中考物理电学计算.docx
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中考物理电学计算
中考物理电学计算题
1、某家用电器具有加热、保温的功能，如图所示为其原理图。
电器发热电阻R的额定电压为220V，额定功率为600W。
加热时，按下温控开关S与a、b接触，此时红色指示灯亮；当温度达到一定时，温控开关S自动跳接到c，使电器处于保温状态，此时黄色指示灯亮，红灯标有“6V，1W”，黄灯标有“12V，3W”的字样。
工作时两灯均能正常发光（虚线框内为电器的加热和保温装置，计算结果保留一位小数）。
求：
（1）试分析R1的作用，并求出R1的阻值；
（2）算出电阻R2的阻值及在保温时刻该电器保温装置的发热功率；
（3）当电器处于保温状态时，保温装置每分钟消耗的电能是多少焦？
解：
（1）限流，1284欧
（2）751.3欧52W（3）3120J
2、如图所示某种电饭煲的电路原理图，R1、R2为电热丝，S为温控开关，A、B两点间的电压保持不变。
（1）S闭合时，电饭煲处于加热状态，为什么？
（2）若R1:
R2=9:
1，加热时功率为800W，保温时的功率是多大？
1min产生的热量是多少？
解：
加热状态；80W，4800J
3、图30甲是一种电暖水瓶的电路原理示意思，E1、E2是两个指示灯，1、4和2、3是两个触点开关。
触点开关由手动绝缘杠杆控制闭合，由永久磁铁和感温软磁体等组成（如图30乙所示）的装置控制断开。
电热丝R的阻值为88欧，R1的阻值为2112欧，R2的阻值为352欧。
指示灯E1、E2的电阻很小，计算中可忽略不计（设家庭电路电压220V恒定不变，电热丝R用电阻R1、R2的阻值不随温度变化）解决
解：
4、我市某养鸡场，在冬季为了提高产蛋量，采取了光照和保温两项措施。
夜晚对鸡舍进行加热，同时用大功率灯泡进行光照，白天只需要适当保温，不需灯光照射。
整个电路原理如图所示。
其中R1、R2是电热器中的电热丝，L是“220V、900W”的大功率灯泡。
通过定时开关S1、S2的同时通断来实现白天和夜晚的用电要求。
（1）当开关S、S1、S2都闭合时，属于用电状态；当S闭合，S1、S2断开时，属于用电状态。
（以上两空均选填“白天”或“夜晚”）
（2）当S闭合，S1、S2断开时，电流表示数为11A，R1与R2消耗的功率之比为1：
4，求这时电路消耗的总功率及R1、R2的阻值。
解：
（1）夜晚白天（各1分）
（2）当S闭合，S1、S2同时断开时R1与R2串联
P白=UI=220×11W=2420W（1分）
R串=
=20Ω（1分）
R串=R1+R2=20
解之得R1=4Ω，R2=16Ω（2分）
（3）夜晚，R2被短路，R1与L并联
P1=
W
P夜=P1+PL=（12100+900）W=13000W（1分）
W白=P白t=2420×10-3×10kWh=24.2kWh（1分）
W夜=P夜t=13000×10-3×10kWh=130kWh（1分）
节省的开支=[0.40×（24.2+130）-（0.50×24.2+0.20×130）]元=23.58元（1分）
（其他解法，只要合理，参照相关步骤给分）
5、如图8所示为多功能电饭锅的原理图，其中S为温控器（控制电饭锅不超过某一个温度，对电饭锅起保护作用），三个灯泡为发热电阻R1、R2、R3相应的工作指示灯，其功率忽略不计。
下表中“★”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮。
“●”表示对应的开关断开，相应的指示灯熄灭，功率格给出了相应状态时电饭锅的功率值。
为了延长锅的使用寿命得同时闭合S1、S2、S3三个开关。
电饭锅的铭牌上标有220V，50HZ的字样。
挡位
S1
S2
S3
功率（W）
挡位
S1
S2
S3
功率工（W）
1
★
●
●
400
4
1000
2
●
★
●
600
5
★
●
★
1200
3
800
6
1400
要求：
（1）根据表中给出的资料，算出R1、R2、R3的阻值各为多少？
（2）补齐表中3、4、6挡位的空格。
解：
R1=121ΩR2=80.7（Ω）
R3=60．5（Ω）
档位
S1
S2
S3
功率（W）
档位
s1
S2
S3
功率（W）
1
★
●
●
400
4
★
★
●
1000
2
●
★
●
600
5
★
●
★
1200
3
●
●
★
800
6
●
★
★
1400
6、张可最近注意到家中的灯泡比平常亮，他猜测可能是电压超过了220V。
为了证实猜想，他做了如下的实验，关闭家中其它电器，只开一只“220V100W”的电灯，观察家中标有“3000R／KW·h”的电能表在20min内转了121转。
求：
⑴这只电灯的电阻多大？
⑵在20min内这只电灯消耗的电能是多少？
⑶张可家此时的实际电压多少？
⑷为了使这只灯正常发光，应串联一个多大的电阻？
（5分）
解：
