中考物理电热综合计算
挑战23计算题(内能与电热综合40题)(原卷版)
2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编(原卷版)挑战23 计算题(内能与电热综合40题)【题型1 热量的计算】 (1)【题型2 热机的效率】 (2)【题型3 电功率与电能、时间的关系】 (3)【题型4 焦耳定律的计算及其应用】 (3)【题型5 电功与电热的综合计算】 (7)【题型6 太阳能相关计算】 (22)【题型1 热量的计算】1.(2023•益阳)如图所示为某种固体酒精炉,固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全,为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入40g的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。
已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)。
(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是多少?(2)水吸收的热量是多少?(3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大?(4)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
【题型2 热机的效率】2.(2023•呼和浩特)小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游,车和人的总质量为2.4t,他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km,用时50min,消耗汽油5kg。
假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。
然后他们又以相同功率,继续在一段可近似看成水平直线的沙土路上,以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。
已知汽油的热值为4.6×107J/kg。
求:(1)汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小;(2)汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率;(3)汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。
3.(2023•娄底)如图所示是一台手扶双轮压路机,质量为550kg,水箱容积为15L。
在一次压路作业中,以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min,行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。
求:(g取10N/kg,柴油的热值取4×107J/kg)(1)压路机在这次压路作业中运动的距离是多少?(2)压路机静止在水平路面上时,与地面的接触面积为0.02m2,该压路机对路面的压强是多少?(3)压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少?(4)若发动机效率为30%,这次作业要消耗多少千克柴油?(5)水箱装满水是为了降低发动机的温度,确保发动机正常工作,当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量?水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
中考物理电功率的综合计算问题综合题附答案解析
1.如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V保持不变,电动机线圈电阻为1Ω,不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中,电路中的电流为20A,动滑轮的机械效率为80%,则电动机提升重物所用的时间为
A.10sB.15s
C.由表格数据可知,煤油的密度为0.8×103kg/m3,煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃),我们已知水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),且煤油和水的体积之比为2:1,吸收热量之比为12︰5,由Q吸=cm t和 可得,升高的温度之比
故C正确;
D.由表格数据可知,铁的密度为7.9×103kg/m3,铝的密度为2.7×103kg/m3,由m=ρV=ρLS可得,将质量相同的铁块和铝块,做成横截面积相同的铁丝和铝丝时的长度之比
A.闭合S2,断开S1、S3时,通过电阻R1电流为0.2A
B.断开S2,闭合S1、S3时,滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10Ω
C.闭合开关S3,断开S1、S2时,电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9W
D.闭合所有开关,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1
【来源】2018年山东省威海市文登区中考一模物理试题
则当闭合开关S、S2,滑动变阻器的滑片移至a端时,电路为R1与R2串联电路,由串联分压可求R1两端电压为
由于R1为纯电阻,则1.5min电流通过R1产生的热量为
故C符合题意;
D.由于电源电压不变,则由 可知,当电路阻值最大时,电路总功率最小,则闭合开关S、S3,滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大,功率最小,若最小功率为1.2W,则此时电路电流为
(中考物理)电学综合计算 提分专题(解析版)
专题十二 电学综合计算题题型一:电学基础计算1.(2021·广东中考真题)如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S ,将滑动变阻器R 的滑片P 由a 移动到b 时,R 0的电功率和电流的P-I 关系图像如图乙所示,求: (1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)9V ;(2)72欧 【详解】解:(1)当滑片P 在b 端时,只有R 0工作,电流最大为b 0.5A I =电源电压为b 4.5W =9V 0.5A P U I == (2)R 0的阻值为0b 9V 18Ω0.5AU R I === 当滑片P 在a 端时,电阻最大,电流最小,此时a 0.1A I =总电阻为a 9V 90Ω0.1AU R I ===总 滑动变阻器最大电阻为0=90Ω18 Ω72ΩR R R -=-=总滑答:(1)电源电压为9V ;(2)滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
2.(2021·江苏扬州市·中考真题)如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V ,灯泡标有“2.5V0.5A”字样(灯阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω1A ”字样, (1)求灯泡正常发光时的电功率;(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值; (3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法。
