專題03電能與內能的轉化模型-【常考必刷】2022中考物理?？加嬎泐}(能量的轉化效率問題專題)之經典模型培優(yōu)練習(原卷版+解析)

專題03電能與內能的轉化模型1．某款電熱飲水機具有加熱和保溫兩擋，額定電壓為220V，熱水箱容量為1kg。如圖甲是其電路原理圖，S0為溫控開關，R1、R2為電熱絲（阻值不變）。某次飲水機在額定電壓下工作的電功率P與時間t的關系圖象如圖乙所示，求：（1）飲水機處于保溫擋時，通過R1的電流；（2）飲水機處于加熱擋階段消耗的電能與R2的阻值；（3）若將水箱內裝滿20℃的水，加熱5min溫度升高到86℃。求該電熱飲水機的加熱效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]2．我國三峽水電站有“照亮半個中國”的美譽，2020年累計發(fā)電量超過1千億度，如果就按1千億度(kW·h)計算，相當于一座年消耗6×1010kg標準煤的火力發(fā)電站所發(fā)的電量。（1）假設標準煤的熱值為3×107J/kg，完全燃燒6×1010kg標準煤能放出多少熱量？（2）以三峽水力發(fā)電代替同等的火力發(fā)電，每年會少排7.5×1010m3的二氧化碳氣體，這些氣體的質量是多少kg？（通常情況下CO2氣體的密度為2kg/m3）（3）請你根據本題中的數據，計算火力發(fā)電的效率（用符號E表示電能）？3．圖甲是某款具有高溫、低溫兩擋的電熱飯盒，圖乙為其內部簡化電路的一部分，R1、R2均是加熱電阻，且R2＝3R1。請你解答：（1）在圖乙合適的虛線框內分別填入加熱電阻R1、R2和導線的元件符號，使開關S接2時電路的電功率為接1時的4倍；（2）若電路中只使用該電熱飯盒，加熱1kg面條使其溫度升高40oC。如圖丙所示，電能表的脈沖指示燈閃爍了125次，則這個電熱飯盒加熱的效率是多少？[c面條＝2.5×103J/(kg℃)]4．如圖甲所示，汽車的玻璃上結了厚厚的一層霜。為此汽車擋風玻璃內安裝了可加熱的電熱絲，通電后可將玻璃升溫去霜。如圖乙是其簡化的電路圖，電源電壓為12V，R1、R2為加熱電阻絲，R2=2.4Ω。電路有加熱和保溫兩個擋位，其加熱擋功率為120W。已知汽車后擋風玻璃的質量為10kg，用加熱擋給玻璃加熱時，1000s可以使玻璃的溫度從℃升高到5℃?！尽壳螅海?）1000s內玻璃吸收的熱量；（2）給玻璃加熱過程中，電能轉化為玻璃的內能的效率；（3）保溫擋的功率。5．如圖所示為一款電加熱鼠標墊，其質量為200g，可以在冬季暖手，也可以伏在桌面暖暖的睡午覺。該鼠標墊標有“220V50W”，正常工作200秒，可以使鼠標墊的溫度由20℃升高到40℃。[c鼠標墊=2×103J/（kg·℃）]求：（1）鼠標墊的溫度由20℃升高到40℃吸收的熱量；（2）電加熱鼠標墊加熱過程中，電能轉化為內能的效率；（3）若要使電熱鼠標墊正常工作時的總功率降為20W，則需要在鼠標墊內再串聯一個多大的加熱電阻。6．如圖電磁爐是種新型炊具，它具有加熱快，效率高，節(jié)能環(huán)保，使用方便等特點，其熱效率極高且加熱均勻，烹調迅速，節(jié)能省電。小華在一次課外活動中，對家用電磁爐進行了相關的觀察和研究，并記錄了有關數據，如下表：請你就他在活動中獲得的有關資料，求解或提出有關問題：觀察對象有關記錄和相關活動觀察電磁爐銘牌U額=220V；P額=1000W觀察電能表的銘牌220V10（40）A2000r/（kW?h）用電磁爐加熱一壺水（水的質量m=2kg，初溫t=30℃）關閉家里其他用電器，只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表表盤在5min內轉了135r，此時用溫度計測得的水溫為50℃[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]（1）加熱5min，水所吸收的熱量？（2）電磁爐工作5min消耗的電能？電能轉換為內能的效率？