寒假作业15 电功 电功率 焦耳定律计算（巩固培优）九年级物理新教材沪科版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业15 电功 电功率 焦耳定律计算 一、电能与电功 公式：W＝UIt, 二、电功率 1.公式： 2.串联： 并联： 三、焦耳定律 1.公式：, 2.纯电阻电路：W=Q(电能全部转化成内能)；非纯电阻电路：W>Q（电能部分转化成内能）。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系图像。当只闭合S1、S2时，电压表的示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在5min内消耗的电能为 J。 【答案】1920 【详解】当只闭合S1、S2时，电阻与灯泡L串联，电压表测量灯泡L两端的电压，电压表示数，由图乙可知，当灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流，因串联电路中电流处处相等，所以电路中的电流 根据欧姆定律，电阻两端的电压为 由串联电路的电压规律可知，电源电压为 当只闭合S2、S3时，电阻与灯泡L串联，电压表测量灯泡L两端的电压，电压表示数，由图乙可知，当灯泡两端电压为4V时，通过灯泡的电流，因串联电路电流处处相等，此时电路中的电流 电路在5min内消耗的电能为 2．在“绿色校园”建设中，我校更换的新型节能直饮水机深受师生欢迎。该饮水机内部的电路可视为纯电阻（阻值不变）电路，额定电压为220V，额定电流为5A，其工作原理是通过加热元件产生热量，从而加热饮用水。已知水的比热容为。求： (1)该饮水机内加热电阻的阻值。 (2)5初温为20的水升温至60所吸收的热量。 (3)该饮水机正常工作900s所消耗的电能。 【答案】(1)44Ω (2) (3) 【详解】（1）根据欧姆定律可知，加热电阻的阻值 （2）水吸收的热量 （3）饮水机正常工作900s所消耗的电能 3．电热水器是利用电对水加热，使水温达到生活、采暖、生产工艺等要求的设备。李华家新购置了一台如图所示的家庭常用储水式电热水器，其铭牌上的部分信息如表所示，他想借此机会研究该电加热器的效率。李华先将新安装好的电热水器注水至额定升数，然后关闭家中其它用电器，记录此时室温为20℃和电能表的初始值，设定加热温度为50℃，开始加热。完成整个加热过程，电能表显示耗电。（已知：水的密度，水的比热容 ）求∶ 额定升数： 产品尺寸（a⋅b⋅c）∶ 760mm×485mm×455mm 额定功率： 2200W 温度范围： 30~55°C 额定压力： 0.6MPa (1)该热水器注水至额定升数时容纳水的质量； (2)注入的这些水要达到设定温度需要吸收的热量； (3)李华家购置的这台电加热器在加热时对电能的利用效率。 【答案】(1)60kg (2) (3)75% 【详解】（1）该热水器注满水时水的体积 根据密度公式 可得，水的质量 （2）水吸收的热量 （3）电热水器消耗的电能 电加热器的效率 4．如图所示，电源电压恒定，电阻，闭合开关S，电流表、的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源电压； (3)通电10s电阻消耗的电能。 【答案】(1)0.2A (2)12V (3)36J 【详解】（1）由电路图可知，电阻和并联，电流表测量干路电流I，电流表测量通过的电流。根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，则通过的电流为 （2）根据并联电路的电压特点，电源电压等于各支路两端的电压，则电源电压 （3）通电10s电阻消耗的电能为 5．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“6V  0.5A”的字样，灯丝电阻保持不变，电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω  2A”的字样。求： (1)小灯泡L正常工作时的电阻； (2)开关S1与S2都断开，S闭合时，R1的两端电压； (3)当开关S1、S2、S都闭合，电流表的示数为1.5A时，10min R2消耗的电能。 【答案】(1)12Ω (2)2.4V (3)3600J 【详解】（1）根据欧姆定律可知，小灯泡正常工作时的电阻为 （2）开关S1与S2都断开，S闭合时，分析电路可知，电阻与小灯泡L串联，电路的总电阻为 根据欧姆定律，电路中的总电流为 由于串联电路中电流处处相等，所以通过的电流 的两端电压为 （3）当开关S1、S2、S都闭合，分析电路可知，电阻被短路，小灯泡L与滑动变阻器并联，电流表测量干路电流，即 并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源电压，所以 此时，小灯泡L两端的电压等于其额定电压，所以小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流为 根据并联电路的电流规律，通过的电流为 时间 在10min内消耗的电能为 6．