專題訓(xùn)練6實(shí)際生活中電功電熱的計(jì)算練習(xí)課件浙教版九年級上冊科學(xué)

浙教版九年級上冊第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒專題訓(xùn)練6實(shí)際生活中電功、電熱的計(jì)算一、選擇題1.一塊用的鋰電池，上面標(biāo)明電壓為3.7V，容量為1000mA·h，它充滿電后，儲存的電能大約是()A.3.7J B.3.7×103JC.3.7kW·hD.1.3×104JD2.如圖為電風(fēng)扇的能量流向圖，根據(jù)該圖提供的信息，下列說法不正確的是(

)A.電流做功80JB.a應(yīng)為機(jī)械能C.b的數(shù)值為20JD.消耗的電能為100JA【解析】電流做的功等于消耗的電能，故電流做功100J，消耗的電能也為100J，A錯(cuò)誤，D正確；電風(fēng)扇工作時(shí)，消耗的電能多數(shù)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故(a)應(yīng)為機(jī)械能，B正確；內(nèi)能輸出為100J－80J＝20J，C正確。3.[2022·溫州模擬]某款車載USB充電器的工作原理如圖所示。閉合開關(guān)后穩(wěn)壓元件兩端電壓恒為U，可為等提供穩(wěn)定的充電電壓，汽車電源電壓為U總(U總＞U)，R為定值電阻，其電功率為P。下列關(guān)于P--U總的變化圖像正確的是()A4.[多選]如圖所示，在甲、乙兩地之間沿直線架設(shè)兩條輸電線，由甲地向乙地輸電，兩條輸電線總電阻為10Ω，甲地電源的電壓為220V不變。下列說法正確的是(

)A.當(dāng)乙地用電器的總功率增大時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)輸電線上產(chǎn)生的熱量增多

B.乙地用電器兩端的電壓小于220V C.在100s的時(shí)間內(nèi)，輸電線上產(chǎn)生的熱量為4.84×105JD.若出現(xiàn)觸電事故，應(yīng)迅速直接用手拉開觸電人員AB【解析】由P＝UI知，用電器的總功率增大時(shí)，干路中電流變大，輸電導(dǎo)線的電阻一定，由Q＝I2Rt可知，相同時(shí)間內(nèi)輸電線上產(chǎn)生的熱量增多，故A正確；因?yàn)橐业赜秒娖髋c輸電線是串聯(lián)的，串聯(lián)電路有分壓特點(diǎn)，則乙地用電器兩端的電壓比220V小，故B正確；由于電流不確定，則根據(jù)Q＝I2Rt可知，輸電線上產(chǎn)生的熱量不能確定，故C錯(cuò)誤；發(fā)現(xiàn)有人觸電，應(yīng)立即切斷電源或用干燥的絕緣體將人與火線分開，不能直接用手拉開觸電人員，故D錯(cuò)誤。二、填空題5.[2022·寧波模擬]喝一壺好茶，品百味人生。小寧爸爸用額定功率為1200W的電熱水壺?zé)莶?，把質(zhì)量為1.5kg的水從20℃加熱到100℃至少需要______min。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，不計(jì)熱量損失]76.[2022·杭州育才中學(xué)模擬]如圖所示是2022年北京冬奧會上亮相的一個(gè)可愛創(chuàng)可貼體溫計(jì)。這是一款能測量并上報(bào)體溫又可穿戴的智能測溫設(shè)備，測溫精度可達(dá)0.05℃，大小如創(chuàng)可貼一般。(1)該創(chuàng)可貼體溫計(jì)充滿電的時(shí)間約為3h，充電電壓和電流分別是5V、1A，它充滿電后約儲存了________J的電能。(2)充滿電后創(chuàng)可貼體溫計(jì)持續(xù)工作的時(shí)間可以達(dá)到10天，如果該創(chuàng)可貼體溫計(jì)的工作電壓是3.7V，那么它持續(xù)工作的電流約是________A。(結(jié)果保留兩位小數(shù))540000.027.如圖甲所示的家用電飯鍋，其金屬外殼通過插座的______(填“A”“B”或“C”)孔接地線。其內(nèi)部的主要部件有兩個(gè)阻值相同的發(fā)熱電阻、溫控開關(guān)等，熬煮稀飯時(shí)，在溫控開關(guān)的自動(dòng)控制下按照快煮→慢熬→保溫三種不同的發(fā)熱功率完成工作流程，其中慢熬過程僅有一個(gè)發(fā)熱電阻工作。A電功率P隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，若快煮過程電流做功為W1，慢熬過程電流做功為W2，則W1∶W2＝________。1∶3三、計(jì)算題8.[2023·杭州期末]冬季嚴(yán)寒，小周家購置了電熱桌墊，如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示。查看說明書后發(fā)現(xiàn)該電熱桌墊由12V電源供電，發(fā)熱部分由R1、R2兩條電熱絲組成，阻值分別為6Ω、4Ω；可通過調(diào)溫開關(guān)調(diào)節(jié)溫度，調(diào)溫?fù)跤嘘P(guān)閉、高溫、低溫三種情況。不考慮溫度的變化對電阻的影響，請分析和計(jì)算：(1)當(dāng)電熱桌墊處于高溫?fù)鯐r(shí)，開關(guān)位于________(填“ab”或“bc”或“cd”)。(2)當(dāng)電熱桌墊處于高溫?fù)鯐r(shí)，5min內(nèi)消耗的電能為多少？cd9.某同學(xué)家的水族箱如圖甲所示，箱內(nèi)盛水40L。為了讓熱帶魚有一個(gè)舒適的生活環(huán)境，箱內(nèi)裝有一個(gè)“220V

