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2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 1 2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快 业绩进步,以下为 2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题的全部内容。2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 2 焦耳定律专题 1.(2019 福建,19)一台标有“5V 2.5W”的带有 USB接口的小电风扇,线圈电阻为 1,正常丁作 1min,产生的热量是 Jo工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘,这属于 现象。2.(2019 绥化,21)如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与 关系的实验装置。通电一段时间,左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为 。3。(2019 宜宾,12)如图甲所示电路中,已知定值电阻R1=20。开关闭合后,两个完全相同的电流表 A1、A2指针均指在同一位置,如图乙所示,则此时通过R1的电流为_A,在 10s内R2产生的热量为_J.4。(2019 辽阳,25)阳阳做了如图所示的一个实验,将一个两端开口的玻璃管的下端靠近乒气球,管的上端用一个电吹风对着管口水平吹风,发现乒乓球沿着玻璃管向上运动,并从管口飞出,请回答下列问题:(1)乒乓球沿着玻璃管向上运动,是利用了流体压强的什么特点?(2)电吹风中的电动机工作时,主要的能量转化是什么?(3)电吹风吹热风时,电热丝的发热原理是什么?2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 3 5.(2019湘潭,18)如图是一把既能吹冷风、又能吹热风的简化电路图,其中 M是吹风机,R是电热丝。由电路图可知()A只将开关 S1闭合,吹出的是热风 BM和 R是串联在电路中的 C将 S1和 S2都闭合,吹出的是热风 D开关 S2可以控制整个电路 6。(2019 毕节,13)电热水壶上标有“220V800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻 ;在额定电压下,热水壶烧水 210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 J,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将 kg 的水从 20升高至 100c水4。2103J/(kg)7。(2019 辽阳 21,)将标有“6V9W”阳值不变的小灯泡 L与阻值为 6的定值电阻 R0接入如图所示的电路.闭合开关 S,电压表的示数为 6V,则电流表的示数为 A,电源电压为 V,工作 3min 定值电阻R0产生的热量为 J。8。(2019 岳阳,12)如图所示,电源电压恒定不变.闭合开关后,滑动变阻器的滑片 P 由 b 端移到某点 c 的过程中,电压表的示数由 4V变为 3V,电流表的示数由 0.2A 变为 0.3A,由此可知()2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 4 A电源电压为 7V BR1的阻值为 20 C电路消耗的最小功率为 1。2W D滑片 P在 b 端时,10 秒内 R1产生的热量为 12J 9.(2019 通辽,4)有一种电动烤地瓜机,将地瓜放在托盘上,盖上锅盖相当于闭合开关 S1,托盘旋转,再将温控开关 S2闭合,开始加热;若只闭合开关 S2,则不能加热。下图 M是托盘电动机,R是加热电阻,对其内部电路设计合理的是?()10.(2019 通辽,12)对下列四幅图的分析正确的是()A图中蓝牙耳机是通过超声波与手机进行信号传输的 B如图装置可用来探究电流产生的热量与通电时间的关系 C图中电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系 D图中电路可以探究导体电阻与导体材料的关系 11.(2019 宁夏,11)2018 年,中国的青年博士曹原实现石墨烯在室温下超导的重大突破.如果用这种常温下的超导材料制成输电线,由于没有电流的_效应而产生的能量损失,能极2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 5 大提高输电效率。12.(2019 哈尔滨,42)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,R15,R210,电源电压 3V,则通电 10s 电流通过 R1、R2产生热量之比为 .13。(2019 吉林,11)电炉丝通过导线接在电路里,通过电炉丝和导线的电流大小 ,由于电炉丝的电阻比导线的电阻大,导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量 。14.(2019 安徽,9)图示电路中,U=12V,R1=6,R2=3,R3=4.当 S2 断开,S1 闭合时,电阻 R1消耗的电功率为 _ W;当 S1、S2 都闭合时,6 s 内电流通过 R2产生的热量是_J。15.(2019 湘潭,24)图是某电水壶的铭牌,该电水壶正常工作 1min 产生 J 的热量,如果这些热量 84%被冷水吸收能使 2。0L的水温度升高上 。16。(2019 黄石,20)(1)为探究影响电阻大小的因素,甲同学利用同一种合金材料的a、b、c三条电阻丝进行实验,a、b 长度相同,b、c 粗细相同,如图 1 所示。连接电路,分别接通 a、b、c,电流表的三次示数如图 2 所示,根据示数可以得出以下结论:2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 6 比较 a、b 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关.