熱電學(xué)計(jì)算題-（解析版）-2021年全國中考物理真題全解全析匯編（第四期）

2021年全國中考物理真題全解全析匯編（第四期）

專題24熱電學(xué)計(jì)算題

一、第一期匯編試題來源:2021年江蘇連云港、2021年四川樂山、2021年四川瀘州、2021年四川遂寧、

2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金華、2021年浙江麗水、2021年安徽、2021年浙江嘉興、2021

重慶A卷年、2021年重慶B卷等13套試卷。

二、第二期試題來源：2021年浙江溫州、2021年浙江寧波、2021年四川內(nèi)江、2021年四川南昌、2021年

四川成都、2021年甘肅武威、2021年江蘇揚(yáng)州、2021年陜西、2021年山東臨沂、2021年山東泰安、2021

年上海等12套試卷。

三、第三期試題來源：2021年北京、2021年福建、2021年廣東、2021年海南、2021年河北、2021年河南、

2021年吉林、2021年寧夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套

試卷。

四、第四期試題來源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳陽、2021年湖南衡陽、2021

湖北邵陽年、2021年江蘇蘇州、2021年山東濟(jì)寧、2021年山東濰坊、2021年山東棗莊、2021年四川廣安、

2021年四川涼山州、2021年浙江衢州等12套試卷。歡迎各位下載。

1、（2021?江蘇蘇州?T30）小明為寵物保溫箱設(shè)計(jì)了一個(gè)電加熱器，其內(nèi)部電路如圖所示，S為旋轉(zhuǎn)型開

關(guān)，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S,可實(shí)現(xiàn)從低溫到中溫、高溫的轉(zhuǎn)換，保溫箱及加熱器的部分參數(shù)如表所示，求：

（1）保溫箱內(nèi)空氣溫度從10℃升高到32℃需要吸收的熱量;

（2）電加熱器電路中R的阻值：

（3）要完成（1）中的升溫要求，至少需要的加熱時(shí)間。

物理量參數(shù)

加熱器工作電壓220V

中溫檔功率now

低溫檔功率44W

電阻R3440。

加熱效率〃80%

空氣質(zhì)量相1.5kg

保溫箱

3

空氣比熱容CO.8xlOJ/(kg-℃)

2、(2021?山東濟(jì)寧?T23)如圖所示的部分電路中，R為定值電阻、R2滑動(dòng)變阻器，電流表的量程為0~0.6A,

電壓表的量程為O~3V。電源電壓恒定，若將人6分別接在電源兩端，電流表的示數(shù)為0.4A,電壓表的示

數(shù)為3V。

(1)只將氏c分別接在電源兩端，當(dāng)滑片滑至中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為O.3A,求尺的最大阻值；

(2)只將“、c分別接在電源兩端，當(dāng)滑片滑至最右端時(shí)，求電路的總功率；

(3)將人接在電源一端，a、c連接后接在電源的另一端，讓滑片P由最右端逐漸向左滑動(dòng)，求此允許接入

電路的最小阻值。

3、(2021?山東濰坊?T25)某電動(dòng)三輪車坐墊加熱裝置的簡(jiǎn)化電路如圖所示，電路中幾、R］、尺2均為發(fā)

