2017年春九年级物理全册专题复习八与电有关的综合计算(新版)新人教版

1、 专题复习（八）与电有关的综合计算 1如图是一种太阳能 LED 路灯的电路图，光控开关 S 白天与触点 a 接触，太阳能电池 板为蓄电池充电；晚上 与触点 b 接触，给电路供电，平均每晚路灯工作 10 h .太阳光照射 5 h能使规格是“ 24 V 30 W”的路灯正常工作 3 个晚上.求： 路灯正常工作时的电阻; （2）路灯正常工作时每晚消耗的电能; 若太阳能电池的光电转换效率为 18%求电池板吸收太阳能的功率. 2. （自贡中考）如图所示，灯泡 Li标有4 V 8 W 字样，灯泡 L2标有“4 V ? W （ “？”表示数字模糊不清 ）, 串联在电路中，电源电压为恒 6 V,当开关 S 闭

2、合时，测得灯泡 L2比灯泡 Li亮，灯泡 L2消耗的功率为 4 W,不计温 度对灯泡阻值的影响.求： （1）灯泡 Li的电阻 R. 灯泡 L2的电阻 R2和灯泡 L2的额定功率. 3. （遂宁中考）小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书， 了解了豆浆机的主要结构（如图甲）、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌 （如图丙），电路原理图可等效成图 乙下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态请你帮小明解决下列 A阳能IU池板 2 工作时间(min) 01 15 56 610 工作状态 P粉碎打浆 加热 粉碎打浆 加热 (

3、1) 豆浆机正常工作电热丝电阻是多少? (2) 豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦? (3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家 里标有“ 2 000 r/kW h”字样的电能表转盘在 3 min内转了 50 转，则他家电路的实际电压是多少？ (不考虑温度 对电阻的影响) 4. 电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，是现代人喜欢的厨房用具图甲是某品牌电压力锅的简化电路图， R 为加热电阻，Ra为保温电阻，Si为电源开关，S2为压力开关.加热时 S2与触点 a 接通，R 工作；保温时 S 与触点 (1) 当电压力锅内的气压达到设定值时水

4、沸腾此时，水的温度 _ (填“” “=”或“v” )100 C. (2) 计算保温电阻 R2正常工作时的阻值. (3) 图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系阴影部分面积表示 _ ，并列 式计算它的大小. 5天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热 丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此： (1) 他从铭牌上查到，该电吹风机的额定功率为 P额=600 W,并观问电压力锅的铭牌 额定电压 220 V 加热功率 1 000 W 保温功率 100 W 气压设定值 175 kPa 甲 3 察了电吹风机的内部电路结构 (如图)，终于 明

5、白了：旋转式开关的触片为扇形，当拨到某一档位时，可以同时与两个触点接触，于是当开关放在“冷”时，就 是把 连入电路；当开关放到“热”时，就是把 _ 连入电路.4 (2) 小明关掉家中所有电器，只打开电吹风机，并观察家中的电能表，发现在 2 min内转盘转了 20 转，结合电 能表铭牌上的“ 3 000 R/kW h”字样，求出了吹风机吹冷风时的功率 P 为 _ W. (3) 在上述基础上，小明算出了应选配的电热丝的阻值 R,成功地修复了电吹风机. 小明怎样计算电热丝的电阻 的呢？请你写出计算电热丝阻值的过程. 6. (梅州中考)某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图甲所示，它主要由四

6、部分构成：托板、 压力杠杆 OAB 压敏电阻 R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻 )和显示重力大小的仪表 A(实质是量程为 00.6 A 的电流表).其中 OA 长 5 cm , AB 长 20 cm ,电源 电压恒为 9 V .压敏电阻 R 的阻值与所受压力的关系如 图乙所示(托板和杠杆组件的质量可以忽略不计， g取10 N/kg).求： 托植； A K1 压敏电IS1R 2 严 - 卜 (1) 托板上放某一重物时，电流表示数为 0.2 A，电子秤在 1 min内消耗的电能; (2) 托板上没有放置物体时，电路中的电流; (1)为保护电流表不被损坏，电子秤能测量的最大质量. 7.

