资源描述
专题二十二：第2课时热学、电学计算,热学：,考点1：求热量,例1.(黄石中考)一根质量为2g的烧红的铁钉，温度为600,若它的温度降低到100，释放的热量_J若这些热量全部用于加热100常温的水，则水温将升高_已知铁的比热容为0.46103(kg)，水的比热容为4.2103J(kg),460,1.1,【解析】由题意可知：m铁2g210-3kg，t0=600，t100，c铁0.46103J/（kg），所以释放出的热量Qcm（t0-t）0.46103J/（kg）210-3kg（600-100）460J；若这些热量全部用于加热100g的水，则,考点2：求热效率,例2.用煤油气化灶把100kg初温为20的水加热到70，消耗煤油1L.已知水的比热容是4.2103J(kg)，煤油的热值是4.6107J/kg，煤油0.8103kgm3水吸收的热量为_J，煤油气化灶烧水的效率为_.,2.1107,57.1,例3.(大连中考)某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉每天出水量为2.5104kg,温泉水的初温是80，供暖后温度降低到40.温泉水的比热容是4.2103J/(kg).试求：,(1)这些温泉水每天放出的热量是多少？,解：温泉水每天放出的热量是Q放=cmt=4.2103J/(kg)2.5104kg(80-40)=4.2109J,(2)若这些热量由热值为3.0107J/kg的焦炭提供，至少需要完全燃烧多少千克的焦炭？,解：温泉水每天放出的热量由完全燃烧的焦炭提供，则Q放=Q则需要的焦炭质量：,电学：,考点1：欧姆定律和电功率公式串讲,1.计算电阻(1)利用欧姆定律变形式计算；(2)已知电阻的功率(P)和电压(U)(结合用电器铭牌类题目或并联电路)时，利用计算；(3)已知通过电阻的电流(I)和电阻消耗的电功率(P)(串联电路)，利用计算,例1(郴州中考)如图所示的电路中，电源电压为3V，R为定值电阻，灯L标有“6V3W”的字样，灯L的电阻不随温度变化闭合开关S后，电流表的示数为0.75A，则定值电阻R的阻值为()A.10B.6C.15D.8,B,【解析】利用公式计算R的阻值.（1）电压确定：电路为并联电路，UR=U源=3V；（2）电流确定：根据并联分流原理利用公式I=I1+I2计算：计算IL实：.a.求电压：U实=U源=3V；b.求灯泡的电阻RL：小灯泡的铭牌“6V3W”，可计算出小灯泡的阻值；c.求电流：通过灯泡的电,流计算IR：IR=IIL实=0.75A-0.25A=0.5A；（3）计算电阻：定值电阻R的阻值故选B.,变式练习1：一额定功率为6W的小灯泡接入如图电路，其中定值电阻R为6，移动滑动变阻器，当电压表示数为3V时，小灯泡正常发光，则该小灯泡的电阻为_.,24,【解析】小灯泡正常发光时的电流,则小灯泡的电阻为.,2.计算电流,(1)利用欧姆定律计算；(2)已知电阻的功率(P)和电压(U)(结合用电器铭牌类题目)时，利用计算；(3)已知电阻消耗的功率(P)和电阻阻值(R)时，利用计算,例2：如图所示电路，R1=8，R2=6，闭合开关S，电流表的示数为0.6A，闭合开关S1，电流表的示数变为()A.0.6AB.1.4AC.1.6AD.0.2A,【解析】电源电压为U=I1R1=0.6A8=4.8V，闭合开关S1，电流表的变化量为通过R2支路的电流=0.8A.电流表测量干路电流，示数I=I1+I2=0.6A+0.8A=1.4A.故选B.,B,A1,A,3.计算电压,(1)利用欧姆定律变形式U=IR计算；(2)已知电阻的功率(P)和通过电阻的电流(I)时(结合用电器铭牌数)，利用计算；(3)已知电阻的阻值(R)和消耗的功率(P)时，利用计算,例3：如图所示电路中电流表示数为0.5A.电流表的示数为0.8A，L是标有“额定功率6W”字样的小灯泡，刚好正常发光，则电源电压为_V，电阻R的阻值为_.,A1,A2,12,15,【解析】小灯泡和电阻是并联的，两端电压相等，测小灯泡的电流，测电阻的电流，由于小灯泡L正常发光，则电源电压，电阻R的阻值为.,A1,A2,4.计算电功率,(1)已知(或可以计算出)电阻两端的电压(U)和通过的电流(I)时，利用P=UI计算；(2)已知电功(W)和通电时间(t)，利用计算；(3)已知电阻两端的电压(U)和电阻阻值(R)时，利用计算；(4)已知电阻的阻值(R)和通过电阻的电流(I)时，可利用P=I2R计算.,例4(龙东中考)如图是某电热水壶加热和保温电路原理图，R1=44,R2=440,当开关S1断开、S2闭合时，电热水壶处于_状态；该电热水壶的加热功率是_W.,保温,1100,【解析】分析电路图可知，当两个开关都断开时整个电路断路，当只有开关S2闭合时两个电阻串联接入电路中，当两个开关都闭合时只有R1接入电路中.由于电源电压不变，所以根据可得电功率与电阻成反比，因为只有开关S2闭合时两个电阻串联，其电阻阻值较大，所以电功率较小，这时电热水壶处于保温状态；该电热水壶的加热时只有R1工作，其加热功率是.,5.计算电能(电功),计算电能(电功)的公式有W=UIt、W=Pt，已知电功率和时间时，利用W=Pt计算，除此之外一般选用W=UIt计算.,例5：(丹东中考)若电饭锅的额定功率是800W，正常工作15min，消耗了_kWh的电能.,0.2,【解析】电饭锅正常工作15min，消耗的电能：,考点2：铭牌的理解及应用,例6：灯L1标有“6V6W”，L2标有“6V3W”，则灯泡L1的电阻为6，若两灯串联接入电路，两灯都发光时，电路中的最大电流为_A；若两灯并联接入电路，两灯泡均正常发光时，电路的总电流为_A，发光6min，消耗的电能是_J.,0.5,1.5,3240,【解析】灯泡L1的电阻为,灯泡L2的电阻为，L1额定电流为I2=,L2额定电流为,串联电路中电流不能超过额定电流较小的L2，则此时最大电流为0.5A；两灯泡并联，正常发光，则两端电压为6V，总电流为I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A,消耗的电能为W=UIt=6V1.5A660s=3240J.,考点3：电路中的极值、范围问题,例7：(兰州中考)在如图所示的电路中,电源电压恒为9V,电压表的量程为015V,电流表的量程为00.6A,定值电阻R1的规格为“300.5A”,滑动变阻器R2的规格为“201A”,灯泡L上标有“6V3W”的字样,假设灯丝的电阻不变,闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列说法中正确的是()A.