人教版中考物理專(zhuān)題：電熱計(jì)算

電熱計(jì)算

1.圖甲為一種新型電飯鍋，圖乙為其簡(jiǎn)化電路，其中Ri和R2均為電熱絲，Si是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，

通過(guò)開(kāi)關(guān)的控制，可實(shí)現(xiàn)智能化地控制食物在不同時(shí)間段的溫度.圖丙為其在工作的30min

內(nèi)功率隨時(shí)間變化的圖象.已知其高溫檔的功率為600W,電阻R1=5R2.

(1)請(qǐng)寫(xiě)出電飯鍋在低溫檔保溫時(shí)兩個(gè)開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài).

(2)求出電飯鍋在這30min內(nèi)產(chǎn)生的熱量.

2.如圖所示是通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖.

已知電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻為1.5Q,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)線(xiàn)圈的電流為2A；重物質(zhì)量為540g,

以10m/s勻速上升.不計(jì)繩重和一切摩擦，g取10N/kg,試求在重物上升20s的過(guò)程中：

(1)電流通過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量；

(2)電動(dòng)機(jī)的工作效率；

(3)電壓表的示數(shù).

3.如圖所示，電源電壓12V,RFIOQ,R3=50Q.

(1)只閉合開(kāi)關(guān)S2，lmin內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量是多少？

(2)只閉合開(kāi)關(guān)S3,%的功率是1.6W,R2的阻值是多少？

(3)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)Si、S2、S3,電流表的示數(shù)是多少？

4.某品牌智能滾筒洗衣機(jī)具有洗凈度高、不傷衣物、可設(shè)定洗滌溫度、方便安全等優(yōu)點(diǎn).其

簡(jiǎn)化等效電路如圖所示，此時(shí)處于空檔位置.閉合開(kāi)關(guān)S,旋鈕繞P轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換，旋

至1檔時(shí)Ri、R2同時(shí)工作，洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài)；旋至2檔時(shí)R2和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，洗衣機(jī)

處于保溫洗滌狀態(tài).％和R2均為電熱絲，其阻值不受溫度影響，Ri=22Q,主要參數(shù)如下表.（c

4i=4.2X103J/（kg?℃））

**牌智能滾筒洗衣機(jī)

額定電壓220V

加熱功率2400W

設(shè)定溫度范圍30℃~90℃

電動(dòng)機(jī)功率240W

防電墻電阻1X106Q

（1）洗衣機(jī)內(nèi)注入10kg的水，在額定電壓下連續(xù)加熱1050秒，水溫由20℃上升到50℃,此

過(guò)程中的加熱效率是多少？

（2）R2阻值是多少？

（3）洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)時(shí)，干路電流是多少？

（4）防電墻技術(shù)的應(yīng)用是洗衣機(jī)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì).防電墻通過(guò)在洗衣機(jī)內(nèi)部形成永久性電阻

保證人的安全.異常漏電情況下，電流依次經(jīng)防電墻和人體流入大地，若人體的最大電阻為1

X105fi,人體的安全電壓不高,于36V,通過(guò)計(jì)算判斷防電墻技術(shù)能否保證人的安全.

5.如圖甲所示，某工廠(chǎng)要研發(fā)一種新型材料，要求對(duì)該材料的承受的撞擊力進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)

試時(shí)將材料樣品（不計(jì)質(zhì)量）平放在壓力傳感器上，閉合開(kāi)關(guān)S,由靜止自由釋放重物，經(jīng)撞

擊后樣品材料仍完好無(wú)損.從重物開(kāi)始下落到撞擊樣品的這個(gè)過(guò)程中，電流表的示數(shù)I隨時(shí)間

t變化的圖象如圖乙所示，壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示.電源電壓=24V,

定值電阻Ro=lOQ.求：

（1）重物未下落前，閉合開(kāi)關(guān)，0.5秒內(nèi)Ro上產(chǎn)生了多少熱量？

（2）在撞擊過(guò)程中，樣品受到的最大撞擊力是多少？

（3）撞擊后，若質(zhì)量為20kg重物剛好靜止在樣品上時(shí)，電流表的讀數(shù)是多大？

6.圖甲為某新型電飯煲，額定電壓為220V.它采用了"聰明火"技術(shù)，智能化地控制不同時(shí)間

段的烹飪溫度，以得到食物最佳的營(yíng)養(yǎng)和口感.圖乙為其電路原理圖，％和R2為電阻不變的

電熱絲，％是自動(dòng)控制開(kāi)關(guān).將電飯煲接入220V電路中，在電飯煲工作的30min內(nèi)，它消耗

的電功率隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示.求：

（1）0~30min,電飯煲產(chǎn)生的總熱量.

（2）S和Si均閉合，電路中的總電流.

（3）電熱絲R2的阻值.