（3）電磁爐的實際功率和實際電壓（假設電阻絲的電阻不變）？7．下圖為某品牌電熱水壺，電熱水壺銘牌如表，現將一滿壺初溫為20℃的水燒開，求：（1）水需要吸收多少熱量？（2）燒開這壺水時，記錄標有3000r/kW·h的電能表轉盤轉動了600轉，電熱水壺燒水的熱效率？XX牌電熱壺額定電壓220V額定功率1210W頻率50Hz熱水壺容量2.0L8．王凱同學學習了電功率相關知識后，想通過所學知識測量家中電熱水壺的能效情況。他暫時停用家中其他用電器，僅使用電熱水壺給水加熱至沸騰，加熱前、后他分別記錄了家用電能表對應的示數情況如圖。實驗中，壺中裝有質量為1kg，初溫為20℃的水。求：［c水＝4.2×103J/（kg·℃）］（1）水吸收的熱量；（2）電熱水壺的效率。9．冬天，一杯熱茶放著很快就會變涼，喝了會很不舒服，某廠家為此專門設計了一款如圖甲所示是保溫茶座，此保溫茶座設定恒溫為60℃的最佳溫度，它是專為茶水、咖啡、牛奶等需要熱飲特點的飲品而研制的配套用具，是簡易杯、牛奶杯、咖啡杯等杯具的最佳保溫配套產品。使用時，將杯子底放于保溫茶座中間，按下保溫茶座側面的電源開關，電源指示燈亮，保溫茶座進入工作狀態(tài)。圖乙是此保溫茶座的內部電路圖，下表是此保溫茶座的技術參數。型號額定電壓220V發(fā)熱板額定功率20W（1）發(fā)熱板正常工作時的電阻是多少？（2）若指示L規(guī)格為“5V，0.02W”，則指示電路的功率為多大？（3）根據測算，茶具在工作時平均每分鐘散失的熱量相當于50g的水降低2℃所放出的熱量，則每分鐘茶具損失多少熱量？正常工作時該茶具的熱效率是多少？（指示電路消耗的電能忽略不計）10．圖甲為小陽家的電熱水瓶，圖乙是其電路原理圖，R1和R2為阻值不變的電熱絲，R1=44Ω，R2=1166Ω，S1為溫控開關，可以實現“加熱”和“保溫”態(tài)的轉換。為了測量電熱水瓶的實際電功率，小陽找來了一塊標有“2000revs/（kW·h）”字樣的電能表，在電熱水瓶中加入1L溫度為20°C的水后，把它單獨通過電能表接入家庭電路中，將水加熱到56°C，用了3.5min。小陽根據電能表的參數和轉盤轉數，計算出電熱水瓶的實際電功率為900W（水的比熱容c水=4.2×103J/（kg·°C））。求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）電熱水瓶正常工作時保溫功率是多少？（3）在給水加熱的過程中，電能表的轉盤轉了多少轉？（4）電熱水瓶的加熱效率是多少？11．在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。如圖甲所示某家用電中藥壺，右表是其銘牌，猛火擋額定功率字跡已被磨損；工作電路簡化為圖乙所示，其中S'為擋位開關，、為定值電阻，A、B為阻值可忽略不計的指示燈。當電中藥壺處于猛火擋時，紅燈亮；處于文火擋時，綠燈亮。。XX牌電藥壺額定電壓220V額定功率猛火擋XXXW文火擋200W（1）判斷A燈是紅燈還是綠燈；（2）求電中藥壺文火擋正常工作10min電流做的功；（3）猛火檔的額定功率；（4）當把家中的其他用電器都與電源斷開，在標準大氣壓下用猛火擋將1kg的10℃藥液加熱至沸騰（藥液的沸點與水相同），標有“1200r/kW?h”字樣的電能表轉過150轉。求此電中藥壺的加熱效率。【藥液的比熱容為4.0×103J/（kg·℃）】12．如圖所示是某電蒸鍋及其內部簡化電路圖，它有加熱和保溫兩個擋位。R1、R2均為發(fā)熱電阻，R1的阻值為484Ω，加熱擋功率為1200W，已知c水=4.2×103J/(kg·°C)。求：（1）電蒸鍋正常工作時保溫擋的功率；（2）電蒸鍋正常工作時電阻R2的阻值；（3）某次電蒸鍋對水加熱時，加熱效率為84%，要使1.2kg的水溫度升高75°C需要消耗多少電能？（4）在物理綜合實踐活動中，小明和小麗同學利用所學習的物理知識，合作測量電蒸鍋的實際加熱功率。電能表上標有“1200r/(kW·h)”字樣，他們把家中的其他用電器都與電源斷開，僅讓電蒸鍋接入電路中燒水，2min電能表的轉盤轉了40r，則電蒸鍋的實際加熱功率是多大？