人教版九年级十八章第四节焦耳定律计算题专练 含答案

人教版九年级十八章第四节焦耳定律计算题专练 含答案
1.小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1＝20Ω、R2＝30Ω，请计算：

（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流；
（2）S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能；
（3）该电路的最大功率和最小功率之比。






2．如图所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数UV＝110 V．试求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入电动机的电功率；
(3)电动机输出的机械功率．






3.图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝，M为电动机)，表3是该电吹风的铭牌。求：
(1)电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流多大。
(2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。







4.电吹风是现代家庭常用的电器，如图是小华家中使用的电吹风．使用过程中，她发现电吹风既可以吹热风，又可以吹冷风，根据这个现象她断定：在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝．根据电吹风能够单独输出冷风的现象，她认为电动机和电热丝是并联的，下图是她根据现象分析画出的两个电路图．
　　　　　
　 (1)你认为上述两个电路，哪一个更符合实际情况．
　 (2)小华查看说明书得知，该型号电吹风吹热风时的功率为460 W，吹冷风时的功率为20 W，求电吹风正常工作且吹热风时，电热丝的功率、电阻及1 min内电流通过电热丝所产生的热量．
???
???
5.电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。所以，有时采用如图8所示电路，在暂不需要焊接时，断开S，使电烙铁处于预热状态；当需焊接时，闭合S，就能很快达到焊接温度。现用“220V25W”的电烙铁，若灯炮在预热状态时的电阻为800欧，则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几？





6.如下图所示，标有“6V、3W”字样的小灯泡与最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联在电路中。当变阻器连入电路中的电阻为6Ω时灯正常发光。（不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变）求：
（1）灯泡电阻、电源电压；?? （2）灯泡正常发光1min，变阻器产生的热量。
?



7.某一电饭锅，内部电路如图所示。R1是加热电阻，R2是限流电阻，R2阻值为484Ω，煮饭时，接通电源(220V)、闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。问：(1)若接通电源后没有闭合开关S1，那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S1的自动断电功能不起作用，这是为什么?
(3)在加热情况下，电饭锅消耗的电功率是1000W，求R1的阻值。
(4)在保温情况下，电饭锅消耗的电功率是多少？

8.家用电器的使用日益广泛，好学的瑞瑞突发奇想，想检验电热水壶和电饭煲谁的热效率高。如图所示是瑞瑞家两种电器及其铭牌，下表是瑞瑞在使用这两种电器(正常工作)烧水时所记录的数据.[来源:学科网]



电热水壶 电饭煲
装水质量/kg 1.8 1.8
水的初温/℃ 20 20
水烧开时间/s 480 840

(1)在1标准大气压下，把电热水壶中的水烧开，水需要吸收多少热量？
(2)试通过计算说明电热水壶和电饭煲的热效率谁高。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]




科[来源:学科网]
9. 如图所示为某种家用电热水器工作电路图的简化图，表中为三种加热模式的相关参数。
加热 模式 工作状态 额定功率 P/kW
1 发热电阻R1单独工作 2
2 发热电阻R2单独工作 3
3 发热电阻R1与R2交替工作



(1)该电热水器的插头应接入________孔插座。
(2)若该热水器按“加热模式1”连续正常工作10 min，通过发热电阻的电流是多少？产生的热量是多少？(计算结果保留2位小数)
(3)若该电热水器连续正常工作15 min，消耗电能0.55 kW·h，通过计算说明该电热水器采用了哪种加热模式。





10.电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220 V电压时，通过电动机线圈的电流为50 A。问：
(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少？
(2)已知电流通过导体产生的热量为Q＝I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间)，若该电动机线圈的电阻是0.4 Ω，则线圈每分钟产生多少热量？
(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少？







11.???一台电热水器的铭牌如表所示，如果水箱中的水初始温度是20℃，（假设消耗的电能全部被水吸收，转化为水的内能）[已知：c水=4.2×103J/（kg?℃）]求：
（1）电热水器在正常工作时的电流是多大？（保留一位小数）
（2）热水器装满10kg的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收多少热量？
额定电压/V 220 容积/L 10
频率/Hz 50 超温保护/℃ 120
额定功率/kW 3

