√初中物理综合计算全集力学热学电学综合计算题压轴题含答案
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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。
专题27力学、热学和电学的综合计算、计算题1. 小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.现将水箱中装满水,通电后正常工作40min,水温从25C上升到45C,求:(1)此过程中水所吸收的热量;(2)热水器中电热丝的电阻;(3)热水器的效率.2. 混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。
汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。
右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。
求:(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少?不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升?假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为3.0 >107J/L (即焦耳/升),汽油机的效率为24%。
3. 如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子•其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维•下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数. [g=10N/kg , C水=4.2 >101 2 3J/ ( kg?C) , g=10N/kg]4.灯,路灯的额定功率为0.12kW ,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW,吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效1 储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少?2 该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少?3 如果发热体每分钟能把25g水由20C加热至100C,在这一过程中水吸收了多少热量?发热体产生多少热量4若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时。
专题八:计算中考热点概括【考点聚焦】这部分知识涉及到的考点有:1. 力学:速度、密度、重力、压强、浮力、机械功、功率、机械效率。
2. 热学:比热容、燃料热值、热机的效率3. 电学:欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律。
【呈现形式】以上考点常以计算题的形式出现,以基础知识为主,通过计算达到对知识的理解和应用,并能解决实际问题,多出现在压轴题。
中考中常见的有电、热综合题,力、电综合题和力、热综合题。
典型例题剖析【例题1】(09山东平原)微波炉是一种清洁卫生无污染,效率较高的家用电器。
某微波炉的铭牌如下表所示。
将体积为275ml 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ,取出后测得水温是40℃。
若水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)。
求:(1)微波炉加热时,电路中的电流是多少? (2)加热过程中消耗的电能是多少? (3)加热过程中,水吸收的热量是多少? 【解析】对于电器铭牌,要注意其中所隐含的知识,如电压、功率等,甚至体积有时需要间接利用。
主要是抓住题目中的已知量,合理选择公式进行计算。
计算电流可以通过欧姆定律的公式也可以通过额定功率和额定电压关系,主要是通过题意看有哪些已知量。
本题通过额定电压和额定功率利用公式P=UI 计算方便。
电热水壶消耗的电能可以利用电功的转化,计算电功可以利用公式W=Pt 。
利用电热水壶的纯电阻电路,抓住电阻是不变的物理量,功率可以利用P=U 2/R 计算。
对于水吸热后温度升高,计算热量可以利用公式Q=cm(t-t 0),其中的质量没有,可以通过质量和密度体积之间的关系间接即可。
【答案】(1)根据P=UI 得,==UPI 1100w/220V=5A (2)方法一:根据W=Pt 得,微波炉消耗的电能是:W=Pt=1100W ×60s=6.6×104J 方法二:根据W=Pt 得,微波炉消耗的电能:W=Pt=1.1×601h ≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh 都给满分) 方法三:W=UIt=220V ×5A ×60s=6.6×104J (3)根据Vm =ρ 得:==V m ρ 1.0×103kg/m 3×275×10-6m 3=0.275kg Q=cm(t-t 0)得,水吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t-t 0)=4.2×103J/(kg ·℃) ×0.275kg ×(40℃-20℃)=2.31×104J【例题2】(09山东济宁)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图1)。
一、初中物理热学问题求解方法1.某小型汽油发电机外形如图所示,其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电.该发种电机铭牌部分数据如下表所示,根据表中的数据求: 发动机(汽油机) 发电机型号 XGQF5.0型号XGQF5.0额定功率8.3kW 额定输出功率5kW 噪声73db 额定输出电压220V 连续运行时间8h 额定频率 50Hz强制水冷四冲程自动电压保护(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是多少度? (2)已知汽油的热值是q =4.6×l07J/kg ,密度是0.71×103kg/m 3,设该汽油机的效率为35%,则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大? (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少? 【答案】(1)40(2)20.9L (3)21.1% 【解析】 【分析】(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间,根据公式WP t=的变式,可求发电机能够提供的电能;(2)已知汽油的热值和效率,根据公式100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放可求消耗的汽油体积;(3)先计算出1小时产生的电能,已知产生的电能和机械能,二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。
