2012年中考物理专题 电功率、电热综合计算精编精析+点评 人教新课标版

1 20122012 年中考专题 电功率 电热综合计算年中考专题 电功率 电热综合计算 一 计算题 共 11 小题 1 2011 潍坊 前些日子 小亮的妈妈买了一个 天际 牌自动电热水壶送给爷爷 其铭 牌如右表 小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法 他接水至 800ml 刻度 然后把壶放 在加热座上 拨开开关 5min 后水烧开 水壶自动断电 已知水的初温为 20 自动电热水壶 型号 ZDH100B 电源 220V 50Hz 额定功率 1100W 容量 800ml 编号 H8017664 1 这壶水吸收的热量为多少 2 烧水时家中电压为 220V 求电热水壶的热效率 3 在用电高峰 电路中的实际电压降为 198V 这时电热水壶的实际功率为多大 考点 电功与热量的综合计算 电功率的计算 专题 计算题 信息给予题 分析 1 知道水的体积 利用密度公式求水的质量 又知道水的初温和末温 水的比热 容 根据吸热公式 Q吸 cm t 计算出水吸收的热量 有用能量 2 已知额定功率和通电时间 根据公式 W Pt 求出消耗的电能 总能量 水吸收的热量 与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率 3 根据铭牌 额定电压 额定功率 求出电热水壶的电阻 再利用电功率公式求实际电 压下的实际功率 解答 解 1 水的质量 m V 1g cm3 800cm3 800g 0 8kg 水吸收的热量 Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 0 8kg 100 20 2 688 105J 2 电热水壶消耗的电能 W电 Pt 1100W 300s 3 3 105J 81 5 3 电热水壶的电阻 R 44 实际功率 P实 891W 答 1 这壶水吸收的热量为 2 688 105J 2 烧水时家中电压为 220V 电热水壶的热效率为 81 5 3 在用电高峰 电路中的实际电压降为 198V 这时电热水壶的实际功率为 891W 2 点评 本题考查吸热公式 电功率公式以及热效率公式的应用 知识点多 联系实际生活 属于中考常见题型 从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键 2 2011 泉州 小理对家里的电磁炉进行研究 电磁炉的功率调节范围是 120W 2200W 1 小理用电磁炉将质量为 2kg 的水从 20 加热到 100 消耗了 0 22kw h 的电能 水 吸收的热量是多少 这时电磁炉的效率是多少 2 小理用电磁炉煮粥 先用大火将水开 后用小火煮 这段时间电功率随时间变化如图 所示问第 8 分钟通过电磁的电流是多少 水的比热是 4 2 103J kg 家庭电路的 电压为 220V 考点 电功与热量的综合计算 能量利用效率 热量的计算 电功率的计算 专题 计算题 信息给予题 分析 1 知道水的质量 水的比热容 水的初温和末温 利用吸热公式 Q吸 cm t 求水 吸收的热量 有用能量 又知道消耗的电能 总能量 利用效率公式求电磁炉的效率 2 从电功率随时间变化图象上得出第 8 分钟 电磁炉的电功率 利用 P UI 求此时通过 电磁炉的电流 解答 解 1 水吸收的热量 Q吸 cm t 4 2 103J kg 2kg 100 20 6 72 105J 消耗的电能 W 0 22kw h 0 22 3 6 106J 7 92 105J 电磁炉的效率 84 8 2 由图知 第 8 分钟电磁炉的电功率 P 800W P UI 通过电磁炉的电流 I 3 6A 答 1 水吸收的热量是 6 72 105J 这时电磁炉的效率是 