2024年中考物理大一輪復(fù)習(xí)：真題解析10 電熱的綜合計(jì)算xs

回歸教材重難點(diǎn)10電熱的綜合計(jì)算電熱的綜合計(jì)算是第十八章第四節(jié)焦耳定律的重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)對(duì)電熱的綜合計(jì)算的講解，要求考生理解電流的熱效應(yīng)和焦耳定律；能夠利用焦耳定律公式進(jìn)行電熱的計(jì)算；能夠結(jié)合電功率和熱效率進(jìn)行綜合計(jì)算。通過(guò)對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)能提升學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力。本考點(diǎn)是中考五星高頻考點(diǎn)，難度中等，在全國(guó)各地中考試卷中多次考查，主要考查題型為計(jì)算題。1.焦耳定律（1）電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（2）焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。（3）焦耳定律公式：Q=I2Rt。式中單位Q→焦(J)；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒。（4）當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體做的功(電功)全部用來(lái)產(chǎn)生熱量(電熱)，則有W=Q，可用電功公式來(lái)計(jì)算Q，如電熱器、純電阻就是這樣的。2.熱效率（1）?？祭秒娔軄?lái)給水加熱，在加熱過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化存在效率問(wèn)題（2）通常電能用W=Pt計(jì)算，水吸收的熱量用Q吸=cm△t=cm(t-t0)，電能是總能量，水吸收的熱量是有用的那部分能量則熱效率為3.關(guān)于用電器檔位問(wèn)題（1）由于電路的變化導(dǎo)致電阻發(fā)生變化，不同電路總功率不同，即檔位不同（2）求不同檔位電功率，因?yàn)椴煌娐冯娫措妷菏窍嗟鹊?，一般根?jù)P=U（3）根據(jù)P=U一、計(jì)算題1．（2022·四川遂寧·統(tǒng)考中考真題）小明給家中喂養(yǎng)熱帶魚(yú)的魚(yú)缸設(shè)計(jì)了一個(gè)加熱裝置（如圖甲），該裝置電路如圖乙所示：L為照明裝飾小彩燈（標(biāo)有“6V

3W”），為總開(kāi)關(guān)，為溫控開(kāi)關(guān)（溫度低于20℃自動(dòng)接通，溫度升高到24℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)），R是阻值為的電熱絲。某次換水后，魚(yú)缸內(nèi)有10kg初溫為19℃的水，閉合開(kāi)關(guān)，L正常發(fā)光，R開(kāi)始發(fā)熱。請(qǐng)你用所學(xué)知識(shí)與小明一起解決下列問(wèn)題[]：（1）電源電壓是多少？（2）R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作水吸收了多少熱量？（3）R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作的時(shí)間是多少秒？（不考慮熱量損失，電熱絲產(chǎn)生熱量均被水吸收。）2．（2022·重慶·中考真題）如圖所示，是小鈞為寵物小屋設(shè)計(jì)的既可發(fā)熱供暖、也可照明的電路，電源電壓恒定。R1為電熱絲，白熾燈泡L標(biāo)有“12V18W”字樣（R1和L電阻均恒定不變），滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為40Ω。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，將滑片P移到最右端時(shí)，燈泡正常發(fā)光。當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合，P位于最右端時(shí)，電路中的總電流為2.1A。求：（1）電源電壓；（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S2，滑片P位于最左端時(shí)，通過(guò)燈泡的電流；（3）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S和S1，移動(dòng)滑片P，電熱絲R1工作1min產(chǎn)生的最大熱量。3．（2021·遼寧鞍山·統(tǒng)考中考真題）某品牌電飯煲有加熱和保溫兩個(gè)擋位，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，其中和均為發(fā)熱電阻，額定電壓為220V，該電飯煲的保溫功率為120W。