比较 b、c 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关.由实验可以得出:三个电阻丝阻值从大到小关系是 .(2)乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究:考虑到没有计时工具,他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 a、b、c 电阻丝的中点处,然后使 a、b、c 电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用 来反映电阻丝发热量的大小。乙同学选择的电路图如图 3 所示,采取的是三个电阻丝 (选填“串联”或“并联”)的连接方式,请你将未完成的电路连线补充完整。接通电路,观察到小木棍掉落的先后顺序是 。结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系,乙同学推测出:通电时间相同的情况下,电阻大的电阻丝产生的电热 (选填“多”或“少),发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释:在相同的通电时间内,当 时,电阻大的电热就多;当 时,电阻大的电热就少.17。(2019 包头,12)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为 220V的电源和阻值 R=88 的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻 R0=20)、开关、滑动变阻器 R2(取值范围 080)和热敏电阻 R1组成;R1 阻值随温度变化的关系如下表所示,当控制电路电流 I50mA时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流 I40mA时,衔铁被释放接通工作电路。2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 7 (1)工作电路正常工作时,R在 1min 内产生的热量是多少?(2)当温度为 60,滑动变阻器 R2=50 时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变 R2的阻值.18.(2019 杭州,15)如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为 120 伏,电动机将一个质量为 50 千克的物体 1 秒内匀速上提 0。9 米,电路中的电流为 5 安培。(g 取 10 牛/千克)(1)求该电动机工作 1 秒钟所产生的电热。(2)求电动机线圈阻值。(3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然破卡住,为什么这种情况下电动机容易烧坏?2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 8 19.(2019 天津,20)某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时,把 1kg水从 20加热到 100用时 7min,已知c水=4.2 103J/(kg),求:(1)水吸收的热量;(2)电热水壶的热效率。20.(2019 岳阳,23)一新款节能电炖锅如图甲,有关技术参数如表(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)。额定电压 电炖锅档位 额定功率/W 低温 200 2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 9 200V 中温 400 高温 600(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数);(2)在用电高峰期,关掉家里的其他用电器,只让处于中温挡状态的电炖锅工作,观察到标有“1800r/(kW h)”的电能表转盘在 12ls 内转了 20 圈,求此时的实际电压;(3)电炖锅正常工作时,用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热,待水温达到 50时开始计时,绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息,通过计算,分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。21。(2019 黄石,22)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊,如表所示,其测温系统可以简化为如图 a 所示的电路,电源电压为 9V恒定2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 10 电源,R1为 4定值电阻,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图 b 所示.(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作 1 分钟,观察电能表,如图 c 所示,转动了 150 转,消耗电能 kW h,则该电热水器的额定功率是 W。(2)若已装满水的水箱温度显示 75时突然停电,但不停水.现有 4 人要洗浴,正值秋冬季节,需用 40热水洗浴,通过控水系统将 10冷水和水箱中热水进行调配,请问每人平均用水量是多少 L?(不计热损失)(3)控温系统某时刻电压表示数为 4V,此时水箱中水温是多少?22。(2019 绥化,32)小泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。(1)求电热足浴器正常工作时的电阻;2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 11(2)用这个足浴器将 5kg 的水从 20加热到 40,求水吸收的热量;(3)若此足浴器在额定电压下使用,需 500s 才能将(2)问中的水从 20加热到 40,求这个电热足浴器的加热效率;(计算结果精确到 0。