熱電阻，已知，4=3C,&=9。，僅閉合Si時(shí)，加熱功率［=24W；僅閉合S2時(shí)，加熱功率￡=12W,

求：

(1)電源電壓U及4的電阻值；

(2)該裝置的最大加熱功率。

4、(2021?山東濰坊?T23)某同學(xué)估算煤氣灶燒水時(shí)的效率，他在燒水壺中裝入V=2.5L水，燒水前的水

為20℃,將水加熱至100℃,立即關(guān)閉煤氣，燒水前、后燃?xì)獗淼氖緮?shù)變化“△V=0.105m3”，該同學(xué)查

得煤氣的熱值q=4xl()7j/m3,水的密度/=i.0xl()3kg/m3,水的比熱容為42xl()3j/(kg.?,求：

(1)水吸收的熱量；

(2)燃?xì)庠顭省?/p>

5、(2021?山東棗莊?T24)康康家里有一臺(tái)電火鍋，部分技術(shù)參數(shù)如下表，圖甲是其內(nèi)部電路的工作原理

簡(jiǎn)圖，k、R2均為阻值不變的加熱電阻，通過開關(guān)S、S］、S?的通斷可實(shí)現(xiàn)三個(gè)擋位功能的切換，其中S?

是能分別與人兩擲點(diǎn)相連的單刀雙擲開關(guān)。

額定電壓220V

高溫?fù)鮅100W

低溫?fù)?80W

保溫?fù)鮔XXW

（1）電火鍋正常工作時(shí)，鍋內(nèi)水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。若用高溫?fù)醢奄|(zhì)量為4kg、初溫為50℃的

水加熱到60℃,求此過程中水吸收的熱量和電火鍋的熱效率；

（2）若改用低溫?fù)踅o（1）問中的水加熱，請(qǐng)比較使用高溫?fù)踹€是低溫?fù)醺?jié)能；

（3）求電火鍋正常工作時(shí)保溫?fù)醯碾姽β省?/p>

6、（2021?四川廣安?T28）在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中

國戰(zhàn)法”重要組成部分。如圖甲所示為小藝同學(xué)家的電中藥壺，有“猛火”和“文火”兩個(gè)檔位，工作電

路簡(jiǎn)化為圖乙所示，其中S'為檔位開關(guān)，與、%為定值電阻，A、B為阻值可忽略不計(jì)的指示燈。當(dāng)電中

藥壺處于猛火檔時(shí)，紅燈亮；處于文火檔時(shí)，綠燈亮。已知電中藥壺額定電壓為220V,猛火檔的額定功率

為2420W,&=180。。

（1）判斷A燈是紅燈還是綠燈；

（2）求電中藥壺文火檔的額定功率；

（3）暑假的一天晚上,小藝用電中藥壺幫奶奶熬藥，先用猛火檔加熱6min至沸騰后，再用文火檔慢熬30min,

共消耗電能0.3KWh,由此計(jì)算電中藥壺的實(shí)際電壓。

7、(2021?四川廣安?T26)菜油是人們烹飪時(shí)常用的材料，最適宜的烹飪溫度在150C到180C之間。某

酒店廚師在炸制酥肉時(shí)，將2kg的菜油從20℃加熱到170℃(未沸騰)，求：

(1)菜油吸收的熱量［取%油=2.0xl()3j/(kg.oC)］；

(2)如果這些熱量由天然氣燃燒來提供，則需要完全燃燒多少m3的天然氣(假設(shè)天然氣完全燃燒釋放的

熱量全部被菜油吸收，天然氣的熱值為4.0xl()7j/m3)

8、(2021?四川涼山州?T30)如圖所示電路中，電源電壓保持不變，Ro、R均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻

器。閉合開關(guān)S,改變&的阻值，兩電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)變化關(guān)系如圖所示，當(dāng)滑片P在b端時(shí)電流

表示數(shù)為0.3A。

(1)求R2的最大阻值；

(2)若滑片P置于變阻器的中點(diǎn)位置，&消耗的電功率為L(zhǎng)2W,求電源電壓U和Ro的阻值：

(3)若滑動(dòng)變阻器的滑片P從。端向b端每移動(dòng)1cm阻值改變1Q,設(shè)滑片P從a端移動(dòng)到匕端的距離為

xcm,寫出&消耗的電功率P隨x變化的關(guān)系式。

9、(2021?湖南岳陽?T23)圖甲是某款電熨斗，圖乙是其電路原理圖。電源電壓為220V,%、&為發(fā)熱

體。熨斗兩擋功率分別為100W和500W,通過開關(guān)S實(shí)現(xiàn)溫度控制，S閉合時(shí)為高溫檔。

(i)求K的阻值;

