中考物理考点分类复习-焦耳定律

2021年中考物理考点分类复习一焦耳定律

1.（2021大连模拟）一电加热器标有“220V100W”字样，测得其电流随电压的变化如图所

示，若把此加热器接到电压为110V的电源两端，则加热器消耗的电功率（）

A.等于25WB.小于25W

等于100WD.小于100W,大于25W

2.（2021漳州模拟）用电热丝烧水，当电压为〃时，t秒内可将水烧开，如果电压降为原

来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为（）

3.（2021齐齐哈尔模拟）快乐学习，轻松考试！请你写出：焦耳定律的公式是;

液体压强的计算公式是»

4.（2021海南模拟）如图是小明购买的干鞋器，将其放入鞋内，通电后发热能起到干燥杀

菌除臭的作用。这是利用电流的效应工作的，英国物理学家最早对此效应做了

定量研究。

5.（2021合肥模拟）小李家的电饭煲铭牌模糊不清，为了测其额定功率，他关掉家里其它

用电器，让电饭煲正常工作lmin,观察发现家里标有3000r/kW・h的电能表转盘转了50

转，小李很容易计算出了电饭煲的额定功率；如果在用电高峰时，电饭煲两端的实际电压

是额定电压的90%,则电饭煲工作1小时消耗的电能是kW-h.（设电阻丝电阻恒定）

6.（2021珠海模拟）在家庭电路中热水器单独工作3min,如图所示的电能表的转盘转了100r,

热水器的实际功率为W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升

温七（保留两位小数）。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，

热水器的电源线比冰箱的要_________些（选填“粗”或“细”）。［已知P水=1.0Xl（）3kg/m3,

C*=4.2X103J/（kg*t）

7.（2021珠海模拟）（1）如图甲和图乙是探究电热与哪些因素有关的实验:

①图甲探究的是电热与的关系；图乙探究的是电热与的关系。

②实验中通过观察来判断产生电热的多少下列实验中与此物理方法相同的选项

是O

A.探究电流与电压、电阻的关系

B.用铁屑显示磁体周围磁场分布

C.研究光的传播时，引入光线

D.研究影响液体蒸发快慢的因素

(2)如图丙小明要用两个相同的烧瓶来探究物质的吸热能力，A、B两瓶内分别装有质量相

等的水和食用油，则要求Ri&根据实睑数据绘制的温度与时间的关系图像如图丁所

示，由图可知，食用油的比热容为J/(kg»9)。[水的比热容为4.2X103J/(kg«()]

8.(2021常州模拟)小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了

如图实验。

液体质量/g初温/P加热时问/,in末温/P

煤油150201050

水150201035

(1)在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝Ri和Rz(R!<R2)O该实验将

Ri和R2串联，目的是控制和通电时间相同。

(2)实验中通过观察的变化来比较导体所产生热量的多少；为了在较短的时间内

达到明显升温的实验效果，小明选用煤油做实验，这是因为。

(3)在通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此可得出实验结论是。

(4)实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若Ri=10Q,则Imin内电流

通过R所产生的热量是Jo

(5)小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如上表。在两个烧瓶中分

别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应一

(选填“相等”或“不相等”)，实验中用来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上

表中的数据，可计算出煤油的比热容为J/(kg-9)。

9.(2021普洱模拟)我国夺取了脱贫攻坚的全面胜利，家庭电器化普及程度越来越高。小

明家电热饮水机的简化电路图如图所示，有加热和保温两种工作状态，R和Rz均为用来加

热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。饮水机在加热状态下正常工作，将2kg

的水从201加热至100七用时7min。[c*=4,2X103J/(kg・D]

额定电压u/i220

额定功率加热功率尸，2000

保温功率尸*%400

容量研2.5

(1)求水吸收的热量；

(2)求饮水机的加热效率;

(3)保温电热丝是(选填"RJ'或"&")；求电热丝&的阻值。

10.（2021长春模拟）如图为电吹风的内部结构示意图和电路原理图。其中电热丝通电后可

以发热，电动机通电后可以送风，当选择开关0接在C、D位置时，电吹风处于关停状杰。

已知电吹风冷风档的额定功率为44W,电吹风热风档的额定功率为484W。额定电压均为

220Vo当电吹风处于正常工作状态时，求：

插头

选择开关zTT

插头

第19题图

(1)电吹风吹冷风时，电路中的电流是多大?