（4）當(dāng)用電高峰期，當(dāng)實(shí)際電壓為200V時(shí)，從開(kāi)始工作到Si第一次自動(dòng)斷開(kāi)，使用該電飯

煲的實(shí)際電功率為多少？（計(jì)算結(jié)果取整數(shù)）

7.橋式起重機(jī)是利用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組工作.已知電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)工作電壓為380V,某次提升

物體時(shí)通過(guò)的電流為5A,動(dòng)滑輪重500N,被提升的物體M重為2500N,卷?yè)P(yáng)機(jī)拉著物體M

以0.5m/s的速度勻速上升15m,不計(jì)鋼絲繩的重、繩與滑輪的摩擦，求：

（1）此滑輪組提升重物的機(jī)械效率是多少？

（2）提升過(guò)程中電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)線(xiàn)圈產(chǎn)生了多少熱量？

（3）該卷?yè)P(yáng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻是多大？

8.小王同學(xué)自制了一只“熱得快"，這只"熱得快”是用一根電阻為48.4Q的電阻絲制成，將它

接在220V的家庭電路里使用.求：

（1）該"熱得快"5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

（2）為了安全.小王同學(xué)將一只工作指示燈與電阻串聯(lián)使用，經(jīng)測(cè)量電阻絲消耗的功率為原

來(lái)功率的81%,求指示燈的電阻.

9.如圖1所示，是某家用電熱水壺內(nèi)部的電路簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖，其中％、R2為阻值相同的電熱絲，

有甲、乙、丙、丁四種不同的連接方式，該電熱水壺加熱有高溫、中溫、低溫三檔，中溫檔的

額定功率為500W,求

圖1圖2

（1）電熱水壺調(diào)至中溫檔正常加熱，將2kg溫度為30℃的水燒開(kāi)（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）需要20min,

水所吸收的熱量及電熱水壺的效率；

（2）電熱水壺高溫檔的額定功率；

（3）若某次電熱水壺用高溫檔加熱O.lh,耗電0.09kW?h,通過(guò)計(jì)算判斷此時(shí)電熱水壺是否正

常工作.

10.如圖所示，燈L標(biāo)有"6V3W"字樣，電源電壓恒為6V,%的電阻是3Q.若燈絲電阻不隨

溫度變化而變化.試求：

（1）燈L的電阻是多少？

（2）閉合Si、S2接b時(shí)，電阻Ri在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）斷開(kāi)Si、S2接a時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是多少？

1L小芳給爺爺網(wǎng)購(gòu)了一臺(tái)電熱足浴器，其銘牌的部分參數(shù)如圖甲所示，足浴器某次正常工作

時(shí)，加熱功率為控制面板上發(fā)光指示燈所對(duì)應(yīng)的功率，控制面板顯示如圖乙所示，求

■定電220V-

額定頻率：50Hz

加熱功率：300500W

單大亦收＞51.

甲

(1)此時(shí)足浴器的工作電流.(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))

(2)足浴器裝入最大容量初溫為25℃的水，將其加熱到控制面板上顯示的溫度時(shí)，水所吸收

的熱量.[C*=4.2X103J/(kg*℃)]

(3)上述加熱過(guò)程用時(shí)15min,該足浴器熱效率.

(4)整個(gè)加熱過(guò)程中，水溫降至40℃時(shí)，足浴器自動(dòng)加熱至45℃,水溫隨時(shí)間變化的圖象如

圖丙所示，當(dāng)水溫第一次加熱至45c時(shí)，小芳開(kāi)始給爺爺足浴1小時(shí)，求這次足浴給水加熱

消耗的電能.

12.如圖甲所示是小夢(mèng)家的養(yǎng)生壺，它有高溫、低溫、保溫三個(gè)功能，如表所示是其部分參數(shù)，

如圖乙所示是它的高溫檔和低溫檔的工作電路圖，其中Ri、R2為定值電阻，Ri=33fi.

額定電壓/V220V

高檔功率/W550W

容量/V3

防干燒功能有

（1）求該養(yǎng)生壺低溫檔時(shí)的電功率是多少？

（2）小夢(mèng)某次煲湯時(shí)，先用高溫檔加熱總質(zhì)量為2kg的水和大米混合物，使其溫度從20c上

升到100℃,然后換低檔加熱，最后保溫，如圖丙所示是工作信息圖象.求該養(yǎng)生壺用高檔加

熱的效率是多少？［水和大米混合物的比熱容C=4.2X1C）3J/（kg?c）］.

13.養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的烹飲容器，采用新型電加熱材料，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)

的水加熱.如圖是某款養(yǎng)生壺及其銘牌，求：

（1）養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻；

（2）若正常工作時(shí)，養(yǎng)生壺加熱效率為91%,將1kg水從20c加熱到85c需要多長(zhǎng)時(shí)間；【c

*=4.2X103J/（kg?℃）］

（3）用電高峰期，家中只有液晶電視機(jī)和養(yǎng)生壺工作時(shí)，養(yǎng)生壺將1kg水從20℃加熱到85℃,

實(shí)際用時(shí)363s,通過(guò)電能表測(cè)得此過(guò)程共耗電3.726X10）此時(shí)養(yǎng)生壺兩端的電壓和通過(guò)液

晶電視機(jī)的電流多大.（設(shè)養(yǎng)生壺的電阻和加熱效率不變）.

