电热器效率问题(二)

效率的计算专题回顾功率、机械效率的概念，能区别功率和机械效率。

功率：P =w / t =Fv 电功率：P=w/t=u 1（对于电热器P = U /R=I R ） 机械效率：n =可有/可总=可输出/W 输出=P 有/P 总（说明：对任何一个机械或工具，输入它 的能量用来做总功，由它输出的能量用来做有用功 ） 例：下列说法中正确的是 （） A.机械效率越高的机械做功越快 B.机械效率越高的机械做功越多 C.功率越大的机械做功越快 D.功率越大的机械做功越多 （一）、热效率 1现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料一一秆浆煤。

若燃烧秆浆煤，使 的水温度升高到 80C 。

（热值为2.4 X 107j/kg ）求： （1）水需要吸收的热量。

（1.26 X 107j ） 50kg 、 20C （2）若这些热量需要完全燃烧 1.75千克秆浆煤，在此过程中，被水吸 收热效率为多少？。

（二）、光电转化效率 2、用长征三号”发射的某航天器，它的一部分光电池板面积 S =8m 2,正对太阳能产生 U =120 V 的电压，为工作舱提供l=10A 的电流•若太阳光照射处每1m 2面积上获得的太阳辐射功率 P o =1.O X 03W ，试估算该光电池的光电转换效率 n 是多少？ （提示：n =W 电/W % = P 电/P 光） 3、如果太阳光照射到地面时的辐射功率为 光能为1000J ）,太阳能电池光电转换率为 电池板的面积为多大？ 21000J/（ s • m ）（每一秒钟辐射在每 1平方米上的 8%,太阳能电池的输出功率为 40W ，则太阳能 工作电压/V 工作电流/A 太阳能电池板的光 电转化效率 30 4 30 %4、“嫦娥一号”卫星上有两块太阳能电池板。

展开时每块长为 6m ，宽为0.5 电池板将太 阳能转化为电能，供卫星上的仪器工作，同时还给卫星上的蓄电池充电。

有关参数见下表 （1）两块太阳能电池板连续充电10h ，既保证了卫星上的所有仪器正常工作，又可将蓄电 池充满。

备战2020九年级物理基础演练——电热的计算考点一：电热水壶1.电热水壶中装入1.5kg20℃的凉水，通电正常工作6min即被烧开至100℃．已知水的比热容c=4.2×103J/（kg∙℃），请你根据下表和题目所提供的信息．求：（ 1）该过程中水吸收的热量．（2）热水壶烧水这6min消耗的电能．2.小刚同学在家中准备测量图所示的电热水壶的热效率。

他把家中其他用电器都与电源断开，仅让该电热水壶给水加热。

加热一段时间后，把壶中质量为 1kg的水从 20℃加热到100℃；加热前、后电能表示数如图所示。

求：（c水=4.2×103J/（kg∙℃））（1）水吸收的热量（2）电热水壶的热效率。

3.小明家新买了一个电热水壶，其铭牌如表所示，求：（1）电热水壶正常工作时，发热板的电阻是多少？（2）小明家安装的电能表如图所示，某次家中只有热水壶在工作，在2min内电能表的转盘转了90转，求此时该水壶的实际功率。

（3）用这个水壶将初温为20℃的满壶水煮沸，水吸收的热量是多少？[气压为1个标准大气压，水的比热容c=4.2×103J/（kg∙℃）]。

（4）若热水壶效率是80%，在额定电压下使用，要加热多长时间才能把水煮沸？4.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。

如图是某款养生壶及其铭牌，求：（1）养生壶正常工作时的电阻；（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间；【c水=4.2×103J/（kg∙℃）】（3）用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1kg水从20℃加热到85℃，实际用时363s，通过电能表测得此过程共耗电3.726×105J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。

