2024年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算

2024年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算 一、计算题 1.如图所示电路中,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“12V 16W”字样,定值电阻R1的阻值为15 ,滑动变阻器R2上标有“60 ?A”字样,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,不考虑温度对灯丝电阻的影响,在保证所有电路元件安全的情况下,求: (1)灯泡L的阻值; (2)将R2的滑片移至最右端,闭合开关S、S1、S2,断开开关S3时,整个电路通电10s产生的热量; (3)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10 : 3。若闭合开关S、S3,断开S1、S2,整个电路总功率的变化范围是多少? 2.空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置。其工作原理是:空气能热水器在工作时,吸收空气中的能量Q,消耗的电能为W,通过热交换使水吸收的热量为Q吸,即Q吸=Q+W,所以它的热效率(即)可以达到300%~600%。已知某型号空气能热水器的热效率为500%,电功率为1400W,当用此热水器将100kg的水从20 加热到60 时[水的比热容为4.2 103J/(kg• ),干木柴的热值为1.4 107J/kg]。求: (1)水吸收的热量; (2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量; (3)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间。 3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻丝R1的阻值为20 。当开关S闭合后,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.3A,求: (1)通电30s电阻丝R1产生的热量; (2)电源电压。 4.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30 ,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120 (图中未画出)。在电路安全工作的前提下: (1)当电流表的示数为0.2A时,求: ①电路中的总功率; ②R0在通电1分钟内产生的热量; (2)求该装置能监测湿度的最大值。 5.如图是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为,和均为加热电阻。当开关接1时为加热状态,功率为;开关接2时为保温状态,功率为。试求: (1)电炖锅保温状态下电路中的电流是多少? (2)电阻的阻值是多少? (3)电炖锅保温状态下工作,电阻产生热量是多少? 6.在综合实践活动中,小星设计了一种电热饮水机电路。如图甲所示,和均为电热丝,是自动控制开关,可实现低档、高档之间的转换,饮水机工作时功率随时间的关系如图乙所示,求: (1)低档位工作时,通过电阻的电流; (2)电阻的阻值; (3)前内电路产生的热量。 7.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题: 额定功率 热风时:550W 冷风时:110W 额定电压 220V (1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大? (2)正常工作时电热丝的电阻是多大? (3)电吹风内电动机的线圈电阻是0.8 ,电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少? (4)一天,小华断开家中其它用电器,只使用电吹风吹热风时,发现家中标有“220V 10(20A);3000r/(kW•h)”的电能表5min内转了100圈,求电吹风此时的实际功率是多少? 8.某品牌的电烤箱内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。其高温挡功率为1100W,低温挡功率为440W,求: (1)电路中R1的阻值多少? (2)电烤箱在高温挡正常工作10min所产生的热量是多少J? (3)电烤箱在低温挡正常工作时,R2的功率是多少W? 9.小明家的电热饮水机有加热和保温两种功能,铭牌的部分参数如表所示,其工作电路图如图所示,其中保温功率指饮水机保温工作时电路消耗的总功率.当水箱中注满初温为20 的水后,闭合开关S,用7.5min将水加热到100 ,已知c水=4.2 103J/(kg ),根据以上信息,求: (1)热水箱中的水从20 烧开所吸收的热量. (2)电路中电阻R1的阻值是多大? (3)饮水机加热过程中的热效率. (4)保温时,R1、R2产生的电热比. 10.如图甲,电源两端的电压恒为4V,R1为阻值等于5 的定值电阻,R2为滑动变阻器,灯L上标有“2.5V”字样,灯电功率随电压变化的关系如图乙。电压表、电流表量程足够大,求: (1)灯正常工作时的电阻多大? (2)开关S1闭合、S2断开,当滑片P位于R2的最右端b时,电压表示数为3V,则R2在10s内产生的热量为多大? (3)开关S1断开、S2闭合,改变滑片P的位置,电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为多大? 11.不少办公室使用 “商务式”的电