中考物理专题复习电热学综合题23个.docx
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中考物理专题复习电热学综合题23个
电（热）学综合题 23 个
一、电器铭牌类
1. 当今市场大部分加热产品的材质为铁、铝、不锈钢等，使用过程中会发生多种二次化
学反应，产生金属离子及有害物质，所以渐渐流行起玻璃电热水壶.玻璃电热水壶是指一种用
于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，
通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，
通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一只养生壶（图甲），其铭牌如下表所示.小明关
闭了家中的其他所有用电器，并在壶中加入初温为 25 ℃的水，6 min 将水烧开（标准大气压
下），求：
型号
额定电压
频率
额定功率
HX﹣201504
220 V
50 Hz
1 210 W
（1）烧水时是通过方式改变了水的内能.
（2）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了 300 转，此过程中养生壶消耗的电能为多
少；如果养生壶的热效率是 87.5%，此过程中壶中水的质量是多少[水的比热容为 4.2×103
J/（kg·℃）]；
（3）不考虑温度对电阻的影响，在此过程中，养生壶两端的实际电压是多少.
第 1 题图
【答案】
（1）热传递
300 r
3 000 r
W
×100%可得：
水吸收的热量为：
4.2×103 J/（kg·℃）×（100 ℃－25 ℃）
P额 1 210 W
Q 吸＝Wη ＝3.6×105 J×87.5%＝3.15×105 J
Q
由 Q 吸＝cmΔ t 可得：
m＝cΔ吸t＝
3.15×105 J
＝1 kg
U2
R
U2（220 V）2
R＝额＝＝40 Ω 又 t＝6 min＝360 s
1
W3.6×105 J
＝1 000 W
则实际电压为：
U 实＝ P实R＝ 1 000 W×40 Ω ＝200 V
2. 如图甲所示为新一代节能光波炉，其加热的能源利用率可高达 90%以上，而靠电炉丝
加 热 的 电 器 只 有 60 ～ 70%. 光 波 炉 的 部 分 技 术 参 数 如 图 乙 所 示 .[c牛 奶 ＝ 2.5×103
J/（kg·℃），ρ 牛奶＝1.0×103 kg/m3]
（1）光波炉工作时使用的光波属于波.
（2）光波炉在微波挡将一盒 250 mL 的牛奶从 10 ℃ 加热到 60 ℃ 需要 28 s，则该光
波炉在使用微波挡加热牛奶时的效率为多大？
（计算结果保留整数）
（3）若每天使用该光波炉（微波和光波同时使用）的时间平均为 10 min ，则每个月（按 30
天计算）光波炉消耗的电能为多少千瓦时？
第 2 题图
【答案】
（1）电磁
解：
（2）牛奶的体积 V＝250 mL＝250 cm3＝2.5×10－4 m3
V
牛奶
V＝1.0×103 kg/m3×2.5×10－4 m3＝0.25 kg
牛奶吸收的热量：
4
Q 吸＝c 牛奶 mΔ t＝2.5×103 J/（kg·℃）×0.25 kg×（60 ℃－10 ℃）＝3.125×10 J
光波炉消耗的电能：
W＝Pt＝1 200 W×28 s＝3.36×104 J
光波炉在微波挡的效率为：
η ＝×100%＝×100%≈93%
（3）P 总＝P 微波＋P 光波＝1 200 W＋800 W＝2 000 W＝2 kW
10
一个月光波炉消耗的电能为：
W 总＝P 总 t＝30×2 kW×60 h＝10 kW·h
3. 某新款双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.
型号
参数
洗涤
脱水
额定电压
220 V
220 V
XXX
频率
50 Hz
50 Hz
功率
450 W
550 W
求：
（1）为了便于洗涤，该洗衣机在洗涤之前会先进水 30 L，之后把水从 20 ℃加热到
60 ℃以便浸泡衣服，则这一过程水吸收的热量是多少？
[c 水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（2）把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停的过程记作一次周期性变化（如图所示），那么
该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗的能量为多少焦耳？
2
第 3 题图
（3）该洗衣机在 14 min 的洗涤过程中，若洗衣机实际消耗电能为 0.1 度，则该洗衣机洗
涤效率多大？
【答案】解：
（1）水的质量 m 水＝ρ水 V 水＝1×103 kg/m3×30×10－3 m3＝30 kg
水吸收的热量 Q吸＝c水 m水Δt＝4.2×103 J/（kg·℃）×30 kg×（60 ℃－20 ℃）＝
5.04×106 J
（2） 由洗衣机的洗涤工作顺序可知，一次洗衣周期时间为 70 s，洗涤工作时间为 60 s，
只有洗涤工作时才消耗能量，所以一次周期性变化所消耗的能量
W＝P 洗 t＝450 W×60 s＝2.7×104 J
14×60 s
（3）在 14 min 的洗涤时间里，洗衣机一共经历了＝12 个洗涤周期，则消耗的能
量
W 总 ＝12×2.7×104 J＝3.24×105 J
洗涤过程中实际消耗电能
W 电＝0.1 度＝0.1 kW·h＝3.6×105 J
所以洗涤效率
η ＝×100%＝×100%＝90%
4. 扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定
的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作.一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物吸纳进
入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能.如图为某品牌扫地机器人，其铭牌参数如下
表所示.
