2019_2020学年九年级物理下册期末复习专题——热学电学及其综合计算精炼粤教沪版
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九年级物理热学与电学综合计算题(含解析)1. 要使质量为50kg的水,温度升高4∘C(若不计能量损失),“220V 2000W”的电热水器正常工作时,需要消耗电能________J,需要工作________min,这些电能可使规格为3000revs/(kW⋅ℎ)的电能表转________转。
(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),ρ水=1.0×103kg/m3)2. 为了保护环境,我们应大力提倡使用清洁能源。
现要将20kg的水从16∘C加热到50∘C,如果使用效率为85%的电热水器,需要耗电________kW⋅ℎ;如果使用热效率为80%的天然气热水器,需要消耗________m3天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C),天然气的热值为3.2×107J/m3(结果均保留到小数点后2位)。
3. 额定功率为2×103W的家用电热水器,正常工作24min消耗的电能为________kW⋅ℎ,若这些电能的70%被水完全吸收,则能使体积为6L、温度为25∘C的水在一个标准大气压下升高________∘C[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]。
4. 如图是一个家用电热水龙头。
打开龙头开关,几秒就可以流出热水,这种加热水的过程很短,俗称“过水热”。
某品牌电热水龙头的额定功率是3000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是________Ω。
某次使用该龙头加热水时,测得实际电压为235V,水的初温为21∘C,加热14s,得到0.5L、末温42∘C的热水,则加热水的功率是________W(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C))5. 电热水壶上标有“220V800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻________;在额定电压下,热水壶烧水210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将________kg的水从20∘C升高至100∘C.[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]6. 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∘C的水烧开,需要的时间是________【假设该热水壶产生的热量完全被水吸收,c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)】.7. 某型号的电热水壶,额定电压220V,额定功率1000W,该电热水壶的发热电阻为________Ω,用该电热水壶加热1kg水,水由20∘C加热到100∘C,不考虑热量损失,则它正常加热的时间为________min.(c= 4.2×103J/(kg⋅∘C))8. 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∘C加热到60∘C,热水器正常工作需要________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________m3的天然气[不计能量损失,已知c水=4.2×103J/(kg⋅C),q天然气=4.2×107J/m3].9. 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________J;假设这些电能全部转化成内能后有80%被20∘C的水吸收,那么可以烧开的水质量________kg.[(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),当地气压为一个标准大气压]10. 电热水壶是人常用的家用电器.若家庭电路中只有电热水壶工作,标有“3000r/(kW⋅ℎ)”的电能表的铝盘在10min内转了500r,则电热水壶消耗的电能为________J.如加热效率为90%,则水吸收的热量为________J.如果水吸收的这部分热量用煤气来加热,至少需要完全燃烧煤气________m3(不考虑热量损失,q煤气=4×107J/m3).11. 电热水器在工作过程中把电能转换成________能,某电热水器的铭牌如图所示,在该电热水器中装初温为25∘C,质量为60kg的水,在额定电压下工作1400s,水温升高10∘C,则水吸收的热量是________J,电热水器消耗的电能是________J.(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C))12. 某电热水壶部分参数,额定电压,额定功率模糊不清,容积1L,加热效率90%,在额定电压下,将满壶水从10∘C加热至沸腾(在1标准大气压下),用时5min,则水吸收的热量是________J,电热水壶的额定功率是________W[C水=4.2×103J/(kg⋅∘C)].13. 养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两档。