⑴484Ω⑵1.452×105J⑶242V
7、如图17所示电路，电源电压4.5V不变，电阻Rl=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0～0．6A，电压表的量程为0～3V，为了使两表均不烧坏，求变阻器允许的取值范围．
解：
2.5Ω～10Ω
8、CFXB型“220V1100W”电饭煲的原理图如图17所示，它有高温烧煮和焖饭、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接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R0的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？
焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？
解：
（1）与2触点连接………2分
（2）P=U2/R0R0=U2/P=（220V）2/1100W=44Ω………2分
（3）P=IUI=P/U=22W/220V=0.1A………2分
Q0=I2R0t=（0.1A）2×44Ω×600s=264J………2分
9、6分）某电热水器的简化电路，如图10所示。
请你设计虚线框内的指示灯电路。
供选择的器材有：
“220V10W”灯泡一只，“2.5V0.75W”灯泡一只，“2V10mA”发光二极管一只，各种阻值的电阻，导线若干。
（1）在指示灯能正常工作的情况下，请你通过计算说明选用器材的最佳方案及器材的具体规格。
（2）将电路图中的虚线框部分补充完整。
解：
（1）若选“220V10W”，指示灯电路消耗功率
若选“2.5V0.75W”，指示灯电路消耗功率
若选“2V10mA”发光二极管，指示灯电路消耗功率
根据计算结果，应选用发光二极管
串联电阻阻值
（2）电路连接如图答2所示。
评分标准：
选择二极管且完全正确得满分，其中选择正确
10、小明学了家庭电路知识后，利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。
他的做法是：
打开标有“220V1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表（标有“1800r/Kw·h”）的铝盘转过200转所用的时间是400s。
（热水器电热丝的阻值不变）
求：
（1）热水器的实际功率。
（2）通过热水器的电流。
（3）图19是小明家的供电线路。
已知此时供电站输出的
电压是220V，则供电站距他家多远？
（已知每千米导线的电阻为5Ω）
解：
（1）热水器消耗的电能
热水器的实际功率为
（2）热水器电热丝的电阻值为
通过热水器的电流为
（3）电路的总电阻为
输电线的电阻为
供电站到小明家的距离为
【点评】本题涉及考点有：
利用电能表测电功率、额定功率和实际功率的相关计和远距离输电问题。
易错点为
（2）问，电流的求解切忌不仔细审题用P=UI求解，由
（1）中不能看出热水器实际功率低于其额定功率，即其实际电压低于额定电压所致，故只能根据其铭牌先求解电阻。
（3）中要注意的是输电线共2根，故距离的求解与导线长度不同。
11、热熔胶在室温下为固体，加热到一定程度时变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起。
如图甲是热熔胶枪的外形，其内部有2只相同的PTC加热元件，电路如图乙。
单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示。
扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时倒向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机S同时倒向B、C。
（1）松开扳机时为预热状态，当温度为80℃时，电路中的电流是多少？
（2）当温度为180℃时，胶液有最佳粘性，已知一根胶条的质量为40g，若熔化1kg胶需要吸收6.0
J热量，试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间？
（3）试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理。
12、某工厂设计了两种淋浴器。
一种是淋浴时电流直接对流动的水加热；另一种则是备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再供淋浴。
按一般淋浴要求：
淋浴器用水的流量约为10Ｌ/ｍｉｎ，合适的水温约50℃，用水时间约为5ｍｉｎ，加热前的水温按20℃考虑。
一般家庭供电电路允许的最大电流为20Ａ。
请根据以上情况和要求完成：
（1）按淋浴器用水的流量为10Ｌ/ｍｉｎ，每分钟用水多少kg？
