必考点16 电热、焦耳定律与电热器具问题-【对点变式题】2021-2022学年九年级物理上学期期末必考题精准练（人教版）

必考点16 电热、焦耳定律与电热器具问题（解析版） ※题型一：电热计算 【例题1】（2021·湖南常德市·中考真题）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是（ ）。 A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态； B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态； C．电饭煲处于加热状态时的功率是800W； D．保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能； 【答案】C。 【解析】AB．总电压保持不变，根据可知，电路中的总电阻越大，发热功率越小，因此开关S接触点1时，电路中接入的电阻最小，电饭煲处于加热状态；开关S接触点2时，电路中接入的电阻最大，电饭煲处于保温状态，故AB错误； C．如图乙所示，在0~10min内，饭煲处于加热状态，功率为800W，故C正确； D．如图乙所示，在10~20min内，饭煲处于保温状态，功率为200W，消耗的电能为 W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J 故D错误。故选C。 【例题2】（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为，额定功率为。求： （1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的______工作的； （2）小明帮爷爷泡脚前，问是浴盆中加入初温为的水，加热系统的加热电阻正常工作将水加热到，则此加热过程中水吸收的热量是多少______？（水的比热容） （3）加热系统的加热电阻正常工作消耗的电能是多少______？ （4）当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际电功率是多少？（忽略温度对电阻的影响）______ 【答案】热效应；；；500W。 【解析】（1）[1]该电热足浴盆加热系统工作过程中将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作。 （2）[2]水吸收的热量 （3）[3] 加热系统的加热电阻正常工作消耗的电能是 （4）[4]加热电阻的阻值为 当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际电功率是。 ※题型二：电流热效应 【例题3】（2021·黑龙江绥化市·中考真题）一个电热水壶，其铭牌标注了额定电压为220V，额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时，将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，所用时间为250s，则该电热水壶的加热效率是（ ）。 A．75% B．84% C．88% D．95% 【答案】B。 【解析】水的质量 将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，吸收的热量 电热水壶所用时间为250s消耗的电能 该电热水壶的加热效率是 故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【例题4】（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，______侧U型管液面高度的变化较大（选填“左”或“右”），如果通过甲容器中电阻丝的电流是，则乙容器中电阻丝在内产生的热量是______。 【答案】左；300。 【解析】[1]分析图可知，甲、乙两容器中电阻大小相同，但是甲容器中的电阻接在干路上，乙容器中的电阻接在支路上，流过甲容器中电阻的电流大于乙容器中电阻的电流，通电相同时间，甲容器中电阻产生的热量多，与甲容器连接的左侧U型管液面高度的变化较大。 [2]通过甲容器中电阻丝的电流是，则流过乙容器中电阻的电流为1A，乙容器中电阻丝在内产生的热量。 【解题技巧提炼】 1.电流热效应内容的考查主要有两个方面：一是焦耳定律的应用及相关计算；二是影响电流热效应的因素。 （1）焦耳定律应用问题：利用焦耳定律进行相关计算，出现频率较高的是家用电器的电热计算。 （2）影响电流热效应因素的考题常见有选择题和实验探究题。 2.知识支撑 （1）焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。计算公式：Q=I2Rt（适用于所有电路），对于纯电阻电路可推导出：。 （2）利用电功公式，结合热转换效率，求电功转化为热量问题。根据热效率公式，可求出相关问题。 ※题型三：电热器具问题 【例题5】（2021·黑龙江中考真题）如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求: （1）高温挡工作时的功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）15min内R1消耗的电能。 【答案】（1）；（2）；（3）。 【解析】（1）高温挡工作时的功率 （2）当 S、S1闭合，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时电功率最大，为高温档，那么当S闭合时，为低温档，低温档的功率为 那么电热丝R2的功率为 则电热丝R2的阻值为 （3）15min内R1消耗的电能 答：（1）高温挡工作