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2025年中考物理二轮复习题型计算题(二)焦耳定律
一、计算题
1.如图所示,当闭合开关S、S1时,电压表的示数为12V;当只闭合S,断开S1时,电压表的示数为8V,已知电阻R1的阻值为40Ω,电源电压保持不变,求:
(1)闭合开关S、S1时通过电路的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)当S闭合,S1断开时,通电1min,电流通过R2产生的热量。
2.电动机工作时将电能转化为机械能,但因为线圈有电阻也会有电能转化为电热。如图所示,将线圈电阻为r的电动机接到电源电压U上时,流过电动机线圈的电流为I。
(1)推导:电动机的效率(机械能占消耗电能的百分比);
(2)若电动机的额定电流I=1A,电动机线圈电阻r=0.5Ω,工作t=1min时间内对外输出的机械能为W=150J。试求:1min时间内消耗的电能。
3.如图所示,这是有加热和保温两挡的电热器工作电路图,电源电压U=220V。发热体由R1和R2两个电热丝(阻值均不变)构成,其保温功率为220W;开关S1、S2闭合时,通过电热丝R2的电流为5A。求:
(1)处于保温挡时通过电热器的电流;
(2)开关S1、S2闭合时,电热丝R2在5min内产生的热量;
(3)电热器处于加热挡时正常工作0.5h消耗的电能。
4.新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势,将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具,现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影.电动汽车提供能量的装置为车内的电池组,当它给电动机供电时,电动机将驱动车轮行驶.如图所示为国内某型号的纯电动汽车,若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg.每个车轮与地血的接触面积为0.01m2.当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍,此时电池组加在电动机两端的电压为320V,通过电动机的电流为60A.若连接导线的电阻不计,传动装置消耗的能量不计,求:
(1)该电动汽车此时对地面的压强;
(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率;
(3)该电动汽车电动机线圈的电阻.
5.某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定,根据师生们的设计,求:
(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟产生的热量;
(2)电热丝R1的阻值;
(3)电烘箱在低温档正常工作时,R2的功率。
额定电压
220V
正常工作电流
高温档
5A
低温档
2A
6.如图所示,把标有“ ”的电阻与标有“ ”的滑动变阻器连接在电压恒定的电源两端,电压表所用量程为,电流表所用量程为。闭合开关,滑片移动到某处时,电压表示数为,电流表示数为。求:
(1)电阻的额定电流和电源电压;
(2)将的阻值调为,在内产生的热量;
(3)为保证电路元件安全,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是多少?
7.(1)把“220V 1100W”的电暖气插入插座,在额定电压下工作:
①流过电暖气的电流多大?
②电暖气的电阻多大?
③电暖气多少小时消耗2.2kW·h的电能?
④电暖气通过导线连到电路,为什么电暖气工作时放出大量热,而与其连接的导线却几乎不发热?
(2)该插线板允许通过最大电流为10A,通过计算分析,插线板能否让“220V 750W”电吹风与上述电暖气同时工作?
8.一只电炉的规格为“220V 1000W”,则:
(1)在正常工作时的电阻有多大?
(2)在220V电压下工作2h产生多少热量?
(3)若加在电炉两端的电压为200V,假设电炉电阻保持不变,则电炉的实际功率有多大?
9.如图甲所示,一款可以通过USB接口连到电脑上的电热杯垫。杯垫内部简化电路如图乙所示,R1、R2为加热元件S1、S2同时闭合时,处于加热状态,整个电路中的电流是1.5A:只闭合开关S1时处于保温状态,整个电路中的电流是0.5A.已知R1的电阻为10Ω.通过计算回答:
(1)USB接口的输出电压是多少伏?
(2)保温30min产生的热量是多少焦?
(3)加热状态时,R2消耗的功率是多少瓦?
10.某电热水壶内部电热丝的阻值为40 Ω,接在电路中后通过的电流为5 A,通电8 min,能够将2 kg水从20℃加热到70℃.不计温度对电阻的影响,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)这壶水吸收的热量;
(2)此电热水壶的热效率.
11.家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关S按下,电饭锅处于加热状态,当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开使电饭锅进入保温状态.某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙.
(1)当锅内温度为100℃时,自动开关S与 (选填“1”或“2”)连接,此时电饭锅处于 (选填“加热“或“保温”)状态.
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?
(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少?
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W,可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?
