《2023年中考物理高频考点训练——欧姆定律与电功的综合计算.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年中考物理高频考点训练——欧姆定律与电功的综合计算.pdf（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023年中考物理高频考点训练欧姆定律与电功的综合计算1.右图是多功能汤锅加热的测试电路图，使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换，且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等，测试电源电压为2 2 0 V,慢炖状态的功率为5 5 0 W。求-1 测试电源|-(1)勺 的阻值。(2)保温状态的功率 若 把 1.1 k g 的水从2 0 加热到1 0 0,快炖需要6 m i n 4 0 s,则加热的效率是多少？2.如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,Ri 和 R2 为加热电阻,且阻值保持不变,Ri=4 4 Q,S 为靠近加热盘的感温开关，1、2
2、是开关连接的触点，加热盘温度达到1 0 3。(2时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入2 2 0 V 的电路，按下开关S 与触点1 连接，工作了 lO m i n,S 自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在Im i n内转过5转。求：(1)加热状态时，电饭锅消耗的电能。R2 的阻值。(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的8 0%,电饭锅加热状态的实际功率。乙3.九年级科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有高低两档功率的电开水壶(开水壶隔热性能好)，开水壶的简化电路图如图所示，飞=&=1 1 。现壶内盛有质量为2 k g、初温为2 0 的水。加热过程中壶内气压始终为一
3、标准大气压，c 水=4.2 x 1 0 J(k g.)。问：(1)烧开这壶水，水吸收的热量是多少？(2)同学们发现，让自制的开水壶高功率档正常工作，烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有高低两档功率的开水壶的电路，使改进后的开水壶高功率档正常工作，烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在上边方框中画出你设计的电路图;(3)若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要多少秒？(结果保留整数)4 .某家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R/和&均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的
4、图象如图乙所示。求：甲 乙(1)该电热水壶加热和保温时的电流之比；(2)电阻七的阻值；(3)给 1.2 k g 的水加热，使水温从2 0 升至8 0 热水壶的工作效率为9 0%,需要多长加热时间。5 .图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示,4、R 2 是电热丝,4 的阻值为H O C，通过单独或同时闭合，、S 2 实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：试卷第2页，共 1 1 页O220VO加热效率80%额定电压220V电功率低温挡440W中温挡88OW高温挡(1)低温挡加热时电流的大小；(2)电热丝&的阻值；(3)已知粥的比热容c 4.0 xl03J/(kg.),将
5、 2.2kg的粥用高温挡从20加热到74需要的时间。6.如图是某型号电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温炳饭。S i为挡位自动控制开关，R/和&为 电 热 丝，4 的阻值为8 0 Q,高温烧煮挡的功率为660W。求：(1)高温烧煮时干路中的电流；(2)电阻丝&的阻值；(3)电饭锅低温爆饭0.5h消耗的电能是多少焦耳。-(=3-Ri-ZZ)-5-&Si 0 2 2 0 V l7.吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40C 的发热电阻，&是阻值恒为160c的调控电阻；S 为温控开关，当温度等于或低于37时闭合，温度等于或高