如图所示，这是一个暖手宝的电路图，电源电压恒定不变，R1、R2均为定值电阻，且R1的阻值为10Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.9A；再闭合开关S2后，电流表的示数变为1.5A。 (1)求该电路的电源电压； (2)求R2的阻值； (3)开关S1、S2都闭合时，求该电路在60s内消耗的电能。 【答案】(1)9V (2)15Ω (3)810J 【详解】（1）当开关闭合，断开时，电路为的简单电路，电流表测量通过的电流。根据欧姆定律，电源电压U为 （2）当开关、都闭合时，电阻和并联，电流表测量干路总电流。因为并联电路中各支路互不影响，所以通过的电流不变，仍为 根据并联电路的电流规律，通过的电流为 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以两端的电压等于电源电压，即 根据欧姆定律可知的阻值为 （3）当开关、都闭合时，电路的总电压 总电流 在60s内，电路消耗的电能为 7．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡L标有“12V”字样，额定功率字迹不清，R1是定值电阻。不考虑温度对灯丝电阻的影响。 (1)当闭合开关S2，断开开关S、S1时，灯泡L恰好正常发光，电流表A2的示数是0.4A。求： ①电源电压； ②灯泡L的额定电功率。 (2)当只闭合开关S，断开开关S1、S2，并且将滑动变阻器的滑片滑至最右端时，电流表A1的示数为0.1A。求定值电阻R1的阻值。 【答案】(1)①12V； ②4.8W； (2)90Ω 【详解】（1）[1]当闭合开关S2，断开开关S、S1时，电路为灯泡L的简单电路，电流表A2测量通过灯泡L的电流。 因为灯泡L恰好正常发光，所以灯泡两端的电压等于其额定电压，在简单电路中，电源电压等于用电器两端的电压，已知灯泡的额定电压为12V，故电源电压为 [2]灯泡正常发光时，通过灯泡的电流等于其额定电流。由题意可知，电流表A2的示数为0.4A，即灯泡的额定电流为0.4A。则灯泡L的额定电功率 （2）因为不考虑温度对灯丝电阻的影响，所以灯泡电阻是定值。根据欧姆定律可得：灯泡的阻值 当只闭合开关S，断开开关S1、S2，并且将滑动变阻器的滑片滑至最右端时，定值电阻与灯泡串联，且此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，电流表A1测量串联电路的电流，示数为0.1A。根据串联电路的特点和欧姆定律，电路的总电阻 因为在串联电路中，总电阻等于各部分电阻之和，所以定值电阻R1的阻值 8．如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V　0.3A”，且灯丝电阻不随温度变化，R1为定值电阻。闭合开关，滑动变阻器R2的滑片P位于a端时，电压表V1与V2的示数之比，小灯泡正常发光；调节滑动变阻器的滑片P位于b端时，小灯泡的实际功率是额定功率的，电压表V1与V2的示数分别是和。求： (1)电源电压； (2)电压表的示数和。 【答案】(1)12V； (2)8V，10V 【详解】（1）分析电路图可知，小灯泡L、定值电阻R1和滑动变阻器R2串联。电压表V1测量L和R1两端的总电压，即 电压表V2测量R1和滑动变阻器R2两端的总电压，即 当滑动变阻器R2的滑片P位于a端时，R2接入电路的阻值为0，则， 小灯泡正常发光，则 此时电源电压等于小灯泡L和电阻R1两端的电压之和，即 电压表V1与V2的示数之比 解得 故电源电压 （2）小灯泡的电阻为 根据串联电路知识，定值电阻R1的阻值 当调节滑动变阻器的滑片P位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时小灯泡L的实际功率是额定功率的，因灯丝电阻不随温度变化，则根据可知，L的实际电压是额定电压的，即 根据串联电路的分压规律，此时定值电阻R1的电压为 滑动变阻器电压为 故电压表V1示数 电压表V2示数 9．养生壶的简化电路模型如图所示，它有加热和保温两种挡位，R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。试分析： 壶的容积 1.5L 额定电压 220V 加热功率 1000W 保温功率 44W (1)在保温挡正常工作时，电路中的电流； (2)加热挡正常工作30min，消耗多少度的电能； (3)R2的阻值。 【答案】(1)0.2A (2)0.5 (3)1051.6Ω 【详解】（1）在保温挡正常工作时，电路中的电流 （2）加热挡正常工作30min，消耗的电能 即消耗0.5度的电能。 （3）由电路图可知，当开关、都闭合时，电阻被短路，电路中只有电阻工作，此时电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，处于加热挡。当开关闭合、断开时，电阻和串联，电路总电阻最大，根据可知，电功率最小，处于保温挡。在加热挡时，只有工作，其阻值为 在保温挡时，和串联，电路的总电阻为 则的阻值为 10．如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 0.5A”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)灯泡正常工作时电阻为多大； (2)当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器刚好在最右端，求整个电路的总功率； (3)当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 【答案】(1)6Ω (2)3.375W (3)3~12Ω 【详解】（1）根据可得，灯泡正常工作时的电阻为 （2）当开关S、、闭合，断开时，灯泡L被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，当滑片在最右端时，滑动变阻器阻值最大为15Ω。 根据可得，整个电路的总功率为 （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器与灯L串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器允许通过的最大电流可知，电路中的最大电流为0.5A，此时灯泡正常发光，因此灯泡两端电压为3V。由可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值 当滑动变阻器两端电压为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，则电路中的电流 则滑动变阻器接入电路的最大阻值 综上所述，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器的取值范围为3~12Ω。 11．如图甲所示为某款具有三个挡位可调的智能加热菜罩，其简化电路如图乙所示，四个阻值相同且不变的加热电阻可通过旋转开关实现高、中、低三挡位切换。高温挡和中温挡电功率分别是200W和100W。 (1)当开关旋转到1位置时，智能加热菜罩处于什么挡？说明判断依据。 (2)加热电阻的阻值为多大？ (3)该加热菜罩低温挡的电功率为多大？ (4)如图丙为加热菜罩某次工作时的P-t图像，则此次加热菜罩共消耗多少电能？ 【答案】(1) 低温挡，理由见解析 (2) 484Ω (3) 50W (4) 【详解】（1）当开关旋转到1位置时，电路中R3和R4串联接入电路，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，智能加热菜罩处于低温挡。 当旋转开关接2位置时，电路中只有R3接入电路，总电阻较大，由可知，电路中的总功率较小，智能加热菜罩处于中温挡。 当旋转开关接3位置时，电路中R1和R2并联接入电路，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，智能加热菜罩处于高温挡。 （2）设每个加热电阻的阻值为R。中温挡时，由可知， （3）该加热菜罩低温挡的电功率 （4）消耗的电能 12．如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“6V6W”字样。当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，电流表示数为2A，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，灯泡L的实际电功率P为 W。 【答案】1.5 【详解】当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时滑动变阻器与灯泡L并联，电流表测量干路电流；因为灯泡L正常发光，其两端电压等于额定电压，所以电源电压为 灯泡的电阻 灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，可得通过滑动变阻器的电流为 滑动变阻器的最大阻值为 当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，滑动变阻器全部接入电路，此时滑动变阻器与灯泡L串联，此时电路的总电阻为 此时电路的总电流为 由于串联电路中电流处处相等，此时灯泡的电流等于电路的总电流，则灯泡L的实际电功率为 13．假期，典典发现妈妈在看短视频直播间里卖电热水壶，直播间里主播在大声吆喝：“热得快，热得快，快来看，3分钟，水烧开！”“热得快，超省电，我们家1000W热水壶比友商1500W的更省电！”