型號(hào)CH-M16

額定電壓220V

頻率50Hz

額定功率1000W

容量1.2L

14.如圖所示，一個(gè)用電阻絲繞成的線(xiàn)圈浸沒(méi)在盛油的量熱器中.量熱器為絕熱容器，不會(huì)與

外界發(fā)生熱傳遞.線(xiàn)圈的電阻為Re，Re會(huì)隨溫度變化，其變化規(guī)律可以用公式Re=R。（l+a0）

表示，式中％為0℃時(shí)線(xiàn)圈的電阻、0為線(xiàn)圈溫度、a為電阻的溫度系數(shù).現(xiàn)將線(xiàn)圈兩端接入

電壓恒定的電源，線(xiàn)圈發(fā)熱使油溫緩慢地上升.已知油的初始溫度為0℃,此時(shí)溫度升高的速

率今旦為5.0℃/min；持續(xù)一段時(shí)間后，油溫上升到30C,此時(shí)溫度升高的速率變?yōu)?/p>

At

4.5℃/min.（在溫度變化46很小時(shí)，40的變化要考慮，但可認(rèn)為跳不變.）試求：

（1）若電源電壓為220V,0℃時(shí)線(xiàn)圈的電阻為96.8Q,量熱器中油的比熱容為2X1。3_|/膽?℃,

則量熱器中油的質(zhì)量為多少？

（2）此線(xiàn)圈電阻的溫度系數(shù)a.

:電：

15.如圖1所示為一款雙控溫多功能家用涮烤兩用分體電火鍋，該電火鍋的部分參數(shù)如下表所

示.該鍋可實(shí)現(xiàn)火鍋、燒烤同時(shí)進(jìn)行，也可以分開(kāi)控制.其部分簡(jiǎn)化電路如圖2所示，開(kāi)關(guān)

Si控制中央湯鍋的加熱，S2控制左右兩側(cè)的燒烤盤(pán)，Ri為電加熱絲，Ro在加熱板外側(cè)，為調(diào)溫

電阻.

圖1

額定電壓額定功率

220V燒烤盤(pán)湯鍋

左盤(pán)右盤(pán)加熱保濕

800W400W1100W

（1）分析電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)Si接通，溫控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，湯鍋處于（選填"加熱""保

溫"）狀態(tài)，在實(shí)際使用中，左右兩側(cè)的電熱燒烤盤(pán)可以同時(shí)工作也可以獨(dú)立工作，左右兩側(cè)

的電熱燒烤盤(pán)是（選填"并聯(lián)"或"串聯(lián)"）的.

（2）湯鍋加熱狀態(tài)正常工作時(shí)，通過(guò)％的電流為多少？一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，加熱狀態(tài)時(shí)，將

湯鍋中2kg水由20℃加熱到100℃,用時(shí)14min,求該電熱絲加熱狀態(tài)時(shí)的效率？（保留三位

有效數(shù)字）［（C*=4.2X102J）（kg?℃）］

（3）若Ro的電阻為56Q,則湯鍋保溫檔時(shí)1s消耗的電能是多少？

16.小明家買(mǎi)了一臺(tái)帶有加熱功能的自動(dòng)洗衣機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下表所示，如圖所示是洗衣機(jī)

洗一次衣服的過(guò)程中，洗滌和脫水交替工作的P-t圖象.

銘牌XX

型號(hào)EG8012B29W1

額定電壓220V

洗滌功率220W

脫水功率440W

(1)洗衣機(jī)能夠脫水，是利用了，洗衣機(jī)脫水時(shí)的正常工作電流是多少？

(2)洗衣機(jī)正常洗衣一次，消耗的電能是多少？

(3)在寒冷的冬天，洗滌前需先將水加熱到適宜的溫度，提高洗滌效果.加熱時(shí)電能的80%

轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，若給5kg初溫為10C的水正常加熱lOmin,可使水的溫度升高到30C,求

洗衣機(jī)上安裝的加熱電阻為多少？[c水=4.2X103J/(kg?℃),計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)].

17.某中學(xué)九年級(jí)的幾名學(xué)生在學(xué)習(xí)完電和熱的相關(guān)知識(shí)后，對(duì)家用微波爐的實(shí)際功率和加熱

效率進(jìn)行了研究，如表所示為記錄的相關(guān)內(nèi)容.

主要器材微波爐電能表

相關(guān)資料額定電壓220V220V10(20)A

頻率50Hz50Hz600revs/kW*h

活動(dòng)記錄①質(zhì)量為500g的水，測(cè)得水的初溫為20℃

②關(guān)閉家中其它用電器，只將該微波爐接入電路中，讓其單獨(dú)工作

③用微波爐給水加熱2min后，水的溫度達(dá)到60℃

④測(cè)得電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)在這lmin內(nèi)轉(zhuǎn)了12轉(zhuǎn)

在用微波爐給水加熱的2min內(nèi)，求：

(1)水吸收的熱量.[c水=4.2X1()3〃(kg.℃)]

(2)微波爐的實(shí)際功率.

(3)微波爐的加熱效率.

18.有一款新型智能電熱水壺，有高、中、低三檔，并可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，它的等效電路圖如圖所

示，其中RFR2=88Q,均為電熱絲，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b.

