《焦耳定律》计算题专项练习
焦耳定律最典型计算题-含答案
计算题1．如图所示电路中，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上。
电源电动势E=20Ｖ、内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压U=10Ｖ。
已知电动机线圈电阻R M=1Ω，求：（1）电路中的电流为多少？（2）电动机输出的功率为多少？（3）电动机的效率？2．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计．水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L。
在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间．(重力加速度用g表示)则：(1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？3．如图所示，电路两端电压U恒为28V，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光，求：(1)流过电灯的电流是多大？(2)电动机两端的电压是多大？(3)电动机输出的机械功率是多少。
4．如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，电动机刚好正常工作。
若电源的电动势为6V。
求：（1）电源内阻r；（2）当电键K闭合时，电动机正常工作的电压和功率；（2）电动机正常工作时输出的机械功率。
入板间。
若小球带电荷量为q=1×10-2 C ，质量为m=2×10-2 kg ，不考虑空气阻力。
求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A 板？（2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？(取g=10 m/s 2)6． 如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω，C ＝30 μF.（1）闭合开关S ，求稳定后通过R 1的电流；（2）然后将开关S 断开，求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R 1的总电量；（3）如果把R 2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R 2消耗的最大电功率．7．如图所示电路中，电阻R 1=R 2=R 3=12Ω，当电键S 断开时，电压表的示数为6V ；电键S 接在b 点时，电压表的示数是7.8V 。
焦耳定律习题(含答案)
.. 焦耳定律习题（含答案）一、单选题(本大题共6小题，共12.0分)1.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.电风扇 B.电饭锅 C.电视机 D.洗衣机2.探究“电流通过导体时产生热量多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置．密闭容器中的电阻丝产生热量越多，容器内空气受热膨胀越明显，使U形管两边液面高度差越大．图乙中两根相同的电阻丝并联后再与图甲中的电阻丝串联接入电路，则图示对应的步骤探究是（）A.通电导体产生的热量与导体电阻的关系 B.通电导体产生的热量与通过导体电流的关系 C.通电导体产生的热量与导体的长度的关系 D.通电导体产生的热量与通电时间的关系3.电路通电后，电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么发热，其原因是（）A.导线的电阻小B.导线中的电流大C.电炉丝的电阻小D.电炉丝中的电流大4.下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是（）A.收音机B.电熨斗C.电风扇D.洗衣机5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.家庭电扇 B..笔记本电脑 C.洗衣机 D.电饭锅6.如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A.微波炉 B.电熨斗 C.电风扇 D.洗衣机二、填空题(本大题共3小题，共6.0分)7.一台线圈电阻为0.3Ω的玩具电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流通过线圈产生的热量是______ J，电能转化成的机械能是______ J．8.一根阻值为100Ω的电阻丝通电100s，通过的电流为1A，则电流产生的热量为______ J．9.大量实验表明，通电导线周围存在______ ，这一现象叫作电流的磁效应．初中物理试卷第2页，共14页..三、实验探究题(本大题共5小题，共30.0分)10. 二个完全相同的烧瓶内装有质量相等的煤油．电阻丝R 1=5Ω，R 2=10Ω．用如图所示的方案探究“电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关”．（1）将二个电阻丝串联起来的目的是使 ______ 和 ______ 相同．（2）某实验小组设计了如下的记录实验数据的表格，并填上了实验前已知的信息： 电流 I 通电时间 t 电阻 R/Ω 煤油初温 t 1/℃ 煤油末温 t 2/℃ 煤油升高的温度△t/℃ ______相同 相同5 10表格中最后一栏应该设置的项目是 ______ ．（3）实验中发现甲瓶温度计示数变化较小，乙瓶温度计示数变化较大．由此可以得出的结论是 ______ ．（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，对实验带来的好处是 ______ ． 11. 如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R 甲、R 乙的电阻丝，瓶中插入温度计a 、b（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油．闭合开关一段时间，可以通过温度计 ______ 情况，判断电阻丝产生热量的多少．此方案是探究 ______ 和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与 ______ 大小的关系．（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R 甲 ______ R 乙时，可以比较不同物质的吸热能量．若温度计a 比温度计b 温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c 甲 ______ c 乙．