2018年中考物理 电功电热电功率复习综合练习题
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一、选择题1. 如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。
当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是(BCD)A.电源电压为14VB.R2的最大阻值是30ΩC.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25WD.滑片P在a端时,2分钟内R2消耗的电能是144J2.如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
当酒精浓度为0时,R2=60Ω,此时电压表示数为2V。
以下说法错误的是( C )A. 若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大B. 定值电阻R1的阻值为20ΩC. 酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6WD. 若电流表示数达到0.2A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8W3.(2018济南)小亮想测量家中电视机待机状态下消耗的电能,需要选用的仪器是(C )A.电流表B.电压表C.电能表D.变阻器4.(2018济宁)根据额定电压为2.5V小灯泡的的I=U图像(如图所示)分析,下列结论正确的是( D )A.当小灯泡的电压为0V时,其电阻为0ΩB.当小灯池的电流为0.1A时,其实际功率为0.1WC.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比D.小灯泡的额定功率为0.625W5.(2018莱芜)天然气已走进千家万户,为百姓提供生活便利,但天然气使月不当造成的泄漏会严重威胁生命财产安全.小华同学针对这一问题设计了天然气泄露检测器,其原理如图甲所示.R1为“气敏传感器”,它的电阻值R1与天然气浓度β的关系如图乙所示,R2为定值电阻,其阻值为15Ω,电源电压恒为6V.已知天然气浓度不高于1%时为安全浓度,超过1%时为危险浓度,闭合开关后,以下说法正确的是(CD )A.天然气浓度越高,电流表示数越小,电压表的示数越小B.电流表的示数为0.1A时,天然气浓度处于危险浓度C.电压表示数为3V时,R2消耗的电功率为0.6WD.天然气浓度为1%时,电压表的示数是2.4V6.(2018聊城)小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kW•h)”的字样,他将家中的其它用电带都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察1min内电能表的转盘转了45revs,则下列说法正确的是(ACD )A.电水壶是利用电流的热效应来工作的B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105JC.电水壶的额定功率为900WD.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729W7.(2018临沂)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。
电(热)学综合题23个一、电器铭牌类1. 当今市场大部分加热产品的材质为铁、铝、不锈钢等,使用过程中会发生多种二次化学反应,产生金属离子及有害物质,所以渐渐流行起玻璃电热水壶.玻璃电热水壶是指一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一只养生壶(图甲),其铭牌如下表所示.小明关闭了家中的其他所有用电器,并在壶中加入初温为25 ℃的水,6 min 将水烧开(标准大气压下),求:(1)烧水时是通过 方式改变了水的内能.(2)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了300转,此过程中养生壶消耗的电能为多少;如果养生壶的热效率是87.5%,此过程中壶中水的质量是多少[水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)];(3)不考虑温度对电阻的影响,在此过程中,养生壶两端的实际电压是多少.第1题图【答案】(1)热传递解:(2)养生壶消耗的电能为:W =300 r 3 000 r kW ·h =0.1 kW·h=3.6×105J由η=Q 吸W×100%可得:水吸收的热量为: Q 吸=W η=3.6×105 J ×87.5%=3.15×105 J由Q 吸=cm Δt 可得:m =Q 吸c Δt=3.15×105J4.2×103J/(kg·℃)×(100 ℃-25 ℃)=1 kg (3)根据P =U 2R可得:R =U 2额P 额=(220 V )21 210 W=40 Ω又t =6 min =360 s实际电功率为:P 实=W t =3.6×105 J360 s=1 000 W则实际电压为:U 实=P 实R = 1 000 W ×40 Ω=200 V2. 如图甲所示为新一代节能光波炉,其加热的能源利用率可高达90%以上,而靠电炉丝加热的电器只有60~70%.光波炉的部分技术参数如图乙所示. [c 牛奶=2.5×103J/(kg·℃),ρ牛奶=1.0×103 kg/m 3](1)光波炉工作时使用的光波属于 波.(2)光波炉在微波挡将一盒 250 mL 的牛奶从 10 ℃ 加热到 60 ℃ 需要 28 s ,则该光波炉在使用微波挡加热牛奶时的效率为多大?(计算结果保留整数)(3)若每天使用该光波炉(微波和光波同时使用)的时间平均为10 min ,则每个月(按30天计算)光波炉消耗的电能为多少千瓦时?第2题图【答案】(1)电磁解:(2)牛奶的体积V =250 mL =250 cm 3=2.5×10-4 m 3由ρ=m V可知,牛奶的质量为m =ρ牛奶V =1.0×103 kg/m 3×2.5×10-4 m 3=0.25 kg牛奶吸收的热量:Q 吸=c 牛奶m Δt =2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(60 ℃-10 ℃)=3.125×104 J光波炉消耗的电能:W =Pt =1 200 W×28 s=3.36×104J光波炉在微波挡的效率为:η=Q 吸W ×100%=3.125×104J3.36×104J×100%≈93% (3)P 总=P 微波+P 光波=1 200 W +800 W =2 000 W =2 kW一个月光波炉消耗的电能为:W 总=P 总t =30×2 kW×1060 h =10 kW·h3. 某新款双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.求:(1)为了便于洗涤,该洗衣机在洗涤之前会先进水30 L ,之后把水从20 ℃加热到60 ℃以便浸泡衣服,则这一过程水吸收的热量是多少?[c 水=4.2×103J/(kg·℃)](2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停的过程记作一次周期性变化(如图所示),那么该洗衣机洗涤时完成一次周期性变化所消耗的能量为多少焦耳?第3题图(3)该洗衣机在14 min 的洗涤过程中,若洗衣机实际消耗电能为0.1度,则该洗衣机洗涤效率多大?【答案】解:(1)水的质量m 水=ρ水V 水=1×103 kg/m 3×30×10-3 m 3=30 kg水吸收的热量Q 吸=c 水m 水Δt =4.2×103J/(kg·℃)×30 kg×(60 ℃-20 ℃)=5.04×106J(2) 由洗衣机的洗涤工作顺序可知,一次洗衣周期时间为70 s ,洗涤工作时间为60 s ,只有洗涤工作时才消耗能量,所以一次周期性变化所消耗的能量 W =P 洗t =450 W×60 s=2.7×104 J(3)在14 min 的洗涤时间里,洗衣机一共经历了14×60 s70 s =12个洗涤周期,则消耗的能量W 总 =12×2.7×104 J =3.24×105 J洗涤过程中实际消耗电能W 电=0.1度=0.1 kW·h=3.6×105 J 所以洗涤效率η=W 总W 电×100%=3.24×105J 3.6×105J×100%=90% 4. 