(1)開(kāi)關(guān)Si、S2處于什么狀態(tài)時(shí)，電熱水壺處于低溫檔？

(2)電熱水壺處于中溫檔時(shí)的電流是多大？

(3)用高溫檔加熱時(shí)，電功率是多大？把1kg水從20c加熱到100℃需要多長(zhǎng)時(shí)間？［已知c

*=4.2X103J/(kg.℃),不計(jì)熱量損失，時(shí)間計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)即可］.

ab

19.如圖甲所示是一種常見(jiàn)的電熱水代，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其性能指標(biāo)如下表所示.

專(zhuān)用插頭

熱水袋

、/

圖甲圖乙

額定電額定加熱功指示燈功袋內(nèi)充自動(dòng)斷電溫

壓率率水度

220V500WW0.2W1L65℃

(1)由題意可知，紅色指示燈和發(fā)熱體電阻聯(lián)，且紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的

電阻要(選填"大"或"小")得多；

(2)正常工作時(shí)電阻R的阻值是多少？

(3)若熱水袋內(nèi)水的初溫為15℃時(shí),發(fā)熱體R在額定電壓下工作，電熱水袋的加熱效率是70%,

則加熱多少分鐘指示燈就熄滅了？［c.4.2X103j/(kg?C)】

20.如圖表是從某電熱飲水機(jī)說(shuō)明書(shū)上收集到的信息.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，

S斷開(kāi)時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài).為了測(cè)量它加熱時(shí)的實(shí)際功率，小明斷開(kāi)其它所有用電器,

只將該飲水機(jī)接入家庭電路中，閉合開(kāi)關(guān)S,測(cè)得熱水箱中的水(裝滿(mǎn))從25℃升高到100C,

所用時(shí)間為7.5min,同時(shí)觀(guān)察到家中標(biāo)有“1200r/kW?h”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)120轉(zhuǎn)(r).不

考慮溫度對(duì)阻值的影響；根據(jù)以上信息，求：

熱水箱容量(裝滿(mǎn))1L

額定電壓220V

加熱時(shí)額定功率968W

(1)飲水機(jī)熱水箱中的水從25c升高到100C時(shí)所吸收的熱量[c水=4.2義1。3_|/(kg?℃)].

(2)飲水機(jī)此加熱過(guò)程中的熱效率5=2%X100%).

W

(3)飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電壓.

21.如圖甲所示是某型號(hào)的浴室防霧鏡，其背面粘貼有電熱膜(熱電偶)，使用時(shí)，鏡面受熱,

水蒸氣無(wú)法凝結(jié)其上，便于成像，下表是該防霧鏡的相關(guān)數(shù)據(jù)：

鏡子質(zhì)量1.1kg

額定電壓220V

額定功率HOW

(1)求防霧鏡正常工作時(shí)的電流.

(2)經(jīng)測(cè)試，在-10C環(huán)境下.正常工作400s使平面鏡的平均溫度升高了40C,求電熱膜

紿平面鏡的加熱效率.[玻璃的比熱容為0.75X103J/(kg?℃)]

(3)如圖乙所示，小明給防霧鏡電路連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，能使電熱膜的功率在原功率的

25%?100%之間變化，以滿(mǎn)足不同季節(jié)使用的需要.請(qǐng)求出R的最大阻值.

22.如圖所示是某品牌智能座便器，它集溫水洗凈、按摩、暖圈和夜光等多項(xiàng)功能于一身.下

表為它的部分技術(shù)參數(shù)和相關(guān)信息.

額定電壓220V

安全裝置溫度開(kāi)關(guān)、漏電保護(hù)裝置等

溫水加熱類(lèi)型即熱型

洗凈溫水溫度四檔(32℃-40℃)

功能?chē)姵隽?X105m3/s

（1）當(dāng)智能座便器電路發(fā)生短路時(shí)，家庭電路中的空氣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，起到保護(hù)的作用.空氣開(kāi)

關(guān)要安裝在（選填"火"或"零"）線(xiàn)上.

（2）在該智能座便器的電路中，溫水洗凈功能中的電熱絲與暖風(fēng)干燥功能中的電動(dòng)機(jī)能獨(dú)立

工作，則它們是（選填"串聯(lián)"或"并聯(lián)"）連接的.

（3）即熱型是指在使用溫水洗凈功能時(shí)，要求水溫能在1秒內(nèi)由加熱到32℃.則加熱功

率至少為多少[C*=4.2X103J/（kg?C）、水的密度為L(zhǎng)OXltfkg/n?]

23.容量為5.0L的某品牌電熱水壺如圖甲所示，簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，S是保溫和加熱的自

動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān).其加熱功率為2kW,在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，讓該壺正常工作，將一滿(mǎn)壺初溫為

20℃的水燒開(kāi)用了15min.求：

【水的密度為L(zhǎng)OXhAg/n?；水的比熱容為4.2X103J/（kg?℃）】

（1）水吸收的熱量？

（2）電熱水壺的效率？

參考答案

1.解：(1)由圖示電路圖可知，開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，只有電阻R1接入電路，此時(shí)電路電阻最大，Si

閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，此時(shí)電路中電阻最小.