84 8 2 第 8 分钟通过电磁的电流是 3 6A 点评 本题是一道电学与热学的综合计算题 考查了热量的计算 电磁炉的效率 电功率 公式 P UI 的应用 记住是 kw h 电功的单位以及与焦耳 J 的关系 1kw h 3 6 106J 能 从 P t 图象得出相关信息是解本题的关键之一 3 3 2011 六盘水 电磁炉是一种效率较高的新型灶具 已广泛进入寻常百姓家中 小华观 察到家中的电磁炉铭牌上标有 220V 2000W 电能表铭牌上标有 220V 10 20 A 1500r kW h 字样 小华单独把电磁炉接入电路中 用它在 5min 内把 1 5kg 20 的水加 热到 100 观察到电能表转盘转了 225 转 则 1 加热 5min 水吸收的热量是多少 2 电磁炉工作 5min 实际消耗的电能是多少 3 电磁炉实际电功率是多少 4 比较 1 2 两问的计算结果 你发现什么问题 如何解释 5 根据电磁炉的铭牌说明与 3 问的计算结果 你发现什么问题 如何解释 考点 电功与热量的综合计算 电能表参数的理解与电能的求法 电功的测量 电功率的 计算 专题 计算题 分析 1 知道水的质量 水的初温和末温 水的比热容 利用吸热公式求水吸收的热量 2 知道电能表 1500r kW h 即消耗 1kW h 电能转盘转 1500 转 知道现在转了 225 转 可求此时消耗的电能 3 知道实际消耗的电能 利用电功率公式求电磁炉实际电功率 4 电磁炉工作中 有热损失 包括热散失和锅体吸热等 5 电磁炉两端的实际电压低于额定电压 其实际功率低于额定功率 解答 解 1 水吸收的热量 Q吸 c水m t 4 2 103J kg 1 5kg 100 20 5 04 105J 2 消耗的电能 W 0 15kW h 5 4 105J 3 电磁炉实际电功率 P实 1800W 4 可见 W Q吸 说明电磁炉工作中 有热损失 热散失和锅体吸热 5 由电磁炉的铭牌可知 P额 2000W P实 原因是电磁炉两端的实际电压低于额定电 压 答 1 加热 5min 水吸收的热量是 5 04 105J 2 电磁炉工作 5min 实际消耗的电能是 5 4 105J 3 电磁炉实际电功率是 1800W 4 W Q吸 说明电磁炉工作中 有热损失 热散失和锅体吸热 5 P额 P实 原因是电磁炉两端的实际电压低于额定电压 点评 本题为电功和热量的综合计算 考查了热量的计算 电能的计算 实际功率的计算 难点是根据实际找出 W Q吸 P额 P实的原因 4 2011 连云港 如图是研究电流热效应的实验装置图 两个相同的烧瓶中均装入 0 1kg 的煤油 烧瓶 A 中电阻丝的阻值为 4 烧瓶 B 中的电阻丝标识已看不清楚 当闭合开关 经过 210s 的时间 烧瓶 A 中的煤油温度由 20 升高到 24 烧瓶 B 中的煤油温度由 20 4 升高到 22 假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收 电阻丝的阻值不随温度变化 电源 电压保持不变 已知煤油的比热容 c 2 1 103J kg 求 1 在此过程中烧瓶 A 中煤油吸收的热量 2 烧瓶 B 中电阻丝的阻值 3 电源的电压及电路消耗的总功率 考点 电功与热量的综合计算 热量的计算 电阻的串联 电功率的计算 焦耳定律的计 算公式及其应用 专题 计算题 实验题 分析 1 知道煤油的质量 煤油温度的升高值 煤油的比热容 利用吸热公式求烧瓶 A 中煤油吸收的热量 2 由题知 两烧瓶中煤油的质量相等 升高温度的大小关系 根据吸热公式得出吸收热 量的关系 而电阻丝产生的热量全部被煤油吸收 再根据焦耳定律 Q I2Rt 分析得出两电阻 的大小关系 3 求出了烧瓶 A 中煤油吸收的热量 利用焦耳定律求出此时电路中的电流 两电阻阻值 以求出 根据串联电路的欧姆定律求出总电压 