【答案】(1)1.25W ;(2)7Ω;(3)见解析 【详解】解:(1)灯泡正常发光时的电功率P L =U L I L =2.5V×0.5A=1.25W(2)灯泡正常发光时通过电路的电流是0.5A ,滑动变阻器接入电路的阻值L 6V V=0.5AU U U R I I -==滑滑-2.5=7Ω (3)因为当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的电阻不为零,所以不足是:再移动滑动变阻器的滑动片时,可能会使灯泡烧坏;改进的措施:串联一个保护电阻。
答:(1)灯泡正常发光时的电功率是1.25W ;(2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值是7Ω; (3)见解析。
2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算
2021年中考物理专题练习:电功率电热综合计算1.某电热水器具有加热和保湿功能,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lg=15mA,其阻值R随温度变化的规律图象如图乙所示,电源电压U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保器=110W,加热效率η=90%,R2=2R1,水的比热容,c水=4.2×103J/(kg·℃),水箱内最低温度为0℃。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻Ro的阻值至少为多少Ω?若Ro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44kg、20℃的水加热到50℃需要多少时间?2.某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能、其简化电路如图所示。
S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。
S2是壶壁温控开关,按下时对水加热,水烧开后白动新开,电热水瓶处于保温状态。
S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出。
己知电热水瓶保温功率为50W,加热功率为1000w。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?(2)闭合S3,电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω,求电磁泵的电功率。
(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg℃)。
设水烧干瞬间,发热盘的湿度为110℃,不计热损失。
3.图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。
2024年中考科学抢分秘籍(新统考)电功 电热的计算(解析版)
通关18电功电热的计算考点预测概率预测题型预测电功电功率的计算☆☆☆选择题、解答题电热电热器的计算☆☆☆选择题、解答题电动机的能量转化计算☆选择题、解答题1、电路基础是解决电路问题的基础,拿到电路首先要简化电路,最好画出等效电路,结合电路分析串联或并联,串并联电路电压、电流、电阻及比值规律也是答题关键。
2、电功、电功率、焦耳定律的公式要清晰,在怎么样的电路中使用合适的公式是快速答题关键,比如在有关电热器功率比较问题上P=U2R就比较合适,电源电压一致,比较总电阻的大小即可,其它电路也是,一定要在理解电路基础上选择合适公式。
3、关于电动机的能量转化计算,存在难度,但作为能量转化观点的重要对象,还是要清楚如何答题W机=W入−W热,P出=P入−P热,η=P入−P热P入×100%。
题型一电功电功率的计算[例题1](2023•江干区校级四模)如图甲所示,电源工作时输出的总功率恒定不变,R1=10Ω。
在移动滑动变阻器R2的滑片P时,电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。
根据图中信息判断,下列说法中正确的是()A.当滑片P向右移动时,电流表A的示数逐渐增大B.当滑片P向左移动时,电源的输出电压逐渐增大C.电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5JD.当电流表A1的示数为0.5A时,R2=12.5Ω【解答】解:由图甲知定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测量通过定值电阻R1的电流,电流表A测量干路的电流;A、滑片P向右移动时,滑动变阻器R2的电阻变大,则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变大,电源工作时输出的总功率恒定不变,由P=I2R并知电路中的电流变小,电流表的示数减小,故A错误;B、当滑片P向左移动时,滑动变阻器R2的电阻变小,则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变小,电源工作时输出的总功率恒定不变,由P=2并知电源电压变小,即输出电压变小,故B错误;C、由图2知,当I1=0.3A,I=1.5A,则定值电阻R1两端的电压为:U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V=U电源,则电路的总功率为:P总=U电源I=3V×1.5A=4.5W,即电源工作时每秒钟消耗的电能始终为4.5J,故C错误;D、由图2知,当I1′=0.5A,I′=0.9A,则定值电阻R1两端的电压为:U1′=I1′R1=0.5A×10Ω=5V=U2=U电源,经过电阻R2的电流为:I2′=I′﹣I1′=0.9A﹣0.5A=0.4A,滑动变阻器R2接入电路的电阻为:R2=22'=50.4=12.5Ω,故D正确。
2022部分省市物理中考电学综合计算题(含答案)
2022物理中考部分省市电学综合计算题1.(河北)如图1所示,电源电压为18V,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器,电流表量程为“6.0~0A”,电压表量程为“15~0V”.闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V(1)求R 0的阻值;(2)求滑动变阻器的最大阻值;(3)在保证电路安全的情况下,电路的最大功率为1P ;将电压表改接在R 两端,电路的最小功率为2P .求21:P P 【分析解答】(1)Ω===10A36.0V6.300I U R (2)滑片移至滑动变阻器中点时,电路的总电阻Ω===50A36.0V18I U R 总滑动变阻器连入电路的阻值Ω=Ω-Ω=-=4010500R R R 总中则滑动变阻器的最大阻值Ω==802总R R (3)为保证电路安全,电路中的电流表示数和电压表示数均不能超过量程.电压表改接前,当滑动变阻器左滑时,电路中电阻变小,电流变大,滑片移到最左端时,电路电流A 8.110V 1801=Ω==R U I ,超过电流表量程,电路不安全,故电路中电流最大时应为A 6.0=大I 此时电压表示数为V 15V 6A 6.010<=⨯Ω,电路安全.