电功与热量的计算汇总

2012年电功与热量的计算一．选择题（共5小题）1．（2009•兰州）电炉丝断了，去掉后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（）A．5：4B．1：5C．5：1D．4：52．一把标有“220V40W”字样的电铬铁，正常工作时，1min产生热量为（）A．40JB．240JC．2400JD．24J3．两条电炉丝电阻的阻值之比R1：R2=3：2，电阻丝两端的电压之比U1：U2=1：2，在相同时间内它们放出热量之比Q1：Q2为（）A．1：3B．1：6C．3：4D．3：84．一只电炉接在220伏的电路上时，用10分钟可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是（）A．10分钟B．20分钟C．30分钟D．40分钟5．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（）A．UIB．I2RC．UI﹣I2RD．UI+I2R二．填空题（共8小题）6．（2005•扬州）额定功率为1000W的电热水壶正常时，将质量为1.5kg的水从20℃加热至100℃，耗时10min，则水要吸收_________J的热量，水壶消耗电能为_________J，该水壶的效率为_________（C水=4.2×103J/（kg℃））．7．电炉工作时通过的电流强度是2A，它两端电压是220V，在10min内产生的热量是_________J，电流做功是_________J．8．一只电热器接在照明电路中，5min产生的热量为2.64×105J，则通过该电热器的电流是_________A，电热器正常工作时的电阻是_________Ω．9．额定电压220V额定功率1000W频率50Hz最大容量1.0L某宾馆房间有一只美的牌电热水壶，铭牌如右表所示，此水壶正常工作5min产生的热量是_________J．10．一台“220V1000W”的电热水器，消耗1度电它能正常工作_________h；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量_________．11．有两台电炉，其电热丝的电阻分别为R1和R2，把R1单独接在电压为U的某一电源上给初温为to，质量为m的一壶冷水加热至沸腾需要时间为t1，把R2单独接在此电源上给同样这壶水加热至沸腾，需要时间为t2，如果把它们串联在此电源上仍给这壶水加热至沸腾，需要时间t为_________．12．电炉丝坏了，去掉1/4后，接在原来的电源上，在相同的时间内产生的热量与原来的热量之比是_________．13．在家庭电路中，用甲、乙两根电热丝先后给完全相同的三壶水加热至沸腾．单独接甲需用时间t1；甲、乙串联需用时间t2；则甲、乙并联需用时间t3=_________．三．解答题（共11小题）14．（2012•遵义）家庭浴室中常用的灯暖型浴霸是通过灯泡的热辐射来升高光照区域内空气温度的，小明家浴室内浴霸由四只标有“220V250W”的同规格发热灯组成，小明测得浴室的面积为6m2，高为2.5m，查资料得知当地空气的密度为1.2kg/m3，比热容为1.0×103J/（kg•℃），当四只灯泡同时正常工作25min后，测得浴室内空气温度从13℃上升到28℃，求：（1）浴室内空气的质量；（2）浴室内空气吸收的热量；（3）浴霸加热浴室内空气的效率．15．（2012•淄博）电磁炉是一种高效、方便、卫生的新型灶具，为了研究电磁炉，小锋同学首先观察了家中的电能表，看到电能表的铭牌上标有“220V10A”和“3000r/kW•h”字样．然后小锋关闭了家中其他用电器，只把电磁炉接入电路中，用了10min把质量为3kg、初温25℃的水烧开，这个过程中电能表转盘转了900转．已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），当时气压为标准大气压．求：（1）加热过程中水吸收的热量；（2）电磁炉的实际功率；（3）电磁炉的热效率．16．（2012•扬州）有一台电热水器，铭牌上标有“220V3000W“字样，其中装有50kg的水，将这些水从25℃加热到35℃．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）水吸收的热量．（2）为了加热这些水，电热水器正常工作15min所产生的热量．17．某电热器在220V的电压下工作5min，放出11880J的热量，则通过它们的电流是_________A．18．“热得快”是一种插在保温瓶中烧水的家用电器，已知某“热得快”的规格是“220V，500W”电流做功的80%被水吸收，用它将质量为2千克，温度为15℃的是加热到80℃，大约需要多少时间？19．小明家买了一台电烤箱，有低、中、高温三个档位的发热功率．如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触．已知：两根电热丝R1=44Ω，R2=44Ω，电源电压220V保持不变．请分析和解答以下问题：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电路中的电流是多少？（2）当开关S1置于a端、S2合上时，电路的总电阻是多少？（3）当开关S1置于b端、S2合上时，电烤箱处于什么档位？此时电烤箱对食物加热5min，消耗的电能为多少？（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式．要有数据代入和运算结果）20．一电水壶铭牌标有额定电压220V，额定功率1500W，电源频率为50Hz，容积5.5L，在标准大气压下，把20℃的水装满后通电烧开，求：（1）需要多少热量？（2）消耗多少电能？（3）在额定电压下通电多长时间？21．如图电路，电源电压保持12V不变，标有“10V4W”的灯泡L与滑动变阻器R串连接在电路中．闭合S，调节滑片P使灯泡L正常发光，求：（1）此时灯泡L的电阻RL为多少Ω？电路中的电流为多少A？（2）若通电2min，变阻器R上产生的热量为多少J？22．小明在家里用电加热器（俗称“热得快”）给暖瓶中lkg的水加热10min，水温从20℃恰好升高到100℃．