初中物理电功与热量的综合计算试题

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？

CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．

求：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R₀的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R₀产生的热量为多少？

某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示．图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R₁是电阻，R₂是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。

额定频率	50Hz	环境温度	10℃～38℃
加热功率	550W	环境湿度	≤90％
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃ 5L/h

(1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
(2）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，l8℃的水加热到93℃，用时6min。用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。[C_水=4.2×10³J /(kg·℃)]
(3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半，则R₁与R₂的比值应是多少？

某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，下表是该电热水壶的铭牌。
（1）如图所示，小电动机将l.2kg的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？
（2）为了泡绿茶要将水从25℃加热到85℃，则1.2kg的水需吸收热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若加热题（2）中的水需用时315s，电热水壶加热效率为96%，则它的实际工作电压是多少？

在家庭电路中，用甲、乙两根电热丝先后给完全相同的三壶水加热至沸腾。单独接甲需用时间t₁；甲、乙串联需用时间t₂；则甲、乙并联需用时间t₃＝______。

如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S断开时，电流表的示数为2安，这时电阻消耗的电功率为12瓦，当S闭合后，电流表的示数为3安，问：

（1）电阻、的阻值是多少？
（2）当开关S闭合后，电阻在5分钟内产生的热量是多少？

定值电阻R₁、R₂和标有额定功率为“0.75W”字样白炽灯L和特殊电子元件E并联接在电路中，且R₁＜R₂，改变电路两端电压U，通过每个电阻、电灯和特殊电子元件的电流也相应改变根据实验数据绘出R₁、R₂、R_L和R_E的I一U（或U一I）图线，如图所示：

（1）其中OA代表_____的I—U图线，OC代表_____的U—I图线，白炽灯的额定电压是     V。
（2）若将定值电阻R₂与白炽灯L串联后，接在电压为3.5V的电路中，则灯泡的实际功率是多少？电阻R₂在5分钟内产生的热量是多少？
（3）若将定值电阻R₁与特殊电子元件E并联后接在电压为3V电路中，电路消耗的总功率是多少？

小明家有一电水壶，铬牌如表所求，现在他在壶中装上3L20℃的水，求：

(1)壶中所装水的质量是多少？
(2)在额定电压下烧开这些水需要多少分钟？（假设在1标准大气压下元热的损失）
(3)若在用电高峰期，电热水壶的实际电压为额定电压的90％，则些时该水壶的实际电功率是多少？

图甲是一种常见的用电器——电吹风，它既可以吹热风，又可以吹冷风。

(1)图乙是电吹风的电路示意图，图中开关所在的位置(阴影部分)表示触点D与触点l、2同时接通。请你分别在方框a、b中填入合适的元件名称“电热丝”或“电动机”。
(2)电吹风的部分参数如下表所示，当电吹风正常吹热风时，通过电热丝的电流及其l min内产生的热量分别为多少?

额定电压	220V
冷风功率	120W
热风功率	1000W
电源频率	50Hz

 

如甲图所示的电加热恒温箱，由控制电路和加热电路两部分构成，其中控制电路由U₁=6V的电源、电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、热敏电阻R₁和滑动变阻器R₂串联而成．加热电路由U₂=220V的电源和R₀=48.4Ω的电热丝串联而成．恒温箱内包含了图中虚线框内的电热丝R₀和热敏电阻R₁．乙图是热敏电阻R₁的阻值随温度变化的图象．当控制电路中的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，加热电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作，根据以上信息回答下列问题：
（1）当恒温箱中温度保持在60℃时，在乙图中读出对应的热敏电阻的阻值为多大？
（2）加热电路正常工作1min，电热丝R₀产生的电热是多少？
（3）通过调节控制电路中滑动变阻器R₂接入电路的电阻，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度．如果滑动变阻器R₂的最大电阻为90Ω，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？

图甲是家庭常用的电饭锅，其内部电路如图乙所示，R₁是加热电阻,R₂是限流电阻。煮饭时，接通电源(220V)，闭合手动开头S₁，电饭锅处在加热状态。电饭锅内食物温度达到103°时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合；S₁断开后，电饭锅进入保温状态，S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。已知水的比热容为4.2×l0³J/ (kg．℃)。

请简答下列问题
(1)铭牌上所标加热时额定功率是1000W，求电饭锅加热时R₁的阻值。
(2)若在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为2. 5kg的水浇开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？
(3)若电饭锅中加入一些水（1标准大气压）．将手动开关S_l闭合，若无外力作用于S_l，水是否会烧干？请说明原因。

如图1为小颖同学设计的电热水器的原理图，该电热水器具有加热、保温功能．图1中电磁继电器（线圈电阻不计）、热敏电阻R、保护电阻R₀、电压恒为6V的电源U₁、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I₀=15mA，其电阻R随温度变化的规律如图2，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R₁、R₂、R₃均置于储水箱中．已知R₁=33Ω、R₂=66Ω、R₃=154Ω、U₂=220V．

（1）衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
（2）保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量；
（3）为使控制电路正常工作，保护电阻R₀的阻值至少为多大？若R₀为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？

如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S₀控制）。求：

（1）当开关S闭合，开关S₀断开时，饮水机的功率是多大？
（2）保温电阻R₂的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为70％，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（C_水=4.2×10³J/kg·℃）