2021年中考物理重点难点专练31电热计算含解析.docx

《2021年中考物理重点难点专练31电热计算含解析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、优选专项七计算专题重难点31电热计算【知识梳理】1.串联式加热模型：如上图所示，对于两个电阻串联后组成的加热装置，都可以等效为这种模型。当S闭合时，R1被短路，只有R2工作，这时处于加热状态，R2为一个阻值较小的电阻。当S断开后，R1、R2串联，电路处于“保温”状态，R1是一个阻值较大的电阻。对这类问题涉及的主要计算公式为：（1）R2=U2/P加热；（2）R=R1+R2=U2/P保温；（3）P=PR1+PR2；（4）W=Pt。2.并联式加热模型：如上图所示，对于将电阻并联后的加热装置原理，都可以等效为这个模式。当S闭合时，只有R2工作，处

2、于低温档（或保温档），当S、S014/14优选同时闭合时，处于加热状态，或者“高温档”。这里R2的阻值一般比R1大，用作保温加热。计算该类题目的常见公式：（1）P保温=U2/R2；（2）R=R1R2R1+R2；（3）P=PR1+PR2。【易混淆点】1.对电热器处于什么档位是“保温”还是“加热”区分不清：一般电路中电加热丝处于串联状态（串联式）或并联式中一个支路工作时为“保温”状态。2.对公式记忆或推导易出错。平时多加公式变式及推导的能力学习。【典例分析】【例1】(2020某某30)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

3、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，电路的总功率为440W．已知c水＝4.2×103J/（kg℃）。求：（1）电饭煲在高温档时，开关S应（选填“闭合”或“断开”）。（2）电热丝R0的阻值是多少？（3）当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是多少？（4）用电饭煲将质量为2kg的水加热，使其温度升高30℃，则水吸收的热量是多少？【答案】（1）闭合（2）48.4Ω（3）2A（4）2.52×105J【分析】（1）由公式P＝U214/1

4、4优选/R可知：电压一定时，P与R成反比，开关S应闭合时，电阻R被短路电路中的电阻最小，电路的电功率最大。所以电饭煲在高温档时，开关S应闭合。（2）由公式P＝U2/R电热丝R0的阻值是：R0=U2P高=（220V）21000W=48.4Ω。（3）由题意分析可知：开关S断开时，电路串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，电路处于保温状态。由公式P＝UI得当电饭煲处于保温档时，电路中的电流是：I保＝P保/U=440W/220V=2A。（4）水吸收的热量：Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg℃）×2kg×30℃＝2.52×105J。【思路小

5、结】巧妙利用公式P＝U2/R可以解决很多问题：求灯泡或电阻丝的电阻；某某际功率；某某际电压等。注意将热学计算与电学相关计算有机结合，是解好电热计算的关键。【例2】（2019宿迁市）某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图所示：额定电压220V额定功率高温档中温档低温档880W440W220W（1）当开关S1断开，S2接a时，该电火锅选用______档工作（选填“高温”、“中温“或“低温”）。（2）当电火锅使用中温档正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？（3）用电火锅高温档在额定电

6、压下烧水7分钟，电流做了多少功？若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20℃的水升高多少℃（c水=4.2×103J/（kg•℃））？14/14优选【答案】（1）低温（2）2A110Ω（3）3.696×105J80℃【分析】（1）由图知，当S1断开，S2接a端，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由P=U2/R可知，此时总功率最小，该电火锅选用的是低温档工作。（2）由表可知，中文档工作时的电功率为P中温=440W。所以此时电路中的电流：I中温=P中温/U=440W/220V=2A。接入电路的电热丝的阻值：R中

7、温=U/I中温=220V/2A=110Ω。（3）查表可知：用电火锅高温档在额定电压下工作的电功率为P高温=880W,t=7min=420s.所以电流做的功：W=P高温t=880W×420s=3.696×105J。因电热丝产生的热量全部被水吸收，则有Q吸=W。1个标准大气压下，水的沸点为100℃，水的初温t初温=20℃。由Q吸=cm△t可得：△t=Q吸cm=Wcm=3.696×105J4.2×103J/（kg.℃）×1kg=88℃。t末温=t初温+△t=20℃+88℃=108℃。因为在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，且水的初温为20℃

8、，所以只能使水升高80℃。【思路小结】1.根据加热模式和具体电路，认真分析当前所处的状态。2.灵和选用和变形公式。3.注意是在“一个标准大气压下对水加热”，所以水的末温最高是水的沸点100℃。