（设养生壶的电阻和加热效率不变）。

考点二：开关型动态电路1.如图所示，电源电压12V，R1=10Ω，R3=50Ω．（1）只闭合开关S2，1min内R3产生的热量是多少？（2）只闭合开关S3，R1的功率是1.6W，R2的阻值是多少？（3）同时闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数是多少？2.如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R1、R2是定值电阻，当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为3V，电流表的示数为0.1A；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.6A；电阻R2的电功率是3.6W．请求：（1）电阻R1的电阻值为______ Ω，电源电压______ V．（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量．（3）当开关S、S1、S2都闭合，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电功率．3.如图甲是定值电阻R0和有“6V6W”灯泡L的信息图象。

中考物理总复习《“电热器挡位”分类计算》专项测试卷（含答案）学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________（一）串联类型：1.如图所示，图甲是某种电热饮水机的简化电路示意图，图乙是其有关参数，它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）。

则：（1）温控开关S0断开时饮水机处于什么状态？（2）R1、R2的阻值是多大？（3）若在用电高峰期，该饮水机实际工作电压只有200V，则其实际加热功率多大？2.肠粉是一种广东非常出名的汉族传统小吃，属于粤菜系，源于唐朝的泷洲。

如图甲所示的迷你电热肠粉机，通过加热水，产生大量水蒸气，两分钟就可以将米浆固化成肠粉。

此肠粉机有工作和待机两个模式，其内部简化电路如图乙所示，将该机器单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。

正常工作8min，电能表指示灯闪烁800次，刚好将1.5kg 的水从20℃加热到100℃，产生高温水蒸气。

已知该机待机功率为22W，R1、R2用于发热的定值电阻，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。

（1）肠粉机正常工作8min所消耗的电能；（2）肠粉机正常工作时的热效率；（3）R1的阻值。

3.下表是某款两挡位电火锅的有关参数，如图甲是其简化电路图，R1和R2为阻值额定电压U/V电火锅挡位额定功率P/W低温250220高温8801（2）电火锅正常工作时，用低温挡将2kg的水从60℃加热到70℃，求此过程中水吸收的热量。

（3）电火锅正常工作时，分别用低温挡和高温挡将质量为2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示。

请通过计算比较使用高温挡还是低温挡更节能。

4.图甲是某型号的梳妆防雾镜，玻璃背面粘有等大的电热膜，接通电路时镜面升温，驱除水雾，便于成像，该防雾镜的相关数据如表：【c＝0.75×103J/（kg•℃）】（1）求防雾镜正常工作时的电流；（2）正常工作250s，可使玻璃镜面平均温度升高22℃，求电热膜的加热效率；（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，能使电热膜的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要，请求出R的最大阻值。

[为什么热机的效率总小于1]热机效率小于1的原因提高热机效率的途径：
（1）燃料尽可能燃烧
（2）尽量减少各类热量的损失
（3）在热机的设计和制造上，采取先进技术
（4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。

热机的效率
机械效率、热效率、热机的效率的计算方法：
效率问题是中考的热点问题，例如前面我们学习简单机械时的机械效率、太阳能热水器的吸热效率、炉子的放热效率等。

1．机械效率：，其中W有用指有用功，即对人们有用的功；W总指利用机械做的总功。

2．热效率：，其中Q有用指有效利用的热量，E指总能量。

如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q总=mq)；如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量；如果是电热器，则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。

3．热机的效率：，其中W有用指用来做有用功的那部分能量，Q总指燃料完全燃烧释放的能量。

温室效应和热岛效应
1．温室效应：温室效应指的是地球表面一些气体(如二氧化碳、氟氯烃、甲烷、氮氧化物、低空臭氧等)吸收部分的太阳辐射能量后，转化成
内能释放到地球表面而不能散去．于是造成地表温度升高的效应。

2．热岛效应：起城市“热岛效应”的主要原因有：
①工厂、交通工具等散发出大量的热量；
②城市的建筑物、马路上的砂石的比热容小，相同日照条件下升温快；
③城市中水少，使热量不能被充分吸收；
④楼群林立．难以形成空气对流，主要的改进措施有：植树造林、建
绿地和人工湖等。

热机的效率。

2023年中考物理专题训练——电器的效率的计算1.有一额定功率为2000W的电热水器，内装20kg的水，通电后持续正常加热25min，水的温度从20∘C升高到50∘C。

