必考点16 电热、焦耳定律与电热器具问题-【对点变式题】2021-2022学年九年级物理上学期期末必考题精准练（人教版）

必考点16电热、焦耳定律与电热器具问题（原卷版）※题型一：电热计算【例题1】（2021·湖南常德市·中考真题）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是（）。A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态；B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态；C．电饭煲处于加热状态时的功率是800W；D．保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能【例题2】（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为，额定功率为。求：（1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的______工作的；（2）小明帮爷爷泡脚前，问是浴盆中加入初温为的水，加热系统的加热电阻正常工作将水加热到，则此加热过程中水吸收的热量是多少______？（水的比热容）（3）加热系统的加热电阻正常工作消耗的电能是多少______？（4）当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际电功率是多少？（忽略温度对电阻的影响）______※题型二：电流热效应【例题3】（2021·黑龙江绥化市·中考真题）一个电热水壶，其铭牌标注了额定电压为220V，额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时，将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，所用时间为250s，则该电热水壶的加热效率是（）。A．75% B．84% C．88% D．95%【例题4】（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，______侧U型管液面高度的变化较大（选填“左”或“右”），如果通过甲容器中电阻丝的电流是，则乙容器中电阻丝在内产生的热量是______。【解题技巧提炼】1.电流热效应内容的考查主要有两个方面：一是焦耳定律的应用及相关计算；二是影响电流热效应的因素。（1）焦耳定律应用问题：利用焦耳定律进行相关计算，出现频率较高的是家用电器的电热计算。（2）影响电流热效应因素的考题常见有选择题和实验探究题。2.知识支撑（1）焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。计算公式：Q=I2Rt（适用于所有电路），对于纯电阻电路可推导出：。（2）利用电功公式，结合热转换效率，求电功转化为热量问题。根据热效率公式，可求出相关问题。※题型三：电热器具问题【例题5】（2021·黑龙江中考真题）如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求:（1）高温挡工作时的功率；（2）电热丝R2的阻值；（3）15min内R1消耗的电能。【例题6】（2021·内蒙古中考真题）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。蛋糕机部分参数表U额=220V额定功率/W中温440高温880（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。【解题技巧提炼】1.电热器具问题主要是铭牌类电器电热计算问题。电器设备的铭牌显示的是电器设备工作状态、工作环境和工作过程，给使用者提供了较为全面的信息。电器设备的铭牌上主要标注的内容有：电器设备的额定值（电压、功率、电流等），工作环境，工作过程和使用注意事项。从铭牌给出的数据可以很好的了解此电器设备在工作过程中有关物理量或可以从铭牌中求出所需要的物理量，这就是题干的主要内容。解答时一定要把铭牌给出的数据看清，弄懂。2.工作条件转换类：是在多档位电器相关计算时，利用给出的铭牌信息，电器设备工作在不同条件下的计算类型。此类题目一般给出了两种或多种形式的电路工作状态，只要考生加以区分并利用相关知识进行计算即可。3.综合计算类：是设备铭牌标注的信息除了电器设备和电学物理量以外，还标注有其他信息，并要求利用所需物理知识进行修改计算的题型。解答此类题目，在读懂题干基础上，必须把电学物理知识与其他相关知识相结合（如热量、效率等），找到这两个物理知识的结合点即可。4.应用公式类：就是利用铭牌给出的数据，结合所学物理公式，直接进行计算。此类题目只要考生能熟练利用物理知识和规律，解答不难。★题型一：电热计算问题1．（2021·广东中考真题）如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装______，B处应安装______（选填“电动机”或“电阻丝”）；（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关______；（3）已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1:R2=_______；（4）电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。2．（2021·广西中考真题）家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，连接处接触电阻较______，电能转化为热的功率较______。3．（2021·湖南长沙市·中考真题）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开。（1）当S1和S2闭合时，电煎药壶处于______挡位；（2）电煎药壶在_______挡位工作时，通过P点的电流更小。★题型二：电流热效应1．（2021·广东中考真题）如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置，实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器______（选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。2．（2021·四川成都市·中考真题）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050，R2=50。开关S接“1”时，电热壶为______档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为______J。3．（2021·江苏中考真题）如图所示，电源电压恒定，R1=12Ω，R2=5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω1.5A”，电流表A1、A2的量程都是0～3A，电压表的量程是0～15V，（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表A2的示数为0.8A时，电压表示数为8V，则电源电压是______V，变阻器接入电路的电阻是______；（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，电流表A1、A2的示数之比是______，1min内R1产生的热量为______J，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是______Ω。