中考物理总复习 第二十讲 电能 电热 电功率试题1
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2024年中考物理二轮专题复习-电功和电功率的计算1.在图所示的电路中,电源电压不变,灯L上标有“6V 3W”字样.当电键K闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为0.6安.求:(1)通过灯L的电流.(2)电阻R2的阻值.(3)在10秒内,电流通过电阻R2所做的电功.2.为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示。
控制电路中,电压U1=3V,定值电阻R0=50Ω,热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,电压U2=220V,R1=836Ω,R2=44Ω。
已知恒温调奶器容量为2kg,水温达到80℃时衔铁会跳起。
[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)](1)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流;(2)求工作电路在保温状态下的电功率;(3)当调奶器加满温度为25℃的水,加热元件工作500s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
3.火锅是人们比较喜欢的一种饮食,如图所示,这是小明家使用的一款电火锅工作电路的简化原理图,它有高、中、低三个加热挡位,R1、R2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。
已知R1=60.5Ω,电火锅处于低温挡时的功率为160W,电源电压为220V。
[水的比热容为4.2×103J/(kg∙℃)]求:(1)电阻R 2的阻值。
(2)电火锅处于高温挡时的电功率。
(3)若加热电阻所产生热量的84%被水吸收,用该电火锅的高温档把2kg 、20℃的水加热到100℃,需加热的时间。
4.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S 可根据水温自动切换到加热和保温两种状态,R 1、R 2是发热电阻,热水器主要参数如表。
热水器正常加热35min ,可使满箱水的温度从25℃升高到55℃,水的比热容为34.210J /(kg C)︒⨯,求:(1)开关S 跳至哪个触点位置时,热水器会进入保温状态,请说明理由;(2)R 1的阻值;(3)在上述加热任务中,水吸收的热量是多少?热水器的加热效率是多少?5.如图所示,电源电压为18V 且保持不变,电阻R 1为定值电阻,灯泡标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R 2上标有“30Ω 1A”字样,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A“,电压表量程为“0~3V”和“0~15V”.(1)只闭合开关S 和S 1,调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,求此时电路消耗的总功率.(2)只闭合开关S 和S 2,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为12V 时,电流表的示数为0.4A ,求电阻R 1的阻值.(3)只闭合S 和S 2,调节滑动变阻器的滑片,发现电流表和电压表偏转角度相同(可能重新选择了电表量程),且整个电路能够安全工作,讨论并计算此时电流表示数的可能值.6.在如图甲的电路中,电源电压为15V 且保持不变,滑动变阻器上标有“30Ω 2A”字样,小灯泡额定电压是6V ,灯泡电流随电压变化关系如图乙所示。
电学计算一、知识梳理:1、电功率:(1)电功率定义:____________与___________的比值;表示电流做功________的物理量。
电功率在数值等于_____________内电流所做的____。
某灯泡标有“220V 60W”表示:灯泡的亮度取决于它的_________功率(2)电功率的计算公式:①P= _________ ,单位:P-- ,U-- ,I--或定义式:②P= _________,单位:P-- / ,W-- / ,t-- /对纯电阻电路:③ P= __________,其中单位;④P= ,其中单位。
2、电功:(1)电功概念是:电流做功的过程就是转化为其他形式能的过程。
电功的计算公式:①W= _________ ,单位;②W= _________ ,单位;对纯电阻电路:③ W= ___________单位;_④W= 单位电功单位:______ 、。
1千瓦时(kwh)=焦耳(J)一:基本串并联计算;1-1.有一只灯泡的电阻为20欧姆,正常工作时,通过它的电流强度为0.5安培。
求:(1)把这个灯泡接到12伏的电源上时,通过它的电流强度多大? 试分析这时灯泡能否正常工作?(2)如果接在12伏特的电源上,要使它正常工作需要串联一个多大的电阻?1-2.如图所示,将一个标有“6V 3W”的灯泡与一阻值为6Ω的R2串联接入一电源上,灯泡恰好正常发光,求:(1)灯泡电阻R1 (2)灯泡的额定电流I额(3)电源电压U (4)R2的电功率.1-3.如图所示,电阻R1=10Ω.当开关S闭合时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为4V.求:(1)R2的阻值;(2)电源电压;(3)电阻R1的电功率1-4.在如图所示电路中,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的读数为1A,电流表A的读数为1.5A。
