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備戰(zhàn)2024中考二輪物理《高頻及難度考點沖刺》（全國通用）
專題12 電熱力的綜合難點計算問題
對全國各地2023年物理中考真題試卷的分析，百分之85的省市在壓軸試題里會出現(xiàn)這個電力熱綜合計算。出現(xiàn)的方式是在綜合能力計算大題里，考查熱電、熱力、電力、熱電力知識的綜合計算，分值7——10分之間。所以掌握方法的同時，必須加大訓(xùn)練，做到滾瓜爛熟，才能快速取得高分。
一、解答計算題一般思路
1.認(rèn)真審題:是解題的第一步，而且是關(guān)鍵的一步，通過分析物理情景，明確現(xiàn)象和過程,確定給出的條件或題目中隱含的條件.通過題中的關(guān)鍵詞聯(lián)想所學(xué)知識并鎖定知識范圍.
2.聯(lián)系規(guī)律:通過審題，確定解決問題的方向，選擇合適的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系.
3.列表達(dá)式:在明確了各個已知量、未知量，以及所用的物理規(guī)律和公式，根據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求的物理量的計算式.
4.計算求解：這一步是把所有用到的已知的數(shù)據(jù)代入計算式中，通過正確運算，得出答案．
二、計算題的書寫過程要規(guī)范，簡練、準(zhǔn)確地寫出必要的文字說明。
1.寫出原始公式，用到的推導(dǎo)式要有推導(dǎo)過程。
①物理量要用規(guī)定的符號，書寫要規(guī)范。。
②題目里原有的物理量符號不能改變。
③一個字母只能表示一個物理量，同類物理量用角標(biāo)區(qū)分開。
2.計算過程中代入的數(shù)據(jù)必須帶單位，代入公式前要先統(tǒng)一單位。
3.題目最后結(jié)果不能用分?jǐn)?shù)表示，如果除不盡，可以和題目中已知的物理量的位數(shù)一致，或保留一至兩位小數(shù)；題目中間過程的結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)表示。
三、解決電力熱綜合計算題一般涉及到的物理公式
1.物體吸熱公式：Q吸=cm(t-t0)=cm△t
2.放熱公式：Q放=cm(t0-t)=cm△t
3.熱值公式：Q放=mq
4.熱效率公式：η= Q有/Q總
5.速度公式：v=s/t
6.密度公式：ρ=m/V
7.重力公式：G=mg
8.壓強公式：P=F/S
9.浮力公式：
（1）浮力產(chǎn)生的原因：F浮=F向上–F向下
（2）彈簧秤法：F浮=G–F
（3）阿基米的原理法即公式法：
F浮=G排=m排g
F浮=ρ水gV排
（4）物體在液體里漂浮或者懸浮：F浮=G
10.機械功：W=Fs；
11.功率：P=W/t
12.機械效率公式：η= W有/W總
13.電功公式：W=UIt
注意：公式W=UIt，適用于任何電路，而公式的變形式W=IRt和只適用于純電阻電路，即將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。
14.電功率公式：
（1）定義式P=W/t
（2）計算式：P=UI
（3）推導(dǎo)式:.
四、解決電力熱綜合計算題一般涉及到的物理規(guī)律
1.熱平衡方程：Q吸= Q放
2.二力平衡條件：作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反，兩個力在同一套直線上。
拓展：同一物體水平向左的力之和等于水平向右的力之和；豎直向上的力之和等于豎直向下的力之和。
3.液體壓強規(guī)律：P=ρgh
4.阿基米德原理：
5.杠桿平衡條件：F1L1=F2L2
6.串并聯(lián)電路電流、電壓特點：
串聯(lián)電路：
（1）串聯(lián)電路中各處電流相等，即I=I1=I2=……=In；
（2）串聯(lián)電路兩端的電壓等于各支路電壓之和,即:U=U1+U2+……+Un；
（3）串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和，即R=R1+R2+……+Rn。
并聯(lián)電路：
（1）并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，即I=I1+I2+……+In；
（2）各并聯(lián)支路兩端電壓相等，即：U=U1=U2=……=Un；
（3）并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的阻值倒數(shù)之和，即1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn。
7.歐姆定律：I=U/R
8.焦耳定律：Q=IRt
一、力熱綜合類計算題
【例題1】如圖甲所示的汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，消耗了5kg汽油，汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒釋放能量的40% 隨廢氣通過熱電轉(zhuǎn)換裝置，如圖乙所示，汽油熱值取q=5×107J/kg．則下列選項說法正確的是（ ）
甲 乙
A.乙圖示時刻，四沖程汽油機處于壓縮沖程；
B.若該汽油機每分鐘完成7200個沖程，則它每秒鐘完成30個工作循環(huán)；
C.若上述過程中汽油完全燃燒釋放能量的30%用來驅(qū)動汽車勻速行駛，汽車牽引力所做的功為7.5×107J；
D.若上述過程中汽油完全燃燒釋放能量的30%用來驅(qū)動汽車勻速行駛，汽車所受的阻力為7.5×107N。
【答案】ABC
【解析】由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，根據(jù)這個關(guān)系可以判斷A、B選項正確與否。根據(jù)Q放=mq求得總的能量，已知燃燒效率為30%，可求得有用功；根據(jù)求得的汽車在這段時間內(nèi)所做的有用功，利用W=Fs可求得汽車勻速行駛過程中的牽引力，再利用二力平衡條件可知其所受的阻力，這樣C、D選項正確與否便可以知道。（1）由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞上行，可以判斷是壓縮沖程，A選項正確；
（2）該汽油機每分鐘完成7200個沖程，故每秒完成120個沖程。
熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，若該汽油機每秒完成120個沖程，則每秒它對外做功30次，完成30個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動60周，B選項正確；
（3）汽油完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq汽油=5kg×5×107J/kg=2.5×108J；
根據(jù)η=可得有用功：W有=ηW總=30%×2.5×108J=7.5×107J，C選項正確；
（4）W有=7.5×107J
由v=可得，汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，
通過的路程：s=vt=75km/h×1h=75km=75000m，
由W=Fs可得，汽車勻速直線行駛，F(xiàn)=f，
f=F===103N，D選項錯誤。
二、熱電綜合類計算題
【例題2】小亮在家煲湯時使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示，其簡化電路如圖乙所示，、均是發(fā)熱電阻（阻值不隨溫度變化），欲將質(zhì)量為1kg，初溫為的湯加熱至，設(shè)此湯的比熱容為，則下列結(jié)論正確的是（ ）
額定電壓 220V
額定功率 低溫檔 48.4W
高溫檔 500W
A.湯需要吸收的熱量為；
B.利用電飯煲高溫?fù)蹯覝珪r，電飯煲正常工作且不考慮熱損耗，則需要時間；
C.R2的阻值為24.2Ω；
D.的阻值為。
【答案】 ABD
【解析】（1）由可知，湯吸收的熱量
（2）由可知，在不考慮熱損耗的情況下，電飯煲高溫煲湯時需要的時間
（3）由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S連接觸點2時，僅電阻接入電路，根據(jù)歐姆定律分析可知，此時電路電流最大，為高溫檔。由電功率變形式可知，電阻的阻值
由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S連接觸點1時，電阻和串聯(lián)接入電路，電路總電阻大，根據(jù)歐姆定律分析可知，此時電路電流最小，為低溫檔。由電功率變形式可知，電阻和的總電阻
故的阻
三、力電綜合類計算題
【例題3】進(jìn)入三月份以來，東營街頭出現(xiàn)了一種共享電動汽車。下表是這種汽車的主要參數(shù)。（g取10N/kg）
空車質(zhì)量 800kg
每個輪胎與地面接觸面積 50cm2
電池容量 44kW h
標(biāo)準(zhǔn)承載 200kg
最大續(xù)航（充滿電最大行駛路程） 200km
所受阻力與汽車總重的比值 0.09
下列說法正確的是（ ）
A.電動機是電動汽車的核心部分，電動機工作時能量的轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能；
B.標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動汽車靜止時對水平地面的壓強是5×105Pa；
C.圖2是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖象，標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動汽車以速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4kW h，電動機的效率是75%；
D.若某燃油汽車百公里耗油6升，每升油5.5元，電動汽車充電每度0.8元，使用電動汽車更經(jīng)濟(jì)。
【答案】 ABCD
【解析】（1）電動機正常工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動原理工作的；
（2）乘客與車的總質(zhì)量：
m=m1+m2=800kg+200kg=1000kg，
汽車對水平地面的壓力：
F=G=mg=1000kg×10N/kg=104N，
汽車與水平地面的總接觸面積：
S=4S0=4×50cm2=200cm2=2×10﹣2m2，
汽車對水平地面的壓強：
p===5×105Pa；
（3）由圖可知，電動汽車做勻速直線運動，當(dāng)t1=3s時，s1=60m，
則電動汽車行駛的速度：
v===20m/s，
電動汽車以速度勻速行駛1分鐘的路程：
s=vt=20m×60s=1200m，
電動汽車的牽引力：
F1=f=0.09G=0.09×104N=900N，
電動汽車牽引力做的功：
W有=F1s=600N×1200m=1.08×106J，
電動汽車發(fā)動機的效率：
η=×100%=×100%=75%；
（4）燃油汽車100km費用：6L×5.5元/L=33元，
電動汽車100km費用：22kW h×0.8元/kW h=17.6元，
因為17.6元小于33 元，所以使用電動汽車費用少，更經(jīng)濟(jì)。
四、熱力電綜合類計算題
【例題4】某品牌電熱鍋的簡化電路如圖乙所示，閉合開關(guān)接通電源后，可以轉(zhuǎn)換觸點開關(guān)使電熱鍋處于加熱或保溫狀態(tài)。設(shè)電源電壓，電熱鍋加熱功率，保溫功率，水的比熱容，水的密度。則下列結(jié)論正確的是（ ）
A.連接電熱鍋的電線至少要能承受5A的電流；
B.保溫狀態(tài)下，電熱鍋每小時耗電0.11度；
C.發(fā)現(xiàn)將的水質(zhì)量為1.5kg；
D.某次測試中發(fā)現(xiàn)將溫度為的水加熱至費時，則電熱鍋的效率是73.5%。
【答案】 ABCD
【解析】（1）由題意可知，設(shè)閉合開關(guān)接通電源后， 接a時，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，接b時，電熱鍋處于保溫狀態(tài)，則通過a的電流
通過b的電流
因為電熱鍋的電線與兩電阻分別是串聯(lián)的，所以，連接電熱鍋的電線至少要能承受5A電流；
（2）保溫狀態(tài)下，電熱鍋每小時耗電為
（3）根據(jù)題意，水質(zhì)量為
水升高的溫度
水吸收的熱量是
電熱鍋加熱10分鐘消耗的電能為
則電飯鍋的效率
一、力熱綜合類計算題
1.五一假期，小紅全家駕車從鄭州市到開封市通許縣游玩，出發(fā)前，愛學(xué)習(xí)的小紅收集了相關(guān)數(shù)據(jù)，整理成下表，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成相關(guān)計算．計算時需要的物理常量g取10N/kg，q汽油=4.6×107J/kg．
（1）如果你仔細(xì)觀察的話，可以發(fā)現(xiàn)汽車的尾翼是____表面比較平，___表面的弧度大些。這和飛機的機翼是相反的。在汽車高速運動時，這種形狀的尾翼會產(chǎn)生一個向下的壓力，增加輪胎的抓地力，縮小剎車距離。該轎車靜止時（車上無人）對水平地面的壓強為_____Pa.
