《焦耳定律》计算专练复习B卷 ---2024-2025学年北师大版物理九年级上学期

2024-2025学年北师大版版九年级（全一册）物理期末《焦耳定律》计算真题专练复习B卷 姓名：___________班级：___________ 1．（23-24九年级上·湖北武汉·期末）如图甲所示的新型电饭锅，其简化电路如图乙所示，该电饭锅有两个挡位分别是加热和保温，R1、R2均为电热丝，R1阻值为55Ω，R2阻值为385Ω。S1是半自动控制开关，除了由0打到1是由人工控制外，1到2可以自动切换。当将锅内食物加热到105℃时，开关自动打到2，直到温度降低到65℃时温控开关S2闭合，进入保温阶段。某次把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的过程中，锅内食物的温度随时间的变化图像如图丙所示，整个工作过程中电饭锅每秒向外散失的热量视为相等，求： (1)该电饭锅加热过程中，电热丝的内能增加是通过 的方式实现的；锅内食物煮熟后，整个房间都弥漫着食物的香味，这是 现象。 (2)电饭锅处于加热挡工作10min时所消耗的电能是多少J？ (3)该电饭锅处于加热挡时的加热效率是多少？ 2．（23-24九年级上·辽宁抚顺·阶段练习）实践小组的同学想制作简易加热垫给户外工作者送温暖。同学们设计了加热和保温两个挡位，并设计出两种不同的电路如图甲、乙，所有定值电阻和滑动变阻器都是发热电阻，乙图中R3处于两个端点时分别为加热和保温状态。图中R1的阻值为4.8Ω，R2的阻值为14.4Ω，R3的最大阻值与R2相等。请回答下列问题： (1)计算甲图中处于加热状态时通过R1的电流是多少A？ (2)计算乙图中保温功率是多少W？ (3)分析说明采用甲、乙哪个原理图加热最快？计算加热5min产生的热量最多是多少焦耳？ 3．（2024·安徽池州·三模）孝顺的小明用2024年春节收到的压岁钱给姥爷买了一款足浴盆，如图所示，这款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电压220V恒定不变。 (1)在足浴盆中加入质量为4kg、初温20℃的水，只闭合开关启动加热功能，使水温升高至40℃，水吸收多少热量？［］ (2)若不计热损失，需要加热多长时间？ (3)断开开关，闭合启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量是多少？ 4．（2024·福建莆田·二模）某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示，其中、为电热丝。已知电源电压为220V，的阻值为110Ω，的阻值为220Ω。当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，再闭合时，处于高温挡加热。求： (1)低温挡加热时经过的电流； (2)高温挡加热的电功率； (3)高温挡加热30s，电路产生的热量。 5．（2024·广东汕头·一模）如图甲所示是一款电热暖脚器，可通过旋钮来实现高、低温挡位切换，其内部简化电路如图乙所示，图中R1、R2均为加热电阻（阻值不变）。该暖脚器高温挡的功率是440W，低温挡的功率是110W。求： (1)低温挡位时电路中电流是多少？ (2)该暖脚器在高温挡连续工作5min产生的热量是多少？ (3)加热电阻R1的阻值是多少？ 6．（2024·安徽安庆·二模）小明设计了一款家用电热水箱，其原理如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6Ω；插入电源插座后，开关S 接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状 态。 (1)保温状态时，电路中的电流为多少？ (2)加热状态测试时，小明发现将水箱内3kg的水升温40℃共用时630s，试求测试中加热水的效率为多少？ [c水=4.2×103J/（kg·℃）] (3)通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。 7．（2024·安徽阜阳·二模）如图甲所示是一种新款暖脚器，通过开关来实现高、低温挡位功能切换，其简化电路如图乙所示，虚线框内为导线。该暖脚器高温挡的功率是440W，低温挡的功率是110W，额定电压是220V。求： (1)加热电阻与的阻值； (2)在用电高峰期，实际电压为200V时，高温挡工作11min产生的热量； (3)若在图乙中虚线框内串联一个电阻，对暖脚器的高、低温挡功率是否有影响？简要说明判断的依据。 8．（23-24九年级上·陕西西安·阶段练习）如甲、乙图所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。在低温挡工作时，电烤箱的电功率为440W。 (1)电烤箱是利用了电流的 工作的； (2)发热电阻R1的阻值是多少？ (3)高温挡的电功率是多少？ (4)小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化） 9．（23-24九年级上·陕西西安·阶段练习）寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲），铭牌上标有“220V 484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。 (1)求电炉电阻丝的阻值； (2)求检测时电炉的实际功率； (3)小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。 10．（2024·陕西西安·模拟预测）随着科技创新教育在全市广泛开展，市教研室决定筹办2024年首届科技节暨“大科学”实验创新竞赛活动，某学校科技社团积极响应，网购了如图甲所示的3D打印笔，这是一支能在空气中书写的笔，似乎与神笔马良有点接近。3D打印笔通过加热，挤出热熔的PLA塑料丝，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状，帮你把二维的画面变成三维的物体，赋予您无尽的创造力。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印90s，电能表指示灯闪烁6次，刚好将12g的塑料丝从加热到。已知该3D打印笔慢挡打印功率为20W，、是用于发热的定值电阻，塑料丝的比热容为。求： （1）3D打印笔快挡打印90s所消耗的电能； （2）3D快挡打印90s时，塑料丝吸收的热量是多少焦耳； （3）的阻值。 11．（2024·甘肃定西·模拟预测）如图甲所示，这是小明家新买的一台电热足浴桶，其简化电路如图乙所示。当水温达到设定温度时，温控开关S可自动切换至保温状态，R1、R2是发热电阻，足浴桶的主要参数如下表。