资源描述
热点考点11“家用电器型”电学压轴题专题突破考点分析此专题主要是对家庭中常用的各种用电器进行考查，主要考查的是各种家电的实际工作功率或实际电压，放热情况，及效率问题，解答此种题型应注意用电器的串，并联情况，并根据公式正确判定各种工作状态，能正确运用公式，求解相关的物理量。考点突破（1）有电路图的家电型计算题应注意观察电路，注意电路中电阻或电热丝的短路情况。且注意选择合适的公式代入计算。对于电热类家电如：电饭煲，电热水壶，饮水机等发热家电应注意电阻丝或发热电阻的串、并联情况的变化对电热器的功率的影响，即应注意“高”、“低”，“中”不同的档位时电路中的电流，电压的分配，及电阻的发热功率情况。另外应注意保温与正常发热情况下电路中不同的连结方式。一般来说电路中串联的电阻越多，电路中电流越小，此时的总功率越小通常此时为保温状态，而并联时或串联电路中连入电阻越少时，电路中总电流越大，此时电路中的总功率越大，此时通常为加热状态。注：对于多挡位电热器，判断电热器的挡位时，应根据P=U2/R，电源电压通常为220V，当多个电热丝串联时，电路中电阻最大，此时电路的总功率最小，此时通常为“低温挡”，或处于电热器的“保温状态”；当多个电热丝并联时，电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，所以此时通常电路为“高温挡”工作状态或处于“加热状态”，当只有一个电阻丝工作时，电路中的总功率即不是最大值也不是最小值，此时通常为“中温挡”工作状态。当需要计算发热类家电的工作效率时，应注意正确计算出水需要吸收的热量及消耗的电能然后再相比即为工作效率。对于做功类家电如，电动自行车，洗衣机等应注意电流做功及消耗的电能的计算必须首先选择正确的公式及单位的通一，且在求电动机的效率时要正确确定W有及W额一般来说消耗的电能总量为W总。（5）力、热、电综合计算题的关键问题在于能量之间存在转化，在能量转化的过程中，必然涉及转化效率，因此力、热、电综合的核心问题实质就是效率问题。(6)对于输电类电学题要注意，电流通过导线时存在电能损失，如用电高峰灯较暗的原因是：用电高峰用电器数目较多，导致电路中总电阻减小，使干路导线中通过的电流增大，根据U=IR可知，导线分压增加，从而使用电器两端的电压减小，根据P=I2R可知，此时灯泡的实际功率变小，所以灯发光较暗。【核心公式】1热机效率：100%100%(内能转化为机械能)2电热器效率：100%100%(电能转化为内能)3电动机效率：100%100%(电能转化为机械能)考点典例例1：（xx山东东营中考）多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。（水=1103kg/m3，c水=4.2103J/(kg)，g=10Nkg）（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；（2）求R1的阻值；（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；项 目参 数电源电压（V）220低温档功率（W）275中温档功率（W）550高温档功率（W）1100容积（L）1（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。R2BAR1S2S1220V甲乙【答案】（1）高温档 （2）88（3）1.25A （4）420s（1）当开关S1闭合，S2接B时，为高温档。因为当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，所以此状态为高温档-（2）当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档。由P=UI得，正常工作时通过R1的电流为：,由得，R1的阻值为：-（3）由P=UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：（4）水的质量：m=V=1103kg/m3110-3m3=1kg 水吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-12)=3.696105J 由:，W=Pt得：烧开一壶水需要的时间为：。例2:（xx山西中考试题）在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为2kg。小明负责观察电能表(如图)，小亮负责用温度计测量水的温度。5min电能表上的转盘转了200r，水的温度恰好升高了50。求解下列问题：(1)水吸收的热量是多少？(2)电磁灶的实际功率是多少？(3)电磁灶烧水的功率是多少？【答案】（1）4.2103J （2）2000W （3）70%。(1)水吸收的热量(2)电磁灶消耗的电能 （3）电磁灶的实际功率 (3)电磁灶烧水的效率 例3：(xx江苏连云港中考)某同学设计的电饭锅具有煮饭和保温两种功能，电路如图所示，闭合开关S1、S2，刚开始触点D与E接触，随着锅内温度升高，热敏电阻R阻值减小，继电器内电流增大，当锅内温度达到103时电磁铁吸合衔铁，使触点D脱开E改与F接触；当锅内温度低于50时电磁铁松开衔铁，触点D再次与E接触。已知电饭锅工作电压为220V，R1=44，R0为定值电阻，控制电路消耗的功率忽略不计。求：（1）电饭锅煮饭时消耗的电功率；（2）要在保温时保持锅内温度不变，假设此时电饭锅散热功率恒为110W，则电路中R2的阻值应为多大；（3）要给电路加一个保温工作指示灯，则指示灯应该放在图中甲或乙的哪个位置，该指示灯电阻的阻值应具备怎样的特点。【答案】（1）1100W （2）396 （3）乙 ，电阻大。解析（1）电饭锅煮饭时只R1连入电路，此时电路消的电功率P=U2/R=（220V）2/44=1100W.（2）保温时，R1与R2串联，由题意此时P保=110W，此时电路的总电阻R总=U2/P保=（220V）2/110W=440；此时电阻R2=44044=396.