18.4焦耳定律同步练习 2021-2022学年度人教版初中物理九年级全一册（有答案）

2021-2022学年度人教版初中物理九年级全一册同步练习
——18.4焦耳定律
1.（2021长春解放中学模拟）下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A. 洗衣机 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电饭锅
2.（2021江西模拟）学习物理要善于归纳和整理,以下是小欣同学整理的学习笔记,其中错误的是
A．密度、热值、比热容都与物质本身有关
B．导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流大小无关
C．电流、速度、电功率都是采用比值法定义的物理量
D．电炉、电饭锅、笔记本电脑都是利用电流的热效应来工作的
3.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入220V的家庭电路中正常工作，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多
C. 三者产生的热量一样多 D. 三者消耗的电能一样多
4.（2021乐山模拟）如图所示是研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，透明容器里都有一段电阻丝．下列说法正确的是(　　)
A．透明容器内的空气是否等量和密封都不影响实验效果
B．乙图中的实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通过比较U形管中液面高度差的变化来反映空气吸收热量的多少
D．甲装置图中，通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
5.（2021安州模拟）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关“的实验中，某同学采用了如图甲乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　）
①图甲该装置只能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝电阻值应该等于5
④图乙中左边透明容器中5 电阻丝中的电流比右边透明容器中5 电阻丝中的电流大2倍
A. 只有①② B. 只有②③ C. 只有②③④ D. 只有①②④
6.小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原可能是（ ）
A. 电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大
B. 电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C. 接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多
D. 接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更乡
7.有两条电阻丝，它们的电阻之比是2：1，把它们串联接入电压为U的电路中，则在相等的时间里，它们放出的热量之比是 （ ）
A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 4：1
8.如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的橡胶塞密封(橡胶塞上分别装有相同的气球)，用三段阻值不同的电阻丝(R1A. a B. b C. c D. 三个相同
9.严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴．一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处)，电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点．这只电热靴的低温档为6W，则其中温档和高温档分别为 （ ）
A. 8W，12W B. 8W，24W
C. 12W，18W D. 12W，24W
10.（2021南充模拟）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I－U图象．将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1 W．下列说法错误(　　)
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为3 Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增大0.2 A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4 W
D．再闭合开关S2后，在1 min内电阻R产生的热量为240 J
11.一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应 (选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变）,该电阻通电20s产生的热量是 J。
12.在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 .如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 .
13.（2021乐山模拟）电烤箱是一种厨房电器，一般为封闭或半封闭结构，可以用来加工一些面食，如面包、蛋挞、小饼干等．某品牌的电烤箱的额定功率为1 000 W，额定电压为220 V，则它内部的定值电阻的阻值为________Ω，该电烤箱正常工作2 h消耗的电能为________J.
14.（2021宜兴外国语学校模拟） 小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接入220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/（kW h）的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为_____kW h，电动机线圈产生_____J的热量。
15.（2021南充模拟）某一家用电热水壶，热效率达80%，其工作时的额定电压为220 V，正常工作时的电阻为48.4 Ω，该电热水壶正常工作10 min产生的热量为________J；在标准大气压下，这些热量能将初温为25 ℃、质量为1.5 kg的水的温度升高到________℃.[水的比热容为c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
16.（2021广元模拟）如图所示电路，电源电压为12 V且保持不变．闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4 V；当滑片P置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2 V，在10 s内定值电阻R1产生的热量为36 J，则电路中的最大电流为________A；滑片P在中点时，10 s内滑动变阻器R消耗的电能为________J；滑动变阻器R前后两次消耗的电功率之比为________．
17.(2021凉山州模拟)某同学在一次实验中连接的电路如图所示，其中电源电压为3 V，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω.当闭合开关后，电压表V的示数是________V，电流表A2的示数是________A．通电1 min，电阻R1产生的热量为________J.
