2025年广东省中考物理二轮专题复习:电学专题7-多挡位家用电器计算(1)
2025-02-10
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内容正文:
2025年广东省中考物理二轮专题复习:电学专题7-多挡位家用电器计算(1)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共3小题,共6分。
1.某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能,其简化电路如图所示。三个开关的功能分别是:壶底温控开关通常是闭合的,当壶底发热盘的温度达到自动断开防止干烧;壶壁温控开关通常是断开的,按下时对水加热,水烧开后自动断开;电动出水开关通常是断开的,按下时电磁泵将水抽出。已知电热水瓶加热功率为,电磁泵的规格是“”,的阻值为。电热水瓶正常工作时下列结论正确的是( )
是壶底温控开关,是壶壁温控开关
的阻值为
电热水瓶保温功率是
加热同时将水抽出,电流通过电热水瓶在内产生的热量是
A. B. C. D.
2.如图是家用电吹风简化电路,主要技术参数如下表。下列说法正确的是( )
热风温度
额定功率
热风时:
冷风时:
额定电压
A. 选择开关接时吹热风
B. 选择开关接时功率为
C. 吹热风时通过电路的总电流为
D. 吹冷风时每分钟消耗的电能为
3.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为,当只闭合开关,滑片在最左端时,电压表示数为,再将闭合,滑片移至最右端,电压表示数变为,的电功率为;当只闭合、、,滑片仍在最右端时,的电功率为的电功率为,电流表与示数之差为。已知:::,::,。下列结论中错误的是( )
A. 只闭合时,电路的最大总功率为
B. 只闭合时,滑动变阻器的最大电功率为
C. 只闭合、,电路的最小总功率为
D. 只闭合、、,电路的最小总功率为
二、填空题:本大题共10小题,共20分。
4.从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高,已知某铝件加工之前的温度是,加工之后的温度是,如果要让加工后质量为的铝件温度冷却到加工前的温度,则该铝件需要放出 的热量。
5.小明想利用电能表他家电子式电能表参数是和钟表测量新买的微波炉的电功率,为此小明先关闭家里其它用电器,只让微波炉工作,从电能表红灯闪烁开始计时,当电能表的红灯闪烁次时,所用的时间为,则微波炉这段时间消耗的电能是______,微波炉的电功率为______。
6.根据江宁区规划局组织编制的南京市江宁区天然气利用专业规划,未来年“西气东送”天然气将完全覆盖江宁全区范围,造福江宁区的千家万户。
已知天然气的热值为,如果某次烧水用去天然气,则天然气完全燃烧所放出的热量是______。
天然气属于______选填“可再生”或“不可再生”能源。在使用天然气烧水的过程,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有______的。
7.将标有“ ”的灯和标有“ ”的灯串联接在某电路中,为了让其中一盏灯正常发光,另一盏灯不超过它的额定功率,则电路中允许通过的最大电流为______,电路的总功率为______
8.电阻::,将它们并联在电路中,通过电阻、的电流之比:______;将它们串联在电路中,两个电阻的电压之比:______。若只将接在电压恒定的电路中,的功率为,将与串联在此电路中,的功率变为,则电阻:______。
9.如图是规格为“”的电饭锅内部简化电路图,有“加热”和“保温”两挡。当接“”时,电饭锅处于______挡选填“加热”或“保温”;若只让电饭锅在“加热”挡正常工作,发现此电能表的转盘转动转,则电能表上模糊不清的这个参数应该是______。
10.小泳同学用图甲所示的电路来测量未知电阻的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,记录每次实验中电压表和电流表的示数,如图乙所示的图象,则电阻的阻值为______;当电压表示数为时,消耗的电功率为______。
11.分别标有“”和“”字样的两盏灯泡灯丝电阻不变,现将它们并联起来使用,为了保证电器安全,灯泡两端允许加载的最大电压为______,干路允许通过的最大电流为______,电路总功率最大为______。
12.超声波加湿器通电工作时,雾化片产生的高频率振动,将水抛离水面雾化成大量的超微粒子水雾,吹散到空气中使空气湿润,改变空气的湿度。
表格所示是某型号超声波加湿器的部分技术参数,其中额定加湿量是指加湿器正常工作能雾化水的体积;加湿效率是指实际加湿量和实际功率的比值。
额定加湿量
额定电压
额定功率
水箱容量
加湿效率
加湿器正常工作时电流为______,加满水后最多能加湿______。
