2025年中考物理总复习计算题专题:生活用电
2025-01-24
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内容正文:
2025年中考物理总复习计算题专题:生活用电
一、计算题
1.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。( )
2.某型号煎烤机有上下两个加热盘,由两个开关控制其工作状态。R1为下盘电热丝,R2为上盘电热丝,两电热丝阻值相等,煎烤机的最大额定功率为2200W。如图为煎烤机的内部简化电路图(不考虑温度对电热丝阻值的影响)。
(1)按照安全用电的要求,将a、b两点接入家庭电路,完成连线;
(2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少?以最大额定功率工作时,1min消耗多少电能?
(3)电热丝R1的阻值是多大?
3.甲是某品牌的智能滚筒洗衣机,其简化等效电路如图乙所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮P旋至1挡时,R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡时,R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R2=220Ω,洗衣机的主要参数如下表所示。
额定电压
220V
加热功率
2420W
电动机功率
280W
设定温度范围
20~80℃
防电墙电阻
1×106Ω
(1)洗衣机的电源线用三脚插头,是为了将洗衣机的外壳与 相连,避免因漏电发生触电事故;
(2)求电热丝R1的阻值 ;
(3)洗衣机在保温洗涤状态正常工作时,5分钟消耗的电能是多少 ?
(4)除了(1)的方法外,防电墙技术的应用也是保证用电安全的一项重要措施。防电墙是在洗衣机内部形成永久性的电阻,异常漏电情况下,电流依次经过防电墙和人体流入大地。若人体的最大电阻为1×105Ω,人体的安全电压不高于36V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全 。
4.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。
5.如图甲,电烤箱是在现代家庭中被广泛使用的小家电之一,它利用电热元件通电时发出的辐热烤制食物,完美取代了操作难、烟尘大的烤炉。下面表格是一台电烤箱的铭牌,小明家里的电烤箱就是这个品牌的,其内部简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝。请你解答下列问题:
(1)若让小明家里的其它用电器都停止工作,只有电烤箱以高档位单独正常工作,家里标有“2000r/kW⋅h”电能表的转盘3min内转了110转, 由此你可以最终计算出该电烤箱的高档功率是多少?
(2)请你分析出电路高、低两档工作时对应的开关的开合情况是怎样的,并求出R1和R2的值;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R2的功率是多少?
(4)用电高峰时,小明断开家里所有的用电器,同时观察电能表的示数如下图所示。接着他只让电烤箱以高档功率来烤制羊排所用的时间为lh,那么羊排烤好后电能表的示数是多少?(当时实际电压198V)
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
xxW
低温档
440W
电源频率
50Hz
6.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
7.严寒的冬天即将来临,明明家新购置了一台1kW的空调.已知他家原有电器的总功率是5600W,电能表上标有“220V 10(40)A”的字样.请你通过计算说明:
(1)使用这台空调时,通过它的电流是多少?
(2)从电能表使用的角度考虑,明明家的电路是否允许安装这样一台空调?
8.如图所示,小杰用测电笔测试某家庭电路中的输电线时,只有接触中间那条电线a时测电笔的氖管发光。
(1)请你按照安全用电的原则将图中标有“220V 40W”的白炽灯泡、开关(用来控制电灯)、三孔插座、保险丝(用来保护三孔插座)接入家庭电路中,使它们能正常工作;
(2)求该灯泡正常发光的电流;
(3)三孔插座接入1600W的电水壶,不考虑热损失,将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要多少分钟?此地为1标准大气压,
(4)当电水壶与灯泡工作相同时间,小杰发现与电水壶连接的导线远比与灯泡连接的导线产生的热量更多,为什么?请你用所学知识进行简答。(导线的材料、长度、粗细相同)。
9.小明学习了电功率的知识后,利用家里的电能表(如图)和手表,测出了一些家用电器的有关数据。
(1)当家里的电水壶单独工作时,测出电能表30min转了1500转,求此电热水壶的电功率;
(2)如果用此电热水壶把1kg的水由20℃加热至沸腾需要8min,则此电水壶的效率为多大。(当地气压为一个标准大气压)
10.学校为了保证学生有热水喝,每个教室都配上某品牌家用电热饮水机;电热饮水机的简化电路如图甲所示,、均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计)。[水的比热容求:
水桶容量
20L
电路图
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
400W
保温功率
44W
(1)当电热饮水机处于保温时电路中的电流是多大?
