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2023年中考物理高频考点突破--焦耳定律的计算
1.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝R1的阻值为10Ω.当开关S闭合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A.求:
(1)通电10s电阻丝R1产生的热量;
(2)电源两端的电压。
2.某电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时电阻是1210Ω,求:
(1)电烙铁的额定功率。
(2) 在额定电压下通电5min产生的热量。
3.如图,灯 L 标有“4 V 2 W”,R=20 Ω,闭合开关 S 时,灯 L 正常发光(灯丝的电阻不受温度影响),则电流表示数为多少?通电 1 min 电路中产生的热量为多少?
4.如图甲所示电路中,电源电压U=3V,内阻r=1Ω(电源可以等效为图乙中理想电源和电阻串联而成)。电动机内阻r0=0.5Ω,闭合开关后,电动机工作1min时间内整个电路消耗的电能为36J。请计算:
(1)通过电动机线圈的电流I;
(2)电动机两端的电压U0;
(3)电动机在1min内产生的机械能W机。
5.小梅妈妈经常使用某品牌便携式挂烫机。它是利用高温水蒸气熨烫衣服的,其工作电压为220V。挂烫机工作时加热功率有高、低两个档位,如图所示是其内部的简化电路图,其中R1和R2为发热电阻。当选择开关拨动到与触点B、C接融时处于低温档加热,此时只有R1接入电路,电路中的电流是2A;当选择开关拨动到与触点A、B接触时处于高温档加热,此时R1和R2同时接入电路,电路中的电流是5A。求:
(1)挂烫机高温档加热时的电功率多大;
(2)高温档加热时通过R2的电流是多少;
(3)发热电阻R1的阻值是多少;
(4)低档工作50s,电阻R1产生多少热量。
6.如图所示,是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路,电源电压恒定。R1为电热丝,白炽灯泡L标有“12V 18W”字样(R1和L电阻均恒定不变),滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,灯泡正常发光。当所有开关都闭合,P位于最右端时,电路中的总电流为2.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流;
(3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1min产生的最大热量。
7.如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。电阻R2的阻值为50Ω。闭合开关S,电阻R2两端的电压为10V。求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通电10min电阻R2上产生的热量。
8.有一个电动机接在电压为6V不变的电源上,用手捏住电动机不让它转动,电流为3A,松手后电动机稳定转动,电流为0.3A.求:
(1)电动机稳定转动时,线圈1min产生的热量;
(2)电动机稳定转动1min输出的机械能;
(3)此电动机将电能转化为机械能的效率为多少?
9.小亮家新买了一辆汽车,车上的座椅垫具有电加热功能,如图甲所示。通过观察和研究,他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,“高温”挡功率为36W,“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示,电源电压为24V,S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时,通过计算回答;
(1)通过座椅垫的电流是多少安?
(2)电热丝R1的阻值是多少欧?
(3)座椅垫工作5min产生的热量是少焦?
10.一电动机线圈的电阻为20Ω,线圈两端所加电压为220V时,电流为5A,电动机正常工作。求
(1)在求电动机正常工作1min所消耗的电能?
(2)求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少?
11.某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器,工作原理如图所示。其中M、N均为绝缘材料,将N固定在地面上,P、Q间是可伸缩导线(电阻不计),弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为12V,拉力F竖直向上。闭合开关S,当拉力为10N时,电流表示数为1A,电压表示数为2V。
(1)拉力F为10N时,求R2接入电路的阻值大小;
(2)拉力F为10N时,求10s内R1产生的热量;
(3)已知拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系,即F=kR2,求k的数值,拉动M,当电压表示数为8V时,求拉力F的大小。
12.如图所示,标有“6V 2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上,开关S闭合后,灯泡L恰能正常发光,电路消耗的总功率为10W。
求:通电1分钟,电流通过电阻R产生的热量。
13.如图所示电路中,电源电压为15V且保持不变,R1和R2为定值电阻,R1=10Ω.闭合开关S1,断开开关S2,电流表示数I=0.3A.求:
(1)10s内电阻R1上