初中物理电功与热量的综合计算试题

电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R₁是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关s自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知加热时消耗的电能有84％被有效利用，水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电压力锅在加热状态时的电流。
（2）电压力锅多少秒后开始保压?
（3）电压力锅在此30min内消耗的电能。

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？

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•℃）]

下图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。电热锅的部分参数如下表所示。

（1）三脚插头上标着E的导线和电热锅的金属外壳相连，插头插入插座时，插座上跟E相连的导线应和       （选填“火线”、“零线”或“地线”）相连。
（2）调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“      ”时为保温档，保温时的电流约为      A。
（3）当该电热锅处于高温档时，正常加热1分钟将会产生       J的热量。

某电饭锅内部电加热器原理电路如图所示，它有烧煮和保温两档。开关 $S$断开时，电饭锅处于　　档，已知 $R_1=605\Omega$，电饭锅烧煮时的功率是保温时的11倍，则 $R_2=$　　 $\Omega$；该电饭锅烧煮 $20\mathit{mim}$，保温 $10\mathit{min}$总共产生的电热是　　 $J$．（不计热量损失）

如图所示，电源电压为 $4.5V$不变，小灯泡的额定电压为 $2.5V$， $R_1=10\Omega$．闭合开关 $S_1$、 $S_2$，将滑动变阻器 $R_2$的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为　　 $W$．通电 $5\mathit{min}$，电阻 $R_1$产生的热量为　　 $J$．只闭合开关 $S_1$，滑动变阻器 $R_2$的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从 $1.5V$变化到 $3V$，滑动变阻器 $R_2$的最大阻值为　　 $\Omega$。

在右图电路中，电源电压为3 V。闭合开关S，电流表A₁示数为1.2 A，电流表A₂示数为0.3A。则R₁与R₂的连接方式为______（选填“串联”或“并联”），通过R₁的电流是_____A，R₂的阻值是_____Ω，通电10s电阻R₁产生的热量为_______J。

随着生活水平的提高家用电器逐渐普及，电热壶已进入千家万户，为什么家庭使用电热壶的数量会越来越多呢？带着这个问题，课外兴趣小组利用五一节假日进行了家庭调查，以下是两位同学的调查结果。

表2小明同学对家庭开水需求情况调查表

表3小红同学对家庭开水需求情况调查表

求：
(1)电热壶正常工作时电阻是多少?
(2)从理论上计算，小明家用电热壶烧开一壶水需多长时间（设水的初温为20℃,大气压为1标准大气压）?与实际有无差别，简要说明原因。
(3)分析两人调查结果，结合实际说明使用哪种方法烧水更好一些（从经济角度考虑）?

图所示是一种电热水龙头，图是它的电路简图。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，R₂=55Ω，温水档的电功率是2.2kW。试回答或求解下列问题：

（1）S旋到_______位置时，水龙头流出温水；S旋到__________位置时，水龙头流出热水。（选填“1”、“2”或“3”）
（2）电热丝R₁的阻值是多大？
（3）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？

学习完电热和电功率的知识后，小明和小红将相关知识归纳总结在下表中，你认为正确的有________。(只填序号)

	小明	小红
	①根据Q＝I^2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多	②根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
观点	③根据Q＝UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关	④根据Q＝I^2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
⑤用P＝UI计算电动机所消耗的电功率	⑥用P＝I^2R来计算电动机所消耗的电功率
(P＝I^2R只适用于串联电路；等只适用于并联电路	⑧P＝I^2R、等既适用于串联电路，又适用于并联电路

 

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？

电能表是测量________的工具。如图所示是探究电流热效应跟什么因素有关的实验装置，电阻丝R₁，的阻值是电阻丝R₂的阻值的两倍，接通电源后，R₁、R₂：产生热量之比为________；若将两瓶的电阻丝并联后接入同一电路中，R₁、R₂产生热量之比为________。

一电饭锅铭牌上标有“220V  1100W”字样。
（1）电饭锅正常工作时，它的电阻是多少Ω？
（2）在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，水最少需要吸收多少热量？ [c_水=4.2×10³J/（kg℃）]
（3）为了加热这些水，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？
（4）是什么原因导致（2）与（3）中两个热量值不相等？（说出一条即可）

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 $Q_1:Q_2=$　　。

小泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。

额定电压	220V
额定功率	1210W
容积	7L

（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；

（2）用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量；

（3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）

（4）小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该足浴器两端的实际电压（电热足浴器阻值不随温度变化而变化）。