抢分09 计算题(热、电综合)(广东省卷专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.47 MB |
| 发布时间 | 2026-04-18 |
| 更新时间 | 2026-04-18 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57378786.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
抢分09 计算题(热、电综合)(广东省卷专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2025T19(3)
广东中考常考计算题,考查比热容、热值、热机效率,公式固定、计算难度低,易拿分。
比热容、热值、热机效率的计算:以生活热学场景为背景,考查吸热放热计算、热值计算、热机效率计算;侧重公式直接应用,强调单位规范与分步计算。
2025T20
2024T20
2023T20
广东中考必考压轴计算题,分值高,考查欧姆定律、电功率,为电学计算核心,套路固定。
欧姆定律与电功率的计算:以动态电路、家用电器为背景,考查欧姆定律、电功率、电热计算;侧重串并联电路分析、公式灵活应用,难度适中。
【考向一】比热容、热值、热机效率的计算
比热容计算
1、吸热公式:Q吸=cmΔt升=cm(t−t0),放热公式:Q放=cmΔt降=cm(t0−t)。
2、热平衡方程:不计热损失时 Q吸=Q放,用于计算混合温度。
热值计算
1、固体/液体燃料:Q放=mq(q单位:J/kg)
2、气体燃料:Q放=Vq(q单位:J/m3)
热机效率计算
1、公式:,其中W有用=Pt(机械功),Q放=mq(燃料放热)。
2、锅炉/加热效率:,额外热损失来自散热、废气等。
【考向二】欧姆定律与电功率的计算
串联电路综合计算
1、欧姆定律:
2、串联电路的特点:I = I1= I2;U=U1+U2 ;R总=R1+R2。
3、注意:电源电压可以认为是不变的。移动滑动变阻器的滑片时,两个用电器两端的电压变化量是相等的;计算滑动变阻器允许接入电路的最大电阻时,对应的电流最小。
并联电路综合计算
1、欧姆定律:
2、并联电路的特点:I = I1+ I2;U=U1=U2;
3、注意:并联电路,干路电流等于各支路电流之和,各之路互不影响,干路电流的变化量与支路电流的变化量相等;并联电路,各支路两端的电压相等,都等于电源电压,通常情况下可认为不变。
电功、电功率与电热综合计算
1、电功:W=Uit,W=Pt
2、电功率:;推导公式:
3、热量的计算:Q= I2Rt。
4、串并联电路,电功、电功率、热量规律:
W总=W1+W2=U1I1t1+U2I2t2
P总=P1+P2=U1I1+U2I2
Q总=Q1+Q2=I12R1t1+ I22R2t2
5、判断电路类型及公式使用条件
(1)纯电阻电路(如电灯、电炉):电能全部转化为内能,公式均可使用。
(2)非纯电阻电路(如电动机、洗衣机):只能用下列公式进行计算。
电功:W=UIt;电功率:。
含敏感电阻的电路计算
1、常见的敏感电阻类型:
热敏电阻:温度↑,阻值↓(负温度系数最常见)
光敏电阻:光照↑,阻值↓
气敏电阻:接触特定气体(如酒精)后,阻值↓
压敏电阻:压力↑,阻值↓
2、核心在于理解“敏感电阻”如何随环境变化影响整个电路,进而分析电流、电压的变化趋势。这类题常出现在中考压轴题中,但掌握规律后可快速突破。
题型一 比热容、热值、热机效率的计算
1.(2026·广东惠州·一模)我国茶文化历史悠久。如图是一款煮茶专用酒精炉,若用该酒精炉将质量为1.5kg温度为 20℃的水恰好加热至沸腾(1个标准大气压下),消耗了0.02kg的酒精。已知,,求:
(1)水吸收的热量。
(2)酒精完全燃烧时放出的热量。
【详解】(1)1个标准大气压下水的沸点为 100℃,水吸收的热量
(2)酒精完全燃烧放热
2.(2025·广东东莞·二模)如图所示,这是小明家使用的即热式天然气热水器,他想估测家中热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为15℃,出水管的水温为55℃,放出50kg的热水后,从燃气表中看到天然气表示数由2365.19m3变为2365.69m3。[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
(1)50kg的水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)热水器的加热效率。
【详解】(1)50kg的水吸收的热量
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量
(3)热水器的加热效率
3.(2025·广东梅州·模拟预测)“绿水青山就是金山银山”,为建设生态优美、幸福宜居的新农村,部分农村地区已用上天然气[],求:
(1)完全燃烧200g天然气放出的热量;
(2)若用这200g的天然气来给初温为质量为12.5kg的水加热,能使水的温度升高到70℃,则该过程中水吸收的热量;
(3)用来给水加热的锅炉的效率。
【详解】(1)完全燃烧200g天然气放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)锅炉效率
4.(2025·广东东莞·二模)“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为8000m3,内部充有氦气和空气的混合气体,混合气体的密度为,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图)。该浮空艇周围空气的密度为,从互联网公开资料中查阅到锚泊车采用的是LFX直列四缸发动机。从网上查找到了该车的输出功率与转速的关系如图所示。科考队科学家勘测时得到一些实测数据,挂放浮空艇之前,锚泊车在平地行驶的路况好,平均车速为72km/h时,发动机转速为2000r/min,行驶100km需要消耗汽油10L。(已知汽油的热值为,密度为)。求:
(1)行驶100km汽车发动机所做的功。
(2)浮空艇所受到的浮力大小。
(3)挂放浮空艇之前,锚泊车在平地行驶时发动机的效率约为多少?(保留1位小数)
【详解】(1)由图可知,当发动机转速为2000r/min时,这种轿车的输出功率为25kW,由,则行驶100km汽车所用的时间
行驶100km汽车发动机所做的功
(2)因浮空艇浸没在空气中,所以
浮空艇受到的浮力
(3)10L汽油的质量为
10L汽油完全燃烧放出的热量为
锚泊车在上述状态下行驶时发动机的效率为
5.(2025·广东梅州·二模)一辆汽车以25m/s的速度在某段水平公路上匀速直线行驶了1h,消耗16L汽油。已知此过程中汽车发动机的输出功率为50 kW。已知汽油的密度为,汽油的热值为。
(1)汽油完全燃烧放出的热量。
(2)汽车发动机的效率。(计算结果精确到0.1%)
(3)汽车行驶过程中所受的阻力。
【详解】(1)由得,燃烧的汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量
(2)由得,汽车做的功为
汽车发动机的效率
(3)由得,汽车受到的牵引力为
由二力平衡得,汽车行驶过程中所受的阻力
6.(2025·广东汕头·一模)小明在家使用天然气灶给装满水的3L容量的金属锅加热,绘制了如图所示的水温随时间变化的图线,6min内完全㷦烧了0.05m3的天然气,已知水的比热容是,水的密度为,天然气的热值是,忽略金属锅吸收的热量不计。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)经过6min的时间加热,水所吸收的热量?
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少?
【详解】(1)完全燃烧0.05m3天然气放出的热量
(2)水的体积
水的质量
经过6min的时间加热,水吸收的热量
(3)该天然气灶加热这些水的效率
题型二 欧姆定律的简单计算
7.(2024·广东东莞·一模)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为16V不变,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少?