（3）因保温时电阻R1和R2同时工作，所以加一个保温指示灯，应加在乙处当指示灯工作时表明R1与R2同时工作，此时电路处于保温状态；要使通过指示灯的电流较小，应该加一个电阻较大的指示灯。例4：（xx重庆中考）小明家的电钣锅如图甲所示，额定电压为220V，“翥饭”时额定功率为1210W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”时的功率之比为1:16，求：（1）正常“翥饭”状态，通过电饭锅的电流为多少A？（2）电阻R1的阻值为多少？（3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表如丙所示，指示灯每闪烁4次所用的时间为48s，则R2两端的实际电压为多少伏？【答案】（1）5.5A（2）120（3）50V。【解析】（1）正常“翥饭”状态，开关S、S1闭合，电路中只有R2工作，功率最大为“翥饭”时的额定功率：P1=1210W，此时通过电饭锅的电流I=P1/U=1210W/220V=5.5A，由P=U2/R可得R2=U2/P1=（220V）2/1210W=40。（2）闭合开关S断开开关S1时，电路为R1、R2串联，电路中的功率最小，为“保温”状态，P2/P1=I22R2/I12R2=I22/I12=1/16，因为I1=5.5A所以I2=1.375A，则R1=（U/I2）R2=（220V/1.375A）40=120。（3）由电能表的参数可知，电路中每消耗1kw.h时的电能指示灯闪烁1200次，当指示灯闪烁4次时，消耗的电能为W=4（1/1200）3.6106J=12000J,电饭锅的功率P=W/t=12000J/48s=250W，根据P=I2R，因为P=250W而R总=120+40=160代入以上数据可得电源的实际电压U实=200V，又由串联分压公式可得： U1/U2=R1/R2=120/40可解得：U2=50V。名师点晴（1）很多电热器具有“高温挡”和“低温挡”，根据P=U2/R知，当U一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大，所以“高温挡”总电阻最小，“低温挡”总电阻最大。（2）两挡位的控制开关短路式：如下图甲所示，当开关闭合时，有一个电阻被短路，只有一个电阻工作，此时为“高温挡”；开关断开时，两个电阻串联，电阻增大，电热器的功率减小，此时为“低温挡”。单刀双掷式：主要工作电阻在干路上，一支路为导线，另一支路为附加电阻，如图乙所示，当开关掷向导线支路时，只有主电阻工作，此时为“高温挡”；当开关掷向附加电阻所在支路时，两电阻串联为“低温挡”。多挡问题：两个电阻串联时为“低温挡”，单独使用一个电阻时为“中温挡”，两电阻并联时为“高温挡”。例5：（xx重庆中考）小峻家中有一个浴足盆，其部分名牌信息如下图表格所示，图乙为浴足盆的工作电路，R1、R2均为电热丝，当开关S接a、b触点时，浴足盆的挡位不同求：（1）额定加热电流？（2）R1和R2的阻值各为多少欧？（3）在用电高峰期，小峻关闭家中其它用电器，只让浴足盆通电，使其处于加热状态1min，电能表（如图丙所示）的转盘转了30r，则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦？型号MLJY01额定电压220V额定加热功率880W额定保温功率100W【答案】（1）4A （2）429, 55 （3）600W。【解析】（1）由P=UI可得，额定加热电流I=P/U=880W/220V=4A.(2)由图乙可知，当开关S接b触点时是加热挡，电阻R2接入电路，由P=U2/R可得R2=U2/P=(220V)2/880W=55. 当开关S接a触点时，是保温挡，电阻R1与R2串联接入电路，则R总=（220V）2/100W=484，所以R1=48455=429.（3）电能表参数是3000r/kw.h则W=30r/3000r/kw.h=0.01kw.h=3.6104J,则浴足盆加热的实际电功率为P实=W/t=3.6104J/60s=600W.【点睛】此题考查电路的识图与简单的电学计算的知识，解答此题的关键是：识别当S分别接a、b时，电路的连接情况，根据P=U2/R确定浴足盆的加热与保温对应的电阻的连接情况，再根据I=P/U及R=U2/P可求解加热电流与两个电阻值。解答第（3）问时，根据电表的信息并利用题中所给出的信息，求出表盘转过30r所消耗的电能，然后据P=W/t可求解浴足盆加热的实际功率。例6：（xx安徽中考）：一般家用电钣锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程的加热和米饭煮熟后的保温状态，图示为该种电钣锅的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压（R1和R2的阻值不受温度影响）（1）请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态；（2）要使R2在保温状态时的功率是加热状态的1/9,求R1/R2的值？【答案】（见解析的分析部分） （2）2.【解析】（1）当开关S断开时，R1和R2串联，电路中的电流I1=U/R1+R2,此时R2的电功率为：P=I12R2=（U/R1+R2）2R2，当开关S闭合时，R1被短路，此时电路电流I2=U/R2,此时R2的功率P2=I22R2=(U/R2)2R2，因为P1P2，所以当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态。（2）要使P1=P2/9，则有：（U/R1+R2）R2=1/9(U/R2)2R2，可解得R1/R2=2.【点睛】此题应分析开关不同状态下电路中用电器的连接情况，求出两种情况下的电流，对比两种情况下电功率的大小，电功率越大的是加热状态。根据功率比值可求出电阻的比值。