2025年中考物理压轴题训练生活用电计算题
2025-01-22
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内容正文:
2025年中考物理压轴题训练生活用电计算题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.小明的奶奶住在农村,她家的过道灯在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题,小明设计了如图所示模拟的电路,为了方便计算,L1和L2都是“12V 6W”。请回答下列问题(设灯的电阻不变,电源电压12V恒定):
(1)灯L2的电阻是多少?闭合开关S1和S2,L2正常发光,工作5h消耗的电能是多少;
(2)断开S1,闭合S2,让两灯都发光,深夜灯不容易烧坏,请计算此时L2两端的电压;
(3)傍晚,奶奶进屋后,闭合开关,白炽灯瞬间发光后立即熄灭。小明放下手中正在清洗的苹果,马上过来踩着木凳上去看了一下说:“灯丝烧断了。”然后拿着灯口轻轻摇了几下,白炽灯又重新发光了……请对小明的某一做法进行简单评价并解释。
2.小华家空调的制冷和送风是交替进行的,该空调处于制冷状态时的功率P1是2.20kW,送风状态时的功率P2是0.22kW,如图所示是小华测得此空调在某段时间内的电功率随时间交替变化的图象。
(1)分析图象可知,空调在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1h内,这台空调制冷状态工作了多长时间?消耗了多少电能?
(3)为了安全用电,许多家庭铺设了空调专线,请你简述铺设空调专线的意义。
3.保险丝能感应电器电子产品非正常运作中产生的过热,从而自动切断回路以避免火灾的发生。如图是某电子产品中的电路,A是一根7A的保险丝,B、C都是5A的保险丝R1=16Ω,R2=10Ω。开关S1断开、S2闭合时,通过用电器R2的电流是4.8A。
(1)R1和R2的连接方法是 (选填“串联”或“并联”);
(2)当S1、S2同时闭合时,A、B、C中哪根保险丝将熔断?请用计算说明 。
4.电焊利用电流的热效应将焊条熔化,从而使金属部件连接在一起。某电焊机输出电压40V、输出功率2000W。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表。从安全角度考虑,应选择哪种导线作为电焊机的输出导线?请计算后说明。
导线规格
导线横截面积S/
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
5.中医是中国文化的瑰宝。如图所示是一种智能电热中药壶,部分参数如下表所示。
额定电压
220V
额定功率
605W
频率
50Hz
(1)用中药壶煎药时能闻见药液的气味,说明 ;中药壶与家庭电路中的灯泡是 (填“串”或“并”)联;
(2)小明某次为爷爷煎药时,壶内装有1kg、20℃的药液,通电后温度为80℃,则药液吸收的热量为多? 这些热量与完全燃烧多少kg焦炭放出的热量相当?
(3)用电高峰时家庭电路的实际电压低于220V,于是某兴趣小组关掉家里所有电器,只将电热中药壶接入电路工作,发现内电能表的示数由20225变为20226,求此时家庭电路的实际电压。
6.某同学家里有一款暖脚器,拆开发现里面内置一个热垫,热垫中有电热丝使热垫发热,其内部简化电路如图甲所示,其铭牌上的部分信息如乙表所示。[]求:
额定电压
220V
电热丝
电热丝
热垫质量
0.36kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)当关闭其他用电器,只让暖脚器单独工作,发现家里如图丙所示的电能表转了10转,则可将初温为15℃的热垫加热到多少摄氏度?(不计热量损失)
7.雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。闪电的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。
(1)对于雷电灾害的预防,日常生活中我们要注意什么?提出你的建议。
(2)某次雷电的电流约,电压约,放电时间约。这次雷电的电功率约多少千瓦?释放多少能量?
8.现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用电器R接在家庭电路上,电阻为44欧,电路中还有额定电流为10A的熔断丝(俗称保险丝).则:
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ
(1)只有用电器R接入电路时,通过熔断丝的电流为多少?
(2)一个潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故,则通过人体的电流是多少(上表电阻数据适用此人)?并分析为什么熔断丝不会断(即熔断丝不能救人命)。
9.饮茶有利于人体健康,图甲是小明家小型电热炉泡茶壶,图乙是水壶底座的发热盘,图丙是它工作时的电路图,其中的R1、R2均为发热电阻丝,它有加热、保温两挡,已知它额定电压220V,额定加热功率是880W,保温功率是55W,求:
(1)电茶壶正常加热时的电流;
(2)电阻R1、R2的阻值;
(3)小明家使用的是电子式电能表,它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘,发光二极管闪烁一次表示转盘转动一圈,电子式电能表参数是。泡茶时有一次电热炉单独加热工作5min,请问他家电能表指示灯闪烁了多少次?