6、于42时断开，使箱内温度维持在37到42之间；额定电压为220V。请完成下列问题：(1)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？(2)设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42C开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。i.测试时的实际电压为多少伏特？i i.工作测试一个小时,电路消耗的电能为多少度？/A5-1 -1一4-3-：2-：20 40 60 80 100乙R 凡-电源-甲8.如图甲所示是某家用电熨斗,其电路原理如图乙,/?八 七为发热体,R/的阻值为UOQ，通过Si、S2实现温度控制。电源电压为电熨斗的额定电压2 2 0 V,电
7、熨斗消耗的最大功率为660Wo求：（1）只闭合Si，电熨斗消耗的电功率；（2）电熨斗在低温档工作60s产生的热量；（3）为提高电熨斗功率范围以适应更多衣料，小明对电路提出了改造设想（如图丙）增加一个滑动变阻器，移动滑片P,电熨斗的功率可在原功率值的25%100%之间变化。则滑动变阻器的最大阻值至少为多少？9.如图甲是深圳市坪山区某临时“新冠肺炎 隔离用酒店所使用的小型锅炉及铭牌，图乙是其电路原理图（R、R2都是加热电阻），开关S连接“、6处实现加热和保温功能。水箱装满20的水后连续正常加热20m in,水的温度将由20升高到45。已知AJ;=l.0 xl03kg/m C/K=4.2xlO3J/
8、(kg.)。求：aXX电锅炉型号：X X X 额定电压：220V加热功率：5500W容保温积功：5率5L：1000W甲（1）水的温度由20升高到45C的过程中水吸收的热量;（2）加热电阻R,的阻值；试卷第4页，共11页(3)此过程电开水器的热效率。10.某品牌电饭煲部分参数如下表，根据表中信息求解下面问题:额定电压220V额定加热功率900W额定保温功率80W频率50Hz容积4L(1)电饭煲在加热状态正常工作时的电流；(精确到0.1)(2)电饭煲在保温状态时电路中的总电阻；(3)当煲内加入温度为20质量2.5 kg水米混合物，通电加热13min水米混合物温度达100,求：水米混合物吸收的热量；
9、通电加热总时间20min后电饭煲跳闸进入保温状态，保温持续15min。则这次煲饭电流做功多少kW h?水米混合物比热容取3x103J/(kg-r)11.图甲所示为某品牌家用热水器的简化电路图，S1是手动开关，置于热水器外部；S2是温控开关，置于热水器内部；当水温低于40时自动闭合，达 到 40时自动断开，4 与&均为用来发热且阻值不变的电热丝，使用时，手动闭合开关S”电热水器开始工作。下表为该电热水器部分参数。额定电压220V频率50Hz保温功率220W加热功率2420W水箱容量50L设定温度40(1)该热水器正常工作时，电热丝幻的阻值是多少？(2)热水器正常加热时，通过&的电流是多大？(3)
10、假设关闭家中的其它所有用电器，只让该热水器接入电路烧水5 m i n,刚好将水箱中水温升到4 0 ,观察到家中电能表(如图乙所示)的指示灯闪烁了 2 0 0 次，则此时热水器两端的实际电压多大？甲 乙1 2 .如图所示是某品牌养生壶的简化电路图，该养生壶有高温、中温和低温三种工作挡位，它的部分参数如表所示。(1)电阻幻、&的阻值分别是多少？(2)满壶水的质量是多少？(3)该养生壶将满壶水从2 0 加热至4 5 C,则水吸收的热量为多少？(4)该养生壶在额定电压下，处于高温挡状态，将满壶水从2 0 加热至4 5 C,用时1 2 0 s,该养生壶加热效率是多少？电源电压2 2 0 V功率低温档2
11、7 5 W中温档5 5 0 W高温档容积1.1 L-O220VO1 3 .如图甲所示，是一款家用电火锅，容量4 L,额定电压2 2 0 V,它能实现发热电阻丝R/在 1 6 0 W 1 2 1 0 W 之间无极调温，图乙是它的电路简化图。(1)为了保护发热电阻丝，开关刚刚闭合时，电火锅处于保温状态，滑片应位于电阻丝&的 端。(选填 A”或 B”)试卷第6页，共 1 1 页(2)当滑片从R2 的最右端移到最左端时能够实现R/电功率从1 6 0 W 1 2 1 0 W 的无极调温，则 力 的阻值为多大(),&的最大阻值为多大？()(3)当&的滑片调到中间时，电火锅的电功率是多少？()A R2 B为