12. 为了探究影响电流产生热量的因素，实验室准备了两个相同的烧瓶（内装质量相等的煤油）、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R 1＞R 2 R 3=R 4）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等．两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲所示的两个方案．（1）甲方案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟 ______ 关系．（2）乙方案可探究______ 和通电时间一定时，电流产生的热量跟______ 关系．（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油______ 的多少反映出来的，这种研究问题的科学方法叫做______ 法．13.某同学用如图所示的实验装置来探究“电流的热效应电阻大小的关系”（1）在A和B两烧瓶中盛有质量、初温均相同的煤油，使A和B中的电阻丝阻值不同，闭合开关一段时间后，通过观察______ 可判断电流的热效应跟电阻大小关系，这种探究方法叫______ （选填“转换法”“类比法”或“控制变量法”）．（2）实验过程中发现实验现象并不明显，以下原因解释不合理的是______ （选填字母代号）A．电源电压太低B．A和B中的电阻丝阻值相差很大C．装置气密性不好（3）若用如图装置来进一步测量煤油的比热容，必须在A和B的烧瓶中装入质量、初温均相同的水和煤油，还必须要使A和B中的电阻丝阻值______ （选填“相同”或“不同”）．通电一段时间后发现A和B中温度计升高的示数之比为2：1，则装水的是烧瓶______ （选填“A”或“B”），若水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容为______ J/（kg•℃），请列举一个有关水的比热容特性的应用实例______ ．14.小明在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时，设计了如图甲、乙所示的实验装置，烧瓶内装入质量相等、初温相同的煤油，烧瓶中金属丝A、B的电阻R A ＜R B，插入相同的温度计．（1）在进行甲图所示实验时，小明闭合开关一段时间后，发现两烧瓶中温度计示数均无变化，他将电压表的负接线柱与a接线柱连接，电压表的正接线柱依次与其他接线柱连接，从而检查此两点间有无电压，对应出现的电压表有无示数如表所示．电路各点间aj ai ah ag af ae ad ac ab电压表示数有有有有有无无无无根据以上信息可判断电路出现的故障是______ ；（选填选项前的字母）A．开关接触不良B．滑动变阻器短路C．导线ef断路D．金属丝B断路（2）小明排除电路故障后继续实验，电路接通后，______ 温度计示数升高得快；（选填“P1”或“P2”）（3）在进行甲图所示实验的同时小明还按乙图所示进行实验（两图中滑动变阻器的滑片位置不变），比较P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流通过导体产生的热量与______ 是否有关．初中物理试卷第4页，共14页..四、计算题(本大题共6小题，共48.0分)15. 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/kW3（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） 16. 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/m 3．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．17. 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m 3天然气（设该热水器的效率不变）． 18. 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m 3的天然气？（天然气的热值q=3.5×107J/m 3）（3）请你说出一点太阳能的好处．19. 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/m 3，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）20. 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．焦耳定律习题（含答案）【答案】1.B2.B3.A4.B5.D6.B7.9；7118.1×1049.磁场10.电流；通电时间；质量/kg；质量/kg；电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；加热时间短11.升高；电流；电阻；=；小于12.电阻；电阻；电流；温度升高；转换13.温度计示数；转换法；B；相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖14.C；P2；电流15.解：（1）由P=UI可得，电热水器在正常工作时的电流：I==≈13.6A；（2）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（70℃-20℃）=2.1×106J；（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，由Q=W=Pt可得，需要的最少加热时间：t′====700s，因为热量会以热传递的形式转移给容器、空气等，所以实际上加热时间总是比所求得结果长得多．答：（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．16.解：（1）由电热壶的铭牌可知，额定功率P=1000W，额定电压U=220V，由P=可得，电热壶电阻丝的电阻：R===48.4Ω；（2）水的体积：V=1L=1×10-3m3，由ρ=可得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；水从30℃加热到100℃，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-30℃）=2.94×105J；不考虑热损失，则电热壶消耗的电能：W=Q吸=2.94×105J；电热壶正常工作时的功率为1000W，由P=可得需要的时间：初中物理试卷第6页，共14页.t===294s；（3）当电压为198V时，电热壶的实际功率：P实===810W．