比热容、热量和热机效率计算题
1、质量为2kg 的某种物质，吸收8.4×104J 的热量，温度升高20℃，它的比热容为多少J/(kg〃℃) ？ 解析：根据Q （kg 〃℃）。
四、某太阳能热水器中装有质量为50kg 的水，在阳光的照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg〃℃)]
解析：Q 吸=cm （t -t 0）=4.2×103J/(kg 〃℃) ×50kg ×（45-25）℃=4.2×106J
3 天然气灶烧水，燃烧0.5m 3的天然气，使100kg 的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c =4 .2×103J/（kg •℃），天然气的热值为q =7.0×107J/m3。求：
（1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放；（2）水吸收的热量Q 吸；（3）燃气灶的效率η。 解析：（1）0.5m 3天然气完全燃烧放出的热量Q 放=qV =7.0×107J/m3×0.5m 3=3.5×107J/m3。 （2）水吸收的热量Q 吸=cm Δt =4 .2×103J/（kg •℃）×100kg ×（70℃-20℃）=2.1×107J 。 （3）燃气灶的效率η=Q吸/Q 放=2.1×107J/3.5×107J/m3=60%。
4、完全燃烧42g 焦炭所放出的热量，若有50％被2kg 、30℃的水吸收，则水温可升高多少℃？[c水=4.2×103J/(kg〃℃) ，q 焦炭=3.0×107J/kg，此时外界为1标准大气压]
70℃
5、为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L 。在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg 〃℃），天然气的热值为8.4×107J/kg。求：
（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？（3分） （2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？（2分）
、解析：（1）一台热水器的水箱能容纳的水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×200×10-3m 3=200kg，
1台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃，所吸收的热量为
吸
=cm Δt 可得，它的比热容为c=Q
吸
/m Δt =8.4×104J/2kg×20℃=2.1×103J/
Q 吸=c 水m (t 2－t 1) = 4.2×103J/（kg 〃℃）×200kg ×（65℃-15℃）=4.2×107J ，
那么，10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收的热量为Q 总=10Q 吸=4.2×108J 。 （2）设10台热水器获得的太阳能相当于质量为 M 的天然气完全燃烧放出的热量，则
Mq =Q
Q 总4. 2⨯108J
==5kg 。即若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要总，所以，M =q 8. 4⨯107J /kg
5
千克天然气。
6. 如图是某太阳能热水器，向其中注入50 kg 的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J ／(kg〃℃) 。试求：
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J ，则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J 的热量，需完全燃烧多少千克煤? （煤的热值约为3.5×l07J ／kg ）
26、解析：（1）Q 吸=cm 水(t – t 0)=4.2×103 J／(kg〃℃) ×50kg ×(50℃ - 10℃)=8.4×106 J
（2）η=Q 吸/Q 总=8.4×106J ／2.8×107 J=30％
（3）根据Q 放=m 煤q 可得，需完全燃烧煤：m 煤=Q 放／q =2.8×107J ／3.5×107J ／kg=0.8 kg
答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106 J。(2)这段时间该热水器的效率是30％。 (3)需完全燃烧0.8 kg的煤
7、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。若小汽车行驶的距离为100km ，汽油的热值q ＝4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25
％。求小汽
车在这段路程中：
（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）消耗汽油的质量。
（1）小汽车的速度v ＝72km/h＝20m/s，运动的时间t=s/v=100×103m/20m/s=5×103s 。 （2）发动机做的功W=Pt=20×103W ×5×103s=1×108J 。 （3）汽油完全燃烧放出的热量Q=mq，又因为Q=W/η，故
m=Q/q=W/ηq=1×108J/ （25％ ×4.6×107J/kg）=8.7kg。
8一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速行驶100km ，消耗汽油10L 。若这些汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，所用汽油的热值为4.6×107 J/kg，密度为0.7×103kg/m3，求： (1)这些汽油完全燃烧放出的热量； (2)这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力。
解：(1)= m/V
m=
V （1分）
= 0.7×103 kg/m3×10×10-3m 3= 7kg (1分) Q放=质量×热值
=7kg×4.6×107J ／kg=3.22×l08J (1分) (2)W有=Q放×30%
=3.22×l08J ×30%=9.66×107J (1分) W有= Fs F= W有/s（1分）
966N （1分）
车匀速直线行驶 (1分) f= F= 966N (1分)
9、一辆汽车，总重为1.2×104N ，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m 2，该车在平直公路上匀速行驶1h ，消耗汽油10L ，汽油完全燃烧放出的热量有30％转化为机械能。(汽油的热值为4.6 ×10 7J ／kg ，密度为0.7 ×103kg ／m 3，g=10N／kg) 求：
（1）该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少? （2）10L 汽油完全燃烧放出的热量是多少?
