专题29 热、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

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专题29 热、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题29 热、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题29 热电综合计算1.小刚同学家中有一台电热水器,铭牌如表:额定功率2000W加热方式电加热器额定电压(V)220类别防触电保护一类温度设定范围(℃)20﹣90净重2kg 根据铭牌所提供的信息,求:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻和电流各是多少?(2)电热水器正常工作45min产生的热量是多少?(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?【解析】(1)由表中数据知,电热水器的额定电压220V,额定功率2000W,由P=UI可得,正常工作的电流:I===A≈9.09A;由欧姆定律可得,正常工作的电阻:R===24.2Ω;(2)电热水器正常工作45min产生的热量:Q=W=Pt=2000W×45×60s=5.4×106J;(3)不考虑电热丝电阻随温度的变化,由P=可得,实际电压为198V时的实际功率:P实===1620W。

答:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻为24.2Ω,电流为9.09A;(2)电热水器正常工作45min产生的热量是5.4×106J;(3)电热水器在用电高峰时的实际功率为1620W。

2.如图甲所示为一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌如表所示(“高温”挡功率空出),如图乙所示为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1、断开S2时为低温挡。

额定电压220V额定功率低温挡550W中温挡1100W高温挡质量5kg四个轮接触地面总面积10cm2(1)低温挡正常工作时的电阻是多少?(2)高温挡正常工作时的总电流是多少?(3)若某房间空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg•℃)且保持不变,用该电暖器的高温挡正常工作20min,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间内的空气温度升高到多少℃?【解析】(1)由铭牌可知,低温挡电热器正常工作时的功率为550 W,家庭电路电压为220 V,则R1===88Ω;(2)分析电路图可知,开关S2闭合时为中温挡,开关S1、S2同时闭合时为高温挡,此时R1和R2并联连入电路,总功率为:P=P1+P2=550 W+1100 W=1650 W,则高温挡正常工作时电路中的电流为I===7.5 A(3)t=20 min=1200 s用电器高温挡工作20 min放出的热量为:Q放=W=P高温t=1650W×1200 s=1.98×106 J则空气吸收的热量为Q吸=Q放η=1.98×106 J×50%=9.9×105 J由Q吸=cm△t可得:升高的温度为:△t===15℃。

(中考物理)电学综合计算 提分专题(解析版)

(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34 热电力综合计算问题放心练(原卷版)

2021年中考物理专题34  热电力综合计算问题放心练(原卷版)

专题34 热电力综合计算问题放心练(共20道题)一、选择题1.某无人驾驶的汽车质量为1t,在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵引力是汽车重力的0.2倍,燃油的热值为4.6×107J/kg,假设燃油完全燃烧。

取g=10N/kg。

则下列计算结果正确的是()A.汽车行驶过程中受到的阻力是2000NB.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107JC.汽车牵引力做功的功率是30kWD.汽车发动机的效率是20%2.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是22世纪最理想的能源,氢燃料新能源公交车(如图)已经初步投放使用。

[c水=4.2×103J/(kg•℃);q氢=1.4×108J/kg),下列结论正确的是()A.氢燃料是不可再生能源;B.质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J;C.若将质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被质量为200kg,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度为50℃;D.某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶300s。

3.(力电热综合原创改编题)如图甲是电子秤的原理图。

电源电压恒为24V,定值电阻R0=60Ω,压力传感器R x的阻值随所受压力F变化的图象如图乙,压力传感器表面能承受的最大压力为400N,压杆与压力传感器的接触面积是2×10﹣4m2(取g=10N/kg,托盘和压杆的质量忽略不计)。

则下列结论正确的是()甲乙A.托盘里的物体质量越大,压力传感器的阻值越大;B.当通过压力表电流为0.2A时,压力传感器上方托盘里物体的质量是40kg;C.当压力为400N时,通电100s,R0产生的焦耳热为420J;D.当压力为200N时,通电700s,R0产生的焦耳热能使质量为0.1kg的水温升高1℃。

(中考物理必刷题)专题29 电路故障分析(解析版)

(中考物理必刷题)专题29 电路故障分析(解析版)
D、如下图所示,若轨道 A、B 的细缝都在同一侧,电源仍可通过另一侧轨道与火车形成 通路,若轨道 A、B 的细缝分别在左右两侧,则轨道与火车间也能形成通路,故 D 不可 能。
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答案:A。 6.(2021•泰安模拟)如图所示的电路中,小灯泡 L1、L2 规格相同,闭合开关 S 后,发现 L1
解:由题意知起爆前定时开关 S 是闭合的,此时起爆器被短路,故起爆器上没有电流通 过; 当设定的起爆时间一到,定时开关 S 就会自动断开,起爆器中将通过电流,引爆炸弹, 故为了要拆除该起爆器使之停止工作,应将起爆器与电源断开,故应剪断 a 处的导线; 答案:没有;a。 14.(2021•济南模拟)小明设计了一个轿车仪表盘上提醒司机车门是否关好的电路工作原 理图,如图所示,若四个车门中任意一个车门未关好,指示灯 发光 (填“发光”或 “不发光”)。若四个车门都关好了,指示灯 不发光 (填“发光”或“不发光”)。
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电源电压;开关 S 闭合后,由于 R2 断路,电流表无示数,电压表仍然测电源电压; 综上所述,无论 R1 断路还是 R2 断路,A 表和 V 表示数均不变。 答案:C。 11.(2021•济宁模拟)如图是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通 过时会播放音乐的装置:“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关。闭合开关 S, 当“定时开关”处于 断开 (选填“断开”或“闭合”)状态时,播放器会播放音乐; 若“播放器”不播放音乐,因为播放器 被短路 (选填“断路”或“被短路”)。
2、短路 (1)故障判断:串联电路中某个用电器不工作,而其他用电器可以正常工作,则不工作的 用电器短路。 (2)位置判断:将电压表与各处并联,如果电压表示数为 0,则与电压表并联部分短路。

