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初中物理焦耳定律计算
焦耳定律计算题
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1、如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关s，的示数为0.4A, 的示数为0.6A，求：

(l）通过R2的电流；
(2)Rl两端的电压；
(3）在60S内Rl产生的热量。

2、如图所示，标有“6V  2W”字样的灯泡L与电阻R串联后接在电源上，开关S闭合后，灯泡L恰能正常发光，电路消耗的总功率为10W。
求：通电1分钟，电流通过电阻R产生的热量。

3、在如图14所示的电路中，电源电压不变，R1=3Ω，R2=6Ω。(1)当Sl、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压。当Sl、S3闭合，S2断开时，求：(2)电路中的总功率；(3)通电1min，电阻R1产生的热量。

4、如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路。S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A；当S接b时电路消耗的电功率为22 W，求：
（1）R 1 的电阻；
（2）高温挡时电路消耗的电功率；
（3）在低温挡工作l0 min，电流通过R 2 产生的热量。

5、电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态。如图所示为电饭锅的电路图，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点接在家庭电路上。当S闭合时，电饭锅处于加热状态，加热功率为1000W；当S断开时，电饭锅处于保温状态，保温功率为100W．求：
（1）电饭锅加热30s，电热丝产生的总热量是多少？
（2）电热丝R1、R2的阻值之比是多少？
（3）电饭锅保温30min，电热丝产生的R2产生的热量是多少？

6、小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是：打开标有“220V  1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/kW·h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s。（热水器电热丝的阻值不变）
求：（1）热水器消耗的电能（2）热水器的实际功率。（3）通过热水器的电流。
7、有一海尔电热水器铭牌如右表：
⑴防电墙技术就是在电热器内部形成永久性电阻，从而降低在异常情况下经过人体的电流值，经过防电墙处理后，人体承受的电压不高于12V，如图19所示，这就保证人体的安全，人体的最大电阻约为20MΩ，求防电墙的电阻大约是多少？
⑵如图该热水器在10min内产生的热量为7.8×105J，求热水器的实际功率和电路的实际电压？

8、有两根阻值分别为R1=30Ω和R2=60Ω的电热丝，以串联和并联两种方式接在36 V的电源两端，不考虑温度对电热丝电阻的影响。求：
（1）两电热丝串联时的总电流I串及并联时的总电流 I并；
（2）在500s内，串联时R1和R2产生的总热量Q串与并联时R1产生的总热量Q1之比。
9、把一个规格为“6V 3W”的小灯泡与一定值电阻R串联，如图甲所示，电源电压为9V不变，此时小灯泡恰好正常发光，不考虑小灯泡电阻受温度的影响．求

（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）若将它们并联在另一电压为U′的电源两端，如图乙所示，此时小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的，则通电5min，定值电阻R产生的热量．

10、如图4所示是一台电热水器铭牌上的部分信息。请根据铭牌提供的信息解答下列问题：[c水=4．2×103J/(kg?℃)]
（1）若给该电热水器装满水进行加热，使水的温度从22℃升高到62℃，求水吸收的热量。
（2）如果电热水器正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则上一问题中给水加热的时间是多少？
（3）当电热水器通电后水温达到最高时，为什么与电热水器连接的铜导线却不怎么热？

图4
11、如图是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的分压电阻，S是温控开关．电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样．不考虑温度对电阻值的影响．
（1）求发热电阻丝R0的阻值．
（2）当电热毯处于低温档时，开关S应处于什么状态？为什么？
（3）当电热毯处于低温档时，电路中的电流为0.1A，求在1min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量．

12、如图9所示是一个有加热和保温功能的电热水壶的原理图。该电热水壶的额定功率是1000W，接在家庭电路中，当开关S闭合时,电热水壶电阻丝R2正常加热。当开关断开时，电热水壶处于保温状态。串联的电阻R1的阻值是48.4Ω，请问：
(1)如果电热水壶正常加热时，烧开一壶水所需要的时间是3min，则消耗多少电能？
 (2)保温时，电热水壶电阻丝R2的实际功率是多少？