(2)电吹风吹热风时，电路中每小时耗电是多少度(1度=lkW・h)?

(3)电吹风电热丝的电阻是多大？

11.(2021合肥模拟)小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该

电热水器的额定功率是4400W。额定电压是220V,工作电路图如图所示(图中A是给水加

热的电阻)，小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W

的额定功率过小，不能满足人对热水的需要。两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节

约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求：①该电热水器额定电压是220V；②夏天额

定功率是2200W,春、秋两季额定功率是4400W,冬季额定功率是6600W。求:

R

S

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

(1)如图所示，该电热水器正常工作15min,加热电阻??消耗的电能？

(2)如图所示，该电热水器正常工作时，电路中电流强度是多大？

(3)请你用两个加热电阻后，兄和两个开关S2设计出符合小芸以上①、②两个选购要求

的电热水器加热工作电路图(画在答题卡的指定位置)，并计算出加热电阻吊和兄的阻值各

是多大？

12.(2021普洱模拟)如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R=10C。当只闭

合开关,时，电流表的示数为0.6A；再闭合开关电流表的示数变化了0.2A。求:

(1)电源电压;

(2)定值电阻比的阻值；

(3)开关&、S2都闭合时，Imin内电流通过R产生的热量。

13.(2021珠海模拟)浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴，导致成像模糊，而浴室防雾

镜的背面粘贴有等大的电热膜，通电后镜面受热，水蒸气无法凝结其上，成像清晰。如图

所示是某型号的浴室防雾镜，其相关数据如表:

面积大小100dm2

镜子质量1.2kg

薮定电压220V

额定功率lW/dm2

(1)在某次洗浴中，浴室温度为30t,正常工作2min使平面镜的平均温度升高到40t,

求电热膜对平面镜的加热效率。[玻璃的比热容为0.8义10叮/(kg.1)]

(2)如图乙所示，小夏给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,能使电热膜的功率在原功

率的25%〜100%之间变化，以满足不同季节使用的需要。求滑动变阻器R的最大阻值。

14.(2021大连模拟)如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R、R2分别

为上盘和下盘的发热电阻，已知R=55Q.某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系

如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到2009时，Si自动断开，

再保温2min后，开关S断开。求:

(1)该电热饼铛正常加热时的总电流。

(2)Rz的电阻值。

(3)本次烙饼共消耗的电能。

15.(2021海南模拟)图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所

示是电烤箱内部的简化电路图，R和Rz均为电热丝，R2=72.6Q.电烤箱开关接1时是低温

挡，接2时是高温挡。求：

(1)电烤箱在低温挡正常工作lOmin电流做的功。

(2)R的阻值。

XX排电烤箱

额定电压220VRi

旋转

2d20V

额定功率局温档XXXWL1^AW^

——r\。伊：【

、J1—U

低温档400W

图1

(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/(kW

•h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压。

16.(2021滨州模拟)聋聋家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功

能。如图乙所示是其内部电路的简图，Ri、Rz均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加

热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W(c*=4.2Xl()3/(kg

•t),P*=1.0X103kg/m3).求:

旋钮开关

(1)保温状杰工作时，电路中的电流是多少？

(2)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R的阻值是多少？

(3)把0.5kg的水从40t加热到1009，水要吸收的热量是多少？

(4)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(3)中的加热过程需要多长时间？

17.(2021常州模拟)某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器

的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热

状态和保温状态的挡位变换。R。、R为电热丝，心为滑动变阻器，R为热敏电阻(置于电热

水器内)，其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示

灯对电路的影响。

(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状杰？

(2)Ri工作时的电阻是多大？

(3)该电热水器处于加热状杰时，工作4.2min,可使1L水的温度升高409，则该电热水

器的效率是多少？[C*=4.2X103J/(kg*七的计算结果精确到0.1%]

