2023福建版物理中考复习题--题型七　电学的计算

2023福建版物理中考题型七电学的计算题型专练题 型 讲 解 解 电 学 计 算 题，一般步骤是:先作出符合要求的电路图，标 上 已 知、待求的量，然后结合计 算 公 式 进 行 分 析 推 导。这一过程一般在草稿纸上进行,待分析清楚后，理清顺序,规范书写解题过 程。栗 注 意 各 用 电器的量的对应关系，切忌“张冠李戴”。1.(2021甘肃兰州中考)一 只标有“6 V 3 W”字 样 的 小 灯 泡L与 一 个 阻 值 为8。的 定 值 电 阻R串联,接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小 灯 泡L正 常 发 光。求:电 路 中 的 电 流/；(2)电源电压 通 电20 s,整 个 电 路 消 耗 的 电 能W。答案(1)0.5 A(2)10 V 100J解析(1)小 灯 泡L与 定 值 电 阻/?串联，电路中的电流就等于流过小灯泡的电流，此时小灯泡正常发光,电路中的电流修就=舞。5 A(2)R两端电压UR=IR=0.5 AX8 Q=4 V电源电压U=UR+UL=4 V+6 V=10 V(3)通 电20 s,整个电路消耗的电能H/=(7/r=10 Vx0.5 Ax20 s=100 J2.(2022江苏苏州中考)在如图甲所示的电路中，电 源 电 压 不 变 质 的 阻 值 为8 Q,灯 泡L的电流随电压 变 化 的 关 系 如 图 乙 所 示。闭合开关，灯 泡L两 端 的 电 压 为8 V。求:/A(1)电源电压；将图甲中的R 换成和L 一样的灯泡,10 s 内一个灯泡消耗的电能；将 图甲中R 和 L 由串联改为并联,整个电路的电功率。答案 解:由题图乙可知,UL=8 V 时,儿=0.5 A,UR=IRR=0.5 AX8 C=4 V,电源电压U=UL+UR=8V+4 V=12 Vo 将 R 换 成 L 后,L 两端的电压=|x l2 V=6 V,由题图乙可知,/i=0.45,Wi=Uiht=6Vx0.45 Axl0s=27 Jo将电阻R 与灯泡L 并联,L 两端的电压为12 V,由题图乙可知/2=0.6 A,由欧姆定律得/R=2=R1?V-O1il.5 A,总电流 l=h+lR=0.6 A+1.5 A=2.1 A.P&=UI=V2 Vx2.1 A=25.2 W。3.(2021湖南邵阳中考)如表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理,请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：额定电压 220 V加热500 W额定功率保温蓄水箱的容积 1 L220 y 金R,SI-1-1-LA(1)蓄水箱中水的质量是多少?S *=1.0 xl03 kg/m3)如果饮水机把蓄水箱中的水从75 c加热到95 C用了 210 s,求此饮水机的加热效率。c水=4.2x103 J/(kg-)铭牌上的保温功率已模糊不清，已知凡=988 Q,求饮水机的保温功率。答 案 1 k g 8 0%49W解析 根据片学可知，水 的 质 量 为 V=1.0 xl03 kg/m3xlxl0-3 m3=l kg。(2)水吸收的热量 0吸=S 2、S 3 时，灯 泡 L 被短路，电阻Ri和 滑 动 变 阻 器&并 联，电流表测干路电流内和/?2两端电压都等于电源电压，通过电阻尺的电流rU 9V 八“人I 二二=0.4 5 ARi 200电流表量程为0-0.6 A,则允许通过滑动变阻器的最大电流h=I最 大-/1=0.6 A-0.4 5 A=0.15 A 断 开 S2、S3,闭合S1时，灯 泡 L 和电阻4串联，通过灯泡L 和电阻&的电流相等，且它们两端电压之和为电源电压，即 9 V,由题图乙可得，当电流为0.3 A 时，灯泡L 两端电压为3 V,电阻R 两端电压为6 V,符合题意,电路的总功率P=UI=9 Vx0.3 A=2.7 W8.(2022湖南岳阳中考)音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置,让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色,呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。第 28 s 红灯两端的电压为100 V,求此时通过红灯的电流；请计算030s内红灯和绿灯消耗的总电能；图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压UAB,定值电阻R=2 Q,D为特殊电子元件。当UAB6 V 时,UD恒为6 V 不变。当通过R 的电流满足在2 A 时,电路启动喷水，此 时UAB至少为多少伏?该电路工作10min,其中喷水时间有多少秒？答案(1)2 A(2)6 000 J(3)10 V 200 s解析 由图甲知,28 s 时红灯功率Pi=200 W,则/得 =2 A。(2)0-20 s,前 10 s 红灯功率从0 W 均匀增长到200 W,平均功率100 W；后 10 s 从 200 W 均匀减小到0 W,平均功率100 W,则可以等效为020 s 红灯功率Pi=100 W；同理020 s 绿灯功率P2-IOO W,2025 s,两灯功率均为0 W,2530 s,两灯功率均为200 W。