【详解】(1)发电机能够提供的电能5kW8h40kW h40W P t==⨯=⋅=电电度故能够提供的电能是40度。
(2)根据WPt=,mVρ=,Q mq=放得,汽油机的效率100%100%P tWQ Vqηρ=⨯=⨯机有用放则油箱的最小容积:333378.310W83600s0.0209m20.9L0.7110kg/m35% 4.610J/kgP tVqρη⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯机故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率-33337100%100%5000W83600s100%20.910m0.7110kg/m 4.610J/kg21.1%WQP tVqηρ=⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=电放电则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变,R 1、R 2和R 3为三个定值电阻,已知R 1=5Ω,当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为P ′,当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为P ′′,下列判断正确的是A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 3=10Ω,P ∶P ′′=3∶2D .R 2=20Ω,P ∶P ′=2∶15【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当只闭合开关S 2时,电阻2R 、3R 串联,则23UR R =0.3A ,P =0.3U当三个开关都闭合时,电阻1R 、2R 并联,则1U R +2U R =0.3A+1.95A ,P ′=2.25U 当只断开开关S 1时,电路中只有2R ,则2UR =0.45A ,P ′′=0.45U 解三式得U =9v ,R 2=20Ω,R 3=10Ω,P ∶P ′=2∶15,P ∶P ′′=2∶3所以D 正确。
故选D 。
2.把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是( )A .在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小B .电路的总功率最大值为10.8WC .小灯泡的电功率最小值为0.75WD .滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【来源】天津市2018年中考物理模拟试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A ),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V )。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.两只电炉,其电阻值分别为1R 和2R (12R R >).将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P 和2P ,电路消耗的总功率为P ;将两只电炉并联后,仍接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P '和2P '电路消耗的总功率为P '. 则A .12P P >,12P P ''>B .1212P P P P ''+=+C .12P P P '+=D .'11P +'21P =1P 【来源】天津市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】当两电阻串联,电流一定相等;由2P I R =可知,电阻大的消耗的功率大.即12P P >,且12P P P +=;当两电阻并联时,由2U P R=可知,电阻小的消耗的功率大,即12P P ''<;因为:221212U U P P R R R +==+ 22212121212()U R R U U P P R R R R ''++=+=所以:22121212()U R R U R R R R ++< 即:1212P P P P ''++<因为21111U P R '=, 22211U P R '= 所以12212111R P P U P R ''++==而不等于1P ';综上分析,故选D 。
2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆,电流表示数的变化量为I ∆,阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆,则下列判断正确的是()A .12U U ∆>∆B .12U U ∆=∆C .1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D .21212P P I R R ∆+∆∆+=()【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知,R 1与R 0、R 2串联,电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。