（2）該轎車勻速行駛lkm牽引力所做的功是________J.
（3）鄭州到通許消耗的汽油在完全燃燒時放出的熱量是________J.
【答案】（1）上，下。7×104Pa （2）2×106J （3）2.484×108J
【解析】（1）車的尾翼的形狀上面平直、下面凸起，車高速行駛時帶動空氣流動，車的上方空氣流速慢、壓強大，車的下方空氣流速快、壓強小。這種形狀的尾翼會產(chǎn)生一個向下的壓力，增加輪胎的抓地力，縮小剎車距離。
轎車對地面的壓力F=G=mg=1050kg×10N/kg=1.05×104N
S=0.15m2
該轎車靜止時對水平地面的壓強為P=F/S=1.05×104N/0.15m2=7×104Pa
（2）該轎車勻速行駛時，牽引力F等于其受到的阻力f，即F=f=2000N
路程s=lkm=l000m
根據(jù)功的計算公式W=Fs得轎車勻速行駛lkm牽引力所做的功為
W=Fs=2000N× l000m=2×106J
（3）由于行駛l km耗油量為50g，鄭州到通許的距離為108km，則鄭州到通許消耗的汽油質(zhì)量為m汽油=108×50g=5.4×103g=5.4kg
q汽油=4.6×107J/kg
根據(jù)Q=mq得到全程消耗的汽油在完全燃燒時放出的熱量為
Q=m汽油q汽油=5.4kg×4.6×107J/kg=2.484×108J
2. 為了實現(xiàn)節(jié)能減排，我市很多出租車都換成了燃?xì)馄嚒Ｒ惠v出租車氣罐中充有的壓縮天然氣，天然氣的熱值為，若天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量有30%用于出租車牽引力做功，出租車行駛過程中受到的平均阻力為。則正確的說法是（ ）
A.出租車氣罐中的天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量Q為4.4×108J；
B.出租車牽引力為1000N；
C.出租車牽引力做功為4.4×108J；
D.氣罐中天然氣完全燃燒后出租車能勻速行駛的路程s為4.4×108m。
【答案】 A B
【解析】（1）由題意可知，根據(jù)公式
可得，出租車氣罐中的天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量
（2）因為出租車在公路上做勻速直線運動，所以
牽引力做功所消耗的能量為
根據(jù)公式
可得，氣罐中天然氣完全燃燒后出租車能勻速行駛的路程
3. 小軍同學(xué)周末和家人駕駛越野汽車去郊游，車和人的總質(zhì)量為2.4t，他們先在一段可近似看成水平直線的柏油路上勻速行駛50km，用時50min，消耗汽油5kg。假設(shè)此過程汽車所受阻力恒為車和人總重的0.1倍。然后他們又以相同功率，繼續(xù)在一段可近似看成水直線的沙土路上，以25km/h的速度勻速行駛12min后到達(dá)目的地。已知汽油的熱值為。求：
（1）汽車在柏油路上勻速行駛時速度的大小；
（2）汽車在柏油路上勻速行駛時的機械效率；
（3）汽車在沙土路上勻速行駛時受到阻力的大小。
【答案】（1）60km/h；（2）52.2%；（3）
【解析】（1）汽車在柏油路上勻速行駛時的速度
（2）由題意可知，汽車在勻速行駛過受到的阻力恒為車和人總重的0.1倍，因此阻力大小為
勻速行駛時，阻力與牽引力是一對平衡力，故
汽車行駛時，發(fā)動機做功
該過程中消耗了汽油5kg，汽油完全燃燒放出的熱量為
汽車在柏油路上勻速行駛時的機械效率
（3）汽車在柏油路上行駛時發(fā)動機的功率為
由題意可知，汽車在沙土路上行駛的功率與柏油路相同，勻速行駛時汽車受到的阻力與牽引椅是一對平衡力，大小相等，則由
可知
答：（1）汽車在柏油路上勻速行駛時速度為60km/h；
（2）汽車在柏油路上勻速行駛時的機械效率為52.2%；
（3）汽車在沙土路上勻速行駛時受到的阻力為。
4. 氫燃料具有清潔、效率高等優(yōu)點，被認(rèn)為是理想的能源之一，目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氫＝1.4×108J/kg。）問：
（1）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為500kg、溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度是多少？
（3）若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min，則該氫能源公交車的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量
Q放＝m氫q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的熱量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的溫度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交車做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交車的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
5.某一型號的汽車質(zhì)量為5×103kg，輪胎與地面接觸面積為4×250cm2，在一段平直公路上用0.5小時勻速行駛了54km，車受到的阻力為車重的0.1倍．求：
（1）該汽車的行駛速度；
（2）該汽車對地面的壓強；
（3）該汽車牽引力所做的功；
（4）已知這一過程消耗燃油1.5×10﹣2m3，求汽車發(fā)動機在這一過程中消耗的總能量及該汽車的效率．（假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度ρ為0.8×103kg/m3，燃油熱值q為4.5×107J/kg，g取10N/kg）
【答案】（1）108km/h；（2）5×105Pa；（3）2.7×108J；（4）50%．
【解析】（1）汽車的行駛速度：
v=s/t=54km/0.5h=108km/h．
（2）F=G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N，S=4×250cm2=1000cm2=0.1m2，
該汽車對地面的壓強：
P=F/S=5×104N /0.1m2=5×105Pa．
（3）f=0.1G=0.1×5×104N=5×103N，s=54km=5.4×104m，
因為勻速行駛，所以F=f=5×103N，
該汽車牽引力所做的功
W=Fs=5×103N×5.4×104m=2.7×108J，
（4）由ρ=m/V可得，燃油的質(zhì)量
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣2m3=12kg，
這一過程中消耗的總能量
Q=mq=12kg×4.5×107J/kg=5.4×108J，
該汽車的效率
η=W/Q×100%=2.7×108J/5.4×108J×100%=50%．
6．某汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，消耗了5kg汽油，汽油燃燒釋放能量的40%隨廢氣通過熱電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示，汽油熱值近似取q=5×107J/kg，設(shè)汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒．
（1）圖示時刻，四沖程汽油機處于　　沖程；若該汽油機每分鐘完成7200個沖程，則它每秒鐘完成　 　個工作循環(huán)
（2）若上述過程中汽油燃燒釋放能量的30%用來驅(qū)動汽車行駛，求汽車所受的阻力f；
（3）研究表明新材料的出現(xiàn)可將熱電轉(zhuǎn)換裝置的效率大幅提高到15%，據(jù)此計算，上述過程中隨廢氣排放的能量通過轉(zhuǎn)換裝置后可獲得多少電能？這些電能可供車內(nèi)總功率為1000W的用電器持續(xù)工作多長時間？
【答案】（1）壓縮；30；（2）汽車所受的阻力f是103N；（3）隨廢氣排放的能量通過轉(zhuǎn)換裝置后可獲得1.5×107J的電能；這些電能可供車內(nèi)總功率為1000W的用電器持續(xù)工作 1.5×104s．
【解析】由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，根據(jù)這個比例關(guān)系可以求出答案；根據(jù)W=Q放=mq求得總功，已知燃燒效率為30%，可求得有用功；根據(jù)求得的汽車在這段時間內(nèi)所做的有用功，利用W=Fs可求得汽車勻速行駛過程中的牽引力，再利用二力平衡條件可知其所受的阻力；汽油燃燒釋放能量的40%隨廢氣通過熱電轉(zhuǎn)換裝置，可求轉(zhuǎn)化的能量，由提高到15%可求轉(zhuǎn)換的電能，由W=Pt可求時間．
（1）由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞上行，可以判斷是壓縮沖程；
該汽油機每分鐘完成7200個沖程，故每秒完成120個沖程，熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，若該汽油機每秒完成120個沖程，則每秒它對外做功30次，完成30個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動20周；
（2）汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q放=mq汽油=5kg×5×107J/kg=2.5×108J；
根據(jù)η=可得有用功：
W有=ηW總=30%×2.5×108J=7.5×107J；
由v=可得，汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，
通過的路程：s=vt=75km/h×1h=75km=75000m，
由W=Fs可得，汽車勻速直線行駛，F(xiàn)=f，
f=F===103N；
（3）汽油燃燒釋放能量的40%，由公式Q′=Qη1=2.5×108J×40%=1×108J，
轉(zhuǎn)換的電能：W′=Q′η2=1×108J×15%=1.5×107J；
由P=可得，這些電能可供車內(nèi)總功率為1000W的用電器持續(xù)工作的時間：
t===1.5×104s．
二、熱電綜合類計算題
1. 某型號電飯鍋有“高溫?zé)蟆焙汀氨貭F飯”兩擋，其電路如圖所示。當(dāng)開關(guān)S置于1時，電流表示數(shù)為5A，此時電飯鍋處于______擋，在此擋位下加熱2.2kg的水，使其溫度升高10℃，用時100s，電飯鍋的加熱效率為______；當(dāng)開關(guān)S置于2時，電流表的示數(shù)為0.1A，R的阻值為_____Ω。若從做飯快的角度考慮，應(yīng)選擇功率更______的電飯鍋。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
【答案】 高溫?zé)? 84% 2156 高
【解析】當(dāng)開關(guān)S置于1擋時，電阻R短路，為R0的簡單電路，當(dāng)開關(guān)S置于2擋時，兩電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電阻總電阻大于其中任一電阻。根據(jù)可知，開關(guān)S置于1檔時，電路電阻最小，電功率最大，因此電飯鍋處于高溫?zé)髾n。
高溫?zé)髾n加熱100s，消耗電能
加熱2.2kg的水，使其溫度升高10℃，吸收熱量為
電飯鍋的加熱效率為
當(dāng)開關(guān)S置于1擋時，電阻R短路，為R0的簡單電路，此時電流表示數(shù)為5A，那么
當(dāng)開關(guān)S置于“2”擋時，電路的為串聯(lián)電路，此時電路總電阻為
那么R電阻為
若從做飯快的角度考慮，其他條件一定時，電飯鍋電功率大，做飯更快一些。
2. 如圖，為某電水壺加熱器的簡化電路圖。若R1阻值58Ω，當(dāng)開關(guān)S接到1位置時，電路總功率為605W。水的比熱容c=4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）開關(guān)S接1位置時，電路中電流是多少？
（2）若用此電水壺將1.5kg的水，溫度升高80℃，水吸收的熱量是多少？
（3）當(dāng)開關(guān)S接到2位置時，電水壺實際功率是多少？
【答案】（1）2.75A；（2）5.04×105J；（3）2200W
【解析】（1）開關(guān)S接1位置時，兩個電阻串聯(lián)，電路中電流
