸下，繼電器下方觸點(diǎn)a、b接觸，加熱電路接通：當(dāng)電磁鐵線圈中的電流i8ma時(shí)，繼電器上方觸點(diǎn)c接觸，保溫電路接通，熱敏電阻r和工作電路中的三只電阻絲r1、r2、r3，均置于儲(chǔ)水箱中，u2220v，加熱時(shí)的功率p加熱2200w，保溫時(shí)的功率p保溫110w，加熱效率90%，r22r1，水的比

2、熱容，c水4.2×103j/（kg），水箱內(nèi)最低溫度為0。（1）為使控制電路正常工作，保護(hù)電阻r0的阻值至少為多大？若r0為該值，試求熱水器剛開始保溫時(shí)水的溫度。（2）電阻絲r1、r2、r3的阻值分別為多少歐姆？（3）該熱水器在加熱狀態(tài)下，將44kg、20的水加熱到50需要多少時(shí)間？2（2019威海）火鍋是人們比較喜歡的一種飲食方式，如圖為小明家使用的一款電火鍋工作電路的原理圖。它有高、中、低三個(gè)加熱檔位，旋鈕開關(guān)可以分別置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接線柱。正常工作時(shí)，低溫檔功率為高溫檔功率的，r1為242，r2為60.5（忽略溫度對(duì)電阻的影響）（1）請(qǐng)指出開關(guān)

3、置于什么接線柱時(shí)，火鍋處于低溫檔？（2）r3的阻值是多少歐姆？電火鍋處于低溫檔正常工作時(shí)，在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？（3）小明關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電火鍋獨(dú)立工作，用高溫檔加熱湯液2分鐘，電能表的表盤轉(zhuǎn)了81轉(zhuǎn)。請(qǐng)通過計(jì)算判斷此時(shí)電火鍋是否正常工作？電能表的銘牌上標(biāo)有3000r/（kwh）3（2019黃岡）某型號(hào)電熱水瓶具有加熱、保溫、電動(dòng)出水及干燒斷電功能。其簡(jiǎn)化電路如圖所示。s1是壺底溫控開關(guān)，通常閉合，當(dāng)壺底發(fā)熱盤的溫度達(dá)到120自動(dòng)斷開。s2是壺壁溫控開關(guān)，按下時(shí)對(duì)水加熱，水燒開后自動(dòng)斷開，電熱水瓶處于保溫狀態(tài)。s3是電動(dòng)出水開關(guān)，按下時(shí)閉合，電磁泵將水抽出。已知電熱水瓶保溫

4、功率為50w，加熱功率為1000w。（1）電熱水瓶處于保溫狀態(tài)且不抽水時(shí)，電路中的電阻是多大？（2）閉合s3，電磁泵兩端電壓為12v已知r3阻值為200，求電磁泵的電功率。（3）若水燒開后，s2沒有自動(dòng)斷開，則瓶里的水燒干后，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，s1才會(huì)斷開？已知發(fā)熱盤質(zhì)量為0.5kg，比熱容為0.5×103j/（kg）。設(shè)水燒干瞬間，發(fā)熱盤的溫度為110，不計(jì)熱損失。4（2019岳陽）一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲，有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表（設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變）。額定電壓電燉鍋檔位額定功率/w220v低溫200中溫400高溫600（1）求電燉鍋在高溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)的電流（計(jì)算結(jié)果保留一

5、位小數(shù)）；（2）在用電高峰期，關(guān)掉家里的其他用電器，只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作，觀察到標(biāo)有“1800r/（kwh）”的電能表轉(zhuǎn)盤在12ls內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈，求此時(shí)的實(shí)際電壓；（3）電燉鍋正常工作時(shí)，用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱，待水溫達(dá)到50時(shí)開始計(jì)時(shí)，繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息，通過計(jì)算，分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。5（2019東營(yíng)）圖甲為新型風(fēng)暖浴霸，因其安全性能好、發(fā)熱柔和，深受大家喜愛。它是利用電動(dòng)機(jī)鼓動(dòng)空氣流動(dòng)，通過加熱元件加熱冷空氣帶動(dòng)室內(nèi)升溫。圖乙是某型號(hào)風(fēng)暖浴霸的簡(jiǎn)化電路圖，其發(fā)熱元件是兩根阻值不變的電熱絲r1、r2主要參數(shù)如下表。項(xiàng)