4．（2021·四川南充市·中考真题）如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知，。求：型号容量额定电压额定频率加热功率保温功率（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量；（2）本次工作过程共消耗的电能；（3）和的阻值。★题型三：电热器具1．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）某同学家中有一台电热饮水机，铭牌上部分信息如图所示，饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器，只让该饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时60s，电能表参数如图所示，则该饮水机在这段时间内消耗的电能为______J，此时家中的实际电压为______V。XX牌电热饮水机额定电压220V额定功率1210W2．（2021·福建中考真题）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。求：（1）保温档的功率；（2）电阻R2的阻值；（3）电蒸锅的加热效率。3．（2021·北京中考真题）图示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W求∶（1）低温档时通过电路的电流；（2）电热丝R2的阻值。4．（2021·四川眉山市·中考真题）如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压不变，两根电热丝的电阻关系为，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，低温档时的发热功率为。求：（1）和的电阻值；（2）电热器处于高温档时的总功率；（3）如果在高温档下工作产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让、的水，温度升高多少？（水的比热容为）1．（2021·北京中考真题）下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（）。A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶2．（2021·云南中考真题）将规格都是“220V150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（）。A．三个用电器均能将电能全部转化为内能；B．根据可计算出三个用电器的电阻相等；C．三个用电器消耗的电能一样多；D．三个用电器产生的热量相等3．（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A电阻R的电功率为______W，通电10min后R产生的热量为______J。4．（2021·江苏泰州市·中考真题）如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是高温挡和保温挡。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是440W。求：（1）保温挡时电路中的电流；（2）高温挡时的电功率；（3）若该电热锅煲汤时，高温挡工作0.5h，保温挡工作1h，则在此过程中消耗的电能是多少kW·h。5．（2021·山东临沂市·中考真题）某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V，在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求该电热水瓶：（1）此次加热水的效率；（2）电磁泵的额定功率。6．（2021·四川广安市·中考真题）在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中为档位开关，、为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，。（1）判断A灯是红灯还是绿灯；（2）求电中药壶文火档的额定功率；（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火档加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3KW·h，由此计算电中药壶的实际电压。7．（2021·湖南岳阳市·中考真题）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，、为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温档。（1）求的阻值；（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示。在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将的阻值调为多大？8．（2021·湖南邵阳市·中考真题）下表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。，当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：额定电压220V额定功率加热500W保温蓄水箱的容积1L（1）蓄水箱中水的质量是多少？（）（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。（）（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知，求饮水机的保温功率。9．（2021·湖北随州市·中考真题）2021年4月底中国承诺力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，此项目标远远短于发达国家。益众公司积极行动起来开展照明灯具升级换代实验（如图），L是“220V100W”的白炽灯泡，P是“220V10W”的节能灯。实验表明当“开关S1断开、S2闭合”时的照明效果与“S1闭合、S2断开”时相同。公司决定厂房内“1个P灯替代2个L灯”。求：（1）S1闭合、S2断开时电路A处的电流（结果保留小数点后两位）；（2）“S1断开、S2闭合”工作1h比“S1闭合、S2断开”工作1h节省多少J的电能；（3）公司厂房内原有1000个L灯按“决定”替换成500个P灯，若公司每年生产300天，每天工作10h，这些电力均为燃煤发电，所用燃料煤热值为3×107J/kg，发电效率为40%，求益众公司每年因此项改进减少燃煤消耗的质量。10．（2021·甘肃武威市·中考真题）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。（）项目参数电源电压（V）220中温档功率（W）400高温档功率（W）1100容积（L）1（1）开关、处于什么状