2024年中考物理一轮复习专题讲义：焦耳定律的综合计算题

2024年中考物理一轮复习专题讲义：焦耳定律的综合计算题 知识点讲解 1.焦耳定律： （1）定义：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比， 跟通电时间成正比。 （2）公式： （3）在纯电阻电路中，电流做功消耗的电能全部转化为内能，。 2.用电器高、中、低温档的判断：纯电阻电路中Q=W，根据推导公式：，当电路中总电阻越小产生的热量越多，处于高温档。 专题练习 1．标有“12V 3W”的灯L和标有的电阻接入如图所示的电路中。开关闭合后，灯正常发光。求： （1）电阻两端电压； （2）小灯泡正常工作时的电阻； （3）通电10s时间电阻产生的热量。 2．图是某实验小组设计的可以改变功率的电路，电源两端电压为12V并保持不变，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电路工作时的最大功率为9W，最小功率为3W。求： （1）通电时间10s，电阻丝R1产生的热量； （2）通过电热丝R2的电流。 3．如图所示，电路中电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A的示数为，电流表的示数为。求： （1）通过电阻的电流； （2）电阻 的阻值； （3）整个电路在1min内产生的热量。 4．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。 （1）求灯泡正常发光时的电流； （2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量； （3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。 5．如图甲，电源两端的电压恒为4V，R1为定值电阻，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20s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6：1，则R1的电阻为多大？ 6．在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图，已知滑动变阻器的最大阻值为，用于加热的电阻丝的阻值为求闭合开关S后： （1）电路中的最小电流结果保留1位小数； （2）电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为 7．某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示，S为总开关， S1为自动控制开关， R1和R2为阻值不变的发热电阻，R2=840Ω， 加热功率为 1210W，电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c 水=4.2×103J/(kg∙℃)，标准大气压]求： （1）水吸收的热量； （2） 把水烧开需要多长时间（结果保留整数）； （3）电水壶的保温功率。 8．如图所示，这是某品牌电饭锅简化电路图，其部分技术参数如表所示。R1、R2为发热电阻，且R1=R2，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”“保温挡”、“加热挡”之间的转换。（ρ水=1.0×103kg/m3） 额定电压 220V 加热功率 1100W 保温功率 ？ 最大容积 1.5L （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）电饭锅处于保温挡时的发热功率是多少？ （3）某次使用装满水的电饭锅工作10min，在1标准大气压下将水从23℃加热至沸腾，求电饭锅的加热效率。 9．如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求： 额定电压 220V 低温挡功率 　 中温挡功率 440W 高温挡功率 1100W （1）R2的阻值是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失） 10．某电热水器的额定电压为220V，有加热和保温两个挡位。保温挡的电功率为550W，加热挡的功率为1650W，其内部电路由发热电阻和组成，其中S2是温控开关，其简化电路如图所示。某次该热水器在额定电压下正常工作1h，先给热水器内的水加热到预定温度然后开始保温，消耗的总电能为。，求： （1）R1的阻值是多少？ （2）在这次工作中消耗的电能是多少？ （3）在这次工作过程中，加热挡工作时将20kg、初温为20℃的水加热至50℃，这些水吸收了多少热量？该电热水器在加热过程中的效率是多少？（结果保留到） 11．如图所示，是小钧为宠物小屋设计的既可发热