1)(4)小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其它用电器,让电热足浴器单独工作,在 1min 内电能表的转盘转过 50r,求此时该足浴器两端的实际电压。23。(2019 巴彦淖尔,12)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为 220V的电源和阻值 R88的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻 R020)、开关、滑动变阻器 R2(取值范围 080)和热敏电阻 R1组成;R1阻值随温度变化的关系如下表所示,当控制电路电流 I50mA时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流 I40mA时,衔铁被释放接通工作电路.2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 12 (1)工作电路正常工作时,R在 1min 内产生的热量是多少?(2)当温度为 60,滑动变阻器 R250时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变 R2的阻值。24.(2019 通辽,25)有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和 R2均为电热丝。R1=88,R2=22。2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 13 (1)如何控制 S1和 S2,使热水器处于高温挡;(2)求低温挡正常工作 5min 电热丝产生的热量;(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。25.(2019 辽阳,27)图甲是两档空气炸锅,图乙是其内部简化电路,R1、R2均为发热体,将开关 S 分别置 于 1、2 两位置时,空气炸锅处于不同的档位,已知两档空气炸锅的高温档功率为 900W,R2 阻值为 96.8,求:(1)发热体R1的阻值是多少?(2)空气炸锅一次性可装入 200g 牛柳,若将这些牛柳从 40加热到 190,牛柳需要吸收多少热量?c牛柳=3103J/(kg)(3)不计热量损失,用高温档将 200g 牛柳从 40加热到 190,需要多长时间?2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 14 2019 年中考物理试题分类汇编 焦耳定律专题答案 1.(2019 福建,19)一台标有“5V 2.5W”的带有 USB接口的小电风扇,线圈电阻为 1,正常丁作 1min,产生的热量是 Jo工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘,这属于 现象。【答案】15;静电(摩擦起电).2.(2019 绥化,21)如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与 关系的实验装置。通电一段时间,左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为 。【答案】电流;4:1。3.(2019 宜宾,12)如图甲所示电路中,已知定值电阻R1=20。开关闭合后,两个完全相同的电流表 A1、A2指针均指在同一位置,如图乙所示,则此时通过R1的电流为_A,在 10s内R2产生的热量为_J.【答案】1。2;72 4。(2019 辽阳,25)阳阳做了如图所示的一个实验,将一个两端开口的玻璃管的下端靠近乒气球,管的上端用一个电吹风对着管口水平吹风,发现乒乓球沿着玻璃管向上运动,并从管口飞2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 15 出,请回答下列问题:(1)乒乓球沿着玻璃管向上运动,是利用了流体压强的什么特点?(2)电吹风中的电动机工作时,主要的能量转化是什么?(3)电吹风吹热风时,电热丝的发热原理是什么?【答案】(1)流体流速大的位置压强小(2)电能转化为机械能(3)电流的热效应 5.(2019 湘潭,18)如图是一把既能吹冷风、又能吹热风的简化电路图,其中 M是吹风机,R是电热丝。由电路图可知()A只将开关 S1闭合,吹出的是热风 BM和 R是串联在电路中的 C将 S1和 S2都闭合,吹出的是热风 D开关 S2可以控制整个电路【答案】C 6.(2019 毕节,13)电热水壶上标有“220V800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻 ;在额定电压下,热水壶烧水 210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 J,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将 kg 的水从 20升高至 100 c水4。2103J/(kg)2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 16【答案】小;1.68 105;0。5。7.(2019 辽阳 21,)将标有“6V9W”阳值不变的小灯泡 L与阻值为 6的定值电阻 R0接入如图所示的电路。闭合开关 S,电压表的示数为 6V,则电流表的示数为 A,电源电压为 V,工作 3min 定值电阻R0产生的热量为 J。【答案】1;10;1080 8.(2019 岳阳,12)如图所示,电源电压恒定不变。闭合开关后,滑动变阻器的滑片 P由 b 端移到某点 c 的过程中,电压表的示数由 4V变为 3V,电流表的示数由 0。2A变为 0.3A,由此可知()A电源电压为 7V BR1的阻值为 20 C电路消耗的最小功率为 1.2W D滑片 P在 b 端时,10 秒内 R1产生的热量为 12J【答案】C 9。(2019 通辽,4)有一种电动烤地瓜机,将地瓜放在托盘上,盖上锅盖相当于闭合开关 S1,托盘旋转,再将温控开关 S2闭合,开始加热;若只闭合开关 S2,则不能加热。下图 M是托盘电动机,R是加热电阻,对其内部电路设计合理的是?