18.（2021重庆模拟）如图所示，电源电压为4.5 V不变，小灯泡的额定电压为2.5 V，R1＝10 Ω。闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，通电5 min，电阻R1产生的热量为__________J。只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5 V变化到3 V，滑动变阻器R2的最大阻值为________Ω。
19.某型号电饭锅有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于_____（填“保温”或“加热”）状态，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量大小为_____kW h．
20.如图甲所示是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供)．小明将装有质量为2.4 kg、初温为10 ℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕显示如图乙所示，当将水加热至100 ℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为______J，实际功率为______W，电水壶烧水的效率为________．[用电价格：0.5元/(kW·h)；c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
21．如图所示的电热水壶上标有"220V 2000W"字样。烧水过程中，小明发现电热水壶的发热体部分很快变热，这是电流的__△__效应;但连接它的电线却不怎么热，这是因为导线电阻比发热体的电阻_△__;若该电热水壶在额定电压下工作，在标准大气压下将 20℃的一壶水烧开，用时 420s，已知电热水壶放出的热量的 80%被水吸收，则壶中水的质量是_△ kg。【c 水=4.2×103 J/（kg·℃）】
22.（2021宜兴外国语学校模拟） 某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是_____kW h。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，是自动开关，和为电阻不变的电热丝，=_____Ω。当闭合开关开关S、时，电路的总电阻R=_____Ω。
23.（2021延庆模拟）小明连接了如图所示的电路，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为10Ω和15Ω的电阻丝R1、R2，闭合开关一段时间后，同时记录两个温度计的示数。小辉探究的问题是：电流通过电阻时产生的热量与______是否有关。
24.为了探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，小明设计了如图甲、乙所示的两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变．
(1)实验中通过____________________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．
(2)甲装置可探究在相同时间内电流产生的热量与________的关系．
(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里________两气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系．
(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，用所学知识判断，与________(填字母)气球相通的电阻丝产生的热量最多．
25.（2021崇川模拟）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；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”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热），其部分技术参数如下表．
（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是________（选填“关”“低档”或“高档”）
（2）求电热加湿器中R1的阻值________；
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃________？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/（kW h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少________？
26.（2021延庆模拟）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1 = 44Ω，R2 = 2156Ω．求：
（1）电饭锅高温烧煮时，它的功率是多大？
（2）电饭锅保温焖饭时，电阻R1两端的电压为4.4V，电饭锅工作10min产生的热量是多少？
27.（2021华中师大海南附中模拟）王老师在美都电器购买了一台电热水器，它的名牌部分参数如下（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（电阻不随温度变化）。求电热水器：
（1）在低温档正常工作时的功率；
（2）中温档正常工作5min消耗的电能；
（3）高温挡正常工作时的额定电流。
28.（2021保安模拟）图甲所示为某种家用电热水器工作电路的简化图，额定电压为220v，且发热电阻。某次电热水器在额定电压下，与交替工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
（1）电阻；
（2）正常工作时的电流；（保留一位小数）
（3）该电热水器在图乙所示连续工作15min所消耗的电能。
29.（2021广华中学模拟）市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100oC时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1=50Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c=4.2x103J/(kg.oC)，R1、R2电阻不受温度影响。求：
（1）将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量
（2）电阻R2的阻值。
（3）在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC需用时300s，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少
30.（2021遵义模拟）为了提升市民的生活品质，全国正在努力推进“厕所革命”。某物理兴趣小组为了解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，为公厕设计了一个可以调节温度高低的简易电热马桶座，其电路如图所示。图中定值电阻R1 和R2 为两根电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω，电源电压为220V且保持不变。通过调整开关状态或位置可分为“高温档”“中温档”和“低温档”三个档位。当S1闭合，S2接a时，电路发热的功率为22W。求：
(1)R1的阻值；
(2)高温档和低温档的电功率分别是多大？
(3)请你通过对比中温档和低温档的电功率大小，谈谈该电路设计有什么不足，并提出合理的建议。
31.（2021黄梅模拟）如图甲所示，是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热事物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇标有“220V 40W”的字样，R1为加热空气的电阻丝，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，该电路的最大总功率为1250W。在某次烤薯条的过程中，定时开关始终闭合，温控开关闭合5min然后断开1min，如此循环，求：（不考虑温度对电阻的影响）
（1）R1阻值为多大？
（2）当空气炸锅低档工作时，求空气炸锅低档发热功率；
（3）空气炸锅高档工作6min时，电路消耗的电能。
32.（2021陕西模拟）如图甲是小明家使用的两挡电取暖器，其内部简化电路图如图乙所示，R1、R2为电热丝，R3=55 Ω，高温挡功率为1 100 W，家庭电路电压 U=220 V.
