期末《焦耳定律》计算真题专练B卷2024-2025学年人教版九年级（全一册）物理

2024-2025学年人教版九年级（全一册）物理期末《焦耳定律》计算真题专练B卷 姓名：___________班级：___________ 1．（23-24九年级下·湖南长沙·开学考试）如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S1，断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问： （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）当x的值为30cm时，电流表的示数是多少？ （3）当电压表的示数为4V时，在20s内电流通过R2产生的热量是多少？ （4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2，电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？ 2．（23-24九年级下·重庆·阶段练习）如图甲所示，是一款办公室女老师们追捧的高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。已知：该杯垫额定电压为220V，R1和R2为完全相同的发热电阻，R3是规格为“250Ω，1A”的滑动变阻器，R3只起调节电流作用，不对外加热。S、闭合时，通过控制的通断，可以使电器处于高温档或中温档，高温档正常加热功率为484W；S闭合，均断开时，电器处于低温档，移动滑片，可以手动调节低温档的加热功率。 （1）加热杯垫以中温档正常工作5min，求发热电阻产生的热量； （2）美美老师将该杯垫接入家庭电路中单独工作，在使用高温档加热过程中，观察到电能表（如图丙所示）的转盘3min内转了60转，求此时电路的实际电压； （3）在正常工作时，手动调节低温档来加热一杯0.2kg的果汁，求使果汁升温10℃需要的最少时间。（已知杯垫加热效率为84%，果汁的比热容为）    3．（2024·福建福州·一模）如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V。闭合开关S后，滑片P由右向左滑动，因变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5V。电流表读数I与滑片P滑动距离s的关系如图乙所示。求： （1）当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值； （2）当滑片P移到s=2cm处时，电阻R0在10s内产生的热量； （3）电压表的量程为“0~3V”，电流表的量程为“0~0.6A”。若R1未断路，为保护电路安全，R0的电功率变化范围。    4．（2024·江苏扬州·一模）实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求： （1）若R与阻值相等，R消耗的电功率，电流1min通过R产生的热量； （2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果； （3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？若可行，请计算出此时的阻值。 5．（2024·广东广州·一模）如图1所示的电路，已知和为定值电阻，电源两端的电压恒为6V。闭合开关后，电压表的示数为5V，通电30s，产生的热量为15J。求： （1）的阻值大小； （2）把与额定电压为2.5V的灯泡L并联接在另一电路中，如图2所示。L的图像如图3所示。闭合开关，A1的示数为0.2A，求此时L的实际功率和干路中的电流大小。 6．（2024·湖南·三模）某自制电加热器有高温、中温和低温三挡，简化电路如图所示。电热丝、，（不考虑其电阻变化）。通过控制开关、的断开或闭合状态，可以让电加热器在不同挡位工作。已知该电加热器电压为10V，中温挡电功率P中为10W，电流表的量程为0~3A。求： （1）中温挡的电流大小； （2）电热丝的阻值； （3）使用高温挡时，电热火锅在1min内产生的热量； （4）若电源电压可调，为保证电路安全，求此电加热器消耗的最大电功率。 7．（2024·山东济南·三模）如图甲所示为一台电热水器，下表为该热水器的铭牌，其高温挡的电功率已模糊不清。