（2）水吸收的熱量
（3）開關(guān)S接1位置時，兩個電阻串聯(lián)，電路的總電阻
R2的阻值
S接2時，R2工作，電水壺實際功率
3. 新冠疫情期間，一位熱心市民為小區(qū)卡點志愿者送來了一個便攜式可折疊電熱壺，如圖甲所示。該型號電熱壺額定電壓為220V，具有加熱、保溫兩檔。保溫檔的額定功率為200W，內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，雙觸點開關(guān)只能在觸點1和2、2和3及3和4之間切換。、是兩個阻值不變的發(fā)熱元件，，現(xiàn)將此電熱壺接到220V的家庭電路中，求：
（1）當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點___________（選填“2和3”或“3和4”）時為保溫?fù)酰?br/>（2）的電阻是多少？加熱檔的電功率是多少？
（3）若電熱壺內(nèi)裝有0.5L的水，現(xiàn)用加熱檔使水從20℃升高到100℃，加熱效率為80%，則需要加熱多少秒？[]
【答案】（1）2和3 （2）242Ω，800W （3）210s
【解析】（1）根據(jù)公式可知，電路中的總電阻越小電功率越大，總電阻越大，電功率越小，當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點2和3時，電路中的總電阻大于雙觸點開關(guān)接觸觸點3和4時電路中的總電阻，所以雙觸點開關(guān)接觸觸點2和3時為保溫檔，雙觸點開關(guān)接觸觸點3和4時為加熱檔。
（2）當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點2和3時為保溫檔，此時電路中只接入了，根據(jù)公式可得的阻值為
當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點3和4時，兩個電阻并聯(lián)，此時消耗的電功率為
根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作互不影響可得，兩電阻并聯(lián)時電路消耗的總的電功率即為加熱功率
（3）由題意可知，根據(jù)公式可得水的質(zhì)量為
根據(jù)吸熱公式可知水吸收的熱量為
因為電熱壺的加熱效率為80%，根據(jù)公式，可知消耗的電能為
根據(jù)電能公式可得，加熱時間為
4.康康家有一臺家用電水壺如圖甲，他發(fā)現(xiàn)電水壺有加熱和保溫兩種功能。如圖乙所示是其內(nèi)部電路的簡圖，、均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為，保溫功率為。[，]求：
(1)把的水從40℃加熱到100℃，水需要吸收的熱量；
(2)不計熱量損失，使用電水壺的加熱擋完成問題(1)中的加熱過程需要的時間；
(3)忽略溫度對電阻阻值的影響，加熱電阻的阻值。
【答案】(1)1.26×105J；(2)126s；(3)1051.6Ω
【解析】(1)水的質(zhì)量為
水需要吸收的熱量為
(2)由于不計熱量損失，所以電水壺的加熱擋消耗的電能為
由得，電水壺加熱過程需要的時間為
(3)當(dāng)旋鈕開關(guān)接2時，只有接入電路，此時為加熱狀態(tài)
由，得
已知家庭電路的電壓是，所以R2的阻值為
當(dāng)旋鈕開關(guān)接1時，與串聯(lián)，此時為保溫狀態(tài)，電路中的總電阻為
根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律得R1的阻值為
5. 圖甲為某品牌飲水機及其銘牌，圖乙為其內(nèi)部簡化電路圖，該飲水機有加熱和保溫兩個擋位。R1、R2均為電熱絲，當(dāng)熱水箱中水溫降至70℃時通過自動開關(guān)S2切換到加熱擋，當(dāng)溫度達(dá)到100℃時自動切換到保溫?fù)酰嬎畽C始終在額定電壓下工作，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）電熱絲R1的阻值；
（2）熱水箱中的水由70℃加熱到 100℃所吸收的熱量；
（3）飲水機處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）440Ω；（2）；（3）2000J
【解析】（1）由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2接b時，電路中只有R2，由可知，飲水機處于加熱狀態(tài)，則R2的阻值為
當(dāng)開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2接a時，R1和R2串聯(lián)，總電阻最大，由可知，飲水機處于保溫狀態(tài)，則此時電路的總電阻為
則電熱絲R1的阻值為
（2）根據(jù)可得，熱水箱中的水由70℃加熱到 100℃所吸收的熱量為
（3）當(dāng)飲水機處于保溫?fù)豕ぷ鲿r，由歐姆定律可得，電路中電流為
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和可得，飲水機處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量為
答：（1）電熱絲R1的阻值為440Ω；
（2）熱水箱中的水由70℃加熱到 100℃所吸收的熱量為；
（3）飲水機處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量為2000J。
6.幾千年來中國的廚藝最講究的就是“火候”二字。現(xiàn)在市場上流行如圖所示的新型電飯鍋，采用“聰明火”技術(shù)，電腦智能控溫、控壓，智能化控制食物在不同時間段的溫度，以得到最佳的口感和營養(yǎng)，其簡化電路如圖甲所示。R1和R2均為電熱絲，S是自動控制開關(guān)。把電飯鍋接入220V的電路中，用電飯鍋的“聰明火”煮米飯，電飯鍋工作時的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。
（1）求電熱絲R2的阻值（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）；
（2）這個電飯鍋在0～15min內(nèi)把質(zhì)量為1.1kg的米飯由20℃加熱到100℃，求電飯鍋在這段時間內(nèi)加熱的效率。[c米飯=4.2×103J/（kg·℃）]。
【答案】（1）73.3Ω（2）70%
【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路中只有R2工作，從乙圖可知通過R2的電流I＝3A。
（2）米飯吸收的熱量
Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1.1kg×(100℃－20℃)＝3.696×105J
電飯鍋在0～15min內(nèi)消耗的電能
W＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2
＝220V×3A×10×60s＋220V×2A×5×60s＝5.28×105J
電飯鍋加熱的效率
三、力電綜合類計算題
1. （2023河南省）某物理實踐小組設(shè)計了一種工程上的壓力測量裝置，其原理如圖甲所示，電路中電源電壓恒為，定值電阻R0的阻值為，電壓表的量程為，輕質(zhì)絕緣的壓力檢測板與可變電阻相連。的阻值與壓力的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S后，試問：
（1）當(dāng)檢測板所受壓力增大時，電壓表的示數(shù)_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）檢測板不受壓力時，電壓表的示數(shù)為多少？
（3）該裝置所能測量的最大壓力為多少？
（4）在不改變電源電壓和電壓表量程的情況下，若要提高該裝置所能測量的最大壓力值，請寫出一種簡便可行的方法________。
【答案】 （1）增大 （2） 1.2V （3） （4）見解析
【解析】（1）由圖像可知，當(dāng)檢測板所受壓力增大時，可變電阻R的阻值變小，則電路的總電阻減小，電路的電流增大，電壓表的測定值電阻R0兩端的電壓，可知電壓表的示數(shù)增大。
（2）由圖像可知，檢測板不受壓力時，力敏電阻的阻值，此時電路中的電流為
兩端的電壓為
即電壓表的示數(shù)為。
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到時，該裝置測量的壓力達(dá)到最大值，此時電路中的電流
兩端的電壓為
的阻值為
由圖像可知，該裝置所能測量的最大壓力為。
因電壓表量程固定，要想提高最大壓力值，即電路中可變電阻的阻值更小，且定值電阻兩端的電壓不超過3V。故可將定值電阻換為阻值較小的電阻或在定值電阻兩端并聯(lián)一個阻值適當(dāng)?shù)碾娮璧取?br/>2. （2023廣西）實踐基地芒果獲豐收，為篩選優(yōu)質(zhì)大果，設(shè)計自動篩選裝置如圖甲，檢測裝置電路圖如圖乙，電源電壓恒為12V，電阻為20Ω，R為壓敏電阻，其阻值隨壓力變化關(guān)系如圖丙。當(dāng)電路電流小于0.15A時，不達(dá)標(biāo)的芒果將被推離傳送帶，達(dá)標(biāo)芒果繼續(xù)被傳送到指定位置，實現(xiàn)自動篩選。求：
（1）若R與阻值相等，R消耗的電功率；
（2）此裝置能篩選出重力至少為多大的芒果；
（3）若想篩選出重力至少為2N的芒果，有同學(xué)建議：僅適當(dāng)增加的阻值即可。你認(rèn)為他的建議可行嗎？請通過計算做出判斷。
【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此時R0的阻值為40Ω
【解析】（1）當(dāng)R與R0阻值相等，電路中的總電阻為
電路中的電流為
R消耗的電功率為
（2）當(dāng)電路中電流為0.15A時，電路中的電阻為
R此時的電阻為
由圖丙可知，當(dāng)電阻為時，對應(yīng)的壓力為1N，即芒果的重力為1N，所以此裝置能篩選出重力至少為1N的芒果。
（3）根據(jù)圖丙，可知，當(dāng)芒果的重力為2N，也就是檢測裝置所受壓力為2N，此時壓敏電阻的阻值為，則需要R0的阻值為
適當(dāng)增加R0的阻值，可以篩選出重力至少為2N的芒果。
3. 6月5日是世界環(huán)境日，為了創(chuàng)造美好的生活環(huán)境，我國逐步推廣風(fēng)力發(fā)電取代火力發(fā)電，實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)新環(huán)境。下圖是某風(fēng)力發(fā)電機正在發(fā)電，其發(fā)電功率為。
（1）若用密度為的鋁合金材料制作風(fēng)車的槳葉，所用材料的體積為，計算需用材料的質(zhì)量。
（2）計算該風(fēng)力發(fā)電機工作10s的發(fā)電量（）。
（3）若風(fēng)車10s獲得的風(fēng)能（）為，請計算利用此風(fēng)車發(fā)電時風(fēng)能的利用率（）。
【答案】（1）；（2）；（3）10%
【解析】（1）由可得需用材料的質(zhì)量
（2）由可得該風(fēng)力發(fā)電機工作10s的發(fā)電量
（3）風(fēng)能利用率
4．如圖甲，是被大家認(rèn)可的我國自主品牌混合動力暢銷車型“比亞迪秦”。在某次性能測試中，汽車啟動時內(nèi)燃機工作，由內(nèi)燃機提供能量驅(qū)動汽車以v1＝50km/h的速度勻速行駛，同時給初始能量為E0＝5.6×107J的蓄電池組充電，充電電壓U1＝400V，充電電流I1＝50A；汽車行駛t1＝2h、內(nèi)燃機消耗燃料m＝20kg后蓄電池組充電完成，改由電動機提供能量驅(qū)動汽車在水平路面上以v2＝90km/h的速度勻速行駛，此時蓄電池組加在電動機兩端的電壓U2＝320V，電動機的效率η＝80%；已知汽車蓄電池組所儲存能量降為E0時即自動切換為內(nèi)燃機工作。若汽車運動過程中車速v與所受阻力f的關(guān)系如圖乙所示，所用燃料的熱值q＝4.5×107J/kg，且燃料完全燃燒。不計汽車電路連接導(dǎo)線的電阻，忽略傳動裝置消耗的能量。求：
（1）內(nèi)燃機工作時的效率η1（結(jié)果保留一位小數(shù)）；
（2）汽車蓄電池組儲存能量的最大值Em；
（3）充電一次采用純電動模式以v2＝90km/h的速度勻速行駛的最大里程sm。
【答案】（1）內(nèi)燃機工作時的效率η1為20.4%；
（2）汽車蓄電池組儲存能量的最大值Em為2×108J；
