2025年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算

2025年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算 一、计算题 1．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求： （1）电源电压U是多少V？ （2）电阻R2的阻值是多少Ω？ （3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？ 2．如图所示，电源电压恒定，电阻、，闭合开关S时，电阻两端电压为2V，求： （1）通过电阻的电流； （2）电源电压； （3）整个电路通电1min产生的热量。 3．如图所示，为某电热毯的简化电路图，其中R2=1760Ω，当开关S1、S2都闭合时，电热毯处于高温加热状态，此时的电功率为110W；当只闭合开关S1时，电热毯处于保温状态，此时电路中的电流为0.1A。通过计算回答： （1）高温加热时，电路中的电流多大？ （2）R1的电阻值多大？ （3）保温5min，R2产生了多少热量？ 4．如图所示，电源电压恒为12V，电阻R1为20Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为8V。求： （1）电阻R1两端的电压； （2）电阻R2的阻值； （3）整个电路1min内消耗的电能。    5．在图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω。闭合电键S，电流表的示数为0.4A、电压表的示数为6V。 （1）求电源电压U0： （2）求电阻R2的阻值： （3）现用另一未知电阻R0替换R2，使图中的电压表的示数变为2V，求电阻R0在1min时间内产生的电热Q。 6．小惠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：990W 冷风时：110W 额定电压 220V 质量 0.5kg （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多少？ （2）电吹风内电动机的电阻是，电吹风吹冷风5min产生的热量是多少？ （3）电热丝工作时的电阻是多少？ 7．如图所示的电路，电源电压为4.8V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡的规格为“6V  3W”，闭合开关S后，电流表的示数为0.75A，不考虑温度对小灯泡电阻的影响。求： （1）小灯泡的电阻； （2）小灯泡的实际功率； （3）通电1 min，电阻R产生的热量。 8．如图所示，R1的电阻为20Ω，当开关S闭合后电流表A的示数为2.7A，电流表A1的示数为1.8A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）电阻R21分钟产生的热量。 9．如图所示是一家用空调，有“制热”和“制冷”两项功能，其简化的电路原理图和功能铭牌如图所示，其中电动机正常工作时的功率为200W，求： （1）该空调正常“制冷”时，其“制冷”部分的电阻为多大？ （2）该空调正常“制热”工作5min，“制热”部分释放的热量Q放？ （3）若某房间内空气质量为60kg，空气初始温度为10℃，该空调正常“制热”5min所释放的热量Q放 全部被房间内的空气吸收，则房间内的空气温度可以上升到多少摄氏度？（c空气=1×103J/（kg·℃）） 10．如图是电熨斗及其简化电路图，它有高温挡和低温挡两个挡位，其工作电压为220V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R1阻值为48.4Ω。低温挡电功率为440W。则： （1）低温挡工作时，电路中的电流是多少A？ （2）电阻R2的阻值是多少Ω？ （3）该电熨斗高温挡工作10s产生的热量是多少J？ 11．小兰家有一个电热加湿器，其规格为“220V 440W”，求： （1）该电热加湿器正常工作时的电流； （2）假设热量全部被水吸收，该电热加湿器正常工作30min，可以在标准大气压下把3kg的冷水温度升高多少？已知c水=4.2×103J/(kg•℃)（结果保留整数） （3）小兰家中的电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”字样，如图所示，它的含义是：每消耗1kW•h的电能，电表上的指示灯闪烁3000次。一天，小兰断开家中其他所有用电器，只接通电热加湿器，发现电能表的指示灯在5min内闪烁100次，此时电热加湿器的实际功率是多少？ 12．如图甲所示，是某品牌电吹风的原理图，S是功能切换开关，可实现“关”、“凉风”、“热风”之间的转换，某次工作过程中，其电功率与时间的图像如图乙所示。求： （1）电吹风吹凉风时，通过电动机的电流是多大？ （2）正常工作时电热丝的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的线圈电阻是8Ω，若电吹风吹凉风10min，则电动机线圈产生的热量是多少？ （4）某一天，小仁断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中如丙图所示的电能表6min内指示灯闪烁了150次，求电吹风此时的实际功率是多少？ 13．某型号电热水壶，其铭牌标示如下表所示。在额定电压下，用热水壶烧水，若将一满壶水从20℃加热至80℃。