()2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 17 【答案】B 10.(2019 通辽,12)对下列四幅图的分析正确的是()A图中蓝牙耳机是通过超声波与手机进行信号传输的 B如图装置可用来探究电流产生的热量与通电时间的关系 C图中电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系 D图中电路可以探究导体电阻与导体材料的关系【答案】B 11。(2019 宁夏,11)2018 年,中国的青年博士曹原实现石墨烯在室温下超导的重大突破。如果用这种常温下的超导材料制成输电线,由于没有电流的_效应而产生的能量损失,能极大提高输电效率。【答案】热效应 12.(2019 哈尔滨,42)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,R15,R210,电源电压 3V,则通电 10s 电流通过 R1、R2产生热量之比为 .2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 18【答案】电阻和通电时间;1:2 13。(2019 吉林,11)电炉丝通过导线接在电路里,通过电炉丝和导线的电流大小 ,由于电炉丝的电阻比导线的电阻大,导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量 。【答案】相等、多 14.(2019安徽,9)图示电路中,U=12V,R1=6,R2=3,R3=4.当 S2 断开,S1闭合时,电阻 R1消耗的电功率为 _ W;当 S1、S2 都闭合时,6 s 内电流通过 R2产生的热量是_J。【答案】8.64;32 15。(2019 湘潭,24)图是某电水壶的铭牌,该电水壶正常工作 1min 产生 J 的热量,如果这些热量 84被冷水吸收能使 2.0L 的水温度升高上 .【答案】9104;9。16。(2019 黄石,20)(1)为探究影响电阻大小的因素,甲同学利用同一种合金材料的a、b、c三条电阻丝进行实验,a、b 长度相同,b、c 粗细相同,如图 1 所示。连接电路,分别接通 a、b、c,电流表的三次示数如图 2 所示,根据示数可以得出以下结论:2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 19 比较 a、b 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关.比较 b、c 两次电表示数,可以得出电阻大小跟导体 有关。由实验可以得出:三个电阻丝阻值从大到小关系是 。(2)乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究:考虑到没有计时工具,他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在 a、b、c 电阻丝的中点处,然后使 a、b、c 电阻丝能同时通电发热.乙同学是想利用 来反映电阻丝发热量的大小。乙同学选择的电路图如图 3 所示,采取的是三个电阻丝 (选填“串联”或“并联)的连接方式,请你将未完成的电路连线补充完整。接通电路,观察到小木棍掉落的先后顺序是 .结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系,乙同学推测出:通电时间相同的情况下,电阻大的电阻丝产生的电热 (选填“多”或“少”),发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释:在相同的通电时间内,当 时,电阻大的电热就多;当 时,电阻大的电热就少.【答案】(1)横截面积;长度;RaRbRc;(2)小木棍掉落的时间;并联;见上图;c、b、a;少;通过电阻的电流相同(串联);电阻的电压相同(并联).17。(2019 包头,12)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为 220V的电源和阻值 R=88 的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻 R0=20)、开关、滑动变阻器 R2(取值范围 080)和热敏电阻 R1组成;R1阻值随温度变化的关系如下表所示,当控制电路电流 I50mA时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流 I40mA时,衔铁被释放接通工作电路。2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 20 (1)工作电路正常工作时,R 在 1min 内产生的热量是多少?(2)当温度为 60,滑动变阻器 R2=50 时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变 R2的阻值.【答案】(1)3.3 104J(2)6V(3)3580(4)减小 R2的最大阻值 18.(2019 杭州,15)如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为 120 伏,电动机将一个质量为 50 千克的物体 1 秒内匀速上提 0。9 米,电路中的电流为 5 安培.(g 取 10 牛/千克)(1)求该电动机工作 1 秒钟所产生的电热.(2)求电动机线圈阻值。(3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然破卡住,为什么这种情况下电动机容易烧坏?解:(1)QW总W机UItmgh 2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 21 120 伏5 安1 秒50 千克10 牛/千克0.9 米150 焦(2)QI2Rt 61)5(150t22sAJIQR(3)卡住时通过电动机的电流过大(或回答电能全部转化为内能),使电动机温度过高,所以容易烧坏。19。(2019 天津,20)某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时,把1kg水从 20加热到 100用时 7min,已知c水=4。2103J/(kg),求:(1)水吸收的热量;(2)电热水壶的热效率。