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2024年中考物理专题训练——焦耳定律的综合计算
1.如图所示,电源电压为9V且保持不变。闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电阻。求:
(1)电流表的示数;
(2)1分钟内,电阻上产生的热量。
2.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样。当开关S1、S2闭合,滑片P置于a端时,小灯泡L正常发光,电流表示数为0.8A。当开关S1闭合,S2断开,滑片P置于b端时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)灯泡正常发光2min消耗的电能;
(3)电路电功率最小时,滑动变阻器10s产生的热量。
3.如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,R1的阻值为10Ω,开关S闭合时,电压表示数为2V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)R2的阻值;
(3)通电100s该电路产生的热量是多少J?
4.如图所示,电源电压恒定,R2=30Ω。
(1)开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片在最右端时,此时电流表示数0.2A,求电源电压是多少伏?
(2)开关S1、S2都闭合,滑动变阻器滑片在最右端时。电流表示数0.5A,R1最大电阻是多少欧姆?
(3)开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片在最左端时,5min内电阻R2产生多少热量?
5.如图所示,电源电压为6V,定值电阻R1、R2的阻值分别为12Ω、18Ω,闭合开关S。求:
(1)当S1闭合、S2接1时,通过R1的电流;
(2)当S1断开、S2接1时,通电1min,R2产生的热量;
(3)电路总功率的最大值和最小值。
6.小兰家有一个电热加湿器,其规格为“220V 440W”,求:
(1)该电热加湿器正常工作时的电流;
(2)假设热量全部被水吸收,该电热加湿器正常工作30min,可以在标准大气压下把3kg的冷水温度升高多少?已知c水=4.2×103J/(kg•℃)(结果保留整数)
(3)小兰家中的电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”字样,如图所示,它的含义是:每消耗1kW•h的电能,电表上的指示灯闪烁3000次。一天,小兰断开家中其他所有用电器,只接通电热加湿器,发现电能表的指示灯在5min内闪烁100次,此时电热加湿器的实际功率是多少?
7.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图,主要技术参数如表,电吹风在额定电压下工作,求:
热风温度
50~75℃
额定功率
热风时:990W
冷风时:110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是110Ω,电吹风吹冷风5min产生的热量是多少?机械效率为多少?
8.如图是电熨斗及其简化电路图,它有高温挡和低温挡两个挡位,其工作电压为220V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件,R1阻值为48.4Ω。低温挡电功率为440W。则:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少A?
(2)电阻R2的阻值是多少Ω?
(3)该电熨斗高温挡工作10s产生的热量是多少J?
9.小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲所示。R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1。S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热)。其部分技术参数如表所示。
(1)求电热加湿器中R1的阻值;
(2)求加湿器处于低挡位置时的发热功率;
(3)某次使用电热加湿器在额定电压下工作,其工作30min的功率与时间的关系图像如图乙所示。请计算加湿器消耗的总电能。
额定电压
220V
高档发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20—40m2
10.如图是某手机充电示意图及简化电路图。如表是充电过程中某些时段相关数据。
(1)求0~10min数据线和手机消耗的总电能。
(2)求D阶段流经数据线的电流。
(3)充电过程中数据线阻值可认为不变,分析数据线在A、D哪段时间产生的热量多。
充电时间
A 阶段
0−5min
B 阶段
5min−10min
…
D 阶段
80min−85min
数据线两端电压 U/V
5.0
4.5
…
5.0
流经数据线的电流 I/A
4.4
4.0
…
数据线和手机的总功率 P/W
22.0
18.0
…
2.5
11.如图是某手机充电示意图及简化电路图。下表是充电过程中某些时段相关数据。
充电时间
A阶段0~5min
B阶段
5min~10min
…
D阶段
80min~85min
数据线两端电压U/V
5.0
4.5
…
5.0
流经数据线的电流I/A
4.4
4.0
…
数据线和手机