2026年中考物理三轮专题复习:电与热的计算题专题(二)
2026-06-25
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摘要:
**基本信息**
聚焦电与热计算,通过20道生活情境题系统覆盖电能、热量、效率及电路挡位分析,强化能量观念与科学推理
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|1-5题|单一公式应用(W=Pt、Q=cmΔt)|电能-热量转化关系,欧姆定律基础应用|
|综合应用|6-15题|多公式综合(效率、挡位电路分析)|电功率与电阻关系,串并联电路功率计算逻辑|
|拓展探究|16-20题|跨学科情境(醋酿造、中药加热)|实际问题中的能量转化效率,科学态度与社会责任体现|
内容正文:
2026年北师大版中考物理三轮专题复习:电与热的计算题专题(二)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.如图所示是一款电热水龙头,使用时功率为2100W,流入该水龙头的水的初温为25 ℃,1 min放出热水的质量为2kg。已知,不计热量损失,求:
(1)该电热水龙头消耗的电能;
(2)放出热水的温度。
2.小君家中有一个电热壶,这个电热壶的参数如右表所示。他想知道此电热壶的热效率,他将温度为20℃、1.8L的水倒入壶中,测量出水加热到100℃所需的时间为6min。请根据题中的信息计算:
额定容量
1.8L
额定电压
220V
额定功率
2000W
频率
50Hz
(1)电热壶中水的质量。[1L=1dm3,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3]
(2)壶中水吸收的热量。[水的比热容为]
(3)电热壶的热效率。
3.我国某科技公司生产的某款“无人机”(多功能飞行器)如图所示,它具有四个相同的旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的应用前景。已知一个旋翼的电动机额定功率为30 W ,额定电压为15 V,电动机线圈的电阻为2Ω。求:
(1)一个旋翼的电动机正常工作时的电流;
(2)四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能;
(3)一个旋翼的电动机正常工作1min,线圈产生的热量。
4.如图甲是小明家的电暖器,有高温、中温和低温三个挡位,额定电压为,图乙是内部简化电路图,、、为加热电阻,,高温挡电功率为,低温挡电功率为,通过旋转开关可以实现挡位切换。不考虑温度对电阻的影响。
(1)电暖器在高温挡正常工作时,求通电产生的热量;
(2)求的阻值;
(3)若小明家的电能表上标有“”的字样,他断开家中的其他用电器,仅让该电暖器在中温挡下工作,观察到内电能表的指示灯闪烁了100次,求此时他家的实际电压。
5.图甲为某实验小组设计的立定跳远电子测试仪,图乙为其工作原理图,电源电压为9 V,R0为定值电阻,RS为距离传感器,其阻值随测试者成绩的关系如图丙所示。传感器测到某测试者成绩为 2.31m时,此时电路中电流为0.2A。求:
(1)此时RS两端的电压为______V;
(2)R0的阻值;
(3)闭合开关,测试仪处于待机状态(无人测试)时,1min内RS产生的热量Q。
6.如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,图乙是其简化电路图,R1、R2均为电热丝,其中R1的阻值为40Ω,电源电压为220V。只闭合S 时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作。若挂烫机中加入2kg、初温为20℃的水,在高温挡正常工作5min可将水加热到55℃。[水的比热容取]求:
(1)高温挡时电路的电流;
(2)水吸收的热量;
(3)电路消耗的总电能。
7.许昌市胖东来茶叶超市的茉莉飘雪具有清肝明目的效果,是一种常见的养生饮品。图甲为一款多功能煮茶养生壶,额定电压为220V,最大容积为0.55L。其加热原理如图乙所示,、均是发热电阻。养生壶正常工作时,开关置于“1”为加热挡,电路中电流为5A;开关置于“2”为保温挡,保温挡功率为加热挡功率的,求:
(1)加热挡的电功率;
(2)电阻的阻值;
(3)某次用此壶烧水时,将满壶水从加热到自动停止加热,若发热电阻产生的热量有84%被水吸收,求该过程中加热的时间。[,]
8.某款电热水袋的核心发热元件由阻值不同的电热丝和构成,,。为测试其性能,技术人员将两电热丝按如图所示的方式连接,放入装有质量为、初温为20℃的某种绝缘液体。闭合开关,电流表的示数为。通电240s后,甲中温度计的示数为28℃。不计热量损失,求:
(1)两端的电压;