(4)细心的小明发现插头有三个脚,如图丁所示,其中接外壳的脚长度比其它两个要长,请解释其中的原因?
10.盛夏酷暑,妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境,特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调。这台空调说明书中的主要数据如下表所示。
(1)空调工作时应选用图中的 孔插座。
(2)空调正常制冷时电流是多大?( )
(3)连续正常制冷30 min消耗多少kW·h的电能?( )
额定电压
220 V
频率
50 Hz
额定制冷功率
1 400 W
额定制热功率
1 800 W
11.小明家有一个储水式电热水器,其铭牌上的信息如表格所示:
额定容量
40L
额定功率
3000W
额定电压
220V
最高水温
75℃
额定频率
50Hz
额定压力
0.7MPa
(1)小明家有5A和16A两种规格的三孔插座,请你通过计算帮助小明选择该电热水器应选用哪种规格的插座?
(2)已知该电热水器的加热效率为80%,求它正常工作时将40kg水从25℃加热到55℃需要多长时间?
(3)用电高峰时,若电热水器的实际电压为200V,求电热水器的实际功率是多大?
12.某管线机具有提供“开水”(95℃)和泡茶(85℃)的水的功能,其铭牌如图(甲)所示,工作原理如图(乙)所示。加热电路由两个定值电阻和加热电阻组成,其中,通过开关的通断可以改变电热水壶的功率。求:
(1)电阻的值;
(2)若进水管中的水温是25℃,出水口是“开水”(95℃),此管线机的效率;
(3)如图丙所示,使用三孔插座的管线机如果使用了两孔插座,管线机也可以正常工作,为什么要使用三孔插座?
13.如图所示是小明家新购买的电热水壶,他发现水壶上有铭牌如图所示请你通过计算回答下列问题:
(1)请解释该电热水壶为什么用三孔插座?
(2)该电水壶正常工作时的电流为多大?
(3)电热水壶正常工作5min消耗的电能是多少焦?
(4)按国家标准,电热水壶电源线不得长于75cm。从用电安全角度考虑,电热水壶的电源线都很短的主要原因是什么?(用焦耳定律解释)
型号
SYL-520
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1210W
14.某校宿舍安装了某品牌速热式电热水器,铭牌标明:加热功率4000W,保温功率100W;内部结构如图甲所示, R1、R2是水箱中加热盘内的电热丝、水箱放满水后闭合开关S1,温控开关S2自动切换到加热状态,当水温升高到 40℃时, S2自动切换到保温状态。观察发现,某次热水器工作时,将一箱20kg的水由 20℃上升到 22℃,热水器加热效率70%,不考虑电阻随温度变化,。请你解答:
(1)开关S1闭合, S2接 a时,该电热水器处于 状态,该热水器应该用 (填“三脚”“两脚”)插头;
(2)R1的阻值;( )
(3)电热水器的加热时间。( )
15.某家用电热水器的铭牌如下所示:
(1)该电热水器使用的插座应选用图甲和乙中的哪一个?选择它的理由是什么?
(2)求该电热水器正常工作时电热丝的电阻。
(3)将该电热水器装满水,并通电使它正常工作,已知电热丝产生的热量有80%被水吸收。求:使水温由20 ℃升高到60 ℃所需的时间。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
16.如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,和为加热电阻,且阻值保持不变,,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220V的电路。按下开关S与触点1连接,工作了,S自动切换到保温状态,保温时如图乙所示电能表的转盘在内转过5转。求:
(1)加热状态时,电饭锅消耗的功率;
(2)R2的阻值;
(3)用电高峰时,电饭锅两端的实际电压只有额定电压的80%,简要说明为什么用电高峰时用电器两端电压会变低。
17.某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如图所示。当电热毯在额定电压下工作时:
(1)通过R1的电流和R1的电阻各是多少?
(2)高温挡工作1h,电热毯产生的热量是多少?
