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2023年中考物理高频考点训练——电功的计算
一、计算题
1.如图甲为一种新型电饭锅的简化电路,其中R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关,通过开关的控制,可智能实现高温档或低温档,从而控制食物在不同时间段的温度。把电饭锅接入220V的家庭电路中,电饭锅工作30min,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求:
(1)当S、S1都闭合时,电饭锅处于高温档还是低温档?
(2)电饭锅在0~30min内消耗的总电能。
2.工厂车间的机床上装有“220V 110W”的照明灯。求:
(1)照明灯正常工作时的电流;
(2)照明灯正常工作10min消耗的电能。
3.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IED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:
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
(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灯比白炽灯要节约多少电能?
4.如图甲所示,电源电压恒为12V不变.闭合开关S1、S2,将变阻器的滑片从最右端向左滑动,直到小灯泡L正常发光;断开开关S2,继续调节滑动变阻器的滑片,直到小灯泡L再次正常发光,电流表与电压表的示数关系如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值;
(2)小灯泡正常工作的电功率;
(3)闭合开关S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡L再次正常发光,定值电阻R0工作10s消耗的电能。
5.小雨家里有一台电火锅,部分技术参数如表,图甲是其内部电路的工作原理简图,R1、R2均为阻值不变的加热电阻,通过开关S、S1、S2的通断可实现三个档位功能的切换,其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
额定电压
220V
高温档
1100W
低温档
880W
保温档
×××W
(1)电火锅正常工作时,锅内水温随时间变化的图像如图乙所示。若用高温档把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃,求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率;
(2)求R1和R2的电阻;
(3)求电火锅正常工作时保温档的电功率。
6.学校购置了一批温热型饮水机,配置每个班级其电路图和铭牌如图所示。小东查阅说明书了解到,通电后开关S和S0闭合饮水机进入加热状态;当瓶胆内水的温度被加热到90℃时,加热状态就停止,S0断开而进入保温状态;当胆内水的温度下降到60℃时,加热状态就又会自动启动。请解答以下问题:
额定功率
50Hz
额定电压
220V
加热功率
500W
保温功率
50W
瓶胆容量
1kg
制热水能力
(1)饮水机在加热状态下正常工作的电流是多大?电热丝R2的规格?
(2)小东同学通过观察发现:瓶胆内装满初温20℃的水,通电后正常工作,加热状态10min后停止,间隔15min后加热状态又启动。求饮水机在这25min工作过程中消耗的电能和对外损失的能量是多少?[ ]
(3)根据以上信息从物理学的角度对这种温热型饮水机进行合理评价。
7.小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W,求:
(1)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率大;(用AB、BC或CD表示)
(2)若电吹风正常工作5分钟,吹热风比吹冷风多消耗的电能;
(3)电热丝正常工作时的电阻;
(4)在正常工作情况下,电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。
8.小明家购买了一台电热水器,铭牌显示:容量是50L,额定电压是220V,额定功率是2000W。[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]求:
(1)该电热水器正常工作时的电阻是多少?
(2)某次洗浴时,水箱装满初温为20℃的水,正常工作加热到60℃,若热水器的加热效率是84%,则此次加热消耗多少电能?
(3)一天,小明家只有该热水器和额定功率为700W的电饭锅接入电路,它们都正常工作,则标有2000r/(kW·h)的电能表的铝盘4min转了多少转?
9.郝奇同学周末给外婆整理房间时发现,有一双如图所示的烘鞋器左脚已不通电,右脚还能正常工作。郝奇同学在220V的家庭电路中只接入烘鞋器的右脚,工作3min观察到标有“220V,2000imp/kW·h”的家用电能表指示灯闪烁了1次。再拆开检修时发现左右脚的电阻丝是并联的,左脚的电阻丝已锈蚀,于是他用一根新的电阻丝R1进行替换,然后在220V家庭电路中只接入烘鞋器的两脚