6、目參數(shù)額定電壓（v）220r1額定功率（w）1936r2額定功率（w）968電動(dòng)機(jī)功率（w）44適用面積（m2）10（1）開關(guān)均閉合，求浴霸正常工作時(shí)的干路電流是多少？（2）正常工作時(shí)，求r1的阻值是多少？（3）實(shí)際電壓為200v時(shí)，求r2的實(shí)際功率是多少？（4）浴霸正常工作時(shí)，使容積為20m3的房間空氣溫度升高20，求室內(nèi)空氣吸收的熱量是多少？（空氣取1.2kg/m3，c空氣取1.0×103j/（kg），不考慮其他因素影響）6（2018天門）如圖甲是某科技興趣小組設(shè)計(jì)的一種電壓力鍋（銘牌如表所示），圖乙是簡(jiǎn)易原理圖，a為密閉鍋體，鍋的內(nèi)部直徑為20cm，r1是加熱電阻，r2是保溫電

7、阻，l為指示燈，其阻值為12，s1為電源開關(guān)，s2為壓力開關(guān)。閉合s1后，r1通電給壓力鍋內(nèi)的水加熱，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水開始沸騰，此時(shí)壓力開關(guān)s2與觸點(diǎn)a分開，與觸點(diǎn)b接通，r2通電給壓力鍋內(nèi)的水保溫，電流表的示數(shù)比加熱狀態(tài)時(shí)減少了4.9a，水的沸點(diǎn)與氣體壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖丙，取3.14求（1）當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，鍋內(nèi)氣體對(duì)鍋蓋的壓力（2）電壓力鍋內(nèi)裝有初溫為20，質(zhì)量為5kg的水，從開始加熱到鍋內(nèi)氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，水吸收的熱量相當(dāng)于多少焦炭完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量（不計(jì)熱量損失，焦炭的熱值為3×107j/kg）（3）r2的阻值7（2019黃石）一般熱

8、水器由加熱系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)和控水系統(tǒng)組成。某臺(tái)電熱水器銘牌部分信息已經(jīng)模糊，如表所示，其測(cè)溫系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為如圖a所示的電路，電源電壓為9v恒定電源，r1為4定值電阻，r2為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖b所示。額定功率額定電壓220v水箱容積60l建議使用人數(shù)34（1）為估算電熱水器的額定功率，關(guān)閉其它用電器，讓熱水器正常工作1分鐘，觀察電能表，如圖c所示，轉(zhuǎn)動(dòng)了150轉(zhuǎn)，消耗電能 kwh，則該電熱水器的額定功率是 w。（2）若已裝滿水的水箱溫度顯示75時(shí)突然停電，但不停水?，F(xiàn)有4人要洗浴，正值秋冬季節(jié)，需用40熱水洗浴，通過控水系統(tǒng)將10冷水和水箱中熱水進(jìn)行調(diào)配，請(qǐng)問每人平均用水量是多少

9、l？（不計(jì)熱損失）（3）控溫系統(tǒng)某時(shí)刻電壓表示數(shù)為4v，此時(shí)水箱中水溫是多少？8（2019湘西州）下圖是普通家用兩檔電取暖器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路圖，r1、r2為電熱絲，且電阻不變，高溫檔位功率為1100w，低溫檔位功率為440w，家庭電路電壓u220v，求：（1）電取暖器處于高溫檔位時(shí)電路中的電流強(qiáng)度；（2）電路中r1的阻值；（3）如果普通家庭生活用電的電費(fèi)價(jià)格為每度0.55元，試計(jì)算用該電取暖器的低溫檔位取暖4小時(shí)需要繳納的電費(fèi)。9（2019益陽）洞庭湖區(qū)域盛產(chǎn)水稻，早稻收獲期恰逢長(zhǎng)江中下游梅雨季節(jié)。為解決早稻收獲后稻谷霉變問題，某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)稻谷烘干機(jī)。它的電路圖如圖甲所示，m為電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，

10、r為濕敏電阻，其阻值能根據(jù)相對(duì)濕度（水蒸氣含量）的變化而改變，且能滿足實(shí)際需要。r0為10的定值發(fā)熱電阻。（1）若鼓風(fēng)機(jī)的額定電壓為220v，額定功率為440w，鼓風(fēng)機(jī)正常工作的電流為多大？（2）相對(duì)濕度在40%80%范圍內(nèi)時(shí)，r的阻值隨相對(duì)濕度變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)相對(duì)濕度為70%時(shí)，試求發(fā)熱電阻r0的電功率為多大？10（2019婁底）小明家某型號(hào)電熱加濕器的原理圖如圖甲，r1、r2都是發(fā)熱電阻，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，且r23r1；s為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，1、2、3、4為觸點(diǎn)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)s可實(shí)現(xiàn)“關(guān)”、“低擋”、“高擋”之間的切換（低擋為小功率加熱，高擋為大功率加熱），其部分技術(shù)參數(shù)如下表。額

