电功率计算题分类复习.doc

1、1电功率计算题分类复习 2电热器类1. （2014 山东济宁）23.小梦家新买了一口电饭锅，如图 19 甲所示。通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。图 19 乙是电饭锅的电路图，R 1是电阻，R 2是加热用的电热丝。（1）自动开关 S 接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由。（2）要使 R2在保温状态下的功率是加热状态下的 1/25，R 1与 R2应满足什么关系？（3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水。由于水温较低，小梦先从盛有 5kg 水的桶中取出 2kg 水倒入电饭锅中加热 4min 后，将水倒回水桶中，经

2、过测量桶中水温升高了20（整个过程不计能量损失），请计算 R2的阻值 。122 21222 12123. R; R,R,1()R,R4514 5(3)UU12解 ： （ ） 自 动 开 关 断 开 时 和 串 联 ， 此 时 电 饭 锅 的 功 率 为 ：P=自 动 开 关 闭 合 时 被 短 路 ， 电 路 中 只 有 此 时 电 饭 锅的 功 率 为 ： 因 为 P所 以 自 动 开 关 断 开 时 是 保 温 状 态 ，自 动 开 关 闭 合 时 是 加 热 状 态 。（ ） 由 题 意 可 知 ： 化 简 得当 时 保 温 状 态 下 的 功 率 是 加 热 状 态 下 的 。不 计

3、热 损 失 时 ， 桶 中 222300R,R()46R 7.654.1/52QWcmttUtVsJkgCkA水 吸 收 的 热 量 等 于 加 热 时 放 出 的 热 量 ,所 以2 （9 分） （2014 邵阳）家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，如图是某种型号电饭煲的简化电路当温控开关 S 闭合时，电饭煲处于加热状态，此时若它两端的电压为220V，它的功率为 1100W（不考虑温度对电阻值的影响） 则（1）电饭煲在加热状态下工作 0.1h，消耗的电能为多少 kWh？（2）R 0 的电阻为多少 ？（3）当温控开关 S 断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将如何变化？并请说明原因2考点

4、：电功的计算；欧姆定律的应用；电功率的计算专题：计算题；欧姆定律；电能和电功率分析： （1）已知加热时的功率和工作时间，根据 W=Pt 计算消耗的电能； 来源:数理化网（2）当温控开关 S 闭合时，R 被短路，电路中只有 R0，已知额定加热功率和额定电压，可利用公式 R= 求得加热电阻的电阻；（3）电源电压 U 不变，由 P= 可知，电阻越大电功率越小，电饭煲处于保温状态，电阻越小电功率越大，电饭煲 处于加热状态解答： 解：（1）t=0.1h，P=1100W=1.1kW由公式 P=得，消耗的电能为：W=Pt=1.1kW0.1h=0.11kWh；（2）U =220V，P=1100W由公式 P=

5、得，R 0 的电阻为：R0= = =44；（3）当温控开关 S 断开时，电阻 R0 与电阻 R 串联，根据欧姆定律，两种情况相比，当 S断开时饮水机的工作电流较小，根据 P=UI 可知，此时饮水机消耗的电功率也较小故当S 断开时饮水机处于保温状态答：（1） （1）电饭煲在加热状态下工作 0.1h，消耗的电能为 0.11kWh；（2）R 0 的电阻为 44；（3）当温控开关 S 断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将变小，因为当 S 断开时，电阻 R0 与电阻 R 串联，由欧姆定律可知，饮水机的工作电流较小；根据 P=UI 可知，此时饮水机消耗的电功率也较小点评：分析清楚电路结构、应用电功率

6、变形公式、串联电路特点、电功公式即可正确解题3 （5 分） （2014 广安）如图所示，是家用保温式电饭锅的电路原理图，S 是手动、温控一体开关必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到大约 103以上时，会自动弹起断开进入保温状态已知 R2=495，电饭锅的额定加热功率为 880W（1）分析电路原理图或根据你的实际生活经验，如果不按下开关 S，电饭锅 不能 煮熟饭（选填“能”或“不能”）（2）当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大？（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？3考点：电功与热量的综合计算专题：电和热综合题分析： （1）开关 S 断开时，电阻 R2 与 R1 串联；开关