则电路的最大功率W8.10A 6.0V 181=⨯==大UI P 将电压表改接在R 两端,当滑片滑到最右端时,滑动变阻器两端电压V 16808010V18=Ω⨯Ω+Ω=R U ,超过电压表量程,电路不安全,故电压表示数最大应为15V,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路中电流最小A 3.01015V-V 18=Ω=小I 则电路的最小功率W4.5A 3.0V 182=⨯==小UI P 12W 4.5W 8.10:21::==P P 图12.(安徽)图2甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图2乙所示,R 1、R 2为阻值一定的电热丝,且21R R <通过控制开关S 1、S 2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同挡位工作.(1)电火锅在低温挡工作时,开关S 1、S 2分别处于什么状态?(2)求R 1:R 2的值;(3)若家庭电路的电压是220V,某插座的额定电流是5A,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个挡位?说明理由.【分析解答】(1)开关S 1闭合,S 2断开时,电功率121R U P =开关S 1断开,S 2闭合时,电功率222R U P =开关S 1、S 2均闭合时,电功率21P P P +=;由21R R <可知,P P P <<12故电火锅在低温挡工作时,开关S 1断开,S 2闭合.(2)由R U P 2=得P U R 2=,则两电阻的比值21W 1000W 5002221====中低低中P P P U P U R R(3)插座允许接入的用电器的最大功率max max UI P ==220V ×5A=1100W 由于W1500W 1000max <<P 所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择中温挡.3.(北京)如图3所示的电路中,电源两端电压为6V 并保持不变,电阻R 的阻值为10Ω.闭合开关S 后,电压表的示数为2V.求:(1)电阻R 2的阻值.(2)电阻R 1的电功率.图2图3(1)电阻R 1两端的电压V 4V 2V 621=-=-=U U U 通过R 1的电流A 4.010V 4111=Ω==R U I 通过电阻R 2的电流2I =1I =0.4A 电阻Ω===5A4.0V2222I U R (2)电阻R 1的电功率W6.1A 4.0V 4111=⨯==I U P 4.(福建)(6分)如图4是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为l2V,P R 是红外线探测电阻,R 是定值电阻,阻值为8Ω.当R 两端的电压达到8V 时,摄像机自主启动拍摄,求:(1)电路中的电流;(2)P R 的阻值.【分析解答】(1)根据R U I =得,电路中的电流A 18V 81=Ω==R U I (2)P R 两端的电压V4V 8V 1212=-=-=U U U P R 的阻值Ω===4A1V42I U R P 5.(福建)(7分)如图5是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,其中R 是发热电阻.当开关S 1闭合、S 2断开时,晾衣机开启风干功能,其额定功率P 1=44W;当开关S 1、S 2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R 的电流I 2=1A.求:(1)使用风干功能时通过电动机的电流;(2)使用烘干功能时电阻R 在1min 内产生的热量;(3)使用烘干功能1h 消耗的电能.图4图5(1)使用风干功能时,电路中只有电动机工作.根据UI P =得,A2.0V220W4411===U P I (2)使用烘干功能时,电路中电动机和发热电阻R 并联,电动机和R 两端电压相同,均为UJ1032.1s 60A 1V 2204122⨯=⨯⨯===t UI W Q (3)电阻R 的功率W 220A 1V 22022=⨯==UI P 电路的总功率W264W 220W 4421=+=+=P P P 电路消耗的总电能h0.264kW 1h kW 1026432⋅=⨯⨯==-Pt W 6.(广东)某电热取暖器的简化电路如图6所示,R 1、R 2为发热电阻.取暖器工作时,通过开关S 1和S 2实现低温、高温的挡位控制.已知高温挡功率为1320W,R 1=55Ω.求:(1)取暖器工作时通过R 1的电流;(2)取暖器处于低温挡时,工作1min 产生的热量;(3)R 2的阻值【分析解答】(1)取暖器工作时通过R 1的电A 455V 22011=Ω==R U I (2)取暖器处于低温挡时,工作1min 产生的热量J 1028.5s 6055)A 4(42121⨯=⨯Ω⨯==t R I Q (3)开关S 1、S 2均闭合时,处于高温挡.电阻R 1的功率W 880A 4V 22011=⨯==UI P 电阻R 2的功率W440W 880W 132012=-=-=P P P 高电阻R 2的阻值Ω===110W440)V 220(2222P U R 图67.(江西)如图7所示,已知电源电压恒为8V,小灯泡上标有“6V 3W”.(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;(2)闭合开关S,移动滑片P,使小灯泡正常发光,求此时滑动变阻器连入电路中的电阻和电路的总功率.【分析解答】(1)小灯泡正常发光时的电流A 5.0V6W3===额额额U P I (2)小灯泡正常发光时的电阻Ω===12A 5.0V 6额额灯I U R [或Ω===12W3)V 6(22额额灯P U R ](2)小灯泡正常发光时,电路的总电阻Ω===16A5.0V8额总总I U R 滑动变阻器连入电路中的电阻Ω=Ω-Ω=-=41216灯总滑R R R 电路的总功率W4A 5.0V 8=⨯==额总总I U P 8.(山西)善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后,计划自制具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷,他在网上购买了电压为5V 的电源,两个阻值为2.5Ω的加热电阻片,若干导线和开关.(1)请你帮助小明设计电路,并画在虚线框内;(2)求自制加热坐垫的加热和保温功率.【分析解答】解法一:(1)如图8所示.(2分)(2)当开关S、S 1都闭合,电路中只有一个电阻R 工作,处于加热挡;由RUI =,UI P =得,加热坐垫的加热功率W105.2)V 5(22=Ω==R U P 加(2分)图7当开关S 闭合、S 1断开,电路中两个电阻R 串联工作,处于保温挡;加热坐垫的保温功率W55.25.2)V 5(222=Ω+Ω=+==R R U R U P 总保(1分)解法二:(1)如图9所示.(2分)(2)当开关S 闭合、S 1断开,电路中只有电阻R 工作,处于保温挡;由RUI =,UI P =得,加热坐垫的保温功率W 105.2)V 5(22=Ω==R U P 保(2分)当开关S、S 1都闭合,电路中两个电阻R 并联工作,处于加热挡;加热坐垫的加热功率W 20W 10222221=⨯==+=+=保加P RU R U P P P (1分)9.(陕西)(7分)如图10是某家用电扇的铭牌.(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有的作用;电扇正常工作时,电能主要转化为能.(2)电扇底座与地面总接触面积为2.4×10-3m²,电扇静止时对水平地面的压强是多少?(g 取10N/kg)(3)电扇使用事项中明确规定“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”,这是因为正常工作的电扇,如果叶片被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈.已知线圈电阻为22Ω,正常工作的电扇叶片被卡住不转时,线圈中的电流为多少?若此状态持续1min,则线圈中电流产生的热量是多少?【分析解答】(1)力机械(每空1分)(2)电扇对水平地面的压力N60kg /N 10kg 6=⨯===mg G F (1分)额定电压220V额定功率66W 质量6kg图10图8图9电扇对水平地面的压强Pa 105.2m104.2N 60423⨯=⨯==-S F P (1分)(3)正常工作的电扇叶片被卡住时,线圈中的电流A1022V 220=Ω==R U I (2分)1min 线圈中电流产生的热量J1032.1s 6022)A 10(522⨯=⨯Ω⨯==Rt I Q (1分)或J1032.1s 60A 10V 2205⨯=⨯⨯===UIt W Q (其他答案合理均可得分)10.(重庆A)商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座(如图11甲所示)计费,某摊位使用空气炸锅(如图11乙所示)烹制食物,如图11丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图,其额定电压为220V,定值电阻R 1和R 2为发热体,其中R 1=40Ω.开关S 1、S 2、S 3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节(S 1、S 2不会同时闭合),只闭合S 3时为中温挡,中温挡的额定功率为440W.求:(1)R 2的电阻;(2)高温挡正常工作100s,电流通过R 1产生的电热;(3)只有空气炸锅工作,表盘示数使用前后如图11甲、丁所示,通过表盘显示的数据估算该空气炸锅的电功率[已知商用电费单价为0.75元/(kW·h)]【分析解答】(1)只闭合S 3时,电路中只有R 2工作,为中温挡.R 2的电阻Ω===110W 440)V 220(222中温P U R (2分)(2)闭合S 1、S 3时,R 1与R 2并联,为高温挡.通过R 1的电流A 5.540V22011=Ω==R U I (1分)R 1产生的电热J1021.1s 10040)A 5.5(521211⨯=⨯Ω⨯==t R I Q (2分)甲乙丙丁图11(3)只有空气炸锅工作15min,产生的电费为0.06元.则消耗的电能hkW 08.0h kW 75.006.0⋅=⋅=W (1分)该空气炸锅的电功率W 320kW 32.0h 6015h kW 08.0==⋅==t W P (2分)11.(重庆B)如图12所示,是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、又可照明的电路,电源电压恒定.R 1为电热丝,灯泡L 标有“12V 18W”字样(R 1和L 电阻均恒定不变),滑动变阻器R 的最大阻值为40Ω.当只闭合开关S 和S 2,将滑片P 移到最右端时,灯泡正常发光,当所有开关都闭合,P 位于最右端时,电路中的总电流为2.1A.求:(1)电源电压;(2)当只闭合开关S 和S 2,滑片P 位于最左端时,通过灯泡的电流;(3)当只闭合开关S 和S 1,移动滑片P,电热丝R 1工作1min 产生的最大热量.【分析解答】(1)当只闭合开关S 和S 2,滑片P 移到最右端时,电路为只有灯泡L 的简单电路,灯泡L 两端的电压为电源电压,L 正常发光,所以电源电压V12==L U U (2分)(2)当只闭合开关S 和S 2,滑片P 位于最左端时,L 与R 串联,Ω=40R Ω===8W18)V 12(22L L L P U R 通过灯泡L 的电流A 25.0840V12=Ω+Ω=+=L R R U I (3分)(3)当所有开关都闭合,滑片P 在最右端时,灯泡L 与电热丝R 1并联,干路中的电流为2.1A此时灯泡L 中的电流A 5.1==LLL U P I 通过R 1的电流A6.0A 5.1A 1.21=-=I 图12Ω===20A6.0V 1211I U R 只闭合S 和S 1时,滑动变阻器R 与电热丝R 1串联,R 接入电路的阻值最小(为0)时,R 1的功率最大.R 1工作1min 产生的最大热量J 432s 6020)V 12(212=⨯Ω==t R U Q (3分)。
2022年九年级物理中考复习电功率计算题电热综合专题
2022年九年级物理电功率计算题电热综合专题班级姓名1.(2021•威海)某品牌电热扇工作原理如图所示。
S1为双触点开关,1、2、3、4为开关触点,通过旋转开关S1,可实现加热功能的“空挡”、“低温挡”和“高温挡”之间的切换;电动机工作时可使电热扇往复转动。
R1和R2均为电热丝,阻值不受温度影响,R1=88Ω。
电热扇部分参数如表所示。
额定电压220V高温挡加热功率1650W电动机功率44W电动机线圈电阻6Ω(1)请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等效电路图,并计算此时电路正常工作消耗的总功率。
(2)求R2的阻值。
(3)若电动机正常工作10min,内部线圈产生的热量为多少?2.2021•锦州)如图所示是速热型电热水龙头的电路简图,R1、R2为电热丝,通过操作开关,可以提供温水和热水,相应参数如表。
当电热水龙头在额定电压下工作时,求:额定电压额定功率220V 温水热水1980W 4400W (1)闭合开关S1、断开开关S2,此时电路中的电流多大?(2)电热丝R2的电阻多大?(3)闭合开关S1、S2,通电20s,可以把1kg的水从15℃加热到34℃。
求电热水龙头的加热效率?[c水=4.2×103J/(kg•℃)](结果保留到0.1%)3.(2021•阜新)如图,为某电水壶加热器的简化电路图。
若R1阻值58Ω,当开关S接到1位置时,电路总功率为605W。
水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)。
求:(1)开关S接1位置时,电路中电流是多少?(2)若用此电水壶将1.5kg的水,温度升高80℃,水吸收的热量是多少?(3)当开关S接到2位置时,电水壶实际功率是多少?4.(2021•毕节市)某电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220V。
如图甲是其电路原理图,S0为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。
某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示。
求:(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能。
中考物理《电热综合计算》练习题及答案
1.(2019·通辽)有一台热水器,内部简化电路如图所示,R 1和R 2均为电热丝。
R 1=88Ω,R 2=22Ω。
(1)如何控制S 1和S 2,使热水器处于高温挡; (2)求低温挡正常工作5min 电热丝产生的热量; (3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
【答案】(1)当闭合开关S 1,并将S 2拨至位置a 时,热水器处于高温档;(2)1.32×105J ;(3)550W 。
【解析】(1)根据公式P =U 2R 可知,加热时电路的总电阻较小,再根据并联电路的电阻特点判断电路中电阻的大小关系,从而可以判断出电热水器处于处于什么状态;(2)先根据P =U 2R 判断出电路处于低温档时电路的结构,然后根据Q =U 2R t 求出低温档正常工作5min 电热丝产生的热量;(3)先根据P =U 2R 判断出电路处于中温档时电路的结构,然后根据P =U 2R 求出中温档正常工作时热水器的功率。