已知c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)，求：(1) 水吸收的热量；(2) 电热水器的热效率。

2.“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。

同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。

如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。

同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6∘C。

已知后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8×103J/(kg⋅∘C)，求：(1) 除霜模式下，电路中的电流。

(2) 除霜模式下，电路的加热效率。

3.某电热水器，其额定功率为2000W，额定电压为220V将储水箱中50kg、30∘C的水加热到50∘C，c=4.2×103J/(kg⋅∘C)。

水(1) 水吸收的热量是多少？(2) 加热这些水电热水器共用了50min，求此电热水器的发热效率。

4.小华用电能表测量家中50L电热水器的电功率和热效率，他将家中其它用电器与总电源断开，仅让电热水器工作。

将热水器注满水后，通过观察液晶屏得知水的温度为30∘C，一小时后观察水的温度达到了60∘C，加热前后电能表示数如图所示，求：(1) 该电热水器的电功率；(2) 该电热水器的热效率。

5.小华家额定功率为2000W的电热淋浴器，水箱装满30kg水后连续正常加热2100s。

水的温度由20∘C升高到50∘C。

已知c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)，求：(1) 加热过程中水吸收的热量。

(2) 此过程电热淋浴器的热效率。

6.图甲所示的是一款家用调温电热养生壶，其功率可以在一定范围内调节。

图乙是它的简化电路图，滑动变阻器R1和定值电阻R2均为加热电热丝，已知电阻R2的阻值是55Ω，滑动变阻器R1=4×103J/(kg⋅∘C)）求：的最大阻值是165Ω。

人教版九年级上册物理第十八章电功率计算专项练习Ⅱ一、计算题。

1．某保温电热水壶电路如图所示，S是温控开关，R1为加热器。

当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是5A；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时电热水壶的电功率为165W．（不考虑温度对电阻阻值的影响），求：（1）加热电阻R1的阻值是多大？（2）在保温状态下，通过电阻R2的电流是多少？（3）电阻R2的阻值是多大？2．甲、乙两个家用电热器接入如图所示的家庭电路中，当两电键都闭合时，干路中的电流为4.5安，通过甲用电器的电流为0.3安。

求：（1）通过乙电热器的电流；（2）甲电热器在10秒内电流做的功。

3．如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：（1）灯泡L的额定功率是多少？（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是多少？（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？4．某学校教学楼有一额定电压为220V 的电热水器，它的工作电路如图所示，已知电阻R2＝217.8Ω，电源电压保持220V不变，当S1、S2均闭合时，电热水器处于加热状态，消耗的功率为2kW．只闭合S1，电热水器处于保温状态。

求：（1）电阻R1的阻值；（2）电热水器处于保温状态消耗的功率；（3）电热水器处于加热状态时，将5kg水从18℃加热到98℃所需的时间[不计热损失，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。

5．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。

请问：（1）当S闭合时，饮水机处于（选填“加热”或“保温”）状态，此时电路中的电流是多大？（2）电热丝R1的电阻是多大？（3）饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要多长时间？（假设电能全部转化为水的内能）6．小明家电热水器的简化电路图如图所示，S1是手动开关，置于热水器水箱外部；S2是温控开关，置于热水器水箱内部。

2021年中考物理考点提升训练——热学、电学综合计算1．（2021鞍山模拟）如图表是从某电热饮水机说明书上收集到的信息。

当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。

为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水（装满）从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转（r）．不考虑温度对阻值的影响；根据以上信息，求：（1）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。

（2）饮水机此加热过程中的热效率（η＝×100%）。

（3）饮水机加热时的实际电压。

2．（2021抚顺模拟）有一只电热水壶，其铭牌上标有“220V 1210W”的字样，不考虑温度对电阻的影响，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg。

