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类型二 电学计算中考解读：电学综合题一般以压轴题的形式出现在中考试卷中，通常以家用电器或现代科技新产品为背景，附带有铭牌、电路图或图像（表格），考查串、并联电路电流、电压、电阻规律，欧姆定律，电功，电功率，电热等知识。解答此类题目首先要熟悉电学基础知识，熟练掌握基本公式及其变形公式，其次要善于从题目中提取有用信息，建立生活和物理相关内容的联系。注重顺推法和逆推法等解题方法的使用。满分攻略1.串、并联电路中电流、电压、电阻的规律电路类型 规律串联电路并联电路电流规律I=I1=I2I=I1+I2电压规律U=U1+U2U=U1=U2电阻规律R=R1+R2比值规律2.欧姆定律、电功、电功率、电热公式欧姆定律：I= 电功率计算公式：P= =UI=I2R= 电功计算公式：W=Pt=UIt=I2Rt=t电热公式：Q=I2Rt(焦耳定律)命题点1铭牌问题电器设备的铭牌显示的是电器设备工作状态、工作环境和工作过程，给使用者提供了较为全面的信息。电器设备的铭牌上主要标注的内容有：电器设备的额定值(电压、功率、电流等)，工作环境，工作过程和使用注意事项。从铭牌给出的数据可以很好地了解此电器设备在工作过程中有关物理量或可以从铭牌中求出所需要的物理量，这就是题干的主要内容。解答时一定要把铭牌给出的数据看清，弄懂。1.(2018铁一中模拟)如图所示是一款新上市的全自动馒头机，它安装有扭力电机和面装置，可以模拟人手揉面。这款馒头机只需一键操控，即可完成混合食材、揉面、成型、发酵、升温、蒸制、焖烧的手工馒头制作全过程，两个小时就能做出安全、放心、松软的“手工馒头”。根据下表所示相关数据，请你完成下列问题：额定电压加热功率电机功率220 V880 W110 W (1)馒头机加热馒头时，是利用了电流的 效应工作的。(2)馒头机正常加热时，通过加热电阻的电流是多大？通电2 min加热电阻产生的热量是多少？(3)正常工作时，馒头机混合食材、揉面、成型时电机工作30 min，发酵、升温、蒸制、焖烧时加热电阻工作1.5 h，请问正常状态下蒸一次馒头，该馒头机总共消耗的电能是多少千瓦时？（4）若在用电高峰期用该馒头机蒸馒头，实际电压只有200 V，计算此时馒头机的实际加热功率（结果保留整数）。2.(2017莲湖区模拟)养生壶是一种用于养生保健的可以烹饪的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型材料，通过高温把这种材料的电子浆料（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。小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示。型号HX-201504额定电压220 V频率50 Hz额定功率1 210 W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），则：（1）电能表上的“50 Hz”表示的是。（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是多少？（3）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？（4）壶中水的质量是多少？（5）养生壶工作时两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）3.如图甲所示为新一代节能光波炉，其加热的能源利用率高达90%，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2.5103 J/(kg),牛奶=1.0103 kg/m3(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？命题点2 多挡位电器问题多挡位电器有关计算主要体现在转换挡位时，接入电路中的元件发生了变化，工作状态也相应发生变化；要注意：功率、电能、电热等相关物理量都应与新挡位电路相对应。抓住这些要点，有关多挡位电器问题的计算一般都能很好地得到解答。4.(2018西安模拟)图甲是一款多功能洗衣机，图乙是其简化电路图，S0为电源开关，此款洗衣机额定电压220 V，它有三个挡位，当开关S置于1时(电路接入R1和R2)为加热状态，消耗功率为1 221 W；当开关S置于2时(电路接入R2和电动机M)为保温洗涤状态；当开关S置于3时(接入电动机M)为脱水状态。已知电阻R1的阻值为44 ，电动机M的额定功率为200 W，水的比热容c水=4.2103 J/(kg)。 (1)洗衣机应使用图丙中 (填“上”或“下”)面的插座，目的是使洗衣机的 与大地相连，防止因漏电而造成触电事故。(2)求电阻R2的阻值。(3)洗衣机在保温洗涤状态下正常工作时，求此时通过电路的总电流。(保留两位小数)(4)在洗衣机内加入质量为20 kg、初温为20 的水，求加热到50 时水吸收的热量。