图乙为该电热水器的内部简化电路，R1、R2为电热丝，S1、S2为挡位开关，S2只能在 a、b之间切换。已知电源电压为220V，电热丝R2的阻值为44Ω，c水=4.2×103J/（kg•℃）； XX牌热水器 电压 220V 电功率 高温挡 中温档 1100W 低温挡 550W 请通过计算回答： （1）将20kg 的水从20℃加热到70℃的过程中，水吸收的热量是多少； （2）当开关S1闭合，S2与触点b接通时，热水器处于中温挡，通过R1的电流是多少； （3）写出热水器在高温挡工作时，开关S1、S2的状态；并计算在该挡上作100s。 电热丝 R2产生的热量是多少？ 8．（2023九年级下·重庆·开学考试）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，R1、R2为发热体，其中R2=343.2Ω。该电熨斗高温挡功率为500W，通过开关S实现温度控制。求： （1）求R1的阻值是多少Ω？ （2）在某次使用过程中，高温挡与低温挡相互切换使用，电熨斗正常工作10min消耗电能1.44×105J，则电熨斗在低温挡工作的时间是多少s？ （3）为了适应不同室温和更多衣料，对电路做了改进，将R2换成滑动变阻器R3，如图丙所示，R1、R3均为发热体。假定电熨斗每秒钟向外散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差Δt关系如图丁所示。在室温为20℃的房间里，要求电熨斗表面保持240℃不变，应将R3的阻值调为多少Ω？ 9．（2024·江西九江·模拟预测）如图所示为某款快热式电热水器的工作电路图和铭牌，图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化。则： 快热式电热器 型号：DSI—XH—B 额定电压： 额定频率： 额定功率： 防水等级：IPX4 警告用户1．必须由制订安装人员安装 2．主导线路必须并同时配相应电源的电度表。 3．必须有可靠的接地线 (1)该电热水器正常工作时的电流是多大？（结果保留一位小数） (2)该电热水器正常工作，电阻R消耗的电能是多少? (3)小明用一个阻值和R相同的加热电阻和开关，对该电热水器进行电路改装以降低其功率，请在虚线框中画出改装后的电路图，并计算出改装后该热水器的电功率； (4)从安全用电考虑，若电热水器未改装前便直接安装到家庭电路中，请写出一种使用时可能会造成的后果。 10．（23-24九年级上·海南海口·期末）如图是某电热火锅的内部简化电路图，R1、R2均为电热丝。其中R2＝66Ω，当开关旋至“1”时，电热火锅处于低温挡，此时功率为440W。现向锅内加入1kg的水，并用高温挡将水从20℃加热至沸腾（在一个标准大气压下），已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），求： （1）低温挡工作的电流； （2）电热火锅中水吸收的热量； （3）高温挡的额定功率； （4）本次用高温挡加热水至沸腾用时10min，求此过程的加热效率。（计算结果保留整数） 11．（23-24九年级上·山东济宁·期末）如图甲所示为某品牌电饭煲，内部电路可简化为图乙所示电路，其发热元件为两个电阻，可实现高温、中温、低温三挡的挡位调节。电路额定电压为220V，电阻R1阻值为220Ω，中温挡功率为220W。 （1）中温挡正常工作时，电路中的电流是多少？R2的电阻值是多少？ （2）低温挡正常工作100s，产生的总热量为多少焦耳？ （3）高温挡正常工作时，电路消耗的总功率是多少？ （4）若家中只有电饭煲在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘2min转了30转，则消耗的实际功率是多少？ 12．（2023·湖北黄冈·一模）有一种利用PTC发热电阻制成的恒温孵化箱，通电一段时间后，可使孵化箱温度保持在40℃不变，有利于完成孵化工作。图甲为其简化电路，R1、R2是两个完全相同的PTC发热电阻，图乙为单个PTC电阻与温度变化的关系。电源电压为220V不变，求 （1）若室温为10℃，该孵化箱工作过程中的最大电流是多少？ （2）在启动过程中，电阻温度达到60℃时，电路中的电功率为多少？ （3）恒温状态时，此时孵化箱平均每分钟对外散失的热量是多少？ 13．（23-24九年级下·内蒙古鄂尔多斯·期末）图甲为某款空气炸锅，图乙为其简化电路图。空气炸锅的工作原理是利用加热管加热空气，通过电风扇让热空气流在气旋加热仓高速旋转加热煮熟食物。