（1）该电取暖器是利用电流的_____（选填"磁"或"热"）效应工作的;当开关 S1和 S2同时闭合时，电取暖器处于____挡;
（2）求电热取暖器处于低温挡时的功率和处于高温挡时通过电阻 R2的电流;
（3）若此电取暖器安装在小明家的客厅里，客厅内空气的质量约为 80 kg，计算此电取暖器将客厅内空气从10 ℃加热到20 ℃至少需要多长时间.【空气的比热容取1.1×103J/（kg·℃），不考虑热损失】
33.（2021广元模拟）如图甲所示为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44 Ω，S为靠近加热盘的温控开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103 ℃时，S自动切换到保温状态．某次煮饭时，仅将电饭锅接入220 V的电路，按下开关，S与触点1连接，工作了10 min，S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1 min内转过5转．求：
(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能．
(2)R2的阻值．
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率．
34．（2021资阳模拟）小丽的妈妈买了一台全自动豆浆机，如图甲所示．图乙是豆浆机的主要结构：中间部分是一个带动刀头的电动机，刀头用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸．图丙是豆浆机正常工作时，做一次豆浆的过程中，电热管和电动机交替工作的P－t图象．下表是这个豆浆机的主要技术参数．
(1)豆浆机正常工作做一次豆浆，加热所消耗的电能是多少？
(2)豆浆机在正常工作状态下做一次豆浆，若大豆和清水总质量为1.5 kg，初温为20 ℃，豆浆沸腾时的温度是100 ℃，则豆浆机电热管的加热效率是多少？[已知大豆和清水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×103 J/(kg·℃)，计算结果精确到0.1%]
(3)在某一次豆浆机工作的时候，小丽将家里的其他用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1 200 r/(kW·h)”字样的电能表的转盘在1 min内转过了22 r．此时豆浆机的实际功率是多大？
35．(2021绵阳模拟)某电热水器如图甲所示，有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5 500 W．内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝．问：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)电热丝R1的阻值是多少？
(2)假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收．如果用高温挡淋浴时，把初温为20 ℃的100 L的水加热至40 ℃，用时为20 min，则该热水器高温挡功率是多少？
2021-2022学年度人教版初中物理九年级全一册同步练习
——18.4焦耳定律参考答案
1.（2021长春解放中学模拟）下列家用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　）
A. 洗衣机 B. 电风扇 C. 电视机 D. 电饭锅
【答案】D
2.（2021江西模拟）学习物理要善于归纳和整理,以下是小欣同学整理的学习笔记,其中错误的是
A．密度、热值、比热容都与物质本身有关
B．导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流大小无关
C．电流、速度、电功率都是采用比值法定义的物理量
D．电炉、电饭锅、笔记本电脑都是利用电流的热效应来工作的
【答案】D
3.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入220V的家庭电路中正常工作，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多
C. 三者产生的热量一样多 D. 三者消耗的电能一样多
【答案】D
4.（2021乐山模拟）如图所示是研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，透明容器里都有一段电阻丝．下列说法正确的是(　　)
A．透明容器内的空气是否等量和密封都不影响实验效果
B．乙图中的实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
C．通过比较U形管中液面高度差的变化来反映空气吸收热量的多少
D．甲装置图中，通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
【答案】C　
5.（2021安州模拟）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关“的实验中，某同学采用了如图甲乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　）
①图甲该装置只能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝电阻值应该等于5
④图乙中左边透明容器中5 电阻丝中的电流比右边透明容器中5 电阻丝中的电流大2倍
A. 只有①② B. 只有②③ C. 只有②③④ D. 只有①②④
【答案】B
6.小华家电热毯内的电阻丝断了，她爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用，在使用中发现接头处的电热毯烧焦了，其原可能是（ ）
A. 电阻丝总长度变短，总电阻变小，电流变大
B. 电阻丝总长度变短，总电阻变大，电流变小
C. 接头处电阻变小，相同时间内释放的热量更多
D. 接头处电阻变大，相同时间内释放的热量更乡
【答案】 D
7.有两条电阻丝，它们的电阻之比是2：1，把它们串联接入电压为U的电路中，则在相等的时间里，它们放出的热量之比是 （ ）
A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 4：1
【答案】 B
8.如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的橡胶塞密封(橡胶塞上分别装有相同的气球)，用三段阻值不同的电阻丝(R1A. a B. b C. c D. 三个相同
【答案】C
9.严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴．一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处)，电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点．这只电热靴的低温档为6W，则其中温档和高温档分别为 （ ）
A. 8W，12W B. 8W，24W
C. 12W，18W D. 12W，24W
【答案】A
10.（2021南充模拟）如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I－U图象．将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1 W．下列说法错误(　　)
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为3 Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增大0.2 A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4 W
D．再闭合开关S2后，在1 min内电阻R产生的热量为240 J
【答案】AD　
11.一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应 (选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变）,该电阻通电20s产生的热量是 J。
【答案】串；60
12.在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 .如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 .