12.如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R1>R2(不考虑电阻随温度的变化),铭牌见下表。在电暖器跌倒时,跌倒开关自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位,解答下列问题:
(1)在高温挡时,电暖气正常工作时的电流是多少?
(2)R1的电阻是多少?
(3)在用电高峰期时,关闭家里其它所有用电器,只让电暖气在中温挡工作,观察发现家中标有“3000r/(kw·h)”的电能表在半分钟里转了25圈,求此时家庭电路中的实际电压。
XX牌电暖气
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
高温挡
1760W
频率
50Hz
13.小丁要制作一个电动航模,需要电动机作为动力源,她找来电吹风,研究电吹风的工作原理。如图所示,电吹风正常工作时,可分别吹出高温热风、低温热风和冷风。他将电吹风工作原理分为电动机吹风部分与发热电阻的发热部分组合而成,在研究发热部分时,测得电吹风吹低温热风时,其发热电阻部分功率为110W,R1、R2为两个阻值不变的发热电阻,R2=48.4Ω,求:
(1)R1 的阻值;
(2)当电吹风吹高温热风时,发热电阻的功率;
(3)当电吹风吹冷风时,他测得通过电动机的电流为1A,其工作20s,电动机工作效率为90%,求电动机线圈电阻。
14.如图,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样.只闭合开关S1,电流表的示数为0.9A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为1.5A,求:
(1)电源电压、R2电阻值;
(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.
15.如图所示电路中,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“12V 16W”字样,定值电阻R1的阻值为15Ω,滑动变阻器R2上标有“60Ω ?A”字样,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,不考虑温度对灯丝电阻的影响,在保证所有电路元件安全的情况下,求:
(1)灯泡L的阻值;
(2)将R2的滑片移至最右端,闭合开关S、S1、S2,断开开关S3时,整个电路通电10s产生的热量;
(3)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10 : 3。若闭合开关S、S3,断开S1、S2,整个电路总功率的变化范围是多少?
16.喜欢创造发明的小榕设计了一个自动控温的保温箱,其工作原理电路图如图所示。电源电压恒为12V,控制电路中电磁铁线圈电阻忽略不计,定值电阻,加热电路中电阻。为热敏电阻,其阻值随温度变化情况如表所示。闭合开关后,当箱内温度达时,衔铁被吸下,电阻停止工作;当箱内温度低于时,电磁铁磁性减弱,在弹簧作用下,A、B 两触点接触,电阻又开始工作。求:
(1)电阻工作100s产生的热量;
(2)电磁铁吸住滑块的最小电流;
(3)若将电流表改成温度表,其刻度是否均匀,请通过分析计算说明理由。
温度
24
26
28
30
32
34
36
38
热敏电阻
180
160
140
120
100
80
60
40
17.如图所示,是某电加热饮水机的简化电路图,其中R1、R2为阻值一定的电热丝。当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,通过控制开关S2,可使饮水机处于保温状态。已知饮水机处于加热状态的功率为550W,保温状态的功率为220W,电源电压保持220V不变。
(1)请你利用所学知识,判断当开关S1闭合、S2断开时,饮水机处于加热状态还是保温状态?(要求:写出判断过程和结论)
(2)求饮水机处于保温状态时,工作5min所消耗的电能;
(3)求电热丝R1的阻值。
18.在跨学科实践活动中,小科所在的兴趣小组对家用电热毯进行了研究与计算。小科家电热毯的额定电压为220V,有高温、低温两个挡位,其简化电路图如图所示R1和R2均为发热电阻,R2的阻值为2200Ω,低温挡电功率为88W。试问:
(1)该电热毯是利用电流的 效应工作的;当开关S1、S2均闭合时,电热毯处于 (选填“高温”或“低温”)挡;
(2)该电热毯在低温挡正常工作时,电路中的电流是多少 ,发热电阻R1的阻值是多少 ;
(3)高温挡的电功率是多少 ;
(4)写出一条使用电热毯的注意事项 。
19.如图是某家用两挡位的电火锅的简化电路图,R1和R2均是发热电阻,R1的阻值为400Ω,高温挡功率为1210W,开关接“a”时为高温挡,开关接“b”时为低温挡。试求:
(1)R2的阻值是多少?
(2)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(3)低温挡工作10min,R2消耗的电能是多少?