(2)电流通过产生的热量;
(3)液体的比热容。
9.如图甲是某电水壶的内部电路图。其中R1、R2均为电热丝,S是电源开关,S控是温控开关(水温达到100℃时,自动由加热状态切换到保温状态)。该电水壶的相关参数如图乙所示。
(1)当电水壶处于加热状态时,温控开关S控是断开的还是闭合的?请说明判断的依据。
(2)求该电水壶工作时电热丝R1的阻值。
(3)电水壶正常工作7 min即可将壶内1.1 L的水从20℃加热到100℃。求此过程中水吸收的热量和电水壶对水加热的效率[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
10.某学校食堂购置了一批加热餐台,如图甲所示。通电后,对容器中的水加热,为上方饭菜供所需的热量。加热器简化电路如图乙所示,旋转开关S分别连通0、1、2触点,可实现加热器的断电、快速加热、保温多挡位功能调节。、是定值电阻,。加热器使用的电源电压恒为220V,加热器快速加热时的功率为2.2kW。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)使用快速加热挡工作1小时消耗的电能;
(3)使用保温挡工作时,电路的总功率。
11.图甲为某无人机内发动机限速的简化电路,当飞行速度达到时,衔铁B刚好被吸下,油门C的喷油量减小,无人机速度不再增大。已知电源电压为12V,定值电阻为,电磁铁线圈电阻不计,图乙为电阻的阻值随飞行速度变化的关系图。
(1)电磁铁下端的极性为___________极;
(2)求当飞行速度达到时,电压表的示数;
(3)求无人机以的速度飞行1min,电阻产生的热量。
12.如图甲所示是有保温、加热功能的暖菜板,简化电路如图乙所示,其中M为风扇,R1和R2均为电热丝,R2=96.8Ω,旋转开关S2可以让暖菜板处于加热挡或保温挡。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清,暖菜板正常工作时。求:
型号
805D
电路总功率
加热
2100W
电压
220V
保温
XX
用途
暖菜、温奶
风扇功率
100W
(1)内置风扇的工作电流是多少?(保留两位小数)
(2)电阻R1的阻值及保温挡的功率。
(3)保温状态下工作5min,电热丝产生的热量是多少?
13.家用电饭煲的“低糖饭”功能越来越受到人们的青睐,其工作过程包含“煮沸—沥汤—蒸熟—保温”四个阶段,其中沥汤阶段靠重力完成,不消耗电能。某电饭煲内部简化电路如图甲所示,R1、R2为加热电阻丝(R1>R2),S为总开关,S1、S2为挡位自动切换开关,正常工作时煮“低糖饭”过程中加热电功率随时间变化关系如图乙所示。求:
(1)蒸熟阶段的电流;
(2)煮沸阶段产生的热量;
(3)电阻丝R1的阻值。
14.小陈在探究水沸腾前后温度变化的特点的实验中,用到如图甲所示的电加热器,它的简化电路如图乙所示。旋转开关分别接通触点1、2,可实现慢速加热、快速加热。已知慢速加热和快速加热的功率分别为、,电源电压恒为,、为定值电阻,水的比热容为。某次实验时,将开关拨到触点2,加热的水,温度从升高到,用时。求:
(1)水吸收的热量;
(2)电加热器此次加热的效率;
(3)电阻的阻值。
15.山西清徐是“中国醋都”,老陈醋酿造对温度控制要求极其严格。如图所示为某醋厂使用的恒温发酵加热器,额定电压为220V,有“高温加热”和“低温保温”两个挡位。其内部有两个定值电阻R1和R2及若干开关和导线,其中R1=40Ω。某次,将质量为4kg,温度为20℃的醋液倒入加热器,用高温挡加热250s,醋液温度升至42℃。已知醋液比热容为,加热器高温挡的电热效率为80%。请你解答下列问题:
(1)加热过程中醋液吸收的热量;
(2)高温加热挡的电功率;
(3)请在虚线框内补全该加热器的简化电路图,并求出R2的阻值。
16.中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶,额定电压为220V,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝,R1=484Ω,R2=121Ω。某次使用过程中,采用低温挡加热已煎好的质量为200g的中药液,加热8 min使其温度从5℃升高到45℃。(忽略加热过程中中药液的蒸发,c液=4.0×103 J/(kg·°C)),求:
(1)高温挡正常工作时电路电流;
(2)采用低温挡加热中药液过程中中药液吸收的热量;
(3)采用低温挡加热中药液过程中的加热效率。
17.图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器的简化电路如图乙所示,、都是发热电阻,孵化器的部分参数如下表所示。(画出对应的等效电路图)
额定电压
额定功率
加热挡
保温挡
(1)孵化器在保温挡正常工作,通过的电流是多少?
