多档位问题与力电热综合计算中考物理34个典型专题突破原卷版.docx
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多档位问题与力电热综合计算中考物理34个典型专题突破原卷版
专题30多档位问题与力、电、热综合计算
1．家用普通压力锅因为设计缺陷存在很大的安全隐患，最新推向市场的电热安全压力锅彻底解决了困扰了消费者多年的安全问题；省时省电（比普通电饭锅节电30%以上）又便捷安全。
如图所示是某款电压力锅及铭牌，请回答下列问题：
额定电压
220V
额定容量
5L
额定功率
1000W
工作压力
50～80kPa
工作频率
50Hz
型号
M50
（1）你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？
（2）该电压力锅正常工作时电流多大？
（小数点后保留两位）
（3）在该电压力锅中装入3kg初温为30℃的水，当加热到120℃时刚好沸腾，水吸收了多少热量？
（已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃））
（4）小丽发现使用电压力锅炖肉时锅内温度很高，但导线处温度没有升高，请你帮他分析产生这种现象的原因是什么？
2．汽车是我们出行的重要交通工具，普通汽车一般用汽油机提供动力。
（1）汽油机需要靠电动机启动，启动电机的工作电压为12V，工作时电流为300A，启动持续时间为5s。
则启动一次汽油机需耗电多少焦？
（2）某汽车进行测试时分别以不同的速度匀速行驶0.3h，得到了耗油量与速度关系如图甲，产生的牵引力与速度关系如图乙。
当汽车以30km/h的速度行驶时，汽油机的效率是25%．则这段时间内消耗的汽油是多少千克？
（汽油的热值是4.5×107J/kg）
（3）请根据题中的数据和信息，计算说明该汽车以多大速度行驶更节能。
3．地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如表：
XX型号地铁机车
地铁电力机车功率106W
平均速度60km/h
牵引力5×104N
额定载客量500人
XX型号公交汽车
燃油热值4×107]/kg
平均速度15km/h
牵引力3000N
额定载客最40人
（1）甲、乙两地铁站相距1.2km，地铁运行需要多长时间？
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，行驶1.2km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？
公交汽车的效率是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点。
（写出两条即可）
4．如图所示是某型号的爆米花机的电路图，闭合开关S时，R加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；爆米花机的铭牌如表所示。
[c玉米＝1.2×103J/（kg•℃）]
（1）将100g、20℃的玉米加热到320℃成为爆米花时，求玉米粒需要吸收的热量；
（2）电阻R发热，把100g、20℃的玉米粒加热成为爆米花，需要用时5min，求R的加热效率。
额定电压
220V
加热功率
200W
电动机功率
44W
5．在研究性学习活动中，几名同学对家用电热水壶的实际功率和加热效率进行了研究。
表所示为记录的相关内容，求：
主要器材
电热水壶
电能表
相关资料
额定电压220V
频率50Hz
22010（20）A
50Hz3000imp/（kW•h）
活动记录
①电热水壶装2kg的水，水的初温为20℃；
②该电热水壶的额定功率为1200W
③关闭家中其他用电器，让电热水壶单独工作
④电热水壶加热水12min，水的末温为100℃
⑤电能表的指示灯在这12min内闪烁了600次
（1）水吸收热量；c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3
（2）电热水壶实际消耗的电能；
（3）计算电热水壶的实际功率，判断电热水壶是否正常工作；
（4）电热水壶给水加热的效率。
（计算结果精确到1%）
6．如图甲是某种电动出水的电热水瓶的结构剖面图，图乙是它的电路示意图，其中电源板的作用是将220V的交流电变成低压直流电，供出水电动机和出水定位灯使用。
出水定位灯发光时，会在放置电热水瓶的桌面上留下明亮的光环，方便夜间判断出水位置，避免烫伤。
（1）电热水瓶装有4kg、初温为25℃的水时，在220V的电压下正常工作12min可以将水加热到100℃，则水吸收的热量是多少？
（2）若电热水瓶的加热管电阻为24.2Ω，在上述过程中，这个电热水瓶的加热效率是多少？
（3）已知圆柱形电热水瓶的出水口比内胆底高19cm，当内胆装有2L水时，水面离内胆底8cm，此时，按住出水开关20s，出水电动机恰好能抽出1L的水，若不计出水管的体积和水的流速，不计能量损失，则出水电动机消耗的电能为多少？
