中考物理复习冲刺 27.电学综合 计算题

第27讲：电学综合计算题《2023中考物理各题型专项复习讲义》冲刺阶段查缺补漏第一部分：中考真题1、某电热水壶铭牌的部分参数如表，忽略温度对电阻的影响。电热水壶在额定电压下工作300s能将1L的水从20℃加热到85℃．求：[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]（1）水吸收的热量是多少（2）电热水壶的效率是多少？（3）在用电高峰时，实际加热时间为363s，若与该电热水壶在额定电压下工作300s消耗相同的电能，实际电压多大？额定电压220V额定功率1000W最大容量1.2L2、多功能养生壶（如图甲）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的简化电路图，当养生壶正常工作时，它的加热功率为880W，保温总功率为242W。求：(1)该养生壶高温挡加热时的电流。(2)电阻R2的阻值。(3)某一天，小明断开家中其他用电器，只接通养生壶在高温挡烧水发现家中标着“3000r/（kw·h）”字样电能表转盘在2min内转了80转，求此养生壶的实际功率。3、某品牌电饭煲有加热和保温两个挡位，其简化电路如图所示，其中和均为发热电阻，额定电压为220V，该电饭煲的保温功率为120W。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到一定温度时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接触，使电饭煲处于保温状态。若将一锅质量为3kg、初温为40℃的粥加热至100℃，需要加热15min，消耗0.25kW·h的电能。求：[粥的比热容]（1）保温状态下，通过的电流是多少？（结果保留两位小数）（2）的电阻是多少？（3）在此次加热过程中粥吸收了多少热量？该电饭煲在加热过程中的效率是多少？第二部分：考点解读一、串并联电路电流、电压特点1.串联电路的特点（1）电流：各处的电流都相等。表达式：I=I1=I2（2）电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式：U=U1+U2（3）电阻：电路的总电阻等于各用电器电阻之和。表达式：R=R1+R22.并联电路的特点：（1）电流：干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式：I=I1+I2（2）电压：各支路两端的电压相等。表达式：U=U1=U2（3）电阻：电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。表达式：二、欧姆定律1.数学表达式：其中I代表电流，单位是AU代表电压，单位是VR代表电阻，单位是Ω2.说明：（1）I、U、R三量必须对应同一导体（或者同一段电路）；（2）I、U、R三量对应的是同一时刻三、对电功公式的理解把握1.电功计算式:W=UIt其中W代表电功,单位是JU代表电压，单位是VI代表电流，单位是At代表通电时间，单位是s说明：（1）I、U、t必须对同一段电路、同一时刻而言。(2)式中各量必须采用国际单位；1度=1kWh=3.6×106J。(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。2.电功导出式：W=I2Rt与只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路（对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用）四、对电功率公式的理解把握1.电功率定义式：其中P代表电功率，单位是WW代表电功，单位是Jt代表通电时间，单位是s说明：（1）P、W、t必须对同一段电路、同一时刻而言。(2)式中各量必须采用国际单位；1度=1kWh=3.6×106J。(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。2.电功率计算式：P=IU其中P代表电功率，单位是WI代表电流，单位是AU代表电压，单位是V说明：（1）I、U必须对同一段电路而言。(2)式中各量必须采用国际单位；(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。3.电功率导出式：这两个到处公式只能用于纯电阻电路。五、焦耳定律1．焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。2．焦耳定律公式：Q=I2Rt，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。）3．当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的。）第三部分：例题解析学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两档，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温档和加热档工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：（1）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？（2）电阻R1和R2的阻值是多少？（3）在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热档工作，发现电能表的转盘在3min内转了50转，则此时实验室电路的实际电压是多少？额定电压220V加热档额定功率605W额定频率50Hz储水罐容积0.8L【详解】解：（1）储水罐的容积是0.8L，储水的质量是m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.8L=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg水温升高50℃，需要吸收的热量是Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×50℃=1.68×105J（2）由图甲可知，当S接2时，电路为R1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S接1时，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当S接2时，电路处于保温档；当S接1时，电路处于高温档。高温档时，发热电阻R1的电功率即为加热档额定功率，于是有解得R1=80Ω饮水机在保温挡和加热挡工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。则有解得P1保=5W保温档时，发热电阻R1的电功率为解得R2=800Ω（3）实际消耗的电能为实际电功率为此时实验室电路的实际电压是第四部分：自主练习1、某电热水壶（电阻不变）的参数如下表，当家中只有电热水壶单独工作时，电热水壶正常工作5min可将1.5L初温40℃的水烧开（标准大气压）。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]求：产品型号XXX最大容量1.5L额定电压220V额定功率1500W（1）这壶水吸收的热量；（2）电热水壶的加热效率；（3）这段时间内家中标有“3600r/（kW·h）”电能表的转盘转了多少转。3、中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求：额定电压220V保温挡功率100W加热挡功率900W（1）发热电阻R1的阻值；（2）加热过程中煮茶器消耗的电能；（3）煮茶器中水的质量。[水的比热容]4、如图所示，质量为400g初温为25℃的食用油注入大烧杯中，并将电加热器放入食用油中。电加热器正常工作100s，测出食用油的温度为65℃，已知电加热器的额定电压为220V，额定功率为440W。【食用油的比热容为2×103J/(kg℃)】（1）电加热器正常工作时的电流和电阻；（2）正常工作100s，电加热器消耗的电能；（3）电加热器的热效率。5、商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时为中温档，额定功率为440W。求：（1）的电阻；（2）高温档正常工作100s，电流通过产生的电热；（3）只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW·h）。6、如图所示，是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路，电源电压恒定。R1为电热丝，白炽灯泡L标有“12V18W”字样（R1和L电阻均恒定不变），滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2，将滑片P移到最右端时，灯泡正常发光。当所有开关都闭合，P位于最右端时，电路中的总电流为2.1A。求：（1）电源电压；（2）当只闭合开关S和S2，滑片P位于最左端时，通过灯泡的电流；（3）当只闭合开关S和S1，移动滑片P，电热丝R1工作1min产生的最大热量。7、随着科技创新教育在全市广泛开展，有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接人装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/（kg·℃）。求：（1）3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能；（2）3D打印笔快挡打印时的热效率；（3）R1的阻值。8、图甲为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同档位工作。（1）电火锅在低温挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态？（2）求的值；（3）若家庭电路的电压是，某插座的额定电流是，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个档位？说明理由。××牌电火锅额定电压220V额定功率低温挡500W中温挡1000W高温挡1500W

9、额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20oC加热到70oC。已知c水=