(2)在使用過程中，若電熨斗lOmin消耗電能1.32X105J,請(qǐng)通過計(jì)算說明：在這段時(shí)間內(nèi)電熨斗處于何

種工作狀態(tài)，并求出相應(yīng)狀態(tài)下的工作時(shí)間；

(3)為了適應(yīng)不同室溫和更多衣料，小明對(duì)電路做了改進(jìn)，將R2換成滑動(dòng)變阻器&，如圖丙所示，%、

寵3均為發(fā)熱體。假定電熨斗每秒鐘散失的熱量Q跟電熨斗表面溫度與環(huán)境溫度的溫度差加關(guān)系如圖丁所

示。在一個(gè)20℃的房間，要求電熨斗表面保持220℃不變，應(yīng)將的阻值調(diào)為多大？

T

10、(2021?湖南邵陽?T34)下表是李華同學(xué)家飲水機(jī)的銘牌參數(shù)，學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)后，他好奇飲水機(jī)的工

作原理，請(qǐng)教老師后得到飲水機(jī)的電路原理圖如圖所示。，當(dāng)蓄水箱中裝滿水時(shí)，請(qǐng)你幫他解決如下問題:

額定電壓220V

加熱500W

額定功率

保溫

蓄水箱的容積1L

(1)蓄水箱中水的質(zhì)量是多少？(P=1.0xl()3kg/m3)

（2）如果飲水機(jī)把蓄水箱中的水從75℃加熱到95℃用了210s,求此飲水機(jī)的加熱效率。

（c水=4.2x103J/（kg。。））

（3）銘牌上的保溫功率已模糊不清，已知?=988。，求飲水機(jī)的保溫功率。

11、（2021?湖南衡陽?T27）某興趣小組為檢測(cè)操場(chǎng)上的風(fēng)力等級(jí)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易風(fēng)速儀，其工作原理

如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊與輕質(zhì)彈簧套在滑桿MN上，滑桿上的摩擦力忽略不計(jì)，彈

簧左端固定，右端與滑塊相連。擋風(fēng)板的擋風(fēng)面積為0.2米2,均勻電阻絲長(zhǎng)為30厘米，阻值為15歐，

電源電壓。恒為9伏，保護(hù)電阻&為3歐，電壓表量程0~3伏。彈簧彈力P與彈簧長(zhǎng)度改變量x的關(guān)系如

圖乙所示。無風(fēng)時(shí)，滑片P在A處，有風(fēng)時(shí)，滑塊移動(dòng)，穩(wěn)定后讀出電壓表示數(shù)，計(jì)算并查閱下表數(shù)據(jù)可

知風(fēng)速及風(fēng)級(jí)。

風(fēng)級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)五級(jí)六級(jí)

風(fēng)速V（米/秒）0.3-1.51.6-3.33.4?5.45.5?7.98.0-10.710.8?13.8

風(fēng)壓P（帕）0.055-1.41.6?6.87.2?1818.9?3940?72729-119

（1）無風(fēng)時(shí)，求通過凡的電流；

（2）為保護(hù)電路安全，求出風(fēng)速儀所測(cè)最大風(fēng)力等級(jí)為幾級(jí)；

（3）某日從天氣預(yù)報(bào)得知，第二天風(fēng)力等級(jí)將會(huì)達(dá)到五級(jí)，風(fēng)速v預(yù)計(jì)為10m/s,在原有電路元件和電路

基本連接方式均不變的基礎(chǔ)上，電路將如何改進(jìn)，在圖丙的虛線框內(nèi)將電路補(bǔ)充完整。小組成員還想計(jì)算

出電路改進(jìn)后電壓表的示數(shù)，經(jīng)查閱資料后得知，該擋風(fēng)板所受的風(fēng)壓與風(fēng)速的平方成正比，其關(guān)系式為

p=kv2,（其中k為常量，數(shù)值為0.6）,假設(shè)你為改小組成員，請(qǐng)你計(jì)算出風(fēng)速為10m/s時(shí)，改進(jìn)后的電

