初中物理焦耳定律计算题

如图为一台两档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44W，求：

（1）R₁的电阻；
（2）高温档时电路消耗的电功率；
（3）在低温档工作10 min，电流通过R₂产生的热量

近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因．为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性．查询资料可知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68×10⁷J，煤的热值为3×10⁷J/kg．请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据．
（1）如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到70℃？
（2）用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？（煤完全燃烧）
（3）如果用3kW的电热器加热这些水，需要多长时间？（不计热散失）
（4）请写出一条太阳能的优点或缺点．

(7分)如图是某电饭锅的简化电路图。S₁、S₂都闭合时是加热状态，总功率为是800W；只闭合S₂时是保温状态，R₂的电阻是1100Ω。家庭电路的电压是220V。试求：

(1)保温状态时，R₂的功率是多少?
(2)加热状态时，总电流是多少?R₁的电阻是多少?(计算结果保留小数点后两位)
(3)加热状态时，电饭锅工作30 min，产生的热量是多少

如图所示电路，R₁=4Ω，R₂=2Ω．闭合开关后，电压表的示数为2.0V，求

（1）电流表的示数；
（2）整个电路在1min内产生的热量．

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．

在西宁市中小学“科技小制作”活动中，小青同学制作了一个简易调光台灯，如图是他设计的电路图，其中小灯泡L标有“6V　6W”字样，当开关S扳到触点a时，小灯泡正常发光；当S扳到触点b时，通过小灯泡的电流为0.3A，假如灯泡电阻和电源电压不变，求：

（1）小灯泡的电阻及电源电压．
（2）R的电阻值．
（3）开关扳到触点b时，灯泡的实际功率是多少瓦？100s中电阻R产生的热量是多少焦耳．

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)R_l两端的电压；
(3）在60S内R_l产生的热量。

现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象。

电动机是一种使用广泛地动力机械。从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
（1）如果某电动机线圈的电阻为R，电动机工作时两端的电压为U，通过电动机的电流为I，请推导此电动机电能转化为机械能的效率η=（U-IR）/U。
（2）如果有一个直流电动机，把它接入0.3V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.6A，若把它接入3V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是2A。如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

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) 当电吹风正常工作且吹热风时，通过R的电流为多大?
(2) 电热丝R的电阻值是多大?（电热丝的阻值随温度变化不计）
(3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?

在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I²R来计算电动机所消耗的电功率。
（已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I)
（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。
（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。
（3）求电动机在时间t内所做的机械功。

如图所示，将光敏电阻R₁和定值电阻R₂、电流表、电压表接入电路。电源电压9V，光敏电阻阻值随光强变化如表所示（“光强”表示光强弱程度，符号为E，单位坎德拉/cd）。

光强E∕cd	1	2	3	4	5	6
光敏电阻RI∕	18	9	6	4.5	3.6	3

（1）闭合开关后，观察到电流表的示数变大，据此可以判断光强、电压表的示数分别如何变化？
（2）分析表中数据，试计算光强E =1.5cd时，光敏电阻R₁的阻值为多少欧？此时电流表的示数为0.5A，则通电1分钟R₂消耗的电能为多少焦？

为研究某种植物在恒温下生长的规律，物理兴趣小组的同学，设计制作了一台如图15所示的恒温箱。箱内安装了一根电热丝，按实际需要，电热丝每秒应向箱内提供539J的热量（设电能全部转化为内能）。经选用合适的材料制成后，用220V的恒压电源供电，测得该电热丝每秒实际供热1100J。为使电热丝供热达到设计要求，在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下，应在箱外怎样连接一个电阻元件？并通过计算确定这个电阻元件的阻值。

一台直流电动机的额定电压是220V，额定功率是5.5KW，它正常工作电流多大？连续工作2h耗电多少？若该电动机线圈电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少？

将光敏电阻R和定值电阻R₀、电流表、电压表连接成电路，接在9V的电源上，如图．光敏电阻阻值随光强变化关系如下表：（“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉，即cd）

光强（cd）	1	2	3	4	5	6
光敏电阻R（Ω）	36	18	12	9	7.2	6

（1）若电流表的示数增大，表示光强在　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）由表中数据可知当光强E=2cd时，电流表的示数为0.3A，则定值电阻R₀为多少Ω？通电1min，R₀上产生的热量为多少？
（3）结合表中数据分析，当光强E=1.5cd时，电流表示数是多少？