人教高频考点10 电热综合计算-2020年中考物理三轮冲刺之高频考题分类解析与提升训练.doc

中考物理高频考点考前冲刺训练10
电热综合计算
【考法综述】
1.与电功率计算综合。
2.与欧姆定律计算综合。
3.与比热容计算综合。
4.与力学计算综合。
【解法探讨】
例1．（2019苏州）某款电热水壶的相关信息如表所示，现在该水壶内装入质量为1 kg、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（不计热量损失）求：
额定功率
1 000 W
自重
5 N
与桌面接触面积
200 cm2
（1）装入水后水壶对桌面的压强p；
（2）水吸收的热量Q；
（3）将水烧开所需时间t；（c=4.2×103 J/（kg·℃），g=10 N/kg）
【答案】（1）750 Pa （2）3.36×105 J （3）336 s
【简析】（1）壶内水受到的重力是：***=mg=1 kg×10 N/kg=10 N。装水后水壶对桌面的压力是：F=***+G壶=10 N+5 N=15 N。装水后水壶对桌面的压强是：p= FS =15N200×10-4m2 =750Pa。
（2）水的质量为m=1 kg，初温t0=20 ℃的水，1标准大气压下水的沸点是100 ℃，所以t=100℃。水吸收的热量：Q吸=cm（t–t0）=4.2×103 J∕（kg·℃）×1 kg×（100 ℃–20 ℃）=3.36×105 J。
（3）由于不计热损失，所以有W=Q吸。电热水壶工作时间是：t= WP额 = Q吸P额 = 3.36×105J1000w=336s。
例2.（2018佳木斯）如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位，其内部电路如图所示，电热丝R
1=56Ω，R2=44Ω，求：
（1）大功率挡的额定功率。
（2）若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量？
（3）若用大功率挡加热这些水，所需时间为1分10秒，求熨烫机的加热效率。（结果保留一位小数）
【答案】（1）1964W （2）6.72×104J （3）48.8%
【简析】（1）由图可知：当开关旋至1、2之间时，R1、R2并联，此时电路中电阻最小，电路中电流最大，由P=UI= U2R可知此时为大功率挡位。此时电路中的最大电流：I=I1+I2= UR1 + UR2 = 220V56Ώ + 220V44Ώ 。此时的电功率：P=UI=220V×（ 220V56Ώ + 220V44Ώ）≈1964W。
（2）将0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收热量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×104J。
（3）用大功率挡加热这些水，所需时间为1分10秒，此时加热装置消耗的电能W=Pt=1964W×70s=1.3748×105J。熨烫机的加热效率:η= Q吸W ×100% = 6.72×104J1.3784×105J ×100% ≈48.8%。
【解法小结】
一、电热计算的主要计算公式：
1.焦耳定律：Q=I2Rt（适用于所有情况）。
2.对于电阻消耗的电能全部转化为内能时有：Q= U2Rt（即纯电阻电路）。
3.物体