20.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝;
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz
试求:
(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所产生的热量;
(2)电路中R1的阻值;
(3)电烤箱是用2.5mm2的铜芯线做导线(8Ω/km),电源线的总长度为10m,电烤箱高温挡正常工作10min,在这段导线上产生的电热是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理二轮复习题型计算题(二)焦耳定律》参考答案
1.(1)0.3A;(2)20Ω;(3)48J
【详解】解:(1)当闭合开关S、S1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,则电源电压U=12V,通过电路的电流
(2)只闭合S,断开S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压
则电阻R2的阻值
(3)当S闭合,S1断开时,通电1min,电流通过R2产生的热量
答:(1)闭合开关S、S1时通过电路的电流为0.3A;
(2)电阻R2的阻值为20Ω;
(3)当S闭合,S1断开时,通电1min,R2产生的热量是48J。
2.(1)见解析;(2)180J
【详解】解:(1)电动机消耗的电能
W总=UIt
线圈产生的热量
Q=I2rt
则电能转化的机械能(有用的能量)
W有=W总-Q=UIt-I2rt=It(U-Ir)
故电动机的效率(机械能占消耗电能的百分比)
(2)电动机正常工作1min产生的热量
Q=I2rt=(1A)2×0.5Ω×1×60s=30J
则电动机1min时间内消耗的电能
W总=Q+W=30J+150J=180J
答:(1)推导过程见上面;
(2)1min时间内消耗的电能为180J。
3.(1)1A;(2)3.3×105J;(3)2.376×106J
【详解】解:(1)根据并联电路的电阻特点可知,只闭合开关S1时,电路的电阻最大,根据可知,电路消耗的电功率最小,因此电热器处于保温挡,根据P=UI可得,通过电热器的电流为
(2)开关S1、S2闭合时,两电阻并联,通过电热丝R2的电流为I2=5A,电热丝R2在5min内产生的热量为
(3)根据并联电路的电阻特点可知,开关S1、S2闭合时,电路的电阻最小,根据可知,电路消耗的电功率最大,因此电热器处于加热挡,此时通过电热丝R2的电流为I2=5A,电热丝R1的电流为I1=1A,电路的总电流为
电热器处于高温挡时电热器的电功率为
电热器处于加热挡正常工作t1=0.5h消耗的电能为
答:(1)处于保温挡时通过电热器的电流为1A;
(2)开关S1、S2闭合时,电热丝R2在5min内产生的热量为3.3×105J;
(3)电热器处于加热挡时正常工作0.5h消耗的电能为2.376×106J。
4.(1)6×105Pa;(2)62.5%;(3)2Ω.
【详解】(1)车和车内乘客的总重为:
在水平地面时,压力等于重,即:
受力面积为:
根据计算汽车此时对地面的压强为:
;
(2)匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,所以:
牵引力的功率为:;
电动机输入电功率为:;
该电动车将电能转化为机械能的效率为:
;
(3)电动机线圈的发热功率为:
,
根据可得线圈的电阻为:
.
点睛:考查了压强、功率、效率、电热的相关计算,综合性强,求最后一问时,要注意理解电热和电功率的异同,公式计算出的是电流做功功率,而计算出的是电热的功率,在电流做功全部用来产生热量时,两者是相等的,如果电流做功转化为机械能时,两者不等,根据电热功率可求电机线圈的阻值.
