初中物理九年级全一册配人教版：电与热综合计算

电功、电功率和电热的综合计算类型一含电能表的电功率综合计算1．在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。

他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2 kg。

小明负责观察电能表(如图1所示)，小亮负责用温度计测量水的温度。

5 min电能表上的转盘转了200 r，水的温度恰好升高了50 ℃。

求：[c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)水吸收的热量。

(2)电磁灶的实际功率。

(3)电磁灶烧水的效率。

图1类型二与图像有关的电学计算2．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图2所示，下列说法中正确的是()图2A．A的电阻值为6.25 ΩB．A和B串联，电路中的电流为0.4 A时，A、B的电功率之比为5∶4C．A和B并联在电压为2.5 V的电源两端，A、B的电功率之比为5∶4D．当A和B串联，且它们的电阻相同时，电源电压为3 V3．图3甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们按图乙所示接入电路中。

已知该电路中电源电压是2 V，则下列结论中错误的是()图3A．只闭合开关S，电路消耗的功率是1 WB．当再闭合S1后，电流表示数变化了0.2 AC．当再闭合S1后，电路消耗的总功率为1.2 WD．当再闭合S1后，电路消耗的功率将增大0.4 W4．在图4甲所示电路中，电源电压恒为9 V，灯泡L的额定电压为6 V，通过灯泡L的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。

求：(1)灯泡的额定功率。

(2)灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值。

(3)当电压表的示数是5 V时，灯泡L的实际功率。

图4 类型三有关“挡位型”的计算5．如图5所示，是某种电热器的电路图，电源电压为220 V，R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换，电热器在低温挡工作时的电功率是________W，在高温挡工作1 min产生的热量是________J。

第十八章 专题训练 电功率综合计算1.小泽家有一新型的电热足浴器．其铭牌上的部分信息如下．（1）求电热足浴器正常工作时的电阻．（2）用这个足浴器将5 kg 的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量．[水的比热容为4.2×103 J /(kg ·℃)]（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500 s 才能将（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率．（计算结果精确到0.1%）（4）小泽家安装的电能表如图所示．某次小泽断开家中的其他用电器，让电热足浴器单独工作，在1 min 内电能表的转盘转过50 r ，求此时该足浴器两端的实际电压．（电热足浴器阻值不随温度变化而变化）2.图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220 V ，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感．图乙为其电路原理图，R 1和R 2为电阻不变的电热丝，S 是自动控制开关．将电饭煲接入220 V 电路中，在电饭煲工作的30 min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示．求：额定电压220 V 额定功率1210 W 容积7 L（1）5～10 min，电饭煲的功率．（2）20～30 min，电饭煲产生的总热量．3.有一台热水器有高温、中温、低温三个挡位，内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．R1＝88 Ω，R2＝22 Ω．（1）如何控制S1和S2，使热水器处于高温挡．（2）求低温挡正常工作5 min电热丝产生的热量．（3）求中温挡正常工作时热水器的功率．4.如图甲所示为小强家的多功能烘干机，该机有干衣、烘物等功能，图乙为主机内部简化电路图，R1R2为电热丝。

其主要参数如表丙所示。

（1）闭合S1，当S2拨至______时（选填“1、2”或“2、3”或“3、4”），该烘干机处于低热风挡。

（2）求电阻R2的阻值。

（3）小强发现家里的电能表上的一个参数上有污点看不清，某次他只让该烘干机单独工作时，发现高热风挡工作2min内电能表（图丁）的转盘正好转过72圈，则这个参数是多少？这2min内，电热丝R1产生的热量是多少？5.如图甲是电热水龙头，“即开即热、冷热兼用”．如图乙是它的电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2=48.4Ω，通过旋转手柄带动开关S在1、2、3之间接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换，不考虑温度对电阻丝的影响，已知该水龙头正常工作放温水时的电功率为1000W。

