2023中考物理各题型专项复习讲义电学综合计算题

  2023中考物理各题型专项复习讲义电学综合计算题

                          冲刺阶段查缺补漏

第一部分：中考真题

1、某电热水壶铭牌的部分参数如表，忽略温度对电阻的影响。电热水壶在额定电压下工作300s能将1L的水从20℃加热到85℃．求：[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]

（1）水吸收的热量是多少

（2）电热水壶的效率是多少？

（3）在用电高峰时，实际加热时间为363s，若与该电热水壶在额定电压下工作300s消耗相同的电能，实际电压多大？

2、多功能养生壶（如图甲）具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎，图乙是某品牌养生壶的简化电路图，当养生壶正常工作时，它的加热功率为880W，保温总功率为242W。求：

(1)该养生壶高温挡加热时的电流。

(2)电阻R2的阻值。

(3)某一天，小明断开家中其他用电器，只接通养生壶在高温挡烧水发现家中标着“3000r/（kw·h）”字样电能表转盘在2min内转了80转，求此养生壶的实际功率。

3、某品牌电饭煲有加热和保温两个挡位，其简化电路如图所示，其中和均为发热电阻，额定电压为220V，该电饭煲的保温功率为120W。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到一定温度时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接触，使电饭煲处于保温状态。若将一锅质量为3kg、初温为40℃的粥加热至100℃，需要加热15min，消耗0.25kW·h的电能。求：[粥的比热容]

（1）保温状态下，通过的电流是多少？（结果保留两位小数）

（2）的电阻是多少？

（3）在此次加热过程中粥吸收了多少热量？该电饭煲在加热过程中的效率是多少？

第二部分：考点解读

一、串并联电路电流、电压特点

1.串联电路的特点

（1）电流：各处的电流都相等。表达式：I=I1=I2 

（2）电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式：U=U1+U2 

（3）电阻：电路的总电阻等于各用电器电阻之和。 表达式：R=R1+R2 

2.并联电路的特点：

（1）电流：干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式：I=I1+I2 

（2）电压：各支路两端的电压相等。表达式：U=U1=U2 

（3）电阻：电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。

表达式：

二、欧姆定律

1.数学表达式：

其中I代表电流，单位是A

U代表电压，单位是V

R代表电阻，单位是Ω

2.说明：（1）I、U、R三量必须对应同一导体（或者同一段电路）；

（2）I、U、R三量对应的是同一时刻

三、对电功公式的理解把握

1.电功计算式:W =UIt

其中W代表电功,  单位是 J

U代表电压，单位是 V

I代表电流， 单位是A

t代表通电时间，单位是s

说明：（1）I、U、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。

(2) 式中各量必须采用国际单位；

1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。

(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。

2.电功导出式：W =I2Rt 与

只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路（对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用）

四、对电功率公式的理解把握

1.电功率定义式：

其中P代表电功率，单位是W    

W代表电功，单位是 J     

t代表通电时间，单位是s

说明：（1）P、W、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。

(2) 式中各量必须采用国际单位；

1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。

(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。

2.电功率计算式：P=IU

其中P代表电功率，单位是W

I代表电流， 单位是A

U代表电压，单位是V

说明：（1）I、U 必须对同一段电路而言。

(2) 式中各量必须采用国际单位；

(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。

3.电功率导出式：  

这两个到处公式只能用于纯电阻电路。

五、焦耳定律

1．焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。

2．焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。）

3．当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热 量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的。）

第三部分：例题解析

学校科技小组的同学们在老师的指导下设计了一台简易饮水机，其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两档，其中R1为发热电阻，R2为定值电阻。如表是该饮水机的相关技术参数。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温档和加热档工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，不考虑温度对电阻的影响]求：