【详解】解:(1)由图甲可知,灯泡L与变阻器R串联。当灯泡L正常发光时,其两端的电压UL=12V,由图乙可知通过的电流IL=0.8A,则小灯泡的电阻
(2)由串联电路的电压特点可得,变阻器两端的电压
UR=U﹣UL=16V﹣12V=4V
变阻器两端的电流
此时滑动变阻器连入电路的阻值
答:(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL=15Ω;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R为5Ω。
8.(2024·广东珠海·一模)如图甲所示将定值电阻R1与R2接入电路,其中通过电阻R2的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。电源电压保持不变,当开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.4A;当开关S、S1均闭合时,电流表示数变为0.9A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)电阻R1的阻值。
【详解】解:(1)由图乙可知,当电阻R2的两端电压为6V,通过它的电流为0.3A,则
(2)由并联电路的电流特点可知,通过电阻R1的电流
(3)由可得,电阻R2两端电压
并联电路个支路两端电压相等,则
答:(1)电阻R2的阻值为20Ω;
(2)通过电阻R1的电流为0.5A;
(3)电阻R1的阻值16Ω。
9.(2026·上海崇明·一模)如图(a)所示,电源电压为且保持不变,电阻的阻值为。滑动变阻器滑片在最右端时,闭合开关,电流表示数如图(b)所示。
(1)求通过的电流;
(2)求变阻器的最大电阻;
(3)移动变阻器滑片,在电路安全工作的情况下,观察到电流表的指针最大变化了11小格,求变阻器允许通过的最大电流。
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流。根据并联电压规律可知,定值电阻两端的电压为
由可得,通过定值电阻的电流为
(2)当滑动变阻器滑片在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大;如图(b)所示,电流表的读数为,根据并联电流规律可知,通过滑动变阻器的电流为
由可得,滑动变阻器的最大阻值为
(3)移动变阻器滑片P时,定值电阻支路的电流保持不变;电流表在干路上,其示数的变化量等于滑动变阻器支路电流的变化量,电流表A的指针最大变化了11小格,因为电流表量程为,分度值为0.1A,所以电流表示数的变化量为
当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,通过的电流增大,干路电流也随之增大;电路中的最大电流为
此电流值小于电流表量程,电路安全;此时,通过滑动变阻器的电流达到最大;根据并联电流规律可知,通过滑动变阻器的电流最大值为
10.如图甲为某款飞行汽车,它的质量为m。飞行时可伸出两支折叠螺旋桨成为飞行器。车内配备的电加热座椅内部简化电路如图乙,有“高温”“低温”两个挡位,电源电压,熔断器(电阻忽略不计)的熔断电流为,的阻值为,的阻值为。
(1)求该款飞行汽车在空中悬停时,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力F。(用g和已知量的字母符号表示)
(2)若高温挡时,可将质量为的加热片从加热到,加热片材料的比热容为,求加热片的吸热效率。
(3)小明把电加热座椅原理图设计为丙图,您认为是否妥当,并说明理由。
【详解】(1)飞行汽车在空中悬停时,处于静止状态,受力平衡。它受到竖直向下的重力G和螺旋桨提供的竖直向上的升力F升。根据二力平衡条件可知,升力与重力大小相等,即
螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力F与空气对螺旋桨产生的升力F升是一对相互作用力,大小相等。所以,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力为
(2)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越小,电功率P越大,为高温挡。分析图乙电路,当开关S1、S2都闭合时,电阻R1被短路,只有R2接入电路,此时电路中电阻最小,为高温挡。此过程中消耗的电能
加热片吸收的热量
加热片的吸热效率
(3)分析丙图电路,当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与R2并联,总电阻较小,根据电功率公式可知,总功率较大,电加热座椅处于高温挡。根据欧姆定律及并联电路的电流特点可知总电流
大于熔断器的熔断电流8.0A,所以当使用高温挡时,熔断器会熔断,切断电路,导致加热座椅无法正常工作。因此,该设计不妥当。
11.(2024·广东汕头·一模)小海同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2V的整数倍)、滑动变阻器两个分别标有A“”、B“”字样、待测小灯泡(标有“”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个滑动变阻器进行实验,将电流表串联在电路中,将电压表并联在电路中。移动滑片,进行实验,记录数据如下表,并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
实验序号
电压
电流
1
3.0
0.18
2
2.5
0.26
3
5
(1)请通过以上信息分析判断小海同学所选滑动变阻器的规格(需写出主要推理和计算过程)。
(2)请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。
【详解】(1)根据表格中的数据分析可知,电路中的电流越大,电压表的示数越小,所以电压表并联在滑动变阻器两端,电源电压为的整数倍,小灯泡的额定电压是,第三次灯泡正常发光,此时变阻器阻值为,电压应该低于,根据串联电路的电压特点,此时变阻器两端电压只能为,即电源电压为。当滑动变阻器电阻最大时,电压表示数最大,电流最小,此时滑动变阻器的最大电阻
所以滑动变阻器应该选择B。
(2)当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时滑动变阻器两端的电压为
电路中的电流
此时灯泡两端的电压为额定电压时,对应的电流为,所以小灯泡的额定功率
12.如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图;已知电源电压为12V,定值电阻,电压表的量程为0~9V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示;在电路安全工作的前提下,求:
(1)湿度为30%时,R的阻值;
(2)电流表示数为0.3A时,电压表的示数;
(3)该装置能监测的湿度最大值。
【答案】(1)40Ω;(2)6V;(3)50%
【详解】解:(1)由图丙知,温度为30%时,R的阻值为40Ω;
(2)由图乙知,定值电阻与湿敏电阻R串联在电路中,电压表测湿敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流.当电流表的示数为0.3A时,定值电阻两端的电压
湿敏电阻两端的电压,即电压表的示数
(3)由题意知,电压表的量程为0~9V,则湿敏电阻的电压,此时定值电阻两端的电压
根据串联电路的电流特点有
则湿敏电阻的最大阻值
由图丙知,当湿敏电阻的最大阻值,该装置能监测的温度最大值为50%。
答:(1)湿度为30%时,R的阻值40Ω;
(2)电流表示数为0.3A时,电压表的示数6V;
(3)该装置能监测的湿度最大值50%。
题型三 电功、电功率的简单应用
13.(2026·广东江门·一模)下图所示的电路中,电源电压恒为24V,和均为定值电阻,且。
(1)只闭合开关S,求通过的电流;
(2)同时闭合开关S、,通过干路的电流为1.6A,求的阻值和10min电路消耗的电能
【详解】(1)只闭合S时,断开,支路不通,只有接入电路,电源电压。 可得通过的电流
(2)同时闭合S、时,与并联,并联电路中各支路电压等于电源电压,且支路工作互不影响,因此的电流仍为。 根据并联电路电流规律,可得通过的电流
再由欧姆定律得的阻值
时间
根据总电能
14.(2025·广东东莞·三模)如图甲是一款车载电热水杯,其简化电路如图乙所示。利用车上的12V电压即可以正常工作,正常工作时通过发热电阻的电流为5A。求:
(1)发热电阻R的阻值;
(2)工作10秒,发热电阻R消耗的电能。
【详解】(1)发热电阻与指示灯并联,发热电阻两端的电压
发热电阻的阻值
(2)发热电阻工作10秒消耗的电能
15.(2025·广东清远·一模)如图甲所示为某小灯泡的。I-U图像,将它与定值电阻R并联在稳压电源两端,如图乙所示。只闭合开关,电流表的示数为0.4A;再闭合开关,电流表示数变为0.6A。求:
(1)当电流表示数为0.4A时,从甲图中读出小灯泡两端的电压;
(2)通过电阻R的电流与R的阻值;
(3)小灯泡工作5min消耗的电能。
【详解】(1)由甲图可知,当电流表示数为时,小灯两端电压为。
(2)据乙图可知,电路为定值电阻和灯泡并联,电流表测干路电流,由并联电路的电流规律可知,通过电阻R的电流为
电阻R的阻值为
(3)小灯泡工作5min消耗的电能为
16.(2026·广东梅州·一模)如图所示,电路中电源电压为6V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数为0.6A,求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的电功率。
【详解】(1)如图所示,电路是并联的,电流表A测量干路电流,则干路电流,电流表A1测量通过R1的电流,则通过R1的电流,由并联电流规律可得,通过R2的电流
(2)电阻R2两端电压
电阻R2的阻值
