（陜西專用）2019版中考物理一練通 第二部分 中考題型剖析 題型四 綜合題 類型二 電學(xué)計算試題

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1、類型二 電學(xué)計算 中考解讀：電學(xué)綜合題一般以壓軸題的形式出現(xiàn)在中考試卷中，通常以家用電器或現(xiàn)代科技新產(chǎn)品為背景，附帶有銘牌、電路圖或圖像（表格），考查串、并聯(lián)電路電流、電壓、電阻規(guī)律，歐姆定律，電功，電功率，電熱等知識。解答此類題目首先要熟悉電學(xué)基礎(chǔ)知識，熟練掌握基本公式及其變形公式，其次要善于從題目中提取有用信息，建立生活和物理相關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系。注重順推法和逆推法等解題方法的使用。 滿分攻略 1.串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的規(guī)律 電路 類型 規(guī)律 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電流規(guī)律 I=I1=I2 I=I1+I2 電壓規(guī)律 U=

2、U1+U2 U=U1=U2 電阻規(guī)律 R=R1+R2 比值規(guī)律 2.歐姆定律、電功、電功率、電熱公式 歐姆定律：I= 電功率計算公式：P= =UI=I2R= 電功計算公式：W=Pt=UIt=I2Rt=t 電熱公式：Q=I2Rt(焦耳定律) 命題點1銘牌問題 電器設(shè)備的銘牌顯示的是電器設(shè)備工作狀態(tài)、工作環(huán)境和工作過程，給使用者提供了較為全面的信息。電器設(shè)備的銘牌上主要標(biāo)注的內(nèi)容有：電器設(shè)備的額定值(電壓、功率、電流等)，工作環(huán)境，工作過程和使用注意事項。從銘牌給出的數(shù)據(jù)可以很好地了解此電器設(shè)備在工作過程中有關(guān)物理量或可以從銘牌中求出所需要的物理量，這

3、就是題干的主要內(nèi)容。解答時一定要把銘牌給出的數(shù)據(jù)看清，弄懂。 1.(2018·鐵一中模擬)如圖所示是一款新上市的全自動饅頭機，它安裝有扭力電機和面裝置，可以模擬人手揉面。這款饅頭機只需一鍵操控，即可完成混合食材、揉面、成型、發(fā)酵、升溫、蒸制、燜燒的手工饅頭制作全過程，兩個小時就能做出安全、放心、松軟的“手工饅頭”。根據(jù)下表所示相關(guān)數(shù)據(jù)，請你完成下列問題： 額定電壓 加熱功率 電機功率 220 V 880 W 110 W (1)饅頭機加熱饅頭時，是利用了電流的 效應(yīng)工作的。 (2)饅頭機正常加熱時，通過加熱電阻的電流是多大？通電2 min加熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少？ (3)

4、正常工作時，饅頭機混合食材、揉面、成型時電機工作30 min，發(fā)酵、升溫、蒸制、燜燒時加熱電阻工作1.5 h，請問正常狀態(tài)下蒸一次饅頭，該饅頭機總共消耗的電能是多少千瓦時？ （4）若在用電高峰期用該饅頭機蒸饅頭，實際電壓只有200 V，計算此時饅頭機的實際加熱功率（結(jié)果保留整數(shù)）。 2.(2017·蓮湖區(qū)模擬)養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飪的容器，類似于電水壺，其最大的特點是采用一種新型材料，通過高溫把這種材料的電子漿料（金屬化合物）噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱。小明家買了一把養(yǎng)生壺（圖甲），其銘牌如

5、下表所示。 型號 HX-201504 額定電壓 220 V 頻率 50 Hz 額定功率 1 210 W 小明關(guān)閉了家中的其他所有用電器，并在壺中加入初溫為25 ℃的水，6 min將水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），則： （1）電能表上的“50 Hz”表示的是。 （2）在加熱過程中家用電能表（圖乙）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能是多少？ （3）如果養(yǎng)生壺的熱效率是87.5%，此過程中水吸收的熱量是多少？ （4）壺中水的質(zhì)量是多少？ （5）養(yǎng)生壺工作時兩端的實際電壓是多少？（不考慮溫度對電阻的影響） 3.如圖甲所