（1）储水罐注满水时，水温升高50℃，需要吸收多少热量？

（2）电阻R1和R2的阻值是多少？

（3）在测试时将其他用电器都关闭，只将饮水机置于加热档工作，发现电能表的转盘在3min内转了50转，则此时实验室电路的实际电压是多少？

【详解】解：（1）储水罐的容积是0.8L，储水的质量是

m=ρ水V=1.0×103kg/m3×0.8L=1.0×103kg/m3×0.8×10-3m3=0.8kg

水温升高50℃，需要吸收的热量是

Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.8kg×50℃=1.68×105J

（2）由图甲可知，当S接2时，电路为R1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S接1时，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当S接2时，电路处于保温档；当S接1时，电路处于高温档。高温档时，发热电阻R1的电功率即为加热档额定功率，于是有

解得

R1=80Ω

饮水机在保温挡和加热挡工作时，发热电阻R1的电功率之比为1∶121。则有

解得

P1保=5W

保温档时，发热电阻R1的电功率为

解得

R2=800Ω

（3）实际消耗的电能为

实际电功率为

此时实验室电路的实际电压是

第四部分：自主练习

1、某电热水壶（电阻不变）的参数如下表，当家中只有电热水壶单独工作时，电热水壶正常工作5min可将1.5L初温40℃的水烧开（标准大气压）。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]求：

（1）这壶水吸收的热量；

（2）电热水壶的加热效率；

（3）这段时间内家中标有“3600r/（kW·h）”电能表的转盘转了多少转。

2、中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求：

（1）发热电阻R1的阻值；

（2）加热过程中煮茶器消耗的电能；

（3）煮茶器中水的质量。[水的比热容]

3、如图所示，质量为400g初温为25℃的食用油注入大烧杯中，并将电加热器放入食用油中。电加热器正常工作100s，测出食用油的温度为65℃，已知电加热器的额定电压为220V，额定功率为440W。【食用油的比热容为2×103J/(kg℃)】

（1）电加热器正常工作时的电流和电阻；

（2）正常工作100s，电加热器消耗的电能；

（3）电加热器的热效率。

4、商业街移动摊位使用可显示电费的新型插座（如图甲所示）计费，某摊位使用空气炸锅（如图乙所示）烹制食物，如图丙所示是该空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻和为发热体，其中。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个档位的调节（S1、S2不会同时闭合），只闭合S3时为中温档，额定功率为440W。求：

（1）的电阻；

（2）高温档正常工作100s，电流通过产生的电热；

（3）只有空气炸锅单独工作，表盘示数使用前后如图甲、丁所示，通过表盘显示的数据估算该空气炸锅消耗的电功率（已知商用电费单价为0.75元/kW·h）。

5、如图所示，是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖、也可照明的电路，电源电压恒定。R1为电热丝，白炽灯泡L标有“12V 18W”字样（R1和L电阻均恒定不变），滑动变阻器R的最大阻值为40Ω。当只闭合开关S和S2，将滑片P移到最右端时，灯泡正常发光。当所有开关都闭合，P位于最右端时，电路中的总电流为2.1A。求：

（1）电源电压；

（2）当只闭合开关S和S2，滑片P位于最左端时，通过灯泡的电流；

（3）当只闭合开关S和S1，移动滑片P，电热丝R1工作1min产生的最大热量。

6、随着科技创新教育在全市广泛开展，有些学校已配置了如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接人装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪烁8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为2×103J/（kg·℃）。求：

（1）3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能；

（2）3D打印笔快挡打印时的热效率；

（3）R1的阻值。

7、图甲为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同档位工作。

（1）电火锅在低温挡工作时，开关S1、S2分别处于什么状态？

（2）求的值；

（3）若家庭电路的电压是，某插座的额定电流是，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择哪个档位？说明理由。

8、额定功率为3000W的电热水器正常工作时，把质量为60kg的水从20oC加热到70oC。已知c水=4.2×103J/(kg·oC)，不计热量损失，求：

（1）水吸收的热量；

（2）加热所需要的时间。

9、如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数为1V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.75A。求：

（1）电源电压；

（2）定值电阻R2的阻值；

（3）闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率。