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電功率（家用電器計(jì)算題 ） 2023年中考物理重難點(diǎn)專項(xiàng)復(fù)習(xí)講義
第一部分：解題要點(diǎn)
閱讀理解能力，能夠讀懂試題，文字表述多只是障眼法，不要慌，挖掘有價(jià)值信息。
動(dòng)態(tài)電路分析，分清每種情況串并聯(lián)，初中物理只有三種情況，兩個(gè)電阻串聯(lián)、兩個(gè)電阻并聯(lián)，單個(gè)電阻，不要求混聯(lián)。
根據(jù)串并聯(lián)特點(diǎn)列出等量關(guān)系表達(dá)式。
運(yùn)用數(shù)學(xué)解方程的思想求值。
注意單位統(tǒng)一。
第二部分：題型解讀
例題1、某電熱水壺銘牌的部分參數(shù)如表，忽略溫度對(duì)電阻的影響。電熱水壺在額定電壓下工作300s能將1L的水從20℃加熱到85℃．求：[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）水吸收的熱量是多少
（2）電熱水壺的效率是多少？
（3）在用電高峰時(shí)，實(shí)際加熱時(shí)間為363s，若與該電熱水壺在額定電壓下工作300s消耗相同的電能，實(shí)際電壓多大？
額定電壓 220V
額定功率 1000W
最大容量 1.2L
【說課】解：（1）由ρ＝得水的質(zhì)量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的熱量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（85℃﹣20℃）＝2.73×105J；
（2）由P＝得電熱水壺消耗的電能：
W＝Pt＝1000W×200s＝3×105J，
電熱水壺的效率：
η＝＝×100%＝91%；
（3）由P＝得電熱水壺電阻：
R＝＝＝48.4Ω；
電熱水壺實(shí)際功率：
P實(shí)＝＝＝W，
實(shí)際電壓：
U實(shí)＝＝＝200V。
答：（1）水吸收的熱量是2.73×105J；
（2）電熱水壺的效率是91%
（3）在用電高峰時(shí)，實(shí)際電壓為200V。
答：（1）水吸收的熱量是2.73×105J；
（2）電熱水壺的效率是91%
（3）在用電高峰時(shí)，實(shí)際電壓為200V。
例題2. 多功能養(yǎng)生壺（如圖甲）具有精細(xì)烹飪、營養(yǎng)量化等功能，深受市場(chǎng)認(rèn)可和歡迎，圖乙是某品牌養(yǎng)生壺的簡化電路圖，當(dāng)養(yǎng)生壺正常工作時(shí)，它的加熱功率為880W，保溫總功率為242W。求：
(1)該養(yǎng)生壺高溫?fù)跫訜釙r(shí)的電流。
(2)電阻R2的阻值。
(3)某一天，小明斷開家中其他用電器，只接通養(yǎng)生壺在高溫?fù)鯚l(fā)現(xiàn)家中標(biāo)著“3000r/（kw·h）”字樣電能表轉(zhuǎn)盤在2min內(nèi)轉(zhuǎn)了80轉(zhuǎn)，求此養(yǎng)生壺的實(shí)際功率。
【說課】(1)加熱時(shí)功率為880W，根據(jù)公式可得加熱檔電流為
(2)加熱時(shí)功率為880W，根據(jù)公式可得R1的阻值為
保溫總功率為242W，總電阻為
電阻R2與R1串聯(lián)，R2的阻值為
(3) 養(yǎng)生壺在2min內(nèi)，消耗的電能為
養(yǎng)生壺的實(shí)際功率為
例題3. 某品牌電飯煲有加熱和保溫兩個(gè)擋位，其簡化電路如圖所示，其中和均為發(fā)熱電阻，額定電壓為220V，該電飯煲的保溫功率為120W。接通電路后，開關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，開始加熱；當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到一定溫度時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開，并與觸點(diǎn)c接觸，使電飯煲處于保溫狀態(tài)。若將一鍋質(zhì)量為3kg、初溫為40℃的粥加熱至100℃，需要加熱15min，消耗0.25kW·h的電能。求：[粥的比熱容]
