电与热精华试题

1. （2010年江西南昌，8题）在研究和学习物理学的过程中，方法是不可缺少的.比值法是对与多个因素有密切关系的某个物理量进行测量的思想和方法.我们学习过的速度和密度概念都是通过比值法建立起来的.下列物理量也是用这种方法建立起来的有【 】 A．热值 B．功率 C．功 D．比热容

（2010年重庆，14题）同学们在理发店洗头时，常会看到理发师用电吹风给顾客吹头发的情景，如图9所示。请你从此情景中找出一个与力、热或电有关的物理现象，并指出与该物理现象对应的物理知识（不得与示例重复）。 示例：

物理现象：电吹风吹出的风使头发飘动起来； 物理知识：力可以改变物体的运动状态。 物理现象： 物理知识： 【答案】电吹风很快将头发吹干；利用提高水的温度和加快水的表面空气流动加快水分蒸发 电吹风会发热；电能转化为热能 3. （2010江苏宿迁，15题）如图是探究电流产生热量与电阻关系的电路，R1=5?，R2=10?，闭合开关后，电流表示数为1A．通过电阻R1的电流是 ▲ A，通过电阻R2的电流在10s内产生的热量是 ▲ J．1 100 R1 R2 A S 全品4. （2010·河北省，23题）电冰箱在结构上和工作过程中应用了许多物理知识（如图9所示）。 P （1）问题：为什么要使用三脚插头？ 回答： 。

第15题图 （2）问题：为什么要使用具有磁性的密封条？ 回答： 。 （3）提出一个与物态变化有关的问题并回答。

问题： ？ 回答： 。

三脚 插头

冷冻室 蒸气 液态制冷剂 密封条 电动压缩机 冷凝器蒸气

（1）安全用电 （2）它能够吸引冰箱铁制门框 （3）蒸气通过冷凝器发生的物态变化是什么 液化

（2010年广东梅州，18题）如图6所示，是电热水器原理的简易示意图，通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态。闭合开关Ｓ时，热水器处于 状态。在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为10kg，则把这些水由28℃加热到98℃时需吸收热量

J，相当于完全燃烧 kg焦碳放出的热量。[已知水的比热容为4.2×10 3 J/(kg·℃)，焦碳的热值为3.0×10 7 J/kg]

答案：加热、2940000 、0.098

（2010江苏宿迁，24题）小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：

热水箱水量 额定电压 加热时功率 保温时功率

2kg 220V 440W 40W 图6

⑴求电阻R1的阻值；

⑵求正常加热时通过饮水机的电流；

⑶在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？(不计能量损失，c水=4.2×103J/(kg·℃))

22P解：⑴R1=U=(220V)?1210? （2分） ⑵I?加?440W?2A（2分）

U22040WP保⑶W=P额t=440W×5×60s=1.32×105J （1分） W =cm(t0－t)，（2分）

1.32×105J =4.2×103J/(kg·℃) ×2kg×(92℃－t) t≈76.3℃（2分）

2010江苏扬州，26题） 如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器R3的

最大阻值为20Ω，定值电阻R1=10Ω，R2=15Ω，电流表的量程为0.6A。

（1）S、S1闭合，S2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何

处?此时电压表的示数为多少?10min内电流通过R1产生的热量是多少?

（2）S、S2闭合，S1断开时，求电路允许消耗的最大功率 解：（1）a端（最左端） （1分） R=R1+R3=10Ω+20Ω=30Ω （1分） I=U／R=12V／30Ω=0.4A （1分） U3=IR3=0.4A×20Ω=8V （1分） 10 min=600 s

Q1=I2R1t=（0.4A）2×10Ω×600 s=960 J （1分） （2）当P在b时，电路中的电流为：

I=U／R2=12V／15Ω=0.8A>0.6A

此时电路中允许的最大电流为0.6A （1分） P最大=UI最大=12V× 0.6A=7.2W （1分）

3. （2010江苏南通，33题）(9分)氢是地球上最丰富的元素之一，氢燃烧放出能量，产物

是水，不产生污染．氢能源开发是解决能源危机和环境问题的理想途径．某实验室使用的氢燃料电池电压U=220V，给一照明电路供电，照明电路由若干个“220V 100W”的灯泡并联组成．

(1)已知氢气的热值q=1.43×108J/kg，则完全燃烧m=0.20kg的氢气释放的热量是多少? (2)每个灯泡正常发光时的阻值是多大?

(3)若照明电路中的总电流I=15A，且灯泡正常发光，则电路中所接灯泡的个数是多少? 解：(1)氢燃烧释放的热量 Q=mq (2分) =0.20kg×1.43×108J/kg=2.86×107J (1分)

U2 (2)设灯泡正常发光时的阻值为R，则P?

RU2(220V)2?484? R?P100W (3)通过每只灯泡的电流I0? 接入灯泡的个数n?

(1分)

(2分)

P100W5??A U220V11

(2分) (1分)

I?33盏 I0 (答n?P电P?UI220V?15A??33盏，同样给分) P100W

4.（2010湖北荆门，19题）在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察

和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如右表所示。（水的比热容为c= 4.2×103J/(kg·℃)。请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内： （1）水所吸收的热量； （2）电磁炉的实际功率； （3）电磁炉烧水的效率。

观察对象 有关记录 研究活动

电磁炉 U额＝220V ①用电磁炉加热一壶水

铭牌 P额＝1kW （水的质量m＝2kg，初

温t0＝30℃） 220V

②关闭家里其它用电器。10(40)A

只将该电磁炉接入电路电能表

[来源学+科+网Z+X+X+K]铭牌 50Hz 烧水，观察到电能表表盘测得水的温度 t＝50℃ 2000r/kW·h

科网][来源学在5min内转了150r,最后

（1）Q?cm(t?t0)?4.2?103J/(kg?℃)?2kg?(50℃?30℃)?1.68?105J （2分） （2）5min消耗的电能 W?150?3.6?106J?2.7?105J （1分） 2000W2.7?105J??900W （1分） P实? t5?60s 或

150kW?hW2000P实???0.9kW?900W （2分）

5th60Q1.68?105J??0.62?62% （2分） （3）??W2.7?105J

5.（2010河南省，23题）为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。

(1)太阳能是 能源(填“可再生”或“不可再生”)。太阳的巨大能量来自于太阳内部的 反应。

(2)小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量?与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电?【不计电热水器的热量损失，c水＝4.2×103J／(kg·℃)】

(3)该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式。(用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据)

(1)可再生 核聚变(热核)

(2)水的总质量：m=ρV=1×103kg／m3×100×103m3=100kg 水吸收的热量：

Q＝c水m(t2一t1)＝4.2×103J／(kg·℃)×100kg×(78—18)℃＝2.52×107J

－

相当于节约电能：2.52×107J/3.6×106J·（kW·h）1＝7kW·h＝7度

(3)测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t。 光热转化效率：η＝Q/PtS×100%

2010湖北黄冈，34）电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能．某型号电

压力锅的额定电压为220V，右图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40 mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．

(1)电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值． (2)在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kWh，求R2的阻值．

(3)用该压力锅对5 L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度?已知消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)．

(1)要使指示灯发绿光，电路中的最小电流I为40mA (1分)

由于锅内水温达到105℃时，压力锅处于保压状态，温度保持不变，所以吸热后水温升高到105℃。 (1分)

(其它合理解答参考给分)。

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