专题30 多档位问题与力、电、热综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题30 多档位问题与力、电、热综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题30 多档位问题与力、电、热综合计算1.家用普通压力锅因为设计缺陷存在很大的安全隐患,最新推向市场的电热安全压力锅彻底解决了困扰了消费者多年的安全问题;省时省电(比普通电饭锅节电30%以上)又便捷安全。

如图所示是某款电压力锅及铭牌,请回答下列问题:额定电压220V额定容量5L额定功率1000W工作压力50~80kPa工作频率50Hz型号M50(1)你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座,为什么?(2)该电压力锅正常工作时电流多大?(小数点后保留两位)(3)在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水,当加热到120℃时刚好沸腾,水吸收了多少热量?(已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃))(4)小丽发现使用电压力锅炖肉时锅内温度很高,但导线处温度没有升高,请你帮他分析产生这种现象的原因是什么?【解析】(1)该电压力锅应该选用三孔插座,是为了防止压力锅的金属外壳因漏电而发生触电事故,故使用比两孔插座中多出的一个接地孔的三孔插座;(2)已知:U额=220V,P额=1000W;则由P=UI可得电压力锅正常工作时电流为:I==≈4.55A;(3)水吸收的热量为:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(120℃﹣30℃)=1.134×106J;(4)导线与电压力锅串联,通过的电流和通电时间均相同,电压力锅的电阻大于导线的电阻,由Q=I2Rt可知电压力锅产生的热量多、温度很高,而导线处温度却不太高。

答:(1)三孔插座,将电压力锅的金属外壳接地,防止金属外壳漏电时发生触电事故;(2)该电压力锅正常工作时电流为4.55A;(3)在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水,当加热到120℃时刚好沸腾,水吸收了1.134×106J 的热量;(4)导线与电压力锅串联,通过的电流和通电时间均相同,电压力锅的电阻大于导线的电阻,由Q=I2Rt可知电压力锅产生的热量多、温度很高,而导线处温度却不太高。

专题16 电功、电功率的简单计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题16 电功、电功率的简单计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题15 电功、电功率的计算考点一 根据tWP =计算电功率(包括电能表测量电功率) 1.图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是( )A .电能表是计量电功率的仪器B .该家庭在这段时间内总共用电 2000kW •hC .1kW •h 相当于3.6×105JD .该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能0.5kW •h 【解析】A .电能表是测量电功的仪表,故A 错误;B .由图可知,5月初电能表的示数W 1=1042.8kW •h ,6月初电能表的示数W 2=1242.8kW •h ,则该家庭在这段时间内总共用电W =W 2﹣W 1=1242.8kW •h ﹣1042.8kW •h =200kW •h ,故B 错误;C .电能表的计量单位是kW •h ,1kW •h 相当于3.6×106J ,故C 错误;D .1200r/(kW •h )表示每消耗1kW •h 的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能W ′=kW •h =0.5kW •h ,故D 正确。

故选:D 。

2.5G 手机能够传输高质量视频图像,功能要比4G 更先进,频带利用率更高,速度更快。

以下为某5G 手机的主要参数,该手机正常通话10min ,消耗的电能是( )手机类型主屏参数电池规格摄像头像素正常通话时电流5G手机 6.5英寸2400×1080像素3.7V4000mA•h锂电池6400万像素400mAA.53280J B.888000J C.888J D.14.8J【解析】通话时的电流:I=400mA=0.4A,通话时间:t=10×60s=600s,电压:U=3.7V,消耗的电能:W=UIt=3.7V×0.4A×600s=888J。

故选:C。

3.一个手机充电的移动电源(俗称“充电宝”)输入电压为5V,容量为6000mA•h,则该移动电源充电后最多储存的电能是()A.3.0×104J B.30kW•hC.1.08×105J D.1.08×102kW•h【解析】该移动电源充电后最多储存的电能是:W=UIt=UQ=5V×6000×10﹣3A×3600s=1.08×105J。

2021山西中考物理复习《电学综合计算》专题

2021山西中考物理复习《电学综合计算》专题

2021年中考物理《电学综合计算》专题类型一简单电路计算1.某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器,其工作原理如图1所示。

其中M、N均为绝缘材料,将N固定在地面上,P、Q间是可伸缩导线(电阻不计),弹簧上端M和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为12 V,拉力F竖直向上。

闭合开关S,当拉力为10 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为2 V。

(1)拉力F为10 N时,求R2接入电路的阻值大小。

(2)拉力F为10 N时,求10 s内R1产生的热量。

(3)已知拉力F的大小与滑动变阻器R2接入电路的阻值大小成正比例关系,即F=kR2,求k的数值,拉动M,当电压表示数为8 V时,求拉力F的大小。

2.如图2甲所示,电源电压可调,R1、R2为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5 V,图乙是该灯泡的I-U图像。

