初中物理电学电功专题家用电器计算类包含答案.docx
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初中物理电学电功专题家用电器计算类包含答案
初中物理电学电功专题（家用电器计算类）
一、单选题（共9题；共18分）
1.“PZ220﹣25”和“PZ110﹣25”的两个灯泡，正常工作相同的时间，消耗的电能之比为（ ）
A. 2：
1 B. 1：
2 C. 4：
1 D. 1：
1
2.电热水器是生活中常见的加热水的电器，下表是某电热水器的部分参数．张凯将该电热水器中盛满的初温为20℃的水加热至50℃用于洗澡，则这个过程中水吸收的热量为[已知c水=4.2×107J/（kg•℃）]，ρ水=1.0×103kg/m3]（ ）
容量
功率
加热时间
恒温模式
60L
3500W
10min
全自动智能恒温
A. 8.4×106J B. 7.56×106J C. 8.4×103J D. 7.56×103J
3.半导体电阻的大小随温度的变化会发生明显的改变，用半导体材料制成的电阻叫热敏电阻．热敏电阻可以用来监控汽车元件温度的变化，如图（a）所示是热敏电阻的阻值随温度变化的规律图，现将该电阻与阻值为50Ω的电阻R0组成如图（b）所示电路，电源电压为12V，当电流表的示数为0.2A时，热敏电阻的温度为（）
A. 10℃B. 30℃ C. 60℃ D. 90℃
4.甲、乙两用电器消耗的电能之比为2：
3，时间之比为4：
3，则其电功率之比为（ ）
A. 2：
1 B. 9：
8 C. 8：
9 D. 1：
2
5.如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A，电压表V2的示数是10V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机M的线圈电阻为1Ω，不计摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V1的示数为4V B. 电路消耗的总功率是5W
C. 通电1min电流通过电动机产生的热量是60J D. 通电1min电动机产生的机械能是360J
6.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
7.某电动机线圈的电阻为R，正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，则该电动机工作时，输出的最大机械功率为
A. UI B. I2R C. UI＋I2R D. UI－I2R
8.如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1＜R2），分别按如图的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源，通电相同时间后，水温最高的是（ ）
A.
B.
C.
D.
9.甲、乙两用电器的电功率之比是4：
1，消耗的电能之比是2：
1，则通电时间比是（ ）
A. 8：
1 B. 1：
2 C. 4：
1D. 1：
4
二、多选题（共4题；共12分）
10.下面的说法中正确的是（ ）
A. “220V40W”的电烙铁，正常工作25h，耗电1kW
B. “36V60W”的灯泡，只有接在36V的电压下，灯泡才能正常发光
C. 两盏“220V25W”的电灯工作10h，耗电0.5kW•h
D. “220V1000W”的电炉正常工作5h，耗电5度
11.市场上一些不法商贩常用纯净水冒充价格较高的矿泉水对外出售，矿泉水中含有人体所需的多种矿物质，导电能力较强，纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水，矿物质较少，导电能力较差，小明根据这两种水导电能力不同这一特点，设计了如图所示的装置，验证他家购买的水是不是矿泉水．P，Q是相同的两根细长玻璃管．P内装满已知矿泉水，Q内装满待测的“矿泉水”．单刀双掷开关S从1拨到2时（ ）
A. 若电压表示数不变，则Q内是纯净水 B. 若电压表示数不变，则Q内是矿泉水
C. 若电压表示数变小，则Q内是纯净水 D. 若电压表示数变小，则Q内是矿泉水
12.如图甲电路中，电源电压不变，R2规格为“20Ω2A”，闭合开关，将滑片移到某一位置时，电压表示数为6V，两块电流表指针的位置均如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 通过R1的电流为1.5A B. R1的电阻为20Ω
C. 电路的最小总功率是3.6W D. 通电1min电流通过R产生的热量是108J
13.小明同学家的洗衣机说明书（见表）所列数据，计算以下结果，其中正确的是（ ）
额定电压
220V
额定功率
50Hz
额定洗衣机、脱水功率
440W
额定洗衣机、脱水容量
3kg
整机质量
30kg
A. 洗衣机正常工作2小时，需耗电1kW•h B. 洗衣机正常工作时，通过的电流为0.5A
C. 这台洗衣机所受重力为300N D. 洗衣机接在110V的电路中，实际消耗功率110W
三、填空题（共5题；共12分）
14.郑小楚同学将一个“220V 1000W”的电热水器接入示数为“0850.5”的电能表所在的电路中，且电路中只有这一个用电器，正常工作5h后，电能表示数将变为“________”，假设电热水器烧水的热效率是84%，正常加热10min后，它可以把质量为________ kg、温度为25℃的水加热到100℃；当郑小楚使用该热水器加热水时，他发现水沸腾的温度为99℃，原因是当地的大气压________（选填“高于”或“低于”）标准大气压．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
15.（2015•连云港）某家用电热水壶的额定电压为220V，额定功率为2000W．当该电热水壶在额定电压下工作时，用200s将1L的水从20℃加热到100℃．水吸收的热量为 ________ J，该电热水壶的效率为________ ．（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃））
16.如图是某电热水壶加热和保温电路原理图，R1=44Ω，R2=440Ω，当开关S1断开，S2闭合，电热水壶处于________状态；该电热水壶的加热功率是________W．
17.小华用电能表测量家中电热淋浴器的热效率，他将家中其他用电器与电源断开，仅让淋浴器工作，把淋浴器内质量为50kg，初温为20℃的水加热到50℃，加热前电能表示数如图甲所示，加热后的示数如图乙所示．已知c水=4.2×103J/（kg．℃），则此过程中电能表转了________ 周，电热淋浴器的热效率为________ %．
18.小明家有某型号的电热水壶，其主要参数如图所示，电热水壶在额定电压下工作，用时6分钟恰好将满壶温度为25℃的水烧开，则此过程中水吸收的热量是________J，电热水壶的加热效率为________。
在烧开一壶水的过程中（其他用电器都断开），他家参数为“220V，10（20）A，3600r/（kw•h）”的电能表的转盘转________圈。
【标准大气压下，c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3】
四、计算题（共5题；共50分）
19.（2015•兰州）某品牌电热水器的主要技术参数如表所示：
请根据表中信息计算
型号
额定容量
额定电压
额定频率
额定功率
温升1℃加热时间（min）
×××
50L
22OL
50Hz
2000W
1.9
（1）电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量Q：
[C水=4.2×103J（kg•℃）]
（2）电热水器的效率．（结果精确到百分位）
20.某电热水瓶的铭牌如表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）．求：
型号DSP﹣19B
电源220V50Hz
功率
加热时1200W
保温时300W
容量2L
（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）加热时电热水瓶的电阻多大？
（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？
