14.（2024辽阳，27）图甲是两档空气炸锅，图乙是其内部简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S分别置 于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的档位， 已知两档空气炸锅的高温档功率为900W，R2 阻值为96.8Ω，求：
（1）发热体R1的阻值是多少？
（2 ）空气炸锅一次性可装入200g牛柳，若将这些牛柳从40℃加热到190℃，牛柳需要吸收多少热量？ [c牛柳=3×103J/ (kg·℃）］
（3）不计热量损失，用高温档将200g牛柳从40℃加热到190℃，需要多长时间？
15.（2024泰安，26）某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA，其电阻R随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压U1恒为6V。当电磁铁线圈中的电流
I＞8mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a、b接触，加热电路接通；当电磁铁线
圈中的电流I≤8mA时，继电器上方触点和触点c接触，保温电路接通。热敏电阻R和工作电路中的三只电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中，U2＝220V，加热时的功率P加热＝2200W，
保温时的功率P保温＝110W，加热效率η＝90%，R2＝2R1，水箱内最低温度为0℃，水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）。
（1）为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。
（2）电阻丝R1、R2、R3的阻值分别为多少欧姆？
（3）该热水器在加热状态下，将44 kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间？
2024年中考物理试题分类汇编——热学计算专题答案
1.（2024龙东，36）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2×103J/（kg?℃））
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒？
解：（1）由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P＝UI＝
可知电路的总功率最小，处于保温状态；
根据P＝UI知，
此时电路中的电流：I保温＝（2）根据ρ＝知，
水的质量 m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1.0kg，
水吸收的热量为Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1.0kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J， （3）因为η＝
，
＝
＝0.2A；
所以消耗的电能为：W电＝因为P＝，
所以加热所需时间为t＝＝
＝＝3.675×105J，
＝918.75s。
答：（1）保温；此时电路中的电流是0.2A；
（2）水吸收的热量是2.94×105J；
（3）将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为918.75秒。
2.(2024娄底，24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2=3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如下表。
（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_____（选填“关”“低档”或“高档”） （2）求电热加湿器中R1的阻值；
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/（kW?h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少？
（1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，据此判断电热加湿器的状态； （2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电
热加湿器的功率最大，处于高挡，根据P＝UI＝
求出电热加湿器中R1的阻值；
（3）由图乙知工作30min内高档工作的时间，根据P＝求出在高档正常工作时消耗的电能，如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，利用Q吸＝cm△t求出水升高的温度；
（4）3000revs/（kW?h）表示：每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘就转过3000r，据此求出电能表的转盘转过27r时消耗的电能，根据P＝求出加湿器在低挡加热的实际功率；由图甲知，开关S接“2、3”触点时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，根据电阻的串联和P＝UI＝I2R求出电路中的电流，利用P＝I2R求出此时电阻R2的实际功率。
解：（1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，电热加湿器的状态是关； （2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，
电源的电压一定，由P＝UI＝则电热加湿器中R1的阻值：
可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡，
R1＝
＝＝121Ω；
（3）由图乙知，工作30min时，其中高档工作时间为10min，低档工作时间为20min， 由P＝可得，在高档正常工作时消耗的电能： W高＝P高t高＝400W×10×60s＝2.4×105J，
如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸＝W高＝2.4×105J， 由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：
△t＝＝≈19℃；
（4）因3000revs/（kW?h）表示：每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘就转过3000r， 则电能表的转盘转过27r时，加湿器在400s内消耗的电能： W＝
kW?h＝0.009kW?h＝3.24×104J，
加湿器在低挡加热的实际功率：
2024年中考物理试题分类汇编——热学综合计算专题(word版含答案)
