讓物理走向生活2022中考電學(xué)計(jì)算題分析

讓物理走向生活2022中考電學(xué)計(jì)算題分析

縱觀2022年中考電學(xué)計(jì)算題，不難看出，作為計(jì)算必考的電學(xué)

計(jì)算比以往更注意生活、貼近生活。傳統(tǒng)的純電路計(jì)算題比例僅

占25%左右。在參閱除西藏、海南以外的29省市的中考試卷后，

發(fā)覺只有北京、天津、上海、重慶、浙江、長(zhǎng)沙、甘肅、江西七

個(gè)省市為常規(guī)的電學(xué)計(jì)算，其余省市均取自生活，一般有以下幾

種類型：

一、著眼于用電器的銘牌而進(jìn)行的一些計(jì)算

例1(2022沈陽(yáng))小明家新安裝了一臺(tái)電熱水器，電熱水器的

銘牌如圖1甲所示。若自來(lái)水的溫度是10℃,布滿水后，小明

將調(diào)溫開關(guān)調(diào)到如圖1乙所示的位置。接通電源，加熱指示燈亮;

達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，加熱指示燈熄滅。請(qǐng)你關(guān)心小明回答下列問(wèn)題:

圖1

(1)加熱指示燈從亮到滅的過(guò)程中，熱水器中的水一共汲取多

少熱量？

(2)若不考慮能量損失，從接通電源到指示燈熄滅需要多少時(shí)

間？

(3)若實(shí)際經(jīng)過(guò)2h30min指示燈才熄滅，則熱水器的效率是多

少？[C水=4.2103J/(kg℃)]

青海省和貴陽(yáng)市也是在飲水機(jī)的銘牌上做文章。河南省則以電能

表的銘牌以及熱水器的銘牌讓同學(xué)進(jìn)行了計(jì)算。云南省以電爐的

銘牌作了計(jì)算。河北也以熱水機(jī)的銘牌進(jìn)行了計(jì)算。這些考題借

助于一些常見的用電器的銘牌所包含的信息，再利用所學(xué)的物理

學(xué)問(wèn)進(jìn)行計(jì)算。除了熱水器以外、像電能表、電動(dòng)車、電壺、洗

衣機(jī)、電冰箱它們的銘牌被作為中考題的已知信息對(duì)同學(xué)進(jìn)行考

察。這類題目要求同學(xué)在平常的生活中注意觀看，并學(xué)會(huì)從用電

器的銘牌里面提取有用的信息，用物理的眼光去發(fā)覺生活。同時(shí)

老師在教學(xué)時(shí)也要注意這一方面的訓(xùn)練。

二、通過(guò)規(guī)律公式計(jì)算培育同學(xué)的節(jié)能意識(shí)

例2（南京2022）今年3月1日起，我國(guó)對(duì)家用電冰箱、空調(diào)

這兩個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)先實(shí)施能源效率標(biāo)識(shí)制度，以后生產(chǎn)、銷售和進(jìn)口

的空調(diào)、冰箱均應(yīng)在顯著位置粘貼“中國(guó)能效標(biāo)識(shí)”的標(biāo)簽（如

圖2所示）。能效標(biāo)識(shí)將能效分為1、2、3、4、5五個(gè)等級(jí)，等

級(jí)1表示產(chǎn)品最節(jié)能，等級(jí)5是市場(chǎng)準(zhǔn)人指標(biāo)，低于該等級(jí)要求

的產(chǎn)品不允許生產(chǎn)和銷售。

圖2

（1）據(jù)有關(guān)部門科學(xué)猜測(cè)，在推行能效標(biāo)識(shí)后將來(lái)的10年間，

家用空調(diào)器和冰箱可累計(jì)節(jié)電548億度（約合1.9721017J）o

這些電能相當(dāng)于多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所釋放的熱量？（已知標(biāo)

準(zhǔn)煤的熱值為2.9107J/kg）

（2）目前，一臺(tái)電功率為1160W的高效節(jié)能制冷空調(diào)A,售價(jià)

大致為3000元，另一臺(tái)制冷效果相同的一般節(jié)能制冷空調(diào)B電

功率為1500也售價(jià)大致為2000元。若空調(diào)的使用壽命為12年，

家用平均每年使用500h,1度電的價(jià)格按0.50元計(jì)算。試求出

訪用12年，高效節(jié)能空調(diào)比一般節(jié)能空調(diào)所節(jié)省的電費(fèi)。

(3)依據(jù)你所知道的信息對(duì)將要購(gòu)買空調(diào)的消費(fèi)者提出建議并

簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

隨著政府提出建設(shè)節(jié)省型社會(huì)，以及社會(huì)建設(shè)中的能源消失危機(jī),

在2022年中考中如何節(jié)省電能上成為了考察的熱點(diǎn)。除南京考

察外濟(jì)南試題從電視機(jī)待機(jī)狀態(tài)這一考點(diǎn)動(dòng)身讓同學(xué)算了一筆

賬。陜西省從輸送電時(shí)能量的損耗進(jìn)行了計(jì)算，福州市也從空調(diào)

