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1、2023年中考物理高频考点突破一电功的计算1.小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌 全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭 牌(如 图 丙)，电路原理图可等效成图乙.下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态.请你帮小明解决下列问题：工作时间(mm)01155 6-1 0工作状态粉碎打浆加热粉碎打浆加热(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？(3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里
2、标有“2000r/kWh”字样的电能表转盘在3min内转了 50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)2.九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。(1)某型号洗衣机的洗涤功率为250W,完成一次洗涤的时间为3()min,则一度电可供该洗衣机完成儿次洗涤？(2)若自来水的温度为15,某电热水器的电加热效率为8 4%,则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45?c*=4.2x103J/(k g-r)：(3)请写出一条节约用电的建议，并用所学的物理知识加以解释。3.电压力锅集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保图甲是一种新型电压力锅，图乙是该
3、型号电压力锅工作电路简图其中R是主加热器，Ro是保压加热器接通电路后，开 关S自动与触点a、b接通，开始加热当锅内温度达到1 0 5 C,开 关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压。现 将5kg初温为25的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，图丙为电压力锅这次煮水全过程中电功率随时间的变化图象。已知水的比热容为4.2x10/(kg。求(1)电压力锅加热状态时主加热器R的电阻值(2)电压力锅从开始运行到水温刚达105时的效率4.如图所示，电源电压1 2 V,闭合开关后，电压表示数4V,R i电阻为8C。求:(1)电流表示数。(2)R2的电阻值。(3)通电10s,整个电路消耗的电能为多
4、少J。5.空气炸锅是一款厨房新厨具，空气炸锅的铭牌上标有“220V 1100W 求：(1)空气炸锅正常工作的电流是多少？(2)空气炸锅在30min内，消耗的电能是多少kW-h?6.如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡上标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200C 1A，电流表量程“00.6A”电压表量程“015V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J,不考虑温度对电阻的影响。求：(1)小灯泡L正常发光时的电流；(2)滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；(3)小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的
5、功率最大，最大功率是多少？7 .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。(1)计算当电吹风吹冷风时，正常工作5 min所消耗的电能;甲 乙型号S H Z 2 0 1 0-6 2 4额定功率热风时：1 0 0 0 W额定电压2 2 0 V热风温度5 0 7 5 冷风时：1 2 0 W质量0.5 kg(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1 1 0 V 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)8 .下表为一台电烤箱铭牌，其内部简化电路如图所示，R i和 R?均为电热丝(假设电阻不随温度变化)，求：(1
6、)电烤箱在低温档正常工作时的电流?X X 牌电烤箱额定电压2 2 0 V额定功率高温档1 1 0 0 W低温档4 4 0 W电源频率5 0 H z(2)高温档正常工作5 min消耗的电能？(3)电阻R 2 阻值？9 .如图所示是家中电饭锅的工作原理图，已知R?的阻值为4 4 Q；只闭合开关S i时,电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W。（请画出等效电路图）求:（2）同时闭合开关Si、S 2,电饭锅工作Imin消耗多少电能？10.某学校共有电灯100盏，都用60W的普通照明灯泡，平均每天用电6 h.如果都改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了.请计算说明该校一月（30天）可节约
