2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的计算

2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的计算 1．如图甲是某煮茶壶的电路图，S是一个温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热，当水沸腾后，S0会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制。如图乙是它的铭牌。[已知:水的比热容c = 4.2 × 103J/（kg·℃）]。求： （1）R阻值是多少? （2）将煮茶壶装满初温为25℃的水加热到75℃，加热时间需多少?（假设消耗的电能全部转化为水的内能） （3）用如图丙所示的电能表单独测量该煮茶壶在（2）问中实际消耗的电能，发现电能表中间的圆盘转动了36转，此过程中该煮茶壶煮水时的效率是多少? 2．图是一款采用增压技术的挂烫机，简化电路如图，R1、R2是电热丝。开关S接2、3时处于慢热档；开关S接3、4时处于速热档。速热档功率为1200W，使80mL的水温度从20℃升高到120℃用时30s。电源电压为220V，R1=60.5Ω，c水=4.2×103J/（kg·℃）。求： （1）速热过程水吸收的热量； （2）R2的阻值； （3）速热过程的加热效率。（计算结果保留一位小数） 3．如图所示，是小林设计的一个简易电子身高测量仪示意图。已知电阻丝R粗细均匀且足够长，长度每改变1cm，阻值大小变化0.5Ω；电源电压U为15V。身高170cm的小林利用该身高测量仪测量时，电压表示数为9V，电流表示数为1A；小桂站上去测量时，电压表示数为5V。求： （1）R0的阻值； （2）小桂的身高； （3）小林在调试中发现，身高不同的甲和乙同学站上该测量仪后，均能使电阻R功率为9W，求甲和乙的身高差。 4．小伟同学为了监测家人体重，设计了一个简易体重计，电路如图甲所示。已知：电源电压4.5V，定值电阻=6Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电压表量程为0~3V，改装后用于显示被测人体重（踏板重力不计）。求： （1）体重计不站人时，电路的电流； （2）电压表读数为2V时，压敏电阻1min产生的热量； （3）压敏电阻R功率最大时，所测人的体重。 5．如表是某款两档位电火锅的有关参数，如图甲是其简化电路图，R1和R2为阻值不变的电热丝，单刀双掷开关S可接高温档或低温档，实现不同档位的变换。 额定电压U/V 电火锅档位 额定功率P/W 220 低温 220 高温 880 （1）求R1和R2电热丝的阻值； （2）电火锅正常工作时，分别用低温档和高温档将质量2kg的水加热，绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示。请通过计算比较使用高温档还是低温档更节能； （3）电火锅正常工作时，用低温档将2kg的水从60℃加热到70℃，求此过程中水吸收的热量[c水=4.2×103/(kg·℃)]，并求出烧水效率。 6．如图乙所示为市面上的某品牌空气炸锅，其工作原理是“高速空气循环技术”，它通过机器里面的热管来产生高温空气，然后用风机将高温空气吹到锅内加热食物，使高温空气在封闭的空间内循环，利用食物本身的油脂烹饪食物，从而使食物脱水，表面变得金黄酥脆，达到煎炸的效果。其内部电路原理如图甲所示，相关参数如表所示。风机功率忽略不计。 额定电压 220V 电源频率 50Hz 加热低功率 484W 加热高功率 1210W （1）求定值电阻R1的阻值； （2）若用此空气炸锅加工薯条，原料薯条温度为20℃，炸熟需要达到170℃，求一次炸熟200g薯条需要吸收的热量；（c薯条＝3.63×103J/（kg•℃）） （3）若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制，空气炸锅电能转化为热能的效率为90%，求烹制一次薯条需要的时间。 7．某压力传感器的电阻R会随着撞击力F增大而快速减小，变化图像如图甲所示。现将它接入电路（图乙所示）来做手机抗摔实验。闭合开关S，在传感器上方释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂。实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙所示。已知电源电压U=30V，定值电阻R0=10Ω。求： （1）传感器未受到撞击时，电阻为多大？ （2）传感器未受到撞击时，5s内压力传感器产生的热量是多少？ （3）通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？ 8．图甲是某型号的梳妆防雾镜，玻璃背面粘有等大的电热膜，接通电路时镜面升温，驱除水雾，便于成像，该防雾镜的相关数据如下表：【c玻璃=0.75×103J/(kg·℃)】 镜面质量 1.2kg 额定电压 220V 额定功率 88W （1）求防雾镜正常工作时的电流； （2）正常工作250s，可使玻璃镜面平均温度升高22℃，求电热膜的加热效率； （3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，能使电热膜的功率在原功率的25%~100%之间变化，以满足不同季节使