（3）这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?(功率的计算结果保留小数点后一位) 解析：（1）知道汽车总重，又在水平路面上，可求汽车对路面的压力，又知道受力面积，利用压强公式求汽车对路面的压强。
∵汽车静止在水平路面上，∴汽车对路面的压力：F=G=1.2×104N ，汽车对路面的压强：
F 1. 2⨯104N 5
p ===10Pa 2
S 0. 12m
（2））知道汽油的体积和汽油的密度，利用密度公式求汽油的质量，再利用燃料完全燃烧公式Q 放=mq 求10L 汽油完全燃烧放出的热量。
V =10L=0.01m3，汽油的质量：m=ρV =0.7×103kg/m3×0.01m 3=7kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q 放=mq =7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J 。
（3）发动机做的有用功：W=Q放×30%=3.22×108J ×30%=9.66×107J ，汽车发动机的功率：
W 9. 66⨯107J
P ===2. 68⨯104W =26. 8kW
t 3600s
10、某辆小轿车油箱内装有32kg 汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km ．假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N ．已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg．求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功；（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油． （1）匀速行驶时牵引力F = f = 920N W = F s = 920N×300×103m = 2.76×108 J
（2）轿车消耗汽油的质量为m ，其完全燃烧产生的内能Q = q m 由题得：W = ηQ = ηqm 即
m
=
20kg ＜32kg ，不需加油．
= 20 kg
11华扬1870系列太刚能热水器的数据如下： （1）已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h 内得到的太阳辐射能平均为 3×106J ．若每天接收太阳能的时间以8h 计算．热水器能把接收到的太阳能的50％转变成水的内能．则正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到多少摄氏度？[已知c 水=4.2×103J ／（kg ・℃） 5、解（1）8h 内太阳能热水器接收的太阳能
Q=3×106J/（m 2・h ）×2.1m 2
×8h=5.04×107J
8h 内太阳能热水器转变成
水的内能
Q 水=5.04×107J ×50%=2.52×107J
水箱内水的质量m=150kg 由Q=cm(t-t0) 得
13 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa, 飞轮lmin 转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦) ，求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）汽油机的功率．
2010中考试题精选——电功与电功率（计算题）
1、（10徐州）如图所示电路，电源电压不变，R 1的电阻为20Ω。只闭合开关S 1时，电流表的读数为0.3A ；S 1、S 2都闭合时，电流表的读数为0.5A 。求：（1）电源电压；（2）S 1、S 2都闭合时R 2的电功率。
2、（10镇江）（8分）如图甲电路所示，电源电压为9V 且保持不变，小灯炮标有 “6V 6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求：（1）小灯炮正常发光时电阻为多少欧? （2）当电流表的示数为0.7A 时，小灯泡的电功率为多少瓦? （3）当电压表的示数为2V 时，整个电路10s 内消耗的电能是多少焦？
甲
乙 3、（10广安) 如图13所示电路图，电源电压U=6V且保持不变，闭合开关后，电流表A 1的示数为0.2A ，A 的示数为0.5A 。
求：（1）电阻R 1的阻值。（2）电阻R 2的电功率。 4、（10天津） (6分) 某校师生自制了一台电烘箱．电烘箱的电阻丝通过5A 的电流时，每分钟可产生6.6×104J 的热量。求: (1)此时电阻丝的电功率； (2)此时电阻丝的电阻；
(3)此时电阻丝的工作电压。
5、（10乌鲁木齐）如图所示的电路中，当ab 两点间接入4Ω的电阻时，其消耗的功率为16W 。当ab 两点间接入9Ω的电阻时，其消耗的功率仍为16W 。求： ⑴ab 两点间接入4Ω和9Ω的电阻时，电路中的电流； ⑵电源的电压。 6、（10扬州） (7分) 如图所示，电源电压为12V ，且保持不变，己知滑动变阻器R 3的最大阻值为20Ω，定值电阻R 1 = 10Ω，R 2= 15Ω，电流表的量程为0.6A 。
(l)S，S 1闭合，S 2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P 应滑到何处? 此时电压表的示数为多少? 10min内电流通过R 1产生的热量是多少?