13．小明同學家里新買了一臺電熱飲水機，該電熱飲水機有加熱和保溫兩種功能，銘牌的部分參數如下表所示。經分析得知，當開關S閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)；S斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)，其工作電路圖如圖所示。為了測定其加熱時的實際功率，小明斷開家中其它所有的用電器，只將飲水機接入電路中，閉合開關S，測得熱水箱中初溫為20℃的水燒開，共用了7.5min（在標準大氣壓下），同時觀察到家中標有“1200r/kW·h”電能表轉盤轉過120轉。根據以上信息。求：（1）熱水箱中的水從20℃燒開所吸收的熱量；[已知c＝4.2×103J/（kg·℃）]（2）飲水機加熱時的實際電功率；（3）飲水機加熱過程中的熱效率。水箱容量1L額定電壓220V加熱時額定功率880W14．養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的烹飲容器，采用新型電加熱材料，通電后產生熱量把壺內水加熱。如圖是某款養(yǎng)生壺及其銘牌。養(yǎng)生壺正常工作4min，可將一壺1kg、初溫為20℃的水加熱至70℃，求：（1）養(yǎng)生壺正常工作2min所消耗的電能；（2）水從20℃加熱至70℃吸收的熱量；（3）養(yǎng)生壺的加熱效率[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。型號：CH-M16額定電壓：220V頻率：50Hz額定功率：1000W容量：1.2L15．如圖甲是某班的電熱飲水機，其簡化電路圖如圖乙所示。它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，當S2斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)。R1和R2均為用來加熱且阻值不變的電熱絲，飲水機部分參數如下表所示。額定電壓220V額定功率加熱功率2200W保溫功率440W容量2.5L（1）飲水機在加熱狀態(tài)下正常工作，將2kg的水從20℃加熱至沸騰，水吸收的熱量是多少？水的比熱容，當地氣壓為1標準大氣壓（2）在（1）問加熱情況下，飲水機正常工作了420s，消耗了多少電能？加熱效率是多少？（3）飲水機正常加熱時，電路中的電流是多少？（4）電熱絲R2的阻值是多少？16．在物理實踐活動中，小青同學為了判斷家中電飯鍋的加熱狀態(tài)正常工作時電熱轉化效率是否達到行業(yè)規(guī)定的標準80%，首先了解電飯鍋的結構和功能，說明書如表；接著，用電子秤稱出水的質量為0.5kg，通電后調節(jié)為加熱狀態(tài)，當水溫從20℃升高到100℃時，用時210s；在保溫狀態(tài)工作時，斷開家中其它用電器，發(fā)現家中3000imp/(kW·h)的電能表指示燈在60s內閃2次。已知電熱絲電阻不隨溫度變化，水的比熱容c＝4.2×103J/(kg·℃)。請你解答：工作狀態(tài)開關情況額定功率工作電阻加熱S1、S2均閉合1000WR0保溫只閉合S148.4WR、R0（1）加熱過程中水吸收的熱量。（2）計算說明該電飯鍋的熱效率是否達到標準。（3）在虛線框內將電飯鍋內部的電路補充完整。（4）保溫狀態(tài)工作時消耗的電能和實際功率。專題03電能與內能的轉化模型1．某款電熱飲水機具有加熱和保溫兩擋，額定電壓為220V，熱水箱容量為1kg。如圖甲是其電路原理圖，S0為溫控開關，R1、R2為電熱絲（阻值不變）。某次飲水機在額定電壓下工作的電功率P與時間t的關系圖象如圖乙所示，求：（1）飲水機處于保溫擋時，通過R1的電流；（2）飲水機處于加熱擋階段消耗的電能與R2的阻值；（3）若將水箱內裝滿20℃的水，加熱5min溫度升高到86℃。