闭合开关S,把电源电压调到4 V,此时R2的功率为0.8 W。

(1)求通过R2的电流。

(2)若小灯泡正常发光,则1 min内电流在R1上做的功是多少?(3)现把电源电压调到某一值时,通过R2电流为0.1 A,灯泡与R2两端的电压之比为1∶2,则灯泡的实际功率是多少?3.小明家附近不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中电能表[规格为3000 r/(kW·h)],如图3所示。

电水壶的规格为“220 V 1210 W”,电水龙头的规格为“220 V 2420 W”。

当电路中单独使用电水壶烧水时,电能表转盘转动110 r,用时120 s。

在电路中单独使用电水龙头洗漱时,用时180 s。

导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。

求:(1)电水壶和电水龙头的电阻。

(2)导线的电阻。

(3)在洗漱时,导线上产生的热量。

类型二开关切换电路计算4.如图4所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“2.5 V 0.75 W”字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25 Ω,R2=35 Ω,当S1、S2都断开时,小灯泡正常发光。

2024年中考物理压轴专题:热学综合计算

2024年中考物理压轴专题:热学综合计算
(2)这些热量通过该柴油机,做的有用功为多少J?
【实战精练】
【练1】2021年中国完成脱贫攻坚任务,很多乡镇家庭用上了清洁干净的液化天然气,已知水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3。求:
(1)将4kg初温为25℃的水加热到100℃,水吸收的热量。
(2)若完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收,加热这些水需要燃烧天然气的体积。
(1)一罐氢气完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被初温为15℃的水吸收后,水的温度能升高到65℃,则水质量是多少吨?
(3)若该车以最大功率匀速直线行驶时速度可达108km/h,此时该车所受的阻力;
(4)在某次测试中发现,该车以最大功率行驶时,每消耗一罐氢能行驶14h,则该客车的效率。
答案:
【典题精讲】
(2)这些热量最多能将多少千克20℃的水加热至沸腾?(1个标准大气压)
(3)氢能源汽车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧,某次测试中,一辆氢能源汽车以70kW的功率匀速行驶0.5h,消耗了2kg燃料,求该氢能源所做的功和汽车的效率各是多少?
【练9】一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为360r/min,在做功冲程中活塞燃气对活塞的平均压力1.8×104N,行程是0.3m。(一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功一次)
9、(1)5400J;(2)16.2kW;(3)0.75kg。
10、(1)8.4×109J;(2)40t;(3)2500 N;(4)45%。
【练6】水上摩托运动是集高科技、观赏、竞技和惊险刺激于一体,富有现代文明特征的高速水上运动。摩托艇油箱容积为10L,加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h。该过程牵引力做的功为1.44×108J。[ρ燃油=0.8×103kg/m3,q燃油=4.5×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:

2020-2021全国中考物理电功率的综合计算问题的综合中考模拟和真题汇总含答案解析

2020-2021全国中考物理电功率的综合计算问题的综合中考模拟和真题汇总含答案解析

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。

故选B 。

2021年中考物理专题32 电功率综合计算题重点练(解析版)

2021年中考物理专题32  电功率综合计算题重点练(解析版)

专题32 电功率综合计算题重点练 (共6道题)1.(2020湖北襄阳)在如图所示的电路中,电源电压为6V ,电阻1R 的阻值为10Ω,滑动变阻器2R 上标有“30Ω2.5A ”字样。

闭合开关S ,电流表A 的示数为0.9A .求:(1)此时通过电阻1R 的电流; (2)此时滑动变阻器2R 消耗的电功率。

【答案】(1)0.6A ;(2)1.8W 【解析】(1)由电路图知,1R 与2R 并联,电流表测干路的电流;由欧姆定律U I R=可得,通过1R 的电流 116V 0.6A 10ΩU I R === (2)根据并联电路电流的规律可得通过2R 的电流210.9A 0.6A 0.3A I I I =-=-=2R 消耗的电功率为26V 0.3A 1.8W P UI ==⨯=答:(1)此时通过电阻1R 的电流为0.6A ;(2)此时滑动变阻器2R 消耗的电功率为1.8W 。

2.(2020贵州毕节)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L 标有“2.5V 0.75W ”的字样,R 1、R 2为定值电阻,其中R 1=25Ω,R 2=35Ω,当S 1、S 2都断开时,小灯泡正常发光。

(忽略温度对电阻的影响)(1)求电源电压;(2)当S 1闭合,S 2断开时,求电流表示数的大小;(3)当S 1、S 2都闭合时,求整个电路通电210s 产生的热量。

【答案】(1) 13V ;(2) 0.37A ;(3) 2433.6J【解析】(1)当S 1、S 2都断开时,小灯泡L 与R 2串联,小灯泡正常发光,根据小灯泡L 标有“2.5V 0.75W ”,电路中的电流:L L L 0.75W 0.3A 2.5V P U I I ==== 由U I R=可得R 2两端的电压 220.3A 35Ω10.5V U IR ⨯===电源的电压等于小灯泡两端电压与R 2两端电压之和,L 2 2.5V 10.5V 13V U U U ++=== ;(2)当S 1闭合,S 2断开时,小灯泡L 短路,R 1断开,只有R 2接入电路,由U I R=可得电流表示数: 2213V 0.37A 35ΩU I R ==≈ (3)当S 1、S 2都闭合时,R 1、R 2并联,整个电路通电210s 产生热量: 221(13V)210s=251Ω419.6J U Q t R ==⨯ 222(13V)210s=315Ω014J U Q t R ==⨯ 121419.6J 1014J 2433.6J Q Q Q ++===3.(2020牡丹江鸡西)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“12V 6W ”的字样,其电阻不随温度变化,R 为定值电阻。

