2024年中考物理压轴题训练——电功率的计算
1.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8V 8W”字样,电流表的量程为0~1.2A.滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为9Ω。当闭合S和S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光。则:
(l)电源电压是多少?
(2)当闭合S和S1,断开S2时,为保证电流表的安全,滑动变阻器的阻值范围是多少?
2.在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω;0.5A”,当滑片P由c点移到a端的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示,R1的最小功率是0.4W。在保证电路元件安全的条件下,电源电压为 V,R1的电阻为 Ω,R2接入电路的最小阻值为 Ω。
3.如图甲所示,多功能养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热,它具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场的认可和欢迎.
如图乙所示是某品牌养生壶简化电路图,该养生壶的电路图,该养生壶的部分数据如表.
项 目 参 数
电源电压/V 220
低温档功率/W 275
中温档功率/W 550
高温档功率/W ?
容积/L 1
求:
(1)R1的阻值;
(2)养生壶处于低温挡工作时,电路中的电流大小;
(3)养生壶处于高温挡工作时的功率.
4.如图甲所示,电源电压可调,、为定值电阻,灯泡的额定电压为2.5V,图乙是该灯泡的图像。闭合开关S,把电源电压调到6V,的功率为1.2W。求:
(1)通过的电流;
(2)若小灯泡正常发光,则1min内电流在上产生的热量是多少?
(3)现把电源电压调到某一值时,通过的电流为0.1A,灯泡与两端的电压之比为1∶3,则灯泡的实际功率是多少?
5.图甲为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的挂烫机,它的额定电压为220V,其内部电路如图乙所示,它有大小两个加热挡位,只闭合开关时为小功率挡,同时闭合开关、时为大功率挡,电热丝的阻值,当挂烫机正常工作时,求:
(1)水箱中有0.2kg的水,将这些水从10℃加热到100℃所吸收的热量;[]
(2)大功率挡的额定功率;
(3)若加热效率为90%,使用大功率挡将水箱中的水加热到(1)中情况所需要的时间。(结果保留整数)
6.如图甲所示为一款电炖锅,它有高、低两个挡位,其内部有两个发热电阻R1和R2,且,图乙为其工作电路简化图,已知该电炖锅低温挡的功率为550W,额定电压为220V。求:
(1)R1的电阻是多少;
(2)高温挡的功率是多大;
(3)若不计热量损失,在额定电压下,用高温挡将锅中2kg初温为20℃的水加热到70℃。则需要加热多长时间(保留甲乙两位小数)。
7.如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“12V 6W”字样,电阻R的阻值为16Ω,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光。求:
(1)通过电阻R的电流;
(2)电源电压;
(3)通电5min整个电路消耗的电能。
8.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1 的阻值为 12 Ω,滑动变阻器R2 标有“100 Ω 1 A”字样。闭合开关 S ,移动滑片 P 至某位置时,电流表示数为 0.5 A。
(1)求电阻R1通电 10 s电流所做的功 W1。
(2)现将一个电压表正确接入电路。可以适当改变电表量程,闭合开关 S,移动滑片 P,在电路安全工作的情况下,电压表示数的变化范围为 6 V~15 V。
(a)请指出电压表接入的位置,并说明理由。
(b)求最小电流I 最小。
9.实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到如图1所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示。闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W;只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为R2∶R=1∶4。求:
(1)L2正常工作时的电阻;
(2)L1正常工作时的电流;
(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围。
10.A、B两灯分别标有“”、“”字样,通过A、B两灯中的电流随其两端电压变化的关系图象如图所示。求:
(1)将A、B两灯并联接在电源两端,在内A灯消耗的电能。
(2)将A、B两灯串联接在某电源两端,使B灯恰好正常发光,此时A灯的电阻。
11.随着科技的飞速发展,人们的生活已趋于自动化,扫地机器人已进入普通家庭。如图甲所示是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数。如图乙所示是扫地机器人所受阻力与速度的关系图像。某次扫地过程中,机器人匀速前进10m用时25s,求:
(1)若扫地机器人与地面的接触面积约为0.01m2,它静止时对水平地面压强的大小;
(2)扫地机器人的功率;
(3)充满电的扫地机器人以50W的功率工作时可以工作的时间。(电池电量=电压×电流×时间)
12.在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图,图中 R1 和 R2 是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示,换档开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘共有 10 个金属触点(在图乙中用“〇”表示,“〇”中标有 1、2、3、4 编号,编号相同的触点已用导线连接);旋钮可以绕中心轴 O 转动,两端各有一个金属滑片,转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如图乙中,旋钮上的箭头指向图中位置 D,此时,箭头一端的金属滑片将 1、2 两触点连通, 同时另一端的金属滑片也将 3、4 两触点连通。当旋钮上的箭头指向 A、B、C、D 不同位置时,可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示:(计算结果若除不尽,均保留一位小数)
加热档位 1 2 3 4
加热功率/W 1100 440
(1)如果要实现旋钮沿某个方向转动时,加热功率依次递减或递增,请写出旋钮上的箭头分别指向 A 、B、C、D 四个位置时,各对应加热功率的哪一个档位?