(2)S、S 2闭合，S 1断开时，求电路允许消耗的最大功率。 7、（10大连）（6分）小明制作了一个简易电加热器，其电路图如图10所示。R 1、R 2是发热电阻，开关S 接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，在每个挡内温度是可调的。电源电压是12V ，变阻器R 的最大电阻是10Ω，R 2的电阻是32Ω。试求：
（1）开关S 接“1”时，变阻器的滑片在a 端，R 1的功率是8W 。则R 1的电阻是多少？
（2）开关S 接“2”时，变阻器的滑片在b 端，则R 1和R 2的总功率是多少？
8、(10滨州) 物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型，其电路实物连接示意图如图所示。电路中电源电压为12V ，且保持不变，R 1是供加热的电阻丝，R 2是一个定值电阻。当开关S 1、S 2都闭合时，电流表示数为0.8A ；当开关S 1闭合、S 2断开时，电压表示数为7.5V 。求： （1）电阻丝R 1的阻值。
（2）开关S 1闭合、S 2断开时，电流表的示数及R 2的阻值。 （3）开关S 1、S 2都闭合时，这个模型处于加热状态还是保温状态？请计算出此状态下它的功率。 9、（10黔东南州）如图l 5所示的电路图中，R 1=30Ω，R 2=20Ω，电源电压不变。(
设小灯泡
的电阻不变)
(1)当S 1、S 2都闭合时，电流电A 1的示数为0.5 A，小灯泡恰好正常发光，求电源电压。
(2)当S 1、S 2都断开时，电流表A 2的示数为0.2A ，求小灯泡的电阻和实际功率。
(3)小灯泡的额定功率是多少?
10、（10淮安） (8分) 如图所示，电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S 2自
动控制) ，其铭牌技术参数如表中所示。
2
2 6 5
(1)开关S 1、S 2均闭合时，热水器处于哪种工作状态? 电阻R 1、R 2的阻值分别是多少? (2)利用原有电路元件，设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路(由机内温控开关S 2自动控制) 。画出设计的电路图，算出加热时的总功率。 11、（10大理）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R 2=30Ω，通过R 1的电流随它两端电压变化关系如图所示，求：
（1）R 1的阻值大小；
（2）当S 1、S 2、S 3均闭合时，电流表的示数为0.5A ，电源电压；
（3）当S 1闭合，S 2、S 3断开时，电流表的示数为0.15A ，R 3消耗的功率。
12、(10海南) 一只“220V 100W”的灯泡，接在照明电路中，则
(1)正常发光时，通过灯泡的电流多大 ( 计算结果保留两位小数 ) ？ (2)正常发光时，通电 1min 灯泡消耗的电能是多少？
(3)若用输电线把该灯泡由电源处引到某工地时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W ，则输电线上消耗的功率多大 ( 电源电压为220V) ？ 13、（10泉州）（6分）如图18所示，将滑动变阻器滑片P 从某一位置移动到另一位置，电压表的示数由8V 变为6V ，电流表示数相应由0.4A 变为0.6A ，求在此过程中：（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）（1）定值电阻R 0两端电压的变化量是多少? （2）定值电阻R 0电功率的变化量是多少？ 14、（10乐山）如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S ，电压表的示数为4V ，电流表示数0.2A ；乙图中，闭合开关S ，电压表示数为6V 。求： （1）R 1、R 2的电阻； （2）乙图中裂变示数I 乙
（3）甲、乙两电路的总功率之比P 甲：P 乙。 15、（10长沙）研究表明，在汽车中听音乐有助于减轻驾驶途中的疲劳，使驾驶者、乘坐者身心感到轻松愉快，某品牌汽车上的收音机的基本结构可以简化成如图所示的电路，其中R 1代表机体电阻，R 2为音量控制电阻，R 2的最大电阻为750Ω，R 3为扬声器的等效电阻，电源电压为4.5V ，问：
当滑片P 滑到a 端时，流过电源的电流为0.015A ，此时电路中的总电阻为多少？机体电阻R 1消耗的电功率为多少？
当滑片P 滑到什么位置时，扬声器音量最大？为什么？ 16、（10菏泽）（7分）如图18所示，灯泡L 标有“6V，3W”字样，滑动变阻器的最大值为12Ω，当开关S 1、S 2闭合，滑动变阻器的滑片P 滑到最右端时，小灯泡恰好正
