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2024年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算
1.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图,主要技术参数如下表,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:1320W
冷风时:110W
额定电压
220V
质量
(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)如果电吹风内电动机的电阻是44Ω,当吹冷风时电动机电能转化为机械能的效率是多大?
2.如图所示,用微型电动机提升10N的物体。当电源电压为3V时,闭合开关,电动机不转动,电流表示数为0. 6A;当电源电压为12V时,闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为0.4A,物体匀速上升。已知电动机不转动时欧姆定律适用,转动时欧姆定律不适用。井忽略温度对电阻的影响和摩擦不计,试解答:
(1)电动机正常工作时消耗的电功率是多少;
(2)电动机正常工作时线圈电阻R的发热功率
(3)试从能量转化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。
3.已知电阻丝R1与R2串联,R1 =10Ω ,R2=20Ω, 总电压U=6V,求:
(1)R1的电功率为多少?
(2)通电10mIn, R1和R2产生的总电热为多少?
(3)试利用欧姆定律及串联电路的电流、电压、电阻的规律,推导出串联(纯电阻)电路中的电
功率分配规律为:P1/ P2= R1/ R2
4.如图所示:当电压表示数为180V时,电流表示数为15A。
(1)求此时电动机消耗的功率;
(2)若电动机的内阻为0.4Ω,工作时间为10s,则电动机电阻产生的热量为多少。
5.如图所示电路中,灯泡L上标有“12V 3W”字样,R为定值电阻,闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.45A,通过计算回答:
(1)灯泡L的额定电流是多少安?
(2)定值电阻R的阻值是多少欧?
(3)该电路工作5min,定值电阻R产生得热量是多少焦?
6.如图甲是一种电热紫砂壶,这种壶能自动调节炖汤的“火力”,炖出的汤不仅味道香醇,还可节约能源。图乙是它的简化电路图,接通电源后防干烧开关S1闭合(无水加热超过设定温度时自动断开),当汤的温度达到沸点时,开关S2自动断开,维持小火炖煮。图乙中L为“10V,10mA”的指示灯,R0为限流电阻,R1=165Ω和R2=55Ω均为加热电阻不随温度改变。求:
(1)指示灯 L 正常工作时,限流电阻 R0 阻值。
(2)正常工作时,电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时,通过加热电阻 R2的电流。
(3)正常工作时,求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量。
7.如图的电路中,电源电压恒为6V,R为定值电阻,灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样,闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.8 A.通过计算回答:
(1)灯泡的额定电流是多少安?
(2)定值电阻R的阻值是多少欧?
(3)该电路工作50s,定值电阻R产生的热量是多少焦?
8.小泽家最近安装了一台电热水器,铭牌如下。他用该热水器将满箱水从20℃加热到50℃。
xx牌热水器
型号V﹣55
额定容积100L
额定电压220V
额定频率50Hz
额定功率2000W
防护等级A
(1)水需要吸收多少热量?[水的密度是1.0×103kg/m3,比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
(2)热水器需正常工作通过的电流是多少?电热丝的电阻是多少?(保留一位小数)
(3)热水器实际正常工作了2小时将满箱水从20℃加热到50℃。则此热水器的热效率为多少?
9.如图,电阻R2=10Ω,闭合开关S,电流表A的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)通电10s,电阻R2产生的热量。
10.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。
11.图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图,下表丙为其部分技术参数.R1、R2为发热电阻,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”“低档”高档”之间的切换(低档为小功率加热,高档为大功率加热)
(1)求加湿器处于低档位置时的发热功率;
(2)某次使用加温器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量.如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图象,请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能.如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃]
(3)一天,芳芳断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低加热,发现家中如图丁所的电能