（2）电加热的效率为70%，他一次淋浴约消耗多少电能？
（3）通过具体的计算，结合数据分析论证哪一种淋浴器不适合一般家庭选用？
解：
（1）淋浴器每分钟用水体积为V
V=10Ｌ/ｍｉｎ×1ｍｉｎ=10Ｌ=10-2ｍ3 ①
ｍ=ρV=1×103kg/ｍ3×10-2ｍ3=10kg ②
（2）Ｗ=Ｑ/η
=Cｍ/Δｔ/η ③
=4.2×103[Ｊ/（kg.℃）]×10kg×5×（50℃-20℃）/0.7
=9×106Ｊ ④
（3）若选用电流直接加热按一次淋浴消耗电能约1.8×106Ｊ,而每次淋浴时间5ｍｉｎ
则电路提供的电功率为：
P=W/ｔ=9×106Ｊ/5×60S=30000W=30KW ⑤
一般家庭不可能达到30KW电功率,所以电流直接加热型电热淋浴器不适合。
⑥
（学生按其它方法讨论，只要思路和计算论证正确同样给分）
13、某农村学校食堂一个电热箱的电热丝烧断了，检修时发现电热箱的铭牌模糊不清，只能隐约看到“……额定电压220V……电阻48.4Ω……”等字样。
电子器材商店只有两种规格为"220V500W”、“220V2000W”的电热丝。
小琼同学提出一个想法：
将"220V500W”的电热丝截取一半替换烧断的电热丝，电热箱即可使用。
（1）通过计算说明，接入这样的电热丝，能符合电热箱额定功率的要求吗？
并分析电热箱能否正常工作。
（2）请你再提出一种想法，帮助学校食堂换上合适的电热丝。
（1）不可行。
首先，电热丝的连接说起来容易，其实很难达到预想的效果，同时操作很繁琐；另一点，将两根电热丝并到电热箱内是不可行的，箱内设计的空间不允许。
（2）用新的2000W的电热丝更换是最好的方法。
[解题过程]
小亮提出将"220V 500W"的电热丝截取一半替换烧断的电热丝 这是错的
将"220V 500W"的电热丝截取一半替换烧断的电热丝,接入电路中就立马烧毁
就当不烧毁,计算得出得功率为1100W 与 题中的 铭牌标有"额定电压220V额定功率2000W不符合
小东认为可将两根"220V 2000W"串联替换烧断的电热丝 也错
将两根"220V 2000W"串联替换烧断的电热丝接入电路中,计算得出得功率为1000W 与 题中的 铭牌标有"额定电压220V额定功率2000W也不符合
解决的方案就是将"220V 2000W"的电热丝替换烧断的电热丝 这与 题中的 铭牌标有"额定电压220V额定功率2000W 符合
14、电热炉内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的发热电阻，用一个旋转开关可以实现电热炉多档位工作的要求。
将电热炉接入家庭电路中。
（1）当电热炉只有发热电阻R1工作时，通过它的电流是多大?
（2）若要求电热炉发热功率最大，R1、R2应怎样连接?
求出这个最大功率值。
（3）图34是这个电热炉的工作原理图，其中的旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有0，1，2，……9共10个金属触点；可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。
如旋钮上的箭头指向图中位置C时，金属滑片将3、4触点接通，同时也将8、9触点接通。
试分析旋转开关的箭头指向何位置时，电热炉的功率最大?
∙解：
（1）通过R1的电流：
I1=U/R1=220V/60Ω=3.7A
（2）R1与R2应并联。
并联的总电阻为：
R=R1R2/R1+R2=60Ω120Ω/60Ω+120Ω=40Ω
最大总功率为：
P=U2/R=（220V）2/40Ω=1210W
（3）当绝缘开关将触点0、1和5、6连接时，电阻R1和R2并联，这时的总功率最大
15、（2009年安顺市）如图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝。
分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
额定频率
50Hz
环境温度
10℃～38℃
加热功率
550W
环境湿度
≤90％
额定电压
220V
制热水能力
≥90℃5L/h
（2）正常工作时该饮水机将热水罐中0．6kg，18℃的水加热到93℃，用时6min。
用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。
[C水=4．2×103J/（kg·℃）]
（3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半，则R1与R2的比值应是多少？
解：
（1）2．5A；
（2）1．89×105（J）；95．5％；（3）2
16、下面是HG2003家用蒸汽电熨斗示意图和名牌.使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽.
