初中物理电功与热量的综合计算试题

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 $Q_1:Q_2=$　　。

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　　 $J$。

把一个电阻为 $44\Omega$的电炉接入电压为 $220V$的电路中，通电 $10\mathit{min}$产生的热量为　　 $J$，连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况。若接触不良，电流通过时产生的热量会更多，容易引起火灾。因为相比接触良好时连接处的电阻　　（选填“更大”或“更小” $)$

电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是锅内的水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图， $R_1$ 是一个电阻， $R_2$ 是加热用的电阻丝，则自动开关 $S$ 闭合时，电饭锅处于 　　（选填"加热"或"保温" $)$ 状态。一只额定功率是 $450W$ 的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生的热量为 　　 $J$ 。

电热水壶上标有“ $220V800W$”，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，热水壶烧水 $210s$，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　　 $J$，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将　　 $\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$升高至 ${100}^{°}\text{C}$． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

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　　。

康康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， $R_1$、 $R_2$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 $44W[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$，求：

（1）把 $500g$的水从 ${40}^{°}\text{C}$加热到 ${100}^{°}\text{C}$，水壶要吸收的热量；

（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；

（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻 $R_1$的阻值。

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 $12J$

随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三档，铭牌见下表 $($ “中温”档功率空出），其电路原理如图乙， $S$是自我保护开关，当电暖器倾倒时 $S$自动断开，切断电源保证安全。当 $S$、 $S_1$闭合， $S_2$断开时电暖器为“低温”档。 $(R_1>R_2)$

$\mathit{XX}$牌电暖器
额定电压		$220V$
额定功率	低温挡	$440W$
	中温挡
	高温挡	$1650W$
频率		$50\mathit{Hz}$

求：（1） $R_1$的阻值；

（2）“中温”档正常工作时电路中的电流；

（3）若室内空气质量为 $50\mathit{kg}$，用该电暖器的“高温”档正常工作 $10\mathit{min}$，放出热量的 $50\%$被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为 $1.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right))$

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？

酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，R _p是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图象所示，R ₀是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问：

（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？

（2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。

如图为即热式电热水龙头，打开水龙头开关，几秒就可

以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定功率是4000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是 　      　Ω；不计热量损失，该水龙头正常工作8.4s，可使0.4kg的水从21℃升高到 　      　℃。[水的比热容为c _水＝4.2×10 ³J/（kg•℃）]

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　　 $J$。

某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器，如图所示，它主要由工作电路和控制电路两部分组成，工作电路可以在保温和加热两档之间切换，当磁控开关 $L$线圈中的电流等于或大于 $20\mathit{mA}$时，磁控开关 $L$的簧片吸合（簧片与线圈电阻不计），当线圈中的电流小于 $20\mathit{mA}$时簧片断开，光敏电阻 $R$随光照强度 $E$（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符号 $\mathit{cd})$变化的关系如下表所示，当开关 $S$闭合时：

光照强度 $E/\mathit{cd}$	1	2	3	4	5
光敏电阻 $R/\Omega$	18	9	6	4.5	3

（1）若控制电路中 $R_0=82\Omega$， $U_2=2V$，当光强 $E$达到多少时，磁控开关的簧片恰好吸合？

（2）当线圈中的电流等于 $20\mathit{mA}$时，工作电路处于何种挡位？将质量为 $2\mathit{kg}$的水由 ${50}^{°}\text{C}$加热至 ${100}^{°}\text{C}$需吸收多少热量？

（3）若工作电路在加热和保温两种状态时 $R_1$的功率之比为 $25:9$，求 $R_1$与 $R_2$的比值。