7、多少度电？11.如图为一台电热水器的电路示意图，电热水器处于加热状态时，功率为440W；电热水器处于保温状态时，整个电路的功率为22W。请完成下列问题：（1）请分析判断开关分别处于什么状态时电热水器是加热状态和保温状态？（2）电热水器处于加热状态时工作5m in,电流做功为多少焦耳？（3）电热水器处于保温状态时，R2的阻值多大？12.如图所示是生活中常用的电热水壶，如表中列出了这只电热水壶部分技术参数。求：型号KS-12额定电压220V额定频率50Hz额定功率1100W容量1.2L(1)电热水壶正常工作时的电流；(2)电热水壶正常工作6min所消耗的电能。13.如图所示的电路中，电源电压恒为3
8、 V,电阻Ri的阻值为5 C,闭合开关S,电流表示数为0.5A。求:(2)干路中的总电流1；(3)通电10s的时间内，电流通过电阻R?做的功Wz14.如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，三只灯泡分别为：Li“9V4.5W，L2“9V7.2W，L3“9V 9W。三只灯泡的U-I图像如图乙所示。状态一：S3闭合，Si、S2断开，调节滑片，电流表的示数为0.5A；状态二：三只开关都闭合，调节滑片，电流表的示数为0.8A。甲乙(1)状态一中，L3消耗的电功率是多大?(2)状态二中，5min内灯泡消耗的电能是多少？15.某电热水器的铭牌如下表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20加热到6
9、0 c.已知c,42x103J/(kg ),不计热量损失，求：(1)水吸收的热量;型号X X X疑定电压220V加热功率2000W算率50Hz水制容量50kg(2)加热所需要的时间。1 6.2 0 2 2 年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R o 为 1 0 0。的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将 R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为2 0 0 V,舱体内气压为1.0 x 1 0 5 pa。求:甲(1)舱体不漏气时，通
10、过R o 的电流;(2)舱体不漏气时，工作l O m i n,电路消耗的总电能;(3)若电压表示数为1 7 6 V时，此时舱内的气压值。答案解析部分2 2 2L【答案】(1)解：由P=力 可得，电热丝的电阻：R=(=(2 2 0 V)=8 0。(2)解：由表格数据可知，豆浆机正常工作一次，电热管工作时间tR=8 m i n=4 8 0 s,电动机工作时间tM=2 m i n=1 2 0 s,由P=牛可得，豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功：W=PRtR+P M tM=6 0 5 W x 4 8 0 s+1 O O W x 1 2 0 s=3.0 2 4 x 1 05J；(3)解：豆浆机3 m
11、i n 内消耗的电能W*=另 记 k W-h x 5 0=上 k W-h=9 x l O4J,乙 U U 1 uW A豆浆机实际功率：P =W=9 x 1 0 J=5 0 0 W.t 3 x 6 0 s2.【答案】(1)解：根据题意知道，完成一次洗涤消耗的电能 1 =P t=0.2 5 k X0.5/t=0.1 2 5/c l V-h故一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数几=导黑标=8答：一度电可供该洗衣机完成8 次洗涤；(2)解：由Q =c m a知道，该电热水器可使一度电加热至4 5 的自来水的质量租=8 4%I V 8 4%x 3.6 x l 06/-5-=24kg4.2 x l 0 7/(
12、/c 5-)x(4 5-1 5)答：一度电可使该电热水器将2 4 千克的自来水加热至4 5；(3)解：节约用电，在满足生产、生活所必需的用电条件下，减少电能的消耗，提高用户的电能利用率和减少供电网络的电能损耗，建议如下：随手关灯、人走灯灭、避免“长明灯”；及时关闭待机的用电器；灯具选用要合理，尽量少用或不用阻碍光源光线的磨砂玻璃、半透明灯罩等；夏天空调温度不要设置得太低等。3.【答案】(1)解：接通电路后，开关S自动与触点a、b 接通，开始加热，电阻R i、R 2 并联，由图丙知此时的功率为1 0 0 0 W,当锅内温度达到1 0 5C,开关S自动与a、b断开，并与触点c 接通，开始保压，电阻
13、R o工作，由图丙知此时的功率为1 2 0 W,电路消耗的总功率：P=P 曲 热+P 快 的 热，所以电压力锅加热状态时主加热器R的功率为：P i i n i f f i -P -P K f f i J i i a 1 0 0 0 W-1 2 0 W =8 8 0 W；此时主加热器R的电阻值为：R=U2 _ (2 2 0 K)2 _P,8 8 0 勿 3 0主加热(2)解：根据图丙知主加热器R的功率电压力锅从开始运行到水温刚达1 0 5c时的时间为 3 5mi n=2 1 0 0 s,消耗的电能：W=P t=1 0 0 0 W x2 1 0 0 s=2.1 xl06J,水吸收的热量:Q=cmA