路中電壓表的示數(shù)。

擋風(fēng)板—風(fēng)

滑塊-?-）

_=___Pl

［~B產(chǎn)」

甲

12、（2021?湖南衡陽?T25）如圖所示的電路中，電阻飛的阻值為30Q,電阻&的阻值為600,閉合開

關(guān)S,電流表Ai的示數(shù)為0.2A。求：

（1）電源電壓；

（2）電流表A的示數(shù)。

Ri

---------1=1-------0--------

心

13、（2021?湖北宜昌?T27）如圖甲是某品牌智能體重秤，圖乙是它的電路結(jié)構(gòu)圖，Ro為定值電阻，秤盤

下方的電阻R為壓敏電阻，其阻值隨所受壓力大小的變化關(guān)系圖像如圖丙所示。已知電源電壓為6V保持不

變。

（1）當(dāng)秤盤為空時(shí)，R的阻值為；

（2）體重為600N的小勇站在體重秤上時(shí)，電壓表示數(shù)為2.4V,則Ro的阻值是多少？（一）

（3）若小華站在體重秤上，5s內(nèi)完成了稱量體重的過程，這段時(shí)間內(nèi)體重秤消耗的電能是0.45J,則小華

的體重為多少牛？()

14、(2021?湖北宜昌?T26)小明學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，很想知道家中使用的天然氣的熱值是多少？但在

教材的燃料熱值表中沒有查閱到。于是，他在家里將裝有2kg水的水壺放到天然氣灶上去燒，用溫度計(jì)測(cè)

量水從20℃加熱至80℃的過程中，觀察到天然氣表的數(shù)字變化了0.035m3。他通過上網(wǎng)查閱得知天燃?xì)庠?/p>

的效率約為36%,已知水的比熱容c水=4.2X103j/(kg.。。。求：

(1)在這個(gè)過程中水吸收了多少熱量？

(2)請(qǐng)你幫小明算出天然氣的熱值。

15、(2021?湖北恩施?T24)如圖所示電路，電源電壓保持不變，電流表量程0-0.6A,電壓表量程0-15V

燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣，R=18C。(a)當(dāng)開關(guān)S2斷開，S、Si閉合，滑片移到變阻器中點(diǎn)時(shí);燈泡正

常發(fā)光。(b)當(dāng)Si斷開，S、S2閉合，滑片移至最大阻值處時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A。求：

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻多大？

(2)電源電壓多大？

(3)若將R換成R3=9C的定值電阻，閉合開關(guān)S、S2,斷開Si,電路中的電功率變化范圍(結(jié)果保留一位

小數(shù))？

1、【答案】(1)2.64x1(y?J；(2)440Q；(3)150s

【解析】

(1)保溫箱內(nèi)空氣溫度從10C升高到32c需要吸收的熱量為

Q=cmAr=0.8x103J/(kg?℃)x1.5kgx(32℃-10℃)=2.64xl04J

(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)同時(shí)接通2、3接線柱時(shí)，R被短路，則有