扫地机器人,又称自动打扫机、智能吸尘器等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作.一般采用刷扫和真空方式,将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒,从而完成地面清理的功能.如图为某品牌扫地机器人,其铭牌参数如下表所示.第4题图(1)扫地机器人主要部件是 (选填“电动机”或“发电机”),其工作原理是: _________________.(2)该扫地机器人正常工作时的电流是多少?(3)该扫地机器人充满电时电池储存电能为多少?这些电能能使机器人正常工作多长时间?【答案】(1)电动机 通电导体在磁场中受力运动解:(2)正常工作时的电流:I =P U =40 W20 V=2 A(3)储存总电能:W =UIt =20 V×3 A×3 600 s=2.16×105 J正常工作时间:t =W P =2.16×105 J40 W=5 400 s5. 抽油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器.它能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走,排出室内,减少污染,净化空气,并有防毒、防爆的安全保障作用.第5题图(1)该油烟机只有电机单独正常工作时,通过的电流是多少? (2)电机单独正常工作5 min ,消耗的电能是多少? (3)小明想检验该抽油烟机是否合格,他观察家里安装的电能表上标有1 800 r/(kW·h),关闭家里所有用电器,只让抽油烟机的电机单独工作 5 min ,请你帮他计算,电能表转盘应转多少转该抽油烟机才合格?【答案】解:(1)通过电机的电流:I =P U =220 W220 V=1 A(2)W =Pt =220 W×5×60 s=6.6×104J (3)根据W =nN ×3.6×106J 知n =W3.6×106J ×N 电能表实际转动圈数:n =6.6×104J3.6×106J×1 800 r =33 r 若5 min 内电能表转盘转过33 r ,则该油烟机合格.6. 电蒸锅也叫电蒸笼,是一种在传统的木蒸笼、铝蒸笼、竹蒸笼等基础上开发出来的用电热蒸气原理来直接清蒸各种美食的厨房电器.小万家买了一台电蒸锅如图甲所示,电蒸锅的部分参数如表格所示.(忽略温度对加热电阻的影响)求.第6题图(1)电蒸锅应使用图乙中 (选填“上”或“下”)面的插座,目的是使电蒸锅的 与大地相连,防止因漏电而造成触电事故.(2)电蒸锅的加热电阻为多少?若某次电路中的实际电压为198 V ,在此电压下利用定时时间蒸熟食物消耗的电能为多少?(3)如果把满箱初始温度为25 ℃的水烧开(1标准大气压下),电蒸锅的热效率为90%,所需要的时间是多少?[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】(1)下 金属外壳解:(2)电蒸锅的加热电阻R =U 2额P 额=(220 V )21 100 W=44 Ω由于电阻不变,所以当实际电压为198 V 时,加热电阻仍为44 Ω,加热时间等于定时时间时消耗的电能W =U 2R t =(198 V )244 Ω×60×60 s ≈3.2×106J(3)水箱装满水时,水的质量是m =ρ水V =1.0×103kg/m 3×2.5×10-3m 3=2.5 kg此时水吸收的热量Q 吸=c 水m (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×2.5 kg×(100 ℃-25 ℃)=7.875×105J此时消耗的电能W ′=Q 吸η=7.875×105 J90%=8.75×105J则加热时间t ′=W ′P 额=8.75×105 J1 100 W≈795.5 s二、挡位变化的电路图类7. 如图甲所示是家庭常用的电热淋浴器,乙图是其简化电路(R 1、R 2都是加热电阻).已知电热淋浴器的额定电压为220 V ,容量为50 L ,加热功率为5 kW.求:(1)开关接“1”时,电热淋浴器处于 状态.(2)R 1的电阻;(开关跳转至2位置)若R 2=10 Ω,电热淋浴器处于保温状态时消耗的电功率约为多少?(3)将水箱装满加热20 min ,则需要消耗多少电能?第7题图【答案】(1)加热解:(2)由P =U 2R 可得,R 1=U 2P 加热=(220 V )25 000 W=9.68 Ω电热淋浴器处于保温状态时,电路中R 1与R 2串联,消耗的电功率 P =U 2R 1+R 2=(220 V )29.68 Ω+10 Ω≈2 459 W (3)加热20 min ,需要消耗的电能为 W =Pt =5 000 W×20×60 s=6×106J8. 如图是某款多功能多挡位电火锅的简化电路图,R 1和 R 2为电热丝,R 0为调温电阻,通过开关S 1、S 2和温控开关S 3的通断可使电火锅在不同挡位下工作,其挡位Ⅰ、Ⅱ功率较小,挡位Ⅲ功率最大且不可调节.下表是部分铭牌参数.第8题图 (1)当电火锅以最大挡位Ⅲ工作时,开关S 1、S 2均闭合,温控开关S 3应 (选填“闭合”或“断开”).(2)当电火锅以最大挡位Ⅲ正常工作时,将锅内2 kg 水由20 ℃加热到沸腾用时8 min ,该电火锅的效率为多大?[在1个标准大气压下,c 水=4.2×103J/(kg·℃)](3)当只闭合开关S 1时,电火锅在挡位Ⅰ正常工作. 若 R 2=100 Ω,调温电阻R 0 的最大阻值为400 Ω,计算电热丝R 1 的电阻值和在挡位Ⅰ工作时的最小电流. (结果保留一位小数)【答案】(1)闭合【解析】分析电路图可知,当开关 S 1、S 2均闭合时,R 1 与 R 2 并联,要使电火锅在最大挡位Ⅲ工作,由P =U 2R知电路中的电阻应最小,则R 0必须短路,即温控开关S 3闭合.解:(2)电火锅在最大挡位Ⅲ工作8 min 消耗的电能 W =P 3t =2 000 W ×8×60 s =9.6×105 J水吸收的热量Q 吸=c 水m Δt =4.2×103J/(kg·℃)×2 kg ×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105Jη=Q 吸W ×100%=6.72×105J 9.6×105J×100%=70% (3)当电火锅以最大挡位Ⅲ正常工作时,S 1、S 2、S 3都闭合,R 0被短路,R 1与R 2并联,则可得R 总=U 2P 3=(220 V )22 000 W=24.2 Ω根据并联电阻关系知R 1≈31.9 Ω当电火锅在挡位Ⅰ正常工作时,R 0与R 1串联,且 R 0阻值最大时,电路中电流最小,则I min =U R 1+R 0=220 V31.9 Ω+400 Ω≈0.5 A9. 如图甲为某款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,该挂烫机的正常工作电压为220 V ,水箱最多装水1.5 L ,加热功率有高低两个挡位,它的工作电路原理如图乙所示,R 1、R 2为阻值相同的发热电阻,0、1、2为触点,S 2为旋转开关,实现关、低挡、高挡的转换,其高挡时的额定功率为1 210 W.使用时,水箱中一部分水通过进水阀门进入电热杯受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出,从而熨烫衣服.第9题图(1)求该挂烫机发热电阻的阻值. (2)求该挂烫机低挡的功率.(3)若将工作电路改为图丙所示电路,且保证加热功率不变,则发热电阻的阻值应为多大?(4)若该挂烫机的加热效率为84%,则将电热杯内0.2 kg 、20 ℃的水加热到100 ℃需要的时间至少是多少?[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】解:(1)当处于高挡时,开关S 2旋至1、2之间,电路中只有电阻R 2工作由P =U 2R 2得:R 2=U 2P =(220 V )21 210 W=40 Ω(2)当处于低挡时,开关S 2旋至0、1之间,电路中R 1、R 2串联接入电路 挂烫机低挡的功率为:P =U 2R =U 2R 1+R 2=(220 V )240 Ω+40 Ω=605 W(3)图丙电路处于低挡时,开关S 2旋至0、1之间,电路中只有电阻R 1工作由P =U 2R 1得:R 1=U 2P =(220 V )2605 W=80 Ω(4)水吸收的热量为:Q =cm Δt =4.2×103J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-20 ℃)=67200 J由η=Q W×100%=84%得:W =Q84%=67 200 J84%=80 000 J 由W =Pt 得:t =W P =80 000 J1 210 W≈66.1 s10. 