(3)电阻R1两端电压
电阻R1的电功率
17.(2025·广东清远·二模)图甲为一款多挡电热暖身毯,简化电路如图乙。仅闭合时电热暖身毯处于低温挡,此时电流为0.5A,低温挡功率为4W;求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)若的阻值为5Ω,则高温挡的总功率。
【详解】(1)由图乙可知,仅闭合时,电路为R1的简单电路,热暖身毯处于低温挡,此时电流为0.5A,低温挡功率为4W,根据P=UI可得,电源电压为
(2)根据可得,电阻的阻值为
(3)当两个开关都闭合时,两电阻并联,根据并联电路的电阻规律可知,此时电路的总电阻最小,根据可知,电功率最大,此时处于高温挡;若的阻值为5Ω,则高温挡的总功率为
18.(2025·广东佛山·二模)小明设计了一种电热饮水机的电路,如图甲所示。和均为电热丝(阻值不随温度变化),,是自动控制开关,可实现保温挡、加热挡之间的转换,饮水机工作时功率与时间的关系图像如图乙所示。求饮水机工作时:
(1)通过的电流;
(2)保温挡的功率;
(3)电阻的阻值。
【详解】(1)由图甲可知,R1工作时两端的电压为220V,故通过的电流为
(2)由图甲可知,只闭合开关S1时,电路中只有R1工作,电路中的总电阻较大,根据可知,此时为保温挡,故保温挡的功率为
(3)由图乙可知,加热挡的功率为660W,由图甲可知,两开关都闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻较小,根据可知,此时为加热挡,则的功率为
则电阻的阻值为
题型四 电功率的多挡位问题
19.(2026·广东佛山·一模)如图甲是某实验小组设计的电热锅的简化电路原理图,、为加热电阻,其中为110Ω。当开关拨到1时,仅工作,为低加热挡位;当开关拨至2时,与并联,为高加热挡位,功率为1320W。求:
(1)低加热挡位时,通过的电流;
(2)的阻值;
(3)另一设计如图乙所示,根据甲、乙制成的两个电热锅,均高加热挡位加热,请通过计算说明哪个加热更快。
【详解】(1)低加热挡位时,仅工作,通过的电流
(2)高加热挡位时,与并联,干路电流
根据并联电流规律,通过的电流
则的阻值
(3)分析图乙电路可知,当开关拨到1时,、串联,此时总电阻较大,根据,总功率较小,为低加热挡位;当开关拨至2时,仅工作,此时总电阻较小,根据,总功率较大,为高加热挡位,则高加热挡位功率
图甲设计中的高加热挡位功率较大,根据可知,产生相同的热量时,用时较短,加热更快。
20.(2025·广东东莞·一模)如图甲所示是一款电热壶,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R₁和R₂均为发热电阻,电热壶部分参数如表。电热壶中装有质量为1.5kg,初温为 的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时700s。已知水的比热容为 求:
额定电压
220V
保温挡功率
100W
加热挡功率
900W
(1)发热电阻R1的阻值;
(2)加热过程中电热壶消耗的电能;
(3)该电热壶的加热效率。
【详解】(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最大,根据可知,此时总功率最小,为保温挡。此时R1的阻值为
(2)加热过程中电热壶消耗的电能为
(3)在标准大气压下,水的沸点是100℃。水吸收的热量为
该电热壶的加热效率为
21.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求:
(1)低温挡时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)电热器正常工作30min产生的热量。
【详解】(1)由电路图甲可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有电热丝R1工作,电路中总电阻最大。根据公式 可知,此时电路的总功率最小,电热器处于低温挡。由图乙可知,低温挡的电功率 ,电源电压 ,根据电功率公式 ,低温挡时通过电路的电流为
(2)由电路图甲可知,当开关S1、S2都闭合时,电热丝R1和R2并联,电路中总电阻最小。根据公式 可知,此时电路的总功率最大,电热器处于高温挡。由图乙可知,高温挡的电功率 。因为R1和R2并联,所以高温挡的总功率等于两个电热丝的功率之和,即
其中,只有电热丝R1的工作时为低温挡。P1为电热丝R1的功率,即低温挡的功率
则电热丝R2的功率为
由可知,R2的阻值
(3)由图乙可知,电热器在高温挡工作的时间
在低温挡工作的时间
电热器为纯电阻电路,产生的热量等于消耗的电能,即
电热器在30min内产生的总热量为
22.(2025·广东汕头·二模)为了缓解眼睛疲劳,妈妈给小红购买了一款有高、中、低温三挡的电加热眼罩,如图甲所示。眼罩内有绝缘胶质,可紧贴眼部。当眼罩调至中温挡加热时,此时加热效率为90%。图乙是它的简化电路图,电源电压为5V,R1和R2为发热电阻且阻值均为5Ω,S2只接a或b,绝缘胶质的比热容为0.9×103J/(kg⋅℃)。
(1)将60g绝缘胶质从15℃加热到25℃,绝缘体吸收的热量;
(2)求眼罩的最大功率;
(3)中温挡加热时,需要加热多长时间?
【详解】(1)绝缘胶吸收的热量
(2)R1和R2的电阻值相等,根据可知,当电压一定时,电路中的电阻越小,电路的总电功率越大,由图示可知,当S1闭合,S2接a时,R1和R2并联,总电阻最小,电路处于高温挡。此时R1和R2的电功率为
则电路的最大功率为
(3)当S1闭合、S2接b时,只有R1工作,处于中温挡,中温挡加热时消耗的电能为
需要加热的时间为
23.(2025·广东·二模)如图甲是某品牌养生壶,图乙是其简化电路图,下表为其相关参数。求:(,,g取10N/kg)
项目
参数
电源电压/V
220
低温挡功率/W
275
高温挡功率/W
1100
容积/L
1
(1)养生壶处于低温挡工作时,电路中的电流;
(2)的阻值;
(3)装满一壶水,用高温挡将水温升高22℃,至少需要的时间。
【详解】(1)得电路中电流
(2)分析电路可知,当电路中只有R1时处于高温挡,的阻值
(3)需吸收热量
。加热所需时间
24.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示是社区便民饮水机,图乙是其内部电路简化图,有加热和保温两个挡位。、为阻值一定的电热丝,的阻值为,正常工作时,饮水机加热挡功率是990W。求:
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流。
(2)R2的阻值。
(3)为节能减排,政府部门准备用图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.44kW⋅h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为4h,保温时间计为8h,则至少要安装多大面积的太阳能电池。
【详解】(1)由图乙可知,当开关S1、S2都闭合时,、并联;当开关S1闭合、S2断开时,只有工作,根据并联电路电阻的特点并的联电阻越多、总电阻越小,由可知,饮水机加热挡时、并联同时工作;保温挡只有工作;则饮水机在保温挡正常工作时的电流
(2)加热挡工作时电路中的电流为
通过所在支路的电流为
R2的阻值
(3)根据W=Pt求出饮水机一天消耗的电能
则使用3天需要消耗的电能
已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.44kW•h,故需要太阳能的面积
25.(2025·广东东莞·三模)从一款电饭煲的说明书中,可得工作电路图如图所示,S1为温控开关,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,具体参数如表所示,求:
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1000W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
(1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)某次蒸煮的过程,电饭煲用800s的时间将食物从20℃加热至100℃,若电饭煲的加热效率为80%,求电饭煲内所装食物的质量。【c食物=4×103J/(kg·℃)】
【详解】(1)由表中数据可知,电饭煲的额定电压为220V,额定保温功率为88W,则通过电饭煲的电流
(2)由图可知,当只闭合开关S时,电阻R1和R2串联,此时电路的电阻较大,根据可知,电路的功率较小,为保温挡;当开关S和S1都闭合时,电路中只有R1,此时电路的电阻较小,根据可知,电路的功率较大,为蒸煮挡;则R1和R2的总电阻为
R1的电阻为
根据串联电路电阻的特点可知,R2的电阻为R2=R总-R1=550Ω-48.4Ω=501.6Ω
(3)电饭煲消耗的电能为W=Pt=1000W×800s=8×105J
电饭煲的加热效率为80%,则食物吸收的热量为Q吸=80%W=80%×8×105J=6.4×105J
电饭煲内所装食物的质量
题型五 动态电路中电功率的范围问题
26.(2025·广东肇庆·一模)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。
【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
27.(2025·广东汕头·二模)如图甲所示为一个有监测湿度大小功能的超声波加湿器,如图乙所示为其湿度监测装置的简化电路图。电源电压为6V,定值电阻为30Ω,湿敏电阻的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。求:
(1)当电压表示数为1.5V时,求电流表的示数为多少?
(2)当湿度为50%时,整个电路的电功率是多少?
(3)电流表示数为0.15A时,此时湿度为多少?
