初中物理电功与热量的综合计算计算题

（·辽阳）如图甲是某同学家的水族箱，箱内盛水40L，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V 200W”的电加热棒给水加热，当水温升到设定值时加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内，水温随时间变化图象如图乙所示．【c_水=4.2×10³J/（kg•℃）】求：

（1）水族箱内水的质量．
（2）正常工作时，通过电加热棒的电流．（保留一位小数）
（3）电加热棒给水加热时的效率．

在厨房里安装如图甲所示俗称“小厨宝”的电热水龙头，使用起来非常方便，旋转手柄S可处于冷水档a、温水档b或热水档c，它的简要工作电路如图乙所示，虚线方框内有“小厨宝”的两个发热电阻（未画出），温水档的发热电阻R₁＝44Ω，电源电压为220V。

（1）当S旋到b档位时，求通电10秒电流产生的热量。

（2）当S旋c档位时，水龙头的电功率为2000W，求此时发热电阻的总阻值。

（3）请你在虚线方框内画出发热电阻的电路，并连接到相应的档位和“c”点。

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。

小华家买了一个电吹风，既可以吹冷风也可以吹热风，其简化电路如图所示。 已知该电吹风的额定电压是220V，电动机的额定功率是110W，吹热风时总电流是4.9A。该电吹风接在家庭电路中使用时，通过计算回答：

（1）当电吹风吹冷风时，工作5min消耗的电能是多少？
（2）当电吹风吹热风时，通过电热丝的电流是多少？
（3）电热丝的电阻是多少？
（4）当电吹风吹热风时，工作1min电流通过电热丝产生的热量是多少J？

（·鞍山）有一台热水器，内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝。R₁=88Ω，R₂=22Ω。

（1）如何控制S₁和S₂，使热水器处于高温档：
（2）求中温档正常工作时热水器的功率；
（3）低温档正常工作10min内电热丝产生的热量。

如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R₁、R₂是定值电阻，当开关S闭合，S₁、S₂断开时，电压表示数为3V，电流表的示数为0.1A；当开关S、S₂闭合，S₁断开时，电流表的示数为0.6A；电阻R₂的电功率是3.6W．请求：

（1）电阻R₁的电阻值为　 　Ω，电源电压　 　V。

（2）当开关S、S₁闭合，S₂断开时，电流10s内通过电阻R₁所产生的热量。

（3）当开关S、S₁、S₂都闭合，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电功率。

【浙江省杭州市2015年中考科学试题物理部分】某同学根据如图所示电路进行实验:先用夹子夹住电动机转抽使其不能转动，闭合开关S,移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数， 后松开夹子，使电动机转抽转动，移动滑动变阻器滑片，记下电 压表读数和电流表读数。数据记录如下：

利用上表数据计算和分析：
（1）电动机不转动时，通电10s，电动机所做的电功W₁和所产生的热量Q₁。
（2）电动机转动时，通电10s，电动机所做的电功W₂和所产生的热量Q₂。
（3）试比较W₁和Q₁的大小关系以及W₂和Q₂的大小关系，并分析其原因。

【2015年鄂尔多斯市初中毕业升学考试】如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有两只相同的PTC(正温度系数)加热元件。其工作电路如图乙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关同时掷向A、B，枪口冒出胶液；松动扳机，联动开关同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化图像如图丙所示。求：

（1）热熔胶枪工作时，发生的能量转化为           ，当松动扳机时电路的连接方式是             。
（2）当松动扳机且温度为170℃时，0.5min电路产生的热量是多少？
（3）热熔胶枪工作时的最大功率是多少？

电压力锅是近几年出现的一种新型厨具，其安全性壁普通压力锅得到了很大的提升，广受消费者青睐．如表是某品牌电压力锅的部分参数．
电源       220V～50Hz
加热功率    880W
保温功率    100W
容量       4L
（1）该压力锅使用的是      （选填“交流”或“直流”）电．
（2）压力锅正常加热时电流是多大？
（3）小红早晨8：00上学时利用该压力锅加工午饭，其加热时间为15分钟，其余时间处于保温状态，那么到小红中午12：00放学回家，共耗电多少千瓦时？

（·本溪）如图所示为某品牌蒸汽挂烫机，为了便于移动，它底部装有四个轮子．其工作原理是：底部的储水箱注满水后，水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾，并变成灼热的水蒸气，不断喷向衣物，软化衣物纤维．下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数．[g=10N/kg，C_水=4.2×10³J/（kg•℃），g=10N/kg]

发热功率	880W
额定电压	220V
储水箱注满水量	2kg
挂烫机净重	4kg
轮子与地面接触的总面积	12cm^2

（1）储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少？
（2）该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少？
（3）如果发热体每分钟能把25g水由20℃加热至100℃，在这一过程中水吸收了多少热量？发热体产生多少热量

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。

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？

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？

如图甲是自动冲泡咖啡机，图乙是其简化电路图，咖啡机的铭牌如下表。咖啡机可以通过自动控制开关S分别进行打磨和加热。请计算：

（1）咖啡机正常打磨时，通过电动机线圈的电流是多少安？

（2）电热丝R的阻值是多少欧？

（3）若忽略热量损失，咖啡机把1L水从20℃加热到100℃，正常工作需要加热多少秒？[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水＝1.0×10³kg/m³，1L＝1dm³]

额定电压	220V
电动机额定功率	220W
电热丝额定功率	800W
水容量	1L

额定电压为220V的电热器正常工作时，每5min耗电0.15kW·h．问：
（1）该电热器的额定功率多大？
（2）当两端电压降为200V时，要从电热器获得9×10⁵J的热量，需要多长时间？（设电热器工作时电阻不变）