2020-2021中考物理压轴题之电功率的综合计算问题(突破提升)附答案

2020-2021中考物理压轴题之电功率的综合计算问题(突破提升)附答案

一、初中物理电功率的综合计算问题1.将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端,R 1 消耗的功率为 P 1,R 2 消耗的功率为 3P 1.将这两个定值电阻并联接在电压为U 的电源两端时,下列说法中正确的是( ) A .R 1 与 R 2 的电阻之比为 3:1 B .并联时通过 R 1 与 R 2 的电流之比为 1:1 C .并联时 R 2 消耗的功率为163P 1 D .并联时两电阻消耗的总功率为163P 1 【来源】湖南省长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级(下)开学考试物理试题【答案】C 【解析】 【详解】A .串联电流相等,由2=P I R 可知,两电阻功率之比等于电阻之比,即:111221133R P P R P P ===; 故A 错误;B .并联电压相等,电阻与电流成反比,即:122131I R I R ==; 故B 错误;C .在串联中时,R 1 消耗的功率:()2222111121211164U U U P I R R R R R R R ⎛⎫==== ⎪+⎝⎭; 所以有:211=16U P R ;并联时R 2消耗的功率:2221121116=16333U U P P P R R '==⨯=;故C 正确; D .并联时总功率:2211111216464=1616333U U P P P P P R R +=+=⨯=总; 故D 错误。

2.如图所示,将灯L 1、L 2按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中,在图甲中灯L 1的功率为4W ,在图乙中灯L 1的功率为9W 。

设灯丝电阻不变。

下列说法中正确的是A .甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3:2B .甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是2:3C .L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是2:1D .乙图中灯L 1、L 2的功率之比是2:1【来源】河南省焦作市2018-2019学年九年级(上)期末检测物理试题 【答案】BC 【解析】 【详解】B .由图甲知道,两灯串联,根据题意,由2U P R=知道,21114U P W R ==, 由图乙知道,两灯并联,所以U =U 1′=U 2′,由2U P R=知道,2119U P W R '==, 所以,21211221114949P P U R U W U U W R ====',解得甲、乙两图中灯L 1两端的电压之比是:11123U U U U ==' , 故B 正确;C .由于U 1 =23U ,根据串联电路的电压特点知道,U 2 =13U ,由串联电路的分压原理知道,L 1、L 2两灯灯丝电阻之比是:1122223113UR U R U U === , 故C 正确;D .乙图中灯L 1、L 2并联,两端电压相等,由2U P R=知道,灯L 1、L 2的功率之比是:2121221212U R R U R P P R '===', 故D 错误;A .甲电路中电流是:12222=23U U UI R R R R R ==++串乙电路中电流是:122223=22U U U U U I R R R R R +=+=并, 由P=UI 知道,甲、乙两图电路消耗的总功率之比是:2232=392UU P R U P U R ⨯=⨯甲乙,故A 错误。

专题27 力、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题27 力、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题27 力、电、热综合计算1.电动自行车已成为人们出行常用的交通工具,它的核心部件是电动机和蓄电池。

一辆匀速行驶的电动自行车,其电动机两端电压为60V,通过的电流为5A,线圈电阻是3Ω。

若电流通过导体产生的热量为Q,电动机产生的机械能全部用于克服电动自行车行驶中的阻力做功,求:(1)电动机正常工作20s,电动机线圈产生的热量;(2)电动机正常工作20s消耗的电能;(3)电动自行车在20s内匀速行驶120m时受到的阻力大小。

【解析】(1)由题知,通过匀速行驶的电动自行车电动机的电流为5A,线圈电阻是3Ω,正常工作20s,电动机线圈产生热量:Q=I2Rt=(5A)2×3Ω×20s=1500J;(2)电动机正常工作20s消耗的电能:W电能=UIt=60V×5A×20s=6000J;(3)电动自行车匀速行驶20s转化为机械能:W机械能=W电能﹣Q=6000J﹣1500J=4500J,由W=Fs=fs可得,行驶120m时受到的阻力:f===37.5N。

答:(1)电动机正常工作20s,电动机线圈产生的热量为1500J;(2)电动机正常工作20s消耗的电能为6000J;(3)电动自行车在20s内匀速行驶120m时受到的阻力大小为37.5N。

2.如图是电动机和定值电阻R组成的电路,电源电压为U,电动机内阻为r,定值电阻阻值为R,开关S 闭合时,电动机正常工作,电流表示数为I,请用以上字母表示:(1)电动机正常工作的电功率。

(2)若电动机卡住,电流表的示数。

【解析】(1)当S闭合时,电动机与R并联,通过电阻R的电流I R=,根据并联电路电流的规律知,通过电动机的电流为:I M=I﹣I R=I﹣,电动机正常工作的电功率为:P M=UI M=U×(I﹣)=UI﹣;(2)若电动机卡住,此电路为纯电阻电路,通过电动机的电流:I M=,根据并联电路的特点可知,通过电阻R的电流不变,仍然为I R=,根据并联电路电流的规律知,干路的电流为:I=I M+I R=+=,即电流表的示数为:。

专题23 热电综合计算题对策(解析版)