電源電壓一定，由P=￥可知，斷開(kāi)時(shí)電功率最小，處于保溫狀態(tài)；

(2)題意可知，高溫?fù)蹼姽β剩篜i=600W,

高溫?fù)鯐r(shí)兩電阻并聯(lián)，已知：％=5R2，則：

22

u+u

P力口熱*1區(qū)2網(wǎng)+區(qū)2_5區(qū)2+區(qū)2_6

P保溫Ui區(qū)2R21f

%

P保溫=」一Pm=—X600W=100W,

66

由圖示圖象可知，t加熱=20min=1200s,t保i8=10min=600s,

由Q=W=Pt可得，30min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

Q=P加城t加熱+P保溫t?ffi=600WX1200S+100WX600s=7.8X105J.

2.解:(1)線(xiàn)圈的功率為:PfflB=『R=(2A)2X1.5Q=6W,

電流通過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量：Q=W=PMt=6WX20s=120J；

(2)提升物體的有用功：W#=Ptt?t=54WX20s=1080J；

電動(dòng)機(jī)消耗的電能：W=Pt=60WX20s=1200J,

電動(dòng)機(jī)工作效率：n=3~X100%=l08°J義100%=90%.

W1200.T

(3)電動(dòng)機(jī)做功的功率：P?=-^---^l=2BSh=mgv=0.54kgX10N/kgX10m/s=54W,

ttt

電動(dòng)機(jī)的功率：P=P機(jī)械+P線(xiàn)時(shí)=54W+6W=60W,

由P=UI得電動(dòng)機(jī)兩端的電壓即電壓表的示數(shù)：U=E=@^=3OV；

I2A

3.解：(1)由電路圖可知，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S2,2和R3串聯(lián)，

根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知，總電阻：

R總二Ri+RbtlOQ+SOQrGOQ,

由歐姆定律得，電路中的電流：

,_U_12V=0.2A,

一記一601

時(shí)間t=lmin=60s,

由焦耳定律得，R3產(chǎn)生的熱量:

Q=『R3t

=(0.2A)2X50QX60s

=120J.

(2)由電路圖可知，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S3,%和R2串聯(lián),

由P=『R得，電路中的電流:

由|=1［得，此時(shí)電路的總電阻:

R

根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知，電阻R2的阻值:

R2=R3-Ri=30O-10Q=20Q.

(3)由電路圖可知，當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)Si、S2>S3.

Ri被短路，R2和R3并聯(lián)，電流表測(cè)干路中的電流,

由歐姆定律得，通過(guò)R2的電流：

.U_12V=0.6A,

R2200

通過(guò)R3的電流:

=0.24A,

R350Q

根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可得，干路中的電流:

|1=|2+|3=0,6A+0.24A=0.84A,

即電流表的示數(shù)為0.84A.

4.解：(1)水吸收的熱量：

Q?=c水m水(t-t0)

=4.2XI03J/(kg?℃)XIOkgX(50℃-20℃)

=1.26XI06J,

洗衣機(jī)加熱消耗的電能：

W=Pt=2400WX1050s=2.52X106J,

洗衣機(jī)加熱的效率：

ioo%=L26x106j*100%=50%

W2.52Xl()6j

(2)由電路圖可知，當(dāng)旋鈕旋至1檔時(shí)，電熱絲R1與R2并聯(lián)，洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài),

“2

由P=UI=^一得，電熱絲％的加熱功率:

R

Pi*贊LOOW,

電熱絲R2的加熱功率：

P2=P-Pi=2400W-2200W=200W,

則電熱絲R2的阻值：

2

R2=ui=l220V)

—=2420,

P2200W

(3)洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)時(shí)，電熱絲R2與電動(dòng)機(jī)并聯(lián),

則電熱絲R2和電動(dòng)機(jī)的總功率：

P&=P2+P?=200W+240W=440W,

保溫洗滌的干路電流：

1_P總一的0W

=2A,

一亍-220V

(4)防電墻與人的電阻串聯(lián)，

根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知，電路總電阻:

人656

R=R0+R=1X1OQ+1X10O=l.lX10Q

串聯(lián)電路中的電流：

1O=U=220V^=2X10.4AI

RI.IXIO6^

由歐姆定律得，此時(shí)人體的電壓：

45

UA=I0RA=2X10AX1X1.0Q=20V,

因?yàn)閁人小于36V,所以防電墻技術(shù)能保證人的安全.

5.解：(1)重物未下落前，沒(méi)有撞擊傳感器，傳感器的電阻不變，電路中電流不變，由圖乙可知，此時(shí)電

路中的電流l=0.2A,

22

0.5秒內(nèi)飛上產(chǎn)生的熱量:Q=lR0t=(0.2A)X100X0.5s=0.2J；

(2)由圖丙可知，撞擊力最大時(shí)，電阻最小，電流最大，

又由圖乙可知，最大的電流為lm=1.2A,

根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，

電源電壓：U=lm(%+R),

此時(shí)壓力傳感器的電阻：R=」L-%=且電--10Q=10Q,

。1.2A

由圖丙可知，樣品受到的最大撞擊力：F=600N；

(3)質(zhì)量為20kg重物的重力為：G=mg=20kgX10N/kg=200N,

由圖丙知，當(dāng)樣品受到的撞擊力是200N時(shí)，壓力傳感器電阻為RR，=700,

根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，總電阻Re=R傳+Ro=7OQ+lOQ=8OC,

此時(shí)電路中的電流I總=」!一=上笠=o.3A.