【详解】(1)由图可知,R1与R2串联,电流表测串联电路的电流,电压表测R2两端电压,则
根据欧姆定律可得,电流表的示数为
(2)由图丙可知,当湿度为50%时,湿敏电阻R2的阻值为30Ω,根据欧姆定律可得,电流表的示数为
整个电路的电功率
(3)电流表示数为时,此时电路的总电阻为
此时湿敏电阻
查图丙可得,此时的湿度为10%。
28.(2025·广东揭阳·三模)如图甲是一款光控开关的内部简化电路图,电源电压恒为18V,R0是阻值为12Ω的定值电阻,R1是光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。某段时间内,光照强度维持在3cd不变,求:
(1)电压表的示数;
(2)R1的功率;
(3)这段时间内10min整个电路产生的热量。
【详解】(1)由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R1串联,电压表并联在定值电阻R0两端,测R0两端的电压。当光照强度为3cd时,R1阻值为6Ω,根据串联电路电阻的特点可知,此时电路的总电阻为R总=R1+R0=6Ω+12Ω=18Ω
电路的电流为
则电压表的示数U0=IR0=1A×12Ω=12V
(2)根据P=I2R可知,R1的功率P1=I2R1=(1A)2×6Ω=6W
(3)10min整个电路产生的热量等于消耗的电能,则Q=W=UIt=18V×1A×10×60s=10800J
29.(2025·广东珠海·二模)家用即热式电热水器的内部简化电路如图所示,和均为阻值恒定的电热丝。当温控开关接a时,热水器处于高温加热,此时只有工作,通过的电流为20A;当温控开关S接b时,热水器处于低温加热,电路消耗的功率为880W,求:
(1)的阻值;
(2)低温加热100s,电路消耗的总电能;
(3)低温加热时,两端的电压。
【详解】(1)因为当温控开关接a时,热水器处于高温加热,此时只有工作,通过的电流为20A,所以的阻值为
(2)当温控开关S接b时,热水器处于低温加热,电路消耗的功率为880W,低温加热100s,电路消耗的总电能为
(3)低温加热时,两电阻和串联,电路中的电流为
此时R1两端电压为
两端的电压为
30.(2025·广东汕头·二模)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,从最左端向右端移动滑片P的过程中,滑动变阻器的实际电功率与电流的关系如图乙所示。求:
(1)滑片在最左端时,电压表的示数;
(2)滑动变阻器功率最大时,接入电路中的电阻;
(3)电源电压U。
【详解】(1)由图乙可知,滑片在最左端时,滑动变阻器阻值最大,此时功率,电路中电流,电压表示数为
(2)由图乙可知,当电路中电流时,滑动变阻器功率最大,是,接入电路中的阻值为
(3)滑片在最左端时有------①
滑动变阻器最大功率时有------②
联立①②两式解得,。
31.(2025·广东汕头·一模)如图甲是额定电压为的灯泡和定值电阻的电流随电压变化的图像。
(1)求的阻值;
(2)如图乙,只闭合时,灯泡的功率为,求电源电压;
(3)如图乙,只闭合时,调节使灯泡恰好正常发光,求在内产生的热量。
【详解】(1)由图甲可知,定值电阻R₁在U=6V时电流I=0.2A,由欧姆定律得
(2)只闭合S₁时,灯泡与R₁串联,灯泡功率P=1.6W
灯泡由图甲可知,当I=0.4A时,灯泡两端电压Uₗ=4 V时,P=Uₗ I ⇒1.6 W=4 V×0.4A
串联电路中电流相等,R₁上电压UR1=I×R₁=0.4A × 30Ω=12V
电源电压即灯泡与R₁两端电压之和,U = Uₗ + UR1 = 4V+ 12V = 16V
(3)只闭合S₂时,调节R₂使灯泡L正常发光(额定电压6 V),由图甲可知此时灯泡电流I=0.5A
电源电压仍为16 V,则R₂两端电压UR2 = 16V - 6V= 10V
1 min内R₂产生的热量Q = I² R₂ t=(0.5 A)²×20Ω×60s =300 J
题型六 焦耳定律的计算
32.(2025·广东江门·一模)有一种电热椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如图。坐垫内的电热丝、的阻值分别为、,脚踏内的电热丝的阻值为。闭合开关,调节开关,可以使电热椅分别处于“低温挡”“中温挡”“高温挡”。(不考虑温度的变化对电热丝电阻的影响)求:
(1)该电热椅处于高温挡正常工作时电路中的电流;
(2)该电热椅处于低温挡正常工作时的功率;
(3)当处于中温挡正常工作时,电热椅在10s内产生的热量。
【详解】(1)当闭合开关,接a触点时,电路为的简单电路,此时电路中的电阻最小,功率最大。
此时电路中的电流
(2)当闭合开关,接b触点时,与阻值较大的电热丝串联在电路中,电热椅处于低温挡。
电热椅消耗的最小功率
(3)当闭合开关,接c触点时,与阻值较小的电热丝串联在电路中,电热椅处于中温挡。
电热椅在10s内产生的热量
33.(2025·广东东莞·二模)某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知R1=44,R2=2156。
(1)开关S置于______挡(选填“1”或“2”)时,是保温焖饭挡?
(2)高温烧煮挡,它的功率是多大_______?
(3)保温焖饭10min产生的热量是多少_______?
【答案】(1)1
(2)1100W
(3)1.32×104J
【详解】(1)由电路图可知,开关S置于2挡时,电阻R2被短路,电路为电阻R1构成的简单电路,电路中的总电阻最小,由公式可知,电路的总功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡,开关S置于1挡时,电路为电阻R1和R2构成的串联电路,电路中的总电阻最大,由公式可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡。
(2)由电功率公式可得高温烧煮挡的功率
(3)由电功率公式可得保温焖饭挡的功率
则保温焖饭10min产生的热量Q=W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J
34.(2025·广东·二模)把一根铅笔芯以图所示的方式接入电路中;刚闭合开关时,电压表示数为1.0V,电流表示数为0.2A;
(1)求此时接入电路中的铅笔芯的电阻R;
(2)求此时接入电路中的铅笔芯的电功率P;
(3)经过30s,求铅笔芯产生的热量。
【详解】(1)由电路图知铅笔芯与滑动变阻器串联,电压表测量铅笔芯两端的电压,电流表串联电路中的电流;此时接入电路中的铅笔芯的电阻为
(2)此时接入电路中的铅笔芯的电功率为
(3)经过30s,铅笔芯产生的热量为
35.(2025·广东揭阳·一模)如图甲为一款双挡位手持式电煮锅,其内部电路简化图如图乙所示,已知当单独接入电路为低温挡,功率为,发热电阻的阻值为,求:
(1)低温挡工作时的电流;
(2)当、同时接入电路时为高温挡,求高温挡的功率;
(3)使用高温挡加热,电流通过产生的热量。
【详解】(1)低温挡工作时的电流
(2)当、并联时,为高温挡,功率与低温挡相等
功率
高温挡的功率
(3)使用高温挡加热,电流通过产生的热量等于消耗电能
36.(2025·广东阳江·二模)如图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒,简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,R1的阻值为200Ω,R2的阻值是R1的4倍。求:
(1)高温挡的电流;
(2)高温挡加热5min,产生多少热量;
(3)低温挡的功率。
【详解】(1)当开关S接“2”时,电路中只有接入电路,电路中电阻最小,由可知,此时电功率最大,此时电热饭盒处于高温挡,则高温挡的电流
(2)高温挡功率
高温挡加热5min产生的热量
(3)当开关S接“1”时,电路中和串联,电阻最大,由可知,此时电功率最小,此时电热饭盒处于低温挡,总电阻
低温挡功率
37.(2025·广东韶关·一模)小明同学设计了具有保温和速热两挡的车载加热垫,其简化电路图如图所示,电源电压恒为12V,电热丝、的阻值恒定,。只闭合开关时为保温挡;同时闭合开关、时为速热挡,此时干路中的电流为1.2A。求:
(1)只闭合开关时,通过电热丝的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)速热挡工作100s产生的热量。
【详解】(1)只闭合开关时,为保温挡,电路中只接入电热丝,通过电热丝的电流为
(2)同时闭合开关、时,两电热丝并联,电路处于速热挡,此时干路中的电流为1.2A,则通过电热丝的电流为
电热丝的阻值为
(3)速热挡工作100s产生的热量:
38.(2025·广东中山·二模)如图所示为电饭锅的电路图, R1、R2为电热丝,S为温控开关,A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时,电饭锅处于加热状态,加热功率为1100W;当S断开时,电饭锅处于保温状态,保温功率为110W。求:
(1)电热丝 和 的阻值分别是多少?
(2)电饭锅保温5min,电饭锅产生的热量是多少?