例7：（xx江西中考）如图17所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相等的电热丝，有图18甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三挡，中温挡的额定功率为500W，求（1）电热水壶调至中温挡正常加热，将2kg温度为300C的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率？（2）电热水壶高温挡的额定功率？（3）若某次电热水壶用高温挡加热0.1h，耗电0.09kw.h通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。【答案】（1）98% （2）1000W （3）电热水壶非正常工作。【解析】（1）Q吸= cm(t-t0)=4.2103J/(kg.0C) 2Kg700C=5.88105J, 当中温挡工作时，t=1200s则=（Q吸/W）100%=5.88105J/P中t=98%.（2）中温挡是R1工作，高温挡是两等值的电阻并联，R并=R1/2，根据P=U2/R故P高=2P中=2500W=1000W。（3）P实=W实/t=0.09kW .h/0.1h=0.9kW=900W1000W所以电热非正常工作。点评与总结家庭电路电压一定，由P=U2/R可知：电路中电阻最大，即两电阻串联，电路的电功率最小，此时电热水壶处于低温挡；电路中的电阻最小，即两电阻并联时，电路的电功率最大，此时电热水壶处于高温挡；电路中的电阻介于最大与最小之间，即一个电阻连入电路时，电路中的电功率处于最大和最小之间，此时电热水壶处于中温挡。例8：（xx哈尔滨中考）在家庭实验中，小聪学习使用电熨斗，如图为一款有“高温”、“低温”两挡的家用电熨斗，部分参数见下表：额定电压220V高温挡额定功率1500W低温挡额定功率500W整体质量1.2kg请回答：（1）电熨斗平放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为9.810-3m2,则电熨斗对桌面的压强有多大？（g=9.8N/kg） (2)使用“高温挡“时，通过电熨斗的电流是多少？（结果保留一位）（3）电熨斗在一次使用中，“高温挡”工作累计30min，“低温挡”工作累计15min，求此次使用中一共消耗多少电能？【答案】（1）1200Pa（2）6.8A（3）3.15106J【解析】（1）电熨斗对地面的压强P=F/S=mg/S=(1.2kg9.8N/kg)/9.810-3m2=1200Pa.(2)由表格可以知道，高温挡额定功率P高=1500W，U额=220V，根据P=UI，使用高温挡时电熨斗中的电流I高=P高/U额=1500W/220V=6.8A。（3）根据P=W/t,高挡工作时消耗的电能W高=P高t高=1500W3060s=2.7106J,低温挡工作时消耗的电能W低=P低t低=500W1560s=4.5105J;此次消耗的总电能W总=W高+W低=2.7106J+4.5105J=3.15106J。例9：(xx河北中考预测试题)养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（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。阿坚家买了一个养生壶如图甲所示，其铭牌如表所示。（1）该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值多少？（2）若壶内装有2 L温度为20 的水，在一个标准大气压下，将水烧开，此过程中水吸收的热量是多少？(c水=4.2103 J/(kg)、1 L= 110-3 m3)（3）阿坚关闭了家中的其他所有用电器，只用该壶在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘5 min内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少？【答案】（1）40。（2）6.72 105J （3）0.1kW.h, 1200W(1.2kW).【解析】（1）由R=U2/P=（220V）2/1210W=40，（2）先根据所给的水的体积V=2L=210-3m3再根据m=V=1.0103kg/m3210-3m3=2kg；在一个标准大气压下水的沸点为1000C，则水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg.0C) 2Kg800C=6.72105J.(3)此过程中养生壶消耗的电能：W=kW.h=0.1kW.h则对应的实际功率P=。点评：此题度难为中等，（1）考查了电阻的基本计算公式，根据额定电压与额定功率求电阻的公式必须熟记它是电学计算中最常用的求电阻的公式；（2）此问中主要是体积转换为质量时对L和m3之间的关系必须熟记，这是热量计算中常用的单位转换关系，只要此单位能正确转换，此问可较容易求解；（3）此问是最常见的电表转数的考查知识，只要知道转数所对应的含义，根据所给的转盘的转盘与总转数之间的关系运用数学关系即可求出在转盘转过一定转数时用电器消耗的电能，再根据电能与电功率的关系可求解此问题。例10：（xx盐城中考）在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图10甲所示，R1、R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“抵挡”高挡”之间的转换，饮水机工作时功率与时间的关系图像如图乙所示，求：（1）30min内电路消耗的总电能？（2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流？（3）电阻R2的阻值？【答案】（1）6.6103J （2）1A （3）110【解析】（1）由图乙可知，30min内电路消耗的电能W=W1+W2=P1t1+P2t2=660W1060S+220W2060S=6.6103J.(2)当S2断开时，电热饮水机处于低挡，由P=UI，可得通过R1的电流I1=P2/U=22W/220V=1A.(3)S2闭合时，电热饮水机处于高挡，则R2的功率为P=P1P2=660W220W=440W。