2018年中考电学部分考点-电器类综合计算题二版附答案.doc

2018年中考电学部分考点-电器类综合计算题二典题欣赏：1养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热。如图是某款养生壶及其铭牌，求：（1）养生壶正常工作时的电阻；（2）若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1kg水从20加热到85需要多长时间；【c水=4.2103J/（kg）】（3）用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1kg水从20加热到85，实际用时363s，通过电能表测得此过程共耗电3.726105J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。（设养生壶的电阻和加热效率不变）。型号CHM16额定电压220V频 率50Hz额定功率1000W容 量1.2L2小芳给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图甲所示，足浴器某次正常工作时，加热功率为控制面板上发光指示灯所对应的功率，控制面板显示如图乙所示，求（1）此时足浴器的工作电流。（计算结果保留一位小数）（2）足浴器装入最大容量初温为25的水，将其加热到控制面板上显示的温度时，水所吸收的热量。C水=4.2103J/（kg）（3）上述加热过程用时15min，该足浴器热效率。（4）整个加热过程中，水温降至40时，足浴器自动加热至45，水温随时间变化的图象如图丙所示，当水温第一次加热至45时，小芳开始给爷爷足浴1小时，求这次足浴给水加热消耗的电能。3某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲，控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，Rp为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，压敏电阻RP放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表，工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏。圆柱体水箱底面S=0.4米2，当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流I水=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安，当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。水位（米）0.250.500.751.001.251.501.752.002.25压敏电阻Rp的阻值（欧）300200125907065626059（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻Rp的功率为 瓦。（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为多少安？（3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3，求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。4图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图，其中R 为加热管，R 为限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关（也叫防干烧开关），S、S2是手动开关，调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，下表是该电热水壶的铭牌。XX牌电热水壶额定电压220V 最大容量 1.5L额定加热功率 880W保温功率 额定功率 50Hz（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2应处于什么状态？正常工作时，通过加热管R1的电流为多少？（2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20的水烧开，水需要吸收多少热量？c水=4.2103J/（kg）（3）水烧开后，让电热水壶处于保温状态，若R2=165，则电热水壶的保温功率为多少？（4）小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长，晚上他进行了测量，关掉家里其他电器，仅电热水壶工作，他观察到家里电能表（如图乙）1min转盘转了40转，则晚上烧水时电热水壶的实际功率为多少？5如图1所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式，该电热水壶加热有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W，求（1）电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；（2）电热水壶高温档的额定功率；（3）若某次电热水壶用高温档加热0.1h，耗电0.09kWh，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作。6如图甲所示，是一则公益广告，浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观。小明给爷爷网购了一台电热足浴盆，其铭牌部分参数如图乙所示。（1）他为爷爷往足浴盆里加入初温为22的水，使之达到最大允许注水量，开始正常加热。控制面板如图丙所示，当温度达到显示温度时，完成加热。求此过程中水所吸收到热量。c水=4.2103J/（kg）（2）此次加热过程耗时10min，求此过程足浴盆的电热效率。（3）求此次加热时足浴盆的工作电流和加热电阻阻值。（保留1位小数）（4）加热后，爷爷换成300W档位，泡脚20min，问此次加热和泡脚总共消耗多少电能。