第4题图
额定电压
额定功率
电池类型
充电时间
工作时间
20 V
40 W
3 000 mAh
4 h
100～120 min
P 40 W
（1）扫地机器人主要部件是（选填“电动机”或“发电机”），其工作原理是：
_________________.
（2）该扫地机器人正常工作时的电流是多少？
（3）该扫地机器人充满电时电池储存电能为多少？
这些电能能使机器人正常工作多长时
间？
【答案】
（1）电动机通电导体在磁场中受力运动
P40 W
U20 V
（3）储存总电能：
W＝UIt＝20 V×3 A×3 600 s＝2.16×105 J
W2.16×105 J
正常工作时间：
t＝ ＝＝5 400 s
5. 抽油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器.它能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生
3
的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室内，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保
障作用.下表是某品牌抽油烟机的铭牌.
额定电压220 V
电机输入功率
最大照明功率
220 W
1.5 W×2
U220 V
N 3.6×106 J
第5题图
（1）该油烟机只有电机单独正常工作时，通过的电流是多少？
（2）电机单独正常工作 5 min，消耗的电能是多少？
（3）小明想检验该抽油烟机是否合格，他观察家里安装的电能表上标有 1 800 r/（kW·h），
关闭家里所有用电器，只让抽油烟机的电机单独工作 5 min，请你帮他计算，电能表转盘应
转多少转该抽油烟机才合格？
P220 W
【答案】解：
（1）通过电机的电流：
I＝ ＝＝1 A
（2）W＝Pt＝220 W×5×60 s＝6.6×104 J
nW
（3）根据 W＝ ×3.6×106 J 知 n＝×N
6.6×104 J
3.6×106 J
若 5 min 内电能表转盘转过 33 r，则该油烟机合格.
6. 电蒸锅也叫电蒸笼，是一种在传统的木蒸笼、铝蒸笼、竹蒸笼等基础上开发出来的用
电热蒸气原理来直接清蒸各种美食的厨房电器.小万家买了一台电蒸锅如图甲所示，电蒸锅的
部分参数如表格所示.（忽略温度对加热电阻的影响）求.
第 6 题图
XX 电蒸锅
额定电压
额定功率
额定频率
水箱容量
蒸笼容量
定时时间
220 V
1 100 W
50 Hz
2.5 L
7.5 L
60 min
4
（1）电蒸锅应使用图乙中（选填“上”或“下”）面的插座，目的是使电蒸锅的
与大地相连，防止因漏电而造成触电事故.
（2）电蒸锅的加热电阻为多少？
若某次电路中的实际电压为 198 V，在此电压下利用定时
时间蒸熟食物消耗的电能为多少？
（3）如果把满箱初始温度为 25 ℃的水烧开（1 标准大气压下），电蒸锅的热效率为 90%，
所需要的时间是多少？
[c 水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
【答案】
（1）下金属外壳
解：
（2）电蒸锅的加热电阻 R＝＝＝44 Ω
由于电阻不变，所以当实际电压为 198 V 时，加热电阻仍为 44 Ω ，加热时间等于定时
U2（198 V）2
时间时消耗的电能 W＝ t＝×60×60 s≈3.2×106 J
（3）水箱装满水时，水的质量是 m＝ρ水 V＝1.0×103 kg/m3×2.5×10－3 m3＝2.5 kg
此时水吸收的热量 Q 吸＝c 水 m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2.5 kg×（100 ℃－25 ℃）
＝7.875×105 J
Q
此时消耗的电能 W′＝ 吸＝
η
7.875×105 J
90% ＝8.75×105 J
P额 1 100 W
W′8.75×105 J
则加热时间 t′＝＝≈795.5 s
二、挡位变化的电路图类
7. 如图甲所示是家庭常用的电热淋浴器，乙图是其简化电路（R1、R2 都是加热电阻）.已
知电热淋浴器的额定电压为 220 V，容量为 50 L，加热功率为 5 kW.求：
（1）开关接“1”时，电热淋浴器处于状态.
