2026年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算

**基本信息** 聚焦焦耳定律综合计算，通过生活用电器实例构建“电路分析-公式应用-能量计算”逻辑链，强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础应用|题1、3、6|单一电路热量/功率计算|以欧姆定律为基础，直接应用Q=I²Rt、P=U²/R，体现能量观念| |多挡位电路|题2、4、9、12、14|串并联切换分析功率挡位|通过开关控制电路结构，结合电阻串并联特点推导功率关系，培养模型建构能力| |动态电路|题1、7、13、15|滑动变阻器/开关改变电路|分析电路状态变化对电流、电压的影响，强化科学推理| |综合计算|题5、8、10、11|结合图像/效率/电能计算|整合I-U图像、能量效率等，提升综合应用与问题解决能力|

2026年中考物理压轴题训练——焦耳定律的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．某款温度可调节的电热眼罩如图（a）所示，其内部电路简化图如（b）所示。电源电压为8V，R1为发热电阻，阻值为10Ω；R2为滑动变阻器，最大阻值为6Ω。求： (1)最高温工作时，R1的功率是多少? (2)最低温工作10min，R1产生的热量是多少? (3)该眼罩电源电压为8V，是由蓄电池提供的，其电池容量为2000mA·h，mA是电流的单位，h是时间的单位，则蓄电池充满电后，储存的电能是多少? 2．某同学家新买了一个电热水壶如图1，他发现电热水壶有加热和保温功能。在翻看说明书时，发现其内部电路的简图如图2，图中四根电阻丝R阻值均相同，通过旋转旋钮开关，从而可以实现高挡加热、中挡加热、低挡加热以及停止工作（断路）的状态切换。现把电热水壶接入恒为220V的家庭电路中： (1)旋钮开关旋转到3挡位时，电热水壶处于______状态；（选填“高挡加热”、“中挡加热”或“低挡加热”） (2)在低挡加热工作时的总电流为0.1A，求通电10min电阻产生的总热量； (3)在中挡加热工作时功率为440W，求电阻R的大小。 3．某车载保温杯的加热电路如图所示，车辆提供的电源电压为12V，其中，R1=4Ω为保护电阻，R2为发热电阻。使用时，电路中的电流为1A，求： (1) R2的阻值； (2)10s时间，发热电阻R2产生的热量。 4．有一款车载电热水杯，将其插头插在汽车电源上就可以使用，保证了驾车出行时随时随地喝到热水。该水杯有高温、低温两个挡位，如图为其简化电路图，汽车电源电压恒为12V，电阻的阻值为。求： (1)开关、闭合时，电路中电流为3A，工作，电流通过电阻产生的热量； (2)开关闭合、断开时，电路中电流为2A，电阻两端的电压。 5．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。 6．一种家用电暖器的规格为“220V，2200W”。这种电暖器正常工作时内部电热丝的电阻是多大？在额定电压下工作10min，产生的热量是多少焦？ 7．如图所示电路，定值电阻为，只闭合开关时，电流表的示数为0.6A，同时闭合开关、时，电流表的示数为1A。求： (1)电源电压。 (2)同时闭合开关、时，通电，产生的电热。 8．如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。求： (1)电源电压； (2)闭合开关、时，电流表的示数； (3)1min内小灯泡L消耗的电能。 9．如图为一加热器的简化电路。电路具有低温、高温两挡。已知电源电压恒为10V，与均为加热电阻，阻值为10Ω，当开关S、闭合时，为高温挡，电流表示数为1A。求： (1)高温挡模式下，工作100s电路产生的热量； (2)低温挡模式下，电路中总功率。 10．如图甲是某型号家用空气炸锅的简化电路，控制电路中电源电压恒定为3V，R2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。R3是设置加热温度的调节旋钮，当控制电路中的电流I＜0.03A时，衔铁弹起工作电路停止加热。工作电路中电热丝R1的阻值为50Ω，指示灯L标有 “2V 0.2A”字样。求： (1)空气炸锅正常工作时，指示灯的功率。 (2)炸一份大虾大约需要10分钟，则此过程中电热丝产生的热量。 (3)当R3为40Ω时，此时空气炸锅工作时的最高温度。 11．电蒸锅是一种在传统的木蒸笼、铝蒸笼、竹蒸笼等基础上开发出来的用电热蒸汽原理来直接清蒸各种美食的厨房生活电器。具有各种食物蒸煮、再加热、食物快速解冻、食物高温杀菌等功能，是一个具有多用途的做饭工具，如图所示为某款电蒸锅及其相关参数，其中水箱容量为2L，额定功率为1300 W，额定电压为220 V。[已知水的比热容 产品名称 产品货号 蒸盘尺寸 额定功率 电蒸锅 ZGC322301 320×230 mm 1300W 额定电压 产品容量 蒸格材质 产品尺寸 220 V~ 蒸笼20L+水箱2L 不锈钢 396×318×453mm × (1)电蒸锅工作时，利用了电流的___________，电蒸锅工作时在通气孔附近会产生白气是由于水蒸气遇冷发生了___________（选填物态变化的名称）。 (2)已知额定功率为1300 W，求电蒸锅正常工作时的电流并判断其能否接在额定最大电流10 A的插排上使用。 (3)水箱装进2 L 水后，将水加热至沸腾，水温由22℃升高到100℃，总共用时9 min。求该蒸锅加热的效率。 12．图甲是一种自助餐保温炉。水盆中水温在40~60℃可使食物适合食用。图乙是加热器的简化电路图，R1和R2是电热丝，R1的阻值为440Ω，S1和S2是温控开关。当水温低于40℃时，S1和S2均闭合，高温挡加热，总功率为700W。当水温在40~60℃之间时，只有S1闭合，低温挡加热；水温高于 60℃时，S1断开，停止加热。求： (1)低温挡加热时的电流多大？ (2)低温挡加热时电功率多大？ (3)电热丝R2工作时的电功率多大？ (4)将2.5kg的水从20℃加热到40℃，需要多长时间？ （不考虑能量损失）[ ] 13．如图所示，电源电压为6V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大阻值是50Ω，滑片P在变阻器的最左端时，电流表的示数为0.6A，求： (1)R1的电阻； (2)滑片P移动到变阻器的最右端时，通电20s滑动变阻器产生的热量。 14．图甲为一款家用电火锅的简化电路图，其中R1、R2为定值电阻，R1＝44Ω。旋钮开关可实现高、中、低三个挡位的切换。当开关处于图甲所示位置时，电火锅为中温挡，电路中的电流为5A。求： (1)当用中温挡加热120s时，电火锅产生的热量； (2)在用电高峰期，若只让电火锅处于中温挡状态工作125s，电能表（如图乙所示）的指示灯闪了99次，则电火锅此时的实际电压； (3)电火锅正常工作时高温挡和低温挡的额定电功率之比为P高︰P低＝4︰1，请计算低温挡的额定电功率。 15．在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1、R2均为定值电阻，R3为滑动变阻器，其中R2=20Ω。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为4V。求： (1)电阻R1的阻值； (2)开关S1、S2都闭合，滑动变阻器R3的滑片P移到最左端时，通电10s整个电路产生的热量。 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 《2026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)6.4W (2)1500J (3) 【详解】（1）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最左端时，此时只有R1接入电路，电路总电阻最小，根据可知此时功率最大，为最高温工作状态，所以最高温工作时R1的功率为 （2）由图b可知，当滑动变阻器的滑片滑至最右端时，此时滑动变阻器以最大阻值接入电路，R1、R2串联，电路总电阻最大，根据可知此时功率最小为最低温工作状态；此时电路中的总电阻为 所以电路中的电流为 最低温工作时间t=10min=600s R1产生的热量是 （3）由题意得， 所以，蓄电池充满电后，储存的电能为 2．(1)高挡加热 (2)13200J (3)110Ω 【详解】（1）由图2可知，当旋转开关接1时，两电阻串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水壶处于低挡加热功能；当旋转开关接2时，只有一个电阻R工作，电阻较大，由可知，电路中的总功率较小，电热水壶处于中挡加热功能；当旋转开关接3时，两电阻并联，根据并联电路电阻的特点可知，此时电路中总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热水壶处于高挡加热功能。 （2）根据公式可知，在低挡通电电阻产生的总热量为 （3）因为中挡加热时，只有一个电阻工作，根据公式可知，R的阻值为 3．(1)8Ω (2)80J 【详解】（1）工作时，电路中的总电阻 发热电阻R2的阻值 （2）发热电阻R2产生的热量 4．(1)2160J (2)4V 【详解】（1）已知通过电阻电流为，工作时间为，根据焦耳定律产生的热量 （2）当闭合、断开时，与串联，已知电路总电流，由欧姆定律可知两端电压 汽车电源电压恒为，根据串联电路电压规律可知两端电压 5．(1) (2)16V (3)300J 【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 6．22Ω，1.32×106J 【详解】由可知，这种电暖器正常工作时内部电热丝的电阻 电暖器属于纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能，则在额定电压下工作10min，产生的热量 7．(1)9V (2)432J 【详解】（1）只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测量电路中的电流。根据欧姆定律得电源电压 （2）同时闭合开关、时，两电阻并联，电流表测量干路电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此通过的电流为 并联电路中各支路两端的电压相等，均等于电源电压。