初中物理电功与热量的综合计算试题

在如图所示的实物电路中，电源电压恒为 $3V$ ，滑动变阻器的规格为" $10\Omega 1A$ "，灯泡上标有" $2.5V1W$ "的字样，闭合开关后调节滑动变阻器的滑片，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	小灯泡正常发光时的电阻为 $2.5\Omega$
B．	向右移动滑片时，电压表 $V_1$ 的示数变小，小灯泡亮度变暗
C．	向右移动滑片时，电压表 $V_2$ 与电流表 $A$ 的示数之比不变
D．	让小灯泡正常发光 $1\mathit{min}$ ，滑动变阻器产生的电热为 $12J$

一只小灯泡标有" $3.8V$ "字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压恒为 $6V$ ，电压表、电流表使用的量程分别为 $0-3V$ 、 $0-0.6A$ ，滑动变阻器的规模为" $10\Omega 1A$ "，他根据实验数据作出电压表、电流表示数的 $U-I$ 图象，如图乙所示。则以下判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	小灯泡的额定功率为 $0.88W$
B．	滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮
C．	变阻器允许连入电路的最大阻值约为 $8.82\Omega$
D．	小灯泡正常发光 $2s$ 内，变阻器产生的电热为 $3.04J$

如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图，开始小金先抓住转轴合上开关，观察小灯泡的亮度，接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为 $R$，电动机线圈电阻为 $r$，电源电压为 $U)$，由此请你回答：

（1）在电动机未转动时， $t$时间内电流在电路中产生的热量为　　（填写表达式）；

（2）在电动机转动时，电流所做的功　　电流在电路中产生的热量（选填“大于”“等于”或“小于” $)$；

（3）小金判断电动机转动后小灯泡会更亮，你认为小金的判断正确吗？并根据学过的知识给以解释。

如图所示， $R_0$、 $R_x$为定值电阻，其中 $R_0=10\Omega$．开关 $S$断开时，电流表的示数为 $0.6A$；开关 $S$闭合时，电流表的示数为 $0.8A$．若电源电压不变。求：

（1）电源电压；

（2）电阻 $R_x$的阻值：

（3）开关 $S$闭合时，通电 $1\mathit{min}$，电阻 $R_x$产生的热量。

如图中所示电路中，已知定值电阻 $R_1=20\Omega$，开关闭合后，两个完全相同的电流表 $A_1$、 $A_2$指针均指在同一位置，如图乙所示，则此时通过 $R_1$的电流为　　 $A$，在 $10s$内 $R_2$产生的热量为　　 $J$。

如图，灯 $L$标有“ $4V2W$”， $R=20\Omega$，闭合开关 $S$时，灯 $L$正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表示数为　　 $A$，通电 $1\mathit{min}$电路中产生的热量为　　 $J$。

如图所示的电路中，电源电压 $U=6V$，电阻 $R_1=6\Omega$，电阻 $R_2=4\Omega$，只闭合 $S_2$，通电 $10s$的时间内电流通过 $R_2$产生的电热是　　 $J$；整个电路消耗的最大电功率和最小电功率之比为　　。

如图甲是一种家用电器，图乙是其简化的电路图，已知 $R_1<R_2$，电暖器的部分参数如表中所示。闭合开关 $S$，要让电器处于第二档工作，则应再将开关　　闭合；若电暖器在第二档正常工作 $10\mathit{min}$，则产生的热量是　　 $J$．

额定电源	$220V$
功率选择	一档 $950W$ 二档 $1150W$ 三档 $2100W$

小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示。

小天鹅“蓝金刚” $\mathit{XCD}--50B$型全自动电热水器
额定功率 $\left(\mathit{kW}\right)$	2	加热方式	电加热器
额定电压 $\left(V\right)$	220	类别	防触电保护 $--$类
温度设定范围 ${(}^{°}\text{C})$	$20~90$	净重 $\left(\mathit{kg}\right)$	20
容量 $\left(L\right)$	50	整机外形尺寸 $\left(\mathit{mm}\right)$	$530\times \phi 400$
出厂时间	2005年3月2日

根据铭牌所提供的信息，求：

（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？

（2）电热水器正常工作持续 $45\mathit{min}$产生的电热是多少焦？

（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有 $198V$，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？

如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“ $20\Omega 2A$”， $L_1$的规格“ $10V5W$ “， $L_2$的规格“ $15V15W$”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。

（1）只闭合开关 $S$，当滑动变阻器接入电路的阻值为 $4\Omega$时，灯泡 $L_1$正常发光，则电源电压为　　 $V$。

（2）闭合开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$，滑动变阻器滑片置于中点，通电 $1\mathit{min}$整个电路产生的热量是　　 $J$。

额定功率均为“ $220V500W$”的电吹风和电熨斗，都在额定电压下工作两分钟，　　产生的热量多，产生的热量为　　 $J$。

如图所示，电源电压不变，灯泡标有“ $4V$， $2W$”字样，当开关 $S$闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为 $0.6A$，电阻 $R$的电功率为　　 $W$，通电 $1\mathit{min}$， $R$产生的热量为　　 $J$。

如图，灯泡 $L$上标有“ $6V3W$ “字样，电源电压 $6V$且保持不变，定值电阻 $R=8\Omega$（不计灯丝电阻的变化）。只闭合 $S_1$和 $S_3$，电阻 $R$在 $100s$产生的热量是　　 $J$，电路在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是　　 $W$。

如图所示，电热水壶上标有“ $220V1800W$”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻　　。在额定电压下，烧开一壶水用时 $3\mathit{min}20s$，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　　 $J$。

两电阻 $R_1=6\Omega$， $R_2=9\Omega$，只将它们串联接在电源电压恒为 $6V$的电路中，通过 $R_1$的电流 $I_1=$　　 $A$，此时 $R_1$、 $R_2$两端的电压之比 $U_1:U_2=$　　；若将改为并联接在原电路中， $R_1$、 $R_2$在相同时间内产生的电热之比 $Q_1:Q_2=$　　。