电风扇标有“220 V 40 W”的字样，R1为35 Ω的发热电阻，R2为热敏电阻，R2阻值随温度的变化关系如图丙。 （1）求电风扇正常工作时的电流。（保留2位小数） （2）求加热管的最大功率。 （3）若空气炸锅以最高温度持续工作1 min，消耗的总电能为3.87×104 J，不计能量损耗，求此时热敏电阻R2的阻值。 14．（2023·广东汕头·模拟预测）疫情期间不出门，众多吃货宅家自学变“厨神”，小明家购买了一款九阳空气炸锅，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R1=44Ω；开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时的中温挡，额定功率为484W。求： （1）R2的电阻； （2）高温挡正常工作2min，电流通过R1产生的电热； （3）若不计热量损失，用此空气炸锅高温挡制作葡式蛋挞，原料温度为20℃，炸熟至少需要到达190℃，求一次炸熟100g葡式蛋挞需要多少时间？[c蛋挞=3.63×103J/（kg•℃）]    15．（2023·广东深圳·三模）如图所示为一种电热加湿器及其原理图。当加热仓中的电热丝（阻值保持不变）加热到沸腾后变成蒸气喷出，增加空气的湿度。已知储水仓为圆柱形，当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时，阀门便会自动打开，储水箱中的水就会自动流入补充。加湿器的额定电压为220V，加热丝最大功率为40W。求： （1）电热丝R1的电阻值； （2）当调节电阻R2，使加热丝的实际功率为最大功率的时，求此时气雾调节电阻R2的接入电路中的电阻为多少？ （3）小明发现当加热仓中水的质量最大时，此时加热丝以最大功率工作（电热丝加热效率为84%），要把加热仓中的水由20℃加热到100℃，需要5分钟，请计算出加热仓中水的质量最大为多少？[水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）]        16．（2023·河北沧州·二模）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？    17．（2024·江苏扬州·二模）几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”。现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图乙所示。和均为电热丝，是自动控制开关。把电饭锅接入的电路中，在电饭锅工作的内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示，求： （1）电饭锅的最大电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）25min内电饭锅产生的热量。    18．（23-24九年级上·云南昆明·期末）小华家买了一个家用电吹风及其简化电路如图所示，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 额定功率 热风时： 冷风时： 额定电压 质量 （1）当电吹风吹冷风时，正常工作消耗的电能是多少? （2）当电吹风吹热风时，电热丝的电阻是多大? （3）当电吹风吹冷风正常工作，若电吹风内电动机的电阻是，则电动机效率为多少? 19．（23-24九年级上·四川泸州·期末）某物理创新小组设计了一种压力检测装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，轻质绝缘检测板与压敏电阻R相连，压敏电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示，闭合开关S，检测板不受压力作用时，电路中的电流为0.1A。求： （1）电源电压是多少？ （2）检测板受到60N的恒定压力，持续作用10s，R0 产生的热量是多少？ （3）该装置所能测量的最大压力是多少？ 20．（2024·山东枣庄·模拟预测）李老师桌上有一张老式加热鼠标垫（内有一根加热电阻丝），如图所示，鼠标垫质量为200g， 规格为“5 V   5W”。忽略温度对电阻的影响。 (1)求鼠标垫的电阻？ (2)鼠标垫正常工作10 min，温度升高7℃，若此过程中热损失为30%，估算鼠标垫的比热容？ (3)月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围，现有12V的电源、规格为“5Ω 2A”“15Ω 1A”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率之比？ 学科网（北京）股份有限公司 答案解析 1．（1）10Ω；（2）0.72A；（3）40J；（4）1∶3 【解答过程】解：（1）闭合开关S1、断开S2，且滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为I大=0.9A，由可得R1的阻值 （2）当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由图乙可知，此时电路中的电流I小=0.3A，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值 R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω 由于滑片P从H端向E端移动，由图象的拐点可知 EF=15cm，GH=10cm FG=EG-EF=25cm-15cm=10cm 中间一段电流无变化，故FG是铜导线，由图象可知，当滑片P位于G点时，此时电路的总电阻 则GH段的总电阻 RGH=R总-R总′=30Ω-15Ω=15Ω EF段的总电阻： REF=R总′-R1=15Ω-10Ω=5Ω 因两段导体的阻值与自身长度成正比，所以，EF导体每1cm的电阻为 当P位于x=30cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻 R2′=(35cm-30cm)×0.5Ω/cm=2.5Ω 此时电路中电流表的示数 （3）只闭合S1时，R1、R2串联在电路，电压表测R1两端的电压，当电压表的示数为4V时，电路中的电流 此时变阻器两端的电压 U2=U-U1=9V-4V=5V 则在20s内电流通过R2产生的热量 Q2=W3=U2I3t=5V×0.4A×20s=40J （4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，此时R2接入电路的阻值 REH=REF+RGH=5Ω+15Ω=20Ω 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻的电功率分别为 则电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比 答：（1）电阻R1的阻值是10Ω； （2）当x的值为30 cm时，电流表的示数是0.72A； （3）当电压表的示数为4V时，在20 s内电流通过R2产生的热量是40J； （4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2，电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是1∶3。 2．（1）；（2）200V；（3）50s 【解答过程】解：（1）由题意知，当S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路；当S、S1闭合，S2闭合时，R1和R2的并联；由于并联的电路总电阻小于任何一个支路电阻，由此可知，当S、S1闭合，S2断开时，电路为中温档；当S、S1闭合，S2闭合时，电路为高温档，则由可得，加热杯垫处于高温档时，电路电阻为 由于并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即 由于R1和R2为完全相同的发热电阻，可解的 当加热杯垫处于中温档时，电路为R1的简单电路，则此时通过R1的电流为 由Q=I2Rt可得，加热杯垫以中温档正常工作5min，求发热电阻产生的热量为 （2）由图丙知，3000r/（kW·h）表示电路中的用电器消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过3000转，由题意知，在使用高温档加热过程中，观察到电能表的转盘3min内转了60转，则该时间里电加热器消耗的电能为 实际加热功率为 由可得，此时电路的实际电压为 （3）由Q吸=cmΔt可得，果汁升温10℃所吸收的热量为 已知杯垫加热效率为84%，该过程消耗的电能为 当S闭合，S1、S2断开时，电器处于低温档，此时电阻R1与R3串联；由题意知，在正常工作时，加热杯垫通过的电流最大，电热丝R1产生的热量最大，则是果汁升温10℃需要的时间最少；其中R3是规格为“250Ω，1A”因此电路中最大电流为1A。