R總80Q

6.解：(1)由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S和Si都閉合時(shí)，電路為％與R2并聯(lián)，電飯煲的功率較大；

只閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)Si時(shí)，電路為％的簡(jiǎn)單電路，電飯煲功率較?。?/p>

由圖乙可知，工作30min中，

功率p1=660W時(shí)的時(shí)間ti=15min=900s,

功率P盤(pán)=880W時(shí)的時(shí)間t2=30min-15min=15min=900s,

由Q=W=Pt可得，0?30min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量：

6

Q=Qi+Q2=W1+W2=Pit1+Pfit2=880WX900s+660WX900s=1.386X10J；

(2)S和Si均閉合，Ri和R2并聯(lián)，由丙可知，P,0=880W,

由p=看得，電路中的總電流：

“0%5

U220V

(3)閉合開(kāi)關(guān)S、斷開(kāi)S1時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，P1=66OW,

開(kāi)關(guān)S和Si都閉合時(shí)，電路為Ri與R2并聯(lián)，所以Rz的功率：

P2=P.e.-Pi=880W-660W=220W

[[2

由p=。一可得，R2的阻值:

R

22

p_U_(220V)

2-=220Q.

P2220W

（4）由P=E—得，電飯煲最大功率時(shí)，電路中的總電阻:

R

p-U2(220V)2

?=55Q,

Pa880W

則該電飯煲的實(shí)際電功率:

p,塔嚅、27W

7.解：（1）這個(gè)過(guò)程中提升物體做的有用功W*Gh=2500NXl5m=3.75X104J,

由圖知，繩子的有效段數(shù)n=3,因不計(jì)鋼絲繩的重、繩與滑輪的摩擦，故作用在繩子自由端的力:

/物+，屋25OON+5OON_]00ON

33

卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的自由端做功：

Ws=Fs=FX3h=1000NX3X15m=4.5X104J,

此滑輪組提升重物的機(jī)械效率：

7X4

n=-^-X100%=-L^.A9JX1OO%=83.3%；

W總4.5X1O4J

（2）卷?yè)P(yáng)機(jī)拉著物體M以0.5m/s的速度勻速上升15m所用的時(shí)間：

t=A=15ir^=3OSi

v0.5m/s

卷?yè)P(yáng)機(jī)消耗的電能：

W也總=Pt=Ult=38OVX5AX30s=5.7X104J,

因?qū)K子自由端做的功W總=4.5X10一,

444

提升過(guò)程中電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量Q=W電總-W,e=5.7X10J-4.5X10J=1.2X10J

（3）根據(jù)焦耳定律Q=rRt,

卷?yè)P(yáng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻：

4

R=Q=1,2X1QJ=16Q

I12t(5A)2X30s

2220V2

8.解：(1)熱得快產(chǎn)生的熱量：Q=W=^-t=^2-X300s=3X105J；

R48.40

(2)熱得快正常工作時(shí)的功率為：P=uL1220V)i

■=1000W,

R48.4Q

則測(cè)量電阻絲消耗的功率為：P'=Px81%=1000WX81%=810W；

根據(jù)P=FR可知，此時(shí)電路中的電流為：

指示燈的電阻為：R后示產(chǎn)R'-R=53.8Q-48.4Q=5.4Q.

9.解：(1)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,則水吸收的熱量：

35

CU=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)X2kgX(100℃-30℃)=5.88X10J,

由P=￡可得，消耗的電能：

t

W=P巾t'=500WX20X60s=6X105J,

電熱水壺的效率：

588X15

r)=^_X100%=-0JX100%=98%；

W6X105J

(2)由題知,Ri、R2為阻值相同的電熱絲，設(shè)R產(chǎn)Rz=R,

甲圖為開(kāi)路，P“，=0,

乙圖中兩電阻串聯(lián)，RK=2R,PL尤?=止，

R乙2R

丙圖中只有電阻Ri工作，RW=R.P,

R丙R

1TJ2[J2[[2

丁圖中兩電阻并聯(lián)，R尸!R,P尸‘二二旦

2RT|RR

由以上可知，丙圖為中溫檔，丁圖為高溫檔，則電熱水壺高溫檔的額定功率:

P島=2P+=2X500W=1000W；

(3)電熱水壺的實(shí)際功率：

P實(shí)=與—=609kW.h=0.9kw=900W<1000W,

t"0.lh

則此時(shí)電熱水壺不是正常工作.

io.解：(1)由p=-^-W燈L的電阻:

U

D_^_(6V)2

一12。.

LP額3W

(2)閉合土、S2接b時(shí)，燈L與電阻心并聯(lián),

根據(jù)并聯(lián)電路中各并聯(lián)支路兩端的電壓相等可知，電阻Ri兩端的電壓:

Ui=U=6V,

通過(guò)電阻汽的電流:

,_U1_6V

1=2A,

Rt3Q

則電阻％在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

Q=I：Rit=(2A)2X3QX60S=720J.

(3)斷開(kāi)Si、S2接a時(shí)，燈L與電阻Ri串聯(lián),

根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知，電路總電阻：

R=RL+R1=12Q+3Q=15Q,

電路中的電流：l=U=-^-=0.4A,

R150

則小燈泡的實(shí)際功率：

P實(shí)=|2&=(0.4A)2X12O=1.92W.