【答案】电阻和通电时间；1:2
13.（2021乐山模拟）电烤箱是一种厨房电器，一般为封闭或半封闭结构，可以用来加工一些面食，如面包、蛋挞、小饼干等．某品牌的电烤箱的额定功率为1 000 W，额定电压为220 V，则它内部的定值电阻的阻值为________Ω，该电烤箱正常工作2 h消耗的电能为________J.
【答案】48.4　7.2×106　
14.（2021宜兴外国语学校模拟） 小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接入220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/（kW h）的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为_____kW h，电动机线圈产生_____J的热量。
【答案】0.05；1.8×104
15.（2021南充模拟）某一家用电热水壶，热效率达80%，其工作时的额定电压为220 V，正常工作时的电阻为48.4 Ω，该电热水壶正常工作10 min产生的热量为________J；在标准大气压下，这些热量能将初温为25 ℃、质量为1.5 kg的水的温度升高到________℃.[水的比热容为c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】6×105　100
16.（2021广元模拟）如图所示电路，电源电压为12 V且保持不变．闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4 V；当滑片P置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2 V，在10 s内定值电阻R1产生的热量为36 J，则电路中的最大电流为________A；滑片P在中点时，10 s内滑动变阻器R消耗的电能为________J；滑动变阻器R前后两次消耗的电功率之比为________．
【答案】1.2　32　8∶9　
17.(2021凉山州模拟)某同学在一次实验中连接的电路如图所示，其中电源电压为3 V，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω.当闭合开关后，电压表V的示数是________V，电流表A2的示数是________A．通电1 min，电阻R1产生的热量为________J.
【答案】3　0.3　108
18.（2021重庆模拟）如图所示，电源电压为4.5 V不变，小灯泡的额定电压为2.5 V，R1＝10 Ω。闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时，小灯泡正常发光，通电5 min，电阻R1产生的热量为__________J。只闭合开关S1，滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端，电压表示数从1.5 V变化到3 V，滑动变阻器R2的最大阻值为________Ω。
【答案】120　10
19.某型号电饭锅有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于_____（填“保温”或“加热”）状态，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量大小为_____kW h．
【答案】 (1). 加热 (2). 0.15
20.如图甲所示是一种新型插座，它能即时显示接在该插座上的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供)．小明将装有质量为2.4 kg、初温为10 ℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕显示如图乙所示，当将水加热至100 ℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为______J，实际功率为______W，电水壶烧水的效率为________．[用电价格：0.5元/(kW·h)；c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】 (1). 1.08×106 (2). 1500 (3). 84%
21．如图所示的电热水壶上标有"220V 2000W"字样。烧水过程中，小明发现电热水壶的发热体部分很快变热，这是电流的__△__效应;但连接它的电线却不怎么热，这是因为导线电阻比发热体的电阻_△__;若该电热水壶在额定电压下工作，在标准大气压下将 20℃的一壶水烧开，用时 420s，已知电热水壶放出的热量的 80%被水吸收，则壶中水的质量是_△ kg。【c 水=4.2×103 J/（kg·℃）】
【答案】热 小 2
22.（2021宜兴外国语学校模拟） 某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热过程消耗的电能是_____kW h。已知小文家电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，是自动开关，和为电阻不变的电热丝，=_____Ω。当闭合开关开关S、时，电路的总电阻R=_____Ω。
【答案】0.88；220；55
23.（2021延庆模拟）小明连接了如图所示的电路，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为10Ω和15Ω的电阻丝R1、R2，闭合开关一段时间后，同时记录两个温度计的示数。小辉探究的问题是：电流通过电阻时产生的热量与______是否有关。
【答案】电阻
24.为了探究“电流产生的热量跟什么因素有关”，小明设计了如图甲、乙所示的两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝(R1＜R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变．
(1)实验中通过____________________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．
(2)甲装置可探究在相同时间内电流产生的热量与________的关系．
(3)在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里________两气球的变化情况，可探究电流产生的热量与电流的关系．