答：（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．17.解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0），=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J．（2）由P=得：热水器正常工作5min所消耗的电能：W′=Pt′=1600W×5×60s=4.8×105J．η=×100%=×100%=87.5%．（3）由于该热水器的效率不变，若此过程改用天然气来加热，则Q 放===4.8×105J．由q=得：V===1.2×10-2m3．答：（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．18.解：（1）一天得到的电能：W=1.75×108J/h×10h=1.75×109J，水吸收的热量：Q=1.75×109J×60%=1.05×109J，由Q=cm△t 得水的质量：m===5×103kg；（2）由Q放=Vq得天然气的体积：V====50m3；（3）使用太阳能，无污染，并且利用天然能源，取之不尽，用之不完，可以节约有限的化石能源．答：（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．19.解：（1）由密度公式ρ=可知水的质量：.m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg，在1标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=8.4×105J；（2）由电磁炉铭牌知其额定电压220V，额定功率2100W，由P=UI可得，正常工作时通过电磁炉的电流：I==≈9.5A；（3）由P=可得，烧水时电磁炉工作消耗电能：W=P额t=2100W×7×60s=8.82×105J，所以电磁炉烧水时的效率：η=×100%=×100%≈95.2%．答：（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%．20.解：（1）由题水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（60℃-20℃）=8.4×105J；（2）由P=可得电水壶电热丝的电阻：R===48.4Ω；（3）电水壶接入照明电路中正常工作，不计热量损失，Q吸=W=Pt，所以电水壶工作的时间：t===840s．答：（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．【解析】1.解：电风扇和洗衣机主要是把电能转化为机械能；电视机主要把电能转化为光和声音；只有电饭煲是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B符合题意．故选B．要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，是一道基础题．2.解：如图，通过电阻的电阻相同，通电时间相同，由于两个电阻并联后与左边的电阻串联，则通过电阻的电流不同，根据控制变量法可知：电阻的导体的长度、电阻相同，通电时间相同，所以探究的是电流产生热量跟电流的关系．故选B．初中物理试卷第8页，共14页.分析各个电阻的连接方式，然后根据串联、并联电路的电流特点，结合欧姆定律的应用分析．本题考查了学生对焦耳定律的认识，注意该实验中控制变量法和转换法的应用，是中考物理常见题型．3.解：根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻R越大，电流通过R产生的热量越多；电炉丝与导线串联，它们的通电时间和电流大小都相同，由于导线的电阻远小于电炉丝的电阻，因此电炉丝产生的热量远远大于导线．所以，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，故A正确，BCD错误．故选A．电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，根据焦耳定律分析判断．本题考查串联电路的规律，应明确两电阻串联时，电路中的电流是相等的；同时应注意该现象的根本原因是因为发热量不同造成的．4.解：A、收音机工作时，主要将电能转化为声能，不合题意；B、电熨斗工作时，主要将电能转化为内能，符合题意；CD、电风扇和洗衣机主要是依靠电动机工作，将电能转化为机械能，不合题意．故选B．电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，消耗电能转化成其它形式的能．本题考查了用电器中的能量转化，要知道电风扇、洗衣机主要部件是电动机，把电能转化为机械能．5.解：A、电风扇利用电动机带动工作，即将电能主要转化为了动能，故错误；B、电视机工作时将电能转化为光能和声能，故错误；C、洗衣机利用电动机带动工作，利用了电流的磁效应．故错误；D、电饭锅是利用了电流的热效应来加热的，故D正确．故选D．当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利影响．任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应．主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应．体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念．6.解：A、微波炉主要是把电能转化为电磁波，不是利用电流热效应，故A错误；B、电熨斗是将电能转化为内能，是利用电流的热效应，故B正确；C、电风扇是将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故C错误；D、洗衣机主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故D错误．故选B．电流具有热效应、磁效应和化学效应；电流的热效应就是把电能转化为内能．本题主要考查学生对：电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化．是一道基础题．.7.解：电动机工作2min消耗的电能：W=UIt=12V×0.5A×2×60s=720J，在2min内线圈产生的热量：Q=I2Rt=（0.5A）2×0.3Ω×120s=9J；电能转化成的机械能：W机械=W-Q=720J-9J=711J．故答案为：9；711．（1）已知电压与电流，由功的公式W=UIt可求出电动机消耗的电能；（2）利用焦耳定律公式Q=I2Rt可求出电动机线圈产生的热量；（3）电动机消耗的电能与电动机线圈产生的热量之差等于电动机转化的机械能．