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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼(全国通用)
第六篇 力热电综合体系必考重难点专题
专题61 力热电综合计算类问题
1.( 2023湖南株洲)图甲为家用储水式电热水器,容积为60L,功率为2kW,主要由箱体、制热、控制和
进出水系统组成,其内部结构如图乙所示。解答下列问题。
(1)电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料,从节能方面看,应具有______(填“绝热”或“导
热”)性能。储水腔内出水管的位置比进水管高,因热水密度比冷水小,故储水腔内______(填“热”
或“冷”)水在上。在水压作用下,热水通过位置较高的出水管口不断流出;
(2)储水腔储满水时,水的质量为______kg。要将这些水由20℃加热到预设温度70℃,需要吸收的热
量为______J;已知 =1.0103kg/m3,c =4.2103J/(kg·℃),1L=1.010-3m3
水 水
(3)制热系统工作0.5h消耗_______kW·h的电能。
2.如图,甲是电子秤的原理图(图中压力表是用电流表改装的)。已知电源电压为24V,电阻R=60Ω,
0
压力传感器R 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
x
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)。求:
(1)托盘里的物体质量越大,压力传感器的阻值如何变化?
(2)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多少kg?
(3)当压力为200N时,通电700s,R 产生的焦耳热能使质量为0.1kg的水温升高多少℃?
0
3.我们生产、生活中利用的能量,追根溯源,大都来自太阳。
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(1)用一块太阳能电池给电路供电,使5Ω的电阻中通过了0.2A的电流。则电阻1min内产生的热量是
多少?
(2)一个太阳能热水器的容量为80L,装满水后,使这些水的温度从10C升高至40C,则水需要吸收
多少热量?(c=4.2×103J/(kg·℃), =1.0103kg/m3 )
水
(3)一辆太阳能汽车接收到4107J的光能。其中有8%用于汽车的牵引力做功,若匀速行驶时汽车的
牵引力为200N,这辆汽车能匀速行驶多远?
4. 如图所示是某款电热水壶及相关信息表。现在该水壶内装入1L、初温为20℃的水,放置在水平桌
面上。接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开。求:
额定功率 1000W
自重 5N
与桌面接触面积 200cm2
(1)装入水后水壶对桌面的压强;
(2)水吸收的热量;
(3)此电热水壶在额定电压下正常工作7min可将1L水烧开,试计算该电热水壶的加热效率。[c =
水
4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg]
5.( 1)小明检测到家庭最大电流为5A,要买一个电热水壶,一个为“220V,1000W”,一个为“220V,
1500W”,小明选了1000W的,请根据计算说出为什么不选1500W的?
(2)电热水壶的电线很短,因此电阻______产生热量______,更加安全;
(3)小明把一个电热水壶插进插座,打开开关,突然家里的用电器都不工作了,请写出可能的两个原因:
①___________;②___________;
(4)比较电热水壶和电炉的加热效率,请从下图中选择一组________。
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A. B. C.
(5)实验:将1L水加热至沸腾,探究电热水壶的效率。求:设计实验方案并写出效率表达式。
物理量 方法(应说明测量道具、物理量) 结论(用题目所给物理量表示)
水的密度ρ
水的比热容c
___________ η=___________
热水壶额定功率
P
6.图1是小亮家某品牌小厨宝(小体积快速电热水器)。某次正常加热工作中,其内胆装有5L的水,胆
内水的温度随时间变化的图像如图 2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为 220V,额定功率为
2200W,水的比热容为c水 =4.2×103J/(kg•℃)。问:
(1)该小厨宝内胆装有水的质量为 kg;
(2)由图象可知,加热5min,水温升高了 ℃,吸收的热量为 J;
(3)本次加热小厨宝消耗了 J的电能,该小厨宝的发热电阻阻值为多少?
7.进入三月份以来,东营街头出现了一种共享电动汽车。下表是这种汽车的主要参数。(g取10N/kg)
空车质量 800kg
每个轮胎与地面接触面积 50cm2
电池容量 44kW•h
标准承载 200kg
最大续航(充满电最大行驶路程) 200km
所受阻力与汽车总重的比值 0.09
(1)电动机是电动汽车的核心部分,电动机工作时能量的转化是 。电动机的工作原理是 。
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(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?