接通電路后，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與觸點(diǎn)a、b接通，開(kāi)始加熱；當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到一定溫度時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)與a、b斷開(kāi)，并與觸點(diǎn)c接觸，使電飯煲處于保溫狀態(tài)。若將一鍋質(zhì)量為3kg、初溫為40℃的粥加熱至100℃，需要加熱15min，消耗0.25kW·h的電能。求：[粥的比熱容]（1）保溫狀態(tài)下，通過(guò)的電流是多少？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（2）的電阻是多少？（3）在此次加熱過(guò)程中粥吸收了多少熱量？該電飯煲在加熱過(guò)程中的效率是多少？4．（2021·遼寧大連·統(tǒng)考中考真題）如圖是某家用電燉鍋的簡(jiǎn)化電路圖。電源電壓為，和均為加熱電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)為加熱狀態(tài)，功率為；開(kāi)關(guān)接2時(shí)為保溫狀態(tài)，功率為。試求：（1）電燉鍋保溫狀態(tài)下電路中的電流是多少？（2）電阻的阻值是多少？（3）電燉鍋保溫狀態(tài)下工作，電阻產(chǎn)生熱量是多少？5．（2021·湖南張家界·統(tǒng)考中考真題）百善孝為先，我們可以從點(diǎn)點(diǎn)滴滴的小事做起。佳佳將自己的壓歲錢(qián)省下來(lái)給奶奶買(mǎi)了一款足浴盆。這款足浴盆工作時(shí)的簡(jiǎn)化電路如圖，它有加熱功能和按摩功能。電動(dòng)機(jī)線圈電阻為4Ω，加熱電阻正常工作時(shí)電功率為1kW，電源電壓220V穩(wěn)定不變。（1）啟動(dòng)按摩功能時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為0.1A，按摩20min，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量是多少？（2）加熱電阻正常工作時(shí)的電阻是多少？（3）在足浴盆中加入體積為4L、初溫為20℃的水升高至40℃，水吸收的熱量為多少？若加熱時(shí)間為420s，它的電加熱效率為多少？[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]6．（2023·遼寧大連·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的兩擋位電加熱器的簡(jiǎn)化電路圖。R1、R2均是發(fā)熱電阻，R2阻值是16Ω，電源電壓為12V。開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)是高溫?fù)酰邷負(fù)醯碾姽β蕿?8W；開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)是低溫?fù)?。試求：?）高溫?fù)鯐r(shí)，電路中的電流為多少？（2）電阻R1的阻值為多少？（3）電熱器低溫?fù)豕ぷ?min產(chǎn)生的熱量為多少？7．（2023·重慶·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）打造成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈，新建智慧公園中的智能座椅有供暖、提供5G等功能，如圖甲所示。其中供暖部分主要由坐墊和靠背組成，其發(fā)熱電路如圖乙所示，供電電壓恒為30V。坐墊內(nèi)的電熱絲R1、R2、R3的阻值分別為5Ω、20Ω、10Ω，靠背內(nèi)的電熱絲R4的阻值為40Ω。閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)S2，可使坐墊分別處于“低暖”“中暖”“高暖”三擋。求：（1）開(kāi)關(guān)S2接c時(shí)，電路中的電流；（2）10秒內(nèi)智能座椅能夠產(chǎn)生的最大電熱；（3）調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)S2，坐墊在“高暖”擋時(shí)消耗的功率。8．（2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，其類(lèi)似于電熱水壺。如圖是某款養(yǎng)生壺加熱部分電路原理圖。已知電源電壓為220V保持不變，加熱電阻絲R1、R2的阻值均為88Ω。通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)S1、S2可以實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三檔的切換。（1）通過(guò)分析推理判斷：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2分別位于什么狀態(tài)，養(yǎng)生壺處于中溫檔；（2）當(dāng)養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時(shí)，通電2min該養(yǎng)生壺消耗的電能為多少焦耳？