内容正文:
高频考点16
欧姆定律、电功率的综合计算
教材迁移练
5.[2020,19题,考向对点]如图所示,电路中定值电阻
1.[人教版第十八章,图片素材]下图是一个家用电能表
R. 的阻值为150。闭合开关S,两个电流表的示数分
(
面板的示意图。下列说法正确的是
别为0.2A和0.6A,则R。= 0,电路总功率
为_
A.此表是测量电功率的仪器
___W,10s内R,消耗的电能为_J。
B. 某段时间内转盘转过72转表示用电器消耗了1kW·h
R
的电能
C.“10(20)A”中“10A”表示标定电流是10A
D.此时电能表的读数为123.41
单相电能表
kw.h
0931回
5题图
0123④
220V 10(20) A50 Hz
kwh
6.[2024,21题,题型对点]如图是某品牌电热毯的简化
220 V10(20) A50 Hz
单相电能表
电路示意图,图中的R,和R。是电热丝,它们的阴值保
720 r/kw·h)
25o0 r/(kw·h)
持不变;电热毯的铭牌上标有“低温挡功率8.8W”字
1题图
2题图
2.[泸科版第十六章,图片素材]上图是小兰同学家电能
样,高温挡功率标识处模糊不清。将电热移单独接人
表的面板,此时电能表的读数为
。小兰关闭
220V家庭电路中.使用高温挡工作14min.测得消料
家中其他用电器,只让一台吸尘器连续工作,观察到
电能为36960J。若上述过程电热毯消耗的电能与空
2min内电能表的转盘转动了75转,则该吸尘器工作
热水袋中灌入的1kg热水温度降低放出的热量数值
的实际功率为
_W。
相等,水的比热容为4.2x10J/(kg·C)。求:
3.[泸科版第十六章,课后习题素材]小华家买了一个家
(1)电热毯高温挡的电功率。
用电吹风,其额定电压为220V,冷风挡额定功率为
(2)R.的电阻。
120W,热风挡额定功率为1000W,简化电路如图所
(3)低温挡工作时,R.两端的电压。
示。当电吹风吹冷风时,选择开关应置于触点
间,电吹风处于冷风挡正常工作2min消料
(4)热水袋中水降低的温度
线
的电能为
J;电热丝的电阻为
0.
,C
插头
6题图
3题图
②中考对点练
4.[2023,10题,考向对点]如图甲,电源电压不变,闭合
开关S.滑片P从端移动到a端的过程中,小灯泡的
I-V关系图像如图乙所示。滑片P移到a端时,小灯
泡恰好正常发光,此时通过小灯泡的电流是
A.
该电路总功率的最小值为
W。
#
A
05
024681012/V
#
4题图
-24-
7.[2023.20题,考法对点]下图为某款家用电热器内部
9.[2022,20题,考向对点]养生壶是一种用于养生保健
简化的工作电路图。额定电压为220V,R.、R。是发热
的可以享饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采
电阻,其中R。的阻值为200O。当开关S.闭合,S接
用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子奖
时为高温挡,高温挡额定功率为1210W:当开关S.闭
料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻(其阴
合,S接a时为中温挡。求:
值不随温度变化),在两端制作银电极,通电后产生热
(1)中温挡的额定功率。
量把壶内的水加热。培芬家买了一把养生壶(如图)
(2)当开关S.断开S接a时,电路中的电流。
其部分参数如表所示。
(3)某次使用高温挡工作15min.消耗电能为9x10{J.请
型号
HX-201504
通过计算说明这段时间内电热器是否正常工作。
额定电压
220V
频率
50 Hz
额定功率
1210 w
9题图
-。220V-
(1)该养生壶正常工作时,其面状电阻的阻值是多少?
7题图
(2)该养生壶正常工作时,其电流是多少?
(3)若壶内装有2kg、温度为20C的水,在标准大气压
下将水烧开,此过程中水吸收的热量是多少
[c=4.2x10J/(kg·C)]
8.[2021.20题,题型对点]某品牌家用电火锅有高温、低
温两个加热挡位,其内部简化电路如图所示。R.、R
是电热丝.R.的阻值为1100.电源电压为220V.高温
挡功率为1400W。高温挡工作5min,可以把1.5kg
水从30°C加热到90C。已知水的比热容为c=4.2
×10J/(kg·C)。试求
(1)高温挡工作时的电流是多少?(结果保留一位小
数)
(2)这段时间内,电流做的功是多少?
(3)这些水吸收的热量是多少?加热水的效率是多
考法创新练
少?
(4)该电火锅低温挡的功率是多少?
