专题09 电热器计算问题-2025年中考物理二轮题型专项复习（全国通用）（原卷版）.docx

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专题09电热器计算问题

一、必备知识

1、焦耳定律、电热器

（1）电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q＝I2Rt。

（2）电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。其优点：①清洁卫生，②热效率高，③方便调控，缺点是非加热用电器工作时也产生热量。

2、纯电阻电路与非纯电阻电路的差异计算

（1）电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？

电吹风机：电能转化成内能和机械能（由于有电动机的存在）

电熨斗：电能全部转化成内能

（2）若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？∵Q=W∵W＝UIt又根据欧姆定律U=IR

∴Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R

二、方法——实现电热器分挡工作的方法

1.原理：电热器通常设计多个挡位。根据公式P=U

的电功率就越大，相同时间内放出的热量就越多。

2.类型

(1)开关短路型：如图所示，将开关闭合，R被短路，只有R。独立工作，此时电路消耗的电功率为P1=U2R0,将开关断开，R和R0成串联电路，此时电路消耗的电功率为

(2)改变电路连接方式型：如图所示，当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，总电阻最小，为加热挡：当开关S1闭合、S2接a或断开时，电路为R1的简单电路，为中温挡；当开关S1断开、S2接a时，R1和R2串联，总电阻最大，为低温挡。

（2024?日照）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。

（1）老师带来一个标有“220V，5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路，正常工作7.5min，电能表的转盘转过了250r。

①电热水壶消耗的电能是多少？

②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？[c水=4.2×1

③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？

（2）为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验：R1、R2、R3相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略，R0相当于输电线的电阻。依次闭合S和S1、S2、S3，描绘出两电压表V1、V2的示数U1、U2随电流表A的示数I变化的规律，如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻R0上的电压怎么变化？

（2024?辽宁）如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃，求：

（1）R2两端的电压；

（2）R2的电功率；

（3）电流通过R1产生的热量；

（4）液体的比热容（不计热量损失）。

（2024?临沂）水暖电热毯以其温润环保的加热方式成为部分人群冬天御寒的新宠。图甲是一款具有高、低两挡加热功能的水暖电热毯，其简化电路如图乙所示，其中两个加热电阻的阻值相同。该款电热毯低温挡的额定电流为0.25A；高温挡正常工作20min可将毯内1.1kg的水从15℃加热到40℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），求该款电热毯：

（1）加热电阻的阻值。

（2）高温挡正常工作时的加热效率。

（2024?工业园区校级模拟）小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫如图甲。小明研究发现该座椅垫有“高温”、“低温”、“关”三个挡位，其电路示意图如图乙，电源电压为12V，高温功率为20W，低温功率为9W。求：

（1）R1和R2的阻值分别是多少？

（2）座椅垫处于“高温”挡时，5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到35℃。若不计热量损失，则加热片材料的比热容是多少？

（2024?岳塘区模拟）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：

（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？

（2）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？

（3）电热丝工作时的电阻是多大？

热风温度

50℃～70℃

额定功率

热风时：990W

冷风时：110W

额定电压

220V

质量

0.5kg

（2024?金水区四模）如图所示，电源电压恒定不变，R1＝20Ω，当只闭合开关S时电流表示数为0.1A，当再将开关S1闭合时，电流表的示数变化了0.3A，求：

（1）电源电压

（2）电阻R2的阻值

（3）在两开关都闭合时，半分钟内整个电路产生的热量

（2024?中山