21.（2016•齐齐哈尔）如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。
请问：
①当S闭合时，饮水机处于什么（选填“加热”或“保温”）状态，此时电路中的电流是多大？
②电热丝R1的电阻是多大？
③饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要多长时间？
（假设电能全部转化为水的内能）
22.多功能养生壶具有精细烹饪、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简化电路图。
（ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg℃），g=10N/kg）
（1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温档，说明判断依据；
（2）求R1的阻值；
（3）养生壶处于低温档工作时，求电路中的电流大小；
（4）在标准大气压下，使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开，若养生壶高温档加热效率为80%，求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
23.（2016•广东）如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两档功率，档位可自动调节，其工作过程是：
按下开关，自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖，设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg•℃）．求：
①若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？
电炖锅的效率是多少？
②R1的阻值是多少？
③电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？
试说明理由．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】B
二、多选题
10.【答案】B,D
11.【答案】BC
12.【答案】B,C,D
13.【答案】C,D
三、填空题
14.【答案】0855.5；1.6；低于
15.【答案】3.36×105；84%
16.【答案】保温；1100
17.【答案】1200；87.5
18.【答案】3.15×105；87.5%；360
四、计算题
19.【答案】【解答】解：
（1）因为ρ=
，
所以水的质量为m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣5m3=50kg，
水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×1℃=2.1×105J；
（2）因为P=
，
所以热水器消耗的电能为W=Pt=2000W×1.9×60s=2.28×105J，
热水器的效率为η=
×100%=
×100%≈92.1%．
答：
（1）水温升高1℃吸收的热量为2.1×105J；
（2）热水器的效率为92.1%．
20.【答案】
（1）解：
为U=220V，P1=300W
所以保温时通过电热水瓶的电流为：
答：
保温时通过电热水瓶的电流是1.36A；
（2）解：
因为U=220V，P2=1200W，所以电热水瓶的电阻为：
答：
加热时电热水瓶的电阻为40.33Ω；
（3）解：
瓶内水的质量为：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg，
瓶内水吸收的热量：
Q=cm（t﹣t0）=4.2×103kg/m3×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J，
消耗的电能：
W=P2t=1200W×10×60s=7.2×105J，
热水瓶效率：
答：
加热时电热水瓶的热效率是93.3%．
21.【答案】解：
①根据P=
可知当U一定时，R最小，P最大，因此当S闭合时，R1短路，电路中电阻最小，此时功率最大，饮水机处于加热状态；
由P=
可得I=
=
=5A；
②因为当加热时只有R2工作，故R2=
=
=44Ω；
由P=
可得，当饮水机处于保温状态时，R总=
=（220V）244W=1100Ω
因为串联，故R1=R总﹣R2=1100Ω﹣44Ω=1056Ω；
③水吸收的热量为：
Q=cmΔt
=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（97℃﹣20℃）
=1.617×105J；
因为电能全部转化为水的内能
故W=Q=1.617×105J
由P=
可得：
t=WP=1.617×105J1100W=147s.
答：
①加热；此时电路中的电流是5A；
②电热丝R1的电阻是1056Ω；
③饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20℃的水加热到97℃，需要147s。
22.【答案】
（1）解：
由图乙知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由
可知，此时总功率最大，所以此状态为高温档；
（2）解：
由图乙知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由
可知，电路的总功率最小，此时为低温档；
当S2断开，S1闭合时，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温档；
由P=UI得，正常工作时通过R1的电流为：
，
所以R1的阻值：
。
（3）解：
由P=UI得，养生壶在低温档工作时电路中的电流为：
。
（4）解：
由
可得，水的质量：
m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg，
水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×1kg×（100℃﹣12℃）=3.696×105J，
养生壶所消耗的电能
，
由W=Pt可得，用高温档烧开一壶水需要的时间为：
。
23.【答案】①汤吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）
=4.0×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣20℃）
=9.6×105J．
加热功率P加热=1000W，加热时间t=20min=1200s，
由P=
得，电炖锅消耗的电能：
W=P加热t=1000W×1200s=1.2×106J，
则电炖锅的效率：
η=
×100%
=
×100%
=80%．
②当开关S接“a”位置时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，
根据P=
可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，此时电炖锅处于加热状态，
由P=
得，电阻R1的阻值：
R1=
=
=48.4Ω．
③电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；
理由是：
当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，
根据P=
可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．
答：
①在此过程中汤吸收的热量是9.6×105J；电炖锅的效率是80%；
②R1的阻值是48.4Ω；
③电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；
当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，
根据P=
可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．
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