【详解】(1)由电路图知,开关S闭合时,电路中只有R2工作,其阻值
开关断开时,两个电阻串联在电路中,电路的总电阻
R1的阻值
(2)电饭锅保温5min,电饭锅产生的热量
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抢分09 计算题(热、电综合)(广东省卷专用)
参考答案
题型一 比热容、热值、热机效率的计算
1.(1)1个标准大气压下水的沸点为 100℃,水吸收的热量
(2)酒精完全燃烧放热
2.(1)50kg的水吸收的热量
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量
(3)热水器的加热效率
3.(1)完全燃烧200g天然气放出的热量
(2)水吸收的热量
(3)锅炉效率
4.(1)由图可知,当发动机转速为2000r/min时,这种轿车的输出功率为25kW,由,则行驶100km汽车所用的时间
行驶100km汽车发动机所做的功
(2)因浮空艇浸没在空气中,所以
浮空艇受到的浮力
(3)10L汽油的质量为
10L汽油完全燃烧放出的热量为
锚泊车在上述状态下行驶时发动机的效率为
5.(1)由得,燃烧的汽油的质量为
汽油完全燃烧放出的热量
(2)由得,汽车做的功为
汽车发动机的效率
(3)由得,汽车受到的牵引力为
由二力平衡得,汽车行驶过程中所受的阻力
6.(1)完全燃烧0.05m3天然气放出的热量
(2)水的体积
水的质量
经过6min的时间加热,水吸收的热量
(3)该天然气灶加热这些水的效率
题型二 欧姆定律的简单计算
7.解:(1)由图甲可知,灯泡L与变阻器R串联。当灯泡L正常发光时,其两端的电压UL=12V,由图乙可知通过的电流IL=0.8A,则小灯泡的电阻
(2)由串联电路的电压特点可得,变阻器两端的电压
UR=U﹣UL=16V﹣12V=4V
变阻器两端的电流
此时滑动变阻器连入电路的阻值
答:(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL=15Ω;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R为5Ω。
8.解:(1)由图乙可知,当电阻R2的两端电压为6V,通过它的电流为0.3A,则
(2)由并联电路的电流特点可知,通过电阻R1的电流
(3)由可得,电阻R2两端电压
并联电路个支路两端电压相等,则
答:(1)电阻R2的阻值为20Ω;
(2)通过电阻R1的电流为0.5A;
(3)电阻R1的阻值16Ω。
9.(1)由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流。根据并联电压规律可知,定值电阻两端的电压为
由可得,通过定值电阻的电流为
(2)当滑动变阻器滑片在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大;如图(b)所示,电流表的读数为,根据并联电流规律可知,通过滑动变阻器的电流为
由可得,滑动变阻器的最大阻值为
(3)移动变阻器滑片P时,定值电阻支路的电流保持不变;电流表在干路上,其示数的变化量等于滑动变阻器支路电流的变化量,电流表A的指针最大变化了11小格,因为电流表量程为,分度值为0.1A,所以电流表示数的变化量为
当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,通过的电流增大,干路电流也随之增大;电路中的最大电流为
此电流值小于电流表量程,电路安全;此时,通过滑动变阻器的电流达到最大;根据并联电流规律可知,通过滑动变阻器的电流最大值为
10.(1)飞行汽车在空中悬停时,处于静止状态,受力平衡。它受到竖直向下的重力G和螺旋桨提供的竖直向上的升力F升。根据二力平衡条件可知,升力与重力大小相等,即
螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力F与空气对螺旋桨产生的升力F升是一对相互作用力,大小相等。所以,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力为
(2)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越小,电功率P越大,为高温挡。分析图乙电路,当开关S1、S2都闭合时,电阻R1被短路,只有R2接入电路,此时电路中电阻最小,为高温挡。此过程中消耗的电能
加热片吸收的热量
加热片的吸热效率
(3)分析丙图电路,当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与R2并联,总电阻较小,根据电功率公式可知,总功率较大,电加热座椅处于高温挡。根据欧姆定律及并联电路的电流特点可知总电流
大于熔断器的熔断电流8.0A,所以当使用高温挡时,熔断器会熔断,切断电路,导致加热座椅无法正常工作。因此,该设计不妥当。
11.(1)根据表格中的数据分析可知,电路中的电流越大,电压表的示数越小,所以电压表并联在滑动变阻器两端,电源电压为的整数倍,小灯泡的额定电压是,第三次灯泡正常发光,此时变阻器阻值为,电压应该低于,根据串联电路的电压特点,此时变阻器两端电压只能为,即电源电压为。当滑动变阻器电阻最大时,电压表示数最大,电流最小,此时滑动变阻器的最大电阻
所以滑动变阻器应该选择B。
(2)当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时滑动变阻器两端的电压为
电路中的电流
此时灯泡两端的电压为额定电压时,对应的电流为,所以小灯泡的额定功率
12.解:(1)由图丙知,温度为30%时,R的阻值为40Ω;
(2)由图乙知,定值电阻与湿敏电阻R串联在电路中,电压表测湿敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流.当电流表的示数为0.3A时,定值电阻两端的电压
湿敏电阻两端的电压,即电压表的示数
(3)由题意知,电压表的量程为0~9V,则湿敏电阻的电压,此时定值电阻两端的电压
根据串联电路的电流特点有
则湿敏电阻的最大阻值
由图丙知,当湿敏电阻的最大阻值,该装置能监测的温度最大值为50%。
答:(1)湿度为30%时,R的阻值40Ω;
(2)电流表示数为0.3A时,电压表的示数6V;
(3)该装置能监测的湿度最大值50%。
题型三 电功、电功率的简单应用
13.(1)只闭合S时,断开,支路不通,只有接入电路,电源电压。 可得通过的电流
(2)同时闭合S、时,与并联,并联电路中各支路电压等于电源电压,且支路工作互不影响,因此的电流仍为。 根据并联电路电流规律,可得通过的电流
再由欧姆定律得的阻值
时间
根据总电能
14.(1)发热电阻与指示灯并联,发热电阻两端的电压
发热电阻的阻值
(2)发热电阻工作10秒消耗的电能
15.(1)由甲图可知,当电流表示数为时,小灯两端电压为。
(2)据乙图可知,电路为定值电阻和灯泡并联,电流表测干路电流,由并联电路的电流规律可知,通过电阻R的电流为
电阻R的阻值为
(3)小灯泡工作5min消耗的电能为
16.(1)如图所示,电路是并联的,电流表A测量干路电流,则干路电流,电流表A1测量通过R1的电流,则通过R1的电流,由并联电流规律可得,通过R2的电流
(2)电阻R2两端电压
电阻R2的阻值
(3)电阻R1两端电压
电阻R1的电功率
17.(1)由图乙可知,仅闭合时,电路为R1的简单电路,热暖身毯处于低温挡,此时电流为0.5A,低温挡功率为4W,根据P=UI可得,电源电压为
(2)根据可得,电阻的阻值为
(3)当两个开关都闭合时,两电阻并联,根据并联电路的电阻规律可知,此时电路的总电阻最小,根据可知,电功率最大,此时处于高温挡;若的阻值为5Ω,则高温挡的总功率为
18.(1)由图甲可知,R1工作时两端的电压为220V,故通过的电流为
(2)由图甲可知,只闭合开关S1时,电路中只有R1工作,电路中的总电阻较大,根据可知,此时为保温挡,故保温挡的功率为
(3)由图乙可知,加热挡的功率为660W,由图甲可知,两开关都闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻较小,根据可知,此时为加热挡,则的功率为
则电阻的阻值为
题型四 电功率的多挡位问题
19.(1)低加热挡位时,仅工作,通过的电流
(2)高加热挡位时,与并联,干路电流
根据并联电流规律,通过的电流
则的阻值
(3)分析图乙电路可知,当开关拨到1时,、串联,此时总电阻较大,根据,总功率较小,为低加热挡位;当开关拨至2时,仅工作,此时总电阻较小,根据,总功率较大,为高加热挡位,则高加热挡位功率
图甲设计中的高加热挡位功率较大,根据可知,产生相同的热量时,用时较短,加热更快。
20.(1)由电路图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最大,根据可知,此时总功率最小,为保温挡。此时R1的阻值为
(2)加热过程中电热壶消耗的电能为
(3)在标准大气压下,水的沸点是100℃。水吸收的热量为
该电热壶的加热效率为
21.(1)由电路图甲可知,当开关S1闭合、S2断开时,只有电热丝R1工作,电路中总电阻最大。根据公式 可知,此时电路的总功率最小,电热器处于低温挡。由图乙可知,低温挡的电功率 ,电源电压 ,根据电功率公式 ,低温挡时通过电路的电流为
(2)由电路图甲可知,当开关S1、S2都闭合时,电热丝R1和R2并联,电路中总电阻最小。根据公式 可知,此时电路的总功率最大,电热器处于高温挡。由图乙可知,高温挡的电功率 。因为R1和R2并联,所以高温挡的总功率等于两个电热丝的功率之和,即
其中,只有电热丝R1的工作时为低温挡。P1为电热丝R1的功率,即低温挡的功率
则电热丝R2的功率为
由可知,R2的阻值
(3)由图乙可知,电热器在高温挡工作的时间
在低温挡工作的时间
电热器为纯电阻电路,产生的热量等于消耗的电能,即
电热器在30min内产生的总热量为
22.(1)绝缘胶吸收的热量
(2)R1和R2的电阻值相等,根据可知,当电压一定时,电路中的电阻越小,电路的总电功率越大,由图示可知,当S1闭合,S2接a时,R1和R2并联,总电阻最小,电路处于高温挡。此时R1和R2的电功率为
则电路的最大功率为
(3)当S1闭合、S2接b时,只有R1工作,处于中温挡,中温挡加热时消耗的电能为
需要加热的时间为