(3)写出一条使用电热毯的注意事项。
××牌电热毯
额定电压
220V
额定功率
高温挡
110W
低温挡
88W
18.图甲是小晨家新买的一个不锈钢电热水壶,其铭牌上写有“额定电压220V”、“额定功率880W”字样。求该电水壶:
(1)正常工作时的电流是多少A?
(2)正常工作1分钟消耗的电能是多少J?
(3)细心的小晨发现电热水壶的电源线和手机充电器的充电线相比,有两个明显不同的特点:一是它的充电线很粗,二是它使用的是三脚插头(图乙)。请你选择其中一个特点并从安全用电的角度简述其设计理由。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理压轴题训练生活用电计算题》参考答案
1.(1),;(2);(3)见解析
【详解】解:(1)根据得,灯L2的电阻是
闭合开关S1和S2,L1短路,L2正常发光,工作5h消耗的电能是
(2)断开S1,闭合S2,两灯串联,L1和L2都是“12V 6W”,即
串联电路的总电阻等于各部电阻值之和
电路中的电流
此时L2两端的电压
(3)踩木凳做法好,因为木凳是绝缘体可防止火线、人体与大地接通的触电事故。手湿着就来检查灯泡的做法不好,因为水能导电,容易发生触电事故等。
答:(1)灯L2的电阻是,闭合开关S1和S2,L2正常发光,工作5h消耗的电能是;
(2)断开S1,闭合S2,让两灯都发光,深夜灯不容易烧坏,请计算此时L2两端的电压为;
(3)踩木凳做法好,因为木凳是绝缘体可防止火线、人体与大地接通的触电事故。手湿着就来检查灯泡的做法不好,因为水能导电,容易发生触电事故等。
2.(1)1A;(2)40min,1.47kW·h;(3)见解析
【详解】解:(1)由图象可知,在前5min,空调的功率是
0.22kW=220W
由题意知空调处于送风状态;此时通过空调的电流
(2)由图象可知,1h内空调制冷状态工作
空调消耗的电能
(3)在高温天气,用电器过多,导致干路电流过大,输电线上分担的电压增大,家庭电路的电压过低,导致空调不能正常启动。空调功率较大,电流较大,铺设空调专线防止家庭电路电流过大引起火灾或跳闸。
答:(1)空调在前5min内处于送风状态,通过它的电流是1A。
(2)在1h内,这台空调制冷时间是40min,消耗的电能是1.47kW·h。
(3)见解析。
3. 并联 见解析
【详解】(1)[1]由图可知,R1和R2这两个电阻都有各自的电流路径,所以这两个电阻是并联的。
(2)[2]开关S1断开、S2闭合时,通过用电器R2的电流是4.8A,据欧姆定律可得电源电压为
当S1、S2同时闭合时,R1与R2并联在电源上,对于R1应用欧姆定律得,通过R1的电流
故B不会熔断;通过R2的电流为4.8A,故C不会熔断;据并联电路干路总电流等于各支路的电流之和,即通过保险丝A的电流
所以保险丝A会熔断。
4.10mm2
【详解】解:电焊机工作时电流
由表可知,应选横截面积为10mm2的导线。
答:应选横截面积为10mm2的导线。
5. 分子在不停地做无规则运动 并 J 200V
【详解】解:(1)[1]用中药壶煎药时能闻见药液的气味,为扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]中药壶与家庭电路中的灯泡工作时互不影响,说明是并联的。
(2)[3]药液吸收的热量为
[4]如果这些热量由焦炭提供,需要焦炭的质量为
(3)[5]内电能表的示数由20225变为20226,此时消耗的电能为
此时电热中药壶的实际功率为
电热中药壶的电阻为
此时的实际电压为
答:(1)用中药壶煎药时能闻见药液的气味,说明分子在不停地做无规则运动,中药壶与家庭电路中的灯泡是并联的;
(2)药液吸收的热量为,相当于完全燃烧的焦炭;
(3)此时家庭电路的实际电压为200V。
6.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由图可知,当只闭合开关S时,只有R1工作,电路的总电阻较大,暖脚器处于低温挡,暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流为
(2)当两开关都闭合时,两电阻并联,电路的总电阻较小,暖脚器处于高温挡,暖脚器在高温挡正常工作时的功率为
(3)暖脚器消耗的电能为
热垫的末温为
答:(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流为;
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率为;
