初中物理电功与热量的综合计算试题

图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把被加热的药膳放到炖盅里加热。图乙是其简化电路图， $R_1$、 $R_2$均为发热电阻，且 $R_1=R_2$．电煮壶有加热和保温两个档。加热档的功率为 $1000W$．

求：（1）电煮壶保温挡的功率

（2）炖盅内 $0.5\mathit{kg}$的药膳温度升高了 ${80}^{°}\text{C}$，药膳吸收的热量。 $\left[c_{\mathit{药膳}}=4\times {10}^{3}J/\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)]$

（3）若不计热量损失，壶中的水和药膳总共吸收 $6\times {10}^{5}J$的热量，用加热档加热需要的时间。

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，小灯泡标有“ $6V3W$”字样（电阻不受温度影响）， $R_1$为定值电阻， $R_2$为滑动变阻器，其最大阻值为 $40\Omega$。

（1）当开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$都闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为 $0.6A$，电路工作 $50s$，求 $R_1$的阻值和电流通过 $R_1$产生的热量。

（2）当电路中有元件工作时，求电路消耗的最小功率。

图甲是某款具有加热和保温双重功能的暖奶器的简化电路图，其加热效率为 $80\%$。图乙是暖奶器某次工作时电流随时间变化的图像。 $[$最适合宝宝饮用的牛奶温度是 ${40}^{°}\text{C}$， $c_{\mathit{牛奶}}=4.0\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)]$求：

（1）电阻 $R_2$的阻值是多少；

（2）加热过程电路消耗的电能是多少；这些电能可将多少千克牛奶从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${40}^{°}\text{C}$。

如图所示，电源电压9V恒定不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R₁标有“20Ω 2A”字样，定值电阻R₂＝10Ω。

（1）只闭合开关S₁，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，求此时电流表的示数和滑动变阻器接入电路的电阻值；

（2）把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S₂、S₃，求R₁两端的电压和10s内电流通过定值电阻R₂产生的热量。

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 $Q_1:Q_2=$　　。

下表是某储水式电热水器的铭牌：

型号：DSZF﹣C40J20D	设计代号：C1
额定容量：40L	额定功率：2000W
额定电压：220V	额定频率：50Hz
额定压强：0.7MPa	防水等级：IPX4

已知水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）），水的密度是ρ_水＝1.0×10³kg/m³

根据表中的数据，试求：

（1）电热水器正常工作的电流是多大？（结果保留两位小数）

（2）电热水器里的水刚好是额定容量时，把这些水从20℃加热到50℃，水吸收的热量是多大？

（3）电热水器正常工作时放出的热量80%被水吸收，那么加热这些水需要多长的时间？

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　　 $J$。

某洗衣机在洗涤时可以对机内水加热，它的部分参数如表所示，根据表中提供的信息回答下列问题：

额定电压220V	电源频率50Hz
加热功率2000W	额定洗涤容量5kg
甩干功率440W	空载质量72kg

（1）洗衣机内装有20kg的水，使水温由15℃升高到40℃，水吸收的热量是多少焦耳？[水的比热容c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]

（2）洗衣机给水加热20min，机内水温达到（1）问中的情况，求洗衣机给水加热的效率是多少？

（3）洗衣机洗涤完毕甩干过程中，通过洗衣机的工作电流多大？

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” $)$

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　　 $J$。

某校师生自制了一台多功率电烘箱，电路结构如图所示，所选两根电热丝 $R_1$， $R_2$的阻值分别为 $75\Omega$、 $150\Omega$，由于电路电压不足，实际工作电压为 $200V$，求：

（1）这台电烘箱以最大功率工作时，通过电烘箱的电流；

（2）这台电烘箱以最大功率工作 $5\mathit{min}$，电热丝产生的热量；

（3）这台电烘箱以最大功率工作 $5h$，消耗多少度电。