(2)饮水机加热时,将热水箱中的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?
(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%。求:将热水箱中的水从20℃加热到100℃的时间为多少秒?
(4)如图乙所示,电热饮水机的电源线插头的三脚插头接外壳的脚为什么比较长?
11.小东家的双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。
工作状态
额定电压
频率
工作电流
洗涤
220V
50Hz
0.5A
脱水
220V
50Hz
0.8A
(1)洗衣机工作时应选用图中的 孔插座,它正常工作洗涤时的电功率是多少?
(2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停,叫做完成一次周期性变化。那么,该洗 衣机正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳?
(3)该洗衣机洗涤14min所消耗电能为多少焦耳?
12.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
13.如图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220 V。它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220 V电路中,在电饭煲工作的30 min内,它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求:[c米饭=4×103 J/(kg·℃)]
(1)若电饭煲内装有1.5 kg米饭,30 min内从12 ℃加热到100 ℃,米饭吸收了多少热量 。
(2)0~30 min,电饭煲产生的总热量 。
(3)S和S1均闭合,电路中的总电流 。
(4)在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期,当实际电压为200 V时,使用该电饭煲,从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间 。
14.小丽家电热吹风机的铭牌如下表所示,其工作原理如图甲所示.由于使用了多年,吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,电动机性能仍保持不变.为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小丽在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风,发现电能表的转盘内转过,电能表规格如图乙所示.问:
电热吹风机
额定电压/
220
电热丝功率/
480
电动机功率/
40
(1)氧化电热丝的实际电阻值是多少?
(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝?
(3)新电热丝的阻值是多少?
15.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。
16.一个彩色灯泡上标有“36V 7.2W“的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)
求:
(1)该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻;
(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡才行.
17.如图所示是某品牌新型电热水壶及其铭牌,用这只电热水壶装满20℃的水,电热水壶正常工作时在1标准大气压下将水烧开需要8min。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
电热水壶铭牌
型号×××
额定电压 220V
额定功率 1000W
容量 1.2L
(1)该电热水壶应该使用两孔插座还是三孔插座?为什么?
(2)该电热水壶的电阻丝的阻值是多大?
(3)把电热水壶中的水烧开,水需要吸收多少热量?
(4)计算该电热水壶的热效率。
18.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。
19.如图中灯泡L标有“220V40W”,LED灯标有“220V5W”字样。
(1)请正确连接图中的家庭电路,使开关S闭合时,灯泡L和LED灯都能正常工作;开关S断开时,灯泡L和LED灯都不工作。
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为多少?
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻为多少?
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能是多少?
(5)小明说:“我发现5W的LED灯和40W灯泡正常工作时的亮度相当,所以5W的LED灯比40W灯泡更省电。”小明的说法正确吗?请说出你的理由。
20.刚学完电学知识的李元同学对家里新买的一台全自动电热水器充满好奇,并研读了电热水器的铭牌信息(如图所示):
(1)他判断出电热水器使用的插座是选用图A和B中的哪一个?判断的理由是什么?
(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻是多少?