电源电压 在根据 P UI 求总功率 解答 解 1 烧瓶 A 中煤油吸收的热量 QA cm tA 2 1 103J kg 0 1kg 24 20 J 840J 2 两烧瓶中煤油的质量 mA mB tB tA 烧瓶 B 中煤油吸收的热量 QB QA 840J 420J Q I2Rt 两电阻丝 RA RB串联 RB RA 4 2 3 由 QA I2RAt 得电路中的电流 I 1A 电源电压 U I RA RB 1A 4 2 V 6V 电路消耗的总功率 P UI 6V 1A 6W 答 1 在此过程中烧瓶 A 中煤油吸收的热量为 840J 2 烧瓶 B 中电阻丝的阻值 2 3 电源的电压为 6V 电路消耗的总功率 6W 5 点评 本题考查了学生对密度公式 吸热公式 欧姆定律 电功率公式 焦耳定律公式的 掌握和运用 是一道电学与热学的综合应用题 属于难题 5 2011 哈尔滨 某电水壶的铭牌信息如图 1 所示 电水壶在标准大气压下工作 c水 4 2 103J kg 1 电水壶装满初温为 20 的水时 在额定电压下将水烧开用了 7min 求 水吸收的热量是多少 电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少 2 农村电网改造前 用电高峰时电压会下降 l0 求 这时电水壶的实际功率 P0 电 阻不随温度改变 3 为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到 2000W 甲 乙两位同学对电水壶的电路进 行了改造 在原电阻丝 R1两端并联一个电阻丝 R2 如图 2 所示 并分别推导出了 R2的表 达式 甲同学 R2 乙同学 R2 请你指出哪个表达式是错误的 并分析若用此电阻丝来改造电水壶的结果 考点 电功与热量的综合计算 能量利用效率 热量的计算 电阻的并联 电功率的计算 额定电压 额定功率 实际电压 实际功率 专题 计算题 错解分析题 推理法 实验分析法 分析 1 知道水的质量 水的比热容 水的初温和末温 利用吸热公式 Q吸 cm t 求水 吸收的热量 有用能量 从铭牌知道电水壶的功率 利用 W Pt 求消耗的电能 总能量 再利用效率公式求电水壶烧水过程中的能量转化效率 2 根据铭牌 额定电压 额定功率 求出电水壶中的电阻丝的阻值 再求出用电高峰时 的实际电压 利用 P 求电水壶的实际电功率 3 为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到 2000W 甲同学的推导 并联电阻的电功率 应为 P2 P额 P实 根据 P 求 R2的阻值是正确的 乙同学的推导 两电阻并联 实际功 6 率 P总 P额 得出 R2 是错误的 乙同学计算出的阻值比 R1小 电 路消耗的总电功率大于 2000W 电路中的电流过大 易引起火灾 解答 解 1 水吸收的热量 有用能量 Q吸 cm t 4 2 103J kg 2kg 100 20 6 72 105J 电水壶在额定电压下 P P额 2000W 工作 7min 消耗电能 总能量 W Pt 2000W 7 60s 8 4 105J 电水壶烧水过程中的能量转化效率 100 100 80 2 电水壶中的电阻丝的阻值 R 24 2 用电高峰时的实际电压 U实 U额 1 10 220V 198V 电水壶的实际功率 P1 1620W 3 为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到 2000W 甲同学的推导 并联电阻的电功率 P2 P额 P1 P R2 乙同学的推导 两电阻并联 R2 该表达式是错误的 乙同学计算出的阻值比 R1小 电路消耗的总电功率大于 2000W 电路中的电流过大 易引 起火灾 答 1 水吸收的热量是 6 72 