本题考查了电动机消耗电能、线圈产生的热量、电动机转化机械能的计算，要知道电动机消耗的电能等于电动机线圈产生的热量与转化的机械能之和．8.解：电流产生的热量：Q=I2Rt=（1A）2×100Ω×100s=1×104J．故答案为：1×104．知道通过电阻丝的电流、电阻丝的阻值和通电时间，根据焦耳定律公式Q=I2Rt求出电流产生的热量．本题考查了学生对焦耳定律的了解和掌握，只要记住公式Q=I2Rt即可正确解答，属于基础性题目，比较简单．9.解：丹麦物理学家奥斯特在1820年发现：通电导线周围存在着磁场，这是电流的磁效应．故答案为：磁场．奥斯特实验：在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场．本题是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题，平时要注意基础知识的学习．10.解：（1）由图可知，两电阻串联，电流和通电时间相等，阻值R1的电阻丝两根，阻值R2的电阻丝两根（R1＞R2），电阻不等，由此可知，甲图可以探究当电流和通电时间相同时，电流产生热量跟电阻的关系；（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等，故最后一栏为“质量/kg”；（3）实验中采用两电阻串联的方式，目的是为了控制两电阻丝中的电流相同．通电一定时间后，甲瓶中温度计示数高，由此得出的实验结论是：电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）通电时间不变，适当减少煤油的质量，由Q=cm△t可知，升高相同的温度，吸热比较少，加热时间短．故答案为：（1）电流；通电时间；（2）质量/kg；（3）电流相等，通电时闻相同时，电流产生的热量与电阻有关；（4）加热时间短．（1）图中，两电阻串联，电路中的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可判断产生热量与什么物理量有关；（2）在探究电流大小和通电时间相同，电流通过导体产生的热量与电阻的大小是否有关时，应控制煤油的质量相等；（3）实验中采用控制变量法，探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系时，控制通初中物理试卷第10页，共14页.电时间和电流大小相同，将两电阻丝串联在电路中，控制电流相同；（4）根据Q=cm△t分析．采用控制变量法是探究实验常用的方法，本实验可通过控制电流、通电时间不变，只改变电阻，然后看热量的变化．11.解：（1）电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变．故据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，故该装置可以探究电热和电阻的关系；（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同，故温度计a比温度计b温度升高得快，则说明甲的比热容小于乙的比热容．故答案为：（1）升高；电流；电阻；（2）=；小于；（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少．（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．探究电流产生的热量跟电流大小关系时，控制电阻和通电时间不变；探究电流产生的热量跟电阻的关系时，控制电流和通电时间不变；探究电流产生的热量跟通电时间的关系时，控制电流和电阻不变．（3）相同质量的物质吸收相等的热量，温度升高越快，吸热能力越弱，比热容越小．掌握电流产生热量多少的影响因素，利用控制变量法和转换法探究电流产生热量多少和各影响因素之间的关系．12.解：（1）由图甲知，两电阻丝串联，通过的电流相同、通电时间相同，两电阻的阻值不同，所以可探究的问题是在通过的电流一定时，电热与电阻的关系；（2）由图乙知，两电阻丝并联，并且两电阻的阻值、通电时间相同，探究的问题是在电阻和通电时间一定时，电热与电流的关系；（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，但可以通过煤油的温度升高把电流通过导体产生热量的多少体现出来．这种研究问题的科学方法叫做转换法．故答案为：（1）电阻；（2）电阻；电流；（3）温度升高；转换．（1）（2）分析甲图和乙图中电阻丝的连接方式（串联时电流相同、通电时间相同），并结合焦耳定律找出相同的量和不同的量，据此分析得出答案．（3）电流通过导体产生热量的多少，我们通过肉眼直接观察看不到其多少，在此应用了转换法，把电流通过导体产生热量的多少用我们能看到的现象表现出来．本题考查了控制变量法和转化法的应用，并结合所选取的实验器材能确定研究的问题，并且可以把所学的物理知识在生活中加以应用．13.解：（1）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少；这种探究方法叫转换法；（2）根据焦耳定律可知，电热与电阻有关，阻值相差越大，电热相差越明显，故选B；（3）由Q=I2Rt可知，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t可知，温度计升高的示数越小，比热容越大，故装水的是烧瓶B；由于水和煤油吸收的热量相同，所以Q1=Q2，即c1m1△t1=c2m2△t2，则=2，解得c煤油=2.1×103J/（kg•℃）；热水袋中装水取暖就是利用水的比热容大的特性．故答案为：（1）温度计示数；转换法；（2）B；（3）相同；B；2.1×103；热水袋中装水取暖．（1）温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少，这种探究方法叫转换法．（2）电热和电阻有关，当电流和能电时间一定时，电阻越大，产生的电热越多．（3）由Q=I2Rt可知，电阻丝在相同时间内产生的热量相同，即水和煤油吸收的热量相同，由Q=cm△t即可求出煤油的比热容．本题通过实验探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，考查了学生对控制变量法的应用以及掌握一种常用的物理研究方法--转换法．14.解：（1）①aj间有电压，说明电源没有问题；②ai间有电压，说明导线ji没有断路；③ah间有电压，说明金属丝A没有断路；④ag间有电压，说明导线gh没有断路；⑤af间有电压，说明金属丝B没有断路；⑥ae间没有电压，说明导线fe断路；⑦ad间没有电压，说明滑动变阻器或者导线fe断路；⑧ac间没有电压，说明导线cd、滑动变阻器或者导线fe断路；⑨ab间没有电压，说明导线开关、cd、滑动变阻器或者导线fe断路．综上可知，导线ef断路．