常发光。求：
（1）灯泡的电阻 （2）电源电压
（3）当开关S 1闭合、S 2断开时，滑片移到变阻器的最左端，求灯泡的功率
图18
17、（10莱芜）（8分）
现有两个电路元件定值
电阻R 1和热敏电阻R 2（电阻随温度改变而改变，且对温度很敏感），它们各自的电流与两端电压的关系如图甲所示。将这两个电路元件接入图乙所示的电路中，电源电压为6V 。当电流表读数为70 mA时，求：（1）定值电阻R 1的阻值；（2）通过热敏电阻R 2的电流；（3）R 2的电阻；（4）电源的总功率。
18、（10湛江）小明的奶奶住在徐闻农村，她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏．为解决这一问题，小明设计了如图12所示的电路，L 1和L 2都是“220V40W”。请回答下列问题：(设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计) (1)乙灯泡的电阻是多少? 闭合开关S 和S 1，L 1正常发光，工作5h 消耗的电能是多少?(2)断开S 1，闭合S ，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L 1两端的电压．(3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少? 19、（10安顺） (4分) 同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”。 (1)实验中小灯泡电功率的大小可通过观察什么现象来判断?
(2)一位同学用干电池做电源，把L 1“2．5V 0．3A ”和L 2“3．8V 0．3A ”两只灯泡连成如图7甲所示的电路。闭合开关进行实验，记录数据如下表：
通过观察现象及数据分析，你得出什么结论?
(3)有位同学又在原有器材基础上继续探究，连接方式如图7乙所示，闭合开关S ，看到小灯泡L 1一闪即灭，经检查发现灯丝断了。请你分析原因并说明改进方法。 20、（2010荆州）（6分）在如图所示的电路中，电源电压恒为12V ， R 1=12Ω，灯泡L 上标有“12V ，6W ”的字样，假如灯泡 的电阻不随温度而变化。计算结果保留到小数点后两位 数字。
（1）只闭合开关S 1时，电压表的示数为4V ，求此时 滑动变阻器R 2连入电路的阻值和灯泡的实际电功率； （2）再闭合开关S 2、S 3，求此时电流表A 的示数。
1、解：（1）U =U 1=I 1R 1=0.3A ⨯20Ω=6V （3分） （2）I 2=I -I 1=0.5A -0.3A =0.2A （1分）
P 2=UI 2=6V ⨯0.2A =1.2W （2分）
2、解：1）R L =UL 2/PL =(6V)2/6W=6Ω 2)P 实=U实×I 实=3V ×0.7A=2.1W 3) 电压表示数为2V 时，由图可知此时电路中的电流为0.5A, 则： W=UTt=9V ×0.5A ×10s=45W 3、解：（1）U 1=U2=U=6V
R 1=
U 16V
=I 10. 2A
=30Ω
（2）I 2=I-I 1=0.5A-0.2A=0.3A P 2=U2I 2=6V×0.3A=1.8W 答：略
4、（1）1100W （2）44Ω （3）220V
5、解：⑴ab 两点间接入4Ω电阻时，电路中的电流 I 1=
P
R 1=2A„„„„„„„„„„„„„(1分)
ab 两点间接入9Ω电阻时，电路中的电流 I 2=
P 4
R 2= 3 A „„„„„„„„„„„„(1分)
分) U —
⑵设电源电压为U
U —I l R 0=4I 1„„„„„„„„„„„„„(1I 2R 0=9I 2„„„„„„„„„„„„„(1分) 解得U =20V„„„„„„„„„„„„„(1分) 或者
U
=2A „„„„„„„„„„„„„(1分) R 0+4Ω
U 4
= 3 A „„„„„„„„„„„„(1分) 解得U =20V„„„„„„„„„„„„„R 0+9Ω(1分)
7、（1）18Ω （2）2W
10、（1）加热
R 1=880Ω
R 2=88Ω
（2）R 1、R 2串联，S 2并联在R 1两端（图略） P 总=550W
11、答案：20Ω；6U ；0.23W
P 100W
=0.45A (2) W=Pt=0.1kw×1h=0.1kwh 或 W=Pt=100 w×3600s=3.6 12、解： (1) I ==
U 220V
×105 J
(3) 解法1：灯泡的额定电流为I 额 =P额/U额=100W/220V=0.45A
电阻为R=U额2 /P额 =（220V ）2 /100W=484Ω
