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2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的综合计算
1.小明家有一个养生电热茶壶,茶壶有高温和低温两个挡位供选择。正常工作时高温挡的额定电功率为1250W、低温挡的额定电功率为880W。求:
(1)电热茶壶低温挡正常工作时的电流;
(2)若关闭家庭电路中其他用电器,只有电热茶壶工作1min,观察到如图所示的电能表转动了60圈。此时电热茶壶的实际电功率是多少;
(3)电热茶壶高温挡正常工作时,将质量为1kg的水从20℃加热到70℃,耗时200s,电热茶壶的加热效率是多少。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2.如图甲所示的电路中,电源电压为9 V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器连入电路的最小阻值;
(2)电阻R0的阻值;
(3)电阻R0的功率变化范围。
3.小明家买了一台全自动豆浆机,其部分技术参数如下表,豆浆机的核心部件是机头,它的中间部位是一个带动刀片旋转的电动机,用来将原料粉碎打浆,外部是一个环状加热管(电热丝),用来对豆浆加热(如图甲是豆浆机的机械结构图)。制作豆浆的过程是加热—打浆—加热—打浆—加热,加热和打浆交替进行。图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t图像,请根据以上信息解答下列问题:
型号
SYL-732
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电机功率
110W
加热功率
1210W
容量
1L
(1)豆浆机正常打浆时,通过电动机电流是多少?
(2)豆浆机正常工作时,加热管电阻丝的阻值是多少?
(3)豆浆机做好一次豆浆,消耗的总电能是多少?
4.如图甲是某款“即热式”电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1、R2为电热丝(不考虑温度对电热丝的影响),A、B、C、D是四个触点旋转手柄带动开关S接通对应电路,实现冷水、温水、热水之间切换,有关参数如下表,求:
额定电压
220V
额定功率
温水
2200W
热水
3000W
(1)当开关置于B、C之间时,水龙头工作电路处于热水挡还是温水挡?
(2)当水龙头放热水时,正常工作40s,消耗的电能。
(3)电热丝R2的电阻。
5.张老师买了一辆电动自行车,如图所示,该电动自行车可以电动骑,也可以脚踏骑行。电动骑车时,蓄电池对车上电动机提供动力,张老师利用周末骑着电动自行车,沿着江边公园的水平道路匀速行驶,电动机正常工作30min,电动车行驶了9km。电动车的参数如下表所示,求:
车净重
100kg
最大载重
150kg
电动机额定电压
32V
电动机额定电流
4A
(1)张老师骑车的速度;
(2)该电动自行车在这30min内消耗的电能;
(3)若车行驶过程中所受阻力为20N,电能转化为克服阻力做功的效率。
6.如图1是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,如图2是它的电路原理图,其中S是温控开关,R1是定值电阻,R2是加热电阻。当S闭合时,饮水机处于加热状态;当S断开时,饮水机处于保温状态。
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
440W
保温功率
40W
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,需用时14min[水的比热容为],求此加热过程中:饮水机的加热效率是多少?
(3)求电阻R1的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率)。
7.图(a)(b)所示是家用电热煮茶壶的铭牌及电路原理图。通过开关 S 的闭合或断开实现“加热”和“保温”两种状态的转换,电阻 R1和 R2为保护电阻或加热电阻。
① 该电热煮茶壶在“加热”状态下正常工作,将1kg的水温度从 20℃ 升高到 40℃,求水吸收的热量 Q吸。 [c水=4.2×103J/(kg·℃)]
② 由铭牌可知,电热煮茶壶“加热”状态下正常工作时的额定功率为 880 W,求“加热”状态时电路中的电流 I。
③ 小汇和小佳讨论保护电阻是电阻 R1还是电阻 R2时,有了两种不同的观点,小汇认为保护电阻为电阻 R1,小佳认为保护电阻为电阻 R2,请指出哪位同学观点是正确的并求出保护电阻的阻值。
8.两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具,倍受年轻人的喜爱(如图所示);下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数;
整车质量
20kg
锂电池电压
48V
锂电池容量
12500mA∙h
电动车额定电压
48V
电动机额定电功率
300W
(1)图中小景的质量为60kg,每个轮胎与地面的接触面积为0.01m2,求地面受到的压强(g取10N/kg);
(2)若电动机以额定功率工作,求锂电