专项突破提升(五) 电热学综合计算-【学霸笔记·初中同步练习分层卷】2025-2026学年九年级全一册物理同步练习分层卷（人教版）

专项突破提升(五)　电热学综合计算 (时间：90分钟　满分：100分) 【类型1】　　电热综合问题 1．(2分)在如图所示的电路中，电源电压U＝9 V，电阻R1＝＝100 Ω，则通电 1 min 该电路产生的热量为 16.2 J。 第1题图 2．(4分)人的脚在不停地分泌汗液，造成鞋内潮湿，人们利用电热干鞋器进行烘干，如图所示，电热干鞋器是利用了电流的 热 效应。若每只鞋里电热干鞋器的电热丝规格是额定电压为220 V、功率为5 W、表面温度为50 ℃，则该电热干鞋器每晚(10 h)给两只鞋加热的耗电量是 0.1 kW·h。 第2题图 3．(8分)在如图所示的电路中，电源电压恒为9 V，灯泡L的规格为“6 V　3 W”。闭合开关S，灯泡L正常工作。求： (1)电阻R的阻值； (2)灯泡L工作5 min消耗的电能及电阻R工作5 min产生的热量。 第3题图 解：(1)由题图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测灯泡L两端的电压，闭合开关，灯泡L正常发光，由串联电路特点和P＝UI可得，此时电路中的电流 I＝IR＝IL＝＝＝0.5 A， 因为串联电路中的电源电压等于各用电器两端电压之和，所以电阻R两端的电压 UR＝U－UL＝9 V－6 V＝3 V， 由欧姆定律可得，电阻R的阻值 R＝＝＝6 Ω。 (2)由P＝可得，灯泡L工作5 min消耗的电能 W＝P额t＝3 W×5×60 s＝900 J， 电阻R工作5 min产生的热量 Q＝Rt＝(0.5 A)2×6 Ω×5×60 s＝450 J。 4．(9分)如图所示的电路中，电源电压恒为 6 V, 闭合开关S后，通过电阻R1的电流为1 A，通过电阻R2的电流为2 A。求： (1)通过电流表的电流； (2)电路的总电阻； (3)整个电路在10 s内产生的热量。 第4题图 解：由题图可知，电阻R1与R2并联，电流表测干路电流。 (1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电流表的电流 I＝I1＋I2＝1 A＋2 A＝3 A。 (2)由I＝可得，电路的总电阻 R＝＝＝2 Ω。 (3)整个电路在10 s内产生的热量 Q＝I2Rt＝(3 A)2×2 Ω×10 s＝180 J。 5．(9分)如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6 V　3 W”的字样(灯丝的电阻不随温度的变化而变化)。当只闭合开关S1时，小灯泡L恰好正常发光；当同时闭合开关S1和S2时，电流表的示数为0.8 A。求： (1)只闭合开关S1时，电流表的示数； (2)R0的阻值； (3)同时闭合开关S1和S2时，通电1 min电路产生的总热量。 第5题图 解：(1)只闭合开关S1时，只有小灯泡L接入电路，且小灯泡L正常发光，所以电源电压 U＝UL＝6 V， 由P＝UI可得，小灯泡L正常发光时的电流 IL＝＝＝0.5 A，即电流表的示数为0.5 A。 (2)当开关S1、S2都闭合时，R0与小灯泡L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过小灯泡L的电流不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R0的电流 I0＝I－IL＝0.8 A－0.5 A＝0.3 A， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由I＝可得，R0的阻值 R0＝＝＝20 Ω。 (3)该电路为纯电阻电路，当开关S1、S2都闭合时，通电1 min电路产生的总热量 Q＝W＝UIt＝6 V×0.8 A×60 s＝288 J。 6．(12分)如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，闭合开关S。 (1)开关Sl、S2都断开时，电流表示数为 0.2 A, 求电源电压。 (2)开关Sl、S2都闭合时，电流表示数为 0.9 A, 求电阻R3的电流。 (3)开关Sl、S2都闭合时，求R3在5 min内产生的热量。 第6题图 解：(1)开关Sl、S2都断开时，R1、R2串联，电源电压 U＝I(R1＋R2)＝0.2 A×(5 Ω＋15 Ω)＝4 V。 (2)开关Sl、S2都闭合时，R2被短路，R1、R3并联，电流表测干路电流，通过R1的电流 I1＝＝＝0.8 A， 因电流表示数为0.9 A，根据并联电路电流的规律，通过电阻R3的电流 I3＝I－I1＝0.9 A－0.8 A＝0.1 A。 (3)当开关Sl、S2都闭合时，根据并联电路电压的规律，R3两端的电压等于电源电压，R3在5 min内产生的热量 Q＝W＝UI3t＝4 V×0.1 A×5×60 s＝120 J。 【类型2】　　电热计算的图象问题 7．(5分)某型号的电饭煲有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象。电饭煲工作时，下列说法正确的是(　C　) 第7题图 A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态 B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态 C．电饭煲处于加热状态时的功率是800 W D．保温状态下电饭煲1 min消耗200 J的电能 8．