根据焦耳定律公式，得产生的电热为 8．(1)2V (2)0.7A (3)60J 【详解】（1）当只闭合开关时，电路中只有小灯泡L接入电源，小灯泡两端的电压等于电源电压U，已知此时小灯泡的实际功率为 1W，根据电功率公式，并结合图乙中小灯泡L的I-U图像可知当电流为0.5A，电压为2V时，小灯泡的电功率等于1W，因此电源电压为2V。 （2）闭合开关、时，小灯泡L和电阻R并联，电流表测量干路总电流，根据并联电路的电压特点，各支路两端的电压相等且等于电源电压，即 从图乙的I-U图像可知，此时通过小灯泡支路的电流为0.5A；当电阻两端电压为2V时，通过它的电流为0.2A；根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数 （3）由题意可知，小灯泡L在电路中工作时实际功率为1W，根据电能计算公式，可得1min内小灯泡L消耗的电能 9．(1)1000J (2)5W 【详解】（1）对于纯电阻电路，电能全部转化为内能，根据焦耳定律，已知电源电压U＝10V，电流I＝1A，工作时间t＝100s，则高温大挡模式下工作100s电路产生的热量 （2）当开关S、S1闭合时，为高温挡，此时R2被短路，只有R1接入电路，根据，可得 当开关S闭合，S1断开时，R1与R2串联，此时电路总电阻 根据，则低温挡模式下电路中总功率 10．(1) (2) (3) 【详解】（1）已知指示灯标有 “2V 0.2A” 字样，根据，可得指示灯的功率 （2）正常工作时通过电热丝的电流 此过程中电热丝产生的热量 （3）控制电路中，电源电压，当电流时，停止加热，则加热时，控制电路总电阻最大为 已知，由图甲可知控制电路中、串联，所以热敏电阻最大阻值为 查图乙，当时，对应的温度，即为此时空气炸锅工作时的最高温度。 11．(1) 热效应 液化 (2)5.91A；能 (3) 【详解】（1）[1]电流通过导体时会产生热量，这种现象叫做电流的热效应。电蒸锅工作时，就是利用电流的热效应来产生热量，从而将食物加热煮熟的。 [2]白气并不是气态的水蒸气，因为水蒸气是无色透明的，看不见。电蒸锅工作时产生的水蒸气从通气孔排出，遇到周围温度较低的空气，会放出热量，由气态变为液态的小水滴，这种由气态变为液态的物态变化叫做液化。这些小水滴聚集在一起，就形成了我们看到的白气。 （2）电蒸锅正常工作时的电流 所以，电蒸锅正常工作时能接在额定最大电流10A的插排上使用。 （3）水的体积V=2L=2dm3=2×10-3m3 水的质量 将水加热至沸腾，水温由22℃升高到100℃，水吸收的热量 加热的时间t=9min=540s 电流对电蒸锅做的功 该蒸锅加热的效率 12．(1)0.5A (2)110W (3)590W (4)300s 【详解】（1）只闭合S1时，低温挡加热，此时R1单独接入电路，电路中的电流为 （2）低温挡加热时的功率为P低=UI=220V×0.5A=110W （3）高温挡加热时，S1和S2均闭合，R1和R2并联，其加热功率为两电阻的功率之和，而R1在高温和低温时的功率相同，所以电热丝R2工作时的电功率为P2=P高-P低=700W-110W=590W （4）水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×（40℃-20℃）=2.1×105J 不考虑能量损失，则放出的热量等于吸收的热量，即Q放=Q吸=2.1×105J 此过程温度低于40℃，所以处于高温挡，加热时间为 13．(1)10Ω (2)10J 【详解】（1）如图为串联电路，滑片P在变阻器的最左端时，只有R1接入电路，电源电压为6V，电流表的示数为0.6A，R1的电阻 （2）滑片P移动到变阻器的最右端时，R1和R2串联，总电阻 电路电流 通电20s滑动变阻器产生的热量 14．(1)1.32×105J (2)198V (3)550W 【详解】（1）当开关处于图甲所示位置时，电路为R1的简单电路，电火锅为中温挡，120s产生的热量为Q=W1=UIt=220V×5A×120s=1.32×105J （2）由图乙可知，电路中每消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁3200次，则电能表的指示灯闪烁99次，电火锅消耗的电能为 则电火锅的实际功率为 由可知，实际电压为 （3） 当旋钮开关拨到3时，R1、R2并联，此时电阻最小，由知，总功率最大，为高温挡，高温挡功率为 当旋钮开关拨到1时，R1、R2串联，此时电阻最大，由知，总功率最小，为低温挡，低温挡功率为 由题意可知，电火锅正常工作时高温挡和低温挡的电功率之比为 代入数据解得R2=44Ω。所以低温挡电功率为 15．(1)10Ω (2)54J 【详解】（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电阻R1与滑动变阻器R3串联，电阻R1两端的电压 则电阻 （2）开关S1、S2都闭合，滑动变阻器R3的滑片P移到最左端时，滑动变阻器R3接入电路电阻为0，电阻R1与R2并联，通电10s整个电路产生的热量 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 $