则由Q=I2Rt可得，使果汁升温10℃需要的最少时间为 答：（1）加热杯垫以中温档正常工作5min，求发热电阻产生的热量为； （2）美美老师将该杯垫接入家庭电路中单独工作，在使用高温档加热过程中，观察到电能表（如图丙所示）的转盘3min内转了60转，求此时电路的实际电压为200V； （3）在正常工作时，手动调节低温档来加热一杯0.2kg的果汁，求使果汁升温10℃需要的最少时间为50s。 3．（1）12.5Ω；（2）4J；（3）0.256W~2.025W 【解答过程】解：由电路图可知，两开关均闭合时，R1与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。 （1）由图乙和题意可知，当电流表开始有读数即I＝0.2A时，滑片P移动的距离x=2cm，此时电压表的示数为2.5V，根据欧姆定律可得，R1接入电路的阻值为 （2）当s=2cm时，电压表的示数为2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压为 根据欧姆定律可得，电阻R0的阻值为 电阻R0在10s内产生的热量为 （3）假设滑动变阻器某处未发生断路，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，此时电路中的电流最大，则电路中的最大电流为 R0的最大电功率为 由（1）知，滑片P移动的距离x=2cm时，变阻器接入电路的电阻为12.5Ω；向左移动6cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为 因此每向左移动1cm，滑动变阻器接入电路的电阻减小 所以滑动变阻器的最大电阻为 电路的最小电流为 定值电阻的最小功率为 所以R0的电功率变化范围为0.256W~2.025W。 答：（1）当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值为12.5Ω； （2）当滑片P移到s=2cm处时，电阻R0在10s内产生的热量为4J； （3）R0的电功率变化范围为0.256W~2.025W。 4．（1）1.8W，108J；（2）1N；（3）可行，40Ω，计算见解析 【解答过程】解：（1）当R与R0阻值相等，电路中的总电阻为 电路中的电流为 R消耗的电功率为 电流1min通过R产生的热量 （2）当电路中电流为0.15A时，电路中的电阻为 R此时的电阻为 由图丙可知，当电阻为时，对应的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。 （3）根据图丙，可知，当芒果的重力为2N，也就是检测装置所受压力为2N，此时压敏电阻的阻值为，则需要R0的阻值为 适当增加R0的阻值，可以筛选出重力至少为2N的芒果。 答：（1）R消耗的电功率为，电流1min通过R产生的热量108J； （2）此装置能筛选出重力至少为1N的芒果； （3）可行，此时R0的阻值为。 5．（1）；（2）0.2W，0.3A 【解答过程】解：（1）由图1可知，已知和串联，电压表测量的电压，根据串联电路的特点知，的电压 根据 电路中的电流 的阻值 （2）图中灯泡与电阻并联，电流表测量灯泡的电流，电流表测量干路电流，当的示数为0.2A，灯泡的电流为0.2A，根据图像知，灯泡的电压等于电源电压为1V；灯泡的实际功率为 则的电流 干路中的电流 答：（1）的阻值大小是； （2）此时的实际功率是0.2W，干路中的电流大小为0.3A。 6．（1）1A；（2）；（3）1350J；（4）32.4W 【解答过程】解：根据可知：当闭合，接a时，与并联接入电路，最小，最大，为高温档；当断开，接b时，与串联接入电路，此时最小，为低温档；仅当闭合时，只有接入电路，此时居中，为中温档。 （1）由得中温挡的电流 （2）由 可得电热丝R1的阻值 （3）高温档时R1与R2并联，此时的电路的总电功率为 热火锅在1min内产生的热量 （4）当R1与R2并联时，相同的电源电压下电加热器消耗的电功率最大。根据电阻丝的铭牌，可知电热丝R1和R2两端允许接入的最大电压分别为 由于20V>12V，所以为保证电路安全，若将电源电压调为，此时并联电路的总电流为 故电源电压最大可调为12V，此时电加热器消耗的最大电功率 答：（1）中温挡的电流大小为1A； （2）电热丝R1的阻值10Ω； （3）使用高温挡时，电热火锅在1min内产生的热量为1350J； （4）此电加热器消耗的最大电功率32.4W。 