电功率

5．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置 （1）在实验中两密闭容器内的空气质量应该 （选填“相等”或“不相等”），实验中通过观察 变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少

（2）图甲中的两个电阻丝采用串联的连接方法，目的是使通过两个电阻丝的 该装置可用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系

（3）采用图乙实验装置，可以得出结论：在 和通电时间相同时， 越大电流产生的热量越 （选填“多”或“少”）。 （4）该实验中用到了 法和转换法

（5）若通电一段时间后，发现其中一个U形管液而高度几乎不变其原因可能是 。

6．如图是陆艳同学探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：

（1）在两个相同的烧瓶中装有质量 （选填“相等”或“不等”）的 （选填“同种”或“不同”）液体，实验中通过观察 来比较电阻丝产生热量的多少。

（2）瓶中各放置一根电阻丝，且R甲＞R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间 （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多，实验中采用的科学探究方法为 法。

（3）如果所用液体仅备有水或煤油，为使实验现象明显些，应选 来进行实验。

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7．圆圆同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图。

（1）实验通过加热密闭容器内的 ，观察两个U形管中的 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种探究问题的方法叫 （2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系。

（3）乙图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系。接通电路后，通过分析，电阻R1和电阻R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），可以得到结论：“在电阻相同通电时间相同的情况下，通过电阻的 越大，电阻产生的热量越多”。该装置中，电阻R3的作用是 。

四．计算题（共16小题）

8．养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。下图是某款养生壶及其铭牌上的信息，求： （1）养生壶中1L的水从20℃升高到85℃需要吸收多少热量？

（2）正常工作时，养生壶加热效率为91%，将（1）中的水加热需要多长时间？ （3）用电高峰期，养生壶将1L的水从20℃加热到85℃，实际用时363s，则实

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际电压是多少。（设养生壶的电阻和加热效率不变）。 型号 额定电压 频 率 额定功率 容 量 CH﹣M16 220V 50Hz 1210W 1.5L

9．如表为某品牌家用燃气热水器的主要技术数据。热负荷是指燃料在燃烧器中完全燃烧时单位时间内所释放的热量。[ρ（kg•℃）]求：

燃气种类 额定热负荷 额定产热水能力 天然气 16kW 8L/min（△t=25℃） 水

=1.0×103kg/m3，c

水

=4.2×103J/

（1）1min内加热水的质量；

（2）热水器正常工作1min产生的热量；

（3）试求该型号家用燃气热水器正常工作时的效率。

10．无内胆饮水机的电路原理如图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水。该饮水机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1100W，已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ=1×103kg/m3，取g=10N/kg。问 （1）当“温、开水选择开关”处于断开状态时出的是温水还是开水？并说明理由。 （2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R0的电阻是多少？

（3）现在需要100℃的开水500mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热

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量？如果电能转化为水的内能的效率是80%饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？

11．如图为某电热水壶铭牌，装满水后，正常工作时，通电7分钟把水烧开（1标准大气压）。已知水的初温为10℃，ρ水=1.0×103kg/m3，求： （1）这壶水吸收的热量是多少？ （2）消耗了多少焦耳的电能？ （3）该电热水壶的热效率是多少？

（4）在用电高峰时，实际电压为198V，这时该电热水壶的实际功率为多大？

12．图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中R1为加热管，R2为限流电阻，只有加热管R1放出的热量能被水吸收。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，下图乙是该电热水壶的铭牌。

（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管R1的电流为多少？

（2）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2=165Ω，则电热水壶的保温功率为多少？

（3）小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，晚上他进行了测量，

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关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图丙）1min转盘转了40转，则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少？

13．如图甲所示是一台全自动豆浆机的原理图。其中，电动机将原料进行粉碎打浆，电热管（忽略温度对电阻的影响）主要对液体加热煮沸。如图乙是这个豆浆机的主要技术参数。豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中，电热管和电动机交替工作的P﹣t图象如图丙所示（不考虑电动机的热效应）。问： （1）豆浆机中的电动机正常工作时的电流是多大？ （2）豆浆机正常工作做一次豆浆，共消耗的电能是多少？

（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，使1.1kg豆浆的温度升高66℃，则豆浆机的工作效率是多少？[C豆浆=3.6×103J/（kg•℃）]