4-P忌=%

電加熱器電路中&的阻值為

U2(220V)2

=440Q

now

(3)當(dāng)旋轉(zhuǎn)開關(guān)同時(shí)接通3、4接線柱時(shí)，4、R3并聯(lián)在電源兩端，電阻R3的功率為

(220V)2

=110W

440Q

高溫功率為

4=6+Q=11()W+11()W=220W

根據(jù)公式。=生，?〃可得，要完成（1）中的升溫要求，至少霜要的加熱時(shí)間為

Q2.64x10"J…

-------=------------------=150s

P..ri220Wx80%

答：（1）保溫箱內(nèi)空氣溫度從1OC升高到32℃需要吸收的熱量為2.64X104J；

（2）電加熱器電路中&的阻值為440Q；

（3）要完成（1）中的升溫要求，至少需要的加熱時(shí)間為150s。

2、【答案】(1)20C；(2)O.33W；(3)15Q

【解析】

解：（1）由題意知，電源電壓恒定，若將。、匕分別接在電源兩端，電流表的示數(shù)為0.4A,電壓表的示數(shù)為

3V,電源電壓為3V。電阻R的阻值為

代卜藤=7.5C

只將仇c分別接在電源兩端，當(dāng)滑片滑至中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A,則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為

U3V

凡?=—=--=10。

?I20.3A

則R2的最大阻值為

&=2&I=2X10C=20C

（2）只將a、c分別接在電源兩端，當(dāng)滑片滑至最右端時(shí)，電路中的總電阻為

R=RI+R2=7.5C+20c=27.5。

則電路的總功率為

u2(3V)2

P=——=-^--?0.33W

R27.5Q

(3)將匕接在電源一端，a、c連接后接在電源的另一端，此時(shí)的電路為R1和R2的并聯(lián)電路，電壓表測(cè)量

的是電源電壓，始終為3V,讓滑片P由最右端逐漸向左滑動(dòng)，干路中允許通過的最大電流為0.6A,此時(shí)電

路中的總電阻為

/=廣藤二5Q

根據(jù)并聯(lián)電路電阻的規(guī)律

111

—=-----1-----

R&&

則凡允許接入電路的最小阻值為

R、R總7如5Q75Q

7.5Q-5Q

答：(1)只將氏c分別接在電源兩端，當(dāng)滑片滑至中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A,R2的最大阻值為20Q；

(2)只將a、c分別接在電源兩端，當(dāng)滑片滑至最右端時(shí)，電路的總功率約為O.33W；

(3)將6接在電源一端，a、c連接后接在電源的另一端，讓滑片P由最右端逐漸向左滑動(dòng)，R2允許接入

電路的最小阻值為15Q?