6、示為新一代節(jié)能光波爐，其加熱的能源利用率高達90%，而靠電爐絲加熱的電器只有60%～70%。光波爐的部分技術(shù)參數(shù)如圖乙所示。［c牛奶＝2.5×103 J/(kg·℃),ρ牛奶=1.0×103 kg/m3］ (1)光波爐工作時使用的光波屬于 波。 (2)光波爐在微波擋將一盒250 mL的牛奶從10 ℃加熱到60 ℃需要28 s,則該光波爐在使用微波擋加熱牛奶時的效率為多大？（計算結(jié)果保留整數(shù)） (3)若每天使用該光波爐（微波和光波同時使用）的時間平均為10 min,則每個月（按30天計算）光波爐消耗的電能為多少千瓦時？ 命題點2 多

7、擋位電器問題 多擋位電器有關(guān)計算主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)換擋位時，接入電路中的元件發(fā)生了變化，工作狀態(tài)也相應(yīng)發(fā)生變化；要注意：功率、電能、電熱等相關(guān)物理量都應(yīng)與新?lián)跷浑娐废鄬?yīng)。抓住這些要點，有關(guān)多擋位電器問題的計算一般都能很好地得到解答。 4.(2018·西安模擬)圖甲是一款多功能洗衣機，圖乙是其簡化電路圖，S0為電源開關(guān)，此款洗衣機額定電壓220 V，它有三個擋位，當(dāng)開關(guān)S置于1時(電路接入R1和R2)為加熱狀態(tài)，消耗功率為1 221 W；當(dāng)開關(guān)S置于2時(電路接入R2和電動機M)為保溫洗滌狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)S置于3時(接入電動機M)為脫水狀態(tài)。已知電阻R1的阻值為44 Ω，電動機M的額定功率為200

8、W，水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。 (1)洗衣機應(yīng)使用圖丙中 (填“上”或“下”)面的插座，目的是使洗衣機的 與大地相連，防止因漏電而造成觸電事故。 (2)求電阻R2的阻值。 (3)洗衣機在保溫洗滌狀態(tài)下正常工作時，求此時通過電路的總電流。(保留兩位小數(shù)) (4)在洗衣機內(nèi)加入質(zhì)量為20 kg、初溫為20 ℃的水，求加熱到50 ℃時水吸收的熱量。 5.(2017·西安愛知中學(xué)模擬)圖甲是某一教室的電熱飲水機，通過機內(nèi)溫控開關(guān)S進行自動控制，實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能，電路原理圖如圖乙所示。電源電

9、壓恒為額定電壓220 V,R2的阻值為1 012 Ω，當(dāng)開關(guān)S接a時電路中的電流為2.5 A。 (1)有時水桶內(nèi)壁會有小水滴，它們是因 (填物態(tài)變化的名稱)形成的。 (2)開關(guān)S接b，正常工作時，電路中電流是多少？ (3)正常工作時，該飲水機在保溫狀態(tài)下的功率是多少？ (4)在加熱狀態(tài)下，將水箱中300 mL的水從20 ℃加熱到100 ℃，飲水機至少需要加熱多長時間？（小數(shù)點后保留兩位） 6.(2018·碑林區(qū)模擬)如圖甲所示，是一種家用足浴器，圖乙和下表是它的原理圖及參數(shù)，K為自動溫控開關(guān)，當(dāng)水的溫度達到設(shè)定溫度時自動斷開

10、，低于設(shè)定溫度時，自動閉合，紅、黃燈為足浴器的狀況指示燈。請你通過分析進行下面的回答。 名稱 XX牌足浴器 型號 ADA-23 額定電壓 220 V 容量 2.5 kg 加熱功率 500 W 保溫功率 40 W (1)黃燈亮?xí)r，足浴器處于 （填“保溫”或“加熱”）狀態(tài)。 (2)足浴器內(nèi)底部有很多凸起的點，對人的足底有按摩作用，試用物理知識分析其道理。 (3)保溫元件R的電阻有多大？（指示燈消耗的功率可以忽略不計，保溫功率是指整個電路消耗的功率） (4)足浴器正常工作時，將水從20 ℃加熱到40 ℃需要多長時間？［不計熱損失，c水＝4.2×1

11、03 J/(kg·℃)］ 命題點3 電路圖結(jié)合坐標(biāo)問題 7.(2018·寶雞模擬)有一種PTC半導(dǎo)體元件，發(fā)熱效率很高，且具有自動保溫功能，其電阻RT隨溫度t的變化曲線如圖甲所示。某新型智能電蒸鍋的發(fā)熱體就是采用這種材料制成的，圖乙是它的簡化工作電路圖，電源電壓為220 V，R0是調(diào)控電阻(阻值可調(diào)但不受溫度的影響)，RT是PTC電阻。則： (1)當(dāng)RT的溫度從40 ℃升高到120 ℃時，RT的電阻變化是 (填“先減小后增大”或“先增大后減小”)。 (2)當(dāng)溫度達到100 ℃時，RT的