5.(1)66000J;(2)44Ω;(3)264W
【详解】解:(1)高温档时,只R1接入电路,由机器铭牌可知,高温档电流为5A,电压为220V,则电烘箱在高温档正常工作时每分钟产生的热量
Q=W=UI高t=220V×5A×60s=66000J
(2)高温档时,由欧姆定律得
(3)低温档时,两电阻串联,低温档总功率
P=UI低=220V×2A=440W
则R1的功率
P1=I低2R=(2A)2×44Ω=176W
因为两电阻串联,所以R2的功率
P2=P-P1=440W-176W=264W
答:(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量为66000J;
(2)电热丝R1的阻值为44Ω;
(3)电烘箱在低温档正常工作时,R2的功率为264W。
6.(1);;(2);(3)
【详解】解:(1)由可得的额定电流
两端的电压
故电源电压
U=8V+12V=20V
(2)的阻值调为时,电路中的总电阻为
R总=R0+R=20Ω+60Ω=80Ω
此时电路中的电流为
内产生的热量
Q=W0=I2R0t=(0.25A)2×20Ω×1×60s=75J
(3)当电路中的电流为0.5A时,滑动变阻器的电阻最小,此时电路中的总电阻为
则滑动变阻器的最小电阻为
R小′=40Ω-20Ω=20Ω
当滑动变阻器两端电压为15V时,滑动变阻器的电阻达到最大值,此时R0两端电压为
U0′=20V-15V=5V
则电路中的电流为
此时滑动变阻器的电阻最大
R大′=
故滑动变阻器的阻值变化范围为20Ω⁓60Ω。
答:(1)电阻的额定电流为0.5A,电源电压为20V;
(2)在内产生的热量为75J;
(3)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是20Ω⁓60Ω。
7.(1)①5A ;②44Ω;③2h;④见解析;(2)可以
【详解】(1)①流过电暖气的电流
I==5A
②电暖气的电阻为
R==44Ω
③消耗2.2kW·h电能的时间
t==2h
④虽然导线和电暖器串联,电流相等,但是电暖器的电阻远远大于导线电阻,相同时间内,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电暖器工作时放出大量的热,而与其连接的导线却几乎不发热。(2)电吹风正常工作时的电流
I=3.4A
电吹风和电暖器是并联电路,因此总电流为
I总=5A+3.4A=8.4A<10A
因此插线板可以让电吹风和电暖器同时工作。
8.(1)48.4Ω;(2)7.2×106 J;(3)826.4W
【详解】解:(1)由可得,电炉的电阻为
(2)在220V电压下电炉工作2h产生的热量为
Q=W=Pt=1000W×2×3.6×103s=7.2×106J
(3)电炉两端的电压为200V时,电炉的实际功率为
答:(1)在正常工作时的电阻是48.4Ω;
(2)在220 V电压下工作2h产生7.2×106J的热量;
(3)若加在电炉两端的电压为200V,假设电炉电阻保持不变,则电炉的实际功率为826.4W。
9.(1)5V (2)4500J (3) 5W
【详解】(1)由图乙知,只闭合S1处于保温状态时,只有连入电路中,电路中的电流是0.5A,由可得,USB接口的输出电压:
;
(2)保温30min产生的热量:
;
(3)由图乙知,S1、S2同时闭合时处于加热状态,两电阻并联,干路电流为1.5A,因为并联电路中各支路间互不影响,所以通过的电流不变,则通过的电流:
,
且
,
所以此时消耗的功率:
。
答:(1)USB接口的输出电压是5V。
(2)保温30min产生的热量是4500J。
(3)加热状态时,消耗的功率是5W。
10.(1)4.2×105J (2)87.5%
【分析】根据题中“电热水壶内部电热丝的阻值为40Ω,接在电路中后通过的电流为5A,通电8min,及求水吸收的热量和电热水壶的热效率”可知,本题考查热量的计算和加热的效率.根据吸热公式求出水吸收的热量;根据焦耳定律求出电热水壶所消耗的电能,利用求出此过程中电热水壶的热效率.
【详解】(1)水吸收的热量
.
(2)电热丝产生的热量,
则电热壶的效率是
.
答:(1)这壶水吸收的热量为;(2)此电热水壶的热效率为87.5%;
11. 1 加热 0.22kW·h 1:3 220Ω
【详解】(1)由公式 可知电压相同电阻越小功率越高,当锅内温度为100℃时小于103℃仍处于加热状态,因此自动开关S与1位置相连;
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能等于前10分钟高温加热消耗的电能加后20分钟保温时消耗的电能,由公式 结合图乙可知, , ;
(3)加热时,只有R1接入电路此时 ,保温时R1与R2并联,则 ,,所以 ;
(4)并联时R1消耗的功率为,则电阻R3消耗的功率为1100W-880W=220W,因此 .