求:(1)电源电压U;(2)R2的阻值1-5.图示电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω.当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数变为0.5A。
保温功率小,加热功率大.电压一定时,R越大,P越小,是保温;R越小,P越大,是加热.二、分类解析(一)探究串联型用电器的工作状态例1.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.求:(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能;(2)电路中R1的阻值;(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R1的功率.(一)探究并联型用电器的工作状态例2.下面的图表是从某台电热饮水机的说明书上收集到的信息。
经分析得知,电热饮水机有加热和保温两种工作状态。
当S闭合时、S0断开时,饮水机处于保温状态,当S、S0同时闭合时,饮水机处于加热状态。
求:(1)电热饮水机在保温状态下正常工作时的电流(计算结果保留两位小数)。
(2)电热饮水机保温2小时消耗的电能。
(3)电阻R1的阻值。
三、达标检测题1.小明家中有一个具有保温功能的电饭锅,从它的说明书上收集到如下表中的数据,电饭锅的电路原理图如图18所示。
请问:(1)当开关S断开时,该电饭锅是处于保温状态还是加热状态?(2)该电饭锅正常加热时,电路中的电流是多大?(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?(4)若在傍晚用电高峰期,电路中的实际电压只有200V,则此时该电饭锅在加热状态的实际功率是多大?(计算结果保留整数)2.某种型号的电烤箱有高、中、低三个档位的发热功率。
图12是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。
已知:R1= 60Ω,R2 =120Ω,电源电压为220V。
(1)当S1与a接触、S2闭合时,通过电热丝的总电流是多少?此种接法属电烤箱的什么档位?(2)求电烤箱处于另两个档位时发热功率的比值是多少?学习小结:如果是串联的话,开关闭合时,会把其中电阻短路,这时电阻变小是加热;若是并联,开关闭合后总电阻变小,还是加热.中考物理电功率加热保温两档计算题答案(一)探究串联型用电器的工作状态例1.(二)探究并联型用电器的工作状态例2.答案(1)、0.18A(2)、0.08kw·h (3)、135.8Ω(不同方法计算因四舍五入结果可能有差异)三、达标检测题1.答案:2.。
电功率必考基础题型和进阶题型归类一、基础题型题型1.电能表1.小明同学在晚上学习时,使用“220V 40W”的灯泡3小时,则电路中消耗了________的电能。
若电路中接有“600revs/kW·h”的电能表,在这段时间内电能表的表盘转了_______转。
2.如图为某款电能表表盘的部分参数,关于该电能表,下列说法正确的是()A.此时电能表的读数为631.6JB.该电能表正常工作时的电流为20AC.该电能表所在家庭电路的用电器同时工作时总功率不能超过2200WD.将一个100W的电风扇单独接入电路中正常工作24min,电能表的转盘转过100转题型2.电功率定义3.下列关于电能、电功和电功率的一些说法中,正确的是()A.通过用电器的电流做功越多,则用电器功率就越大B.用电器消耗的电功率越小,则电流做的功就越少C.千瓦和千瓦时都是电功率的单位D.用电器消耗的电功率越大,则电流做功越快,用电器消耗的电能也越快题型3.两套单位4. 2007年5月,重庆开县某小学遭雷击造成多人伤亡的重大安全事故。
如果某次闪电的能量为4×109J,则这次闪电释放的电能可供100W的灯泡持续工作________s(设灯泡寿命足够长);若这次闪电持续的时间为0.1s,则它的功率为_________W。
题型4.灯泡亮度问题5.“220V 40W”、“110V 40W”和“36V 40W”三盏电灯都正常发光,它们的亮度情况是___________;三灯串联,则__________最亮;若三灯并联,则__________最亮。
6.标有“6V 6W”和“6V 3W”的灯泡L1和L2串联接在6V电源上,设灯丝电阻不变,则()A.L1、L2通过的电流之比为2∶1B.L1、L2的实际功率之比为2∶1C.电源电压为12V,L1、L2均正常发光D.电源电压为9V,L2正常发光题型5.额定功率和实际功率7.现有两只标有“PZ220V 50W”和“PZ220V 25W”的灯泡L1、L2,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列分析正确的是()A.两灯均正常发光时,L1的电阻比较大B.将两灯串联接入220V电路中,L1比L2更亮C.将两灯串联接入220V电路中,两灯消耗的总功率为75WD.将两灯并联接入220V电路中,通过L1、L2的电流之比为2∶1题型6.串并联电功率比值问题8.如图所示,当S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=5∶3,当S断开,若甲、乙两表都为电流表时()A.甲、乙两表示数之比为2∶5B.甲、乙两表示数之比为3∶5C.通过R1与R2上的电流之比为2∶3D. R1与R2消耗的功率之比为2∶3二、进阶题型题型1.动态电路分析1.如图所示,电路中电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,电流表的量程为0~ 0.6A,滑动变阻器的规格为“35Ω2A”,灯泡铭牌标有“3V 0.9W”的字样(灯丝电阻不变)。
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。