[c水=4.2×103 J/（kg⋅℃），ρ水=1.0×103 kg/m3]求： 型号：XX﹣88 额定电压：220V 额定功率：1000W 水壶的容积：2L 频率：50H (1)水吸收的热量是多少？ (2)若发热体产生的热量的90%被水吸收，需加热多少s？ 14．如图所示，电路中电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A的示数为，电流表的示数为。求： （1）通过电阻的电流； （2）电阻 的阻值； （3）整个电路在1min内产生的热量。    15．如图甲所示是林红同学家里新买了一台空气炸锅，它主要由电风扇和电热丝组成，其简化电路图如图乙所示。工作时电热丝将空气加热，利用高温空气来代替食用油，通过电风扇，使高温空气在密闭炸锅内形成循环热流，通过热流使食物迅速变熟，“无油烹饪，更加健康”。 南康牌空气炸锅 频率 50Hz 额定电压 220V 电风扇电动机功率 220W 加热功率 低温挡 660W 高温挡 1210W （1）把0.5kg的薯片放入炸锅。高温挡工作100s，电热丝消耗的电能； （2）电风扇电动机正常工作时通过线圈的电流； （3）电风扇电动机的电阻为1Ω，正常工作时100s，产生的热量； （4）这个空气炸锅有两个挡位，技术参数如表所示，则高温电热丝的阻值。 16．下图为某烧水机的加热保温部分的简化电路图，R1和R2是两个阻值相等的发热电阻（阻值变化忽略不计），S为转换开关，可在关、加热、保温之间切换，其部分技术参数如下表所示，求： （1）R2的阻值是多大？ （2）该烧水机的保温功率是多大？ （3）该烧水机按最大注水量装入水，使用加热功能正常工作5分钟，水温升高了50℃，则该过程的加热效率是多少？ 额定电压（V） 220 加热功率（W） 800 最大注水量（kg） 1 17．如图，电源电压恒定U＝9V，R1、R2是定值电阻，R1＝10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω，0.5A”字样，闭合开关S1、S2、S3，电流表的示数为1.5A。求： （1）只闭合开关S1，电流表的示数； （2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10s内产生的热量； （3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片时，R1的电功率变化范围。 18．如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关S，电流表示数是0.5A，求： （1）电源电压； （2）通电100s时，整个电路所消耗的电能。 19．如图所示，电源两端电压为12V并保持不变，电阻R1的阻值为8Ω。当开关S闭合时，电压表示数为4V。求： （1）电阻R2的阻值； （2）电阻R1消耗的电功率P1； （3）通电1min电阻R2产生的热量Q。 20．如图所示的电路中，电源电压为3V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S，电流表A2的示数为0.2A，求： （1）电路总电流； （2）通电1min，电阻R2产生的热量。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算》参考答案 1．（1）6V；（2）30Ω；（3）540J 【详解】解：由图可知，闭合开关S后，R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流； （1）根据题意可知，干路电流I＝0.5A，通过R2的电流I2＝0.2A，根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流 由可知，R1两端的电压 根据并联电路的电压特点可知，电源电压 （2）由可知，R2的阻值 （3）5min内电流通过R1产生的热量 答：（1）电源电压U是6V； （2）电阻R2的阻值是30Ω； （3）5min内电流通过R1产生的热量是540J。 2．（1）0.2A；（2）8V；（3）96J 【详解】解：（1）通过电阻的电流 （2）电源电压 （3）整个电路通电1min产生的热量 答：（1）通过电阻的电流0.2A； （2）电源电压8V； （3）整个电路通电1min产生的热量96J。 3．（1）0.5A；（2）440Ω；（3）5280J 【详解】解：（1）家庭电路电压为220V，由图可知，当S1、S2都闭合时，此时R2被短路，电路为R1的简单电路，根据P=UI，高温加热时，电路中的电流           （2）由欧姆定律得出R1的电阻值 （3）只闭合S1时，保温5min，R2产生的热量 Q=I2R2t=(0.1A)2×1760Ω×5×60s=5280J 答：（1）高温加热时，电路中的电流是0.5A； （2）R1的电阻值是440Ω； （3）保温5min，R2产生热量5280J。 4．（1）4V；（2）40Ω；（3）144J 【详解】解：（1）当开关S闭合后，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压为 （2）由得，电路电流为 根据串联电路的电流处处相等，故通过电阻R2的电流为0.2A，根据欧姆定律可知电阻R2的阻值为 （3）由W=UIt得，电路1min内消耗的电能为 答：（1）电阻R1两端的电压为4V； （2）电阻R2的阻值为40Ω； （3）整个电路1min内消耗的电能为144J。 5．（1）10V；（2）15Ω；（3）96J 【详解】解：由图可知，两电阻R1、R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端电压。 （1）电流表示数为0.4A，由串联电路的特点可知 R1两端的电压 所以电源电压 （2）R2的阻值 （3）若用R0替换R2，则R0与R1串联，电压表示数为2V，即 此时R1两端电压 电路中电流 电阻R0的电阻 电阻R0在1min时间内产生的电热Q 答：（1）求电源电压U0是10V： （2）求电阻R2的阻值是15Ω： （3）现用另一未知电阻R0替换R2，使图中的电压表的示数变为2V，求电阻R0在1min时间内产生的电热Q是96J。 6．（1）0.5A；（2）3300J；（3）55Ω 【详解】解：（1）由图知，当开关置于BC时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，由P=UI可得，此时通过电动机的电流 （2）电吹风吹冷风5min产生的热量 （3）当开关置于AB时，电动机与电热丝并联，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，此时电热丝的电功率为 电热丝的电阻 答：（1）通过电动机的电流是0.5A； （2）电吹风吹冷风5min产生的热量是3300J； （3）电热丝工作时的电阻是55Ω。 7．（1）12Ω；（2）1.92W；（3）100.8J 【详解】解：（1）由电路图可知，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，由P=UI，可得，小灯泡的电阻 （2）因并联电路中各支路两端的电压相等等于电源电压，所以，小灯泡两端的电压为4.8V，小灯泡的实际功率 （3）电路的总功率 P=UI=4.8V×0.75A=3.6W 因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电阻R的电功率 PR=P-P实=3.6W-1.92W=1.68W 通电1min，电阻R产生的热量 Q=W=Pt=1.68W×60s=100.8J 答：（1）小灯泡的电阻为12Ω； （2）小灯泡的实际功率为1.92W； （3）通电1min，电阻R产生的热量为100.8J。 8．（1）36V；（2）40Ω；（3）1944J 【详解】解：（1）由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路电流，电流表测R1支路的电流；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压为 （2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过R2的电流为 则R2的阻值 （3）电阻R2在1分钟内产生的热量为 答：（1）电源电压为36V； （2）电阻R2的阻值为40Ω； （3）电阻R2的1分钟产生的热量为1944J。 9．（1）；（2）；（3）20℃ 【详解】解：（1）该空调正常“制冷”时， “制冷”的功率为1200W，则制冷部分电阻的功率为 其“制冷”部分的电阻为 （2）该空调正常“制热”工作5min，“制热”部分的功率为 “制热”部分释放的热量Q放 （3）房间内的空气温度可以改变的温度为 房间内的空气温度为 答：（1）该空调正常“制冷”时，其“制冷”部分的电阻为； （2）该空调正常“制热”工作5min，“制热”部分释放的热量Q放为； （3）房间内的空气温度可以上升到20摄氏度。 10．（1）2A；（2）61.6Ω；（3）10000J 【详解】解：（1）根据公式P=UI可知，低温挡工作时，电路中的电流为 （2）由图乙可知，当S1、S2闭合时，只有R1工作，当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联； 根据串联电路的电阻特点可知，当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电熨斗处于低温挡；由可知，R1、R2的串联总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值为 R2=R-R1=110Ω-48.4Ω=61.6Ω （3）当S1、S2闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，电功率最大，电熨斗处于高温挡，电熨斗高温挡的电功率 该电熨斗高温挡工作10s产生的热量为 Q=W=P高t=1000W×10s=10000J 答：（1）低温挡工作时，电路中的电流是2A； （2）电阻R2的阻值是61.6Ω； （3）该电熨斗高温挡工作10s产生的热量是10000J。 11．（1）2A；（2）63℃；（3）400W 【详解】解：（1）由P=UI可知，电热加湿器正常工作时的电流 （2）由可知，电热加湿器正常工作30min产生的热量 Q=W=Pt=440W×30×60s=7.92×105J 假设热量全部被水吸收，水吸收的热量 Q吸=Q=7.92×105J 由Q吸=cmΔt可知，水升高的温度 （3）电能表的指示灯闪烁100次电热加湿器消耗的电能 此时电热加湿器的实际功率 答：（1）该电热加湿器正常工作时的电流为2A； （2）可以在标准大气压下把3kg的冷水温度升高63℃； （3）此时电热加湿器的实际功率是400W。 12．