（3）充電一次采用純電動模式以v2＝90km/h的速度勻速行駛的最大里程sm為240km。
【解析】（1）內(nèi)燃機燃燒完全放出的熱量：
Q放＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J，
由題圖乙可知v1＝50 km/h時，
汽車受到的阻力f1＝400 N，
t1時間內(nèi)克服摩擦力做功：
W1＝f1s1＝f1v1t1＝400N×m/s×2×3600s＝4×107J，
t1時間蓄電池組充完電消耗的能量：
W2＝U1I1t1＝400V×50A×2×3600s＝1.44×108J，
則內(nèi)燃機工作時的效率：η＝×100%＝×100%≈20.4%。
（2）蓄電池組充電的能量W2＝1.44×108J時，充電完成，
則電池組儲存能量的最大值：Em＝E0+W2＝5.6×107J+1.44×108J＝2×108J。
（3）由題圖乙可知，汽車以90km/h的速度行駛時受到的阻力f2＝480N，
由題意可知：W2×80%＝f2sm
則：sm＝＝＝2.4×105m＝240km。
5. （2023江蘇宿遷）圖甲所示是一種自動測定水箱內(nèi)水面高度的裝置。電源電壓恒為4.5V，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0～3V，R0是定值電阻，R是壓力傳感器。R的位置固定不動，其電阻隨壓力的變化關(guān)系如圖乙所示。杠桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動，A端懸掛一重為15N的圓柱體M，M的底面積為45cm2，高為30cm，下底面距離容器底1cm，桿B端始終壓在傳感器R上。AO長30cm，OB長15cm，桿重忽略不計，桿始終靜止在水平位置。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，求壓力傳感器R受到桿B端的壓力大小。
（2）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，電流表的示數(shù)為0.5A，求R0的阻值。
（3）水箱內(nèi)水面高度h大于1cm時，隨著水面的升高，用于顯示水面高度的電表示數(shù)會增大，應(yīng)該選用圖甲電路中的______表顯示水面高度。該裝置能顯示水面的最大高度h最大是_______cm。將支點O適當(dāng)向______（選填“左”或“右”）移動，可增大該裝置顯示水面的最大高度h最大。
【答案】 （1）30N （2） 6Ω （3）電壓 26 右
【解析】（1）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，圓柱體M沒有受到浮力的作用，則杠桿A端受到的作用力
根據(jù)杠桿平衡條件可知，壓力傳感器R受到桿B端的壓力
（2）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，壓力傳感器R受到桿B端的壓力為30N，由圖像乙可知，此時R=3Ω。
由圖甲可知，R與R0串聯(lián)，電流表的示數(shù)為0.5A時，電路總電阻為
R0的阻值
（3）水箱內(nèi)水面高度h大于1cm時，隨著水面的升高，圓柱體M收到的浮力變大，作用在杠桿A端受到的力變小，則壓力傳感器R受到桿B端的壓力變小，由圖像乙可知，R的阻值變大，總電阻變大，電流變小，即電流表的示數(shù)變小，由于R0不變，由可得R0兩端的電壓變小，則R兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，故應(yīng)該選用圖甲電路中的電壓表顯示水面高度。
由題意可知，水面高度越大，壓力傳感器R受到桿B端的壓力越小，R的阻值越大。當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時，水面最高，當(dāng)電壓表的示數(shù)Umax=3V時，R0兩端的電壓
電路中的電流
則R接入電路的電阻
由圖像乙可得R～F的函數(shù)式
則當(dāng)R的電阻為12Ω時，F(xiàn)=7.5N，即壓力傳感器R受到桿B端的壓力為7.5N，則杠桿A端的作用力
則圓柱體M受到的浮力為
圓柱體M排開水的體積
圓柱體M浸入水中的深度
該裝置能顯示水面的最大高度h最大
在B端作用力不變的情況下，支點O向右移動，L2變小，L1變大，根據(jù)杠桿平衡條件可得，杠桿A端受到的作用力變小，則圓柱體M受到的浮力變大，則要增大該裝置顯示水面的最大高度h最大。
6. （2023山東濰坊）在物理項目化學(xué)習(xí)活動中，某科技小組的同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的船只升降實驗?zāi)Ｐ汀ＤＰ椭械拇瑤鸄和所盛水的總重為5N，圓柱形浮筒B底面積為，重為18N。電路中電源電壓恒定，為定值電阻，壓敏電阻（表面絕緣，厚度不計）固定于容器C底部，上表面積為，阻值隨所受水的壓力變化關(guān)系如圖乙所示。關(guān)閉排水閥，向C中注入適量水后關(guān)閉進(jìn)水閥，裝置靜止時，測得C中水深為20cm，B浸入水中的深度為7cm（未浸沒），閉合開關(guān)S，此時電流表示數(shù)；再次打開進(jìn)水閥，向C中緩慢注入一定質(zhì)量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，穩(wěn)定后電流表示數(shù)。若不計繩重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：
（1）B浸入水中的深度為7cm時所受的浮力；
（2）動滑輪的重力；
（3）C中水深為20cm時阻值；
（4）電路中電源電壓值。
【答案】（1）；（2）4N；（3）100Ω；（4）4.8N
【解析】（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)B浸入水中的深度為7cm時，B浸入水中的體積為
由可得，B浸入水中的深度為7cm時所受的浮力為
（2）模型中的船廂A和所盛水的總重為5N，又根據(jù)滑輪組可知，，可知繩子對動滑輪的拉力為
浮筒B對動滑輪向下的拉力為
對動滑輪進(jìn)行受力分析可知
則可得
（3）C中水深為20cm時，水對容器C底部的壓強為
又C的上表面積為，則對C的底部的壓力為
根據(jù)圖乙可知，當(dāng)壓力為10N時，的阻值為
（4）在容器C中注水后，船廂A的總重力不變，滑輪組細(xì)繩的拉力不變，則浮筒B受到豎直向上的拉力不變，由可知，浮筒B受到的浮力不變，所以，浮筒B浸入水中的深度仍為7cm不變，在容器C中再注入一定質(zhì)量的水，浮筒B將上升，使船廂A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不變，所以水面上升10cm，容器底部受到水的壓強的增加量為
壓敏電阻受到壓力增加量為
此時壓敏電阻受到的總壓力為
根據(jù)圖乙可知，此時的阻值為
根據(jù)歐姆定律可得
聯(lián)立解得
則電路中電源電壓值為
四、熱力電綜合類計算題
1. 如圖所示是某款電熱水壺及相關(guān)信息表。現(xiàn)在該水壺內(nèi)裝入1L、初溫為20℃的水，放置在水平桌面上。接通電源使其正常工作，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開。求：
額定功率 1000W
自重 5N
與桌面接觸面積 200cm2
（1）裝入水后水壺對桌面的壓強；
（2）水吸收的熱量；
（3）此電熱水壺在額定電壓下正常工作7min可將1L水燒開，試計算該電熱水壺的加熱效率。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），g＝10N/kg]
【答案】（1）裝入水后水壺對桌面的壓強為750Pa；
（2）水吸收的熱量為3.36×105J；
（3）該電熱水壺的加熱效率為80%。
【分析】（1）知道水壺內(nèi)裝水的體積，根據(jù)ρ＝求出水壺內(nèi)裝水的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg求出水壺內(nèi)水的重力，裝入水后水壺對桌面的壓力等于水和水壺的重力之和，根據(jù)p＝求出裝入水后水壺對桌面的壓強；
（2）知道水的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃），根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；
（3）電熱水壺在額定電壓下正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)W＝Pt求出消耗的電能，利用η＝×100%求出該電熱水壺的加熱效率。
【解答】（1）水壺內(nèi)裝水的體積：
V水＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水壺內(nèi)裝水的質(zhì)量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水壺內(nèi)水的重力：
G水＝m水g＝1kg×10N/kg＝10N，
裝入水后水壺對桌面的壓力：
F＝G水+G水壺＝10N+5N＝15N，
裝入水后水壺對桌面的壓強：
p＝＝＝750Pa；
（2）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，則水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J∕（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（3）由P＝可得，電熱水壺消耗的電能：
W＝Pt′＝1000W×7×60s＝4.2×105J，
該電熱水壺的加熱效率：
η＝＝×100%＝80%。
【點評】本題考查了密度公式、重力公式、壓強公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的綜合應(yīng)用，要注意在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃。
2．圖1是小亮家某品牌小廚寶（小體積快速電熱水器）。某次正常加熱工作中，其內(nèi)膽裝有5L的水，膽內(nèi)水的溫度隨時間變化的圖像如圖2所示。已知小廚寶正常工作時的電壓為220V，額定功率為2200W，水的比熱容為c水＝4.2×103J/（kg ℃）。問：
（1）該小廚寶內(nèi)膽裝有水的質(zhì)量為　　kg；
（2）由圖象可知，加熱5min，水溫升高了　　℃，吸收的熱量為　　J；
（3）本次加熱小廚寶消耗了　　J的電能，該小廚寶的發(fā)熱電阻阻值為_______.
【答案】（1）5；（2）30；6.3×105；（3）6.6×105；22。
【解析】（1）根據(jù)密度公式ρ＝知水的質(zhì)量為：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg；
（2）由圖2可知，在5min的加熱時間里，水的初溫t0＝20℃，末溫t＝50℃，
水升高的溫度為：△t＝50℃﹣20℃＝30℃，
則水吸收的熱量：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×30℃＝6.3×105J；
（3）根據(jù)P＝得消耗的電能為：
W＝Pt′＝2200W×5×60s＝6.6×105J；
根據(jù)P＝知該小廚寶的發(fā)熱電阻阻值為：
R＝＝＝22Ω。
專題考情
方法策略
典例講析
專題精煉
S
R2
R1
220V
0
1
2
3
5
10
15
20
25
30
t/min
I/A
乙
甲
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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備戰(zhàn)2024中考二輪物理《高頻及難度考點沖刺》（全國通用）
專題12 電熱力的綜合難點計算問題
對全國各地2023年物理中考真題試卷的分析，百分之85的省市在壓軸試題里會出現(xiàn)這個電力熱綜合計算。出現(xiàn)的方式是在綜合能力計算大題里，考查熱電、熱力、電力、熱電力知識的綜合計算，分值7——10分之間。所以掌握方法的同時，必須加大訓(xùn)練，做到滾瓜爛熟，才能快速取得高分。
一、解答計算題一般思路
1.認(rèn)真審題:是解題的第一步，而且是關(guān)鍵的一步，通過分析物理情景，明確現(xiàn)象和過程,確定給出的條件或題目中隱含的條件.通過題中的關(guān)鍵詞聯(lián)想所學(xué)知識并鎖定知識范圍.