额定电压
220V
功能
汽烫、平烫
额定频率
50Hz
蒸汽方式
滴下式
额定功率
1000W
质量
1.3㎏
底板面积
160㎝2
放置方式
自立式
（1）某师傅在用熨斗干烫衣服时，用了19N向下的力压熨斗，在此过程中，衣服受到的压强是多少？
（2）用熨斗汽烫时先预热，使金属底板的温度从20℃升到220℃，温控开关自动断开.已知底板的质量为1㎏，铁的比热为0.44×103J/（㎏·℃）.问蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量？
（3）汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量.当底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，当加热到220℃时又断开，如此反复.若蒸汽电熨斗大体按下图所示程序工作，10min烫一件衣服共消耗多少电能？
加热停加热停加热停
15s5s15s5s15s5s
下表是我国市场上某种双桶洗衣机所用电动机的工作参数。
名称
额定电压（V）
频率（Hz）
额定电流（A）
电阻（Ω）
转速
（转/分）
洗涤电动机
220
50
0.5
20
1370
脱水电动机
220
50
0.8
18
1370
该洗衣机在额定电压下工作时，求：
（1）洗涤电动机和脱水电动机同时转动时，通过洗衣机电源线的电流是多大?
（2）分别求出洗涤电动机和脱水电动机工作时的电功率．
（3）某次洗衣服时，洗涤时间是11min，脱水时间是2min，在洗涤时间内，洗涤电动机按图所示的程序进行工作．求本次洗衣共消耗了多少电能?
解题的方法在于根据题目所求，利用公式，联系实际，找出题中相关信息进行计算．如第一问求在额定电压下，两种电动机同时转动通过电源线的电流?
联系生活中双桶洗衣机的工作实际，洗衣机的洗涤和脱水可分别进行，也可同时进行，且它们分别由不同开关控制，这说明洗涤电动机和脱水电动机的连接方式属并联．那么所求电源线的电流就为干路电流，根据并联电路电流的特点有：
（1）干路电流I＝I1+I2，通过电源线的电流是I＝I1+I2=0.5A+0.8A＝1.3A。
第二问求额定电压下洗涤电动机和脱水电动机的电功率?
根据P=UI可知，那么相关数据就为表中电动机的额定电压和额定电流。
（2）所以洗涤电动电动机的电功率是P1＝U1I1＝220V×0.5A＝110W，
脱水电动机的电功率是P2＝U2I2＝220V×0.8A＝176W．
第三问求洗衣机共消耗了多少电能?
即求洗涤电动机消耗的电能和脱水电动机消耗的电能的和．根据电能公式W＝UIt可知，相关数据就为电动机的额定电压、额定电流和通电时间．而洗涤电动机的时间没有直接告诉，但题中提供了洗涤电动机的工作时间程序．联系生活实际可知，洗衣机洗涤时是先正转，停一会儿，再反转，停一会儿，再正转，如此反复循环下去，即洗衣机电动机工作运转呈周期性．根据题中信息可知：
（3）一个周期70s（正转→停→反转→停），电动机工作用了60s，停了10s，洗涤总共11min=660s，那么周期数为660÷70＝9还余30s，恰好是一个正转的时间，所以电动机的工作时间为（60×9+30）s＝570s，
那么洗涤电动机的消耗的电能是W1＝U1I1t1＝220V×0.5A×570s=62700J，
脱水电动机的消耗的电能是W2＝U2I2t2＝220V×0.8A×120s＝21120J．
这次洗衣机的消耗的电能是W＝W1+W2＝83820J．
通过以上分析，我们发现，此题的解题关键在于注重生活实际和所学知识的联系．可以想象，一个洗衣机是什么模样，如何工作都不知道的学生，是不可能解出此题的。
这就要求我们，要注重对知识的理解和掌握，更要注重对知识的具体应用．遇到生活实例，多分析实例。
学以致用是我们学习的根本目的。
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