在没有其他用电器接入电路的情况下,加湿器工作,标有“”的电能表指示灯闪烁了次,此过程中加湿器的实际功率是______。加湿器的实际加湿量至少为______。
加湿器内部有一个湿度监测装置,电路图如图甲所示,利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量。电源电压保持不变,为湿敏电阻。闭合开关,当环境湿度改变时,测得图甲电路中电流为时,湿敏电阻上的电压为,电流为时,湿敏电阻上的电压为。
求电源电压 ______, ______。
湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图线如图乙所示,测得某次电流为,此时湿度监测装置测出的空气湿度为______。
13.如图所示,将定值电阻、按甲、乙接在电压均为的两个电路中。甲、乙两个电路中的电功率分别为和,则、两定值电阻阻值之比______。
三、计算题:本大题共7小题,共56分。
14.如图所示是某同学设计的密度测量仪。已知电源电压为,定值电阻,电流表的量程为,电压表的量程为,滑动变阻器的最大阻值为,并且滑动变阻器总长度为,每厘米的电阻为,物体的体积为,重力为,弹簧悬挂在固定位置,弹簧的另一端与滑动变阻器滑片相连,当不悬挂物体时,滑片恰好位于滑动变阻器端,当悬挂物体后,滑片恰好位于端。测量方法:在容器中加液体,使物体浸没于液体中,通过电压表刻度盘标记密度值。
当逐渐向容器中加液体时,从物体接触液体到浸没之前,电流表的示数______,电压表的示数______选填“变大”“变小”或“不变”
已知将水倒入容器中,使物体浸没时,电压表的示数为则当电压表的示数为时,被测液体的密度是______
保证物体浸没的情况下,该装置能测量的最大的液体密度是______
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻,只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关,电流表的示数为。求:
电源电压;
定值电阻的阻值;
当开关、均闭合时,通电定值电阻产生的热量。
16.小明家有一个容积为的水壶,水壶里装有初温为的水,在标准大气压下小明用天然气炉具对水进行加热,已知天然气的热值,水的比热容。求:
烧开水,水需要吸收热量多少?
若天然气炉具的效率是,则烧开水需要燃料放出多少热量?
释放这么多热量需要完全燃烧多少的天然气?
17.某商城一部长的自动扶梯,安装在高的楼层之间。在扶梯底端前方安装压敏电阻,当顾客踩踏压敏电阻时,扶梯启动并以恒定速度上升,同时计时器开始计时。若在设定时间内无顾客踩踏压敏电阻,扶梯将停止运行。图甲中“控制电路”由压敏电阻压敏电阻与压力的关系如图乙所示、磁控开关、定值电阻、控制电路电源等组成,当线圈中的电流大于等于时,磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由电动机、工作电路电源等组成,电路视作纯电阻电路。
为确保每位进入扶梯的顾客都能被安全运送到顶端,自动扶梯运行速度至少为多大?
若“控制电路”中线圈阻值不计,踩踏压敏电阻的顾客的质量至少为多大时,自动扶梯开始工作?
电动机产热、克服摩擦等能量消耗每秒为,自动扶梯将一个质量为的顾客从底端匀速运送到顶端的过程中,电动机功率至少为多大?
18.如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜,其内部电路如图乙所示,为温控开关,为门控开关,为石英加热管。消毒柜的总功率为,其中臭氧发生器的功率为。
求:
关闭柜门,门控开关闭合,臭氧发生器工作所消耗的电能多大?
正常工作时通过石英加热管的电流多大?
若在货架上放的不锈钢餐具,将其从加热到,若电流产生的热量有损失,消毒柜石英加热管需要正常工作多长时间?
19.是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高,有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示,是定值电阻,其阻值不受温度的影响。是的电阻,的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在设定温度状态工作时,电路消耗的总功率为。
人为设定的温度是多少?
的阻值为多少?
当的温度为时,电路中的实际功率为多少?
20.如图甲是某型号家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中两电热丝阻值相同,均为,有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式如图乙所示,该电热水壶加热有高温、中温、低温三档,中温档的额定功率为。
求电阻的大小;
图中的哪一种连接方式电热水壶处于高温档?求高温档的额定功率;
若某次电热水壶用高温档加热,耗电,通过计算判断此时电热水壶是否正常工作?