(4)甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，用所学知识判断，与________(填字母)气球相通的电阻丝产生的热量最多．
【答案】 (1). 气球膨胀的程度 (2). 电阻 (3). BD(或AC) (4). C
25.（2021崇川模拟）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；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”之间的切换（低档为小功率加热，高档为大功率加热），其部分技术参数如下表．
（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是________（选填“关”“低档”或“高档”）
（2）求电热加湿器中R1的阻值________；
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃________？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/（kW h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少________？
【答案】 （1）关
（2）121Ω
（3）19℃
（4）60.75W
26.（2021延庆模拟）某型号的电饭锅有两档，分别是高温烧煮和保温焖饭，其原理如图所示（虚线框内为电饭锅的发热部位）．已知R1 = 44Ω，R2 = 2156Ω．求：
（1）电饭锅高温烧煮时，它的功率是多大？
（2）电饭锅保温焖饭时，电阻R1两端的电压为4.4V，电饭锅工作10min产生的热量是多少？
【答案】(1)；(2)
27.（2021华中师大海南附中模拟）王老师在美都电器购买了一台电热水器，它的名牌部分参数如下（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（电阻不随温度变化）。求电热水器：
（1）在低温档正常工作时的功率；
（2）中温档正常工作5min消耗的电能；
（3）高温挡正常工作时的额定电流。
【答案】(1)440W；(2)3.3×105J；(3)8.3A
28.（2021保安模拟）图甲所示为某种家用电热水器工作电路的简化图，额定电压为220v，且发热电阻。某次电热水器在额定电压下，与交替工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。求：
（1）电阻；
（2）正常工作时的电流；（保留一位小数）
（3）该电热水器在图乙所示连续工作15min所消耗的电能。
【答案】解：
（1）由题可得
的电功率，的电功率
由得
（2）由得
（3）由图乙可得，
答：略。
29.（2021广华中学模拟）市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100oC时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1=50Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c=4.2x103J/(kg.oC)，R1、R2电阻不受温度影响。求：
（1）将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量
（2）电阻R2的阻值。
（3）在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC需用时300s，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少
【答案】 （1）解：初温为35oC的水加热到100oC，温度的变化量为
需要吸收的热量为
（2）解：由题意可知，开关S自动与触点a、b接通时 与 并联，电热水壶处于加热状态，得加热时电功率为
开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路变为 的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为
水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，即 得
即
根据 得
电阻 ，根据 可算出电阻 为
即
得
（3）解：初温为35oC的水加热到100oC，温度变化量为
吸收的热量为
总的消耗的电能为
电路总电阻为
根据公式 得
30.（2021遵义模拟）为了提升市民的生活品质，全国正在努力推进“厕所革命”。某物理兴趣小组为了解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，为公厕设计了一个可以调节温度高低的简易电热马桶座，其电路如图所示。图中定值电阻R1 和R2 为两根电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω，电源电压为220V且保持不变。通过调整开关状态或位置可分为“高温档”“中温档”和“低温档”三个档位。当S1闭合，S2接a时，电路发热的功率为22W。求：
(1)R1的阻值；
(2)高温档和低温档的电功率分别是多大？
(3)请你通过对比中温档和低温档的电功率大小，谈谈该电路设计有什么不足，并提出合理的建议。
【答案】(1)2200Ω；(2)17.6W；110W；(3)低温档17.6W与中温档22W的电功率相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距
31.（2021黄梅模拟）如图甲所示，是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热事物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇标有“220V 40W”的字样，R1为加热空气的电阻丝，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，该电路的最大总功率为1250W。在某次烤薯条的过程中，定时开关始终闭合，温控开关闭合5min然后断开1min，如此循环，求：（不考虑温度对电阻的影响）
（1）R1阻值为多大？
（2）当空气炸锅低档工作时，求空气炸锅低档发热功率；
（3）空气炸锅高档工作6min时，电路消耗的电能。
【答案】(1)；(2)193.6W；(3)377400J
32.（2021陕西模拟）如图甲是小明家使用的两挡电取暖器，其内部简化电路图如图乙所示，R1、R2为电热丝，R3=55 Ω，高温挡功率为1 100 W，家庭电路电压 U=220 V.