（2）由图可见，A、B两段电阻丝串联，通过的电流相等，由于两个烧瓶中金属丝A、B的电阻R A＜R B，根据Q=I2Rt，所以金属丝B产生的热量多，因此P2温度计示数升高得快．（3）甲乙两图中，通过电阻R A的电流不同，比较相同通电时间内，P1和P3两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关．故答案为：（1）C；（2）P2；（3）电流．（1）电压表是测量电压的仪表，电源是提供电压的装置，电压表如果有示数，说明电压表和电源两极连接的部分没有断路；电压表如果没有示数，说明电压表与电源两极连接的部分断路或者电压表被短路．（2）两段电阻丝串联，通过的电流相等，根据焦耳定律的内容可知：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．（3）在电阻和通电时间相同的条件下，观察两只温度计示数变化情况，可以探究电流产生的热量与电流的关系．本题考查了电路故障的判断以及焦耳定律的探究实验，尤其是电路故障的判断是个难点，难度较大．15.（1）电热水器在正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出其电流；（2）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；（3）不考虑热损失时电热水器的加热时间最短，根据Q=W=Pt求出最短加热时间，然后根据热量的散失回答实际加热时间比计算加热时间长的原因．本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的灵活运用，从表格中获取有用的信息是。
中考物理总复习《焦耳定律的综合计算》专项测试题(附带答案)
中考物理总复习《焦耳定律的综合计算》专项测试题(附带答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、计算题1．“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。
如图为同学们设计的给后视镜除雾、除霜的加热电路。
电源电压为100V ，R 1与R 2均为加热电阻，R 1阻值为100Ω。
当开关S 、S 1都闭合时是高温挡除霜；只闭合开关S 时是低温挡除雾，功率为50W 。
试求：（1）除霜模式下，电路中的电流是多少？（2）除霜模式下，电路工作1min 电阻R 1产生的热量是多少？（3）除雾模式下，电路的总电阻是多少？低温挡正常工作1min 共消耗的电能是多少？2．图甲所示是一款家用养生壶，其铭牌上的部分技术参数如下表所示。
它的简化电路图如图乙所示，其中1R 为发热电阻，滑动变阻器2R 上产生的热量不会被水吸收。
某次加热过程中将该养生壶单独接入电路，2R 的滑片调整到某一适当位置且始终保持不动，养生壶内装有500mL 初温为20℃的水。
求： 型号YSH -D15V9 额定电压 220V额定总功率 220W~1210W最大容量 800mL（1）养生壶可以加热，利用的是电流的哪种效应？（2）滑动变阻器2R 的最大阻值为多少欧姆？（3）将这些水加热到100℃需要吸收多少热量？()34.210J /kg C c ⎡⎤=⨯⋅︒⎣⎦水（4）若上述加热过程中，发热电阻1R 产生的热量有70％被水吸收，且恰好用时4min ，则该过程中电能表（如图丙）的铝盘转了多少周？3．如图所示，灯泡L标有“6V3W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。
将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。
（1）求灯泡正常发光时的电流；（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。
焦耳定律练习题
焦耳定律练习题
1. 一辆汽车从静止开始加速，经过5秒钟的时间行驶了100米，汽车的质量为1000千克。
求汽车所受的平均加速度和所发生的功。
解答：
已知：
初速度 u = 0 m/s
末速度 v = ?
时间 t = 5 s
位移 s = 100 m
质量 m = 1000 kg
首先用位移公式计算汽车的末速度 v ：
s = ut + (1/2)at^2
100 = 0 + (1/2)a(5^2)
100 = 12.5a
a = 100 / 12.5
a = 8 m/s^2
汽车所受的平均加速度为 a = 8 m/s^2。
接下来可以用焦耳定律计算汽车所发生的功：
W = F * s
W = m * a * s
W = 1000 * 8 * 100
W = 800,000 J
所以汽车所发生的功为 800,000 焦耳。
2. 一个物体质量为2千克，位移为3米，加速度为4米/秒^2。
求物体所受的力和所发生的功。
解答：
已知：
质量 m = 2 kg
位移 s = 3 m
加速度 a = 4 m/s^2
先计算物体所受的力 F ：
F = m * a
F = 2 * 4
F = 8 N
物体所受的力为 8 牛顿。
接下来可以用焦耳定律计算物体所发生的功：W = F * s
W = 8 * 3
W = 24 J
所以物体所发生的功为 24 焦耳。
中考物理专题复习《焦耳定律的综合计算》测试卷-附带答案
中考物理专题复习《焦耳定律的综合计算》测试卷-附带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、计算题1．如图所示电路，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω1A”，实验得到小灯泡的I-U图像如图乙所示。
求：（1）小灯泡正常发光时，通过滑动变阻器的电流大小；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量。
2．小李家中新购置了一台挂式电热水器，他查看了电热水器说明书后，将电热水器内部电路结构简化成如图所示电路图，该热水器设有高，中，低三挡，电热丝R1=50Ω，电热丝R2=220Ω，电热转化效率为84%，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，求：（1）高温挡的加热功率；（2）用低温挡将33kg 水从20℃加热到60℃需要的时间。
3．某家用电热取暖器的简化电路如图所示，1R 、2R 为发热电阻。
取暖器工作时，通过开关1S 和2S 实现低温、高温的挡位控制。
已知电源电压220V 不变，高温挡功率为11320W 55ΩR ，。
求：（1）取暖器处于高温挡时，电路中的电流；（2）发热电阻2R 的阻值。