（1）保溫狀態(tài)下，通過的電流是多少？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（2）的電阻是多少？
（3）在此次加熱過程中粥吸收了多少熱量？該電飯煲在加熱過程中的效率是多少？
【說課】（1）由圖知道，該電飯煲的保溫時(shí)，為R2的簡單電路，由于額定電壓為220V，該電飯煲的保溫功率為120W，由知道，此時(shí)通過的電流是
由知道，R2的電阻
（2）開關(guān)S與觸點(diǎn)a、b接通時(shí)，R1與R2并聯(lián)，由于加熱15min，消耗0.25kW·h的電能，由 知道，干路電流是
由知道，電路總電阻
由知道，解得
（3）由知道，此次加熱過程中粥吸收的熱量
由知道，該電飯煲在加熱過程中的效率是
答：（1）保溫狀態(tài)下，通過的電流是0.55A；
（2）的電阻是56Ω；
（3）在此次加熱過程中粥吸收的熱量是7.2×105J；該電飯煲在加熱過程中的效率是80%。
例題4 學(xué)校科技小組的同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡易飲水機(jī)，其簡化的電路圖如圖甲所示。它有“加熱”和“保溫”兩檔，其中R1為發(fā)熱電阻，R2為定值電阻。如表是該飲水機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。圖乙是實(shí)驗(yàn)室電能表的示意圖。已知飲水機(jī)在保溫檔和加熱檔工作時(shí)，發(fā)熱電阻R1的電功率之比為1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，不考慮溫度對(duì)電阻的影響]求：
（1）儲(chǔ)水罐注滿水時(shí)，水溫升高50℃，需要吸收多少熱量？
（2）電阻R1和R2的阻值是多少？
（3）在測(cè)試時(shí)將其他用電器都關(guān)閉，只將飲水機(jī)置于加熱檔工作，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則此時(shí)實(shí)驗(yàn)室電路的實(shí)際電壓是多少？
額定電壓 220V
加熱檔額定功率 605W
額定頻率 50Hz
儲(chǔ)水罐容積 0.8L
【說課】解：（1）儲(chǔ)水罐的容積是0.8L，儲(chǔ)水的質(zhì)量是
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.8L=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg
水溫升高50℃，需要吸收的熱量是
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×50℃=1.68×105J
（2）由圖甲可知，當(dāng)S接2時(shí)，電路為R1、R2的串聯(lián)電路，電路的總電阻為兩電阻阻值之和。當(dāng)S接1時(shí)，電路為只有R1的簡單電路，電路的電阻為R1的阻值。由可知，當(dāng)S接2時(shí)，電路處于保溫檔；當(dāng)S接1時(shí)，電路處于高溫檔。高溫檔時(shí)，發(fā)熱電阻R1的電功率即為加熱檔額定功率，于是有
解得
R1=80Ω
飲水機(jī)在保溫?fù)鹾图訜釗豕ぷ鲿r(shí)，發(fā)熱電阻R1的電功率之比為1∶121。則有
解得
P1保=5W
保溫檔時(shí)，發(fā)熱電阻R1的電功率為
解得
R2=800Ω
（3）實(shí)際消耗的電能為
實(shí)際電功率為
此時(shí)實(shí)驗(yàn)室電路的實(shí)際電壓是
答：（1）儲(chǔ)水罐注滿水時(shí)，水溫升高50℃，需要吸收熱量是1.68×105J；
