2024年中考物理训练-焦耳定律的综合计算

2024年中考物理专题训练一焦耳定律的综合计算

1.小香家的电热水壶内部电路图如图所示，额定电压为220V。只有R/为加热管（仅

加热管R放出的热量能被水吸收），&为限流电阻。Si是温控开关（也叫防干烧开关），

S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，正常工作时

加热管以两种状态的功率分别为1210W、48.4W。求：

（1）正常加热时R/中的电流为多少A?

（2）电阻&的阻值为多少。？

（3）若电源实际电压为200V,电水壶在保温状态工作，假设水壶内水温保持恒定不变，

2.某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参效如下表

所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为75℃。简化电

路如图所示，Ri,&均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。若电热水器中已装

满质量为40kg、温度为25℃的水。请完成下列问题:［己知水的比热容c=4.2xl03j/（kg/c））

额定电压220V

保温功率605W

慢加热功率1210W

快加热功率

（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量。

（2）开关Si闭合，S2接。，电热水器处于慢加热工作状态，求R/的阻值。

（3）若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温

度，用快加热比用慢加热节约多少秒？（结果保留整数）

。电源。

3.小明同学周末给外婆整理房间时发现，有一双如图所示的烘鞋器左脚已不通电，右

脚还能正常工作。小明同学在220V的家庭电路中只接入烘鞋器的右脚，工作2min观

察到标有“220V,3000imp/kW-h”的家用电能表指示灯闪烁了1次。再拆开检修时发现左

右脚的电阻丝是并联的，左脚的电阻丝已断开，于是他用一根新的电阻丝R/进行替换，

然后在220V家庭电路中只接入烘鞋器的两脚，2min内观察到这个电能表的指示灯闪烁

了11次；求：

（1）只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率；

（2）电阻丝氏的阻值；

（3）为使这套烘鞋器的左右脚的电功率相等，应将左脚替换为阻值为应的另一新电阻

丝，替换后在用电高峰期，此时实际电压为198V时，该套烘鞋器工作100s消耗的总电

能为多少J?

4.小明家的电饭锅如图甲，额定电压为220V,“煮饭”时额定功率为1210W,简化电路

如图乙，Si为温控开关，发热电阻R/和&的阻值不随温度变化，电阻&在“保温”状态

与“煮饭”状态时的功率之比为1：16,求:

65103085

10(60)A220V50Hz

1200imp/kW-h

丙

（1）正常“煮饭”状态，开关S—,Si.（选填“断开”或“闭合”），通过电饭锅的

电流为Ao

（2）电阻R/的阻值为多少欧?

（3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家

电能表（如图丙）指示灯每闪烁4次所用的时间为48s。则上两端的实际电压为多少

伏?

5.如图甲是一种电热加湿器，其内部简化电路如图乙所示，仅有电热丝与为加热电阻,

试卷第2页，共10页

置于装有水的加热仓中，与将水加热到沸腾后变成“白气”喷出，&为分压电阻。通过

旋转开关S可以实现高、低档加热功率之间的转换，部分铭牌信息如图丙所示。现利用

高档功率将加热仓中质量为30g、温度为20℃的水加热到100℃,求：

(1)水吸收的热量；

(2)若加热效率为84%,加热时间为多少秒；

(3)4的阻值大小。[已知水的比热容c=4.2xl()3j/(kg.C)]

额定电压220V

高档加热功率40W

低档加热功率12.1W

6.李阳同学家中的电热饮水机的电路原理图如图(甲)所示，其中用、&是发热管中

的两个发热电阻。这种饮水机有加热和保温两种状态，由温控开关S2自动控制：当瓶

胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当瓶胆内水的温度

降到70℃时，重新进入加热状态。该饮水机的铭牌如图(乙)所示，其中保温功率已

模糊不清，经查证朋=9及。李阳通过观察还发现：当瓶胆内装满水时，饮水机重新进

入加热状态后每次只工作3min就进入保温状态,再间隔17min后又进入加热状态。求：

[c^t=4.2xl03J/(kg-℃)]o

(1)该饮水机的保温功率是多少？

(2)在17min的保温过程中，发热电阻和水一起向环境散失的热量为多少？

(3)该饮水机重新进入加热状态后的60min工作时间内，消耗的电能为多少？

CX型号

YR-6-X

额定

电压

220V-

额定

频率

50Hz

加热

S2&功率

保温500W

功率

瓶胆

容量X

1一ry220Vo-1L

(甲)(乙)

7.某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态，铭牌上的部分参数如下表

所示，其中快加热功率参数模糊不清。它能够把水加热到的最高温度为75℃。简化电

路如下图所示，Ri,&均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。若电热水器中已

装满质量为40kg、温度为25℃的水。请你回答下列问题:[已知水的比热容为c=4.2xl03j/

(kg。］

(1)用该热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量；

(2)开关Si闭合，S2接。，电热水器处于慢加热工作状态，求R/的阻值；

(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温

度，用快加热比用慢加热节约多少秒？

额定电压220V

保温功率500W

慢加热功率1000W

快加热功率

8.2018年10月，华为发布新一代旗舰机mate20pro,如图甲，多项黑科技吸引了全球科

技圈的注意。其中一个亮点就是“华为超级快充技术”，部分具体参数参见如表。

(1)利用超级快充技术，不考虑充电时的电能损耗，需要把这款电池从电量为0%充到

100%,需要的时间是多少。

(2)小明在购买手机后，发现充电时间大概需要80分钟，所以觉得充电过程功率应该不

是保持全程40W。因此他决定利用usb充电电流电压显示计(如图乙)来实时测量充电

过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如下。请你帮助小明求出第3分钟的充电

功率及前20分钟充电消耗的电能。

(3)若充电的数据线的阻值为0.5Q,请求出第20分钟至40分钟这个过程中数据线产生

的热量和此时间段的充电效率。

型号Mate20pro

屏幕尺寸6.39英寸

电池容量57600焦耳(4200毫安时)