2.聯(lián)系規(guī)律:通過審題，確定解決問題的方向，選擇合適的規(guī)律和公式，找準(zhǔn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系.
3.列表達(dá)式:在明確了各個已知量、未知量，以及所用的物理規(guī)律和公式，根據(jù)公式或規(guī)律列出相應(yīng)的表達(dá)式，并推導(dǎo)出待求的物理量的計算式.
4.計算求解：這一步是把所有用到的已知的數(shù)據(jù)代入計算式中，通過正確運算，得出答案．
二、計算題的書寫過程要規(guī)范，簡練、準(zhǔn)確地寫出必要的文字說明。
1.寫出原始公式，用到的推導(dǎo)式要有推導(dǎo)過程。
①物理量要用規(guī)定的符號，書寫要規(guī)范。。
②題目里原有的物理量符號不能改變。
③一個字母只能表示一個物理量，同類物理量用角標(biāo)區(qū)分開。
2.計算過程中代入的數(shù)據(jù)必須帶單位，代入公式前要先統(tǒng)一單位。
3.題目最后結(jié)果不能用分?jǐn)?shù)表示，如果除不盡，可以和題目中已知的物理量的位數(shù)一致，或保留一至兩位小數(shù)；題目中間過程的結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)表示。
三、解決電力熱綜合計算題一般涉及到的物理公式
1.物體吸熱公式：Q吸=cm(t-t0)=cm△t
2.放熱公式：Q放=cm(t0-t)=cm△t
3.熱值公式：Q放=mq
4.熱效率公式：η= Q有/Q總
5.速度公式：v=s/t
6.密度公式：ρ=m/V
7.重力公式：G=mg
8.壓強公式：P=F/S
9.浮力公式：
（1）浮力產(chǎn)生的原因：F浮=F向上–F向下
（2）彈簧秤法：F浮=G–F
（3）阿基米的原理法即公式法：
F浮=G排=m排g
F浮=ρ水gV排
（4）物體在液體里漂浮或者懸浮：F浮=G
10.機械功：W=Fs；
11.功率：P=W/t
12.機械效率公式：η= W有/W總
13.電功公式：W=UIt
注意：公式W=UIt，適用于任何電路，而公式的變形式W=IRt和只適用于純電阻電路，即將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。
14.電功率公式：
（1）定義式P=W/t
（2）計算式：P=UI
（3）推導(dǎo)式:.
四、解決電力熱綜合計算題一般涉及到的物理規(guī)律
1.熱平衡方程：Q吸= Q放
2.二力平衡條件：作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反，兩個力在同一套直線上。
拓展：同一物體水平向左的力之和等于水平向右的力之和；豎直向上的力之和等于豎直向下的力之和。
3.液體壓強規(guī)律：P=ρgh
4.阿基米德原理：
5.杠桿平衡條件：F1L1=F2L2
6.串并聯(lián)電路電流、電壓特點：
串聯(lián)電路：
（1）串聯(lián)電路中各處電流相等，即I=I1=I2=……=In；
（2）串聯(lián)電路兩端的電壓等于各支路電壓之和,即:U=U1+U2+……+Un；
（3）串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和，即R=R1+R2+……+Rn。
并聯(lián)電路：
（1）并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，即I=I1+I2+……+In；
（2）各并聯(lián)支路兩端電壓相等，即：U=U1=U2=……=Un；
（3）并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的阻值倒數(shù)之和，即1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn。
7.歐姆定律：I=U/R
8.焦耳定律：Q=IRt
一、力熱綜合類計算題
【例題1】如圖甲所示的汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，消耗了5kg汽油，汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒釋放能量的40% 隨廢氣通過熱電轉(zhuǎn)換裝置，如圖乙所示，汽油熱值取q=5×107J/kg．則下列選項說法正確的是（ ）
甲 乙
A.乙圖示時刻，四沖程汽油機處于壓縮沖程；
B.若該汽油機每分鐘完成7200個沖程，則它每秒鐘完成30個工作循環(huán)；
C.若上述過程中汽油完全燃燒釋放能量的30%用來驅(qū)動汽車勻速行駛，汽車牽引力所做的功為7.5×107J；
D.若上述過程中汽油完全燃燒釋放能量的30%用來驅(qū)動汽車勻速行駛，汽車所受的阻力為7.5×107N。
【答案】ABC
【解析】由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，根據(jù)這個關(guān)系可以判斷A、B選項正確與否。根據(jù)Q放=mq求得總的能量，已知燃燒效率為30%，可求得有用功；根據(jù)求得的汽車在這段時間內(nèi)所做的有用功，利用W=Fs可求得汽車勻速行駛過程中的牽引力，再利用二力平衡條件可知其所受的阻力，這樣C、D選項正確與否便可以知道。（1）由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞上行，可以判斷是壓縮沖程，A選項正確；
（2）該汽油機每分鐘完成7200個沖程，故每秒完成120個沖程。
熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，若該汽油機每秒完成120個沖程，則每秒它對外做功30次，完成30個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動60周，B選項正確；
（3）汽油完全燃燒釋放的熱量：Q放=mq汽油=5kg×5×107J/kg=2.5×108J；
根據(jù)η=可得有用功：W有=ηW總=30%×2.5×108J=7.5×107J，C選項正確；
（4）W有=7.5×107J
由v=可得，汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，
通過的路程：s=vt=75km/h×1h=75km=75000m，
由W=Fs可得，汽車勻速直線行駛，F(xiàn)=f，
f=F===103N，D選項錯誤。
二、熱電綜合類計算題
【例題2】小亮在家煲湯時使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示，其簡化電路如圖乙所示，、均是發(fā)熱電阻（阻值不隨溫度變化），欲將質(zhì)量為1kg，初溫為的湯加熱至，設(shè)此湯的比熱容為，則下列結(jié)論正確的是（ ）
額定電壓 220V
額定功率 低溫檔 48.4W
高溫檔 500W
A.湯需要吸收的熱量為；
B.利用電飯煲高溫?fù)蹯覝珪r，電飯煲正常工作且不考慮熱損耗，則需要時間；
C.R2的阻值為24.2Ω；
D.的阻值為。
【答案】 ABD
【解析】（1）由可知，湯吸收的熱量
（2）由可知，在不考慮熱損耗的情況下，電飯煲高溫煲湯時需要的時間
（3）由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S連接觸點2時，僅電阻接入電路，根據(jù)歐姆定律分析可知，此時電路電流最大，為高溫檔。由電功率變形式可知，電阻的阻值
由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S連接觸點1時，電阻和串聯(lián)接入電路，電路總電阻大，根據(jù)歐姆定律分析可知，此時電路電流最小，為低溫檔。由電功率變形式可知，電阻和的總電阻
故的阻
三、力電綜合類計算題
【例題3】進(jìn)入三月份以來，東營街頭出現(xiàn)了一種共享電動汽車。下表是這種汽車的主要參數(shù)。（g取10N/kg）
空車質(zhì)量 800kg
每個輪胎與地面接觸面積 50cm2
電池容量 44kW h
標(biāo)準(zhǔn)承載 200kg
最大續(xù)航（充滿電最大行駛路程） 200km
所受阻力與汽車總重的比值 0.09
下列說法正確的是（ ）
A.電動機是電動汽車的核心部分，電動機工作時能量的轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能；
B.標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動汽車靜止時對水平地面的壓強是5×105Pa；
C.圖2是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖象，標(biāo)準(zhǔn)承載下，電動汽車以速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4kW h，電動機的效率是75%；
D.若某燃油汽車百公里耗油6升，每升油5.5元，電動汽車充電每度0.8元，使用電動汽車更經(jīng)濟(jì)。
【答案】 ABCD
【解析】（1）電動機正常工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動原理工作的；
（2）乘客與車的總質(zhì)量：
m=m1+m2=800kg+200kg=1000kg，
汽車對水平地面的壓力：
F=G=mg=1000kg×10N/kg=104N，
汽車與水平地面的總接觸面積：
S=4S0=4×50cm2=200cm2=2×10﹣2m2，
汽車對水平地面的壓強：
p===5×105Pa；
（3）由圖可知，電動汽車做勻速直線運動，當(dāng)t1=3s時，s1=60m，
則電動汽車行駛的速度：
v===20m/s，
電動汽車以速度勻速行駛1分鐘的路程：
s=vt=20m×60s=1200m，
電動汽車的牽引力：
F1=f=0.09G=0.09×104N=900N，
電動汽車牽引力做的功：
W有=F1s=600N×1200m=1.08×106J，
電動汽車發(fā)動機的效率：
η=×100%=×100%=75%；
（4）燃油汽車100km費用：6L×5.5元/L=33元，
電動汽車100km費用：22kW h×0.8元/kW h=17.6元，
因為17.6元小于33 元，所以使用電動汽車費用少，更經(jīng)濟(jì)。
四、熱力電綜合類計算題
【例題4】某品牌電熱鍋的簡化電路如圖乙所示，閉合開關(guān)接通電源后，可以轉(zhuǎn)換觸點開關(guān)使電熱鍋處于加熱或保溫狀態(tài)。設(shè)電源電壓，電熱鍋加熱功率，保溫功率，水的比熱容，水的密度。則下列結(jié)論正確的是（ ）
A.連接電熱鍋的電線至少要能承受5A的電流；
B.保溫狀態(tài)下，電熱鍋每小時耗電0.11度；
C.發(fā)現(xiàn)將的水質(zhì)量為1.5kg；
D.某次測試中發(fā)現(xiàn)將溫度為的水加熱至費時，則電熱鍋的效率是73.5%。
【答案】 ABCD
【解析】（1）由題意可知，設(shè)閉合開關(guān)接通電源后， 接a時，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，接b時，電熱鍋處于保溫狀態(tài)，則通過a的電流
通過b的電流
因為電熱鍋的電線與兩電阻分別是串聯(lián)的，所以，連接電熱鍋的電線至少要能承受5A電流；
（2）保溫狀態(tài)下，電熱鍋每小時耗電為
（3）根據(jù)題意，水質(zhì)量為
水升高的溫度
水吸收的熱量是
電熱鍋加熱10分鐘消耗的電能為
則電飯鍋的效率
一、力熱綜合類計算題
1.五一假期，小紅全家駕車從鄭州市到開封市通許縣游玩，出發(fā)前，愛學(xué)習(xí)的小紅收集了相關(guān)數(shù)據(jù)，整理成下表，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成相關(guān)計算．計算時需要的物理常量g取10N/kg，q汽油=4.6×107J/kg．
（1）如果你仔細(xì)觀察的話，可以發(fā)現(xiàn)汽車的尾翼是____表面比較平，___表面的弧度大些。這和飛機的機翼是相反的。在汽車高速運動時，這種形狀的尾翼會產(chǎn)生一個向下的壓力，增加輪胎的抓地力，縮小剎車距離。該轎車靜止時（車上無人）對水平地面的壓強為_____Pa.
