人教版物理九年级上第十八章第四节细化知识点同步练习——电功和热量的综合计算（2）

试卷更新日期：2022-10-31 类型：同步测试

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一、计算题

1. 小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：

热风温度	50~75℃
额定功率	热风时：990W
额定功率	冷风时：110W
额定电压	220V
质量	0.5kg

(1)、电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？

(2)、正常工作时电热丝的电阻是多大？

(3)、电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？

(4)、一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V10（20A）；3000r/(kW·h)”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？

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2. 如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。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，铭牌上相关参数如下表。求解下列问题：（不计温度对电阻的影响）
额定电压
220V
频率
55Hz
额定功率
保温挡
1100W
加热档
3.3kW

(1)、S旋到位置时，水龙头流出热水。（选填“0”、“1”或“2”）

(2)、电热丝R₁和R₂的阻值是多大？

(3)、某次使用该龙头加热水时，水的初温为20℃，加热15s，得到0.5L、末温42℃的热水，求电热水龙头的效率。（小数点后保留1位小数）c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）

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3. 小明家电热水器的简化电路图如图所示，S₁是手动开关，置于热水器水箱外部；S₂是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于40 ℃时自动闭合，达到40 ℃时自动断开；R₁和R₂均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S₁ ，电热水器开始工作，电热水器部分参数如表所示。
　

(1)、电热丝R₁的阻值是多少？

(2)、加热时流过电热丝R₂的电流是多少？

(3)、假设将初温20 ℃的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？[水的比热容为4.2×10³ J/(kg·℃)，ρ_水=1.0×10³kg/m³]

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4. 某品牌电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断等电功能，其简化电路如图所示。S₁是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。S₂是壶壁温控开关，闭合时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S₃是电动出水开关，闭合时电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为88W，加热功率为1000W；

(1)、只有S₁处于闭合状态时，电路处于（选填“保温”或“加热”）状态，求电阻R₂的阻值；（）

(2)、开关S₃闭合，电磁泵两端电压为24V，R₃阻值为196Ω。求电磁泵的电功率；（）

(3)、若水烧开后，S₂没有自动断开，待瓶里的水烧干，再经过3s，S₁是否会断开？（）
（已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.6×10³J/(kg·℃）。设水烧干瞬间，发热盘的温度为112℃，不计热损失。）

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5. 如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V，水箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位，其内部电路如图所示，电热丝R₁=56Ω，R₂=44Ω，水的比热容为4.2×10³J/(kg•℃)；求：

(1)、小功率挡的额定功率；

(2)、若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量；

(3)、若用大功率挡加热这些水，所需时间为1分10秒，求熨烫机的加热效率（计算结果保留一位小数）？

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6. 如图甲所示为某电热水壶的简化电路原理图，R₁和R₂为加热电阻，且阻值保持不变，R₁＝44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、2是开关连接的触点。某次烧水时，仅将电热壶接入220V的电路中，并按下开关S与触点1连接，10min后S自动切换到保温状态（S与触点2连接），保温时图乙所示电能表的转盘总共转过了150转。求：

(1)、S与触点1连接时，通过电阻R₁的电流I₁是多大？

(2)、保温时，共消耗了多少电能？

(3)、如果电热水壶的保温功率是100W，请计算R₂的阻值是多少Ω？

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7. 多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。[ρ_水＝1×10³kg/m³ ， c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)，g＝10N/kg]

项目	参数
电源电压（V）	220
低温挡功率（W）	275
中挡功率（W）	550
高挡功率（W）	1100
容积（L）	1

(1)、开关S₁、S₂处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据；

(2)、求R₁的阻值；

(3)、在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间。

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8. 小新喜欢吃爆米花，学习电加热原理后自己制作了一个简易的爆米花机，图甲是爆米花机的简易电路图．开关S接a时， $R_{1}$ 加热同时电动机搅拌；开关S接b时， $R_{2}$ 单独工作并处于保温状态。图乙是小新设计的相关参数。小新将 $100 g$ 的玉米粒放入制好的爆米花机中，玉米粒初温为 $20 ℃$ ，加热 $5 m i n$ 后玉米粒温度升高到 $300 ℃$ 并爆成了玉米花，此后小新将爆米花机调至保温状态。求：（ $c_{玉米} = 1.2 \times 1 0^{3} J / (k g \cdot ℃)$ ）

(1)、保温状态时电路中的电流；

(2)、电阻 $R_{1}$ 的阻值；

(3)、加热过程电路消耗的电能；

(4)、电阻 $R_{1}$ 给玉米加热的效率。

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9. 如图所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R₁、R₂为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式．该电热水壶有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W．求：

(1)、电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；

(2)、电热水壶高温档的额定功率；

(3)、若某次电热水壶用高温档加热0.1h，耗电0.09kW·h，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作？