求該電熱飲水機的加熱效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】（1）0.5A；（2）2.97×105J，55Ω；（3）93.3%【詳解】解：（1）當開關S、S0閉合時，R1與R2并聯，電路中的總電阻較小，當只閉合開關S時，電路為R1的簡單電路，電路中的總電阻較大，根據可知，當開關S、S0閉合時，電路為加熱狀態(tài)，只閉合開關S時，電路為保溫狀態(tài)。根據圖乙知保溫擋的功率為110W，由P=UI可知，保溫擋時通過R1的電流（2）由圖乙知，加熱擋的功率為990W，加熱時間為5min，即300s，由可得，飲水機處于加熱擋階段消耗的電能W=P加熱t(yī)=990W×5×60s=2.97×105J因并聯電路各支路可獨立工作、互不影響，加熱時電阻絲R2的電功率P2=P加熱-P1=P加熱-P保溫=990W-110W=880W因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，由可得，電阻R2的阻值（3）水箱內裝滿20℃的水，加熱5min溫度升高到86℃，水吸收的熱量Q吸=c水m?t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(86℃-20℃)=2.772×105J飲水機加熱效率答：（1）飲水機處于保溫擋時，通過R1的電流為0.5A；（2）飲水機處于加熱擋階段消耗的電能為2.97×105J，R2的阻值為55Ω；（3）電熱飲水機的加熱效率為93.3%。2．我國三峽水電站有“照亮半個中國”的美譽，2020年累計發(fā)電量超過1千億度，如果就按1千億度(kW·h)計算，相當于一座年消耗6×1010kg標準煤的火力發(fā)電站所發(fā)的電量。（1）假設標準煤的熱值為3×107J/kg，完全燃燒6×1010kg標準煤能放出多少熱量？（2）以三峽水力發(fā)電代替同等的火力發(fā)電，每年會少排7.5×1010m3的二氧化碳氣體，這些氣體的質量是多少kg？（通常情況下CO2氣體的密度為2kg/m3）（3）請你根據本題中的數據，計算火力發(fā)電的效率（用符號E表示電能）？【答案】（1）1.8×1018J；（2）1.5×1011kg；（3）20%【詳解】解：（1）m=6×1010kg標準煤完全燃燒放出的熱量為（2）由可知這些氣體的質量為（3）已知m=6×1010kg標準煤的火力發(fā)電站所發(fā)的電量為1千億度，即則火力發(fā)電的效率為答：（1）完全燃燒6×1010kg標準煤能放出1.8×1018J熱量；（2）這些氣體的質量是1.5×1011kg；（3）火力發(fā)電的效率為20%。3．圖甲是某款具有高溫、低溫兩擋的電熱飯盒，圖乙為其內部簡化電路的一部分，R1、R2均是加熱電阻，且R2＝3R1。請你解答：（1）在圖乙合適的虛線框內分別填入加熱電阻R1、R2和導線的元件符號，使開關S接2時電路的電功率為接1時的4倍；（2）若電路中只使用該電熱飯盒，加熱1kg面條使其溫度升高40oC。如圖丙所示，電能表的脈沖指示燈閃爍了125次，則這個電熱飯盒加熱的效率是多少？[c面條＝2.5×103J/(kg℃)]【答案】（1）；（2）80%【詳解】解：（1）由可知，電源電壓不變時電功率為4倍則電阻為原來的，因R2＝3R1，若使R1、R2串聯且接1接線柱，且左側方框為R1時，可使開關接1時電路中總電阻為R總=R1+R2=4R1開關接2時電路中總電阻為R1，則開關置于1時電路的電功率為開關接2時電路總功率為即開關S接2時電路的電功率為接1時的4倍，如圖所示：（2）面條的質量m=1kg，溫度的變化量為?t=40℃，則面條吸收的熱量為Q＝cm?t＝2.5×103J/(kg℃)×1kg×40℃＝1×105J脈沖指示燈閃爍了125次，則電熱飯盒消耗的電能電熱飯盒的加熱效率答：（1）見解析；（2）這個電熱飯盒加熱的效率是80%。4．如圖甲所示，汽車的玻璃上結了厚厚的一層霜。