下载文档原格式
专题29 热电综合计算1．小刚同学家中有一台电热水器，铭牌如表：额定功率2000W加热方式电加热器额定电压（V）220类别防触电保护一类温度设定范围（℃）20﹣90净重2kg 根据铭牌所提供的信息，求：（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻和电流各是多少？（2）电热水器正常工作45min产生的热量是多少？（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？【解析】（1）由表中数据知，电热水器的额定电压220V，额定功率2000W，由P＝UI可得，正常工作的电流：I＝＝＝A≈9.09A；由欧姆定律可得，正常工作的电阻：R＝＝＝24.2Ω；（2）电热水器正常工作45min产生的热量：Q＝W＝Pt＝2000W×45×60s＝5.4×106J；（3）不考虑电热丝电阻随温度的变化，由P＝可得，实际电压为198V时的实际功率：P实＝＝＝1620W。
答：（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻为24.2Ω，电流为9.09A；（2）电热水器正常工作45min产生的热量是5.4×106J；（3）电热水器在用电高峰时的实际功率为1620W。
2．如图甲所示为一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌如表所示（“高温”挡功率空出），如图乙所示为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1、断开S2时为低温挡。
额定电压220V额定功率低温挡550W中温挡1100W高温挡质量5kg四个轮接触地面总面积10cm2（1）低温挡正常工作时的电阻是多少？（2）高温挡正常工作时的总电流是多少？（3）若某房间空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）且保持不变，用该电暖器的高温挡正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间内的空气温度升高到多少℃？【解析】（1）由铭牌可知，低温挡电热器正常工作时的功率为550 W，家庭电路电压为220 V，则R1＝＝＝88Ω；（2）分析电路图可知，开关S2闭合时为中温挡，开关S1、S2同时闭合时为高温挡，此时R1和R2并联连入电路，总功率为：P＝P1+P2＝550 W+1100 W＝1650 W，则高温挡正常工作时电路中的电流为I＝＝＝7.5 A（3）t＝20 min＝1200 s用电器高温挡工作20 min放出的热量为：Q放＝W＝P高温t＝1650W×1200 s＝1.98×106 J则空气吸收的热量为Q吸＝Q放η＝1.98×106 J×50%＝9.9×105 J由Q吸＝cm△t可得：升高的温度为：△t＝＝＝15℃。
专题十二 电学综合计算题题型一：电学基础计算1．（2021·广东中考真题）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S ，将滑动变阻器R 的滑片P 由a 移动到b 时，R 0的电功率和电流的P-I 关系图像如图乙所示，求： （1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值。
【答案】（1）9V ；（2）72欧 【详解】解：（1）当滑片P 在b 端时，只有R 0工作，电流最大为b 0.5A I =电源电压为b 4.5W =9V 0.5A P U I == （2）R 0的阻值为0b 9V 18Ω0.5AU R I === 当滑片P 在a 端时，电阻最大，电流最小，此时a 0.1A I =总电阻为a 9V 90Ω0.1AU R I ===总 滑动变阻器最大电阻为0=90Ω18 Ω72ΩR R R -=-=总滑答：（1）电源电压为9V ；（2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
2．（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V ，灯泡标有“2.5V0.5A”字样（灯阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω1A ”字样， （1）求灯泡正常发光时的电功率；（2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）该电路设计是否有缺陷?如有，请给出解决办法。
【答案】（1）1.25W ；（2）7Ω；（3）见解析 【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电功率P L =U L I L =2.5V×0.5A=1.25W（2）灯泡正常发光时通过电路的电流是0.5A ，滑动变阻器接入电路的阻值L 6V V=0.5AU U U R I I -==滑滑-2.5=7Ω （3）因为当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻不为零，所以不足是：再移动滑动变阻器的滑动片时，可能会使灯泡烧坏；改进的措施：串联一个保护电阻。