(3)图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象,标准承载下,电动汽车以速度匀速行驶1分钟的
耗电量为0.4kW•h,电动机的效率是多少?
(4)若某燃油汽车百公里耗油6升,每升油5.5元,电动汽车充电每度0.8元,通过计算比较使用燃油
汽车与电动汽车哪种更经济?
8.如图是家庭常用的电热水壶,其铭牌数据如表所示.若加热电阻的阻值不随温度变化而改变,且此
时的大气压为1标准大气压.则:
额定电压220V额定加热功率2000W容量
1.5L频率50Hz
(1)电热水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多少Ω?
(2)装满水后,壶中水的质量是多少kg?(1L=1×10-3m3)
(3)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收多少热量?[c =4.2×103J/(kg•℃)]
水
(4)不考虑热量损失,烧开这壶水,需要多长时间?
9.如图所示的电路中,电源电压为8V,R是阻值为40Ω的定值电阻,压敏电阻R的阻值随压力的变化
2 1
情况如图乙所示。当开关S闭合后,问:
(1)当压敏电阻R 受到的压力从0增加到3N的过程中,电流表示数的变化是______(填“增大”“减
1
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少”)?
(2)当电流表示数为0.4A时,压敏电阻受到的压力为多少?
(3)当电路连续工作10mim,电阻R产生的热量为多少?
2
(4)若此热量的84%给20g的水加热,则水温升高多少?
10.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
(1)蒸汽电熨斗正常工作时电阻丝的电阻;
(2)在熨斗水箱中注入0.3kg的水,将它平放在水平桌面上,求:熨斗对衣服的压强;
(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,已知金属的
质量为1kg,金属底板的比热容为0.46×103J/(kg℃)问蒸汽熨斗预热的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?
11.( 2023无锡)图甲是某型号电开水器结构简图,图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不
ABC CD
锈钢浮球、绕O点转动的金属杆 、连杆 、活塞组成。使用时,将插头插入家庭电路的插座中,
电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱,再经连通管进入煮水箱,当冷水箱水位达到设定高度,浮球
AB CD
浮起, 水平,连杆 水平向右推动活塞堵住进水口,停止进水,同时开关S 闭合,开关S 与触点
2 1
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R
2接通,煮水箱中的电热管 1工作,额定煮水功率为3300W,水沸腾后经出水管溢入贮水箱,冷水再
补充入煮水箱,冷水箱中水位下降,进水口打开进水,同时S 断开,重复上述过程,至贮水箱中注满水
2
R
660W
后,开关S 与触点1接通,贮水箱中的电热管 2工作,进行保温,额定保温功率为 。保温时,S
1 3
0.02A
同时接通,当电磁铁线圈中的电流达到 ,衔铁P被吸起(开关断开);当电磁铁线圈中电流减小
到 0.01A ,衔铁P被释放(开关重新接通),使贮水箱内热水温度维持在 90℃~95℃ 。 R 3是定值电阻。
R
T是热敏电阻,其温度与贮水箱内水温相同,温度每升高 1℃ ,电阻减小 100 ,电磁铁线圈的电阻忽
c 4.2103J/kg℃ 1.0103kg/m3 10N/kg
略不计。( 水 , 水 ,g取 )
(1)该电开水器正常工作时,熔断器上通过的最大电流为______;
3A 12A 15A 18A
A. B. C. D.
R
(2)该电开水器煮水箱电热管 1连续正常工作1小时能产生33L的开水,若冷水温度为22℃,开水
100℃
温度为 ,则煮水箱的加热效率为_______;
0.55kg ABC
(3)冷水箱中的浮球质量为 ,金属杆 质量和体积忽略不计,进水口被活塞堵住不能进水
时,若浮球恰好一半体积浸在水中,连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N;若浮球全部浸没
90N m3
于水中,此时连杆能够承受活塞的水平推力为 ,则浮球体积为______ ,贮水箱中保温控制电
路的电压U是______V。
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