105J 电水壶烧水过程中的能量转化效率是 80 2 这时电水壶的实际功率为 1620W 3 乙表达式是错误的 若用此电阻丝来改造 电水壶 电路中的电流过大 易引起火 灾 7 点评 本题是一道电学和热学的综合计算题 难点在于对两个表达式的判断 实质是让同 学推导 R2的表达式 两种解法用的依据不同 乙同学在推导时用错了并联电阻的特点 导 致表达式错误 不易看出 要细心 6 2010 宿迁 小明家的电热饮水机 有加热和保温两种工作状态 饮水机热水箱内水温 达到 92 时开关 S1自动断开 处于保温状态 当水温降至一定温度 t 时 S1又闭合重新加 热 饮水机的铭牌数据与电路原理图如下 热水箱水 量 额定电压加热时功率保温时功 率 2kg220V440W40W 1 求电阻 R1的阻值 2 求正常加热时通过饮水机的电流 3 在无人取水情况下 饮水机重新加热一次的时间为 5min 加热一次消耗的电能是多 少 重新加热前的水温 t 是多少 不计能量损失 c水 4 2 103J kg 考点 电功与热量的综合计算 专题 计算题 应用题 信息给予题 分析 1 已知额定电压和保温时的功率 根据公式可求保温时的电阻 2 已知加热时的功率和额定电压 根据公式可求通电电流 3 已知加热时的功率和加热时间 根据做功公式 W Pt 可求加热一次消耗的电能 消耗 的电能就等于水吸收的热量 根据热量公式 W cm t0 t 可求水的初温 解答 解 1 R1 答 电阻 R1的阻值为 1210 2 答 正常加热时通过饮水机的电流为 2A 3 W P额t 440W 5 60s 1 32 105J 因为 W cm t0 t 所以 1 32 105J 4 2 103J kg 2kg 92 t t 76 3 答 加热一次消耗的电能是 1 32 105J 重新加热前的水温 t 是 76 3 点评 本题考查电阻的计算 电流的计算以及电功和热量的计算 并联电路的电阻 R R1 R2 错 实际总电功率 8 P总 P额 7 2009 梅州 如图是一条电热毯电路的示意图 R0是发热电阻丝 R 是串联在电路中的 分压电阻 S 是温控开关 电热毯铭牌上标有 220V 40W 字样 不考虑温度对电阻值的 影响 1 求发热电阻丝 R0的阻值 2 当电热毯处于低温档时 开关 S 应处于什么状态 为什么 3 当电热毯处于低温档时 电路中的电流为 0 1A 求在 1min 内电热毯消耗的电能和电 阻 R0产生的热量 考点 电功与热量的综合计算 电路的动态分析 焦耳定律 专题 应用题 简答题 分析 1 已知额定电压和额定功率根据公式可求电阻 2 当电热毯处于低温档时 电路总电阻最大 开关断开 3 已知电压 电流 通电时间根据公式 W UIt 可求消耗的电能 电阻 R0产生的热量根 据 Q I2Rt 可求 解答 解 1 发热电阻丝 R0的阻值 答 发热电阻丝 R0的阻值为 1210 2 开关 S 处于断开状态时 电热毯处于低温档 因为电路中总电阻大 通过 R0的电流 小 根据焦耳定律 Q I2Rt R0在一定时间内产生的热量就少 其他说法只要合理均给分 3 电热毯消耗的电能 W UIt 220V 0 1A 60s 1320J 电阻 R0产生的热量 Q I2R0t 0 1A 2 1210 60s 726J 答 电热毯消耗的电能和电阻 R0产生的热量分别为 1320J 和 726J 点评 本题考查已知额定电压和额定功率求电阻 还有消耗的电能 以及电阻产生热量问 题 8 2008 资阳 小明家新购置了一台电热水器 电热水器的铭牌如图甲所示 若自来水的 温度是 20 加满水后 小明将温控开关调到如图乙所示的位置 接通电源 加热指示灯 亮 当水温达到设定温度时 加热指示灯熄灭 请你帮助小明解答下列问题 9 1 电热水器正常工作时 其发热电阻丝的电阻为多少 2 加热指示灯从亮到灭的过程中 