则R2=U2/P=(220V)2/440W=110.【名师点睛】判断一个电热器处于何种挡位，根据公式P=U2/R关键是是看电路中电热丝的串、并联情况，根据甲图可知，当只R2连入电路时电阻较大为低挡；当两个开关同时闭合时，两个电阻并联电路中总电阻最小，此时为高挡。然后根据电能、电阻、及电功率的计算公式可求解此题。考点专练1：（xx贵州六盘水中考）妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境，新买了一台科龙牌挂式空调机，细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如下表所示：额定电压：220V型号KFR2GW/uR2频率：50Hz额定功率：1100W出厂日期：xx.5编号：AO30493请问：（1）这台空调正常工作时通过的电流是多少安？（2）如果这台空调每天正常工作2h，那么一个月（按30天计算）要消耗多少kwh的电能？（3）如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V，那么实际消耗的电功率是多少瓦？（结果保留整数）2：（xx宜昌中考）小红家的饮水机有加热和保温功能，其电路图如图2所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W，保温功率为60W，R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变）请解答下列问题。（1）电阻丝R1的阻值是多少？（2）某次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上指示灯在5min内闪烁了54次，她家电能表上标有“1600imp/kw.h”的字样，此时饮水机的实际功率和实际电压是多少？3：(xx河北中考模拟试题)小刚家新买了一台电热水器，铭牌上部分数据如下表所示，求：电热水器正常工作时的电阻与电流？若在用电高峰时电路上的实际电压只有200V，热水器把满箱水从250C加热到350C需要38.5分钟，则热水器在加热过程中的效率多少？(1L=1dm3，电阻不随温度变化)型号FCD-H40容积40L额定电压220V额定功率1.1kw额定内压0.75Pa额定最高温度750C4：(xx福州适应性训练)如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102 时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为2.0 kg、初温为36 的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作20 min。假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容为c4.0103 J/(kg)。问：额定电压/V2201挡加热器额定功率/W5502挡加热器额定功率/W110保压温度/102最大容积/dm33(1)R1的阻值是多少？ (2)电压力锅加热多少时间后开始保压？5：(河北中考试题)小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热的功率。如图是其内部简化的电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1=48.4，R2=96.8，电源电压不变，请分析和解答以下问题：当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于_档位；当开关S1置于b端S2断开时电烤箱处于_档位；(选填“高”“中”“低”)电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少？电烤箱在高档位工作时，对食物加热6分钟，消耗的电能是多少？6: (xx厦门双十中学二模)如图甲为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6 V，R0为定值电阻，电压表量程为03 V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。(1)压敏电阻不受压力时，电压表示数为2 V，通过定值电阻R0的电流为多少？(2)在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为多少？(3)在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整？(写出一条)(4)若在升降机底板上放置一个物块，静止时电压表示数为U0，当升降机加速上升时，电压表示数 U0(选填“大于”“等于”或“小于”)。7：（ xx浙江中考）最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民喜爱，某品牌电动汽车的部分参数如下表所示，请回答：电池容量（kW.h）22车载充电器输入电压（V）220车载充电器输入电流（A）16电能转化机械能的效率70%（1）如下图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取租车卡中的信息，将车解锁，刷卡所用的原理是： 。（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的信息，求：此时电动汽车的输出功率为多少W？（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电流充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140km，则行驶时该车受到的阻力为多少N？8：(xx泉州质检)某种电子秤的构造及工作原理电路如图所示，其中R0为定值电阻，R1为压敏电阻，R1的阻值与所受压力之间满足关系式F5R11 210(关系式中压力F的单位是N，电阻R1的单位是)，电子秤称量由量程为03 V的电压表改装而成。