请完成以下问题： 额定电压 最大水量 加热功率 保温功率 220V 5L 1000W 220W (1)电热足浴桶在保温状态时，电路中的电流为多少? (2)发热电阻R2的阻值是多少? (3)将初温为20℃的水加至最高水位线，电热足浴桶正常加热可使水温升高到40℃，已知电热足浴桶的加热效率为87.5%，则加热时间是多少秒?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ，水的密度为1×103kg/m3] 12．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）电阻温度计是由半导体材料制成的。如图甲是某半导体电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性，科技之星小组的同学设计了如图乙的电路，可通过电压表来测定电热水壶中的水温的装置，所用器材有：半导体电阻R、稳压电源、电压表（0~3V）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干。 (1)当水温度为20℃，电压表的读数为1V，求电源电压； (2)当电压表的读数为2V时，电热水壶中的水温； (3)当水温为100℃时，电阻R0在50s内产生的电热是多少？ 13．（2024·四川绵阳·模拟预测）当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器（如图甲），其工作原理如图乙，电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出；当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开。 工作电压/V 220 工作频率/Hz 50 最大运行功率/W 40 储水箱容量/L 2.4 气雾调节器最大电阻/Ω 990 (1)当电热加湿器以最大运行功率工作时，电热丝R1的阻值为多大？ (2)如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率正常工作，经过5min36s恰好使水沸腾产生水蒸气，求加热仓中水的质量？假设电热丝R1产生的热量全部被水吸收，当地气压为1标准大气压，水的比热容为 (3)电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器R2消耗的电功率？ 14．（2024·河南周口·一模）如图所示，这是小明家新装的厨宝，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小．其部分参数如下表所示（忽略温度对电阻的影响）． 额定电压 220 V 额定功率 2200 W 最高水温 60℃ (1)要使流出的水温度降低一点，应该适当 （选填“增大”或“减小”）水流大小． (2)该水龙头正常工作时电路中的电流多大？ (3)自来水管中水温为20℃，该水龙头正常工作时在2分钟内放出1.5L温度为50℃的温水，求加热这些水吸收的热量是多少？【，】 (4)加热第（3）问的自来水时厨宝的加热效率是多少？（结果保留至0.1%） 15．（2024·安徽滁州·一模）如图甲所示的空气炸锅，它主要由电动机带动的电风扇和电加热丝组成，工作时电加热丝将空气加热，利用高温空气来代替食用油，通过高功率的风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟，“无油烹饪，更加健康”。这个空气炸锅有两个加热挡，图乙是它的电路图，技术参数如表。 额定电压 220V 风扇电动机功率 110W 加热功率 低温挡 660W 高温挡 1210W (1)该空气炸锅低温挡正常工作时，求电路中的总电流； (2)某次使用过程小明关掉家中其他用电器，让空气炸锅高温挡正常工作30分钟，求该工作过程如图丙所示的电能表表盘转过的圈数； (3)该空气炸锅高温挡正常工作，将200g薯条从40℃加热到200℃，若不计热量损失，求需要加热的时间；[结果保留整数，不考虑薯条质量的变化，] (4)按国家规定大功率用电器的电源线不宜过长。从用电安全角度考虑，试说明空气炸锅电源线都很短的原因。 16．（2024·江苏苏州·二模）图甲是一款数字测力计，其简化电路如图乙所示。电源电压恒为3V，R₂是长为10cm、阻值为10Ω、粗细均匀的电阻丝（它的阻值与长度成正比），拉力为0N时，滑片在A端，电流表示数为0.1A。金属弹簧伸长量与挂钩所受拉力大小的关系如表所示（不计弹簧的电阻及摩擦）。 拉力F/N 0 1.5 3| 4.5 6| 7.5 9| 10.5 12 13.5 15 伸长量ΔL/ cm 0 1 2| 3 4 5 6 7 8 9 10 通过计算回答： (1)拉力为0N时，电路消耗的电功率是多少？ (2)R1的阻值是多少？ (3)持续施加15N的拉力，60s内R1产生的热量是多少？ 17．（2024·辽宁抚顺·三模）小明设计了一款家用电热水箱，其简化原理图如图所示。水箱内加热电阻R1的阻值为48.4Ω，水箱外电阻R2的阻值为151.6Ω；开关S接不同的触点1或2，水箱分别是加热或保温状态。装置安全性能良好，符合安全用电。则： (1)保温状态时，电路中的电流为多少？ (2)加热状态测试时，小明发现将水箱内3kg的水升温40℃共用时630s，测试中加热水的效率为多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）] (3)通过具体的数据来论证小明所设计的电路存在的不足。 学科网（北京）股份有限公司 答案 1．(1) 电流做功 扩散 (2)528000J (3)87.5% 2．(1)2.5A (2)7.5W (3)甲原理图加热快；1.2×104J 3．(1)； (2)； (3) 4．(1)2A (2)660W (3)19800J 5．(1)0.5A (2) (3)330Ω 6．(1)1.1A (2)80% (3)电路的效率太低 7．(1) (2) (3)有影响 8．(1)热效应 (2)40Ω (3)1210W (4)200V 9．(1)100Ω (2)400W (3)62.5J 10．（1）；（2）；（3） 11．(1)1A (2)171.6Ω (3)480s 12．(1)6V (2)40℃ (3)45J 13．(1)1210Ω (2)0.04kg (3)9.9W 14．(1)增大 (2)10A (3) (4)71.6% 15．(1)3.5A (2)1980r (3)79s 16．(1)0.3W (2)20Ω (3)27J 17．(1)1.1A (2)80% (3)小明设计的电路的效率太低 答案第2页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$