5.(2017西安爱知中学模拟)图甲是某一教室的电热饮水机，通过机内温控开关S进行自动控制，实现加热和保温两种功能，电路原理图如图乙所示。电源电压恒为额定电压220 V,R2的阻值为1 012 ，当开关S接a时电路中的电流为2.5 A。(1)有时水桶内壁会有小水滴，它们是因 (填物态变化的名称)形成的。(2)开关S接b，正常工作时，电路中电流是多少？(3)正常工作时，该饮水机在保温状态下的功率是多少？(4)在加热状态下，将水箱中300 mL的水从20 加热到100 ，饮水机至少需要加热多长时间？（小数点后保留两位） 6.(2018碑林区模拟)如图甲所示，是一种家用足浴器，图乙和下表是它的原理图及参数，K为自动温控开关，当水的温度达到设定温度时自动断开，低于设定温度时，自动闭合，红、黄灯为足浴器的状况指示灯。请你通过分析进行下面的回答。 名称XX牌足浴器型号ADA-23额定电压220 V容量2.5 kg加热功率500 W保温功率40 W (1)黄灯亮时，足浴器处于 （填“保温”或“加热”）状态。(2)足浴器内底部有很多凸起的点，对人的足底有按摩作用，试用物理知识分析其道理。(3)保温元件R的电阻有多大？（指示灯消耗的功率可以忽略不计，保温功率是指整个电路消耗的功率）(4)足浴器正常工作时，将水从20 加热到40 需要多长时间？不计热损失，c水4.2103 J/(kg)命题点3 电路图结合坐标问题7.(2018宝鸡模拟)有一种PTC半导体元件，发热效率很高，且具有自动保温功能，其电阻RT随温度t的变化曲线如图甲所示。某新型智能电蒸锅的发热体就是采用这种材料制成的，图乙是它的简化工作电路图，电源电压为220 V，R0是调控电阻(阻值可调但不受温度的影响)，RT是PTC电阻。则：(1)当RT的温度从40 升高到120 时，RT的电阻变化是 (填“先减小后增大”或“先增大后减小”)。(2)当温度达到100 时，RT的阻值是 ，此时电蒸锅的总功率为880 W，则调控电阻R0的阻值是 。(3)当R0的阻值调节为10 ，RT的温度达到120 时，电蒸锅的总功率为多少？8.(2018陕西模拟)某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”(用电灯取暖的用电器)设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20 的纯电阻R0，“浴霸”共安装有两盏标有“220 V 440 W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50 mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开，停止工作；当线圈中的电流小于或等于40 mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合，开始加热。(1)工作电路正常工作时，每盏灯泡在1 min内产生的热量是多少？(2)若浴室中的温度不得超过40 ，则控制电路的电源电压U1的最小值是多少?(3)若电源电压U1恒定为12 V，则将此装置放在浴室内，浴室内的温度可控制在多大范围内?参考答案类型二 电学计算1.（1）热（2）4 A 1.056105 J(3)1.375 kWh (4)727 W【解析】(2)由P=UI可知，通过加热电阻的电流I= =4 A;通电2 min加热电阻产生的热量Q=W=P热t=880 W260 s=1.056105 J。(3)正常状态下蒸一次馒头，该馒头机总共消耗的电能W总P电t电+P热t热11010-3 kW0.5 h+88010-3 kW1.5 h=1.375 kWh。（4）由P=UI= 可知，加热电阻的阻值R= =55 ，实际加热功率P热= =727 W。2.（1）该电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用 （2）3.6105 J (3)3.15105 J (4)1 kg (5)200 V【解析】(2)养生壶消耗的电能W=0.1 kWh=3.6105 J。(3)由= 可得，水吸收的热量Q吸W=3.6105 J87.5%=3.15105 J。（4）由Q吸cmt可得，壶中水的质量m= =1 kg。（5）根据P= 可得，R= =40 ,实际电功率P实=1 000 W,则实际电压U实=200 V。3.(1)电磁 (2)93% (3)10 kWh【解析】(2)牛奶的体积V=250 mL=250 cm3=2.510-4 m3，由= 可知，牛奶的质量m=牛奶V=1.0103 kg/m32.510-4 m3=0.25 kg,牛奶吸收的热量Q吸c牛奶mt=2.5103 J/(kg)0.25 kg(60 -10 )=3.125104 J,光波炉在微波挡消耗的电能W=P微波t=1 200 W28 s=3.36104 J,光波炉在微波挡加热牛奶时的效率= =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W总P总t=2 kW106030 h=10 kWh。