2019-2020学年九年级物理电学复习二 人教四年制版一. 本周教学内容:电学复习(二)二. 知识点分析:在初中阶段,电学的物理概念、定律及相应的计算公式是最多的。
为了突出各知识点的联系,帮助学生突破难点。
在学生对电学进行全面的知识归纳的基础上,分专题来进行复习。
(四)电路变化。
不少同学反映“变化的电路难,不知从何下手”。
这是因为分析变化的电路涉及的内容广,考虑问题深。
对电阻、电流强度、电压及电功率相互关系的分析,稍有不慎就会造成连错反应,得出错误的结论。
电路的变化,关键是分析电阻的变化。
分析电路变化的方法一般可分为四步: 1. 从变化电阻入手。
2. 由串并联电路的特点,看电阻的变化情况。
3. 由总电压(电源电压)不变,得出总电流的变化情况。
4. 根据电路特点以及题意,判断部分电路电流电压电功率的变化。
[例1] 如图1所示的电路中,滑动变阻器R 2的滑片P 向右移动。
请分析电流表和电压表的变化情况。
解:这是一个串联电路,电阻R 1和R 2串联。
电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。
滑片P 向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻为R 2’。
分析过程如下:图1(1)分析电流表的变化情况:2R ’增大, 固定不变,R 总增大,21R R R +=总’,总U 不变,减小, 电流表读数变小总总总R U I =(2)分析电压表变化的情况:总I 减小,2R 增大,不能判断()222R I U U 总=的变化。
直接分析电路中的电阻电流的变化不能得到电压相应的变化。
这时应通过分析其它部分电路的变化及电路的特点得出研究电路的变化。
这道题可从分析电阻 两端电压的变化入手:总I 减小,1R 不变, 1U 减小, 总U 不变, 2U 增大, 12U U U -=总,电压表的读数增大[例2] 如图2所示的电路中,开关S 闭合后,灯泡的亮度将会怎样变化?图2解:灯泡的亮度是由灯泡的实际电功率的大小来决定的。
但对于同一个(或同一类型)灯泡的电阻是相同的。
2019-2020学年度九年级物理考题精练 ——专题二十八:电能表计算归类【解题指导】关于电能表的计算,大致可以分为两种:1.表盘读数计算:利用初末两次电能表的读数计算消耗的电能(电功),然后再计算实际功率,公式:W=W 末-W 初。
2.转盘式电能表的计算:利用转盘式电能表在某段时间内所转过的圈数,结合电能表的参数进行消耗电能的计算,然后再计算其他,公式:W=h kW N•n。
3.电子式电能表的计算,利用电子式电能表在某段时间内指示灯闪烁的次数,结合电能表的参数计算消耗的电能,然后再计算其他,公式:W=h kW N•n。
【真题演练】类型一:表盘读数计算型1.(2019怀化,30)如图是小明家的电能表月初与月末的示数,则他家本月用电 度。
2.(2019绍兴,34)小敏家两次电能表显示如下图所示,他家这30天的用电量为________千瓦时。
绍兴某垃圾发电厂3条焚烧线每天能处理2250吨生活垃圾,日发电80万千瓦时,它最多可供________万户类似小敏家庭的日用电。
(结果保留一位小数)3.(2019齐齐哈尔,22)周末,妈妈在家用挂烫机熨烫衣物。
善于观察的小华发现,当家里只有挂烫机单独使用时,30min 后电能表示数由变成了,则这段时间挂烫机消耗的电能为 kW •h ,挂烫机的实际功率为 W 。
4.(2019无锡,19)小明让家中某用电器单独工作0.5h ,观察到家中电能表的示数由变为,则该用电器消耗的电能是kW•h,实际功率为kW。
5.(2019呼和浩特,15)一个电能表,表盘上标明720revs/(kW・h)”,它的意思是__________,呼和浩特教研室某段时间用电,电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电电费1.2元。
这段时间需要交付多少电费____?类型二:转盘圈数计算型6.(2019广东,22)如图所示,电能表的示数为kW•h,在某段时间内。
转盘转过1800圈,则此段时问内用了度电。
2019_2020学年九年级物理下册期末复习专题——电能与电功率精炼粤教沪版一、填空题1.( 攀枝花中考 )为提倡节能环保,攀枝花市引进大量新能源电动公交车。
为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的电阻。