一、初中物理热学问题求解方法1.在两个相同的杯子内盛有质量相等的热水和冷水,将一半热水倒入冷水杯内,冷水杯内的温度升高21℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内,冷水杯内的水温会升高()A.9℃B. 8℃C. 6℃D. 5℃【答案】C【解析】【详解】设一杯水的质量为m,热水的初温为t热,冷水的初温t冷,将一半的热水倒入容器中后共同的温度为t,因不计热损失,所以,由Q=cm△t可得:Q放=Q吸,即:c 12m△t热=cm△t冷,解得:△t热=2△t冷=2×21℃=42℃,据此可设t冷=0℃,则t=21℃,t热=21℃+42℃=63℃,若再将热水杯内剩余热水的一半再次倒入冷水杯内时,相当于同时向冷水中倒34杯热水,则:c 34m(t热-t′)=cm(t′-t冷)即34(63℃-t′)=t′-0解得:t′=27℃,所以,冷水温度将再升高:△t=t′-t=27℃-21℃=6℃。
故C符合题意。
2.用相同热源、相同的加热装置,对质量相等的甲、乙两种固态物质加热时,得到的温度随时间变化的图像。
根据图像分析,下列说法中正确的是()A.甲、乙两种物质可能是松香和萘B.甲物质在a、b两点时,温度和内能都相同C.甲、乙两种物质在熔化时乙吸收的热量比甲多D.甲、乙两种物质在固态时,甲的比热容小于乙的比热容【答案】D【解析】【分析】【详解】A.从图象可以看出,甲、乙两种物质在熔化过程中温度保持不变,所以均为晶体。
松香是非晶体,萘是晶体,所以甲、乙不可能是松香,故A错误;B.甲物质在a点开始熔化,b点熔化完成,在熔化过程中温度保持不变,但是继续吸热,所以b点的内能大于a点的内能,故B错误;C.读图可知,甲熔化持续的时间为20min−10min=10min乙熔化持续的时间为27min−17min=10min二者时间相同,说明吸收热量相同,故C错误;D.甲、乙两种物质在固态时,同样加热10min,吸收相同的热量,甲的温度高于乙的温度,根据Qcm t=∆吸,在吸收热量和质量相等时,比热容和温度成反比,所以甲的比热容小于乙的比热容,故D正确。
初中物理计算复习一.电学计算1有一个额定电压为2.4V 的小灯泡,小灯泡的电阻为8Ω,如果我们只有3V 的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻。
2.如图所示的电路中,R 2=20Ω,电路中总电阻为12Ω,电流表的示数为0.3A,请请计算(1)电阻R 1的阻值(30Ω); (2)电源电 压(6V); (3)通过R 1的电流(0.2A)3.如图“6V 3W ”的小灯泡L 与额定功率为10W 的电阻器串联,电源电压为10V ,且保持不变,闭合开关S ,电流表、电压表示数分别为0.20A 和2.4V ,不考虑电阻器和小灯泡电阻随温度的变化;求:1)电阻器R 的阻值(38Ω) 2)整个电路消耗的功率(2W )4. 如图所示,电源电压为6V , R 1=R 2=30Ω求(1)开关断开时,电路中的总电阻和R 2两端的电压;(60Ω 3V) (2)当开关闭合时,电流表的示数和R 2两端的电压.(0.2A 0)5.如图所示的电路中,R 1为滑动变阻器,R 0、R 2均为定值电阻,电源两端电压保持不变,改变滑动变阻器R 1的滑片的位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中,,根据以上信息求出R 0的阻值(2Ω)6.小明利用标有“6V 6W ”的灯泡L 1和 “6V 3W ”的灯泡L 2进行实验 1)当L 1正常发光时,通过L 1的电流为多少?(`1A )2)如图甲所示:A 、B 分别为通过L 1和L 2中的电流随两端电压变化关系的曲线。
现将两灯连入如图乙 所示电路中,使其中一个灯泡正常发光,则电路消耗的总功率为多少?(4W )7.使用电烙铁焊接元件,有时为了省电和避免烙铁头太热而不易沾锡,通过控制开关使电路具有以下特点:在暂不焊接时,电烙铁处于保温状态,需要焊接时,能很快达到温度.已知电源电压为220V ,电烙铁内部电路图如图所示,开关S 接a 时 ,电烙铁的电功率P 1为100W,开关S 接b 时,电烙铁的电功率为P 2,问:(1)电烙铁处于保温状态时,开关接在哪点?(b 点) (2)若P 1=4P 2,电阻丝R 1、R 2的电阻各是多少?(484Ω 1452Ω)8.小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图,她认为只闭合开关S 1时,电吹风吹 冷风,当S 1和S 2同时闭合时,电吹风吹热风,小芬看了她的电路图觉得有问题:如果只闭合S 2,会出现电热丝R 工作时而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热 造成损坏,小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R 工作时,电动机就一 定在工作,从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏.请分析回答下列问题: (1)你认为小芬应该把开关 移到干路上,才能符合安全要求(S 1 ) (2)根据电吹风铭牌上提供的有关数据,计算当电吹风正常工作并且吹热风时,一分钟消耗多少电能?电热丝R 的电功率为多大?通过电热丝R 的电流为多大?(27600J 440W 2A)9.某学校运动场离学校电控室有一段距离,运动场内安装了一盏规格为“220V 1KW ”的碘钨灯,已知电控室的电压恒定为220V 电控室到碘钨灯之间的距离为100m ,所用电线为某个品牌的铜芯橡皮绝缘线。
一、初中物理热学问题求解方法1.某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65%以上,具有节能、高效的特点。
在一次综合实践活动中,“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性,于是他们找来一台全新的电磁炉,包装盒中产品参数数据如下表所示:(1)若电磁炉正常工作20min ,刚好将锅内5kg 、20℃的水,加热到80℃,求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水=4.2×103J/(kg·℃)];(2)小明家装有如图乙所示的电能表,某个时间段,仅有此电磁炉工作,在3min 内电能表表盘转了210圈,求此时电磁炉的实际功率。
【答案】(1)70%;(2)1400W 【解析】 【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间,利用WPt =计算消耗的电能;水吸热为有用的能量,电流消耗的电能为总的能量,据此求电磁炉的效率。