23.(1)得电路中电流
(2)分析电路可知,当电路中只有R1时处于高温挡,的阻值
(3)需吸收热量。
加热所需时间
24.(1)由图乙可知,当开关S1、S2都闭合时,、并联;当开关S1闭合、S2断开时,只有工作,根据并联电路电阻的特点并的联电阻越多、总电阻越小,由可知,饮水机加热挡时、并联同时工作;保温挡只有工作;则饮水机在保温挡正常工作时的电流
(2)加热挡工作时电路中的电流为
通过所在支路的电流为
R2的阻值
(3)根据W=Pt求出饮水机一天消耗的电能
则使用3天需要消耗的电能
已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.44kW•h,故需要太阳能的面积
25.(1)由表中数据可知,电饭煲的额定电压为220V,额定保温功率为88W,则通过电饭煲的电流
(2)由图可知,当只闭合开关S时,电阻R1和R2串联,此时电路的电阻较大,根据可知,电路的功率较小,为保温挡;当开关S和S1都闭合时,电路中只有R1,此时电路的电阻较小,根据可知,电路的功率较大,为蒸煮挡;则R1和R2的总电阻为
R1的电阻为
根据串联电路电阻的特点可知,R2的电阻为R2=R总-R1=550Ω-48.4Ω=501.6Ω
(3)电饭煲消耗的电能为W=Pt=1000W×800s=8×105J
电饭煲的加热效率为80%,则食物吸收的热量为Q吸=80%W=80%×8×105J=6.4×105J
电饭煲内所装食物的质量
题型五 动态电路中电功率的范围问题
26.(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
27.(1)由图可知,R1与R2串联,电流表测串联电路的电流,电压表测R2两端电压,则
根据欧姆定律可得,电流表的示数为
(2)由图丙可知,当湿度为50%时,湿敏电阻R2的阻值为30Ω,根据欧姆定律可得,电流表的示数为
整个电路的电功率
(3)电流表示数为时,此时电路的总电阻为
此时湿敏电阻
查图丙可得,此时的湿度为10%。
28.(1)由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R1串联,电压表并联在定值电阻R0两端,测R0两端的电压。当光照强度为3cd时,R1阻值为6Ω,根据串联电路电阻的特点可知,此时电路的总电阻为R总=R1+R0=6Ω+12Ω=18Ω
电路的电流为
则电压表的示数U0=IR0=1A×12Ω=12V
(2)根据P=I2R可知,R1的功率P1=I2R1=(1A)2×6Ω=6W
(3)10min整个电路产生的热量等于消耗的电能,则Q=W=UIt=18V×1A×10×60s=10800J
29.(1)因为当温控开关接a时,热水器处于高温加热,此时只有工作,通过的电流为20A,所以的阻值为
(2)当温控开关S接b时,热水器处于低温加热,电路消耗的功率为880W,低温加热100s,电路消耗的总电能为
(3)低温加热时,两电阻和串联,电路中的电流为
此时R1两端电压为
两端的电压为
30.(1)由图乙可知,滑片在最左端时,滑动变阻器阻值最大,此时功率,电路中电流,电压表示数为
(2)由图乙可知,当电路中电流时,滑动变阻器功率最大,是,接入电路中的阻值为
(3)滑片在最左端时有------①
滑动变阻器最大功率时有------②
联立①②两式解得,。
31.(1)由图甲可知,定值电阻R₁在U=6V时电流I=0.2A,由欧姆定律得
(2)只闭合S₁时,灯泡与R₁串联,灯泡功率P=1.6W
灯泡由图甲可知,当I=0.4A时,灯泡两端电压Uₗ=4 V时,P=Uₗ I ⇒1.6 W=4 V×0.4A
串联电路中电流相等,R₁上电压UR1=I×R₁=0.4A × 30Ω=12V
电源电压即灯泡与R₁两端电压之和,U = Uₗ + UR1 = 4V+ 12V = 16V
(3)只闭合S₂时,调节R₂使灯泡L正常发光(额定电压6 V),由图甲可知此时灯泡电流I=0.5A
电源电压仍为16 V,则R₂两端电压UR2 = 16V - 6V= 10V
1 min内R₂产生的热量Q = I² R₂ t=(0.5 A)²×20Ω×60s =300 J
题型六 焦耳定律的计算
32.(1)当闭合开关,接a触点时,电路为的简单电路,此时电路中的电阻最小,功率最大。
此时电路中的电流
(2)当闭合开关,接b触点时,与阻值较大的电热丝串联在电路中,电热椅处于低温挡。
电热椅消耗的最小功率
(3)当闭合开关,接c触点时,与阻值较小的电热丝串联在电路中,电热椅处于中温挡。
电热椅在10s内产生的热量
33.(1)由电路图可知,开关S置于2挡时,电阻R2被短路,电路为电阻R1构成的简单电路,电路中的总电阻最小,由公式可知,电路的总功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡,开关S置于1挡时,电路为电阻R1和R2构成的串联电路,电路中的总电阻最大,由公式可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡。
(2)由电功率公式可得高温烧煮挡的功率
(3)由电功率公式可得保温焖饭挡的功率
则保温焖饭10min产生的热量Q=W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J
34.(1)由电路图知铅笔芯与滑动变阻器串联,电压表测量铅笔芯两端的电压,电流表串联电路中的电流;此时接入电路中的铅笔芯的电阻为
(2)此时接入电路中的铅笔芯的电功率为
(3)经过30s,铅笔芯产生的热量为
35.(1)低温挡工作时的电流
(2)当、并联时,为高温挡,功率与低温挡相等
功率
高温挡的功率
(3)使用高温挡加热,电流通过产生的热量等于消耗电能
36.(1)当开关S接“2”时,电路中只有接入电路,电路中电阻最小,由可知,此时电功率最大,此时电热饭盒处于高温挡,则高温挡的电流
(2)高温挡功率
高温挡加热5min产生的热量
(3)当开关S接“1”时,电路中和串联,电阻最大,由可知,此时电功率最小,此时电热饭盒处于低温挡,总电阻
低温挡功率
37.(1)只闭合开关时,为保温挡,电路中只接入电热丝,通过电热丝的电流为
(2)同时闭合开关、时,两电热丝并联,电路处于速热挡,此时干路中的电流为1.2A,则通过电热丝的电流为
电热丝的阻值为
(3)速热挡工作100s产生的热量:
38.(1)由电路图知,开关S闭合时,电路中只有R2工作,其阻值
开关断开时,两个电阻串联在电路中,电路的总电阻
R1的阻值
(2)电饭锅保温5min,电饭锅产生的热量
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抢分09 计算题(热、电综合)(广东省卷专用)
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3年考情
抢分依据
命题预测
2025T19(3)
广东中考常考计算题,考查比热容、热值、热机效率,公式固定、计算难度低,易拿分。
比热容、热值、热机效率的计算:以生活热学场景为背景,考查吸热放热计算、热值计算、热机效率计算;侧重公式直接应用,强调单位规范与分步计算。
2025T20
2024T20
2023T20
广东中考必考压轴计算题,分值高,考查欧姆定律、电功率,为电学计算核心,套路固定。
欧姆定律与电功率的计算:以动态电路、家用电器为背景,考查欧姆定律、电功率、电热计算;侧重串并联电路分析、公式灵活应用,难度适中。
【考向一】比热容、热值、热机效率的计算
比热容计算
1、吸热公式:Q吸=cmΔt升=cm(t−t0),放热公式:Q放=cmΔt降=cm(t0−t)。
2、热平衡方程:不计热损失时 Q吸=Q放,用于计算混合温度。
热值计算
1、固体/液体燃料:Q放=mq(q单位:J/kg)
2、气体燃料:Q放=Vq(q单位:J/m3)
热机效率计算
1、公式:,其中W有用=Pt(机械功),Q放=mq(燃料放热)。
2、锅炉/加热效率:,额外热损失来自散热、废气等。
【考向二】欧姆定律与电功率的计算
串联电路综合计算
1、欧姆定律:
2、串联电路的特点:I = I1= I2;U=U1+U2 ;R总=R1+R2。
3、注意:电源电压可以认为是不变的。移动滑动变阻器的滑片时,两个用电器两端的电压变化量是相等的;计算滑动变阻器允许接入电路的最大电阻时,对应的电流最小。
并联电路综合计算
1、欧姆定律:
2、并联电路的特点:I = I1+ I2;U=U1=U2;
3、注意:并联电路,干路电流等于各支路电流之和,各之路互不影响,干路电流的变化量与支路电流的变化量相等;并联电路,各支路两端的电压相等,都等于电源电压,通常情况下可认为不变。
电功、电功率与电热综合计算
1、电功:W=Uit,W=Pt
2、电功率:;推导公式:
3、热量的计算:Q= I2Rt。
4、串并联电路,电功、电功率、热量规律:
W总=W1+W2=U1I1t1+U2I2t2
P总=P1+P2=U1I1+U2I2
Q总=Q1+Q2=I12R1t1+ I22R2t2
5、判断电路类型及公式使用条件
(1)纯电阻电路(如电灯、电炉):电能全部转化为内能,公式均可使用。
(2)非纯电阻电路(如电动机、洗衣机):只能用下列公式进行计算。
电功:W=UIt;电功率:。
含敏感电阻的电路计算
1、常见的敏感电阻类型:
热敏电阻:温度↑,阻值↓(负温度系数最常见)
光敏电阻:光照↑,阻值↓
气敏电阻:接触特定气体(如酒精)后,阻值↓
压敏电阻:压力↑,阻值↓
2、核心在于理解“敏感电阻”如何随环境变化影响整个电路,进而分析电流、电压的变化趋势。这类题常出现在中考压轴题中,但掌握规律后可快速突破。
题型一 比热容、热值、热机效率的计算
1.(2026·广东惠州·一模)我国茶文化历史悠久。如图是一款煮茶专用酒精炉,若用该酒精炉将质量为1.5kg温度为 20℃的水恰好加热至沸腾(1个标准大气压下),消耗了0.02kg的酒精。已知,,求:
(1)水吸收的热量。
(2)酒精完全燃烧时放出的热量。
2.(2025·广东东莞·二模)如图所示,这是小明家使用的即热式天然气热水器,他想估测家中热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为15℃,出水管的水温为55℃,放出50kg的热水后,从燃气表中看到天然气表示数由2365.19m3变为2365.69m3。[q天然气=4.2×107J/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