10.[身高测量仪电路]图甲是某兴趣小组设计的身高测
o220V
量仪电路,其中电阻R的阻值恒为1000.电源电压
为3V.滑动变阻器的最大阻值为1000.图乙表示的
是滑动变阻器R连入电路的阻值随被测者的身高
变化的关系图像。测量时,人的身高越高,电压表的
示数越
8题图
;当身高为150cm的同学站在身高
测量仪上时,电压表的示数为
-A
.R/O
绝缘挡板
100{
#R
①
200hlcm
甲
乙
10题图
-25
11.[电热综合]为保证师生就餐安全,学校食堂配备了
12.[工程实践中的动态电路问题]图甲是某大型机械厂
为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜(如图甲),其内部电
所使用的电子吊秤,其简化电路原理图如图乙所示。
路如图乙所示,S.为温控开关,S。为门控开关,R为
电路中电源电压恒为60V,R.为定值电阻,R.为力
石英加热管。消毒柜的总功率P为1250W,其中臭
敏电阻,其阻值大小与所受拉力F的关系如下表所
氧发生器的功率P.为150W。
示,当拉力F为0N时,电流表示数为50mA。
(1)关闭柜门,门控开关S。闭合,桌氧发生器工作
10min所消耗的电能多大?
(2)正常工作时通过石英加热管R的电流多大?
(3)在消毒柜中放10kg的不锈钢餐具,将餐具从
R
甲
乙
20°C加热到90C,若石英加热管产生热量的
12题图
70%被餐具吸收,则消毒柜中石英加热管需要正
拉力F/(x10N0
11 2 3 45 6
常工作多长时间?[c=0.44x10J/(kg·C)]
电阻R/O
② 1000 900 800 700 600 500 400
(1)把电流表改装成吊秤的刻度盘,其刻度分在
(选填“均匀”或“不均匀”)。
臭氧发生器
-o220V。
(2)定值电阻R。的阳值为多少
甲
(3)当力敏电阻受到4000N拉力时,电路总功率为
11题图
多少?
(4)若电流表的量程为0~120mA,电子吊秤所能承
担的最大拉力为多少?拉力做功的功率:P=Fv?=150 N×0.4 m/s=60W;
F=f+Gm(2)根据1 可得,动滑轮的重力:G动=nF-f=nF-G=2×150N-5×1000 N=100 N;
f'=5G?=5×2000N=400 N,(3)若物重增大到2 000 N,则此时物体与地面之间的摩擦力:
F?=(Gm+f')=2×(100N+400 N)=250 N,绳端拉力:
:n=F?·ns=nF?=2×250n=80??滑轮组的机械效率:
答:(1)工人师傅所用拉力做功的功率是60W;(2)动滑轮的重力是100 N;(3)滑轮组的机械效率
是80??
8.2 000
9.(1)滑轮组的机械效率大于100?)83.3?)变大
10.解:(1)电梯地板对小明的支持力:
F=G小明+G大米=(m小明+m大米)g=(45 kg+5 kg)×10 N/kg=500 N,
每上升1 m电梯地板的支持力对小明做的功:W=Fs=500 N×1m=500 J;
(2)小明对大米的拉力:F′=G大米 =m大米g=5 kg×10 N/kg=50 N,
小明对大米的拉力做功的功率:P=F'n=50N×2m/s=100W。
答:(1)每上升1 m,电梯地板的支持力对小明做的功为500 J;(2)小明对大米的拉力做功的功率为
100 W。
高频考点14 能量及其转化、能源
1.D 2.D 3.电 光 声(或机械) 内 4.B 5.D 6.重力势 动 大于 7.C
高频考点15 动态电路
1.D 2.变大 变小 3.D 4.D 5.A 6.D
高频考点16 欧姆定律、电功率的综合计算
1.C 2.931.6kW·h 900 3.B、C 1.44×10? 55
4.1.0 6
5.30 3.6 24
6.解:(1)电热毯高温挡的电功率:
P==346×60s=44W;
p=贵可知为
nU-
(2)S?闭合时,两电阻串联,利用1P=可知为低温挡,两开关闭合时仅 R?工作,利用
高温挡,故R?的电阻:
R=P=44w2=11000;
(3)低温挡工作时,两电阻串联,此时电路中电流:
I=0=2280V=0.04A,
利用欧姆定律可知 R?两端的电压:
U?=IR?=0.04 A×11000=44V;
(4)热水袋中水降低的温度:
参考答案 第 20页(共23 页)
At=0=4.2×103(kg·C)×1k=8.8℃。
答:(1)电热毯高温挡的电功率为44 W;(2)R?的电阻为1100 Q;(3)低温挡工作时,R?两端的电压
为44V;(4)热水袋中水降低的温度为8.8℃。
