电热经典计算

1、电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R，是主加热器，R：是保压加热器。 接通电路后，开关s自动与触点Ⅱ、6接通，开始加热。当 锅内温度达到105~C时，开关S自动与0、6断开，并与触点c接通， 开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水 加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有

90％被有效利用，水的比热容为4．2×10。J／(kg·℃)。求：

(1)电压力锅在加热状态时的电流。

(2)电压力锅多少秒后开始保压?

(3)电压力锅在此30min内消耗的电能。

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如图1是某热水器的电路原理图．烧水时，按下温控开关S和a、b接触，红色指示灯亮，加热档工作，电热管的功率是880W．当水温升到设定温度t1时，温控开关接触点断开，电热管停止加热．当水温下降到设定温度t2时，S自动上升与接触点c接通，黄色指示灯亮，保温档工作，电热管的功率是220W．当水温上升到设定温度t1时，温控开关触点断开，电热管停止加热．如此不断往复使水温保持在设定的温度范围内，（指示灯电阻很小，计算时可忽略不计）

（1）试分析R2在电路中所起的作用．

（2）求R1的大小．

（3）图2是该热水器工作时温度随时间变化的图象，求30min内电热管消耗的电能．

3、如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜。使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像。右表是该防雾镜的相关数据。

(1)求防雾镜正常工作时的电流；

(2)经测试，在－10℃环境下，正常工作2分钟，可以使平面镜的平均温度升高到30℃。求电热膜给平面镜的加热效率；[玻璃的比热容为0.75×103J／(kg·℃)]

(3)如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器及，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。

4、图9为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能。图9中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15mA，其电阻R随温度变化的规律如图10，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω、U2＝220V。

(1)衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大?

(2)保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80％，求10分钟内热水器散失的热量；

(3)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，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?

面积大小 50cmX80cm

总重量 2kg

玻璃重量 1kg

额定电压 220V／50Hz

额定功率 10W／dm2

电热膜厚度 0．4mm

5、如图甲是一种小型电热式烧制炉的电路示意图，其加热元件由八段相同的电阻丝组成，每段电阻丝的阻值均为4Ω。烧制炉设有高温、低温两档，通过开关实现两档的转换。用热电偶式温度计对炉内温度进行监测，图乙是监测炉内温度的工作示意图。

热电偶式温度计的原理如图丙所示，两种不同的导体（如铂、镍）各取一端接在一起作为热点（J1点）放在高温处，另一端作为冷点（J2点）放在低温处，在低温处的A、B两点之间就会存在一定的电压，这就是热电偶。已知热电偶的电压与J1 、J2两点间的温度差成正比。因此，若已知冷点J2的温度，就可以通过接在A、B两点间电压表的读数确定热点J1的温度。

（1）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由什么形式的能转化而来的？

（2）已知铂、镍热电偶式温度计热、冷两点间的温度差为100℃时，产生的电压为1.5mV。那么当冷点温度为20℃、电压表的示数为12mV时，炉内对应的温度是多少？

（3）若烧制炉使用的电源电压为220V，则该烧制炉高温档的电功率是多少？（结果保留整数）

6、有一种“闯红灯违法证据模拟记录器”如图甲．其工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化（变化规律如图乙所示）引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光．已知控制电路电压为6V，电磁继电器线圈电阻10Ω，当控制电路中电流大于或等于0.06A时，衔铁被吸引．

（1）光控开关在接收到______光时，会自动闭合．

（2）质量大于或等于______kg的车辆违规时会被拍照记录．（g取10N/kg）

（3）要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中与压敏电阻______一个电阻．（选填：“并联”或“串联”）

（4）一辆质量为1.2t的汽车违规闯红灯时压敏电阻消耗的电功率是多少？

（5）如果某一路段要求时速不超过60km/h，当汽车先后通过两个线圈上方的时间间隔小于0.5s时，拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片（如丙图）．则两个线圈之间的距离应设计为______m．

7如图所示是一种家用蒸汽电熨斗的实物图和铭牌．使用时水箱中的水滴入被加热的底板汽室，迅速汽化产生向下的蒸汽．（g=10N/kg）

额定电压 220V 功能 汽烫、干烫

额定频率 50Hz 蒸汽方式 滴下式

额定功率 1000W 质量 1.3kg

底板面积 160cm2 放置方式 自立式

（1）蒸汽电熨斗正常工作时，电阻丝的电阻是多少？

（3）用熨斗汽烫前先预热，使金属底板的温度从20℃升高到220℃，温控开关自动断开．已知金属底板的质量为1kg，金属底板的比热容为0.46×103J/（kg•℃）．问：蒸汽电熨斗预热过程中金属底板吸收多少热量？

（4）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化而带走热量．当金属底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，电熨斗正常工作，当加热到220℃时，温控开关自动断开，停止加热．如此反复．若蒸汽电熨斗工作情况按如图所示的规律变化时，则12min熨烫一件衣服共消耗多少电能？、

8、某保温电热水壶电路如下图所示，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？

9、在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器．如图所示是他设计的电热水器的工作原理图，R1和R2是两根电热丝．R1﹤R2。电路图中可以通过某一旋转开关实现1、2、3、4四个触点中任意两点的独立连接或同时连接，但保证不短路，可以实现四档加热功率．他设计的四档加热功率如下表所示：

温度档位 高温 中温2 中温1 低温

加热功率/W 1100 660 440 264

（1）要实现高温档，触电的连接方式是怎样的？在高温档工作时的效率是80％，则10min能使多少千克的水温度身高50℃？

（2）电热丝R2的电阻是多大？

（3）在同样的环境下，用高温档加热和低温档加热，谁的效率更高？为什么？

10、如图甲是用来焊接PVC塑料自来水管的热熔器示意图．通电后，加热头发热，使塑料水管的接头处熔化，然后将它们对接、紧压在一起，冷却后，水管就焊接好了．其内部电路图如乙图所示，S2为温控开关，S1是手动开关，L为指示灯，R1是限流电阻，R2和R3均为加热电阻．右表是它的部分参数．

（1）保温状态下，开关S1和S2开关状态如何？并说明理由．

（2）求出加热电阻R2的阻值；

（3）若熔化lkgPVC塑料需要吸收l06J热量，某次焊接时需要熔化8Og PVC塑料，则正常情况下至少要加热多长时间？

产品名称 便携自动控温式热熔器

型号 20-30MM（ 配Φ20，Φ25，Φ32模头）

环境温度 -20°C-50°C

相对湿度 45%-95%

额定电压 220V

加热头湿度 260±5°C

功率 加热：1000W．保温：250W．

安全指标 绝缘电阻不小于1MΩ

11、如图甲是冬天取暖的电热油汀，图乙是其结构图。当接通电源后，位于底部的电加热管使导热油被加热，导热油通过散热片将热量散发到室内空气中。图丙是某型号三档电热油汀的工作原理图。油汀内有R1（“220V800W”）和R2（“220V1200W”）两根电热管，通过控制S1和S2实现三档功率调节，LED是发光二极管。某型号电热油汀铭牌上的部分参数如下表。

额定电压 额定频率 加热功率 LED发光二极管 导电油体积

220V 50Hz 800W/1200 W / W 10mA 2L

（1）当S1S2都闭合时，求油汀发热功率最大值。此状态下油汀工作2小时发热管消耗的