2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的综合计算

2023年中考物理高频考点突破——电功和电功率的综合计算 1．现在市场上流行如图所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示。求： （1）电热丝R2的阻值； （2）这个电饭锅在0~20min内把质量为2.2kg的米饭由45℃加热到100℃，试计算米饭吸收的热量；[c米饭=4.2×103J/(kg⋅℃)] （3）求电饭锅在这段时间内加热的效率。 2．小明家新购买了一台电火锅，如图甲所示，其部分技术参数如表，内部电路的工作原理简图如图乙所示，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，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 高温挡 1100W 低温挡 880W 保温挡 ×××W （1）小明测得电火锅正常工作时，锅内4kg的水的温度随时间变化的图像如图丙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量；[水的比热容：4.2×103J/(kg·℃)] （2）请通过计算说明电火锅是高温挡还是低温挡加热更节约电能； （3）求电火锅正常工作时，保温挡的电功率。 3．如图甲所示的是智能多功能热菜板，该热菜板有“高温挡”、“中温挡”、“低温挡”三种加热功能，其电路原理如图乙所示。通过开关S1和S2的不同接法组合，实现三挡加热功能，R1、R2均为加热定值电阻，已知“高温挡”的功率为440W，“中温挡”的功率为220W。求： （1）R1的电阻值是多少？ （2）热菜板“低温挡”的功率P低温是多少？ （3）若热菜板以“高温挡”的工作电路加热110s，实际消耗的电能为4×104J，此时热菜板工作电路的实际电压U实是多少？ 4．如图甲为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光；当S接触b点时，电路断开；当S接触c点时，滑片P调至最右端时，灯泡的实际功率为额定功率的一半。已知变阻器的铭牌上标有“1A”，小灯泡额定电压为6V，灯泡L的电流与电压关系如图乙所示，电源电压恒为9V。求： （1）当S接触a点时，小灯泡10s内消耗的电能； （2）定值电阻R0的阻值； （3）S接触c点，调节滑片，保证电路安全，电路总电功率最大变化值。 5．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡L标有“12V，12W”的字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），定值电阻R0的阻值为6Ω。当开关S2断开，S1和S3闭合，滑片P从b端滑到某一位置c时（图中未标出），电流表示数变化了0.5A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，断开S3，闭合S1、S2时，电流表示数又变化了0.5A。求： （1）灯泡L的电阻； （2）电源电压和滑动变阻器的最大阻值； （3）断开S3，闭合S1、S2，调节滑片P至中点时，电阻R0的电功率。 6．如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为挡位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭挡额定功率模糊不清）。求： （1）电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能是多少千瓦时？ （2）电饭锅低温焖饭时的额定功率是多少瓦？ （3）某一天，R0烧断了，在只有R连入电路工作的情况下，把一标准大气压下的0.81kg水由20℃加热至沸用了7min，这个过程电饭锅的效率为80%，则这时的实际电压为多少伏？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃） 某型号电饭锅 额定电压 220V 额定功率 高温烧煮 1040W 低温焖饭 电源频率 50Hz 7．如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证长时间电路安全工作，求： （1）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率。 （2）当S闭合，S1、S2都断开且滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在5min内消耗的电能。 （3）当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。 8．如图所示，电源电压及灯泡电阻保持不变，小灯泡L标有“4V 1.6W”字样，电流表的量程为0～0.6A，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑动变阻器R2的滑片P移到最大阻值处，此时电流为0.2A，当开关S1、S3断开，S2闭合，小灯泡正常发光，电压表V1和V2的示数之比为3:2，求 （1）小灯泡正常发光