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2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的计算
1.图为某同学实验时所用电路,电路中电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,电源电压为6V且保持不变,实验时操作正确并保证电路各器材安全,则在闭合开关后移动滑片Р的过程中,求:
(1)电阻R0的最大功率是多少?
(2)电压表的最小示数是多少?
(3)滑动变阻器的最小功率是多少?
2.如图所示的电路中,定值电阻R2=12Ω,电动机M的线圈电阻R=0.5Ω,闭合开关S,电动机转动稳定后,电压表的示数U=4V,电阻R2的电功率P2=3W,干路中的总电流I=1A,不计电动机的摩擦损耗等;求:
(1)电阻R2两端的电压;
(2)电动机M的发热功率;
(3)R1的阻值。
3.如表是某款两挡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可接高温挡或低温挡,实现不同挡位的变换。
额定电压U/V
电火锅挡位
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,用低温挡将2kg的水从60oC加热到70oC,求此过程中水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];
(3)电火锅正常工作时,分别用低温挡和高温挡将质量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挡还是低温挡更节能。
4.冬天,一杯热茶放着很快就会变凉,喝了会很不舒服,某厂家为此专门设计了一款如图甲所示是保温茶座,此保温茶座设定恒温为60℃的最佳温度,它是专为茶水、咖啡、牛奶等需要热饮特点的饮品而研制的配套用具,是简易杯、牛奶杯、咖啡杯等杯具的最佳保温配套产品。使用时,将杯子底放于保温茶座中间,按下保温茶座侧面的电源开关,电源指示灯亮,保温茶座进入工作状态。图乙是此保温茶座的内部电路图,下表是此保温茶座的技术参数。
型号
额定电压
220V
发热板额定功率
20W
(1)发热板正常工作时的电阻是多少?
(2)若指示L规格为“5V,0.02W”,则指示电路的功率为多大?
(3)根据测算,茶具在工作时平均每分钟散失的热量相当于50g的水降低2℃所放出的热量,则每分钟茶具损失多少热量?正常工作时该茶具的热效率是多少?(指示电路消耗的电能忽略不计)
5.深圳的冬季气候时冷时热又干燥,很容易引起皮肤过敏,建议同学们干燥天气要多喝水,勤洗澡,同时注意蔬菜和水果的补充调理。但缓解空气干燥最快速、简单的方法就是使用加湿器。小明家新买了一台电热型加湿器,说明书上有原理图(如图甲),表格中为其部分技术参数,R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热);
额定电压
220V
水箱容积
3L
高挡功率
440W
(1)求加热电阻R1的阻值;
(2)求加湿器正常工作时的低挡功率;
(3)如图乙所示,求加湿器正常工作30分钟消耗的电能。
6.如图甲所示是便携式挂烫机,图乙是它内部电路图。R1、R2都是加热电阻,加热时只有电阻R1工作,额定加热功率为1210W;保温时只有电阻R2工作,电阻R2=440Ω,便携式挂烫机的额定电压为220V。S为开关,可实现“加热”、“保温”或“断开”状态的转换。某次小虎断开其它用电器,只接通挂烫机且处于加热状态,来测量它的电功率,观察图丙所示的电能表的转盘在2min内转了100转。求:
(1)R1的阻值;
(2)挂烫机正常工作时,保温10s电路消耗的电能;
(3)小虎在使用挂烫机时,电路的实际电压。
7.空气污染指数(API)是一种反映和评价空气质量的方法,便于直观表征空气质量和空气污染的程度。某兴趣小组为了检测空气污染指数,设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其空气污染指数与电阻的倒数的关系如图乙所示,已知电源电压不变,,求:
(1)当电压表示数为时,消耗的电功率?
(2)此时空气污染指数?
(3)若某时刻空气污染指数为100,消耗的电功率为多少?
8.如图所示,电源电压且保持不变,只闭合S1时,电路总电功率为,同时闭合S1和S2时电路总电功率为,求:
(1)只闭合S1时电流表的示数;
(2)电阻的阻值;
(3)只闭合S1时,通电电流通过做的功。
9.如图甲是小城家客厅茶几上的多功能茶壶,可以直接烧水,也可以保温使得水温维持在55℃恒温,小城较为好奇,于是查看茶壶的铭牌,看到如乙图所示的简化电路图,加热档功率为880W,保温档功率为110W,茶壶容量为1.5L,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3,求:
(1)