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10. 某家用电热水壶有加热和保温两档，内部简化电路如图甲所示，其中R₁和R₂为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶加热初温为20℃的水，当水温升至100℃时，电热水壶由加热档自动切换为保温档，在此过程中其电功率随时间变化的图像如图乙所示。已知此电热水壶的加热效率为90%。求：

(1)、当开关S₁、S₂均闭合时，电热水壶处于（选填“加热”或“保温”）档；

(2)、该电热水壶在保温过程中消耗的电能；

(3)、电阻R₂的阻值；

(4)、壶中水的质量。[c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]

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11. 图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖气工作时S处于闭合状态；电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S₁为“低温”档。请完成下列问题：

电暖器
额定电压		220V
额定功率	低温挡	550W
	中温挡	1100W
	高温挡
频率		50Hz

(1)、“低温”档正常工作时的电阻是多少？

(2)、“高温”档正常工作时20min，消耗的电能是多少？

(3)、若某房间内（假设房间密闭）空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×10³J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”档正常工作20min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？

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12. 下表为一台电热水器的铭牌（有一项内容模糊不清），电热水器内部简化电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝．求：

XXX牌电热水器
额定电压		220V
额定电流	高温档
	中温档	5A
	低温档	2A
电源频率		50Hz

(1)、低温挡正常工作时的额定功率；

(2)、中温挡正常工作10分钟产生的热量；

(3)、高温挡正常工作时的额定电流．

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13. 有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R₁=R₂=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S₂可接a或b．

(1)、开关S₁、S₂处于什么状态时，电热水壶处于低温档？

(2)、电热水壶处于中温档时的电流是多大？

(3)、用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．

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14. 小豪家新买了一台电热型加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R₁、R₂为发热电阻，且3R₁=R₂ ， S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现关低档高档之间的转换（低档为小功率加热，高档为大功率加热）。
额定电压
220V
水箱容积
3L
高档功率
440W

(1)、求加热电阻R₁的阻值。

(2)、求加湿器正常工作时的低档功率。

(3)、如图乙所示，求加湿器正常工作30min消耗的电能。

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15. 随着生活质量的提升，各类空气炸锅、电烤箱、烧烤炉走进了千家万户，小明家新买了一个三档位的电烤箱，小明研究电烤箱加热板部分，画出了其简化电路如图甲所示，R₁、R₂是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低档位切换。电烤箱的相关参数如表格所示，求：

额定电压

220V

高温档功率

中温档功率

800W

低温档功率

440W

(1)、电烤箱在低温档正常工作时的电流；

(2)、电烤箱中R₂的阻值是多少欧姆；

(3)、若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为会降低，电烤箱在中温档工作3min能使图乙中的电能表（不受电压影响）表盘转动105圈，则此段时间中温档产生的热量是多少J。

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16. 如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，其简化电路图如图乙所示。R₁、R₂、R₃均为电热丝，已知R₁=88Ω。加热杯的部分参数如表。
求：

(1)、S接1时电热杯处于档；

(2)、R₂、R₃的阻值是多少；?

(3)、加热杯的低温挡功率是多少?

(4)、若不计热量损失，加热杯使用高温挡加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要工作多长时间？

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17. 小文每天都复习功课到深夜，妈妈为她准备了有加热、保温两挡功能的电热杯垫，通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮．杯垫内部简化电路如图所示，R₁、R₂为加热元件，USB接口的输出电压为5 V，R₁电阻为10 Ω，只闭合开关S₁时处于保温状态，S₁、S₂同时闭合处于加热状态．加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5 W．求：

(1)、杯垫保温时整个电路的电流是多少安？

(2)、保温30 min时产生的热量是多少焦？

(3)、加热状态时整个电路的电流是多少安？

(4)、电阻R₂的阻值是多少欧？

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18. 中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U_额=220V
额定功率/W
中温440
高温880

(1)、求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；

(2)、求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；

(3)、小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S₁为单刀开关，S₂为单刀多掷开关，R₁、R₂为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S₁、S₂所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。

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19. 如图甲所示的某品牌豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R₁、R₂是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表。请解答下列问题：

型号	额定电压	打浆装置	电热装置
JYP-p115	220V	电机功率	加热功率	保温功率
JYP-p115	220V	180W	1000W	242W

(1)、某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1kg，打浆完成后浆的初温为 40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？[设该浆的比热容为

4.0 \times 10^{3} J / (kg \cdot ℃)

]

(2)、电阻R₁和R₂的阻值分别为多大？

(3)、该豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作 1min 所消耗电能为多大？

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20. 图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把被加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化电路图，R₁、R₂均为发热电阻，且R₁＝R₂ ．电煮壶有加热和保温两个档．加热档的功率为1000W．求：

(1)、电煮壶保温档的功率

(2)、炖盅内0.5kg的药膳温度升高了80℃，药膳吸收的热量．[c_药膳＝4×10³J/kg•℃）]

(3)、若不计热量损失，壶中的水和药膳总共吸收6×10⁵J的热量，用加热档加热需要的时间．

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