(2)的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗的电能是多少?
18.某同学家买了一台电热水器,下表是一些技术参数。装满水后正常工作40min,水温从25℃升到45℃,已知,求:
型号
最大水量
额定电压
额定功率
FED-H40
40kg
220V
2000W
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率。
19.如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜,其内部电路如图乙所示,为温控开关,为门控开关,为石英加热管(阻值不变)。消毒柜的总功率为1250 W,臭氧发生器的功率为150 W。求:
(1)石英加热管的阻值多大?
(2)关闭柜门,门控开关闭合,臭氧发生器工作10 min所消耗的电能多大?
(3)若在货架上放100 kg的不锈钢餐具,将其从26℃加热到70℃,不计热量损失,消毒柜石英加热管需要正常加热工作多长时间?[]
20.能效革命——厨房中的物理:燃气灶的高效能量转换降低了碳排放,对环境可持续发展有积极影响。为了比较燃气炉与电热水壶的加热效率,某实验小组使用燃气炉(图甲)与电热水壶分别将初温为的水加热到沸腾(一个标准大气压下),相关实验数据记录如下表。燃气的热值约为;图乙是电能表的表盘信息。在上述过程下,求解下列问题:
电热水壶
燃气炉
加热时间
2min30s
加热时间
4min
电能表指示灯闪烁次数
40次
消耗燃气
0.007m3
电价
0.67元/kW·h
燃气价格
3.6元/m3
(1)求水加热到沸腾吸收的热量;
(2)燃气放出的热量;
(3)计算并比较电热水壶和燃气炉的效率哪个大
(4)从20世纪初至今,燃气灶的加热效率从30%增加到60%以上。以下做法不能提高加热效率的是____。
A.使用智能燃气灶根据烹饪需求实时调整火力大小
B.优化燃烧室设计,确保燃料与空气的混合更加充分
C.使用热值更小的燃料
D.回收烟气中的热量,用于预热进入燃烧室的空气
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)
(2)
【详解】(1)电热水龙头的功率,工作时间
电热水龙头消耗的电能
(2)不计热量损失,水吸收的热量等于电热水龙头消耗的电能,即
已知水的质量,水升高的温度
已知水的初温,因此热水的末温
2.(1)1.8kg
(2)
(3)84%
【详解】(1)由题意得,水的体积
水的质量
(2)水升高的温度
壶中水吸收的热量
(3)工作时间
电热壶消耗的总电能
电热壶的热效率
3.(1)2A
(2)
(3)480J
【详解】(1)一个旋翼的电动机正常工作时的电流为
(2)四个旋翼的总功率为
所以四个旋翼的电动机正常工作1min消耗的电能
(3)线圈产生的热量为
4.(1)
(2)160Ω
(3)200V
【详解】(1)由题意可知,电暖器在高温挡工作时间
电暖器产生的热量
(2)旋转开关连接bc时,R1、R2串联,电路中的总电阻;旋转开关连接cd时,R1短路,只有R2接入电路;旋转开关连接de时,R2、R3并联。由可知,电源电压不变,电路中的总电阻越大,功率越小。故旋转开关连接bc时,电暖器功率最小,为低温挡;旋转开关连接cd时,电暖器为中温挡;旋转开关连接de时,电暖器为高温挡。电暖器低温挡时,电路中的总电阻
则R1的阻值
(3)电能表的指示灯闪烁100次时,电暖器消耗的电能
电暖器在中温挡工作的时间
电暖器在中温挡工作的功率
旋转开关连接cd时,只有R2接入电路,电暖器为中温挡,此时电暖器的实际电压
5.(1)4
(2)25Ω
(3)43.2J