四、综合题:本大题共2小题,共20分。
21.把标有“ ”的和“ ”的串联后接入电路中,如果让其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率且不被烧毁,假设灯泡电阻不变,则:
该电路两端的电压应为多大?
两灯的实际总功率为多少?
22.小华家新近买了一台型电热水器.通过认真仔细地阅读使用说明书,他了解了这台热水器的相关技术参数和电路图.如图是它的电路原理图,、的电阻不受温度影响,为挡位开关,使用时接入家庭电路中.
接在哪一挡“”或“”时为保温状态,并说明理由;
在加热状态下,求出通过的电流;
要将水箱中的水从加热至不计热损失,最快需要多长时间?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:壶底温控开关通常是闭合的,当壶底发热盘的温度达到自动断开防止干烧,故壶底温控开关是,是壶壁温控开关,故正确;
当只闭合开关时,只有电阻工作,处于保温状态,保温功率;
闭合开关和,电阻和并联,处于加热状态,根据并联互不影响,
则的电功率为,
电阻,故错误;
电磁泵的规格是“”,电磁泵支路的电流为,
电磁泵支路的总功率为,
电磁泵将电能转化为机械能,产生的热量较少,
所以加热同时将水抽出,电流通过电热水瓶在内产生的热量:
,故错误。
故选:。
由图和题意可知,壶底温控开关通常是闭合的,当壶底发热盘的温度达到自动断开防止干烧,据此分析;
当只闭合开关时,只有电阻工作,处于保温状态,根据计算保温功率;
闭合开关和,电阻和并联,处于加热状态,根据并联互不影响,计算的电功率和电阻;
根据计算电磁泵正常工作时电路中的电流,得出电磁泵支路的总功率,电磁泵工作时将电能主要转化为机械能,由与的关系得出结论。
本题考查电能与电热的计算,属于中档题。
2.【答案】
【解析】解:、由图示电路图可知,当选择开关置于位置时,只有电动机接入电路,此时电动机吹冷风,故A错误;
B、选择开关接时,电动机和电热丝并联接入电路,此时电动机吹热风,由表中数据可知,此时功率为,故B正确;
C、吹热风时通过电路的总电流,故C错误;
D、吹冷风时每分钟消耗的电能,故D错误。
故选:。
当选择开关置于位置时,只有电动机工作;
选择开关接时,电动机和电热丝并联接入电路,此时电动机吹热风;
由可得吹热风时通过电路的总电流;
由可得吹冷风时每分钟消耗的电能。
本题考查了电功公式和电功率公式的灵活应用,关键是知道电吹风吹热风时电热丝和电动机同时工作,难度不大。
3.【答案】
【解析】解:当只闭合开关,滑片在最左端时,、串联接入电路,电流表测通过电路的电流,此时通过电路的电流为,电压表测两端的电压,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得------,
再将闭合,滑片移至最右端,和的最大阻值串联接入电路,电流表测通过电路的电流,此时通过电路的电流为,电压表测两端的电压,根据欧姆定律可得------,
的电功率:,
当只闭合、、,滑片仍在最右端时,三个电阻并联接入电路,电流表测通过和的电流之和,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以的电功率:,
则,解得:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由欧姆定律可得,
整理可得:------,
已知::,即,
与联立可得-----,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表与示数之差为,所以通过的电流为,即----,
的电功率,即-----,
联立可得:,,
将代入可得:,。
只闭合时,定值电阻、与滑动变阻器串联,电压表测和两端电压之和,电流表测电路中的电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,总功率最大,
则,故A正确;
滑动变阻器的电功率为:,
当时,滑动变阻器的电功率最大,最大为,故B正确;
C.只闭合、时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,则,故C错误;
D.只闭合、、时,定值电阻、与滑动变阻器并联,电流表测和支路的电流之和,电流表测干路电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,
则,故D正确。
故选:。
当只闭合开关,滑片在最左端时,、串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测两端的电压,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示,
再将闭合,滑片移至最右端,和的最大阻值串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测两端的电压,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示,
当只闭合、、,滑片仍在最右端时,三个电阻并联接入电路,电流表测通过和的电流之和,电流表测干路电流,
根据表示滑动变阻器的电功率之比,整理可得,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得、之间的关系式,
已知::,联立解方程可得、之间的关系式,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表与示数之差为,所以通过的电流为,根据欧姆定律表示通过的电流,
的电功率为,根据表示的电功率,
联立解方程可得电源电压和,根据各电阻的关系式计算、。
只闭合时,定值电阻、与滑动变阻器串联,电压表测和两端电压之和,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,总功率最大;
滑动变阻器的电功率为:,根据抛物线的性质计算滑动变阻器的最大电功率;
只闭合、时,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,根据并联电路的电压特点和求出电路的最小总功率;
只闭合、、时,定值电阻、与滑动变阻器并联,电流表测和支路的电流之和,电流表测干路电流;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,根据并联电路的电压特点和求出电路的最小总功率。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用,正确得出开关闭合、断开时电路的连接方式以及各物理量之间的关系是关键,难度较大。
4.【答案】
【解析】解:
铝件放出的热量:
J.
