2024年中考物理二轮复习专题计算题：焦耳定律

2024年中考物理二轮复习专题计算题:焦耳定律 1.在如图所示的电路中,R0=10 ,R1 =20 ,R2 =20 ,当闭合开关S1、S2和S3时,通过R0的电流是1.5A 。 (1)电源电压是多大? (2)只闭合S2时,通电20 s,电流通过R1产生的电热是多少? (3)使开关闭合情况发生变化,求整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P'之比。 2.如图是一款可以设定不同出水温度的电热饮水器原理示意图,R是加热电阻丝,阻值为88,是热敏电阻,其阻值与温度的关系式为(式中单位是2,t的单位是 ),是设定温度的变阻器。控制电路中,电源电压为3V,电磁铁线圈电阻忽略不计。当电磁继电器线圈中的电流小于等于10mA时,衔铁片会弹起,触点分离,热水器停止加热。[水的比热容] (1)当滑动变阻器的阻值为270时,电热饮水器所能加热的最高温度是多少? (2)当该饮水器正常工作时的加热效率为70%,容器内现装有500g的水、初温为25 的水,用时5min,电热饮水器停止加热,水温升高到多少摄氏度?此时,滑动变阻器的阻值为多大。 3.为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”.餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值.人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图所示.电源电压3V不变,提示器的电阻R0恒为50 ,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示.开关s闭合后,问: 载盘台所载质量m/g 100 110 120 130 140 150 160 … 传感器R1/ 100 90 80 70 60 50 40 … (1)根据表中数据当载盘台所载质量是100g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少? (2)在第(1)问的基础上,通电5 s.电流通过R1产生的热量是多少? (3)当电路中的电流达到0.03A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质量为100g,此时盘内剩余食物的质量是多少? 4.图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒,高温挡电功率为242W,简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,且R2的阻值是R1的4倍。求: (1)R1和R2的阻值是多少? (2)高温挡加热5min,共产生多少热量? (3)如果实际电压是200V,低温挡工作时的实际功率是多少? 5.如图所示电路中,小灯泡L标有“4V 8W”字样,R2=6 ,当S1、S2都闭合时,电流表示数为2.4A,这时小灯泡L正常发光,求: (1)电源电压U; (2)电阻R1的阻值; (3)当S1、S2都断开时,电阻R2在10s内产生的热量(小灯泡不受温度影响). 6.如图甲所示是一家用电暖器,有“高温”、“低温”两档,铭牌见下表(高温档功率未标出),图乙为其简化的电路原理图,开关S断开时,电暖器处于低温档。已知R2=44 ,请完成下列问题: 牌电暖器 额定电压 220V 额定 功率 低温档 220W 高温档 频率 50Hz (1)R1的电阻是多少? (2)“高温”档时的功率是多大? (3)若某房间内空气质量为60kg,空气温度为10 ,设空气的比热容为且保持不变,用该电器的“高温”档正常工作10min,放出的热量全部被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少 ? 7.2022年2月,广东迎来近年来最冷的春天,一些家庭紧急购入了电暖器抵御寒冷,如图甲所示,是某一品牌的电暖器,图乙是其内部电路原理图,铭牌如表所示,已知电阻R1>R2。求: (1)中温挡正常工作时电路中的电流(计算结果保留2位小数)。 (2)R2的阻值。(计算结果保留2位小数) (3)若室内空气质量为80kg,用该电暖器的高温挡正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收,可使室内气温升高的温度。[假设空气的比热容为1.0 103 J/(kg⋅ )] 某品牌电暖气铭牌 额定电压 220V 高温挡功率 中温挡功率 1300W 低温挡功率 900W 8.如图所示,电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S2自动控制),其铭牌参数如表中所示. 水箱容量 2L 额定电压 220V 加热时总功率 605W 保温时总功率 55W (1)开关S1、S2均闭合时,热水器处于哪种工作状态?电阻R1、R2的阻值分别是多少? (2)利用原有电路元件,设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路(由机内温控开关S2自动控制).画出设计的电路图,算出保温时的总功率. 9.如图甲是一款便携式电火锅,图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝,电火锅有加热和保温两个挡,加热功率为440W,保温功率为110W。 (1)保温挡工作时,电路中的电流是多少? (2)电热丝R1的阻值是多少? (3)若不计热量损失,该电火锅正常工作,把质量为0.55kg初温为20 的水加热到100 ,需要多少