(1)50kg的水吸收的热量;
(2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量;
(3)热水器的加热效率。
3.(2025·广东梅州·模拟预测)“绿水青山就是金山银山”,为建设生态优美、幸福宜居的新农村,部分农村地区已用上天然气[],求:
(1)完全燃烧200g天然气放出的热量;
(2)若用这200g的天然气来给初温为质量为12.5kg的水加热,能使水的温度升高到70℃,则该过程中水吸收的热量;
(3)用来给水加热的锅炉的效率。
4.(2025·广东东莞·二模)“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为8000m3,内部充有氦气和空气的混合气体,混合气体的密度为,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图)。该浮空艇周围空气的密度为,从互联网公开资料中查阅到锚泊车采用的是LFX直列四缸发动机。从网上查找到了该车的输出功率与转速的关系如图所示。科考队科学家勘测时得到一些实测数据,挂放浮空艇之前,锚泊车在平地行驶的路况好,平均车速为72km/h时,发动机转速为2000r/min,行驶100km需要消耗汽油10L。(已知汽油的热值为,密度为)。求:
(1)行驶100km汽车发动机所做的功。
(2)浮空艇所受到的浮力大小。
(3)挂放浮空艇之前,锚泊车在平地行驶时发动机的效率约为多少?(保留1位小数)
5.(2025·广东梅州·二模)一辆汽车以25m/s的速度在某段水平公路上匀速直线行驶了1h,消耗16L汽油。已知此过程中汽车发动机的输出功率为50 kW。已知汽油的密度为,汽油的热值为。
(1)汽油完全燃烧放出的热量。
(2)汽车发动机的效率。(计算结果精确到0.1%)
(3)汽车行驶过程中所受的阻力。
6.(2025·广东汕头·一模)小明在家使用天然气灶给装满水的3L容量的金属锅加热,绘制了如图所示的水温随时间变化的图线,6min内完全㷦烧了0.05m3的天然气,已知水的比热容是,水的密度为,天然气的热值是,忽略金属锅吸收的热量不计。求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)经过6min的时间加热,水所吸收的热量?
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少?
题型二 欧姆定律的简单计算
7.(2024·广东东莞·一模)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为16V不变,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)正常工作时,小灯泡的电阻RL;
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R是多少?
8.(2024·广东珠海·一模)如图甲所示将定值电阻R1与R2接入电路,其中通过电阻R2的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。电源电压保持不变,当开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.4A;当开关S、S1均闭合时,电流表示数变为0.9A。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)电阻R1的阻值。
9.(2026·上海崇明·一模)如图(a)所示,电源电压为且保持不变,电阻的阻值为。滑动变阻器滑片在最右端时,闭合开关,电流表示数如图(b)所示。
(1)求通过的电流;
(2)求变阻器的最大电阻;
(3)移动变阻器滑片,在电路安全工作的情况下,观察到电流表的指针最大变化了11小格,求变阻器允许通过的最大电流。
10.如图甲为某款飞行汽车,它的质量为m。飞行时可伸出两支折叠螺旋桨成为飞行器。车内配备的电加热座椅内部简化电路如图乙,有“高温”“低温”两个挡位,电源电压,熔断器(电阻忽略不计)的熔断电流为,的阻值为,的阻值为。
(1)求该款飞行汽车在空中悬停时,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力F。(用g和已知量的字母符号表示)
(2)若高温挡时,可将质量为的加热片从加热到,加热片材料的比热容为,求加热片的吸热效率。
(3)小明把电加热座椅原理图设计为丙图,您认为是否妥当,并说明理由。
11.(2024·广东汕头·一模)小海同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2V的整数倍)、滑动变阻器两个分别标有A“”、B“”字样、待测小灯泡(标有“”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个滑动变阻器进行实验,将电流表串联在电路中,将电压表并联在电路中。移动滑片,进行实验,记录数据如下表,并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。
实验序号
电压
电流
1
3.0
0.18
2
2.5
0.26
3
5
(1)请通过以上信息分析判断小海同学所选滑动变阻器的规格(需写出主要推理和计算过程)。
(2)请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。
12.如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图;已知电源电压为12V,定值电阻,电压表的量程为0~9V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示;在电路安全工作的前提下,求:
(1)湿度为30%时,R的阻值;
(2)电流表示数为0.3A时,电压表的示数;
(3)该装置能监测的湿度最大值。
题型三 电功、电功率的简单应用
13.(2026·广东江门·一模)下图所示的电路中,电源电压恒为24V,和均为定值电阻,且。
(1)只闭合开关S,求通过的电流;
(2)同时闭合开关S、,通过干路的电流为1.6A,求的阻值和10min电路消耗的电能
14.(2025·广东东莞·三模)如图甲是一款车载电热水杯,其简化电路如图乙所示。利用车上的12V电压即可以正常工作,正常工作时通过发热电阻的电流为5A。求:
(1)发热电阻R的阻值;
(2)工作10秒,发热电阻R消耗的电能。
15.(2025·广东清远·一模)如图甲所示为某小灯泡的。I-U图像,将它与定值电阻R并联在稳压电源两端,如图乙所示。只闭合开关,电流表的示数为0.4A;再闭合开关,电流表示数变为0.6A。求:
(1)当电流表示数为0.4A时,从甲图中读出小灯泡两端的电压;
(2)通过电阻R的电流与R的阻值;
(3)小灯泡工作5min消耗的电能。
16.(2026·广东梅州·一模)如图所示,电路中电源电压为6V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数为0.6A,求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的电功率。
17.(2025·广东清远·二模)图甲为一款多挡电热暖身毯,简化电路如图乙。仅闭合时电热暖身毯处于低温挡,此时电流为0.5A,低温挡功率为4W;求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)若的阻值为5Ω,则高温挡的总功率。
18.(2025·广东佛山·二模)小明设计了一种电热饮水机的电路,如图甲所示。和均为电热丝(阻值不随温度变化),,是自动控制开关,可实现保温挡、加热挡之间的转换,饮水机工作时功率与时间的关系图像如图乙所示。求饮水机工作时:
(1)通过的电流;
(2)保温挡的功率;
(3)电阻的阻值。
题型四 电功率的多挡位问题
19.(2026·广东佛山·一模)如图甲是某实验小组设计的电热锅的简化电路原理图,、为加热电阻,其中为110Ω。当开关拨到1时,仅工作,为低加热挡位;当开关拨至2时,与并联,为高加热挡位,功率为1320W。求:
(1)低加热挡位时,通过的电流;
(2)的阻值;
(3)另一设计如图乙所示,根据甲、乙制成的两个电热锅,均高加热挡位加热,请通过计算说明哪个加热更快。
20.(2025·广东东莞·一模)如图甲所示是一款电热壶,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示,R₁和R₂均为发热电阻,电热壶部分参数如表。电热壶中装有质量为1.5kg,初温为 的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时700s。已知水的比热容为 求:
额定电压
220V
保温挡功率
100W
加热挡功率
900W
(1)发热电阻R1的阻值;
(2)加热过程中电热壶消耗的电能;
(3)该电热壶的加热效率。
21.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示的是某款家用电热器的简化电路,能通过智能系统能实现高温、低温挡自动切换。R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。图乙为该电热器在正常工作30min内功率随时间变化的图像。求:
(1)低温挡时通过电路的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)电热器正常工作30min产生的热量。
22.(2025·广东汕头·二模)为了缓解眼睛疲劳,妈妈给小红购买了一款有高、中、低温三挡的电加热眼罩,如图甲所示。眼罩内有绝缘胶质,可紧贴眼部。当眼罩调至中温挡加热时,此时加热效率为90%。图乙是它的简化电路图,电源电压为5V,R1和R2为发热电阻且阻值均为5Ω,S2只接a或b,绝缘胶质的比热容为0.9×103J/(kg⋅℃)。
(1)将60g绝缘胶质从15℃加热到25℃,绝缘体吸收的热量;
(2)求眼罩的最大功率;
(3)中温挡加热时,需要加热多长时间?