专题23 热电综合计算题对策(解析版)

解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。

一、解决电热综合计算题一般涉及到的物理公式1.物体吸热公式:Q吸=cm(t-t0)=cm△t2.放热公式:Q放=cm(t0-t)=cm△t3.热值公式:Q放=mq4.热效率公式:η= Q有/Q总5.电功公式:W=UIt注意:公式W=UIt,适用于任何电路,而公式的变形式W=IRt和只适用于纯电阻电路,即将电能全部转化为热能的电路。

6.电功率公式:(1)定义式P=W/t(2)计算式:P=UI(3)推导式:.二、解决电热综合计算题一般涉及到的物理规律1.热平衡方程:Q吸= Q放2.串并联电路电流、电压特点:串联电路:(1)串联电路中各处电流相等,即I=I1=I2=……=In;(2)串联电路两端的电压等于各支路电压之和,即:U=U1+U2+……+Un;(3)串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和,即R=R1+R2+……+Rn。

并联电路:(1)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+……+In;(2)各并联支路两端电压相等,即:U=U1=U2=……=Un;(3)并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的阻值倒数之和,即1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn。

3.欧姆定律:I=U/R4.焦耳定律:Q=IRt【例题1】(2020山东潍坊)图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1、R2是电热丝,R1的阻值为110Ω,通过单独或同时闭合S 1、S 2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换,其铭牌如图丙所示,求:(1)低温挡加热时电流的大小; (2)电热丝R 2的阻值;(3)已知粥的比热容c 粥=4.0×103J/(kg·℃),将2.2kg 的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。

【答案】(1)2A ; (2) 55Ω;(3)360s 【解析】(1)电热丝R 1的电功率为()2211220V 440W 110U P R ===Ω根据表格数据可知道,只闭合S 1时,电路为R 1的简单电路,电饭锅处于低温档,则低温挡加热时电流的大小为11220V 2A 110U I R ===Ω(2)根据可知,只闭合S 2时,电路为R 2的简单电路,电饭锅处于中温档,P 2=880W ,电热丝R 2的阻值为22(220V)=55880WU R P ==Ω22(3)当S 1、S 2都闭合时,电热丝R 1、R 2并联,电路总电阻最小,由可知,电饭锅处于高温档,则高温档的功率为2.2kg 的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为不计热量损失,需要消耗的电能为由可得,将2.2kg 的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为475200J 360s 1320WW t P === 【例题2】(2020齐齐哈尔)如图甲所示是某品牌电饭煲,图乙是该电饭煲的原理图。

2021年中考物理微专题复习专题28小灯泡电功率的测量实验中考问题(教师版含解析)

2021年中考物理微专题复习专题28小灯泡电功率的测量实验中考问题(教师版含解析)
【解析】(1)由图可知,两个灯泡串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V2测量灯泡L2两端的电压,闭合开关后,发现两灯均不发光,可能电路中存在断路,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,可能L1断路。
(2)由图可知,电压表V1的量程是0~3V,分度值是0.02A,电压表的V1的示数是2.4V。
(5)断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U,电压表测量电源电压,电阻R0两端的电压
U0=U-U额
由串联电路电流的规律可知通过电路的电流
I=I0=
小灯泡额定功率表达式
P额=U额I=U额× =
5.小军做测量小灯泡电功率的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5V.
[实验器材]小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
实验数据(记录)表格:小灯泡的额定电压是
实验次数
发光情况
电流(A)
电压(V)
电功率(W)
1
2
3
[实验步骤]
1.按电路图连接实物电路。
2.合上开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为额定电压,观察小灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数。
(2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为______V;
(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较,所用的研究方法为______;
(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中,较亮的灯泡是______。(选填“L1〞或“L2〞)
【答案】(1)L1断路(2)2.4 (3)灯泡的亮度(4)转换法(5) L1
(4)发光二极管将电能转换成光能的效率更高,功率相同时,发光二极管更亮,故移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时,记下电流表的示数I2和电压表的示数U2,根据P=UI,那么U2I2<U1I1.

专题5 电路故障分析-2021年中考物理34个典型专题突破(电学部分)(解析版)

专题5 电路故障分析-2021年中考物理34个典型专题突破(电学部分)(解析版)

专题5 电路故障分析考点一电路故障描述类电路故障主要指短路和断路,就具体产生的主要原因有:①元件被短接;②元件断路;题型一电灯故障类型判断串联电路型:在串联电路中,由于各元件相互影响,因此可以首先通过观察电流表或某一个灯泡是否发光来判断故障类型。

①若其中一盏灯发光或电流表有示数,则电路为局部短路;②若用电器都不工作,电流表无示数,则电路为断路;并联电路型:两灯并联时,如果一盏灯亮,另一盏灯不亮,则不亮的灯一定是断路;如果两灯都不亮(只有一处故障),则是干路断路。