(3)可将初温为15℃的热垫加热到。
7.(1)雷雨天,不要到大树下避雨;(2)2×109kW,2×109J
【详解】解:(1)因闪电的电压很高,电流很大,所以雷雨天要注意,不要到大树下避雨。
(2)雷电的电功率
释放的能量
答:(1)对于雷电灾害的预防,日常生活中我们要注意雷雨天,不要到大树下避雨;
(2)这次雷电的电功率约为2×109kW,释放2×109J的能量。
8.(1)5A;(2)0.025A,见解析
【详解】解:(1)用电器两端的电压为220V,电阻为44Ω,根据欧姆定律可得,只有用电器R接入电路时通过保险丝的电流
(2)由数据知,此时人体电阻大约为R=8.8×103Ω,通过人体的电流
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过保险丝的电流
人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,保险丝不熔断,不能救人的命。
答:(1)只有用电器R接入电路时,通过保险丝的电流为5A;
(2)发生触电事故时通过人体的电流是0.025A;此时保险丝不会熔断,因通过人体的电流远小于保险丝熔断电流,人已触电,但保险丝未断。
9.(1)4A;(2)55Ω,825Ω;(3)110次;(4)见解析
【详解】(1)由P=UI得,电茶壶正常加热时的电流为
(2)当S1闭合、S2断开时,R1和R2串联接入电路,当S1和S2都闭合时,R2被短路,只有R1接入电路,根据串联电路电阻特点和可知电压一定时,电阻越大电功率越小,故当S1闭合、S2断开时,是保温挡,即R1和R2消耗的功率是55W,则R1和R2的总电阻为
当S1和S2都闭合时,是加热挡,即R1消耗的功率是880W,由得,R1的电阻为
则R2的电阻为
(3)由得,电热炉单独加热工作5min消耗的电能为
电能表指示灯闪烁的次数为
即n=110次。
(4)当插头插入插座时,接地插头会先于其它导电脚接触到插座内的接地线,形成接地保护后再接通电源。反之,在拔出插头时,导电脚会先与电源插座内的导电端分开,接地插头后断开。这样的设计可以保障使用者的安全。
答:(1)电茶壶正常加热时的电流是4A;
(2)电阻R1是55Ω、R2的阻值是825Ω;
(3)他家电能表指示灯闪烁了110次。
(4)见解析
10. 三 6.36A 0.7kW·h
【详解】解:(1)为了防止当空调漏电时,发生触电事故,所以使外壳接上地线,空调工作时应使用三孔插座。
(2)空调工作时的制冷功率P冷=1400W,由P=UI知道,空调正常制冷时电流是
(3)由 知道,正常制冷30min消耗的电能
W=P冷t=1.4kW×0.5h=0.7kW·h
答:(1)空调工作时应选用图中的三孔插座;
(2)空调正常制冷时电流是6.36A;
(3)连续正常制冷30 min消耗0.7kW·h的电能。
11.(1)16A;(2)1200s;(3)2479.3W
【详解】解:(1)电热水器的额定电流为
故该电热水器应选用16A规格的插座。
(2)水从20℃加热到55℃所需吸收热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(55℃-25℃)=5.04×106J
消耗的电能
加热所需时间
(3)电热水器的电阻
用电高峰时,若电热水器的实际电压为200V,电热水器的实际功率
答:(1)该电热水器应选用16A规格的插座;
(2)它正常工作时将40kg水从25℃加热到55℃需要1200s;
(3)用电高峰时,若电热水器的实际电压为200V,电热水器的实际功率是2479.3W。
12.(1)44Ω;(2)81%;(3)见解析
【详解】解:(1)由题意可知,通过开关的通断可以改变电热水壶的功率。由于两电阻并联时,总电阻最小,由公式知道功率最大;所以当电路只接入时,电路功率最小,所以电阻的阻值为
(2)0.2L水的质量为
0.2L的水烧成开水所吸收的热量
管线机每1min消耗的电能为
管线机出开水时的效率率为
(3)因为使用三孔插座,可将管线机的金属外壳接地,这样在因各种原因导致火线与外壳接通时,人体接触到外壳就可避免发生触电事故。
答:(1)电阻的阻值为44Ω;
(2)管线机出开水时的效率率为81%;
(3)因为使用三孔插座,可将管线机的金属外壳接地,这样在因各种原因导致火线与外壳接通时,人体接触到外壳就可避免发生触电事故。
13.(1)防止因漏电导致的触电事故;(2)5.5A;(3)3.63×105J;(4)见解析
【详解】解:(1)电热水壶为了防止因漏电导致的触电事故,应该选用三孔插座。