若充电过程中充电电流为100 A,充电电压为380 V,则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为76 kW·h。
2.如图所示,R1=5 Ω,R2=10 Ω,电源电压3 V,则通电10 s电流通过R1、R2产生的热量之比为1∶2 。
3.( 齐齐哈尔中考 )周末,妈妈在家用挂烫机熨烫衣物。
善于观察的小华发现,当家里只有挂烫机单独使用时,30 min后电能表示数由变成了,则这段时间挂烫机消耗的电能为0.6 kW·h,挂烫机的实际功率为1200 W。
4.如图所示,阻值为8 Ω的定值电阻与一个“6 V 3 W”的小灯泡串联后接到10 V的电路中,则小灯泡的实际功率等于( 选填“大于”“等于”或“小于” )3 W。
5.LED灯具有节能、环保的特点,一个“220 V8.5 W”的LED灯与一个“220 V60 W”的白炽灯亮度相当。
若一个“220 V8.5 W”的LED灯每天正常工作4 h,30天消耗的电能是1.02 度,这些电能可供“220 V60 W”的白炽灯正常工作17 h。
6.如图所示,电源电压保持12 V不变,小灯泡标有“6 V 6 W”,滑动变阻器标有“20 Ω 2 A”,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到中点时,小灯泡的实际功率是 3.375 W,通电1 min小灯泡消耗的电能202.5 J( 假设小灯泡的电阻保持不变 )。
7.如图是某电熨斗的原理简图,已知R1∶R2=1∶9,则加热时的功率P1与保温时的功率P2之比为10∶1 。
二、选择题8.有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。
两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( B )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9.标有“6 V 3 W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。
期末复习专题十电学、热学及其综合计算1.在实际电路中电流表、电压表的内阻不能忽略。
某同学用伏安法测量一个未知电阻R x,他先将电压表、电流表按图a的方法连接在电源电压恒定的电路中,测得电压表、电流表的示数分别为3.0 V、3.0 mA。
接着在同一电路中,他又将同一电压表、电流表按图b的方法连接,测得电压表、电流表的示数分别为2.9 V、4.0 mA。
( 1 )求出电流表的内阻R A;( 2 )根据已知条件准确计算待测电阻R x的阻值。
解:( 1 )题图a中,电压表测量电阻R x和电流表的总电压,即电源电压,电流表测通过电阻R x 的电流,电压表的示数为3.0 V,所以电源电压U=3.0 V,即U A+U x=3.0 V题图b中,电压表测量电阻R x两端的电压,电流表测量电阻R x和电压表的总电流,电压表的示数为2.9 V,即U x=2.9 V,所以电流表分得的电压U A=U-U x=3.0 V-2.9 V=0.1 V=25 Ω而I A=4.0 mA,电流表的内阻R A=-( 2 )电源电压U=3.0 V,题图a中电流I=3.0 mA,根据I=可得,题图a中的总电阻=1000 ΩR=-即R A+R x=1000 Ω则待测电阻R x=1000 Ω-R A=1 000 Ω-25 Ω=975 Ω2.燃气式热水器由于经济实用、安装简便,现在仍然有不少居民在使用,但由于安装不当或不注意卫生间的通风,使用热水器时导致一氧化碳中毒的事件时有发生。
某校科技兴趣小组想要设计一个可以检测一氧化碳浓度的装置,电路图如图所示,电源电压恒为4.5 V,R是定值电阻,阻值为100 Ω,R0是一氧化碳气敏电阻,其阻值随所接触空气中一氧化碳浓度变化规律如表所示,报警装置( 可看成电压表)采集AB间输出的电压,报警器设定AB间电压大于或等于3 V时报警。
求:( 1 )当AB间电压刚好达到报警电压时,R两端的电压是多少?通过R0的电流为多少?( 2 )当空气中一氧化碳浓度为400 ppm时,通过计算说明报警器是否报警。
2019_2020学年九年级物理下册期末复习专题——热学电学及其综合计算精炼粤教沪版1.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中,用酒精灯给烧杯中的水加热,烧杯中盛有20 ℃、质量为100 g的水,在一个标准大气压下加热至沸腾,假如完全燃烧酒精3 g[水的比热容为4.2×103J/( kg·℃ ),酒精的热值为3.0×107 J/kg]。
求:( 1 )水吸收的热量是多少?( 2 )此过程中酒精灯烧水的热效率;( 3 )科学研究表明:1 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量。
水开始沸腾后持续观察沸腾现象,同时发现水的质量减少了5 g,求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。