解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4。2103J/(kg)1kg(10020)=3。36105J。(2)工作时间t=7min=420s,电热水壶正常工作 7min 消耗的电能:W=Pt=1000W420s=4。2105J,则电热水壶的热效率:=100=100%=80%。答:(1)水吸收的热量为 3。36105J;2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 22(2)电热水壶的热效率为 80。20。(2019 岳阳,23)一新款节能电炖锅如图甲,有关技术参数如表(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)。额定电压 电炖锅档位 额定功率/W 200V 低温 200 中温 400 高温 600(2)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数);(2)在用电高峰期,关掉家里的其他用电器,只让处于中温挡状态的电炖锅工作,观察到标有“1800r/(kW h)”的电能表转盘在 12ls 内转了 20 圈,求此时的实际电压;(3)电炖锅正常工作时,用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热,待水温达到 50时开始计时,绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示.结合所给信息,通过计算,分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。解:(1)由表中数据可知,高温的功率 p 高=600w,由 p=ui 可得,在高温档工作时,电路中的电流,2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 23(2)由可得,电炖锅的电阻:r=u2 p=(220v)2 400w=121,电炖锅在高档工作时,电能表转盘在在 121s 内转了 20r,则电炖锅消耗的电能:,由可得,电路的实际电压:(3)高温档消耗的电能 W高=p 高 t 高=600W 660s=2.16 105J,则水升高 1消耗的电能 2。16105J20=1.08 104j,低温档消耗的电能 W低=P低 t 低=200W 960s=1。08105J,则水升高 1消耗的电能为 1。08105J 8=1。35104J,因为 1。08104J1.35 104J,且两档加热水的质量相同,所以加热等质量的水升高 1,高温档比低温档消耗电能少,用高温档节能.答:(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流是 2.7A;(2)在用电高峰期,此时的实际电压是 200V;(3)电炖锅正常工作时,用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热,由(3)可知用高温挡更节能。21.(2019 黄石,22)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊,如表所示,其测温系统可以简化为如图 a 所示的电路,电源电压为 9V恒定电源,R1为 4定值电阻,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图 b 所示。(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作 1 分钟,观察电能表,如图 c 所示,转动了 150 转,消耗电能 kW h,则该电热水器的额定功率是 W.2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 24(2)若已装满水的水箱温度显示 75时突然停电,但不停水。现有 4 人要洗浴,正值秋冬季节,需用 40热水洗浴,通过控水系统将 10冷水和水箱中热水进行调配,请问每人平均用水量是多少 L?(不计热损失)(3)控温系统某时刻电压表示数为 4V,此时水箱中水温是多少?解:(1)“3000R/kW h”表示每消耗 1kW h 的电能,电能表的转盘转 3000 转,则电能表的转盘转 150 转,电热水器消耗的电能:W 0。05kW h。电热水器的额定功率:P 3kW 3000W;(2)由 可得,水箱内热水的质量:m热水水V1.0 103kg/m360103m360kg,设需要加入冷水的质量为 m冷,则达到热平衡时(即水温最终为 40),热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即:cm热水t1cm冷水t2,化简得:m热水t1m冷水t2,代入数据有:60kg(7540)m冷水(4010),解得 m冷水70kg,因原来水箱中有热水 60kg,则此时水的总质量:m总m热水+m冷水60kg+70kg130kg,共 4 人要洗浴,则每人需要水的质量:m32.5kg,由 可得,每人需要水的体积:V32。5103m332.5L;(3)由图 a 可知,R1与 R2串联,电压表测定值电阻 R1的电压,已知电源电压 U9V,控温系统某时刻电压表示数为 4V,即 R1两端电压 U14V,则 R2两端电压:U2UU19V4V5V,2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 25 已知 R14,由 I 可得,流经 R1的电流:I11A,串联电路中电流处处相等,则 II1I21A,由 I 可得 R2的电阻值:R25,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图 b 所示,其图象为一次函数,设其关系为 R2kt+b,由图象可知,当温度 t 0时,R28;当温度 t 80时,R24,则有:8k0+b 4k80+b 解得 k,b8,所以 R2t+8,将 R25代入 R2t+8 可得,t 60,即此时水箱中水温是 60。故:(1)0.05;3000;(2)每人平均用水量是 32.5L;(3)此时水箱中水温是 60。22.(2019 绥化,32)小泽家有一新型的电热足浴器.