2022全国各地中考物理试题《电功率》试题汇编一、单项选择题1.(2022北京)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W.两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流相等D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多2.(2022邵阳)将规格都是“220V180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是()A.电冰箱产生的热量最多B.电脑产生的热量最多C.电热毯产生的热量最多D.三者产生的热量一样多3.(2022宜昌)两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,则R1,R2产生的热量之比为()A.2:1B.1:2C.4:1D.1:44.(2022绍兴)下列有关家庭电路的说法正确的是()A.家庭电路中的插座应与用电器串联B.家庭电路的电压对于人体是安全的C.测电笔可以辨别零线与地线D.电能表用来测量用户消耗的电能5.(2022宜宾)下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系()A.牛顿B.焦耳C.欧姆D.法拉第6.(2022株洲)智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是()A.降低了电池的输出电压B.减小了电池的输出电流C.减小了电子线路的电阻D.增大了电池的输出功率7.(2022玉林)如图所示,电源电压U为10V并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω1A”。
闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4A.则()A.电路消耗的最小功率为2.5WB.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4WC.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2WD.滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J8.(2022海南)如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110V25W”,B灯型号是“110V100W”,R是一个未知电阻。
第二十讲电能电热电功率
一、填空题
1.(2015·宜昌)有一款手机用的锂电池,上面标明电压为3.7 V,容量为1000
mA·h,给它充电时,是电能转化为化学能,充满电后,大约存储了13320J的
电能。
2.(2016·齐齐哈尔)小明学习了电能表的知识后,回到家里观察电能表的示数是030 03K,过一段时间后,小明家电能表的示数如图所示,则小明家这段时间消耗的电能是18.2kW·h;若小明只让家中一个用电器工作,观察到1 min电能表的转盘转了30转,则该用电器的功率是1200W。
3.(2016·攀枝花)如图所示,小灯泡L上标有“10V 10W”字样,
闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,若不考虑小灯泡电阻随温度的变化,
则此时小灯泡的电功率是2.5W,小灯泡在1min内消耗的电能是150J。
4.(2016·鄂州)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,当开关S接触点1时,该电饭煲处于加热(选填“保温”或“加热”)状态,如图乙所示是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是电能,其大小为0.15 kW·h。
5.(2016·镇江)如图1所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数之间的关系图象如图2所示,则电源电压U=6V,R0=10Ω;当R0消耗的电功率为0.4 W时,R消耗的电功率P=0.8W。
二、选择题
6.(2016·钦州)电能表可以直接测量(A)
A.电流通过用电器所做的功B.电路两端的电压
C.电路中的电流D.用电器消耗的电功率
7.(2016·三明)小明的奶奶有随手关灯的好习惯。
当她关灯后,家中电路变大的物理量是(A)
A.总电阻B.总电压C.总功率D.总电流
8.(2016·临沂)一个标有“220 V 440 W”的电热器,当通过它的电流为1 A时,它的实际功率(C)
A.等于额定功率B.大于额定功率
C.小于额定功率D.无法判断
9.(2016·天门)下列用电器均标有“220 V 100 W”的字样,在额定电压下工作相同的时间产生热量最多的是(A)
A.电热水袋B.电视机C.电风扇D.白炽灯
10.(2016·扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是(C)
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝热皮隔热
C.导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D.导线散热比电阻丝快
11.(2015·淄博)甲、乙两只灯泡,其I-U关系图象如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2 V时,乙灯消耗的功率是(A)
A.1.2 W B.0.8 W C.2 W D.3 W
第11题图第12题图12.(2016·孝感)如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热),下列说法正确的是(C)
A.两容器中电阻产生的热量相同