，典典同学来了兴趣，进入购物橱窗查看这款电热水壶（如图）的相关数据，记录如下：“水壶品牌：××牌节能热水壶；额定电压：220V；额定功率：1000W；容积：2L；超温保护器：自动断开温度110℃；优点：高效、节能”。同时典典同学也收集了当地的一些数据：当地大气压为1个标准大气压，水的常温为30℃，（，）。 请你根据典典提供的相关数据，帮典典同学和妈妈一起计算、分析： (1)相同条件下，不考虑热损耗，1000W的热水壶比1500W的 （选填“更省电”或“耗电一样”）。 (2)电热水壶正常工作时的电阻是多少？ (3)烧开一壶水需要的热量是多少？ (4)通过计算说明主播宣传的“3分钟，水烧开”是否可信。 【答案】(1)耗电一样 (2)48.4Ω (3)5.88×105J (4)不可信 【详解】（1）根据题意，在相同条件下烧开同样多的水，水吸收的热量是相同的，在不考虑热损耗的情况下，电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能，即 因此，两种功率的电热水壶消耗的电能是相同的，即耗电一样，功率大的热水壶只是加热时间更短。 （2）电热水壶正常工作时，其实际功率等于额定功率，实际电压等于额定电压，根据电功率公式可得，电热水壶的电阻为 （3）电热水壶装满水时，水的体积为2L，即，根据密度计算公式，可得水的质量为 在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，根据热量计算公式，可得水吸收的热量为 （4）假设电热水壶产生的热量全部被水吸收，没有热量损失，即 电热水壶正常工作时的功率为1000W，根据功率计算公式，可得烧开这壶水所需的最短时间为 将时间单位换算为分钟 由于实际加热过程中存在热量损失，实际加热时间会更长，计算得出的最短时间9.8min大于主播宣传的3min，所以主播的宣传是不可信的。 14．如图是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表所示。在正常工作时，将袋内15℃的水加热到自动断电。已知水的比热容求： 额定电压 220V 额定加热功率 400W 袋内充水质量 1kg 自动断电温度 60℃ (1)袋内水吸收的热量； (2)若此过程中电热水袋的加热效率为70%，需要的加热时间。 【答案】(1) (2) 675s 【详解】（1）根据公式可知，袋内水吸收的热量为 （2）电热水袋正常工作，其加热功率 根据加热效率可知，电热水袋消耗的总电能为 根据公式可知，需要的加热时间为 15．图中电热水壶的容量为1L，电功率为1200W，按上述容量将一壶初温为20℃的水加热到100℃，用时350s。[] (1)电热水壶产生的热量是多少J？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)电热水壶的效率是多少？ 【答案】(1) (2) (3)80% 【详解】（1）电热水壶是纯电阻用电器，故电热水壶产生的热量等于其消耗的电能，即，由得，电热水壶产生的热量 （2）由题可知，该电热水壶可容纳的水的体积 由得，水的质量 由得，水吸收的热量 （3）由得，电热水壶的效率 16．一只电炉的规格为“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)该电炉正常工作时，多长时间消耗1度电？ (4)若加在电炉两端的电压为110V，假设电炉电阻保持不变，则电炉的实际功率有多大？ 【答案】(1)48.4Ω (2) (3)1h (4)250W 【详解】（1）根据题意可知，电炉正常工作时的电阻为 （2）电炉的工作时间 则电炉产生的热量 （3）由题意可知，电炉正常工作消耗的电能 电炉的额定功率 则电炉正常工作的时间 （4）电炉两端的电压为 电炉的电阻不变，则电炉的实际功率 17．如图所示，图甲是某款家用即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，和是阻值分别为和的电热丝。通过旋转手柄改变与开关接触的两个相邻触点（有1、2、3、4四个触点），实现温水挡和热水挡的切换。 (1)开关将哪两个相邻的触点接通时，水龙头放出的是温水? (2)求水龙头在热水挡工作时的功率。 (3)小明用图乙中的电热丝和设计成如图丙所示电路，也可实现温水挡和热水挡的切换。求图丙中的温水挡功率。（结果保留一位小数） 【答案】(1)开关S将触点2和3接通时，水龙头放出的是温水。 (2)水龙头在热水挡工作时的功率为3300W。 (3)图丙中的温水挡功率为733.3W。 【详解】（1）根据电功率公式可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻R越大，电功率P越小，为温水挡；总电阻R越小，电功率P越大，为热水挡。