(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表,在3min 内电能表表盘要转了210圈,利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能;利用WP t=求电磁炉的实际功率。
【详解】 (1)水吸收的热量360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃电磁炉正常工作20min ,消耗的电能61500W 2060s 1.810J W Pt ==⨯⨯=⨯则此电磁炉烧水时的效率661.2610J 100%100%70%1.810JQ W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 (2)3min 内电路中消耗的电能210r0.07kW h 3000r/(kW h)W '==⋅⋅电磁炉的实际功率0.07kW h1.4kW1400W3h60WPt'⋅===='实答:(1)此电磁炉烧水时的效率是70%;(2)此时电磁炉的功率为1400W。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变。
R 1、R 2 和R 3 为三个定值电阻,已知R 1=5Ω。
当只闭合开关S 2 时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为'P 。
当只断开开关S 1 时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为''P 。
下列判断正确的是( )A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 2=20Ω,P ∶'P =2∶15D .R 3=10Ω,P ∶''P =3∶2【来源】湖北武汉洪山区2019-2020学年九年级4月月考物理试题(质量监测) 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当只闭合开关S 2时,等效电路图如图1所示; 当三个开关都闭合时,等效电路图如图2所示; 当只断开开关S 1时,等效电路图如图3所示;由图1可得230.3A UI R R ==+…①0.3P UI U ==…②由图2和题意可得1221.95A+0.3A=2.25A5ΩU UU UIR R R'=+=+=…③2.25P UI U'='=…④由图3可得20.45AUIR"==…⑤0.45P UI U"="=…⑥由②④⑥式可得:0.3:2.252:15P P U U'==:0.3:0.452:3P P U U"==由①③⑤式可得:U=9V,R2=20Ω,R3=10Ω。
故A、B、D不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.如图所示,电源电压保持不变,L1上标有“1.2V ?W”,L2上标有“9V ?W”。
闭合开关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V, L1此时的实际功率是额定功率14;当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.在如图的电路中,电源电压保持不变,R 0为定值电阻,滑动变阻器R 的最大阻值为R M ,移动滑动变阻器的滑片P 从A 端到B 端,滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图,图线中a 、b 两点对应的电功率均为P 1,且c 点对应的是滑动变阻器的最大电功率P 2,且12:3:4P P =,则图线中b 点对应的电路状态中,滑动变阻器接入电路中的电阻大小( )A .2R B .3R C .2R 0 D .3R 0【来源】2020年江苏省苏州市昆山市中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知,R 0、R 串联在电路中,当滑片在c 点时,变阻器消耗的最大功率为P 2,此时变阻器将接入电路的阻值为R ,则有()()()2222222200000044U U R U R U P R R R R R R R R R R R R R⎛⎫==== ⎪++++-⎝⎭+ 由上面等式可知,当R=R 0时,变阻器消耗的电功率最大,即2204U P R =因为12:3:4P P =,则有2220120200003333444163U R UU P P R R R R R ⎛⎫==⨯== ⎪+⎝⎭ 即当R=3R 0时,满足关系式12:3:4P P =,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
2.如图甲所示,闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。
下列说法中正确的是( )A .电源电压为9VB .滑动变阻器的最大阻值为14ΩC .小灯泡的额定功率为6WD .电路总功率的变化范围是6W~12W【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题【答案】BCD 【解析】 【分析】由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI =求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图像读出V 1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R 两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P UI =求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。
2023年中考物理压轴题:力、热、电综合计算题目:某物理实验室利用不同材料制作了三种杆状物体A、B、C,并将它们分别暴露在相同外界温度下。
已知A杆的材料导热系数为5 W/(m·K),长度为2 m,截面积为0.01m^2;B杆的材料导热系数为10 W/(m·K),长度为3 m,截面积为0.02 m^2;C杆的材料导热系数为15 W/(m·K),长度为4 m,截面积为0.03 m^2。
1. 如果A杆的一端与温度为100 °C的热源接触,另一端与温度为20 °C的冷源接触,求A杆两端的温度差。
2. 如果B杆同样被一个端点与温度为100 °C的热源接触、另一个端点与温度为20 °C 的冷源接触,求B杆两端的温度差。
3. 当C杆受到电压为10 V的电源驱动后,在长度为2 m的部分电流为5 A,在长度为1 m的部分电流为3 A。