如图甲所示为某电热炉,其工作原理如图乙所示,下表为其铭牌的部分参数(其中高温挡的额定功率模糊不清),R 1、R 2均为电热丝(电阻不随温度变化). 求:第10题图(1)开关S 1断开,开关S 2接到b ,电热炉处于 挡. (2)电热炉高温挡的功率是多少?(3)若电能全部转化为热能,用电热炉将2.2 kg 的初温为25 ℃的水加热至沸腾最少需要多长时间(在标准大气压下)?[c 水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】(1)低温【解析】①当开关S 1闭合,S 2接a 时,R 1与R 2并联;②当开关S 1闭合,S 2接b 时,R 2被短路,电路中只有R 1工作;③当开关S 1断开,S 2接b 时,R 1与R 2串联.根据P =U 2R可知电压一定时,电阻越小,电路消耗的功率最大,则开关S 1断开,开关S 2接b 时,电热炉处于低温挡.解:(2)低温挡时,R =R 1+R 2=U 2P 低=(220 V )2550 W =88 Ω中温挡时,R 1=U 2P 中=(220 V )21 100 W=44 ΩR 2=88 Ω-44 Ω=44 Ω该电热炉处于高温挡时,R 1、R 2并联,总电阻R 总=22 Ω功率P 高=U 2R 总=(220 V )222 Ω=2 200 W(3)水吸收的热量Q =c 水m Δt =4.2×103 J/(kg·℃)×2.2 kg ×(100 ℃-25 ℃)=6.93×105J需要时间t =W P =Q P =6.93×105 J2 200 W=315 s11. 如图甲为一种新型热饮咖啡机,图乙是它工作电路的简化图,R 1、R 2为发热电阻,S 0为温控开关.其相关参数如表所示.求:第11题图(1)热饮咖啡机是利用 原理来工作的,在加热过程中,主要通过 方式使咖啡的内能增加.(2)电阻R 2的阻值是多少?在加热状态时,通过电路的总电流是多少?(3)若把质量为0.8 kg 的咖啡从20 ℃加热到90 ℃需要6 min ,该咖啡机的热效率为多少?[c 咖啡=4×103J/(kg·℃)]【答案】(1)电流热效应 热传递解:(2)由题图可知,当S 闭合、S 0断开时,电路为R 2的简单电路,此时热饮咖啡机处于保温状态,由铭牌参数可知R 2的阻值为R 2=U 2P 保温=(220 V )240 W=1 210 Ω热饮咖啡机处于加热状态时,通过电路的总电流为I 加热=P 加热U =880 W220 V=4 A (3)咖啡吸收的热量Q 吸=c 咖啡m (t -t 0)=4×103 J/(kg·℃)×0.8 kg×(90 ℃-20 ℃)=2.24×105 J 咖啡机消耗的电能为W =P 加热t 加热=880 W×6×60 s=3.168×105 J 该咖啡机的热效率η=Q 吸W ×100%=2.24×105J 3.168×105J×100%≈70.7% 12. 小芳家新买了一台电烤箱,其铭牌参数和内部简化电路如下图所示,R 1、R 2均为电热丝.第12题图(1)该电烤箱在高温挡烘烤1 000 s 消耗的电能是多少? (2)电路中R 1、R 2的阻值分别为多少?(3)该电烤箱在低温挡正常工作时,R 1消耗的功率是多少? 【答案】解:(1)利用高温挡烘烤消耗的电能 W =P 高温t =1 100 W×1 000 s=1.1×106 J(2)由题图可知,当开关S 1、S 2都闭合时,R 2被短路,电路中只有R 1,此时电烤箱处于高温挡根据P =U 2R 可知R 1=U 2P 高温=(220 V )21 100 W=44 Ω当开关S 1闭合、S 2断开时,R 1和R 2串联在电路中,此时电烤箱处于低温挡根据P =U 2R 可知R 总=U 2P 低温=(220 V )2440 W=110 Ω根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可知R 2=R 总-R 1=110 Ω-44 Ω=66 Ω(3)电烤箱在低温挡工作时,电路中的电流I =P 低温U =440 W 220 V=2 A此时R 1消耗的电功率为P =I 2R 1=(2 A)2×44 Ω=176 W 三、铭牌结合电路图类13. 一台电烤箱的铭牌如表所示,其内部简化电路如图所示,R 1和R 2均为电热丝,求: (1)电烤箱是利用 原理工作的.(2)电路中R 1的阻值;电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R 1的功率; (3)电烤箱在高温挡正常工作10 min 所消耗的电能.第13题图【答案】(1)电流的热效应解:(2)根据P =U 2R 可知,当U 一定时,R 越小,P 越大.所以高温挡工作时S 接“2”,仅R 1工作,此时功率P 1=1 100 W.由P 1=U 2R 1得:R 1=U 2P 1=(220 V )21 100 W=44 Ω低温挡工作时S 接“1”,R 1、R 2串联,此时功率P 2=440 W.电路中的电流I =P 2U =440 W 220 V=2 AR 1消耗的功率是P ′=I 2R 1=(2 A)2×44 Ω=176 W(3)电烤箱在高温工作时,功率P 1=1 100 W ,工作时间t =10 min =600 s.电烤箱在高温挡工作10 min 消耗的电能W =P 1t =1 100 W ×600 s =6.6×105 J14. (8分)如图甲所示为家用电热饮水机及其铭牌,图乙是它的工作简化电路,R 1和R 2都是发热电阻,其中S 是温度自动控制开关.当温度升高到一定值时,电热饮水机自动切换到保温状态.(不计温度对电阻的影响)(1)当开关S 接1时,电热饮水机处于 状态.(选填“加热”或“保温”) (2)电热饮水机加热时,电路中的电流是多少?电阻R 1的阻值是多大? (3)电热饮水机保温11 min ,电阻R 1所消耗的电能是多少?第14题图【答案】(1)保温 【解析】由电路图可知,开关S 接1时R 1与R 2串联,开关S 接2时电路为R 2的简单电路,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由P =U 2R可知,开关S 接1时,电路中的电阻最大,功率最小,电热饮水机处于保温挡.解:(2)已知P 加热=1 100 W ,U 额=220 V由P =UI 可得,电热饮水机加热时,电路中的电流为:I =P 加热U 额=1 100 W 220 V=5 A开关S 接2时,电热饮水机处于加热挡,R 2的电阻:R 2=U 额I =220 V5 A=44 Ω 开关接1时,电路中的总电阻为:R 总=U 2额P 保温=(220 V )2100 W=484 Ω由R 总=R 1+R 2可得,R 1=R 总-R 2=484 Ω-44 Ω=440 Ω (3)电热饮水机保温时的电流为:I ′=U 额R 总电热饮水机保温11 min 时,电阻R 1所消耗的电能:W =Q =I ′2R 1t =(U 额R 总)2×440 Ω×11×60 s =6×104J15. 如图甲所示是新型智能电饭锅,它有两个挡位,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理图如图乙所示(虚线框内为电饭锅的发热部位),图丙是智能电饭锅的部分参数.(1)当电饭锅处于高温烧煮状态时,开关S 置于 (选填“1”或“2”). (2)保温焖饭时,电路中的电流是多少?R 2的阻值是多大?(3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%,请通过计算具体说明改进措施.第15题图【答案】(1)2【解析】由题图可知,开关S 置于2挡时,只有电阻R 1接入电路中,总电阻最小,电流最大,功率最大.