為此汽車擋風玻璃內安裝了可加熱的電熱絲，通電后可將玻璃升溫去霜。如圖乙是其簡化的電路圖，電源電壓為12V，R1、R2為加熱電阻絲，R2=2.4Ω。電路有加熱和保溫兩個擋位，其加熱擋功率為120W。已知汽車后擋風玻璃的質量為10kg，用加熱擋給玻璃加熱時，1000s可以使玻璃的溫度從℃升高到5℃?！尽壳螅海?）1000s內玻璃吸收的熱量；（2）給玻璃加熱過程中，電能轉化為玻璃的內能的效率；（3）保溫擋的功率?！敬鸢浮浚?）8.4×104J；（2）70%；（3）40W【詳解】解：（1）1000s內玻璃吸收的熱量（2）根據知，給玻璃加熱消耗的電能為給玻璃加熱過程中電能轉化為玻璃的內能的效率為（3）由圖知開關S打到1，兩電阻串聯，打到2，只有電阻工作，根據串聯電阻的規(guī)律，打到2時，電路的電阻較小，根據知，在電源電壓一定時，功率較大，為加熱擋；開關S打到1時，為保溫擋。的電阻為根據串聯電阻的規(guī)律，保溫擋的功率為答：（1）1000s內玻璃吸收的熱量為8.4×104J；（2）給玻璃加熱過程中，電能轉化為玻璃的內能的效率為70%；（3）保溫擋的功率為40W。5．如圖所示為一款電加熱鼠標墊，其質量為200g，可以在冬季暖手，也可以伏在桌面暖暖的睡午覺。該鼠標墊標有“220V50W”，正常工作200秒，可以使鼠標墊的溫度由20℃升高到40℃。[c鼠標墊=2×103J/（kg·℃）]求：（1）鼠標墊的溫度由20℃升高到40℃吸收的熱量；（2）電加熱鼠標墊加熱過程中，電能轉化為內能的效率；（3）若要使電熱鼠標墊正常工作時的總功率降為20W，則需要在鼠標墊內再串聯一個多大的加熱電阻?！敬鸢浮浚?）8000J；（2）80%；（3）1452Ω【詳解】解：（1）鼠標墊的溫度由20℃升高到40℃吸收的熱量為Q吸=c鼠標墊m（t2﹣t1）=2×103J/（kg?℃）×200×10﹣3kg×（40℃-20℃）=8000J（2）電加熱鼠標墊加熱過程中消耗的電能為W=Pt=50W×200s=10000J熱效率為（3）根據知原來加熱時的總電阻為根據可知，要使電熱鼠標墊正常工作時的總功率減小，在電源電壓不變時要增大電路的總電阻，所以需要串聯一個電阻。總功率減小后的總電阻為所以串聯電阻的阻值為R串=R加熱′﹣R加熱=2420Ω﹣968Ω=1452Ω答：（1）鼠標墊的溫度由20℃升高到40℃吸收的熱量為8000J；（2）電加熱鼠標墊加熱過程中，電能轉化為內能的效率為80%；（3）若要使電熱鼠標墊正常工作時的總功率降為20W，則需要在鼠標墊內再串聯一個1452Ω的加熱電阻。6．如圖電磁爐是種新型炊具，它具有加熱快，效率高，節(jié)能環(huán)保，使用方便等特點，其熱效率極高且加熱均勻，烹調迅速，節(jié)能省電。小華在一次課外活動中，對家用電磁爐進行了相關的觀察和研究，并記錄了有關數據，如下表：請你就他在活動中獲得的有關資料，求解或提出有關問題：觀察對象有關記錄和相關活動觀察電磁爐銘牌U額=220V；P額=1000W觀察電能表的銘牌220V10（40）A2000r/（kW?h）用電磁爐加熱一壺水（水的質量m=2kg，初溫t=30℃）關閉家里其他用電器，只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表表盤在5min內轉了135r，此時用溫度計測得的水溫為50℃[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]（1）加熱5min，水所吸收的熱量？（2）電磁爐工作5min消耗的電能？電能轉換為內能的效率？（3）電磁爐的實際功率和實際電壓（假設電阻絲的電阻不變）？【答案】（1）1.68×105J；（2）2.43×105J，69.1%；（3）810W，198V【詳解】解：（1）根據可得，水所吸收的熱量為（2）電磁爐工作5min消耗的電能電能轉化為內能的效率為（3）電磁爐的實際功率由得，電爐絲的電阻為則電磁爐的實際電壓為答：（1）加熱5min，水所吸收的熱量為1.68×105J；（2）電磁爐工作5min消耗的電能為2.43×105J；電能轉換為內能的效率為69.1%；（3）電磁爐的實際功率為810W，當時實際電壓為198V。