解:( 1 )一个标准大气压下水的沸点为100 ℃,即需将水加热至100 ℃,水吸收的热量Q吸=cm( t-t0)=4.2×103J/( kg·℃)×0.1 kg×( 100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J ( 2 )3 g酒精完全燃烧释放的热量Q放=m酒精q=3×10-3kg×3.0×107J/kg=9×104 J酒精灯烧水的热效率η=×100%=×100%≈37.3%( 3 )1 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103 J的热量,则5 g 100 ℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量Q=5 g×2.26×103J/g=1.13×104 J2.为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如图所示,某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000 kg,所受阻力为总重力的0.01倍。
在40 s时间内匀速直线行驶400 m,共消耗天然气0.025 kg( 天然气完全燃烧,其热值为6.4×107 J/kg )。
针对此次行驶过程,求:( 1 )汽车的功率;( 2 )汽车发动机的效率。
长度:12 m 高度:3.2 m客车质量:13000 kg 核载人数:75人最大功率:180 kW 最高时速:70 km/h解:( 1 )汽车、人员以及物品的总重力G总=m总g=( 3000 kg+13000 kg )×10 N/kg=1.6×105 N汽车匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,故牵引力F=f=0.01G总=1600 N牵引力所做的功W=Fs=1600 N×400 m=6.4×105 J汽车的功率P==1.6×104 W=16 kW( 2 )完全燃烧0.025 kg天然气放出的热量Q放=mq=0.025 kg×6.4×107J/kg=1.6×106 J汽车发动机的效率η=×100%=×100%=40%3.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。
现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg,温度为20 ℃,放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5 kg、20 ℃的水中冷却。
最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103J/( kg·℃ ),c合金钢=0.42×103J/( kg·℃ )]。
求:( 1 )此刀具在火炉中吸收了多少热量?( 2 )淬火后水的温度为多少摄氏度?解:( 1 )此刀具在火炉中吸收的热量Q合吸=c合金钢m合金钢( t-t0)=0.42×103J/( kg·℃)×1 kg×( 836 ℃-20 ℃)=3.4272×105 J( 2 )将煅烧后的刀具迅速取出放入20 ℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t',则有Q水吸=Q合放即c水m水( t'-t0' )=c合金钢m合金钢( t-t' )代入数据可得,4.2×103J/( kg·℃)×5 kg×( t'-20 ℃)=0.42×103J/( kg·℃)×1 kg×( 836 ℃-t' )解得t'=36 ℃4.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30 Ω。
闭合开关S,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.3 A。
求:( 1 )电源电压U;( 2 )电路的总电阻R。
解:( 1 )电源电压U=U1=I1R1=0.2 A×30 Ω=6 V( 2 )电路中总电流I=I1+I2=0.2 A+0.3 A=0.5 A根据欧姆定律可知,电路的总电阻R==12 Ω5.如图1所示的电路中,电源电压不变。
闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由a端移动到中点时,测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图2所示。
求:( 1 )电源电压;( 2 )R的阻值;( 3 )滑动变阻器的最大阻值。
解:( 1 )由题图1可知,当滑片P在a端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0 Ω,电路为R 的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,电压表测电源电压,由题图2可知,电源电压U=12 V。
