专题09 电与热专题计算-备战2021年中考物理必考计算精解精练

专题09 电与热 一、方法指导 该类题型综合多种物理知识点，紧密联系生活实际，立意于新的物理情景，知识跨度大，综合性强，难度高，解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择适当的物理知识分析求解。 二、类型解读 通常这种类型的分类是根据力、电和热学之间的结合分类，常见的分类有力热综合(如汽车的运动)、电热综合(如电热器)、电力综合(电动车)等，这种分类方式并不能较全面的概括这种类型的综合题，比如题中出现太阳能、潮汐能等能量形式，学生就不知道如何归类。而且这种分类方式也不能具体指导学生如何解答此类综合题，故本书对初中较复杂的这类综合题做如下分类： 1、基本公式或基本原理的组合。其中包括力学基本公式和原理、电学基本公式、热学基本公式等在某个实际应用的题干中出现，没有相关的联系。 2、能量转化的效率问题。涉及到机械能、电能、热能、太阳能、潮汐能等各种能量相互转化的效率，解题关键是弄清什么能转化成什么能，前者即为总能量，后者为有用的能量，基本的效率公式形式是 或 。只要能根据能量转换写出效率公式，然后将力学、电学或热学基本公式代入即可解题。 3、利用图象或表格进行综合。此类问题往往利用图象或者表格数据将力学、电学和热学综合在一起，常常会和电学的动态电路相结合增加试题的难度。学生要能在图象或表格中找到物理量之间的数量关系，并且熟练掌握动态电路分析，才能顺利解决这类问题。 考点一：铭牌类 1．（2020•呼伦贝尔）如图甲所示是小明家新购买的电热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响。求： （1）电热水壶正常工作的电阻； （2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）此时电路的实际电压。 【解析】解： （1）由P＝得电热水壶正常工作的电阻： R＝＝＝40Ω； （2）水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3， 由ρ＝得水的质量： m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg， 水从25℃升高到35℃吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J； （3）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r， 则转盘转50r时，电水壶消耗的电能： W＝kW•h＝kW•h， 电热水壶的实际功率： P实＝＝＝1kW＝1000W， 由P＝可得电热水壶两端的实际电压： U实＝＝＝200V。 答：（1）电热水壶正常工作的电阻为40Ω； （2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量为4.2×104J； （3）此时电路的实际电压为200V。 2．（2020•宁夏）人类正面临能源危机，为了找到更节能的光源，科学家做了大量的实验，实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同。请通过计算回答下列问题： （1）LED灯正常发光时的电流是多大？ （2）LED灯正常发光时的电阻是多大？ （3）正常工作10h，使用LED灯比白织灯要节约多少电能？ 类型 LED灯 白炽灯 发光原理 二极管发光 钨丝高温发光 额定电压 24伏 220伏 响应时间 10﹣9秒 10﹣3秒 额定功率 12瓦 100瓦 【解析】解： （1）该LED灯正常工作时电流：I＝＝＝0.5A； （2）由欧姆定律R＝可得LED灯正常发光时的电阻： R＝＝＝48Ω； （3）每天正常工作10h，使用一个LED灯比使用一个白炽灯可节约电能： W＝（P白炽灯﹣PLED）t＝（0.1kW﹣0.012kW）×10h＝0.88kW•h。 答：（1）LED灯正常发光时的电流是0.5A； （2）LED灯正常发光时的电阻是48Ω； （3）正常工作10h，使用LED灯比白织灯要节约0.88kW•h的电能。 3．（2020•河北）小明家在不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟就能流出热水）接入家中电能表[3000r/（kW•h）]．如图所示。电水壶的规格为“220V 1210W”，电水龙头的规格为“220V 2420W”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动110r，用时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了180s。 导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求： （1）电水壶和电水龙头的电阻； （2）导线的电阻； （3）在洗漱时，导线上产生的热量。 【解析】解： （1）电水壶的规格为“220V 1210W”，电水龙头的规格为“220V 2420W”，根据