7．下圖為某品牌電熱水壺，電熱水壺銘牌如表，現將一滿壺初溫為20℃的水燒開，求：（1）水需要吸收多少熱量？（2）燒開這壺水時，記錄標有3000r/kW·h的電能表轉盤轉動了600轉，電熱水壺燒水的熱效率？XX牌電熱壺額定電壓220V額定功率1210W頻率50Hz熱水壺容量2.0L【答案】（1）6.72×105J；（2）93.3%【詳解】解：（1）熱水壺容積熱水壺內裝滿水時水的質量水吸收的熱量（2）電熱水壺消耗的電能為電熱水壺的效率為答：（1）水吸收的熱量為；（2）電熱水壺的熱效率為93.3%。8．王凱同學學習了電功率相關知識后，想通過所學知識測量家中電熱水壺的能效情況。他暫時停用家中其他用電器，僅使用電熱水壺給水加熱至沸騰，加熱前、后他分別記錄了家用電能表對應的示數情況如圖。實驗中，壺中裝有質量為1kg，初溫為20℃的水。求：［c水＝4.2×103J/（kg·℃）］（1）水吸收的熱量；（2）電熱水壺的效率。【答案】（1）3.36×105J；（2）93.3%【詳解】解：（1）水吸收的熱量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J（2）電熱水壺消耗的電能為W=W2-W1=1019.6kW·h-1019.5kW·h=0.1kW·h=3.6×105J電熱水壺的效率為答：（1）水吸收的熱量為3.36×105J；（2）電熱水壺的熱效率為93.3%。9．冬天，一杯熱茶放著很快就會變涼，喝了會很不舒服，某廠家為此專門設計了一款如圖甲所示是保溫茶座，此保溫茶座設定恒溫為60℃的最佳溫度，它是專為茶水、咖啡、牛奶等需要熱飲特點的飲品而研制的配套用具，是簡易杯、牛奶杯、咖啡杯等杯具的最佳保溫配套產品。使用時，將杯子底放于保溫茶座中間，按下保溫茶座側面的電源開關，電源指示燈亮，保溫茶座進入工作狀態(tài)。圖乙是此保溫茶座的內部電路圖，下表是此保溫茶座的技術參數。型號額定電壓220V發(fā)熱板額定功率20W（1）發(fā)熱板正常工作時的電阻是多少？（2）若指示L規(guī)格為“5V，0.02W”，則指示電路的功率為多大？（3）根據測算，茶具在工作時平均每分鐘散失的熱量相當于50g的水降低2℃所放出的熱量，則每分鐘茶具損失多少熱量？正常工作時該茶具的熱效率是多少？（指示電路消耗的電能忽略不計）【答案】（1）；（2）；（3）420J；【詳解】解：（1）發(fā)熱板的電阻（2）指示電路燈泡正常工作，根據可得該支路的電流并聯電路中各支路兩端的電壓相等，指示電路的功率（3）茶具每分鐘散失的電能Q散=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50×10-3kg×2℃=420J每分鐘消耗的電能正常工作時該茶具的熱效率答：（1）發(fā)熱板正常工作時的電阻是；（2）指示電路的功率為；（3）正常工作時該茶具的熱效率是。10．圖甲為小陽家的電熱水瓶，圖乙是其電路原理圖，R1和R2為阻值不變的電熱絲，R1=44Ω，R2=1166Ω，S1為溫控開關，可以實現“加熱”和“保溫”態(tài)的轉換。為了測量電熱水瓶的實際電功率，小陽找來了一塊標有“2000revs/（kW·h）”字樣的電能表，在電熱水瓶中加入1L溫度為20°C的水后，把它單獨通過電能表接入家庭電路中，將水加熱到56°C，用了3.5min。小陽根據電能表的參數和轉盤轉數，計算出電熱水瓶的實際電功率為900W（水的比熱容c水=4.2×103J/（kg·°C））。求：（1）水吸收的熱量是多少？（2）電熱水瓶正常工作時保溫功率是多少？（3）在給水加熱的過程中，電能表的轉盤轉了多少轉？（4）電熱水瓶的加熱效率是多少？