（2）電阻R1和R2的阻值分別是80Ω和800Ω；
（3）此時(shí)實(shí)驗(yàn)室電路的實(shí)際電壓是200V。
第三部分：自主練習(xí)
1、如圖甲是一種恒溫調(diào)奶器，可以自動(dòng)調(diào)試好加水的奶粉，然后加熱到最適合寶寶飲用的溫度 40 ℃，還可以自動(dòng)保溫，特別適合夜間使用，圖乙是機(jī)器的電路簡圖及參數(shù)表（R1、R2為電熱絲，S為雙觸點(diǎn)自動(dòng)開關(guān)，接“1”時(shí)不工作，接“2”時(shí)保溫，接“3”時(shí)加熱）。求∶
（1）調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流；
（2）電阻 R2的阻值；
（3）若把 200 g調(diào)好的奶粉從20 ℃加熱到40 ℃所用時(shí)間為32 s，則調(diào)好的奶粉的比熱容是多少 （不計(jì)熱量損失）
型號(hào)HY101M 電源220V 50HZ
加熱功率506W 保溫功率22W
2、某型號(hào)電熱水壺有加熱、保溫和干燒斷電功能，其簡化電路如圖所示。S1是壺底溫控開關(guān)，通常閉合，當(dāng)壺底發(fā)熱盤溫度達(dá)到120℃自動(dòng)斷開，S2是壺壁溫控開關(guān)，閉合時(shí)對(duì)水加熱，斷開時(shí)對(duì)水保溫。已知電熱水壺保溫功率為55W，電阻絲R2的電阻為836Ω。求：
（1）電熱水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路中的電流。
（2）電熱水壺的加熱功率。
（3）若水燒開后，S2沒有自動(dòng)斷開，當(dāng)壺里的水燒干瞬間，發(fā)熱盤的溫度為110℃，已知發(fā)熱盤質(zhì)量為0.44kg，比熱容為0.5×103J/（kg ℃），不計(jì)熱量損失，經(jīng)過多長時(shí)間S1才會(huì)斷開？
3、如圖甲是一款新型智能電暖器，內(nèi)裝有導(dǎo)熱油。該電暖器具有升溫快、熱效高、智能控溫的特點(diǎn)。電暖器的簡化電路圖如圖乙所示，R1與R2為電熱絲，S2為溫控開關(guān)。其相關(guān)參數(shù)如表。求：
（1）電暖器正常工作時(shí)，在保溫狀態(tài)下的工作電流；
（2）電暖器中裝有5.4kg的導(dǎo)熱油，在加熱狀態(tài)下導(dǎo)熱油由20℃升高到60℃，需要加熱8min，此電暖器的加熱效率；[導(dǎo)熱油的比熱容取c油=2×103J/（kg ℃）]
（3）傍晚用電高峰期電壓會(huì)降低，若電暖器兩端實(shí)際電壓為198V，電路中只讓電暖器單獨(dú)加熱6min，電能表轉(zhuǎn)盤頻閃多少次。
額定電壓 220V
加熱功率 1000W
保溫功率 110W
4、可調(diào)擋蒸蛋器的電路圖如圖所示，R1和R2均為發(fā)熱用電熱絲，移動(dòng)R2的滑片P可以調(diào)節(jié)不同的加熱功率。已知R1的阻值是121Ω，R2的最大阻值是363Ω，求：
(1)蒸蛋器最大的加熱功率是多少？
(2)用最高檔加熱10min，可以將12個(gè)50g的雞蛋溫度提高100℃，那么這10min蒸蛋器消耗了多少電能？
(3)若蒸蛋器蒸蛋的效率為80%，試計(jì)算雞蛋的比熱容為多少？
5、小明在離家不遠(yuǎn)處施工，臨時(shí)用導(dǎo)線將電水壺和電水龍頭（打開幾秒鐘就能流出熱水）接入家中電能表[3000r/(kW h)]。如圖所示。電水壺的規(guī)格為“220V 1210W”，電水龍頭的規(guī)格為“220V 2420W”，當(dāng)電路中單獨(dú)使用電水壺?zé)畷r(shí)，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)110r，用時(shí)120s。在電路中單獨(dú)使用電水龍頭洗漱時(shí)，用了180s。導(dǎo)線、電水壺和電水龍頭的電阻不隨溫度變化。求：
