2023年中考物理高频考点突破——焦耳定律的计算

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电压恒为3V。闭合开关S后，电阻R1的电功率为3W，电阻R2的电功率为4.5W。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）整个电路在10s内产生的热量。 2．图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其铭牌上标有电加热的功率为1000W。图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0~0.6A电流表改成），R0阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。 (1)热水器正常电加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数） (2)阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，正常通电要多长时间？[若电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）] (3)当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？ 3．如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（灯丝的电阻不随温度变化而变化）。当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。求： (1)只闭合S1时，电流表的示数； (2)R0的阻值； (3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量。 4．小明在离家不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表[3000r/(kW•h)]。如图所示。电水壶的规格为“220V 1210W”，电水龙头的规格为“220V 2420W”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动110r，用时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了180s。导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求： (1)电水壶和电水龙头的电阻； (2)导线的电阻； (3)在洗漱时，导线上产生的热量。 5．右图是多功能汤锅加热的测试电路图，使用时通过旋钮开关（虚线圆圈部分）可实现保温､慢炖､快炖三种功能切换，且保温､慢炖､快炖状态的加热功率依次增大｡已知四个发热电阻的阻值相等，测试电源电压为220V，慢炖状态的功率为550W｡求 (1)R1的阻值｡ (2)保温状态的功率 (3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃，快炖需要6min40s，则加热的效率是多少？ 6．如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1=44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、 2是开关连接的触点，加热盘温度达到103°C时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min， S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求： (1)加热状态时，电饭锅消耗的电能。 (2) R2的阻值。 (3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。 7．电学实验室有一种恒流电源，将电源接入电路工作时，该电源输出恒定的电流，而电源两端的电压会随着外电路的电阻变化而变化。小浩在一次实验时， 将恒流电源接入如图所示的电路中，其中、均为定值电阻。只闭合开关S1时，电压表示数，此时电阻消耗的电功率。 (1)求该恒流电源输出的恒定电流； (2)若同时闭合开关S1、S2时，电压表示数变为，求定值电阻的阻值； (3)若同时闭合开关S1、S2，通电1min，求电阻产生的热能。 8．如图所示的电路中，电源电压为3V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V　3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A。（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）求： (1)小灯泡的电阻； (2)小灯泡的实际功率； (3)通电1min，电阻R产生的热量。 9．如图是某实验小组设计的光照自动控制系统，已知控制电路电源电压U1=6V，滑动变阻器R1的最大阻值为80Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计；R2是光敏电阻，其阻值可在5~60Ω之间变化，它与光照强度E的关系如下表所示（光照强度E的单位是：勒克斯，符号Lx；光越强，光照强度越大）。当电流达到0.1A时电磁铁恰好能吸合衔铁，工作电路电源电压U2=12V，定值电阻R=10Ω，指示灯L上标有“12V 6W”字样。求： (1)指示灯L正常工作时的电流是多少A？ (2)闭合开关S1，滑片在变阻器中点时，电磁铁恰好吸合衔铁时的光照度E0是多少Lx？ (3)调节变阻器R1的电阻为50Ω，闭合开关S1，若光照度为4Lx时，则工作电路通电10s消耗的电能是多少J？ 光照强度E/Lx 0.5 1 1.5 2 2.5 3 6 光敏电阻R2阻值/Ω 60 30 20 15 12 10 5 10．某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。