此时通过灯泡的电流为I 实
=
9
=A 22
总功率为P 总=U额I 实 =220V × 9/22A=90W 所以导线上消耗的电功率为：
90W-81W=9W
解法2：由U 额2 /U实2=P额/P实，可算出灯泡的实际电压为198V 13、（1）2V （2）2W 14、答案：（1）20Ω；10Ω（2）0.9A （3）2：9
U 2U L (6V ) 2
16、解：（1）由P =„„„（1分） 得R L ===12Ω„„„（1分）
R P L 3W
2
（2）当S 1、S 2闭合，P 滑到最右端时，R 和L 并联 因L 正常发光，所以电源电压U =U L =6 V
（2分）
（3）当S 1闭合、S 2断开时，P 滑到最左端，L 和R 串联„1分）
I =
1U U 6V 1
=== A „（1分） P L =I 2R =(A ) 2⨯12Ω=0. 75 W „（1分）
4R 总R L +R 12Ω+12Ω4
17、解：（1）（在图像中任意取点，进行计算例：）
查图像得当R 1两端的电压U 1=2V时，电流I 1=20 mA=0．02A …………………1分
R 1=
U 12V ==100Ω…………………1分 I 10. 02A
U 6V ==0. 06A =60mA …………………1分 R 1100Ω
（2）通过R 1的电流是I 1=
通过R 2的电流为I 2=I -I 1=70mA -60mA =10mA =0. 01A ………………1分 （3）查R 2的I-U 关系图像得当通过R 2的电流I 2=0. 01A 即10 mA时U 2=4V…1分 此时R 2的阻值R 2=
U 24V
==400Ω………1分 I 20. 01A
（4）电路中的总电流为I=70 mA=0．07A ………………………………1分 电源的总功率为P =UI =6V ⨯0. 07A =0. 42W ………………………………1分 18、解：(1)乙灯泡的电阻R=U2/P=(220V)2/40W=1210Ω
L 1正常工作5h 消耗的电能W=Pt=0.04kW×5h=0.2 kW·h
(2)断开S 1，闭合S 时，电流I=U/R总=220V/（1210Ω+1210Ω）=1/11A L 1两端的电压U 1=IR1=1/11A×1210Ω=110V
(3)两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率P 总=UI=220V×1/11A=20W
答：略
19、(1)小灯泡的亮度。 „„„„„„„„„（1分）
(2)由于L 1与L 2的额定功率不同，串联在电踏中后得到的实际电压不同， 电压高的功率大，实际功率大，就较亮。 „„„„·„„„„„„„ (3)从甲图知道，电源电压不低于4V ，而乙图中L 1是并联在电源上的， 因其额定电压(2．5V) 低于电源电压而烧坏。„„„„„„„„„„„·
改进办法是在干支路上串联一分压电阻。
焦耳定律练习题
一、填空题
1、如图所示为“iPad ”的充电器，参数标有5V 2.1A，表示充电电压是5V ，最大输出电流2.1A ，电板充满电所储存的电能是113400J 。充电时的能量转换是电能转化为______（化学/内）能。若“iPad ”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要______h， 小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因________。
2、电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用________来工作的。而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了________。
3、某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热和保温两个工作状态。当开关S 1接b ，S 2断开时，它是处于 状态，此时电路功率为P 1；当开关S 1接a ，S 2闭合时，电路功率为P 2，则P 1∶P 2＝ 。 4、小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R 1的阻值是 Ω．实验时，电源电压保持5V 不变，当滑片P
W，此时，电阻R 1在10min 内产生的热量为 J