200W”的電加熱棒，用于給水加熱，當(dāng)水溫升到設(shè)定值時(shí)，加熱棒便自動(dòng)停止工作，待水溫自然冷卻到一定溫度后再次加熱，使箱內(nèi)水溫穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，水溫隨時(shí)間變化的圖像如

圖乙所示。求：(1)加熱一次水族箱內(nèi)水吸收的熱量。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3](2)電加熱棒給水加熱時(shí)的效率。解：(1)水族箱內(nèi)水的質(zhì)量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×40×10－3m3＝40kg，由題圖乙可知，加熱一次水的溫度由22℃上升到28℃，加熱一次水族箱內(nèi)水吸收的熱量Q吸＝c水m(t末－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(28℃－22℃)＝1.008×106J。10.[2023·舟山]科技小組開展設(shè)計(jì)一款多功能電飯煲的項(xiàng)目活動(dòng)，過程如下?！久鞔_問題】科技小組同學(xué)們討論后認(rèn)為，電飯煲應(yīng)具有如下基本功能，并提出具體標(biāo)準(zhǔn)：①工作電壓：220V；煮飯模式功率：880W；保溫模式功率：88W。②電飯煲達(dá)到設(shè)定溫度后能自動(dòng)切換到保溫模式。(1)【方案設(shè)計(jì)】根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，小組討論后，初步設(shè)計(jì)了如圖甲的方案。圖中開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電飯煲處于煮飯模式，功率為880W，則發(fā)熱電阻R1的阻值應(yīng)為多少歐？(2)【方案優(yōu)化】有同學(xué)認(rèn)為圖甲所示方案不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能，于是同學(xué)們利用電磁繼電器與熱敏電阻，設(shè)計(jì)了如圖乙的方案。

①工作電路中的發(fā)熱電阻R1，應(yīng)設(shè)計(jì)在________(填“a”或“b”)處。a②為確保安全，當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí)，工作電路自動(dòng)切換到保溫模式，其中熱敏電阻R的阻值與溫度的關(guān)系如圖丙所示?？刂齐娐返碾娫措妷簽?4V，當(dāng)電流達(dá)到0.03A時(shí)，電磁鐵會吸下銜鐵，工作電路自動(dòng)切換到保溫模式。那么，選用的定值電阻R0的阻值應(yīng)為多少歐？(電磁鐵線圈阻值不計(jì))【解析】

(2)①電磁繼電器本質(zhì)上是一個(gè)開關(guān)，如題圖所示，當(dāng)控制電路電流大時(shí)，電磁鐵磁性強(qiáng)，吸下銜鐵，工作電路a、b處電阻串聯(lián)接入電路；當(dāng)控制電路電流小時(shí)，電磁鐵磁性弱，不能吸下銜鐵，b處電阻與工作電路斷開，只有a處電阻接入電路。與題圖甲進(jìn)行對比可知，電磁繼電器控制的是電阻R2在工作電路中的通斷，工作電路中的發(fā)熱電阻R1應(yīng)設(shè)計(jì)在a處。11.[2024·湖州期末]為吸引顧客，商場前的廣場上經(jīng)常會設(shè)置巨大的充氣城堡，深受小朋友的喜愛。某學(xué)校興趣小組的同學(xué)認(rèn)為充氣城堡需要持續(xù)充氣，會浪費(fèi)很多電，于是設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的電路來實(shí)現(xiàn)智能充氣。(1)為達(dá)到智能充氣的目的，需要在A處添加一個(gè)阻值隨氣壓變化的電阻，使得氣壓較低時(shí)充氣，氣壓較高時(shí)停止充氣。根據(jù)要求，接入電路中的電阻應(yīng)選擇圖乙中的________(填“R1”或“R2”)。R1(2)結(jié)合圖甲電路，說明閉合開關(guān)后如何實(shí)現(xiàn)智能充氣。當(dāng)氣壓較低時(shí)，電阻變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，電磁鐵對銜鐵的吸引力變大，動(dòng)觸頭與靜觸頭相連，電動(dòng)機(jī)連入電路中，開始充氣；當(dāng)氣壓較高時(shí)，電阻增大，由歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵對銜鐵的吸引力變小，在彈簧彈力的作用下，動(dòng)觸頭與靜觸頭分離，充氣停止。(3)當(dāng)充氣城堡的氣壓低至P0時(shí)開始充氣，達(dá)到1.8P0時(shí)停止充氣，如圖丙所示。若充氣機(jī)的功率為200W，請計(jì)算該充氣城堡運(yùn)行1天(按24小時(shí)算)消耗的電能。由圖丙可知，15min內(nèi)充氣機(jī)充氣5min，故1h內(nèi)充氣機(jī)充氣20min，若充氣機(jī)的功率為200W，則該充氣城堡運(yùn)行1天消耗的電能W＝Pt＝200W×24×20×60s＝5.76×106J。