初中物理电功与热量的综合计算试题

一只额定功率是800 W的电饭锅，在220 V的额定电压下使用，每分钟产生_________J的热量。

在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、足量导线。
⑴李军第一个完成设计，他设计的电路如图所示．他编制的试题是：“在如图所示的电路中，闭合开关S₁，通电5min产生多少热量?” 请写出计算过程。

⑵王华思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路。编制的试题是：“在李军设计的电路基础上再连一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、小功率之比是___。”
⑶张明经过认真思考后，再使用了第三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路。请你在图中的方框内，画出张明所设计的最终电路图。

额定电压为220V的电热器正常工作时，每5min耗电0.15kW·h．问：
（1）该电热器的额定功率多大？
（2）当两端电压降为200V时，要从电热器获得9×10⁵J的热量，需要多长时间？（设电热器工作时电阻不变）

一只额定功率是800W的电饭锅， 在220V的额定电压下使用， 每分钟产生_________J的热量。

一家用电热水器的铭牌如下表所示，已知C_水=4.2×10³J/(kg℃)，

幸福牌全自动电热水器
容积：12L	型号：XF2014-78K
净重：22kg	类别：防触电保护Ⅱ
额定功率：2kw	编号：201400985
额定电压：220V	出厂日期：2014年3月16日

根据铭牌所提供的信息，回答下列问题：
（1）为安全起见，该电热水器应使用的插座应选用如图所示的哪一种？

（2）该电热水器正常工作时电热丝的电阻为多大？
（3）将该电热水器加满水加热使水温由20℃升高到60℃，水需要吸收多少热量？
（4）若电热水器正常工作时电热所产生热量的80％被水吸收，则第⑶问中的加热过程需要多少时间？

电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R₁是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关s自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知加热时消耗的电能有84％被有效利用，水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电压力锅在加热状态时的电流。
（2）电压力锅多少秒后开始保压?
（3）电压力锅在此30min内消耗的电能。

小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R₁的阻值是     Ω．实验时，电源电压保持5V不变，当滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的电功率是      W，此时，电阻R₁在10min内产生的热量为     J．

电压力锅铭牌如下表所示．其工作原理如图所示，A为密闭锅体，R₁、R₂分别是主加热器和保温加热器，L是用来指示电压力锅保温状态的发光二极管（电阻忽略不计），S₁为电源开关．闭合开关S₁后，电路通过R₁对电压力锅加热，当锅内水温达到105℃时，锅体向下移动，压力开关S₂与触点a断开，与b点接通，电路通过R₂对电压力锅保温．求：

（1）电压力锅正常加热工作时，通过加热电阻R₁的电流是多大？
（2）电压力锅进入保温状态时，家庭电路电压发生变化降为198V，此时保温电阻R₂消耗的实际电功率是多大？
（3）用该电压力锅对2kg、20℃的水正常加热到69. 5℃，电压力锅加热的时间是多少？已知消耗的电能有90%被用来给水加热．水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）：

美的电压力锅
额定电压	220V
额定功率	加热	1100W
保温	20W
电源频率	50Hz

阅读下面的短文，请回答以下问题.
灯泡型浴霸
灯泡型浴霸是通过特制的防水红外线灯和换气扇的巧妙组合将浴室的取暖、红外线理疗、浴室换气、日常照明、装饰等多种功能结合于一体的沐浴用小家电产品.灯泡型浴霸取暖效果集中强烈，灯一开即可取暖，无需预热，非常适合生活节奏快捷的人群.在使用时应该特别注意：尽管现在的浴霸都是防水的，但在实际使用时千万不能用水去泼，因为：虽然浴霸的防水灯泡具有防水性能，但机体中的金属配件却做不到这一点，也就是机体中的金属仍然是导电的，如果用水泼的话，会引发危险.
如图所示是某品牌灯泡型浴霸，其功能是取暖（采用4盏硬质石英防爆灯泡取暖）、换气、照明，该浴霸的工作原理是：4个开关控制浴霸的工作状态，闭合照明开关，位于中间的照明灯正常工作；闭合换气开关，位于浴霸内部的电机带动换气扇正常工作；闭合其中1个取暖开关，2个大功率发热灯泡同时正常工作，闭合另外1个取暖开关，另外2个大功率发热灯泡同时正常工作.
（1）灯泡型浴霸的灯泡是红外线灯利用了红外线的         （选填“荧光”、“热”或“化学”）效应显著。
（2）根据该浴霸的工作原理，完成该浴霸工作的电路图。

（3）如果用水泼的话，会引发浴霸的电源      （选填“通路”、“断路”或“短路”）危险.
（4）小明家浴室内也安装了这种类型浴霸，小明测得浴室的面积为8m²，高为2. 5m，当浴霸正常工作一段时间后，测得浴室内空气温度从13℃上升到28℃.在此过程中浴室内空气吸收的热量为          J.（空气的密度为1.2kg/m³，比热容为1.0×10³J/（kg•℃）

如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是某型号电热水龙头的工作原理图．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水．已知R₁、R₂是电热丝，如表是该电热水龙头相关参数，试回答或求解下列问题：

品名：快速电热水龙头
额定电压	220V
温水功率	1.1kw
热水功率	2.8kw
出水温度	30℃﹣60℃
适用水压	0.04Mpa﹣0.4Mpa

（1）电热丝R₁的阻值是多大？
（2）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？
（3）如果进水口的水温是20℃，水龙头1min流出1kg的水，放出热水的水温能达到50℃，此时该水龙头的电热效率是多少？

如图为某型号电烤箱内部电路简化图，其中R₁、R₂为电热丝，阻值分别为22Ω,88Ω。分析电路可知当开关S断开时，电烤箱处于________档（选填“高温”或“低温”），此时电路的功率为_________W；当开关S闭合，通电5min产生的热量为_________J。

在右图电路中，电源电压为3 V。闭合开关S，电流表A₁示数为1.2 A，电流表A₂示数为0.3A。则R₁与R₂的连接方式为______（选填“串联”或“并联”），通过R₁的电流是_____A，R₂的阻值是_____Ω，通电10s电阻R₁产生的热量为_______J。

如图甲是家用电吹风的工作原理图，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。

（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于图甲中  （选填“1 ”、‘2 ”或“3 "）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是   。
（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是       J。
（3）电热丝在工作时的电阻值是   Ω。

图所示是一种电热水龙头，图是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R₁、R₂是电热丝，R₂=55Ω，温水档的电功率是2.2kW。试回答或求解下列问题：

（1）S旋到_______位置时，水龙头流出温水；S旋到__________位置时，水龙头流出热水。（选填“1”、“2”或“3”）
（2）电热丝R₁的阻值是多大？
（3）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？

如图所示，标有“6V  2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上，开关S闭合后，灯泡L恰能正常发光，电路消耗的总功率为10W。
求：通电1分钟，电流通过电阻R产生的热量。