7欣欣家的电热水器用了很长时间，标牌上额定功率的数值已经模糊不清。下表是该热水器的部分技术参数，学习了电功率的知识后，欣欣进行了如下测量：断开家里的其它用电器，只将该电热水器接入电路并将水箱注满水，正常工作0.5小时后，水箱的水温从20上升到35，同时她观察到这段时间内电能表的示数由变为c水=4.2103J/（kg）容积50L额定电压220V频率50HZ求：（1）这段时间内水吸收的热量是多少？（2）电热水器的额定功率是多大？（3）电热水器的效率是多少？8某洗衣机在洗涤时可以对机内水加热，它的部分参数如表所示，根据表中提供的信息回答下列问题： 额定电压220V电源频率50Hz 加热功率2000W 额定洗涤容量5kg甩干功率440W 空载质量72kg（1）洗衣机内装有20kg的水，使水温由15升高到40，水吸收的热量是多少焦耳？水的比热容c水=4.2103J/（kg）（2）洗衣机给水加热20min，机内水温达到（1）问中的情况，求洗衣机给水加热的效率是多少？（3）洗衣机洗涤完毕甩干过程中，通过洗衣机的工作电流多大？9我们生活在电的时代，电能的广泛使用，使电能的社会需求日趋紧张。节约电能，提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题。改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措施。其电站与用户间距离为10km，输送的电功率为6.0104kW，每米输电导线的电阻为1.8103，若输电电压从1.0105V提高到3.0105V。（1）求输电线路损耗的电功率减少了多少？（2）现输电导线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检测。电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路的位置离电站的距离为多少？（3）安全用电的常识之一是不靠近高压电，而双脚站在高压线上的小鸟（两脚间距离为5cm，电阻为104）居然安然无恙（图2），计算说明小鸟为什么不会触电死亡？在你的计算中运用了什么近似条件？10有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，已知电热丝R1=55，高档加热功率为1100W，电热转化效率为80%，水的比热容为4.2103J/kg）。求：（1）将2kg水从20加热到75需要吸收多少热量；（2）用高档将2kg水从20加热到75需要多少时间；（3）只闭合S、S2时，电热水器的电功率是多少。参考答案：1解：（1）由P=可得，养生壶正常工作时的电阻：R=48.4。（2）水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1kg（8520）=2.73105J，由=可得，养生壶消耗的电能：W=3105J，由P=可得，养生壶工作时间：t=300s；（3）在用电高峰时，养生壶仍然将1kg水从20加热到85，且加热效率不变，所以养生壶消耗的电能不变，仍然为3105J，则养生壶的实际功率：P实=W826W，养生壶的电阻不变，由P=可得实际电压：U实=200V，此过程共耗电3.726105J，则电路的总功率：P总=1026W，因为P总=P实+P液晶，所以液晶电视机的实际功率：P液晶=P总P实=1026W826W=200W，由P=UI可得，通过液晶电视机的电流：I=1A。答：（1）养生壶的电阻是48.4（2）工作时间是300s。（3）实际电压是200V，通过液晶电视机的电流是1A。2解：（1）由图乙可知，足浴器的功率P=500W，由P=UI可得，此时足浴器的工作电流：I=2.3A；（2）足浴器装入最大容量时水的体积：V=5L=5dm3=5103m3，由=得，水的质量：m=V=1.0103kg/m35103m3=5kg，则水所吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）5kg（4525）=4.2105J；（3）加热时间t=15min=900s，由P=得，电热足浴器消耗的电能：W=Pt=500W900s=4.5105J，则该足浴器的热效率：=100%=100%93.3%；（4）由（2）（3）的计算可知，水温从25加热到45时，温度的变化量t=20，需要加热时间为15min，则水温从40加热到45时，温度的变化量t=5，需要加热时间为t1=15min=3.75min，由图丙可知，足浴时一个加热循环的时间为10min+3.75min=13.75min，足浴1h内加热循环的个数n=4.4个，即1h内4个循环后剩余5min，剩余的5min内不需要加热，需要的加热时间t2=43.75min=15min，所以，这次足浴给水加热的总时间t总=t+t2=15min+15min=30min=1800s，这次足浴给水加热消耗的电能：W=Pt总=500W1800s=9105J。答：（1）此时足浴器的工作电流为2.3A；（2）当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量为4.2105J；（3）上述加热过程耗时15min，该足浴器的热效率为93.3%；（4）这次足浴给水加热消耗的电能为9105J。3.解：（1）由图知，控制电路中R0、RP、电磁铁线圈串联，由表中数据知，当水箱内水位达到2米时，RP=60，控制电路中电流I水=0.1A，所以RP的功率：PP=I水2RP=（0.1A）260=0.6W；（2）当水位为2米时，根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值，R0=R总1RP=RP=60=60，当水位1米时，由表格数据知RP1=90，由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流：Ib=0.08A；（3）由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的总体积：V总=0.4m2（2m1m）=0.4m3，注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间：t1=100s，水位从2米下降到1米，需要的时间：t2=400s，所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做的功：W=U2I2t1=220V2A100s=4.4104J，喷淋系统单独工作时，工作电路电流做功：W=U2I1t2=220V1A400s=8.8104J，所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能：W总=W+W=4.4104J+8.8104J=1.32105J。