7．（1）4.2×106J；（2）5A；（3）1.1×105J 【解答过程】解：（1）水吸收的热量 （2）由图乙可知，当开关S1闭合，S2与触点b接通时，热水器处于中温挡，此时只有R1工作，由P=UI可知，此时通过R1的电流 （3）由图乙可知，当开关S1闭合、S2与触点a接通时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，热水器处于高温挡；根据并联电路的电压特点可知，此时R2两端的电压 由 可知，高温挡工作时电热丝R2产生的热量 答：（1）吸收的热量是4.2×106J； （2）当开关S1闭合，S2与触点b接通时，热水器处于中温挡，此时通过R1的电流是5A； （3）热水器在高温挡工作时，开关S1闭合、S2与触点a接通；在该挡工作100s,电热丝R2产生的热量是1.1×105J。 8．（1）96.8Ω；（2）400s；（3）13.2Ω 【解答过程】解：（1）当S断开时，由图乙可知，两电阻串联，S闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，因串联电阻大于其中任一电阻，根据可知，S断开时功率小，为低温挡，S闭合时功率大，为高温挡，故R1的阻值为 （2）S断开时为低温挡，根据串联电阻的规律，可知低温挡的功率为 设电熨斗在P低=110W下工作时间为t1，则有 W=P低t1+P高t2 即 1.44×105J=110W×t1+500W×(600s-t1) 解得t1=400s，即电熨斗在低温挡工作的时间是400s。 （3）由题意可知室温为20℃，电熨斗表面温度为240℃，则温差为 Δt=240℃-20℃=220℃ 观察图丁可知，在温差为220℃下，电熨斗每秒钟散失的热量为440J，则热损失功率为 要想保持电熨斗表面温度不变，则电熨斗的加热功率P加热=440W，电路丙中的加热功率 解得R3=13.2Ω。 答：（1）R1的阻值是96.8Ω； （2）电熨斗在低温挡工作的时间是400s； （3）在室温为20℃的房间里，要求电熨斗表面保持240℃不变，应将R3的阻值调为13.2Ω。 9．(1)18.2A (2)2kW·h (3)；2000W (4)见解答过程 【解答过程】（1）根据图中参数可知，该电热水器正常工作时的电流 （2）该电热水器正常工作30min，加热电阻R消耗的电能 （3）由公式可知，要降低此电热水器的功率，需增大电路中的电阻，故需给原加热电阻串联一个电阻，如下图所示： 该加装的加热电阻的阻值 R和R0串联，则总电阻 此时热水器的电功率 （4）改装前该电热水器正常的工作电流大，接入电路使用时，由公式Q=I2Rt可知，电流过大时容易造成温度过高，可能会引起导线过热甚至引起火灾。 10．（1）2A；（2）3.36×104J；（3）1100W；（4）51% 【解答过程】解：（1）由P＝UI可知，低温挡工作的电流 （2）在一个标准大气压下水的沸点为100℃，水吸收的热量 （3）当开关旋至“1”时，电热火锅处于低温挡，此时R1、R2串联，低温档的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，R1的阻值 由题意可知，开关旋至“2”时，此时电路为R1的简单电路，高温挡的额定功率 （4）高温挡10min做的电功 此过程的加热效率 答：（1）低温挡工作的电流为2A； （2）电热火锅中水吸收的热量为3.36×104J； （3）高温挡的额定功率为1100W； （4）此过程的加热效率为51%。 11．（1）1A，220Ω；（2）11000J；（3）440W；（4）300W 【解答过程】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S接a时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路中的电阻较大，由可知此时电功率较大，电饭煲处于中温挡，中温挡功率P中=220W；电路中的电流为 R2的阻值为 （2）当开关S1断开、S接a时，R1和R2串联，此时电路中的电阻最大，由可知此时电功率最小，电饭煲处于低温挡；低温挡正常工作时，总电阻为 R串=R1+R2=220Ω+220Ω=440Ω 电路消耗的总功率为 低温挡正常工作100s，产生的总热量为 Q=W=P低t=110W×100s=11000J （3）当开关S1闭合、S接b时，R1和R2并联，电路中电阻最小，由可知此时电功率最大，高温挡正常工作时，电路消耗的总功率 （4）电能表的转盘转30转时，电饭煲消耗的电能 实际功率为 答：（1）中温挡正常工作时，电路中的电流是1A，R2的电阻值是220Ω； （2）低温挡正常工作100s，产生的总热量为11000J； （3）高温挡正常工作时，电路消耗的总功率是440W； （4）若家中只有电饭煲在高温挡工作时，如图丙所示，电能表转盘2min转了30转，则消耗的实际功率是300W。 