答：（1）灯泡正常发光时的电功率是1.25W ；（2）灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值是7Ω； （3）见解析。
专题34 热电力综合计算问题放心练(共20道题)一、选择题1.某无人驾驶的汽车质量为1t，在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是汽车重力的0.2倍，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。
取g=10N/kg。
则下列计算结果正确的是（）A.汽车行驶过程中受到的阻力是2000NB.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107JC.汽车牵引力做功的功率是30kWD.汽车发动机的效率是20%2．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车（如图）已经初步投放使用。
[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg），下列结论正确的是（）A.氢燃料是不可再生能源；B.质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；C.若将质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度为50℃；D.某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶300s。
3.（力电热综合原创改编题）如图甲是电子秤的原理图。
电源电压恒为24V，定值电阻R0=60Ω，压力传感器R x的阻值随所受压力F变化的图象如图乙，压力传感器表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积是2×10﹣4m2（取g=10N/kg，托盘和压杆的质量忽略不计）。
则下列结论正确的是（）甲乙A.托盘里的物体质量越大，压力传感器的阻值越大；B.当通过压力表电流为0.2A时，压力传感器上方托盘里物体的质量是40kg；C.当压力为400N时，通电100s，R0产生的焦耳热为420J；D.当压力为200N时，通电700s，R0产生的焦耳热能使质量为0.1kg的水温升高1℃。
专题30 多档位问题与力、电、热综合计算1．家用普通压力锅因为设计缺陷存在很大的安全隐患，最新推向市场的电热安全压力锅彻底解决了困扰了消费者多年的安全问题；省时省电（比普通电饭锅节电30%以上）又便捷安全。
如图所示是某款电压力锅及铭牌，请回答下列问题：额定电压220V额定容量5L额定功率1000W工作压力50～80kPa工作频率50Hz型号M50（1）你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？（2）该电压力锅正常工作时电流多大？（小数点后保留两位）（3）在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，水吸收了多少热量？（已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃））（4）小丽发现使用电压力锅炖肉时锅内温度很高，但导线处温度没有升高，请你帮他分析产生这种现象的原因是什么？【解析】（1）该电压力锅应该选用三孔插座，是为了防止压力锅的金属外壳因漏电而发生触电事故，故使用比两孔插座中多出的一个接地孔的三孔插座；（2）已知：U额＝220V，P额＝1000W；则由P＝UI可得电压力锅正常工作时电流为：I＝＝≈4.55A；（3）水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（120℃﹣30℃）＝1.134×106J；（4）导线与电压力锅串联，通过的电流和通电时间均相同，电压力锅的电阻大于导线的电阻，由Q＝I2Rt可知电压力锅产生的热量多、温度很高，而导线处温度却不太高。
答：（1）三孔插座，将电压力锅的金属外壳接地，防止金属外壳漏电时发生触电事故；（2）该电压力锅正常工作时电流为4.55A；（3）在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，水吸收了1.134×106J 的热量；（4）导线与电压力锅串联，通过的电流和通电时间均相同，电压力锅的电阻大于导线的电阻，由Q＝I2Rt可知电压力锅产生的热量多、温度很高，而导线处温度却不太高。