热水器中的水一共吸收多少热量 3 若在晚间用电高峰时 电路的实际电压只有 198V 热水器加热的效率为 80 从接通 电源到指示灯熄灭需要多少时间 C水 4 2 103J kg 不考虑发热电阻丝的电阻随 温度变化 最后结果保留一位小数 考点 电功与热量的综合计算 欧姆定律的应用 专题 计算题 应用题 信息给予题 分析 1 已知额定功率和额定电压 根据可求电阻丝的电阻 2 根据公式 Q吸 cm t t0 可求吸收热量 水的质量由密度和体积求得 3 根据公式 可求出加热时间 解答 解 1 答 发热电阻丝的电阻为 22 2 Q吸 cm t t0 c V t t0 4 2 103J Kg 1000kg m3 0 05m3 60 20 8 4 106J 答 热水器中的水一共吸收 8 4 106J 的热量 3 因为 所以 答 从接通电源到指示灯熄灭需要 5892 3s 点评 本题本题考查电阻的计算 水吸热的计算 以及通电时间的计算 9 2008 襄阳 小强的爸爸从国外带回一个电热水壶 铭牌上的几个参数翻译过来后如下 表 1 该电热水壶中发热体的电阻为多少 若接在我国的家庭电路中 并能使它正常工 作 那么应该在它的外部串联一个多大的电阻 2 某天用电高峰的时候 小强将改装好的电热水壶装满温度为 28 的水 用了 11min 40s 的时间才将水烧开 当时的气压为标准大气压 那么电热水壶 串联在外的电阻不包 括在内 实际消耗的功率是多少 考点 电功与热量的综合计算 专题 计算题 应用题 10 分析 1 已知额定电压和额定功率可求发热体电阻和电流 已知电源电压可求需分担的 电压 从而求出串联的电阻阻值 2 已知水的密度和体积 可求水的质量 根据吸热公式可求吸收的热量 根据效率可求 电流做的功 还知通电时间 就可求出实际功率 解答 解 1 发热体的电阻 我国照明电路的电压为 220V 需分压 20V 电路中的电流为 所以电阻为 答 该电热水壶中发热体的电阻为 50 需串联 5 的电阻 2 水的质量 m V 1000Kg m3 10 3m3 1Kg 水吸收的热量 Q吸 cm t t0 4 2 103J Kg 1Kg 100 28 3 024 105J 电流做的功 实际消耗的功率 答 实际消耗的功率是 720W 点评 本题考查已知额定电压和额定功率求电阻和电流 以及求串联电路的分压问题 还 有求水的质量和吸收热量以及实际功率的问题 10 2008 青海 牌电热水壶 额定电压 220V 额定功率 2000W 电源频率 50Hz 容量 1 2L 电热水壶由于使用方便 高效 巳成为家庭常用的电器之一 上面是某电热水壶的铭 牌 要将 lL 20 的水烧开 在标准大气压下 此电热水壶需正常工作 3min 20s 的时 间 则 1 水吸收的热量是多少 2 电热水壶消耗多少电能 3 电热水壶的热效率是多少 考点 电功与热量的综合计算 能量利用效率 专题 计算题 应用题 信息给予题 分析 1 根据水的密度和电热水壶内水的体积先计算出水的质量 再根据吸热公式 Q吸 cm t t0 计算出水吸收的热量 2 已知额定功率和通电时间 根据公式 W Pt 求出消耗的电能 3 吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率 解答 解 1 水的质量 m V 1000kg m3 1 10 3m3 1kg 11 水吸收的热量 Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 1kg 100 20 3 36 105J 2 消耗的电能 W Pt 2000W 200s 4 105J 3 电热水壶的热效率 答 水吸收的热量为 3 36 105J 消耗的电能为 4 105J 电热水壶的热效率为 84 点评 本题考查吸热公式 电功公式以及热效率公式的应用 此题的