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2011届中考物理专题导航练习1


2011 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 2 2 (2)由 P=U /R 得 R=U /P2=(220V) /1200W=40.33Ω 3 3 -3 3 (3)瓶内水的质量 m=ρ V=1.0×10 kg/m ×2×10 m =2kg 3 3 5 瓶内水吸热 Q=C m ( t - t0 )=4.2×10 kg/m ×2kg×(100℃-20℃)=6.72×10 J 5 消耗的电能 W=P2t=1200W×10×60s=7.2×10 J 5 5 热水瓶效率 η =Q/W=6.72×10 J/(7.2×10 J)=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.

图 33 【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。
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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

图 34 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
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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?

图 35

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 电热水壶的铭牌 所以熔断丝的额定电流应等于或稍大于 10A 额定电压 220V 2 (2)由 R=U /P 频率 50Hz 2 得 R=(220V) /880W=55Ω 额定功率 880W (3)由 W=Pt 5 容积 2L 得 W=880W×600s=5.28×10 J 2 (4) 由 P=U /R 2 得 P 实=(110V) /55Ω =220W
3 3

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。

图 36 电饭锅 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

图 37 电路原 理图

(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
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所以,红灯不亮黄灯亮。

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