11、定電壓（v）220高檔發(fā)熱功率（w）400注水倉最大注水量（kg）3（1）開關(guān)處于圖示位置，電熱加濕器的狀態(tài)是 （選填“關(guān)”“低檔”或“高檔”）（2）求電熱加濕器中r1的阻值；（3）某次使用加濕器在額定電壓下工作，加濕器注水倉中加注冷水已達(dá)到最大注水量，其工作30min的功率與時(shí)間圖象如圖乙所示，如果電阻r1在此次高擋加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，可以使注水倉中冷水的溫度升高多少？計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)，水的比熱容為4.2×103j/（kg）（4）某一天，小明斷開家中其他所有用電器，只接通加濕器在低檔加熱，發(fā)現(xiàn)家中3000revs/（kwh）的電能表轉(zhuǎn)盤在400s內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈，求此時(shí)電阻r

12、2的實(shí)際功率是多少？11（2018廣安）電飯鍋是家中常用的用電器，下表是小宇家中一臺(tái)電飯鍋的銘牌，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖所示，其中r1和r2都是電熱絲（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）。（1）電飯鍋正常工作時(shí)，在加熱狀態(tài)下的總電流是多少？（2）電阻r2的阻值是多少？（3）一天，小宇斷開家中其它用電器，只接通電飯鍋且處于加熱狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)家中標(biāo)有“220v 10（20）a；3000r/kwh”的電能表5min內(nèi)轉(zhuǎn)了200圈，求電飯鍋此時(shí)的實(shí)際加熱功率是多少？額定電壓220v頻率50hz額定功率加熱880w保溫44w12（2017重慶）小明家的電飯鍋如圖甲，額定電壓為220v，“煮飯”時(shí)額定功率為1210w，簡(jiǎn)化

13、電路如圖乙，s1為溫控開關(guān)，發(fā)熱電阻r1和r2的阻值不隨溫度變化，電阻r2在“保溫”狀態(tài)與“煮飯”狀態(tài)時(shí)的功率之比為1：16，求：（1）正?！爸箫垺睜顟B(tài)，通過電飯鍋的電流為多少安？（2）電阻r1的阻值為多少歐？（3）某天傍晚，小明關(guān)閉家里其它用電器，只讓“保溫”狀態(tài)的電飯鍋工作，發(fā)現(xiàn)自家電能表（如圖丙）指示燈每閃爍4次所用的時(shí)間為48s。則r2兩端的實(shí)際電壓為多少伏？13（2018重慶）某品牌電熱水器有慢加熱、快加熱和保溫三個(gè)工作狀態(tài)。銘牌上的部分參數(shù)如下表所示，其中快加熱功率參數(shù)模糊不清，它能夠把水加熱到的最高溫度為75簡(jiǎn)化電路如圖所示，r1、r2均為加熱電阻溫度對(duì)電阻的影響忽略不計(jì)）。若電

14、熱水器中已裝滿質(zhì)量為40kg、溫度為25的水。請(qǐng)完成下列問題：已知水的比熱容c4.2×103j/（kg）（1）用該電熱水器把水加熱到最高溫度，水需要吸收的熱量。（2）開關(guān)s1閉合，s2接b，電熱水器處于慢加熱工作狀態(tài)，求r1的阻值。（3）若加熱電阻產(chǎn)生的熱量有84%被水吸收，用該電熱水器把原有的水加熱到最高溫度，用快加熱比用慢加熱節(jié)約多少秒？（結(jié)果保留整數(shù)）額定電壓220v保溫功率605w慢加熱功率1210w快加熱功率14（2017黃岡）如圖甲是某型號(hào)的電熱爐，圖乙是其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，通過控制檔位開關(guān)sa、sb可以獲得四檔加熱功率，已知電阻絲r1的阻值為44，不計(jì)溫度對(duì)r1、r2阻值的

15、影響。（1）當(dāng)開關(guān)sb斷開，sa與觸點(diǎn)1接通時(shí)，求通過開關(guān)sa的電流；（2）當(dāng)開關(guān)sb斷開，sa與觸點(diǎn)2接通時(shí)，電熱爐對(duì)1kg水加熱7min，水溫升高30，求電熱絲r2的阻值。已知消耗的電能有75%被水吸收，水的比熱容為4.2×103j/（k）（3）若開關(guān)sb閉合時(shí)，電熱爐的電功率總比sb斷開時(shí)大，請(qǐng)比較r1、r2阻值的大小關(guān)系，并寫出分析過程。15（2019重慶）特高壓技術(shù)可以減小輸電過程中電能的損失。某發(fā)電站輸送的電功率為1.1×105kw，輸電電壓為1100kv，經(jīng)變壓器降至220v供家庭用戶使用。小明家中有一個(gè)標(biāo)有“220v 2200w”的即熱式水龍頭，其電阻為r0