11.解：(1)由圖乙可知，足浴器的功率P=500W,

由P=UI可得，此時(shí)足浴器的工作電流:

①①*23A；

U220V

(2)足浴器裝入最大容量時(shí)水的體積:

V=5L=5dm3=5X10'3m\

由得，水的質(zhì)量：

V

m=pV=1.0X103kg/m3X5X10_3m3=5kg,

則水所吸收的熱量：

35

CU=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg*°C)X5kgX(45℃-25℃)=4.2X10J；

(3)加熱時(shí)間t=15min=900s,

由P=史得，電熱足浴器消耗的電能：

t

W=Pt=500WX900s=4.5X105J,

則該足浴器的熱效率：

2X15

n=￡^-X100%=^-0JX100%?=93.3%；

W4.5X105J

(4)由圖丙可知，lh內(nèi)有3個(gè)時(shí)間間隔不需要加熱，每次不需要加熱的時(shí)間間隔ti=25min-15min=10min,

則lh內(nèi)需要的加熱時(shí)間：

t2=60min-3ti=60min-3X10min=30min=1800s,

這次足浴給水加熱消耗的電能：

W'=Pt2=500WX1800s=9X105J.

12.解：(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、Si閉合時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電路中的總電阻最小，養(yǎng)生壺的功率最大，處

TJ2

于高檔，由P=UI=衛(wèi)一可得，R2的阻值：

lj2_(220V)2

—=88Q；

550W

當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、％斷開(kāi)時(shí)，%與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，養(yǎng)生壺的功率最小，處于低檔,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

該養(yǎng)生壺低檔時(shí)的電功率:

U2_(220V)2

-=400W；

R1+R233^+88O

(2)水和大米混合物吸收的熱量：

35

Q?=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)X2.kgX(100℃-20℃)=6.72X10J；

由圖丁可知，高溫檔的加熱時(shí)間ta=25min=1500s,

由P=W可得，消耗的電能：

t

5

W=P,fst,9,=550WX1500s=8.25X10J,

該養(yǎng)生壺用高檔加熱的效率：

n=_S^_x100%=^-7—x—5^Lx100%^81.5%.

W8.25X1O5J

TJ2

13.解：(1)由P二U-可得，養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻:

R

U2(220V)2

R=j=48.4C.

P1000W

(2)水吸收的熱量：

35

Qa5=cmAt=4.2X10J/(kg?℃)XlkgX(85℃-20℃)=2.73X10J,

由r)=9畛可得，養(yǎng)生壺消耗的電能：

W

w-x.

由P=W可得，養(yǎng)生壺工作時(shí)間:

t

_￡_3XlQ5J

t■=300s；

~~P~1000W

（3）在用電高峰時(shí)，養(yǎng)生壺仍然將1kg水從20℃加熱到85C,且加熱效率不變，所以養(yǎng)生壺消耗的電能

不變，仍然為3X10s）,

則養(yǎng)生壺的實(shí)際功率：

處?3iw-826W,

t實(shí)363s121

TJ2

養(yǎng)生壺的電阻不變，由可得實(shí)際電壓：

R

U旃/萩=招%>48.4Q=200V,

此過(guò)程共耗電3.726X10%則電路的總功率:

P&M嗤戶(hù)一

因?yàn)镻總二P實(shí)+P液晶，

所以液晶電視機(jī)的實(shí)際功率:

P液晶二P總-P實(shí)=1026W-826W=200W,

由P=UI可得，通過(guò)液晶電視機(jī)的電流：

P液晶-200W.1A

~U^-200V

14.解：(1)量熱器、油、線(xiàn)圈構(gòu)成的系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量等于通過(guò)線(xiàn)圈的電流的電功率，

由cmA8=己-at得，

R0

U2(220V)2

m=np--------s-=--------------------------------泮------------------------------=3kg；

Roc今296.8QX2X103J/(kg-lC)X5.0t!/60s

(2)量熱器、油、線(xiàn)圈構(gòu)成的系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量等于通過(guò)線(xiàn)圈的電流的電功，

設(shè)加在線(xiàn)圈兩端的電壓為U,當(dāng)線(xiàn)圈的電阻為R。時(shí)，電流的功率P0=U：--------------------------------------------①

RO

根據(jù)題意得：v°=kPo------------------------------------------------------②

式中V。為0℃時(shí)系統(tǒng)升溫的速率，k為比例系數(shù)，同理當(dāng)油溫為3OC時(shí)有：P30=止-------------------

R30

--③，

V30=kP30---------------?④

由①②③④得：=l+30a.帶入數(shù)據(jù)解得：a=3.7X10-3K1.

R。v30

15.解：(1)由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)Si接通，溫控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)％被短路，電路為％的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路

電阻較小，由P=q可知，電路電功率較大，湯鍋處于加熱狀態(tài)；

因?yàn)樽笥覂蓚?cè)電熱煎烤盤(pán)既可以同時(shí)使用，也可各自獨(dú)立使用，互不影響，所以左右兩燒烤盤(pán)電熱絲的連

接方式應(yīng)為并聯(lián)；

(2)湯鍋加熱狀態(tài)正常工作時(shí)，電路為飛的簡(jiǎn)單電路，

由P=UI可得，通過(guò)％的電流：

P加熱」100W_5A.