B.右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍
C.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍
D.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍
13.(2016·南充)已知一台直流电动机两端的电压为6 V,通过电动机的电流为2 A,线圈的电阻为0.5 Ω,则在1 min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为(A)A.720 J,120 J B.720 J,720 J C.720 J,600 J D.600 J,120 J
14.(双选)(2016·贵阳改编)将两盏分别标有“6V 3W”和“6V 9W”字样的小灯泡L1和L2,串联后接入电压为8V的电路中,设灯泡电阻不变。
下列说法中正确的是(AD)A.L2不能正常发光B.两灯额定电流相同
C.L1的实际功率比L2小D.L1的亮度比L2大
15.(双选)(2016·兰州改编)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值分别为10 Ω和20 Ω,只闭合开关S1,将滑片P移到中点,电压表示数为6 V,电阻R1的功率为P1,闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端,电阻R2的功率为P2,
若P1∶P2=2∶9,则下列说法正确的是(BC)
A.电源电压为18 V
B.滑动变阻器的最大电阻为40 Ω
C.电路的最大功率为12.15 W
D.电路的最小功率为2.7 W
三、实验探究题
16.(2016·衡阳)为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如图所示的甲、乙两种装置,他将两根阻值不同的电阻丝(R1<R2)分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与相同的气球相连,两次实验电源电压不变。
(1)实验中通过气球膨胀的程度大小的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
(2)甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。
(3)在装置甲、乙的两次实验中,通过比较相同时间里气球B与D的变化情况,可探究电流产生的热量与电流的关系。
(4)甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与C(填气球字母标号)气球相通的电阻丝产生的热量最多。
四、综合应用题
17.(2016·泉州)小强买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表。
小强装了1 L的水,加热6 min后把水烧开,水壶自动断电。
已知大气压为1个标准大气压,家庭电路电压为220 V,电热水壶的电阻不变,水的初温为20 ℃,c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3。
求:
(1)这壶水吸收的热量。
(2)电热水壶的热效率。
(3)在用电高峰期,电路中的实际电压降为198 V时,电热水
壶的实际功率。
(1)水的质量m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg;水升高到100 ℃吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×105 J
(2)电热水壶6 min 消耗的电能为W =Pt =1100 W ×6×60 s =3.96×105 J ,电热水壶的热
效率为η=Q 吸W ×100%=3.36×105 J 3.96×105 J
×100%≈84.8% (3)由P =UI =U 2
R 得,电热水壶的电阻R =U 2P =(220 V )2
1100 W =44 Ω,当电压为198 V 时,
实际功率为P ′=U ′2R =(198 V )2
44 Ω=891 W
18.(2016·十堰)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 上标有
“6 V 3 W ”字样,电阻R 1=40 Ω,电压表的量程为0~3 V ,当开关S 1断开,S 2、S 3闭合时,灯泡L 恰好正常发光。
(不考虑温度对电阻的影响)
(1)求灯泡L 正常工作时的电阻和电源电压。
(2)当闭合S 1,断开S 2、S 3,且把滑动变阻器R 2的滑片滑到最右端时,电流表的示数为0.1 A ,滑动变阻器的最大阻值为多大?
(3)当断开S 1、S 2,闭合S 3时,在保证电路安全的条件下,灯泡L 消耗的最小功率为多少?并求出此种情况下电路1 min 消耗的电能。
(1)当开关S 1断开,S 2、S 3闭合时,R 1断路,R 2被短路,灯泡L 恰好正常发光,电源电压U =U 额=6 V ;由P =U 2
R 得灯泡L 正常工作时的电阻R L =U 额2P 额=(6 V )2
3 W =12 Ω
(2)当闭合S 1,断开S 2、S 3,R 1和R 2串联,把滑动变阻器R 2的滑片滑到最右端时,滑动变阻器阻值最大,电路总电阻R =U
I =6 V
0.1 A =60 Ω,滑动变阻器的最大阻值R 滑=R -R 1=60 Ω-40 Ω=20 Ω
(3)当断开S 1、S 2,闭合S 3时,灯泡和滑动变阻器串联,当电压表示数为3 V 时,电路中的电流最小;I 最小=U -3 V R L =6 V -3 V 12 Ω=0.25 A ,灯泡消耗的最小功率P =I 2R L =(0.25 A)2×
12 Ω=0.75 W ;电路消耗的电能W =UI 最小t =6 V ×0.25 A ×60 s =90 J。