注意:题目中表述“电流表指针几乎不动”指有微弱的电流通过,一般是电流表和大阻值用电器或电压表串联所致。

【例1】如图所示是小明做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验电路图,连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,闭合开关.请完成下列问题:(1)电流表没有示数,小灯泡不亮,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是__________________;(2)小灯泡不亮,移动滑动变阻器的滑片,电压表没有示数,电流表示数有明显变化,造成这一现象的原因可能是________________;(3)小灯泡不亮,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表、电流表均无示数,将电压表拆下,在开关闭合的状态下,分别将电压表接在滑动变阻器及开关两端时,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表有示数,则出现故障的原因可能是______________________;(4)小灯泡几乎不发光,移动滑片也不能改变小灯泡的亮度,原因可能是他把滑动变阻器的______(选填“上”或“下”)接线柱同时接入了电路;(5)发现电流表指针偏向没有刻度的一边,出现这一故障的原因可能是________________________;(6)小灯泡很亮且瞬间熄灭,产生这种现象的原因是________________________________.(7)闭合开关后,一段时间后,若滑动变阻器短路,则电压表示数,电流表示数;(8)小灯泡不亮,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表、电流表均无示数,将电压表拆下,在开关闭合的状态下,分别将电压表接在滑动变阻器及开关两端时,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表有示数,则出现故障的原因可能是______________________.答案:(1)小灯泡断路;(2)小灯泡短路;(3)滑动变阻器断路;(4)下;(5)电流表正负接线柱接反;(6)滑动变阻器的最大阻值过小;(7)变大;变大;(8)滑动变阻器断路。

专题24 热电学计算题(解析版)-2021年全国中考物理真题全解全析汇编(第三期)

专题24 热电学计算题(解析版)-2021年全国中考物理真题全解全析汇编(第三期)

2021年全国中考物理真题全解全析汇编(第三期)专题24 热电学计算题一、第一期汇编试题来源:2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。

二、第二期试题来源:2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。

三、第三期试题来源:2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套试卷。

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1、(2021·北京·T25)图示的是某款家用电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。

该电热器接入电压恒为220V的电路中。

电热器高温档的功率为990W,低温档的功率为110W求∶(1)低温档时通过电路的电流;(2)电热丝R2的阻值。

2、(2021·福建·T33)为节约用水,小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。

如图,水箱高为1 m,容积为0.8m3。

在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体,长方体高为1m、底面积为0.02m2,上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触,此时压敏电阻受到的压力为零。

压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小,部分数据如下表。

控制电路电源电压U=12V,定值电阻R0为保护电阻。

当控制电路的电流I≥0.5A时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止给储水箱抽水。

(1)若水泵的额定功率为440W,正常工作时通过的电流是多少?(2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作,R0应为多少?(3)从水箱顶部给空水箱注满水的过程中,水的重力所做的功是多少?3、(2021·福建·T32)如图是某电蒸锅的内部简化电路图,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为484Ω,加热档功率为1200W。

专题26 光、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题26 光、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)

专题26 光、电综合计算1.共享自行车已在我国很多城市兴起,大大方便了市民的出行。

(1)使用共享自行车时可以用手机扫描车上的二维码解锁。

手机摄像头相当于一个镜。

要使屏幕上二维码的像变大,只需将手机摄像头(选填“靠近”或“远离”)二维码。

(2)共享自行车的车筐底部覆盖一层太阳发电板,它吸收太阳光给里面的蓄电池充电,从而不间断地为GPS和通信模块供电。

小王通过查阅资料得到以下信息:①太阳能电池板接收太阳能的有效面积为400厘米2,光电转化效率为100%;②夏季晴天,太阳光照射到地面1米2面积上的辐射功率为1000瓦;夏季晴天光照2小时,该太阳能电池可获得的电能为焦。

【解析】(1)手机摄像头相当于一个凸透镜;扫描二维码和照相机的原理相同,即u>2f,成倒立、缩小的实像,所以二维码放在摄像头二倍焦距以外的地方;要使屏幕上二维码的像变大,由凸透镜成实像的规律可知,应使像距变大,物距变小,所以手机要靠近二维码;(2)太阳光照射到地面1米2面积上的辐射功率为1000瓦,则有效面积为400厘米2的面积上每秒的辐射功率为:P=1000W/m2×400×10﹣4m2=40W;光电转化效率为100%,则夏季晴天光照2小时获得的光能即电能为:W=Pt=40W×2×3600s=2.88×105J。

故答案为:(1)凸透;靠近;(2)2.88×105。

2.阅读下列材料,回答问题:为了满足人们对能源不断增长的需要,科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能、这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上,其工作过程如图所示、在太阳能收集板上铺设太阳能电池,通过它把太阳能转化成电能,再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站、已知太阳能收集板长10km、宽5km,太阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4×103W,太阳能电池的光电转化效率为10%,微波的频率为2.5×109Hz,空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%,(1)太阳发出的具大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的(选填“核聚变”或“核裂变”)。

专题9 欧姆定律多状态电路计算综合问题-2021年中考物理34个典型专题突破(电学部分)(解析版)

专题9 欧姆定律多状态电路计算综合问题-2021年中考物理34个典型专题突破(电学部分)(解析版)

专题9 欧姆定律多状态电路计算综合问题➢命题角度1 滑动变阻器型【解法技巧】(1)根据滑动变阻器滑片位置的不同分别画出各状态下的等效直观电路图(不含电表及开关),明确电路的连接形式。

(2)在每个图上标出已知量、待求量,(3)利用欧姆定律结合串并联电路特点(或者方程思想)分别列等式求解注意:①两个不变:没有特别说明,通常电源电压不变,定值电阻(或灯丝的电阻不随温度改变)的阻值不变。