12.(1)8A;(2)88Ω;(3)200V
【详解】解:(1)由P=UI可得,在高温档时电暖气正常工作时的电流
(2)由电路图可知,只闭合S、S时,电路为R1的简单电路,闭合S、S1、S2时,R1、R2并联,只闭合S、S2时,电路为R2的简单电路,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且R1>R2,所以,只闭合S、S1时电路的总电阻最大,闭合S、 S1、S2时电路的总电阻最小,电源电压一定时,由可知,只闭合S、S1时,电路的总功率最小,电暖器处于低温挡;同理可知,闭合S、S1、 S2时电暖器处于高温挡;只闭合S、S2时电暖处于中温挡;则R1的电阻为
(3)中温档的功率
只闭合S、S2时,电路为R2的简单电路,电暖处于中温挡
在用电高峰期时,关闭家里其它所有用电器,只让电暖气在中温档工作时,消耗的电能
工作时间t=30s
只让电暖气在中温档工作时,则中温档的实际电功率
答:(1)在高温档时,电暖气正常工作时的电流是8A;
(2)R1的电阻是88Ω;
(3)家庭电路中的实际电压是200V。
13.(1)440Ω;(2)1110W;(3)
【详解】解:(1)由可知,电源电压不变,电阻越小,电功率越大;由电路图可知,下方开关闭合,开关S在0、1位置时,吹冷风;下方开关闭合,开关S在1、2位置时,R1接入电路中,处于低温热风;下方开关闭合,开关S在2、3位置时,R1与R2并联接入电路中,总电阻最小,处于高温热风。电吹风吹低温热风时,只有R1接入电路中,其发热电阻部分功率为110W,R1 的阻值
(2)当电吹风吹高温热风时,R2的电功率
发热电阻的功率
P=P低+P2=110W+1000W=1110W
(3)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流为1A,工作20s,消耗的电能
W=UIt=220V×1A×20s=4400J
电动机产生的机械能
W机=ηW=90%×4400J=3960J
电动机线圈产生的热量
Q=W-W机=4400J-3960J=440J
电动机线圈电阻
答:(1)R1 的阻值为440Ω;
(2)当电吹风吹高温热风时,发热电阻的功率为1110W;
(3)电动机线圈电阻为22Ω。
14.(1)9V,15Ω (2)54J (3)0.9-2.5W
【详解】(1)由电路图知,只闭合开关S1时,只有R1连入电路,由欧姆定律可得电源电压
U=I1R1=0.9A×10Ω=9V
由电路图知,开关S1、S2、S3都闭合时,变阻器短路,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因为并联电路支路间互不影响,所以通过R1的电流不变,仍然为0.9A,则通过R2的电流
I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A
且
U=U1=U2=9V
由欧姆定律可得R2的电阻值
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R1与R2并联,在10s内R2产生的热量
Q2=W2=UI2t=9V×0.6A×10s=54J
(3)由图可知,只闭合开关S3,R1、R3串联,若滑片在右端时,只有R1连入电路,此时电路中电流0.9A,由变阻器规格可知其允许通过的最大电流为0.5A,因串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流为0.5A,此时R1的电功率最大,则
P1最大=I最大2R1=(0.5A)2×10Ω=2.5W
当滑片在左端时,变阻器连入阻值最大,电路中电流最小,此时R1的功率最小,电路中的最小电流
所以
P1最小=I小2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W
所以R1电功率变化范围为
0.9W~2.5W
答:(1)电源电压为9V;R2=15Ω;
(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0.9W~2.5W。
15.(1)9Ω;(2)270J;(3)6W~18W
【详解】解:(1)灯泡在额定电压下工作,所以灯的电阻为
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,R1和R2并联,所以通过电阻R1的电流
通过R2的电流
电路总电流为
I = I1 + I2 = 1.2A + 0.3A = 1.5A
法一,电路中电流做功产生的热量
法二:电路等效总电阻
由焦耳定律得,产生的总热量
(3)开关S,S1和S2闭合时,R1和R2并联,R2最小功率即R2滑片至阻值最大,所以电阻R2消耗最小功率
所以,由题可知,电阻R2消耗消耗的最大功率
滑动变阻器最大电流
I2max = = 1A
当S和S3闭合,R2和L串联,为保护电压表,所以滑动变阻器两端电压U2 ≤ 15V,为保护灯泡,电路中的电流
