2019届中考物理专题检测试题

2023年中考物理专题导航讲练系列――电功、电功率。

例1．某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）。求：

1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？

2）加热时电热水瓶的电阻多大？

3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？

4）请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。

思路点拨】此类题一般是电学综合题，熟练掌握电学基本公式并知道其适用范围。

解答：(1)由p＝ui得i＝p1/u＝30w/220v＝0.14a

(2)由p＝u 2/r得r＝u 2/p2＝(220v)2/1200w＝40.33ω

(3)瓶内水的质量m＝ρv＝1.0×103kg/m3×2×10-3m3＝2kg

瓶内水吸热q＝c m ( t - t0 )＝4.2×103kg/m3×2kg×(100℃-20℃)＝6.72×105j

消耗的电能w＝p2t＝1200w×10×60s＝7.2×105j

热水瓶效率η＝q/w＝6.72×105j/（7.2×105j）＝93.3%

4）电热水瓶内部电路图：

例2. 图33甲和图33乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图．电源电压均为20v且保持不变，定值电阻r0的阻值为30ω．则：

1)图33甲中电流表的示数为0．3a时，热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少？

2)图33乙中电压表的量程为0—15v，热敏电阻r的阻值随温度的变化关系如图33丙所示，试求此电路能测量的最高温度．

思路点拨】此类题是动态电路问题，不同的情况下电路中的电流、电功率等物理量要发生变化，因此在分析时针对不同的情况进行分析。

答案：(1)由于电路为串联电路，则。

u总=ur0+u热敏。

ur0=ir=ir0=0.3a×30ω=9v

u热敏=u总-ur0=20v-9v=11v

p热敏=ui=u热敏i=11v×0.3a=3.3w

2）由题意可知r0两端电压最大为ur0max=15v,看图可知热敏电阻r的阻值随温度升高而变小，则热敏电阻阻值最小，即两端电压最小时，电路所测温度最高。

u总=ur0max+u热敏。

u热敏=u总-ur0max=20v-15v=5v

当r0两端电压最大时，电路中电流i=u/r=ur0max/r0=15v/30ω=0.5a

由此可得。r热敏=u/i=u热敏/i=5v/0.5a=10ω

通过图表数据可知，此时所测温度为92℃

规律总结】

（1）首先画出符合题意的电路图（题中有图可省略）；

(2)分析电路的连接方式；

（3）对动态电路的不同情况进行不同分析；

4）应用串并联电路的规律、欧姆定律、电学公式解题。

拓展演练。1. 有两个电路元件a和b,流过元件的电流与其两端电压的关系如图34（甲）所示．把它们串联在电路中，如图34（乙）所示．闭合开关s,这时电流表的示数为0.

4a,则电源电压和元件b的电功率分别是（ c ）

a. 2.0v 0.8 w

b. 2.5v 1.0w

c. 4.5v 1.0 w

d. 4.5v 1.8w

2. 小明用图35甲所示的电路，研究通过导体的电流与导体电阻的关系．电源电压恒为6v．实验过程中，他做了六次实验，每次改变电阻箱r'，的阻值后．通过调节滑动变阻器始终保持r'两端的电压不变，记下相应的电流值．根据记录的六组数据，他在方格纸上描出了电流i与电阻箱阻值r'的关系图线，如图35乙．

1)记录第一组数据时，电阻箱r'的阻值为4ω，此时电流表示数是多少？

2)小明在实验过程中．控制电阻箱r'两端的电压是多大？

3)记录第二组数据时，小明记下电流表的示数为0.4 a，此时电阻箱消耗的功率是多少？滑动变阻器接入电路中的电阻是多大？

4)记录第四组数据时，电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少？

答案：（1）从图线可知，当r1’=4ω时，i1=0.5a，即电流表的示数为0.5a

2）在图线上任取一组电流和电阻值，根据公式u=ir都可求得r’两端的电压u’。如：取r’=4ω时，i=0.5a u’＝ir=4ω×0.5a＝2v

3) 当电流表的示数为0.4 a时，从图线可知：r’=5ω

电阻箱消耗的功率：p’=u’i2=2v×0.4a=0.8w

滑动变阻器连入电路的电阻：r滑=u滑/i2=(6v-2v)/0.4a=10ω

4)因为记录每组数据时： u’＝2v u滑＝4v i’=i滑。

p/p滑=u’i’/u滑i滑=1：2

即：记录第四组数据时，电阻箱与滑动变阻器消耗的功率之比为1：2。

3. 随着生活水平的提高，家用电器在日常生活中已不可缺少。小明家所有家用电器正常工作时的总功率为2200w。

其中电热水壶的铭牌如图所示，某一天小明在家里用电热水壶烧开水，电热水壶能正常工作。已知电热水壶的阻值不变。求：

1)小明家所用熔断器的额定电流等于或稍大于多少安？

2)这个电热水壶正常工作时的电阻为多少欧？

3)这个电热水壶正常工作600秒所消耗的电能为多少焦？

4)若电热水壶实际工作电压为110伏，电热水壶的实际功率多大？

解答：（1）由 i=p/u

得 i=2200w/220v=10a

所以熔断丝的额定电流应等于或稍大于10a

（2）由r=u2/p

得r=(220v)2/880w=55ω

3)由 w=pt

得 w=880w×600s=5.28×105j

4) 由p=u2/r

得 p实=(110v)2/55ω=220w

答：略。4.

如图35是电饭锅的实物图，图36（甲）是它的内部电路图，图36（乙）是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起。

1）对照观察图36（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_串联_关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮．“烧煮电路部分”的电压为_220_v，“保温电路部分”将_不工作（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_小_（选填“大”或“小”）。

2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100w。求：“烧煮电路部分”的电阻r1

3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44w。求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻r2

4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮。

答案：1）串联 220 不工作小。

2）当温控开关按钮按下时，电路中只有r1工作。

3）当温控开关按钮弹起时，r1与r2串联。

4）当温控开关按钮弹起时，r1与r2串联。

因为。所以，红灯不亮黄灯亮。

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