故答案为:做功,.
5.【答案】
【解析】解:
,是指每消耗的电能,电能表指示灯闪烁了次,
指示灯闪烁次,微波炉消耗的电能:
,
微波炉的电功率:
。
故答案为:;。
根据电能表闪烁的次数可以求出微波炉消耗的电能,然后由电功率公式求出微波炉的电功率。
本题考查了微波炉消耗的电能、电功率的计算,知道电能表参数的含义、熟练应用功率公式即可正确解题。
6.【答案】 不可再生 方向性
【解析】解:天然气完全燃烧放出的热量:
。
天然气是不可再生资源,在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,说明在能的转化和转移的过程中,能量转化和转移是有方向性;
故答案为:;不可再生;方向性。
知道天然气体积和热值,利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量。
像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;
能量转化和转移是有方向性,如:热传递时内能从高温物体转移向低温物体的。
本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,计算时注意热值单位:固体和液体燃料,气体燃料此外还要让学生知道能源不可再生的特点,能量的转移和转化具有方向性。
7.【答案】;
【解析】解:由于可知灯泡正常工作的电流分别为:,,所以根据题意可知电路中的电流:;
由可知:
,
,
则,
故答案为:;.
由灯的铭牌可知正常发光时的电流,由串联电路中电流处处相等,使其实际功率不超过额定功率,要选择小的电流;
根据可以求灯的电阻,再根据串联电路的电阻特点求出总电阻,根据求总功率.
本题考查串联电路的特点和灯泡铭牌的理解,关键是熟练应用电功率公式.
8.【答案】: : :
【解析】解:
电阻::,将它们并联在电路中,由并联电路电压的规律,两电阻两端的电压相同,
根据可知,电压相同时,电流与电阻成反比,
则通过电阻、的电流之比:
:::;
将它们串联在电路中,因电路中各处的电流相等,根据可知,电流相同时,电压与电阻成正比,
则两个电阻的电压之比:
:::;
若只将接在电压恒定的电路中设电源电压为,的功率为,则有------;
将与串联在此电路中,的功率变为,设此时的电压为,则有-----;
得:,
故-------,
由串联电路电压的规律可得,
则式可写为,
整理可得,
由分压原理可得:::。
故答案为::;:;:。
已知电阻::,将它们并联时,两电阻两端的电压相等;根据可知,电压相同时,电流与电阻成反比,据此求出通过电阻、的电流之比;
将它们串联在电路中,因电路中各处的电流相等,根据可知,电压与电阻成正比,据此求出两个电阻的电压之比;
根据得出只将接在电压恒定的电路中的电功率表达式;
根据串联电阻的规律,根据得出将与串联在此电路中的功率表达式,从而得出两各情况下的电压之比,由串联电路电压的规律和分压原理求出:。
本题考查串并联电路的规律、欧姆定律和电功率公式的运用,注意比例法的运用。
9.【答案】加热
【解析】解:当接“”时,电阻和串联;当接“”时,电阻被短路,电路中只接入,电源电压一定,根据欧姆定律可知此时电路中电流较大,根据公式可知,电功率较大,故当接“”时,电饭锅处于“加热”挡,当接“”时,电饭锅处于保温挡;
电饭锅在“加热”挡正常工作时消耗的电能:,
消耗电能,此电能表的转盘转动转,则每消耗的电能、电能表转盘转转,所以电能表上模糊不清的这个参数应该是。
故答案为:加热;。
由电路图可知,当接“”时,与串联,电路中的电阻最大,当接“”时,电阻被短路,电路中只接入,电源电压一定,根据欧姆定律可知此时电路中电流变化,根据可知电功率变化,据此确定电饭锅的挡位;
利用求出电饭锅在“加热”挡正常工作消耗的电能,根据电能表的转盘转动可求出每消耗的电能,电能表的转盘转动的圈数。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用,分析开关接或时,电饭锅处于何种挡位是解题的关键,也是本题的难点。
10.【答案】
【解析】解:
由图乙可知,通过的电流与其两端的电压成正比,则为定值电阻,
当时,通过的电流,
由可得,的阻值:
;
当电压表示数为时,消耗的电功率:
;
故答案为:;。
由图乙可知,通过的电流与其两端的电压成正比,则为定值电阻,读出任意一组数据,根据欧姆定律求出的阻值;
当电压表示数为时,根据求出消耗的电功率。
本题考查了欧姆定律和电功率公式,是一道较为简单的应用题。
11.【答案】
【解析】解:由可得,两个灯泡的额定电流分别为:
,,
由可得,两灯泡的电阻分别为:
,;
两灯泡并联起来使用时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,为了保证电器安全,灯泡两端允许加载的最大电压,此时“”的灯泡正常发光,
此时通过两灯泡的电流分别为:
,,
因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路允许通过的最大电流:
,
电路最大总功率:
。
故答案为:;;。
由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据分别求出额定电流,再根据欧姆定律分别求出灯泡的电阻;两灯泡并联时,根据并联电路的电压特点可知电路两端的电压为两灯泡额定电压中较小的,根据欧姆定律求出通过两灯泡的电流,利用并联电路的电流特点求出允许通过干路的最大电流,利用求出电路消耗的最大总功率。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道两灯泡并联时电路两端的最大电压等于它们允许所加最大电压中较小的。
12.【答案】
【解析】解:由可知,加湿器正常工作时的电流:
;
加满水后最多能加湿的时间:
;
加湿器消耗的电能:,
加湿器实际功率:,
因加湿效率,所以实际加湿量至少为:;
图甲电路中电流为时,湿敏电阻上的电压为,
电源电压;
电流为时,湿敏电阻上的电压为,
电源电压;
联立解得,;
当电流为时,总电阻;
湿敏电阻;
根据图乙可知,湿度为。
故答案为:;;;;;;。
根据求出加湿器正常工作时的电流,根据“额定加湿量”求出加满水后最多能加湿时间;
的含义是:电路中每消耗的电能,指示灯闪烁次,据此求出指示灯闪烁了次消耗的电能,根据求出加湿器实际功率,根据表格中的加热效率求出最少的实际加湿量;
湿敏电阻和电阻串联的,根据串联电路特点进行分析计算。
本题是一道信息给予题,认真审题、根据题意获取所需信息,应用串联电路特点、欧姆定律即可正确解题。
13.【答案】:
【解析】解:因甲图中灯的功率,乙图中灯的功率,
所以,,
解得:,
因甲图中串联电路中总电压等于各分电压之和,且电路中各处的电流相等,
所以,由可得,、两灯灯丝电阻之比:
。
故答案为::。
甲图中,两灯串联,乙图中两灯并联,根据公式可求甲乙两图中灯两端的电压之比,根据串联电路的特点和欧姆定律结合甲图求出、两灯灯丝电阻之比。
本题考查学生对欧姆定律、串并联特点和电功率公式的掌握与运用,要求灵活选用公式,涉及到求比值问题,要细心防止因颠倒而出错。
14.【答案】不变;变大;;
【解析】解:由图可知,电阻与串联,电压表测量滑片与之间电阻的电压,电流表测量电路的电流,当逐渐向容器中加液体时,从物体接触液体到浸没之前,物体排开液体的体积变大,根据可知,浮力变大,滑片上滑,电路中的总电阻不变,根据可知,电流不变,电流表示数不变,滑片与之间电阻变大,根据串联分压可知滑片与之间电阻分的电压变大,即电压表示数变大;
已知滑动变阻器的最大阻值为,并且滑动变阻器总长度为,每厘米的电阻为,当不悬挂物体时,滑片恰好位于滑动变阻器端,当悬挂物体后,滑片恰好位于端,故物体用的力,把滑片由拉到端,即,
电路中的电流:
,
电压表的示数为,上滑的阻值:
,
每厘米的电阻为和,此时弹簧测力计的力变化,即浮力为,,
电压表的示数为,上滑的阻值:
,
根据每厘米的电阻为和,此时弹簧测力计的力变化,即浮力为,,
已知,,
;
保证物体浸没的情况下,电压表的量程为,上滑的阻值最大为,分的电压最大为,
上滑的阻值:bp,
根据每厘米的电阻为和,此时弹簧测力计的力变化,即浮力为,,
已知,,