( 2 )由题图2可知,滑片P在a端时,电路中的电流I=1.5 A则R==8 Ω( 3 )由题图1可知,滑片P滑到中点时,两电阻串联,滑动变阻器连入的阻值为最大阻值的,由题图2可知,电压表测得R两端电压为4 V。
由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压U滑=U-U R=12 V-4 V=8 V由题图2可知,此时串联电路的电流为0.5 A,则R ab==16 Ω所以滑动变阻器的最大阻值R ab=32 Ω6.( 南通中考 )图示电路中,电源电压恒定,定值电阻R0=10 Ω,滑动变阻器R标有“50 Ω1.0 A”。
把滑片P移至某一位置,闭合S1,当S2分别断开和接“1”时,电流表示数分别为0.4 A和0.6 A。
( 1 )求电源电压;( 2 )求开关S2接“1”时,滑动变阻器10 s内消耗的电能;( 3 )用量程为0~3 V的电压表替换电流表,S2改接“2”,闭合S1,移动滑片P,求R0的电功率的最小值。
解:( 1 )闭合S1,断开S2,为R0的简单电路,则电源电压U=I1R0=0.4 A×10 Ω=4 V( 2 )闭合S1,S2接“1”时,R0和R是并联的,则通过滑动变阻器的电流为I2=0.6 A-0.4A=0.2 A滑动变阻器10 s内消耗的电能为W=UI2t=4 V×0.2 A×10 s=8 J( 3 )电压表替换电流表,S2接“2”时,R0和R是串联的,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电压表最大值为3 V时,电路中的电流为最小,R0两端的电压为U0=U总-3 V=4 V-3 V=1 VI min==0.1 A则R0的电功率的最小值为P min=R0=( ( A )2×10 Ω=0.1 W7.( 临沂中考 )图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。
解:( 1 )由题图可知,两开关同时闭合时,两电阻并联,只闭合S1时,为R1的简单电路;因为并联的总电阻小于其中任一分电阻,根据P=可知,只闭合S1时,电阻较大,功率较小,为低温挡,电热丝R1的阻值R1==8.8 Ω( 2 )用高温挡淋浴时,淋浴20 min共用水100 L,水的质量m=ρV=1.0×103 kg/m3×100×10-3 m3=100 kg水从初温20 ℃升高到40 ℃吸收的热量Q=c水mΔt=4.2×103J/( kg·℃)×100 kg×( 40 ℃-20 ℃)=8.4×106 J由题意可知,假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收,则消耗的电能W=Q=8.4×106 J该热水器高温挡功率P高==7000 W8.在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图所示,已知滑动变阻器R0的最大阻值为100 Ω,用于加热的电阻丝R1的阻值为55 Ω。
求闭合开关S后:( 1 )电路中的最小电流( 结果保留一位小数 );( 2 )电热丝的最大加热功率;( 3 )在最大加热功率下,用时100 s可以将1 kg常温牛奶温度升高多少[不考虑热量损失,牛奶的比热容为c=2.5×103J/( kg·℃ )]?解:( 1 )当滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路中电流最小,此时滑片P处于b端,电路的总电阻R总=R0+R1=100 Ω+55 Ω=155 Ω由欧姆定律可得,电路中的最小电流I min=≈1.4 A( 2 )当滑动变阻器接入电路阻值最小时,电热丝的加热功率最大,此时滑片P处于a端,则最大加热功率P max==880 W( 3 )在最大加热功率下,100 s内产生的热量Q=W=P max t=880 W×100 s=8.8×104 J不考虑热量损失,牛奶吸收的热量Q吸=Q=8.8×104 J由Q吸=cmΔt可得,牛奶升高的温度Δt==35.2 ℃9.( 山西中考)“创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全。
同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。
如图是加热电路原理图,电源电压为100 V,加热电阻R1与R2阻值均为100 Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。
同学们对电路进行模拟测试,开启除霜模式加热后视镜1 min,用温度传感器测得其温度升高了6 ℃。
求:( 1 )除霜模式下,电路中的电流;( 2 )除霜模式下,电路的加热效率[查资料得:后视镜玻璃质量约为0.5 kg,玻璃的比热容约为0.8×103J/( kg·℃ )]。
解:( 1 )由题图可知,只闭合开关S时,R1、R2串联;当开关S、S1都闭合时,R2被短路,只有R1工作,此时电路中电阻最小,根据P=可知,此时电路的功率最大,处于高温挡除霜模式。