中考物理复习之电计算题(含答案)
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物理计算第一讲 电计算题 - 1 - 物理大题第一讲 电计算题 一、中考母题(共1题;共10分) 1.(2017•广东)某校实验小组设计了一个智能供暖器,电路如图所示,电源两端的电压U为220V,R1和
R2是两个供热电阻丝,S1、S2是温控开关,工作过程如下:当气温低于25℃时,S1、S2都闭合;当气温等
于或高于25℃时,S2断开,此时电流表的示数为lA,电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)
, 求: (1)电阻丝R2的阻值是多少? (2)当气温低于25℃时,电路工作0.5h消耗电能是多少千瓦时?
二、计算题(共10题;共85分) 2.(2013•右江区)如图是某具有保温功能的电热水壶电路原理图,额定电压为220V,当S1和S2同时闭合
时,电热水壶处于加热状态;当S1闭合,S2断开时,电热水壶处于保温状态;电热丝R1=40Ω,R2=1170Ω,工作过程中不计温度对电热丝电阻的影响,电热水壶加热效率为90%.某次该电热水壶将
0.8kg的水从25℃加热到100℃所用时间为280s,求: (1)该电热水壶的额定保温功率是多少? (2)这过程中0.8kg的水吸收了多少热量?[水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)] (3)这过程中电热水壶的实际工作电压是多少?
3.(2012•宜宾)如图所示,是某鱼缸水温凋节器的原理图,其中R1为阻值可调的电热丝,开关S2为单刀
双掷开关.开关S1闭合.S2接b时,电路处于加热状态;当开关S1断开、S2接a时,电路处于保温状物理计算第一讲 电计算题 - 2 - 态.已知U=220V,R2=600Ω,R2不会短路.取水的比热容c=4.2×103 J/(kg•℃).试问:
(1)当电路处于加热状态时,通过电阻R2的电流为多少? (2)当电路处于保温状态时,若电路消耗的功率P=48.4W,则电热丝R1连入电路的阻值应为多少? (3)当电路处于加热状态时,要将缸中m=48.4 kg的水温度升高△t=2.0℃,现调节电热丝R1使其阻值为 =200Ω,则加热需多少时间?(假设电热全部被水吸收,且无热量散失)
4.(2011•成都)如图所示为某电热饮水机的电路原理图,饮水机有加热和保温两种工作状态,饮水机热水
箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度时,S1又闭合重新加热. 已知电源电压保持220V不变,电阻R1的阻值为1210Ω,电阻R2的阻值为121Ω.求:
(1)饮水机处于保温状态时的电功率是多少? (2)饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少? 物理计算第一讲 电计算题
- 3 - 5. (2016•齐齐哈尔)如图甲为常用的电热饮水机,其电路原理如图乙所示,该饮水机的额定电压为
220V,加热电功率为1100W,保温电功率44W,R1、R2均为电热丝 (R1、R2的电阻不随温度变化)。请
问:
①当S闭合时,饮水机处于什么(选填“加热”或“保温”)状态,此时电路中的电流是多大? ②电热丝R1的电阻是多大? ③饮水机加热工作时,将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃,需要多长时间?(假设电能全部转化为
水的内能)
6. 如图所示是小明家热水器的电路图,己知电热丝 R1位于水中,起加热作用,其阻值 R1=22Ω,R2起控
制作用,R2=198Ω. (1)只闭合S1时,处于保温状态,求保温时的电流? (2)当闭合S2时,处于加热状态,求此时的加热功率? 物理计算第一讲 电计算题
- 4 - 7. 如图是某饮水机的电路原理图,电源电压为220V,R2的电阻是4840Ω.当S1、S2 都闭合时饮水机处于
加热状态,总功率为550W;当只闭合S2时饮水机处于保温状态.试问: (1)当只闭合S2时,R2的功率为多少? (2)当S1、S2 都闭合时,饮水机电路中的总电流为多少? (3)饮水机内装有1kg初温为20℃的水,若饮水机正常加热6min,此时消耗电能的84%被水吸收,饮水机内水的温度升高到多少?
