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1、专项训练什三)电热器的相关计算1. 2017-呼和浩特小王同学自制了一只热得快”,这只热得快是用一根电阻为Q的电阻丝制成，将它接在220V的家庭电路屮使用。(1) 求该热得快”5 min内产生的热量。(2) 为了安全，小王同学将一只工作指示灯与电阻丝串联使用，经测量电阻线消耗的功率为原来功率的81%,求指 示灯 的电阻。2. 小明家新添了一个多功能双层煮蛋器，其简化电路图如图1乙所示，Ri和出均为电阻线(设电阻丝的阻值不变人该 煮蛋器有两个挡位，低温挡功率为4 0W,髙温挡功率为1210WO求Ri和R2的电阻。(2)小明在一次煮蛋时加入了 1kg初温为20 °C的水，用髙温挡从加热到
2、水刚好沸腾共用时6 min,求该煮蛋器加 热时的效率。水的比热容c庆=H03j/(kg °C),大气压为标准大气压3. 家處电路的电压是220 V,某品牌的家用厨宝（小体积快速电热水器）最大容积为10 L,处于加热状态时的电功率是 kW,水加热到60 °C时，加热电路自动断开，水温降至40 °C时，加热电路自动闭合，热水器（贮满水）在某段时 间内水的 温度随时间的变化图线如图2所示（p4.= x103 kg/m3,i5电热水器加热时消耗的电能转化为水的内能的效率为80%） o（1）将10 L水由40 P加热至60 °C至少消耗多少电能c*=x103 J/
3、 （kg-C）（2）电热水器每加热一次需要多长时间？（3）该电热水器在注满水加热至60七后继续通电24小时（屮间没有用水）耗电多少度？4. 很多公共餐厅普遍使用髙温蒸汽消毒柜对物品消毒，图3甲所示为自动设左消毒柜内温度的电路原理图，其中左 值电阻R°=10Q, （©为温度指示计（其实质是一只量程为0-A的电流表）,电源电压保持不变，Rx为热敏电阻，其阻值 与温度的关系如图乙所示。图3若柜内温度X为50 °C,根据图乙所示，Rx阻值是多少？此时对应的电流为A,求电源电压U。若柜内温度X为50七，消毒柜工作的电功率是多少？若柜内温度t2为125 9,对应的电流为A,计
4、算此时热敏电阻的阻值*5. 小璇回到老家时，天很冷，她发现洗澡需要用一种乍谷霸”如图4甲所示。该“浴霸”具有照明、吹风和加热三 个功能，其屮照明灯4和吹风机（用M表示）均可以单独控制，加热灯L2只有在吹风机启动后才可以工作。如图乙所示为乍谷霸的简化电路图，其铭牌如下表所示。甲乙图4额定电压220 V照明灯额左功率40 W加热灯额左功率500 W吹风机额左功率50 W（1）求照明灯L,正常工作时的电阻。 求正常工作时通过加热灯L2的电流。（3）通常在洗澡前10 min开启加热灯L2给浴室预热，问在这10 min内电路消耗的电能是多少?6. 养生壶是一种用于养生保健的可以烹饪的容器，类似于电水壶，
5、其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表而形成而状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热。小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示。型号HX-201504kWh1 0 3 1|4220V 10A 50Hz 3000r/(kW-h)额定电压频率220 V50 Hz额泄功率1210 W小明关闭了家中的其他用电器，并在壶中加入质量为1kg、初温为25 °C的水，6 min将水烧开(标准大气压下)，c *=x103 J/(kg-°C)c(1) 在加热过程屮家用电能表(图乙)的转盘转了 300转，此过程屮养生壶消耗
6、的电能是多少？(2) 养生壶的热效率是多少？(3) 请通过讣算分析，该养生壶烧开水的过程中是否正常工作？参考答案RU2 (220 V) 21 解：该“热得快”在5 min内产生的热昼Q=W=-pt=x300 s=3x105 JoH2(220 V) 2“热得快”正常工作时的功率为卩二青二一一Q-=1000 W,则串联指示灯后电阻线消耗的功率为P' =Px81%=1000 Wx81%=810 W,电路屮的电流为仁诵二厂專二巻A,U 220 V电路总电阻为翁亠二Q,指示灯的电阻为RffiAr=R-R= Q Q=Qo2. 解：(1)开关S、S2闭合时，电路为R2的简单电路，煮蛋器处于高温挡,R
7、2的阻伉只2=雷麴加：开关3断开、S2闭合时，Ri与R2串联，煮蛋器处于低温挡，电路屮的总电阻R=pRi 的电阻值 Ri = R-R2=1210Q-40 0=1170标准大气压下水的沸点是100 °C,则水吸收的热MQA=cF(tto)=xlO3 J/(kg-°C)xl kgx80 °C=x105J,消耗的电能 W = P «ttt=1210Wx6x60 S=x105J>该煮蛋器加热时的效率口二鲁二错误！ 3. 解:水的质量 m 水=p 叹/二"03 kg/m3xl0J0 彳 m3=io kg,10L 水由 40 P 加热至 60
8、76;C 吸收的热量 Q«=c *m *At=x103 J/(kgP)xlOkgx(60 °C-40 °C) = x105 J,消耗的电能二错误！二x106Jow电热水器每加热一次需要的时间t=错误!=500 So(3) 由温度随时间变化的图像得，每经过一次加热周期的时间:r=x104s + 500s=14400s,则24小时一共加热的次数：n二2耒昔款©=6,即在24小时内共加热6次，电热水器在注满水加热至60 °C后连续工作24小时(屮间没有用水)耗电W -nPt=6x kWxAA h= kW-h=度。4. 解：当ti=50°C,
9、 Rxi=50Q：由串联电路电阻关系可得：R e=RXi + Ro=50 0+10 0 =60 0,由欧姆左律可得：UhR©= Ax6O0=12 Vo(2) Pi = UI, = 12Vx A= Wo(3) 当t2=125°C, l2= A时,由欧姆泄律可得：R二¥二哙A=20 Q；RX2=R 6*Ro=20 Q-10 Q=10 QeIJ2(220 V) 25. 解:(1)照明灯-正常工作时的电阻为Ri=A-= 4qw=1210Qo(2) 正常工作时通过加热灯l_2的电流是12=守二翳爭A。(3) 开启加热灯时，吹风机也会一起工作，在这10R1泊内电路消耗的电能W=(P2+P3)t=(500W + 50 W)x10x60S=x105 Jo6. 解：养生壶消耗的电能为W=A kW-h= kW-h=xlO5J.(2) 水吸收的热量为Q =c ,vmAt = x 103 J/(kg> °C)x 1 kgx(IOO °C-25 °C)=x105 J,所以养生壶的效率为错课！二。(3) 加热时间 t=6 min=360 s,W养生壶的实际功率为P4；=错误！二1000W,由养生壶铭牌知其额泄功率P«=1210W>P灯 所以养生壶没有正常工作。