已知杆的电阻率为0.02 Ω·m,求C杆两端的电压差。
解答:1. 根据导热的基本公式,可以得到A杆的导热方程:Q = k·A·(ΔT/Δx)·Δt其中,Q为热量,k为导热系数,A为截面积,ΔT为温差,Δx为长度,Δt为时间。
将已知数据代入公式中,可得:Q = 5·(0.01)·(ΔT/2)·Δt即:ΔT = (Q·2)/(0.01·5·Δt)若温度差为ΔT1,代入已知数据,可得:ΔT1 = (100 - 20) °C = 80 °C = 80 K代入公式中,可得:ΔT1 = (Q1·2)/(0.01·5·Δt) 即:80 = (Q1·2)/(0.01·5·Δt)解得:Q1 = 0.01·5·80·Δt = 40 Δt所以,A杆两端的温度差为40 Δt。
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。
2024年中考物理压轴题训练——电功率的综合计算1.如图所示,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的示数为I1=1A,电流表A的示数为I=1.5A,求:(1)R1两端的电压U1,R2的阻值。
(2)两电阻的功率之比。
2.在家庭电路中,标有“220V660W”字样的用电器正常工作.求:(1)通过该用电器的电流I.(2)通电300秒,电流对该用电器做的功W.3.中医是祖国医学文化的宝贵遗产,在抗击新冠肺炎疫情期间,中医为诊疗发挥了积极作用,成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。
图甲为小明同学家的电中药壶,图乙为该电中药壶的简化电路,R1和R2均为电热丝,R1的阻值为55Ω。
S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”、“中温”和“低温”三挡的转换,当S1闭合、S2连接触点A时,电中药壶处于高温挡,此时总功率为1100W。
图丙是一次煮药过程中功率随时间变化的图像。
求:(1)电中药壶处于高温挡工作时,电路中的总电流;(2)R2的阻值;(3)电中药壶在一次煮药过程中,低温挡工作时消耗的电能。
4.如图所示,在R1=20Ω,R2=10Ω,闭合开关后,电流表的示数是0.3A.求(1)R1两端的电压;(2)电阻R2的消耗的功率.5.如图甲所示是小明家中的某品牌智能电热暖足宝,暖足宝的电路原理图如图乙所示。
电阻1R 、2R 均为加热电阻,S 2为单刀双掷开关,可在接线柱a 、b 之间进行切换,该电热暖足宝可以通过开关的断开与闭合实现高温、中温、低温三个加热挡位的变化,已知低温挡功率122W P =,中温挡功率244W P =,求:(1)定值电阻1R 和2R 的阻值;(2)高温挡时电路的功率3P ;(3)若暖足宝里装有1kg 的水,用中温挡加热多长时间可以使水温升高5℃。
(不计热损失,结果保留整数)补充设问(4)若暖足宝里装有1kg 的水,用高温挡加热5min 使得使水温升高5℃,则高温挡加热时的效率是多少。
一、初中物理热学问题求解方法1.某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65%以上,具有节能、高效的特点。
在一次综合实践活动中,“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性,于是他们找来一台全新的电磁炉,包装盒中产品参数数据如下表所示:(1)若电磁炉正常工作20min ,刚好将锅内5kg 、20℃的水,加热到80℃,求此电磁炉烧水时的效率[已知c 水=4.2×103J/(kg·℃)];(2)小明家装有如图乙所示的电能表,某个时间段,仅有此电磁炉工作,在3min 内电能表表盘转了210圈,求此时电磁炉的实际功率。
【答案】(1)70%;(2)1400W 【解析】 【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化,利用吸热公式求水吸收的热量;已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间,利用WPt =计算消耗的电能;水吸热为有用的能量,电流消耗的电能为总的能量,据此求电磁炉的效率。
(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表,在3min 内电能表表盘要转了210圈,利用电能表的参数“3000r/(kW ·h)”求电磁炉工作3min 消耗的电能;利用WP t=求电磁炉的实际功率。
【详解】 (1)水吸收的热量360(4.210J/kg 5kg 80201J ((.2)10))6Q cm t t =-=⨯⋅⨯⨯-=⨯吸℃℃℃电磁炉正常工作20min ,消耗的电能61500W 2060s 1.810J W Pt ==⨯⨯=⨯则此电磁炉烧水时的效率661.2610J 100%100%70%1.810JQ W η⨯=⨯=⨯=⨯吸 (2)3min 内电路中消耗的电能210r0.07kW h 3000r/(kW h)W '==⋅⋅电磁炉的实际功率0.07kW h1.4kW 1400W3h 60W P t '⋅===='实 答:(1)此电磁炉烧水时的效率是70%;(2)此时电磁炉的功率为1400W 。
2023年初中物理中考专题复习:力学综合压轴题一、单选题1、下列所估测的数据中最接近实际的是()A.你在体育课用的实心球重力约为2NB.一名中学生双脚站立对水平地面的压强约为500PaC.你所在教室的大气压强约为50.9810PaD.一个鸡蛋在盐水中漂浮时受到的浮力约为10N2、2022年8月4日12时起至7日12时,解放军围着台湾岛,在6处海空域,进行重要的军事演训行动,并组织实弹射击,辽宁舰参加军演,下列说法正确的是()A.停在静止辽宁舰上的舰载机受力平衡B.相对辽宁舰,起飞的舰载机是静止的C.舰载机起飞时,空气浮力大于重力D.舰载机起飞后,辽宁舰所受浮力增大3、下列设备不属于连通器的是()A.茶壶B.锅炉水位计C.测液体压强时的压强计U形管D.下水道存水管4、甲、乙、丙三个容器内分别盛有体积相同但是质量不同的液体,将同一个小球分别放入三个容器中。
小球静止后的状态如图所示。
则小球()A.在甲容器中所受浮力最小B.在乙容器中所受浮力最小C.在丙容器中所受浮力最小D.三种情况下所受浮力相等5、取一只空牙膏袋,第一次将它挤瘪,第二次将它撑开,两次都拧紧盖后,先后放入同一杯水中。
如图所示,甲图牙膏袋在水中沉底,乙图牙膏袋在水中漂浮。