8. 如图是某实验小组设计的加热器的简化电路图。R1、R2是发热电阻,R2阻值是15Ω,电源电压是12V。
该加热器有高温和低温两个档位,低温档的电功率是6W。
试求:(1)低温档时,电路中的电流是多少? (2)R1 的电阻是多少? (3)高温档时的电功率是多少? 物理计算第一讲 电计算题
- 5 - 9. (2015•深圳)如图,是某电热水器的内部电路图,电源电压为220V,R1 , R2为定值电阻,R1=22欧,R2=198欧.其中R1为电热丝,给水加热;R2控制电路,使电路处于加热或者保温状态.求: (1)当S1闭合时为保温状态,求此时电路中的电流. (2)当S1、S2都闭合时为加热状态,求此时电路的电功率.
10.小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于
热水器水箱内部.当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝.使用时,手动闭合开关S1 , 电热水器开始工作.电热水器部分参数如表所示: 额定电压 220V 频率 50Hz 保温功率 220W 加热功率 1980W 水箱容量 50L 设定温度 40℃ (1)电热丝R1的阻值是多少? (2)加热时流过电热丝R2的电流是多少? (3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min,则电热水器的效率是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]. 物理计算第一讲 电计算题
- 6 - 11.(2015•东营)小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温
控开关,置于热水器水箱内部.当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝.使用时,手动闭合开关S1 , 电热水器开始工作.电热水器部分参数如表所示: 额定电压 220V 频率 50Hz 保温功率 220W 加热功率 1980W 水箱容量 50L 设定温度 40℃ (1) 电热丝R1的阻值是多少? (2)加热时流过电热丝R2的电流是多少? (3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min, 则电热水器的效率是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]. 物理计算第一讲 电计算题
- 7 - 答案解析部分 一、中考母题 1.【答案】(1)解:当气温等于或高于25℃时,S2断开,R1与R2串联,电流表测电路中的电流, 此时
R1的电功率为20W,由P=I2R可得,电阻丝R1的阻值:
R1= = =20Ω,
由I= 可得,电路的总电阻: R= = =220Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电阻丝R2的阻值: R2=R﹣R1=220Ω﹣20Ω=200Ω (2)解:当气温低于25℃时,S1、S2都闭合,电路为R1的简单电路, 此时电路的总功率:
P= = =2420W=2.42kW,
由P= 可得,电路工作0.5h消耗电能: W=Pt=2.42kW×0.5h=1.21kW•h 【解析】【分析】(1)当气温等于或高于25℃时,S2断开,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据P=I2R求出电阻丝R1的阻值,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出电阻丝R2的阻值;
(2)当气温低于25℃时,S1、S2都闭合,电路为R1的简单电路,根据P=UI= 求出电路的总功率,利用W=Pt求出电路工作0.5h消耗电能. 二、计算题
2.【答案】(1)当S1闭合,S2断开时,R1、R2连入电路, ∵串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之
和, ∴R=R1+R2=40Ω+1170Ω=1210Ω,
则保温功率为P保= = =40W 答:该电热水壶的额定保温功率是40W (2)水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.8kg×(100℃﹣25℃)=2.52×10﹣5J 答:这过程中0.8kg的水吸收了2.52×10﹣5J的热量 物理计算第一讲 电计算题 - 8 - (3)实际电流所做的功W= = =2.8×105J; ∴实际功率P实= = =1000W, 由图可知电热水壶处于加热状态时,只有电阻R1连入电路; 由P= 得:实际电压U实= = =200V 答:这过程中电热水壶的实际工作电压是200V 【解析】【分析】(1)当S1闭合,S2断开时,R1、R2连入电路,求出总阻值,根据P= 求出保温时电
热水壶的功率.(2)根据Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(3)由加热效率电流所做的功,根据P= 求出电热水壶的实际功率,根据P= 的变形式求实际工作电压.
3.【答案】(1)解:当电路处于加热状态时,等效电路图如下图所示: 通过电阻R2的电流I2= = ≈0.37A (2)解:当电路处于保温状态时,等效电路图如下图所示: 电路的总电阻R= = =1000Ω, R1=R﹣R2=1000Ω﹣600Ω=400Ω
(3)解:当电路处于加热状态时,等效电路图如下图所示: 水需要吸收热量: Q=c水m水△t=4.2×103J/(kg•℃)×48.4kg×2℃=406560J, 电路中的总电阻:
R总= = =150Ω,