【答案】（1）1.512×105J；（2）40W；（3）105轉；（4）80%【詳解】解：（1）根據密度公式可得水的質量為故水吸收的熱量為（2）開關S閉合，S1接b時，電路中R1、R2串聯，此時電路中電阻最大，電路消耗的功率最小，此時電熱水瓶處于保溫狀態(tài)。此時電路總電阻為故電熱水瓶正常工作時保溫功率是（3）已知熱水瓶實際功率為P實=900W，則加熱過程中實際消耗電能為電能表轉過的圈數為（4）根據電熱水瓶消耗的功率W和水吸的熱量Q可知，電熱水瓶的加熱效率為答：（1）水吸收的熱量為1.512×105J；（2）電熱水瓶正常工作時保溫功率為40W；（3）在給水加熱的過程中，電能表的轉盤轉了105轉；（4）電熱水瓶的加熱效率是80%。11．在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。如圖甲所示某家用電中藥壺，右表是其銘牌，猛火擋額定功率字跡已被磨損；工作電路簡化為圖乙所示，其中S'為擋位開關，、為定值電阻，A、B為阻值可忽略不計的指示燈。當電中藥壺處于猛火擋時，紅燈亮；處于文火擋時，綠燈亮。。XX牌電藥壺額定電壓220V額定功率猛火擋XXXW文火擋200W（1）判斷A燈是紅燈還是綠燈；（2）求電中藥壺文火擋正常工作10min電流做的功；（3）猛火檔的額定功率；（4）當把家中的其他用電器都與電源斷開，在標準大氣壓下用猛火擋將1kg的10℃藥液加熱至沸騰（藥液的沸點與水相同），標有“1200r/kW?h”字樣的電能表轉過150轉。求此電中藥壺的加熱效率?！舅幰旱谋葻崛轂?.0×103J/（kg·℃）】【答案】（1）紅燈；（2）1.2×105J；（3）2000W；（4）【詳解】解：（1）檔位開關S′接1時，不計A燈的電阻，電路為R1的簡單電路，檔位開關S′接2時，不計B燈的電阻，電路為R1與R2串聯的電路，根據串聯電阻大于其中任一電阻和可知，S′接1時為猛火檔，A燈是紅燈。（2）電中藥壺在文火檔正常工作10min電流做的功：W＝P文火t＝200W×10×60s＝1.2×105J（3）檔位開關S′接2時，不計B燈的電阻，R1與R2串聯，此時電路中的總電阻：R串＝因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R1的阻值：R1＝R串-R2＝242Ω-217.8Ω＝24.2Ω檔位開關S′接1時，不計A燈的電阻電路為R1的簡單電路，處于猛火檔，此時電功率：（4）在一標準大氣壓下藥液的沸點為100℃，藥液吸收的熱量為Q吸=cm(t2-t1)=4×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-10℃)=3.6×105J1200r/kW·h，是指每消耗1kW?h的電能，電能表轉盤轉了1200次，表轉盤轉了150次，電藥壺消耗的電能電中藥壺的加熱效率答：（1）A燈是紅燈；（2）電中藥壺文火擋正常工作10min電流做的功為1.2×105J；（3）猛火檔的額定功率為2000W；（4）此電中藥壺的加熱效率為80%。12．如圖所示是某電蒸鍋及其內部簡化電路圖，它有加熱和保溫兩個擋位。R1、R2均為發(fā)熱電阻，R1的阻值為484Ω，加熱擋功率為1200W，已知c水=4.2×103J/(kg·°C)。求：（1）電蒸鍋正常工作時保溫擋的功率；（2）電蒸鍋正常工作時電阻R2的阻值；（3）某次電蒸鍋對水加熱時，加熱效率為84%，要使1.2kg的水溫度升高75°C需要消耗多少電能？（4）在物理綜合實踐活動中，小明和小麗同學利用所學習的物理知識，合作測量電蒸鍋的實際加熱功率。電能表上標有“1200r/(kW·h)”字樣，他們把家中的其他用電器都與電源斷開，僅讓電蒸鍋接入電路中燒水，2min電能表的轉盤轉了40r，則電蒸鍋的實際加熱功率是多大？