3、【答案】(1)12V；3C；(2)72W

【解析】

(1)由圖可知，僅閉合Si時(shí)，4與Ro串聯(lián)，加熱功率為用與Ro串聯(lián)的總功率，即

Pi="=-2=24W①

R、+3Q+q

僅閉合S2時(shí)，旦與Ro串聯(lián)，加熱功率為&與Ro串聯(lián)的總功率，即

22

UU人

P=-------=--------=12W②

2R,+46c+

聯(lián)立①②解得U=12V,/?o=3Qo

(2)該裝置的最大加熱功率為同時(shí)Si、S2、S3,即以與生并聯(lián)時(shí)的總功率。R與&并聯(lián)時(shí)的總電阻為

&XR,3QX6Q

R產(chǎn)——=--------=2Q

K+&3Q+6Q

則最大加熱功率為

12V

P￡.=—=()=7?W

R井2c

即電路的最大加熱功率為72Wo

答：(1)電源電壓U為12V,&的電阻值為3C；

(2)該裝置的最大加熱功率為72W。

4、【答案】(1)8.4x105J；(2)20%

【解析】

解：(1)水質(zhì)量為

33

ZM=pV=1,0xl0kg/mx25x10-3m3=2.5kg

水吸收的熱量

35

Q=cm(t2-t])=4.2xlOJ/(kg?℃)x2.5kgx(100℃-20℃)=8.4xlOJ

(2)燃?xì)馊紵艧?/p>

Q=^AV=4xl07J/m3x0.105m3=4.2X106J

燃?xì)庠顭?/p>

24x1051

n=XQ~X1OO%=-X1OO%=20%

Q4.2xlO6J

答：(1)水吸收的熱量8.4xl()5j；

(2)燃?xì)庠顭?0%。

5、【答案】⑴1.68xlO5J；84.8%；(2)高溫?fù)醺?jié)能；(3)176W

【解析】

解：(1)水吸收的熱量

3

。畋=cvn(Lr0)=4.2xlOJ/kg?Cx>4<kg℃66℃50.68

由圖可知，用高溫檔將水從50C的水加熱到60℃所需要的時(shí)間a=3min=180s,這個(gè)過程消耗的電能

叱=1KX)Wx180s=1.98xlO5J

電火鍋的熱效率

5

Q吸1.68X10Jnojo。/。0/

n=-=^=--------=0.848=84.8%

3

叱1.98X10J

(2)由圖可知改用低溫?fù)踅o(1)問中的水從50℃的水加熱到60℃所需要的時(shí)間f2=5min=300s,這個(gè)過程

消耗的電能

叱=［必=880Wx300s=2.64xlO'j

叫〈明，所以使用高溫檔更節(jié)能。

(3)分析電路，當(dāng)閉合開關(guān)S、S),開關(guān)S2接近電路中只有用接入電路，電路處于低溫檔，則流過照

的電流

%880W，、

—=--------=4A

U220V

Ri的電阻

_U2_(220V)2

=4=880W=550

當(dāng)閉合開關(guān)S、Si、S2接從電路中品、R2并聯(lián)接入電路，電路處于高溫檔，此時(shí)電路總電流

1100W

=5A

'~~U~220V

流過R2的電流

4=/干-/1=5A-4A=1A

Z?2的電阻

=2200

9L1A

當(dāng)閉合開關(guān)S、S2接。時(shí)，電路中吊、R2串聯(lián)接入電路，電路處于保溫檔，此時(shí)電路總電阻

底=?+鳥=55Q+220Q=275Q

電路保溫功率

U2_(220V)2

=176W

R__275Q

答：(1)水吸收的熱量為L(zhǎng)68X1()5J；電火鍋的熱效率為84.8%；

(2)高溫?fù)醺?jié)能;

(3)電火鍋正常工作時(shí)保溫?fù)醯碾姽β蕿?76W。

6、【答案】(1)紅燈；(2)242W；(3)200V

【解析】

〃2

(1)由尸=—可知，在電壓一定時(shí)，電路中的電阻越小，電功率越大。由電路圖可知，s'接N時(shí)，電路

R

中只有用連入電路中，電阻小，電功率越大，處于猛火檔，A燈亮，由題意可知，A燈是紅燈，S,接M時(shí),

Ri、R?串聯(lián)，電阻大，電功率小，處于文火檔。

(2)R的電阻

電中藥壺文火檔時(shí)電路中的電阻

R電=R]+R2=20Q+180c=200C

電中藥壺文火檔的額定功率

￡i=(220V)l=242W

P文火

R總200c

(3)由題意可知，電中藥壺消耗的電能

[J2TJ21J2TJ2

卬=&火'+心火”+=——x6x60s+———x30x60s=0.3x3.6x106J

R}R總20Q200Q

解得

U實(shí)=220V

答：(1)A燈是紅燈;

(2)電中藥壺文火檔的額定功率是242W；

(3)電中藥壺的實(shí)際電壓是200V。

7、【答案】(1)6x10^；(2)0.015m

【解析】

解：(1)菜油吸收的熱量

Q=cmAt=2.0xl03J/(kg-℃)x2kgx(170℃-20℃)=6xItPJ

(2)天然氣體積

答：⑴菜油吸收的熱量6x1()5J；

(2)天然氣體積().0150?。

8lx

8、【答案】(1)15Q；(2)9V；3C；(3)「=南荷7

【解析】

解：(1)由題意可知，當(dāng)滑片P在6端時(shí)，Ri、/?2和Ro串聯(lián)，R2兩端的電壓

U,=4.5V

由/=巨可得，R2的最大阻值

R

(2)當(dāng)滑片P在。端時(shí)，由乙圖可知加在Ri兩端的電壓

￡/,=8.1V-4.5V=3.6V

則由/=4可得，4的電阻

R

心+黑=3

當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，Ri、々和Ro串聯(lián)，R2消耗的功率P=1.2W,則由P=/2R得

