初中物理电功与热量的综合计算试题

如图，电源电压恒定， $R_1$、 $R_2$是定值电阻， $R_1=10\Omega$，滑动变阻器 $R_3$标有“ $20\Omega 0.5A$”字样。只闭合开关 $S_1$，电流表的示数为 $0.9A$；再闭合开关 $S_2$、 $S_3$，电流表的示数变为 $1.5A$，求：

（1）电源电压；

（2）开关 $S_1$、 $S_2$、 $S_3$都闭合时， $R_2$在 $10s$内产生的热量；

（3）只闭合开关 $S_3$，移动变阻器滑片时， $R_1$的电功率变化范围。

加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为R，则电动机线圈的发热功率为（   ）

A．

B．

C．

D．

【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年山东日照市中考物理】我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床﹣﹣“韩式电热坑”．其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选档开关，可绕O点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个档位的转换（档位顺序未知，电功率越大档位越高）．小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率．他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转．已知R₁和R₂是发热电阻，R₂的阻值是R₁的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V．完成下列问题：

（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？
（2）当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是多少？
（3）当该电热炕处于低档，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25℃升高到多少摄氏度？[无热损失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃），结果保留1位小数]．

某品牌的电热水壶铭牌如表所示，电热水壶正常工作时，将水壶中的额定容量的水加热至沸腾。已知室温与水的初温皆为 ${20}^{°}\text{C}$，水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$。

型号	$\mathit{LL}-8015$
额定电压	$220V~$
额定功率	$1360W$
额定频率	$50\mathit{Hz}$
额定容量	$1.0L$

（1）求水吸收的热量；

（2）通过计算判断，加热时间是否可能为 $200s$。

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？

【2015年贵州省黔南州中考物理】如图所示是杨才家的电热水壶的铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃．

（1）水吸收的热量是多少？〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕
（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？
（3）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有那些？（写出两种）

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　　 $J$。

某生态园设计了模拟日光和自动调温系统，实现照明、保温和加热的功能，其原理如图所示，电源电压恒为 $220V$， $R_1$和 $R_2$是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响）， $R_2=30\Omega$， $L$是标有“ $220V160W$”的照明灯泡，白天有日光的时候，只开启该系统的保温功能并连续工作 $10h$，此时 $R_1$与 $R_2$的电功率之比为 $1:3$，晚上温度较低的时候，需开启加热和照明功能。灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作 $10h$， $q_{\mathit{沼气}}=1.8\times {10}^{7}J/m^3$，请解答下列问题：

（1）晚上工作时电路的总功率是多大？

（2）若一天中工作的 $20h$内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供，其热效率为 $50\%$，则每天需要完全燃烧多少 $m^3$的沼气？

【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？

【贵州省毕节市2015年中考理综物理试题】某微电脑电热水具有温度可控、自动抽水等优点。下表是该电热水壶的铭牌。求：

（1）如图所示，小电动机将1.2L的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？（g取10N/kg）
（2）电热水壶在额定电压下工作时的电流。（保留一位小数）
（3）电热水壶正常工作时，将1.2L水从20℃加热到100℃时，水吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]
（4）若（3）中的加热时间为7min，求电热水壶的热效率。

【甘肃省兰州市2015年初中毕业生学业考试】某品牌电热水器的主要技术参数如下表所示：

型号	额定容量	额定电压	额定频率	额定功率	温升1℃加热时间（min）
×××	50L	220V	50Hz	2000W	1.9

请根据表中信息计算：
（1）电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量Q；[c_水=4.2×10³ J/(kg·℃)]
（2）电热水器的效率。（结果精确到百分位）

额定功率均为“ $220V500W$”的电吹风和电熨斗，都在额定电压下工作两分钟，　　产生的热量多，产生的热量为　　 $J$。

小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为 $220V$，电饭锅有加热和保温两档，“加热”时额定功率为 $550W$，发热电阻 $R_1$和 $R_2$阻值不随温度变化，电阻 $R_1$在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为 $1:400$．求：

（1）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？

（2）正常“加热”状态，通电 $10\mathit{min}$产生的热量是多少？

（3） $R_2$的阻值是多少？

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。