7、 S1 闭合，R 2 短路，电路中只有 R1工作两种情况下的总功率用 P= 分析（2）已知电饭锅正常加热状态的额定电压和额定功率，利用 I=求电流（3）根据欧姆定律求出电阻 R1，已知保温状态下两个电阻串联，此时电饭锅的功率用P= 计算解答： 解：（1）开关 S 断开时，电阻 R1 和 R2 串联，电路消耗的总功率为 P 串 = ，开关 S1 闭合，R 2 短路，电路中只有 R1 工作，电路消耗的功率为 P1= ，则 P1P 串 ，即只有 R1 工作时为加热状态，所以如果不按下开关 S，电饭锅处于保温状态，不能煮熟饭（2）已知正常加热状态时，P 加热 =880W，由 P=UI 得：正常加热状态

8、时电路中的电流 I 加热 = = =4A；（3）由欧姆定律得：电阻 R1= = =55，保温状态下电路的总电阻为 R=R1+R2=55+495=550，由 P= 得：电饭锅的保温功率为 P 保 = = =88W答：（1）不能； （2）在加热状态下电路中的电流为 4A； （3）保温状态电饭锅的功率为 88W点评：对档位较多的用电器，判断具体的档位也就是判断功率的大小判断用电器功率大小一般用 P= 44 （12 分） （2014 东营）无内胆饮水机管线机的电路原理如图，电热丝 R1、R 0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

9、温水或开水该管线机的额定电压是 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、R 0 电阻不随温度变化，水的比热容 c=4.2103J/（kg ） ，水的密度 =1103kg/m3，取 g=10N/kg问：（1） “温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？（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？考点：电功与热量的综合计算专题：电和热综合题

10、分析： （1）饮水机所处的状态根据开关 S 接通或断开时连入的电阻即可判断当开关接通时，只有电阻 R0 接入电路，当开关 S 断开时，电阻 R1 和 R0 串联接入电路，由电功率的公式 P= 可判断饮水机处于什么状态（2）知道饮水机在加热状态下正常工作，又知道加热功率和额定电压，可利用 P=UI 的变形公式求出正常工作时电路中的电流知道饮水机的加热功率和保温功率，可利用公式 R= 计算出在加热和保温状态下的电阻，以及利用串联电路电阻的关系计算出电热丝 R0 的阻值（3）先根据密度的变形公式求出水的质量，然后根据 Q 吸 =cmt 即可求出水吸收的热量；根据 = 求出消耗的电能，然后根据 W=P

11、t 求出烧开开水需要的时间解答： 解：（1）当开关 S 闭合时，只有电阻 R0 接入电路；由 P= 可知，此时饮水机处于加热状态；当开关 S 断开时，电阻 R1 和 R0 串联接入电路，此时饮水机处于保温状态（2）根据题意可知，P 加 =2200W，由 P=UI 可知，饮水机出开水时电热丝中的电流：I= =10A饮水机处于加热状态时，只有电阻 R0 接入电路，由 P= 可知，R0= = =22，（3）由 =可知，水的质量：m= V=1.0103kg/m3500106 m3=0.5kg；5水吸收的热量：Q 吸 =cmt=4.210 3J/（kg）0.5kg（10020）=1.6810 5J；由

12、= 可得，W= = =2.1105J；由 W=Pt 可知，t= = 95.45s答：（1）当开关 S 闭合时，只有电阻 R0 接入电路；此时饮水机处于加热状态；当开关 S 断开时，电阻 R1 和 R0 串联接入电路，此时饮水机处于保温状态（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是 10A；电热丝 R0 的电阻是 22；（3）现在需要 100的开水 500mL，已知水的初温是 20，水需要吸收了 1.68105J 的热量；如果电能转化为水的内能的效率是 80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要的时间为95.45s点评：本题考查了密度公式、吸热公式、电功率公式、电功公式、效率公式的应用，关键是

13、计算公式的灵活应用，难度适中，是一道好题5. （2014 苏州）夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的 效应工作的其发热元件正常工作时的电阻为 8800，接在家庭照明电路中正常工作 100s 产生的热量是 J. 热5506.（2013 湛江） 21.寒冷的冬天，小明给住在农村的奶奶买了一个如图 15 所示的“暖手宝” ，铭牌如表 1 所示，请回答下列问题：（1）该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少？（2）该“暖手宝”正常工作 3 分钟产生的热量是多少？（3） 小明奶奶家离变电站较远变电站输出的电压为 220V） ，输电导线的总电阻为 11，当小明在奶奶家断开其它用电器只使用该“暖手宝”时，