专题15 电功、电功率的计算考点一 根据tWP =计算电功率（包括电能表测量电功率） 1．图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（ ）A ．电能表是计量电功率的仪器B ．该家庭在这段时间内总共用电 2000kW •hC ．1kW •h 相当于3.6×105JD ．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5kW •h 【解析】A ．电能表是测量电功的仪表，故A 错误；B ．由图可知，5月初电能表的示数W 1＝1042.8kW •h ，6月初电能表的示数W 2＝1242.8kW •h ，则该家庭在这段时间内总共用电W ＝W 2﹣W 1＝1242.8kW •h ﹣1042.8kW •h ＝200kW •h ，故B 错误；C ．电能表的计量单位是kW •h ，1kW •h 相当于3.6×106J ，故C 错误；D ．1200r/（kW •h ）表示每消耗1kW •h 的电能，电能表的转盘转1200转，则该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能W ′＝kW •h ＝0.5kW •h ，故D 正确。
故选：D 。
2．5G 手机能够传输高质量视频图像，功能要比4G 更先进，频带利用率更高，速度更快。
以下为某5G 手机的主要参数，该手机正常通话10min ，消耗的电能是（ ）手机类型主屏参数电池规格摄像头像素正常通话时电流5G手机 6.5英寸2400×1080像素3.7V4000mA•h锂电池6400万像素400mAA．53280J B．888000J C．888J D．14.8J【解析】通话时的电流：I＝400mA＝0.4A，通话时间：t＝10×60s＝600s，电压：U＝3.7V，消耗的电能：W＝UIt＝3.7V×0.4A×600s＝888J。
故选：C。
3．一个手机充电的移动电源（俗称“充电宝”）输入电压为5V，容量为6000mA•h，则该移动电源充电后最多储存的电能是（）A．3.0×104J B．30kW•hC．1.08×105J D．1.08×102kW•h【解析】该移动电源充电后最多储存的电能是：W＝UIt＝UQ＝5V×6000×10﹣3A×3600s＝1.08×105J。
2021年中考物理《电学综合计算》专题类型一简单电路计算1.某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器,其工作原理如图1所示。
其中M、N均为绝缘材料,将N固定在地面上,P、Q间是可伸缩导线(电阻不计),弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为12 V,拉力F竖直向上。
闭合开关S,当拉力为10 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为2 V。
(1)拉力F为10 N时,求R2接入电路的阻值大小。
(2)拉力F为10 N时,求10 s内R1产生的热量。
(3)已知拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系,即F=kR2,求k的数值,拉动M,当电压表示数为8 V时,求拉力F的大小。
2.如图2甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5 V,图乙是该灯泡的I-U图像。
闭合开关S,把电源电压调到4 V,此时R2的功率为0.8 W。
(1)求通过R2的电流。
(2)若小灯泡正常发光,则1 min内电流在R1上做的功是多少?(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2电流为0.1 A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?3.小明家附近不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中电能表[规格为3000 r/(kW·h)],如图3所示。
电水壶的规格为“220 V 1210 W”,电水龙头的规格为“220 V 2420 W”。
当电路中单独使用电水壶烧水时,电能表转盘转动110 r,用时120 s。
在电路中单独使用电水龙头洗漱时,用时180 s。
导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。
求:(1)电水壶和电水龙头的电阻。
(2)导线的电阻。
(3)在洗漱时,导线上产生的热量。
类型二开关切换电路计算4.如图4所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“2.5 V 0.75 W”字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25 Ω,R2=35 Ω,当S1、S2都断开时,小灯泡正常发光。
一、初中物理电功率的综合计算问题1．如图甲所示的电路中，电源电压U 保持不变，R 0为定值电阻。