解:(2)当开关接1时,处于保温状态,这时两个电阻是串联的,保温焖饭时电路中电流:I =P 保温U =22 W220 V=0.1 A 当开关S 置于2时,只有电阻R 1接入电路中,所以 R 1=U 2P 高=(220 V )21 100 W=44 Ω当处于保温状态时,两个电阻是串联的,所以R 总=R 1+R 2=U 2P 保温=(220 V )222 W=2 200 Ω所以R 2=R 总-R 1=2 200 Ω-44 Ω=2 156 Ω(3)保温时的功率为:P 保温 =22 W当保温焖饭挡的功率提升10%时,此时的功率应为: P 1=P 保温(1+10%)=22 W×(1+10%)=24.2 W 所需要的总电阻为:R 总′=U 2P 1=(220 V )224.2 W=2 000 Ω得出R 2′=R 总′-R 1 = 2 000 Ω-44 Ω=1 956 Ω因此,应将R 2换成阻值为1 956 Ω的电阻.16. 电热式加湿器是根据电流的热效应,将电能转换成热能的原理制成的,电加热管浸没在电热槽的水中,电热管产生热量时,水沸腾变为水蒸气,从而产生一个适度的湿度环境,如图甲是一款电热加湿器,其发热电路如图乙所示,R 1、R 2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S 为旋转型开关,实现低、高挡的转换,设计参数如下表.求:第16题图(1)开关接触点3、4时,电热加湿器处于 状态(2)电阻R 1的阻值;加湿器在低挡时的发热功率为多少; (3)若加热前水温为20 ℃,电热槽内气压为1个标准大气压,从加热到沸腾最短时间为3 min ,则电热槽中水的质量是多少[不计热损失,c 水=4.2×103J/(kg·℃),结果保留两位小数].【答案】(1)加热解:(2)电热加湿器在高挡时,开关旋至3、4触点,R 2被短路,电路中只有R 1连入,由P =U 2R 可得,R 1的阻值R 1=U 2P 高=(220 V )2400 W=121 Ω由R 1、R 2为阻值相同的发热电阻可得, R 2=R 1=121 Ω当加湿器在低挡时,开关旋至2、3触点,R 1与R 2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,低挡时的发热功率:P 低=U 2R 1+R 2=(220 V )2121 Ω+121 Ω=200 W(3)加热时间最短时,电热槽的发热功率为400 W 且不考虑热量的损失,由W =Q 吸可得:P 高t =c 水m (t -t 0),即400 W ×3×60 s =4.2×103J/(kg· ℃)×m ×(100 ℃-20 ℃) 解得:m ≈0.21 kg17. 家用电吹风简化电路及主要技术参数如图所示.根据题目的信息回答下列问题:第17题图(1)选择开关接 (选填“AB ”“BC ”或“CD ”)时,电吹风送冷风. (2)电热丝的电阻为多少?(3)若电动机的内阻为44 Ω,则电动机的机械效率为多少? 【答案】(1)BC解:(2)由图乙可知,电动机正常工作时的电流I =0.4 A ,则 P =UI =12 V×0.4 A=4.8 W(3)由图乙可知电动机未转动时的电流 I ′=1.2 A ,由欧姆定律得: 电动机的电阻R =U I ′=12 V 1.2 A=10 Ω 电动机正常工作时的发热功率P 热=I 2R =(0.4 A)2×10 Ω=1.6 W P 输出=P -P 热=4.8 W -1.6 W =3.2 W 电动机正常工作时的效率:η=P 输出P ×100%=3.2 W4.8 W×100%≈66.7% 18. 小明和妈妈一起去商场选购了一款全自动豆浆机,豆浆机的主要结构如图甲,电路原理图可等效成图乙,其铭牌如图丙.豆浆机正常工作做一次豆浆的过程:通电后0~1 min 粉碎打浆,1~5 min 加热,5~6 min 再次粉碎打浆,6~10 min 加热.请你帮小明解决下列问题:第18题图(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦? (3)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其他用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热丝工作时,家里标有“2 000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3 min 内转了50转,则他家电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)(4)豆浆机在制作豆浆过程中可以将0.8 kg 的豆浆温度升高40 ℃,豆浆比热容为4.2×103J/(kg·℃),该豆浆机加热时的效率是多少?(结果保留两位小数)【答案】解:(1)由P =U 2R 得,电热丝的电阻R =U 2P R =(220 V )2605 W=80 Ω(2)由题意可知,豆浆机正常工作做一次豆浆,电热丝的工作时间t 1=8 min ,电动机工作时间t 2=2 min ,电热丝产生的热量:Q =W 1=Pt 1=605 W×8×60 s=2.904×105 J电流做功:W =P 电动机t 2+Q =100 W×2×60 s+2.904×105 J =3.024×105J(3)豆浆机3 min 内消耗的电能W 实=12 000×50 kW ·h =140 kW ·h =140×3.6×106 J =9×104J豆浆机实际功率:P 实=W 实t =9×104 J3×60 s=500 W电路实际电压:U 实=P 实R =500 W ×80 Ω=200 V(4)豆浆吸收的热量Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.8 kg×40 ℃=1.344×105J由(1)可知,豆浆机加热时间t =8 min =480 s消耗电能W 1=2.904×105J 加热时的效率η=Q 吸W 1×100%=1.344×105J 2.904×105J×100%≈46% 四、电路图结合坐标图像类19. 电动豆浆机的实物图和简化电路图分别如图甲、乙所示,豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段,电机内阻为2 Ω,豆浆机整个制作豆浆的时间为20 min ,丙图是豆浆机工作过程中电流与时间的关系图像.[水的比热容c =4.2×103J/(kg·℃)]求:(1)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成.制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,即加热和打浆的是交替进行的.由此可知,豆浆机中的电动机和电热丝的连接方式是 W.(2)电热丝R 1的阻值;电机工作时消耗的电功率;(3)整个制作豆浆过程电流产生的热量能使多少千克的水温度从20 ℃升高到80 ℃.第19题图【答案】(1)并联 解:(2)单独加热阶段只有R 1接入电路,由丙图知此时电路电流为4 A ,由欧姆定律可知,电热丝阻值为R 1=U I 1=220 V4 A=55 Ω电机只在单独研碎这个阶段工作,由图丙知,这时电路电流I 2=1 A ,则电机工作时电功率P =UI 2=220 V×1 A=220 W(3)整个制作豆浆过程,由丙图知,加热总时间和研碎时间均为10 min ,即600 s ,则电热丝产生的热量Q 1=I 21R 1t 1=(4 A)2×55 Ω×600 s =5.28×105J电机产生的热量Q 2=I 22R 2t 2=(1 A)2×2 Ω×600 s =1.2×103J总共产生的热量Q 总=Q 1+Q 2=5.28×105 J +1.2×103 J =5.292×105J 由Q 总=Q 吸=c 水m Δt 得,水的质量m =Q 总c 水Δt = 5.292×105J4.2×103 J/(kg·℃)×60 ℃=2.1 kg 20. 紫砂锅是新一代保健用锅,现在市面上有紫砂电饭锅、紫砂炖锅等.紫砂锅可以革除有害人体健康的金属材料和化学涂料,采用优质天然紫砂精工陶制内胆,对人体绝对安全无害.紫砂锅用于熬、炖、焖、煮、煲等慢火烹调食物,是家庭滋补药膳及食物的最佳用品.紫砂电饭煲简化电路图如图甲所示,R 1和R 2均为电热丝,S 是自动控制开关,把紫砂电饭煲接在220 V 的电路中,用“煮粥”键来煮黑米粥,紫砂电饭煲熬好一次粥工作信息如图乙所示.求:(1)家庭电路中的电视机、电饭煲等家用电器间的连接方式是 W.(2)紫砂电饭煲处于保温状态时,通过电阻R 2的电流;紫砂电饭煲熬好一次粥,电流做功是多少焦耳?