12、 -o 2 2 0 V O 甲-乙1 4.如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1 0 0 0 W 和 4 4 0 W 两挡功率，挡位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1 0 0 0 W 挡将汤煮至1 0 0,然后自动跳至4 4 0 W 挡进行保温慢炖。设汤的初温为2 0 C,质量为2 k g,汤的比热容为4.0 x l 03J/(k g-),求：(1)若电炖锅将汤从初温2 0 加热至1 0 0,在此过程中汤吸收的热量是多少？(2)不考虑热损失，将汤从初温2 0 加热至1 0 0,需要加热多长时间？(3)保 温 时 的 功 率 是 多 少？1 5.图甲所示为某电暖器的简化
13、原理图，其中处、R 2 是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为2 2 0 V,每个电热丝的额定电压均为2 2 0 V,现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为5 0 m3,空气的比热容为1.0 x l 03J/(k g.r),空气密度为0 =1.2 k g/m3,假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题。(1)每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？(2)只闭合S 2 时，流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少？(3)只闭合8和 S 3,让电暖器工作1 5 mi n,卧室内的温度升高了 1 0 ,电暖器的加热效率是多少？甲乙16.如
14、图甲所示，是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热事物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇标有“220V40W”的字样，以为加热空气的电阻丝，滑动变阻器及 的最大阻值为6 0 C,该电路的最大总功率为1250W。在某次烤薯条的过程中，定时开关始终闭合，温控开关闭合5min然后断开Im in,如此循环，求：(不考虑温度对电阻的影响)(1)R/阻值为多大？(2)当空气炸锅低档工作时，求空气炸锅低档发热功率；(3)空气炸锅高档工作61!时 ，电路消耗的电能。1 7.某电热水壶的铭牌如图所示，小明为了测量该电热水壶的实际功率和加热效率，进试卷第8 页，共 11页行了如下实验：
15、关掉家里所有用电器，将该电热水壶装满水，接通电热水壶，测得壶中水温度从25上升到35C所用的时间为5 0 s,同时观察到家中“220V 10A(40A)3200imp/(kW-h)”的电子式电能表的指示灯闪烁了 80imp。请结合本次实验记录的数据,回答以下问题：产品型号荣事达RSD-862最大容积1.8L额定功率2000W额定频率50Hz额定电压50Hz(1)除电子式电能表外，小 明 还 需 下 列 哪 些 器 材 完 成 上 述 两 个 测 量;(选填器材前面的序号)刻度尺温度计电压表弹簧测力计秒表(2)电热水壶的实际功率是 W；(3)电 热 水 壶 的 加 热 效 率 是。1 8.某不锈
16、钢内胆电热水壶具有有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作原理如图乙所示。虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，其中凡是定值电阻，R是最大阻值为840。的可变电阻(调温开关)，通过调节k可以改变电热水壶的功率。求：心的阻值；(2)在额定电压下工作，该电热水壶保温时的最小功率；(3)电热水壶每秒钟向外散失的的热量。跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示(壶内水温跟水壶表面温度一致)。在额定电压下工作，在温度为20的房间使用，要求电热水壶温度保持为7(T C,问应将R 的阻值调为多大？(4)用电高峰时，发现当电路中只有电热水壶在最大功率加热工作时，如图丁所示的电能表指示灯在Im in内闪
17、烁了 50次，求此时家庭电路中的实际电压。产品型号：BH-Z23额定电压：220V频 率：50Hz最大功率：1210W容 量：1.2L甲102030405060708090100 A C丙71 9.如图甲所示为某品牌电火锅加热部分的简化电路图，R/、R2均为电火锅内部的发热电阻(不计温度对电阻的影响)，图乙为该电火锅的铭牌。求：XX牌智能电火锅型号CFD-415额定电压220V加热功率1210W保温功率242W频率50Hz乙(1)该 电 火 锅 正 常 加 热 时 的 电 流?(2)求 生 的 电 阻 是 多 少?(3)某天用电高峰期小明观察到，此电火锅单独加热使用Im in,家里电能表(标有