闭合开关，电流表A 的示数为I ，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2；将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端，U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示；则下列说法正确的是（ ）A ．电源电压为5.5 VB ．滑片在最右端时，定值电阻R 0的功率为6WC ．滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD ．电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题（一)【答案】B【解析】【分析】【详解】由图可知，灯泡L 与R 0、R 组成串联电路，电压表V 2测量L 两端的电压，电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压，当电流表的示数变大时，电压表V 2变大，电压表V 1变小，所以U 2-I 的图线为BQ ， U 1-I 图线应该为AQ ；ABC ．由图像乙知，Q 点U 1和U 2相等，则此时滑动变阻器两端的电压为零，电阻为零，电压表的示数都是3V ，电路中的电流为2.0A ，所以03V 2.0R U +=电源…①当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的电流最小为1.0A ，由图像知：电压表V 1的示数为4.5V ，电压表V 2的示数为1V ，所以04.5V 1.0=R U +电源…②由①②得：U 电源=6V ，R 0=1.5Ω，故A 错误；此时滑动变阻器两端的电压为12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑滑动变阻器的最大阻值为3.5V ===3.5Ω1.0AU R I 滑滑大小 故C 错误；滑片在最右端时，U 1和U 2相等都是3V ，电路中的电流为2.0A ，已知R 0=1.5Ω，定值电阻R 0的功率为2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯故B 正确；D ．通过灯泡的电流增大时，灯泡两端的电压变大，温度升高，灯丝的电阻变大，故D 错误。
故选B 。
专题32 电功率综合计算题重点练 (共6道题)1.（2020湖北襄阳）在如图所示的电路中，电源电压为6V ，电阻1R 的阻值为10Ω，滑动变阻器2R 上标有“30Ω2.5A ”字样。
闭合开关S ，电流表A 的示数为0.9A ．求：(1)此时通过电阻1R 的电流； (2)此时滑动变阻器2R 消耗的电功率。
【答案】(1)0.6A ；(2)1.8W 【解析】(1)由电路图知，1R 与2R 并联，电流表测干路的电流；由欧姆定律U I R=可得，通过1R 的电流 116V 0.6A 10ΩU I R === (2)根据并联电路电流的规律可得通过2R 的电流210.9A 0.6A 0.3A I I I =-=-=2R 消耗的电功率为26V 0.3A 1.8W P UI ==⨯=答：(1)此时通过电阻1R 的电流为0.6A ；(2)此时滑动变阻器2R 消耗的电功率为1.8W 。
2.（2020贵州毕节）如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L 标有“2.5V 0.75W ”的字样，R 1、R 2为定值电阻，其中R 1＝25Ω，R 2＝35Ω，当S 1、S 2都断开时，小灯泡正常发光。
（忽略温度对电阻的影响）(1)求电源电压；(2)当S 1闭合，S 2断开时，求电流表示数的大小；(3)当S 1、S 2都闭合时，求整个电路通电210s 产生的热量。
【答案】(1) 13V ；(2) 0.37A ；(3) 2433.6J【解析】(1)当S 1、S 2都断开时，小灯泡L 与R 2串联，小灯泡正常发光，根据小灯泡L 标有“2.5V 0.75W ”，电路中的电流：L L L 0.75W 0.3A 2.5V P U I I ===＝ 由U I R=可得R 2两端的电压 220.3A 35Ω10.5V U IR ⨯＝＝＝电源的电压等于小灯泡两端电压与R 2两端电压之和，L 2 2.5V 10.5V 13V U U U ++＝＝＝ ；(2)当S 1闭合，S 2断开时，小灯泡L 短路，R 1断开，只有R 2接入电路，由U I R=可得电流表示数： 2213V 0.37A 35ΩU I R ==≈ (3)当S 1、S 2都闭合时，R 1、R 2并联，整个电路通电210s 产生热量： 221(13V)210s=251Ω419.6J U Q t R ==⨯ 222(13V)210s=315Ω014J U Q t R ==⨯ 121419.6J 1014J 2433.6J Q Q Q ++＝＝＝3.（2020牡丹江鸡西）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L 标有“12V 6W ”的字样，其电阻不随温度变化，R 为定值电阻。