(3)小明想了解家庭电路的实际电压,于是将家里的其他用电器都关闭,他观察到紫砂电饭煲的电热丝正常工作时,家里标有“2 000 r/(kW·h)”字样的电能表转盘在3 min 内转了50转,则他家电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响)第20题图【答案】(1)并联解:(2)紫砂电饭煲处于保温状态时,通过电阻R 2的电流为I 2=P 2U =200 W220 V≈0.9 A紫砂电饭煲熬好一次粥,需要的加热时间为t 1=10 min +5 min =15 min =900 s 保温时间为t 2=5 min +10 min =15 min =900 s 由做功公式可知加热时电流做功为 W 1=P 1t 1=600 W×900 s =5.4×105 J 保温时电流做功为W 2=P 2t 2=200 W×900 s=1.8×105 J紫砂电饭煲熬好一次粥,电流做功为W =W 1+W 2=5.4×105 J +1.8×105 J =7.2×105J (3)紫砂电饭煲在3 min 时间内消耗的电能W ′=n 0n ×3.6×106 J =502 000×3.6×106 J =9×104J紫砂电饭煲的实际功率为P =W ′t =9×104 J 180 s=500 W紫砂电饭煲在加热状态时,电路中的总电阻R =U 2P 1=(220 V )2600 W≈81 Ω电路的实际电压为U 实=PR =500 W ×81 Ω≈201 V21. 干衣机是利用电加热和吹风来使洗好的衣物中的水分快速蒸发的家用电器.图甲为某型号干衣机工作电路的简化图.干衣机一次工作需要依次完成烘干和冷却两个模式,图乙是干衣机工作一次功率随时间变化的关系图像.第21题图(1)烘干模式是通过 的方式改变了衣服的内能,冷却模式是通过改变衣服周围 ,从而使洗好的衣物中的水分快速蒸发.(2)若该干衣机在烘干模式下连续正常工作 10 min ,通过发热电阻的电流是多少? 发热电阻产生的热量是多少? (计算结果保留两位小数)(3)若干衣机在一次工作中消耗电能 0.72 kW·h,干衣机此次工作了多长时间? 【答案】(1)热传递 空气流动的速度解:(2)热风功率是电热丝加热功率和电动机功率的和,因此电热丝加热时的功率 P 热=P 热风-P 冷风=700 W -100 W =600 W通过发热电阻的电流I =P 热U =600 W 220 V≈2.73 A 发热电阻产生的热量Q =P 热t =600 W×10×60 s=3.6×105 J (3)完整的烘干模式消耗的电能是:W 烘干=P 烘干t 烘干=0.7 kW ×1 h =0.7 kW·h 干衣机消耗的电能W =0.72 kW·h>0.7 kW·h干衣机冷却模式消耗的电能是:W 冷却=W -W 烘干=0.72 kW ·h -0.7 kW ·h=0.02 kW·h 冷却模式已经工作的时间t 冷却=W 冷却P 冷却=0.02 kW ·h 0.1 kW=0.2 h =12 min干衣机工作的总时间是t =t 烘干+t 冷却=60 min +12 min =72 min22. 如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图.图中电源电压为7.5 V 并保持不变;定值电阻R 0的规格是“400 Ω 15 mA”,起保护电路的作用;G 是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计);R 是一种新型电子元件,在压力不超过600 N 的前提下,图乙是阻值随压力大小的变化关系图像.(1)R 0上允许消耗的最大功率是多少?(2)当压力为250 N 时,通电1 min ,该压力测力计消耗的电能是多少? (3)该测力计的量程是多少?(4)若要增大该测力计的量程,请说出两种改进方法.第22题图【答案】解:(1)电阻R 0中允许通过的最大电流:I 0=15 mA =0.015 A ,则R 0上允许消耗的最大功率:P 0=U 0I 0=I 20R 0=(0.015 A)2×400 Ω=0.09 W(2)由图乙可知,当压力为250 N 时,R =200 Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路中的电流I =U R +R 0=7.5 V 200 Ω+400 Ω=0.012 5 A ,则通电1 min 该压力测力计消耗的电能W R =U R It =I 2Rt =(0.012 5 A)2×200 Ω×60 s =1.875 J(3)当电路中的电流为15 mA 时,电路中的总电阻最小,R 总=U I 0=7.5 V15×10-3 A=500 Ω,则此时电子元件的最小阻值R 小=R 总-R 0=500 Ω-400 Ω=100 Ω,由图乙可知,压力每增大50 N ,电阻R 的阻值减小20 Ω,即电阻R 的阻值与压力F 成反比,设为R =kF +b ,将F =0 N 、R =300 Ω和F =50 N 、R =280 Ω代入可得,电子元件的阻值R 随压力F 变化的关系式为R =300 Ω-0.4 Ω/N ×F ,则F =750 N -2.5 Ω/N ×R ,将R 小=100 Ω代入上式,得电子元件所能承受的最大压力为F 大=500 N ,所以该测力计的量程是0~500 N.(4)要增大该测力计的量程,由F =750 N -2.5 Ω/N×R 知,应增大R 0的阻值或减小电源电压.23. 电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家.小明查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,动触点K 与静触点A 接触,闭合开关S ,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K 与静触点B 接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S ,电动机也不工作.在控制电路中,已知电源电压U =6 V ,保护电阻R 1=100 Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R 2的阻值随压力F 大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.(1)在控制电路中,当压敏电阻R 2受到的压力F 增大时,电磁铁的磁性 (选填“增强”“减弱”或“不变”).(2)若小明的体重为400 N ,他站在静止的电梯上,脚与电梯地面的总接触面积为0.04 m 2,则此时小明对电梯地面的压强为多少?(3)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10 mA ,则此时电梯载重为多少? (4)若电磁铁线圈电流达到20 mA 时,刚好接触静触电B ,电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为1 000 kg 的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g 取10 N/kg)第23题图【答案】(1)增强【解析】在控制电路中,当压敏电阻R 2受到的压力F 增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,由I =U R可知,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强.解:(2)小明对电梯地面的压力F =G =400 N 小明对电梯地面的压强p =F S =400 N 0.04 m2=1×104 Pa (3)电路总电阻R =U I =6 V 10 mA = 6 V 0.01 A=600 Ω 根据串联电路电阻特点可知,此时压敏电阻的阻值R 2=R -R 1=600 Ω-100 Ω=500 Ω 由题图乙可知此时压敏电阻所受的压力为 F 1=6×103 N ,故此时电梯载重为6×103 N(4)电梯厢内站立总质量为1 000 kg 的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,即 F 2=G ′=mg =1 000 kg×10 N/kg=104 N由题图乙可知,当压力F 2=104N 时,对应的压敏电阻阻值R 2′=100 Ω 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则控制电路中的电流I ′=UR 1+R 2′=6 V100 Ω+100 Ω=0.03 A =30 mA因30 mA >20 mA ,所以,此时电梯超载.。