12、阻值是 Ω，此時電蒸鍋的總功率為880 W，則調(diào)控電阻R0的阻值是 Ω。 (3)當(dāng)R0的阻值調(diào)節(jié)為10 Ω，RT的溫度達到120 ℃時，電蒸鍋的總功率為多少？ 8.(2018·陜西模擬)某同學(xué)利用熱敏電阻為家中燈暖型“浴霸”(用電燈取暖的用電器)設(shè)計了一個溫度可自動控制的裝置，如圖甲所示。“控制電路”中的熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示。電磁鐵線圈可看成阻值為20 Ω的純電阻R0，“浴霸”共安裝有兩盞標(biāo)有“220 V 440 W”的燈泡，當(dāng)電磁鐵線圈中電流大于或等于50 mA時，繼電器的銜鐵被吸合，使“浴霸”電路斷開

13、，停止工作；當(dāng)線圈中的電流小于或等于40 mA時，繼電器的銜鐵被釋放，使“浴霸”電路閉合，開始加熱。 (1)工作電路正常工作時，每盞燈泡在1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？ (2)若浴室中的溫度不得超過40 ℃，則控制電路的電源電壓U1的最小值是多少? (3)若電源電壓U1恒定為12 V，則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)的溫度可控制在多大范圍內(nèi)? 參考答案 類型二 電學(xué)計算 1.（1）熱（2）4 A 1.056×105 J(3)1.375 kW·h (4)727 W 【解析】(2)由P=UI可知，通過加熱電阻的電流I= =4 A;通電2 min加熱電阻產(chǎn)生的熱量Q=W=P熱

14、t=880 W×2×60 s=1.056×105 J。(3)正常狀態(tài)下蒸一次饅頭，該饅頭機總共消耗的電能W總＝P電t電+P熱t(yī)熱＝110×10-3 kW×0.5 h+880×10-3 kW×1.5 h=1.375 kW·h。（4）由P=UI= 可知，加熱電阻的阻值R= =55 Ω，實際加熱功率P熱′= =727 W。 2.（1）該電能表在頻率為50 Hz的交流電路中使用 （2）3.6×105 J (3)3.15×105 J (4)1 kg (5)200 V 【解析】(2)養(yǎng)生壺消耗的電能W==0.1 kW·h=3.6×105 J。(3)由η= 可得，水吸收的熱量Q吸

15、＝Wη=3.6×105 J×87.5%=3.15×105 J。（4）由Q吸＝cmΔt可得，壺中水的質(zhì)量m= =1 kg。（5）根據(jù)P= 可得，R= =40 Ω,實際電功率P實＝=1 000 W,則實際電壓U實＝=200 V。 3.(1)電磁 (2)93% (3)10 kW·h 【解析】(2)牛奶的體積V=250 mL=250 cm3=2.5×10-4 m3，由ρ= 可知，牛奶的質(zhì)量m=ρ牛奶V=1.0×103 kg/m3×2.5×10-4 m3=0.25 kg,牛奶吸收的熱量Q吸＝c牛奶mΔt=2.5×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(60 ℃-10 ℃)=3.125×10

16、4 J,光波爐在微波擋消耗的電能W=P微波t=1 200 W×28 s=3.36×104 J,光波爐在微波擋加熱牛奶時的效率η= =93%。（3）P總＝P微波+P光波＝1 200 W+800 W=2 000 W=2 kW,一個月光波爐消耗的電能W總＝P總t=2 kW×1060×30 h=10 kW·h。 4.(1)下金屬外殼 (2)400 Ω (3)1.46 A (4)2.52×106 J 【解析】(1)洗衣機應(yīng)使用題圖丙中下面的三孔插座，目的是使洗衣機的金屬外殼與大地相連，防止因漏電而造成觸電事故。(2)已知電阻R1的阻值為44 Ω，所以R1的功率P1= =1 100 W,當(dāng)

17、開關(guān)S置于1時(電路接入R1和R2)為加熱狀態(tài)，消耗功率為1 221 W，所以R2的功率P2=P加熱-P1=1 221 W-1 100 W=121 W,電阻R2的阻值R2= =400 Ω。(3)洗衣機在保溫洗滌狀態(tài)下正常工作時，電路接入R2和電動機M，此時的總功率P保溫＝P2+P電機＝121 W+200 W=321 W,此時通過電路的總電流I保溫＝ =1.46 A。(4)在洗衣機內(nèi)加入質(zhì)量為20 kg、初溫為20 ℃的水，加熱到50 ℃時，根據(jù)Q=cmΔt可知，水吸收的熱量Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(50 ℃-20 ℃)=2.52×106 J。 5.(1)