（1）该电取暖器是利用电流的_____（选填"磁"或"热"）效应工作的;当开关 S1和 S2同时闭合时，电取暖器处于____挡;
（2）求电热取暖器处于低温挡时的功率和处于高温挡时通过电阻 R2的电流;
（3）若此电取暖器安装在小明家的客厅里，客厅内空气的质量约为 80 kg，计算此电取暖器将客厅内空气从10 ℃加热到20 ℃至少需要多长时间.【空气的比热容取1.1×103J/（kg·℃），不考虑热损失】
【答案】
33.（2021广元模拟）如图甲所示为某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2为加热电阻，且阻值保持不变，R1＝44 Ω，S为靠近加热盘的温控开关，1、2是开关连接的触点，加热盘温度达到103 ℃时，S自动切换到保温状态．某次煮饭时，仅将电饭锅接入220 V的电路，按下开关，S与触点1连接，工作了10 min，S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1 min内转过5转．求：
(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能．
(2)R2的阻值．
(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率．
【答案】(1)由图甲可知，当开关S与触点1连接时，电路是R1的简单电路，电路中电阻较小；当开关S与触点2连接时，电路中R1、R2串联，电路中电阻较大；电源电压一定，由P＝可知，当开关S与触点1连接时，电路电功率较大，电饭锅处于加热状态；当开关S与触点2连接时，电路电功率较小，电饭锅处于保温状态．按下开关，S与触点1连接，加热10 min，电饭锅消耗的电能W加热＝UIt＝t＝×10×60 s＝6.6×105 J．　(2)当开关S与触点2连接时，R1、R2串联，电路电功率较小，电饭锅处于保温状态，图乙电能表中3 000 r/(kW·h)表示每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转3 000转，保温时电饭锅1 min消耗的电能W保温＝ kW·h＝×3.6×106 J＝6 000 J，保温功率P保温＝＝＝100 W，由P＝可得R串＝＝＝484 Ω，R2的阻值R2＝R串－R1＝484 Ω－44 Ω＝440 Ω.　(3)用电高峰时，实际电压U实际＝220 V×80%＝176 V，电饭锅加热状态的实际功率P实际＝＝＝704 W.
34．（2021资阳模拟）小丽的妈妈买了一台全自动豆浆机，如图甲所示．图乙是豆浆机的主要结构：中间部分是一个带动刀头的电动机，刀头用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸．图丙是豆浆机正常工作时，做一次豆浆的过程中，电热管和电动机交替工作的P－t图象．下表是这个豆浆机的主要技术参数．
(1)豆浆机正常工作做一次豆浆，加热所消耗的电能是多少？
(2)豆浆机在正常工作状态下做一次豆浆，若大豆和清水总质量为1.5 kg，初温为20 ℃，豆浆沸腾时的温度是100 ℃，则豆浆机电热管的加热效率是多少？[已知大豆和清水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×103 J/(kg·℃)，计算结果精确到0.1%]
(3)在某一次豆浆机工作的时候，小丽将家里的其他用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1 200 r/(kW·h)”字样的电能表的转盘在1 min内转过了22 r．此时豆浆机的实际功率是多大？
【答案】(1)由图丙可知，豆浆机正常工作一次时，电热管的工作时间t1＝9 min，电动机的工作时间t2＝2 min.豆浆机正常工作做一次豆浆，加热所消耗的电能W＝P1t1＝1 210 W×9×60 s＝6.534×105 J．　(2)豆浆吸收的热量Q＝cmΔt＝4.0×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝4.8×105 J，则豆浆机电热管的加热效率η＝×100%＝≈73.5%.　(3)豆浆机1 min内消耗的电能W实＝ kW·h＝ kW·h＝6.6×104 J，豆浆机的实际功率P实＝＝＝1 100 W.
35．(2021绵阳模拟)某电热水器如图甲所示，有高、低温两挡加热功能，低温挡功率为5 500 W．内部等效电路如图乙所示，R1和R2是两个电热丝．问：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)电热丝R1的阻值是多少？
(2)假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收．如果用高温挡淋浴时，把初温为20 ℃的100 L的水加热至40 ℃，用时为20 min，则该热水器高温挡功率是多少？
【答案】(1)由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联；只闭合S1时，为R1的简单电路．因为并联电路的总电阻小于其中任一分电阻，由P＝可知，只闭合S1时，电路电阻较大，功率较小，为低温挡，电热丝R1的阻值R1＝＝＝8.8 Ω.
(2)由密度公式得，加热水的质量m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×100×10－3 m3＝100 kg.水从初温20 ℃升高到40 ℃吸收的热量Q＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(40 ℃－20 ℃)＝8.4×106 J．由题知，热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收，则消耗的电能W＝Q＝8.4×106 J，该热水器高温挡功率P高＝＝＝7 000 W.