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．某兴趣小组设计了“模拟带指示灯的电热器”的电路如下图，现准备用以下器材组装并测量电热丝R的发热功率。已知电源电压恒为18V，指示灯L阻值为10Ω且允许通过的最大电流为0.5A（忽略指示灯电阻变化），电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，备用的三段电热丝阻值分别为15Ω、35Ω、55Ω且允许通过的最大电流均为2A。 （1）求允许加在指示灯两端的最大电压； （2）为不损坏电路元件，请通过计算说明应该从三段电热丝中选择阻值多大的那根电热丝R接入电路完成实验； （3）在（2）的条件下，请计算电热丝的电功率。 2．在综合实践活动中，兴是小组设计了一款双档位电加热器，利用产生的蒸汽加湿或消毒，电加热器工作时，高档先将水箱内的水加热到100℃，低档维持水沸腾确保蒸汽不断产生。如图甲是其内部简化电路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100℃时S1自动断开，当水的质量低于0.2kg时S自动断开，R1、R2均为电热丝。水箱加满水后闭合开关，电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙。已知水箱容量2.2L，水的初温为20℃。[，] （1）求低档工作时加热器的电功率； （2）求R1的电阻； （3）求电加热器高档位工作的加热效率。 3．2022年8月，第25届山东省运动会将在日照市举行。为给运动员加热食品提供方便，某校师生用电阻丝自制了100台电烘箱。其中一台电烘箱在220V电压下工作时，每分钟产生的热量为6.6×104J。假设电烘箱的电阻丝的电阻不随温度变化。 （1）求这台电烘箱在220V电压下工作时的电功率； （2）求制作这台电烘箱所用电阻丝的电阻值； （3）小明家供电线路的总空气开关上标有“C32”字样，通过查阅资料知道，当电流达到或超过32A时，总空气开关就会跳闸，切断电路，起到保护作用。短暂的跳闸能影响正在工作的家用电器，引起不必要的麻烦，例如：电冰箱突然断电；正在播放的电视节目中断；电灯突然熄灭等。小明家现有家用电器的总功率为5600W，在它们都正常工作的情况下，能否将这台电烘箱连接到他家同时使用？ 4．如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。 （1）求小灯泡的额定电流； （2）求电阻R0的阻值； （3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。 5．电热水壶发热电阻阻值不变，其主要参数如表所示，（水的比热容），求： （1）电热水壶保温状态下电路中的电流是多少？ （2）在加热状态下，电热水壶正常工作100s，消耗的电能是多少？ （3）用此电热水壶，将质量为1kg的水从50℃加热到100℃，吸收的热量是多少？ 额定电压 220V 容量 1.5L 加热功率 1210W 保温功率 88W 6．随着汽车的普及，车载电饭煲开始得到应用，人们能够在车内随时随地做饭而不受场地的限制，更好满足了旅游个性化要求。下图是某品牌车载电饭煲简化后的电路原理图，直流电源的电压为，、均为电热丝。当只闭合时是保温挡，功率为96W；当、都闭合时为加热挡，功率为300W。求： （1）在加热挡工作时，工作100秒电路中消耗的电能； （2）的阻值； （3）在保温挡时，的电功率。 7．寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示，定值电阻R1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温档和低温档两种加热功能，低温档功率为11W，当它接入电压为220V的家庭电路正常工作时： （1）S1接a、b哪个端点时为低温档？低温档加热时的电流？ （2）求R1的阻值及加热器高温档时的功率； （3）高温档工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少℃？[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg，马桶圈材料的比热容为0.44×103J/(kg·℃)] 8．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。为的定值电阻，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，电流表使用的量程为。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为。求： （1）小灯泡的额定功率； （2）开关、闭合，，断开时，定值电阻两端的电压； （3）开关、闭合，，断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器连入电路的最大阻值。 9．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