(6分)如图甲所示是小明设计的调光灯电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6 V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I­U图象如图乙。小灯泡的额定功率为 6 W。电阻丝AB的阻值是 9 Ω，当AB连入的阻值为2.5 Ω时，小灯泡的功率为3.2 W，此时灯丝的电阻为 5 Ω。 第8题图 9．(12分)某家用电热水壶有加热和保温两挡，其内部电路简化示意图如图甲所示，其中 R1和 R2 均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水的过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求： (1)该电热水壶加热和保温时的电流之比； (2)电阻R2的阻值； (3)给1.2 kg 的水加热，使水温从 20 ℃升高至 80 ℃，该电热水壶的工作效率为 90%，需要加热多长时间。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 第9题图 解：(1)由P＝UI可知，电压不变时，电流之比等于电功率之比，故该电热水壶加热和保温时的电流之比 I热∶I温＝P热∶P温＝1 600 W∶400 W＝4∶1。 (2)由题图可知，当开关S接1时加热，则电阻R1的阻值 R1＝＝＝30.25 Ω， 当开关S接2时保温，则电阻R2的阻值 R2＝－R1＝－30.25 Ω＝90.75 Ω。 (3)1.2 kg的水从20 ℃升高至80 ℃时，水吸收的热量 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1.2 kg×(80 ℃－20 ℃)＝3.024×105 J， 由Q吸＝ηQ＝ηP热t时得，需要加热的时间 t时＝＝＝210 s。 【类型3】　　高温挡、低温挡问题 10．(4分)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝1 050 Ω，R2＝50 Ω。开关S接“1”时，电热壶为 加热 挡位。开关S接“2”时，通电5 min，电流通过R2产生的热量为 600 J。 第10题图 11．(4分)如图所示是某电水壶的内部电路图，R1＝22 Ω，R2＝198 Ω，其中R1为电热丝，R2为限流电阻，S1是温控开关，电水壶处于加热状态时，开关S2 闭合 (选填“闭合”或“断开”)，通过电热丝的电流为10 A。电水壶处于保温状态时，R1正常工作5 min产生的热量为 6 600 J 。 第11题图 12．(12分)冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用。如图所示是“能加热的榨汁杯”内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数见表所示。c果汁＝4×103 J/(kg·℃)，ρ果汁＝1.2×103 kg/m3，求： (1)仅榨汁时的正常工作电流； (2)R2的阻值； (3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30 ℃，需要加热多长时间。 榨汁杯的部分参数表 额定电压 220 V 加热功率 300 W 保温功率 80 W 榨汁功率 66 W 容　　量 300 mL 第12题图 解：(1)由P＝UI可得，仅榨汁时的正常工作电流 I＝＝＝0.3 A。 (2)仅闭合开关S2和S3时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由P＝可知电功率较大，榨汁杯处于加热挡；仅闭合开关S2时，是R1的简单电路，电路的电阻较大，由P＝可知电功率较小，处于保温挡。 R2的功率 P2＝P－P1＝300 W－80 W＝220 W， R2的阻值 R2＝＝＝220 Ω。 (3)果汁的质量 m＝ρ果汁V＝＝0.36 kg， 果汁吸收的热量 Q吸＝c果汁mΔt＝4×103 J/(kg·℃)×0.36 kg×30 ℃＝4.32×104 J， 消耗的电能 W＝＝＝4.8×104 J， 需要加热的时间 t＝＝＝160 s。 【类型4】　　电功、电功率、电热的综合计算 13．(13分)如图所示是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为48.4 Ω，电动机线圈的电阻为2 Ω，电源电压为220 V稳定不变。则： (1)加热电阻正常工作时的电功率是多少？ (2)在足浴盆中加入体积为4 L、初温为 20 ℃ 的水，加热电阻正常工作420 s，它的电加热效率为80%，则水的温度会升高到多少摄氏度？ [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3] (3)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1 A，按摩10 min，电动机线圈产生的热量是多少？ 第13题图 解：(1)由题图可知，电动机与加热电阻并联，故加热电阻正常工作时的电功率 P＝＝＝1 000 W。 (2)水吸收的热量 Q吸＝c水m水Δt＝c水ρ水V水Δt 加热电阻放出的热量Q放＝Pt 由题意知Q吸＝ηQ放，即c水ρ水V水Δt＝ηPt，则 Δt＝ ＝ ＝20 ℃， 水的温度会升高到 t＝t0＋Δt＝20 ℃＋20 ℃＝40 ℃。 (3)由焦耳定律可得，电动机线圈产生的热量 Q＝I2R′t′＝(0.1 A)2×2 Ω×10×60 s＝12 J。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $