中考物理考點(diǎn)分類復(fù)習(xí)-焦耳定律

2021年中考物理考點(diǎn)分類復(fù)習(xí)一焦耳定律

1.（2021大連模擬）一電加熱器標(biāo)有“220V100W”字樣，測得其電流隨電壓的變化如圖所

示，若把此加熱器接到電壓為110V的電源兩端，則加熱器消耗的電功率（）

A.等于25WB.小于25W

等于100WD.小于100W,大于25W

2.（2021漳州模擬）用電熱絲燒水，當(dāng)電壓為〃時(shí)，t秒內(nèi)可將水燒開，如果電壓降為原

來的一半，則同樣燒開這些水所需的時(shí)間應(yīng)為（）

3.（2021齊齊哈爾模擬）快樂學(xué)習(xí)，輕松考試！請(qǐng)你寫出：焦耳定律的公式是;

液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式是?

4.（2021海南模擬）如圖是小明購買的干鞋器，將其放入鞋內(nèi)，通電后發(fā)熱能起到干燥殺

菌除臭的作用。這是利用電流的效應(yīng)工作的，英國物理學(xué)家最早對(duì)此效應(yīng)做了

定量研究。

5.（2021合肥模擬）小李家的電飯煲銘牌模糊不清，為了測其額定功率，他關(guān)掉家里其它

用電器，讓電飯煲正常工作lmin,觀察發(fā)現(xiàn)家里標(biāo)有3000r/kW?h的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50

轉(zhuǎn)，小李很容易計(jì)算出了電飯煲的額定功率；如果在用電高峰時(shí)，電飯煲兩端的實(shí)際電壓

是額定電壓的90%,則電飯煲工作1小時(shí)消耗的電能是kW-h.（設(shè)電阻絲電阻恒定）

6.（2021珠海模擬）在家庭電路中熱水器單獨(dú)工作3min,如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了100r,

熱水器的實(shí)際功率為W；若不計(jì)能量損失，這段時(shí)間內(nèi)熱水器中50L的水可升

溫七（保留兩位小數(shù)）。由于熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱，從安全用電的角度考慮，

熱水器的電源線比冰箱的要_________些（選填“粗”或“細(xì)”）。［已知P水=1.0Xl（）3kg/m3,

C*=4.2X103J/（kg*t）

7.（2021珠海模擬）（1）如圖甲和圖乙是探究電熱與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn):

①圖甲探究的是電熱與的關(guān)系；圖乙探究的是電熱與的關(guān)系。

②實(shí)驗(yàn)中通過觀察來判斷產(chǎn)生電熱的多少下列實(shí)驗(yàn)中與此物理方法相同的選項(xiàng)

是O

A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系

B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布

C.研究光的傳播時(shí)，引入光線

D.研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素

(2)如圖丙小明要用兩個(gè)相同的燒瓶來探究物質(zhì)的吸熱能力，A、B兩瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量相

等的水和食用油，則要求Ri&根據(jù)實(shí)瞼數(shù)據(jù)繪制的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖丁所

示，由圖可知，食用油的比熱容為J/(kg?9)。[水的比熱容為4.2X103J/(kg?()]

8.(2021常州模擬)小明同學(xué)為了探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了

如圖實(shí)驗(yàn)。

液體質(zhì)量/g初溫/P加熱時(shí)問/,in末溫/P

煤油150201050

水150201035

(1)在裝有相同質(zhì)量煤油的燒瓶中分別接入阻值不同的電阻絲Ri和Rz(R!<R2)O該實(shí)驗(yàn)將

Ri和R2串聯(lián)，目的是控制和通電時(shí)間相同。

(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察的變化來比較導(dǎo)體所產(chǎn)生熱量的多少；為了在較短的時(shí)間內(nèi)

達(dá)到明顯升溫的實(shí)驗(yàn)效果，小明選用煤油做實(shí)驗(yàn)，這是因?yàn)椤?/p>

(3)在通電一定時(shí)間后，乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，由此可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。

(4)實(shí)驗(yàn)過程中小明移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，若Ri=10Q,則Imin內(nèi)電流

通過R所產(chǎn)生的熱量是Jo

(5)小明又利用該裝置探究“水和煤油的吸熱情況”，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如上表。在兩個(gè)燒瓶中分

別接入帶有絕緣漆的電阻絲，裝入質(zhì)量和初溫都相同的水和煤油。裝置中電阻絲的阻值應(yīng)一

(選填“相等”或“不相等”)，實(shí)驗(yàn)中用來反映水和煤油吸收熱量的多少。按照上

表中的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出煤油的比熱容為J/(kg-9)。

9.(2021普洱模擬)我國奪取了脫貧攻堅(jiān)的全面勝利，家庭電器化普及程度越來越高。小

明家電熱飲水機(jī)的簡化電路圖如圖所示，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，R和Rz均為用來加

熱且阻值不變的電熱絲，飲水機(jī)部分參數(shù)如表所示。飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作，將2kg

的水從201加熱至100七用時(shí)7min。[c*=4,2X103J/(kg?D]

額定電壓u/i220

額定功率加熱功率尸，2000

保溫功率尸*%400

容量研2.5

(1)求水吸收的熱量；

(2)求飲水機(jī)的加熱效率;

(3)保溫電熱絲是(選填"RJ'或"&")；求電熱絲&的阻值。

10.（2021長春模擬）如圖為電吹風(fēng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和電路原理圖。其中電熱絲通電后可

以發(fā)熱，電動(dòng)機(jī)通電后可以送風(fēng)，當(dāng)選擇開關(guān)0接在C、D位置時(shí)，電吹風(fēng)處于關(guān)停狀杰。

已知電吹風(fēng)冷風(fēng)檔的額定功率為44W,電吹風(fēng)熱風(fēng)檔的額定功率為484W。額定電壓均為

220Vo當(dāng)電吹風(fēng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，求：

插頭

選擇開關(guān)zTT

插頭

第19題圖

(1)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，電路中的電流是多大?

(2)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電路中每小時(shí)耗電是多少度(1度=lkW?h)?

(3)電吹風(fēng)電熱絲的電阻是多大？

11.(2021合肥模擬)小蕓爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器，小蕓閱讀說明書后知道該

電熱水器的額定功率是4400W。額定電壓是220V,工作電路圖如圖所示(圖中A是給水加

熱的電阻)，小蕓向爸爸指出該電熱水器夏天4400W的額定功率過大，浪費(fèi)電能，冬天4400W

的額定功率過小，不能滿足人對(duì)熱水的需要。兩人交流討論后根據(jù)自家的實(shí)際情況，從節(jié)

約、低碳、環(huán)保的角度，提出了以下選購要求：①該電熱水器額定電壓是220V；②夏天額

定功率是2200W,春、秋兩季額定功率是4400W,冬季額定功率是6600W。求:

R

S

--------------------O220VO-----------O--------------------

(1)如圖所示，該電熱水器正常工作15min,加熱電阻??消耗的電能？

(2)如圖所示，該電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流強(qiáng)度是多大？

(3)請(qǐng)你用兩個(gè)加熱電阻后，兄和兩個(gè)開關(guān)S2設(shè)計(jì)出符合小蕓以上①、②兩個(gè)選購要求

的電熱水器加熱工作電路圖(畫在答題卡的指定位置)，并計(jì)算出加熱電阻吊和兄的阻值各

是多大？

12.(2021普洱模擬)如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R=10C。當(dāng)只閉

合開關(guān),時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；再閉合開關(guān)電流表的示數(shù)變化了0.2A。求:

(1)電源電壓;

(2)定值電阻比的阻值；

(3)開關(guān)&、S2都閉合時(shí)，Imin內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量。

13.(2021珠海模擬)浴室中的平面鏡往往凝結(jié)大量的小水滴，導(dǎo)致成像模糊，而浴室防霧

鏡的背面粘貼有等大的電熱膜，通電后鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，成像清晰。如圖

所示是某型號(hào)的浴室防霧鏡，其相關(guān)數(shù)據(jù)如表:

面積大小100dm2

鏡子質(zhì)量1.2kg

藪定電壓220V

額定功率lW/dm2

(1)在某次洗浴中，浴室溫度為30t,正常工作2min使平面鏡的平均溫度升高到40t,

求電熱膜對(duì)平面鏡的加熱效率。[玻璃的比熱容為0.8義10叮/(kg.1)]

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

率的25%?100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用的需要。求滑動(dòng)變阻器R的最大阻值。

14.(2021大連模擬)如圖甲所示，某款電熱餅鐺，圖乙為其工作原理電路圖，R、R2分別

為上盤和下盤的發(fā)熱電阻，已知R=55Q.某次烙餅加熱和保溫時(shí)的功率隨時(shí)間變化關(guān)系

如圖丙，電熱餅鐺剛開始工作時(shí)，電路中的開關(guān)都閉合，當(dāng)溫度達(dá)到2009時(shí)，Si自動(dòng)斷開，

再保溫2min后，開關(guān)S斷開。求:

(1)該電熱餅鐺正常加熱時(shí)的總電流。

(2)Rz的電阻值。

(3)本次烙餅共消耗的電能。

15.(2021海南模擬)圖1為某電烤箱的銘牌，高溫?fù)躅~定功率模糊不清。如圖2虛線內(nèi)所

示是電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖，R和Rz均為電熱絲，R2=72.6Q.電烤箱開關(guān)接1時(shí)是低溫

擋，接2時(shí)是高溫?fù)?。求?/p>

(1)電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ鱨Omin電流做的功。

(2)R的阻值。

XX排電烤箱

額定電壓220VRi

旋轉(zhuǎn)

2d20V

額定功率局溫檔XXXWL1^AW^

——r\。伊：【

、J1—U

低溫檔400W

圖1

(3)在某用電高峰期，若家庭電路中只有電烤箱在高溫?fù)豕ぷ?，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000imp/(kW

?h)”的電能表的指示燈閃爍81次共用時(shí)2min,求此時(shí)家庭電路兩端的實(shí)際電壓。

16.(2021濱州模擬)聾聾家有一臺(tái)家用電水壺如圖甲，他發(fā)現(xiàn)電水壺有加熱和保溫兩種功

能。如圖乙所示是其內(nèi)部電路的簡圖，Ri、Rz均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加

熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為1000W,保溫功率為44W(c*=4.2Xl()3/(kg

?t),P*=1.0X103kg/m3).求:

旋鈕開關(guān)

(1)保溫狀杰工作時(shí)，電路中的電流是多少？

(2)忽略溫度對(duì)電阻阻值的影響，加熱電阻R的阻值是多少？

(3)把0.5kg的水從40t加熱到1009，水要吸收的熱量是多少？

(4)不計(jì)熱量損失，使用電水壺的加熱擋完成問題(3)中的加熱過程需要多長時(shí)間？

17.(2021常州模擬)某家用電熱水器，其工作模式和相關(guān)參數(shù)如下表所示。圖為電熱水器

的原理圖，包括工作電路和控制電路兩部分，通過電磁繼電器自動(dòng)控制電熱水器實(shí)現(xiàn)加熱

狀態(tài)和保溫狀態(tài)的擋位變換。R。、R為電熱絲，心為滑動(dòng)變阻器，R為熱敏電阻(置于電熱

水器內(nèi))，其阻值隨溫度的升高而減小。紅燈、綠燈是電熱水器工作時(shí)的指示燈，忽略指示

燈對(duì)電路的影響。

(1)分析說明當(dāng)綠燈亮?xí)r，電熱水器處于保溫狀態(tài)還是加熱狀杰？

(2)Ri工作時(shí)的電阻是多大？

(3)該電熱水器處于加熱狀杰時(shí)，工作4.2min,可使1L水的溫度升高409，則該電熱水

器的效率是多少？[C*=4.2X103J/(kg*七的計(jì)算結(jié)果精確到0.1%]

電源220V50HZ

加熱功率800W

保溫功率40W

水容量1.OL

18.(2021常州模擬)當(dāng)空氣濕度比較低時(shí)，很多人家里都會(huì)使用電熱加濕器如圖甲，其工

作原理如圖乙，相關(guān)參數(shù)如表所示。工作時(shí)，電熱加濕器的電熱絲浸沒在加熱倉的水中產(chǎn)

生熱量，使加熱倉中的水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度；當(dāng)加熱倉中的水減少到一

定程度時(shí)，自動(dòng)閥門智能打開，水由儲(chǔ)水箱進(jìn)入加熱倉中。求：

工作電壓220V

工作頻率50Hz

最大運(yùn)行功率40W

偌水箱看量2.4L

氣霧調(diào)節(jié)器最大電阻990Q

(1)當(dāng)電熱加濕器以最大運(yùn)行功率工作時(shí)，電熱絲Ri的阻值為多大？

(2)如果加熱倉內(nèi)冷水的溫度為20七，用最大運(yùn)行功率正常工作，經(jīng)過5min36s恰好使水

沸騰產(chǎn)生水蒸氣，求加熱倉中水的質(zhì)量。(設(shè)電熱絲R產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，當(dāng)?shù)貧鈮?/p>

為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)

(3)電熱加濕器以最低氣霧量工作時(shí)，求氣霧調(diào)節(jié)器消耗的電功率。

19.(2021綿陽模擬)某電熱水器如圖甲所示，有高、低溫兩檔加熱功能，低溫?fù)豕β蕿?/p>

5500W,內(nèi)部等效電路如圖乙所示，k和1?2是兩個(gè)電熱絲?！尽辏核?4.2*106/(1^?七)】

(1)電熱絲R的阻值是多少？

(2)假設(shè)熱水器電熱絲正常工作且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收。如果用高溫?fù)趿茉r(shí)，把初

溫為20T的100L的水加熱至401，用時(shí)為20min,則該熱水器高溫?fù)豕β适嵌嗌伲?/p>

甲乙

2021年中考物理考點(diǎn)分類復(fù)習(xí)一焦耳定律參考答案

1.（2021大連模擬）一電加熱器標(biāo)有“220V100W”字樣，測得其電流隨電壓的變化如圖所

示，若把此加熱器接到電壓為110V的電源兩端，則加熱器消耗的電功率（）

A.等于25WB.小于25W

C.等于100WD.小于100W,大于25W

【答案】Bo

2.（2021漳州模擬）用電熱絲燒水，當(dāng)電壓為少時(shí)，t秒內(nèi)可將水燒開，如果電壓降為原

來的一半，則同樣燒開這些水所需的時(shí)間應(yīng)為（）

A.主B.工C.2tD.4t

42

【答案】D

3.（2021齊齊哈爾模擬）快樂學(xué)習(xí)，輕松考試！請(qǐng)你寫出：焦耳定律的公式是;

液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式是。

【答案】Q=I2Rt；p=pgh?

4.（2021海南模擬）如圖是小明購買的干鞋器，將其放入鞋內(nèi)，通電后發(fā)熱能起到干燥殺

菌除臭的作用。這是利用電流的效應(yīng)工作的，英國物理學(xué)家最早對(duì)此效應(yīng)做了

定量研究。

【答案】熱；焦耳。

5.（2021合肥模擬）小李家的電飯煲銘牌模糊不清，為了測其額定功率，他關(guān)掉家里其它

用電器，讓電飯煲正常工作Imin,觀察發(fā)現(xiàn)家里標(biāo)有3000r/kW?h的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50

轉(zhuǎn)，小李很容易計(jì)算出了電飯煲的額定功率；如果在用電高峰時(shí)，電飯煲兩端的實(shí)際電壓

是額定電壓的90%,則電飯煲工作1小時(shí)消耗的電能是kW-h.（設(shè)電阻絲電阻恒定）

【答案】0.81

6.（2021珠海模擬）在家庭電路中熱水器單獨(dú)工作3min,如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了100r,

熱水器的實(shí)際功率為W；若不計(jì)能量損失，這段時(shí)間內(nèi)熱水器中50L的水可升

溫__________保留兩位小數(shù)）。由于熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱，從安全用電的角度考慮，

熱水器的電源線比冰箱的要_________些（選填“粗”或“細(xì)［已知P*=1.0X103kg/n?,

C*=4.2X103J/（kg?9）

【答案】1000;0.86；粗。

7.（2021珠海模擬）（1）如圖甲和圖乙是探究電熱與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn):

①圖甲探究的是電熱與的關(guān)系；圖乙探究的是電熱與的關(guān)系。

②實(shí)驗(yàn)中通過觀察來判斷產(chǎn)生電熱的多少下列實(shí)驗(yàn)中與此物理方法相同的選項(xiàng)

是.

A.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系

B.用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布

C.研究光的傳播時(shí)，引入光線

D.研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素

(2)如圖丙小明要用兩個(gè)相同的燒瓶來探究物質(zhì)的吸熱能力，A、B兩瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量相

等的水和食用油，則要求RiR根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖丁所

示，由圖可知，食用油的比熱容為J/(kg?七)。[水的比熱容為4.2X103J/(kg?9)]

【答案】(1)①電阻；電流；②U形管中液面的高度差；B；(2)=；2.1X1O3J/(kg*℃)o

8.(2021常州模擬)小明同學(xué)為了探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了

如圖實(shí)驗(yàn)。

液體質(zhì)量/g初溫/P加熱時(shí)間/*in末溫/P

煤油150201050

水150201035

(1)在裝有相同質(zhì)量煤油的燒瓶中分別接入阻值不同的電阻絲Ri和Rz(R|VR2)。該實(shí)驗(yàn)將

Ri和R2串聯(lián)，目的是控制和通電時(shí)間相同。

(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察的變化來比較導(dǎo)體所產(chǎn)生熱量的多少；為了在較短的時(shí)間內(nèi)

達(dá)到明顯升溫的實(shí)驗(yàn)效果，小明選用煤油做實(shí)驗(yàn)，這是因?yàn)?

(3)在通電一定時(shí)間后，乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高的快，由此可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是o

(4)實(shí)驗(yàn)過程中小明移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，若R=10C,則lmin內(nèi)電流

通過R所產(chǎn)生的熱量是J-

(5)小明又利用該裝置探究“水和煤油的吸熱情況”，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如上表。在兩個(gè)燒瓶中分

別接入帶有絕緣漆的電阻絲，裝入質(zhì)量和初溫都相同的水和煤油。裝置中電阻絲的阻值應(yīng)一

(選填“相等”或“不相等”)，實(shí)驗(yàn)中用來反映水和煤油吸收熱量的多少。按照上

表中的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出煤油的比熱容為J/(kg-七)。

【答案】(1)電流；(2)溫度計(jì)示數(shù)；原油的比熱容??；(3)在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，

電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；(4)96；(5)相等；加熱時(shí)間的長短；2.1X10、

9.(2021普洱模擬)我國奪取了脫貧攻堅(jiān)的全面勝利，家庭電器化普及程度越來越高。小

明家電熱飲水機(jī)的簡化電路圖如圖所示，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，R和R2均為用來加

熱且阻值不變的電熱絲，飲水機(jī)部分參數(shù)如表所示。飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作，將2kg

的水從20t加熱至1009用時(shí)7min。[c*=4.2X103J/(kg*9)]

額定電壓u/i220

額定功率加熱功率產(chǎn)，2000

保溫功率尸力400

容量”2.5

(1)求水吸收的熱量;

(2)求飲水機(jī)的加熱效率;

(3)保溫電熱絲是—(選填"RJ'或"比”)；求電熱絲比的阻值。

【答案】解：(1)水吸收的熱量：

Q?t=c*m*(t-to)=4.2X103J/(kg*X2kgX(100七-20七)=6.72X105J；

(2)根據(jù)P=兒知飲水機(jī)正常加熱工作7min消耗的電能：

t

W=P加t加=2000WX7X60s=8.4X105J,

飲水機(jī)的加熱效率:

n=_^.xioo%=6-72X1C*-Jxioo%=8o%；

w8.4X10bJ

(3)由圖可知，當(dāng)只閉合與時(shí)，只有R工作，此時(shí)電路中電阻較大，由p=UI=￥-知電

功率較小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài);

當(dāng)開關(guān)8、S2都閉合時(shí)，電熱絲R|、R2并聯(lián)，此時(shí)電路中電阻較大，由P=UI=吊-知電功

率較大，飲水機(jī)處于加熱狀杰;

電熱絲R2的功率:

P2=P揖-Ps=2000W-400W=1600W,

電熱絲&的阻值:

22

R-U_(220V)

2=30.25。o

P21600V

答：(1)水吸收的熱量為6.72X10$J；

(2)飲水機(jī)的加熱效率為80%；

(3)Ri；電熱絲Rz的阻值為30.25Q。

10.(2021長春模擬)如圖為電吹風(fēng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和電路原理圖。其中電熱絲通電后可

以發(fā)熱，電動(dòng)機(jī)通電后可以送風(fēng)，當(dāng)選擇開關(guān)0接在C、D位置時(shí)，電吹風(fēng)處于關(guān)停狀態(tài)。

已知電吹風(fēng)冷風(fēng)檔的額定功率為44W,電吹風(fēng)熱風(fēng)檔的額定功率為484W。額定電壓均為

220V?當(dāng)電吹風(fēng)處于正常工作狀杰時(shí)，求：

第19題圖

(1)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí)，電路中的電流是多大?

(2)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電路中每小時(shí)耗電是多少度(1度=lkW?h)?

(3)電吹風(fēng)電熱絲的電阻是多大?