已知：定值电阻R0的阻值为30 ，空载时R1的阻值为240 ，电源电压保持9 V不变。求：(1)空载时电压表的示数为多少？(2)电子秤的最大称量值为多少千克？(3)若要使电子秤的最大称量值变为100 kg，在不改变电源电压和电压表量程的情况下，R0的阻值应变为多少？ 9：(xx中考模拟试题)饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S为一个温控开关，当S接b时饮水机正常工作，将水迅速加热，当水达到一定温度时开关自动切换到a，饮水机处于保温状态，若饮水机正常工作时发热板的电功率为550W，而保温时发热板的功率是正常工作功率的0.1倍，求电阻R1？10：(石家庄二十入中中考模拟试题)小明把一个标有“220V，1000W”的热得快(电热器)放于保温瓶内，把水烧开，如图所示求：该“热的快”正常工作时的电阻？若保温瓶的容积为2.5L，将一满瓶200C的水烧开需要吸收多少热量？如果该“热的快”烧水的热效率为84%，用它烧开一满瓶水需要多少时间？11：(201 7河北盐山第二中学三模试题)如图是家用电饭锅的简化电路示意图，S1是限温开关，靠手动闭合，当温度达到1030C时自动断开，不能自动闭合。S2是自动开关，当温度超过800C时自动断开，温度低于700C时自动闭合。电阻R2阻值是1886，R1是工作电阻，阻值为50，锅中放好适量的米和水，接入家庭电路，闭合手动开关S1后，电饭锅就能自动煮好米饭并保温求：加热过程中电饭锅消耗的电功率P1多大？ 保温过程中电饭锅消耗的电功率P2在哪两个值之间跳动？ 12：(沈阳中考 )小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图所示，若自来水的温度为100C，充满水后小明将调温开关调到如图乙所示的位置，接通电源，加热指示灯亮，达到设定的温度时加热指示灯熄灭，请你帮助小明回答下列问题：加热指示灯从亮到熄灭的过程中，热水器中的水一共吸收了多少热量？若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？若实际经过2h30min，指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？C水=4.2103J/(kg.0C)13：（xx北京中考模拟试题）星期天，小聪和小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，找来了“12V、12W”的灯泡，电压恒定为12V的电源，开关，导线，以及几个阻值相同的电阻，自制了一个亮度可调节的小台灯，其电路如图所示，假设灯泡的电阻为RL，且阻值不因温度而发生变化，已知R1=R2=R3=RL/3，在调节开关从”O”到“3”档的过程中：灯泡的亮度将如何变化？写出分析依据灯泡两端的最小电压是多少？灯泡功率的调节范围是多少？14：（xx河北沧州市中考模拟试题）某同学设计了一种如图所示的可调亮度的台灯，当开关S扳向触点“1”时，灯正常发光，已知灯的规格为“220V、100W”，电源电压为220V，当开关S分别扳向“1”、“2”、“3”、时电灯亮度随之发生变化，问当开关S板向“2”时灯泡消耗的功率为81W，则灯泡中的实际电流及电阻R1的阻值？当开关S扳向“3”时发现灯变的更暗，则电阻R2与R1哪个阻值大？为什么？指出该同学设计的调光电路有什么缺陷？画出一种改进的电路图。15：(xx北京中考模拟试题)电冰箱在压缩机工作时才消耗电能，将一台冰箱单独接入照明电路，电路中的电能表上标有“3000r/ kW.h”字样，测得该压缩机连续工作10min时，电能表表盘中的转盘转过了75转，求：压缩机的功率？若该电冰箱每天耗电1.2kW.h，设压缩机每次连续工作时间均为15min，并且每次连续工作后间歇时间也相同，则该电冰箱每次间歇可能是多少min？(保留整数)16：（xx河北中考预测试题）文韬同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，从消耗电能方面看，其内部可等效为如图所示电路，当电动机不转时，相当于开关S置于“1”；当电动机正常工作时，相当于开关S置于“2”，电阻R1为线圈电阻，它的功率为发热功率；电动机对外做功的功率可用电阻R2的功率代替。 当给它加0.3V电压时，电动机不转，电路中的电流为0.3A求电阻R1阻值？当给它加3V电压时电动机正常工作，电路中电流为0.4A，求电动机对外做功的功率及电动机发热功率？当给它加3V的电压时电动机被卡住(电动机不转)时，求此时发热功率？比较、两个发热功率，你认为电动机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害？17：（xx山东威海中考）如图是某型号电动轮椅工作原理示意图开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退已知蓄电池的电压为24V保持不变，R2的阻值为10，电动机的额定功率为100W，额定电压为24V请解答下列问题：（1）当开关S1和S2同时接时，电动轮椅前进；电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的能够改变（2）当电动轮椅后退时，电流表示数为1A，此时电动机的实际功率是多少？（3）当电动机以额定功率工作时，电动轮椅在水平路面上匀速前进的速度为2m/s，若此时电动机消耗的电能有75%转化为电动轮椅前进的机械能，此时电动轮椅受到的阻力是多大？18:（xx河北中考模拟试题）随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：水箱装满水后总质量：1600kg额定功率：100kW车轮与地面的总接触面积：8.010-2m2水箱容量：5L（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是 能源。