2021年 中考物理复习强基训练14-电功、电热分类计算（有答案）

2021年 中考物理复习强基训练14-电功、电热分类计算
一、基本题型
1、如图所示的电路中，定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω．闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA．求：
（1）电阻R1两端的电压为多少
（2）电流表A1的示数为多少
（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少．
2、如图所示，电源两端电压为12V并保持不变，电阻R1的阻值为8Ω.当开关S闭合时，电压表示数为4V.
求：（1）电阻R2的阻值；
（2）电阻R1在1min内消耗的电功W1.
3、如图所示，电源电压保持不变，灯L标有“6V ?6W?”的字样。当闭合开关S1时，灯?L正常发光；再闭合S2时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）?灯L正常发光时的电阻。
（2）?通电1min电阻R产生的热量。
二、公式综合
4、如图是某新型电热水壶的内部简化电路，其中R1是加热管，R2是可调式限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收．S1是一个防干烧开关（或称“温控开关”），S2、S3是手动开关，调节S2、S3可以使电热水壶分别处于加热或保温状态．如表是该电热水壶的铭牌．
（1）由该电热水壶的铭牌可知，加热管R1的阻值为多少？
（2）假设当电热水壶处于保温状态时水温保持60℃恒定，此时水每秒向外界散热55J，那么可调电阻R2的阻值为多少？
（3）如果环境温度降低，为了使电水壶保温时的水温仍恒定在60℃，应将可调电阻R2的阻值如何调节？请简述理由．
XX牌电热水壶
额定电压 220V
额定容量 1.2L
额定加热功 880W
额定频率 50Hz
三、效率类
5、“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全．同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路．如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜．同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃．求：
(1)除霜模式下，电路中的电流；
(2)除霜模式下，电路的加热效率．[查资料得：后视镜玻璃质量为
0.5kg，玻璃的比热容为0.8×103J/(kg?℃)]
。
四、数据表格类
6、如图是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
(1)开关S跳至________触点位置时，热水器进入保温状态，水箱内装满水时，水的质量为________?kg．
(2)R2的阻值为多大？
?额定电压 220V ?容积 30L
?加热功率 2000W ?保温功率 ?800W
(3)水箱中装满初温为25℃的水，加热使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量？
(4)在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能？加热效率是多少？
7、荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市，百公里平均油耗约1.7升．它有两种动力系统，汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的消耗．两种动力系统也可独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力．如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存电能的本领是表示电池容量的另一方式），该汽车匀速行驶时受到的阻力为144N，求：
（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间？
（2）该汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功为多少？
（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率为60%，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km？
（4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为5.0×107J/L（即焦耳/升），汽油机的效率为30%，汽车匀速行驶100km的油耗是多少升．
电池容量 44kW?h
充电电压 220V
充电电流 20A
输出电压 150V
五、动态类
8、小英家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风．小英某次使用电吹风吹干头发时的功率随时间的变化图像如图乙.
（1）她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是多少？
（2）该电吹风的电热丝在工作时电阻值是多少？（保留一位小数）
（3）该电吹风使用几年后，发现电热丝的电阻值变大，其原因是什么？

9、如图甲所示，是一款家用电火锅，容量4L，额定电压220V，它能实现发热电阻丝R1在160W—1210W之间无极调温，图乙是它的电路简化图。
(1)为了保护发热电阻丝，开关刚刚闭合时，电火锅处于保温状态，滑片应位于电阻丝R2的 ▲ 端．(选填“A”或“B”)
(2)当滑片从R2的一端移到另一端时能够实现R1电功率从160W—1210W的无极调温，则R1的阻值为多大，R2的最大阻值为多大？
(3)当R2的滑片调到中间时，电火锅的电功率多大？
六、图像类
10、某种规格的白炽灯泡的铭牌上印着“220V 40W”，其灯丝电流随电压变化图象如图所示．
（1）这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？
（2）取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220V的电源上，两灯总的实际电功率是多少？两灯工作2h共消耗多少度电？
（3）取一只该规格的白炽灯接到12V学生电源上，电路连接及灯泡均完好，闭合开关后白炽灯并不发光，请你判断此时白炽灯是否消耗电能？如果消耗，说明能量转化的情况；如果不消耗，说明理由．
11、母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示。米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原材料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热。如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“P—t”图象。表格内是主要技术参数。请问：
额定容积 1.5L 加热功率 1000W
额定电压 220V 电机功率 130W
额定频率 50Hz 机器净重 1.9kg
整机尺寸 232×174×298cm
米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数）
米糊机正常工作时做一次米糊，消耗的电能是多少？
米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg，初温为，米糊沸腾时温度是，电热管的加热效率是多少？（已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为，计算结果保留百分数整数。）


