2020-2021学年九年级物理人教版全一册 第十八章 电功率专训：以电热器为载体的综合计算 课件（共32张PPT）

第十八章 电功率
专训：以电热器为载体的综合计算
人教版物理九年级全一册
1．(2018·潍坊)如图所示的是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表格所示。已知电热水袋加热效率为80%，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3。将袋内20 ℃的水加热到自动断电，求：
额定电压
额定加热功率
220 V
400 W
袋内充水
自动断电温度
1.0 L
60 ℃
合作探究
(1)袋内水吸收的热量；
解：(1)袋内水的质量：
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×1.0×10－3 m3＝1 kg，
袋内水吸收的热量：
Q＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(60 ℃－20 ℃)＝1.68×105 J；
(2)需要的加热时间。
2．(2019·山西)“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压为100 V，加热电阻R1与R2阻值均为100 Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。
同学们对电路进行模拟测试，开启
除霜模式加热后视镜1 min，用温度
传感器测得其温度升高了6 ℃。求：
(1)除霜模式下，电路中的电流；
(2)除霜模式下，电路的加热效率。[查资料得：后视镜玻璃质量约为0.5 kg，玻璃的比热容约为0.8×103 J/(kg·℃)]
3．(2019·娄底)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)，其部分技术参数如下表。
额定电压/V
220
高挡发热功率/W
400
注水仓最大注水量/kg
3
(1)开关处于图示位置，电热加湿器的状态是________(填“关”“低挡”或“高挡”)。
(2)求电热加湿器中R1的阻值；
关
(3)某次使用电热加湿器在额定电压下工作，电热加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30 min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通电热加湿器在低挡加热，发现家中3 000 revs/(kW·h)的电能表转盘在400 s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？
4．(2019·临沂)图甲是小明家安装的即热式热水器，其具有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5 500 W，内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝。某次小眀用高温挡淋浴时，水的初温是20 ℃，淋浴头的出水温度为40 ℃，淋浴20 min共用水100 L。假设
热水器电热丝正常工作且产生的热
量全部被水吸收。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3]求：
(1)电热丝R1的阻值。
(2)该热水器高温挡功率。
5．(2019·黄冈)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120 ℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵
将水抽出。已知电热水瓶保温功率
为50 W，加热功率为1 000 W。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？
(2)闭合S3，电磁泵两端电压为12 V。已知R3的阻值为200 Ω，求电磁泵的电功率。
(3)若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5 kg，比热容为0.5×103 J/(kg·℃)。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110 ℃，不计热损失。
6．(2019·辽阳)如图所示的是两挡空气炸锅内部简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡功率为900 W，R2的阻值为96.8 Ω。求：
(1)发热体R1的阻值是多少？
(2)空气炸锅一次性可装入200 g牛柳，若将这些牛柳从40 ℃加热到190 ℃，牛柳需要吸收多少热量？[c牛柳＝3×103 J/(kg·℃)]
(3)不计热量损失，用高温挡将200 g牛柳从40 ℃加热到190 ℃，需要多长时间？
7．(2019·甘肃)某学校建了一个植物园，园内有一个温室大棚，大棚内设计了模拟日光和自动调温系统，对大棚进行照明、保温和加热。冬季白天有日光的时候，灯泡不亮；白天开启该系统的保温功能，晚上开启该系统的加热功能。大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。已知电源电压恒为220 V，R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响)，保温时R1与R2的电功率之比为1:3，R2＝30 Ω，L是标有“220 V　100 W”的灯泡。请解答下列问题：
(1)灯泡正常工作时的电阻多大？
(2)开启加热功能时开关S2处于
________(填“断开”或“闭
合”)状态。
闭合
(3)若每天保温状态和加热状态各连续工作10 h，一天中电热丝放出的热量完全由该植物园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气？(已知沼气热值q沼气＝1.8×107 J/m3)
再见