小专题(一) 电功率、电热的综合计算专题概述此类题目通常以电热水壶、饮水机、电热水器、电饭锅、电饭煲、电磁炉(微波炉)等常用家用电器为命题背景，通过用电器铭牌及相关介绍来提供有用信息，结合效率考查电功率、电热以及热量的计算，综合性很强，多以中考压轴题出现．(1)根据题目的已知条件和待求量，正确选用计算电热的公式，具体如下：Q ＝I 2Rt ＝IUt ＝U 2Rt. (2)正确理解热量的计算公式Q ＝cmΔt ，并注意公式各物理量的意义及单位．(3)认真审题，准确把握题目中的关键词，正确挖掘题目中的隐含条件，建立等量关系．如根据“电热器放出的热量全部被水吸收”，则有Q ＝I 2Rt ＝IUt ＝U 2Rt ＝cmΔt ；若已知加热效率η，则电热器放出的热量与水吸收的热量之间的关系有ηQ 放＝Q 吸．专题训练类型1 电热器为载体的电、热综合计算1．(滨州中考)某中学学生公寓新安装了即热式电热水器，解决了学生日常饮水需要．图表为该电热水器的部分技术参数．容积(L)50(1)该电热水器正常工作时的电流是多少安培？(2)该电热水器贮满初温为20 ℃的水后，在一标准大气压下将其烧开，则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳？(3)忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为210 V 情况下的工作，该电热水器的实际功率是多少瓦？2．(东营中考)某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220 V 、最大功率为440 W ，发热部分由调温电阻R 和定值电阻R 0组成，调温电阻R 是可变电阻，其最大阻值为110 Ω.电阻值均不受温度影响．(1)定值电阻R 0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．类型2电热器档位问题的分析3．(多选)如图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2)．下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是()A．甲的连接方式发热功率最小B．乙的连接方式发热功率最小C．丙的连接方式发热功率最大D．丁的连接方式发热功率最大4．某工厂开发研制了一种高、中、低三档家用电火锅，观察其内部结构发现是由两个相同的发热电阻丝构成．改变档位就是改变电热丝连入电路的方式．研究发现：旋动开关，当转换开关在中档位置时，发热功率为600 W，这时只有一个电阻丝连入电路．那么，当转换开关分别处于高、低两档位置时，其发热功率分别为________W和________W.5．(泰州中考)某型号的电饭锅有两档，其原理如图所示，电阻R1＝44 Ω.当开关S闭合时，电饭锅处于高温档，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温档，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍，求：(1)高温档的功率；(2)焖饭、保温时电路中的电流；(3)电阻R2的阻值．6．如图所示，是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，温控器的作用是当水沸腾后能自动断电一段时间，其中R1＝605 Ω，R2＝96.8 Ω，电热锅的部分参数如下表所示．(1)电热锅处于保温档正常工作时，锅内的水温度始终不变，则该电热锅的散热功率是多少？(2)电热锅处于高温档(切换开关接“1”)正常工作时，在标准大气压下高温加热2 kg的水，10 min内消耗多少电能？设散热功率不变，水的初温为75 ℃，则加热10 min后水的最终温度是多少？类型3综合提升7.“节能减排”是当今社会的主题，充分利用太阳能是当今社会发展的需要．太阳能热水器已经走进千家万户，如图所示是小佳家的太阳能热水器．它在晴天利用太阳能集热，在阴雨连绵的天气，则用标有“220 V 2 000 W”字样的电热管对水加热．(1)该太阳能热水器的容积为0.12 m3，当水箱装满水时，水的质量是多少？(水的密度为1.0×103 kg/m3)(2) 该热水器电热管正常工作时的电阻是多大？(3)利用太阳能将满箱水的温度从25 ℃加热到75 ℃，水吸收的热量是多少？(4)如用电热管给水加热，加热的效率为84%，则电热管把满箱水的温度从25 ℃加热到75 ℃需要消耗多少电能？这些电能可供“220 V 40 W ”的电灯正常工作多长时间？参考答案1．(1)电流I ＝P/U ＝9 680 W/220 V ＝44 A ；(2)电能W ＝Q ＝cmΔt ＝4.2×103 J/(kg·℃)×50×10－3 m 3×1.0×103kg/m 3×(100 ℃－20 ℃)＝1.68×107 J ；(3)P 实∶P 额＝U 2实∶U 2额，即P 实∶9 680 W ＝(210 V)2∶(220 V)2，解得P 实＝8 820 W ．2.(1)当调温电阻R ＝0时，电熨斗的电功率最大，根据P ＝U 2R 可得：R 0＝U 2P ＝（220 V ）2440 W ＝110 Ω；(2)当调温电阻R ＝110 Ω时，电熨斗的电功率最小，此时通过电路的电流：I ＝U R ＋R 0＝220 V110 Ω＋110 Ω＝1 A ，电熨斗的最小电功率：P′＝UI ＝220 V ×1 A ＝220 W ；(3)由图乙可知：当电熨斗功率是440 W 时，温度最高为200 ℃；当功率是220 W 时，温度最低为90 ℃；故电熨斗工作时温度的调节范围为90～200 ℃.3.BD4.1 200 3005.(1)P 高温＝U 2R 1＝（220 V ）244 Ω＝1 100 W ；(2)当开关S 断开时，电饭锅处于焖饭、保温档，保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.02倍，∴P 保温＝0.02 P 高温＝0.02×1 100 W ＝22 W ，I 总＝P 保温U 总＝22 W 220 V ＝0.1 A ；(3)R 总＝U 总I 总＝220 V0.1 A ＝2 200 Ω，R 2＝R 总－R 1＝2 200 Ω－44 Ω＝2 156 Ω.6.(1)因锅内水的温度始终不变，所以电热锅发热功率与散热功率相等，即P 散＝80 W ；(2)电热锅10 min 内消耗的电能W ＝P 加t ＝500 W ×10×60 s ＝3×105 J ，设水温变化了Δt ，根据能量守恒得(P 加－P 散)t ＝cmΔt ，代入数据有：(500 W －80 W)×10×60 s ＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg ×Δt ，解得：Δt ＝30 ℃，t ＝t 0＋Δt ＝105 ℃，由此可知，水最终沸腾，即水的最终温度是100 ℃.7.(1)m ＝ρV ＝1.0×103 kg/m 3×0.12 m 3＝1.2×102 kg ；(2)R ＝U 2/P ＝(220 V)2/2 000 W ＝24.2 Ω；(3)Q 吸＝cmΔt ＝4.2×103 J/(kg·℃)× 1.2×102 kg ×(75－25)℃＝2.52×107 J ；(4)Q 消＝ Q 吸/η＝2.52×107 J/84%＝3.00×107 J ，t ＝W/P ＝ Q 消/P ＝3.00×107 J/40 W ＝7.5×105 s ＝208.33 h.。