②对于因含电表较多导致电路连接方式不直观时,可采用“去表法”判断连接方式。

③若通过任一状态不能求出待求量,此时必须通过列二元一次方程求解,通常利用不变量(电源电压或定值电阻)、分压分流原理或串并联电路特点列含已知量和待求量的等式方程.1.如图所示,设电源电压保持不变,R0=10Ω.当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2A.则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为()A.U=3V,R=5ΩB.U=6V,R=20ΩC.U=6V,R=10ΩD.U=3V,R=15Ω【解析】闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电阻R0和滑动变阻器R c=R串联;∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:I===0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①移动滑片P至b端时,电阻R0和滑动变阻器R b=R串联;此时电路中的电流:I′===0.2A﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得:U=6V,R=20Ω。

故选:B。

2.在如图所示的电路中,电源电压为18V不变,滑动变阻器R2上标有“30Ω2A”的字样,闭合开关S 后,当电流表(0~0.6A和0~3A)的示数为1A时,电压表(0~3V和0~15V)的示数为10V,求:(1)电阻R1的阻值;(2)移动滑片使电路达到的最小电流;(3)在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。

【解析】(1)由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,由I=可得,电阻R1的阻值:R1===10Ω;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,则电路中的最小电流:I最小===0.45A;(3)因为电流表示数为1A时,电压表示数为10V,因此电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,而滑动变阻器允许通过的最大电流为2A为了保证电路的安全,电压表的最大示数为15V,则通过定值电阻R1的最大电流:I max===1.5A,因此电路允许通过的最大电流为1.5A;由I=可知,电路的最小总电阻:R===12Ω,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:R min=R﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表示数最小,各电路元件均安全,因此滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω~30Ω。

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专题29 热电综合计算1.小刚同学家中有一台电热水器,铭牌如表:额定功率2000W加热方式电加热器额定电压(V)220类别防触电保护一类温度设定范围(℃)20﹣90净重2kg 根据铭牌所提供的信息,求:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻和电流各是多少?(2)电热水器正常工作45min产生的热量是多少?(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?【解析】(1)由表中数据知,电热水器的额定电压220V,额定功率2000W,由P=UI可得,正常工作的电流:I===A≈9.09A;由欧姆定律可得,正常工作的电阻:R===24.2Ω;(2)电热水器正常工作45min产生的热量:Q=W=Pt=2000W×45×60s=5.4×106J;(3)不考虑电热丝电阻随温度的变化,由P=可得,实际电压为198V时的实际功率:P实===1620W。

答:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻为24.2Ω,电流为9.09A;(2)电热水器正常工作45min产生的热量是5.4×106J;(3)电热水器在用电高峰时的实际功率为1620W。

2.如图甲所示为一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌如表所示(“高温”挡功率空出),如图乙所示为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1、断开S2时为低温挡。

额定电压220V额定功率低温挡550W中温挡1100W高温挡质量5kg四个轮接触地面总面积10cm2(1)低温挡正常工作时的电阻是多少?(2)高温挡正常工作时的总电流是多少?(3)若某房间空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg•℃)且保持不变,用该电暖器的高温挡正常工作20min,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间内的空气温度升高到多少℃?【解析】(1)由铭牌可知,低温挡电热器正常工作时的功率为550 W,家庭电路电压为220 V,则R1===88Ω;(2)分析电路图可知,开关S2闭合时为中温挡,开关S1、S2同时闭合时为高温挡,此时R1和R2并联连入电路,总功率为:P=P1+P2=550 W+1100 W=1650 W,则高温挡正常工作时电路中的电流为I===7.5 A(3)t=20 min=1200 s用电器高温挡工作20 min放出的热量为:Q放=W=P高温t=1650W×1200 s=1.98×106 J则空气吸收的热量为Q吸=Q放η=1.98×106 J×50%=9.9×105 J由Q吸=cm△t可得:升高的温度为:△t===15℃。

答:(1)低温挡正常工作时的电阻是88Ω;(2)高温挡正常工作时的总电流是7.5A;(3)此房间内的空气温度升高到15℃。

3.某品牌家用电热水器的简化电路如图所示,热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。

热水器内装有30kg的水,慢加热额定功率为1210W,保温额定功率为605W,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。

(c水=4.2×103J/(kg•℃))求:(1)热水器把水从20℃加热到50℃时,水吸收的热量是多少J?(2)开关S1闭合,S2接b点时,电热水器处于慢加热工作状态,电路中电流是多少A?电阻R1的阻值是多少Ω?(3)开关S1闭合,S2接a点时,电热水器在快加热工作状态下正常工作,若此时热水器通电300s所消耗的电能是多少J?【解析】(1)依题意知水吸收的热量为:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(50℃﹣20℃)=3.78×106J;(2)开关S1闭合,S2接b点时,电热水器处于慢加热工作状态,只有R1连入电路,电路中电流为:I===5.5A,R1的阻值为:R1===40Ω;(3)当开关S1断开,S2接b点时,电热水器处于保温工作状态,此时R1和R2串联,电路中的总电阻为:R串===80Ω根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为:R2=R串﹣R1=80Ω﹣40Ω=40Ω;当开关S1闭合,S2接a点时,电热水器处于快加热工作状态,R1和R2并联此时电路总电阻为:R并===20Ω加热时的功率为:P加===2420W,通电300s所消耗的电能为:W=P加热t′=2420W×300s=7.26×105J。

答:(1)热水器把水从20℃加热到50℃时,水吸收的热量是3.78×106J;(2)开关S1闭合,S2接b点时,电热水器处于慢加热工作状态,电路中电流是5.5A,电阻R1的阻值是40Ω;(3)开关S1闭合,S2接a点时,电热水器在快加热工作状态下正常工作,若此时热水器通电300s所消耗的电能是7.26×105J。