【详解】(1)由图乙可知,与串联,电流表测电路中的电流。由图丙可知,当测试者成绩为2.31m时,。则两端的电压为
(2)两端的电压为
串联电路电流处处相等,通过的电流为0.2A,则的阻值为
(3)测试仪处于待机状态(无人测试)时,由图丙得,时,,电路总电阻为
此时电路电流
1min内RS产生的热量为
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)、都闭合时,高温挡工作。此时短路,电路中只有,由欧姆定律得,高温挡时电路的电流为
(2)水吸收的热量为
(3)电路消耗的总电能为
7.(1)1100W
(2)
(3)200s
【详解】(1)加热挡的电功率为
(2)养生壶正常工作时,开关置于“1”为加热挡,此时单独工作,则阻值为
开关置于“2”为保温挡,此时、串联,保温挡功率为
、总电阻为
则电阻的阻值为
(3)满壶水的质量为
水吸收的热量为
发热电阻产生的热量为
则消耗的电能为
所以加热的时间为
8.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知,与串联,电流表测电路中的电流,串联电路电流处处相等,故电路中电流
根据欧姆定律得,两端的电压为
(2)根据焦耳定律,电流通过产生的热量为
(3)不计热量损失,产生的热量全部被甲容器中的液体吸收,因此
由题意知液体质量为,温度变化量为
根据吸热公式 ,变形得
9.(1)闭合,电源电压一定时,电路总电阻越小,电功率越大,闭合温控开关时电路总电阻更小,功率更大,因此加热状态温控开关闭合。
(2)
(3),
【详解】(1)由电路图可知:当温控开关闭合时,被短路,电路中只有接入,总电阻更小;电源电压不变,根据公式,总电阻越小,电路总功率越大,电水壶功率较大时为加热状态,因此加热状态时温控开关闭合。
(2)已知额定电压,加热功率,保温功率。
加热状态下只有接入电路,由得的阻值:
保温状态下断开,与串联,电路总电阻:
根据串联电路电阻特点,可得的阻值:
(3)水的体积
由得水的质量:
水升高的温度
根据吸热公式,水吸收的热量:
加热时间,电水壶消耗的电能:
加热效率为:
10.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)开关S接0时,电路断开,为断电状态; S接1时,只有R1接入电路,总电阻小,电源电压不变,由可知功率大,为快速加热挡;S接2时,R1与R2串联,总电阻大,由可知功率小,为保温挡。快速加热挡只有R1工作,由得,定值电阻R1的阻值
(2)快速加热挡工作1小时消耗的电能
(3)保温挡R1、R2串联,总电阻
总功率
11.(1)N/北
(2)7.5V
(3)48J
【详解】(1)由图甲可知,电流从电磁铁上端流入,下端流出;根据安培定则,右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向电磁铁下端,因此电磁铁下端为N极(北极)。
(2)当飞行速度为时,由图乙可得可变电阻阻值, R与串联,电磁铁线圈电阻不计,总电阻为
电路电流
电压表测量定值电阻两端电压,因此电压表示数
(3)当飞行速度为时,由图乙可得可变电阻阻值,电路总电阻
电路电流
飞行时间
电阻产生的热量
12.(1)0.45A
(2)24.2Ω;500W
(3)
【详解】(1)风扇功率P风扇=100W,内置风扇的工作电流是:
(2)根据可知,电源电压一定时,电阻越大,电功率越小;当S2接2、3时,发热电阻R1和R2串联,再与风扇并联,电路中的电阻最大,电功率最小,保温挡;当S2接3、4时,R2被短路,发热电阻R1与风扇并联,电路中的电阻最小,电功率最大,加热挡;电阻R1的电功率为
电阻R1的阻值