7．小明家某型号电热加湿器的原理图如图所示，R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其部分技术参数如表所示。
额定电压（V）
220
高挡发热功率（W）
400
注水仓最大注水量（kg）
3
（1）计算电热加湿器中R1的阻值；
（2）在加湿器注水仓中加注冷水到最大注水量，如果加湿器在“高挡”正常工作10min产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？
（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））（计算结果保留整数）；
（3）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中标有“3000revs/（kW•h）”的电能表转盘在400s内转了27圈，计算此时加湿器两端的电压。
8．如图甲所示是某款便携式电热饭盒，其工作原理：
通过电加热片把水加热至沸腾，再借助水蒸气来加热食物。
其工作参数如表所示，该饭盒工作时可在高温、低温两挡进行调节，其简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，已知R1＝1210Ω，问：
额定电压/V
高温挡功率/W
蒸煮类别
食物分量
加水量/mL
通电时间/min
220
240
热饭菜
满盒
100
5
蒸煮米饭
150g
120
25
180g
140
30
（1）该电热饭盒低温挡的功率是多少？
（2）在某次用高温挡热满盒饭菜的过程中，电加热片将水从20℃加热到100℃，此过程中水吸收的热量是多少？
水的比热容取4.2×103J/（kg•℃），水的密度为1g/cm3。
（3）此次热饭菜的过程中加热水的效率是多少？
（保留一位小数的百分数）
9．如图甲为某一型号家用电吹风，主要技术参数如下表，其简化电路如图乙所示。
型号
SHZ2010～624
额定功率
热风时：
1000W
额定电压
220V
热风温度
50℃～75℃
冷风时：
120W
质量
0.5kg
（1）计算当电吹风吹冷风时，正常工作5min所消耗的电能；
（2）正常工作条件下，计算电吹风功率最大时电路中的总电流；
（3）当电路供电电压为110V时，用两种方法计算该电吹风电热丝的实际电功率。
（电热丝电阻保持不变）
10．如图是某温室大棚模拟日光和调温系统的电路，该电路可以对大棚进行照明、保温和加热。
冬季白天，该系统关闭照明功能，开启保温功能；晚上同时开启照明和加热功能。
电路中电源电压恒为220V，灯泡L标有“220V100W“字样（不考虑温度对电阻的影响），R1和R2是两个电热丝，R2＝70Ω。
已知冬季白天电路中电流为2A，求：
（1）灯泡工作时的电阻；
（2）电热丝R1的阻值；（3）晚上电路消耗的总功率。
11．如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R1＝55Ω．某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200℃时，S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。
求：
（1）该电热饼铛正常加热时的总电流。
（2）R2的电阻值。
（3）本次烙饼共消耗的电能。
12．为预防新型冠状病毒肺炎交叉感染，某医院对常用医疗器械采用湿热灭菌，即将医疗器械置于消毒柜内，通过加热使水汽化，产生高压饱和蒸汽，通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸汽，最终达到设定压力和工作温度，从而对物品进行消毒处理。
如图是某型号的全自动高压消毒柜，部分参数如下表。
电源
220V50Hz
额定加热功率
16.0kW
内胆尺寸
420×700mm
水箱容积
120L
设计压力
0.29MPa
额定压力
0.21MPa
工作温度
120℃
空气排量
＞99%
已知当水箱内水温为20℃时，此消毒柜正常工作40min，消耗80L的水就可完成一次消毒过程。
求：
（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？
（2）该消毒柜的电加热效率是87.5%，消毒一次，消毒柜消耗的电能？
13．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，开关S接不同位置使电饭锅分别处于加热和保温两种状态。
某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图象如图乙。
求：
（1）该电饭锅的加热功率；
（2）保温时电路的总电阻；
（3）该电饭锅此次工作30分钟共消耗的电能。
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