5、一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220 V ，额定功率模糊不清，热效率为90%。正常工作情况下烧开满壶水需要5 min ，水吸收的热量为118 800 J ，此时热水壶消耗的电能为________J，其额定功率为________W，电阻是________Ω。若实际电压为198 V，通过电热水壶的电流是________A，1 min 内电热水壶产生的热量是________J。(假设电阻不随温度改变)
6、灯具研究所为了研究白炽灯丝的温度对白炽灯平均寿命的影响，做了如下实验：保持灯丝内惰性气体的压强为0.1atm ，钨丝粗细为250μm ，通过改变钨丝中电流的大小来改变灯丝的温度，测得灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流间的关系如下表所示：分析表中实验数据可以预测：在与上述
实验相同的条件下，钨丝温度在2200K 时，其平均使用寿命应最接近于________h，你作出这样的预测的理由是_____．
7、如图是电动汽车动力系统示意图。汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度。当汽车速度最大时，电压表的示数为180V ，电流表的示数为15A ，此时电动机消耗的功率为 W 。若电动机的内阻为0.4Ω，则电动机内阻的发热功率为 W 。 8、如图是某电热器的电路示意图，R 1、R 2为电热器发热电阻丝，若R 1＝R 2＝60.5Ω，则电热器在旋钮开关接触点“2”时通电1min 产生的热量是_____________J。现小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使
电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A 、B 、C 、D 、E 中的_________点处。
9、饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如图，其中S 是一个温控开关，R 1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S 自动切换到另一处于保温状态. 请回答下列问题：
（1）A 、B 是两种不同颜色的指示灯。如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，请标明指示灯的颜色，应该是A 为 色，B 为 色。
（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W ，而保温时加热管的功率为88W ，则电阻R 2的阻值为 （不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值） 二、选择题
10、如图是某家用电器内部电路结构图, 其中R 1R 2为加热电阻丝,(R1>R2) ，下列电阻丝的四种连接方式, 可使电热器提供不同的发热功率, 关于其大小说法正确的是
A 甲的连接方式, 发热功率最小 B 乙的连接方式, 发热功率最大 C 丙的连接方式, 发热功率最小 D 丁的连接方式, 发热功率最大
11、一只“220V 45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是( ) A 、45J B、220J C、2700J D、9900J 12、关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是 A ．根据Q=I2Rt 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B ．根据Q=U2t ／R 可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 C ．根据Q=UIt可知，相同时间内，相同时间内产生的热量与电阻无关
D ．根据Q=I2Rt 可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
13、如图1所示，额定功率为2W 的小灯泡Ｌ与一个阻值为4Ω的电阻Ｒ串联后接到电压为6V
的电源上，小灯泡恰能正常
发光。则通电1分钟，小灯泡产生的热量是（ ） Ａ．80J Ｂ．120J Ｃ．540J Ｄ．无法判断
14、家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求：电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都能正常工作。如下图所示电路中
符合要求的是