电源220V50HZ

加热功率800W

保温功率40W

水容量1.OL

18.(2021常州模拟)当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器如图甲，其工

作原理如图乙，相关参数如表所示。工作时，电热加湿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，水由储水箱进入加热仓中。求：

工作电压220V

工作频率50Hz

最大运行功率40W

偌水箱看量2.4L

气雾调节器最大电阻990Q

(1)当电热加湿器以最大运行功率工作时，电热丝Ri的阻值为多大？

(2)如果加热仓内冷水的温度为20七，用最大运行功率正常工作，经过5min36s恰好使水

沸腾产生水蒸气，求加热仓中水的质量。(设电热丝R产生的热量全部被水吸收，当地气压

为标准大气压)

(3)电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器消耗的电功率。

19.(2021绵阳模拟)某电热水器如图甲所示，有高、低温两档加热功能，低温挡功率为

5500W,内部等效电路如图乙所示，k和1?2是两个电热丝。【£：水=4.2*106/(1^・七)】

(1)电热丝R的阻值是多少？

(2)假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收。如果用高温挡淋浴时，把初

温为20T的100L的水加热至401，用时为20min,则该热水器高温挡功率是多少？

甲乙

2021年中考物理考点分类复习一焦耳定律参考答案

1.（2021大连模拟）一电加热器标有“220V100W”字样，测得其电流随电压的变化如图所

示，若把此加热器接到电压为110V的电源两端，则加热器消耗的电功率（）

A.等于25WB.小于25W

C.等于100WD.小于100W,大于25W

【答案】Bo

2.（2021漳州模拟）用电热丝烧水，当电压为少时，t秒内可将水烧开，如果电压降为原

来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为（）

A.主B.工C.2tD.4t

42

【答案】D

3.（2021齐齐哈尔模拟）快乐学习，轻松考试！请你写出：焦耳定律的公式是;

液体压强的计算公式是。

【答案】Q=I2Rt；p=pgh»

4.（2021海南模拟）如图是小明购买的干鞋器，将其放入鞋内，通电后发热能起到干燥杀

菌除臭的作用。这是利用电流的效应工作的，英国物理学家最早对此效应做了

定量研究。

【答案】热；焦耳。

5.（2021合肥模拟）小李家的电饭煲铭牌模糊不清，为了测其额定功率，他关掉家里其它

用电器，让电饭煲正常工作Imin,观察发现家里标有3000r/kW・h的电能表转盘转了50

转，小李很容易计算出了电饭煲的额定功率；如果在用电高峰时，电饭煲两端的实际电压

是额定电压的90%,则电饭煲工作1小时消耗的电能是kW-h.（设电阻丝电阻恒定）

【答案】0.81

6.（2021珠海模拟）在家庭电路中热水器单独工作3min,如图所示的电能表的转盘转了100r,

热水器的实际功率为W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升

温__________保留两位小数）。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，

热水器的电源线比冰箱的要_________些（选填“粗”或“细［已知P*=1.0X103kg/n?,

C*=4.2X103J/（kg•9）

【答案】1000;0.86；粗。

7.（2021珠海模拟）（1）如图甲和图乙是探究电热与哪些因素有关的实验:

①图甲探究的是电热与的关系；图乙探究的是电热与的关系。

②实验中通过观察来判断产生电热的多少下列实验中与此物理方法相同的选项

是.

A.探究电流与电压、电阻的关系

B.用铁屑显示磁体周围磁场分布

C.研究光的传播时，引入光线

D.研究影响液体蒸发快慢的因素

(2)如图丙小明要用两个相同的烧瓶来探究物质的吸热能力，A、B两瓶内分别装有质量相

等的水和食用油，则要求RiR根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图丁所

示，由图可知，食用油的比热容为J/(kg•七)。[水的比热容为4.2X103J/(kg«9)]

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

8.(2021常州模拟)小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了

如图实验。

液体质量/g初温/P加热时间/*in末温/P

煤油150201050

水150201035

(1)在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝Ri和Rz(R|VR2)。该实验将

Ri和R2串联，目的是控制和通电时间相同。

(2)实验中通过观察的变化来比较导体所产生热量的多少；为了在较短的时间内

达到明显升温的实验效果，小明选用煤油做实验，这是因为»