解:(1)由图知,当闭合开关S 1,并将S 2拨至位置a 时,R 1和R 2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,电源电压不变,由P =U 2R可知,此时总功率最大,热水器处于高温档;(2)当断开S 1,并将S 2拨至位置b 时,R 1和R 2串联接入电路,由P =U 2R 可知,此时总功率最小,热水器处于低温档;此时热水器正常工作5min 内电热丝产生的热量:Q =U 2 R 1 +R 2 t =(220V)288Ω+22Ω×5×60s =1.32×105J ;(3)只闭合开关S 1时,电路为R 1的基本电路,热水器处于中温档; 此时电路的功率:P 中=U 2R 1 =(220V)2 88Ω=550W 。
2.(2019·娄底)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R 1、R 2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R 2=3R 1;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。
中考物理总复习《电功和电功率的综合计算》专项练习题-带答案
中考物理总复习《电功和电功率的综合计算》专项练习题-带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位,其简化电路如图所示,其巾R 1、R 2为电热丝,M 为吹风器,部分参数如表所示。
请回答下列问题: (1)1度的电能可供电炖盅在低温挡正常工作多少小时? (2)电热丝R 1、R 2的阻值分别为多少?(结果保留整数) (3)若实际电源电压为198V ,低温挡的实际功率为多大?(4)该电炖盅还安装有一个吹风器,可以帮助吹散打开盅盖时冒出的蒸汽。
已知该电机线圈的电阻为2Ω,额定电流为0.1A ;求吹风器正常工作10s ,电流通过电机线阙产生的热量。
XX 型电炖盅 额定电压220V高温挡功率 2000W 低温挡功率 400W2.作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。
如图甲所示为一款电热中药壶,其简化电路图如图乙所示,它有急火和温火两种工作状态,由温控开关S 1自动控制,温火时的电功率为220W 。
1R 和2R 均为发热电阻,且1R 的阻值为110Ω。
[()34.010J /kg ?C c =⨯⋅中药]求:(1)中药壶在温火状态下的电流;(2)将3kg 中药从20℃加热至100℃,中药吸收的热量; (3)急火时的电功率。
3.如图所示110ΩR =,230ΩR =和320ΩR =,电源电压保持不变,若1S 、2S 都断开时,电流表示数为0.4A ,求: (1)电源电压是多少?(2)当1S 闭合,2S 断开时,电流表的示数是多少? (3)当1S 、2S 闭合时,电路中消耗的功率是多少?4.如图所示,L 是标有“6V ;1.2W”字样的小灯泡,R 是定值电阻。
只闭合开关S 3,灯泡正常发光,再闭合S 1,电流表的示数变化了0.4A 。
求: (1)灯泡的额定电流; (2)定值电阻R 的阻值;(3)只闭合开关S 2,改变电源电压,灯泡仍正常发光时,求此时电路10min 内消耗的电能。
专题:电功率、电热综合计算
中考专题:电功率、电热综合计算1.前些日子,小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷,其铭牌如右表.小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法,他接水至800ml刻度,然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min后水烧开,水壶自动断电.已知水的初温为20℃.自动电热水壶型号ZDH100B电源220V 50Hz额定功率1100W容量800ml编号H8017664(1)这壶水吸收的热量为多少?(2)烧水时家中电压为220V,求电热水壶的热效率.(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大?点评:本题考查吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用,知识点多、联系实际生活,属于中考常见题型,从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键.2.小理对家里的电磁炉进行研究,电磁炉的功率调节范围是120W~2200W,(1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,消耗了0.22kw•h的电能.水吸收的热量是多少?这时电磁炉的效率是多少?(2)小理用电磁炉煮粥.先用大火将水开,后用小火煮.这段时间电功率随时间变化如图所示问第8分钟通过电磁的电流是多少?[水的比热是4.2×103J/(kg•℃),家庭电路的电压为220V].点评:本题是一道电学与热学的综合计算题,考查了热量的计算、电磁炉的效率、电功率公式P=UI的应用,记住是kw•h电功的单位以及与焦耳(J)的关系1kw•h=3.6×106J,能从P﹣t图象得出相关信息是解本题的关键之一.3.电磁炉是一种效率较高的新型灶具,已广泛进入寻常百姓家中.小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V 2000W”、电能表铭牌上标有“220V 10(20)A 1500r/kW•h”字样.小华单独把电磁炉接入电路中,用它在5min内把1.5kg、20℃的水加热到100℃,观察到电能表转盘转了225转,则:(1)加热5min水吸收的热量是多少?(2)电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少?(3)电磁炉实际电功率是多少?(4)比较(1)、(2)两问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?(5)根据电磁炉的铭牌说明与(3)问的计算结果,你发现什么问题?如何解释?4.如图是研究电流热效应的实验装置图.两个相同的烧瓶中均装入0.1kg的煤油,烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω,烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚.当闭合开关,经过210s的时间,烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃,烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃.假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电压保持不变,已知煤油的比热容c=2.1×103J/(kg•℃).求:(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量;(2)烧瓶B中电阻丝的阻值;(3)电源的电压及电路消耗的总功率.点评:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律公式的掌握和运用,是一道电学与热学的综合应用题,属于难题.5.某电水壶的铭牌信息如图1所示,电水壶在标准大气压下工作.[c水=4.2×103J(kg•℃)](1)电水壶装满初温为20℃的水时,在额定电压下将水烧开用了7min.求:①水吸收的热量是多少?②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少?(2)农村电网改造前,用电高峰时电压会下降l0%.求:这时电水壶的实际功率P0.