2

p=(ry區(qū)

2

即

,,15

1.2W=(7)2x—Q

2

解得此時(shí)電路中的電流

I=0.4A

由題意得，當(dāng)滑片P在6端時(shí)，電源電壓

即

U=O.3Ax(12C+15Q+/?o)

即

U=8.1V+O.3A/?o①

當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電源電壓

。=/'(4+牛+4)

即

U=0.4Ax(12Q+》C+&)

即

U=7.8V+0.4A②

由①@可得

U=9V

?)=3c

(3)由尸=[//二尸R可得，&消耗的功率

z\2

(u\81%

Pn=-----------?X=-------7

、R1+&+xJ(15+x)-

答：(1)R的最大阻值為15C；

(2)電源電壓為9V,島的阻值為3Q；

81%

(3)R消耗的電功率P隨x變化的關(guān)系式為p=

(15+x)2

9、【答案】(1)96.8Q；(2)在這段時(shí)間內(nèi)電熨斗在低溫檔工作了一段時(shí)間，也在高溫檔工作了一段時(shí)間。

在低溫檔工作時(shí)間為420s,在高溫檔工作的時(shí)間為180s；(3)24.2Q

【解析】

解：(1)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路中只有R1接入電路，電路處于高溫檔，其消耗的功率P,"=500W,的阻