（2）該轎車勻速行駛lkm牽引力所做的功是________J.
（3）鄭州到通許消耗的汽油在完全燃燒時放出的熱量是________J.
【答案】（1）上，下。7×104Pa （2）2×106J （3）2.484×108J
【解析】（1）車的尾翼的形狀上面平直、下面凸起，車高速行駛時帶動空氣流動，車的上方空氣流速慢、壓強大，車的下方空氣流速快、壓強小。這種形狀的尾翼會產(chǎn)生一個向下的壓力，增加輪胎的抓地力，縮小剎車距離。
轎車對地面的壓力F=G=mg=1050kg×10N/kg=1.05×104N
S=0.15m2
該轎車靜止時對水平地面的壓強為P=F/S=1.05×104N/0.15m2=7×104Pa
（2）該轎車勻速行駛時，牽引力F等于其受到的阻力f，即F=f=2000N
路程s=lkm=l000m
根據(jù)功的計算公式W=Fs得轎車勻速行駛lkm牽引力所做的功為
W=Fs=2000N× l000m=2×106J
（3）由于行駛l km耗油量為50g，鄭州到通許的距離為108km，則鄭州到通許消耗的汽油質(zhì)量為m汽油=108×50g=5.4×103g=5.4kg
q汽油=4.6×107J/kg
根據(jù)Q=mq得到全程消耗的汽油在完全燃燒時放出的熱量為
Q=m汽油q汽油=5.4kg×4.6×107J/kg=2.484×108J
2. 為了實現(xiàn)節(jié)能減排，我市很多出租車都換成了燃?xì)馄嚒Ｒ惠v出租車氣罐中充有的壓縮天然氣，天然氣的熱值為，若天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量有30%用于出租車牽引力做功，出租車行駛過程中受到的平均阻力為。則正確的說法是（ ）
A.出租車氣罐中的天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量Q為4.4×108J；
B.出租車牽引力為1000N；
C.出租車牽引力做功為4.4×108J；
D.氣罐中天然氣完全燃燒后出租車能勻速行駛的路程s為4.4×108m。
【答案】 A B
【解析】（1）由題意可知，根據(jù)公式
可得，出租車氣罐中的天然氣完全燃燒后產(chǎn)生的熱量
（2）因為出租車在公路上做勻速直線運動，所以
牽引力做功所消耗的能量為
根據(jù)公式
可得，氣罐中天然氣完全燃燒后出租車能勻速行駛的路程
3. 小軍同學(xué)周末和家人駕駛越野汽車去郊游，車和人的總質(zhì)量為2.4t，他們先在一段可近似看成水平直線的柏油路上勻速行駛50km，用時50min，消耗汽油5kg。假設(shè)此過程汽車所受阻力恒為車和人總重的0.1倍。然后他們又以相同功率，繼續(xù)在一段可近似看成水直線的沙土路上，以25km/h的速度勻速行駛12min后到達(dá)目的地。已知汽油的熱值為。求：
（1）汽車在柏油路上勻速行駛時速度的大小；
（2）汽車在柏油路上勻速行駛時的機械效率；
（3）汽車在沙土路上勻速行駛時受到阻力的大小。
【答案】（1）60km/h；（2）52.2%；（3）
【解析】（1）汽車在柏油路上勻速行駛時的速度
（2）由題意可知，汽車在勻速行駛過受到的阻力恒為車和人總重的0.1倍，因此阻力大小為
勻速行駛時，阻力與牽引力是一對平衡力，故
汽車行駛時，發(fā)動機做功
該過程中消耗了汽油5kg，汽油完全燃燒放出的熱量為
汽車在柏油路上勻速行駛時的機械效率
（3）汽車在柏油路上行駛時發(fā)動機的功率為
由題意可知，汽車在沙土路上行駛的功率與柏油路相同，勻速行駛時汽車受到的阻力與牽引椅是一對平衡力，大小相等，則由
可知
答：（1）汽車在柏油路上勻速行駛時速度為60km/h；
（2）汽車在柏油路上勻速行駛時的機械效率為52.2%；
（3）汽車在沙土路上勻速行駛時受到的阻力為。
4. 氫燃料具有清潔、效率高等優(yōu)點，被認(rèn)為是理想的能源之一，目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。（已知c水＝4.2×103J/（kg℃），q氫＝1.4×108J/kg。）問：
（1）質(zhì)量為0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）若這些熱量全部被質(zhì)量為500kg、溫度為15℃的水吸收，水升高的溫度是多少？
（3）若這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140kW的恒定功率勻速行駛5min，則該氫能源公交車的效率是多少？
【答案】（1）8.4×107J；（2）40℃；（3）50%
【解析】（1）0.6kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量
Q放＝m氫q＝0.6kg×1.4×108J/kg＝8.4×107J
（2）水吸收的熱量
Q吸＝Q放＝8.4×107J
水升高的溫度
Δt＝＝＝40℃
（3）公交車做功
W＝Pt＝140×103W×5×60s＝4.2×107J
公交車的效率
η＝×100%＝×100%＝50%
5.某一型號的汽車質(zhì)量為5×103kg，輪胎與地面接觸面積為4×250cm2，在一段平直公路上用0.5小時勻速行駛了54km，車受到的阻力為車重的0.1倍．求：
（1）該汽車的行駛速度；
（2）該汽車對地面的壓強；
（3）該汽車牽引力所做的功；
（4）已知這一過程消耗燃油1.5×10﹣2m3，求汽車發(fā)動機在這一過程中消耗的總能量及該汽車的效率．（假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度ρ為0.8×103kg/m3，燃油熱值q為4.5×107J/kg，g取10N/kg）
【答案】（1）108km/h；（2）5×105Pa；（3）2.7×108J；（4）50%．
【解析】（1）汽車的行駛速度：
v=s/t=54km/0.5h=108km/h．
（2）F=G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N，S=4×250cm2=1000cm2=0.1m2，
該汽車對地面的壓強：
P=F/S=5×104N /0.1m2=5×105Pa．
（3）f=0.1G=0.1×5×104N=5×103N，s=54km=5.4×104m，
因為勻速行駛，所以F=f=5×103N，
該汽車牽引力所做的功
W=Fs=5×103N×5.4×104m=2.7×108J，
（4）由ρ=m/V可得，燃油的質(zhì)量
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣2m3=12kg，
這一過程中消耗的總能量
Q=mq=12kg×4.5×107J/kg=5.4×108J，
該汽車的效率
η=W/Q×100%=2.7×108J/5.4×108J×100%=50%．
6．某汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，消耗了5kg汽油，汽油燃燒釋放能量的40%隨廢氣通過熱電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示，汽油熱值近似取q=5×107J/kg，設(shè)汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒．
（1）圖示時刻，四沖程汽油機處于　　沖程；若該汽油機每分鐘完成7200個沖程，則它每秒鐘完成　 　個工作循環(huán)
（2）若上述過程中汽油燃燒釋放能量的30%用來驅(qū)動汽車行駛，求汽車所受的阻力f；
（3）研究表明新材料的出現(xiàn)可將熱電轉(zhuǎn)換裝置的效率大幅提高到15%，據(jù)此計算，上述過程中隨廢氣排放的能量通過轉(zhuǎn)換裝置后可獲得多少電能？這些電能可供車內(nèi)總功率為1000W的用電器持續(xù)工作多長時間？
【答案】（1）壓縮；30；（2）汽車所受的阻力f是103N；（3）隨廢氣排放的能量通過轉(zhuǎn)換裝置后可獲得1.5×107J的電能；這些電能可供車內(nèi)總功率為1000W的用電器持續(xù)工作 1.5×104s．
【解析】由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，根據(jù)這個比例關(guān)系可以求出答案；根據(jù)W=Q放=mq求得總功，已知燃燒效率為30%，可求得有用功；根據(jù)求得的汽車在這段時間內(nèi)所做的有用功，利用W=Fs可求得汽車勻速行駛過程中的牽引力，再利用二力平衡條件可知其所受的阻力；汽油燃燒釋放能量的40%隨廢氣通過熱電轉(zhuǎn)換裝置，可求轉(zhuǎn)化的能量，由提高到15%可求轉(zhuǎn)換的電能，由W=Pt可求時間．
（1）由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞上行，可以判斷是壓縮沖程；
該汽油機每分鐘完成7200個沖程，故每秒完成120個沖程，熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，若該汽油機每秒完成120個沖程，則每秒它對外做功30次，完成30個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動20周；
（2）汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q放=mq汽油=5kg×5×107J/kg=2.5×108J；
根據(jù)η=可得有用功：
W有=ηW總=30%×2.5×108J=7.5×107J；
由v=可得，汽車在平直路面上以75km/h的速度勻速行駛1h的過程中，
通過的路程：s=vt=75km/h×1h=75km=75000m，
由W=Fs可得，汽車勻速直線行駛，F(xiàn)=f，
f=F===103N；
（3）汽油燃燒釋放能量的40%，由公式Q′=Qη1=2.5×108J×40%=1×108J，
轉(zhuǎn)換的電能：W′=Q′η2=1×108J×15%=1.5×107J；
由P=可得，這些電能可供車內(nèi)總功率為1000W的用電器持續(xù)工作的時間：
t===1.5×104s．
二、熱電綜合類計算題
1. 某型號電飯鍋有“高溫?zé)蟆焙汀氨貭F飯”兩擋，其電路如圖所示。當(dāng)開關(guān)S置于1時，電流表示數(shù)為5A，此時電飯鍋處于______擋，在此擋位下加熱2.2kg的水，使其溫度升高10℃，用時100s，電飯鍋的加熱效率為______；當(dāng)開關(guān)S置于2時，電流表的示數(shù)為0.1A，R的阻值為_____Ω。若從做飯快的角度考慮，應(yīng)選擇功率更______的電飯鍋。【c水=4.2×103J/（kg·℃）】
【答案】 高溫?zé)? 84% 2156 高
【解析】當(dāng)開關(guān)S置于1擋時，電阻R短路，為R0的簡單電路，當(dāng)開關(guān)S置于2擋時，兩電阻串聯(lián)，由串聯(lián)電阻總電阻大于其中任一電阻。根據(jù)可知，開關(guān)S置于1檔時，電路電阻最小，電功率最大，因此電飯鍋處于高溫?zé)髾n。
高溫?zé)髾n加熱100s，消耗電能
加熱2.2kg的水，使其溫度升高10℃，吸收熱量為
電飯鍋的加熱效率為
當(dāng)開關(guān)S置于1擋時，電阻R短路，為R0的簡單電路，此時電流表示數(shù)為5A，那么
當(dāng)開關(guān)S置于“2”擋時，電路的為串聯(lián)電路，此時電路總電阻為
那么R電阻為
若從做飯快的角度考慮，其他條件一定時，電飯鍋電功率大，做飯更快一些。
2. 如圖，為某電水壺加熱器的簡化電路圖。若R1阻值58Ω，當(dāng)開關(guān)S接到1位置時，電路總功率為605W。水的比熱容c=4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）開關(guān)S接1位置時，電路中電流是多少？
（2）若用此電水壺將1.5kg的水，溫度升高80℃，水吸收的熱量是多少？
（3）當(dāng)開關(guān)S接到2位置時，電水壺實際功率是多少？
【答案】（1）2.75A；（2）5.04×105J；（3）2200W