18、“600r/kw-h)的转盘转了 1 0 r,此 时 实 际 电 压 为 多 少?(4)爱动脑筋的嘉鑫同学发现此电火锅的功能单一。经过研究，他发现在保持原电路及功率不变的基础上，只接入一个开关，便能实现4个挡位加热功能.请你画出改装后的电路图_ _ _ _ _ _=新增加的两个挡位功率分别为 W和 W(不要求写计算过程，只写出功率值的大小，结果保留整一位小数)2 0.如图甲所示是多功能电饭煲，它具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎，图乙是该电饭煲的简化电路图，下表是该品牌电饭煲的铭牌。仍行IxltPkg/nP,c=4.2x103J/(kg-)(1)开关Si、S2处于什么状态，电饭煲
19、为低温档，说明判断依据；(2)求R/的阻值是多少？(3)电饭煲处于高温档工作时，电路中的电流是多少？(4)电饭煲的加热效率为8 0%,在1标准大气压下，如果用中温档将初温是2 3 c质量为1千克的水烧开，需要多少时间？项目参数电源电压(V)220试卷第10页，共11页低温档功率（W）275中温档功率（W）550高温档功率（W）1100容 积（L）2参考答案:1.(1)88；(2)275W；(3)84%2【详解】(1)因为q=鸟=6=与，当开关旋转到“2”时，汤锅处于慢炖状态，由P=一 得RR1=R、=(22OV)1=8 8 Q550W(2)当开关旋转到“1”时，汤锅处于保温状态,U2因 为/炖
20、=5 5 0 W,所以%炖=上=9=空=275亚R+R&2R,2 2(3)水吸收热量Q及=c 水 7H 水 2 一 r J =4.2 X1 ()3 J/(kg C)xl.lkgx(100-20C)=3.696 xlO5J当开关旋转到“3”时，汤锅处于快炖状态，则u2 U2 U24蛔=h+丁 =2 丁 =2 加=550Wx2=1100WA C,仆“4仁6min40s=400s,400s快炖产生的热量。放=:夬鼠=1100Wx400s=4.4X105J由=箓 得2 放7=xlOO%=3696xl05jxl00%=84%0放 4.4X105J2.(l)6.6xlO5J；(2)44。；(3)704WT
21、J2【详解】(1)由题意可知，当电路处于加热状态时，电路只有电阻Ri接入电路中，根据W=4 tR可知U2(220V)2、用=一 t=-x 600s=6.6 xlO5J加 热/?,44Q(2)当处于保温状态时，电能表在Im in内转了 5 转可算=kw/h=i kw/h保 温 3000 600即根据“=必可知答案第1页，共 18页w-k w/h i=_ .=6 0 Q-=J _ k w=1 0 0 wt 1 .1 0 n6 07/2当电路处于保温状态时，K和R 2串联在电路当中，根据P =J 可知RU2展 温(2 2 0 V)21 0 0 W=4 8 4。R2=R怂-N=4 8 4 0 4 4。
22、=4 4 0 f l(3)用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%,此时1/欢=8 0%。领=0.8、2 2 0丫=1 7 6丫U2根据一=J 可知R%_(1 7 6 V)2R 4 4 Q=7 0 4 W答：(1)加热状态时,电饭锅消耗的电能为6.6 x l()5 j；Q)R 2的阻值为4 4 Q；(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率为7 0 4 W。3.(l)6.7 2 x lO5J；(2)(3)7 6 4 s【详解】(1)烧开这壶水，水吸收的热量是Q及=cmt=4.2 x lO3J/(k g 乂)x 2 k g x (1 0 0-2 0)=6.7 2 x
23、 1()5J 2(2)要想使烧水时间更短，电路中的烧水功率要更大，两个定值电阻的阻值一定，根据尸=,R就需要电路中的总电阻最小，也就是让两个电阻并联，电路设计如下图所示：答案第2页，共1 8页(3)新开水壶烧开同样的一壶水的总电阻为R=RtR2 llOQxllQQRt+R2-110Q+110Q=55。消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要金;经皿萼764sU2(220V)2答：(1)烧开这壶水，水吸收的热量是6.72X1Q5J；(2)设计的电路图为(3)若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要764s。4.(1)4
24、:1；(2)90.75Q；(3)21 Os(.【详解】(1)由乙图可知，加热时的功率为1600W,根据公式0=0可算出加热时的电流/为 _ 1 6 0 0 W _ 8 0加 热 一 亍 一 三 五 一 行保温时的功率为400W,根据公式0=0可算出保温时的电流I为=L =400W=20A保 温 U 220V 11加热和保温时的电流之比为80A/加热_ 11/保 温 A11=4:12(2)加热时的功率为1600W,根据公式户=一 可算出R/的电阻为R答案第3页，共18页=殁过=3 0.2 5。1 6 0 0 W 2保温时R/、&串联，功率为400W,根据公式尸=可算出R .总 的电阻为R壁 嗫