（1）0.4A；（2）100Ω；（3）768J ；（4）500W 【详解】解：（1）由图甲可知，电吹风吹凉风时，电路为电动机的简单电路，由图乙可知，吹凉风时，电动机的功率为88W，则正常工作吹冷风时通过电动机的电流 （2）由图甲可知，电吹风吹热风时，电动机与电热丝并联，则电热丝的功率 P电热丝＝P热风－P凉风＝572W－88W＝484W 由可知，电热丝的电阻 （3）电动机线圈产生的热量 Q＝IM2R线t＝(0.4A)2×8Ω×10×60s=768J （4）3000imp/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则指示灯闪烁150次，电吹风消耗的电能 电吹风的实际功率 答：（1）电吹风吹凉风时，通过电动机的电流是0.4A； （2）正常工作时电热丝的电阻是100Ω； （3）电动机线圈产生的热量是768J； （4）电吹风此时的实际功率是500W。 13．(1) (2)560s 【详解】（1）水的质量为 则水吸收的热量为 （2）消耗的电能为 则加热时间为 14．（1）0.30A；（2）5Ω，10Ω；（3）162J 【详解】解：（1）两电阻并联，根据并联电路的电流规律可得，通过电阻的电流 （2）两电阻并联在电源两端，则电阻 两端的电压 由欧姆定律可得，的阻值 的阻值 （3）该电路为纯电阻电路，由焦耳定律可得，整个电路在1min内产生的热量 答：（1）通过电阻的电流为0.30A； （2）电阻的阻值5Ω，电阻的阻值10Ω； （3）整个电路在1min内产生的热量是162J。 15．（1）1.21×105J；（2）1A；（3）100J；（4）40Ω 【详解】解：（1）高温挡工作100s，电热丝消耗的电能 （2）由得，电风扇电动机正常工作时通过线圈的电流 （3）电风扇电动机的电阻为1Ω，正常工作时100s，产生的热量 （4）由图得，当电阻R1与电阻R2串联再与电风扇并联时，电路为低温状态；当只有电阻R1与电风扇并联时，电路为高温状态，由得，电阻R1电阻为 答：（1）高温挡工作100s，电热丝消耗的电能1.21×105J；； （2）电风扇电动机正常工作时通过线圈的电流1A； （3）电风扇电动机的电阻为1Ω，正常工作时100s，产生的热量100J； （4）这个空气炸锅有两个挡位，技术参数如表所示，则高温电热丝的阻值40Ω。 16．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据可知，电源电压一定，当总电阻越小，电功率越大，故当只有电阻R1工作时，总电阻较小，功率较大，当两电阻串联时，总电阻较大，功率较小，为保温档，故当只有R1工作时，为加热档，R1的阻值是 R1和R2是两个阻值相等的发热电阻，R2的阻值是 （2）该烧水机的保温功率是 （3）水吸收的热量为 加热所消耗的电能为 该过程的加热效率是 答：（1）R2的阻值是； （2）烧水机的保温功率是； （3）加热效率是。 17．（1）0.9A；（2）54J；（3）0.9~2.5W 【详解】解：（1）只闭合开关S1，电路中只有R1工作，所以电流表示数 （2）开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2并联，滑动变阻器R3被短路，电流表测干路电流。因并联电路各支路互不影响，根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流大小为 R2在10s内产生的热量为 （3）只闭合开关S3，滑动变阻器R3与电阻R1串联，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，故电路中最大电流为，R1最大电功率为 当滑片移动到最左端时，电阻最大，电路中电流最小为 R1最小电功率为 所以R1的电功率变化范围为0.9~2.5W。 答：（1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.9A； （2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10s内产生的热量为54J； （3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片时，R1的电功率变化范围为0.9~2.5W。 18．（1）10V；（2）1500J 【详解】解：（1）由图知，两电阻并联，电流表测R2支路的电流。由并联电路特点和欧姆定律可得电源电压 U=U2=I2R2=0.5A×20Ω=10V （2）通过R1的电流为 根据并联电路电流的规律，干路的电流为 I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A 通电100s时，整个电路所消耗的电能 Q=W=UIt=10V×1.5A×100s=1500J 答：（1）电源电压为10V； （2）通电100s时，整个电路所消耗的电能为1500J。 19．（1）4Ω；（2）8W；（3）240J 【详解】解：（1）根据串联电路电压特点可知，R1两端的电压 电路的电流为 根据欧姆定律可得 （2）电阻R1消耗的电功率 （3）通电1min电阻R2产生的热量 答：（1）电阻R2的阻值为4Ω； （2）电阻R1消耗的电功率为8W； （3）通电1min电阻R2产生的热量为240J。 20．（1）0.5A；（2）36J 【详解】解：（1）分析电路可知，两电阻并联，根据并联电路电压规律可知，两个电阻两端电压均为3V，根据欧姆定律 根据并联电路电流的特点，干路电流等于各支路电流之和 I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A （2）通电时间 t=1min=60s 因为为纯电阻电路，产生的电热等于电功 Q=W=UIt=3V×0.2A×60s=36J 答：（1）电路总电流为5A； （2）通电1min，电阻R2产生的热量为36J。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$