2020中考物理复习方案专题06电学综合计算试题

学必求其心得，业必贵于专精专题(六)电学综合计算|真题回顾|1.［2011·鄂尔多斯］为了在相对牢固的温度环境下培养菌种，某兴趣学习小组设计了如图ZT6-1所示的恒温箱。他们将一段电热丝R接入电源电压为36V的电路中,测得其实质功率为27W（电热丝阻值不随温度变化)。请你解答以下问题：（1）电热丝是利用电流的效应来工作的。(2)经过电热丝R的电流是多大？(3)电热丝R通电5min产生多少热量？(4)为保证菌种的培养,恒温箱内发热功率应为12W，在不改变电源电压和原电热丝的情况下,需在恒温箱内串通一段多大阻值的电热丝(用R'表示)?图ZT6—11学必求其心得，业必贵于专精2。［2013·鄂尔多斯］某同学设计了一个测量海水深度的装置，其内部电路如图ZT6—2甲所示,其中R1=5Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受压力F的变化关系如图乙所示,电源电压保持6V不变.将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质“”形绝缘盒中，将其放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力.(设海水的密度ρ海水取1。0×103kg/m3，g取10N/kg）(1）当R2的阻值为15Ω时，求电流表的示数。（2)当电流表的示数为0。5A时，求R1耗资的电功率。(3)若将装有此压敏电阻的绝缘盒放入水下200m深处，依照图乙计算此时压敏电阻的阻值。2学必求其心得，业必贵于专精图ZT6-23.[2019·鄂尔多斯]甜甜要制作一个电动航模，需要电动机作为动力源,她找来了电吹风（如图ZT6-3甲所示）,研究了电吹风的工作原理。如图乙所示，电吹风工作时,可以分别吹出热风和冷风,为了防范温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为50Ω的电热丝R串通，R0的阻值随温度的变化关系如图丙所示。请回答以下问题：(1)PTC电阻是由资料制成的；电动机的工作原理是。2)电吹风吹热风时，求电热丝的最大发热功率.3)电吹风吹冷风时,经过电动机的电流为1A,工作20s，电动机的机械效率为90％,求电动机线圈电阻。（不计机械摩擦耗费的能量）图ZT6-33学必求其心得，业必贵于专精4。［2016·鄂尔多斯]小明的爸爸购买了一款新式电烤箱(如图ZT6-4甲所示),其原理是利用热空气流加热食品.工作电路如图乙所示，工作时,当烤箱内温度高于预设温度时,温控开关自动断开，电热管停止加热;当烤箱内温度低于预设温度时，温控开关自动闭合，电热管重新开始加热;循环工作保障箱内温度保持为预设温度.已知电风扇的功率为50W，电热管的电阻R0为44Ω。(1）求正常工作时电热管的功率P0。(2）用这个电烤箱在一次烤鸡翅的过程中，准时开关设定为15min，电热管正常循环工作时，P—t图像如图丙所示,则本次烤鸡翅共耗资多少电能？4学必求其心得，业必贵于专精图ZT6-4|基础过关|1.[2019·眉山］如图ZT6-5甲所示,灯泡L标有“20V8W"的字样，把它与滑动变阻器R串通接入电路,电源电压恒为25V，灯泡L的IL-UL图像如图乙所示。1）当灯泡L正常发光时，求整个电路1min内耗资的电能。2)搬动滑动变阻器的滑片P,使灯泡L耗资的实质功率为3W，求滑动变阻器连入电路的阻值及其耗资的电功率。图ZT6-52.[2019·临沂］图ZT6-6甲是小明家安装的即热式热水器,其拥有高、低温两挡加热功能,低温挡功率为5500W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。某次小明用高温挡淋浴时，水的初温是20℃，淋浴头的出水温度为40℃,淋浴20min共用水100L.假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸取，c水=4。2×103J/5学必求其心得，业必贵于专精kg·℃)。求：1）电热丝R1的阻值。2)该热水器高温挡功率.图ZT6—63.［2018·临沂]小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图ZT6—7所示)，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V,额定功率为605W。[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃，此加热过程中水吸取的热量是多少？耗资的电能是多少？(2)当小明家的实质电压是200V时,加热电阻工作的实质功率是多少？3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压变换为12V），工作电流为4A,其电阻为0。5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？6学必求其心得，业必贵于专精图ZT6-74。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ZT6—8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，电磁铁线圈可看作阻值为20Ω的纯电阻R0.“浴霸”共安装有2盏标有“220V440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,电磁继电器的衔铁被吸合,使“浴霸"电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，电磁继电器的衔铁被释放,使“浴霸"电路闭合。