25、二 需 C/?2的电阻为&=夫总-弋=1 2 1。-30.2 5 Q=9 0.7 5。(3)1.2 k g的水，使水温从2 0 升至8 0 吸收的热量为=c/M A f=4.2 x i o3j/(k g C)x 1.2 k g x (8 0 -2 0)=30 2 40 0 J热水壶的工作效率为90%,根据公式。放=区可算出放出的热量为n=级=理 竺 见=3.36 x 1 0 47 9 0%电热水壶消耗的电能等于。放，根据公式/=比可算出所需时间为W QiA _ 3.36X105J _2I0S/热/热 1 6 0 0 W 5.(1)2 A；(2)5 5 C；(3)45 0 s【详解】解：(1)电
26、热丝Q 的电功率为u2(2 2 0 V -P.=-/-=4 4 0 W1 N no。根据表格数据可知道，只闭合S i时，电路为R/的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为,_U2 2 0 V c,-=2 AU0Q 2(2)根据一=可 知，只闭合S 2时，电路为R 2的简单电路，电饭锅处于中温档，尸2=8 8 0 W,R电热丝R 2的阻值为t/2_(2 2 0 V)l y,=P?8 8 0 W-=5 5 Q答案第4页，共1 8页“2（3）当 Si、S2都闭合时，电热丝R/、&并联，电路总电阻最小，由尸=一 可 知，电饭锅R处于高温档，则高温档的功率为P=+6 =440W+880W
27、=1320W2.2kg的粥用高温挡从20加热到74吸收的热量为Q=绿 7&=4xlO3J/（kg-）x2.2kgx（74-20）=4.752xlO5J需要消耗的电能为需要的时间为W 5.94x105JP 1320W答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；（2）电热丝&的阻值为55C；（3）将 2.2kg的粥用高温挡从20加热到74需要的时间为450s6.(1)3A；(2)880。；(3)99000J【详解】（1）由=0得，高温烧煮时干路中的电流/温一 6 6 0 W.U而 温 220Vinjoin当开关S 和 S 都闭合时，两电阻并联，此时总电阻较小，由P=可知，此时为高H2温烧煮挡；当只闭合
28、开关S 时，电路为R 的简单电路，此时总电阻较大，由=二 可知，此时为低温炯饭挡;当开关Si和 S 都闭合时，由/=二得，总电阻为AU 220V 220 八=-=-12,高 温 3A220-80Q+F-/3%=880C答案第5 页，共 18页(3)低温炯饭挡的功率为 低 温 上 二 =5 5 W低 R,8 8 0。由尸=:得，电饭锅低温爆饭0.5 h 消耗的电能是W=P/=5 5 W x l 8 0 0 s=9 9 0 0 0 J答:(1)高温烧煮时干路中的电流是3A；(2)电阻丝R2的阻值是8 8 OQ；(3)电饭锅低温炯饭0.5 h 消耗的电能是9 9 0 0 0 J 7.(1)1 2 1
29、 0；48.4；(2)2 0 0；0.36【详解】(1)根据电路图可知，两个电阻串联；根据功率计算公式p=ui=I2R=R可知在额定电压下，发热电阻R工作功率随电路电流的增大而变大，当 S温控开关闭合时为最大发热功率，此时_ U2 _(2 2 0 V)2一 下 一 40 c=1 2 1 0 W当 S温控开关断开时为最小发热功率，此时=(-R+&)2R=(2 2 0 V40 Q+1 6 0 Qx 40 Q=48.4W(2)由题意，S为温控开关，当温度等于或高于42 时断开，开关断开时电路电流小，开关闭合后电路电流大；由图乙可知在前40 s开关断开，电流为1 A,此时实际电压为U =(/?+&)%
30、=(40 Q+1 6 0 Q)2x l A =2 0 0 V则电路的实际最大发热功率为U2 _(2 0 0 V)2 y 40 c=1 0 0 0 W实际最小发热功率为(2 0 0 V)2=2 0 0 WR+&40 Q+1 6 0 Q由图乙可知，开关闭合与断开的一个周期为5 0 s,其中40 s为最小发热功率，1 0 s为最大发热功率；工作测试1 个小时即36 0 0 s,需经历7 2 个周期，每个周期电路消耗的电能为卬=RMZ+唠 x%=2 0 0 W x 40 s+l 0 0 0 W x l 0 s=l 8 0 0 0 J答案第6页，共 1 8 页则工作测试一个小时，电路消耗的电能为W=W
