中考物理復(fù)習(xí)專題突破(17)電學(xué)綜合計(jì)算題

1、第 頁(yè)共5頁(yè)專題突破(十七)電學(xué)綜合計(jì)算題強(qiáng)化訓(xùn)練如圖Z172所示為某家用電熱水器工作電路簡(jiǎn)化圖，表中為三種加熱模式相關(guān)參數(shù)。求：該電熱水器按“加熱模式1”正常工作時(shí)的電流。(計(jì)算結(jié)果請(qǐng)保留整數(shù))該電熱水器按“加熱模式1”連續(xù)正常工作10min所產(chǎn)生的熱量。若該電熱水器連續(xù)正常工作20min，消耗電能0.8kWh。通過(guò)計(jì)算判斷該電熱水器采用的加熱模式?；鹁€零線。地線一圖Z172加熱模式工作狀態(tài)額定功率P/kW1R,單獨(dú)工作22r2單獨(dú)工作33R,與R2交替工作一在物理小組課外活動(dòng)中，慧龍小組同學(xué)利用兩段阻值不同的電熱絲R1和R2，設(shè)計(jì)成高、中、低三個(gè)擋位的電熱器，電路如圖Z173所示，其中R1

2、=2R2o在正常工作情況下，用三個(gè)擋位分別給同一容器中質(zhì)量相同的水加熱，加熱過(guò)程中水均未沸騰。求：R勺阻值。中溫?fù)醯念~定功率。利用高溫?fù)跫訜釙r(shí)，電熱器內(nèi)的水溫度每升高1C消耗的電能。電熱器擋位額定電壓/V額定功率/W水升高的溫度/C加熱時(shí)間/min高溫220106中溫88低溫10049=嚴(yán)R,SL二RiSao220Vo-圖Z173如圖Z174所示是家用電熱水壺的照片。其工作原理是：壺內(nèi)底部有一個(gè)電熱絲電阻，通電后將電能通過(guò)電熱絲轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。電熱水壺的相關(guān)參數(shù)如下表所示。根據(jù)表格中的參數(shù)計(jì)算：電熱水壺正常工作時(shí)壺內(nèi)電熱絲電阻的阻值。由于用電高峰時(shí)，用戶輸電線路的電壓下降5%，此時(shí)電熱水壺的實(shí)際功

3、率(認(rèn)為電熱絲電阻不變)。在用電高峰時(shí)，輸電線路電壓下降5%后，要使此電熱水壺的功率仍達(dá)到額定功率，可以對(duì)壺內(nèi)電熱絲進(jìn)行改造，你有哪些方法？寫出必要的過(guò)程和結(jié)果。圖Z174型號(hào)XX額定電壓220V額定功率1000W頻率50Hz容量1.5L在學(xué)習(xí)了電動(dòng)機(jī)的相關(guān)知識(shí)后，課外活動(dòng)小組的同學(xué)們?cè)谔詫毶腺?gòu)買了幾個(gè)小電動(dòng)機(jī)，拆開(kāi)了其中一個(gè)小電動(dòng)機(jī)，認(rèn)認(rèn)真真地觀察和研究它的內(nèi)部構(gòu)造，并測(cè)得該電動(dòng)機(jī)的電阻為1Q給這種小電動(dòng)機(jī)加3V電壓，電動(dòng)機(jī)正常工作，通過(guò)它的電流為0.3A。求：小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的發(fā)熱功率。小電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)1s內(nèi)消耗的電能W=UIt=3VX0.3AX1s=0.9J則1s內(nèi)有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)

4、械能？圖Z175是由“控制電路”和“工作電路”兩部分組成的光控電路?！翱刂齐娐贰庇晒饷綦娮鑂、磁控開(kāi)關(guān)L、定值電阻R。、電源U等組成，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性彈片相互吸合?！肮ぷ麟娐贰庇晒ぷ麟娫碪2、發(fā)熱電阻R和R2組成。已知：U2=20V,R=5Q,R2=15Q,光敏電阻R的阻值隨照射在光敏電阻上的光強(qiáng)E(表示光照射強(qiáng)弱的物理量，單位是坎德拉，符號(hào)是cd)之間的變化關(guān)系如圖乙所示。求:(1)畫出當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時(shí)，“工作電路”的等效電路圖。當(dāng)“控制電路”中的電流小于20mA時(shí)，“工作電路”消耗的功率。當(dāng)“控制電路”中的電流等于30mA時(shí)，“工作電路

5、”中R1在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。如果“控制電路”中的線圈阻值Rl=1Q、R0=140Q、U1=3V，那么照射在光敏電阻上的光強(qiáng)在什么范圍內(nèi)時(shí)，磁控開(kāi)關(guān)的磁性彈片相互吸合？工柞電路圖Z175參考答案1(1)按“加熱模式1”正常工作時(shí)的電流_P1=2000W=U=220V(2)電熱水器按“加熱模式1”連續(xù)正常工作10min所產(chǎn)生的熱量:Q1=p1t1=2000WX600ST1。6J。(3)P2=斧-呼h=2.4kW23h因?yàn)?kWvP23kW,所以選擇的是“加熱模式3”。2三個(gè)擋位的電路圖如下：R,亀閉合、色斷開(kāi)時(shí)為低溫拽i-U=220V脣斷開(kāi)、空閉合時(shí)為中溫捧開(kāi)關(guān)備、雖閉合時(shí)為髙溫護(hù)1S閉合、S

6、2斷開(kāi)時(shí)，戶低=RU2(220V)2Ri=F=100w=484。低(2)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)處于中溫?fù)?R=2匕=242,PU2R2(220V)2422-=200W(3)SS2都閉合時(shí)：P亠=P+P=300W,12高低中高溫?fù)豕ぷ?min消耗的電能W=Pt=300WX6X60s=1.08X105J,高高高水溫度升高1C消耗的電能W=1.08X105J10108X104J。3.(1)由P=R得R=p=(220V)21000W=48.4。(2)用戶輸電線路的實(shí)際電壓為U1=220V(220VX5%)=209V,設(shè)電熱水壺實(shí)際功率為P1，因電阻不變，則戶=節(jié)=902.5W。方法一：給壺內(nèi)電熱絲并聯(lián)一

7、個(gè)電熱絲R,使它們?cè)?09V的電壓下工作的功率是1000W,R的功率應(yīng)為P=1000W902.5W=97.5W,R嚴(yán)448。U2方法二：改換原來(lái)的電熱絲使電阻值減小，設(shè)新的電熱絲電阻為R0,R0=Up143.7。4.(1)P=/2R=(0.3A)2X1=0.09W。熱(2)Q=Pt=0.09WX1s=0.09J,熱由能量守恒定律得：W=E機(jī)+Q,機(jī)貝9：E機(jī)=WQ=0.9J0.09J=0.81J。5.(1)當(dāng)控制電路的電流小于20mA時(shí)，工作電路的等效電路圖：U2(20V)2P=R*R=5+15=20W。12U2(20V)2產(chǎn)生的熱量Q=R21=応X5X60s=24000J。由題意可知，要使磁控開(kāi)關(guān)的磁性彈片相互吸合，則控制電路的電流要大于或等于20mA。U3VR總=