值

U2_(220V)2

=96.8。

~P~~500W

(2)若電熨斗lOmin消耗電能L32xl()5j,則電路功率

3四=220W

t10x60s

1(X)W<22OW<5(X)W,故在這段時(shí)間內(nèi)電熨斗在低溫檔工作了一段時(shí)間，也在高溫檔工作了一段時(shí)間。

假設(shè)在低溫檔工作的時(shí)間為A,則在高溫檔工作的時(shí)間就為600-n,則"&+與(60()—G=W

即

100W^+500W(600—0=1.32x施j

解得a=4205,即低溫檔工作時(shí)間；高溫檔工作時(shí)間

r2=600s-4=600s-420s-180s

(3)電熨斗表面溫度與環(huán)境溫度的溫度差

Az=220℃-20℃=200℃

由圖丁可知，當(dāng)時(shí)，電熨斗每秒鐘散失的熱量。=400J,此時(shí)電熨斗的發(fā)熱功率

口工膽=400W

-4Is

此時(shí)電路總電阻

U2(220V)2

R,,,=——=----------=121Q

總《400W

接入電路的電阻

/?3==121C—96.8C=24.2Q

答：⑴%的阻值為96.8Q；

(2)在這段時(shí)間內(nèi)電熨斗在低溫檔工作了一段時(shí)間，也在高溫檔工作了一段時(shí)間。在低溫檔工作時(shí)間位420s,

在高溫檔工作的時(shí)間為180s；

(3)&的阻值調(diào)為24.2。0

10、【答案】(1)1kg；(2)80%；(3)48.99W

【解析】

解：(1)水的體積

V=lL=lxlO_3m3

蓄水箱中水的質(zhì)量

m=pV=1.0xl03kg/tn3xlx103m3=1kg

(2)飲水機(jī)把蓄水箱中的水從75℃加熱到95℃吸收的熱量

4

Qlti=c水點(diǎn)t—Q=4.2x1()3J/(kg℃)x1kgx(95℃—75℃)=8.4xlOJ

這個(gè)過程消耗的電能

W=%=500Wx210s=1.05x105J

飲水機(jī)的加熱效率

77=4X100%=a4xl04JX100%=80%

W1.05X105J

(3)分析圖可知，閉合開關(guān)S、So,Ri和他并聯(lián)接入電路，電路處于加熱狀態(tài)。當(dāng)只閉合開關(guān)S,電路中

只有片接入電路，電路處于保溫狀態(tài)，此時(shí)電路功率

P保溫=C=(220V)-?48.99W

Ri988Q

答：⑴蓄水箱中水的質(zhì)量為1kg；

(2)飲水機(jī)的加熱效率為80%；

(3)飲水機(jī)的保溫功率為48.99W。

11、【答案】(1)0.5A；(2)四級(jí)；(3)1.5V

【解析】

解：(1)因電壓表接在滑片上且電壓表在電路中相當(dāng)于斷路，所以，電流要流經(jīng)全部電阻絲，在滑片P左

移的過程中，始終是全部電阻絲與電阻Ro串聯(lián)，所以電路的總電阻不變；無論有無風(fēng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入

電路的阻值均為15。，通過人的電流

,U9V…

I=------=---------=0.5A

4+Rp15Q+3。

(2)由圖可知，風(fēng)力越大，電壓表測(cè)量部分電阻越長(zhǎng)，電壓表示數(shù)越大，電壓表最大電壓U,nax=3V：滑

動(dòng)變阻器分到電壓

Up=IRp=0.5AX15。=7.5V

當(dāng)電壓表示數(shù)最大時(shí)，滑片移動(dòng)距離

U3V

=-----x30cm=12cm

L=—―AB

Up7.5V

由圖乙可得，彈簧產(chǎn)生的彈力尸=6N,此時(shí)的風(fēng)壓

命_耳單_6N

=30Pa

p了一丁一OZn?

查表可知，此時(shí)風(fēng)力等級(jí)為四級(jí)。

(3)當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，風(fēng)壓

p=A：v2=0.6x(10m/s)2=6OPa>3OPa

因此會(huì)超過電壓表量程，彈簧彈力

%=4=pS=60Pax0.2m2=12N

由表可得，彈簧形變量為24cm,因此可將電壓表測(cè)量對(duì)象更換為滑片左側(cè)部分的電阻，此時(shí)滑片左側(cè)電阻

30cm-24cm

R=x15Q=3Q

30cm

此時(shí)電壓表示數(shù)

U=^xU=^x9V=1.5V

本R總18。

改裝電路為

此電路只能在風(fēng)力穩(wěn)定時(shí)使用。

答：⑴無風(fēng)時(shí)，求通過R。的電流是0.5A；

(2)為保護(hù)電路安全，求出風(fēng)速儀所測(cè)最大風(fēng)力等級(jí)為四級(jí)；

(3)風(fēng)速為10m/s時(shí)，改進(jìn)后的電路中電壓表的示數(shù)是1.5V。

12、【答案】(1)6V；(2)O.3A

【解析】

(1)由圖知道，R與R并聯(lián)，電流Ai測(cè)島電流/i=0.6A,電流表A測(cè)干路電流/,并聯(lián)電路中總電壓與各

支路電壓相等

U=U2=UI=/IRI=0.2AX30C=6V

(2)電流A的表示數(shù)即干路上的電流

/=/|+V02A+w=O.3A

答：(1)電源電壓為6V；

(2)電流表A的示數(shù)為O.3A。

13、【答案】600Q200Q8OON

【解析】

解：(1)由圖丙可知：當(dāng)秤盤為空時(shí)，R的阻值為600N。

(2)串聯(lián)電路電壓的關(guān)系

壓敏電阻R兩端的電壓

U=U&-Uo=6V24V=3.6V

由圖像可知壓敏電阻的阻值為3OOQ,電路中的電流

U_3.6V

=0.012A

~R300c

Ro的阻值是

U_2.4V

200Q

R。，-0.012A

(3)方法一：由卬后U/f得小華站在體重秤上時(shí)，電路中的電流

A普隈,A

此時(shí)電路中的總電阻值

U6V

=400C