(电阻不随温度改变)(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造,在原电阻丝R1两端并联一个电阻丝R2,如图2所示,并分别推导出了R2的表达式.甲同学:R2=乙同学:R2=请你指出哪个表达式是错误的,并分析若用此电阻丝来改造电水壶的结果.点评:本题是一道电学和热学的综合计算题,难点在于对两个表达式的判断,实质是让同学推导R2的表达式,两种解法用的依据不同;乙同学在推导时用错了并联电阻的特点,导致表达式错误,不易看出,要细心!6.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,热水箱水量额定电压加热时功率保温时功率2kg 220V 440W 40W(1)求电阻R1的阻值;(2)求正常加热时通过饮水机的电流;(3)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•℃))7.如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的分压电阻,S是温控开关.电热毯铭牌上标有“220V 40W”字样.不考虑温度对电阻值的影响.(1)求发热电阻丝R0的阻值.(2)当电热毯处于低温档时,开关S应处于什么状态?为什么?(3)当电热毯处于低温档时,电路中的电流为0.1A,求在1min内电热毯消耗的电能和电阻R0产生的热量.8.(2013•资阳)小明家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示.若自来水的温度是20℃,加满水后,小明将温控开关调到如图乙所示的位置.接通电源,加热指示灯亮,当水温达到设定温度时,加热指示灯熄灭.请你帮助小明解答下列问题:(1)电热水器正常工作时,其发热电阻丝的电阻为多少?(2)加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收多少热量?(3)若在晚间用电高峰时,电路的实际电压只有198V,热水器加热的效率为80%,从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?[C水=4.2×103J/(kg•℃),不考虑发热电阻丝的电阻随温度变化,最后结果保留一位小数].9.小强的爸爸从国外带回一个电热水壶,铭牌上的几个参数翻译过来后如下表.(1)该电热水壶中发热体的电阻为多少Ω;若接在我国的家庭电路中,并能使它正常工作,那么应该在它的外部串联一个多大的电阻.(2)某天用电高峰的时候,小强将改装好的电热水壶装满温度为28℃的水,用了11min 40s的时间才将水烧开(当时的气压为标准大气压),那么电热水壶(串联在外的电阻不包括在内)实际消耗的功率是多少?点评:本题考查已知额定电压和额定功率求电阻和电流,以及求串联电路的分压问题,还有求水的质量和吸收热量以及实际功率的问题.××牌电热水壶额定电压220V额定功率2000W电源频率50Hz容量 1.2L上面是某电热水壶的铭牌.要将lL 20℃的水烧开(在标准大气压下),此电热水壶需正常工作3min 20s的时间.则:(1)水吸收的热量是多少?(2)电热水壶消耗多少电能?(3)电热水壶的热效率是多少?点评:本题考查吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用,此题的关键是计算水吸收的热量,最易出错的地方是电热水壶的容积,本题水的体积不是壶的容积,这个地方是题目设计的陷阱.11.天然气灶是利用燃烧天然气获得热量的炉具,而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具.为了比较两种炉具的性能,小杰同学进行了相关调查,得到的有关数据见表.如果小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J.(1)若这些热量靠天然气灶提供,需要燃烧多少天然气?(热值用q表示)(2)若这些热量靠电磁炉提供时电磁炉正常工作了90min,该电磁炉的热效率是多少?(3)通过计算说明使用哪种炉具更省钱?(4)若小杰家的进户线上装有一空气开关,当电流达到20A时,空气开关将自动“跳闸”切断电流.当该电磁炉正常工作时,小杰家中还可以接入的用电器最大功率是多少?点评:本题考查电功与电热的计算,能量的利用效率,电功率的计算以及安全用电.电学热学综合计算题专练小明家装有一台储水式热水器,其铭牌如下。
中考物理真题分类汇编专题22电热综合计算含解析
专题22电热综合计算1.(2005天津,31)质量为2kg ,温度为15℃的水,当吸收了1.68×105J 的热量后,温度升高到多少摄氏度[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]?【答案】35℃【解析】由t cm Q ∆=,知℃℃202102.4J 1068.135=⨯⨯⨯==∆cm Q t ,即温度升高了20℃; 温度升高到℃℃℃3520150=+=∆+=t t t2.(2006天津,31)质量为500 g 的铁锅中放有3 kg 的水,把它们从15℃加热到85℃,吸收了多少热量?[c 铁=0.46×103J /(kg·℃),c 水=4.2×103J /(kg·℃)]【答案】8.981×105J【解析】Q=c 铁m 铁(t 2-t 1)+c 水m 水(t 2-t 1)=0.46×103J /(kg·℃)×0.5 kg×70 ℃+4.2×103J /(kg·℃)×3 kg×70 ℃ =8.981×105J3.(2007天津,31)把质量为2kg ,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少焦耳?[铝的比热容为0.88×103J /(kg·℃)]【答案】1.232×105J【解析】Q=c 铝m 铝(t-t 0)=0.88×103J /(kg·℃)×2kg×(100℃-30℃)=1.232×105J4.(2008天津,24)已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃).它表示质量是l kg 的铝块温度升高1℃时吸收吸收的热量为.依据上述比热容的物理意义.请计算:把质量为5 kg 、温度为20℃的铝块加热剑100℃.铝块吸收的热量是多少?【答案】0.88×103J ;3.52×105J【解析】比热容的物理意义为单位质量的某物体温度升高1℃时所吸收的热量; Q=c 铝m 铝(t-t 0)=0.88×103J /(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=3.52×105J 。
2024年中考物理专题训练——电功率的综合计算(含答案)
2024年中考物理专题训练——电功率的综合计算1.如图所示的电路中电源电压为6V,且电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,4.如图所示,是家用保温式电饭锅的电路原理图,S 是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态.已知R 2=495Ω,电饭锅的额定加热功率为880W .(1)请计算说明为什么不按下开关S ,电饭锅就不能煮熟饭?(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?5.两只灯泡1L 、2L 分别标有“6V 6W ”、“6V 3W ”字样,其I U 图像如图甲。
(1)1L 正常发光1min 消耗的电能是多少?(2)如图乙电路,2L 恰好正常发光,此时1L 的电阻是多少?(3)如图丙电路,电源电源为6V ,调节滑动变阻器R 使R 的功率和2L 灯功率相等,则R 的功率是多少?6.如图1为王老师家新购的一个电烤火炉,外观设计美观大方,内部简化电路如图2所示,通过调节开关S 2,可以实现高温、中温、低温三个档位,R 1和R 2均为电热丝。