(3)在通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此可得出实验结论是o

(4)实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若R=10C,则lmin内电流

通过R所产生的热量是J-

(5)小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如上表。在两个烧瓶中分

别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应一

(选填“相等”或“不相等”)，实验中用来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上

表中的数据，可计算出煤油的比热容为J/(kg-七)。

【答案】(1)电流；(2)温度计示数；原油的比热容小；(3)在电流和通电时间相同时，

电阻越大，产生的热量越多；(4)96；(5)相等；加热时间的长短；2.1X10、

9.(2021普洱模拟)我国夺取了脱贫攻坚的全面胜利，家庭电器化普及程度越来越高。小

明家电热饮水机的简化电路图如图所示，有加热和保温两种工作状态，R和R2均为用来加

热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。饮水机在加热状态下正常工作，将2kg

的水从20t加热至1009用时7min。[c*=4.2X103J/(kg*9)]

额定电压u/i220

额定功率加热功率产，2000

保温功率尸力400

容量”2.5

(1)求水吸收的热量;

(2)求饮水机的加热效率;

(3)保温电热丝是—(选填"RJ'或"比”)；求电热丝比的阻值。

【答案】解：(1)水吸收的热量：

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

(2)根据P=儿知饮水机正常加热工作7min消耗的电能：

t

W=P加t加=2000WX7X60s=8.4X105J,

饮水机的加热效率:

n=_^.xioo%=6-72X1C*-Jxioo%=8o%；

w8.4X10bJ

(3)由图可知，当只闭合与时，只有R工作，此时电路中电阻较大，由p=UI=¥-知电

功率较小，饮水机处于保温状态;

当开关8、S2都闭合时，电热丝R|、R2并联，此时电路中电阻较大，由P=UI=吊-知电功

率较大，饮水机处于加热状杰;

电热丝R2的功率:

P2=P揖-Ps=2000W-400W=1600W,

电热丝&的阻值:

22

R-U_(220V)

2=30.25。o

P21600V

答：(1)水吸收的热量为6.72X10$J；

(2)饮水机的加热效率为80%；

(3)Ri；电热丝Rz的阻值为30.25Q。

10.(2021长春模拟)如图为电吹风的内部结构示意图和电路原理图。其中电热丝通电后可

以发热，电动机通电后可以送风，当选择开关0接在C、D位置时，电吹风处于关停状态。

已知电吹风冷风档的额定功率为44W,电吹风热风档的额定功率为484W。额定电压均为

220V»当电吹风处于正常工作状杰时，求：

第19题图

(1)电吹风吹冷风时，电路中的电流是多大?

(2)电吹风吹热风时，电路中每小时耗电是多少度(1度=lkW・h)?

(3)电吹风电热丝的电阻是多大?

【答案】0.2A0.484度110Q

11.(2021合肥模拟)小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该

电热水器的额定功率是4400W。额定电压是220V,工作电路图如图所示(图中7?是给水加

热的电阻)，小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W

的额定功率过小，不能满足人对热水的需要。两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节

约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求：①该电热水器额定电压是220V；②夏天额

定功率是2200W,春、秋两季额定功率是4400W,冬季额定功率是6600W。求：

R

S

■O220VO

(1)如图所示，该电热水器正常工作15min,加热电阻月消耗的电能？

(2)如图所示，该电热水器正常工作时，电路中电流强度是多大?

(3)请你用两个加热电阻吊，尼和两个开关S“S2设计出符合小芸以上①、②两个选购要求

的电热水器加热工作电路图(画在答题卡的指定位置)，并计算出加热电阻兄和兄的阻值各

是多大?