（3）这个过程，电热水器正常工作至少多长时间？但实际上加热时间总是比你所求得结果长得多，请你写出产生这种现象的原因．（写出一个即可）






12.??如图所示是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝的电阻不变，水的比热容c水=4.2×103J/（kg?℃），水的密度1.0×103kg/m3．求
（1）电热壶电阻丝的电阻；
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从30℃加热到100℃所需要的时间；
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率．






13.???为了测定额定功率为1600W的电热水器的效率，物理兴趣小组的同学在热水器中加入质量为2kg的水，让热水器正常工作5min，测得水温从20℃上升到70℃，求：（c水=4.2×103?J/（kg．℃），天然气的热值为4×107J/m3）
（1）水吸收了多少热量；
（2）该热水器正常工作时的效率；
（3）若此过程改用天然气来加热，则至少需要多少m3天然气（设该热水器的效率不变）．







14.如图所示是湖北襄阳一位25岁农民自建的“屋顶发电站”，太阳晒一晒就能发电，这组光伏发电设备白天有阳光照射时每小时可发电1.75×108J，若夏天太阳光平均每天照射的时间为10h．则
（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使多少kg的水温度升高50℃[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
（2）若每天得到的电能全部由燃烧天然气获得，则需要完全燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值q=3.5×107J/m3）
（3）请你说出一点太阳能的好处．






15.??家用电磁炉以其高效、节能成为新一代智能灶具，如图所示是某品牌电磁炉的铭牌，请你结合铭牌中相关的数据回答下列有关问题：
（1）1标准大气压下，锅内装有2.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电7min能把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量[水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]？
（2）正常工作时通过电磁炉的电流为多少？
（3）此电磁炉烧开水时的效率是多少？（答案保留1位小数）






16.??某家庭把一只标有“220V?1000W”的电水壶接入照明电路，将质量为5kg的水由20℃加热到60℃，不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg?℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）电水壶电热丝的电阻；
（3）电水壶工作的时间．





1.（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流为0.2A；
（2）S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能为1000J；
（3）该电路的最大功率和最小功率之比为25：6。
2.(1)5 A　(2)550 W　(3)530 W
3.2A 110Ω
4.乙电路更符合实际情况　　(2)440 W　110 Ω　2.64×104 J
5.P1′=12.5瓦；P／P1=70.8% ?
6.?12Ω???9v????90J?
7.?(1)不能，因为当锅内温度达到80℃时，S2自动断开，电饭锅进入保温状态。
(2)因为在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，达不到103℃，所以S1不会自动断
开。? (3) 48.4Ω?? (4)90.9W
8.（1）6.048×105 J （2）电饭煲的热效率高
9.（1）三 (2)9.09 A；　1.2×106 J (3)采用“加热模式3”
10.（1） 6.6×105 J （2） 6.0×104 J （3） 6.0×105J
11.（1）电热水器在正常工作时的电流是13.6A；
（2）热水器装满10kg的水后，把水箱中的水加热到70℃，要吸收2.1×106J的热量；
（3）这个过程，电热水器正常工作至少700s；热量会以热传递的形式转移给容器、空气等．??????
12.（1）电热壶电阻丝的电阻为48.4Ω；
（2）不考虑热损失，电热壶正常工作时，把1L水从30℃加热到100℃所需要的时间为294s；
（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率为810W．
13.（1）水吸收了4.2×105J 的热量；
（2）该热水器正常工作时效率为87.5%；
（3）至少需要1.2×10-2m3天然气．
14.（1）若每天得到的电能有60%用来加热水，可以使5×103kg的水温度升高50℃；
（2）需要完全燃烧50m3的天然气；
（3）无污染；取之不尽，用之不完．?
15.（1）水至少吸收8.4×105J的热量．
（2）正常工作时通过电磁炉的电流9.5A．
（3）此电磁炉烧水时的效率是95.2%．
16.（1）水吸收的热量为8.4×105J；
（2）电水壶电热丝的电阻为48.4Ω；
（3）电水壶工作的时间为840s．??