专题29 热电综合计算1．小刚同学家中有一台电热水器，铭牌如表：额定功率2000W加热方式电加热器额定电压（V）220类别防触电保护一类温度设定范围（℃）20﹣90净重2kg 根据铭牌所提供的信息，求：（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻和电流各是多少？（2）电热水器正常工作45min产生的热量是多少？（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？【解析】（1）由表中数据知，电热水器的额定电压220V，额定功率2000W，由P＝UI可得，正常工作的电流：I＝＝＝A≈9.09A；由欧姆定律可得，正常工作的电阻：R＝＝＝24.2Ω；（2）电热水器正常工作45min产生的热量：Q＝W＝Pt＝2000W×45×60s＝5.4×106J；（3）不考虑电热丝电阻随温度的变化，由P＝可得，实际电压为198V时的实际功率：P实＝＝＝1620W。
答：（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻为24.2Ω，电流为9.09A；（2）电热水器正常工作45min产生的热量是5.4×106J；（3）电热水器在用电高峰时的实际功率为1620W。
2．如图甲所示为一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌如表所示（“高温”挡功率空出），如图乙所示为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1、断开S2时为低温挡。
额定电压220V额定功率低温挡550W中温挡1100W高温挡质量5kg四个轮接触地面总面积10cm2（1）低温挡正常工作时的电阻是多少？（2）高温挡正常工作时的总电流是多少？（3）若某房间空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）且保持不变，用该电暖器的高温挡正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间内的空气温度升高到多少℃？【解析】（1）由铭牌可知，低温挡电热器正常工作时的功率为550 W，家庭电路电压为220 V，则R1＝＝＝88Ω；（2）分析电路图可知，开关S2闭合时为中温挡，开关S1、S2同时闭合时为高温挡，此时R1和R2并联连入电路，总功率为：P＝P1+P2＝550 W+1100 W＝1650 W，则高温挡正常工作时电路中的电流为I＝＝＝7.5 A（3）t＝20 min＝1200 s用电器高温挡工作20 min放出的热量为：Q放＝W＝P高温t＝1650W×1200 s＝1.98×106 J则空气吸收的热量为Q吸＝Q放η＝1.98×106 J×50%＝9.9×105 J由Q吸＝cm△t可得：升高的温度为：△t＝＝＝15℃。
答：（1）低温挡正常工作时的电阻是88Ω；（2）高温挡正常工作时的总电流是7.5A；（3）此房间内的空气温度升高到15℃。
3．某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。
热水器内装有30kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。
（c水＝4.2×103J/（kg•℃））求：（1）热水器把水从20℃加热到50℃时，水吸收的热量是多少J？（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电路中电流是多少A？电阻R1的阻值是多少Ω？（3）开关S1闭合，S2接a点时，电热水器在快加热工作状态下正常工作，若此时热水器通电300s所消耗的电能是多少J？【解析】（1）依题意知水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（50℃﹣20℃）＝3.78×106J；（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，只有R1连入电路，电路中电流为：I＝＝＝5.5A，R1的阻值为：R1＝＝＝40Ω；（3）当开关S1断开，S2接b点时，电热水器处于保温工作状态，此时R1和R2串联，电路中的总电阻为：R串＝＝＝80Ω根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为：R2＝R串﹣R1＝80Ω﹣40Ω＝40Ω；当开关S1闭合，S2接a点时，电热水器处于快加热工作状态，R1和R2并联此时电路总电阻为：R并＝＝＝20Ω加热时的功率为：P加＝＝＝2420W，通电300s所消耗的电能为：W＝P加热t′＝2420W×300s＝7.26×105J。
答：（1）热水器把水从20℃加热到50℃时，水吸收的热量是3.78×106J；（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电路中电流是5.5A，电阻R1的阻值是40Ω；（3）开关S1闭合，S2接a点时，电热水器在快加热工作状态下正常工作，若此时热水器通电300s所消耗的电能是7.26×105J。
4．小华家买来一个电热饮水机，如图是饮水机的简化示意图和铭牌参数。
S是温控开关，当S、S1都闭合时为加热状态，S断开，S1闭合为保温状态。
请你帮她求出：[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（1）饮水机将一满箱初温为20℃的水加热到90℃需要吸收的热量；（2）电阻丝R1的阻值；（3）在正常加热状态工作时，加热5min需要消耗的电能。