由图乙电路可知，当开关S接通触点2和3时，只有电阻R1接入电路，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小，为温水挡；当开关S接通触点3和4时，电路为两电阻并联，电路中的总电阻最小，根据可知，电功率最大，为热水挡。 （2）当水龙头处于热水挡时，开关S接通触点3和4，电阻R1和R2并联。电路的总功率等于各支路功率之和。电阻R1的功率 电阻R2的功率 热水挡的总功率 （3）由图丙可知，当开关S断开时，电阻R1和R2串联接入电路，电路总电阻 当开关S闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2接入电路，电路总电阻 因为 所以，根据可知，电阻越大，功率越小，因此开关S断开时为温水挡。 温水挡的功率 二、综合题 1．近段时间推出的“全液冷超充桩”（如图甲所示）在充电领域引起了巨大反响。该充电桩最大输出功率可以达到600kW，最大电流为600A，号称充电大约“一秒一公里”，一杯咖啡的时间就能满电出发。 全液冷充电枪（含输电线）作为大功率的充电设备之一，主要利用液冷充电技术。液冷充电枪内部有电缆和管子，它利用管子内流动的冷却液带走热量，所以不需要增大横截面积来维持电流通过，这样不但减轻了重量，还能增加充电效率。 (1)充电枪给汽车电池充电过程中，主要是把 能转化成 能。 (2)充电过程中，充电输电电缆发热，它的内能 （选填“增加”或“减少”）。 (3)按宣传最大功率600kW充电“一秒一公里”，每公里需花费0.2元，充电桩的计费为 元/kW·h。 (4)某型号电动车原来用普通充电桩时，输出电流为I0，需要5小时充满电；现用全液冷超充桩，输出电流为20倍I0，只需要15分钟就可充满电。若充电输电电缆的电阻相同，则在同样的时间内，电流在现用充电输电电缆上产生的热量是原来的 倍； (5)某型号最新版电动车电池电量从0%充到100%的过程中，充电桩输出的电流和电压随时间变化的情况如图乙所示。若该次充电在前10分钟已充了电池总电量的75%，假设前后10分钟的充电效率相等，则后10分钟充电枪输出的平均功率是 kW。 【答案】(1) 电 化学 (2)增加 (3)1.2 (4)400 (5)150 【详解】（1）[1][2]充电枪给汽车电池充电过程中，消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，所以主要是把电能转化为化学能。 （2）内能大小受温度影响，所以充电输电电缆发热，温度升高，内能增加。 （3）最大功率600kW充电“一秒一公里”，一秒消耗的电能 每公里需花费0.2元，充电桩的计费为 （4）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，原来用普通充电桩时，输电线缆上产生的热量Q1=I02Rt， 用全液冷超充桩，充电输电线缆的电阻相同，时间相同，输电线缆上产生的热量 所以 即现用充电输电线缆上产生的热量是原来的400倍。 （5）由图乙可知前10分钟电压U=1000V，电流I=450A，输出功率P=UI=1000V×450A=4.5×105W=450kW 前10分钟输出电能 由题可知，前10分钟已充电池总电量的75%，所以总电量 后10分钟需再充电池总电量的25%，即 因为充电效率相等，故输出电能也为25kWh，所以后10分钟的平均功率 1．如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。 (1)请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。 (2)随着改革开放的不断深入，人民生活水平不断提高，家中用电器不断增多，部分家庭对电路进行了必要的改造。对家庭电路改造时，除要更换干路输电线和保险装置，还必须考虑更换什么？ 。 【答案】(1)选择小梦的观点。电路发生短路时，电路中的电阻很小，通过电线的电流很大，电流通过电线产生的热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 (2)电能表 【详解】（1）选择小梦的观点。电路发生短路时，电路中的电阻很小，而家庭电路两端的电压保持不变，根据欧姆定律可知，通过电线的电流很大；在电线电阻和通电时间一定时，根据焦耳定律可得，电流通过电线产生的热量很多，使电线的温度急剧升高，容易引发电线火灾。 （2）因为家中用电器不断增多，总功率增大，根据 ，在电压不变时，总电流会增大。而电能表有最大允许通过的电流，若总电流超过电能表的最大允许电流，电能表可能会被损坏，所以必须考虑更换电能表。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业15 电功 电功率 焦耳定律计算 一、电能与电功 公式：W＝UIt, 二、电功率 1.公式： 2.串联： 并联： 三、焦耳定律 1.公式：, 2.纯电阻电路：W=Q(电能全部转化成内能)；非纯电阻电路：W>Q（电能部分转化成内能）。