2023年中考物理真题分类汇编: 焦耳定律

更新时间：2023-08-14 浏览次数：35 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2024九下·曲阜模拟) 下面几个实验探究，研究方法相同的是（）
      $\text{[math]}$ 探究“声音的产生条件”时，利用扬声器上泡沫塑料小球的跳动说明声源在振动
      $\text{[math]}$ 探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，保持压力相同，改变受力面积
      $\text{[math]}$ 探究“电流产生热量与哪些因素有关”时，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小
      $\text{[math]}$ 探究“同一直线上二力的合成”时，一个力与两个力分别使橡皮筋产生相同形变量

A . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

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2. (2024·博山模拟) 取口香糖锡纸，剪成如图所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（）

A . 通过AB和CD段的电流不相等 B . 正常情况下，AB段会先着火 C . AB和CD段的电压相等 D . AB和CD段的电阻相等

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3. (2023九上·长春期末) 下列利用电流热效应工作的用电器是（）

A . 电视机 B . 电风扇 C . 电脑 D . 电炉

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4. (2023·泰安) 如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻 $\text{[math]}$ 阻值为15Ω，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关 $\text{[math]}$ ，断开开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 $\text{[math]}$ ，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻 $\text{[math]}$ 在10s内产生的热量为Q。下列说法中（）

① $\text{[math]}$ ② $\text{[math]}$ ③ $\text{[math]}$ ④ $\text{[math]}$

A . 只有①④正确 B . 只有①③正确 C . 只有②③正确 D . 只有②③④正确

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5. (2023·广安) 如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中， $\text{[math]}$ 消耗的电功率P₁随 $\text{[math]}$ 阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（）

A . 定值电阻 $\text{[math]}$ 为10Ω B . 电源电压为12V C . 滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D . 滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟 $\text{[math]}$ 产生的热量为24J

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6. (2024九下·石家庄开学考) 近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法不正确的是（）

A . 风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源 B . 目前的核电站是利用原子核裂变发电的 C . 光纤通信是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的 D . 用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗

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7. (2023·南充) 如图所示为电阻R₁和R₂的I—U图像，下列说法正确的是（　　）

A . R₂的阻值为10Ω B . 两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4 C . 将两电阻串联接入电路，通电后，R₁两端电压与R₂两端电压之比为1∶2 D . 将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R₁产生的热量与电流通过R₂产生的热量之比为1∶2

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二、多选题

8. (2023·朝阳) 如图甲所示，电源电压恒定，两块电压表的量程均为 $\text{[math]}$ ，电流表量程是为 $\text{[math]}$ 。当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片 $\text{[math]}$ 从最右端 $\text{[math]}$ 移至最左端时，灯 $\text{[math]}$ 恰好正常发光，两块电压表和电流表示数的变化关系如图乙所示，下列说法中正确的是（）

A . 电源电压为 $\text{[math]}$ B . 灯泡 $\text{[math]}$ 的额定功率为 $\text{[math]}$ C . 滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的最大阻值为 $\text{[math]}$ D . 滑片位于 $\text{[math]}$ 端时，通电 $\text{[math]}$ 分钟 $\text{[math]}$ 产生的热量是 $\text{[math]}$

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三、填空题

9. (2023·宿迁) 某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更的电饭锅。【c_水=4.2×10³J/（kg·℃）】

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10. (2023·本溪) 小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻丝R₁、R₂、R₃ ，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R₃和(填“R₁”或“R₂”）分别放在如图乙所示的两个相同装置中，实验通过U形管中反映电阻丝产生热量的多少。通过实验分析可知，当电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越

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11. (2023·泰州) 小华将电阻丝 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，按如图所示接入电路，开关闭合后，通过两电阻丝的相等，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生的多少，通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升。

