中考物理试题分类汇编电热综合计算

中考物理试题分类汇编电热综合计算

‎1（2018•安徽）一台额定功率为2000W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从20℃加热到60℃，热水器正常工作需要 4200 s；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 0.2 m3的天然气[不计能量损失，已知c水=4.2×103J/（kg•0C），q天然气=4.2×107J/m3]。‎ ‎2（2018•荆州）某家庭用的电热水器将体积为60L，温度为20℃的自来水加热到50℃，则水吸收的热量为_7.56×106__J［水的比热容4.2×103J/（kg·℃）］. 若热水器的功率为2000w，用时5000s，则该热水器的效率为__ 75.6%__.‎ ‎3（2018•烟台） ‎ ‎4（2018•德阳）小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是 4.2×105 J；假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收，那么可以烧开的水的质量 1 kg．（c水=4.2×103J/（kg•℃），当地气压为一个标准大气压。）‎ ‎5（2018·安顺） 答案：扩散 4.2×10‎ ‎6（2018·黔东南）太阳能安全、卫生、环保，我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3，则满箱水的质量为 100 kg；太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃，水吸收的热量 4.2×10 J。‎ ‎7（2018·昆明）电灯正常工作时会发热发光，这是电流 做功 使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为 E1，电流做的功为 W，转化的内能为 E2，转化的光能为 E3，那么E1、E2 和 E3 三者的等量关系是 E=E+E ，功与能的关系是 W= E 。‎ ‎8（2018·吉林）一只标有“8V 0.4A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个___10__Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是____16___J。‎ ‎9（2018•南京）如图所示，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω．只闭合S1，电流表Ⓐ示数为0.2A，电压表Ⓥ示数为4.0V，则定值电阻R1为　20　Ω，电源电压为　6　V．闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为　5：2　，通电lmin电阻R1产生的热量为　108　J。‎ ‎10（2018•南京）图甲为热敏电阻的R﹣t图象，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路（U为恒压电源），继电器线圈的电阻为150Ω，图中的”电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。‎ ‎（1）恒温箱内的加热器应接在　A、B　（选填“A、B“或“C、D”）端 ‎（2）要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为　4.8　V．若恒压电源U为6V，则滑动变阻器R′的最大阻值至少为　100　Ω。‎ ‎11（2018•扬州）如图所示，电源电压为6V，当S1、S2闭合、S3断开时，电流表示数为0.5A，则R1的电阻值为　12 　Ω；当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为3V，则通过R1的电流　0.25　A，电路的总电功率是　1.5　W，通电5min电路中R2产生的热量是　225　J。‎ ‎12（2018•滨州）图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出）），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：‎ ‎ ‎ ‎（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？‎ ‎（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？‎ ‎（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？‎ ‎13（2018•山西）‎ ‎14（2018•河南）‎ ‎15（2018•重庆B）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，R1、R2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：[已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）〕‎ ‎（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S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，求R1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）‎ 额定电压 ‎220V 保温功率 ‎605W 慢加热功率 ‎1210W 快加热功率 解：（1）水需要吸收的热量：‎ Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（75℃﹣25℃）=8.4×106J ‎（2）开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，电热水器处于慢加热档，‎ 由P=可得，电阻R1的阻值：R1===40Ω ‎（3）开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，电路中电阻最大，总功率最小，电热水器处于保温档，‎ 此时电路的总电阻：R串===80Ω，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，R2的阻值：R2=R串﹣R1=80Ω﹣40Ω=40Ω 开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电路中电阻最小，总功率最大，电热水器处于快加热档；‎ 由电阻的并联可得：=+‎ 即=+ 解得R并=20Ω，‎ 则快加热功率：P快加热===2420W 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，‎ 则由η=可得，消耗的电能：W===1×107J 分别用慢加热档和快加热档加热时，水吸收的热量不变、且热效率也不变，所以用两档加热时消耗的电能相同，都为W=1×107J 由P=可得，用快加热所用的时间：t快==≈4132s 由P=可得，用慢加热所用的时间：t慢==≈8264s 则用快加热比用慢加热节约的时间：△t=t慢﹣t快=8264s﹣4132s=4132s ‎16（2018·临沂）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)，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220V，额定功率605W。问:‎ ‎(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20C的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×103/(kg.℃)]‎ ‎(2)当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率是多少?‎ ‎(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少?‎ 解：（1）水吸收的热量：Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（40℃﹣20℃）=5.04×105J 加热时间t′=15min=900s 足浴盆加热时消耗的电能：W=P额t′=605W×900s=5.445×105J ‎（2）由P=得，加热电阻的阻值：R===80Ω 当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际功率：P实===500W （3） 电动机工作中因发热损失的功率：P损=I2R′=（4A）2×0.5Ω=8W ‎17（2018·黔东南）下图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求：‎ ‎（1）5～10min，电饭煲的功率。