2020中考物理复习方案 专题06 电学综合计算试题

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专题(六) 电学综合计算

|真题回顾|

1.[2011·鄂尔多斯]为了在相对稳定的温度环境下培养菌种,某兴趣学习小组设计了如图ZT6-1所示的恒温箱。他们将一段电热丝R接入电源电压为36 V的电路中,测得其实际功率为27 W(电热丝阻值不随温度变化)。请你解答下列问题:

(1)电热丝是利用电流的效应来工作的。

(2)通过电热丝R的电流是多大?

(3)电热丝R通电5 min产生多少热量?

(4)为保证菌种的培养,恒温箱内发热功率应为12 W,在不改变电源电压和原电热丝的情况下,需在恒温箱内串联一段多大阻值的电热丝(用R'表示)?

图ZT6—1

2。[2013·鄂尔多斯]某同学设计了一个测量海水深度的装置,其内部电路如图ZT6—2甲所示,其中R1=5 Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受压力F的变化关系如图乙所示,电源电压保持6 V不变.将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质“”形绝缘盒中,将其放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为0.02 m2的面承受海水压力.(设海水的密度ρ海水取1。0×103 kg/m3,g 取10 N/kg)

(1)当R2的阻值为15 Ω时,求电流表的示数。

(2)当电流表的示数为0。5 A时,求R1消耗的电功率。

(3)若将装有此压敏电阻的绝缘盒放入水下200 m深处,根据图乙计算此时压敏电阻的阻值。

图ZT6-2

3.[2019·鄂尔多斯]甜甜要制作一个电动航模,需要电动机作为动力源,她找来了电吹风(如图ZT6-3甲所示),研究了电吹风的工作原理。如图乙所示,电吹风工作时,可以分别吹出热风和冷风,为了防止温度过高,用一个PTC电阻R0与电阻为50 Ω的电热丝R串联,R0的阻值随温度的变化关系如图丙所示。请回答下列问题:

(1)PTC电阻是由材料制成的;电动机的工作原理是。

(2)电吹风吹热风时,求电热丝的最大发热功率.

(3)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流为1 A,工作20 s,电动机的机械效率为90%,求电动机线圈电阻。(不计机械摩擦损耗的能量)

图ZT6-3

4。[2016·鄂尔多斯]小明的爸爸购买了一款新型电烤箱(如图ZT6-4甲所示),其原理是利用热空气流加热食物.工作电路如图乙所示,工作时,当烤箱内温度高于预设温度时,温控开关自动断开,电热管停止加热;当烤箱内温度低于预设温度时,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热;循环工作保障箱内温度维持为预设温度.已知电风扇的功率为50 W,电热管的电阻R0为44 Ω。

(1)求正常工作时电热管的功率P0。

(2)用这个电烤箱在一次烤鸡翅的过程中,定时开关设定为15 min,电热管正常循环工作时,P—t图像如图丙所示,则本次烤鸡翅共消耗多少电能?

图ZT6-4

|基础过关|

1.[2019·眉山]如图ZT6-5甲所示,灯泡L标有“20 V8 W"的字样,把它与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压恒为25 V,灯泡L的I L-U L图像如图乙所示。

(1)当灯泡L正常发光时,求整个电路1 min内消耗的电能。(2)移动滑动变阻器的滑片P,使灯泡L消耗的实际功率为3 W,求滑动变阻器连入电路的阻值及其消耗的电功率。

图ZT6-5

2.[2019·临沂]图ZT6-6甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两挡加热功能,低温挡功率为5500 W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时,水的初温是20 ℃,淋浴头的出水温度为40 ℃,淋浴20 min共用水100 L.假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收,c水=4。2×103 J/

(kg·℃)。求:

(1)电热丝R1的阻值。

(2)该热水器高温挡功率.

图ZT6—6

3.[2018·临沂]小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图ZT6—7所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220 V,额定功率为605 W。[水的比热容c水=

4.2×103 J/(kg·℃)]

(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6 kg初温为20 ℃的水,加热系统的加热电阻正常工作15 min将水加热到40 ℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?

(2)当小明家的实际电压是200 V时,加热电阻工作的实际功率是多少?

(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12 V(按摩系统将交流电压转换为12 V),工作电流为4 A,其电阻为0。5 Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?

图ZT6-7

4。某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置,如图ZT6—8甲所示。“控制电路"中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示,电磁铁线圈可看成阻值为20 Ω的纯电阻R0.“浴霸”共安装有2盏标有“220 V440 W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50 mA 时,电磁继电器的衔铁被吸合,使“浴霸"电路断开;当线圈中的电流小于或等于40 mA时,电磁继电器的衔铁被释放,使“浴霸"电路闭合。

(1)“工作电路”正常工作时,每盏灯泡在1 min内产生的热量是多少?

(2)若浴室中的温度不得超过40 ℃,则“控制电路”的电源电压的最小值是多少?

(3)若电源U1电压恒定为12 V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多大范围内?

图ZT6-8

5。某种智能型电饭锅,如图ZT6—9甲所示,有加热、保温、断电的功能.内部简化的电路如图乙所示,开关S可根据设定在“1"“2"“3”挡之间自动转换。某次煮饭时电功率与时间的关系图像如图丙所示。

(1)求电阻R1的阻值。

(2)此次煮饭产生的总热量如果用来烧水,其中80%的热量被水吸收,则能将初温是20 ℃的多少千克的水烧开?[在标准大气压下,水的比热容c水=4。2×103 J/(kg·℃),计算结果保留两位小数]

图ZT6-9

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