中考物理教材考点梳理有关电功与电热的计算

第十六章 电功和电热 【课标要求】1.结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。 2.通过实验，探究并了解焦耳定律。用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。 【版本链接】【版本链接】苏科：九下第十五章P1~16人教：九全第十八章 P86~103北师大：九全第十三章P100~123 第2讲 有关电功与电热的计算 例1 如图所示的仪表是 表，它所在电路用电器长期工作 的总功率不能超过 W。“220 V800 W”的微波炉单独接入 电路正常工作5 min，电能表指示灯闪烁了100次，表盘上看 不清楚的数字为 。 例1题图 例2 某电热水壶铭牌的部分参数如表所示，忽略温度对电阻的影响。电热水壶 在额定电压下工作300 s能将1 L水从20 ℃加热到85 ℃。[c水＝4.2×103 J/ （kg·℃），ρ水＝1.0×103 kg/m3] （1）水在加热过程中水壶口不断有“白气”冒出，这是水壶口高温 的水蒸气遇冷 （填物态变化名称）而来。 （2）求电热水壶的效率。 （3）在用电高峰期，实际加热时间为363 s，若消耗的电能与该电 热水壶在额定电压下工作300 s消耗的电能相同，实际电压为多大？ 电能 8 800 1500 液化 91% 200 V 额定电压 220 V 额定功率 1 000 W 最大容量 1.2 L 家用电热器 电路图 加热与保温状态 综述 电饭锅 S闭合加热 S断开保温 总体可分为两类:一 类是并联型,单电阻 时是保温,双电阻时 是加热；另一类是 串联型,单电阻时是 加热,而双电阻时是 保温 电烙铁 S接2加热 S接1保温 饮水机 S接2加热 S接1保温 电热毯 S闭合加热 S断开保温 例3 如图所示,是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，该电热水壶有高温、 中温、低温三挡，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： 例3题图 （1）当开关S1接a、S2闭合，电热水壶处于 挡。 （2）电热水壶调至中温挡正常加热，将1.5 L、温度为20 ℃的水加热至沸腾 （1标准大气压下）需要10 min，求水吸收的热量以及电热水壶的效率。（保留 一位小数） （3）电热水壶高温挡的额定功率。 额定电压 220 V 额定功率 低温挡 440 W 中温挡 880 W 高温挡 高温 5.04×105 J 95.5% 1 760 W 例4 如图甲所示为便携式可折叠电热壶，额定电压为220 V。电热壶具有加热、 保温两挡，保温挡的额定功率为110 W，内部简化电路如图乙所示，当双触点开关 接触1和2时为关闭状态，接触2和3时为保温挡，接触3和4时为加热挡。R1、R2是两 个阻值不变的发热元件，R2=48.4 Ω，现将电热壶接到220 V的家庭电路中。求： （1）R1的阻值。 甲 乙 （2）加热挡的电功率。 例4题图 （3）若电热壶内装有0.5 kg的水，现用加热挡使水从25 ℃升高到100 ℃，加热效 率为63%，则需要工作多少秒。［c水=4.2×103 J/（kg·℃），结果保留一位小数］ 440 Ω 1 110 W 225.2 s 考 向 3 与 图 像 相 关 的 计 算 解题时要注意以下几点： 1.认清电路的连接方式是串联还是并联,找出题中各物理量之间的关系,判 断电路是否为纯电阻电路,再选择合适的公式计算。 2.计算时要注意各物理量的同时性（同一时刻）、同体性（同一用电器） 和统一性（单位的统一）,只有当电压U的单位是V、电流I的单位是A、时间 t的单位是s、电阻的单位是Ω时,计算出来的电功率P的单位才是W,电功的 单位才是J。 3.分析图像的特殊点（起点、拐点、交点、转折点、终点）的含义,从题目 要求的问题入手,收集和处理信息。 例5 图甲所示为一种新型电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S是 自动控制开关，自动控制开关向上与触点a、b接通，向下仅与触点c接通；煮饭过程中， 通过自动控制开关不断交替改变电路接通方式，从而使煮出来的饭拥有良好的口感和 营养；图丙为这个电饭锅在某次煮饭全过程中电流随时间变化的图像。求： （1）电热丝R1的阻值。 甲 乙 丙 （2）电饭锅在这次煮饭的过程中消耗的电能。 例5题图 （3）在不同电压下，电饭锅从开始工作到开关S第一次自动断开产生的热量相同。用 电高峰期，当实际电压为200 V时，使用该电饭锅从开始工作到开关S第一次自动断开 需要多长时间？ 220 Ω 9.9×105 J 726 s 例6 PTC是一种半导体陶瓷材料,有一个人为设定的温度叫“居里点温度”,当它的温 度低于“居里点温度”时,其阻值会随温度升高而变小；当它的温度高于“居里点温度” 时,其阻值随它的温度升高而变大。某款电加热器就使用了这种材料,它的工作电路如图 甲所示,R0是定值电阻,RT是PTC材料,它的电阻与温度的关系如图乙所示。该电加热器在 “居里点温度”工作时,电路消耗的总功率为1 100 W。根据以上信息解答下列问题： 例6题图 甲 乙 （1）由图乙知该PTC材料的“居里点温度”是 ℃;当PTC材料温度高于“居里点温 度”时,其发热功率变 ,使其温度升高变慢,反之也能自动调节,因此用PTC材料制成 的电加热器具有自动调节功能。 （2）R0的阻值是多少？ （3）当RT的温度为130 ℃时,电路中RT的实际功率为多少？ 100 小 10 Ω 720 W 考 向 4 与 电 磁 相 关 的 计 算 1.分析电磁继电器步骤 （1）分析引起电压控制电路中电流变化的原因，如热敏电阻、光敏电阻、压敏电 阻、气敏电阻阻值的变化。 （2）分析控制电路中的衔铁状态的变化，判断衔铁被吸引或被释放。 （3）分析控制电路中的衔铁的状态变化后，工作电路的哪一部分接入电路中，哪 些用电器开始工作。 2.利用电学公式计算 （1）电能、电功率、电热的计算公式总结 （2）电流、电压、电阻与电功率的关系 电能 电功率 电热 适用条件 基本公式 W=UIt,W=Pt Q=I2Rt,Q=P热t 适用于各种电 路 结合欧姆定律 的推导公式 只适用于纯电 阻电路 电流 电压 电阻 适用条件 基本公式 适用于各种电 路 欧姆定律的推 导公式 只适用于纯电 阻电路 例7 图甲为小李设计的电热水器的部分铭牌信息。该热水器的内部电路如图乙所 示，内部电路由控制电路和工作电路组成，其中热敏电阻R和发热电阻R1、R2、R3均 置于储水箱中。随着水温的升高，通过电磁铁的电流减小，控制电路中的电磁铁就 会与衔铁分离。已知R1=44 Ω、R2=88 Ω。 甲 乙 例7题图 （1）随着水温的升高，热敏电阻阻值R变 ，电磁铁中的电流变小。当电磁铁与 衔铁分离时，工作电路处于 （填“保温”或“加热”）状态。 （2）求R3的阻值。 （3）用电高峰期，家庭电路电压降为198 V，此时该电热水器加热挡的实际功率是 多少？ 大 保温 132 Ω 1 336.5 W 谢谢！