2024年中考物理二轮复习专题计算题：焦耳定律（含答案）

2024年中考物理二轮复习专题计算题：焦耳定律 1．如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是控温开关．电热毯标牌上标有“220V 40W”字样．问（不考虑温度对电阻值的影响）： （1）要使电热毯处于低温挡时，开关S应处于什么状态？ （2）发热电阻丝R0的阻值是多大？ （3）当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A，则在10s内电阻丝R0产生的热量是多少？ 2．汽车尾气是造成雾霾指数PM 2.5升高的原因之一。某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路。在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示。已知电源电压18V恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻。 有害尾气浓度/%Vol … 2.5 5 7.5 10 12.5 15 … R/Ω … 8 5.2 3.9 3 2.5 2 … （1）测试过程中，闭合开关S，当电压表读数为13V时，电流表的读数为0.5A，求电阻R0的阻值是多大？ （2）闭合开关S，当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时，则在1min内定值电阻R0产生的热量是多大？ （3）当电路消耗的总功率为18W时，有害尾气的浓度是多少？ 3．下表为一台电烤箱铭牌，其内部简化电路如图所示，R1、R2均为电热丝。 XX牌电烤箱 正常工作电压 220V 正常工作电功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50HZ 求：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min产生的热量。 （2）R1、R2的电阻值。 （3）电烤箱在低温挡正常工作时，电阻R1的电功率。 4． 某电热器的电阻是 100Ω，通过它的电流是2A，在 5s内能产生多少热量 5．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A。求： （1）R2的阻值； （2）通电5分钟，R1产生的热量多大； （3）通电5分钟，整个电路消耗的电能多大。 6．空气能热水器以其安全实用、经济环保等特点，受到越来越多消费者的关注和青睐；它利用“逆卡诺”循环原理，以制冷剂为媒介，通过压缩机的做功，实现热能由低温物体向高温物体的“搬运”，从而将空气中的热能转移至冷水中，并能使水获得高于压缩机消耗能量的热能．若水从空气中吸收的热量为Q，压缩机消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸 ， 有Q吸=Q+W。已知某型号的空气能热水器一台电功率为1800W，工作1小时能将150kg的水从15℃加热到55℃时，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求： （1）水吸收的热量； （2）空气能热水器的工作效率。 7．如图是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图像，若将电阻A和B串联后接在电压为12V的电源两端，则10min内电流通过两电阻产生的总热量为 J。 8．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50，额定工作电压为220V，工作时有高、低两个挡位，其内部电路可简化为图乙所示电路，低温档正常工作时电路中的电流为1.1A。求： （1）R2的阻值是多少？ （2）高温挡正常工作时，电路消耗的总功率为多少？ （3）若使用空气炸锅高温挡（电能转化为热能效率为80%），将100g初温为20°C的原料薯条加热到180°C，需要多长时间？[c薯条=3.63×103J/（kg°C）] 9．半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半导体材料的电阻R随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻R的特性，小宇和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，定值电阻R0=10Ω。 （1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源电压。 （2）电流表的读数为0.4A时，求当时的环境温度。 （3）当环境温度为100℃时，通电10s电流通过半导体电阻产生的热量是多少？ 10． ... ...