【解析】（1）由由图知一箱水的体积为V＝2L＝2×10﹣3m3，根据ρ＝知，水的质量为：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（90℃﹣20℃）＝5.88×105J；（2）当S断开、S1闭合时，电路为R2的简单电路，电阻较大，根据P＝UI＝知饮水机处于保温状态，当S、S1闭合时，两电阻并联，并联时总电阻较小，根据P＝UI＝知饮水机处于加热状态，根据并联电路电功率的规律知，R1的电功率为：P1＝P加热﹣P保温＝1000W﹣32W＝968W，根据P＝UI＝知，电阻丝R1的阻值为：R1＝＝＝50Ω；（3）由P＝可得，加热5min需要消耗的电能：W＝P加热t′＝1000W×5×60s＝3×105J。
答：（1）饮水机将一满箱初温为20℃的水加热到90℃需要吸收的热量为5.88×105J；（2）电阻丝R1的阻值为50Ω；（3）在正常加热状态工作时，加热5min需要消耗的电能是3×105J。
5．洗碗机是自动清洗餐具的机器。
某型号家用洗碗机工作程序为：按下“启动”按钮注水口打开给水箱自动注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序自动，热水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。
图甲为该洗碗机加热电路简图；图乙为该洗碗机某次正常工作时的P﹣t图像。
设水箱中水的初温为20℃，加热效率为70%。
求：（1）不计水的电阻，发热电阻R的阻值；（2）该洗碗机正常洗一次消耗多少千瓦时的电能；（3）已知人工洗一次碗用16kg的水，则改用该洗碗机洗碗，一次可以节约多少千克的水。
【解析】（1）由图乙可知，洗碗机加热时的功率P加热＝1000W，由P＝UI＝可得，发热电阻的阻值：R＝＝＝48.4Ω；（2）洗碗机注水时不消耗电能，由图乙可知，洗碗机加热时的功率为1000W，工作的时间为21min，洗碗机加热时消耗的电能：W加热＝P加热t加热＝1000W×21×60s＝1.26×106J，洗碗机清洗喷淋时的功率为120W，工作时间为60min，洗碗机清洗喷淋时消耗的电能：W清喷＝P清喷t清喷＝120W×60×60s＝4.32×105J，洗碗机排水的功率为60W，工作的时间为1min，由P＝可得，洗碗机排水时消耗的电能：W排＝P排t排＝60W×60s＝3.6×103J，该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能：W＝W加热+W清喷+W排＝1.26×106J+4.32×105J+3.6×103J＝1.6956×106J＝0.471kW⋅h；（3）由η＝×100%可得，加热过程中水吸收的热量：Q吸＝W加热η＝1.26×106J×70%＝8.82×105J，由Q吸＝cm（t﹣t0）可得，水箱注满水时水的质量：m水＝＝＝7kg，人工洗一次碗用16kg的水，则改用该洗碗机洗碗，一次可以节约水的质量：△m＝m水′﹣m水＝16kg﹣7kg＝9kg。
答：（1）发热电阻为48.4Ω；（2）该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能是0.471kW⋅h；（3）已知人工洗一次碗用18kg的水，则改用洗碗机洗碗，一次可以节约9kg的水。
6．近来网上热卖的空气炸锅，可以不用或少用油制作炸制食品。
实际就是利用风扇将电热管产生的热量吹向食品进行加热，形象一点就是在锅里放了一台吹风机，用热风吹食物。
其内部电路原理如图，相关参数如表。
试求：额定电压220V电源频率50HZ热风功率1210W冷风功率110W（1）热风加热时电路中的总电流。
（2）热风加热5min，整个电路消耗的电能。
（3）正常工作时电热管R的电阻。
（4）图中电动机线圈的电阻为10Ω，1min内电流通过电动机线圈产生的热量。
【解析】（1）由表格数据可知，热风功率P热＝1210W，根据P＝UI可得，热风加热时电路中的总电流：I＝＝＝5.5A；（2）热风加热5min＝300s，整个电路消耗的电能：W＝P热t＝1210W×300s＝3.63×105J；（3）由电路图结合题意可知，热风加热时电风扇和电热丝R并联同时工作，冷风时只有电风扇工作，由表格可知，冷风功率为P冷＝110W，则通过电动机的电流为：I2＝＝＝0.5A，由并联电路的电流特点可得，正常加热时通过电热管的电流：I1＝I﹣I2＝5.5A﹣0.5A＝5A，由欧姆定律I＝，正常工作时电热管的电阻；R＝＝＝44Ω；（3）1min＝60s内电流通过电动机线圈产生的热量：Q放＝I22 R线圈t＝（0.5A）2×10Ω×60s＝150J。
答：（1）热风加热时电路中的总电流为5.5A；（2）热风加热5min整个电路消耗的电能为3.63×105J；（3）正常工作时电热管的电阻为44Ω；（3）1min内电流通过电动机线圈产生的热量为150J。
7．图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。