(3)已知电热水器的效率是80%,将该电热水器装满水,正常工作时,使水温由20℃升高到60℃所需的时间是多少?[水的密度为1.0×103 kg/m3;水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理总复习计算题专题:生活用电》参考答案
1. 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。
2.(1);(2)10 A,1.32×105J;(3)44 Ω
【详解】解:(1)家庭电路连接时,要求左零右火,且开关要连接在火线上,因此a接零线,b接火线,如图所示:
(2)煎烤机达到额定功率时,电流最大,所以
最大额定功率工作时,1min消耗电能为
(3)开关S1和S2都闭合时,两电阻并联,此时电路中电流最大。因为两电热丝阻值相等,所以流过R1的电流为I1=5A,根据欧姆定律得
答:(1)见解析;
(2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流是10A;最大额定功率工作时,1min消耗1.32×105J电能。
(3)电热丝R1的阻值是44Ω。
3. 大地 22Ω 1.32×105J 能保证人的安全
【详解】解:(1)洗衣机的电源线用三脚插头,是为了将洗衣机的外壳与大地相连,避免因漏电发生触电事故。
(2)旋钮P旋至1挡时,R1、R2并联,洗衣机处于加热状态,R2的功率为
R1的加热功率为
P1=P加热﹣P2=2420W﹣220W=2200W
电热丝R1的阻值
(3)洗衣机在保温洗涤状态工作时,R2与电动机并联,电动机通过的电流
R2通过的电流为
干路电流为
I=I2+I电动机=1A+1A=2A
5分钟消耗的电能
W=UIt=220V×2A×5×60s=1.32×105J
(4)防电墙与人的电阻串联,根据串联电路电阻特点知道,电路总电阻为
R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω
串联电路中的电流为
由欧姆定律得,此时人体两端的电压为
U人=I0R人=2×10﹣4A×1×105Ω=20V
因为U人小于36V,所以防电墙技术能保证人的安全。
答:(1)大地;
(2)电热丝R1的阻值为22Ω;
(3)洗衣机在保温洗涤状态正常工作时,5分钟消耗的电能是1.32×105J;
(4)能保证人的安全。
4. 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。
5.(1) 1.1×103W;(2) 开关S1、S2都闭合时,电烤箱是高温档,S1闭合、S2断开时,电烤箱是低温档,44Ω,66Ω;(3)264W;(4)2179.1 kW⋅h
【详解】(1)根据题意,此时电烤箱工作3min消耗的电能
那么电烤箱的高档功率
(2)由电路图可知,当开关S1、S2都闭合时,电路中只有R1工作,电阻R2被短路;当S1闭合、S2断开时,电阻R1、R2串联。根据得,电路中的电阻越大,电功率越小,所以开关S1、S2都闭合时,电烤箱是高温档,则电阻
S1闭合、S2断开时,电烤箱是低温档,此时电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点,则电阻
R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω
(3)电烤箱在低温档正常工作时,两电阻串联,电路中的电流
那么R2电功率
P2=I2R2=(2A)2×66Ω=264W
(4)用电高峰期,电路中的实际电压为198V,此时电烤箱高温档的实际功率
此时电烤箱1h实际消耗的电能
W实=P高实t1=0.891kW×1h=0.891kW⋅h
那么电能表此时的示数
W2=W1+W实=2178.2kW⋅h+0.891kW⋅h=2179.1kW⋅h
答:(1)该电烤箱的高档功率是1.1×103W;
(2) 开关S1、S2都闭合时,电烤箱是高温档,S1闭合、S2断开时,电烤箱是低温档;R1和R2的值分别是44Ω和66Ω;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,R2的功率是264W;
(4)羊排烤好后电能表的示数是2179.1kW⋅h。
6.(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。
7.(1)4.5A;(2)可以
【详解】(1)家庭电路的电压是220V,通过这台空调的电流:
I1=4.5A;
(2)增加这台空调后,明明家的用电器总功率为P6600W,总电流为
I30A<40A;
所以,从电能表使用的角度考虑,可以安装这样一台空调.