1)“工作电路”正常工作时,每盏灯泡在1min内产生的热量是多少?(2）若浴室中的温度不得高出40℃,则“控制电路”的电源电压的最小值是多少?(3)若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内？图ZT6-87学必求其心得，业必贵于专精5。某种智能型电饭锅，如图ZT6—9甲所示，有加热、保温、断电的功能.内部简化的电路如图乙所示，开关S可依照设定在“1"“2"“3”挡之间自动变换。某次煮饭时电功率与时间的关系图像如图丙所示。(1）求电阻R1的阻值。2)此次煮饭产生的总热量若是用来烧水，其中80％的热量被水吸取,则能将初温是20℃的多少千克的水烧开？[在标准大气压下，水的比热容c水=4。2×103J/(kg·℃）,计算结果保留两位小数］图ZT6-98学必求其心得，业必贵于专精|拓展延伸｜6。［2019·聊城]如图ZT6—10所示,电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3。6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合开关S、S1时，小灯泡正常发光;当全部开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时,电流表A的示数是1。8A。求:（1)定值电阻R1的阻值。(2)滑动变阻器R2的最大阻值.(3)小灯泡通电时耗资的最小电功率。图ZT6—107.[2019·黔东南州］某同学设计了一个如图ZT6—11甲所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图乙所示，电源电压保持6V不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为0。02m29学必求其心得，业必贵于专精的面承受海水压力。(设海水的密度ρ海水=1。0×103kg/m3,g取10N/kg）1）当电流表示数为0.2A时,求压敏电阻R2的阻值。2)如图乙所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时,求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强。(3）若电流表的最大测量值为0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少?图ZT6-1110学必求其心得，业必贵于专精8.［2018·陕西］图ZT6-12甲为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图乙所示，它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W.若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系图像如图丙所示。(1）观察图丙中高火加热过程可知:电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率.上述高火加热过程中,1kg药液所吸取的热量是多少?［c药液=4。2×103J/（kg·℃）］（2)解析图乙所示的电路可知：当S1接2,同不时，电路处于文火萃取阶段,电路中的电阻在工作.(3）已知电阻R2=484Ω，求R1的阻值以及电煎药壶的小功率保温功率。图ZT6-1211学必求其心得，业必贵于专精【参照答案】真题回顾1.解:(1)热(2)经过电热丝R的电流I=????=27W36V=0。75A。(3)电热丝R通电5min产生的热量Q=W=Pt=27W×5×60s=8100J。4)原电热丝的电阻R=????=036V.75A=48Ω，箱内发热功率为12W时,由P=????2可得电路中的总电阻R总??2(36V)2??'=12W=108Ω，串通的电热丝R'阻值R’=R总—R=108Ω—48Ω=60Ω。2.解:（1）由题图甲知,定值电阻R1与压敏电阻R2串通,电流表测电路中电流,依照欧姆定律可得，当R2的阻值为15Ω时，电流表的示数I=??1??+??2=5Ω+6V15Ω=0。3A.(2)当电流表的示数为0.5A时,R1耗资的电功率P1=I’2R1=(0.5A)2×5Ω=1。25W。12学必求其心得，业必贵于专精(3）绝缘盒放到水下200m深时，压敏电阻碰到的压强p=ρ海水gh=1。0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa，压敏电阻碰到的压力F=pS=2×106Pa×0.02m2=4×104N，由图乙可知此时R2'=20Ω。3。解：（1）半导体通电导体在磁场中碰到力的作用(2）由图丙知，当温度为30℃时,R0电阻最小,为5Ω,此时R0与R支路中总电阻最小,为R总小=R0小+R=5Ω+50Ω=55Ω,该支路电流??220V22I=??总小=55Ω=4A,此时该电热丝的发热功率最大,为P热=IR=（4A）×50Ω=800W.3）当电吹风吹冷风时，只有电动机接入电路，电路耗资的总电能W=UI't,电动机线圈耗资的电能W热=Q=I'2R't，则电动机的机械能W机=W-W热=UI’t—I’2R’t,??机????????2????220V×1A×20s-(1A)2??解得电动机线圈电阻R’=22Ω。??2??2(220V)24.解：(1）由P=??可得,电热管正常工作时的功率P0=??0=44Ω=1100W。(2）由题图丙可知,电风扇工作时间为15min=900s，电热管工作时间为10min=600s。电风扇耗资的电能为W1=P1t1=50W×900s=4。5×104J,电热管耗资的电能为W2=P0t2=1100W×600s=6。