12．（1）1.1A；（2）24.2W；（3）2904J 【解答过程】解：（1）由乙图知，R1、R2的最小电阻均为100Ω，由欧姆定律得该孵化箱工作过程中的最大电流是 （2）由乙图知电阻温度达到60℃时，R1、R2的电阻均为1000Ω，由公式 得电路中的功率是 （3）由乙图知恒温状态时，R1、R2的电阻均为500Ω，此电路是纯电阻电路所以Q=W， 由公式 得孵化箱平均每分钟产生的热量是 所以恒温状态时，此时孵化箱平均每分钟对外散失的热量就是2904J。 答：（1）若室温为10℃，该孵化箱工作过程中的最大电流是1.1A； （2）在启动过程中，电阻温度达到60℃时，电路中的电功率为24.2W； （3）恒温状态时，此时孵化箱平均每分钟对外散失的热量是2904J。 13．（1）0.18A；（2）1210W；（3）45Ω 【解答过程】解：(1)电风扇正常工作时的电流为 (2)加热管中定值电阻与热敏电阻串联，当热敏电阻阻值最小时，加热管的功率最大。读图丙可知，热敏电阻的最小阻值为5Ω，此时加热管中的最大功率为 (3)在此过程中，电风扇消耗的电能为 加热管消耗的电能为 根据焦耳定律有 即 解得 答：(1)通过电风扇的电流为0.18A； (2)加热管的最大功率为1210W。 (3)此时热敏电阻的工作阻值为45Ω。 14．（1）100Ω；（2）1.32×105J；（3）39s 【解答过程】解：（1）只闭合S3时，空气炸锅为中温挡的简单电路，只有R2接入电路由 可得，R2的电阻 （2）当闭合S1、S3，断开S2时，R1、R2并联，并联电路中总电阻小于任意一个分电阻，此时电路中的电阻最小，空气炸锅为高温挡，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，高温挡正常工作2minR1产生的电热 （3）高温挡正常工作时，S1、S3闭合，R1、R2并联，R1的电功率 R2的电功率 P2=P中=484W 根据串并联电路中电功率的公式可得，高温挡的总功率 P高=P1+P2=1100W+484W=1584W 蛋挞的质量为 m=100g=0.1kg 蛋挞炸熟吸收的热量 Q吸=c蛋挞m（t2-t3）=3.63×103J/（kg•℃）×0.1kg×（190℃-20℃）=6.171×104J 若不计热量损失，则需要消耗的电能为 W′=Q吸=6.171×104J 由 可得，需要的时间为 答：（1）R2的电阻为100Ω； （2）高温挡正常工作2min，电流通过R5产生的电热为1.32×105J； （3）若不计热量损失，一次炸熟100g葡式蛋挞大约需要39s。 15．（1）1210Ω；（2）1210Ω；（3）0.03kg 【解答过程】解：（1）加湿器的额定电压为220V，气雾调节器的阻值为0时，加热丝最大功率为40W，则电路中只有电热丝R1，则电热丝R1的电阻值 （2）加热丝的实际功率为最大功率的时，即10W，则电热丝R1的电压 则气雾调节电阻R2的接入电路中的电阻 （3）以最大功率工作5分钟，电热丝放出热量 电热丝加热效率为84%，出加热仓中水的质量 答：（1）电热丝R1的电阻值为1210Ω； （2）气雾调节电阻R2的接入电路中的电阻为1210Ω； （3）加热仓中水的质量最大为0.03kg。 16．（1）8.3Ω；（2）12J；（3）3Ω 【解答过程】解：（1）由图像知，灯泡两端电压为2.5V时正常工作，所以灯泡的额定电功率为0.75W，则灯泡正常工作时的电阻 （2）由电路图知，开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于R2的最右端b时，L与R2串联，且R2连入的阻值为其最大值，电压表测R2两端电压，串联电路电压规律可知，灯泡两端电压 UL=U-U2=4V-3V=1V 由图像知，此时通过灯泡的实际功率P实=0.2W，由P=UI可得，通过灯泡的电流 由串联电路电流特点可知，通过R2的电流 I2=IL=0.2A 所以R2在20s内产生的热量 