(不计牙膏袋内空气质量,不计牙膏袋拿出时带出的水)则下列说法正确的是()A.两次牙膏袋的质量大小关系是m m <甲乙B.两次排开水的体积大小关系是V V >甲乙C.两次所受的浮力大小关系是F F <甲乙D.两次杯底受到水的压强大小关系是p p >甲乙6、质量相等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时如图所示,下列说法正确的是()A.甲受到的浮力小于乙受到的浮力B.甲的密度小于乙的密度C.甲下表面受到水的压强等于乙下表面受到水的压强D.甲排开水的重力等于乙排开水的重力7、一个边长为10cm 的正方体物块漂浮在水面,浸入水中的深度为8cm ,物块不吸水。
初中物理中考压轴题训练一力学综合题1.如图所示,一个质量为60 kg,底面积为0.1m2的物体,通过滑轮组在25N拉力作用下做匀速直线运动,已知物体受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍求:(1)在图上作出物体对水平地面的压力的示意图(2)物体所受的重力是多少?(3)物体静止时对水平地面的压强是多少?(4)该滑轮组的机械效率是多少?2.底面积为0.4m2的大木箱原放在水平地面上,现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端,整个过程用时10s,已知木箱重400N,人重600N,人对木箱的推力为75N,斜面长为4m,斜面高为0.5m,求:(1)木箱对水平地面的压力(2)木箱沿斜面向上的速度(3)人对木箱做的有用功(4)这种情况下的机械效率3.某公寓楼高40m,完成此建筑需要浇注钢筋混凝土10 4m3,还需要其它建筑材料3.5×104t,(已知混凝土的密度为2.5×103kg/m3)(1)要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需要给水施加多大的压强?(2)若每天把120m3的水从地面送到楼顶,每天至少对水做多少功?(3)测量表明,该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106pa,若房基与地面的接触面积为1×103m2,则此大楼另外添加的装饰材料,各种设备等物质及进出大楼的人员总质量不得超过多少?4.有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的圆柱形烧杯过程中(如图所示),观察弹簧测力计的示数变化如下表所示试根据表中所给条件求:(1)当圆柱体浸入深度为0.3m 时其底部所受的压强(2)圆柱体的质量(3)圆柱体的密度5.某种型号运输车的部分参数如下表,求:(1)若该车车厢内装有12m 3的沙子,请你通过计算回答,汽车是否超载?此时汽车对水平路面的压强多大?(ρ沙=2.5×1.03kg/m 3) (2)已知沙场到建筑工地的距离为180km ,当该车满载时,以140kw 的功率正常行驶,能否在2h 内从沙场到建筑工地?(车受到的阻力为车重的0.02倍)电学综合题6.某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1w 的小灯泡进行了如下研测力计示数F (N )3 2.85 2.70 2.55 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 自重15t 载重20t 汽车轮个数10 每个轮胎与地面的接触面积 0.05m 2究,按如甲连接电路后,闭合开关S,测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙。
专题27:力学、热学和电学综合计算—、计算题1. (2014 •安顺)小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.型号F ED- H50 额定电压220V最大水量50L 额定功率2000W现将水箱中装满水,通电后正常工作40m i n,水温从25C上升到45C,求:(1)此过程中水所吸收的热量;(2)热水器中电热丝的电阻;(3)热水器的效率.【答案】(1)热水器水箱中水所吸收的热量为 4.2 X 106J ; ( 2)热水器中电热丝的电阻为24.2 Q;(3)热水器的效率为87.5%.【解析】■;试题分析.⑴ 水吸收的执蜀Q --c --m=4.2«ltfJ (kg-D x50fc^K (45t - 25^) -4(J由尸=—可知,电热丝的学科网电阻]—)=24 2^R P2000 莊Q)热水器消耗的电能;W=Pr=2000WMOi<60^4.Sxl热水器的藏率;ri=乞其100% ^42yl°'J xlOO%=S7.5n0.W 4.8xlO*J考点:电功与电热的综合计算2. (2014 •茂名) 混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。
汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。
右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。
求: ( 1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?( 2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少?不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
( 3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升?假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为3.0 X 107J/L (即焦耳/升),汽油机的效率为24%【答案】 ( 1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h.( 2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是220km.(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升.考点: 功和功率的计算、热值计算3. (2014 •本溪)如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子.其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维.