九年级全一册同步专题训练：电功率电热综合计算专题练习1.如图所示，是某电饭锅内部的电路简图，它们有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两档，由温控开关（电阻不计）自动控制。

煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟）后，按钮会自动弹起。

（1）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路总功率为1100W，求“烧煮电路部分”的电阻R1的阻值。

（2）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路总功率为40W，求“保温电路部分”的电阻R2的阻值。

（3）若用该电饭锅的“高温烧煮”档烧水，5min能将2kg、20℃的水加热至50℃，求水吸收的热量[c水=4.2×103J•（kg•℃）-1]。

2.图甲是某款电热水龙头。

即开即热、冷热兼用。

图乙是它的原理电路。

R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。

有关参数如下表。

不考虑温度对电阻丝的影响，（已知ρ水=1.0kg/L）请回答下列问题：（1）开关置于1-2触点时，水龙头放出的水是（选填“冷”、“温”或“热”）水。

此时电路中的电流时多少？（2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？若电热丝产生的热量全部被水吸收，则放出的热水温度多少度？（已知冷水的温度是20℃）（3）R2的电阻是多大？3.如图所示，是某种电加热器的简化电路示意图（图中1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换）。

阅读该加热器说明书可知：水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，低温挡的功率40W．试问：（1）当旋转型开关S置于2、3触点处时，电路处于高温挡还是低温挡？此时电路中的电流为多大？（计算结果保留两位小数）（2）R1的电阻值是多大？（3）该电加热器在高温挡时加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（c ×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3）水=4.24.电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能。

专项训练一热量的综合计算1.小丽为了测试汽车发动机的效率,开车以60 km/h的平均速度行驶了120 km,用去汽油25 L,已知汽油的密度为0.7×103 kg/m3,热值为4.6×107 J/kg,发动机的功率为32.2 kW,则该汽车发动机的效率为()A.23.6%B.28.8%C.36.5%D.38%2.(2020·贵州铜仁中考)质量为1.4 kg的干木柴完全燃烧,所放出的热量为J,如果这些热量的50%被质量为50 kg的水吸收,则水的温度将升高℃。