查阅说明书可知,R 1=88Ω,正常工作时高温档功率为中温档功率的5倍。
(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡L标有“5V 1W”的字样。
(1)灯泡L正常工作时的电流是多大;(2)当闭合S,断开S1、S2,灯泡恰好正常工作,求R1的实际电功率;(3)当S、S1、S2均闭合,求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时,电路的电功率功率最大,最大功率是多少?9.如图所示电路,灯泡L规格为“12V 12W”,灯丝电阻不变。
当只S1闭合时,电阻箱R1接入电路阻值为8Ω,电流表A1示数是0.4A;R1接入电路阻值为18Ω时,电压表示数是3.6V。
求:(1)灯泡电阻;(2)电源电压和R2的阻值;(3)若将电阻箱R1更换为阻值为15Ω的定值电阻R3,此电路的最大电功率。
中考物理高频考点《电功和电功率的综合计算》专项测试卷-带答案
中考物理高频考点《电功和电功率的综合计算》专项测试卷-带答案一、计算题1.如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。
已知电源电压112V U R =,为光敏电阻220ΩR =。
当有光照射时 120ΩR =;当扶梯上有顾客经过,挡住射向 1R 的光线时,1R 的阻值增大,计数器就计数一次。
图乙为某段时间内 2R 两端的电压 ab U 随时间t 变化的图像。
(1)当有光照射时,电路中的电流为多大?(2)当扶梯上有顾客经过时,1R 的阻值为多大?(3)这段时间内电路消耗的电能是多少?2.如图甲为一款家用电饭锅的简化电路,其中1R 和2R 均为电热丝,煮饭时闭合开关1S 和2S ,饭熟后温控开关2S 自动断开,电饭锅处于保温状态。
图乙为电饭锅某次煮饭全过程功率随时间变化的图像。
已知电饭锅保温挡的功率1P 为110W ,电阻2R 的阻值为88Ω,家庭电路的电压U 为220V 。
当电饭锅正常工作时,求:(1)保温时的电流;(2)加热时电饭锅的功率;(3)这次煮饭全过程电饭锅消耗的电能。
3.图所示为某品牌家用热水器的简化电路图,R1与R2均为用来发热且阻值不变的电热丝,使用时,热水器的加热功率是1980W,保温功率是110W。
(1)该热水器正常加热10min,消耗的电能?(2)电热丝R1的阻值是多少?(3)热水器正常加热时,通过R2的电流是多大?4.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,2R的电阻为5 。
闭合开关后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A,求:(1)电阻1R的阻值;(2)电源两端电压的大小;(3)通电100s,电阻2R消耗的电能。
5.如图所示,电源电压不变。
当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V。
当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.3A,求:(1)电源电压是多少?(2)R1和R2的电阻值?(3)当S1、S3断开,S2闭合时,工作1min R1消耗的电能是多少焦?6.2023杭州世运动会期间,“绿衣”大巴车为运动员、工作人员、志愿者等提供接驳服务,成为一道亮丽风景线。
中考物理电学综合计算题及答案
中考物理电学综合计算题及答案一、电磁学综合题1.由P=Wt=Fst=Fv,可得,机器人运动的速度:v=20.4Pf=0.43020WN=0.6m/s.(2019·陕西中考模拟)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。
图乙是某品牌养生壶简化电路图。
(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g =10N/kg)(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;(2)求R1的阻值;(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
【答案】(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大;(2)88Ω;(3)1.25A;(4)420s【解析】【详解】(1)由图知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=2UR可知,总功率最大,所以此状态为高温档;答:当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大。
(2)由图知,当开关S 1断开,S 2接A 时,电阻R 1、R 2串联,电路中的总电阻最大,由P=2U R可知,总功率最小,此时为低温档;当S 2接A ,S 1闭合时,R 2被短路,只有电阻R 1接入电路,养生壶处于中温档。
由P =UI 得,正常工作时通过R 1的电流为:I 1=P U中=550220W V =2.5A ,由I =U R 得,R 1的阻值:R 1=1U I =2202.5VA=88Ω;答:电阻R 1的阻值是88Ω(3)由P =UI 得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:I 低=P U低=275220WV =1.25A ; 答:养生壶处于低温档工作时电流为1.25A (4)由ρ=m V可得,水的质量:m =ρV =1×103kg/m 3×1×10﹣3m 3=1kg ,水吸收的热量:Q 吸=cm (t ﹣t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J ,由η=Q w吸和W =Pt 得,烧开一壶水需要的时间为:t =W P 高=Q P η吸高=53.69610110080%JW ⨯⨯=420s 。
中考物理电功率的综合计算问题综合题及答案解析
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )A .电源电压为5.5 VB .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6WC .滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD .电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以03V 2.0R U +=电源…①当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以04.5V 1.0=R U +电源…②由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑滑动变阻器的最大阻值为3.5V===3.5Ω1.0AU R I 滑滑大小 故C 错误;滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯故B 正确;D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
第1部分 微专题8 电学综合计算
微专题八电学综合计算本专题是初中物理的重点内容,主要考查电功、电功率、焦耳定律、电热等方面的综合计算,综合性强、难度大,一直是泰安市重点考查部分,也是区分度比较高的部分。
电学综合计算题主要是利用串、并联电路的特点,结合欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用,求电学量,常常结合图像,根据图像收集信息,用到解答问题之中。