（2）R1 的电阻；（开关跳转至 2 位置）若 R2＝10 Ω ，电热淋浴器处于保温状态时消耗的电
功率约为多少？
（3）将水箱装满加热 20 min，则需要消耗多少电能？
R1＋R29.68 Ω ＋10 Ω
第 7 题图
【答案】
（1）加热
U2U2（220 V）2
＝9.68 Ω
电热淋浴器处于保温状态时，电路中 R1 与 R2 串联，消耗的电功率
U2（220 V）2
P＝＝≈2 459 W
（3）加热 20 min，需要消耗的电能为
W＝Pt＝5 000 W×20×60 s＝6×106J
8. 如图是某款多功能多挡位电火锅的简化电路图，R1 和 R2 为电热丝，R0 为调温电阻，
通过开关 S1、S2 和温控开关 S3 的通断可使电火锅在不同挡位下工作，其挡位Ⅰ、Ⅱ功率较小，
5
挡位Ⅲ功率最大且不可调节.下表是部分铭牌参数.
额定电压
额定频率
挡位Ⅲ功率
220 V
50 Hz
2 000 W
第 8 题图
（1）当电火锅以最大挡位Ⅲ工作时，开关 S1、 2 均闭合，温控开关 S3 应（选填“闭
合”或“断开”）.
（2）当电火锅以最大挡位Ⅲ正常工作时，将锅内 2 kg 水由 20 ℃加热到沸腾用时 8 min，
该电火锅的效率为多大？
[在 1 个标准大气压下，c 水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
（3）当只闭合开关 S1 时，电火锅在挡位Ⅰ正常工作. 若 R2＝100 Ω ，调温电阻 R0 的最大
阻值为 400Ω ，计算电热丝 R1 的电阻值和在挡位Ⅰ工作时的最小电流. （结果保留一位小
数）
【答案】
（1）闭合
【解析】分析电路图可知，当开关 S1、S2 均闭合时，R1 与 R2 并联，要使电火锅在最
U2
大挡位Ⅲ工作，由 P＝ R 知电路中的电阻应最小，则 R0 必须短路，即温控开关 S3 闭合.
解：
（2）电火锅在最大挡位Ⅲ工作 8 min 消耗的电能
W＝P3t＝2 000 W×8×60 s＝9.6×105 J
水吸收的热量 Q吸 ＝ c水 mΔ t＝ 4.2 × 103 J/ （kg·℃）×2 kg ×（100 ℃－20 ℃）＝
6.72×105 J
η＝×100%＝×100%＝70%
（3）当电火锅以最大挡位Ⅲ正常工作时，S1、S2、S3 都闭合，R0 被短路，R1 与 R2 并联，则
U2（220 V）2
＝24.2 Ω
根据并联电阻关系知 R1≈31.9 Ω
当电火锅在挡位Ⅰ正常工作时，R0 与 R1 串联，且 R0 阻值最大时，电路中电流最小，则
U220 V
R1＋R031.9 Ω ＋400 Ω
该
9. 如图甲为某款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机， 挂烫机的正常工作电压为
220 V，水箱最多装水 1.5 L，加热功率有高低两个挡位，它的工作电路原理如图乙所示，R1、
R2 为阻值相同的发热电阻，0、1、2 为触点，S2 为旋转开关，实现关、低挡、高挡的转换，
其高挡时的额定功率为 1 210 W.使用时，水箱中一部分水通过进水阀门进入电热杯受热至沸
腾，产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出，从而熨烫衣服.
6
第 9 题图
（1）求该挂烫机发热电阻的阻值.
（2）求该挂烫机低挡的功率.
（3）若将工作电路改为图丙所示电路，且保证加热功率不变，则发热电阻的阻值应为多
大？
（4）若该挂烫机的加热效率为 84%，则将电热杯内 0.2 kg、20 ℃的水加热到 100℃需
要的时间至少是多少？
[c 水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
【答案】解：
（1）当处于高挡时，开关 S2 旋至 1、2 之间，电路中只有电阻 R2 工作
U2U2（220 V）2
＝40 Ω
（2）当处于低挡时，开关 S2 旋至 0、1 之间，电路中 R1、R2 串联接入电路
挂烫机低挡的功率为：
U2U2（220 V）2
P＝ ＝＝＝605 W
（3）图丙电路处于低挡时，开关 S2 旋至 0、1 之间，电路中只有电阻 R1 工作
U2U2（220 V）2
＝80 Ω
（4）水吸收的热量为：
Q＝cmΔ t＝4.2×103 J/（kg·℃）×0.2 kg×（100 ℃－20 ℃）＝67
200 J
Q
由η＝ ×100%＝84%得：
Q67 200 J
84%84%
W80 000 J
由 W＝Pt 得：
t＝ ＝≈66.1 s
10. 如图甲所示为某电热炉，其工作原理如图乙所示，下表为其铭牌的部分参数（其中高
温挡的额定功率模糊不清），R1、R2 均为电热丝（电阻不随温度变化）. 求：
7
第 10 题图
（1）开关 S1 断开，开关 S2 接到 b，电热炉处于挡.