13、如图16是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R2 的阻值为44Ω；单独闭合开关S1时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W。求：
（1）R1阻值是多少？
（2）同时闭合开关S1 S2，电饭锅工作1min消耗多少焦耳电能？

14、新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。.求：
（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量。

15、冬季用来暖手的“电暖宝”是广大居民喜爱的暖手工具，假设“电暖宝”中水的质量为0.5kg，将其从20℃加热到70℃，求：
⑴已知水的比热容为4.2×103J/kg℃，则水吸收的热量是多少？
⑵若该“电暖宝”铭牌上标有“220V，200W”，字样，该“电暖宝”在额定电压下正常工作，完成上述加热需要多长时间？（用秒作单位，不计热散失）
16、电吹风是现代家庭的常用电器。如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)该电吹风的铭牌见右表。求：   
①电吹风正常工作且吹热风时，通过电热丝的电流。
②电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化忽略)。  
③电吹风正常工作且吹热风时，5min内电流通过R产生的热量。   
④若电吹风工作时电热丝的实际功率为810W，此时供电的实际电压为多少?

17、有一种电饭锅（如图甲），它上面的铭牌如图乙所示，内部电路如图丙所示。R1是加热电阻，R2是限流电阻，R2的阻值为484Ω。煮饭时接通220V电源，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，求R1的阻值。
(4)在保温情况下，电饭锅消耗的电功率是多少？

18、图22甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W．R1是加热电阻，额定功率是1100W．图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息．小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，求：
（1）豆浆机的加热电阻是多少？
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是多少？加热效率是多少？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
[c豆浆=4.0×103J/（kg·℃）]

参考答案

1、（1）I2=0.2A (2）U1=4V (3）Q1 ="96J"
2、480J
3、
4、⑴ 44 Ω ⑵ 1100 W ⑶ 12936 J
5、1、30000J；  2、9：1；  3、18000J
6、
7、防电墙的电阻约为346.7MΩ，电热水器的实际功率是1300W，电路的实际电压是204.9V.
8、解：

9、
试题分析：（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，利用欧姆定律求出R的阻值；
（3）根据P=求出小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的时灯泡两端的电压，根据并联电路的电压特点和Q=W=t求出定值电阻R产生的热量．
（1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为3W，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据P=UI可得，电路中的电流：
I=IL===0.5A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL===12Ω；
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴定值电阻R两端的电压：
UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V，
定值电阻R的阻值：
R===6Ω；
（3）∵小灯泡的实际功率恰好是其额定功率的时灯泡两端的电压，
∴=×，
解得：UL实=UL=×6V=3V，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴通电5min，定值电阻R产生的热量：
QR=WR=t=t=×5×60s=450J
10、（1）1．68×106J；（2）1050s；（3）导线与电热丝是串联的，电流相等，但铜导线的电阻很小，根据焦耳定律，在相同时间内产生的热量比电热丝少的多。
11、（1）发热电阻丝R0的阻值为1210Ω．
（2）开关S处于断开状态时，电热毯处于低温档．因为电路中总电阻大，通过R0的电流小，根据焦耳定律Q=I2Rt，R0在一定时间内产生的热量就少．（其他说法只要合理均给分）
（3）电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量分别为1320J和726J．
12、

      P2=I2R2=250W
 13、   

14、660W、220Ω、990000J
15、（1）Q=cmt=4.2×103J/kg℃×0.5×50℃=1.05×105（J）    
（2）由W=pt，W=Q得，1.05×105=200t  t=525秒      
16、解：①由表得电吹风正常工作时，电热丝的功率为：

由得   
②由得                                 
③电吹风正常工作                                         
又电热丝消耗电能全部转化成热能

④由得                      
17、 (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
18、（1）44欧   （2）1.8×105J、90.9%  （3）7.5×105J
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