4．小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫, 如图甲．小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图乙，电源电压为12V ，R 2=12Ω，低温功率为9W ．求：（1）座椅垫处于“低温”时，电路中的电流是多少？（2）加热片R 1的阻值是多少？（3）座椅垫处于“高温”挡时，功率是多少？高温挡5min 能产生热量是多少J ？5．2022年2月，广东迎来近年来最冷的春天，一些家庭紧急购入了电暖器抵御寒冷。
如题图甲所示，是某一品牌的电暖器，图乙是其内部电路原理图，铭牌如表所示，已知电阻12R R 。
初三焦耳定律练习题及答案
初三焦耳定律练习题及答案一、选择题1. 电阻的单位是：A. 度B. 萨C. 欧姆D. 伏特2. 一根电阻为100欧姆的导线通过电流为2A的电路，求电路中的电压是多少伏特？A. 10伏特B. 100伏特C. 200伏特D. 400伏特3. 一台电视机的电压是220伏特，电流为0.5A，求此电视机的功率是多少瓦特？A. 220瓦特B. 110瓦特C. 44瓦特D. 11瓦特4. 一根电阻为20欧姆的导线通过电流为5A的电路，求此电路中的功率是多少瓦特？A. 4瓦特B. 20瓦特C. 100瓦特D. 500瓦特5. 电视机正常工作时所需要的电压和电流分别为220伏特和2A，求电视机的功率是多少瓦特？A. 440瓦特B. 440伏特C. 110瓦特D. 110伏特二、填空题1. 施加在电流为3A的电阻上的电压为12伏特，求此电阻的阻值是多少欧姆？答：4欧姆2. 对于电路中的电阻来说，电压越大，则通过电流越（ 1 ）。
答：大3. 电阻为10欧姆的导线通过电流为0.5A的电路，求此电路中的电压是（ 2 ）伏特。
答：5伏特4. 对于电路中的电阻来说，电流越大，则通过电压越（ 3 ）。
答：大5. 一根电阻为40欧姆的导线通过电压为240伏特的电路，求此电路中的电流是（ 4 ）A。
答：6A三、解答题1. 一根电阻为60欧姆的导线通过电压为120伏特的电路，请计算此电路中的电流大小。
答：电流大小为2A。
解题过程：根据焦耳定律，可以得到如下公式：功率 = 电压 ×电流已知功率和电压分别为P = 120伏特，V = 60欧姆因此，可以整理得到：电流 = 功率 / 电压代入已知值，得到：电流 = 120伏特 / 60欧姆电流 = 2A2. 一特斯拉（T）是一个国际单位，表示磁感应强度，定义为1m²中通过的1A电流所产生的磁场。
求一特斯拉等于多少高斯（G）？答：1T = 10,000G解题过程：根据题意，1T表示通过1m²中的1A电流所产生的磁场。
中考物理总复习《焦耳定律的综合计算》专项检测卷(附带答案)
中考物理总复习《焦耳定律的综合计算》专项检测卷(附带答案)学校:___________班级：___________姓名：___________考号：___________一、计算题1．在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图所示是“塔吊”的示意图，假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率19kW。
在一次吊起货物时，电动机正常工作20s，把1.4t的货物吊起20m，若不计各处摩擦。
求：（1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能；（2）电动机正常工作的电流；（3）电动机线圈的电阻．（g＝10N/kg）2．小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻R1的阻值，设计了如图所示的电路，在只闭合S的情况下，电流表的示数为0.9A；再同时闭合S、S1时，电流表的示数为1.2A，电源电压不变，求：（1）电源电压；（2）电阻R1的阻值；（3）求电阻R0在通电2min产生的热量。
3．如图所示的电路中，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”的字样，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电流表A1、A2的示数分别为0.4A和0.3A。
求：（两电表均选用0~0.6A量程）（1）电阻R1的阻值；（2）在移动滑片P的过程中，电流表A1中的最小电流；（3）为了保证电路安全，通电1min电路产生的最多热量。
4．如图甲是一款可以利用USB 接口连到电脑上的电热杯垫。
杯垫内部简化电路如图乙所示1R 、2R 为加热元件，已知1R 的电阻为10Ω。
若1S 、2S 同时闭合时，处于加热状态，此时整个电路中的电流是1A ；只闭合开关1S 时处于保温状态，整个电路中的电流是0.5A 。
通过计算回答：（1）USB 接口的输出电压是多少伏？（2）保温30min 产生的热量是多少焦？（3）电热杯垫的加热功率是多少？（4）加热状态时，若产生的热量全被水吸收，将200g 的水从35℃加热至45℃，水吸收的热量是多少？需多长时间？()34.210J /kg c ⎡⎤=⨯⋅⎣⎦水℃5．如图所示，电源电压为12V ，电阻R 1=6Ω，只闭合开关S 1时，电路中消耗的总功率为12W ；只闭合开关S 2时，电流表的示数变为只闭合S 1时的23。
初三物理焦耳定律练习题
初三物理焦耳定律练习题物理学中，焦耳定律是描述电流通过导体时产生的热量的定律。
在初三物理学中，学生们需要掌握并运用焦耳定律来解决与电流、电阻和时间相关的问题。
本文将提供一些初三物理焦耳定律的练习题，帮助学生巩固知识并提升解题能力。
练习题1：计算电阻发热量小明在实验室中进行了一项实验，他使用了一根电阻为10欧的导线，通过该导线的电流为2安培，时间为5秒。
请计算该电阻发热的能量。
解答：根据焦耳定律可以得知，电阻发热量可以通过以下公式计算：热量 = 电流的平方 ×电阻 ×时间将题目中给出的数值代入公式：热量 = 2 × 2 × 10 × 5 = 200焦耳练习题2：计算电流强度一台电吹风使用功率为1200瓦特的电源，工作时间为5分钟。
电吹风的电阻为40欧。
请计算通过电吹风的电流强度。
解答：根据功率的定义可以得知，功率可以通过以下公式计算：功率 = 电流 ×电压将题目中给出的功率和电压代入公式：1200瓦特 = 电流 × 220伏特解得电流：电流= 1200 / 220 ≈ 5.45安培练习题3：计算电压大小一根电阻为80欧的导线，通过该导线的电流为0.5安培，工作时间为10秒。
请计算该导线两端的电压大小。
解答：根据焦耳定律可以得知，电压可以通过以下公式计算：电压 = 电流 ×电阻将题目中给出的电流和电阻代入公式：电压 = 0.5 × 80 = 40伏特练习题4：求解未知电阻小红设计了一个电路，其中两个已知电阻分别为10欧和20欧，通过该电路的总电流为2安培，工作时间为5秒，电路两端的电压为100伏特。
请计算未知电阻的大小。