7、(苏州中考)如图所示的电路中，电源电压恒为 12 V,电阻 R1的阻值为 10 Q,电阻 甩的阻值为 30 Q,电流 表 A 的量程取 00.6 A .闭合开关 S. (1)求通过电路的电流 I ; 插头 5 求电阻 R1消耗的功率 P1；6 现用标有“ 20 Q 1 A”字样的滑动变阻器 F3替换电阻 F2,为使电路中各元件安全，求变阻器 R 连入电路 的阻值范围. &如图，电动机 M 的线圈电阻为 0.5 欧，当 S 断开时，电流表读数为 1 安，当 S 闭合时，电流表读数为 3 安.问: (1)电阻 R 为多大? (2) 电动机的机械功率为多大? (3) 电动机工作 2 分钟，电

8、动机线圈产生了多少热量? 9.(永州中考)我国是一个水资源匮乏的国家爱动脑筋的小何同学，为了节约用水设计了一个储水箱放在他 家洗衣机底部，用来储存洗衣机放出的废水，冲洗便盆. 海尔洗衣机铭牌 额定电压/V 220 洗涤功率/W 220 脱水功率/W 330 最大洗涤容量/kg 7 (1)根据有关技术参数，求洗衣机洗涤时的正常工作电流是多少? (2)为合理利用空间，他根据卫生间的空间和洗衣机底面积的大小， 确定储水箱的长和宽分别为 1.0 m 0.5 m 假设要求储水箱的储水量为 300 kg，求小何设计的储水箱的高度至少为多少? 7 (3) 在寒冷的冬天， 温度太低会影响洗涤效果，小何进一步思

9、考：如果在洗衣机上安装一个加热电阻，这样在 洗涤前先将水加热到适宜的温度，可提高洗涤效果若每次洗衣时，首次进水量为 10 kg，加热时电能的 80%专化 为水的内能，要求给 10 kg 的水正常加热 10 min，使水的温度升高 10 C,求小何在洗衣机上安装的加热电阻为多 少？ c 水=4.2 X 10 J/(kg C ) 10.在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器，该热水器利用太阳辐射的能量加 热时，能把太阳辐射能的 70%专化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的 90%专化为水的内能.该热水器也可 利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热. 它的铭牌如表格所示.小明

10、家热水器的支架与楼顶水平台总接触面积为 0.1 m.他家所在的地区(晴天)每天接收太阳辐射的时间为 8 h，太阳光照射到地面时的辐射功率为 900 J/(s m 2)，即 每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为 900 J.已知 g= 10 N/kg,c水=4.2 X 103 J/(kg C ),卩水=1.0 X 103 kg/m3.当热水器内蓄满水时，求： XX牌热水器 型号 HW 20 集热管数 28 支 额定频率 50 Hz 水箱容积 150 L 集热管管长 180 cm 额定电压 220 V 防水等级 A 系统承压 3.0 MPa 额定功率 4 000 W 自身质量 50 kg 2

11、 采光面积是 2.0 m (1)热水器对水平台面的压力和压强; (2)热水器每天接收的太阳辐射能使水升高的温度 (3) 热水器将水从 20 C加热到 52.4 C所需的最短时间. 参考答案 1 . (1)由 P额=li/R 得路灯正常工作时的电阻 R= U额/P 额=(24 V)2/30 W= 19.2 Q ; (2)W = Pt = 0.03 kWX 10 h= 0.38 W 0.03 kWX 10 h X3 kW- h; (3)P 实=一= =1 kW. t 18% 5 h U2 (4 V ) 2 2. (1)灯泡 Li的电阻 R 为：Ri=y=、= 2 Q; (2)假设开关闭合时电路中的