为保护滑动变阻器,I ≤ 1A,所以最大电流Imax = 1A,所以电路消耗的最大功率
Pmax = UEImax = 18V × 1A = 18W
当U2 = 15V时,电路中的电流取最小值
所以电路消耗的最小功率
Pmin = IminUE =A × 18V = 6W
所以电路总功率范围6W~18W。
16.(1)7200J;(2)0.05A;(3)表盘上温度值的刻度不均匀,电流与电阻不成正比
【详解】解:(1)根据电路图可知,电阻工作时,和串联后,再与并联接入电路中,两端的电压为电源电压,消耗的电能全部用来产生热量,所以电阻工作100s产生的热量为
(2)根据题意可知,当箱内温度低于时,A、两触点接触,根据表格中的数据可知,此时的阻值为;该支路的总电阻为
电磁铁吸住滑块的最小电流为
(3)根据欧姆定律可知,电流表的示数为
电源电压不变,的阻值是变化的,电流与总电阻成反比,所以将电流表改成温度表,其刻度是不均匀的。
答:(1)电阻工作产生的热量为7200J;
(2)电磁铁吸住滑块的最小电流为0.05A;
(3)表盘上温度值的刻度不均匀,电流与电阻不成正比。
17.(1)当开关S1闭合,S2闭合,为加热状态,当开关S1闭合,S2断开,为保温状态;(2);(3)88Ω
【详解】解:(1)根据可知,电源电压一定,电阻越大,总功率越小,故当开关S2断开时,S1闭合,两电阻串联,此时的总电阻最大,功率最低,为保温状态,当开关S1、S2都闭合时R2短路,只有一个电阻R1工作,电阻变小,功率变大,为加热状态,故当开关S1闭合,S2闭合,为加热状态,当开关S1闭合,S2断开,为保温状态。
(2)饮水机处于保温状态时,工作5min所消耗的电能
(3)高温状态只有电阻丝R1工作,故电热丝R1的阻值
答:(1)当开关S1闭合,S2闭合,为加热状态,当开关S1闭合,S2断开,为保温状态;
(2)饮水机处于保温状态时,工作5min所消耗的电能为;
(3)电热丝R1的阻值为88Ω。
18. 热 高温 0.4A 550Ω 110W 不使用时要及时断电
【详解】(1)[1][2]电热毯工作时将电能转化为内能,因此电暖器是利用电流的热效应工作的。当开关S1、S2均闭合时,R1和R2两个发热电阻并联,电路中的总电阻最小,根据知,电路中电功率最大,所以电热毯处于高温挡。
(2)[3][4]电热毯的额定电压为220V,低温挡电功率为88W。低温挡正常工作时,电路中的电流为
由图知处于低温挡时只有R1工作,R1的阻值为
(3)[5]当开关S1、S2均闭合时,R2消耗的电功率为
高温挡的电功率
(4)[6]为了节约电能,不使用时要及时断电(或使用前要认真阅读说明书;不要折叠使用;不要洗涤或干洗;不要长时间使用造成皮肤灼伤;保持使用时干燥等;注意散热)。
19.(1)40Ω;(2)0.5A;(3)6000J
【详解】解:(1)开关接“a”时为高温挡,此时电路为R2的简单电路,由
可知,高温挡时电路的电阻为
因此R2的阻值为
R2=R高=40Ω
(2)开关接“b”时为低温挡,此时R1与R2串联,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电路中的电流为
(3)低温挡工作10min,R2消耗的电能为
答:(1)R2的阻值是40Ω;
(2)低温挡工作时,电路中的电流是0.5A;
(3)低温挡工作10min,R2消耗的电能是6000J。
20.(1)6.6×105J;(2)44Ω;(3)1200J
【详解】解:(1)由表格数据可知,电烤箱高温挡的额定功率
P高=1100W
电烤箱在高温挡正常工作10min所产生的热量
Q=W=P高t=1100W×10×60s=6.6×105J
(2)当S1、S2都闭合时,R2被短路,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,串联电路的总电阻大于任一分电阻,所以,当S1、S2都闭合时,R2被短路,只有R1工作,电路中的总电阻最小,根据可知,此时的电功率最大,电烤箱处于高温挡,R1的阻值
(3)电源线的总电阻
由P=UI可知,电烤箱高温挡工作时电路中的电流
电源线和电烤箱是串联接入电路的,根据串联电路的电流特点可知,通过电源线的电流
I线=I=5A
电烤箱高温挡正常工作10min,在这段导线上产生的电热
Q线=I线2R线t′=(5A)2×0.08Ω×10×60s=1200J
答:(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所产生的热量为6.6×105J;
(2)电路中R1的阻值为44Ω;
(3)电烤箱是用2.5mm2的铜芯线做导线(8Ω/km),电源线的总长度为10m,电烤箱高温挡正常工作10min,在这段导线上产生的电热是1200J。
答案第1页,共2页
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