15、在图3所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S 1、S 2都闭合时，电压表V 1、V 2的示数之比为5：3；当开关S 1闭合、S 2断开时，电压表V 1、V 2的示数之比为3：2。在后一种情况下的全部通电时间内，电阻R 1与R 3产生的热量之比为
A. 2：3 B．1：3 C．3：2 D. 2：1
16、电流通过导体时导体会发热，根据这个道理可制成
A ．电风扇 B．电铃 C．电炉 D．发电机
17、有一标有“220V 或110V 500W ”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示。其中B 为电热丝AC 的中点抽头，下列说法中不正确的是（ ） A ．将AB 端与220V 电源相连，功率为250W B ．将AC 端与220V 电源相连，功率500W
C ．将AC 连在一起作为一个接线端，再将它和B 端与110V 电源相连，功率为500W D ．将AC 端与110V 电源相连，功率为
250W
18、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V ，线圈电阻为2这台电动机正常工作
，线圈中电流为10A 。
消耗的电能为W ，产生的热量为Q ，则（ ）
A ．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J C ．W=72200J，Q=200J D．W=72200J，Q=3800J 19、有两根阻值分别为
的电阻丝，分别采用下图所示的四种方法接在同一电源上后，
相同时间内产生的热量最大的是
20、一个电炉接在220V 的电路上时用10min 可以烧开一壶水，若该接在110V 的电路上（忽略散热等因素影响），烧开这壶水需要的时间为（ ）
A ．10min B．20min C ．30min D．40min 21、小洁家购买了一台电饭锅，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原因是 A. 电压太高 B. 导线太粗 C. 导线太细 D. 导线太短
22、某中学的科技研究小组为太空工作站的宇航员设计了如图所示的四种电加热水壶。其中合理的是（ ）
23、在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。原因是连接处 A ．电流比别处小，产生的热量多 B．电流比别处大，产生的热量多 C ．电阻比别处小，产生的热量多 D．电阻比别处大，产生的热量多
24、（高州市）有有两个电热器接到同一电源上，甲由两条不同的电阻丝R 1、R 2（R 1≠R 2）并联构成，乙由两条相同的电阻丝R 3并联构成，已知R 1+R2=2R3，若两电热器分别给相同容器内等温等质量的水加热，则升温快的是（ ）
A ：放甲电热器的容
器 B：放乙电热器的容器
C ：一样
快 D：无法确定
25、一根电阻丝，接在电压恒为U 的电路中，在时间t 内放出的热量为Q ；若截去一半，仍然接在该电路中，在相同的时间内放出的热量为：
A．Q/2 B．Q C．2Q D．4Q
26、有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是( )
A ．三根串联 B．三根并联
C ．两根串联起来，再跟第三根并联 D．两根并联起来，再跟第三根串联
27、用“220v ，800w ”的电热壶烧水. 若不考虑能量损失. 当把它接入110v 的电源上时, 在32分钟内可将一壶水烧开，若将该壶接在220v 电源上时, 烧开同样一壶水所用时间为: A.8分钟; B.16分钟; C.64分钟; D.128分钟.
28、有两个电热器 R 1 、 R 2 ，采用如图2-甲的方式连接在电路中，接通电路时，两个电热器产生的热量和和时间的图像如图2-乙所示，则R 1 R 2 电阻的大小关系是: A R 1 >R2 ; B R 1 R2，用来加热定量的水，下列接法中使水温升得最快的是: A.R 1与R 2并联; B.R 1与R 2串联; C. R1单独接入电路; D. R2单独接入电路. 三、作图题
30、如图所示的电路中，有带风叶的小电动机一只，电热丝一段，开关两只（S 1、S 2），插头一只，导线若干，利用这些器材可以连接成一个有冷、热两档风的电路．要求：只闭合开关S 1时吹冷风；只闭合S 2时既无冷风又不发热；同时闭合S 1、S 2时吹热风．请用笔画线做导线按要求将图中的元件连接起来. （连线不能交叉）
五、简答题
六、31、若已知电风扇电动机内阻为R ，当电风扇正常工作时，测出加在电动机两端的电压为U ，能否利用 P =
计算电动机的输入功率，你判断依据是什么？若电风扇接通电源后，
风扇叶片不转动，为什么容易出现电动机线圈过热着火的危险.
