模块四 应用 专题55 力热电综合计算（解析版）

1 （2024 河北）如图所示为某储水式电热水器的铭牌，它表明该热水器的额定电压为___V。若该热 水器正常工作3000s，可将一箱装有额定容量的水从25℃加热到50℃，则这个过程中水吸收的热量 为___，热水器的效率为___%（结果保留整数）。水的密度为10×103kg/m3，水的比热容为42×103/ (kg· ) ℃。 型号 额定电压 220V 额定容量 80L 额定频率 50z 额定最高温度 75℃ 额定功率 3000 防水等级 P×4 额定内压 08MP 出厂编号 【答】 220 84×106 93% 【解析】由表中数据可得，该热水器的额定电压为220V。 由题意可得，额定容量的水的质量为 由题意及 可得，该过程中水吸收的热量为 过程中所消耗的电能为 =Pt=3000×3000s=9×106 则热水器的效率为 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块四 综合亮点难点真题 专题55 力热电综合计算 2 （2024 四川南充）如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙，额定电 压为 ，具有加热、保温两挡。保温挡的 额定功率为 ，双触点开关只能在触点1 和 、 和3 及3 和4 之间切换。 、 是两个阻值不变的发热元件，其中 。现将此电热水 壶装入 初温为 的水，接到 的家庭电路中，选用加热挡加热至 。已知该电热 水壶加热效率为 ， ， 。求： （1）电热水壶中水吸收的 热量； （2）加热挡的电功率； （3）需要的加热时间。 【答】（1） ；（2）900；（3）210s 【解析】（1）水的质量为 水吸收的热量为 （2）由 可知，电阻越小时，电功率越大，故当开关接2 和3 时为保温挡，只有R1工作， 当开关接3 和4 时，为加热挡，此时R1和R2并联， 的功率为 故加热功率为 （3）电热水壶加热时消耗的电能为 则加热时间为 答：（1）电热水壶中水吸收的热量为 ； （2）加热挡的电功率为900； （3）需要的加热时间为210s。 3 （2024 内蒙古赤峰）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存 在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参 数如下表。 电池容量 8k 百公里耗电 量 12k /100km （1）①如果用120k 的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%， 则给该车从最低电量到充满电需多长时间； ②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。 （2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车 的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算） （3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车 和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。 （汽油的密度 ，汽油的热值 ） 【答】（1）①8m；②提高充电功率；（2）44km；（3）432×107，322×108 【解析】（1）①由 可得，给该车从最低电量到充满电所需的时间： ②提高充电功率，可以缩短充电时间； （2）汽车行驶时消耗的电能 由题意可知，百公里耗电量为12k⋅/100km，因此该车的续航里程为 （3）汽油的质量 m=ρV=07×103kg/m3×10×10−3m3=7kg 汽油完全燃烧释放的热量 Q 放=mq=7kg×46×107/kg=322×108 即燃油汽车百公里消耗的能量为322×108，电动汽车百公里消耗的能量 1=12k =432×10 ⋅ 7 答：（1）①给该车从最低电量到充满电需8m；②提高充电功率； （2）该车的续航里程为1067km； （3）电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是432×107、322×108。 4 （2024 江苏无锡市）某款家用储水式电热水器额定电压为220V，额定功率为3000，额定容量为 60L，图甲是其电路原理图。插上插头，电热水器储满水后，闭合开关S，温控器开关K 接触点1， 对水进行加热，当加热温度达到设定温度时，K 跳转接触点2，保温指示灯L 亮起，停止加热；当 水温下降，低于设定温度时，K 再次接触点1 进行加热。 、 、 为加热电阻，其中 。 该电热水器的加热模式有四个挡位，选择“一挡”， 、 均断开。选择“二挡”， 闭合、 断开；选择“三挡”， 断开、 闭合，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的15 倍， 选择“四挡”， 、 均闭合，此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关K 的结构如图乙所 示，绕点转动的杠杆B 和绕 点转动的杠杆 通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体， 置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在位置推杠杆B，当水温达到设 定温度，动触点与触点2 相接，电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构，绕固定轴M 转动，顺时 针转动调温旋钮，ME 距离减小。[ ， ] （1）该电热水器储满60L 水后，若选择“四挡”加热，加热效率为84%，将水从30℃加热到45℃ 需要的时间为多少？ （2）电阻 的阻值为______Ω，该电热水器在“一挡”工作时的电流为______（保留1 位小数）。 （3）为提高所设定的加热温度，应如何旋转调温旋钮？请写出做法并说明理由。 【答】（1）1500s；（2）968Ω，12；（3）见详解 【解析】（1）60L 水的质量 将水从30℃加热到45℃水吸收的热量 加热器消耗电能 选择“四挡”， 、 均闭合，此时电热水器在额定功率下工作，需要的时间 （2）选择“二挡”， 闭合、 断开，此时 单独接入电路，电路功率 选择“三挡”， 断开、 闭合，此时 单独接入电路，电路功率 “三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的15 倍，则 则 ，选择“四挡”， 、 均闭合，此时 、 、 并联，电路功率 解得 ，则电阻 的阻值 选择“一挡”， 、 均断开，三个电阻串联，电热水器在“一挡”工作时的电流 （3）温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜 盒顶端在位置推杠杆B，当水温达到设定温度，动触点与触点2 相接，电热水器停止加热。为提高 所设定的加热温度，感温液体膨胀对杠杆B 的推力变大，根据杠杆平衡条件，应使弹簧对B 点的拉 力变大，因为顺时针转动调温旋钮，ME 距离减小，则应逆时针转动调温旋钮，使ME 距离变大，增 大弹簧伸长量，使弹簧对B 点的拉力变大。 答：（1）将水从30℃加热到45℃需要的时间为1500s； （2）则电阻 的阻值为968Ω，该电热水器在“一挡”工作时的电流为12； （3）应逆时针转动调温旋钮。