‎ ‎（2）20～30min，电饭煲产生的总热量。‎ 答案：‎ ‎18（2018·昆明）如图 18 所示电路，电阻 R′的阻值为 50Ω，滑动变阻器 R 的最大阻值为 100Ω，‎ 电源电压 10V 保持不变，闭合开关，求：‎ ‎（1）当 P 移至 a 端时，电阻 R 消耗的功率；‎ ‎（2）当 P 移至 b 端时，电路中的电流大小和通电 2min 产生的热量。‎ 解：‎ ‎1）p1=U2/R’=2W 2） P在b时，R’短路，‎ I=U/R=0.1A Q=I2Rt=120J ‎19（2018·随州）‎ 解：‎ ‎20（2018·东营）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)，g=10N／kg）‎ ‎（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；‎ ‎（2）求R1的阻值；‎ ‎（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；‎ ‎（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。‎ 项 目 参 数 电源电压（V）‎ ‎220‎ 低温档功率（W）‎ ‎275‎ 中温档功率（W）‎ ‎550‎ 高温档功率（W）‎ ‎1100‎ 容积（L）‎ ‎1‎ R2‎ B A R1‎ S2‎ S1‎ ‎220V 甲 乙 解：‎ ‎（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档。---------------------------------------1分 因为当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，所以此状态为高温档。--------------------------------------------------------------2分 ‎（2）当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。‎ 由P=UI得，正常工作时通过R1的电流为：‎ 由得，R1的阻值为：‎ ‎----------------------------------------------------2分 ‎（3）由P=UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：‎ ‎----------------------------------------------2分 ‎（4）水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg 水吸收的热量：‎ Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.696×105J------------2分 由:，W=Pt得 烧开一壶水需要的时间为：‎ ‎---------------------------------------2分 评分标准：其他解法（说法）只要正确，即可得分。‎ ‎21（2018·深圳）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R的电大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．求闭合开关S后：‎ ‎（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；‎ ‎【答案】当滑动变阻器阻值最大时，电路中电流最小，此时滑片P处于b端，‎ 电路总电阻R总=R0＋R1＝100Ω＋55Ω＝155Ω 由欧姆定律可得电路最小电流Imin===1.4A 电路最小电流为1.4A．‎ ‎（2）电热丝的最大加热功率；‎ ‎【答案】当滑动变阻器接入电路阻止最小时，电热丝加热功率最大，此时滑片P处于a端，最大加热功率Pmax=‎ ‎==800W 最大加热功率为880W．‎ ‎（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×10J/（kg·℃）]‎ ‎【答案】最大加热功率下，100s内发热量Q＝Pmax＝880W×100s＝8.8×104J 由比热容公式Q＝Q吸＝cm△t 可得牛奶温度升高△t===35.2℃‎ 最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃‎ ‎22（2018•玉林）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：‎ 额定电压 ‎220V 频率 ‎50Hz 额定功率 ‎1000W 容量 ‎1.5L ‎（1）电热水壶的电阻；‎ ‎（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg•℃）]；‎ ‎（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。‎ 解：‎ ‎（1）由P=可得，电热水壶的电阻：‎ R===48.4Ω；‎ ‎（2）水的体积V=1.5L=1.5×10﹣3m3，‎ 由ρ=得水的质量：‎ m=ρV=1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg，‎ 水吸收的热量：‎ Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣25℃）=4.725×105J；‎ ‎（3）电热水壶消耗的电能：‎ W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J，‎ 电热水壶的热效率：‎ η=×100%=×100%=78.75%。‎ 答：（1）电热水壶的电阻48.4Ω；‎ ‎（2）水吸收的热量4.725×105J；‎ ‎（3）电热水壶的热效率78.75%。‎ ‎23（2018·广西四市统考）如图22甲是定值电阻和标有“6V 6W”灯泡L的信息图像。将它们接入图22乙所示的电路，其中电源电压不变,滑动变阻器R最大阻值为8Ω，当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为lW.求: (1)的阻值； ‎ ‎(2)灯泡正常发光100s,电流通过灯泡产生的热量;‎ ‎(3)电源电压； (4)电路消耗的最大电功率。‎ 解：由题意可得 ‎（1）由甲图可得的阻值：‎ ‎（2）灯泡正常发光100s，电流通过灯泡产生的热量：‎ ‎（3）由题意知电源电压不变，而当S、开关闭合时，滑片P位于最右端时，灯泡L的实际功率为1W; 由甲图可知此时经过灯泡的电流为0.5A，电压为2V，则：‎ ‎ ‎ ‎（4）电路消耗的最大电功率：由得当电路中总电阻最小时有最大电功率，即开关全闭合，滑片P位于最左端时，则：.‎ ‎ ‎ ‎24（2018·天津）图 17 为某电热器的电路原理图，通过将开关 S 置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为 800 W 和 40 W。‎ ‎(1)将开关 S 接“1”时，电热器处于_____(填“加热”或“保温”)状态。‎ ‎(2)电热器在加热状态下正常工作，将 0.5 kg 初温为 20 ℃的水加热到 100 ℃，需要多长时间?（水的比热容为 4.2Χ10³J/(kg·℃)，假设电能全部转化为水的内能）‎ 解：‎ ‎25（2018·陕西）如图1为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图2所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且再额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示 ‎（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率________。上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少？（）‎ ‎（2）分析电路可知：当接2，同时__________时，电路处于文火萃取阶段，电路中的电阻______在工作。‎ ‎（3）已知电阻，求的阻值是多少？电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？‎ ‎【答案】‎ ‎（1）1kg药液吸收的热量；‎ ‎（2）断开；‎ ‎（3）当接2、闭合时，并联工作，电煎药壶处于高火加热状态 根据P=UI得，高火加热状态的总电流 通过的电流 通过的电流 根据得 当接1、断开时，串联工作，电煎药壶处于保温状态，‎ 则保温功率