专题12 中考热电综合计算题---2021年中考物理14个难点专题高分三步曲(原卷版和解析版)
【内容简介】解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、 电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。 【例题】(2020四川南充)市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图,开关K接通后,开关S自动与触点a、b接通,热水壶开始烧水;当壶内水温达到100oC时,温控开关S自动与a、b断开,并立即与触点c接通,水壶进入保温状态。已知电源电压为220V,电阻R1=50Ω,这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍,水的比热容c=4.2x103J/(kg.oC),R1、R2电阻不受温度影响。求:(1)将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量?(2)电阻R2的阻值。(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC需用时300s,若加热效率为91%,则晚上用电高峰期的实际电压为多少? 【答案】(1) ;(2)200Ω; (3)200V。【解析】(1)初温为35oC 水加热到100oC,温度的变化量为 需要吸收的热量为 (2)由题意可知,开关S自动与触点a、b接通时 与 并联,电热水壶处于加热状态,得加热时电功率为 开关S自动与a、b断开,并与触点c接通时,电路变为 的简单电路,电热水壶处于保温状态,得保温时电功率为 水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍,即 得 即 根据 得 电阻 ,根据 可算出电阻 为 即 得 (3)初温为35oC的水加热到100oC,温度变化量为 吸收的热量为 总的消耗的电能为 电路总电阻为 根据公式 得
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