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系图像。当只闭合S1、S2时，电压表的示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在5min内消耗的电能为 J。 2．在“绿色校园”建设中，我校更换的新型节能直饮水机深受师生欢迎。该饮水机内部的电路可视为纯电阻（阻值不变）电路，额定电压为220V，额定电流为5A，其工作原理是通过加热元件产生热量，从而加热饮用水。已知水的比热容为。求： (1)该饮水机内加热电阻的阻值。 (2)5初温为20的水升温至60所吸收的热量。 (3)该饮水机正常工作900s所消耗的电能。 3．电热水器是利用电对水加热，使水温达到生活、采暖、生产工艺等要求的设备。李华家新购置了一台如图所示的家庭常用储水式电热水器，其铭牌上的部分信息如表所示，他想借此机会研究该电加热器的效率。李华先将新安装好的电热水器注水至额定升数，然后关闭家中其它用电器，记录此时室温为20℃和电能表的初始值，设定加热温度为50℃，开始加热。完成整个加热过程，电能表显示耗电。（已知：水的密度，水的比热容 ）求∶ 额定升数： 产品尺寸（a⋅b⋅c）∶ 760mm×485mm×455mm 额定功率： 2200W 温度范围： 30~55°C 额定压力： 0.6MPa (1)该热水器注水至额定升数时容纳水的质量； (2)注入的这些水要达到设定温度需要吸收的热量； (3)李华家购置的这台电加热器在加热时对电能的利用效率。 4．如图所示，电源电压恒定，电阻，闭合开关S，电流表、的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源电压； (3)通电10s电阻消耗的电能。 5．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“6V  0.5A”的字样，灯丝电阻保持不变，电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω  2A”的字样。求： (1)小灯泡L正常工作时的电阻； (2)开关S1与S2都断开，S闭合时，R1的两端电压； (3)当开关S1、S2、S都闭合，电流表的示数为1.5A时，10min R2消耗的电能。 6．如图所示，这是一个暖手宝的电路图，电源电压恒定不变，R1、R2均为定值电阻，且R1的阻值为10Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.9A；再闭合开关S2后，电流表的示数变为1.5A。 (1)求该电路的电源电压； (2)求R2的阻值； (3)开关S1、S2都闭合时，求该电路在60s内消耗的电能。 7．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡L标有“12V”字样，额定功率字迹不清，R1是定值电阻。不考虑温度对灯丝电阻的影响。 (1)当闭合开关S2，断开开关S、S1时，灯泡L恰好正常发光，电流表A2的示数是0.4A。求： ①电源电压； ②灯泡L的额定电功率。 (2)当只闭合开关S，断开开关S1、S2，并且将滑动变阻器的滑片滑至最右端时，电流表A1的示数为0.1A。求定值电阻R1的阻值。 8．如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V　0.3A”，且灯丝电阻不随温度变化，R1为定值电阻。闭合开关，滑动变阻器R2的滑片P位于a端时，电压表V1与V2的示数之比，小灯泡正常发光；调节滑动变阻器的滑片P位于b端时，小灯泡的实际功率是额定功率的，电压表V1与V2的示数分别是和。求： (1)电源电压； (2)电压表的示数和。 9．养生壶的简化电路模型如图所示，它有加热和保温两种挡位，R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。试分析： 壶的容积 1.5L 额定电压 220V 加热功率 1000W 保温功率 44W (1)在保温挡正常工作时，电路中的电流； (2)加热挡正常工作30min，消耗多少度的电能； (3)R2的阻值。 10．如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 0.5A”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： (1)灯泡正常工作时电阻为多大； (2)当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，滑动变阻器刚好在最右端，求整个电路的总功率； (3)当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 11．如图甲所示为某款具有三个挡位可调的智能加热菜罩，其简化电路如图乙所示，四个阻值相同且不变的加热电阻可通过旋转开关实现高、中、低三挡位切换。