专题4.2 初中热电综合计算题
知识回顾
电 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、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。
典例突破
【例题1】（2019齐齐哈尔）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110Ω，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风；当S2接2、3时吹温风；4时吹热风，c冰＝2.1×103J/当S2接3、此时空调扇的总功率为1100W．已知：电源电压为220V，（kg?℃）。求：
（1）吹冷风时，在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低，若冰袋内冰的质量为lkg，温度从﹣16℃升高到一6℃时，冰从周围吸收的热量是多少？
（2）吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h，此时通过电动机的电流是多少？ （3）吹热风时，R2的电阻是多少？
【答案】（1）吹冷风时，冰从周围吸收的热量是2.1×104J； （2）吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A； （3）吹热风时，R2的电阻是88Ω。 【解析】（1）冰吸收的热量为：
Q吸＝c冰m冰△t＝2.1×103J/（kg?℃）×1kg×[﹣6℃﹣（﹣16℃）]＝2.1×104J； （2）开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，此时只有电动机工作， 由W＝UIt可得，通过电动机的电流为： I冷＝
＝
＝0.5A；
（3）电动机的功率为： P电动机＝
＝
＝0.11kW＝110W，
当S2接3、4时吹热风，此时电动机、R1、R2并联， 因并联电路各支路两端的电压相等， 则R1消耗的功率： P1＝
＝
＝440W，
已知此时空调扇的总功率为1100W，则消耗R2的功率为： P2＝P﹣P电动机﹣P1＝1100W﹣110W﹣440W＝550W， 由P＝
可得，R2的阻值为：
R2＝＝＝88Ω。
【例题2】（2019湖北随州）随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全。当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡。（R1＞R2） XX牌电暖器 额定电压 额定功率
低温挡 中温档 高温挡
频率
求：（1）R1的阻值；
（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流；
（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）） 【答案】（1）R1的电阻是11Ω；
（2）电暖器“中温”档正常工作时的电流是5.27A；
220V 440W 1600W 50Hz
（3）可使此房间的空气温度升高8.73℃。
【解析】（1）闭合开关S1，R1单独接入电路，R1＞R2，根据P＝
可知电暖气处于低温；
R1的阻值：R1＝＝＝110Ω；
（2）闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路；单独闭合S2为“中温”挡，“高温”挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联。
P中温＝P高温﹣P低温＝1600W﹣440W＝1160W； 根据P＝UI可得，“中温档”正常工作时的电流： I2＝
＝
≈5.27A；
（3）因为P＝，
所以电暖器的“高温”档正常工作10min，放出的热量： W＝P高温t＝1600W×10×60s＝9.6×105J； 空气吸收的热量：
Q吸＝ηW＝50%×9.6×105J＝4.8×105J， 由Q吸＝cm△t可得，房间空气升高的温度： △t＝
＝
≈8.73℃。
中考达标训练题
1．（2019湖北黄石）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。
额定电压（V） 高档发热功率（W） 220 400 注水仓最大注水量（kg） 3 （1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_____（选填“关”“低档”或“高档”） （2）求电热加湿器中R1的阻值；
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