(1)電水壺和電水龍頭的電阻；
(2)導(dǎo)線的電阻；
(3)在洗漱時(shí)，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量。
6、如圖所示，是某電飯鍋的簡化電路圖。、都是發(fā)熱體，S為調(diào)溫開關(guān)。的電阻是，電源電壓為220V。開關(guān)S接1、2時(shí)，為保溫狀態(tài)；開關(guān)S接2、3時(shí)，為加熱狀態(tài)，加熱功率為900W。試求：
（1）保溫時(shí)，電飯鍋的功率是多少？
（2）加熱時(shí)，的電阻是多少？
（3）加熱時(shí)，電飯鍋工作產(chǎn)生的熱量是多少？
第四部分：參考答案
1、(1)0.1A；(2)100；(3) 4.048×103J/(kg ℃)
【詳解】
解：(1)結(jié)合題意及電路圖知，開關(guān)S接觸2時(shí)，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)，電路中只有電阻R1工作，此時(shí)工作電流
(2)S接觸3時(shí)，調(diào)奶器處于加熱狀態(tài)，電阻R1、R2并聯(lián)在電路中，此時(shí)R2消耗的功率
P2=P-P1=506W-22W=484W
那么
(3)調(diào)奶器加熱32s，產(chǎn)生的熱量
Q=Pt=506W×32s=16192J
在不計(jì)熱量損失時(shí)，調(diào)奶器產(chǎn)生的熱量全都被奶粉吸收，據(jù)Q吸=cm(t-t0)得
答：(1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流為0.1A；
(2)電阻R2的阻值為100Ω；
(3)調(diào)好的奶粉的比熱容是4.048×103J/(kg ℃)。
2、（1）0.25A；（2）1100W；（3）2s
【詳解】
解：（1）根據(jù)知，電熱水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路中的電流為
（2）當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí)，R1與R2串聯(lián)接入電路，電阻較大，功率較小，此時(shí)為保溫?fù)酰鶕?jù)知，電路的總電阻為
根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律R1的電阻為
當(dāng)S1、S2閉合時(shí)，電路中只有R1工作，電阻較小，功率較大，此時(shí)為加熱檔，加熱功率為
（3）發(fā)熱盤吸收的熱量為
由于沒有熱量損失，所以
根據(jù)得，加熱時(shí)間為
（1）電熱水壺處于保溫狀態(tài)時(shí)，電路中的電流為0.25A；
（2）電熱水壺的加熱功率為1100W；
（3）經(jīng)過2s的時(shí)間S1才會(huì)斷開。
3、（1）0.5A；（2）90%；（3）243imp
【詳解】
解：（1）由P=UI可得，電暖器在保溫狀態(tài)下的工作電流
I===0.5A
（2）導(dǎo)熱油吸收的熱量：
Q吸=c油m(t﹣t0)=2×103J/(kg ℃)×5.4kg×(60℃﹣20℃)=4.32×105J
根據(jù)P=得電暖器加熱8min消耗的電能為：
W=P加熱t(yī)=1000W×8×60s=4.8×105J
電暖器的加熱效率為
η=×100%=×100%=90%
（3）開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，根據(jù)P=可知電路的總功率最大，電暖器處于加熱狀態(tài)，由P =可得，R1的阻值
R1===48.4Ω
若電暖器兩端實(shí)際電壓為198V，則電暖器的實(shí)際功率為
P實(shí)===810W
根據(jù)P=得電暖器單獨(dú)加熱6min消耗的電能為
W′=P實(shí)t′=810W×6×60s=2.916×105J=0.081kW h