14、 “暖手宝”消耗的实际功率是多少？（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）（1）正常工作时，通过的电流 I= =2A电阻 R= = =110所以正常工作时，电阻为 110 ，通过电流为 2A（2）正常工作时，产生的热量 Q=I2Rt=22A x 110 x 3 x 60s=79200J即正常工作 3 分钟产生热量为 79200J（3）输电线实际通过电流 I 实 =A那么“暖手宝”实际功率 P 实 =I2 实 x R=2A x 110 364.7W答：实际功率约为 356.4W7.（2013 扬州）7 （6 分）右表是小明家电热水壶的铭牌。求：（1）电热水壶的电阻。（2）将 1Kg 水从

15、 20加热到 100，水吸收的热量。（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间不计热量损失，c 水58 分钟产品名称 产 品 名 称 产品货号额定功率额定电压通电储热电源线长暖手宝直径 约 200mm约 80cm22V440WQB32暖手宝表 1产品型号 EL8952额定功率 220V频 率 50HZ额定功率 1000W容 量 1.0L6=4.2103J/(kg)解：（1）根据 R= U2 /P 可得，电热水壶的电阻： R= U2 /P=（220V） 2 /1000W=48.4；（2）水吸收的热量：Q 吸 =cm（t-t 0）=4.210 3J/（kg） 1kg（100-20 ）=3.361

16、05J；（3）不计热量损失时，根据 Q=W=Pt 可得，电热水壶正常工作的时间：t=W /P= Q 吸 / P=3.36105J /1000W=336s答：（1）电热水壶的电阻为 48.4；（2）水吸收的热量为 3.36105J；（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作 336s8.（2013 武汉）27.（7 分）下图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1 和 R2 是两根相同的电热丝。图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关， “三刀” （即 AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1” 、 “2”、 “3”、 “4”档中的某一档位上。当开关处于“4”档时，电热毯不发

17、热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为 30W。（1）电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为 A。 （结果保留两位小数）（2）开关分别处于“1” 、 “2”档时，电热毯的发热功率分别为 W、 W。（3）开关分别处于“3”档时，电热毯工作 30 分钟产生的热量是多少焦？答案：（1）0.14（2）120；60（3）当开关位于“3”档时，R 1 与 R2 串联，电热毯功率为 30W。Q=W=Pt=30W 3060s=5.4104J9.（湖北省黄冈市 2013 年）20、电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置

18、喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2 为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4 为触点，S 为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。（1）若加热前水温为 20，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为 3 分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c 水=4.210 3J/（kg），结果保留两位小数）（3 分）（2）加湿器在低档时的发热功率；（3 分）（3）对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。（1 分）额定电压 220V 额定最大发热功率 400W 水箱容积 4L 适用面积 4060m 27

19、答案： 20、解：（1）不计热损失，有：Q 1=Q2P1t=cm(t2t 1) 400W360s=4.2103J/（kg）m(100-20) m=0.21kg（2）P2=0.5P1=0.5400W=200W（3）可以降低电热槽内气压 其他正确解答均可10.（二 0 一三年东营市）24 （10 分）某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为 220V、最大功率为 440W，发热部分由调温电阻 R 和定值电阻 R0 组成，调温电阻 R是可变电阻，其最大阻值为 110。电阻值均不受温度影响。（1）定值电阻 R0 的阻值是多大？（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？（3）假设

20、电熨斗每秒钟散发的热量 Q 跟电熨斗温度 t 的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。答案：24.解：（1）当调温电阻 R=0时电熨斗的电功率最大，由 UIR和 P=UI 得2URP,则220(V)104W3 分（2）当调温电阻R=110 时电熨斗的电功率最小，由 UIR和P=UI得2PR,电熨斗的最小电功率是220(0V)1WUPR3分此时电熨斗的电流是 A2I（或 02V1A1IR）2分乙t/Q/J1000 200 300100200300040050060050 150 250甲220V8（3）由图乙可知，当电熨斗功率是 440W 时，温度最高为 200；当功率是 220