U220V

水吸收的熱量:Q=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)X2kgX(100℃-20℃)=6.72X105J,

由P二W可得，消耗的電能：W=pt=1100WX14X60s=9.24X105J,

t

5

該電熱絲加熱狀態(tài)時(shí)的效率：n=—X100%=^：72X10...JX100%?=72.7%.

w9.24X105；

（3）由■可得Ri的阻值：%=一U：=（220V）=44Q,

RP加熱1100W

湯鍋處于保溫狀態(tài)時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，此時(shí)改與R1串聯(lián)，

_U_220V

此時(shí)電路中的電流:r=2.2A,

-RI+R0%4Q+56Q

則湯鍋保溫檔時(shí)1S消耗的電能：W=UKt=220VX2.2AXls=484J.

16.解：（1）用洗衣機(jī)能把衣服甩干時(shí)，這利用了水的慣性，使水從衣服中脫離出去;

由P=UI可得，洗衣機(jī)在脫水時(shí)的正常工作電流：

,P脫水440W”

U220V

（2）由P=W可得，洗衣機(jī)在額定電壓下累積洗滌12min消耗的電能為:

t

Wst=P洗tst=220WX12X60s=1.584X105J;

洗衣機(jī)在額定電壓下累積脫水4min,.消耗的電能為：

5

W?=PRtIK=440WX4X60S=1.056X10J：

洗衣機(jī)共耗電：

555

W=W洗+WK=1.584X10J+1.056X10J=2.64X10J；

（3）5kg初溫為10℃的水升高到30℃,吸收的熱量：

Q=cmAt=4.2X103J/kg?r）X5kgX（30℃-10℃）=4.2X105J；

又因?yàn)榧訜釙r(shí)電能的80%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，

則w2X105J=5.25X105J；

T\80%

根據(jù)W=-t,可得R=—1=—(22°V)------X6005^550.

RW5.25X10。

17.解：⑴加熱水的質(zhì)量m=500g=0.5kg,則水吸收的熱量：

3

CU=cm(t-t0)=4.2X10J/(kg?℃)X0.5kgX(60℃-20℃)=8.4X10-；

(2)因600revs/kW?h表示電路中每消耗lkW*h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)600r,

所以，lmin內(nèi)轉(zhuǎn)了12轉(zhuǎn)消耗的電能：

W=------———=0.02kW?h=7.2X104J,

600rAW-h

微波爐的實(shí)際功率：

4

P=W=7,2X1QJ=120QW；

t60s

（3）微波爐給水加熱2min消耗的電能：

W'=2W=2X7.2X104J=1.44X105J,

微波爐的加熱效率：

4

r|=5^_X100%=8.4X10JxI。。%心58.33%.

W1.44X105J

答：（1）水吸收的熱量為8.4X10-；

（2）微波爐的實(shí)際功率為1200W；

（3）微波爐的加熱效率58.33%.

18.解：（1）由電路圖知，當(dāng)Si斷開(kāi)，S2接b時(shí)，％、Rz串聯(lián)，電路總電阻最大，電源電壓U一定，由P=

乜一可知，此時(shí)總功率小，電熱水壺處于低溫?fù)酰?/p>

R

（2）由電路圖知，當(dāng)S1閉合，S2接b時(shí)，只有R1連入電路，電路中電阻較大，不是最大，電源電壓U—

定，由可知，此時(shí)總功率較小，電熱水壺處于中溫?fù)酰?/p>

則處于中溫檔時(shí)的電流：1=衛(wèi)-=羽%=2.5A；

%88Q

TJ2—_

（3）當(dāng)當(dāng)Si閉合，S2接a時(shí)，n、R2并聯(lián)，總電阻最小，由P=t可知，總功率最大，電熱水壺處于圖溫

擋,

2七并聯(lián)時(shí)，總電阻：R『標(biāo)黔黔

=440,

高溫檔加熱時(shí)，電路消耗的功率：pu2_（2202vioow；

R并44Q

把1kg水從20℃加熱到100℃吸收的熱量:

Q=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)XlkgX(100℃-20℃)=3.36X10sJ；

不計(jì)熱量損失，W=Q=3.36X105J；

由畔可得‘所需時(shí)間『去嚼就工"a

19.解：(1)紅色指示燈和發(fā)熱體電阻在工作時(shí)互不影響，應(yīng)為并聯(lián)；

由表格數(shù)據(jù)可知，指示燈功率遠(yuǎn)小于額定加熱功率，且指示燈和發(fā)熱體電阻的電壓相等，根據(jù)P二q可知,

R

紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要大得多；

(2)由pJL可得，電阻R的阻值：

R

R哈小皿

(3)根據(jù)p=^可得，熱水袋中的水的質(zhì)量：

m=pV=1.0X103kg/m3X1X103m3=lkg.

溫度從15℃升高到65℃,此過(guò)程中水吸收的熱量：

Q%=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)XlkgX(65℃-15℃)=2.1X102.

由n=軀可得，消耗的電能:

W

5

W^=2,1X1QJ=3><1O5J)

T]