超级快充功率40瓦特

试卷第4页，共10页

防水IP68

甲乙

9.小明家中的电热饮水机，其铭牌上的部分参数如表所示。已知电热饮水机的主要元

件是发热电阻R。

型号YSJ—66保温功率44W

额定电压220V水箱容积5L

加热功率1100W频率50Hz

(1)当加热状态时电路中的电阻大小，此时流过电路的电流大小？

(2)将质量为。.4kg、初温为25。。的水在一标准大气压下加热至沸腾，水吸收的热量是多

少？【c水=4.2xl()3j/(kg.oC)】

(3)若饮水机正常工作的加热效率为90%,将水加热至沸腾需要多长时间？(结果保留

整数)

10.如图为某型号电汤锅电路原理图，虚线框内的R、史为两个加热电阻，在电路中可

以实现加热和保温功能。用电器加热电阻R的额定电压为220V。加热时，按下温控开

关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c,

使用电器处于保温状态，此时绿色指示灯亮(绿灯电阻不计)；加热电阻R在加热状态

和保温状态时的功率之比为9：1,红灯标有“12V3W”的字样，用电器工作时两灯均正

常发光。求：

(1)红灯正常发光时的电阻R工

(2)电阻R/的阻值；

(3)当用汤锅处于加热状态时，将4L水温度升高50℃用时14min,设此过程中加热电阻

产生的热量全部被水吸收。求加热电阻R的额定加热功率和加热电阻&的阻值。(已知：

=4.2xl03J/(kg•℃),/?水=1.0xICfkg/m3)

11.有一个节能电炖锅内部电路的简化示意图如图甲所示，电炖锅加热到一定温度时,

会自动进入保温状态，某次电炖锅在220V电压下使用时，通过的电流随时间变化的图

象如图乙所示。求:

(1)求该电炖锅的加热功率；

⑵按图甲求出保温时电路的总电阻；

(3)要提高该电炖锅的加热功率，可以给电阻Ro并联上一个电阻Ri,如图丙所示，当加

热功率提高到1100W时，求电阻Ri的阻值。

12.小明家的电饭锅如图甲，额定电压为220V,“煮饭”时额定功率为1210W,简化电

路如图乙，Si为温控开关，发热电阻®和上的阻值不随温度变化，电阻心在“保温”

状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16,求：

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R1此

65103085

10(60)A220V50Hz

1200imp/(kWh)

甲乙丙

⑴正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？

(2)电阻丛的阻值为多少欧？

(3)某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能

表(如图丙)指示灯每闪烁4次所用的时间为48s。则及两端的实际电压为多少伏？

13.电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化

图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成

水蒸气喷出，增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开,

水由储水箱进入到加热仓中。

工作电压220V

工作频率50Hz

最大运行功率40W

储水箱容量2.4L

尺寸高315mm,底部直径168mm

满水工作时间高气雾量10h,低气雾量24h

(1)当气雾调节器&的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R/的

电阻值；

(2)如果加热仓内冷水的温度为20。。用最大运行功率工作，经过5min36s,水沸腾产生

蒸气，求加热仓中水的体积；［电热丝R/产生的热量全部被水吸收。环境为标准大气压］

(3)当滑片移到最右端时，气雾调节器比的阻值为605Q,加湿器以最低气雾量工作，求

此时电热丝R/的电功率是多少瓦？

14.某生态园设计了模拟日光和自动调温系统，实现照明、保温和加热的功能。其原理

如图所示，电源电压恒为220V,R/和&是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响)，

R2=30O,L是标有“220V160W”的照明灯泡，白天有日光的时候，只开启该系统的保

温功能并连续工作10h,此时R/与&的电功率之比为1：3,晚上温度较低的时候，需

开启加热和照明功能，灯泡正常发光的状态下，系统也需连续工作10h„

(1)R/的电阻？

(2)晚上工作时电路消耗的总功率？

(3)该系统一天内电热丝消耗了多少kW-h的电能？

--------(I<I_I'<»

<------------220V------------>

15.如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图，已

知电阻铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证

安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：

火线q&$

-----------1I——Q-'

零线---&S,

-----------1I—or<--------

rJ地线一1

甲乙

XX牌电暖气

额定电压220V

低温档550W

额定功率中温档

高温档1650W

频率50HZ

(1)在高温档时，电暖气正常工作时的电流为多少？

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(2)R/的电阻为多少？

(3)在用电高峰时，家庭电路中往往电压偏低，使用的电器功率变低，若用电高峰时家庭

电路中实际电压为198V,则中温档的实际功率为多少？

16.某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示。如图是电水壶的电路图，R为加热器,

当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热，当水沸腾后，S会自动断开进

入保温状态，从而实现了自动温度开关控制，若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，

且此时的大气压为1个标准大气压。则

(1)电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？

(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶20℃的水在标准大气压下烧开要

多长时间？(水的比容0=4.2x10^/^.。。