8.(1);(2);(3);(4)见解析
【详解】解:(1)用测电笔测试某家庭电路中的输电线时,只有接触中间那条电线a时测电笔的氖管发光,证明电线a为火线,则上面一条是零线,下面一条是地线,对于灯泡来说,火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套,对于三孔插座来说,三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,将保险盒接在火线和插座之间,如图所示:
(2)灯泡的规格为“220V 40W”,则灯泡正常发光的电流为
(3)将质量为2kg、初温为20℃的水烧开需要吸收的热量为
不考虑热损失,所以消耗的电能为
电水壶加热时长为
(4)电水壶的功率远大于灯泡,由可知,电水壶导线中的电流远大于灯泡导线中的电流,根据焦耳定律可知,导线的电阻,通电时间相同时,电流越大产生的热量越多,所以电水壶连接的导线远比与灯泡连接的导线产生的热量更多。
答:(1);
(2)该灯泡正常发光的电流为;
(3)水烧开需要;
(4)电水壶的功率远大于灯泡,由可知,电水壶导线中的电流远大于灯泡导线中的电流,根据焦耳定律可知,导线的电阻,通电时间相同时,电流越大产生的热量越多,所以电水壶连接的导线远比与灯泡连接的导线产生的热量更多。
9.(1) 1000W;(2) 70%
【详解】(1) 电热水壶在30min内消耗的电能
W=
电热水壶的电功率
(2)用电热水壶加热水,不吸收的热量
4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃-20℃)= 3.36×105J
加热水时,电热水壶消耗的电能
则电水壶的效率
答:(1)电热水壶的电功率1000W;
(2)此电热水壶的效率为70%。
10.(1)0.2A;(2)3.36×105 J;(3)1050s;(4)见解析
【详解】解:(1)由可知,电热饮水机处于保温时电路中的电流为
(2)由可得,热水箱中水的质量为
水从加热到,水吸收的热量为
(3)由则可知,电热饮水机正常工作将热水箱中的水从加热到的消耗的电能为
由可得,加热所用时间为
(4)三脚插头中较长的脚与电热饮水机的外壳相连,当插头插入插座时,较长的脚首先和插座的地线相连,若电热饮水机漏电,人接触电热饮水机可避免触电事故发生。
答:(1)电热饮水机处于保温状态时电路中的电流是;
(2)将热水箱中的水从20℃加热到100℃水吸收的热量是;
(3)将热水箱中的水从20℃加热到100℃的时间为1050s;
(4)三脚插头中较长的脚与电热饮水机的外壳相连,当插头插入插座时,较长的脚首先和插座的地线相连,若电热饮水机漏电,人接触电热饮水机可避免触电事故发生。
11. 三 110W 6600J 79200J
【详解】(1)洗衣机是金属外壳的用电器,为防止触电应使用带有接地线的三孔插座。
洗衣机洗涤时的电功率是
P1=UI1=220V×0.5A=110W
(2)洗衣机洗涤时完成一次周期性变化时,洗涤电动机正转30s、反转30s,洗涤电动机工作的时间为60s,正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为
W1=P1t=110W×60s=6600J
(3)工作总时间为
14min=840s
洗涤时完成一次周期性变化所需要的时间为
t1=30s+5s+30s+5s=70s
则840s共完成工作循环个数为
洗衣机洗涤14min所消耗电能为
12×6600J=79200J
答:(1)应选用三孔插座,工作洗涤时的电功率是110W;
(2)正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为6600J;
(3)洗衣机洗涤14min所消耗电能为79200J。
12.(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。
13. 5.28×105 J 9.9×105 J 3 A 726 s
【详解】(1)由题可知,米饭吸收的热量为
Q吸= c米饭m∆t=4×103 J/(kg·℃) ×1.5kg×(100℃-12℃)=5.28×105J
(2)由图丙可知,工作30min,电饭煲以功率P1=660W工作的时间为
t1=15min=900s
以功率P2=440W工作的时间为
t2=15min=900s
因为电路为纯电阻电路,由Q=W=Pt可得,0~30min内电饭煲产生的总热量为
Q总=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+ P2t2=660W×900s+440W×900s=9.9×105J
(3)S和S1均闭合,R1和R2并联,电饭煲的功率较大,由图丙可知P1=660W,由P=UI可得,电路中的总电流:
(4)电饭煲正常工作时,由图丙可知,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开所用时间t3=10min=600s,此过程中产生的热量为
Q3=W3=P1t3=660W×600s=3.96×105J
电饭煲以较大功率工作时,电路中的总电阻为,由得
在不考虑热损失的条件下,在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同,所以,由可得,在实际电压是200V时电饭煲工作的时间为
14.(1)121Ω;(2) 应与氧化电热丝并联一段新电热丝;(3)605Ω.