;
故答案为:
不变; 变大; ;。
由图可知,电阻与串联,电压表测量滑片与之间电阻的电压,电流表测量电路的电流,浮力变大时,滑片上滑;
由悬挂和不悬挂以及的重力可求出滑片下滑所需的力,由电压表的示数根据欧姆定律求出上滑的电阻阻值,再求出上滑的距离,再根据可求密度;
本题主要考查欧姆定律、电阻、浮力的应用,是一道综合题。
15.【答案】解:只闭合开关,电路只有电阻工作,电流表测量电路的电流,
电源电压为:
;
再闭合开关,两电阻并联,电流表测量干路的电流,电流表的示数为,
则通过定值电阻的电流为,
定值电阻的阻值为:
;
当开关、均闭合时,通电定值电阻产生的热量为:
。
答:电源电压为;
定值电阻的阻值为;
当开关、均闭合时,通电定值电阻产生的热量为。
【解析】只闭合开关,电路只有电阻工作,电流表测量电路的电流,根据算出电源电压;
再闭合开关,两电阻并联,电流表测量干路的电流,利用并联电路的电流关系求得通过定值电阻的电流,根据欧姆定律算出定值电阻的阻值;
当开关、均闭合时,根据算出通电定值电阻产生的热量。
本题考查了欧姆定律公式和电功公式的应用,是一道电学综合题,难度不大。
16.【答案】解:
一标准大气压下水的沸点是,即水的末温为,
水吸收的热量:
;
由得完全燃烧天然气放出的热量:
;
由得需要完全燃烧天然气的体积:
。
答:烧开水,水需要吸收热量为;
若天然气炉具的效率是,则烧开水需要燃料放出的热量;
释放这么多热量需要完全燃烧的天然气。
【解析】知道水的质量、比热容、水的初温和末温标准大气压下水的沸点为,利用吸热公式求水吸收的热量;
知道天然气炉具的效率,利用求需要天然气完全燃烧放出的热量;
知道天然气的热值,利用求需要完全燃烧天然气的体积。
本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用,属于基础题目。
17.【答案】解:在设定时间内无顾客踩踏压敏电阻扶梯将停止运行,为确保每位进入扶梯的顾客都能被安全运送到顶端,故自动扶梯运行速度至少为:
;
当线圈中的电流大于等于时,磁控开关的磁性弹片相互吸合,工作电路连通,自动扶梯开始工作,根据电阻的串联和欧姆定律有:
,
即,故时自动扶梯开始工作;
查图乙可得:时,
顾客对压敏电阻的压力等于人的重力,
顾客的质量至少为:
;
扶梯对人做功:;
扶梯的功率:;
电动机功率至少为:。
答:自动扶梯运行速度至少为。
踩踏压敏电阻的顾客的质量至少为时,自动扶梯开始工作。
自动扶梯将一个质量为的顾客运送到顶端,功率至少为。
【解析】在设定时间内无顾客踩踏压敏电阻扶梯将停止运行,根据速度公式求出为确保每位进入扶梯的顾客都能被安全运送到顶端,自动扶梯运行速度至少为多少;
根据题意,由电阻的串联和欧姆定律得出的取值范围,根据图乙结合重力公式求出质量;
根据功的公式求出扶梯对人做功:根据求出扶梯的功率,从而得出电动机功率至少为多少。
本题考查速度公式、欧姆定律、重力、和功率公式的运用,关键是从图中获取信息。
18.【答案】解:关闭柜门,门控开关闭合,只有臭氧发生器工作,
由可得,臭氧发生器工作所消耗的电能:;
因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,石英加热管的功率:,
由可得,通过石英加热管的电流:,
不锈钢餐具吸收的热量:,
由可得,加热管消耗的电能:,
则正常工作需要的加热时间:。
答:关闭柜门,门控开关闭合,臭氧发生器工作所消耗的电能为;
正常工作时通过石英加热管的电流为;
消毒柜石英加热管需要正常工作的时间为。
【解析】关闭柜门,门控开关闭合,臭氧发生器工作,根据求出所消耗的电能;
消毒柜的总功率减去臭氧发生器的功率即为石英加热管的功率,根据求出通过石英加热管的电流;
知道不锈钢餐具的质量和初温、末温以及比热容,根据求出吸收的热量,不计热量损失,消耗的电能和不锈钢餐具吸收的热量相等,根据求出正常工作需要的加热时间。
本题考查了电功公式和电功率公式、吸热公式的综合应用,要注意电路中的总功率等于各用电器功率之和。
19.【答案】解:由题意可知,在图象中的人为设定温度为,其电阻为;
当在设定温度状态工作时,连入电路的电阻,、串联,