7.解:(1)开关S?闭合,S接a时,只有R?的简单电路为中温挡,
得P+=,r=r由 P=UI和
P+=(200 )2=242W;
(2)开关S?闭合,S接b时,R?与R?并联为高温挡,
U?=U?=U=220 V,
R?消耗的电功率:P?=P高-P中=1210W-242 W=968 W,
R=p=(928W2=500,则R?的阻值:1
开关S?断开,S接a时,R?与R?串联,由串联电路电流特点可知:总=I?=I?,
由I=卡得R?两端的电压:U?′=I?R?=I R?,
R?两端的电压:U?′=I?R?=I总R?,
总电压:U=U?′+U?'=I意R?+I总 R?=I(R?+R?),
由I=r知,此时电路中的电流:
I=R+R?=502+2000=0.88A;
(3)由P=知,此时电热器工作的功率:
P=95×60J=1000W<Pg,
所以电热器工作不正常。
答:(1)中温挡的额定功率为242 W;(2)当开关S?断开,S接a时,电路中的电流为0.88 A;(3)这段
时间内电热器工作不正常。
8.解:(1)由题知,S?、S?都闭合,R?、R?并联,功率较大,为高温挡,由P=UI可得,高温挡工作时的
电流:
I=0=1220W~6.4A;
P=毕可得,电流做的功:(2)由
W=P高t=1400W×5×60s=4.2×10?J;
(3)由Q=cm△t可得,这些水吸收的热量:
Q吸=C水m(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(90℃-30℃)=3.78×10?J,
n==3.28×10J=90%;加热水的效率:
(4)由题知,S,闭合,S?断开,电路中只有R?,功率较小,为低温挡,由P=UI、I=贵可得,低温挡的
参考答案 第21 页(共23 页)
功率:
P=R=22002=440 w。
答:(1)高温挡工作时的电流约为6.4 A;(2)这段时间内,电流做的功是4.2×10?J;(3)这些水吸收
的热量是3.78×10?J,加热水的效率是90?4)该电火锅低温挡的功率是440 W。
9.解:(1)由表中数据可知,养生壶的额定电压为220 V,额定功率为1210W,
由P=贵可得,面状电阻的阻值::R=p=(220 w=40Ω;
I=R=40=5.5A;(2)由欧姆定律可得,养生壶正常工作时的电流:
(3)水吸收的热量:Q吸=C水m(t-t?)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×10?J。
答:(1)面状电阻的阻值为40 Ω;(2)电流为5.5 A;(3)此过程中水吸收的热量是6.72×10?J。
10.大 2.4
11.解:(1)臭氧发生器消耗的电能:
Wo=P?t=150 W×10×60 s=9×10?J;
(2)石英加热管R的功率:
P?=P-P?=1250W-150 W=1100W,
通过石英加热管R的电流:I=0=220W=5A;
(3)餐具吸收的热量:
Q吸=C钢m(t-to)=0.44×103 J/(kg·℃)×10kg×(90℃-20℃)=3.08×10?J,
石英加热管产生的热量:Q放=吸=3.070?.4×10?J,
′=p=P=4.400w1=400s。石英加热管需要正常工作的时间:
答:(1)臭氧发生器消耗的电能为9×10?J;(2)通过石英加热管R的电流为5 A;(3)石英加热管需
要正常工作的时间为400 s。
12.(1)不均匀
解:(2)当拉力为0N时,R?=1000 Ω,电路电流:I?=50 mA=0.05 A,
电路总电阻:R=7=0.05A=12000,
定值电阻的阻值:R?=Rs-R?=1200 Ω-1000 Ω=200 Ω;
(3)拉力为4 000N时,力敏电阻R?′=600 Ω,
P=R=20060+6000=4.5W;电路总功率:1
(4)由表中数据可知,拉力越大时,力敏电阻R?的阻值越小,电路中电流越大,则当电路电流最大,
即Imx=120 mA=0.12 A时,对应的拉力即为电子吊秤所能承受的最大拉力,
”=G=0.12A=500Ω,此时电路中的总电阻:R总
力敏电阻的阻值:R?“=R总”-R?=500 0-200 Q=300 0,
由表中数据可得出R?与F的数值关系式为R?=-10F+1000,
将R?"代入上式,可得电子吊秤所能承担的最大拉力为7 000 N。
答:(2)定值电阻的阻值为200 Ω;(3)电路总功率为4.5 W;(4)电子吊秤所能承担的最大拉力为
7 000 N。
参考答案 第 22 页(共23 页)