七、生活应用类
12、如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用．图乙是机器的参数表及电路简图（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关）．求：
（1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？
（2）电阻R2的阻值？
（3）若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少（不计热损失）？
型号：HY101M 电源：220V 50Hz
加热功率：500W 保温功率：16W
13、如图甲是某同学家的水族箱，箱内盛水40L，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V 200W”的电加热棒给水加热，当水温升到设定值时，加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内，水温随时间变化图像如图乙所示.【c水=4.2×103J/（kg·℃）】求：
（1）水族箱内水的质量.
（2）正常工作时，通过电加热棒的电流（保留一位小数）
（3）电加热棒给水加热时的效率.
八、多档位
14、小军家里有一款高、低温两档电烤炉，他查看使用说明书，收集到一些信息如下：额定电压220V，低温档电功率880W，高温档电功率1980W，电路原理图如图所示，R1，R2代表两根电热丝，S2为温控开关，根据上述信息，解答下列问题：
（1）在高温档正常工作时，电路的总电流多大？
（2）在低温档正常工作1.5h消耗多少度电能？电热丝R1的电阻多大？
（3）若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，小军用两根“220V 550W”的相同电热丝替代R2，你认为小军的做法能否满足要求（请你用计算结果回答）．
15、如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关Sa、Sb可以获得四档加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响．
（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；
（2）当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30℃，求电热丝R2的阻值．已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/（k?℃）
（3）若开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程．
16、有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1=55Ω，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2×103J/kg?℃）．求：
（1）将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收多少热量；
（2）用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要多少时间；
（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少．
答案
1、（1）电阻R1两端的电压为1.5V；
（2）电流表A1的示数为15mA；
（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热是4.5J．
　
2、（1）4Ω （2）480J
3、 （1）6欧 （2）180J
4、（1）加热管R1的阻值为55Ω；
（2）可调电阻R2的阻值为165Ω；
（3）环境温度降低，散热加快（单位时间内散热更多或散热功率变大），为了恒温，R1的功率需要调大，流过R1的电流需增大，故R2的阻值需减小．
5、(1)除霜模式下，电路中的电流为1A；
(2)除霜模式下，电路的加热效率为40%
6、（1）b；30
（2） R2=36.3Ω
（3）3.78×106J
（4）4.2×106J． 加热效率 90%
7、(1)10h
(2)1.44×107
(3)6.6×105
(4)0.96L
（1）1.02×105 J （2） 69.1Ω
电阻丝变细但材料、长度不变，电阻变大
9、 (1)B (2)40Ω 70Ω (3)645W
10、（1）这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是1210Ω；
（2）取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220V的电源上，两灯总的实际电功率是30.8W，两灯工作2h共消耗0.0616度电；
（3）白炽灯接到12V学生电源上时，白炽灯消耗电能，消耗的电能转化为内能．
11、（1） 4.55A
（2）5.556×105J
89%
12、（1）调奶器处于保温状态时的工作电流为0.07A；
（2）电阻R2的阻值为100Ω；
（3）调好的奶粉的比热容是4×103J/（kg?℃）．
13、（1） 40kg （2） 0.9A （3） 84%
14、（1）在高温档正常工作时，电路的总电流为9A；
（2）在低温档正常工作1.5h消耗1.32度电能，电热丝R1的电阻为55Ω；
（3）用两根“220V 550W”的相同电热丝替代R2，能使电路恢复正常工作．
　
15、（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，通过开关Sa的电流为5A；
（2）电热丝R2的阻值为77Ω；
（3）R1大于R2，分析过程如解答所示．
16、（1）将2kg水从20℃加热到75℃需要吸收4.62×105J的热量；
（2）用高档将2kg水从20℃加热到75℃需要525s；
（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是220W．