【解析】（1）開關(guān)S接1位置時，兩個電阻串聯(lián)，電路中電流
（2）水吸收的熱量
（3）開關(guān)S接1位置時，兩個電阻串聯(lián)，電路的總電阻
R2的阻值
S接2時，R2工作，電水壺實際功率
3. 新冠疫情期間，一位熱心市民為小區(qū)卡點志愿者送來了一個便攜式可折疊電熱壺，如圖甲所示。該型號電熱壺額定電壓為220V，具有加熱、保溫兩檔。保溫檔的額定功率為200W，內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，雙觸點開關(guān)只能在觸點1和2、2和3及3和4之間切換。、是兩個阻值不變的發(fā)熱元件，，現(xiàn)將此電熱壺接到220V的家庭電路中，求：
（1）當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點___________（選填“2和3”或“3和4”）時為保溫?fù)酰?br/>（2）的電阻是多少？加熱檔的電功率是多少？
（3）若電熱壺內(nèi)裝有0.5L的水，現(xiàn)用加熱檔使水從20℃升高到100℃，加熱效率為80%，則需要加熱多少秒？[]
【答案】（1）2和3 （2）242Ω，800W （3）210s
【解析】（1）根據(jù)公式可知，電路中的總電阻越小電功率越大，總電阻越大，電功率越小，當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點2和3時，電路中的總電阻大于雙觸點開關(guān)接觸觸點3和4時電路中的總電阻，所以雙觸點開關(guān)接觸觸點2和3時為保溫檔，雙觸點開關(guān)接觸觸點3和4時為加熱檔。
（2）當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點2和3時為保溫檔，此時電路中只接入了，根據(jù)公式可得的阻值為
當(dāng)雙觸點開關(guān)接觸觸點3和4時，兩個電阻并聯(lián)，此時消耗的電功率為
根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作互不影響可得，兩電阻并聯(lián)時電路消耗的總的電功率即為加熱功率
（3）由題意可知，根據(jù)公式可得水的質(zhì)量為
根據(jù)吸熱公式可知水吸收的熱量為
因為電熱壺的加熱效率為80%，根據(jù)公式，可知消耗的電能為
根據(jù)電能公式可得，加熱時間為
4.康康家有一臺家用電水壺如圖甲，他發(fā)現(xiàn)電水壺有加熱和保溫兩種功能。如圖乙所示是其內(nèi)部電路的簡圖，、均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為，保溫功率為。[，]求：
(1)把的水從40℃加熱到100℃，水需要吸收的熱量；
(2)不計熱量損失，使用電水壺的加熱擋完成問題(1)中的加熱過程需要的時間；
(3)忽略溫度對電阻阻值的影響，加熱電阻的阻值。
【答案】(1)1.26×105J；(2)126s；(3)1051.6Ω
【解析】(1)水的質(zhì)量為
水需要吸收的熱量為
(2)由于不計熱量損失，所以電水壺的加熱擋消耗的電能為
由得，電水壺加熱過程需要的時間為
(3)當(dāng)旋鈕開關(guān)接2時，只有接入電路，此時為加熱狀態(tài)
由，得
已知家庭電路的電壓是，所以R2的阻值為
當(dāng)旋鈕開關(guān)接1時，與串聯(lián)，此時為保溫狀態(tài)，電路中的總電阻為
根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律得R1的阻值為
5. 圖甲為某品牌飲水機及其銘牌，圖乙為其內(nèi)部簡化電路圖，該飲水機有加熱和保溫兩個擋位。R1、R2均為電熱絲，當(dāng)熱水箱中水溫降至70℃時通過自動開關(guān)S2切換到加熱擋，當(dāng)溫度達(dá)到100℃時自動切換到保溫?fù)酰嬎畽C始終在額定電壓下工作，已知c水=4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）電熱絲R1的阻值；
（2）熱水箱中的水由70℃加熱到 100℃所吸收的熱量；
（3）飲水機處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）440Ω；（2）；（3）2000J
【解析】（1）由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2接b時，電路中只有R2，由可知，飲水機處于加熱狀態(tài)，則R2的阻值為
當(dāng)開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2接a時，R1和R2串聯(lián)，總電阻最大，由可知，飲水機處于保溫狀態(tài)，則此時電路的總電阻為
則電熱絲R1的阻值為
（2）根據(jù)可得，熱水箱中的水由70℃加熱到 100℃所吸收的熱量為
（3）當(dāng)飲水機處于保溫?fù)豕ぷ鲿r，由歐姆定律可得，電路中電流為
根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和可得，飲水機處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量為
答：（1）電熱絲R1的阻值為440Ω；
（2）熱水箱中的水由70℃加熱到 100℃所吸收的熱量為；
（3）飲水機處于保溫?fù)豕ぷ?2s時間內(nèi)電熱絲R1產(chǎn)生的熱量為2000J。
6.幾千年來中國的廚藝最講究的就是“火候”二字。現(xiàn)在市場上流行如圖所示的新型電飯鍋，采用“聰明火”技術(shù)，電腦智能控溫、控壓，智能化控制食物在不同時間段的溫度，以得到最佳的口感和營養(yǎng)，其簡化電路如圖甲所示。R1和R2均為電熱絲，S是自動控制開關(guān)。把電飯鍋接入220V的電路中，用電飯鍋的“聰明火”煮米飯，電飯鍋工作時的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。
（1）求電熱絲R2的阻值（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）；
（2）這個電飯鍋在0～15min內(nèi)把質(zhì)量為1.1kg的米飯由20℃加熱到100℃，求電飯鍋在這段時間內(nèi)加熱的效率。[c米飯=4.2×103J/（kg·℃）]。
【答案】（1）73.3Ω（2）70%
【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路中只有R2工作，從乙圖可知通過R2的電流I＝3A。
（2）米飯吸收的熱量
Q＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1.1kg×(100℃－20℃)＝3.696×105J
電飯鍋在0～15min內(nèi)消耗的電能
W＝W1＋W2＝UI1t1＋UI2t2
＝220V×3A×10×60s＋220V×2A×5×60s＝5.28×105J
電飯鍋加熱的效率
三、力電綜合類計算題
1. （2023河南省）某物理實踐小組設(shè)計了一種工程上的壓力測量裝置，其原理如圖甲所示，電路中電源電壓恒為，定值電阻R0的阻值為，電壓表的量程為，輕質(zhì)絕緣的壓力檢測板與可變電阻相連。的阻值與壓力的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S后，試問：
（1）當(dāng)檢測板所受壓力增大時，電壓表的示數(shù)_________（選填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）檢測板不受壓力時，電壓表的示數(shù)為多少？
（3）該裝置所能測量的最大壓力為多少？
（4）在不改變電源電壓和電壓表量程的情況下，若要提高該裝置所能測量的最大壓力值，請寫出一種簡便可行的方法________。
【答案】 （1）增大 （2） 1.2V （3） （4）見解析
【解析】（1）由圖像可知，當(dāng)檢測板所受壓力增大時，可變電阻R的阻值變小，則電路的總電阻減小，電路的電流增大，電壓表的測定值電阻R0兩端的電壓，可知電壓表的示數(shù)增大。
（2）由圖像可知，檢測板不受壓力時，力敏電阻的阻值，此時電路中的電流為
兩端的電壓為
即電壓表的示數(shù)為。
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到時，該裝置測量的壓力達(dá)到最大值，此時電路中的電流
兩端的電壓為
的阻值為
由圖像可知，該裝置所能測量的最大壓力為。
（4）因電壓表量程固定，要想提高最大壓力值，即電路中可變電阻的阻值更小，且定值電阻兩端的電壓不超過3V。故可將定值電阻換為阻值較小的電阻或在定值電阻兩端并聯(lián)一個阻值適當(dāng)?shù)碾娮璧取?br/>2. （2023廣西）實踐基地芒果獲豐收，為篩選優(yōu)質(zhì)大果，設(shè)計自動篩選裝置如圖甲，檢測裝置電路圖如圖乙，電源電壓恒為12V，電阻為20Ω，R為壓敏電阻，其阻值隨壓力變化關(guān)系如圖丙。當(dāng)電路電流小于0.15A時，不達(dá)標(biāo)的芒果將被推離傳送帶，達(dá)標(biāo)芒果繼續(xù)被傳送到指定位置，實現(xiàn)自動篩選。求：
（1）若R與阻值相等，R消耗的電功率；
（2）此裝置能篩選出重力至少為多大的芒果；
（3）若想篩選出重力至少為2N的芒果，有同學(xué)建議：僅適當(dāng)增加的阻值即可。你認(rèn)為他的建議可行嗎？請通過計算做出判斷。
【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此時R0的阻值為40Ω
【解析】（1）當(dāng)R與R0阻值相等，電路中的總電阻為
電路中的電流為
R消耗的電功率為
（2）當(dāng)電路中電流為0.15A時，電路中的電阻為
R此時的電阻為
由圖丙可知，當(dāng)電阻為時，對應(yīng)的壓力為1N，即芒果的重力為1N，所以此裝置能篩選出重力至少為1N的芒果。
（3）根據(jù)圖丙，可知，當(dāng)芒果的重力為2N，也就是檢測裝置所受壓力為2N，此時壓敏電阻的阻值為，則需要R0的阻值為
適當(dāng)增加R0的阻值，可以篩選出重力至少為2N的芒果。
3. 6月5日是世界環(huán)境日，為了創(chuàng)造美好的生活環(huán)境，我國逐步推廣風(fēng)力發(fā)電取代火力發(fā)電，實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)新環(huán)境。下圖是某風(fēng)力發(fā)電機正在發(fā)電，其發(fā)電功率為。
（1）若用密度為的鋁合金材料制作風(fēng)車的槳葉，所用材料的體積為，計算需用材料的質(zhì)量。
（2）計算該風(fēng)力發(fā)電機工作10s的發(fā)電量（）。
（3）若風(fēng)車10s獲得的風(fēng)能（）為，請計算利用此風(fēng)車發(fā)電時風(fēng)能的利用率（）。
【答案】（1）；（2）；（3）10%
【解析】（1）由可得需用材料的質(zhì)量
（2）由可得該風(fēng)力發(fā)電機工作10s的發(fā)電量
（3）風(fēng)能利用率
4．如圖甲，是被大家認(rèn)可的我國自主品牌混合動力暢銷車型“比亞迪秦”。在某次性能測試中，汽車啟動時內(nèi)燃機工作，由內(nèi)燃機提供能量驅(qū)動汽車以v1＝50km/h的速度勻速行駛，同時給初始能量為E0＝5.6×107J的蓄電池組充電，充電電壓U1＝400V，充電電流I1＝50A；汽車行駛t1＝2h、內(nèi)燃機消耗燃料m＝20kg后蓄電池組充電完成，改由電動機提供能量驅(qū)動汽車在水平路面上以v2＝90km/h的速度勻速行駛，此時蓄電池組加在電動機兩端的電壓U2＝320V，電動機的效率η＝80%；已知汽車蓄電池組所儲存能量降為E0時即自動切換為內(nèi)燃機工作。若汽車運動過程中車速v與所受阻力f的關(guān)系如圖乙所示，所用燃料的熱值q＝4.5×107J/kg，且燃料完全燃燒。不計汽車電路連接導(dǎo)線的電阻，忽略傳動裝置消耗的能量。求：
