【中考物理】专题23 热电综合计算题对策(解析版)

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【临门一脚】2021 年中考物理三轮冲刺过关(名师堂)
专题 23 热电综合计算题对策
解决专题问题策略
解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、
电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。
一、解决电热综合计算题一般涉及到的物理公式
1.物体吸热公式:Q=cm(t-t0)=cm t
2.放热公式:Q=cm(t0-t)=cm t
3.热值公式:Q=mq
4.热效率公式:η= Q /Q
5.电功公式:W=UIt
注意:公式 W=UIt,适用于任何电路,而公式的变形式 W=I Rt 和 只适用于纯电阻电路,即将电
能全部转化为热能的电路。
6.电功率公式:
(1)定义式 P=W/t
(2)计算式:P=UI
(3)推导式: .
二、解决电热综合计算题一般涉及到的物理规律
1.热平衡方程:Q= Q
2.串并联电路电流、电压特点:
串联电路:
(1)串联电路中各处电流相等,即 I=I1=I2=……=In;
(2)串联电路两端的电压等于各支路电压之和,即:U=U1+U2+……+Un;
(3)串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和,即 R=R1+R2+……+Rn。
并联电路:
(1)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即 I=I1+I2+……+In;
(2)各并联支路两端电压相等,即:U=U1=U2=……=Un;
(3)并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的阻值倒数之和,即 1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn。
3.欧姆定律:I=U/R
4.焦耳定律:Q=I Rt
1
中考典型例题解析
【例题 1】(2020 山东潍坊) 图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1R2是电热丝,R1
阻值为 110Ω,通过单独或同时闭合 S1S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如图丙所示,
求:
加热效率 80%
额定电压 220V
电功率
低温挡 440W
中温挡 880W
高温挡
(1)低温挡加热时电流的大小;
(2)电热丝 R2的阻值;
(3)已知粥的比热容 c=4.0×103J/kg·℃),将 2.2kg 的粥用高温挡从 20℃加热到 74℃需要的时间。
【答案】(1)2A(2) 55Ω(3)360s
【解析】(1)电热丝 R1的电功率为
根据表格数据可知道,只闭合 S1时,电路为 R1的简单电路,电饭锅处于低温档,则低温挡加热时电流的
大小为
2
(2)根据 可知,只闭合 S2时,电路为 R2的简单电路,电饭锅处于中温档,P2=880W,电热丝 R2
的阻值为
(3)S1S2都闭合时,电热丝 R1R2并联,电路总电阻最小,由 可知,电饭锅处于高温档,则
高温档的功率为
2.2kg 的粥用高温挡从 20℃加热到 74℃吸收的热量为
不计热量损失,需要消耗的电能为
可得,将 2.2kg 的粥用高温挡从 20℃加热到 74℃需要的时间为
【例题 2】(2020 齐齐哈尔如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。它有高温和保温两
档,通过开关 S 进行调节,R0与 R 为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在 220V 的电源上,用高温档工
作时,电路的总功率为 1000W;用保温档工作时,电路的总功率 440W.已知 c =4.2×103J/(kg℃)。
求:
甲 乙
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