020 s,W=Wi+W2=Pt+Pi7i=100 Wx20 s+100 Wx20 s=4 000 Jo25-30 s,+W2=P t2+P2t2=200 Wx5 s+200 Wx5 s=2 000 Jo030 s 两灯消耗总电能 W&=W+W=4 000 J+2 000 J=6 000 J。依题意,/?与 D 串联，根据串联电路电流特点及欧姆定律,当通过/?的电流亡2 A 时，取 Im=2 A,此时 UR=lmR=2 Ax2 C=4 V,依题意当 UAB6 V 时,UD=6 V,此时 UAB=UR+UD=4 V+6 V=10 V。由图丙可知，在 03 s 内 UAB从0 V 均匀增长到15 V,在 36 s 内 UAB从15 V 均匀减小到0 V。说明在24 s 内应10 V,10 m in内 U”仑10 V 的时间是2 sx 100=200 s,因此该电路工作10 min,喷水时间有200 s。9.（2 0 2 2 山东泰安中考）如图所示,物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型,由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个挡位,由开关S 和加热电阻丝以、R2组成,U=220 V,&=242 Q；控制电路电压恒定,Ro=lO Q,RF为压敏电阻,下方固定一个轻质绝缘T 形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体A 竖直上浮，通过T 形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加1.5 N,电阻减小5 Q。浮 体 A 体 积 为 1 000 cn?,质量为50 g o科技小组对加湿器进行测试:向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体A 体 积 的|浸入水中时，电磁铁线圈中电流为200 mA,此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作;当液面上升至浮体A 体 积 的|浸入水中时,电磁铁线圈中电流为240 mA；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为300 mA。T 形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计,g 取 10 N/kg,水的密度为1.0 xl（）3 kg/n?冰的比热容为 4.2x103 j/（kg.）。当加热器处于高挡位时，加 热 1 4 0 s 所产生的热量全部被1.2 k g 的水吸收，水温升高了 2 5 C。求加热器的高挡功率和低挡功率；求浮体A体积的|浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；求水箱注水量达到最大值时，浮 体 A浸入水中的体积。答 案(1)90 0 W 2 0 0 W(2)2 N 1.5 N 8 x 1 0-4 m3解析 当 加 热 器 处 于 高 挡 位 时，水 吸 收 的 热 量 为 Q=c m A u4.2 x l()3 J/(k g )x l.2k g x 2 5 =1.2 6 x 1 ()5 j；由于加热器产生的热量全部被水吸收，所以加热器做的功W=2=1.2 6 x 1 05 J,加热器的高挡功率为P舟=上=1 2 6 x 1 0 5 1=90 0 W；当加热器处于低挡时，只 有&接 入 电 路，则低挡t 1 4 0 s功率为归=怨 誓=2 0 0 W o/?2 2 4 1 2 1 2 浮 体 A 体 积 的三浸入水中时受到的浮力为尸浮=?水。/1 =1,0 X 1 0 3 k g/m 3 X 1 0 N/k g x 1 0 0 0 x 1 0 -6 m 3 x (=2 N；浮体 A 重力为 G=mg=Q.O5 k g x l O N/k g=0.5 N；浮体 A 对压敏电阻压力为 Ft t=F；?-G=2 N-0.5 N=1.5 N o设控制电路电源电压为U,浮体A体积的工浸入水中时，浮体A对压敏电阻压力为Ft t=1.5 N,因为压敏电阻所受压力每增加1.5 N,电阻减小5 C,所 以 心 电阻减小为RF-5 Q,电磁铁线圈中的电流为200 mA,由 U=/(R)+R-5 Q)得=200 x10-3 A x(i0 Q+&-5 Q);当浮体A 体积的：浸入水中时，受到的浮力为 F4：=p 木 gL=1.0 xl()3 k g/m3x l 0 N/k gxi 000 x1 O-6 m3x|=5 No 浮体 A 对压敏电阻冷 压力为F 4 F ；/-G=5 N-0.5 N=4.5 N,压敏电阻RF电阻减小为RF-15 Q,则 U=240 xl(y3Ax(10 C+RF-15 Q);由、解得HF=55 Q,代入式“=12 V。当水箱注水量达到最大值时,电磁铁线圈中的电流为300 mA,则 U=12 V=0.3 AX(/?F+10 Q),解得,作=30 Q,电阻减小值为R 城 小=RF-RF=55 Q-30Q=25 Q,因为电阻每减小5 Q,压力增加1.5 N,当电阻减小25 Q 时，压力增加尸J=5xL 5 N=7.5 N,浮体 A 受到的浮力为 F 滓=G+F 屋=0.5 N+7.5 N=8 N,V =p水g-a I 8N-=8x1 O _4 n?,故浮体浸入水中的体积为8xl0-4 m3ol.oxio3 kg/m3xlON/kg