【详解】(1)由图乙可知电能表的参数3000r/(kW•h),氧化后吹热风时,6min内消耗的电能:
W=kW•h=0.044kW•h,
此时吹热风时电路的实际功率:
P==0.44kW=440W,
此时电热丝的实际功率
P热′=P-P电动机=440W-40W=400W,
氧化电热丝的实际电阻值
R′==121Ω;
(2)吹风机正常工作时,P热=480W,电阻丝的阻值
R=≈Ω=100.8Ω<121Ω;
因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,串联电路的总电阻大于任何一个分阻;所以为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝并联一段新电热丝.
(3)由并联电路电阻的关系得到
R新=605Ω.
答:(1)氧化电热丝的实际电阻值为121Ω;
(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝并联一段新电热丝;
(3)新电热丝的阻值是605Ω.
15.(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。
16.(1)该灯泡正常工作时的电流为0.2A,灯丝的电阻为180Ω;(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联7个这种灯泡才行.
【分析】灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出正常工作时的电流,根据R=求出正常工作时的电阻,再根据串联电路电压规律确定串联几个灯泡,才不至于使灯泡烧坏.
【详解】(1)由P=UI可得灯泡正常发光时的电流:IL===0.2A,由I=可得灯丝电阻:RL===180Ω;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,要使小灯泡接在220V的电路中使用,串联小灯泡的个数:
n=≈6.11≈7个.
故答案为(1)该灯泡正常工作时的电流为0.2A,灯丝的电阻为180Ω;(2)若接在220V的照明电路中使用,至少需要串联7个这种灯泡才行.
17.(1)见解析;(2)48.4Ω;(3)4.032×105J;(4)84%
【详解】解:(1)该电热水壶为有金属外壳的用电器,应该使用三孔插座,这是因为当其外壳漏电时,能防止发生触电事故。
(2)该电热水壶的电阻丝的阻值
(3)水壶装满水时水的体积
V=1.2L=1.2dm3=1.2×10-3m3
水的质量
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg
在1标准大气压下水的沸点为100℃,则水需要吸收的热量
Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1.2kg×(100℃﹣20℃)=4.032×105J
(4)电热水壶正常工作时将水烧开需要8min消耗的电能
W=Pt′=1000W×8×60s=4.8×105J
则该电热水壶的热效率
答:(1)该电热水壶应该使用三孔插座,这是因为当其外壳漏电时,能防止发生触电事故;
(2)该电热水壶的电阻丝的阻值是48.4Ω;
(3)把电热水壶中的水烧开,水需要吸收的热量为4.032×105J;
(4)计算该电热水壶的热效率为84%。
18.(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。
19.(1) ;(2)0.18A;(3)1210Ω;(4)2400J;(5)见解析
【详解】解:(1)家庭电路中各个用电器并联,使开关S闭合时,灯泡L和LED灯都能正常工作;开关S断开时,灯泡L和LED灯都不工作,开关控制整个电路,开关在干路中,如图所示:
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能
(5)根据W=Pt,小明只是比较功率P,没有考虑时间因素t,所以不正确。
答:(1)如上图所示:
(2)灯泡L正常工作时,通过灯丝的电流为0.18A;
(3)灯泡L正常工作时,灯丝的电阻为1210Ω;
(4)灯泡L正常工作60s,消耗的电能是2400J;
(5)见解析。
20.(1)B;三孔插座可使热水器金属外壳接地,防止触电危险;(2)24.2Ω;(3)70min
【详解】解:(1)电热器应选用图B的三孔插座;三孔插座可使热水器金属外壳接地,防止触电危险。
(2)该电热水器正常工作时电热丝的额定功率为
P=2kW=2000W
由可得,电热水器正常工作时电热丝的电阻为
(3)电热器装满水,水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg
水由20℃升高到60℃所吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×40kg×(60℃-20℃)=6.72×106J
所以电热器消耗的电能为
因此电热水器使水温由20℃升高到60℃所需要的时间为
答:(1)应选用乙;三孔插座可使热水器金属外壳接地,防止触电危险;
(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻为24.2Ω;
(3)水温由20 ℃升高到60 ℃所需的时间是70min。
答案第1页,共2页
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