溫度設(shè)定這一問(wèn)題對(duì)同學(xué)加以考察，南寧市則從節(jié)能燈和白熾燈

的對(duì)比給同學(xué)上了一節(jié)課。而且大多都要求同學(xué)提出一項(xiàng)節(jié)能措

施，豐富了題目?jī)?nèi)涵。這一類題結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)，形勢(shì)新奇所含信

息量在考察過(guò)程中對(duì)同學(xué)的節(jié)能意識(shí)加以培育。這就要求同學(xué)在

學(xué)習(xí)中關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)，提高節(jié)省意識(shí)并能相應(yīng)的作進(jìn)一步的思索。

三、通過(guò)計(jì)算解決實(shí)際生活中的問(wèn)題

例3(武漢2022)我市陽(yáng)邏電廠三期擴(kuò)建工程完工后，其發(fā)電

機(jī)組的總輸出功率將達(dá)到2.4106kW,成為華中地區(qū)最大火力發(fā)

電廠之一。

(1)發(fā)電機(jī)的工作原理是什么？假如該發(fā)電機(jī)組一年輸出電能

1.21010kWh,發(fā)電機(jī)組一年工作的總時(shí)間為多少小時(shí)？

(2)假如某發(fā)電機(jī)每發(fā)出1度電，要消耗熱值為3.0107J/kg

的標(biāo)準(zhǔn)煤0.4kg,該發(fā)電機(jī)的效率為多大？

（3）若電廠通過(guò)供電系統(tǒng)用220V的恒定電壓給小剛家所在的離

電廠較遠(yuǎn)的小區(qū)供電，某天小剛發(fā)覺自家“220V100W”的白熾

燈工作lOmin時(shí)，消耗電能為4.86104J,已知小剛家進(jìn)戶線上

裝有一空氣開關(guān)，當(dāng)電流達(dá)到20A時(shí)，空氣開關(guān)自動(dòng)“跳閘”，

他家此時(shí)允許消耗的最大電功率為多大？（不考慮溫度對(duì)電阻的

影響）

例4（2022黃崗非課改區(qū)）冬天，伍珍同學(xué)使用電熱毯時(shí)，發(fā)

覺電熱毯有高溫柔低溫檔，她打算探究電熱毯內(nèi)部電路。圖3甲、

乙分別為他和裘實(shí)設(shè)計(jì)的電熱毯的模擬電路圖（電爐絲相當(dāng)于電

熱毯內(nèi)部發(fā)熱電阻）。

圖3

（1）圖甲中定值電阻R1=1OQ（置于電熱毯外部），電爐絲R2

=20。，請(qǐng)計(jì)算低溫檔時(shí)發(fā)熱電功率；

（2）圖乙中兩根電爐絲R2=20Q、R3=10。，請(qǐng)計(jì)算高溫檔時(shí)

發(fā)熱電功率；

（3）請(qǐng)對(duì)兩個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)的模擬的電路進(jìn)行評(píng)估（請(qǐng)指出你認(rèn)為

好的設(shè)計(jì)電路，并說(shuō)明優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)）。

例5（2022黃崗非課改區(qū)）醫(yī)院里利用高溫高壓蒸汽消毒鍋對(duì)

器械進(jìn)行消毒，不同的器械所要求的溫度、壓強(qiáng)不同。如圖4為

自動(dòng)測(cè)量鍋內(nèi)溫度、氣壓的電路原理圖（虛線框內(nèi)為鍋內(nèi)部分電

路）。電源電壓恒為4.5VO

圖4

（1）若對(duì)總質(zhì)量為5kg、初溫為15P的鋼制器械進(jìn)行消毒，消

毒溫度須達(dá)到115P時(shí)，器械共汲取多少熱量？[C鋼=0.46103J

/（kg℃）]

（2）壓強(qiáng)傳感器R1（阻值隨所受的壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電

阻）置入鍋內(nèi)，其受壓面積為2cm2,假如R1表面能承受的最大

壓力為70N,則鍋內(nèi)允許的最高氣壓是多少？

（3）A1為顯示鍋內(nèi)氣壓大小的儀表（實(shí)質(zhì)是電流表），當(dāng)鍋內(nèi)

氣壓不高于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，A1顯示氣壓值都為0,此時(shí)R1阻

值為200Q,求：氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表A1刻度盤多少

毫安處？

（4）熱敏傳感器R2（阻值隨溫度發(fā)生變化的可變電阻）置于鍋

內(nèi)