電能表轉(zhuǎn)盤頻閃的次數(shù)為
n=0.081kW h×3000imp/（kW h）=243imp
答：（1）電暖器正常工作時(shí)，在保溫狀態(tài)下的工作電流為0.5A；
（2）電暖器的加熱效率為90%；
（3）電暖器兩端實(shí)際電壓為198V，電路中只讓電暖器單獨(dú)加熱6min，電能表轉(zhuǎn)盤頻閃243次。
4、(1)400W；(2)；(3)
【詳解】
解：(1)當(dāng)滑片在最左端時(shí)，R1單獨(dú)接入電路，電路的總電阻最小，電源電壓不變，根據(jù)電功率的推導(dǎo)式可知，這時(shí)為最大加熱功率，則大小是
蒸蛋器最大的加熱功率是400W。
(2)由上述可知，蒸蛋器最大的加熱功率是400W，這10min蒸蛋器消耗的電能是
這10min蒸蛋器消耗的電能是。
(3)這些雞蛋的總質(zhì)量是
蒸蛋器蒸蛋的效率為80%，那么這些雞蛋吸收的熱量是
根據(jù)比熱容的公式可知，雞蛋的比熱容大小是
雞蛋的比熱容大小是。
答：(1)蒸蛋器最大的加熱功率是400W；
(2)用最高檔加熱10min，可以將12個(gè)50g的雞蛋溫度提高100℃，那么這10min蒸蛋器消耗的電能是；
(3)若蒸蛋器蒸蛋的效率為80%，雞蛋的比熱容為。
5、(1) 40Ω和20Ω；(2) 4Ω；(3) 60500J
【分析】
(1)根據(jù)公式分別求出電水壺和電水龍頭的電阻；
(2)根據(jù)電能表表盤轉(zhuǎn)過的數(shù)目求出消耗的電能，根據(jù)求出電水壺和導(dǎo)線的功率；然后根據(jù)功率和電壓求出總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系求出導(dǎo)線的電阻；
(3)根據(jù)導(dǎo)線的電阻和水龍頭的電阻求出其總功率；根據(jù)焦耳定律求出產(chǎn)生的熱量。
【詳解】
解：(1)電水壺的規(guī)格為“220V 1210W”，電水龍頭的規(guī)格為“220V 2420W”，根據(jù)公式可知，電水壺的電阻為
電水龍頭的電阻為
(2)當(dāng)電路中單獨(dú)使用電水壺?zé)畷r(shí)，消耗的電能為
此時(shí)電路的總功率為
此時(shí)電水壺和導(dǎo)線的總電阻為
由于導(dǎo)線與電水壺串聯(lián)接入電路中，則導(dǎo)線的電阻為
R線=R總 R壺=44Ω 40Ω=4Ω
(3)電水龍頭和導(dǎo)線的總電阻為
R'=R線+R水龍頭=20Ω+4Ω=24Ω
此時(shí)導(dǎo)線和水龍頭的功率為
根據(jù)公式P=I2R可知，I2=
則導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量為
Q=I2R't=×4Ω×180s=60500J
答：(1)電水壺和電水龍頭的電阻分別為40Ω和20Ω；
(2)導(dǎo)線的電阻為4Ω；
(3)在洗漱時(shí)，導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量為60500J。
【點(diǎn)評(píng)】
本題考查了電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是電能表參數(shù)理解和電能的求法，有較大的難度。
6、（1）100W；（2）；（3）
【詳解】
解：（1）開關(guān)S接1、2時(shí)，為保溫狀態(tài)，電路中只有工作，電飯鍋的功率是
（2）開關(guān)S接2、3為加熱狀態(tài)， 和是并聯(lián)的，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，的功率保持不變，故的功率為
（3）加熱時(shí)，電飯鍋工作產(chǎn)生的熱量是
答：（1）保溫時(shí)，電飯鍋的功率是；
（2）加熱時(shí)，的電阻是；
（3）加熱時(shí)，電飯鍋工作產(chǎn)生的熱量是

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