解答：根据焦耳定律可以得知，电压和电流可以通过以下公式计算：电压 = 电流 ×电阻将题目中给出的电流和电压代入公式：100伏特 = 2 × (10 + 20 + 未知电阻)100 = 2 × (30 + 未知电阻)50 = 30 + 未知电阻未知电阻 = 50 - 30 = 20欧练习题5：计算时间一根电阻为30欧的导线，通过该导线的电流为2安培，电压为60伏特。
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《焦耳定律》计算题专项练习一、计算题（本大题共20小题，共160.0分）1.图甲为雯雯家新买的电煲锅，它有加热和保温两种功能。
图乙是其简化电路。
当S接a时，电煲锅加热；当S接b时，电煲锅保温。
已知：电源电压为220V.R1=55Ω，加热时总功率与保温时总功率的关系为：P加热=5P保温.[c米饭=4×103J/(kg⋅℃)]求：(1)若电煲锅内装有1kg米饭，从12℃加热到100℃，米饭吸收多少热量？(2)电阻R2的阻值为多少？(3)若电煲锅的热效率为80%，加热这些米饭需要多长时间？2.有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1=55Ω，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2×103J/kg⋅℃)。
求：(1)将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量；(2)用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间；(3)只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少。
3.图甲为一种新型电饭锅，图乙为其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关，通过开关的控制，可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度．图丙为其在工作的30min内功率随时间变化的图象．已知其高温档的功率为600W，电阻R1=5R2．(1)请写出电饭锅在低温档保温时两个开关的通断状态．(2)求出电饭锅在这30min内产生的热量．4.如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水．已知R1、R2是电热丝，R2= 55Ω，温水档的电功率是2.2kW.求：(1)当流出水为温水时，接入电阻的值；(2)当流出水为温水时，该水龙头1min消耗的电能若由燃油燃烧提供，所需燃油的质量；(燃油的热值为4.4×107J/kg)(3)若该水龙头1min能放出约1kg的温水，效率为84%，则温水升高的温度．5.如图是我们家庭用的一种电热饮水机的简化电路图，其参数如表，R1、R2是发热电阻丝．型号：YSJ−66额定电压220V加热功率1000W保温功率44W水箱容积5L频率50Hz1、S2都闭合时，饮水机处于加热状态，求R2的电阻值．(2)当用该饮水机将质量为0.4kg、初温为25℃的水加热至沸腾，所用时间为140s.求：水需要吸收的热量是多少？饮水机正常工作的加热效率为多少？(气压为一个标准大气压)6.养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。
如图是某款养生壶及其铭牌，求：(1)养生壶正常工作时的电阻；(2)若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间；【c水=4.2×103J/(kg⋅℃)】(3)用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1kg水从20℃加热到85℃，实际用时363s，通过电能表测得此过程共耗电3.726×105J，此时养生(设养生壶的电阻和加热效率不变)。
型号CH−M16额定电压220V频率50Hz额定功率1000W容量 1.2L7.电热水壶中装入1.5kg20℃的凉水，通电正常工作6min即被烧开至100℃.已知水的比热容c=4.2×103⋅℃)，请你根据下表和题目所提供的信息．产品型号EL−8952额定电压220V频率50Hz额定功率1500W容量 1.5L求：(1)该过程中水吸收的热量．(2)热水壶烧水这6min消耗的电能．8.每当冬季或阴雨天气，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度、为此人们研制了太阳能、电能两用热水器、大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示，铭牌如下：XX牌热水器型号V−55额定容积100L额定电压220V额定频率50Hz额定功率1500W防水等级50℃时需要吸收多少热量？(1L= 10−3m3)。
(2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时，需加热器正常工作多长时间？(设电能全部转化为热能)(3)在上述(2)情况下，加热器正常工作实际用了3小时，则此热水器的效率为多少？9.用豆浆机制作豆浆的过程是：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中、经过预热、打浆、加热等程序。
即可制成熟豆浆。
某豆桨机的参数如下表：型号额定电压额定频率打浆功率加(预)热功率容量SYL−624220V50Hz200W1100W2000mL一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共，需完成加工过程，其工作信息如图所示。
请解答下列问题：(1)根据工作信息图可知、从第6min至第9min为第一段加热过程，求这段过程中豆浆吸收的热量是多少？(c豆浆=4.0×103J(kg⋅℃))(2)豆浆机正常工作完成一次豆浆制作，共消耗多少电能？10.图甲是一款紫砂电饭锅，图乙是其简化电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝，已知R1的阻值为55Ω.求：(1)将锅内1L的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量。
【c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，ρ水=1.0×103kg/m3】(2)电热丝R2的阻值。
(3)若不计热量损失，将2.2kg的粥用高温档加热5min，粥升高的温度。
【取c粥=3额定电压220V电功率高温档1320W 中温档880W 低温档440W11.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎，图乙是某养生壶简化电路图。
(1)求R1的阻值；(2)在标准大气压下，使用高温档将初温是20℃的一壶廾水烧开，求水吸收的热量；(3)若养生壶高温档加热效率为80%，求烧开一壶水需要的时间。