【答案】0.2A0.484度110Q

11.(2021合肥模擬)小蕓爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器，小蕓閱讀說明書后知道該

電熱水器的額定功率是4400W。額定電壓是220V,工作電路圖如圖所示(圖中7?是給水加

熱的電阻)，小蕓向爸爸指出該電熱水器夏天4400W的額定功率過大，浪費(fèi)電能，冬天4400W

的額定功率過小，不能滿足人對(duì)熱水的需要。兩人交流討論后根據(jù)自家的實(shí)際情況，從節(jié)

約、低碳、環(huán)保的角度，提出了以下選購要求：①該電熱水器額定電壓是220V；②夏天額

定功率是2200W,春、秋兩季額定功率是4400W,冬季額定功率是6600W。求：

R

S

■O220VO

(1)如圖所示，該電熱水器正常工作15min,加熱電阻月消耗的電能？

(2)如圖所示，該電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流強(qiáng)度是多大?

(3)請(qǐng)你用兩個(gè)加熱電阻吊，尼和兩個(gè)開關(guān)S“S2設(shè)計(jì)出符合小蕓以上①、②兩個(gè)選購要求

的電熱水器加熱工作電路圖(畫在答題卡的指定位置)，并計(jì)算出加熱電阻兄和兄的阻值各

是多大?

【答案】(1)正常工作15min加熱電阻E消耗的電能

W=Pi=4400WX15X60s=3.96X106J

(2)由吾0可得，電熱水器正常工作時(shí)電路的電流強(qiáng)度

P4400W

1=—=-------=20A

U220V

(3)由題意可知，兩加熱電阻并聯(lián)，分別用一個(gè)開關(guān)控制電路，如下圖所示:

2

夏季：只閉合開關(guān)Si時(shí)，電路為兄的簡單電路，總功率K=2200W,由片一U可得

R

U2(220V)2

RF-----=-------=22Q

42200W

春、秋兩季：只閉合開關(guān)心時(shí)，電路為兄的簡單電路，總功率R=4400W,則

U2(220V)2

%一百一4400W=11Q

冬季：同時(shí)閉合開關(guān)Si和S2,總功率

產(chǎn)盡=月+8=2200W+4400W=6600W

12.(2021普洱模擬)如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R=10Q。當(dāng)只閉

合開關(guān)8時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；再閉合開關(guān)Sz,電流表的示數(shù)變化了0.2A。求:

(1)電源電壓;

(2)定值電阻比的阻值;

(3)開關(guān)&、Sz都閉合時(shí)，lmin內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量。

【答案】解：(1)只閉合開關(guān)S“只有定值電阻RI接入電路，電源電壓:

U=LRi=0.6AX10Q=6V；

(2)再閉合開關(guān)S2,定值電阻Ri、R并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，因?yàn)椴⒙?lián)電路各支

路用電器互不影響，通過定值電阻R的電流不變，電流表的示數(shù)變化量就是通過定值電阻

Rz的電流：I2=0.2A,

定值電阻R的阻值:

&二/備=3。。;

(3)開關(guān)&、Sz都閉合時(shí)，Imin內(nèi)電流通過Ri產(chǎn)生的熱量:

Qi=Wi=UIit=6VX0.6AX60s=216Jo

答：(1)電源電壓為6V；

(2)定值電阻比的阻值30。；

(3)開關(guān)8、S2都閉合時(shí)，Imin內(nèi)電流通過R產(chǎn)生的熱量為216J。

13.(2021珠海模擬)浴室中的平面鏡往往凝結(jié)大量的小水滴，導(dǎo)致成像模糊，而浴室防霧

鏡的背面粘貼有等大的電熱膜，通電后鏡面受熱，水蒸氣無法凝結(jié)其上，成像清晰。如圖

所示是某型號(hào)的浴室防霧鏡，其相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

面積大小100dm2

鏡子質(zhì)量1.2kg

額定電壓220V

2

圖1圖2額定功率IW/dm

(1)在某次洗浴中，浴室溫度為30七，正常工作2min使平面鏡的平均溫度升高到40七,

求電熱膜對(duì)平面鏡的加熱效率。[玻璃的比熱容為0.8X106/(kg?1)]

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

率的25%?100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用的需要。求滑動(dòng)變阻器R的最大阻值。

【答案】(1)正常工作2min,平面鏡吸收的熱量：

Q?=cmAt#=0.8X103J/(kg*t)X1.2kgX(40℃-30t)=9.6X103J,

求電熱膜的加熱功率P=P?=lW/dm2xi00dm2=100W,

則正常工作2min,電流產(chǎn)生的熱量：

Q=W=Pt=100WX2X60s=1.2X104J,

加熱效率:

Q吸9AX1O3T

TI=_^-X100%=——多工義100%=80%。

W1.2X104J

(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí)，P?=25%PM=25%X100W=25W,

根據(jù)P=止可得電熱膜的電阻笈=鼻=05吐=484。，

RP額100W

由P=PR可得，1=,氏=、庭匚=-LA,

VRQV484O22

由歐姆定律可得：R總=旦=學(xué)”=968。，

I_L

224A

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知：R=R?-Ro=968Q-4846=484。。

答：(1)求電熱膜對(duì)平面鏡的加熱效率為80%。

(3)滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為484。。

14.(2021大連模擬)如圖甲所示，某款電熱餅鐺，圖乙為其工作原理電路圖，R、旦分別

為上盤和下盤的發(fā)熱電阻，已知Ri=55Q.某次烙餅加熱和保溫時(shí)的功率隨時(shí)間變化關(guān)系

如圖丙，電熱餅鐺剛開始工作時(shí)，電路中的開關(guān)都閉合，當(dāng)溫度達(dá)到2001時(shí)，Si自動(dòng)斷開，

再保溫2min后，開關(guān)S斷開。求：

(1)該電熱餅鐺正常加熱時(shí)的總電流。

(2)Rz的電阻值。

(3)本次烙餅共消耗的電能。

【答案】解:

(1)由圖丙可知，電餅鐺加熱時(shí)的功率P加=1.32kW=1320W,

由P=UI可得，該電餅鐺正常加熱時(shí)的總電流:

I-P加熱_1320W

U220V，

(2)由圖丙可知，電餅鐺保溫時(shí)的功率P保=0.44kW=440W,

由題意可知，開關(guān)S閉合、Si斷開時(shí)，電路為Rz的簡單電路，電餅鐺處于保溫狀態(tài),

由P=UI=￥可得，

R?的電阻：

_U2-(220V)2

Rz=110。；

2P保溫440W

(3)由圖丙可知，本次烙餅加熱的時(shí)間t加=4min=240s,保溫時(shí)間t保=2min=120s,

由p=』_可得，本次烙餅共消耗的電能：

t

5

W=P加t加+P保t保=1320WX240s+440WX120s=3.696X10Jo

答：(1)該電餅鐺正常加熱時(shí)的總電流為6A;

(2)Rz的電阻為110Q；

(3)本次烙餅共消耗的電能為3.696Xl()5j。

15.(2021海南模擬)圖1為某電烤箱的銘牌，高溫?fù)躅~定功率模糊不清。如圖2虛線內(nèi)所

示是電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖，R和比均為電熱絲，R2=72.6Q.電烤箱開關(guān)接1時(shí)是低溫

擋，接2時(shí)是高溫?fù)?。求?/p>

(1)電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ鱨Omin電流做的功。

(2)Ri的阻值。

(3)在某用電高峰期，若家庭電路中只有電烤箱在高溫?fù)豕ぷ鳎l(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000imp/(kW

?h)”的電能表的指示燈閃爍81次共用時(shí)2min,求此時(shí)家庭電路兩端的實(shí)際電壓。

【答案】(1)電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ鱨Omin電流做的功為2.4Xl()5j；

(2)Ri的阻值為48.4Q；

(3)此時(shí)家庭電路兩端的實(shí)際電壓為198V。

16.(2021濱州模擬)聾聾家有一臺(tái)家用電水壺如圖甲，他發(fā)現(xiàn)電水壺有加熱和保溫兩種功

能。如圖乙所示是其內(nèi)部電路的簡圖，Ri、&均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加

熱和保溫兩種功能的切換。電水壺加熱功率為1000W,保溫功率為44W(c*=4.2Xl()3/(kg

?℃),P*=1.0X103kg/m3),求:

旋鈕開關(guān)

(1)保溫狀態(tài)工作時(shí)，電路中的電流是多少？

(2)忽略溫度對(duì)電阻阻值的影響，加熱電阻Ri的阻值是多少？

(3)把0.5kg的水從40七加熱到100t,水要吸收的熱量是多少？

(4)不計(jì)熱量損失，使用電水壺的加熱擋完成問題(3)中的加熱過程需要多長時(shí)間？

【答案】(1)已知保溫功率P保溫=44W,由P=UI公式可得，保溫狀態(tài)工作時(shí)，電路中的電

流:

Ua=￡^_=_44L=0.2A；

U220V

(2)在開關(guān)S閉合的條件下，當(dāng)旋鈕開關(guān)接到2時(shí)，電路為R的簡單電路，此時(shí)電路中電

阻小，消耗的功率大，為加熱狀態(tài),

根據(jù)P=?？傻秒娮璞鹊淖柚?

