4.专题三 力、热、电综合计算（课堂本）-【中考零障碍】2025年广东中考物理复习

三、力、热、电综合计算 1.(2024·甘肃三模)如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25℃的水， 水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压。p水=1.0×10kgm3, c水=4.2×103J/(kg·℃)，g取10N/kg]求： 水壶 电磁炉烧水挡 净重：500g 额定电压：220V 容量：2L 额定功率：2000W (1)烧水时壶底的受力面积为100cm，壶对电磁炉的压强； (2)当水刚好烧开时，水吸收的热量； (3)电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间。 2.(2024·哈尔滨)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外，其内部镶嵌由半导体材料制成的节能 灯。某座冰灯作品总重为2×10N,与水平地面接触面积为2m2。 (1)计算此冰灯作品对水平地面的压强； (2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V22W”，计算这组节能灯正常发光时的电流； (3)此组节能灯与标有“220V200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同，如果每天正常工作 10小时，请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少电能？ 244阅盟学堂LZAZK GDWL 3.(2024·南充)如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙，额定电压 为220V,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为100W,双触点开关只能在触点1和 2、2和3及3和4之间切换。R、R2是两个阻值不变的发热元件，其中R2=60.52。现将此电 热水壶装入0.45L初温为20℃的水，接到220V的家庭电路中，选用加热挡加热至100℃。 已知该电热水壶加热效率为80%，p水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)。求： (1)电热水壶中水吸收的热量； (2)加热挡的电功率； (3)需要的加热时间。 220V 4.(2024·齐齐哈尔)如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机，它的 正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触 点开关S接触1和2时为关机状态。R、R2是两个阻值不变的电热丝，R1=R2=48.42, c水=4.2×103J/(kg·℃)。则： (1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率为多少？ (2)若某次使用时，用高温挡位正常工作，将0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的 热量是多少？ (3)若(2)问中用高温挡位正常工作，加热过程共用时80s,则此次加热过程，该挂烫机的 加热效率是多少？ 220 Vo 甲 阅盟学堂LZAZK GDWL245R2的电功率为 A=克0X =440W 挂烫机速热过程中的总电功率为 P=P,+P2=880W+440W=1320W 答：略。 3.解：(1)根据P=Ⅲ可知，电路中的电流 越大，功率越高，故当电流为1A时，为 高温挡，电流为0.22A时，为低温挡，高 温挡的功率为 P高=U1高=220V×1A=220W (2)根据P=U1可知，当开关S闭合，S, 断开时，电路电流较小，为低温挡，此时 R,单独工作，则发热电阻丝R,的电阻为 风-是2头=1wn (3)毛巾架高温挡正常工作10min产生的 热量为 Q=W=P高t=220W×10×60s =1.32×105J 答：略。 4.解：(1)电饭锅正常工作时的加热功率 P如热=1100W 由P=UI可得总电流 1会85A (2)当S闭合、S。断开时，只有R2接入电路 中，电功率较小，为保温挡；P温=4W, 由P:紧可我 -2-8议-1io0n R,二P保酒 (3)电能表转盘转300圈消耗的电能 300r W=30o0kw·h=0.1kW.h 电饭锅此时的实际加热功率 Px-W-0.1kw.b-1kW-1000W 品n 答：略。 5.解：(1)由图可知，当开关S,闭合、S2接 2时，R,、R2串联，根据串联电路的电阻 特点可知，此时电路中的总电阻最大，由 P=受可知，电路中的总功率最小，电水 壶处于保温状态； 当开关S,闭合、S2接1时，只有R2工作， 电路中总电阻最小，总功率最大，电水壶 处于加热状态； 电水壶加热状态的功率 2-(220y2=1210w Pm热二R2 402 (2)由P=”可知，电水壶处于保温挡时， 正常工作5min消耗的电能 W=P保强t=40W×5×60s=1.2×10J (3)由P=可知，R、尼的串联总电阻 R R==(220V) 40W =12102 根据串联电路的电阻特点可知，R,的阻值 R1=R-R2=12102-402=11702 答：略。 解：(1)当开关S闭合，S。断开时，电路 是由R2的简单电路，当开关S和S。均闭 合时，电路是由R2和R组成的并联电路， 由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻 的阻值都小，根据P-只可知，当开关S 闭合，S。断开时，电水壶处于保温状态， 则1-号=02A 44W (2)当开关S和S。均闭合，电路是由R2和 R1组成的并联电路，此时电水壶处于加热 状态，R,的电功率为 P:=P总-P2=880W-44W=836W (3)在加热状态下，该电水壶工作50s消 耗的电能 W=P%t=880W×50s=4.4×104J 答：略。 三、力、热、电综合计算 解：(1)壶中水的质量 m水=P水V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3 =2 kg 壶对电磁炉的压力 F=G总=G壶+G水=m壶8+m水8 =0.5kg×10N/kg+2kg×10N/kg =25N 壶对电磁炉的压强 F 25N p=S10x10‘m=250Pa (2)当水刚好烧开时，水吸收的热量 2级=c水m*△t=4.2×10J/(kg·℃)×2kg ×(100℃-25℃)=6.3×10°J (3)电磁炉消耗的电能 w=题_6.3×10J=7.5×105J 7 84% 水刚好烧开所需的时间 W7.5×10J=375s t=P=2000W 答：略。 解：(1)此冰灯作品对水平地面的压力 F=G=2×104N 此冰灯作品对水平地面的压强 E_2×10N=1x104Pa P=S= 2 m2 (2)这组节能灯正常发光时的电流 -是兴-01A 盟学堂LZAZK GDWL一14一参考答案 (3)如果每天正常工作10小时，节约的 电能 W=W白-W=P白t-Pt=(P白-P)t =(200-22)×0.001kW×10h =1.78kW·h 答：略。 解：(1)水的质量为 m =pV =1.0×103kg/m3×0.45×10-3m3 =0.45kg 水吸收的热量为 2w=cm4r=4.2×103J/(kg·℃)×0.45kg× (100℃-20℃)=1.512×105J (②)由P=?可知，电阻越小时，电功率 越大，故当开关接2和3时为保温挡，只 有R工作，当开关接3和4时，为加热 挡，此时R和R2并联，R2的功率为 =&-220,2=80w P2=R=60.50 故加热挡的电功率为 P知=P2+P保=800W+100W=900W (3)电热水壶加热时消耗的电能为 w=2题=1.512×10J=1.89×105J 7 80% 则加热时间为 2W=1.89×10J=210s 900W 答：略。 解：(1)当开关接触2和3时，R,与R2串 联接入电路，使用低温挡位工作，R,与R2 串联的总电阻为 R=R1+R2=48.42+48.42=96.82 使用低温挡位正常工作时的电功率 心(20V)2=-500w P低一R =96.80 (2)水吸收的热量是 2吸=c水m*(t-）=4.2×103J/(kg·℃)） ×0.2kg×(100℃-20℃)=6.72×104J (3)当开关接触3和4时，只有R2工作， 用高温挡位加热，挂烫机高温挡位的电 功率 A,片-器2-1ww 挂烫机高温挡位加热消耗的电能 W=P高t=1000W×80s=8×104J 该挂烫机的加热效率 -2=×10%-6卫×10Jx10%=84% n=W 8×10J 答：略。 专题四综合能力题 一、实验创新、拓展型 (1)37(2)①1.88②2③22(3)内 (4)夏季的床单选用透水汽性大的材料而 增强舒适感 (1)62.5乙2.94×10(2)甲空气 (3)羽绒服内充满空气更保暖（双层玻璃隔 热效果更好)