其铭牌上的部分信息如下.(1)求电热足浴器正常工作时的电阻;(2)用这个足浴器将 5kg 的水从 20加热到 40,求水吸收的热量;(3)若此足浴器在额定电压下使用,需 500s 才能将(2)问中的水从 20加热到 40,求这个电热足浴器的加热效率;(计算结果精确到 0.1%)2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 26(4)小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其它用电器,让电热足浴器单独工作,在 1min 内电能表的转盘转过 50r,求此时该足浴器两端的实际电压。解:(1)由 P得,电热足浴器正常工作时的电阻:R40;(2)水吸收的热量:Qcm(t t0)4。2103J/(kg)5kg(4020)4.2 105J;(3)足浴器在额定电压下使用 500s 消耗的电能:W Pt1210W 500s6.05 105J,电热足浴器的加热效率:100%10069。4%;(4)由图知,电能表上标有 3000r/(kW h),让电热足浴器单独工作,在 1min 内电能表的转盘转过 50r,则足浴器 1min 消耗的电能:W kW h50kW h6104J,由 W t 得,此时该足浴器两端的实际电压:U实200V。答:(1)电热足浴器正常工作时的电阻为 40;(2)水吸收的热量为 4。2105J;(3)电热足浴器的加热效率为 69.4%;2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 27(4)此时该足浴器两端的实际电压为 200V。23.(2019 巴彦淖尔,12)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为 220V的电源和阻值 R88的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻 R020)、开关、滑动变阻器 R2(取值范围 080)和热敏电阻 R1组成;R1阻值随温度变化的关系如下表所示,当控制电路电流 I50mA时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流 I40mA时,衔铁被释放接通工作电路.(1)工作电路正常工作时,R在 1min 内产生的热量是多少?(2)当温度为 60,滑动变阻器 R250时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变 R2的阻值.解:(1)工作电路由电压为 220V的电源和阻值 R88的电热丝组成,则 R在 1min 内产生的热量:Qt 160s3。3104J;(2)当温度为 60时,由表格数据可知 R150,已知此时滑动变阻器 R250,则控制电路的总电阻为:RR1+R2+R050+50+20120,2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 28 此时衔铁恰好被吸合,则控制电路的电流 I50mA 0。05A,由欧姆定律可得,控制电路的电源电压:UIR0。05A1206V;(3)当控制电路电流 I50mA时,衔铁被吸合切断工作电路,由欧姆定律可得,控制电路的总电阻最大为:R大120,滑动变阻器 R2(取值范围 080)的最大电阻为 80,根据串联电阻的规律,热敏电阻 R1的阻值最小(此时温度最高):R1R大R2R0120802020,由表中数据知可控制的最高温度为 80;当控制电路电流 I40mA时,衔铁被释放接通工作电路,由欧姆定律,控制电路的总电阻最小为:R小150,滑动变阻器 R2的最小电阻为 0 时,根据串联电阻的规律,热敏电阻 R1的阻值最大(此时温度最低):R115020130,由表中数据知可控制的最低温度为 35;所以,若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是 3580;(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,即热敏电阻 R1的阻值增大,因吸合时的电流不变,由欧姆定律可知,控制电路的总电阻不变,故应减小 R2的最大阻值。答:(1)工作电路正常工作时,R在 1min 内产生的热量是 3.3 104J;(2)当温度为 60,滑动变阻器 R250时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是 6V;(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是 3580;(4)要想要该装置所控制的最高温度降低一些,应减小 R2的最大阻值。24。(2019 通辽,25)有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和 R2均为电热丝。R1=88,2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 29 R2=22.(1)如何控制 S1和 S2,使热水器处于高温挡;(2)求低温挡正常工作 5min 电热丝产生的热量;(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。答:(1)当闭合开关 s1,并将 s2拨至位置 a 时,热水器处于高温档;(2)低温档正常工作 5min 内电热丝产生的热量为 1。32105j;(3)中温档正常工作时热水器的功率为 550w。25。(2019 辽阳,27)图甲是两档空气炸锅,图乙是其内部简化电路,R1、R2均为发热体,将开关 S 分别置 于 1、2 两位置时,空气炸锅处于不同的档位,已知两档空气炸锅的高温档功率为 900W,R2 阻值为 96.8,求:2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 30 (1)发热体R1的阻值是多少?(2)空气炸锅一次性可装入 200g 牛柳,若将这些牛柳从 40加热到 190,牛柳需要吸收多少热量?c牛柳=3103J/(kg)(3)不计热量损失,用高温档将 200g 牛柳从 40加热到 190,需要多长时间?2019 年中考物理试题分类汇编(五)57 焦耳定律专题 31