4.小华家买来一个电热饮水机,如图是饮水机的简化示意图和铭牌参数。

S是温控开关,当S、S1都闭合时为加热状态,S断开,S1闭合为保温状态。

请你帮她求出:[c水=4.2×103J/(kg•℃)](1)饮水机将一满箱初温为20℃的水加热到90℃需要吸收的热量;(2)电阻丝R1的阻值;(3)在正常加热状态工作时,加热5min需要消耗的电能。

【解析】(1)由由图知一箱水的体积为V=2L=2×10﹣3m3,根据ρ=知,水的质量为:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(90℃﹣20℃)=5.88×105J;(2)当S断开、S1闭合时,电路为R2的简单电路,电阻较大,根据P=UI=知饮水机处于保温状态,当S、S1闭合时,两电阻并联,并联时总电阻较小,根据P=UI=知饮水机处于加热状态,根据并联电路电功率的规律知,R1的电功率为:P1=P加热﹣P保温=1000W﹣32W=968W,根据P=UI=知,电阻丝R1的阻值为:R1===50Ω;(3)由P=可得,加热5min需要消耗的电能:W=P加热t′=1000W×5×60s=3×105J。

答:(1)饮水机将一满箱初温为20℃的水加热到90℃需要吸收的热量为5.88×105J;(2)电阻丝R1的阻值为50Ω;(3)在正常加热状态工作时,加热5min需要消耗的电能是3×105J。

5.洗碗机是自动清洗餐具的机器。

某型号家用洗碗机工作程序为:按下“启动”按钮注水口打开给水箱自动注水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序自动,热水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出。

图甲为该洗碗机加热电路简图;图乙为该洗碗机某次正常工作时的P﹣t图像。

设水箱中水的初温为20℃,加热效率为70%。

求:(1)不计水的电阻,发热电阻R的阻值;(2)该洗碗机正常洗一次消耗多少千瓦时的电能;(3)已知人工洗一次碗用16kg的水,则改用该洗碗机洗碗,一次可以节约多少千克的水。

【解析】(1)由图乙可知,洗碗机加热时的功率P加热=1000W,由P=UI=可得,发热电阻的阻值:R===48.4Ω;(2)洗碗机注水时不消耗电能,由图乙可知,洗碗机加热时的功率为1000W,工作的时间为21min,洗碗机加热时消耗的电能:W加热=P加热t加热=1000W×21×60s=1.26×106J,洗碗机清洗喷淋时的功率为120W,工作时间为60min,洗碗机清洗喷淋时消耗的电能:W清喷=P清喷t清喷=120W×60×60s=4.32×105J,洗碗机排水的功率为60W,工作的时间为1min,由P=可得,洗碗机排水时消耗的电能:W排=P排t排=60W×60s=3.6×103J,该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能:W=W加热+W清喷+W排=1.26×106J+4.32×105J+3.6×103J=1.6956×106J=0.471kW⋅h;(3)由η=×100%可得,加热过程中水吸收的热量:Q吸=W加热η=1.26×106J×70%=8.82×105J,由Q吸=cm(t﹣t0)可得,水箱注满水时水的质量:m水===7kg,人工洗一次碗用16kg的水,则改用该洗碗机洗碗,一次可以节约水的质量:△m=m水′﹣m水=16kg﹣7kg=9kg。

答:(1)发热电阻为48.4Ω;(2)该洗碗机正常洗一次碗消耗的电能是0.471kW⋅h;(3)已知人工洗一次碗用18kg的水,则改用洗碗机洗碗,一次可以节约9kg的水。

6.近来网上热卖的空气炸锅,可以不用或少用油制作炸制食品。

实际就是利用风扇将电热管产生的热量吹向食品进行加热,形象一点就是在锅里放了一台吹风机,用热风吹食物。

其内部电路原理如图,相关参数如表。

试求:额定电压220V电源频率50HZ热风功率1210W冷风功率110W(1)热风加热时电路中的总电流。

(2)热风加热5min,整个电路消耗的电能。

(3)正常工作时电热管R的电阻。

(4)图中电动机线圈的电阻为10Ω,1min内电流通过电动机线圈产生的热量。

【解析】(1)由表格数据可知,热风功率P热=1210W,根据P=UI可得,热风加热时电路中的总电流:I===5.5A;(2)热风加热5min=300s,整个电路消耗的电能:W=P热t=1210W×300s=3.63×105J;(3)由电路图结合题意可知,热风加热时电风扇和电热丝R并联同时工作,冷风时只有电风扇工作,由表格可知,冷风功率为P冷=110W,则通过电动机的电流为:I2===0.5A,由并联电路的电流特点可得,正常加热时通过电热管的电流:I1=I﹣I2=5.5A﹣0.5A=5A,由欧姆定律I=,正常工作时电热管的电阻;R===44Ω;(3)1min=60s内电流通过电动机线圈产生的热量:Q放=I22 R线圈t=(0.5A)2×10Ω×60s=150J。

答:(1)热风加热时电路中的总电流为5.5A;(2)热风加热5min整个电路消耗的电能为3.63×105J;(3)正常工作时电热管的电阻为44Ω;(3)1min内电流通过电动机线圈产生的热量为150J。

7.图1为某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。

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