【答案】(1)正常工作15min加热电阻E消耗的电能

W=Pi=4400WX15X60s=3.96X106J

(2)由吾0可得，电热水器正常工作时电路的电流强度

P4400W

1=—=-------=20A

U220V

(3)由题意可知，两加热电阻并联，分别用一个开关控制电路，如下图所示:

2

夏季：只闭合开关Si时，电路为兄的简单电路，总功率K=2200W,由片一U可得

R

U2(220V)2

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

42200W

春、秋两季：只闭合开关心时，电路为兄的简单电路，总功率R=4400W,则

U2(220V)2

%一百一4400W=11Q

冬季：同时闭合开关Si和S2,总功率

产尽=月+8=2200W+4400W=6600W

12.(2021普洱模拟)如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R=10Q。当只闭

合开关8时，电流表的示数为0.6A；再闭合开关Sz,电流表的示数变化了0.2A。求:

(1)电源电压;

(2)定值电阻比的阻值;

(3)开关&、Sz都闭合时，lmin内电流通过R产生的热量。

【答案】解：(1)只闭合开关S“只有定值电阻RI接入电路，电源电压:

U=LRi=0.6AX10Q=6V；

(2)再闭合开关S2,定值电阻Ri、R并联，电流表测量干路中的电流，因为并联电路各支

路用电器互不影响，通过定值电阻R的电流不变，电流表的示数变化量就是通过定值电阻

Rz的电流：I2=0.2A,

定值电阻R的阻值:

&二/备=3。。;

(3)开关&、Sz都闭合时，Imin内电流通过Ri产生的热量:

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

答：(1)电源电压为6V；

(2)定值电阻比的阻值30。；

(3)开关8、S2都闭合时，Imin内电流通过R产生的热量为216J。

13.(2021珠海模拟)浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴，导致成像模糊，而浴室防雾

镜的背面粘贴有等大的电热膜，通电后镜面受热，水蒸气无法凝结其上，成像清晰。如图

所示是某型号的浴室防雾镜，其相关数据如表：

面积大小100dm2

镜子质量1.2kg

额定电压220V

2

图1图2额定功率IW/dm

(1)在某次洗浴中，浴室温度为30七，正常工作2min使平面镜的平均温度升高到40七,

求电热膜对平面镜的加热效率。[玻璃的比热容为0.8X106/(kg•1)]

(2)如图乙所示，小夏给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,能使电热膜的功率在原功

率的25%〜100%之间变化，以满足不同季节使用的需要。求滑动变阻器R的最大阻值。

【答案】(1)正常工作2min,平面镜吸收的热量：

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

求电热膜的加热功率P=P©=lW/dm2xi00dm2=100W,

则正常工作2min,电流产生的热量：

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

加热效率:

Q吸9AX1O3T

TI=_^-X100%=——多工义100%=80%。

W1.2X104J

(3)当滑动变阻器阻值最大时，P«=25%PM=25%X100W=25W,

根据P=止可得电热膜的电阻笈=鼻=05吐=484。，

RP额100W

由P=PR可得，1=,氏=、庭匚=-LA,

VRQV484O22

由欧姆定律可得：R总=旦=学”=968。，

I_L

224A

根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：R=R®-Ro=968Q-4846=484。。

答：(1)求电热膜对平面镜的加热效率为80%。

(3)滑动变阻器R的最大阻值为484。。

14.(2021大连模拟)如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R、旦分别

为上盘和下盘的发热电阻，已知Ri=55Q.某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系

如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到2001时，Si自动断开，

再保温2min后，开关S断开。求：

(1)该电热饼铛正常加热时的总电流。

(2)Rz的电阻值。

(3)本次烙饼共消耗的电能。

【答案】解:

(1)由图丙可知，电饼铛加热时的功率P加=1.32kW=1320W,

由P=UI可得，该电饼铛正常加热时的总电流:

I-P加热_1320W

U220V，

(2)由图丙可知，电饼铛保温时的功率P保=0.44kW=440W,

由题意可知，开关S闭合、Si断开时，电路为Rz的简单电路，电饼铛处于保温状态,

由P=UI=¥可得，

R?的电阻：

_U2-(220V)2

Rz=110。；

2P保温440W

(3)由图丙可知，本次烙饼加热的时间t加=4min=240s,保温时间t保=2min=120s,

由p=』_可得，本次烙饼共消耗的电能：

t

5

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

答：(1)该电饼铛正常加热时的总电流为6A;

