2013年全国各地中考物理试题分类汇编电学压轴题之电力热综合问题
1、2013日照）随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现：（1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40mi
，热水器上的温度示数由22℃上升到462℃。已知水的比热容为42×3Jkg℃水的密度为10×3kgm3，求此过程中电热水器的热1010效率。（2）该热水器在某时间段使用时，20mi
内产生的热量为24×6J，求通过电热水器的电流和10它工作的实际电压。（3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全。如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻。某型号电热水器额定电压V额定电功率W容积dm
3
220242050
商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮（1）水箱中水的质量为mρV水箱中的水吸收的热量QcmΔt水箱中的水在额定电压下连续加热40mi
消耗的电能为WPt电热水器加热时的热效率为ηQWcmΔtPtη42×3Jkg℃×1010×3kgm3×103m3×1050×462℃22℃（2420W×60s）87540×（2）由PU2R得，电热水器的电阻RU额2P额（220V）22420W20Ω将Q24×6J，R20Ω，t20×1060s1200s带入QI2Rt解得通过热水器的电流I10A由UIR10A×20Ω200V（3）在异常漏电的情况下，人体与防电墙串联，电流相等，即：U人R人U墙R墙U人U墙220V
f防电墙的电阻为R墙U墙R人U人（220V20V）×20MΩ20V200MΩ说明：最后一问网上的答案有误。2、2013包头）如图14所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温时的功率40W。求：试问：⑴饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？⑵R1和R2的电阻值各是多大？⑶在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80，若将装满水箱的水从20℃3333加热至100℃，需要多长时间？（C水42×10J（kgm），ρ水＝10×10kgm，忽略温度对电阻的影响）解：⑴S0是断开状态。⑵P加＝
U2R1
R1＝
U22202＝＝121P加400
P保＝
U2R1R2
U22202R2＝－R1＝－121＝1089P保40
⑶设加热时间为t，则有
Pt80Q吸峰
U2t80c水m水t水R1
U2t80c水r