[干木柴的热值为1.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]3.将焚烧生活垃圾放出的热量用来发电,是综合利用垃圾的一种方法。

据资料显示,目前,全国每年城市生活垃圾约有1.6×108 t。

焚烧1 t垃圾可放出1.5×1010 J热量,若我国每年的城市生活垃圾全部焚烧,则放出的热量是J,这相当于kg煤炭完全燃烧放出的热量(煤炭的热值为3.0×107 J/kg)。

4.(2020·内蒙古呼和浩特中考)某品牌太阳能热水器,水箱内有200 kg的水。

水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。

(1)在阳光照射下,水的温度升高了10 ℃,求水吸收的热量。

(2)天气原因,水箱内200 kg的水,温度从90 ℃降低到50 ℃,和温度从30 ℃升高到80 ℃,水放出的热量与吸收的热量之比是多少?5.天然气灶使用方便、经济环保,备受人们青睐。

小明用天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至90 ℃,用时约10 min。

天然气的热值为3.5×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。

(1)求该过程中水吸收的热量。

(2)若该过程天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,则需要多少立方米的天然气?6.一定气压下,某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热,用字母λ表示。

人教版2020年九年级物理全一册第十八章专题强训四电、热综合计算姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、计算题1 . 有一个电热水壶，铭牌如表所示。

(不计热量的损失)求：电热水壶型号：91440电压：220V频率：50Hz功率：1000W最大水量：1kg（1）将质量为1kg、温度为20℃的一壶冷水加热到100℃，水吸收的热量是多少？（2）电热水壶正常工作多长时间才能把这壶水加热到100℃？（3）若在用电高峰期，实际电压只有200V，要把同样的这壶水加热到100℃，至少需要多长时间？（不考虑温度对电阻的影响）2 . 小军家里有一款高、低温两档电烤炉，他查看使用说明书，收集到如下信息：额定电压220V，低温档电功率880W，高温档电功率1980W，电路原理图如图所示，R1，R2代表两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：(1)在高温档正常工作时，电路中的总电流是__________A。

(2)在低温档正常工作1.5h消耗多少度电?电热丝R1的电阻多大_______?(3)若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，小军用两根“220V 550W"”的相同电热丝替代R2，你认为小军的做法能否满足要求______(请通过计算回答)。

3 . 如图甲所示电路，是滑动变阻器，是标有“”的字样的电器（不考虑阻值变化），通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象如图乙所示．闭合开关，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，恰好正常工作．求电源电压_____；滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图丙所示，求此时接入电路的阻值______．4 . 小明用一个标有“220V 1100W”的电炉烧水。

（1）该电炉的电阻是多大？（2）若此时他家的电压只有200V，这时电炉的实际功率是多少？烧水0.5h，消耗多少电能？（保留两位小数）（3）若他家电能表上标有“3000R/kW·h”字样，且表盘在10s时间内刚好转10圈，请计算说明小明家是否有别的用电器正在工作？5 . 小芸家新购置了一个电压力锅,其部分铭牌信息如图甲表所示,图乙所示为电压力锅的简化电路图,R1、R2均为电热丝,当开关接a、b触点时,满足电压力锅的不同档位,已知两个档位下电路中的电流之比为11:1．图丙是在额定电压下煮熟一锅饭的过程中,电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系．求:（1）电压力锅的额定加热电流为多少?（2）R2的阻值为多少?（3）用电高峰期,小芸关闭家中其它用电器,只让电压力锅在加热档工作2min,发现标有“3000imp/kW·h”的电能表的指示灯闪烁了100次,求此电压下电压力锅做好同样一锅饭实际需要的时间（不考虑能量损失）?6 . 为了节约用水，小宁家买来如图所示的和马桶连在一起的洗衣机，下表是洗衣机有关技术参数铭牌．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果．(1)求洗衣机脱水时的正常工作电流是多大？(2)某次洗衣服时，首次进水量为15 L，正常加热15 min水温升高了24 ℃并达到设定要求．水吸收的热量是多少？该洗衣机的效率是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]7 . 目前，我市各中小学在校园内都安装了电热饮水设备。