2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练(十四) 电学计算(4)
1、如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为
发热电阻,R1的阻值为110 Ω, 是电动机.开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1 100 W.已知:电源
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电压为220 V, c冰=2.1×10 J/(kg·℃).求:
(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低.若冰袋内冰的质量为1 kg,温度从-16 ℃升高到-6 ℃时,冰从周围吸收的热量是多少?
(2)吹冷风时,电动机正常工作1 h消耗的电能为0.11 kW·h,此时通过电动机的电流是多少?
(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
2、已知天然气的热值为3.8×10 J/m,水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃).求: (1)完全燃烧1.4×10 m天然气放出多少热量?
(2)若某天然气灶的效率为60%,则这些天然气可将质量为3.8 kg,初温为25 ℃的水加热到多少℃?(当地的大气压强为1标准大气压)
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-2
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3、如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数,当养生壶正常工作时,求: (1)养生壶正常工作的电阻.
(2)若该养生壶的加热效率为80%,在标准大气压下,将初温是12 ℃的一壶水烧开,需要多
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长时间.[c水=4.2×10 J/(kg·℃),ρ水=1.0×10 kg/m]
(3)在物理综合实践活动中,小明和小丽同学利用所学习的物理知识,合作测量养生壶的实际功率.电能表上标着“1 200 r/(kW·h)”,他们把家中的其他用电器都与电源断开,仅让养生壶接入电路中烧水,2 min电能表的转盘转了40 r.求电养生壶的实际功率.
额定电压 频率 额定功率 容量
4、新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关.高、低温挡的额定功率见下表.煮饭时,闭合开关S,电饭锅正常工作30 min消耗的电能为0.44 kW·h.求:
额定电压 额定 功率 低温挡 高温挡 220 V 440 W 1 100 W 220 V 50 Hz 1 100 W 1 L
(1)煮饭时通过R1的电流; (2)电热丝R2的电阻; (3)30 min内R2消耗的电能.
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5、 火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式.如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图.它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“21
和3”或“3和4”接线柱.正常工作时,低温挡功率为高温挡功率的,R1为242 Ω,R2
5为60.5 Ω.(忽略温度对电阻的影响) (1)R3的阻值是多少欧姆?
(2)电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳?
(3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温挡加热汤液2分钟,电能表的表盘转了81转,请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?[电能表的铭牌上标有3 000 r/(kW·h)]
6、电动汽车因其使用清洁能源而成为现在常用的交通工具。此电动汽车空车质量为2t,与
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地面的总接触面积为0.1m,此电动汽车工作时电动机最大功率为90kW,工作电压为300V,汽车电动机内阻为0.2Ω,g=10N/kg。求:
(1)空车静止时对水平地面的压强。 (2)电动机工作时最大电流。
(3)电动机正常工作时的最大输出功率。
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7、 图甲是两挡空气炸锅,图乙是其内部简化电路,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
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收多少热量?[c牛柳=3×10 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?
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参考答案及解析
1、解:(1)Δt=-6 ℃-(-16 ℃)=10 ℃
冰吸收的热量Q吸=c冰mΔt=2.1×10 J/(kg·℃)×1 kg×10 ℃=2.1×10 J (2)吹冷风时,电动机的功率:
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W0.11 kW·h
方法1:P冷===0.11 kW=110 W
t1 h
通过电动机的电流I=
P冷110 W
==0.5 A U220 V
W0.11×3.6×106 J
方法2:根据W=UIt可得I===0.5 A
Ut220 V×3 600 sU2(220 V)2
(3)吹热风时,R1的功率P1===440 W
R1110 Ω
电阻R2的功率P2=P总-P冷-P1=1 100 W-110 W-440 W=550 W
U2(220 V)2
R2的阻值R2===88 Ω
P2550 W
2、 解:(1)天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=1.4×10 m×3.8×10 J/m=5.32×10
J
(2)水吸收的热量Q吸=Q放η=5.32×10 J×60%=3.192×10 J
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Q吸3.192×10 J
由Q吸=cmΔt可得水上升的温度Δt===20 ℃
cm4.2×103 J/(kg·℃)×3.8 kg
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5-2
3
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水的末温t=t0+Δt=25 ℃+20 ℃=45 ℃ 即可将初温度为25 ℃的水加热到45 ℃
3、解:(1)由表格中的数据可知:电养生壶的额定电压为220 V,额定功率为1 100 W
U2U2(220 V)2
根据P=可得养生壶正常工作的电阻R===44 Ω
RP1 100 W
(2)水的质量m=ρV=1.0×10 kg/m×0.001 m=1 kg
水吸收热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×10 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-12 ℃)=3.696×10 J
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Q吸Q吸Q吸3.696×105 J
由η==得t===420 s
W电PtηP80%×1 100 W
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(3)电能表转40 r消耗的电能W实= kW·h=1.2×10 J
1 200
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2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(十四):电学计算(4)【含答案】
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