（1）內(nèi)燃機工作時的效率η1（結(jié)果保留一位小數(shù)）；
（2）汽車蓄電池組儲存能量的最大值Em；
（3）充電一次采用純電動模式以v2＝90km/h的速度勻速行駛的最大里程sm。
【答案】（1）內(nèi)燃機工作時的效率η1為20.4%；
（2）汽車蓄電池組儲存能量的最大值Em為2×108J；
（3）充電一次采用純電動模式以v2＝90km/h的速度勻速行駛的最大里程sm為240km。
【解析】（1）內(nèi)燃機燃燒完全放出的熱量：
Q放＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J，
由題圖乙可知v1＝50 km/h時，
汽車受到的阻力f1＝400 N，
t1時間內(nèi)克服摩擦力做功：
W1＝f1s1＝f1v1t1＝400N×m/s×2×3600s＝4×107J，
t1時間蓄電池組充完電消耗的能量：
W2＝U1I1t1＝400V×50A×2×3600s＝1.44×108J，
則內(nèi)燃機工作時的效率：η＝×100%＝×100%≈20.4%。
（2）蓄電池組充電的能量W2＝1.44×108J時，充電完成，
則電池組儲存能量的最大值：Em＝E0+W2＝5.6×107J+1.44×108J＝2×108J。
（3）由題圖乙可知，汽車以90km/h的速度行駛時受到的阻力f2＝480N，
由題意可知：W2×80%＝f2sm
則：sm＝＝＝2.4×105m＝240km。
5. （2023江蘇宿遷）圖甲所示是一種自動測定水箱內(nèi)水面高度的裝置。電源電壓恒為4.5V，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0～3V，R0是定值電阻，R是壓力傳感器。R的位置固定不動，其電阻隨壓力的變化關(guān)系如圖乙所示。杠桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動，A端懸掛一重為15N的圓柱體M，M的底面積為45cm2，高為30cm，下底面距離容器底1cm，桿B端始終壓在傳感器R上。AO長30cm，OB長15cm，桿重忽略不計，桿始終靜止在水平位置。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，求壓力傳感器R受到桿B端的壓力大小。
（2）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，電流表的示數(shù)為0.5A，求R0的阻值。
（3）水箱內(nèi)水面高度h大于1cm時，隨著水面的升高，用于顯示水面高度的電表示數(shù)會增大，應(yīng)該選用圖甲電路中的______表顯示水面高度。該裝置能顯示水面的最大高度h最大是_______cm。將支點O適當(dāng)向______（選填“左”或“右”）移動，可增大該裝置顯示水面的最大高度h最大。
【答案】 （1）30N （2） 6Ω （3）電壓 26 右
【解析】（1）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，圓柱體M沒有受到浮力的作用，則杠桿A端受到的作用力
根據(jù)杠桿平衡條件可知，壓力傳感器R受到桿B端的壓力
（2）水箱內(nèi)水面高度h小于1cm時，壓力傳感器R受到桿B端的壓力為30N，由圖像乙可知，此時R=3Ω。
由圖甲可知，R與R0串聯(lián)，電流表的示數(shù)為0.5A時，電路總電阻為
R0的阻值
（3）水箱內(nèi)水面高度h大于1cm時，隨著水面的升高，圓柱體M收到的浮力變大，作用在杠桿A端受到的力變小，則壓力傳感器R受到桿B端的壓力變小，由圖像乙可知，R的阻值變大，總電阻變大，電流變小，即電流表的示數(shù)變小，由于R0不變，由可得R0兩端的電壓變小，則R兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，故應(yīng)該選用圖甲電路中的電壓表顯示水面高度。
由題意可知，水面高度越大，壓力傳感器R受到桿B端的壓力越小，R的阻值越大。當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時，水面最高，當(dāng)電壓表的示數(shù)Umax=3V時，R0兩端的電壓
電路中的電流
則R接入電路的電阻
由圖像乙可得R～F的函數(shù)式
則當(dāng)R的電阻為12Ω時，F(xiàn)=7.5N，即壓力傳感器R受到桿B端的壓力為7.5N，則杠桿A端的作用力
則圓柱體M受到的浮力為
圓柱體M排開水的體積
圓柱體M浸入水中的深度
該裝置能顯示水面的最大高度h最大
在B端作用力不變的情況下，支點O向右移動，L2變小，L1變大，根據(jù)杠桿平衡條件可得，杠桿A端受到的作用力變小，則圓柱體M受到的浮力變大，則要增大該裝置顯示水面的最大高度h最大。
6. （2023山東濰坊）在物理項目化學(xué)習(xí)活動中，某科技小組的同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的船只升降實驗?zāi)Ｐ汀ＤＰ椭械拇瑤鸄和所盛水的總重為5N，圓柱形浮筒B底面積為，重為18N。電路中電源電壓恒定，為定值電阻，壓敏電阻（表面絕緣，厚度不計）固定于容器C底部，上表面積為，阻值隨所受水的壓力變化關(guān)系如圖乙所示。關(guān)閉排水閥，向C中注入適量水后關(guān)閉進(jìn)水閥，裝置靜止時，測得C中水深為20cm，B浸入水中的深度為7cm（未浸沒），閉合開關(guān)S，此時電流表示數(shù)；再次打開進(jìn)水閥，向C中緩慢注入一定質(zhì)量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，穩(wěn)定后電流表示數(shù)。若不計繩重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：
（1）B浸入水中的深度為7cm時所受的浮力；
（2）動滑輪的重力；
（3）C中水深為20cm時阻值；
（4）電路中電源電壓值。
【答案】（1）；（2）4N；（3）100Ω；（4）4.8N
【解析】（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)B浸入水中的深度為7cm時，B浸入水中的體積為
由可得，B浸入水中的深度為7cm時所受的浮力為
（2）模型中的船廂A和所盛水的總重為5N，又根據(jù)滑輪組可知，，可知繩子對動滑輪的拉力為
浮筒B對動滑輪向下的拉力為
對動滑輪進(jìn)行受力分析可知
則可得
（3）C中水深為20cm時，水對容器C底部的壓強為
又C的上表面積為，則對C的底部的壓力為
根據(jù)圖乙可知，當(dāng)壓力為10N時，的阻值為
（4）在容器C中注水后，船廂A的總重力不變，滑輪組細(xì)繩的拉力不變，則浮筒B受到豎直向上的拉力不變，由可知，浮筒B受到的浮力不變，所以，浮筒B浸入水中的深度仍為7cm不變，在容器C中再注入一定質(zhì)量的水，浮筒B將上升，使船廂A下降30cm，浮筒B浸入水中的深度不變，所以水面上升10cm，容器底部受到水的壓強的增加量為
壓敏電阻受到壓力增加量為
此時壓敏電阻受到的總壓力為
根據(jù)圖乙可知，此時的阻值為
根據(jù)歐姆定律可得
聯(lián)立解得
則電路中電源電壓值為
四、熱力電綜合類計算題
1. 如圖所示是某款電熱水壺及相關(guān)信息表。現(xiàn)在該水壺內(nèi)裝入1L、初溫為20℃的水，放置在水平桌面上。接通電源使其正常工作，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開。求：
額定功率 1000W
自重 5N
與桌面接觸面積 200cm2
（1）裝入水后水壺對桌面的壓強；
（2）水吸收的熱量；
（3）此電熱水壺在額定電壓下正常工作7min可將1L水燒開，試計算該電熱水壺的加熱效率。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），g＝10N/kg]
【答案】（1）裝入水后水壺對桌面的壓強為750Pa；
（2）水吸收的熱量為3.36×105J；
（3）該電熱水壺的加熱效率為80%。
【分析】（1）知道水壺內(nèi)裝水的體積，根據(jù)ρ＝求出水壺內(nèi)裝水的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg求出水壺內(nèi)水的重力，裝入水后水壺對桌面的壓力等于水和水壺的重力之和，根據(jù)p＝求出裝入水后水壺對桌面的壓強；
（2）知道水的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃），根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；
（3）電熱水壺在額定電壓下正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)W＝Pt求出消耗的電能，利用η＝×100%求出該電熱水壺的加熱效率。
【解答】（1）水壺內(nèi)裝水的體積：
V水＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水壺內(nèi)裝水的質(zhì)量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水壺內(nèi)水的重力：
G水＝m水g＝1kg×10N/kg＝10N，
裝入水后水壺對桌面的壓力：
F＝G水+G水壺＝10N+5N＝15N，
裝入水后水壺對桌面的壓強：
p＝＝＝750Pa；
（2）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃，則水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J∕（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（3）由P＝可得，電熱水壺消耗的電能：
W＝Pt′＝1000W×7×60s＝4.2×105J，
該電熱水壺的加熱效率：
η＝＝×100%＝80%。
【點評】本題考查了密度公式、重力公式、壓強公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的綜合應(yīng)用，要注意在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點是100℃。
2．圖1是小亮家某品牌小廚寶（小體積快速電熱水器）。某次正常加熱工作中，其內(nèi)膽裝有5L的水，膽內(nèi)水的溫度隨時間變化的圖像如圖2所示。已知小廚寶正常工作時的電壓為220V，額定功率為2200W，水的比熱容為c水＝4.2×103J/（kg ℃）。問：
（1）該小廚寶內(nèi)膽裝有水的質(zhì)量為　　kg；
（2）由圖象可知，加熱5min，水溫升高了　　℃，吸收的熱量為　　J；
（3）本次加熱小廚寶消耗了　　J的電能，該小廚寶的發(fā)熱電阻阻值為_______.
【答案】（1）5；（2）30；6.3×105；（3）6.6×105；22。
【解析】（1）根據(jù)密度公式ρ＝知水的質(zhì)量為：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg；
（2）由圖2可知，在5min的加熱時間里，水的初溫t0＝20℃，末溫t＝50℃，
水升高的溫度為：△t＝50℃﹣20℃＝30℃，
則水吸收的熱量：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×30℃＝6.3×105J；
（3）根據(jù)P＝得消耗的電能為：
W＝Pt′＝2200W×5×60s＝6.6×105J；
根據(jù)P＝知該小廚寶的發(fā)熱電阻阻值為：
R＝＝＝22Ω。
專題考情
方法策略
典例講析
專題精煉
S
R2
R1
220V
0
1
2
3
5
10
15
20
25
30
t/min
I/A
乙
甲
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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