初中物理电功与热量的综合计算试题

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。

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 　　 $J$ 。

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•℃）]

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，定值电阻 $R_1$的阻值为 $10\Omega$， $R_2$的阻值为 $30\Omega$，闭合开关后电流表的示数为 $0.1A$。求：

（1）电源电压；

（2）电阻 $R_1$在1分钟内产生的热量。

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　　 $J$。