高温挡和中温挡电功率分别是200W和100W。 (1)当开关旋转到1位置时，智能加热菜罩处于什么挡？说明判断依据。 (2)加热电阻的阻值为多大？ (3)该加热菜罩低温挡的电功率为多大？ (4)如图丙为加热菜罩某次工作时的P-t图像，则此次加热菜罩共消耗多少电能？ 12．如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“6V6W”字样。当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，电流表示数为2A，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，灯泡L的实际电功率P为 W。 13．假期，典典发现妈妈在看短视频直播间里卖电热水壶，直播间里主播在大声吆喝：“热得快，热得快，快来看，3分钟，水烧开！”“热得快，超省电，我们家1000W热水壶比友商1500W的更省电！”，典典同学来了兴趣，进入购物橱窗查看这款电热水壶（如图）的相关数据，记录如下：“水壶品牌：××牌节能热水壶；额定电压：220V；额定功率：1000W；容积：2L；超温保护器：自动断开温度110℃；优点：高效、节能”。同时典典同学也收集了当地的一些数据：当地大气压为1个标准大气压，水的常温为30℃，（，）。 请你根据典典提供的相关数据，帮典典同学和妈妈一起计算、分析： (1)相同条件下，不考虑热损耗，1000W的热水壶比1500W的 （选填“更省电”或“耗电一样”）。 (2)电热水壶正常工作时的电阻是多少？ (3)烧开一壶水需要的热量是多少？ (4)通过计算说明主播宣传的“3分钟，水烧开”是否可信。 14．如图是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表所示。在正常工作时，将袋内15℃的水加热到自动断电。已知水的比热容求： 额定电压 220V 额定加热功率 400W 袋内充水质量 1kg 自动断电温度 60℃ (1)袋内水吸收的热量； (2)若此过程中电热水袋的加热效率为70%，需要的加热时间。 15．图中电热水壶的容量为1L，电功率为1200W，按上述容量将一壶初温为20℃的水加热到100℃，用时350s。[] (1)电热水壶产生的热量是多少J？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)电热水壶的效率是多少？ 16．如图所示，图甲是某款家用即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，和是阻值分别为和的电热丝。通过旋转手柄改变与开关接触的两个相邻触点（有1、2、3、4四个触点），实现温水挡和热水挡的切换。 (1)开关将哪两个相邻的触点接通时，水龙头放出的是温水? (2)求水龙头在热水挡工作时的功率。 (3)小明用图乙中的电热丝和设计成如图丙所示电路，也可实现温水挡和热水挡的切换。求图丙中的温水挡功率。（结果保留一位小数） 1．近段时间推出的“全液冷超充桩”（如图甲所示）在充电领域引起了巨大反响。该充电桩最大输出功率可以达到600kW，最大电流为600A，号称充电大约“一秒一公里”，一杯咖啡的时间就能满电出发。 全液冷充电枪（含输电线）作为大功率的充电设备之一，主要利用液冷充电技术。液冷充电枪内部有电缆和管子，它利用管子内流动的冷却液带走热量，所以不需要增大横截面积来维持电流通过，这样不但减轻了重量，还能增加充电效率。 (1)充电枪给汽车电池充电过程中，主要是把 能转化成 能。 (2)充电过程中，充电输电电缆发热，它的内能 （选填“增加”或“减少”）。 (3)按宣传最大功率600kW充电“一秒一公里”，每公里需花费0.2元，充电桩的计费为 元/kW·h。 (4)某型号电动车原来用普通充电桩时，输出电流为I0，需要5小时充满电；现用全液冷超充桩，输出电流为20倍I0，只需要15分钟就可充满电。若充电输电电缆的电阻相同，则在同样的时间内，电流在现用充电输电电缆上产生的热量是原来的 倍； (5)某型号最新版电动车电池电量从0%充到100%的过程中，充电桩输出的电流和电压随时间变化的情况如图乙所示。若该次充电在前10分钟已充了电池总电量的75%，假设前后10分钟的充电效率相等，则后10分钟充电枪输出的平均功率是 kW。 1．如图是某地消防部门公布的2022年各场所火灾数据统计图，其中住宅火灾占比达，不正确的家庭用电是形成住宅火灾的主要原因。在“安全用电”主题班会上，小梦和小兰针对家庭电路火灾原因发表了不同见解。 (1)请你任选一个同学的观点，用所学物理知识解释家庭电路引发电线火灾的原因。 (2)随着改革开放的不断深入，人民生活水平不断提高，家中用电器不断增多，部分家庭对电路进行了必要的改造。对家庭电路改造时，除要更换干路输电线和保险装置，还必须考虑更换什么？ 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $