2020年中考物理復(fù)習(xí)計(jì)算題專題《電與熱綜合計(jì)算》(解析版)

第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)《電與熱綜合計(jì)算》一、計(jì)算題某家用電熱水器銘牌上的部分參數(shù)如表所示。熱水器注滿水并加熱，水溫由20℃升高到80℃.求：

(1)水的質(zhì)量是多少？(ρ水=1.0×103kg/m3)

(2)水吸收的熱量是多少？[水的比熱容c水=4.2×額定電壓220V電源頻率50Hz額定功率2000W容量40L

如圖甲是一種恒溫調(diào)奶器，可以自動(dòng)調(diào)試好加水的奶粉，然后加熱到最適合寶寶飲用的溫度40℃，還可以自動(dòng)保溫，特別適合夜間使用。圖乙是機(jī)器的參數(shù)表及電路簡(jiǎn)圖(R1、R2為電熱絲，S為雙觸點(diǎn)自動(dòng)開(kāi)關(guān))。求：

(1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流(結(jié)果保留兩位小數(shù))？

(2)電阻R2的阻值？

(3)若把200g調(diào)好的奶粉從20℃加熱到40℃所用時(shí)間為32s，則調(diào)好的奶粉的比熱容是多少(型號(hào)：HY101M電源：220V?50Hz加熱功率：500W保溫功率：16W

如圖甲所示的多功能養(yǎng)生壺具有精細(xì)烹飪、營(yíng)養(yǎng)量化等功能，圖乙是其簡(jiǎn)化電路圖，該養(yǎng)生壺的部分參數(shù)如表所示。(ρ水項(xiàng)目參數(shù)額定電壓220V低溫檔功率275W中溫檔功率550W高溫檔功率1100W容積1L

(1)開(kāi)關(guān)S1、S(2)求R1(3)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使用高溫檔將初溫是12℃的一壺水燒開(kāi)，若養(yǎng)生壺高溫檔加熱效率為80%，求水吸收的熱量和燒開(kāi)一壺水需要的時(shí)間。

圖甲是兩檔空氣炸鍋，圖乙是其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路，R1、R2均為發(fā)熱體，將開(kāi)關(guān)S分別置于1、2兩位置時(shí)，空氣炸鍋處于不同的檔位。已知兩檔空氣炸鍋的高溫檔功率為900W，R2阻值為96.8Ω.求：

(1)發(fā)熱體R1的阻值是多少？

(2)空氣炸鍋一次性可裝入200克牛柳，若將這些牛柳從40℃加熱到190℃，牛柳需要吸收多少熱量？【c牛柳=3×103J/(kg?

如圖是家庭常用的電熱水壺，其銘牌數(shù)據(jù)如表所示。若加熱電阻的阻值不隨溫度變化而改變，且此時(shí)的大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。則：額定電壓220V額定加熱功率2000W容量2.0L電源頻率50Hz(1)電熱水壺正常工作時(shí)，其加熱電阻的阻值是多少歐姆？

(2)裝滿水后，壺中水的質(zhì)量是多少千克？

(3)將一滿壺20℃的水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)，需要吸收多少熱量？[C水=4.2×103J/(kg?℃)]

(4)不考慮熱量損失，燒開(kāi)這壺水，需要多長(zhǎng)時(shí)間？如圖甲是家用電暖器，利用電熱給煤油加熱取暖。圖乙為其簡(jiǎn)化的電路原理圖，已知電阻R1>R2，銘牌見(jiàn)下表。在電暖器跌倒時(shí)，跌倒開(kāi)關(guān)S自動(dòng)斷開(kāi)，切斷電源保證安全。電暖器有“高溫?fù)酢薄ⅰ爸袦負(fù)酢焙汀暗蜏負(fù)酢比齻€(gè)擋位，解答下列問(wèn)題：

(已知c煤油=2.1×103J/(kg?℃)，ρ煤油=0.8×103kg/m3)

(1)額定電壓220V煤油體積25L功率選擇1500W/1100W/400W三擋可調(diào)操作方式手動(dòng)

如圖所示是某溫控裝置的簡(jiǎn)化電路圖，工作電路由電壓為220V的電源和阻值R=88Ω的電熱絲組成；控制電路由電源、電磁鐵(線圈電阻R0=20Ω)、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器R2(取值范圍0～80Ω)和熱敏電阻R1組成；R1溫度/℃90806660504640363534R102040507080100120130150(1)工作電路正常工作時(shí)，R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？

(2)當(dāng)溫度為60℃，滑動(dòng)變阻器R2=50Ω時(shí)，銜鐵恰好被吸合，控制電路的電源電壓是多少？

(3)若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的溫度最大范圍是多少？

(4)要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些，請(qǐng)分析說(shuō)明如何改變R

某家庭用一個(gè)標(biāo)有“220V

1

000W”的電熱水器來(lái)燒水。該電熱水器正常工作20min，可將質(zhì)量為10kg溫度為20℃的水加熱到40℃.水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)。求這段時(shí)間內(nèi)：

(1)水吸收的熱量

(2)電熱水器消耗的電能

(3)電熱水器的熱效率

“匚”式電壓力鍋簡(jiǎn)化電路如圖甲，R為發(fā)熱電阻，R0為調(diào)控電阻，電源電壓為220V，開(kāi)關(guān)1、2、3…代表不同的功能開(kāi)關(guān)，分別連在調(diào)控電阻的不同位置時(shí)，發(fā)熱電阻相應(yīng)有不同的發(fā)熱功率。當(dāng)開(kāi)關(guān)1接通時(shí)，發(fā)熱電阻的功率最大，Pm=1100W；開(kāi)關(guān)3接通時(shí)，處于保溫功能，發(fā)熱電阻的功率P1=44W，可認(rèn)為發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量等于壓力鍋散失的熱量。已知c水=4.2×103J/(kg?℃)。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

(1)計(jì)算調(diào)控電阻的最大阻值及發(fā)熱電阻的阻值。

(2)假設(shè)加熱過(guò)程中，電熱鍋熱量散失不隨溫度變化，散失功率恒為44W.用最大發(fā)熱功率將36℃、2.2kg的水加熱到100℃所用的時(shí)間有多少秒。

(3)某普通電壓力鍋工作電路如圖乙，該鍋只有加熱和保溫兩個(gè)功能，其加熱功率P=1100W.用該普通電壓力鍋?zhàn)雒罪?，溫度達(dá)到100℃后，需用加熱功能繼續(xù)加熱5分鐘，所煮米飯才能達(dá)到理想食用效果；而用圖甲所示“匚”式電壓力鍋煮完全相同的米飯，當(dāng)溫度達(dá)到100℃后會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)為P2=99W的低功率繼續(xù)加熱5分鐘，也能達(dá)到相同的食用效果。求這兩種鍋在這一種家庭用電熱水壺的額定功率為2000W，該電熱水壺經(jīng)過(guò)5分鐘可以把1.5kg初溫是20℃的水燒開(kāi)．求：

(1)水所吸收的熱量是多少？

(2)電熱水壺加熱水時(shí)的效率？(精確到1%)

如圖(a)所示是HG2004家用蒸汽電熨斗的示意圖和銘牌，使用時(shí)儲(chǔ)水器中的水滴入氣室，加熱的鐵質(zhì)底板使水迅速汽化變成蒸汽，從底板噴出。額定電壓220V功能汽燙、干燙額定頻率50Hz蒸汽方式滴下式底板面積160c質(zhì)量1.6kg額定功率1100W放置方式自立式(1)求電熨斗正常工作時(shí)的電流。

(2)熨燙前(未加水)，電熨斗自然平放在衣服上，求它對(duì)衣服的壓強(qiáng)。

(3)汽熨前先預(yù)熱，使底板的溫度從20℃升高到220℃，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)。已知底板的質(zhì)量為lkg，鐵的比熱容為0.46×103J/(kg?℃)，求預(yù)熱過(guò)程底板吸收的熱量。

(4)汽熨時(shí)，滴汽室的水汽化帶走熱量，當(dāng)?shù)装鍦囟冉档?90℃時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，當(dāng)加熱到220℃時(shí)又?jǐn)嚅_(kāi)，如此反復(fù)，若蒸汽電熨斗按如圖(b)所示的程序工作，熨一件衣服用時(shí)

電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分在線圈中以熱量的形式散失掉，一臺(tái)小直流電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)線圈的電流為0.2A，若此線圈的電阻為1Ω，在5s時(shí)間內(nèi)將取為100g的砝碼提升了1m的高度。試求：

(1)5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量；

(2)電動(dòng)機(jī)提升鉤碼所做的功；

(3)該電動(dòng)機(jī)的正常工作時(shí)兩端的電壓。

把一個(gè)標(biāo)有“8V

4W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上，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？

小亮家里的一款迷你電飯鍋，電路圖如圖所示，額定電壓為220V，電飯鍋有加熱和保溫兩檔，“加熱”時(shí)額定功率為550W，發(fā)熱電阻R1和R2阻值不隨溫度變化，電阻R1在“保溫”狀態(tài)和“加熱”狀態(tài)時(shí)功率之比為1：400.求：

(1)正常“加熱”狀態(tài)，通過(guò)電飯鍋的電流是多少？

(2)正常“加熱”狀態(tài)，通電10min產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)R2的阻值是多少？

我國(guó)北方冬天比較寒冷，許多家庭安裝了一種利用電來(lái)取暖的床--“韓式電熱坑”.其工作電路可簡(jiǎn)化為如圖所示，其中K為保護(hù)開(kāi)關(guān)，平常處于閉合狀態(tài)，當(dāng)溫度超過(guò)某一警戒溫度時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，扇形導(dǎo)體S為旋轉(zhuǎn)型選檔開(kāi)關(guān)，可繞0點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，每次都和相鄰的兩觸點(diǎn)同時(shí)接觸，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)、低、中、高四個(gè)檔位的轉(zhuǎn)換(檔位順序未知，電功率越大檔位越高).小明在家里利用所學(xué)的物理知識(shí)來(lái)測(cè)量該電熱炕的電功率．他先關(guān)閉家里其它所有的用電器，然后將S旋轉(zhuǎn)到與觸點(diǎn)1、2連接，觀察發(fā)現(xiàn)家里標(biāo)有“3000r/(kW?h)”的電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)在1min內(nèi)剛好轉(zhuǎn)了20轉(zhuǎn)．已知R1和R2是發(fā)熱電阻，R2的阻值是R1的2倍，其它電阻忽略不計(jì)，小明家電壓恒為220V.完成下列問(wèn)題：

(1)當(dāng)S與觸點(diǎn)1、2接觸時(shí)，電熱炕功率是多少？

(2)當(dāng)電熱炕處于低檔時(shí)，電路中通過(guò)O點(diǎn)的電流是多少？

(3)當(dāng)該電熱炕處于低檔，且正常工作30min，所消耗的電能可使1.8L水從25℃升高到多少攝氏度？

[無(wú)熱損失，c水=4.2×103J/(kg?℃)，結(jié)果保留1小麗家新買(mǎi)了一臺(tái)電熱水器，下表是該熱水器的一些技術(shù)參數(shù)．型號(hào)FED?H50額定電壓220V最大水量50L額定功率2000W現(xiàn)將水箱中裝滿水，通電后正常工作40min，水溫從25℃上升到45℃，[已知水的比熱為4.2×103J/(kg?℃)

求：

(1)水所吸收的熱量；

(2)熱水器中電熱絲在正常工作時(shí)的電阻值；

(3)熱水器的效率．

某型號(hào)的電飯鍋有兩檔，分別是高溫?zé)蠛捅貭F飯，其原理如圖所示(虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位)。已知R1=44Ω，R2=2156Ω.求：

(1)電飯鍋高溫?zé)髸r(shí)，它的功率是多大？

(2)電飯鍋保溫燜飯時(shí)，電阻R1兩端的電壓為4.4V，電飯鍋工作10min產(chǎn)生的熱量是多少？

某品牌電熱水壺的加熱功率為1000W，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，該電熱壺正常工作7min，將一壺初溫為25℃、質(zhì)量為1kg的水加熱至95℃，[c水=4.2×103J/(kg?℃)]求：

(1)電熱水壺正常工作7min消耗的電能；

(2)在此過(guò)程中，水吸收的熱量；

(3)該電熱水壺的效率。

如圖甲是定值電阻R1和標(biāo)有“8V8W”燈泡L的I?U關(guān)系圖象。如圖乙所示，電源電壓恒定不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑到b端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W.求：

(1)燈泡正常發(fā)光10s，電流通過(guò)燈泡產(chǎn)生的熱量；

(2)電源電壓；

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2同時(shí)閉合。調(diào)節(jié)滑片P.求電路消耗的最大功率。

圖示為一款有高、低溫兩檔的蒸汽電熨斗電路原理圖。R1、R2為電熱絲，其中R2=242Ω，水升溫并汽化成水蒸氣，從而熨燙衣服。

(1)電熱絲是利用電流的______效應(yīng)工作的。分析電路圖，閉合S1，當(dāng)S2______時(shí)，電熨斗處于高溫檔。

(2)電熨斗處于低溫檔時(shí)，正常工作功率為1100W.求：通過(guò)電路的電流是多大？R1的電阻是多大？通電3min產(chǎn)生的熱量是多少？

(3)若將該款電熨斗進(jìn)行改造，使其正常工作時(shí)高溫?fù)豕β蕿?000W.要求只改變其中一個(gè)電熱絲的阻值，請(qǐng)你通過(guò)分析和計(jì)算，求出該電熱絲改變后的阻值應(yīng)為多少？

如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R1=10Ω.燈泡L標(biāo)有“12V3W”字樣，當(dāng)S，S1，S2閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)S閉合，S1，S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V，求

(1)電源電壓和R2的阻值

(2)當(dāng)S閉合，S1，S2斷開(kāi)時(shí)，在1min內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量

(3)若用一個(gè)滑動(dòng)變阻器R3代替燈泡L，調(diào)節(jié)滑片，使所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)電路的總功率是只閉合S時(shí)電路總功率的4倍，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值。答案和解析1.【答案】解：

(1)由ρ=mV可得，熱水器水箱中注滿水時(shí)水的質(zhì)量：

m=ρV=1×103kg/m3×40×10?3m3=40kg；

(2)水升高溫度△t=t?t0=80℃?20℃=60℃，

水吸收的熱量為：

Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×40kg×60℃=1.008×107J。

(4)電熱絲所產(chǎn)生熱量的84%被水吸收，

由η=Q吸W可得，電熱絲放出的熱量：

Q放=W=Q吸【解析】(1)已知容積與水的密度，由密度公式的變形公式可以求出水的質(zhì)量。

(2)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量。

(3)根據(jù)電熱水器的效率先計(jì)算電熱絲正常工作時(shí)所需要產(chǎn)生熱量，由電熱公式計(jì)算電流產(chǎn)生這些熱量所需要的時(shí)間。

本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題。與生活相連，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用，且加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一。

2.【答案】解：(1)由P=UI可得，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時(shí)的工作電流：

I=P保溫U=16W220V≈0.07A；

(2)由題意可知，當(dāng)S接“2”時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)；

當(dāng)接“3”時(shí)，電路為R1、R2并聯(lián)，奶器處于加熱狀態(tài)，

因電路中的總功率等于各用電器功率之和，

所以，R2的電功率：

P2=P加熱?P保溫=500W?16W=484W，

由P=U2R可得，電阻R2的阻值：

R2=U2P2=(220V)2484W=100Ω；

(3)【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)可知保溫功率，根據(jù)P=UI求出工作電流；

(2)由題意可知，當(dāng)S接“2”時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)；當(dāng)接“3”時(shí)，電路為R1、R2并聯(lián)，奶器處于加熱狀態(tài)，根據(jù)總功率等于各用電器功率之和可知R2的電功率，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=U2R求出電阻R2的阻值；

(3)知道調(diào)奶器的加熱功率和工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，不計(jì)熱損失，調(diào)好奶粉吸收的熱量等于消耗的電能，又知道調(diào)好奶粉的質(zhì)量和初溫、末溫，根據(jù)Q吸=cm(t?t0)求出調(diào)好奶粉的比熱容。

本題考查了電功率公式、電功公式和吸熱公式的應(yīng)用，要注意電路的總功率等于各用電器功率之和。

3.【答案】解：(1)由圖知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接b時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由P=U2R可知，總功率最大，所以此時(shí)養(yǎng)生壺為高溫檔；

(2)由圖知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2接A時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，由P=U2R可知，總功率最小，此時(shí)為低溫檔；

當(dāng)S2接A，S1閉合時(shí)，R2被短路，只有電阻R1接入電路，養(yǎng)生壺處于中溫檔。

由P=UI得，正常工作時(shí)通過(guò)R1的電流為：I1=P中U=550W220V=2.5A，

由I=UR得，R1的阻值：R1=UI1=220V2.5A=88Ω，【解析】本題考查質(zhì)量、電流、水吸熱、電功和熱效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用和根據(jù)圖象得出加熱功率、保溫功率，加熱時(shí)間、保溫時(shí)間，計(jì)算過(guò)程還要注意單位的換算。

(1)分析開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)電路的連接，根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電阻的規(guī)律，結(jié)合P=U2R分析回答；

(2)當(dāng)S2?斷開(kāi)，S1

閉合時(shí)，為電阻R1?的簡(jiǎn)單電路，養(yǎng)生壺處于中溫檔，由P=U2R求出R1；

(3)根據(jù)密度變形公式求出1L水的質(zhì)量，根據(jù)Q

??吸=cm△t求出將初溫是12℃的一壺水燒開(kāi)，水吸收的熱量，根據(jù)η=Q吸W=Q吸P高t×100%求出燒開(kāi)一壺水需要的時(shí)間。

4.【答案】解：(1)由電路圖可知，當(dāng)S置于1位置時(shí)，R1、R2并聯(lián)，

當(dāng)S置于2位置時(shí)，只有電阻R1接入電路；

因?yàn)椴⒙?lián)電路的電阻小于任何一個(gè)分電阻，即并聯(lián)電阻小于R2，所以接1時(shí)為加熱檔，

因此由P=U2R可知，當(dāng)S置于1位置時(shí)，功率較大，即空氣炸鍋處于加熱狀態(tài)；

當(dāng)S置于2位置時(shí)，空氣炸鍋處于保溫狀態(tài)；

則R2的功率P2=U2R2=(220V)296.8Ω=500W，

發(fā)熱體R2的功率：P1=900W?500W=400W；

【解析】(1)分析將開(kāi)關(guān)S分別置于1、2兩位置時(shí)電阻的變化，根據(jù)P=U2R分析電路功率大小可知空氣炸鍋處于哪種工作狀態(tài)；根據(jù)加熱功率和保溫功率即可求出R1的功率，再根據(jù)P=U2R的變形公式求出發(fā)熱體R1的阻值。

(2)根據(jù)Q=cm△t可求得牛柳需要吸收多少熱量；

(3)不計(jì)熱量損失，Q吸=W，由P=Wt可求得需要時(shí)間。

本題考查了電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是判斷出空氣炸鍋工作狀態(tài)和電路的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

5.【答案】解：(1)由P=U2R可知，加熱電阻的阻值：R=U2P=(220V)22000W=24.2Ω；

(2)由ρ=mV可知，壺中的水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10?3m3=2.0kg；

(3)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，燒開(kāi)水時(shí)水吸收的熱量：【解析】(1)由銘牌上信息結(jié)合功率公式可求得電阻；

(2)根據(jù)m=ρV計(jì)算出壺中水的質(zhì)量；

(3)根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量；

(4)根據(jù)W=Q得出電流做的功，由t=WP求得加熱時(shí)間。

本題考查生活中物理知識(shí)的應(yīng)用，要注意聯(lián)系電學(xué)知識(shí)解決生活中的物理應(yīng)用。

6.【答案】解：

(1)由ρ=mV可得，煤油的質(zhì)量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×25×10?3m3=20kg，

煤油溫度升高20℃時(shí)，吸收的熱量：

Q=cm△t=2.1×103J/(kg?℃)×20kg×20℃=8.4×105J；

(2)已知R1大于R2，電源電壓一定，由P=U2R可知，電路電阻越大，功率越小，

當(dāng)S、S1都閉合時(shí)，只有R1工作，電路中的電阻最大(大于R2，也大于并聯(lián)時(shí)的總電阻)，電功率最小，為低溫檔，且P低=400W，

R1的阻值：R1=U2P低=(220V)2400W=121Ω；

(3)已知R1大于R2，當(dāng)【解析】(1)已知煤油體積和密度可求得煤油的質(zhì)量，再利用Q=cm△t可求煤油溫度升高20℃時(shí)，吸收了多少焦耳的熱量；

(2)已知R1大于R2，電源電壓一定，由P=U2R可知，電路電阻越小，功率越大，所以當(dāng)S、S1都閉合時(shí)，只有R1工作，然后由P=U2R可求出R1的電阻，

(3)已知R1大于R2，當(dāng)S、S2都閉合時(shí)，只有R2工作，P中=1100W，由P=U2R可求得R2，

用兩個(gè)阻值和R1、R2均相同的電熱絲串聯(lián)，求得串聯(lián)電路的總電阻，由Q=W=U2Rt求出產(chǎn)生的熱量。

本題考查了家用電暖器的工作原理、求電阻絲電阻、家用電暖器的改造等問(wèn)題，分析電路結(jié)構(gòu)，知道什么狀態(tài)下電熨斗處于高溫檔、什么條件下處于低溫檔是本題的難點(diǎn)，也是正確解題的前提；分清電路結(jié)構(gòu)、熟練功率公式及其變形公式、歐姆定律、并聯(lián)電路的特點(diǎn)是正確解題的關(guān)鍵。

7.【答案】解：

(1)工作電路由電壓為220V的電源和阻值R=88Ω的電熱絲組成，

則R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

Q=U2Rt=(220V)288Ω×1×60s=3.3×104J；

(2)當(dāng)溫度為60℃時(shí)，由表格數(shù)據(jù)可知R1=50Ω，

已知此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2=50Ω，則控制電路的總電阻為：

R=R1+R2+R0=50Ω+50Ω+20Ω=120Ω，

此時(shí)銜鐵恰好被吸合，則控制電路的電流I=50mA=0.05A，

由歐姆定律可得，控制電路的電源電壓：

U=IR=0.05A×120Ω=6V；

(3)當(dāng)控制電路電流I≥50mA時(shí)，銜鐵被吸合切斷工作電路，由歐姆定律可得，控制電路的總電阻最大為：

R大=UI大=6V50×10?3A=120Ω，

滑動(dòng)變阻器R2(取值范圍0～80Ω)的最大電阻為80Ω，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，熱敏電阻R1的阻值最小(此時(shí)溫度最高)：

R1=【解析】(1)工作電路的電壓電熱絲阻值大小，根據(jù)Q=U2Rt求出在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

(2)根據(jù)電阻的串聯(lián)求出電路的總電阻，銜鐵恰好被吸合，得出控制電路電流，由歐姆定律得出控制電路的電源電壓；

(3)當(dāng)控制電路電流I≥50mA時(shí)，銜鐵被吸合切斷工作電路，由歐姆定律求出電路的最大總電阻；滑動(dòng)變阻器R2取值范圍0～80Ω，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律求出最小的熱敏電阻最小(溫度最高)，由表中數(shù)據(jù)知可控制的最高溫度；

當(dāng)控制電路電流I≤40mA時(shí)，銜鐵被釋放接通工作電路，由歐姆定律得出電路的總電阻最??；

滑動(dòng)變阻器R2(取值范圍0～80Ω)的最小電阻為0，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律求出熱敏電阻最大，從而得出最低溫度；

(4)要想要該裝置所控制的最高溫度降低一些，即熱敏電阻增大，因電流不變，由歐姆定律，總電阻不變，據(jù)此分析。

本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運(yùn)用、及電熱公式的和電磁鐵的運(yùn)用，關(guān)鍵是從題中獲取有效的信息。

8.【答案】解：

(1)水吸收熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(40℃?20℃)=8.4×105J；

(2)由P=Wt可得，電熱水器消耗的電能：W=Pt=1000W×20×60s=1.2×106J；【解析】(1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量；

(2)根據(jù)W=Pt即可求出電熱水器消耗的電能；

(3)根據(jù)η=Q吸W×100%即可求出電熱水器的熱效率。

本題考查了熱量的計(jì)算、消耗電能的計(jì)算、效率的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，能從圖象中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵。

9.【答案】解：

(1)由圖甲可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)1接通時(shí)，電路中只有發(fā)熱電阻R工作，此時(shí)的功率最大，已知Pm=1100W，電源電壓U=220V，

由公式P=U2R可知，發(fā)熱電阻的阻值：R═U2Pm=(220V)21100W=44Ω；

當(dāng)開(kāi)關(guān)3接通時(shí)，發(fā)熱電阻R與調(diào)控電阻R0的最大阻值串聯(lián)，此時(shí)發(fā)熱電阻的功率P1=44W，

由公式P=I2R可知，此時(shí)電路中的電流：I1═P1R=44W44Ω=1A。

由歐姆定律可得，加熱電阻兩端的電壓：U1=I1R=1A×44Ω=44V，

由串聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)可知，調(diào)控電阻R0兩端的電壓：U0=U?U1=220V?44V=176V，

由歐姆定律可得，調(diào)控電阻R0的最大阻值：R大═U0I1=176V1A=176Ω；【解析】(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)1接通時(shí)，電路中只有發(fā)熱電阻R工作，此時(shí)的功率最大，當(dāng)開(kāi)關(guān)3接通時(shí)，發(fā)熱電阻R與調(diào)控電阻R0的最大阻值串聯(lián)，；

根據(jù)公式P=U2R可求得調(diào)控電阻的最大阻值及發(fā)熱電阻的阻值。

(2)根據(jù)Q=cm△t可求得吸收熱量，由題意可得，Q放=Q吸+Q散，然后可求得所用的加熱時(shí)間；

(3)由P=Wt可分別求得普通電壓力鍋和“匚”式電壓力鍋加熱5min消耗的電能，然后可求得省的電能。

本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電熱公式、電功率公式的應(yīng)用，會(huì)判斷電熱器發(fā)熱功率最大時(shí)和最小時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵。

10.【答案】解：

(1)水吸收的熱量Q=c水m△t=1.5kg×4.2×103J/(kg?℃)×(100℃?20℃)=5.04×105J；

【解析】(1)已知水的比熱容、質(zhì)量、初溫度和末溫度，利用Q=cm△t可以得到水吸收的熱量；

(2)已知電熱水壺的額定功率和加熱時(shí)間，可以得到電熱水壺消耗的電能；已知水吸收的熱量和電熱水壺消耗的電能，兩者之比就是電熱水壺加熱水時(shí)的效率．

此題是一道電熱綜合計(jì)算題，考查了熱量的計(jì)算、電功率變形公式的應(yīng)用和熱效率計(jì)算公式的應(yīng)用，計(jì)算過(guò)程不復(fù)雜，是一道基礎(chǔ)題．

11.【答案】解：(1)由P=UI可得，電熨斗正常工作時(shí)的電流：

I=PU=1100W220V=5A；

(2)熨燙前(未加水)，電熨斗自然平放在衣服上時(shí)，對(duì)衣服的壓力：

F=G=mg=1.6kg×10N/kg=16N，

它對(duì)衣服的壓強(qiáng)：

p=FS=16N160×10?4m2=1000Pa；

(3)預(yù)熱過(guò)程底板吸收的熱量：

Q吸=cm(t?t0)=0.46×103J/(kg?℃)×1kg×(220℃?20℃)=9.2×104J；

(4)由圖示可知，20s內(nèi)電熨斗加熱15s，則10min內(nèi)的加熱時(shí)間：

t1=10×60s20s×15s=450s，

由P=Wt可得，【解析】(1)電熨斗正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時(shí)的電流；

(2)熨燙前(未加水)，電熨斗自然平放在衣服上時(shí)，對(duì)衣服的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積等于底板面積，根據(jù)p=FS求出它對(duì)衣服的壓強(qiáng)；

(3)知道底板的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q吸=cm(t?t0)求出預(yù)熱過(guò)程底板吸收的熱量；

(4)由圖示可知，20s內(nèi)電熨斗加熱15s，據(jù)此求出10min內(nèi)的加熱時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出10min燙一件衣服共消耗的電能。

本題考查了電功率公式、重力公式、壓強(qiáng)公式、吸熱公式、電功公式的應(yīng)用，從表格和圖(b)中獲取有用的信息是關(guān)鍵。

12.【答案】解：(1)5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量：

Q=I2Rt=(0.2A)2×1Ω×5s=0.2J；

(2)電動(dòng)機(jī)提升鉤碼所做的功：

W機(jī)械=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×1m=1J；

(3)電動(dòng)機(jī)5s內(nèi)消耗的電能：

W電=W機(jī)械+Q=1J+0.2J=1.2J，

由W=UIt可得，該電動(dòng)機(jī)的正常工作時(shí)兩端的電壓：

【解析】(1)根據(jù)Q=I2Rt求出5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量；

(2)根據(jù)W=Gh=mgh求出電動(dòng)機(jī)提升鉤碼所做的功；

(3)線圈產(chǎn)生的熱量和輸出的機(jī)械能之和即為電動(dòng)機(jī)消耗的電能，根據(jù)W=UIt求出該電動(dòng)機(jī)的正常工作時(shí)兩端的電壓。

本題考查了焦耳定律、做功公式、電功公式的應(yīng)用，要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器，歐姆定律不適用。

13.【答案】解：

(1)由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流：

I=P額U額=4W8V=0.5A；

(2)由圖可知，燈泡與定值電阻R串聯(lián)，

已知燈泡恰能正常工作，則UL=U額=8V，

由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，電阻R兩端的電壓：UR=U?U額=12V?8V=4V，

串聯(lián)電路各處的電流相等，則IR=I=0.5A，

由歐姆定律可得定值電阻的阻值：

R=URI=4V0.5A=8Ω；【解析】(1)燈泡正常發(fā)光，由P=UI計(jì)算通過(guò)小燈泡的電流；

(2)由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算串聯(lián)的定值電阻的阻值；

(3)由Q=W=UIt計(jì)算該電路工作10s，定值電阻產(chǎn)生的熱量。

本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率以及電熱公式的靈活應(yīng)用，屬于一道基礎(chǔ)題。

14.【答案】解；(1)加熱時(shí)的電流為：I=PU=550W220V=2.5A；

(2)通電10min產(chǎn)生的熱量是W=Pt=550W×600s=330000J；

(3)由I=UR得R1的電阻為：R1=UI=220V2.5A=88Ω；

當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路中電阻R1和R2串聯(lián)，電路的電阻最大，根據(jù)P=U2R可知，此時(shí)為保溫狀態(tài)，

在“保溫”狀態(tài)與“煮飯”狀態(tài)時(shí)的功率之比為1：400。

即I保2R1：I煮2R2=1：400；

I保：I煮【解析】(1)根據(jù)公式I=PU求出加熱時(shí)的電流；

(2)根據(jù)W=Pt求出產(chǎn)生的熱量；

(3)根據(jù)電壓和電流求出R1的電阻；根據(jù)在“保溫”狀態(tài)與“煮飯”狀態(tài)時(shí)的功率之比為1：400，求出I保與I煮的關(guān)系，再根據(jù)I=UR，求出R1與R2的關(guān)系，從而求出R2的電阻。

本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是電熱水器處于不同單位時(shí)電路連接方式的判斷，要注意電路的總功率等于各用電器功率之和。

15.【答案】解：(1)分析可知，當(dāng)S與觸點(diǎn)1、2接觸時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，1min內(nèi)電熱炕消耗的電能W1=20r3000r/(kW?h)=1150kW?h=2.4×104J；

由P=Wt可得，電熱炕功率P1=W1t=2.4×104J60s=400W；

(2)由P=U2R可得，R1=U2P1=(220V)2400W=121Ω，

當(dāng)S與觸點(diǎn)3、4接觸時(shí)處于抵擋，此時(shí)只有R2工作，電路中通過(guò)O點(diǎn)的電流；I=UR2=U2R【解析】(1)由圖可知，當(dāng)S與觸點(diǎn)1、2接觸時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)在1min內(nèi)剛好轉(zhuǎn)了20轉(zhuǎn)可求得其消耗的電能，再利用P=Wt可求得電熱炕功率；

(2)根據(jù)(1)求得的電熱炕功率，利用P=U2R可求得R1的電阻，當(dāng)S與觸點(diǎn)3、4接觸時(shí)處于抵擋，此時(shí)只有R2工作，根據(jù)R2的阻值是R1的2倍，可知R2的阻值，再利用歐姆定律可求得電路中通過(guò)O點(diǎn)的電流；

(3)根據(jù)密度公式變形可求得水的質(zhì)量，利用W=UIt可求得正常工作30min，所消耗的電能，利用W=Q=cm△t可求得升高的溫度．

本題考查電功率、電能、吸收熱量和升高溫度的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，重點(diǎn)是對(duì)電路圖的分析，這也是本題的難點(diǎn)．

16.【答案】解：(1)水的體積：

V=50L=50dm3=0.05m3，

由ρ=mV得，水的質(zhì)量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(45℃?25℃)=4.2×106J；【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)可知水的體積，根據(jù)ρ=mV求出水的質(zhì)量，利用Q吸=cm(t?t0)求出水吸收的熱量；

(2)熱水器中正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=U2R可求出電阻絲的電阻值；

(3)根據(jù)P=Wt求出熱水器消耗的電能，利用η=Q吸W×100%求出熱水器的效率．

本題考查了密度公式、吸熱公式、電功率公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用，從表中找到有用的信息是解決本題的關(guān)鍵．

17.【答案】解：

(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于2檔時(shí)，兩電阻串聯(lián)，當(dāng)開(kāi)關(guān)S置于1檔時(shí)，只有R1工作；

根據(jù)串聯(lián)總電阻大于其中任一電阻，由P=U2R知，開(kāi)關(guān)S置于2檔時(shí)為保溫燜飯狀態(tài)。

開(kāi)關(guān)S置于1檔時(shí)為高溫?zé)鬆顟B(tài)；

則電飯鍋高溫?zé)髸r(shí)，它的功率：

P高=U2R1=(220V)244Ω=1100W；

(2)電飯鍋保溫燜飯時(shí)，即兩電阻串聯(lián)，此時(shí)電阻R1兩端的電壓為【解析】(1)分析開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)電路的連接，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及P=U2R分析電路的工作狀態(tài)，由P=U2R求出電飯鍋高溫?zé)髸r(shí)，它的功率是多大；

(2)電飯鍋保溫燜飯時(shí)，即兩電阻串聯(lián)，已知電阻R1兩端的電壓為4.4V，由歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)Q=W=UIt求出電飯鍋工作10min產(chǎn)生的熱量。

本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和電功及電功率公式的運(yùn)用，關(guān)鍵是確定開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。

18.【答案】解：

(1)由P=Wt可得，加熱7min消耗的電能：

W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J，

(2)水吸收熱量：

Q吸=cm(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(95℃?25℃)=2.94×105J；【解析】(1)根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，

(2)已知水的質(zhì)量和溫度的變化，根據(jù)公式Q=cm(t?t0)求出燒開(kāi)所吸收的熱量；

(3)可利用公式η=Q吸W×100%求出電熱水壺的效率。

本題考查了吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是從題目中得出有用的信息。

19.【答案】解：(1)因?yàn)镻=Wt=Qt，

所以燈泡產(chǎn)生的熱量為QL=PLt=8W×10s=80J；

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑到b端時(shí)，燈泡與整個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。

由圖象知，燈泡實(shí)際功率P實(shí)L=1W時(shí)，燈泡兩端電壓為U實(shí)L=2V，I實(shí)=0.5A，

因?yàn)镮=UR，

所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U2=I實(shí)R2=0.5A×12Ω=6V，

所以電源電壓為U=U實(shí)L+U2=2V+6V=8V；

(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2同時(shí)閉合，滑動(dòng)變阻器滑片位于最左端，燈泡和定值電阻R1并聯(lián)。

因?yàn)閁實(shí)L′=U=【解析】(1)已知燈泡額定功率和正常發(fā)光時(shí)間，利用公式Q=Pt得到產(chǎn)生的熱量；

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合，開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑到b端時(shí)，燈泡與整個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。由圖象可以得到燈泡實(shí)際功率為1W時(shí)的電壓和電流，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，得到通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流；已知滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻和通過(guò)的電流，得到滑動(dòng)變阻器兩端電壓；根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得到電源電壓；

(3)由P=U2R知，在電源電壓一定，并且燈泡兩端電壓不大于額定電壓，電路總