18、液化 (2)0.2 A (3)44 W (4)183.27 s 【解析】(1)水桶內(nèi)壁有小水滴，是水蒸氣液化變成液態(tài)的小水滴。(2)當(dāng)S接a時，只有R1接入電路中，所以R1= =88 Ω,當(dāng)S接b時，R1和R2串聯(lián)接入電路中，總電阻R=R1+R2=88 Ω+1 012 Ω=1 100 Ω,電路中的電流I= =0.2 A。(3)當(dāng)S接b時，該飲水機處于保溫狀態(tài)，所以該飲水機在保溫狀態(tài)下的功率P=UI=220 V×0.2 A=44 W。(4)水的質(zhì)量m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×300×10-6 m3=0.3 kg,水吸收的熱量Q吸＝c水m(t-t0)=4.2×103 J/(

19、kg·℃)×0.3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×105 J。飲水機正常加熱時的電功率P熱＝UI1=220 V×2.5 A=550 W,飲水機至少需要的加熱時間t= =183.27 s。 6.（1）保溫 （2）凸起的點可以增大壓強與摩擦，對人的足底有按摩作用 （3）1 113.2 Ω(4)420 s 【解析】(1)當(dāng)黃燈亮?xí)r，電阻R與發(fā)熱管串聯(lián)，電路中的總電阻較大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流較小，根據(jù)P=I2R可知發(fā)熱管消耗的電功率較小，故此時足浴器是處于保溫狀態(tài)。(2)足浴器內(nèi)底部有很多凸起的點，減小了足底與足浴器的受力面積，增大了足底受到的壓強；另一方面，增大了足底

20、與足浴器接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，從而對人的足底有按摩作用。(3)由P= 可知，保溫時，電路中的總電阻R總＝ =1 210 Ω,當(dāng)溫控開關(guān)閉合時，電路為發(fā)熱管的簡單電路，電熱壺是處于加熱狀態(tài)，由P= 可知，發(fā)熱管的電阻R發(fā)熱管＝=96.8 Ω,所以保溫電阻R=R總-R發(fā)熱管＝1 210 Ω-96.8 Ω=1 113.2 Ω。(4)水吸收的熱量Q吸＝c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×(40 ℃-20 ℃)=2.1×105 J,根據(jù)Q=W=Pt可得，足浴器正常工作需要的時間t= =420 s。 【要點提取】 由“電路圖”可知：當(dāng)K閉合時，電路為發(fā)熱管的簡單電路；

21、當(dāng)K斷開時，電阻R與發(fā)熱管串聯(lián)。加熱時“正常工作”說明足浴器功率為500 W。 7.（1）先減小后增大（2）4015（3）440 W 【解析】(2)由題圖甲可知，當(dāng)溫度達到100 ℃時，RT=40 Ω；由P= 可得，電路中的總電阻R==55 Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以調(diào)控電阻R0=R-RT=55 Ω-40 Ω=15 Ω。(3)由題圖甲可知，PTC電阻的溫度達到120 ℃時，RT′=100 Ω,電蒸鍋的總功率P′= =440 W。 8.(1)2.64×104 J (2)10 V (3)26~32 ℃ 【解析】（1）每盞燈泡正常工作時的功率P=440 W,在1 min

22、內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=440 W×60 s=2.64×104 J。（2）當(dāng)R1的溫度為40 ℃時，其阻值R1=180 Ω。因為R1和R0串聯(lián)，所以R總＝R1+R0=180 Ω+20 Ω=200 Ω，則控制電路的最小電壓U1min=I1R總＝0.05 A×200 Ω=10 V。（3）取臨界情況，當(dāng)電流I=50 mA=0.05 A時，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由I=UR可得，R1′+R0= =240 Ω,則R1′=240 Ω-R0=240 Ω-20 Ω=220 Ω,由題圖乙可得對應(yīng)的溫度為32 ℃；當(dāng)電流為I′=40 mA=0.04 A時，因R1″+R0= =300 Ω,則R1″=300 Ω-R0=300 Ω-20 Ω=280 Ω,由題圖乙可得對應(yīng)的溫度為26 ℃，所以，室內(nèi)溫度可控制在26 ℃~32 ℃范圍內(nèi)。