求：（1）水吸收的热量是_________J；（2）他家的电能表标着“3000R/kW•h”字样，在这段时间内电能表的转盘转_________转[只有这个电加热器正常工作，且它放出热量全部被水吸收，C水=4.2×103J/（kg•℃）]．23．有一电热水壶，铭牌如表所示．求：额定电压220V频率50Hz额定功率1100W最大水量1Kg（1）将质量为1kg，温度为20℃的水加热到100℃，水吸收了多少热量？（2）该电热水壶需要多长时间才能将质量为1kg，温度为20℃的水加热到100℃？（不计其他热损耗）24．小刚家新买了一个电炉，它的额定电压是220V，额定功率是880W，让电炉在额定电压下工作，把5kg的水从12℃加热到100℃．[不计热损失，C水=4.2×103J/（kg•℃）]（1）该用电器正常工作时的电流多大？电阻多大？（2）水需要吸收多少热量？（3）加热的时间是多少？2012年电功与热量的计算参考答案与试题解析一．选择题（共5小题）1．（2009•兰州）电炉丝断了，去掉后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（）A．5：4B．1：5C．5：1D．4：5考点：电功与热量的综合计算；并联电路的电压规律；影响电阻大小的因素；电功的实质。1422895专题：计算题；推理法。分析：电炉丝断了，去掉后，电阻变为原来的，知道仍然接在原来的电源两端，所加电压不变，利用Q=W=分析判断．解答：解：∵电炉丝断了，去掉了，∴现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系：R现在：R原来=R：R=4：5，∴通过R1与R2的电流I相等，∵电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能，∴Q=W=，∵仍然接在原来的电源两端分，所加电压相等，∴在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比：Q现在：Q原来=：=R原来：R现在=5：4，故选A．点评：本题考查了学生对焦耳定律、并联电路的电压关系、影响电阻大小的因素的了解和掌握，为防止因颠倒而出错，记住规律：在并联电路中，除了电压相等外，各电阻的电流、电功、电功率、电热都与电阻成正比．2．一把标有“220V40W”字样的电铬铁，正常工作时，1min产生热量为（）A．40JB．240JC．2400JD．24J考点：电功与热量的综合计算。1422895专题：计算题。分析：电能转化为内能，它的公式是Q=I2Rt（普适公式），如果用电器在工作时电能全部转化为内能，则也可以用公式Q=、Q=UIt和Q=Pt来计算电流产生的热量．解答：解：5min产生的热量：Q=W=Pt=40W×60s=2400J．故选C．点评：注意生活中常用电器的能量转化情况：纯电阻用电器，消耗电能全转化为内能的，电熨斗、电饭锅、电烙铁、电饭锅等，可以利用Q=W=Pt计算．3．两条电炉丝电阻的阻值之比R1：R2=3：2，电阻丝两端的电压之比U1：U2=1：2，在相同时间内它们放出热量之比Q1：Q2为（）A．1：3B．1：6C．3：4D．3：8考点：电功与热量的综合计算。1422895专题：比例法。分析：本题告诉的是电压和电阻，故可由公式W=求出两电阻丝各自的热量，将两热量做比，则由电阻之比，电压之比即可求出热量之比解答：解：由Q=得：，则===故选B．点评：学会灵活选择电功公式，对解题是有帮助的．4．一只电炉接在220伏的电路上时，用10分钟可把一壶水烧开，那么接在110伏的电路上时，同样把这壶水烧开所需要时间是（）A．10分钟B．20分钟C．30分钟D．40分钟考点：电功与热量的综合计算。1422895专题：比例法。分析：烧水时电能转化为内能，要想用110V时将水烧开，则应使消耗的电能与220V时的电能相等即可．解答：解：两次均能把水烧开，说明两次电流做功一样多，设电阻为R，即：=则t2===4t1=40分钟．故答案为：40分钟点本题中用的是比例的方法，故时间的单位不需要换算．评：5．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（）A．UIB．I2RC．UI﹣I2RD．UI+I2R考点：电功与热量的综合计算。1422895分析：本题考查电动机的输入功率，理解电流的功率的含义及功的转化方向可求出．解答：解：电动机消耗的功率为：P0=UI，电动机中电阻发烧消耗的功率P1=I2R，而输出的功率为两者的差值：即UI﹣I2R．故选C点评：对于电机我们一定要记清，电机消耗的电功并没有全部用来发热，而是一部分转化为机械能而输出．二．填空题（共8小题）6．（2005•扬州）额定功率为1000W的电热水壶正常时，将质量为1.5kg的水从20℃加热至100℃，耗时10min，则水要吸收5.04×105J的热量，水壶消耗电能为6×105J，该水壶的效率为84%（C水=4.2×103J/（kg℃））．考点：电功与热量的综合计算；能量利用效率。1422895专题：计算题。分析：电热水壶烧水时将电能转化为水的内能，水吸收的热量可由比热求出，则只需求出电能即可求出效率．解答：解：烧水时，水吸收的热量Q=mC水△t=1.5kg×4.2×103J/（kg°C）×（100℃﹣20℃）=5.04×105J．电壶消耗的电能为：W=Pt=1000W×10×60s=6.0×105J．则水壶的效率为：η===84%．故答案为：5.04×105J，6.0×105J，84%．点评：本题是电学和热学的综合，在能量利用效率这一部分是经常出现的一种题型，要注意积累求能的方法．7．电炉工作时通过的电流强度是2A，它两端电压是220V，在10min内产生的热量是2.64×105J，电流做功是2.64×105J．考点：电功与热量的综合计算。1422895专题：计算题。分已知电炉是纯电阻用电器，所以电流做的功与消耗的电能相等．析：解答：解：Q=W=Pt=UIt=220V×2A×10×6s=2.64×105J故答案为：2.64×105；2.64×105．点评：本题是一道考查电功与热量的综合计算题，注意求电热时要根据已知条件选择合适的计算公式．8．一只电热器接在照明电路中，5min产生的热量为2.64×105J，则通过该电热器的电流是4A，电