31、=7 2 X 1 8 0 0 0 J =1.296X106J=0.36 k W -h而 1 度电等于I k W h,则电路消耗的电能为0.36 度。答：(1)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率为1 2 1 0 瓦特，最小发热功率为48.4瓦特；(2)测试时的实际电压为2 0 0 伏特；工作测试一个小时，电路消耗的电能为0.36 度。8.(1)440 W；(2)1 32 OOJ；(3)2 2 0 Q【详解】(1)只闭合与时，通过4 的电流电熨斗消耗的电功率即为尺的电功率Pi=W/=2 2 0 V x 2 A=440 W(2)只闭合S 2 时，电熨斗消耗的电功率即为&消耗的电功率P2=P
32、P/=6 6 0 W 440 W=2 2 0 W此时电熨斗处于低温档，则电熨斗在6 0 s产生的热量。2=W2=P2/=220WX60S=1 32 0 0 J(3)&的实际电阻(2 2 0 V)22 2 0 W=2 2 0 Q改造后，低温档的最小功率为&相应发热功率的2 5%,即P =2 5%x 2 2 0 W=5 5 W此时R 2 两端的实际电压为力实=J 苧 W x 2 2 0 c=1 1 QV通过R 2 的实际电流,U 1 1 0 V I,=-=0.5 A2 R2 2 2 0 Q此时冷 与变阻器串联，变阻器两端的实际电压U UU2 s=2 2 0 V 1 1 0 V=1 1 0 V变阻器
33、的最大电阻&/变 0.5A=2 2 0。答案第7页，共 1 8 页答：(1)只闭合Si，电熨斗消耗的电功率440W；(2)电熨斗在低温档工作60s产生的热量13200J；(3)滑动变阻器的最大阻值至少为220C。9.(1)5.775X106J:(2)8.8Q；(3)87.5%【详解】(1)由小型锅炉及其铭牌可知，锅炉最多可装55L的水，此时水的质量为m=夕 水 丫 =10 x10 kg/m3 x55xl 0-3 m3=55kg由水的吸热公式可知，水的温度由20C升高到45的过程中水吸收的热量为Q=cm(t-r0)=4.2x103J/(kg)x 55kg x(45-20)=5.775 xlO6J
34、(2)开关S 连接a 处实现加热功能,此时电路只有R/,额定电压为220V,加热功率为5500W,即U2P=UI=&则(220V)25500W=8.8。(3)加热水的过程中，电开水器消耗的电能为W=Pr=5500Wx20 x60s=6.6xl06J故电开水器的加热效率为 =&xl00%=W5.775xlO6J6.6xlO6J=87.5%答：(1)水的温度由20升高到45的过程中水吸收的热量为5.775xl()6j；(2)加热电阻R i的阻值为8.8Q；(3)此过程电开水器的热效率为87.5%。10.(1)4.1A；605。；(3)0.32kW-h【详解】(1)由尸=。/知道，加热状态的工作电流
35、是：,4n热 900W.,A/=-a 4.1A；热 U 220V2(2)由尸=一 知道，保温状态的总电阻是：R答案第8 页，共 18页R_（220V）2/温 80W=605Q(3)由Q=cMr知道，水米混合物吸收的热量是：Q/=3xlO3 kg/(kg)x2.5kgx(100-20)=6xl05 J;由a=/知道，这次煲饭电流做功是：卬=%热+%温=4,加 热+展温”温=0-9kWxgh+0.08kWx；h=0.32kW-h。答：(1)电饭煲在加热状态正常工作时的电流是4.1A(2)电饭煲在保温状态时电路中的总电阻是605C；(3)当煲内加入温度为20质量2.5 kg水米混合物，通电加热13m
36、in水米混合物温度达100,水米混合物吸收的热量是6X105 J；通电加热总时间20min后电饭煲跳闸进入保温状态，保温持续15min。则这次煲饭电流做功 0.32kW-h11.(1)220Q；(2)10A；(3)200V【详解】解：(1)S i闭合，S2断开时，为保温挡，R,的阻值为Z=220C220W(2)根据表格中的数据可知，高温挡时，两个电阻都工作，低温挡时，只有Q 工作，根据并联电路特点可知，各支路互不影响，所以心的功率为P2=P-B=2420W-220W=2200W由尸=U/可知，通过R2的电流是B 2200W/,=-=1()A2 U 220V(3)电路的总电阻为_（220V）2_
37、A-心 热 2420W1200r/(kW h)表示电路中的用电器每消耗lkw-h的电能，电能表的转盘转过1200r,则电热水器消耗的电能为W=-竿 _-=-kW hlh2006/（%W?）电热水器消耗的实际功率答案第9 页，共 18页W-k W h&=鼻一=2kW=2000W、t h60U2由于总电阻不变，根据p=J 可知，实际电压为R。实=j2000Wx2()C=200V答：(1)该热水器正常工作时电热丝Q 的阻值是220C；(2)热水器正常加热时，通过R2的电流是10A；(3)热水器两端的实际电压是200V。12.(1)88C,88。；(2)1.1kg；(3)1.155xl05J；(4)8