下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.[g=10N/kg ,3c 水=4.2 X 10 J/ (kg?C),g=10N/kg]发热功率880W额定电压220V储水箱注满水量2kg挂烫机净重4kg轮子与地面接触的总面积12cm2( 1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少?( 2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少?(3)如果发热体每分钟能把25g水由20C加热至100C,在这一过程中水吸收了多少热量?发热体产生多少热量【答案】(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5X104P a;(3)水吸收的热量为8400J;发热体产生的热量为52800J.【解析】试题分析:(1 )储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力:F=G总=口总g= (2kg+4kg) x 10N/kg=60N则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的学科网压强:P F6°N2 =5x 104P a; S 12 10 4m1 2(2)由P=UI可得,挂烫机正常工作时通过发热体的电流:I - 880W 4A ;U 220V(3)水吸收的热量:Q吸=cm( t - t°) =4.2 x 103J/ (kg?C)x 0.025kg x( 100C- 20C) =8400J;发热体产生的热量:Q=W Pt=880WC 60s=52800J.考点:压强的大小及其计算;电功与热量的综合计算.4. (2014 •镇江)如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯,路灯的额定功率为0.12kW,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效率为4%光电池将光能转化为电能的效率为n光.1 无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是多少kW?h光电池将光能转化为电能的功率n光为多大?2 在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为多大?【答案】(1)无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是1.2kW?h;光电池将光能转化为电能的功率为20% (2)在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为10m/s.【解析】试题分析:(1)路灯工作t i=10h消耗的电能:W电i=P灯t i=0.12kWX 10h=1.2kW?h光照t2=6h.光电池接收的太阳能:W i=P光X t2=1kW< 6h=6kW?h光电池将光能转化为电能的效率:W电1 n电=_W光11.2kW?h X 100%=20% 6kW?h(2)路灯工作t3=7h消耗的电能:W电2=P灯t3=0.12kW X 7h=0.84kW?h光照t4=3h,光电池接收的太阳能:W 2=P光X t4=1kW X 3h=3kW?h根据公式n电=W电可知光电池产生的电能:W光W电2= W光2n 电=3kW?X 20%=0.6kW?h风力发电机产生的电能:W风电=3电2 - Wt电=0.84kW?h— 0.6kW?h=0.24kW?h根据公式n风八「,可知W风电0.24kW ?h消耗的风能:W风二6kW?h 风4%风的功率为:P W 6kW?h 2kW,根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为t4 3h10m/s.考点:能源与可持续发展5. (2014 •湖州)如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。
该灯的铭牌上标有“ 6V 0.3W”字样,阅读说明书后可知, 该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
(1)________________________________ 白天此灯把光能最终转化为能储存在电池中。
(2)若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时。
那么此灯是否符合要求?(3)该灯正常工作时的电流是多少安培?(4)若每盏灯的质量为0.2千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米3 ?【答案】(1)化学;(2)符合要求;(3) 0.05A; (4) 2X 10 —击。
【解析】试题分析:(1)由题意知:白天太阳能发电板先将太阳能转化为电能,后给电池充电过程中,又将电能转化为化学能储存在电池内。
(2)由题意可知:该灯正常工作时的功率为P=0.3W,工作时间t=6h=10800s,贝V消耗的电能W Pt=0.3W X 10800s=3240J,小于8640J,此灯符合要求。
(3 )该灯正常工作时的功率P=0.3W,电压U=6V,则正常工作时的电流为:I 二R U=0.3W/6V=0.05A。
(4)每盏灯的质量为m=0.2kg, g=10N/kg,漂浮时受到的浮力F浮=G=mg=0.2kg< 10N/kg=2N,而水的密度p水=1.0 x 103kg/m3,则漂浮时浸在水中的体积F浮2N 4 3V排 3 3 2 10 m o排水g 1.0 103kg/m310N/kg考点:能量转化,电能、电功率的相关计算,浮力的相关计算6. (2014 •厦门)如图是小林家里电热水器的工作原理图,两根加热管电阻相同.电热水器功率有高、中、低三档.当S断幵,S2接b时,其功率为低档,大小为1000W(1)请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦. (不必写出推导过程)(2)小林选用某功率档加热水箱里的50L水,水温升高40C 用了40ni n,求此过程电热水器的功率.【水的比热容c=4.2 x 103J/ (kg?C)】【答案】(1)电热水器的高、中档功率分别是4000W 2000W (2)此过程电热水器的功率为3500W【解析】试题分析:(1)当S断幵,S2接b时,两个电阻丝串联接入电路,功率最小,是低挡。
S2路的电阻成反比。