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12. (2023·恩施) 关于家庭电路，请回答下列问题。
1. （1）电灯与插座都是联的，开关串接在（选填“火线”“零线”或“地线”）和用电器之间；
2. （2）若新增加功率较大的电器，要安装供电的插座，在粗细相同的备用导线中，应选用（选填“铝”“铁”或“铜”）芯导线，因为在通过相同电流时，相同时间内导线发热较少；
3. （3）用电吹风吹头发时，吹跑了身旁的纸片，是因为风具有能。
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13. (2023·营口) 图中是探究电流通过导体产生的热量与（选填“电流”或“电阻”）关系的装置；装置中的 U形管（选填“是”或“不是”）连通器；电流通过电阻 R₂与R₁产生的热量之比为。

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14. (2023·抚顺) 用如图所示的装置可探究电流产生热量与（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R₂的电流为1A，通电1min，R₂产生的热量为J。若将R₃更换为10Ω的电阻，（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。

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15. (2024九下·江阴月考) 电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用，原因是接头处的电阻，在电流相同时，由于电流的效应会导致接头处温度过高产生安全隐患。

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16. (2024九上·永定期末) 有三个用电器，一个是“220V 60W”的电风扇，一个是“220V 40W”的电热毯，另一个是“220V 45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100s内产生的热量为J（不考虑温度对其电阻的影响）。

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17. (2024九上·吴忠期末) 图甲为家用储水式电热水器，容积为60L，功率为2kW，主要由箱体、制热、控制和进出水系统组成，其内部结构如图乙所示。解答下列问题。
1. （1）电热水器的外壳和内胆之间所用的保温材料，从节能方面看，应具有（填“绝热”或“导热”）性能。储水腔内出水管的位置比进水管高，因热水密度比冷水小，故储水腔内（填“热”或“冷”）水在上。在水压作用下，热水通过位置较高的出水管口不断流出；
2. （2）储水腔储满水时，水的质量为kg。要将这些水由20℃加热到预设温度70℃，需要吸收的热量为J；已知 $\text{[math]}$ _水=1.0 $\text{[math]}$ 10³kg/m³ ， c_水=4.2 $\text{[math]}$ 10³J/（kg·℃），1L=1.0 $\text{[math]}$ 10^-3m³
3. （3）制热系统工作0.5h消耗kW·h的电能。
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18. (2023·凉山) 如图甲所示电路，电源电压不变，R₁、R₂是定值电阻，R₂=2R₁ ，闭合开关S，电流表和电压表示数如图乙，则通电5min后，R₁、R₂产生的总热量为J。

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19. (2023·成都) 小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， a、b是两个触点。闭合开关S，当开关 $\text{[math]}$ 接通触点时，“电饭锅”的功率更大。将 $\text{[math]}$ 接入电路工作3min产生的热量是J。

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20. (2023·南岸模拟) 电流具有热效应，.英国物理学家最先精确的确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系；同时电流还具有磁效应，（选填“电铃”或“发电机”）就是利用电流的磁效应来工作的。

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四、实验探究题

21. (2023·北京) 小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R₁和R₂。
1. （1）该实验采用串联电路可以控制相同和相同；
2. （2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：。
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22. (2023·济宁) 电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（ $\text{[math]}$ ）。
1. （1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制和相等；
2. （2）通电一段时间后，通过观察来比较电流做功多少；
3. （3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）做的功多；
4. （4）若 $\text{[math]}$ 两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过 $\text{[math]}$ 做的功为J。
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23. (2023·枣庄) 在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
1. （1）要探究电热与电阻的关系。应选用组合，并将它们接到电源两端进行实验。
2. （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U型管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，。
3. （3）实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是____。
  
  A . 探究电流与电压、电阻的关系 B . 用铁屑显示磁体周围磁场分布 C . 研究光的传播时，引入“光线” D . 探究平面镜成像的特点
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24. (2023·云南) 实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。
1. （1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉；
2. （2）闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R（选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察来比较相同时间内不同电流产生热量的多少；
3. （3）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法：；
4. （4）同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有（请举一例）；
5. （5）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻联（选填“串”或“并”）进行实验。
6. （6）本实验应用的研究方法有转换法和法。
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五、计算题