（4）小强关闭家里的其它用电器，只有豆浆机的电热管工作时，家里标有“3600imp/kW•h”字样电能表的指示灯在2min内闪烁了120次，此时豆浆机两端

的

实

际

电

压

是

多

大

？

14．如图所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，该电热水壶有高温、中温、低温三档，下表为其铭牌的部分参数（其中高温档的额定功率模糊不清）其中R1、R2均为电热丝（电阻不随温度变化）；求：

额定电压 额定功率 低温档 中温档 高温档 220V 440W 1100W （1）电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要10min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；（保留一位有效数字） （2）电热水壶高温档的额定功率。

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15．如图所示是某品牌炖汤锅的简化电路图，锅上铭牌标注有1000W和400W两栏。其工作过程是：按下开关S，先自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖。设汤的初温为20℃，质量为1.5kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg℃）。

（1）炖汤锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”的哪个位置？ （2）R1的阻值是多少？

（3）若炖汤锅将汤从初温加热至100℃耗时10mim，在此过程中汤吸收的热量是多少？汤锅的热利用效率是多少？

16．如图甲是一种电热加湿器，其原理如图乙所示，闭合开关，当电热丝R将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度。当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时，注水阀门便会自动打开从储水箱中注水。加湿器的工作电压为220V，最大功率为40W，气雾调节器R2的阻值范围是0﹣1210欧。求： （1）电热丝R1的电阻值；

（2）若加热仓以最大功率工作时的效率为84%，那么将加热仓中质量为30g温度为20℃的水加热到100℃需要多长时间？[c水=4.2×103J（kg•℃）] （3）设电热丝电阻不变，电热丝R1工作时最小功率是多少？

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17．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 电功率 高温档 中温档 低温档 220V 1320W 880W 440W

18．如图所示是某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2

为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换（低档为小功率加热，高档档为大功率加热）

（1）加湿器需在高档加热，开关S应旋转至触点 （选填：“1、2”、“2、3”或：3、4”）位置

（2）水箱装满水时，水箱中的水温度从20℃升高到70℃需要吸收的热量； （3）加湿器处于低档位置时的发热功率

（4）某次使用加湿器先高档加热10min后再低档加热20min，请计算加湿器前30min消耗的总电能。

额定电压 第7页（共10页）

220V

高档发热功率 水箱容积 适用面积 400W 3L 20﹣40m2

19．图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2

为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低档”“高档”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。

（1）求加湿器处于低挡位置时的发热功率；

（2）某次使用加温器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能。如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？〔计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））

（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时电阻R2的实际加热功率是多少？

20．如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位，其内部电路如图所示，电热丝R1=56Ω，R2=44Ω，求： （1）大功率挡的额定功率。

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（2）若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量？

（3）若用大功率挡加热这些水，所需时间为1分10秒，求熨烫机的加热效率。（结果保留一位小数）

21．某品牌智能滚简洗衣机可设定洗涤温度，方便安全，其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态：旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表。（C水=4.2×103J/（kg•℃））

（1）洗衣机内注入10L的水，在额定电压下连续加热17.5分钟，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？

（2）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？ （3）R2阻值是多少？

22．如图甲所示的陶瓷电热水壶使用了PTC新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。它的工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在1100W

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RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率

．

（1）R0的阻值为多少？

（2）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少？

（3）若用该热水壶烧水的热效率为80%，要把一标准大气压下质量为0.5kg、初温为20℃的水烧开，消耗的电能是多少？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 23．近年来，咸宁对城乡学校进行大改造，一些农村学校也用上了热水器，如图甲所示是咸安区某中学新安的电热水器的简易示意图，通过开关S的断开或闭合可使热水器处于保温或加热状态。已知热水器水箱装水50kg，R1、R2均为发热电阻丝，R1=50Ω，R2=750Ω，电源电压200V恒定。图乙是电热水器工作时电路中电流随时间变化的规律。问

（1）水箱中的水从20℃加热到70℃需要吸收多少焦耳的热量？[C水=4.2×103J/（kg•℃）]

（2）电热水器处于加热和保温状态时的电功率分别是多大？ （3）该热水器按图乙规律工作一天（24小时）需要消耗多少电能？

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