38、7.5%【详解】解：(1)当开关与 闭合，S2闭合到A 点时，电路中只有&工作，此时养生壶处于中温档，电阻Q 的阻值(220 V)2550 W=88Q当开关S i断开，S2闭合到A 点时，电阻R/、后 串联，此时养生壶处于低温档，电 阻&的阻值R,=-/?,=(2 2 0 V)-88Q =88QP,275 W(2)水的体积K=l.lL =l.lx lO3m3水的质量2水=W水=1 xKykg/m3 xl.lxlO 3m3=I.lkg(3)水吸收的热量QK=cmAt=4.2 x 103J/(kg-C)x 1.1kg x(45，C-20)=1.155 x 105J(4)当开关S i闭合，S2闭合到
39、B 点时，电路中以、R2并联，此时养生壶处于高温档，养生壶高温档时的功率V2 U2(220 V)2(220 V)2-1-=-1-R】R2 88Q 88c=uoow将满壶水从2 0 c 加热至4 5 C,用 时 120s,该养生壶的加热效率答案第10页，共 18页y 7=-x l O O%=-x l O O%L 1 5 5 x l0 J x l 00%=8 7.5%Q淑 目 1100W x l 2 0s答：(1)电阻R/的阻值为8 8 C,&的阻值8 8 C；(2)满壶水的质量是1.1k g；(3)该养生壶将满壶水从2 0加热至45 ,则水吸收的热量为1.15 5 x l O 5 j；(4)该养
40、生壶在额定电压下，处于高温挡状态，将满壶水从2 0加热至45 ,用 时 12 0s,该养生壶的加热效率是8 7.5%。13.B 40。7 0Q 645.3 3 W【详解】解：(1)为了保护发热电阻丝，开关刚刚闭合时，电火锅处于保温状态，功率较小，TJ2一根据知，在电压一定时，电阻较大，则滑片应位于电阻丝丛 的 B端；R(2)当滑片在最左端时，滑动变阻器的电阻最小为零，电路只有电阻R/工作，此时R/功率最大为12 10W,昭 的阻值为*t =(2 2 0V yP大 12 I 0W=40。当滑片在最右端时，滑动变阻器的电阻最大，电阻R/和R 2 串联，此时R/的功率最小为160W,根据尸=/%知，
41、此时电路的电流为吧=2 A40。电路的总电阻为八U 2 2 0VR=-1 2 A=110。由电阻串联可得，变阻器&的最大阻值为R2 X=/?-/?/=110Q-40Q=70Q(3)当 R 2 的滑片调到中间时，处的阻值为40C,/?2 的阻值为3 5 Q；此时电路中的电流为nU 2 2 0V 2 2 0 4r=-=-=A飞+&40Q +3 5 Q 7 5根 据 尸 知，此时电火锅的电功率为2 2 0P 衍U，=2 2 0V x A=645.3 3 W7 5答：B；(2)R/的阻值为4 0 Q,及 的最大阻值为7 0Q；(3)当心的滑片调到中间时，电火锅的电功率是645.3 3 W o答案第11
42、页，共 18 页14.(1)6.4X105J;(2)640s；(3)193.6W【详解】解：(1)汤从初温20加热至100吸收的热量Q吸=cmAt=4 x 1 OJ/(kg-r)x2kgx(l(X)-20)=6.4 x 105 J(2)因为不考虑热损失，所以W=。吸=6.4 x 105J由/=/Y 可知(3)由电路图可知，开关S 接 a 时电路为 的简单电路，开关S 接 b 时 与、&串联，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，所以，开关S 接 a 时，电路的总电阻最小，由P=可知，电路的功率最大，电炖锅处于加热状态，则加热时，有电阻丝R|的阻值R而保温时，根据p=可 知，电路中的电流为此时，
43、用的功率耳 胃=(2 A)2X48.4Q=193.6W答：(1)汤从初温20加热至100吸收的热量为6.4xlOJ；(2)不考虑热摸失，将汤从初温20加热至100,需要加热640s；(3)保温时K 的功率是193.6W。15.(1)110Q,440W；(2)1.5A,330W；(3)75.75%【详解】解：(1)由图乙可知，电热丝正常工作时电流为2 A,每个电热丝正常工作时的额定功率%,=%=2 2()VX2A =440W每个电热丝正常工作时的电阻答案第12页，共 18页(2)只闭合S2时.，两个电热丝串联，由于两个电热丝相同，所以它们分得的电压相同，各为 110V,由乙图可知，流过电热丝的电
44、流为1.5A。此时电暖器消耗的总功率为Pt=UIt=220Vxl.5A=330W(3)只闭合S i和 S 3,电路中两个电热丝并联，总功率为880W,让电暖器工作15m in,产生的热量为%=W =%/=880Wxl5x60s=7.92xl05J卧室内的温度升高10C吸收的热量。吸=CWA/=1.0X1 03J/(kg?C)xl.2kg/m3x 50m3 xlO=6xlO5J电暖器的加热效率是6xlO5J“一蓬 7.92x10”=75.75%答：(1)每个电热丝正常工作时的电阻为11 0 C,额定功率是440W；(2)只闭合S2时，流过电热丝的电流为1.5A,此时电暖器消耗的总功率为330W；