2018全国各地中考物理试题《电功率》试题汇编一、单项选择题1.(2018•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.(2018•邵阳)将规格都是“220V 180W”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.(2018•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.(2018•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.(2018•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.(2018•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.(2018•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.(2018•海南)如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110V 25W”,B 灯型号是“110V 100W”,R是一个未知电阻。
18电功、电功率、焦耳定律12. (2018·威海) (多选题)如图4甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图4乙所示,下列说法正确的是BCA.R1的阻值为20ΩB.R2的最大阻值为50ΩC.电源电压为6VD.该电路消耗的最大电功率为0.9W18. (2018·威海)标有“220V,2000W"的“即热式”电热水龙头,其加热电阻丝的阻值是Ω;在额定电压下工作21s,若不计热量损失,能够使 kg的水从15℃上升到35℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]18.24.2 0.519. (2018·威海)如图8所示,R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”.为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为_____Ω,R1清耗的最小功率为 W.19.2.5 0.4527. (2018·威海)图15为某品牌电饭煲的工作电路示意图,开关S可以同时与a、b相连,或只与c相连(红灯,绿灯为指示打,不计电阻)。
该电饭煲具有加热、保温功能,在加热档时总功率为1540W,在保温档时的总功率为55W。
请根据以上信息解答下列问题:(1)将开关s与a、b相连时,____ 发光(选填“红灯”或“绿灯”),此时电饭煲处于状态(选填“加热”或“保温”)(2)电饭煲处于加热状态时,R的电功率为P1;处于保温状态时,R的电功率为P2,P1:P2=400:1.请计算电阻R1的阻值。
(3)如果在不改变原来保温档和加热当电功率的基础上,要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体,请设计出1种方案,并用简要的文字说明(也可配合作图说明)19.(2018•烟台)常温常压下,一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时,将质量为1kg、初温为20℃的水烧开,需要的时间是168s [假设该热水壶产生的热量完全被水吸收,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
2018年中考物理真题汇编: 电功和电功率一、选择题1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时,下列说法错误的是()A. 电压表表示数变大B. 电流表示数变小C. 灯L的亮度不变D. 电路的总功率变小【答案】A【解析】由电路图知,灯泡L与滑动变阻器P并联,当滑片P向右移动时电压表的示数不变,滑动变阻器的阻值变大,由I= 知通过滑动变阻器的电流变小、通过灯泡的电流不变,由P=UI知灯泡的亮度不变,并联电路干路中的电流等于各条支路中的电流之和知电流表的示数变大。
【分析】并联电路电压的特点:支路两端的电压相等;并联电路电流的特点:干路中的电流等于各条支路中的电流之和;根据I= 判断各条支路中的电流变化;灯泡的亮度由实际功率决定的。
故答案为:A。
2.如图为“探究焦耳定律”的实验装置.两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液比左侧高。
下列说法正确的是()A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系【答案】D【解析】A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是转换法,A不符合题意;B.右侧电阻丝的阻值比左侧大,B不符合题意;C.通过右侧电阻丝的电流和左侧的相等,C不符合题意;D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,D符合题意。
【分析】A.转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量;B.D由Q=I2Rt知当I、t相同时R越大Q就越大;C.串联电路中的电流处处相等.故答案为:D。
3.小明家有额定电压相同的微波炉和电视机各一台,按照每度电0.55元的计费标准,将这两个用电器正常工作1h所用的电费绘制成了如图所示的柱状图,对小明家的这两个用电器,下列判断正确的是()A.微波炉正常工作时的电压大于电视机正常工作时的电压B.微波炉正常工作时的电流等于电视机正常工作时的电流C.微波炉正常工作时的电功率大于电视机正常工作时的电功率D.每月在微波炉上用的电费一定比在电视机上用的电费多【答案】C【解析】A、用电器正常工作时的电压等于额定电压,由于微波炉和电视机的额定电压相同,所以这两个用电器正常工作时的电压相等,A不符合题意;BC、由柱状图可知,微波炉正常工作1小时的电费比电视机高,而单价是一定的,所以微波炉消耗电能多,根据P=可知,微波炉电功率大于电视机的电功率,C符合题意;电压相同,由P=UI可知,微波炉正常工作时的电流大,B不符合题意;D、虽然微波炉电功率大,由于不知道一个月内它们的实际工作时间,根据W=Pt知无法判断微波炉和电视机消耗的电能的多少,所以无法比较电费的多少,D不符合题意。
专题18 多挡位电热器电功率的计算【1 】(2018•广安卷)电饭锅是家中常用的用电器,下表是小字家中一台电饭锅的铭牌,其内部结构简化如图所示,其中R1和R2都是电热丝(不考虑温度对电阻的影响)(1)电饭锅正常工作时,在加热状态下的总电流是多少?(2)电阻R2的阻值是多少?(3)一天,小宇断开家中其它用电器,只接通电饭锅且处于加热状态,发现家中标有“220V 10(20A);3000r/kW•h”的电能表5min内转了200圈,求电饭锅此时的实际加热功率是多少?【答案】(1)4A;(2)1100Ω;(3)800W。
点睛:(1)知道电饭锅正常工作时在加热状态下功率,利用P=UI求电路总电流;(2)分析S、S0闭合和S闭合、S0断开时的电路组成、电阻大小关系,利用P=可知什么情况为保温档,再利用P=求R2的阻值;(3)3000r/kW•h表示电饭锅每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求电能表转盘转200r消耗的电能,再利用P=求电饭锅此时的实际加热功率。
【2】(2018•重庆A卷)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示,如图乙为溶足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,溶足盆的挡位不同。
