焦耳定律

計(jì)算題專項(xiàng)練習(xí)

一、計(jì)算題

1、如圖11所示，電源電壓為9V恒定不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，滑動(dòng)變阻器用標(biāo)有u20Q2A”

字樣，定值電阻凡=10。。

(1)只閉合開(kāi)關(guān)調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片P,使小燈泡恰好正常發(fā)光，求此時(shí)電流表的示數(shù)和滑動(dòng)變阻器接

入電路

的電阻值。

(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片P移至b端，只閉合開(kāi)關(guān)q、S3,求用兩端的電壓和10s內(nèi)電流通過(guò)定值電阻凡產(chǎn)生

的熱量。

2、家用電飯煲是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的，如圖是某種型號(hào)電飯煲的簡(jiǎn)化電路.當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電飯

煲處于加熱狀態(tài)，此時(shí)若它兩端的電壓為220V,它的功率為1100N(不考慮溫度對(duì)電阻值的影響).則

(D電飯煲在加熱狀態(tài)下工作0.加，消耗的電能為多少kW-h?

(2)R。的電阻為多少。？

(3)當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電飯煲的總功率及加熱狀態(tài)時(shí)相比，將如何變更？并請(qǐng)說(shuō)明緣由.

3、CFXB型熱水杯的原理圖如圖所示，它有加熱和保溫兩檔，通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S進(jìn)行調(diào)整，R。、R為電熱絲.當(dāng)

開(kāi)關(guān)S接加熱檔時(shí)，電路的功率為1000W,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接保溫檔時(shí)，電路的總功率為44W,R。、R阻值恒定不變.

整壺水的質(zhì)量2kg

額定電壓220V

加熱時(shí)的總功率1000W

保溫時(shí)的功率44W

(1)在保溫檔正常工作時(shí)，電路中的電流是多少？

(2)電熱絲R。、R的阻值多大？

(3)在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把一滿壺水從30℃燒開(kāi)須要14分鐘，求這個(gè)熱水壺的效率是多少？(C*=4.2X103J/

(kg*O')

4、小夢(mèng)家新買了一口電飯鍋，如圖甲所示.通過(guò)查看說(shuō)明書(shū)，發(fā)覺(jué)電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水

燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干后的保溫狀態(tài).圖乙是電飯鍋的電路圖,R2=60.5。，保溫時(shí)總功率為100W.

甲J

(1)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于哪種狀態(tài)？此時(shí)電功率多大？

(2)R的阻值多大？

(3)用電飯鍋將5kg水加熱升溫20℃(整個(gè)過(guò)程不計(jì)能量損失)，須要多長(zhǎng)時(shí)間？

5、如圖，電源電壓恒定，凡、R?是定值電阻，R^OQ,滑動(dòng)變阻器R3標(biāo)有“20Q0.5An字樣.只閉合開(kāi)關(guān)

Si,電流表的示數(shù)為0.9A；再閉合開(kāi)關(guān)S?、S3,電流表的示數(shù)變?yōu)?.5A,求：

(1)電源電壓；

(2)開(kāi)關(guān)S?、S3都閉合時(shí)，Rz在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

(3)只閉合開(kāi)關(guān)S3,移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，R的電功率變更范圍.

6、如圖所示的電路中，電源電壓恒為6V,小燈泡L上標(biāo)有“6V,3W”的字樣，電阻R的阻值為8。，滑動(dòng)變

阻器R?上標(biāo)有“10Q,2A”的字樣.求：

(1)小燈泡L正常工作時(shí)的電阻；

(2)開(kāi)關(guān)&及S2都斷開(kāi)，S閉合時(shí)，R在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān),、S?、S都閉合，電流表的示數(shù)為1.5A時(shí)，R?消耗的電功率.

7、某型號(hào)家用電飯鍋有加熱和保溫兩個(gè)檔位，加熱檔功率大于保溫檔功率.其原理如圖所示，R和R2為兩個(gè)加

熱電阻.電飯鍋在保溫檔正常工作時(shí)的功率P保二22W.已知電阻R?=44Q,求：

（1）電飯鍋在加熱檔正常工作時(shí)的功率是P加；

（2）加熱電阻R的阻值；

（3）電飯鍋正常工作時(shí)，用加熱檔給食物加熱20min后，換用保溫檔給食物加熱10min.此過(guò)程中，電飯鍋產(chǎn)

生的熱量Q.

8、某型號(hào)家用電飯鍋有加熱和保溫兩個(gè)檔位，加熱檔功率大于保溫檔功率.其原理如圖所示，R和R2為兩個(gè)加

熱電阻.電飯鍋在保溫檔正常工作時(shí)的功率P保=22W.已知電阻R2=44Q,求：

（D電飯鍋在加熱檔正常工作時(shí)的功率是P加；

（2）加熱電阻R的阻值；

（3）電飯鍋正常工作時(shí)，用加熱檔給食物加熱20min后，換用保溫檔給食物加熱10min.此過(guò)程中，電飯鍋產(chǎn)

生的熱量Q.

9、新型電飯鍋采納“聰慧火”技術(shù)，智能化地限制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的養(yǎng)分和口感，其簡(jiǎn)

化電路如圖甲所示.R和R?均為電熱絲，，是自動(dòng)限制開(kāi)關(guān).煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯鍋工

作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時(shí)間變更的圖象如圖乙所示.求：

（1）瓷電路有凹凸兩檔加熱狀態(tài).當(dāng)電路處于高溫工作狀態(tài)時(shí)：請(qǐng)說(shuō)明此時(shí)開(kāi)關(guān)S和，都閉合或斷開(kāi)狀況;

此時(shí)電飯鍋的電功率是多少？

（2）電熱絲R?的阻值.

（3）這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量是多少？

10'養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飪的容器，類似于電水壺，其最大的特點(diǎn)是采納一種新型的電加熱材

料，通過(guò)高溫把電熱膜電子漿料（金屬化合物）噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產(chǎn)

生熱量把壺內(nèi)的水加熱.小明家買了一把養(yǎng)生壺（圖甲），其銘牌如表所示.

型號(hào)HX-202404

額定電壓220V

頻率50Hz

額定功率1210W

小明關(guān)閉了家中的其它全部用電器，并在壺中加入質(zhì)量為1kg,初溫為25℃的水，6min將水燒開(kāi)（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

下），求：

（1）在加熱過(guò)程中家用電能表（圖乙）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，此過(guò)程中養(yǎng)生壺消耗的電能是多少？

（2）養(yǎng)生壺的熱效率是多少？

（3）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析，該養(yǎng)生壺?zé)_(kāi)水的過(guò)程中是否正常工作？

陽(yáng)甲用乙

11、某電水壺銘牌上的一些數(shù)據(jù)如表格所示:

容量1.5L

額定電壓220V

加熱功率1000W

頻率50Hz

（1）電水壺正常工作電流是多大？（結(jié)果保留1為小數(shù)）

（2）假如將電水壺裝滿后，把20℃的水燒開(kāi)，水汲取熱量是多少？（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）［c水=4.2X10W面?℃）］

（3）該電水壺正常工作時(shí)，燒開(kāi)一壺水須要10min,電水壺的加熱效率是多少？

12、如圖所示為某電烤箱的銘牌，圖2虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡(jiǎn)化電路圖。用和公均為電熱絲，電烤箱開(kāi)

關(guān)接1時(shí)是低溫檔，接2時(shí)是高溫檔。求：

XX牌電烤箱

——K.：旋鈕開(kāi)關(guān)

額定電壓220V(而

高溫檔1100V令彳:

額定功率LZ；_火線

低溫檔440Wc:220V-

4一零線

頻率50Hz

圖2：.

(1)電路中用和吊的阻值。

(2)假如實(shí)際電壓只有200V,則電烤箱在高溫檔工作10分鐘所消耗的電能是多少。(最終結(jié)果保留整數(shù))

13、有一個(gè)電熱水壺，其銘牌數(shù)據(jù)如表所示.在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，它在額定電壓下加熱7min剛好把質(zhì)量為

1kg、初溫為20℃的水燒開(kāi).[c水:4.2X1O\J/(kg-eC),電熱絲的阻值保持不變]

求：

額定電壓220V

額定功率1000W

頻率50Hz

(1)水汲取的熱量是多少？

(2)電熱水壺在7min內(nèi)所消耗的電能是多少？

(3)由于現(xiàn)在是用電高峰，電網(wǎng)中的實(shí)際電壓為198V,要把同樣一壺水燒開(kāi)，若電熱水壺的熱效率不變，則

須要加熱多少秒？(計(jì)算結(jié)果保留到整數(shù))

14、如圖20甲是某品牌電壓力鍋，圖20乙所示是它的簡(jiǎn)化電路圖.用、R2是定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S?

及觸點(diǎn)b接通，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率P口000W,通過(guò)R的電流為li,當(dāng)鍋內(nèi)的氣壓達(dá)

到設(shè)定值時(shí)，S?自動(dòng)及觸點(diǎn)b斷開(kāi)并及觸電a接通，Si仍閉合.電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，此時(shí)電壓力鍋的功率

為'通過(guò)R2的電流為I2.圖21是表示做好某次飯的過(guò)程中，電壓力鍋從加熱到保壓消耗的電功率剛好間的

關(guān)系，已知I1=5I2.求：

重

甲

(1)電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流.

(2)電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時(shí)的功率P2.

(3)用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為210V,電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物?，處于加熱過(guò)程實(shí)際須要的時(shí)間.(不

考慮能量損失)

15、CFXR型“220V1100Wn電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蛬癸?、保溫兩擋，通過(guò)鑿刀雙擲開(kāi)關(guān)S

進(jìn)行調(diào)整，R0為電熱絲，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接爆飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路

的總功率為22W.

(D電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)及哪個(gè)觸點(diǎn)連接？

(2)電熱絲R0的阻值多大？

(3)當(dāng)電飯煲在正常煙飯、保溫時(shí)電路中的電流多大？嫻飯、保溫10min,電熱絲RO產(chǎn)生的熱量為多少？

l—o

16、如圖是家用電熱壺及銘牌.假設(shè)電熱壺電阻絲電阻不變，水的比熱容。水N.2XIO,J/(kg-°C).求:

(1)電熱壺正常工作時(shí)的電阻.

(2)電熱壺正常工作3min,放出的熱量是多少？

(3)假如電熱壺正常工作3min放出的熱量全部被水汲取能否把1kg水從201加熱到100℃.

產(chǎn)品型號(hào)XXXX

額定電壓220V

領(lǐng)定功率100()N

頻率50Hz

0容量1.0L

第6題圖

17、（2024.濟(jì)南）把一個(gè)標(biāo)有“10V3W”小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上（如圖所示），

小燈泡恰能正常工作.通過(guò)計(jì)算回答：

（1）通過(guò)小燈泡的電流是多少？

（2）串聯(lián)在電路中的定值電阻的阻值多大？

（3）該電路工作10s,定值電阻產(chǎn)生的熱量是多少？

18、在如圖14所示的電路中，電源電壓不變，R尸3Q,R2=6QO（1）當(dāng)S3斷開(kāi)，S?閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1A,

求電源電壓。當(dāng)，、S3閉合，S?斷開(kāi)時(shí)，求：（2）電路中的總功率；（3）通電1min,電阻R產(chǎn)生的熱量。

19、如圖所示，標(biāo)有“6V2W”字樣的燈泡L及電阻R串聯(lián)后接在電源上，開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡L恰能正常發(fā)

光，電路消耗的總功率為10W。

求：通申.1分鐘，電流涌過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量。

20、如圖為一臺(tái)兩擋式電熱水器的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路。S為溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)S接a時(shí)電路中的電流為5A；當(dāng)S接。

時(shí)電路消耗的電功率為22W,求：

（1）R1的電阻；

（2）高溫?fù)鯐r(shí)電路消耗的電功率；

（3）在低溫?fù)豕ぷ?0min,電流通過(guò)/?2產(chǎn)生的熱量。

21、如圖所示的電路中，電阻R的阻值為10。，閉合開(kāi)關(guān)s,⑥)的示數(shù)為0.4A,⑷的示數(shù)為0.6A,求:

(I)通過(guò)R2的電流；

(2)RI兩端的電壓；

(3)在60s內(nèi)RI產(chǎn)生的熱量。

22、新型電飯鍋采納“聰慧火''技術(shù)，智能化地限制食物在不同時(shí)間段的溫度，以得到最佳的養(yǎng)分和口感，其

簡(jiǎn)化電路如圖甲所示。67和應(yīng)均為電熱絲，S7是自動(dòng)限制開(kāi)關(guān).煮飯時(shí)，把電飯鍋接入220V電路中，在電飯

鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時(shí)間變更的圖象如圖乙所示。.求：

(1)S和S1都閉合時(shí)電飯鍋的電功率;

(2)電熱絲應(yīng)的阻值；

(3)這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。

23、如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為10Q,閉合開(kāi)關(guān)s,⑧的示數(shù)為0.4A,⑷的示數(shù)為0.6A,求:

(I)通過(guò)R2的電流；

(2)RI兩端的電壓；

(3)在60s內(nèi)RI產(chǎn)生的熱量。

24、圖22甲是小夢(mèng)家豆?jié){機(jī)的工作原理圖，其中電動(dòng)機(jī)是用來(lái)帶動(dòng)刀頭將原料進(jìn)行粉碎打漿的.額定功率是

200W.*是加熱電阻，額定功率是1100W.圖中乙、丙是此豆?jié){機(jī)做一次豆?jié){時(shí)的工作信息.小夢(mèng)媽媽向豆?jié){

機(jī)中加入黃豆和清水共1.5kg,求：

(D豆?jié){機(jī)的加熱電阻是多少？

(2)從第6mm至第9min,豆?jié){汲取的熱量是多少？加熱效率是多少？[c豆?jié){=4.OX103J/(kg?℃)]

(3)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少？

25、如圖所示，電源電壓為12V,且保持不變，己知滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為20。，定值電阻R1=10Q,

R2=15Q,電流表的量程為0.6A。

(l)S、S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，要使電流表的示數(shù)最小，則滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到何處?此時(shí)電壓表的示數(shù)為

多少？10min內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量是多少？

(2)S、S2閉合，S1斷開(kāi)時(shí)，求電路允許消耗最大功率狀況下，R3的阻值為多大？

26、(浙江5屆號(hào)賽)如圖電路，網(wǎng)為定值電阻，阻值為10歐，電源電壓為7伏，且恒定不變，電阻/?的阻

值要隨兩端所加電壓的變更而變更，變更規(guī)律為e4歐+“”＞妥.電路四周環(huán)境溫度保持25℃不變，/?散熱跟

它環(huán)境溫度的關(guān)系是溫度每差放熱4.5X10-2焦/(秒?七),求

(D調(diào)整應(yīng)，使網(wǎng)及々消耗的電功率相等，這時(shí)/?的溫度是多少？

(2)版=0時(shí)，/?上的電壓和電阻各為多少？

27、某電熱水壺的銘牌如下表所示。小菲探討有關(guān)資料后得知，在正常狀況下用9min可燒開(kāi)一壺20℃的水(在

1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)。一天她用這個(gè)熱水壺，燒開(kāi)同樣的一壺水卻用了10min。問(wèn)：

(1)燒開(kāi)這壺水須要汲取多少熱量？

(2)當(dāng)時(shí)的電壓是多少？(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))

(3)燒開(kāi)同樣一壺水所用的時(shí)間不同的主要緣由？

XX牌電熱水壺

額定電壓220V

額定容量1.2L

額定功率800W

額定頻率50Hz

28、小王家電能表上標(biāo)有“220VIOA”字樣，他家原有電器的總功率是1500W。最近新買了一個(gè)電熱水器，銘

牌上部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù))

額定容積(L)60

額定功率(KW)1.2

額定電壓(V)220

凈重(Kg)25

水溫調(diào)整范圍("C)10—70

⑴電熱水器的額定電流是多少A?

⑵電熱水器正常工作時(shí)的電阻是多少Q(mào)?

⑶將電熱水器接入家庭電路后，通過(guò)計(jì)算回答他家的用電器能否同時(shí)運(yùn)用？

29、如圖是一種測(cè)電阻的試驗(yàn)電路，R1是電阻箱，電源電壓保持W不變。

(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，電壓表示數(shù)為3V,此時(shí)電阻箱的電阻為6。，求R2上電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表讀數(shù)為原來(lái)的2倍，求燈泡的額定電壓和額定功率。

30、(10?天津)某校師生自制了一臺(tái)電烘箱.電烘箱的電阻絲通過(guò)5A的電流時(shí)，每分鐘可產(chǎn)生6.6X104J

的熱量.求，

⑴此時(shí)電阻絲的電功率；

⑵此時(shí)電阻絲的電阻；

⑶此時(shí)電阻絲的工作電壓。

31、如圖所示的電路中，R1=400歐，R3=20歐，電源電壓U=12伏，且保持不變，當(dāng)S1、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的

示數(shù)為0.1安，求：

①R2的阻值

②S1、S2閉合時(shí)電流表的示數(shù)

③S1、S2閉合時(shí)，能電10秒鐘電路產(chǎn)生的熱量。

32、如下圖所示，標(biāo)有“6V、3W”字樣的小燈泡及最大阻值為10Q的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中。當(dāng)變阻器連入

電路中的電阻為6。時(shí)燈正常發(fā)光。(不考慮燈泡電阻受溫度影響，電源電壓不變)求：

(1)燈泡電阻、電源電壓；

(2)燈泡正常發(fā)光1min,變阻器產(chǎn)生的熱量。

參考答案

一、計(jì)算題

1、(1)只閉合S1,R1和燈L串聯(lián)，燈L正常發(fā)光，UL二U額=6V

f=/1=/額="額/〃額=3W/6V=0.5A

"二〃一兒=9V-6V=3V

由/二“7?得"二。//1=3V/0.5A=6Q

(2)P在b端，只閉合S2、S3,胡和欣并聯(lián)

U\'=U2'-U=9V

(n=/r2R2t=^'2//f2Xt=(9V)2/100X10s=81J

2、【分析】(1)已知加熱時(shí)的功率和工作時(shí)間，依據(jù)忙Pt計(jì)算消耗的電能;

U2

(2)當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，R被短路，電路中只有RO,已知額定加熱功率和額定電壓，可利用公式R二丁求得

加熱電阻的電阻;

U2

(3)電源電壓U不變，由P=R可知，電阻越大電功率越小，電飯煲處于保溫

狀態(tài)，電阻越小電功率越大，電飯煲處于加熱狀態(tài).

【解答】解：(1)t=O.1h,P=1100W=1.1kW

_w

由公式得，消耗的電能為：

W=Pt=1.1kWX0.1h=0.11kW*h；

(2)U=220V,P=1100W

u2

由公式P二年"得，RO的電阻為：

U2

R0=P==44Q；

(3)當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電阻RO及電阻R串聯(lián)，依據(jù)歐姆定律，兩種狀況相比，當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)電飯煲的工作

電流較小，依據(jù)PRI可知，此時(shí)電飯煲消耗的電功率也較小.故當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)電飯煲處于保溫狀態(tài).

答：(1)電飯煲在加熱狀態(tài)下工作0.1h,消耗的電能為0.11kW?h；

(2)R0的電阻為44。；

(3)當(dāng)溫控開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電飯煲的總功率及加熱狀態(tài)時(shí)相比，將變小，因?yàn)楫?dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電阻R0及電阻R

串聯(lián)，由歐姆定律可知，電飯煲的工作電流較??；依據(jù)PRI可知，此時(shí)電飯煲消耗的電功率也較小.

3、【考點(diǎn)】電功及熱量的綜合計(jì)算.

【分析】(1)由表格數(shù)據(jù)，依據(jù)P二UI計(jì)算在保溫檔正常工作時(shí)，電路中的電流；

(2)由電路圖知S接1時(shí)兩電阻串聯(lián)，為保溫狀態(tài)；S接2時(shí)只有R0接入電路，為加熱狀態(tài)，依據(jù)電路特點(diǎn)

U2

和P二R計(jì)算兩電阻的阻值；

(3)利用吸熱公式Q吸=cmZ\t來(lái)計(jì)算熱量；消耗的電能可利用公式的Pt來(lái)計(jì)算，熱水壺的效率則是汲取的熱

量及消耗的總電能的比.

【解答】解：

(D由表格數(shù)據(jù)可知，保溫時(shí)的功率為44牝

由P二UI可得保溫檔正常工作時(shí)，電路中的電流：

44W

I保溫==220V=0.2A；

(2)由圖知S接2時(shí)只有R0接入電路，為加熱狀態(tài)，

U2

由P=R可得R0的電阻：

R0=48.40,

S接1時(shí)兩電阻串聯(lián)，為保溫狀態(tài)，

總電阻:R總=R0+R==1100。，

所以R=R總-R0=1100Q-48.40=1051.60；

(3)水汲取的熱量：Q吸=cm(t2-t1)=4.2X103J/(kg*℃)X2kgX=5.88X105J；

熱水壺消耗的電能:W=Pt=1100WX14X60s=9.24X105J,

Q吸

熱水壺的效率：n=WX100^=X100%^63.6%.

答：（1）在保溫檔正常工作時(shí)，電路中的電流是0.2A；

（2）電熱絲RO、R的阻值分別是48.4。和1051.6。；

（3）熱水壺的效率是63.6%.

4、【考點(diǎn)】電功及熱量的綜合計(jì)算；電功率的計(jì)算.

U2

【分析】（1）自動(dòng)開(kāi)關(guān)s接通時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)潔電路，電路中的總電阻最小，依據(jù)P=UI=R可知電路

U2

的總功率最大，據(jù)此推斷電飯鍋的狀態(tài)，依據(jù)p二ui二T求出此時(shí)電功率；

U2

（2）自動(dòng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1及R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，依據(jù)P=UI=R可知電路的總功率最小，電飯

U2

鍋處于保溫狀態(tài)，依據(jù)P=ui="T求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R1的阻值；

（3）依據(jù)Q吸=cmZkt求出水汲取的熱量，整個(gè)過(guò)程不計(jì)能量損失，依據(jù)Q=W=Pt求出須要的加熱時(shí)間.

【解答】解：（1）自動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)潔電路，電路中的總電阻最小，

U2

由「=5=區(qū)可知，電路的總功率最大，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，

此時(shí)電功率：

U2

P加熱=R2==800W；

（2）自動(dòng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，R1及R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，

U2

由P=UI二飛"可知，電路的總功率最小，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，

此時(shí)電路中的總電阻：

R===484O,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，R1的阻值：

R1=R-R2=484Q-60.50=423.5Q；

(3)水汲取的熱量：

QI?=cmAt=4.2X103J/(kg*℃)X5kgX20℃=4.2X105J,

整個(gè)過(guò)程不計(jì)能量損失，由Q二W二Pt可得須要的加熱時(shí)間：

t====525s.

答：(1)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，此時(shí)電功率為800W；

(2)R1的阻值為423.5Q；

(3)用電飯鍋將5kg水加熱升溫20℃,須要525s.

5、【考點(diǎn)】焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用；歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算.

【分析】(1)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，只有R1連入電路，由歐姆定律計(jì)算電源電壓；

(2)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，R1及R2并聯(lián)，依據(jù)電路特點(diǎn)可得通過(guò)R2的電流，再由Q二W=Ult計(jì)算在10s

內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量；

(3)只閉合開(kāi)關(guān)S3,R1、R3串聯(lián)，分別計(jì)算滑片在兩端時(shí)R1的電功率，從而得到功率變更范圍.

【解答】解：

(1)由電路圖知，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，只有R1連入電路，由歐姆定律可得電源電壓：

U=IAR1=0.9AX10Q=9V；

(2)由電路圖知，開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，R1及R2并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，

因?yàn)椴⒙?lián)電路支路間互不影響，所以通過(guò)R1的電流不變，

則R2通過(guò)的電流：

I2=IA'-I1=1.5A-O.9A=0.6A,

U=U1=U2=9V,

在10s內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量：

Q2=W2=UI2t=9VX0.6AX10s=54J；

(3)由圖可知，只閉合開(kāi)關(guān)S3,RI、R3串聯(lián)，

當(dāng)滑片在右端時(shí)，只有R1連入電路，此時(shí)其功率最大，此時(shí)電路中電流0.9A,由變阻器規(guī)格知允許通過(guò)最大

電流0.5A,

串聯(lián)電路中電流到處相等，所以電路中的最大電流為0.5A,：

P1=l最大2Rk(0.5A)2X10Q=2.5W

滑片在左端時(shí)，變阻器連入阻值最大，此時(shí)R1的功率最小，

此時(shí)電路中電流：

9V

11=1=10^+20^=0.3A,

所以P1'=I12R1=(0.3A)2X100=0.9W,

所以R1電功率變更范圍為：0.9W-2.5W.

答：(1)電源電壓為9V；

(2)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為54J；

(3)只閉合開(kāi)關(guān)S3,移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，R1的電功率變更范圍0.9W?2.5W.

6、(1)12Q；(2)432J；(3)6W

7、【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；電熱.

【分析】(1)依據(jù)電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置1時(shí)，電路為R2的基本電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置2時(shí)，電阻R1、

R2串聯(lián)；

由％京可知，開(kāi)關(guān)在位置1時(shí)，為加熱檔；開(kāi)關(guān)在位置2時(shí)，為保溫檔；依據(jù)P二節(jié)可求出電飯鍋在

加熱檔正常工作時(shí)的功率；

(2)依據(jù)P婆=V的變形公式求出保溫時(shí)R1、R2的總電阻；然后依據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律求出R1的阻值；

(3)依據(jù)Q/二Pt即可求出電飯鍋產(chǎn)生的熱量.

【解答】解：(1)依據(jù)電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置1時(shí)，電路為R2的基本電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置2時(shí)，電

阻R1、R2串聯(lián)；

密

由可知，開(kāi)關(guān)在位置1時(shí)，為加熱檔；開(kāi)關(guān)在位置2時(shí)，為保溫檔；

登

加熱功率：P熱=%==1100W；

.

(2)由P=K可知，保溫時(shí)，電路中的總電阻：R===2200Q；

因?yàn)榇?lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，所以R1=R-R2=22000-440=21560；

(3)電飯鍋產(chǎn)生的熱量：Q=P熱t(yī)熱+P保溫t保溫二1100WX20X60s+22WX10X60s=1.3332X106J.

答：(1)電飯鍋在加熱檔正常工作時(shí)的功率是1100W；

(2)加熱電阻R1的阻值為2156。；

(3)電飯鍋產(chǎn)生的熱量為1.3332X106J.

8、【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；電熱.

【分析】(1)依據(jù)電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置1時(shí)，電路為R2的基本電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置2時(shí)，電阻R1、

R2串聯(lián);

由P=您K可知，開(kāi)關(guān)在位置1時(shí)，為加熱檔；開(kāi)關(guān)在位置2時(shí)，為保溫檔；依據(jù)P=逐"F可求出電飯鍋在

加熱檔正常工作時(shí)的功率；

喙

(2)依據(jù)P=K的變形公式求出保溫時(shí)R1、R2的總電阻；然后依據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律求出R1的阻值；

(3)依據(jù)Q』二Pt即可求出電飯鍋產(chǎn)生的熱量.

【解答】解：(1)依據(jù)電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置1時(shí),電路為R2的基本電路；當(dāng)開(kāi)關(guān)S在位置2時(shí).電

阻R1、R2串聯(lián)；

U2

由白京可知，開(kāi)關(guān)在位置1時(shí)，為加熱檔；開(kāi)關(guān)在位置2時(shí)，為保溫檔；

登

加熱功率：p熱二%==1100W；

U2

(2)由叫又可知，保溫時(shí)，電路中的總電阻：R=二2200。；

因?yàn)榇?lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，所以R1=R-R2=22000-440=21560；

(3)電飯鍋產(chǎn)生的熱量：Q=P熱t(yī)熱+P保溫t保溫=1100WX20X60s+22WX10X60s=1.3332X106J.

答：(1)電飯鍋在加熱檔正常工作時(shí)的功率是1100W；

(2)加熱電阻R1的阻值為2156。；

(3)電飯鍋產(chǎn)生的熱量為1.3332X106J.

9、【考點(diǎn)】電功率的計(jì)算；焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用.

【分析】(1)只有S閉合時(shí)，R1有電流通過(guò)，R2斷路；S和S1都閉合時(shí)，電阻R1及R2并聯(lián)，電路中電流最

大，由乙圖可知高溫狀態(tài)下的電流值，利用P=UI求出功率；

(2)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R1工作，由乙圖可知通過(guò)R1的電流值，依據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過(guò)

R2工作時(shí)的電流值，然后依據(jù)歐姆定律即可求出R2的阻值.

(3)利用P=UI求出只有R1工作時(shí)功率；由乙圖可知：30min內(nèi)兩種狀況下各自的工作時(shí)間，利用Q=W=Pt分

別求出兩種狀況下各自產(chǎn)生的熱量，最終求其和即可.

【解答】解：

(1)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R1工作，由乙圖可知通過(guò)R1的電流值I1=2A,

則功率P低=UI1=220Vx2A=440W；

S和S1都閉合時(shí)，電阻R1及R2并聯(lián)，由乙圖可知此時(shí)電流值l=3A,

則功率P高二UI二220Vx3A=660W；

(2)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，電路中只有R1工作，由乙圖可知通過(guò)R1的電流值I1=2A,

則依據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知：電阻R1及R2并聯(lián)時(shí)；I2=l-I1=3A-2A=1A,

衛(wèi)220V

依據(jù)歐姆定律得：R2=12=1A=2200.

(3)只有R1工作時(shí)功率P低=U11=220Vx2A=440W；

由乙圖可知：=10min+(20min-15min)=15min=900s,

t"=(15min-10min)+(30min-20min)=15min=900s,

貝UQ'二VT=P高1/=660WX900s=5.94X105J,

Q〃二獷二pit〃=440WX900s=3.96X105J,

Q=Q'+Q〃=5.94X105J+3.96X105J=9.9X105J.

答：

(1)S和S1都閉合時(shí)處于高溫狀態(tài)，電飯鍋的電功率為660W；

(2)電熱絲R2的阻值為220。；

(3)這30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量為9.9X105J.

10、【考點(diǎn)】電功及熟量的綜合計(jì)算.

【分析】(1)3000r/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000r,據(jù)此求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了

300轉(zhuǎn)消耗的電能；

Q吸

(2)由Q吸=cmZ^t計(jì)算水汲取熱量，Ti="iFX100?i計(jì)算養(yǎng)生壺的熱效率；

W

(3)由P=T計(jì)算養(yǎng)生壺?zé)_(kāi)水的電功率及其額定功率比較可知它是否正常工作.

【解答】解:

(1)養(yǎng)生壺消耗的電能為：

300

W=3000kW?h=0.1kW?h=3.6X105J；

(2)水汲取的熱量為：

QOR=cmAt=4.2X103J/(kg*℃)X1kgX(100℃-25℃)=3.15X105J,

所以養(yǎng)生壺的效率為：

Q吸

T]=WX100%=X100%=87.5%；

(3)加熱時(shí)間t=6min=360s,

養(yǎng)生壺的實(shí)際功率為：

W

P實(shí)=t==1000W,

由養(yǎng)生壺銘牌知其額定功率P額=1210W>P實(shí)，所以養(yǎng)生壺沒(méi)有正常工作.

答：(1)養(yǎng)生壺消耗的電能為3.6X105J；

(2)養(yǎng)生壺的效率為87.5*；

(3)養(yǎng)生壺沒(méi)有正常工作.

【點(diǎn)評(píng)】本題以養(yǎng)生壺為例考查了電能表參數(shù)的理解、電功率公式、吸熱公式和效率公式的應(yīng)用，要留意標(biāo)準(zhǔn)

大氣壓下水的沸點(diǎn)是100C.

11、(1)4.5A；(2)5.04X105J；(3)84%

【解析】

試題分析：(1)依據(jù)公式金〃/可得，電水壺正常工作電流：/二尸/31000W/220VW"4.5A；(2)將電水壺裝滿

后，水的體積:H1.5LF.5dm3,5X10-3m3,依據(jù)。=m/V可得，水的質(zhì)量：/TFp^1.0X103kg/m3X1.5X10

-3m3=1.5kg,在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100C,則水所需汲取熱量：。吸二的(t-④)=4.2X103J/(kg

?℃)X1.5kgX(100℃-20℃)=5.04X105J；(3)該電水壺正常工作10min消耗的電能：臚Pt'=1000WX

10X60s=6X105J,

電水壺的加熱效率：〃二。吸/生5.04X105J/6X105484%。

【考點(diǎn)定位】電功率；電熱的計(jì)算；效率

(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)接2時(shí)只有Ri接入電路，處高溫和，此時(shí)P-U00W

.*.RI-U2/P-(220V)為100W-44Q(2分)

當(dāng)開(kāi)關(guān)接I時(shí)只有Ri與Rn申聯(lián)接入電路.是低溫檔，此時(shí)PM40W

AR-U2/P-(220V)2/440W-44Q-H0Q(2分)

100-440-660。分)

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)接2時(shí)只有Ri接入電路，此時(shí)，實(shí)際電壓U?200V

W-U2^1-(200V)2x600s/44ft-545454J(2分)

19(說(shuō)明:上述兩道計(jì)算題用其它方法解答正確同樣給分)

I乙\

13、解：(1)在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100C,則水汲取的熱

量：

Q吸-cm(t-t0)-4.2X103J/(kg-℃)X1kgX(100℃-20C)-3.36X105J；

W

(2)由P二工可得，電熱水壺在7min內(nèi)所消耗的電能：

W=Ptz=1000WX7X60s=4.2X105J；

(3)要把同樣一壺水燒開(kāi)，水汲取的熱量不變，若電熱水壺的熱效率不變，則消耗的電能相

同，

U2

由p=R可得，電熱水壺的電阻：

U2

R=P==48.40,

U2

由W二Rt可得，實(shí)際電壓為198V時(shí)須要的加熱時(shí)間：

WR

l"=U=-519s.

答：(1)水汲取的熱量是3.36X105J；

(2)電熱水壺在7min內(nèi)所消耗的電能是4.2X105J；

(3)由于現(xiàn)在是用電高峰，電網(wǎng)中的實(shí)際電壓為198V,要把同樣一壺水燒開(kāi)，若電熱水壺的熱效率不變，則

須要加熱519s.

14、解：

(1)由題，閉合開(kāi)關(guān)S1,開(kāi)關(guān)S2及觸點(diǎn)b接通，R1接入電路，電壓力鍋處于加熱狀態(tài)，

依據(jù)P二UI,

P11000W

通過(guò)電阻R1的電流：11二U二220VQ4.5A；

(2)閉合開(kāi)關(guān)S1,開(kāi)關(guān)S2及觸點(diǎn)a接通，R2接入電路，電壓力鍋處于保壓狀態(tài)，

依據(jù)P二UI得：U=,

￡1Z2

所以11」2,

已知11=512.

立

即：=12,解得：P2=200W；

U2

(3)依據(jù)Q=W=Rt,

電路的實(shí)際電壓為210V,加熱狀態(tài)下須要熱量相同，01=01",

U2IT2

則：Riti=Ritr,

即：X10min=Xtr,解得：t1'%10.98min,

答：(1)電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電阻R1的電流為4.5A；

(2)電壓力鍋處于保壓狀態(tài)時(shí)的功率P2為200W；

(3)用電高峰期，電路的實(shí)際電壓為210V,電壓力鍋?zhàn)龊猛瑯右淮物垼幱诩訜徇^(guò)程實(shí)際須要的時(shí)間為

10.98min.

15、解:(1)由于兩端電壓肯定，由叫UIR二懿知，R小時(shí)功率大.因此，S應(yīng)接2觸點(diǎn)時(shí)，電飯煲在高溫

燒煮.

(2)由題意高溫?zé)髸r(shí)功率為1100W得：PO=UI署旭即R0:；

頸

(3)由嫻飯時(shí)電路總功率為22W,得P1=UI1則：11二二秘卷=0.1A

炳飯10min電熱絲R0產(chǎn)生的熱量：Q=l12R0t=(0.1A)2X44QX10X60s=264J.

答：(1)電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)及觸點(diǎn)2連接.

(2)電熱絲R0的阻值為44Q.

(3)當(dāng)電飯煲在正常煙飯、保溫時(shí)電路中的電流為0.1A；煙飯、保溫10min,電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為264J.

【點(diǎn)評(píng)】大部分家用電熱器都是用變更電路電阻的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的變更，電阻阻值的變更由三種方法：①用

開(kāi)關(guān)使幾個(gè)電阻串聯(lián)，達(dá)到增大電阻，減小功率的目的；②用開(kāi)關(guān)使幾個(gè)電阻并聯(lián)，達(dá)到減小電阻，增大功率

的目的；③用一個(gè)開(kāi)關(guān)和電阻并聯(lián)，開(kāi)關(guān)的閉合可用短路電阻，達(dá)到減小電阻，增大功率的目的.

U2U2

16、解：(1)由"額=U1=R得電熱壺的電阻：R=P==48.40；

(2)電熱壺正常工作3min放出的熱量：。放=胎Pt=1000WX3X60s=1.8X105J；

(3)水須要汲取的熱量

0吸二的△尸4.2X103J/(kg?℃)X1kgX(100-20)℃=3.36X105J,

因。放V。吸，故在3min時(shí)間內(nèi)不能將水加熱到100℃.

17、解：

(1)因?yàn)镻=UI,

里里

所以燈泡正常發(fā)光的電流為l=U^=10V=0.3A；

U2

(2)因?yàn)镻=UI=R,

U額2

所以燈泡電阻為RL=2額=七33.3G,

UJ2V

串聯(lián)電路總電阻為R總二衛(wèi)57瓦二40。，

定值電阻的阻值為R二R總-RL=40。-33.30=6.70；

(3)定值電阻產(chǎn)生的熱量為Q=l2Rt=(0.3A)2X6.70X10s=6.03J.

答：

(1)通過(guò)小燈泡的電流是0.3A；

(2)串聯(lián)在電路中的定值電阻的阻值是6.7Q；

(3)該電路工作10s,定值電阻產(chǎn)生的熱量是6.03J.

《I)當(dāng)Si、Sj新開(kāi)，s*閉合時(shí).&@聯(lián)

公/(/?//?,)

-IAx(3C+6Q)

-9V...............................................................................

(2)當(dāng)SkS,閉合，S?斷開(kāi)時(shí)，吊、心井聯(lián)

?告『需"

支一(9V)，

二405W

仆?3a...........................分)

(3)a60s?162GJ

?%，?黑，(分)

18、...............................................3

19、480J

20、(1)44Q(2)1100W(3)12936J

U

解析：本題考查電阻、電功率的計(jì)算。(1)S接a時(shí)/?1=7=44Q；

巴

(2)P=IJ/=220VX5A=1100W；(3)S接力時(shí)/2=。==0.1A,電路中的總電阻/?=A==2200O,

R2-R-R1=22000-440=21560,/?2產(chǎn)生的熱量Q-/22/?2t=(0.1A)2X2156OX

60s=12936J.

21、(1)12=0.2A

(2)U1=4V

(3)01="96J"

22、660Wv220Qv990000J

23、(1)12=0.2A

(2)U1-4V

(3)01="96J"

24、(1)44歐(2)1.8X105Jx90.9%(3)7.5X105J

(1)最左邊一(1分)....