4.(1)下金属外壳 (2)400 (3)1.46 A (4)2.52106 J【解析】(1)洗衣机应使用题图丙中下面的三孔插座，目的是使洗衣机的金属外壳与大地相连，防止因漏电而造成触电事故。(2)已知电阻R1的阻值为44 ，所以R1的功率P1= =1 100 W,当开关S置于1时(电路接入R1和R2)为加热状态，消耗功率为1 221 W，所以R2的功率P2=P加热-P1=1 221 W-1 100 W=121 W,电阻R2的阻值R2= =400 。(3)洗衣机在保温洗涤状态下正常工作时，电路接入R2和电动机M，此时的总功率P保温P2+P电机121 W+200 W=321 W,此时通过电路的总电流I保温 =1.46 A。(4)在洗衣机内加入质量为20 kg、初温为20 的水，加热到50 时，根据Q=cmt可知，水吸收的热量Q=c水mt=4.2103 J/(kg)20 kg(50 -20 )=2.52106 J。5.(1)液化 (2)0.2 A (3)44 W (4)183.27 s【解析】(1)水桶内壁有小水滴，是水蒸气液化变成液态的小水滴。(2)当S接a时，只有R1接入电路中，所以R1= =88 ,当S接b时，R1和R2串联接入电路中，总电阻R=R1+R2=88 +1 012 =1 100 ,电路中的电流I= =0.2 A。(3)当S接b时，该饮水机处于保温状态，所以该饮水机在保温状态下的功率P=UI=220 V0.2 A=44 W。(4)水的质量m=水V=1.0103 kg/m330010-6 m3=0.3 kg,水吸收的热量Q吸c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg)0.3 kg(100 -20 )=1.008105 J。饮水机正常加热时的电功率P热UI1=220 V2.5 A=550 W,饮水机至少需要的加热时间t= =183.27 s。6.（1）保温 （2）凸起的点可以增大压强与摩擦，对人的足底有按摩作用 （3）1 113.2 (4)420 s【解析】(1)当黄灯亮时，电阻R与发热管串联，电路中的总电阻较大，根据欧姆定律可知电路中的电流较小，根据P=I2R可知发热管消耗的电功率较小，故此时足浴器是处于保温状态。(2)足浴器内底部有很多凸起的点，减小了足底与足浴器的受力面积，增大了足底受到的压强；另一方面，增大了足底与足浴器接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，从而对人的足底有按摩作用。(3)由P= 可知，保温时，电路中的总电阻R总 =1 210 ,当温控开关闭合时，电路为发热管的简单电路，电热壶是处于加热状态，由P= 可知，发热管的电阻R发热管=96.8 ,所以保温电阻R=R总-R发热管1 210 -96.8 =1 113.2 。(4)水吸收的热量Q吸c水mt=4.2103 J/(kg)2.5 kg(40 -20 )=2.1105 J,根据Q=W=Pt可得，足浴器正常工作需要的时间t= =420 s。【要点提取】由“电路图”可知：当K闭合时，电路为发热管的简单电路；当K断开时，电阻R与发热管串联。加热时“正常工作”说明足浴器功率为500 W。7.（1）先减小后增大（2）4015（3）440 W【解析】(2)由题图甲可知，当温度达到100 时，RT=40 ；由P= 可得，电路中的总电阻R=55 ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以调控电阻R0=R-RT=55 -40 =15 。(3)由题图甲可知，PTC电阻的温度达到120 时，RT=100 ,电蒸锅的总功率P= =440 W。8.(1)2.64104 J (2)10 V (3)2632 【解析】（1）每盏灯泡正常工作时的功率P=440 W,在1 min内产生的热量Q=W=Pt=440 W60 s=2.64104 J。（2）当R1的温度为40 时，其阻值R1=180 。因为R1和R0串联，所以R总R1+R0=180 +20 =200 ，则控制电路的最小电压U1min=I1R总0.05 A200 =10 V。（3）取临界情况，当电流I=50 mA=0.05 A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由I=UR可得，R1+R0= =240 ,则R1=240 -R0=240 -20 =220 ,由题图乙可得对应的温度为32 ；当电流为I=40 mA=0.04 A时，因R1+R0= =300 ,则R1=300 -R0=300 -20 =280 ,由题图乙可得对应的温度为26 ，所以，室内温度可控制在26 32 范围内。
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