求:(1)额定加热电流(2)R1和R2的阻值各为多少欧?(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min电能表(如图丙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?【答案】见解析所示【解析】(1)解额定加热电流I加==4A;由图可知当s接a时处于加热状态,此时电路中只有R2,所以R2==55,R串==484,所以R1=R串-R2=484-55=429(3)圆盘转了30转消耗的电能W==0.01kw t=1min=h所以P=0.6kw=600W. 【3】( 2018•天津卷)图为某电热器的电路原理图,通过将开关S置于不同的位置,可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换,对应的额定功率分别为800W和40W。
8、考点:电热例25:下列事件中,不属于利用电热的是()A、用电饭锅煮饭B、电热孵卵器孵小鸡C、电熨斗熨衣服D、电视机加散热窗例26:给你一个稳压电源、两根电阻不同的电热丝.用来加热一壶水,使水温升高最快的连接方法是()A、将两根电阻丝串联B、将两根电阻丝并联C、只用电阻较小的电阻丝D、只用电阻较大的电阻丝例27:通过某导体的电流是0.2A,导体的电阻为10Ω,导体的发热功率为________W,若该导体两端的电压增加到原来的2倍,则导体的发热功率是原来的________ 倍。
9、考点:安全用电例28:家庭电路中的保险丝是按电路设计来选择的,但有时也会熔断,出现这种现象的原因可能是()A、一定是电路中出现短路B、一定是电路中用电器过多C、一定是电路中电流过大D、一定是电路出现断路例29:关于生活用电,下列做法可采用的是()A、保险丝应该选用电阻率小,熔点高的材料制成B、家庭电路中要用铜丝代替保险丝,这样可以防止断电C、当发现有人触电时,要尽快用手把他拉开D、为了避免有人触电,也不断电,家庭电路中不宜同时使用几个大功率的用电器例30:学校照明电路的保险盒内装有额定电流为10A的保险丝,学校里已经装了40W 的电灯泡20盏、6OW的电灯泡10盏.为了庆祝会,则最多可以再装40W的彩色电灯泡________盏。
例31:某同学在做“测定小灯泡功率”实验时,按右图所示的电路连接器材,图中a、b、c、d、e为接线柱.为了测量电压,在电路中加接电压表,但由于电压表接错了位置,发生了以下故障.请你分析原因。
当开关S断开时,电压表V有示数、电流表A示数为零,小灯泡不亮,闭合开关S后,电压表V示数为零、电流表A有示数,小灯泡亮,经过分析可以知道,电压表V接在_______接线柱上。
三、习题精选:1.家庭用的电能表是测量()A、电量B、电流C、电阻D、电能2、某日,物业工作人员来小明家收电费,小明观察电能表的情况如图1所示.然后从笔记本上查出上月的记录为1858.5kWh.(1)若按0.5元/kWh计费,小明家本月应缴电费________元;(2)计算可知让"220V40W"的灯泡正常工作5min,可使这个电表转________圈。
1(2018•安徽)一台额定功率为2000W的电热水器,水箱内装有50kg的水,要把这些水从20℃加热到60℃,热水器正常工作需要4200 s;若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,则需要完全燃烧0.2 m3的天然气[不计能量损失,已知c水=4.2×103J/(kg•0C),q天然气=4.2×107J/m3]。
2(2018•荆州)某家庭用的电热水器将体积为60L,温度为20℃的自来水加热到50℃,则水吸收的热量为_7.56×6 4.2×103J/(kg·℃)]. 若热水器的功率为2000w,用时5000s,则该热水器的效率为__75.6%__.4(2018•德阳)小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水,电热壶工作7min所消耗的电能是4.2×105J;假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收,那么可以烧开的水的质量1kg.(c水=4.2×103J/(kg•℃),当地气压为一个标准大气压。
)5(2018·安顺)答案:扩散4.2×1056(2018·黔东南)太阳能安全、卫生、环保,我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。
一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3,则满箱水的质量为100kg;太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃,水吸收的热量4.2×106J。
7(2018·昆明)电灯正常工作时会发热发光,这是电流做功使电能转化为内能和光能。
如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和 E3三者的等量关系是E1=E2+E3,功与能的关系是W= E1。
8(2018·吉林)一只标有“8V 0.4A”的小灯泡,接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应串联一个___10__Ω的电阻;该电阻通电10s所产生的热量是____16___J。
2018年九年级物理《第18章电功率》综合大题复习资料【1】一.计算题(共10小题)1.小希摁遥控器关闭电视机电源后,发现待机状态的电视机指示灯始终亮着。
于是他想:这时电视机是否还在消耗电能呢?元旦期间,小希全家外出时,他只让电视机处于待机状态,然后,拔掉其它所有用电器的电源插头,记下时间和家中电能表的读数如图16所示。
问:(1)元旦期间,小希家电视机消耗的电能是J。
(2)小希家的电视机的待机状态下消耗的电功率是多少W?2.小强家买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表。
小强装了0.5kg的水,加热5min后把水烧开,水壶自动断电。
已知大气压为1个标准大气压,电热水壶正常工作且电阻不变,水的初温为20℃,c水=4.2×103J/(kg•℃),求:(1)这壶水吸收的热量;(2)水壶消耗的电能;(3)此电热水壶的热效率。
3.某电热水器的简化电路如图所示,A为自动温度开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路,低于设定温度时,自动接通电路。
S是热水器的功率选择开关,可选择高、低两档加热功率,R1、R2都是发热电阻器。
主要的技术指标如表(c水=4.2×103J/(Kg•℃);ρ水=1.0×103kg/m3)。
求(1)把一箱水温度升高10℃时,水吸收的热量是多少?(2)当热水器在高档正常工作时,电路中的电流是多少?(3)当S拨至2时,电热管的实际功率只有1000W,实际电压是多少?4.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。
(1)灯泡的额定功率;(2)电路中最小总功率;(3)求滑动变阻器的最大阻值。
5.图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图,其中R1为加热管,R2为限流电阻,只有加热管R1放出的热量能被水吸收。
S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,下图乙是该电热水壶的铭牌。
电功电热电功率1.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.720 J,120 J B.720 J,720 JC.720 J,600 J D.600 J,120 J2. 小明的奶奶有随手关灯的好习惯。
当她关灯后,家中电路中变大的物理量是( )A.总电阻 B.总电压 C.总功率 D.总电流3. 如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1 600 imp/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁1 600次,下列选项正确的是( )A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多B.小明家上月消耗的电能为911 kW·hC.小明家干路中的电流不得超过10 AD.断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2 min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600 W4. 将标有“3 V 3 W”字样的甲灯和“6 V 6 W”字样的乙灯接入电路。
