2020年秋沪科版九年级物理期末提优复习——16章电流做功与电功率(电热计算)

16章电流做功与电功率（电热计算）
R上标有“4V 2W”的字样。

同时闭合开关S1、S2 1．如图所示的电路中，
1
时，电流表示数为0.5A，再将开关S2断开，电流表示数变为0.4A。

求：（1）同时闭合开关S1、S2时，电压表的示数；
（2）开关S2断开时，定值电阻2R的阻值和通电2min电阻1R产生的热量。

2．如图所示电路中，电源电压一定，R1、R2为定值电阻，R为滑动员变阻器，已知R2=7Ω。

当S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在b端时，电流表示数为0.4A；当S、S1闭合，S2断开，滑片P在b端时，电流表示数为0.6A；当S、S1闭合，S2断开，滑片P在中点时，电流表示数为1.0A。

（1）当S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在b端时，求电阻R2通电
1min产生的热量；
（2）求电源电压；
（3）在S1、S2不同时闭合的前提下，开关分别处于何种状态、滑动变阻器
接入电路的阻值多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？此时滑动变阻器消耗的功率是多少？
3．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R2产生的热量是多少？
4．汽车尾气是造成雾霾指数PM 2.5升高的原因之一。

某物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路。

在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示。

已知电源电压18V恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻。

（1）测试过程中，闭合开关S，当电压表读数为13V时，电流表的读数为0.5A，求电阻R0的阻值是多大？
（2）闭合开关S，当这种有害尾气浓度增大到15%Vol时，则在1min内定值电阻R0产生的热量是多大？
（3）当电路消耗的总功率为18W时，有害尾气的浓度是多少？
5．如图所示的电路中，已知电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压为6V，求：
（1）当只闭合S2时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？
（2）当只闭合S1、S3时，R1、R2在10s内产生的热量分别是多少？
6．在如图所示的电路中，灯泡L标有“6V 6W”字样，电源电压及灯泡电阻均保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω．求：
（1）灯泡的电阻．
（2）当S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时，灯泡L正常发光，电流表示数为1.6A，求电源电压和R0的阻值．
（3）当S闭合、S1断开，且滑片P移动到最右端时，通电1min电路产生的总热量．
7．如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖。

如图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1>R2，铭牌见下表。

在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。

电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温
档”三个档位，解答下列问题：
（已知c煤油=2.1×103J/（kg•℃），ρ煤油=0.8×103kg/m3）
（1）煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？
（2）R1的阻值是多少？（写出必要的文字说明）
（3）某同学用两个阻值和R1、R2均相同的电热丝串联，制成一个新的电热器，将它接在家庭电路中工作l1min，产生的热量是多少？
8．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；
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）电热丝工作时的电阻是多大?
（3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min 产生的热量是多少？
9．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R=6Ω，开关s闭含后，电流表示数为2A，求:
（1）电源电压．
（2）电阻R在5min内产生的热量．
（3）若在原电路中串联个电阻R2，使电阻R消耗的功率为6W，求R2的阻值．10．某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V、最大功率为440W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成，调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110Ω．电阻值均不受温度影响。

求：
（1）定值电阻R0的阻值是多大？
（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？
（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示，若某次电熨斗工作时温度为180℃，此时调温电阻接入电路的阻值为多大？
11．一只电烙铁的规格为“220 V 110 W”,请回答下列问题：
(1)该电烙铁正常工作的电流为多少?
(2)该电烙铁的电阻为多少?
(3)在额定电压下通电10 min产生多少热量?
12．如图甲是某同学家的水族箱，箱内盛水，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V 200W”的电加热棒给水加热．当水温升到设定值时加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内，水温随时间变化图象如图乙所示．求：
（1）正常工作时，通过电加热棒的电流（保留一位小数）；
（2）加热400min时加热棒产生的热量．
13．PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，且有一个人为设定的温度．当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大．如图b所示的陶瓷电热水壶就用了这种材料．它的工作电路图如图a所示，R0是定值电阻，其电阻值不受温度的影响．Rr是PTC电阻，Rr的电阻与温度的关系如图c所示．该电热水壶在Rr设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W．
（1）电热水壶Rr的设定温度是多少？
（2）R0的阻值为多少？
（3）当Rr的温度为130℃时，电路中Rr的实际功率为多少？
14．如图所示，灯L标有“6V，3W”字样，电源电压恒为4V，定值电阻R=4Ω，假设灯的阻值不随温度而变化，求：
（1）灯L正常发光时的电流是多少？
（2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是多少？
（3）当闭合哪些开关时整个电路消耗的电功率最小？此时的最小电功率是多少？
15．半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．将这种半导体材料电阻连入电路如图乙所示，定值电阻R0为10Ω，则
（1）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．（2）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少
（3）电流表的读数为0.4A时通电10分钟, R0产生的热量是多少
答案
1．(1)4V；(2)153.6J。

2．（1）67.2J（2）6V（3）2Ω；4.5W
3．(1) 3×104J；(2)9：1；(3)1.8×104J。

4．（1）10Ω（2）1350J（3）2.5%Vol
5．(1)4J；8J；(2)36J；18J
6．（1）6Ω；（2）6V；10Ω；（3）72J．
7．（1）8.4×105J（2）121Ω（3）1.936×105J
8．（1）0.5A；（2）55Ω；（3）450J。

9．（1）12V （2）7200J （3）6Ω
10．（1）110Ω（2）220W（3）11Ω
11．（1）0.5A （2）440Ω（3）6.6×104J
12．（1）0．9A；（2）1．2×106J
13．（1）100℃ （2）10Ω （3）400W
14．（1）灯L正常发光时的电流是0.5A；
（2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是240J；
（3）当只闭合开关S2时，电路消耗的电功率最小，此时的最小电功率是1W 15．（1）12V；（2）3．2W；（3）960J。