21、W 时，温度最低为 90。故电熨斗工作时温度的调节范围为 90200。2 分11.（2013 年陕西省）19、图示为某种家用电热水器工作电路的简化图表中为其三种加热模式的相关参数（1）该电热水器的插头应接入 孔插座（2）若该电热水器按“加热模式 1”连续正常工作 10min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？（计算结果保留两位小数）（3）若该电热水器连续正常工作 15min，消耗电能 0.55 hkW通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式19. （1）三；（2）解：按“加热模式 1”正常工作时由 UIP得，通过 R的电流 A09.2VW1因为电流通过电热丝所作的功全部转化为内能，所

22、以电阻 1R产生的热量J102.6s10611 tPQ（3） k.h5.2tW因为 2 k 2P3所以选择的是“加热模式 3”12.（2013 年苏州市）26 （6 分）某型号的家用电饭煲有两挡，其原理如图所示 “1”挡是保温焖饭， “2”挡是高温烧煮若已知电阻 R0=44，R=2156，求：(1)当开关 S 置于“1”挡时，电路中的电流 I1 和 R0 两端的电压 U0；(2)当开关 S 置于“2”挡时，电饭煲高温烧煮的功率 P答案：26(1)0.1A 4.4V (2)1100W913.（2013 南通）33.（9 分）如图所示是家用饮水机的工作原理电路，其中 S 是温度控制开关，当水温升高

23、到一定温度时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，已知电阻 R0=55，R=2365.（1）当开关 S 处于“2”挡时，通过电阻 R 和 R0 的电流强度各为多大？（2）当开关 S 分别处于“1”挡和“2”挡时，饮水机的总功率各是多少？（3）请判断当开关 S 处于“1”挡时，饮水机处于加热状态还是保温状态？简述理由。33.本题共 9 分解：（1）当开关 S 处于“2”挡时，R 短路，I R=0 （1分）I RS=U/RS=220V/55=4A （2 分）（2）当开关 S 处于“1”挡时，饮水机的总功率P1=U2/RS+R=（220V） 2/2365+55=20W （2 分）当开关 S 处于“2

24、”挡时，饮水机的总功率P2=U2/RS=（220V） 2/55=880W （2 分）（3）当开关 S 处于“1”挡时，饮水机处于保温状态 （1 分）当开关 S 处于“1”挡时，饮水机的总功率远远小于开关 S 处于“2”挡时的总功率 （1分）14.（2013 陕西）19、图示为某种家用电热水器工作电路的简化图表中为其三种加热模式的相关参数（1）该电热水器的插头应接入 孔插座（2）若该电热水器按“加热模式 1”连续正常工作 10min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？（计算结果保留两位小数）（3）若该电热水器连续正常工作 15min，消耗电能 0.55 hkW通过计算说明该电热水器采用

25、了哪种加热模式（1）三；（2）解：按“加热模式 1”正常工作时10由 UIP得，通过 1R的电流 A09.2VW1因为电流通过电热丝所作的功全部转化为内能，所以电阻 1R产生的热量J102.6s10611 tPQ（3） k.h5.2tW因为 2 k 2P3所以选择的是“加热模式 3”15.（2013 资阳）16家庭用的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态。加热前温控开关 S1 处于闭合状态，闭合开关 S 后饮水机开始加热，当水箱内水温达到 98时温控开关 S1 自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度 t 时，S 1 又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：水箱容量 额定电压

26、 加热功率 保温功率2L 220V 440W 40W求：（1）正常加热时通过饮水机的电流；（2）正常加热时电阻 R2 的阻值；（3）若饮水机重新加热一次的时间为 5min，加热一次消耗的电能。（1）根据题意有： PUI解代入数据得： 2AI（2）根据题意，由铭牌表数据知加热时 R2 的功率为：2R加 热 保 温解代入数据得： 1（3）根据题意有： WPt加 热解代入数据得： 51.320J16.（7 分） （2013沈阳）培养菌种需要在恒温下进行如图所示为探究小组设计的恒温箱的简易图他们将一段阻值为 720 的电热丝接入电源电压为 36V 的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化） ，请解答下列问题：（1）电路工作时通过电热丝的电流是多少安？（2）电热丝工作 1h 所消耗的电能是多少焦耳？（3）为了保证某种菌种的培养，恒温箱的发热功率应调整为 12W在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一个阻值为多大的电热丝？