保温挡电热丝的功率为
保温挡的电功率为
(3)保温状态下工作5min,电热丝产生的热量是
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据电功率公式 ,可得蒸熟阶段的电流
(2)煮沸阶段产生的热量
(3)因为 ,电源电压 一定,根据 可知, 的电功率 小于 的电功率 ;又因为并联电路总功率等于各支路功率之和,所以煮沸时 、 同时工作,蒸熟时只有 工作,则 的电功率
根据 ,电阻丝 的阻值
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水升高的温度
根据物体吸热公式得,水吸收的热量
(2)由题意可知,开关接触点2时为快速加热挡,功率
根据电能公式,可得电加热器消耗的总电能
根据效率公式可得,电加热器此次加热的效率
(3)开关S接2时,只有R1接入电路,为快速加热,根据电功率推导公式,可得R1的阻值
开关S接1时,R1与R2串联,为慢速加热,总功率
则电路总电阻
根据串联电路电阻规律可得,R2的阻值
15.(1)
(2)
(3),
【详解】(1)醋液吸收的热量
(2)高温加热挡消耗的电能
高温加热挡工作时的电功率
(3)电阻单独工作时的电功率
由于,由可知,高温挡只有电阻单独工作;低温挡是和串联。
故的电阻为
简化电路图如图所示:
16.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由电路图可知,开关接触C、D时,与并联,总电阻最小,总功率最大,为高温挡;开关接触B、C时,只有接入电路,总电阻较大,总功率较小,为低温挡;的功率
的功率
高温挡总功率
电路电流
(2)药液温度变化
吸收的热量
(3)低温挡功率
加热时间
低温挡消耗的总电能
加热效率
17.(1)0.1A
(2)
(3)
【详解】(1)当只闭合开关时,电路中只有电阻接入电路,此时电路中的总电阻较大,根据可知,此时电路的总功率较小,孵化器处于保温挡,故通过的电流
(2)当开关和都闭合时,电阻和并联接入电路,此时电路中的总电阻较小,总功率较大,孵化器处于加热挡;因为并联电路中各支路互不影响,所以消耗的功率仍为 ,电阻消耗的电功率
并联电路中各支路两端电压等于电源电压,即,的阻值
(3)消耗的电能
18.(1)
(2)70%
【详解】(1)水吸收的热量
(2)由表中的数据可知,电热水器的额定功率为2000W,热水器工作40min消耗的电能
该热水器的热效率
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关后,石英加热管与臭氧发生器并联,故两者电压相等且都等于电源电压,即,石英加热管的功率
根据功率公式变形得
(2)工作时间
臭氧发生器的功率为
根据得
(3)计算不锈钢餐具温度变化量
不锈钢餐具吸收的热量
不计热量损失,则加热管消耗的电能
再由得加热时间
20.(1)
(2)
(3)电热水壶加热效率更高
(4)C
【详解】(1)水的质量为
水吸收的热量
(2)消耗燃气放出的热量
(3)电热水壶消耗电能
电热水壶的效率
加热效率为
电热水壶加热效率更高。
(4)A.加热效率是有效利用的热量与总输入能量的比值,实时调整火力,减少多余热量散失,故A可提高加热效率;
B.燃料充分燃烧,减少不完全燃烧损失,故B可提高加热效率;
C.热值是燃料自身性质,换用热值更小的燃料,仅会让相同加热需求需要更多燃料,不会改变能量利用率,故C不能提高加热效率;
D. 回收烟气热量,减少热量散失,故D可提高加热效率。
本题选择不能提高加热效率的,故选C。
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