求：（1）它正常工作时通过电阻丝的电流有多大。

（2）它正常工作时电阻丝的电阻有多大。

（3）当实际电压为220V时，该电热水壶的效率为80%，在一标准大气压下将壶内1kg的水由20℃加热至沸腾，加热多少分钟。

3．（2021娄底模拟）学校购置了一批温热型饮水机，配置每个班级。

其电路图和铭牌如图所示。

小东查阅说明书了解到，通电后开关S和S0闭合饮水机进入加热状态；当瓶胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止，S0断开而进入保温状态；当胆内水的温度下降到60℃时，加热状态就又会自动启动。

请解答以下问题：（1）饮水机在加热状态下正常工作的电流是多大？电热丝R2的规格？（2）小东同学通过观察发现：瓶胆内装满初温20℃的水，通电后正常工作，加热状态10min 后停止，间隔15min后加热状态又启动。

求饮水机在这25min工作过程中消耗的电能和对外损失的能量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（3）根据以上信息从物理学的角度对这种温热型饮水机进行合理评价。

关于初中物理中的效率问题1、机械效率：是指有用功在总功中所占的比值。

表达式：η=W有/W总ｘ100%=Gh/Fs ｘ100%=G/nf ｘ100%例1、如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。

已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，物体被匀速拉动的距离为1m。

当物体质量为2Kg时，滑轮组的机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。

求：（1）物体质量为2Kg时，在水平面上受到的滑动摩擦力；（2）动滑轮的重力；（3）物体质量为10Kg，以0.1m/s的速度匀速运动时，拉力F的功率。

例2、如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%。

要使动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的物块的个数为多少？例3、质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100KW，车上装有6t的砂石。

汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20KW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2Kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。

G-10N/Kg，试问：（1）1.2Kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（汽油的热值为4.5ｘ107J/Kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？2、热机效率：热机是用来对外做功的，所以热机的效率表示为：η=W有/Q放ｘ100%=Fs/mq ｘ100%。

例1、如图所示，小轿车的质量为1.5t（含油箱内18Kg的汽油）。

暑假期间，小杰乘坐着这辆轿车走高速公路到某地旅游，路程为300Km。

假设轿车匀速直线行驶，受到的阻力为车重的0.1倍。

已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6ｘ107J/Kg，g=10N/Kg。

请运用所学知识解答下列问题：（1）轿车到达目的地牵引力所做的功是多少？（2）通过计算说明该小轿车在行驶途中是否需要加油？（3）观察小轿车的外形，判断小轿车在水平路面高速行驶和静止时，哪种情况下对地面的压力大，并说明原因。

初中物理计算题提高训练——比热容、热量和热机效率1、质量为2kg的某种物质，吸收×104J的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg·℃)2、（2011·北京）某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。

求这些水吸收的热量。

[水的比热容为×103J/(kg·℃)]4、（2011·福建福州）福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少（柴油的热值q＝×107J/kg）5、如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌，请你根据图中所提供的信息完成以下问题：（1）图乙中观察壶内水位的玻璃管利用原理来工作。

（2）已知壶中装满水时水位高为10cm，此时水对水壶底的压强是多少（3）把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开，水需要吸收多少热量（4）在不计热量损失的情况下，电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间(c水=×103J/（kg·℃）、 g=10N/kg)6、据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。

若燃烧1t生活垃圾可以放出×1010J的热量，（ρ水=×103kg／m3，c水=×103J／(kg·℃)，q焦碳=×107J／kg）问：（1）×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量（2）×1010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20℃加热到沸腾8、（2011·天津）小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。

压轴专题19 电热综合一．计算题（共16小题）1．（2019•泰安）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。

其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流Ig＝15mA，其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3，均置于储水箱中，U2＝220V，加热时的功率P加热═2200W，保温时的功率P保温＝110W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水的比热容，c水＝4.2×103J/（kg•℃），水箱内最低温度为0℃。

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。

（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？（3）该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？2．（2019•威海）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。

它有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0和1“、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。

正常工作时，低温档功率为高温档功率的，R1为242Ω，R2为60.5Ω．（忽略温度对电阻的影响）（1）请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温档？（2）R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温档正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？（3）小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温档加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转。

请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3000r/（kW•h）]3．（2019•黄冈）某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。