23.(2025·广东·二模)如图甲是某品牌养生壶,图乙是其简化电路图,下表为其相关参数。求:(,,g取10N/kg)
项目
参数
电源电压/V
220
低温挡功率/W
275
高温挡功率/W
1100
容积/L
1
(1)养生壶处于低温挡工作时,电路中的电流;
(2)的阻值;
(3)装满一壶水,用高温挡将水温升高22℃,至少需要的时间。
24.(2025·广东茂名·二模)如图甲所示是社区便民饮水机,图乙是其内部电路简化图,有加热和保温两个挡位。、为阻值一定的电热丝,的阻值为,正常工作时,饮水机加热挡功率是990W。求:
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流。
(2)R2的阻值。
(3)为节能减排,政府部门准备用图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.44kW⋅h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为4h,保温时间计为8h,则至少要安装多大面积的太阳能电池。
25.(2025·广东东莞·三模)从一款电饭煲的说明书中,可得工作电路图如图所示,S1为温控开关,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,具体参数如表所示,求:
额定电压
220V
额定蒸煮功率
1000W
额定保温功率
88W
频率
50Hz
容积
5L
(1)电饭煲在“保温”状态下正常工作时,通过电饭煲的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)某次蒸煮的过程,电饭煲用800s的时间将食物从20℃加热至100℃,若电饭煲的加热效率为80%,求电饭煲内所装食物的质量。【c食物=4×103J/(kg·℃)】
题型五 动态电路中电功率的范围问题
26.(2025·广东肇庆·一模)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。
27.(2025·广东汕头·二模)如图甲所示为一个有监测湿度大小功能的超声波加湿器,如图乙所示为其湿度监测装置的简化电路图。电源电压为6V,定值电阻为30Ω,湿敏电阻的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。求:
(1)当电压表示数为1.5V时,求电流表的示数为多少?
(2)当湿度为50%时,整个电路的电功率是多少?
(3)电流表示数为0.15A时,此时湿度为多少?
28.(2025·广东揭阳·三模)如图甲是一款光控开关的内部简化电路图,电源电压恒为18V,R0是阻值为12Ω的定值电阻,R1是光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。某段时间内,光照强度维持在3cd不变,求:
(1)电压表的示数;
(2)R1的功率;
(3)这段时间内10min整个电路产生的热量。
29.(2025·广东珠海·二模)家用即热式电热水器的内部简化电路如图所示,和均为阻值恒定的电热丝。当温控开关接a时,热水器处于高温加热,此时只有工作,通过的电流为20A;当温控开关S接b时,热水器处于低温加热,电路消耗的功率为880W,求:
(1)的阻值;
(2)低温加热100s,电路消耗的总电能;
(3)低温加热时,两端的电压。
30.(2025·广东汕头·二模)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,从最左端向右端移动滑片P的过程中,滑动变阻器的实际电功率与电流的关系如图乙所示。求:
(1)滑片在最左端时,电压表的示数;
(2)滑动变阻器功率最大时,接入电路中的电阻;
(3)电源电压U。
31.(2025·广东汕头·一模)如图甲是额定电压为的灯泡和定值电阻的电流随电压变化的图像。
(1)求的阻值;
(2)如图乙,只闭合时,灯泡的功率为,求电源电压;
(3)如图乙,只闭合时,调节使灯泡恰好正常发光,求在内产生的热量。
题型六 焦耳定律的计算
32.(2025·广东江门·一模)有一种电热椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如图。坐垫内的电热丝、的阻值分别为、,脚踏内的电热丝的阻值为。闭合开关,调节开关,可以使电热椅分别处于“低温挡”“中温挡”“高温挡”。(不考虑温度的变化对电热丝电阻的影响)求:
(1)该电热椅处于高温挡正常工作时电路中的电流;
(2)该电热椅处于低温挡正常工作时的功率;
(3)当处于中温挡正常工作时,电热椅在10s内产生的热量。
33.(2025·广东东莞·二模)某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知R1=44,R2=2156。
(1)开关S置于______挡(选填“1”或“2”)时,是保温焖饭挡?
(2)高温烧煮挡,它的功率是多大_______?
(3)保温焖饭10min产生的热量是多少_______?
34.(2025·广东·二模)把一根铅笔芯以图所示的方式接入电路中;刚闭合开关时,电压表示数为1.0V,电流表示数为0.2A;
(1)求此时接入电路中的铅笔芯的电阻R;
(2)求此时接入电路中的铅笔芯的电功率P;
(3)经过30s,求铅笔芯产生的热量。
35.(2025·广东揭阳·一模)如图甲为一款双挡位手持式电煮锅,其内部电路简化图如图乙所示,已知当单独接入电路为低温挡,功率为,发热电阻的阻值为,求:
(1)低温挡工作时的电流;
(2)当、同时接入电路时为高温挡,求高温挡的功率;
(3)使用高温挡加热,电流通过产生的热量。
36.(2025·广东阳江·二模)如图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒,简化电路如图乙所示,R1、R2均是发热电阻,R1的阻值为200Ω,R2的阻值是R1的4倍。求:
(1)高温挡的电流;
(2)高温挡加热5min,产生多少热量;
(3)低温挡的功率。
37.(2025·广东韶关·一模)小明同学设计了具有保温和速热两挡的车载加热垫,其简化电路图如图所示,电源电压恒为12V,电热丝、的阻值恒定,。只闭合开关时为保温挡;同时闭合开关、时为速热挡,此时干路中的电流为1.2A。求:
(1)只闭合开关时,通过电热丝的电流;
(2)电热丝的阻值;
(3)速热挡工作100s产生的热量。
38.(2025·广东中山·二模)如图所示为电饭锅的电路图, R1、R2为电热丝,S为温控开关,A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时,电饭锅处于加热状态,加热功率为1100W;当S断开时,电饭锅处于保温状态,保温功率为110W。求:
(1)电热丝 和 的阻值分别是多少?
(2)电饭锅保温5min,电饭锅产生的热量是多少?
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