（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。（3）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的较大的性质，当水箱装满水，水温升高20时，求水吸收的热量。（c水=4.2103J/（kg）（4）该车静止在水平地面上时，求对地面的压强。（g=10N/kg）（5）假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5 kg，求小汽车发动机的效率。（q汽油=4.6107J/kg）19：（xxxx盐山二中期末试题）小明家电热吹风机的名牌如图甲所示，它的工作原理如图乙所示由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致它的电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变，为了准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使它吹热风，发现电能表的转盘6分钟内转过132圈，电能表规格如图丙所示求（1）氧化电热丝的实际电阻值是多少？（2）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？（3）新电热丝的阻值是多少？20：(xx黔东南州)如图所示是XX型“220 V1 000 W”电饭煲的原理图，它有高温和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温挡时，电路的功率为1 000 W；当开关S接保温挡时，电路的总功率为22 W，求：(1)电饭煲在高温挡时，开关S应与哪个触点连接？(2)电热丝R0的阻值多大？(3)当电饭煲在保温挡时，实际电流多大？保温5 min，电热丝R0消耗的电能为多少？21：（xx湖南娄底中考）.如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方体形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。己知电源电压恒为6V，小灯泡标有“2V、2W”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数，即x=l/h)。求:(1)小灯泡的电阻。(2)湖水水位高于警成水位多少米时，灯泡正常工作。(3)将电流表改为水位计，水位计的刻度是否均匀，说明理由。22：（xx广东中考）如图20所示是某种品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅有上1000W和400W两挡功率，挡位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择1000W挡将汤煮到1000C，然后自动跳到400W挡进行保温慢炖，设汤的初温为200C，质量为3kg，汤的比热容为4.0103J(/kg.0C)。求：（1）若电炖锅将汤从初温加热到1000C耗时20分钟，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？（2）R1的阻值是多少？（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或”“b”那个位置？试说明理由？23：（xx河北中考模拟试题）如图15为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关S可以同时与a、b相连，或只与c相连（红灯，绿灯为指示灯，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热档时总功率为1540W，在保温档时的总功率为55W。请根据以上信息解答下列问题：（1）将开关s与a、b相连时，_发光(选填“红灯”或“绿灯”)，此时电饭煲处于 状态(选填“加热”或“保温”)(2)电饭煲处于加热状态时，R的电功率为P1；处于保温状态时，R的电功率为P2，P1：P2=400：1.请计算电阻R1的阻值。（3）如果在不改变原来保温档和加热当电功率的基础上，要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体，请设计出1种方案，并用简要的文字说明（也可配合作图说明）24：(xx盐城)在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示，图中R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220 V电源，在30 min内，电路总电功率随时间变化的图像如图乙所示。求：(1)05 min内通过R1的电流。(2)30 min内电路消耗的电能。(3)1015 min内R1的电功率。25：(xx莆田质检)小玲同学自制了一款甲醛测试仪，用于检测房屋内的甲醛污染程度，其工作原理如图甲所示，电源电压U12 V，气敏传感器的阻值R随甲醛气体浓度C的增大而减小(如图乙)。测试前，闭合开关S，调节滑动变阻器R0的滑片，当毫安表示数为100 mA时，标记此刻度对应的甲醛气体浓度为零。测试时，保持滑动变阻器R0的滑片位置不变。(1)求当测试甲醛气体浓度为零时，传感器电阻R的电功率；(2)毫安表上哪一刻度位置对应的甲醛气体浓度为0.1 mg/m3?(3)经与标准甲醛测试仪对比，发现自制甲醛测试仪每次测试的浓度总是偏大。你认为应怎样调节滑动变阻器R0，才能使测试结果与实际情况相符？说明你的理由。专练答案1：【答案】（1）5A （2）66kWh （3）909W【解答】（1）由表中空调的铭牌参数可知：U额=220V，P额=1100W，空调正常工作时通过的电流I=5A；（2）P=1100W=1.1kW，t=2h30=60h，W=Pt=1.1kW60h=66kWh；（3）由：U额=220V，P额=1100W，可知这台空调的电阻为：R=44，P实=909W。