第2部分 题型10 第38题专练—电学计算题（精练册）-【一战成名】2023河北中考物理考前新方案中考总复习

一战成名·新中考　河北　物理 重 难 题 型 题型十　第３８题专练———电学计算题（必考） 类型 １　与家用电器有关的综合计算 ①多挡位类 １．（２０２２怀化）在抗击新冠肺炎疫情期间，中 医诊疗发挥了积极有效的作用，成为世界瞩 目的“中国战法”重要组成部分．图甲为小明 同学家的电中药壶，有高温和低温两个挡 位，正常工作电路简化为图乙所示，其中 Ｓ′ 为挡位开关，Ｒ１、Ｒ２为定值电阻，Ａ、Ｂ为阻 值忽略不计的指示灯．已知电中药壶额定电 压为２２０Ｖ，高温挡功率为１２１０Ｗ，低温挡 功率为１００Ｗ． 甲 　　 乙 第１题图 第１题图丙 （１）低温挡工作时是 Ａ灯亮 还是Ｂ灯亮，并说明理由． （２）求Ｒ２的阻值． （３）一天晚上用电高峰期， 小明用电中药壶给爷爷熬 药，先用高温挡加热至沸腾 后，再用低温挡慢熬，细心的小明发现在低 温挡慢熬１ｈ的过程中，家中的电能表（图 丙所示）共转动了２４３转（电路中只有电中 药壶工作），由此计算此过程中小明家的实 际电压． 解：（１）低温挡工作时是 Ｂ灯亮．（详见解 析） （２）Ｒ２的阻值为４４４Ω．（详见解析） （３）电能表转动 ２４３转消耗的电能 Ｗ ＝ ２４３ ３０００ｋＷ·ｈ＝０．０８１ｋＷ·ｈ，实际功率 Ｐ＝Ｗｔ＝ ０．０８１ｋＷ·ｈ １ｈ ＝０．０８１ｋＷ ＝８１Ｗ， 由Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可得，此时家庭电路两端的实际电 压Ｕ实际 ＝槡ＰＲ＝ ８１Ｗ×４８４槡 Ω＝１９８Ｖ． ２．（新电路改装）（２０２１山西）小伟家的电热 饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温 两个挡位的切换．小伟查阅资料得到饮水机 的部分信息如表．饮水机正常加热７ｍｉｎ，可 将质量为１ｋｇ的水从２０℃加热到沸腾（标 准大气压），然后转入保温状态．请你结合小 伟的调查研究，解决下列问题： 第２题图 （１）在图中虚线 框内画出导线、 电阻 Ｒ１和电阻 Ｒ２三个元件的符 号，将饮水机的 电路图连接完 整．（旋钮开关位 于ａ、ａ点，表示ａ与ａ接通） （２）加热过程中，饮水机的加热效率．［水的 比热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 额定电压Ｕ／Ｖ ２２０ 加热功率Ｐ１／Ｗ １０００ 保温功率Ｐ２／Ｗ １００ 电阻Ｒ１／Ω ４３５．６ 电阻Ｒ２／Ω ４８．４ 解：（１）饮水机只有加热和保温两个挡位，由 上表可知，饮水机加热时接入电路的电阻 Ｒ加热 ＝ Ｕ２ Ｐ加热 ＝（２２０Ｖ） ２ １０００Ｗ ＝４８．４Ω＝Ｒ２，饮水 机保温时接入电路的电阻 Ｒ保温 ＝ Ｕ２ Ｐ保温 ＝ （２２０Ｖ）２ １００Ｗ ＝４８４Ω＝Ｒ１＋Ｒ２，观察题图可知， 左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻 Ｒ２，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚 线框里的电阻 Ｒ１与左边电阻 Ｒ２串联后为 保温挡位，如答图１所示：ａａ为断开，ｂｂ为 加热，ｃｃ为保温或者如答图２所示：ａａ为断 开，ｂｂ为保温，ｃｃ为加热． （２）加热过程中，饮水机的加热效率为 ８０％．（详见解析                                                                      ） ５１２ 一战成名·新中考　河北　物理 重 难 题 型 ②家庭电路类 ３．（２０２０河北３７题６分）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． 第３题图 解：（１）电水壶的电阻为４０Ω，电水龙头的 电阻为２０Ω．（详见解析） （２）当电路中单独使用电水壶烧水时，消耗 的电能Ｗ＝１１０３０００ｋＷ·ｈ＝ １１ ３００ｋＷ·ｈ，此 时电路的总功率Ｐ实 ＝ Ｗ ｔ＝ １１ ３００ｋＷ·ｈ １２０ ３６００ｈ ＝１． １ｋＷ＝１１００Ｗ，此时电水壶和导线的总电阻 Ｒ总＝ Ｕ２ Ｐ实 ＝（２２０Ｖ） ２ １１００Ｗ ＝４４Ω，由于导线与电水 壶串联接入电路中，则导线的电阻 Ｒ线 ＝ Ｒ总 －Ｒ壶 ＝４４Ω－４０Ω＝４Ω． （３）电水龙头和导线的总电阻 Ｒ′＝Ｒ线 ＋ Ｒ水龙头 ＝４Ω＋２０Ω＝２４Ω，此时导线和水龙 头的功率Ｐ′＝Ｕ ２ Ｒ′＝ （２２０Ｖ）２ ２４Ω ＝６０５０３ Ｗ，根 据公式Ｐ＝Ｉ２Ｒ可知，Ｉ