（3）請(qǐng)計(jì)算出該養(yǎng)生壺處于低溫、中溫、高溫三檔工作時(shí)的電功率大小之比。9．（2023·河南新鄉(xiāng)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖是某家用電熱水器的簡(jiǎn)化電路圖，溫控開(kāi)關(guān)S2可根據(jù)水溫自動(dòng)切換“加熱”和“保溫”兩種狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻，熱水器主要參數(shù)如下表。[c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3]額定電壓加熱功率保溫功率容積220V1100W220W5L（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2___________時(shí)，熱水器進(jìn)入保溫狀態(tài)。在額定電壓下，通過(guò)保險(xiǎn)絲中的電流為_(kāi)__________A。（2）由題中的數(shù)據(jù)可知發(fā)熱電阻R1和R2的阻值之比是：___________。（3）水箱中裝滿初溫為15℃的水，加熱了7min，溫度升高到35℃，水吸收了多少熱量___________？若電熱水器放出的熱量全部被水吸收，則電熱水器實(shí)際加熱功率是多大___________？（4）小明通過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)實(shí)際加熱功率和標(biāo)定的加熱功率不相等，他認(rèn)為可能是當(dāng)時(shí)的電壓低于額定電壓，但經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)電壓就是220V，則該電熱水器的加熱效率是多少___________？10．（2023·江蘇宿遷·?？寄M預(yù)測(cè)）小亮家新買(mǎi)了一輛汽車(chē)，車(chē)上的座椅墊具有電加熱功能，如圖甲所示。通過(guò)觀察和研究，他了解到該座椅墊有“高溫”、“低溫”和“關(guān)”三個(gè)擋位，“高溫”擋功率為36W，“低溫”擋功率為18W。該座椅墊加熱部分的電路簡(jiǎn)圖如圖乙所示，電源電壓為24V，S為擋位切換開(kāi)關(guān)。R1和R2為電熱絲。通過(guò)計(jì)算回答：（1）當(dāng)座椅墊處于“低溫”擋加熱時(shí)，電熱絲R2的阻值是多少歐？（2）當(dāng)座椅墊處于“低溫”擋加熱時(shí)，電熱絲R2的電功率是多少？（3）當(dāng)座椅墊處于“低溫”擋加熱時(shí)，座椅墊工作5分鐘R1產(chǎn)生的熱量是多少焦？11．（2023·陜西咸陽(yáng)·統(tǒng)考一模）如圖甲為某款雙控溫多功能家用涮烤兩用分體電火鍋。該鍋可實(shí)現(xiàn)湯鍋、燒烤同時(shí)進(jìn)行，也可以分開(kāi)控制。其部分簡(jiǎn)化電路圖如圖乙：開(kāi)關(guān)S1控制對(duì)中央?yún)^(qū)域湯鍋進(jìn)行加熱的電路，R1、R2均為加熱電阻，R2與溫控開(kāi)關(guān)并聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)湯鍋的保溫和加熱功能；兩燒烤盤(pán)區(qū)域S左、S右可分別控制左右兩盤(pán)的加熱電阻R左、R右。該涮烤鍋部分參數(shù)如表所示。求：額定電壓額定功率220V湯鍋燒烤盤(pán)加熱保溫左盤(pán)右盤(pán)1100W800W400W（1）湯鍋加熱狀態(tài)正常工作時(shí)，R1的電阻為多少？（2）若R2的電阻為56Ω，則該湯鍋保溫?fù)醯念~定保溫功率為多少？（3）在一次野外燒烤中通過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線從一電壓為220V的農(nóng)家將電源引到燒烤點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)烤肉速度比較慢。經(jīng)分析因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)，導(dǎo)線有一定電阻（但遠(yuǎn)小于加熱電阻阻值），所以導(dǎo)線會(huì)消耗一些電能；當(dāng)只讓燒烤盤(pán)右盤(pán)工作時(shí)，測(cè)得右盤(pán)的實(shí)際功率只有324W，求此時(shí)導(dǎo)線上消耗的電功率。12．（2023·江蘇揚(yáng)州·校聯(lián)考一模）簡(jiǎn)易電吹風(fēng)簡(jiǎn)化電路如圖所示，其主要技術(shù)參數(shù)如表，在家庭電路中使用：額定電壓220V額定功率熱風(fēng)時(shí)：990W冷風(fēng)時(shí)：110W（1）若電動(dòng)機(jī)線圈電阻R1為10Ω，當(dāng)吹冷風(fēng)時(shí)40s內(nèi)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）當(dāng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲R2的電功率是多少？（3）電熱絲R2的電阻