【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）4.5×105J；（4）1kW【詳解】解：（1）只閉合S1時，只有R1接入電路，電蒸鍋處于保溫擋，由可得保溫擋功率（2）當S1、S2均閉合時，R1、R2并聯，電蒸鍋處于加熱擋，則電阻R2的電功率P2=P熱-P保=1200W-100W=1100W電阻R2的阻值（3）要使1.2kg的水溫度升高75°C，水需要吸收的熱量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·°C)×1.2kg×75°C=3.78×105J由可知，消耗的電能（4）電蒸鍋2min消耗的電能電蒸鍋的實際功率答：（1）電蒸鍋正常工作時保溫擋的功率為100W；（2）電蒸鍋正常工作時電阻R2的阻值為44Ω；（3）某次電蒸鍋對水加熱時，加熱效率為84%，要使1.2kg的水溫度升高75°C需要消耗的電能為4.5×105J；（4）電蒸鍋的實際加熱功率是1kW。13．小明同學家里新買了一臺電熱飲水機，該電熱飲水機有加熱和保溫兩種功能，銘牌的部分參數如下表所示。經分析得知，當開關S閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)；S斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)，其工作電路圖如圖所示。為了測定其加熱時的實際功率，小明斷開家中其它所有的用電器，只將飲水機接入電路中，閉合開關S，測得熱水箱中初溫為20℃的水燒開，共用了7.5min（在標準大氣壓下），同時觀察到家中標有“1200r/kW·h”電能表轉盤轉過120轉。根據以上信息。求：（1）熱水箱中的水從20℃燒開所吸收的熱量；[已知c＝4.2×103J/（kg·℃）]（2）飲水機加熱時的實際電功率；（3）飲水機加熱過程中的熱效率。水箱容量1L額定電壓220V加熱時額定功率880W【答案】（1）3.36×105J；（2）800W；（3）93.3%【詳解】解：（1）根據可得，水箱中水的質量標準大氣壓下水的沸點是100℃，燒開所吸收的熱量（2）每消耗1kW?h的電能，電能表的轉盤就轉過1200r，電能表的轉盤轉過120r消耗的電能為飲水機的實際功率為（3）飲水機的熱效率為答：（1）熱水箱中的水從20℃燒開所吸收的熱量為3.36×105J；（2）飲水機加熱時的實際電功率為800W；（3）飲水機加熱過程中的熱效率約為93.3%。14．養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的烹飲容器，采用新型電加熱材料，通電后產生熱量把壺內水加熱。如圖是某款養(yǎng)生壺及其銘牌。養(yǎng)生壺正常工作4min，可將一壺1kg、初溫為20℃的水加熱至70℃，求：（1）養(yǎng)生壺正常工作2min所消耗的電能；（2）水從20℃加熱至70℃吸收的熱量；（3）養(yǎng)生壺的加熱效率[c水=4.2×103J/(kg?℃)]。型號：CH-M16額定電壓：220V頻率：50Hz額定功率：1000W容量：1.2L【答案】（1）1.2×105J；（2）2.1×105J；（3）87.5%【詳解】解：（1）根據可知養(yǎng)生壺正常工作2min所消耗的電能為W=P額t＝1000W×2×60s＝1.2×105J（2）水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)＝4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(70℃-20℃)=2.1×105J（3）根據知養(yǎng)生壺正常工作4min所消耗的電能為W'=P額t'=1000W×4×60s=2.4×105J養(yǎng)生壺的加熱效率為答：（1）養(yǎng)生壺正常工作2min所消耗的電能為1.2×105J；（2）水從20℃加熱至70℃吸收的熱量為2.1×105J；（3）養(yǎng)生壺的加熱效率為87.5%。15．如圖甲是某班的電熱飲水機，其簡化電路圖如圖乙所示。它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，當S2斷開時，飲水