2：【答案】（1）110 （2）405W，198V【解析】（1）R1与R2并联，R1的功率P1=PP2=500W60W=440W，R1的电阻R1=U2/P1=(220V)2/440W=110.(2)5min消耗的电能W=54/160kw.h=(54/1600)3.6103J=1.215105J,加热状态下的实际总功率P实=W/t=1.215105J/300s=405W,加热状态下的总电阻R总=U2/P=(220V)2/500W=96.8,再根据P实=U实2/R总可求得U实=198V。3：【答案】（1）44，5A （2）80%【解析】：由R=U2/P代入表中额定电压与额定功率值可得电热水器正常工作时的电阻R=（220V）2/1100W=44，正常工作时的电流I=P额/U额代入表中已知数据I=1100W/220V=5A.把整壶水加热100C吸收的热量Q吸=CVt代入上述已知数据可得水吸收的热量Q吸=4.2103J /kg.0C 1.0103kg/m34010-3m3100C=1.68106J，此过程中电热器放出的热量Q放=(U实2/R)t60s=2.1106J则热水器加热过程中的效率=（Q吸/Q放）100%代入已知数据可得=80%.4：【答案】（1）110 （2）16 min【解析】解：(1)1档加热时，R1消耗的电功率：P1P加热1P加热2550 W110 W440 WR1110 (2)Q吸cm(t2t1)4.0103 J/(kg .)2 kg(102 36 )5.28105 J因加热器产生的热量全部被混合物质吸收，WQ吸5.28105J 故加热时间t1960 s16 min5：【答案】（1）高，低（2）1000W（3）5.4105J.【解析】：当开关S1置于a端S2闭合时两个电阻并联，此时电路中电阻最小由电热Q=(U2/R)t知：此时电路中产生的热量最多，所以此时电烤箱为“高温档”；当开关s置于b端S2断开时两个电阻串联此时电路中电阻最大，由上述公式知此时电烤箱产生的热量最少，所以此时处于“低档位”。：当开关S1置于b端，S2闭合时此时只电阻R1连入电路所以此时为中档位。电烤箱消耗的电功率P=IU=U2/R1=（220V）2/48.4=1000W.：当S1置于a端，S2闭合时，电烤箱在高档位时，电阻R1和R2并联，电烤箱消耗的总功率P总=P1+P2=U2/R1+U2/R2=（220V）2/48.4+（220V）2/96.8=1500W，此时电烤箱消耗的电能W=P总t=1500W660s=5.4105J.6：【答案】（1）0.02 A （2）2 500 N (3) 减小电源电压，减小定值电阻阻值，再串联一个定值电阻R等。 4) 大于【解析】解：(1)当F0 N时，由图乙得R1200 ；U1UU06 V2 V4 V; II10.02 A(2)R0100 当U03 V时：I1I00.03 A，U1UU06V3V3 VR1100 由图乙得：Fmax2 500 N；(3)减小电源电压，减小定值电阻阻值，再串联一个定值电阻R等。(4) 大于7：【答案】（1）电磁感应（2）339W（3）396N。【解析】（1）电磁感应。（2）根据P输出=UI=339V1A=339W。（3）P输入=UI=220V16A=3520W=3.52kW,又由表中信息，电池容量为22kW.h 所以t=W/P输入=22kW.h/3.52kW=6.25h。则W机=W电70%=22kW.h3.6106J/kW.h70%=5.544107J .因为汽车是匀速行驶所以f=F=W机/s=5.544107J/1.4105m=396N.8：【答案】（1）1V（2）90kg（3）20【解析】解：(1)RR0R130 240 270 I A U0IR0 A30 1 V(2)当空载时R1240 则G盘F52401 21010 N当U03 V时，电子秤的测量值m最大，U1UU09 V3 V6 VI1I00.1 A R160 F5601 210910 Nm90 kg(3)FG盘m1g10 N100 kg10 N/kg1 010 N R140 I0I10.15 A R020 9：【答案】792【解析】当饮水机正常工作时只电阻R2连入电路，R2=U2/P=（220V）2/550W=88.，而保温时电阻R1与R2串联此时电路中的总功率P总=0.1550W=55W，此时二者总电阻R总=U2/ P总=（220V）2/55W=880，所以R1=880-88=792.10：【答案】（1）48.4 （2）8.4105J (3) 1000s【解析】热得快正常工作时的电阻R=U2/P=（220V）2/1000W=48.42.5L=2.510-3m 3将此瓶水烧开吸收的热量Q吸=Cmt(m=V)代入已知数据可得：Q吸=8.4105J由题意知“热得快”烧水的热效率=Q吸/W可得：8.4105/Pt=84%，因为用电器的功率P为1000W所以可得：t=8.4105/1000W0.84=1000s11：【答案】（1）968W（2）电饭锅保温时消耗的功率在25W968W之间跳动。【解析】当电饭锅处于加热状态时S2闭合，电阻R2短路，只R1连入电路，所以加热过程中电饭锅消耗的功率P=U2/R1=（220V）2/50=968W。.电饭锅的保温状态由S2控制，当温度超过800C时S2自动断开，此时电阻R1与R2串联，电饭锅消耗的功率P2=U2/R1+R2=（220V）2/50+1886=25W；当温度低于700C时S2自动闭合，R2短路电饭锅消耗的功率P3=P1=968W，.所以电饭锅保温时消耗的功率在25W968W之间跳动。12：【答案】（1）1.155107J（2）7700s (3) 85.6%.【解析】分析与解答：电热水器充满水的体积V=55L=5510-3m3则m=V得此时水的总质量m=V=55kg.则水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg.0C)55kg(60-10) 0C =1.155107J。因不考虑热损失则电流做的功W=Q吸=1.155107J，因为P=W/t所以整个过程中需要的时间，t=W/P=1.155107J/1500W=7700s。