（2）电热炉高温挡的功率是多少？
（3）若电能全部转化为热能，用电热炉将 2.2 kg 的初温为 25 ℃的水加热至沸腾最少需
要多长时间（在标准大气压下）？
[c 水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
【答案】
（1）低温
【解析】①当开关 S1 闭合，S2 接 a 时，R1 与 R2 并联；②当开关 S1 闭合，S2 接 b 时，R2 被
U2
短路，电路中只有 R1 工作；③当开关 S1 断开，S2 接 b 时，R1 与 R2 串联.根据 P＝ R 可知电压一
定时，电阻越小，电路消耗的功率最大，则开关 S1 断开，开关 S2 接 b 时，电热炉处于低温挡.
解：
（2）低温挡时，
U2（220 V）2
＝88 Ω
U2（220 V）2
＝44 Ω
R2＝88 Ω －44 Ω ＝44 Ω
该电热炉处于高温挡时，R1、R2 并联，总电阻 R 总＝22 Ω
U2（220 V）2
功率 P 高＝＝＝2 200 W
（3）水吸收的热量 Q＝c
水
mΔ t＝4.2×103 J/（kg·℃）×2.2 kg×（100 ℃－25 ℃）＝
PP 2 200 W
6.93×105 J
WQ6.93×105 J
需要时间 t＝ ＝ ＝＝315 s
11. 如图甲为一种新型热饮咖啡机，图乙是它工作电路的简化图，R1、R2 为发热电阻，
S0 为温控开关.其相关参数如表所示.求：
第 11 题图
（1）热饮咖啡机是利用原理来工作的，在加热过程中，主要通过方
式使咖啡的内能增加.
（2）电阻 R2 的阻值是多少？
在加热状态时，通过电路的总电流是多少？
（3）若把质量为 0.8 kg 的咖啡从 20 ℃加热到 90 ℃需要 6 min，该咖啡机的热效率为多
8
少？
[c 咖啡＝4×103 J/（kg·℃）]
【答案】
（1）电流热效应热传递
解：
（2）由题图可知，当 S 闭合、S0 断开时，电路为 R2 的简单电路，此时热饮咖啡机处
于保温状态，由铭牌参数可知 R2 的阻值为
U2（220 V）2
＝1 210 Ω
热饮咖啡机处于加热状态时，通过电路的总电流为 I 加热＝P加热880 W＝4 A
（3）咖啡吸收的热量
5
Q 吸＝c 咖啡 m（t－t0）＝4×103 J/（kg·℃）×0.8 kg×（90 ℃－20 ℃）＝2.24×10 J
咖啡机消耗的电能为
W＝P 加热 t 加热＝880 W×6×60 s＝3.168×105 J
该咖啡机的热效率
η＝×100%＝×100%≈70.7%
12. 小芳家新买了一台电烤箱，其铭牌参数和内部简化电路如下图所示，R1、R2 均为电
热丝.
U 220 V
第 12 题图
（1）该电烤箱在高温挡烘烤 1 000 s 消耗的电能是多少？
（2）电路中 R1、R2 的阻值分别为多少？
（3）该电烤箱在低温挡正常工作时，R1 消耗的功率是多少？
【答案】解：
（1）利用高温挡烘烤消耗的电能
W＝P 高温 t＝1 100 W×1 000 s＝1.1×106 J
（2）由题图可知，当开关 S1、S2 都闭合时，R2 被短路，电路中只有 R1，此时电烤箱处于高
温挡
U2U2（220 V）2
＝44 Ω
当开关 S1 闭合、S2 断开时，R1 和 R2 串联在电路中，此时电烤箱处于低温挡
U2U2（220 V）2
＝110 Ω
根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可知
R2＝R 总－R1＝110 Ω －44 Ω ＝66 Ω
（3）电烤箱在低温挡工作时，电路中的电流
P440 W
I＝低温＝＝2 A
9
此时 R1 消耗的电功率为
P＝I2R1＝（2 A）2×44 Ω ＝176 W
三、铭牌结合电路图类
13. 一台电烤箱的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示，R1 和 R2 均为电热丝，求：
（1）电烤箱是利用原理工作的.