由得,电路总电阻:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,的阻值:
;
当的温度为时,由图象可知,此时的阻值为,
电路中的总电阻:
,
电路中的电流:
,
两端的电压:
,
的实际功率:
。
答:人为设定的温度是;
的阻值为;
当的温度为时,电路中消耗的实际功率为。
【解析】根据温度低于设定温度时电阻值会随它的温度升高而变小、温度高于设定温度时电阻值随它的温度升高而变大确定设定温度,然后读出电阻的阻值;
根据求出电路总电阻,利用电阻的串联求出的阻值;
由图象读出时的阻值,利用电阻的串联求出总电阻,利用欧姆定律求出电路中的电流,进一步求出两端的电压,利用求出消耗的实际功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据题意和图象得出在人为设定的温度状态下工作时的电阻,电学题可以一题多解,可以尝试多种解法。
20.【答案】解:
由题知,两电热丝阻值相同,均为,
甲图为开路,,
乙图中两电阻串联,总电阻为,总功率为,
丙图中只有左边电阻工作,电阻为,功率为,
丁图中两电阻并联,总电阻为,总功率为,
比较电路消耗的功率可知,乙图为低温档,丙图为中温档,丁图为高温档,
所以,中温档的额定功率:,
则电阻的阻值:;
由的解答可知,丁图为高温档,
则高温档的额定功率:
;
电热水壶在高温档的实际功率:
,
所以此时电热水壶不是正常工作。
答:电阻的大小为;
丁图处于高温档,高温档的额定功率为;
此时电热水壶不是正常工作。
【解析】先分析四图的连接方式,求出四种连接的电阻大小,电源电压不变,根据公式求出各自的电功率,然后比较得出哪个图是低温、中温、高温档,知道中温档功率,利用求出大小;
由得出哪个图是高温档,以及与中温档的功率关系,进而求出高温档的功率;
利用求出电热水壶的实际功率,然后与额定功率相比较得出答案。
本题考查了电功率公式及其变形公式的灵活运用,分清电热水壶处于不同档位时电路的连接方式是关键。
21.【答案】解:由可得,两灯泡的额定电流:
,,
由可得,两灯泡的电阻:
,,
因串联电路中各处的电流相等,且其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率且不被烧毁,
所以,两灯泡串联时,电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,该电路两端的电压:
;
两灯的实际总功率:
.
答:该电路两端的电压应为;
两灯的实际总功率为.
【解析】已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据求出额定电流,根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯串联后电路中各处的电流相等,正常发光的是电流较小的一个,再利用电阻的串联和欧姆定律求出电路两端的电压;
利用求出两灯的实际总功率.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流较小的那个.
22.【答案】解:
开关在档时只有连入电路,开关在档时两电阻串联,
串联电路的总电阻大于任何一个分电阻,
根据可知,开关在档时,电路中的总电阻最大,电功率最小,即为保温状态;
由表格可知,加热状态下,,
根据可得:
通过的电流;
水吸收的热量:
,
,
根据可得,最短加热时间:
答:
接在时为保温状态;因此时电压一定时,、串联,电路中电阻最大,根据可知,功率为保温功率;
在加热状态下,通过的电流为;
要将水箱中的水从加热至不计热损失,最快需要
【解析】开关在档时只有连入电路,开关在档时两电阻串联,根据电功率公式分析电路功率大小即可判断电热水器的保温状态;
由表格可知,加热功率和电压,根据求出通过的电流;
根据求出水吸收的热量,电热水器以加热功率工作时加热时间最短,不计热损失根据求出加热的最短时间.
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