14、 t=4.2xlO3J/(kg*)x5kgx(105 -25 )=1.68xlO6J,电压力锅从开始运行到水温刚达105C时的效率：罩=1681皆*100%=w 2.1x10780%4.【答案】(1)解：闭合开关，两电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量Ri两端的电压。根据欧姆定律可知电流表示数为/=*=需=0.571答：电流表示数0.5A；(2)解：根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压U2=U-UI=12V-4V=8V串联电路各处的电流相等，根据欧姆定律可知R2的电阻值是的=牛=照=160答:R2的电阻值为16C；(3)解：通电1 0 s,整个电路消耗的电能为W=UIt=12Vx0.5
15、Axl0s=60J答：通电1 0 s,整个电路消耗的电能为60J。5.【答案】(1)由题意可知，空气炸锅正常工作时的额定电压为220V、额定功率为H 00W,此时电流为1 =号=1转(器7=5AUQ 乙 乙 U V答：空气炸锅正常工作的电流是5A；(2)空气炸锅在30min即0.5h内，消耗的电能为 W=Pt=1100UZ x 30min=l.lkW x 0.5/i=O.SSkW-h答：空气炸锅在30min内，消耗的电能是().55kWxh。6.【答案】(1)根据W=UIt得 1=/=*怒亍=0.5A；Ut Izl/xzs答：小灯泡L 正常发光时的电流为0.5A；(2)当电路中的电流为0.5A
16、时滑动变阻器的阻值最小，R=灯泡的电阻RL=%=接=24。，由电压表的量程知当UP=15V时滑动变阻器的阻值L,BT取大，此时1 UL=18V24-105 V=81AA，Up 15VR西=甑=1204答：动变阻器接人电路的阻值在12 120。时才能保证电路的安全；U M 2 U M 2Rp U*2R(3)由 P=12R 得 Pp=1p2Rp=R p=3 _=-生-，当1+RP(RL+RP)(RL-RPy+4RLRp11 DRI=RP=24Q时 PP最大，根据串联分压的规律芸=,此时灯泡两端的电压为9V,2+RU总 2RpU总 2Rp2=2(b+Rp)(RRp)+4RLRP(18V)24x240
17、=3.375Wou总I)Rp=答：小灯泡L两端电压为9V时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是3.375W。7.【答案】(1)解：当电吹风吹冷风时，正常工作5min所消耗的电能 卬1 =好1 =120WX 5 x 60s=3.6 x 1047答：计算当电吹风吹冷风时，正常工作5min所消耗的电能为3.6X10&J(2)解：当电吹风吹热风时，电路的功率最大，为1000I4Z,此时总电流为/总P热 风 1000WU-220VX 4.55月答：正常工作条件下，计算电吹风功率最大时电路中的总电流为4.55A(3)解：电 吹 风 电 热 丝 的 额 定 电 功 率=1000W-120VK=880W方法
18、一：电热丝的阻值为R电热丝一 T3/_(220，)8802一 =55。%=2(%)(I I O，)？D-W=220电热丝 fp R方法二：因为电热丝电阻保持不变，故可得万竺额3J2/1 0 人 2二(2207)=75电 热 丝8)=所 以 实=/0颇=竿=220皿答：当电路供电电压为110丫 时，该电吹风电热丝的实际电功率为220W。8.【答案】解：(1)由P=UI可得，电烤箱在低温档正常工作时的电流:P低温,4401V.u220P=2 A；(2)由P=可得，高温档正常工作5min消耗的电能:W=p fiia t=1100Wx5 x60s=3.3 X1 o5J；(3)当开关S、S2闭合时，电路
19、为R i的简单电路，电烤箱处于加热状态,由P 乂咳可得，R i 的阻值：RU2 2R 尸-(2201/)=44Q,P加 热110W当只闭合开关S i 时，两电阻串联，电烤箱处于保温状态,电路中的总电阻：TJ2 2R=-=(220V)=J 1 OQ,P保温 440147因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 2的阻值：R2=R -R I=1 10。-44Q=66Q.答：(1)电烤箱在低温档正常工作时的电流为2A；(2)高温档正常工作5m i n 消耗的电能为3.3xl05J；(3)电阻R 2阻值为66c.9.【答案】(1)解：等效电路图为,2可 得 p =二r R72则R 的阻值为=及 =
20、。需善)=1210。1 匕 401V答：R i 阻值为1210C；(2)解：同时闭合开关与、S 2时，两电阻并联，并联电路中各支路两端的电压相等,2 2则 R 2的电功率为P=-=(2慧)=1100U/n o 44J 2此时电路的总功率为P a=P,+P2=40W+l 100W=l 140W此时，电饭锅工作I m i n 消耗的电能为W=P&t=l 140Wxlx60s=6.84xl04j答:同时闭合开关升、S 2,电饭锅工作I m i n 消耗的电能为6.84X作10.【答案】解：节约的电能W产W w-W 产(P#-P0)t=(0.06k Wxl()()-O.O4k WxlOO)x6h x3