低档电路中的总电阻为2R,中档电路中的总电阻为R高温档电路中的接b, S闭合,将一个电阻丝单独接入电路,电功率稍大,是中档。
当S2接a, S1闭合,两个电阻丝并联接入电路,电功率最大,是高温档。
由P —可知,电压一定,电功率与电R总电阻为R2,所以电热器的高档功率是4000W中档功率是2000V。
(2)水箱中水的质量m V 1kg/L 50L 50kg ,水吸收的热量Q吸cm t 3 64.2 10 J/(kg ?C ) 50kg 40C 8.4 10 J,电热水器的功率P Q吸68.4 10 J 3.5 103W 0t40 60s考点:电功率比热容7. (2014 •日照)明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示.该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧幵.明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰,其它铭牌标记均清晰(如表所示) ;烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制幵关,小电动机幵始额定电压下用5s时间将水从桶中提升了0.8m加至电热水壶满刻度处自动停止加水,此时显示水温为20C,电热水壶加满水后幵始在额定电压下烧水至水温为100 °c时自动断幵电路停止工作. 明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW?h的电能表在30s内转盘转了50转.(g=10N/kg,p 水=1.0 x 103kg/m3,c 水=4.2 x 103J/ (kg?C)).求:(1)小电动机提升水的工作效率;(2)电热水壶的额定加热功率;(3)如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%试计算在用电高峰时烧幵该壶水所需的时间.【答案】(1) 64% (2) 2000W ( 3) 460.9s【解析】路的电阻成反比。
低档电路中的总电阻为2R,中档电路中的总电阻为 R 高温档电路中的试题分析:(1)由 p =m/V 可得,水的质量: m=p V=1x 10 3kg/m 3x 2x 10「3m=2kg ; 则水的重力:G=mg=2kgx 10N/kg=20N 有用功:W 有=Gh=20NX 0.8m=16J;电动机消耗的电能 W=机t =5W 5s=25J ; 电动机工作效率 n 机x 100%=16J x 100%=64%W 总25J(2)根据电能表上标的参数“ 3000 r /kW?h”的含义可知,当电能表上转盘转 50转时,用电器消耗的电能 W=50x ikW?h=! kW?h=X 104J .3000 604所以热水壶的学科网额定加热功率 P 加二W£ =6 10 J=2000W30s(3) 把 2L 水从 20C 加热到 100C 吸收的热量:Q 吸 =cm ^t =4.2 x 10 J/ (kg?C) x 2kg x (100C -20C) =6.72 x 10 6J ;•••热水壶的额定加热功率 P 加=2000V V .•.由 宀厂得:加热电阻为:F =—=(220V^ =24.2 Q,RP 2000W当实际电压是额定电压的 90%其实际功率为P 实=匸实= (220V 90%^=1620WR24.2由题意可知:Q 吸=P 实t 'n‘,4则加热时间 t '二虫=6.72 10 J =460.9s .P 实'1620W9000考点:电功与热量的综合计算8. (2014 •丹东)小明买了一辆电动自行车,该车电动机的工作电压为32V,电能转化为机械能的效率为75%,车轮与地面接触的总面积为 40cmL 小明骑电动自行车在水平公路上 以6m/s的速度匀速直线行驶了10m i n,牵引力为20N,人和车的总质量为100kg,在此过程中:(1)电动自行车对水平地面的压强是多少?(2)电动自行车通过的路程是多少?牵引力做功为多少?(3)电动自行车匀速行驶时,电动机的工作电流为多少?【答案】(1) 2.5 x 105P a; ( 2) 3.6 x 103m; 7.2 x 104J; ( 3) 5A【解析】试题分析:(1 )电动车对水平面的压力等于电动车的重力即F G mg 100kg 10N/kg 1000N(2)匀速行驶s vt 6m/s 600s 3.6 103mW 7.2 104J cc “4 ,(3)W电9.6 104J0.75考点:压强计算;功的计算,速度的公式应用;电学综合计算9. (2014 •无锡)有一混合动力汽车,由汽车发动机(汽油机)和电动机为驱动系统提供动力,汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机的最大功率是69kW以最大功率工作时曲轴转速为5000r/m i n.活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8L,压缩比为10:1,动力蓄电池额定电压为200V, 容量(蓄电池放电电流和放电时间乘积)为150A?h,已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能?(2)a.当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时,动力完全由汽油发动机提供,若汽车汽油发动机的输出功率为54kW则此时汽车所受的阻力是多大?b.当驾驶员看到前方限速标志时,立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电,汽车速度由108km/h减小到72km/h,若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%则动力蓄电池获得的电能为多少焦?(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2 X 10「5kg,此时这台汽油发动机的效率是多少?(q汽油=4.6 X1 07J/kg )【答案】(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存 1.08 X 108J的电能;(2)a:此时汽车所受的阻力是 1.8 X 103N; b:动力蓄电池获得的电能为1.5 X 105J ;(3)此时这台汽油发动机的效率是25%【解析】试题分析:(1)蓄电池最多可储存的电能W Ult 200V 150A h 200V 150A 3600s 1.08 108J。