答：（1）0.6。（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A。（3）相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32105J。4.解：（1）由电路图可知，当S1、S、S2都闭合时，R2短路，电路只有R1工作；当开S、S1闭合、S2断开时，两电阻串联；根据串联电阻的规律，根据P=，当电路只有R1工作时功率大，为加热状态，即手动开关S、S2都闭合时，电热水壶处于加热状态；根据表中数据可知，电热水壶的额定功率为880W，由P=UI，正常工作时，通过加热管R1的电流为：I=4A；（2）由表中数据知，一满壶水的体积为1.5L，根据=，其质量为：m=V=1.0103kg/m31.5103m3=1.5kg，在1标准大气压下，将一满壶初温为20的水烧开，水升温10020=80水需要吸收多少热量：Q=c水mt=4.2103J/（kg）1.5kg80=5.04105J；（3）由欧姆定律I=，根据（1）知，加热管电阻：R1=55，当开S1、S3闭合、S2断开时，两电阻串联，电路处于保温状态，根据电阻的串联，此时 电路的电阻：R串联=R2+R1=165+55=220，由欧姆定律，此时电路中的电流：I=1A，则电热水壶的保温功率，即R1的功率：P保=I2R1=（1A）255=55W；（4）如图乙电能表上标有3000r/kWh，表示电能表转盘每转3000圈消耗1度电，则转40转消耗的电能为：W=40kWh=3.6106J=4.8103J，1min转盘转了40转，晚上烧水时电热水壶的实际功率为：P实=800W。答：（1）加热水壶处于加热状态时，手动开关S、S2都处于闭合状态；正常工作时，通过加热管R1的电流为4A；（2）电热水壶正常工作，在1标准大气压下，将一满壶初温为20的水烧开，水需要吸收多少热量为5.04105J；（3）若R2=165，则电热水壶的保温功率为55W；（4）晚上烧水时电热水壶的实际功率为800W。5.解：（1）标准大气压下水的沸点为100，则水吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.2103J/（kg）2kg（10030）=5.88105J，由P=可得，消耗的电能：W=P中t=500W2060s=6105J，电热水壶的效率：=100%=100%=98%；（2）由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1=R2=R，甲图为开路，P甲=0，乙图中两电阻串联，R乙=2R，P乙=，丙图中只有电阻R1工作，R丙=R，P丙=，丁图中两电阻并联，R丁=R，P丁=2，由以上可知，丙图为中温档，丁图为高温档，则电热水壶高温档的额定功率：P高=2P中=2500W=1000W；（3）电热水壶的实际功率：P实=0.9kW=900W1000W，则此时电热水壶不是正常工作。答：（1）水所吸收的热量为5.88105J，电热水壶的效率为98%；（2）电热水壶高温档的额定功率为1000W；（3）此时电热水壶不是正常工作。6.解：（1）水吸收的热量：Q=cm（tt0）=4.2103J/（kg）5kg（4222）=4.2105J；（2）由图丙指示灯可知，加热时足浴盆的功率P=800W，则足浴盆加热10min消耗的电能：W=Pt=800W1060s=4.8105J，足浴盆的电热效率：=100%=100%=87.5%；（3）此次加热时足浴器的功率P=800W，由P=UI得，此时足浴器的工作电流：I=3.6A；由P=可得，加热电阻的阻值：R=60.5；（4）加热后，爷爷换成300W档位，泡脚20min，则泡脚时足浴盆消耗的电能：W=Pt=300W2060s=3.6105J，加热和泡脚总共消耗总电能：W总=W+W=4.8105J+3.6105J=8.4105J。答：（1）水所吸收到热量4.2105J；（2）足浴盆的电热效率87.5%；（3）加热时足浴盆的工作电流3.6A；加热电阻阻值60.5；（4）此次加热和泡脚总共消耗总电能8.4105J。7.解：（1）由=可得，水的质量：m=V=1.0103kg/m350103m3=50kg，水吸收的热量：Q=cm（tt0）=4.2103J/（kg）50kg（3520）=3.15106J。（2）由题可知，电热水器消耗的电能：W=0782.5kWh0781.5kWh=1kWh=3.6106J。电热水器的额定功率：P=2103W=2kW；（3）电热水器的效率：=100%=100%=87.5%。答：（1）这段时间内水吸收的热量是3.15106J。（2）电热水器的额定功率是2kW；（3）电热水器的效率是87.5%。8.解：（1）水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）20kg（4015）=2.1106J；（2）由P=可得，洗衣机消耗的电能：W=P加t=2000W2060s=2.4106J，洗衣机的加热效率为：=100%=87.5%；（3）由P=UI可得，甩干过程中通过洗衣机的工作电流：I甩干=2A。答：（1）水吸收的热量是2.1106J；（2）洗衣机给水加热的效率是87.5%；（3）洗衣机洗涤完毕甩干过程中，通过洗衣机的工作电流为2A。9.解：（1）采用高压输电时，输送功率不变，由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流：I1 =600A，I2=200A，每米输电导线的电阻为1.8103，电站与用户间距离为10km，输电电线有两根，所以电站与用户间输电导线的电阻：R=1.8103/m10103m2=36，由P=I2R可得输电线上减少的电功率：P=P1P2=I12 RI22R=（600A）236（200A）236=1.152107W；（2）由I=可得，短路的位置与电站间导线的电阻：R=6，短路的