(2)电热丝 R1和 R2 的阻值各是多少?
(3)当旋钮在加热档位 2 和 4 时,对应的加热功率各是多大?
13.如下图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为40Ω,小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样,将滑片移到最右端,闭合开关S,电流表示数为0.3A,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压。
14.如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。当断开开关S1、S3,闭合S2,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I-U图像。求:
(1)电源电压;
(2)R1的电阻;
(3)闭合S1、S2、S3时,滑动变阻器允许接入的最小电阻;
(4)①只闭合S2时电路的最大功率;
②只闭合S1时电路的总功率。
15.如图甲是小红家电能表,图乙显示了表盘在十二月月初和月末的两次读数,请通过计算完成下面问题:
(1)电能表的参数表明,小红家能同时使用的用电器总功率不得超过多少瓦?小红家十二月消耗电能多少度?
(2)若家中只有电冰箱工作时,电能表的转盘在6min内转了30转,则电冰箱消耗的电功率是多少?
16.如图所示,电路中两只灯泡的规格分别为红灯“6V ,3W”、绿灯“6V ,6W”,滑动变阻器的规格是“18Ω ,1.5A”,电源电压、灯泡电阻均不变。闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光。
(1)两灯正常发光时电流表的示数为多少?
(2)开关S、S2闭合,S1断开,电流表的示数为0.25A时,滑动变阻器接进电路的电阻为多少?
(3)电路的最小电功率是多少?
17.小明研究了家里的智能电热马桶盖如图甲,图乙是马桶盖的电路图,和是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关可接a或b,该电路通过开关和的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能,已知低温档功率为,中温档功率为,求:
(1)的阻值;
(2)高温档的功率;
(3)若关闭其他用电器,只让便座加热电路以高温挡工作,标有“”的电能表指示灯闪烁了20次,求电路中实际电压为多少?
18.图甲为一款有高温、低温两档的家用蒸汽电熨斗.图乙所示是其简化的工作原理电路图,其中R1、R2为电热丝.它们的阻值之比R1:R2=4:5.电源电压恒定不变,电熨斗的部分参数如表,不计电热丝电阻随温度的变化,则电熨斗的低温档功率是
××牌电熨斗
额定电压 220V
额定功率 高温档 1980W
低温档
19.近些年来,国家大力提倡开发各种绿色可再生能源,助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场,总装机容量5×104kW,年发电量9000万度。问:
(1)该风电场年发电时间可达多少小时?
(2)如果火电站的发电效率为40%,要得到相同的电能,每年需要多少吨煤?(煤的热值为3.0×107J/kg)
20.6月5日是世界环境日,2010年我国的主题是“低碳减排,绿色生活”人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出,如何合理利用和开发能源,提高能源的利用率,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题:
(1)为实现减排目标,国家大力推广风力发电我省沿海地区风力发电项目已全面启动,沿海壮观的风电场走廊即将形成(如图乙所示)假如1.2×106kW的风电场项目全面建成之后,所有机组发电1h,可提供多少千瓦时的电能?这些电能相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能量?(煤的热值为3.0×107J/kg,1kw·h=3.6×108J)
(2)充分利用太阳能,符合节能减排的理念太阳能热水器(如图丙所示)已走进了千家方户,小明家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2m2,热水器每平方米的面积上1h得到的太阳辐射能平均为2.52×106J,热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能,则光照3h,可以使热水器内初温为20、质量为100kg的水温度升高多少摄氏度?[已知水的比热容是4.2×103J/(kg·)]
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参考答案:
1.(1)18V;(2)6Ω~20Ω
2. 6 10 2
3.(1)88Ω(2)1.25A(3)1100 W
4.(1)0.2A;(2)63J;(3)0.2W
5.(1);(2);(3)
6.(1)88Ω;(2)1650W;(3)254.55s。
7.(1)0.5A;(2)20V;(3)3000J
8.(1)30J;(2)0.25A
9.(1)6Ω;(2)0.4A;(3)4~9V
10.(1)360J;(2)4Ω
11.(1)2500Pa;(2)56W;(3)
12.(1)旋钮A位置对应4档, B位置对应3档,C位置对应2档,D位置对应1档;
(2),;
(3);。
13.(1)10Ω;(2)15V
14.(1)9V;(2)20Ω;(3)60Ω;(4)4.5W,2.7W
15.(1)4400W,82度;(2)250W
16.(1)1.5A;(2)18Ω;(3)1.2W
17.(1)1000Ω;(2)96.8W;(3)200V
18.1100W
19.(1);(2)
20.(1)4.321012J,1.44105kg;(2)18
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