32、电饭锅的原理如图所示。煮饭时开关S 是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S 自动断开，黄灯亮。电阻R 1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者的大小应有什么关系？为什么？通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用，这是为什么？
五、计算题
33、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．
34、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？
35、如图所示的电路中，电阻R 1的阻值为10Ω，电源电压不变。当开关S 接1时，电压表的
示数为6V ，电流表的示数为1A 。求：
（1）R 2的阻值是多少？
（2）当开关S 接2时，电压表的示数为多大？若通电1min ，电阻R 2产生的热量是多少？
36、（9分）一只开水煲的铭牌如图，内部由开关和电热丝组成．求：
（1）正常工作时，通过内部电热丝的电流；
（
2）内部电热丝的电阻；
（3）额定电压下工作5min 消耗的电能．
37、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) 。
38、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。
39、某一电饭锅，内部电路如图7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？
六、综合题
40、浴霸是安装在浴室内供取暖和照明的家用电器，某品牌浴霸的铭牌和简化电路如图14所示，L 为照明灯，L 1和L 2是两个功率均为275 W的红外线取暖灯
(1)浴霸工作时，为了使取暖功率达到最大值，应闭合的开关是
（2）照明灯工作时，它的电阻是多大？
（3）三灯同时正常工作半小时，消耗多少电能？
参考答案
一、填空题
1、化学 3 由于电流热效应，充电电流越大，单位时间电池产生的热越多，容易损坏电板（答到点子上都给分）
2、电流的热效应（或电流通过用电器产生热量） 散热（或防止电热带来的危害、给计算机降温）
3、保温 1∶4
4、10、0.4、60
5、1.32×105 440 110 1.8 21 384
6、15623h ；由表中数据可知，温度越低，灯丝的使用寿命越长，且变化越明显；当温度由2400K 降为2200K 时，灯丝的平均使用寿命的增加量应大于（8000-377）h ，故其平均使用寿命最接近15623K ．
7、2700 90
8、4.8×104 C
9、（1）红，黄 （2）132Ω
二、选择题
10、D
11、C
12、D
13、D
14、B
15、D
16、C
17、D
18、A
19、D
20、D
21、C
22、D
23、D
24、A
25、C
26、B
27、A
28、A
29、A
三、作图题
30、
四、简答题
31、因为电动机不是纯电阻，电动机的输入功率不等于电流流过电动机时电动机的发热量，只能用P =UI 计算电动机输入功率。若电风扇不转动，电动机的输入功率没有转化为机械功率，全部用于线圈的发热，此时P =UI 等于P =
大，因此容易出现线圈过热着火现象
32、R 1应该远大于发热板等效电阻。
五、计算题
33、1) 乙电路更符合实际情况 (2)440 W 110 Ω 2.64×104 J
34、P 1′=12.5瓦；P ／P 1=70.8%
35、（1），线圈的电阻很小，所以单位时间的发热量很
I 1===0.6A································
··············································· （1分）
I 2=I－I 1=1A－
0.6A=0.4A·································································· （1分）
R 2===15
Ω········································································ （1分）
（2）当开关S 接2时，电阻R 1被短路，电压表的示数为
零····················· （1分）
Q=t =×
60s=144J····························································· （2分）
36、本题要求学生会用电流、电阻、电功的合适公式进行简单的计算，要求学生能够从图表中提取对解题有用的信息，排除干扰信息，题目难度不大．难度系数0.75．
正确答案：（1）5 A （2）44Ω （3）3.3×105J
37、
38、（1）灯正常发光时的电流 I===0.5A (1分)
灯泡电阻为R L ===12Ω (1分)
电源电压U=UL +IR (1分)
=6V+0.5A×6Ω=9v (1分)
(2)变阻器产生的热量Q=W=UR It=I2Rt (1分)
=(0.5A)2×6Ω×60s=90J (1分)
39、 (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
六、综合题
40、（1）S 1 S2
（2）1210
（3）0．295kwh1或1.06×106J