Q2=W2=U2I2t=3V×0.2A×20s=12J （3）R2的最大值 由电路图知，开关S1断开、S2闭合时，电压表、电流表量程足够大，当滑片在左端时，只有R1连入电路，此时电路的总电阻最小，功率最大，则有 ① 当滑片在右端时，R1与R2串联，且R2连入的阻值为其最大值，此时电路的总电阻最大，功率最小，则有 ② 电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为6︰1，则有 解得 R1=3Ω 答：（1）灯正常工作时的电阻8.3Ω； （2）开关S1闭合、S2断开，当滑片P位于R2的最右端b时，R2在20s内产生的热量为12J； （3）R1的电阻为3Ω。 17．（1）660W；（2）220Ω；（3）8.58×105J 【解答过程】解：（1）由乙电路图可知，和都闭合时，电阻和并联，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，由图丙可知，电饭锅的最大电流是3A，电饭锅最大的电功率 由乙电路图可知，只闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流较小，由丙图可知，通过的电流是2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流 并联电路中各支路两端的电压相等，的阻值 （3）由图可知内电饭锅的加热时间为，产生的热量为 Q1=W1=UIt1=220V×3A×15×60s=5.94×105J 保温时间为，产生的热量为 Q2=W2=UI1t2=220V×2A×10×60s=2.64×105J 内电饭锅产生的热量为 Q=Q1+Q2=5.94×105J+2.64×105J=8.58×105J 答：（1）电饭锅的最大电功率为； （2）电热丝的阻值为； （3）25min电饭锅产生的热量为。 18．（1）1.32×104J；（2）55Ω；（3）90% 【解答过程】解：（1）电吹风吹冷风，消耗的电能 W冷=P冷t=110W×2×60s=1.32×104J （2）电动机与电热丝并联，电吹风吹热风，此时电热丝的电功率为 P电热丝=P热-P冷=990W-110W=880W 电热丝的电阻为 （3）电吹风吹冷风，此时通过电动机的电流 电吹风吹冷风2 min产生的热量为 Q=I冷2RMt=(0.5A)2×44Ω×2×60s=1320J 产生的机械能 W机=W-Q=13200J-1320J=11880J 所以此时电吹风的效率 答：（1）当电吹风吹冷风时，正常工作2min消耗的电能是1.32×104J； （2）当电吹风吹热风时，电热丝的电阻是55Ω； （3）当电吹风吹冷风正常工作2min，若电吹风内电动机的电阻是44Ω，则电动机效率为90%。 19．（1）6V；（2）2.25J；（3）120N 【解答过程】解：（1）由图甲可知定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知，检测板不受压力作用时，压敏电阻R=50Ω，此时电路总电阻      电源电压      （2）检测板受到60N的恒定压力，由图乙可知，此时压敏电阻R'=30Ω，总电阻 电路电流 持续作用10s，R0 产生的热量 Q=I'2R0t=(0.15A)2×10Ω×10s=2.25J （3）由图乙可知，当压力越大，压敏电阻R的阻值越小，由图甲可知，当压敏电阻R的阻值越小，电路电流越大，电压表示数越大，当电压表最大为3V时，电流 电路总电阻 则此时压敏电阻R的阻值 根据图乙可知，压敏电阻R的阻值为10Ω时，对应的压力为120N，即该装置所能测量的最大压力是120N。 答：（1）电源电压是6V； （2）R0 产生的热量是2.25J； （3）该装置所能测量的最大压力是120N。 20．(1) (2) (3) 【解答过程】（1）忽略温度对电阻的影响，则由可得，鼠标垫的电阻为 （2）鼠标垫正常工作10 min产生的热量为 则鼠标垫吸收的热量为 则鼠标垫的比热容为 （3）由可得，当鼠标垫正常工作时，电流为 此时滑动变阻器的电压为 由得，滑动变阻器此时接入电路中的电阻为 则月月应选择“15Ω 1A”的滑动变阻器，当鼠标垫正常工作时，电路中电流最大，电路电功率最大为 当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电流最小，电路电功率最小为 则最大功率与最小功率之比为 学科网（北京）股份有限公司 $$