（2）电路中 R1 的阻值；电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和 R1 的功率；
（3）电烤箱在高温挡正常工作 10 min 所消耗的电能.
R1
U 220 V
第 13 题图
【答案】
（1）电流的热效应
U2
R
U2
仅 R1 工作，此时功率 P1＝1 100 W.由 P1＝ 得：
U2（220 V）2
＝44 Ω
低温挡工作时 S 接“1”，R1、R2 串联，此时功率 P2＝440 W.电路中的电流
P440 W
I＝2＝＝2 A
R1 消耗的功率是
P′＝I2R1＝（2 A）2×44 Ω ＝176 W
（3）电烤箱在高温工作时，功率 P1＝1 100 W，工作时间 t＝10 min＝600 s.电烤箱在高
温挡工作 10 min 消耗的电能
W＝P1t＝1 100 W×600 s＝6.6×105 J
14. （8 分）如图甲所示为家用电热饮水机及其铭牌，图乙是它的工作简化电路，R1 和 R2
都是发热电阻，其中 S 是温度自动控制开关.当温度升高到一定值时，电热饮水机自动切换到
保温状态.（不计温度对电阻的影响）
（1）当开关 S 接 1 时，电热饮水机处于状态.（选填“加热”或“保温”）
（2）电热饮水机加热时，电路中的电流是多少？
电阻 R1 的阻值是多大？
（3）电热饮水机保温 11 min，电阻 R1 所消耗的电能是多少？
10
第 14 题图
【答案】
（1）保温
【解析】由电路图可知，开关 S 接 1 时 R1 与 R2 串联，开关 S 接 2 时电路为 R2 的简单电路，
U2
R
功率最小，电热饮水机处于保温挡.
解：
（2）已知 P 加热＝1 100 W，U 额＝220 V
由 P＝UI 可得，电热饮水机加热时，电路中的电流为：
P1 100 W
I＝加热＝＝5 A
＝＝44 Ω
开关接 1 时，电路中的总电阻为：
U2（220 V）2
＝484 Ω
由 R 总＝R1＋R2 可得，
R1＝R 总－R2＝484 Ω －44 Ω ＝440 Ω
（3）电热饮水机保温时的电流为：
I′＝U额
R总
）2×440 Ω ×11
×60 s＝6×104 J
15. 如图甲所示是新型智能电饭锅，它有两个挡位，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，
其原理图如图乙所示（虚线框内为电饭锅的发热部位），图丙是智能电饭锅的部分参数.
（1）当电饭锅处于高温烧煮状态时，开关 S 置于（选填“1”或“2”）.
（2）保温焖饭时，电路中的电流是多少？
R2 的阻值是多大？
（3）若只要求保温焖饭挡的功率提升 10%，请通过计算具体说明改进措施.
11
第 15 题图
【答案】
（1）2
【解析】由题图可知，开关 S 置于 2 挡时，只有电阻 R1 接入电路中，总电阻最小，电流
最大，功率最大.
解：
（2）当开关接 1 时，处于保温状态，这时两个电阻是串联的，保温焖饭时电路中电流：
P22 W
I＝保温＝＝0.1 A
当开关 S 置于 2 时，只有电阻 R1 接入电路中，
U2（220 V）2
＝44 Ω
当处于保温状态时，两个电阻是串联的，
U2（220 V）2
＝2 200 Ω
所以 R2＝R 总－R1＝2 200 Ω －44 Ω ＝2 156 Ω
（3）保温时的功率为：
P 保温 ＝22 W
当保温焖饭挡的功率提升 10%时，此时的功率应为：
P1＝P 保温（1＋10%）＝22 W×（1＋10%）＝24.2 W
所需要的总电阻为：
U2（220 V）2
＝2 000 Ω
得出 R2′＝R 总′－R1 ＝ 2 000 Ω －44 Ω ＝1 956 Ω
因此，应将 R2 换成阻值为 1 956 Ω 的电阻.
16. 电热式加湿器是根据电流的热效应，将电能转换成热能的原理制成的，电加热管浸
没在电热槽的水中，电热管产生热量时，水沸腾变为水蒸气，从而产生一个适度的湿度环境，
R
如图甲是一款电热加湿器，其发热电路如图乙所示， 1、R2 为阻值相同的发热电阻，1、2、3、
4 为触点，S 为旋转型开关，实现低、高挡的转换，设计参数如下表.求：
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