25. (2023·朝阳) 彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。
额定电压
$\text{[math]}$
加热电阻 $\text{[math]}$
$\text{[math]}$
加热电阻 $\text{[math]}$
$\text{[math]}$
1. （1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？
2. （2）若将锅中 $\text{[math]}$ 的水从 $\text{[math]}$ 加热到 $\text{[math]}$ ，水吸收多少热量？
3. （3）上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？
4. （4）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为 $\text{[math]}$ ，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。
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26. (2023·本溪) 如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R₁、R₂均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W~100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。【c_水=4.2×10³J/(kg℃)】求：
1. （1）电热毯在恒温挡时的电流；
2. （2）可变电阻R的最大阻值；
3. （3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。
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27. (2023·大庆) 图甲为某品牌饮水机，其铭牌如下表，图乙为其内部简化电路图，该饮水机有加热和保温两个挡位。 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均为电热丝，当热水箱中水温降至 $\text{[math]}$ 时通过自动开关 $\text{[math]}$ 切换到加热挡，当温度达到 $\text{[math]}$ 时自动切换到保温挡，饮水机始终在额定电压下工作，已知 $\text{[math]}$ 。求：

水桶容量： $\text{[math]}$
热水箱水量： $\text{[math]}$
额定电压： $\text{[math]}$
加热功率 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$
保温功率 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$
1. （1）电热丝 $\text{[math]}$ 的阻值；
2. （2）热水箱中的水由 $\text{[math]}$ 加热到 $\text{[math]}$ 所吸收的热量；
3. （3）饮水机处于保温挡工作 $\text{[math]}$ 时间内电热丝 $\text{[math]}$ 产生的热量。
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28. (2023·营口) 某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示，S为总开关， S₁为自动控制开关， R₁和R₂为阻值不变的发热电阻，R₂=840Ω，加热功率为 1210W，电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c _水=4.2×10³J/(kg∙℃)，标准大气压]求：
1. （1）水吸收的热量；
2. （2）把水烧开需要多长时间（结果保留整数）；
3. （3）电水壶的保温功率。
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29. (2023·兰州) 如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，电压表的量程为0~3V，灯泡 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 上分别标有“2V，0.8W”和“2.5V，1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、 $\text{[math]}$ ，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡 $\text{[math]}$ 恰好正常发光。
1. （1）请根据实物图画出开关S、 $\text{[math]}$ 断开状态下的电路图；
2. （2）求电源电压：
3. （3）当开关S、 $\text{[math]}$ 闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围；
4. （4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。
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30. (2023·龙东) 图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，R₁和R₂是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c_粥=4.0×10³J/(kg·℃)。求：
1. （1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
2. （2）电热丝R₂的阻值；