(2)Rz的电阻为110Q；

(3)本次烙饼共消耗的电能为3.696Xl()5j。

15.(2021海南模拟)图1为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图2虚线内所

示是电烤箱内部的简化电路图，R和比均为电热丝，R2=72.6Q.电烤箱开关接1时是低温

挡，接2时是高温挡。求：

(1)电烤箱在低温挡正常工作lOmin电流做的功。

(2)Ri的阻值。

(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3000imp/(kW

•h)”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压。

【答案】(1)电烤箱在低温挡正常工作lOmin电流做的功为2.4Xl()5j；

(2)Ri的阻值为48.4Q；

(3)此时家庭电路两端的实际电压为198V。

16.(2021滨州模拟)聋聋家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功

能。如图乙所示是其内部电路的简图，Ri、&均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加

热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W(c*=4.2Xl()3/(kg

•℃),P*=1.0X103kg/m3),求:

旋钮开关

(1)保温状态工作时，电路中的电流是多少？

(2)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻Ri的阻值是多少？

(3)把0.5kg的水从40七加热到100t,水要吸收的热量是多少？

(4)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(3)中的加热过程需要多长时间？

【答案】(1)已知保温功率P保温=44W,由P=UI公式可得，保温状态工作时，电路中的电

流:

Ua=£^_=_44L=0.2A；

U220V

(2)在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R的简单电路，此时电路中电

阻小，消耗的功率大，为加热状态,

根据P=牛可得电阻比的阻值:

U2(220V)2

R2=一=48.4。,

P热1000V

当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态,

由P=^■可得，电路的总电阻:

根据串联电路的电阻特点可知，R的阻值:

Ri=R«-R2=1100i2-48.40=1051.6。。

(3)水壶要吸收的热量:

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

(4)由于不计热量损失，则消耗的电能W=Q=1.26X1O'J；

由P=£可得，加热过程需要的时间:

t

5

t_W_1.26X10J

=126s；

P热1000W

答：(1)保温状态工作时，电路中的电流是0.2A；

(2)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R的阻值是1051.6Q;

(3)把0.5kg的水从40七加热到1001，水要吸收的热量是1.26X10%

(4)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(3)中的加热过程需要126s时间。

17.(2021常州模拟)某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器

的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热

状杰和保温状杰的挡位变换。R。、R为电热丝，&为滑动变阻器，R为热敏电阻(置于电热

水器内)，其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示

灯对电路的影响。

(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状杰还是加热状杰？

(2)Ri工作时的电阻是多大？

(3)该电热水器处于加热状杰时，工作4.2min,可使1L水的温度升高40C,则该电热水

器的效率是多少？[C*=4.2X103J/(kg・℃),计算结果精确到0.1%]

电源220V50HZ

加热功率800W

保温功率40W

水容量1.OL

【答案】(1)当绿灯亮时，工作电路中R。和R串联，电路的总电阻最大，由P=UI=(可

知，电热水器的功率最小，处于保温状态；

(2)当红灯亮时，工作电路为R。的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器

处于加热状态,

[[2

由p=UI=g可得，Ro的阻值:

R尸上=(220V)2=60.5。

P加热800W

当绿灯亮时，工作电路中R。和R串联，电热水器的功率最小，处于保温状态,

此时电路的总电阻:

_(2209)2

-1210Q,

P保温40W

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以，R工作时的电阻:

Ri=R-Ro=121OQ-60.5Q=U49.5Q；

(3)水的体积：V=lL=ldm3=0.001m3,

由p=@可得，水的质量：

V

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

水吸收的热量：

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

由P=£可得，工作4.2min消耗的电能：

t

W=P*»t=800WX4.2X60s=2.016X105J,

该电热水器的效率:

n=9里xioo%=L68Xi05j*100%SSi833%o

W2.016X105；

答：(1)当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；

(2)Ri工作时的电阻是H49.5Q；

(3)该电热水器的效率是83.3%。

18.(2021常州模拟)当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器如图甲，其工

作原理如图乙，相关参数如表所示。工作时，电热加湿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