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.某电熨斗有高、中、低温三个挡位,其简化电路图如图所示。R1、R2均为发热电阻,R1的电阻是44 ,电源电压是220V。S1断开、S2接b端时为低温挡;S1闭合、S2接b端时为中温挡;S1闭合、S2接a端时为高温挡,电功率为1980W。试求: (1)高温挡工作时,电路中的总电流是多少? (2)中温挡工作时,电熨斗的功率是多少? (3)低温挡工作时,电熨斗通电15min产生的热量是多少? 2.荣荣同学家安装了一台太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电辅助加热,铭牌如下,求: 额定电压 220V 容积 100L 额定功率 1650W 频率 50Hz (1)太阳能热水器贮满水,水温从 20 升高到 50 时,需要吸收多少热量? (2)用电加热时,热水器正常工作的电流有多大? (3)贮满水的热水器,阴天里要使水温从 20 升高到 50 ,其中 55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间?(不计热量损失) 3.如图甲所示为一款利用高温水蒸气熨烫农服的便携式挂烫机,其水箱容积为1L。它的内部电路如乙所示,它有P1和P2两个加热挡位,其中P1=1100W,且P1<P2,正常工作时电压为220V,R1、R2为电阻丝,R2=121 ,(c水=4.2 103J/(kg )。求: (1)电阻丝R1的阻值; (2)正常工作时P2为多少; (3)正常工作时,该挂烫机的效率为80%若将箱内0.5kg的水由20 加热至100最少需要加热多少时间? 4.养生壶的原理如图所示.它有加热和保温两档。当加热到设定温度时.养生壶自动切换为保温档.(养生壶的部分参数如表所示)[c水=4.2 103J/(kg ). 水=1.0 103kg/m3]。求: 壶的容积 1L 额定电压 220V 加热功率 1000W 保温功率 44W (1)当S1闭合S2断开时,养生壶处于保温状态。此时电路中的电流; (2)在标准大气压下.将养生壶的水从20 加热至沸腾时需要吸收的热量; (3)若加热这些水需要时间为420s.需要消耗的电能及养生壶的效率. 5.汽车尾气是造成雾霾指数PM 2.5升高的原因之一。某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路。在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中,气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示。已知电源电压18V恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻。 有害尾气浓度/%Vol … 2.5 5 7.5 10 12.5 15 … R/ … 8 5.2 3.9 3 2.5 2 … (1)测试过程中,闭合开关S,当电压表读数为13V时,电流表的读数为0.5A,求电阻R0的阻值是多大? (2)闭合开关S,当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时,则在1min内定值电阻R0产生的热量是多大? (3)当电路消耗的总功率为18W时,有害尾气的浓度是多少? 6.如图是某电饭锅的内部简化电路图, S是一个温控开关,R1 、R2为电热丝, R2=2156 .高温档功率为1100W.求: (1)S接什么(a或b)是高温档?什么时候是低温档? (2)电饭锅在高温档工作时的电流. (3)电饭锅在低温档工作1小时,R1和R2产生多少热量. 7.生活中大多数电热器都有多个档位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为 6 V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器多档位的问题. 若 ,,请计算: (1)开关 S1、S2 断开,开关 S3 闭合时,电路中的电流是多少? (2)开关 S1 断开,开关 S2、S3 闭合时,通电 5min 电路消耗的电能是多少? (3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少? 8.如图甲是某品牌全自动咖啡机,可以实现酿制咖啡全过程的自动控制.它的铭牌数据如表所示,工作电路如图乙所示.当闭合开关S1和S2时,咖啡机内的水壶处于加热状态,壶内的水被迅速加热,达到预定温度后开关S1自动断开,咖啡机处于保温状态.求: 品牌 XXX 型号 DE-360 额定保温功率 150W 额定电压 220V-50HZ 额定加热功率 1250W (1)咖啡机正常加热时,电阻R2的电功率; (2)若壶中有初温为10 的水200ml,把这些水加热到100 ,需要消耗多少电能;【已知消耗的电能有80%被水吸收,水的比热容C水=4.2 103 J/(kg• )】 (3)若电路的实际电压为198V,咖啡机加热时的实际功率为多少? 9.某品牌台式电烤箱的简化电路如图所示,R1和R2分别为电烤箱上、下两组电热管.只闭合S、S1,电烤箱处于上面烘烤状态;同时闭合S、S1、S2,电烤箱处于双面烘烤状态.已知电烤箱的工作电压为220 V,双面烘烤功率为1980 W,R2电阻