2023年中考物理高频考点训练——焦耳定律的计算

2023年中考物理高频考点训练——焦耳定律的计算 1．如图所示，电源两端的电压U保持不变．闭合开关S1、S2，电流表示数为2A．闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为1.5A．已知电阻R1＝10Ω，求： （1）电源两端的电压U． （2）闭合开关S1、S2，10s内电流通过电阻R2产生的热量Q． 2．如图所示，烧瓶中装有0.3kg煤油，电阻丝的阻值为10Ω，闭合开关．调节滑动变阻器滑片，当电流表的示数为2A时通电5min，煤油的温度由20℃升高到30℃。[c煤油=2.1×103•℃）] 求：（1）煤油吸收的热量； （2）电阻丝加热煤油的效率。 3．如图甲是某学校使用的电开水器，乙图是简化电路（R1、R2都是加热电阻），当加入冷水后，开关接1位置，电开水器处于加热状态，将水烧开后，开关自动跳转到2位置，电开水器处于保湿状态，电开水器额定电压为220V，容量为50L，加热功率为5.5kW，[c水=4.2×103J/（kg•℃）]，求： （1）R1的电阻； （2）将水箱装满20℃的水加热到沸腾（标准大气压下 ），水吸收的热量； （3）加满水烧开后，电开水器处于保温状态时，若无人接水，水每分钟放出的热量为6×104J，为保持水温不变，计算电阻R2的阻值。 4．新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示．.求： （1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）这30min内电饭锅产生的热量． 5．小明家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三档，电热丝R1=50Ω，电热丝R2=242Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求： （1）高温档的加热功率； （2）用低温档将22kg水从20℃加热到60℃需要的时间； （3）如果改用无烟煤，将第（2）中22kg水从20℃加热到60℃需要燃烧无烟煤0.5kg，求加热效率为多少？（无烟煤热值为3.4×107J/kg） 6．在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求： （1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为_______Ω； （2）无风时R0消耗的电功率________； （3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力_______ 。 7．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。 8．如图甲所示是小明家的养生壶，它有高温、中温、低温三个挡位，图乙是他的工作电路图，下表所列的是其部分参数，其中R1、R2为发热电阻，R2＝88Ω，求： （1）发热电阻R1的阻值是多少？ （2）该养生壶中温挡的电功率是多少？ （3）小明在额定电压下用高温挡加热3kg的水，使其温度从20℃上升到100℃，则烧开一壶水需要多长时间？（不计热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果保留整数） 额定电压 220V 低温挡功率 275W 容量 3L 防烧干功能 有 9．酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如左图所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如右图所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问： （1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？ （2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80m