16、，他發(fā)現(xiàn)冬天使用時(shí)水溫較低，春秋兩季水溫較高，于是他增加兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻r和兩個(gè)指示燈（指示燈電阻不計(jì)）改裝了電路，如圖，開關(guān)s1可以同時(shí)與a、b相連，或只與c相連，使其有高溫和低溫兩檔。求：（1）通過特高壓輸電線的電流；（2）改裝前，若水龍頭的熱效率為90%，正常加熱1分鐘提供的熱量；（3）改裝后，水龍頭正常工作時(shí)高溫檔與低溫檔電功率之比為4：1，請(qǐng)計(jì)算出高溫檔時(shí)的電功率。16（2016萊蕪）科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒溫水箱溫控電路（設(shè)環(huán)境溫度不高于20），由工作電路和控制電路組成。工作電路中的電熱器上標(biāo)有“220v 1000w”的字樣；控制電路電源電壓u30v，熱敏電阻rt作為感

17、應(yīng)器探測(cè)水溫，置于恒溫水箱內(nèi)，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，r1為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)s，電磁鐵產(chǎn)生的吸引力f與控制電路中電流i的關(guān)系如圖丙所示，銜接只有在不小于3n吸引力的作用下才能被吸下，工作電路斷開（不計(jì)繼電器線圈的電阻，c水4.2×103j（kg）。求：（1）電熱器正常工作時(shí)的電阻；（2）電熱器正常工作時(shí)，給恒溫箱中100kg的水加熱，已知電熱器的加熱效率為70%，當(dāng)水溫由30升高到40時(shí)，電熱器的加熱時(shí)間；（3）為了把溫度控制在40左右，設(shè)定在水溫低于40時(shí)自動(dòng)加熱，在水溫達(dá)到40時(shí)停止加熱，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器r1消耗的電功率。二解答題（共5小題）17（2016金平區(qū)模擬

18、）前不久中國(guó)游客在日本搶購智能馬桶蓋的消息引發(fā)國(guó)人熱議，其實(shí)這款馬桶蓋為中國(guó)杭州生產(chǎn)，如圖甲所示。部分參數(shù)如表和加熱原理如圖乙所示。感應(yīng)開關(guān)s閉合，保溫座圈開始加熱，再閉合開關(guān)s0洗凈裝置噴出熱水。c水4.2×103j/（kg）、水1.0×103kg/m3）試問：額定電壓220v洗凈裝置出水量0.9kg/min加熱功率1800w保溫座圈功率55w（1）r2的阻值是多少？（2）若洗凈裝置噴水時(shí)將水由20加熱到40，該裝置加熱的效率是多少？（3）若保溫座圈加熱5min，洗凈裝置工作1min，共需要消耗多少j電能？18（2017越秀區(qū)校級(jí)二模）如圖，圖甲是某款電熱水龍頭，即開即熱

19、，冷熱兼用。水龍水的出水量可以調(diào)節(jié)，圖乙是它的原理電路圖r1、r2為電熱絲，通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)s接通對(duì)應(yīng)的電路，從而實(shí)現(xiàn)冷水，溫水，熱水之間切換，有關(guān)參數(shù)如表，不考慮溫度對(duì)電阻絲值的影響，請(qǐng)回答下列問題：產(chǎn)品名稱即熱式熱水龍頭應(yīng)用場(chǎng)所廚房、衛(wèi)生間額定功率溫水：1100w熱水：3300w額定電壓220v額定頻率50hz防觸電類型i類（最高等級(jí)）（1）開關(guān)與1，2接觸時(shí)，水龍頭放出的水是 （填“溫”、“熱”）水，此時(shí)電路中的電流多大？（2）水龍頭放熱水時(shí)，正常工作50s，消耗的電能是多少？（3）r2的電阻值多大？（4）若水龍頭每秒出水50g，冬天的自來水溫度為5時(shí)，利用熱水檔時(shí)，水從水龍頭出來是

20、多少攝氏度？（假設(shè)電阻絲的熱量被水完全吸收，水的比熱容為c水4.2×103j（kg）（5）如果想水龍頭出來的水的溫度比上一問的更高一些，請(qǐng)你提出一個(gè)簡(jiǎn)單可行的辦法。19（2018端州區(qū)校級(jí)一模）電熱安全壓力鍋徹底解決了壓力鍋的安全問題，解除了普通壓力鍋困擾消費(fèi)者多年的安全隱患；省時(shí)省電（比普通電飯鍋節(jié)電30% 以上）如圖所示是某款電壓力鍋及銘牌：額定電壓220v額定容量5l額定功率900w工作壓力5080kpa工作頻率50hz型號(hào)m50（1）你認(rèn)為該電壓力鍋應(yīng)該選用兩孔插座還是三孔插座，為什么？（2）該電壓力鍋正常工作時(shí)電流多大？（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù)）（3）在該電壓力鍋中裝入3kg初溫為30的水，當(dāng)加熱到120時(shí)剛好沸騰，水吸收了多少熱量？此時(shí)電壓力鍋工作3