若不考虑温度对电阻的影响,则对两灯接入电路后的结果有如下判断:①两灯串联,当其中一灯消耗的功率是3 W时,两灯消耗的总功率是9 W;②两灯串联后接到电压为9 V的电源两端,两灯均能正常发光;③两灯并联,当其中一灯消耗的功率是1.5 W时,另一灯两端的电压为3 V;④两灯并联后接到电压为1.5 V的电源两端,甲、乙两灯消耗的功率之比为2∶1。
其中判断正确是( )A.①③ B.②③ C.②④ D.①④5. 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( )A.电源电压为18 V B.滑动变阻器的最大电阻为20 ΩC.电路的最大功率为12.15 W D.电路的最小功率为2.7 W6. 家庭电路中,电视机与电灯是____(填“串联”或“并联”);电灯工作时消耗的是____能;额定功率为0.5千瓦的用电器正常工作3小时,耗电____度。
电功电热电功率
1.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.720 J,120 J B.720 J,720 J
C.720 J,600 J D.600 J,120 J
2. 小明的奶奶有随手关灯的好习惯。
当她关灯后,家中电路中变大的物理量是( )
A.总电阻 B.总电压 C.总功率 D.总电流
3. 如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1 600 imp/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h 的电能,指示灯闪烁1 600次,下列选项正确的是( )
A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B.小明家上月消耗的电能为911 kW·h
C.小明家干路中的电流不得超过10 A
D.断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2 min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600 W
4. 将标有“3 V 3 W”字样的甲灯和“6 V 6 W”字样的乙灯接入电路。
若不考虑温度对电阻的影响,则对两灯接入电路后的结果有如下判断:①两灯串联,当其中一灯消耗的功率是3 W时,两灯消耗的总功率是9 W;②两灯串联后接到电压为9 V的电源两端,两灯均能正常发光;③两灯并联,当其中一灯消耗的功率是1.5 W时,另一灯两端的电压为3 V;④两灯并联后接到电压为1.5 V的电源两端,甲、乙两灯消耗的功率之比为2∶1。
其中判断正确是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
5. 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( )
A.电源电压为18 V B.滑动变阻器的最大电阻为20 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
6. 家庭电路中,电视机与电灯是____(填“串联”或“并联”);电灯工作时消耗的是____能;额定功率为0.5千瓦的用电器正常工作3小时,耗电____度。
7. 标有“220 V40 W”的灯泡甲和标有“220 V100 W”的灯泡乙,其灯丝长短相同,可发现____灯泡的灯丝较粗;若将这两个灯泡串联在220 V的电源上,则____灯泡更亮一些。
(以上两空均填“甲”或“乙”)
8. 如图1所示,铅笔芯与滑动变阻器串联在电压恒为6 V的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从A 端向B端移动,电流表和电压表示数变化情况如图2所示,由图象可知,当滑动变阻器两端电压为1 V时,滑动变阻器消耗的功率为_____W,此时,铅笔芯两端的电压是____V,铅笔芯的电阻是____Ω,在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻______(填“变大”“变小”或“不变”)。
9. 如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220 V,水箱装水最多0.3 kg,加热功率有大小两个挡位,设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法,其中电热丝R1=56 Ω,R2=44 Ω。
甲图中最大电流为____A,乙图中最大电流为_____A,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2 A,故设计师最终选择了甲电路;(计算结果保留一位小数)
(1)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率;
(2)若将水箱中0.22 kg的水从25 ℃加热到100 ℃,挂烫机至少需要加热多长时间?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]。
10. 如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝。
小厨宝利用水箱储水,加热一段时间后,拧开水龙头就会有热水流出,其相关参数如下表所示。
(1)小厨宝正常工作时的电阻是多大?(计算结果保留一位小数)
(2)要把满箱水从15 ℃加热到38 ℃,需要吸收多少热量?小厨宝正常工作时至少需要加热多长时间?[c
3J/(kg·℃)]
水=4.2×10
(3)小丽了解到有另一种速热式电热水器,额定功率为5000 W,冷水流经速热式电热水器时,很快就可流出达到预设温度的热水,小丽家的电能表允许通过的最大电流为10 A,通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器。
11. 中国有着悠久的茶文化历史,不同的茶叶冲泡方式不同,图甲所示为一煮茶器,图乙是它工作电路的
简化图。
接通电源后,当水温达到沸点时温控开关自动断开。
沸腾后,当水温降低到80 ℃时温控开关再次闭合,直到水温升到85 ℃时电路再次断开,它的铭牌如下表所示:
(1)水沸腾后,煮茶器能将水温保持在80 ℃到85 ℃之间,原因是________(填写选项前的字母)。
A.发热管的功率变小
B.发热管间歇性工作
C.温控开关闭合时,电路中的电流减小了
(2)若指示灯开始工作时的电压为55 V,与它串联的电阻是560 kΩ,通过指示灯的电流是多少毫安?(计算结果保留两位小数)
(3)煮茶器正常工作时,发热管的阻值是多少?若把质量为0.8 kg的水从21 ℃加热到96 ℃所用时间8 min,加热效率是多大?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
12. 如图所示,电子式电能表表盘上标有“3000 imp/kW·h”字样(“3000 imp/kW·h”指接在这个电能表上的电器每消耗1 kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁3000次),现将若干盏规格都为“220 V 20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min,电能表的指示灯闪烁了135次,这些节能灯消耗的电能为________J,接入的节能灯共有________盏。
13. 如图,电源电压恒为6 V,定值电阻R为6 Ω,灯泡L标有“6 V 3 W”字样,灯丝电阻不变,求:
(1)灯泡L正常发光的电阻是多少?
(2)开关S1、S2、S3分别在什么状态时,整个电路中消耗的总功率最小?最小功率是多少?
(3)开关S1、S2、S3分别在什么状态时,整个电路中消耗的总功率最大?最大功率是多少?。