3. （3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间；
4. （4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率。
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31. (2023·岳阳) 小明同学设计了一款自动控温烧水壶，其电路原理如图甲所示。S₁为温控开关，当温度低于98℃时自动闭合，当温度达到100℃时自动断开。电源电压恒为220V，S为总开关。R为水壶的电热丝，其阻值是44Ω。
1. （1）求R工作时的电流；
2. （2）求R工作时的电功率；
3. （3）某次烧水过程中，壶的加热效率恒为75%，水的初温为20℃，质量视为不变。从开关S闭合到温控开关S₁第一次断开水吸收的热量为2.64×10⁵J，S₁每次断开的时间均为48s。将S₁第一次断开时作为计时起点，作出此后水的温度—时间图像如图乙。求S₁第一次断开后220s内电路消耗的总电能。
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32. (2023·武威) 如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中 $\text{[math]}$ 为挡位开关， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为发热电阻 $\text{[math]}$ 假定工作时电阻不变 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为 $\text{[math]}$ ，猛火挡的额定功率为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）判断 $\text{[math]}$ 灯是 $\text{[math]}$ 选填“红灯”或“绿灯” $\text{[math]}$ ，你的判断依据是什么？
2. （2）求电中药壶“文火”挡的额定功率？
3. （3）某天用电高峰时，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，为了计算家里电路的实际电压，她关了家里其它用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，电中药壶工作 $\text{[math]}$ ，电能表 $\text{[math]}$ 如图丙所示 $\text{[math]}$ 的电能表表盘转了 $\text{[math]}$ 转，由此她计算出家庭电路的实际电压是多少？
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33. (2023·苏州) 如图甲，R₁阻值为20Ω，图乙为小灯泡L的U～I图像。闭合开关S、 $\text{[math]}$ ，断开 $\text{[math]}$ ，电流表示数为0.4A，再闭合开关 $\text{[math]}$ ，电流表示数变为0.6A。求：
1. （1）电源电压；
2. （2） $\text{[math]}$ 的阻值；
3. （3）若只闭合S，1min内电阻 $\text{[math]}$ 产生的热量。
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34. (2023·泸州) 某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示。已知电源电压 $\text{[math]}$ 保持不变，电阻丝 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。通过调节开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可以实现低温、中温、高温三挡的切换；当水温降到 $\text{[math]}$ 时，电路自动切换成低温挡进行保温。已知 $\text{[math]}$ 。
1. （1）当电热水壶处于中温挡时，求电热水壶消耗的电功率；
2. （2）当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时，求通过电阻丝 $\text{[math]}$ 的电流之比；
3. （3）用电热水壶高温挡把 $\text{[math]}$ 的水从 $\text{[math]}$ 加热到 $\text{[math]}$ ，自动断电，其中电热水壶加热效率 $\text{[math]}$ 。当电热水壶中水温降到 $\text{[math]}$ 时，继续保温 $\text{[math]}$ ，问电热水壶这次加热和保温一共消耗多少度电？
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35. (2023·凉山) 某电吹风的简化电路图如图所示，R₁、R₂是电热丝，M是电动机，开关S闭合，S₁、S₂断开时吹冷风，通过电动机的电流为0.5A；S、S₁闭合，S₂断开时吹温风，R₁的阻值为110Ω；S、S₁、S₂均闭合时吹热风，电吹风的总功率为1100W。求：
1. （1）吹冷风时电动机的功率；
2. （2）吹温风时电路中的总电流；
3. （3） R₂的阻值。
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36. (2023·广安) 轩轩设计了一款高、中、低三个档位的迷你多功能电锅，其部分设计参数如图甲所示，简化电路如图乙所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为电热丝，其中 $\text{[math]}$ 。电锅在高温档、中温档工作时，开关 $\text{[math]}$ 均处于闭合状态；在低温档工作时，开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均处于断开状态，闭合开关S，移动滑片，可调节低温档的功率。