整个电路消耗的总功率的变化范围是3.3754.5WB.电压表示数的变化范围是36VC.滑动变阻器允许的调节范围是520D.电流表示数的变化范围是0.10.5A,A,【电路图分析】开关S闭合时，R1、R2并联后与灯泡L串联，电流表测量的是R1中的电流，电压表测量的是灯泡L两端的电压.,A,V,【解析】灯泡的额定电流,灯泡的电阻，当灯泡两端的电压为6V时，电阻R1与滑动变阻器两端的电压为U1=9V-6V=3V；通过R1的电流则滑动变阻器的电流为I滑0.5A-0.1A=0.4A，此时变阻器的阻值.灯泡正常发光时，电路中的电流最大，所以总功率最大,Pmax=UI=9V0.5A=4.5W,当滑动变阻器的阻值最大为20时，电路中的总电阻最大，此时电路的总功率最小，定值电阻与变阻器的总电阻12,总功率为，故A正确；当滑动变阻器的阻值为20时，电路中的总电阻最大,电流最小，电压表的示数最小，为4.5V,当灯泡正常发光时，此时电压表的示数最大，Umax=6V,所以电压表的变化范围是4.56V，故B错误；,分析A、B可得滑动变阻器的变化范围是7.520，故C错误；当变阻器的阻值为20时，R1两端的电压最大，电流表的最大示数为0.15A，当灯泡正常发光时，R1两端的电压最小，电流表的最小示数为0.1A，则电流表示数的变化范围为0.10.15A，故D错误.故选A.,考点4：电学计算分类,1.铭牌类计算,例8.(鄂州中考)如图，小华家电能表的示数是_度，他只让某电水壶工作，发现在10分钟内电能表盘转过了600转，则该电水壶的实际功率为_W.,【解析】电能表的示数1362.5kWh；10分钟内电能表转盘转动600r，电路消耗的电能为：电水壶消耗的实际功率：,1362.5,1.2103,2.电路类计算,例9.(常州中考)如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1、R2为定值电阻，R1=10甲、乙均为电压表时，闭合S1、S2，两电压表示数之比为U甲U乙13甲、乙均为电流表时，仅闭合S1，甲、乙电流表示数I甲、I乙分别为()A1.8A，1.2AB1.8A，0.6AC0.9A，0.6AD0.9A，0.3A,C,【解析】由图示电路图可知，甲、乙均为电压表，闭合S1、S2时，两电阻串联，甲测R1两端电压，乙测两电阻串联电压，已知U甲U乙13，则U乙3U甲，两电阻串联，通过两电阻的电流I相等，两电阻之比：,R2=2R1=20；甲、乙均为电流表时，仅闭合S1，两电阻并联，乙测通过R1的电流，甲测干路电流，两电流表示数：.故选C.,例10.(建设兵团中考)如图所示，电源电压保持不变，已知R2=40.,(1)当闭合开关S、S1时，电压表示数为6V，求电源电压？,解：当闭合开关S、S1时，R2被开关S1短路，电路中只有R1，故电压表的示数就等于电源电压，所以电源电压U6V,(2)当闭合开关S、断开S1时，电压表示数为2V，求通过R1的电流和R1消耗的电功率？,解：当闭合开关S、断开S1时，电路为R1、R2组成的串联电路，电压表测量的是R1两端的电压U12V，因为电源电压为U6V，所以U2U-U16V-2V4V，则，因为R1与R2串联，所以I1I20.1A,所以R1消耗的电功率P1U1I12V0.1A0.2W,3.结合铭牌的电路类计算,例11.(河池中考)如图所示，电源电压保持18V不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60.为保证各器件安全，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是()A.S断开时，电压表示数为0VB.S闭合后，电压表最大示数为15VC.小灯泡L正常发光时，变阻器R消耗的电功率为6WD.S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W,C,【解析】S断开时，电压表测电源的电压，为保证各器件的安全，此时电压表的示数为18V，故A错误；S闭合后，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，因为灯泡的额定电压为6V，为了各器件的安全，电压表最大示数为6V，故B错误；灯泡正常发光时的电压为6V，功率为3W，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时滑动变阻器两端的电压：UR=U-U额=18V-6V=12V，因为串联电路中各处的电流相等，,所以变阻器R消耗的电功率P=URI=12V0.5A=6W，故C正确；根据得，灯泡的电阻：；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可知，此时电路中的电流：灯泡的最小电功率：PL=I2RL=(0.25A)212=0.75W，故D错误.,例12（四川中考）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为03V，电流表量程为00.6A，滑动变阻器的规格为“201A”，灯泡标有“6V3W”字样.闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是()A.电压表示数变化范围23VB.电流表示数变化范围0.20.5AC.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围29D.滑动变阻器的最大功率为0.5W,C,例13.(江西中考)如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V1W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50.求：,(1)小灯泡正常发光时的电阻；,解：,解：当断开开关S1，闭合开关S、S2、S3时，R1被短路，灯泡L与R2串联,U总IR总I（R2RL）0.5A（104）7V,(2)断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度为总长ab的位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？,解：当断开开关S2，S、S1、S3闭合，滑片P移至a端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，小灯泡两端的实际电压为7V，远大于它的额定电压2V，所以小灯泡将被烧断，电压表示数为7V,此时电路中只有电阻R1在工作,(3)断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少？定值电阻R1的阻值是多少？,例13.(荆州中考)电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“502A”的字样，电流表的量程为00.6A，电流表的量程为03A，灯泡L标有“5V1W”的字样.,(1)灯泡L正常工作时的电流是多大？,解：由P=UI可得，灯泡的额定电流,(2)闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值；,解：闭合S、断开S1、S2，R1与L串联，灯泡恰好正常工作，则UL=5V，IL=0.2A，R1两端的电压U1=U-UL=25V-5V=20V；由公式得，定值电阻的电阻大小为：,(3)S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出此种情况下电路1min消耗的电能.,解：S、S1、S2均闭合时，电路电压为25V，L短路，R1与R2并联，此时通过R1的电流是一个定值，大小为：，R1的电功率为PR1=UR1IR1=25V0.25A=6.25W，如果电路干路中的电流为电流表允许通过的最大电流3A，而R1的电流为0.25A，这时R2通过的电流为：IR2=I总-IR1=3A-0.25A=2.75A2A，超过了变,阻器允许通过的最大电流，所以R2中能通过的最大电流为2A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为；R2最大功率为从而电路中最大功率为由得，电路1min消耗的电能最大值W=P总大t=56.25W60s=3375J,例14.(山西中考)几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字，现在市面上流行如图甲所示的新型电饭锅，采用了“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图乙所示.R1和R2均为电热丝，S是自动控制开关.把电饭锅接入220的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图像如图丙所示.,考点5：电热类计算,(1)求电热丝R2的阻值(计算结果保留一位小数)；,解：(1)当开关S闭合时，电路中只有R2工作，从图中可知通过R2的电流I=3A.根据可得，R2的电阻,(2)这个电饭锅在015min把质量为1.1kg的米饭由20加热到100，求电饭锅在这段时间加热的效率.c米饭4.2103/(kg),解：米饭吸收的热量,电饭锅加热的效率,W总W1+W2=UI1t1+UI2t2=220V3A1060s+220V2A560s=5.28105J,015min消耗的电能,Q=cmt=4.2103J/(kg)1.1kg(100-20)=3.696105J,例15.(庆阳中考)如图是一种测量小汽车油箱内油量装置原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力的大小发生变化，油量表(由电流表改装而成)指针能指出油箱里油的多少.若电源电压为6V，压力传感器R的上表面面积为5cm2，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.(q汽油4.6107J/kg,汽油0.7103kg/m3,g=10N/kg),考点6：力电类计算,(1)当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多少？,请计算：,解：压力是：F=G=600N压强是：,(2)若油箱内油为10kg，汽油完全燃烧放出的热量是多少？,解：Q=mq=10kg4.6107J/kg=4.6108J,(3)如果空油箱质量为6kg,油量表指针指向210-2m3时，电路中的电流是多少？,解：由得，当油量表指向210-2m3时，油箱中油的质量是：m汽油=汽油V=0.7103kg/m3210-2m3=14kg空油箱和汽油的总质量是：m=6kg+14kg=20kg这时压力传感器受到的压力是：F2=G=mg=20kg10N/kg=200N.查表可得这时压力传感器的电阻是200所以电路中的电流是：,
展开阅读全文