预计今后几年仍是热点考查内容,尤其是综合运用电功、电功率有关知识灵活地分析、解决生活中的实际问题。
本专题在中考中所占分值在14分左右。
类型1有关电功率的图像问题当图像与电路图相结合时,明确二者之间的契合点是解答此类问题的关键。
(1)由电路图分析图像:主要是分析电路的串、并联关系,根据电路变化并结合串、并联电路规律和欧姆定律进行分析计算,同时从图像中找到对应关系。
(2)由图像分析电路图:主要是分析图像所表达的信息,关键是读懂图像信息与电路图变化信息所存在的对应关系。
(3)最后,根据串、并联电路的电流、电压、电阻关系以及欧姆定律公式及其变形公式进行列式求解。
(多选)(2022·青岛一模)小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为 6 V,小灯泡上标有“3.8 V” 字样。
实验得到小灯泡的UI图像如图乙所示。
下列分析正确的是()A. 小灯泡的电阻约为12.7 ΩB. 小灯泡的额定功率为1.14 WC. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值为20 ΩD. 小灯泡两端电压为2.0 V时,滑动变阻器消耗的电功率为0.88 W分析电路:小灯泡与变阻器串联,电压表测小灯泡的电压,电流表测电路的电流。
分析选项:A项,由图乙知,小灯泡的电流随电压的变化关系为一曲线,说明小灯泡的电阻是变化的;B项,小灯泡在额定电压下的电流为0.30A,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;C项,电源电压恒为6 V,由串联电路的电流、电压规律及欧姆定律得出小灯泡正常发光时变阻器连入电路的电阻;D项,由图乙知当小灯泡两端的电压为2.0 V时的电流,根据串联电路电压的规律得出变阻器两端的电压,由P R=U′R I′得滑动变阻器消耗的电功率。
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电热综合计算
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1.下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息.电路图如图所示.为了测量它加热时的实际功率,小明断开其它所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路中,闭合开关S,测得热水箱中的水从20℃升高到100℃,所用时间为7.5min,同时观察到家中标有“1200r/kw?h”字样的电能表转盘转过120转(r).根据以上信息,(不考虑温度对阻值的影响),求:
热水箱容量1L
额定电压220V
加热时额定功率880W
保温功率100W
(1)当开关S断开时,饮水机处于(填“加热”或“保温”)状态?饮水机热水箱中的水
从20℃升高到100℃时所吸收的热量?[C水=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)电阻R1的阻值?
(3)电热饮水机在加热状态下的工作电流?
(4)电热饮水机在加热状态下的1min消耗的电能.
(5)电阻R2的阻值?
(6)电热饮水机在保温状态下的的工作电流?
(7)保温时,R1、R2产生的电热之比是多少?
(8)加热这段时间饮水机消耗的电能及饮水机的实际功率?
(9)饮水机此加热过程中的热效率?
(10)假设在用电高峰时家庭电路实际电压为198V,电热饮水机在加热档的实际功率是多少?
2.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到下表数据及如图所示的电路图,(不考虑温度对阻值的影响),求:
热水箱容量2L
额定电压220V
加热时的功率400W
保温时的功率40W
(1)当开关S闭合,S0断开时,饮水机处于(填“加热”或“保温”)状态?
(2)求一箱水的质量?(1L=1×10-3m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)在饮水机中加满20℃的水,如果将水烧开,水需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg?℃)] (4)电阻R2的阻值是多少?
(5)保温时的电流?
(6)求饮水机在保温状态下工作10min所消耗的电能是多少?
(7)饮水机正常加热时R1的电功率是多少?
(8)正常加热时R1的电阻值是多少?
(9)饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少?
(10)在用电高峰,电路中的实际电压降为200V,这时饮水机加热时的实际功率为多大?
(11)若加热效率为90%,需要加热多长时间?
3.如图甲是现在学校普遍使用的电锅炉,它的部分铭牌参数如表,其电路简化图如图乙所示,R2=40Ω,求:
(1)它的保温功率.
(2)R1的阻值.
水箱容积300L
额定电压220V
加热功率3630W
保温功率
(3)若水箱装满水,将水从20℃加热到沸腾(在标准大气压下),水吸收的热量.
(4)工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时,如图丙所示的电能表指示灯在1min内闪烁了160次,此时食堂电路中的实际电压.
4.如表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶(一种在倒水时导线脱离,用电加热的方便水壶)的铭牌,
某同学用这种电水壶烧开水,他将水放至最大容量,测得水的初温是20℃,通电5分50秒,水烧开(在一个标准大气压下),试通过计算,回答下列问题:
(1)算一算此电水壶正常工作时的电流;
(2)该电水壶正常工作时电热丝的电阻多大?
(3)水从20℃烧开所吸收的热量是多少?(水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃))
(4)现测得电源电压为210伏,算一算此电水壶工作的效率.
\ 额定电压220V 额定功率1210W 最大容量1L
5.小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器.平常使用太阳能,在阳光不足时,用电热
丝辅助加热.热水器名牌如下.
××牌热水器
型号HM-20 集热管数28支额定频率50Hz
水箱容积200L 集热管管长180cm 额定电压220V
系统承压 3.0MPa 额定功率4400W
防水等级 A
(1)电热水器正常工作时,电热丝的电阻和电流各是多少?
(2)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量?(1L=10-3m3)
(3)若通过完全燃烧天然气加热一满箱水,使其温度从20℃升高到50℃时,不考虑热量的损失,需要多少立方米天然气?(天然气的热值为 4.0×107J/m3)
(4)由于寒冷阴雨,太阳能热水器只将水加热到28℃,现要通过电热丝将水加热到50℃使用,需电加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为内能)
(5)在上述(4)情况下,加热器正常工作实际用了3小时,则此热水器的效率为多少?
6.某家庭电路装有“PZ220 40”的电灯5盏、电视机(100W)一台、电冰箱(100W)一台,则
(1)若这些用电器在家庭电路中同时正常工作5h,则共耗电能多少千瓦时?
(2)所有用电器在没有工作时电能表的示数如图甲所示,请你在图乙中填上它们在工作5h后电能表的示数.
(3)若家庭只使用一只电水壶(其他电器都关闭)时,观察到电能表转盘2分钟转过100转,电水壶工作时的实际电功率为多少瓦?。