45、(3)电暖器的加热效率是75.75%。16.(1)4OQ；(2)193.6W；(3)3774001【详解】解：(1)当电路的最大总功率为1250W时，两个开关都闭合，金 的阻值为零，R 与电风扇并联，电风扇的功率为4 0 W,所以此时4 的功率为/=1250W-40W=1210WR/阻值（220V）21210W=40C(2)当空气炸锅低档工作时，两个开关都闭合，滑动变阻器阻值最大，R/与电风扇并联，此时通过R/的电流“.U 220V R,+R2-40Q+60Q-空气炸锅低档发热功率斤=（2.2 A）2X4 0 Q =1 9 3.6 W(3)定时开关始终闭合，温控开关闭合5min然后断开Im i
46、n,如此循环，所以空气炸锅高档工作 6min时，空气炸锅在最大功率工作5m in,然后温控开关断开，只有电风扇工作Imin,答案第13页，共 18页电路消耗的电能W=4 大 +PMt2=1250W x5x60s+40W xlx60s=377400J答：Q阻值4 0 0；(2)当空气炸锅低档工作时，空气炸锅低档发热功率为193.6W：(3)空气炸锅高档工作6min时，电路消耗的电能为377400J。17.1800W 84%【详解】解：(1)除电子式电能表外，还需要用温度计测量水的温度，用秒表测量所用的时间，因此还需要温度计和秒表，即选项中的。(2)电热水壶消耗的电能uzW =-8-0-im-p-
47、=1 k.w.v -h.3200imp/(kWh)40加热的时间/=50s=h72电热水壶的实际功率是W kW hP=-=-=1.8kW=1800Wt-Lh72(3)水的质量为mpV.0 x 103 kg/m3 x 1.8 x 10 3 m3=1.8kg水吸收的热量为2K=c/nAr=4.2xlO3J/(kg-C)xl.8kgx(35 C-25 C)=7.56xlO4J消耗的电能为W=-LkW-h=9xlO4J40电热水壶的加热效率是/=xlOO%756XP4JX 100%=84%IV 9xlO4J答：(1)除电子式电能表外，小明还需下列哪些器材完成上述两个测量；(2)电热水壶的实际功率是18
48、00W；(3)电热水壶的加热效率是84%。18.(1)40。；(2)55W；(3)400。；(4)200V答案第14页，共 18页【详解】解：(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电水壶的电功率最大，由P巴 R可得，&的阻值为U2 _（2 2 0 V）2司-1 2 1 0 W=4 0。(2)当R的阻值接入电路中的电阻最大时,电热水壶消耗的电功率最小，最小的电功率为U-R0+R（2 2 0 V）24 0 Q +8 4 0 Q=5 5 W(3)电热水壶表面温度为7(r c,在温度为2 0。(2 的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为A/=7 0-2 0 =5 0 由图象知，电热水壶每
49、秒钟散发的热量Q=1 1 0 J,则散热功率为k%詈 E0W要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率为1 1 0 W,此时电路中的总电阻为U2（2 2 0 V）-L=4 4 0 Q总已 1 1 0 W则R的阻值为R=R&-R。=4 4 0 Q -4 0 Q =4 0 0 Q（4）1 m i n 内消耗的电能为W=-k W-h=-x 3.6 x l O6J=6 x l O4J3 0 0 0 3 0 0 0实际电压为46X104JX40Q6 0 s=2 0 0 V答：(1)扁的阻值为4 0 Q；(2)在额定电压下工作，该电热水壶保温时的最小功率为5 5 W；应将R的阻值调为4 0 0 Q；
50、(4)家庭电路中的实际电压为2 0 0 V。答案第1 5 页，共 1 8 页3 0 2.5 W1 5 1 2.5w【详解】(1)1/=1 2 1 0 W=5?U 2 2 0 V(2)2 正常加热时R/单独工作，保温时R/&串联工作U2（2 2 0 V）2R.=X=i-乙=4 0。匕 侬1 2 1 0 WU2 _（2 2 0 V）2V 2 4 2 W=2 0 0。则R2=R,-M-/?/=2 0 0 Q-4 0 Q=1 6 0 Q(3)引电饭煲在I m i n内消耗的电能为W =1 0 rN 6 0 0 r/k W h 6 0=k W/?实际功率为W k W-hP,.=吗-=I k W =1 0