12.电吹风是现代家庭的常用电器。
如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示。
(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大？(小数点后保留两位)(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，1min内电流通过电热丝R产生的热量是多少？(3)小明家的电能表如图丙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？13.如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω.当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A.求：(1)通电10s电阻丝R1产生的热量；(2)电源两端的电压。
14.图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜，使用时镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，该防雾镜的相关数据如表。
镜子质量 1.2kg额定电压220V额定功率88W(2)经测试，在−5℃环境下工作500s使平面镜的平均温度升高了44℃，求电热膜给平面镜的加热效率。
[玻璃的比热容为0.75×103J/(kg⋅℃)](3)如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，能使电热膜的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要。
请求出R的最大阻值。
15.水桶容量20L热水箱容量1L额定电压220V加热功率400W保温功率44W(1)当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于______状态(填“加热”或“保温”)，此时电路中的电流是多大？(2)饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？(水的比热容4.2×103J/(kg⋅℃))(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒？16.某直流电动机M的额定电压为20V，工作时的电流I与两端所加的电压U的关系如图(左)所示(OA段为直线，AB段为曲线)。
电动机线圈电阻r恒定。
将电动机按如图(右)所示接入电路，电源电压U=30V恒定，电流表为理想电流表，调节滑动变阻器R使电动机正常工作，试求此时：(1)电动机线圈电阻r。
(2)1min内滑动变阻器上产生的电热Q。
(3)电动机将电能转化为机械能的效率η。
17.现代居家生活中，水族箱已成为室内装饰的一个亮点，某品牌水族箱(如图)的玻璃容器内装有50L水，内置一根“220V100W”的自动温控棒，冬天养热带鱼时，水族箱内水的温度要求控制在26℃～28℃之间(温度棒的水温低于26℃时开始工作，水温达到28℃时自动断开)(1)求水族箱中水的质量；(2)在某次温控中，温控棒正常工作了87.5min，求该次温控棒的温控效率【水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)】(3)若用电高峰时，家庭电路的实际电压仅为217.8V，求此时温控棒的工作电流(温控棒阻值不变)18.如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关S a、S b可以获得四档加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响。
(1)当开关S b断开，S a与触点1接通时，求通过开关S a的电流；(2)当开关S b断开，S a与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30℃，求电热丝R2的阻值。
已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/ (k⋅℃)(3)若开关S b闭合时，电热炉的电功率总比S b断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程。
19.小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22℃上升到42℃。
C水=4.2×103J/ (kg⋅℃)求：(1)此过程中水箱中水吸收的热量；(2)该电热淋浴器加热时的热效率。
20.我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。
以手机为例，华为“Mate20pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。
已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称锂离子电池电压 3.7V容量4200mAh(2)如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V600mA”，另一个标注“输出5V4A”，其中有一个是快速充电器。
假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟？(3)有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。
答案和解析1.【答案】解：(1)米饭吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−12℃)=3.52×105J；(2)由电路图可知，开关S接“b”时，R1、R2串联；开关S接“a”时，电路为R1的简单电路，由P=U2R可知，开关S接“b”时，电煲锅保温，电路中的总电阻：U2=P保温R总①；开关S接“a”时，电煲锅加热，电路中的总电阻：U2=P加热R1②；已知：P加热=5P保温③，根据①②③可得：P保温R总=5P保温R1；所以，R总=5R1=5×55Ω=275Ω；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的电阻值：R2=R总−R1=275Ω−55Ω=220Ω；(3)电煲锅的加热功率为：P加热=U2R1=(220V)255Ω=880W；由η=Q吸W，电煲锅消耗的电能：W=Q吸η=3.52×105J80%=4.4×105J，由P=Wt可得，电煲锅需要的加热时间：t=WP加热=4.4×105J880W=500s。