(2)从表中数据可看到,该电水壶额定电压为220V,额定功率为1210W,根据电功率公式可知,该电水壶正常工作时的电流
该电水壶正常工作时的电流为5.5A。
(3)从表中数据可看到,额定功率为1210W,根据可知,电热水壶正常工作5min消耗的电能
电热水壶正常工作5min消耗的电能为3.63×105J。
(4)电热水壶功率较大,工作时,通过电源线的电流较大;如果电源线过长,在材料和横截面积一定时,电阻较大,由焦耳定律可知,电源线产生的热量较多,容易引起火灾等事故。
答:(1)电热水壶应该选用三孔插座,防止因漏电导致的触电事故;
(2)该电水壶正常工作时的电流为5.5A;
(3)电热水壶正常工作5min消耗的电能为3.63×105J;
(4)见解析。
14. 保温 三脚 471.9Ω 60s
【详解】解:(1)开关S1闭合, S2接 a时,两电阻串联;开关S1闭合, S2接 b时,电路为只有R2的简单电路,由可知,开关S1闭合, S2接 a时,功率较小,所以是保温挡。热水器加热功率较大,为了安全应使用三脚插座。
(2)开关S1闭合, S2接 b时,电路为只有R2的简单电路,此时是加热挡,故R2的阻值为
R1的阻值
(3)水吸收的热量
热水器加热效率70%,电热水器的加热时间
答:(1)开关S1闭合, S2接 a时,该电热水器处于保温状态,该热水器应该用三脚插头;
(2)R1的阻值为471.9Ω;
(3)电热水器的加热时间为60s。
15.(1)选择乙。因为乙带有接地线,当热水器万一漏电时,电流可通过接地线流入大地,避免触电危险
(2)24.2Ω
(3)70min
【详解】(1)选择乙。因为乙带有接地线,当热水器万一漏电时,电流可通过接地线流入大地,避免触电危险。
(2)电热丝的电阻为
(3)将该电热水器装满水,水的质量为
使水温由20℃升高到60℃,水需要吸收热量为
电热丝所产生热量的80%被水吸收,则
由 得
16.(1)1100W;(2)440Ω;(3)见解析
【详解】解(1)由图甲可知,当开关S与触点1连接时,电路中只有R1,电路中电阻较小;当开关S与触点2连接时,电路中R1、R2串联,电路中电阻较大;电源电压一定,由
可知,当开关S与触点1连接时,电路电功率较大、电饭锅处于加热状态;当开关S与触点2连接时,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态,电饭锅加热的电功率为
(2)当开关S与触点2连接时,R1、R2串联,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态,表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转转,
保温功率为
由
可得
R2的阻值为
(3)用电高峰时期,由于使用的用电器增多,导致家庭电路中的总电阻减小,干路上的电流增大,根据
知,线路上分得的电压增大,根据串联电路电压的规律知,用电器两端的实际电压减小。
答:(1)加热状态时,电饭锅消耗的功率为1100W;
(2)R2的阻值为;
(3)见解析。
17.(1)0.4A,550Ω;(2);(3)见解析
【详解】解:(1)只闭合S1时,电路处于低温挡,只有R1接入电路,电功率为88W,电压为220V,流过R1的电流为
所以R1的电阻为
(2)当、同时闭合时,电路处于高温挡,高温当功率为110W,电热毯工作时将电能转化为内能,故电热毯1h即3600s产生的热量为
(3)使用电热毯时应注意电热毯常见安全隐患:①睡前加热,上床睡觉拔掉电源;②使用超6年的电热毯及时更换;③是否可洗应仔细阅读说明或咨询厂商。
答:(1)通过R1的电流和R1的电阻分别为0.4A和550Ω;
(2)高温挡工作1h,电热毯产生的热量是3.96×105J;
(3)见解析。
18.(1)4A
(2)5.28×104J
(3)见解析
【详解】(1)正常工作时的电流
(2)正常工作1分钟消耗的电能
W=Pt=880W×1×60s=5.28×104J
(3)电热水壶是有金属外壳的用电器,其三脚插头的长脚与其金属外壳相连,插入三孔插座后可将其与地线相连,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,能防止触电事故的发生。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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