21、0=360k w.h；答：该校一个月(30天)可节约360度的电.11.【答案】解：(1)由电路图可知，开关S闭合时，电路为只有R i 的简单电路，电路中的电阻最小，由可知，电热水器的功率最大，处于加热状态；R同理可知，当开关S断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，电热水器的功率最小，处于保温状态；(2)电热水器处于加热状态时工作5m i n,由P 卫广可得，电流做的功：RW=P 加 热 t=440Wx5x60s=1.32x 105J；(3)电热水器加热时，电路为R i 的简单电路，由P=可得，R 的阻值：RU2 2R i=-.=(22OV),=I I O Q.P加 热“M W电热水器保温时
22、，两电阻串联，电路中的总电阻：R=_ J L _=(220K)=2200Q,22W因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 2的阻值：R2=R -R i=2200。-110Q=2090Q。答：(1)因为U一定，关S闭合时，电路为R i 的简单电路，根 据 可 知，此时电R路功率最大，所以处于加热状态；当S断开时，R i 与 R 2串联，此时电路功率最小，所以处于保温状态；(2)电热水器处于加热状态时工作5m i n,电流做功为L 32xl()5j；(3)R 2的阻值为2090C。12【答案】(1)解：由表格数据可知，电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1100W,根据P=U I 可知，
23、电热水壶正常工作的电流为：/=与=埸 胖=54答：电热水壶正常工作时的电流为5A(2)解：电热水壶正常工作6min所消耗的电能为 W=Pt=1100Wx6x60s=3.96xl05J答：电热水壶正常工作6min所消耗的电能为3.96x105Jo13.【答案】(1)由图可知Ri、R2并联，电流表测量R2的电流。由题可知，电阻R2的阻值为口 2瑶=怒=6。(2)通过电阻Ri中的电流L 为/1=着=需=0 64(3)通电10s的时间内，电流通过电阻R?做的功2=U/2t=3U x0.54xl0s=15/14【答案】(1)解：当S3闭合，Si、S2断开，灯泡Li、L3以及滑动变阻器串联，电流表测量电路
24、的电流，调节滑片，电流表的示数为0.5 A,由图乙知，此时L3两端的电压为 3V,L3消耗的电功率为 P3=U3I=3V X 0.571=1.51V答：L3消耗的电功率是1.5W；(2)解：当三只开关都闭合，调节滑片，灯泡L、L2先并联，再和滑动变阻器串联，电流表测量电路的电流，调节滑片，电流表的示数为0.8A,根据并联电路电压和电流的规律以及图乙知，当电压为4.5V时，L i的电流为0.3A,Lz的电流为0.5A,干路的电路为 I=Ir+l2=0.3/1+0.5/1=0.84符合题意，则 5min内灯泡消耗的电能是W=Ult=4.5V x 0.84 x 5 x 60s=1080/答：5min
25、内灯泡消耗的电能是1080J,15.【答案】(1)解：由题意知：水从to=20加热到t=60 0 已知c*=4.2x103J/(kg),m=50kg,则水吸收的热量 Q=cm(t-to)=4.2 xlO3J/(kg*)x5Okgx(60-20)=8.4x106J(2)解：不计热量损失,W=Q=8.4xlO6J,P=2000W,则加热所需要的时间t=W/P=8.4xl06J/2000W=4.2xl03s16.【答案】(1)解：由图甲可知，定值电阻Ro与压敏电阻R 串联，电压表测Ro两端的电压，电压表示数为200V时，通过Ro的电流/()=瓢=畿 =24An 1U U JZ答：舱体不漏气时，通过R
26、。的电流为2A；(2)解：由图乙可知，舱体内气压为l.OxKTPa时，压敏电阻R 的阻值R=10。，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻Rg?=R+%=10。+1000=1100由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流/=/o=24由欧姆定律可知，电源电压U=1R总=24 X lio n =2207则工作lOm in,电路消耗的总电能川=Ult=220V x 24 x 10 x 60s=2.64 x IO5；答：舱体不漏气时，工作lOmin,电路消耗的总电能为2.64X105J；(3)解：电压表示数为176V时，电路中的电流/=/；=球 线=1,764AQ 10012，U 220V由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻R总=7 =钢=1250则压敏电阻的阻值R=R总-R o=1250-100/2=250由图乙可知，此时舱内的气压值为p=0.6 x 105Pa=6 x 104Pa答：若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值为6xl04Pa。