额定电压	30V
高温档功率	150W
中温档功率	？W
低温档功率范围	20w-50W

甲

（1）求电锅在高温档正常工作时的电流；
（2）求电锅中温档功率；
（3） $\text{[math]}$ 现有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种规格，为了达到轩轩设计的低温档功率范围，请通过计算说明他选择的哪一种。

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37. (2023·重庆) 寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲），铭牌上标有“220V 484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。
1. （1）求电炉电阻丝的阻值；
2. （2）求检测时电炉的实际功率；
3. （3）小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。
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38. (2023·绥宁模拟) 小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
热风温度
50～75℃
额定功率
热风时：900W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
1. （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
2. （2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
3. （3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？
4. （4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V，10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？
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六、简答题

39. (2023·龙东) 在家庭电路中，如果导线断了又连接起来，连接处往往比别处更容易发热，会加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？

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七、综合题

40. (2023·泰州) 小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，该电炖锅的原理图如图所示。请解答：
1. （1）闭合开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，电炖锅处于挡。
2. （2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？
3. （3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热 $\text{[math]}$ ，可将一锅 $\text{[math]}$ 的汤从 $\text{[math]}$ 加热到 $\text{[math]}$ ，电炖锅的加热效率是多少？ $\text{[math]}$ 汤的比热容取 $\text{[math]}$
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41. (2023·湘潭) 变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率。某变频空调电路原理示意图如图1所示，其中控制电路的电源电压U1=12V，R_s为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，R_t为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示，L为磁控开关，当热敏电阻R_t的阻值发生变化时，磁控开关线圈的电流随之发生变化，当电流大于或等于0.02A时，L的两个磁性弹片相互吸合，工作电路的变频压缩机开始工作。电压U2=220V，R₀为保护电阻，磁控开关L的线圈电阻不计。问：
1. （1）压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成能；当S接通，电流大于或等于0.02A时，L的两个磁性弹片的前端为名磁极。
2. （2）由图2可知，热敏电阻R_t的阻值随着温度t的升高而；若房间内部的温度为22.5℃，此时热敏电阻R_t的阻值为Ω。
3. （3）用遥控将R_s的阻值调小时，设定温度变；家用空调最高设定温度通常为30℃，则调控电阻R_s的阻值不能超过Ω。
4. （4）由于变频作用，某段时间内工作电路的总功率变化如图3所示，已知保护电阻R₀=2Ω，则10min内R₀消耗的电能是多少？
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42. (2023·兰州) 阅读短文，回答问题。
LED照明灯具与镁合金
镁合金是一种高性能的金属合金，因其轻质、高强度、良好的导热性和导电性等特点，
在LED照明灯具中得到广泛应用。黄先，镁合金轻质的特性可以减少灯具的整体质量，使得灯具安装更方便：其次，镁合金的高强度特性可以保证灯具在使用过程中的稳定性，并且镁合金具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗一定的腐蚀和磨损；最后，镁合金具有良好的导热性能，可用作LED照明灯灯具的散热器，保证LED灯具在使用过程中不会因为散热不足而造成过热现象，从而延长灯具的使用寿命。此外，镁合金良好的导电性能也可以使电流的流通更加顺畅。
1. （1）由于电流的（选填“热”或“磁”）效应，LED灯具在使用时会出现发热现象；
2. （2）镁合金可以用作LED灯具的散热器是因为其具有良好的。
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43. (2023·株洲) 图甲为一种汽车前大灯的外形，下端三个金属片为灯的三脚插头，可连接电源；图乙为灯管内部结构，三根导电支架分别与三个金属片相连，支架间接有两组灯丝，夜间行车时，可根据需要进行切换。已如两组灯丝L₁和L₂的额定电压均为12V，额定功率分别为100W和80W。
1. （1）两灯正常工作时，通过L₂的电流为A（结果保留两位小数），比通过L₁的电流（选填“大”或“小”）。
2. （2）图丙中的A、B、C分别代表与图乙中左、中、右三个支架相连的三个金属片。根据图乙，在图丙中画出灯管内的电路图；
3. （3）灯丝L₁的阻值是Ω。若将电源的两端分别连接金属片B、C，为保证电路安全，电源电压不能超过多少伏？（不考虑灯丝以外的电阻，忽略温度对电阻的影响。）
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44. (2023·连云港) 如图甲所示为一台电热水器，右表为该热水器的铭牌，其中高温档的额定功率模糊不清。图乙为该电热水器的内部简化电路，R₁、R₂为电热丝（阻值未知），S₁、S₂为档位开关，S₂只能在a、b之间切换。电热水器在使用过程中会有漏电危险，当发生漏电时，电流会沿着水管经过喷头流过人体而发生触电事故。为防止触电事故发生，该电热水器在出水口处串接了一个“隔电墙”（见图甲）。“隔电墙”内部是一个螺旋状绝缘通道（如图丙所示），已知电源电压为220V。求：
1. （1）高温档的额定功率（计算结果保留整数）；
2. （2）为确保安全，要求淋浴时通过人体的漏电电流不超过0.2mA，则该“隔电墙”的电阻值至少为多大？（计算时忽略人体的电阻值）
3. （3）说明“隔电墙”的内部做成螺旋状的原因。
  XX牌电热水器
  额定电压
  220V
  额定功率
  高温档
  中温档
  2200W
  低温档
  1210W
  电源频率
  50Hz
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