因实际所用的时间t2=9000s则电流在这段时间内所做总功W2=Pt2=1500W9000s=1.35107J。则热水器的效率=（W1/W2）100%=（1.155107J/1.35107J）100%=85.6%.13：【答案】（1）亮度变暗,分析依据见解析部分。（2）【解析】分析与解答：当开关从“O”到“3”的过程中串联的总电阻增加则R总增加，由I=U/R知：当电源电压不变而总电阻增加时电路中总电流减小则由P灯=I2RL可知灯泡的亮度变暗。当调节开关到“3”时三个电阻与电灯串联，此时灯泡两端的电压最小设为U2此时电路中总电阻R总=R1+R2+R3+RL=2RL，又由公式RL=U灯2/P灯=（12V）2/12W=12，所以此时电路的总电阻R总=24，此时电路中最小电流I小=U总/R总=12V/24=0.5A；则此时灯泡两端最小电压U2=I小RL=0.5A12=6V，则灯泡的最小功率P小=I小2RL=(0.5A)212=3W，而当开在“O”处时，只有灯连入电路，即灯的最大功率为12W所以，由此可知灯泡的调节范围是12W3W.14：【答案】（1）0.41A, 54（2）R2R1（3）此电路的缺陷：电路不能断开。改进，加一个开关或设计一个断路接点，设计的改进电路图见解析部分。【解析】分析与解答：电灯的电阻RL=U额2/P额=（220V）2/100W=484，当开关板向“2”时灯L与电阻R1串联，因此时电灯的实际功率为81W，则此时灯两端的实际电压由公式P实2=U实2/R可得此时电灯两端的实际电压U实=198V，此时电路中的电流IPL/UL实=81W/198=（9/22）A0.41A，电路的总电阻R=U/ I=22V/0.41A538,则电阻R1=538484=54,当开关板向“3”时灯与R2串联，既然灯变暗，必是灯的实际功率变小，则电路中总电阻必变大，所以电阻R2R1.此电路的缺陷：电路不能断开。改进，加一个开关或设计一个断路接点，如下图所示。15：【答案】(1)150W (2)2931【解析】分析与解答：“3000r/KW.h”表示每消耗1千瓦时的电能电能表转盘转3000转，当在10分钟内转盘转了75转时，则压缩机消耗的电能为75r/3000r/KW.h =0.025k.W.h=0.0253.6106J=9104J,则压缩机的功率P=W/t=9104J/600 s=150W.根据W=Pt，电冰箱压缩机连续工作15min消耗的电能为W2=Pt2=150W1560s=1.35105J;则每天压缩机启动的次数等于一天消耗的总电能除以每次工作15min消耗的电能所以24h压缩机工作次数n=1.2 k.W.h3.6106J/kW .h/1.35105J =32(次)；则每天电冰箱压缩机停机的次数最少为n1=31次，最多为n2=33次。则24h内电冰箱压缩机的间歇时间T总=t全-t工作=24h(1/4)32=16h=960min；故压缩机的最长间歇时间为t1=T/n1=960min/3131min，正常间歇时间为t2=T/n=960min/3230min，最短间歇时间t3=T/n2=960min/3329min. 则该电冰箱每次间歇可能是2931min.16：【答案】(1) 1，（2）1.04W，0.16W （3）9W （4）因P3比P1大的多，因此电动机正常工作时被卡住其发热功率大大提高，若不及时切断电源，会使电动机温度很快升高，极易烧坏电动机。【解析】分析与解答：由题意：当电动机不转时只R1连入电路R1=U/I=0.3V/0.3A=1则由题意知：当给它加3V电压时，电阻R1与电阻R2串联，电路中的电流为0.4A，R1的发热功率P1=I2R1=(0.4A)21=0.16(W)，又因为电源输出总功率P总=IU=0.4A3V=1.2W，则电动机对外做功的功率P2=P总-P1=1.2W-0.16W=1.04W.当给它加3V的电压且电动机卡住时相当于开关接1，因R1=1，此时发热功率P3=U2/R1=（3V）2/1=9W。因P3比P1大的多，因此电动机正常工作时被卡住其发热功率大大提高，若不及时切断电源，会使电动机温度很快升高，极易烧坏电动机。17：【答案】（1）1，方向（2）14W （3）此时电动轮椅受到的阻力是37.5N。【解析】解：（1）由题轮椅前进且能调速，故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置，即滑动变阻器且与电动机串联在电路中由电路图可知，此时开关S1和S2都接1；轮椅后退时，轮椅以恒定速度后退，即电动机应与R2串联，此时电流方向与前进时相反，由电路图可知，此时开关S1和S2都接2则电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的方向能够改变（2）当开关接1、2时，R2与电动机串联，由欧姆定律可得：电阻R2两端的电压为：U2=IR2=1A10=10V则由串联电路的电压规律可得：电动机两端的电压为：U电=UU2=24V10V=14V，则电动机的实际功率为：P实=U电I=14V1A=14W；（3）电动机的机械功率P机=P0=100W75%=75W，由P=Fv可得，牵引力F牵=37.5N，因为匀速运动，故阻力f=F牵=37.5N答：（1）1；方向；（2）此时电动机的实际功率是14W；（3）此时电动轮椅受到的阻力是37.5N18：【答案】(1)不可再生(2) 见解析部分 (3)比热容，4.2105J（4）2105Pa (5)34.8%【解析】试题分析：（1）汽油在短期内不能从自然界中得到补充，是不可再生能源；(2)钥匙孔与一节电池，电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路，电路连接如图所示：（3）汽车散热器用水作为冷却剂，是利用了水的比热容较大的性质；水的质量：m=V=1103kg/m3510-3m3=5kg，水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）5kg20=4.2105
展开阅读全文