2024年中考物理专题训练——焦耳定律的综合计算

2024年中考物理专题训练——焦耳定律的综合计算 1.小香家的电热水壶内部电路图如图所示,额定电压为220V。只有R1为加热管(仅加热管R1放出的热量能被水吸收),R2为限流电阻。S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,正常工作时加热管R1两种状态的功率分别为1210W、48.4W。求: (1)正常加热时R1中的电流为多少A? (2)电阻R2的阻值为多少 ? (3)若电源实际电压为200V,电水壶在保温状态工作,假设水壶内水温保持恒定不变,那么水壶内的水每分钟向外界散发热量多少? 2.某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参效如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清,它能够把水加热到的最高温度为75 。简化电路如图所示,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25 的水。请完成下列问题:[已知水的比热容c=4.2 103J/(kg )) 额定电压 220V 保温功率 605W 慢加热功率 1210W 快加热功率 (1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量。 (2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,求R1的阻值。 (3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少秒?(结果保留整数) 3.小明同学周末给外婆整理房间时发现,有一双如图所示的烘鞋器左脚已不通电,右脚还能正常工作。小明同学在220V的家庭电路中只接入烘鞋器的右脚,工作2min观察到标有“220V,3000imp/kW h”的家用电能表指示灯闪烁了1次。再拆开检修时发现左右脚的电阻丝是并联的,左脚的电阻丝已断开,于是他用一根新的电阻丝R1进行替换,然后在220V家庭电路中只接入烘鞋器的两脚,2min内观察到这个电能表的指示灯闪烁了11次;求: (1)只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率; (2)电阻丝R1的阻值; (3)为使这套烘鞋器的左右脚的电功率相等,应将左脚替换为阻值为R2的另一新电阻丝,替换后在用电高峰期,此时实际电压为198V时,该套烘鞋器工作100s消耗的总电能为多少J? 4.小明家的电饭锅如图甲,额定电压为220V,“煮饭”时额定功率为1210W,简化电路如图乙,S1为温控开关,发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1∶16,求: (1)正常“煮饭”状态,开关S ,S1 (选填“断开”或“闭合”),通过电饭锅的电流为 A。 (2)电阻R1的阻值为多少欧 ? (3)某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让“保温”状态的电饭锅工作,发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁4次所用的时间为48s。则R2两端的实际电压为多少伏 ? 5.如图甲是一种电热加湿器,其内部简化电路如图乙所示,仅有电热丝为加热电阻,置于装有水的加热仓中,将水加热到沸腾后变成“白气”喷出,为分压电阻。通过旋转开关S可以实现高、低档加热功率之间的转换,部分铭牌信息如图丙所示。现利用高档功率将加热仓中质量为30g、温度为20 的水加热到100 ,求: (1)水吸收的热量; (2)若加热效率为84%,加热时间为多少秒; (3)的阻值大小。[已知水的比热容] 6.李阳同学家中的电热饮水机的电路原理图如图(甲)所示,其中R1、R2是发热管中的两个发热电阻。这种饮水机有加热和保温两种状态,由温控开关S2自动控制:当瓶胆内水的温度被加热到90 时,加热状态就停止而进入保温状态;当瓶胆内水的温度降到70 时,重新进入加热状态。该饮水机的铭牌如图(乙)所示,其中保温功率已模糊不清,经查证R1=9R2。李阳通过观察还发现:当瓶胆内装满水时,饮水机重新进入加热状态后每次只工作3min就进入保温状态,再间隔17min后又进入加热状态。求:[c水=4.2 103J/(kg⋅ )]。 (1)该饮水机的保温功率是多少? (2)在17min的保温过程中,发热电阻和水一起向环境散失的热量为多少? (3)该饮水机重新进入加热状态后的60min工作时间内,消耗的电能为多少? 7.某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态,铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清。它能够把水加热到的最高温度为75 。简化电路如下图所示,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25 的水。请你回答下列问题:[已知水的比热容为c=4.2 103J/(kg )] (1)用该热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量; (2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,求R1的阻值; (3)若加热电阻产生的热量有8