初中物理电功与热量的综合计算试题

【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。

如图所示，L是标有“2V 1W”字样的灯泡，电流表A₁、电流表A的量程均为0～0.6A，电源电压保持不变．将滑动变阻器的滑片P滑至b端．

（1）断开S₁、闭合S₂，电压表的示数为6.0V，电流表A的示数为0.30A．求滑动变阻器的最大阻值以及它在1min内产生的热量；
（2）闭合S₁、S₂，电流表A₁的示数为0.10A，求R₁的阻值；
（3）断开S₁、S₂，为了保证电路的安全，求滑动变阻器的阻值调节范围．

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？

新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。R₁和R₂均为电热丝，S、S₁都闭合时为加热烧煮状态，S闭合、S₁断开时为保温焖饭状态。煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示.求：

（1）S和S₁都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R₂的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量。

如图所示的电路中，电源电压U=3V，R₁=2Ω。M闭合开关后，电流表读数为0.5A，求：

（1）R₁在1min内产生的热量；
（2）R₂的阻值．

如图所示，灯L标有“6 V  3 W”字样，电源电压恒为6 V，定值电阻R=6Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化。求：

（1）灯L正常发光时的电阻是多少？
（2）只闭合S₁、S₃时，电阻R在60 s内产生的热量是多少？
（3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），各开关的合闭情况应如何？此时的最小电功率为多少？

如图所示，灯L上标有“6V  3W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），电阻R₁=20Ω．求：

（1）灯泡的电阻；
（2）当开关S₁闭合，S₂、S₃都断开时，灯L正常发光，电源电压；
（3）开关S₁、S₂、S₃都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为2.4A，滑动变阻器R₂的最大阻值；
（4）当开关S₁断开，S₂、S₃都闭合，且滑片P在a、b间中点时，在1min内滑动变阻器产生的热量．

如图所示的电路中，电源电压U=3V，R₁=3Ω，R₂=2Ω。求：

（1）只闭合S₁时，通过R₂的电流是多大？
（2）只闭合S₂时，通电20s的时间内电流通过R₁产生的电热是多少？
（3）开关通断情况发生变化，整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P′之比是多少？

如图所示的电路中，有一阻值为10Ω的电阻R₂与一个标有“12V、6W”字样的灯泡L并联，电源电压为6V保持不变。可知灯泡正常工作的电阻值为______Ω；闭合开关S后，灯泡L的实际功率为_______W，电阻R₂每分钟产生的热量为_________J。

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？

小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则
 
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数）
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kw·h？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0。
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？(写一种)

如图所示电器修理中使用到的电烙铁及其电路图，

（1）已知电烙铁在220V电压下正常工作时的电流是1.33A，电阻R为165Ω，当此电烙铁通电10min时产生的热量是多少？
（2）工作中在不使用电烙铁时，发现若断开电源，电烙铁温度会降得很低，影响再次升温使用，为了使用时升温快一点来节省焊接时间，小明根据家中电饭煲的工作挡位原理对其进行了改进，给电烙铁又设计了一个保温状态。
①请你画出改进后的电路图？
②若保温状态时R的功率为正常工作时的1/25，求此时电路中的总电阻？

新型电饭锅采用“聪明火” 技术：智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。R₁和R₂均为电热丝，S₁是自动控制开关，煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：

（1）S和S₁都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R₁的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量。

有两根电阻丝R₁、R₂和一个电源E，且电源E两端电压保持不变。如果只将电阻丝R₁，接在电源E两端，电阻丝R₁在120s内产生的热量为12Q；如果将电阻丝R₁、R₂并联接在电源E两端，电阻丝R₁、R₂在60s内产生的总热量为8Q；如果将电阻丝R₁、R₂串联接在电源E两端，为使电阻丝R₁、R₂产生的总热量为3Q，则需要通电的时间是________s。

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