微专题3 电与热综合计算
1.某家庭用的电热水器将体积为60 L、温度为20℃的自来水加热到 ，则水吸收的热量为 J[水的比热容为 若热水器的功率为2 000 W，用时5 000 s,则该热水器的效率为 。
2.某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5 A，此时电饭锅处于 挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高 用时100 s，电饭锅的加热效率为 ；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更 的电饭锅。
3.(2024硚口区期末)图甲为某品牌家用空气炸锅，其发热元件为 和 两个电阻，阻值分别为55 Ω和110 Ω，忽略温度变化对电阻的影响。其内部部分电路可简化为图乙，额定电压为220 V。S为定时开关，通过调节开关S 和S (S 是单刀双掷开关)，可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。
(1)空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的。这个过程中电动机将 能转化为 能。
(2)设定好时间，S 闭合，S 接a端时为 (选填“高温挡”“中温挡”或“低温挡”)，求此时电阻R 的电功率。
(3)用此空气炸锅炸鸡肉，原料鸡肉的温度为20℃，炸熟至少要达到 ，若该空气炸锅加热时的效率为64%，求一次炸熟400g鸡肉至少需要多少时间 [鸡肉的比热容为：
某双控温多功能涮烤两用分体电火锅部分参数如下表所示，该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图所示，开关 控制对中央区域汤锅进行加热， 可以控制左右两侧的烧烤盘， 为电热丝， 在加热板外侧，为调温电阻。求：
额定电压 额定功率
220 V 烧烤盘 汤锅
左盘 右盘 加热 保温
800 W 400 W 1 100 W
(1)汤锅在加热状态正常工作时，通过 的电流为多少
(2)当汤锅处于正常加热状态，将锅中2.0kg的水由 加热到 用时14 min,求该电热丝加热状态时的效率 计算结果精确到0.1%]
(3)若 的电阻为56 Ω，则该汤锅在保温挡时1 s消耗的电能为多少 (假设电热丝电阻不随温度变化)
5.如图甲是某带加热功能的滚筒洗衣机，此款洗衣机工作过程分为加热水、保温洗涤、脱水三种状态，图乙是其简化电路图，R 和R 为电热丝，已知. 的阻值为242 Ω，洗衣机的加热功率为2 000 W。
(1)当洗衣机处于脱水状态时，开关应置于 (选填“1”“2”或“3”)位置。
(2)某次洗衣过程中在洗衣机内加入质量为20 kg、初温为 的水，求将洗衣机内的水加热到 需要多少分钟 [不计热损失，(
(3)若上述洗衣过程总的耗电量为0.6kW·h，耗时30 min，其中保温洗涤10 min，求洗衣机的脱水功率。
微专题3 电与热综合计算
1.某家庭用的电热水器将体积为60 L、温度为20℃的自来水加热到 则水吸收的热量为 7.56×10 J[水的比热容为 若热水器的功率为2 000 W，用时5000 s,则该热水器的效率为 75.6% 。
2.某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 高温烧煮 挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 84% ；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 2156 Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更 高 的电饭锅。
3.(2024硚口区期末)图甲为某品牌家用空气炸锅，其发热元件为R 和R 两个电阻，阻值分别为55 Ω和110 Ω，忽略温度变化对电阻的影响。其内部部分电路可简化为图乙，额定电压为220 V。S为定时开关，通过调节开关S 和S (S 是单刀双掷开关)，可实现高温挡、中温挡和低温挡三个挡位的切换。
(1)空气炸锅在工作时通过电动机向内部吹风，借助空气的循环达到迅速升温的目的。这个过程中电动机将电能转化为机械能。
(2)设定好时间，S 闭合，S 接a端时为 中温挡 (选填“高温挡”“中温挡”或“低温挡”)，求此时电阻R 的电功率。
(3)用此空气炸锅炸鸡肉，原料鸡肉的温度为20℃，炸熟至少要达到 若该空气炸锅加热时的效率为64%，求一次炸熟400g鸡肉至少需要多少时间 [鸡肉的比热容为：
解：(2)开关S 闭合，开关 S 接a端时为中温挡；此时电阻R 的电功率：
(3)鸡肉的质量m=400 g=0.4k g,鸡肉吸收的热量:(
需要消耗的电能
高温挡的功率：
加热时间
4.某双控温多功能涮烤两用分体电火锅部分参数如下表所示，该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图所示，开关S 控制对中央区域汤锅进行加热，S 可以控制左右两侧的烧烤盘， 为电热丝，R 在加热板外侧，为调温电阻。求：
额定电压 额定功率
220 V 烧烤盘 汤锅
左盘 右盘 加热 保温
800 W 400 W 1 100 W
(1)汤锅在加热状态正常工作时，通过R 的电流为多少
(2)当汤锅处于正常加热状态，将锅中2.0kg的水由20℃加热到100℃用时14min，求该电热丝加热状态时的效率 计算结果精确到0.1%]
(3)若R 的电阻为56Ω，则该汤锅在保温挡时1s 消耗的电能为多少 (假设电热丝电阻不随温度变化)
解：(1)汤锅在加热状态时，只有R 单独工作，通过R 的电流：
(2)汤锅加热14 min 消耗的电能::W总=P加t=1 100 W×14×60s=9.24×10 J,水吸收的热量:Q吸=c水 m水△t=4.2×10 J/(kg·℃)×2.0kg×(100℃-20℃)=6.72×10 J,加热效率
(3)汤锅保温时R 和R 串联工作，R 的电阻： 则保温挡1s消耗的电能：
5.如图甲是某带加热功能的滚筒洗衣机，此款洗衣机工作过程分为加热水、保温洗涤、脱水三种状态，图乙是其简化电路图，R 和R 为电热丝，已知R 的阻值为242Ω，洗衣机的加热功率为2 000 W。
(1)当洗衣机处于脱水状态时，开关应置于 3 (选填“1”“2”或“3”)位置。
(2)某次洗衣过程中在洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的水，求将洗衣机内的水加热到40℃需要多少分钟 [不计热损失，
(3)若上述洗衣过程总的耗电量为0.6kW·h，耗时30 min，其中保温洗涤10 min，求洗衣机的脱水功率。
解：(2)水吸收的热量： 因为不计热量损失，所以洗衣机消耗的电能： 由 得，加热时间 =840 s=14 min。
(3)由电路图可知，开关置于2位置时，电动机与R 并联，洗衣机处于“保温洗涤”状态，则保温时R 消耗的电能： 电动机消耗的电能： 0.6×3.6×10 J—1.68×10 J-1.2×10 J=3.6×10 J,电动机工作的时间: 14 min=16 min=960 s,电动机的功率: 即洗衣机的脱水功率为375 W。