U2(220V)2

R2=一=48.4。,

P熱1000V

當(dāng)旋鈕開關(guān)切換到1時(shí)，兩電阻串聯(lián)，此時(shí)為保溫狀態(tài),

由P=^■可得，電路的總電阻:

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，R的阻值:

Ri=R?-R2=1100i2-48.40=1051.6。。

(3)水壺要吸收的熱量:

Q?=c*mAt=4.2X103J/(kg*XO.5kgX(100t-40t)=1.26X105J；

(4)由于不計(jì)熱量損失，則消耗的電能W=Q=1.26X1O'J；

由P=￡可得，加熱過程需要的時(shí)間:

t

5

t_W_1.26X10J

=126s；

P熱1000W

答：(1)保溫狀態(tài)工作時(shí)，電路中的電流是0.2A；

(2)忽略溫度對(duì)電阻阻值的影響，加熱電阻R的阻值是1051.6Q;

(3)把0.5kg的水從40七加熱到1001，水要吸收的熱量是1.26X10%

(4)不計(jì)熱量損失，使用電水壺的加熱擋完成問題(3)中的加熱過程需要126s時(shí)間。

17.(2021常州模擬)某家用電熱水器，其工作模式和相關(guān)參數(shù)如下表所示。圖為電熱水器

的原理圖，包括工作電路和控制電路兩部分，通過電磁繼電器自動(dòng)控制電熱水器實(shí)現(xiàn)加熱

狀杰和保溫狀杰的擋位變換。R。、R為電熱絲，&為滑動(dòng)變阻器，R為熱敏電阻(置于電熱

水器內(nèi))，其阻值隨溫度的升高而減小。紅燈、綠燈是電熱水器工作時(shí)的指示燈，忽略指示

燈對(duì)電路的影響。

(1)分析說明當(dāng)綠燈亮?xí)r，電熱水器處于保溫狀杰還是加熱狀杰？

(2)Ri工作時(shí)的電阻是多大？

(3)該電熱水器處于加熱狀杰時(shí)，工作4.2min,可使1L水的溫度升高40C,則該電熱水

器的效率是多少？[C*=4.2X103J/(kg?℃),計(jì)算結(jié)果精確到0.1%]

電源220V50HZ

加熱功率800W

保溫功率40W

水容量1.OL

【答案】(1)當(dāng)綠燈亮?xí)r，工作電路中R。和R串聯(lián)，電路的總電阻最大，由P=UI=(可

知，電熱水器的功率最小，處于保溫狀態(tài)；

(2)當(dāng)紅燈亮?xí)r，工作電路為R。的簡單電路，電路的總電阻最小，總功率最大，電熱水器

處于加熱狀態(tài),

[[2

由p=UI=g可得，Ro的阻值:

R尸上=(220V)2=60.5。

P加熱800W

當(dāng)綠燈亮?xí)r，工作電路中R。和R串聯(lián)，電熱水器的功率最小，處于保溫狀態(tài),

此時(shí)電路的總電阻:

_(2209)2

-1210Q,

P保溫40W

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以，R工作時(shí)的電阻:

Ri=R-Ro=121OQ-60.5Q=U49.5Q；

(3)水的體積：V=lL=ldm3=0.001m3,

由p=@可得，水的質(zhì)量：

V

m=P*V=1.0X103kg/m3X0.001m3=lkg,

水吸收的熱量：

Qs=c*mAt=4.2X103J/(kg?()XlkgX409=1.68X10叮,

由P=￡可得，工作4.2min消耗的電能：

t

W=P*?t=800WX4.2X60s=2.016X105J,

該電熱水器的效率:

n=9里xioo%=L68Xi05j*100%SSi833%o

W2.016X105；

答：(1)當(dāng)綠燈亮?xí)r，電熱水器處于保溫狀態(tài)；

(2)Ri工作時(shí)的電阻是H49.5Q；

(3)該電熱水器的效率是83.3%。

18.(2021常州模擬)當(dāng)空氣濕度比較低時(shí)，很多人家里都會(huì)使用電熱加濕器如圖甲，其工

作原理如圖乙，相關(guān)參數(shù)如表所示。工作時(shí)，電熱加濕器的電熱絲浸沒在加熱倉的水中產(chǎn)

生熱量，使加熱倉中的水沸騰變成水蒸氣噴出，增加環(huán)境濕度；當(dāng)加熱倉中的水減少到一

定程度時(shí)，自動(dòng)