6×105J。共耗资的电能为W=W1+W2=4。5×104J+6。6×105J=7。05×105J。基础过关1.解：(1)由题图甲可知，灯泡与滑动变阻器R串通,已知灯泡的额定电压为20V，由图乙知,当灯泡两端的电压为U额=20V时,经过的电13学必求其心得，业必贵于专精流I额=0.4A，由于串通电路电流各处相等,所以电路中的电流为I=I额=0。4A,此时整个电路1min内耗资的电能W=UIt=25V×0.4A×1×60s=600J。（2）由图乙知,当灯泡实质功率P实=3W时，灯泡两端的实质电压U实=10V，电路中电流I实=0.3A，则滑动变阻器两端的电压U’=U—U实=25V-10V=15V，此时经过的电流为I’=I实=0。3A,由I=????可得,滑动变阻器连入电路的电阻值R'=????''=015V.3A=50Ω。滑动变阻器耗资的电功率P'=U’I'=15V×0.3A=4.5W。2。解：（1）当S1闭合、S2断开时仅电阻R1工作,为低温挡,由P=????2可得电热丝R1的阻值R1=????22=(220V)5500W=8.8Ω。低2)加热水的体积V水=100L=0。1m3，水的质量m=ρ水V水=1×103kg/m3×0.1m3=100kg,L水吸取的热量Q吸=c水m（t-t0）=4。2×103J/(kg·℃）×100kg×（40℃—20℃)=8。4×106J，由于电热丝产生的热量全部被水吸取，则耗资的电能W=Q吸=8。4×106J,可得高温挡功率P高=????=820.4××1060s6J=7×103W。时3。解:(1）由题意，电热足浴盆注水量为6kg，当温度达到40℃时,水吸取的热量Q吸=c水mt=4。2×103J/（kg·℃）×6kg×（40℃—20℃)=5.04×105J。14学必求其心得，业必贵于专精加热时间t时=15min=900s，电热足浴盆加热的功率为605W，则电热足浴盆耗资电能W=P额t时=605W×900s=5.445×105J。??22Ω，(2）加热电阻R=??额=(220V)605W=80额2=500W。则P实=????实=(200V)80Ω23）电动机工作中因发热损失的功率P=I2r=(4A）2×0。5Ω=8W。4.解:（1）每盏灯泡正常工作时的功率P=440W,在1min内产生的热量Q=W=Pt=440W×60s=2。64×104J。（2)当温度为40℃时，热敏电阻的阻值R1=170Ω；由于R1和R0串通，所以R总=R1+R0=170Ω+20Ω=190Ω,此时若要使电路中电流达到I1=50mA=0.05A而使衔铁被吸合而断开“工作电路”，则“控制电路”电源的最小电压应为U1小=I1R总=0.05A×190Ω=9。5V。(3)当“控制电路”电流为I=I1=50mA=0。05A时，因串通电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=????可得电路中总电阻R总’=R1'+R0=????1=012V.05A=240Ω，则R1’=R总’—R0=240Ω—20Ω=220Ω，由图可得对应的温度为℃；当电流为I'=40mA=0.04A时“控制电路”中总电阻R总″=R1″+R0=????'1'=0.04A12V=300Ω，则R1″=R总″-R0=300Ω—20Ω=280Ω，由图可得对应的温度为℃。15学必求其心得，业必贵于专精所以，室内温度可控制在24~32℃范围内。5。解:（1)由图乙可知，当开关接“1”时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最小，由P=????2可知，总功率最大，此时为加热状态;当开关接“2”时,两电阻串通，电路中的总电阻最大，总功率最小,此时为保温状态。由图丙可知,P加热=0。8kW=800W，P保温=0.1kW=100W，22电阻R的阻值R=??=(220V)=60。5Ω。11??800W(2)由图丙可知，加热时间和保温时间都是10min，则加热时产生的热量Q1=P加热t时=800W×10×60s=4.8×105J；保温时产生的热量Q2=P保温t时=100W×10×60s=6×104J；此次煮饭产生的总热量Q总=Q1+Q2=4.8×105J+6×104J=5。4×105J,水吸取的热量Q吸=ηQ总=80%×5.4×105J=4.32×105J，水的质量??4.32×105Jm=??(??吸-??)=4.2×103J/(kg·℃)×(100℃-20℃)≈水211.29kg。拓展延伸6。解：(1)只闭合开关S、S1时,电阻R1与小灯泡串通,小灯泡正常发光,所以此时小灯泡两端的电压为UL=6V,经过小灯泡的电流为IL=??L=3.6W??L6V=0。6A，依照串通电路电流、电压规律可知，电阻R1两端电压为U1=U—UL=12V—6V=6V,经过R1的电流为I1=IL=0.6A，16学必求其心得，业必贵于专精则定值电阻R1的阻值为R1=??1=6VΩ。??10.6A=10（2）当全部开关都闭合,滑动变阻器的滑片滑到最右端时,电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值并联，电流表A测干路电流，??12V经过电阻R1的电流I1'=??1=10Ω=1。2A，由并联电路电流规律可知，经过滑动变阻器R2的电流为I2=I-I1'=1。8A-1.2A=0。6A,所以滑动变阻器R2的最大阻值为??12VR2=??2=0.6A=20Ω。（3）只闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片移至最右端时,经过小灯泡的电流最小,小灯泡耗资电功率最小,小灯泡的电阻RL=??L2=(6V)2=10Ω，??L3.6W12V电路中的电流I'=??L+??2=10Ω+20Ω=0。