中考物理母题题源系列 09 电功电功率(含解析)(1)

电功电功率
【母题来源】【黑龙江省哈尔滨市2014年初中升学考试综合试卷物理部分】 【母题原题】
53．（6分）在物理小组课外活动中，慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R 1和R 2，设计成高中低三档位的电热器，电路图如图所示，其中R 1=2R 2．在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量相同的水加热（水均未沸腾）．
(1)求R 1的阻值是多少？
(2)电热器用中温档工作时，水温升高8℃消耗的电能是多少？ (3)结合表中信息，通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能？ 答案：（1）484欧；（2）9.6×104
J ；（3）高温档
【试题解析】 解析：当S 1闭合，S 2断开时，只有R 1工作，此时电路的总功率为12R U P =,当S 2闭合，S 1断
开时，只有R 2工作，电路的总功率为2
2
R U P = ,当S 1、S 2都闭合时，R 1、R 2并联，电路的总功率为
2
2
12R U R U P +
= ,可以看出在相同时间里R 1、R 2并联时放出的热量最多，只有R 1工作时电路放出的热量最少，故可以判定当只有R 1工作时为低温档，只有R 2工作时为中温档，R 1、R 2并联时为高温档.
(1) S 1闭合，S 2断开，为低温档，只有R 1工作， 则()2
21220484100V U R P W
===Ω低 ； (2) S 2闭合，S 1断开，为中温档，只有R 2工作，2112422R R Ω＝＝ ()2
22220==200242V U P W R =Ω
中 因为4
2008609.610W P t W s J ⨯⨯⨯中中中
＝＝＝，所以中温档工作8min 消耗电能为9.6×104
J. (3) S 1、S 2都闭合，R 1、R 2并联，为高温档22
12
100200300U U P W W W R R ++高
＝＝＝ 高温档工作6min 消耗电能为5
300660 1.0810W P t W s J ⨯⨯⨯高高高
＝＝＝
则水升高1℃消耗电能5
41.0810 1.081010
J J ⨯⨯＝
＝ 低温档消耗电能为4100960 5.410W P t J J ⨯⨯⨯低低低
＝＝＝ 则水升高1℃消耗电能4
45.410 1.35104
J J ⨯⨯＝
＝ 因为1.08×104
J ＜1.35×104
J ，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温档比低温档 【命题意图】 本题结合生活实际考查电功和电功率的相关知识，意在考查考生对电学知识的掌握情况，以及运用物理知识解决实际问题的能力，这也凸显出“物理来源于生活，服务于社会”的教育思想。

【考试方向】 电功、电功率一直都是初中物理考查的重要内容，一般与串并联、欧姆定律等电学知识结合起来考查，综合性较强，命题形式多种多样，故也是个难点，其中与生活实际相联系的命题形式仍是今后的主流考查方向，例如以生活中的电饭锅、豆浆机、太阳能热水器、电茶壶等为依托进行考查。

【得分要点】 有关电功、电功率的试题综合性较强，经常会涉及到串并联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等相关的电学知识，故学好这些相关的电学知识是顺利解决此类题的前提。

必须要做到以下几点： （1）、能准确识别电路的串并联情况。

（2）、能熟练的运用欧姆定律及变形公式求出电压、电流、电阻。

（3）、能准确的选择合适的公式求出电热和电功率。

1.【江苏省兴化顾庄等三校2014届九年级下学期第一次月度联考物理试题】如图为某型号电烤箱内部电路简化图，其中R 1、R 2为电热丝，阻值分别为22Ω,88Ω。

分析电路可知当开关S 断开时，电烤箱处于________档（选填“高温”或“低温”），此时电路的功率为_________W ；当开关S 闭合，通电5min 产生的热量为_________J 。

2.【江苏省兴化市茅山中心校2014届九年级上学期期末学业质量调研考试】如图甲是家用电吹风的工作原理图，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。

（l）要让电吹风工作时吹出热风，它的开关应置于图甲中（选填“1 ”、‘2 ”或“3 "）位置，此时电风扇与电热丝的连接方式是。

（2）某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间的变化关系如图乙所示，则在该次吹干头发过程中电吹风消耗的总电能是 J。

（3）电热丝在工作时的电阻值是Ω。

3.【江苏省南京市玄武区2014届九年级上学期期末考试】小明家电热吹风机的铭牌如表格甲所示，其工作原理如图乙所示。

由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。

为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图（丙）所示．问：
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？
【答案】(1)1.584×105J （2）121Ω（3）并联【解析】
试题分析：（1）氧化后吹热风时，6min内消耗的电能：
132r
W0.044kW h
3000r/kW h
==?
×
，（2）吹热风
4.【山东省淄博市淄博区金山中学2014届九年级（五四学制）上学期期末质量检测】小明生日时，妈妈给他买了个电暖手袋．小明在查看说明书时，发现其主要参数如图所示。

设环境温度为15℃，当给电暖手袋正常通电时。

则：
（1）该电暖手袋正常工作时的电流和电阻是多少？
（2）袋中液体温度升高到65℃时需吸收多少热量？[已知液体比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（3）如图电流产生的热全部被袋中液体吸收，电暖手袋在额定电压下通电5min，能否达到它的自动断开温度？
（4）小明家离变电站较远（变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为22Ω，当小明在家断开其它用电器只使用该电暖手袋时，电暖手袋消耗的实际功率是多少？（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）
(2)
()()350 4.210/16515 2.110Q cm t t J kg kg J =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸（℃）℃
5. 【2014•江苏省南京市溧水区第一初级中学九年级上学期期末】如图所示是某电热器的工作原理图，R 1、
R 2是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳。

它用一个旋转开关可以实现电热器多档位工作的要求。

其中旋
转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点①、②、③、④，右边缘是一金属板，可绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。

如旋到图中位置S 时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。

（1）如果请你为这台电热器配备一个三脚插头，如图乙所示，应该将电路图中的地线接到插头的_________（选填““G ”、“L ”或“N ”）脚。

正常情况下，火线和零线之间的电压为_______V 。

（2）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾。

该开关最好应安装在示意图中A 、B 、C 、D 、E 中的 _点处。

（3）如果 R 1＝R 2，旋钮开关旋到位置S 时的电功率为1000W ，求R 1和R 2的阻值。

（4）当旋钮开关旋到位置T 时，通电1 min 产生的热量是多少？
（5）某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，请你计算说明应选横截面积为多大的铜芯导线作为该电热器的输出导线，才符合既适用又经济的原则？
导线。