12、电流为 I，则此时 Li两端的电压 Pi 8 W 为：U= IRi= 2 Q - I，则根据题意，L2的电功率可表示为： P2 = U2I = (U U)l = (6 V 2 Q - I)I = 4 W,解得：I =1 A 或 I = 2 A，当 I = 1 A 时，P1= |2R = (1 A) 2X 2 Q = 2 WF2, 因为此时灯泡 L2比灯泡L1亮，所以此时电路中的电流应取 I = 1 A，则此时灯泡 L2两端的电压为：U2= U- U = 6 V 2 Q - 1 A = 4 V,由题意可知此时灯泡 L2正常发光，所以它的额定功率为： Pa= U2I = 4 V X 1 A = 4

13、 W,它的电阻 为： U2 4 V R=I=1 A =4 Q 2 2 2 3. (1) v p= -,电热丝电阻 R= =( J 律 =80 Q .(2)电动机和电热丝正常工作做一次豆浆所需时间分别是 R P额 605 W 4 W1= P1t1= 100 WX 120 s = 1.2 X 10 J , w= P2t2 = 605 WX480 s 5 455 =2.904 X 10 J，电流做的功 W= W+ W= 1.2 X 10 J + 2.904 X 10 J = 3.024 X 10 J.(3)电热丝 3 min 内消耗的电 6. (1)电路中总电压 U= 9 V,电流 I = 0.2

14、A,电子秤在 1 min 内消耗的 电能 W= UIt = 9 VX 0.2 AX 1X 60 s= 108 J ; 由乙图可知，托板上没 有放置物体即压敏电阻受到的压力为 0 时，压敏电阻 R 的阻值 R= 100 Q，此时电流中 U 9 V U 9 V 电流 I = = = 0.09 A; (3)电路中允许的最大电流 I最大=0.6 A,压敏电阻的最小阻值 R= = = 15 Q , R 100 Q I 最大 0.6 A 由图像可知压敏电阻所受最大压力 F= 150 N;由杠杆平衡条件可得 FOB= FA - OA 即：150 NX 25 cm= FAX 5 cm, G FA 750 N

15、解得托板对 A 点的最大压力 FA= 750 N ;电子秤测量的最大质量 m=-= = = 75 kg. g g 10 N/kg U 12 V 7. (1)电路的总电阻： R= R1+ Ra= 10 Q + 30 Q = 40 Q ,电路的电流：I =匸=荷百=0.3 A ; (2)电阻 R 两端的电 R 40 Q 压：U= IR1 = 0.3 A X 10 Q = 3 V，电阻 R1消耗的功率： P = U1I = 3 VX 0.3 A = 0.9 W ; (3)电路允许通过的最大电 U 12 V 流：I最大=0.6 A，电路总电阻的最小值： R最小= =c a A = 20 Q，变阻器 R

16、?的最小值：Rs最小=R最小一 R = 20 Q I最大 0.6 A 10 Q = 10 Q ,变阻器 R 的最大值即为：R3 最大=20 Q ,变阻器 R3的阻值范围为 1020 Q . 8. (1)当 S 断开时， 只有 R 连入电路中，则 R= U/I R= 10 V/1 A = 10 Q ; (2)电动机与电阻 R 并联，则通过电动机的电流为 I动=I总一 IR =3 A 1 A = 2 A，电动机将电能转化为内能和机械能，因此 P机械=P电一 P热=UI动一 I动R= 10 V X 2 A (2 A) X 0.5 2 2 Q = 18 W; (3)由焦耳定律可得 Q= I 动Rt =

17、 (2 A) X 0.5 Q X 2X 60 s = 240 J . P 220 W m 300 kg 3 9.(1)洗衣机正常洗涤时的工乍电流I = U= 220V=1 A;水的体积V=PT五窗=0.3 m，则储水箱的深 度为 h = S= 1.0 mx0.5 m1.0 mx0.5 m =0.6 m； (3)10 kg 水升温度高 10 C吸收的热量为 Q= c 水讼 t = 42 X 103J/(kg ) X 10 11 = 2 min 能 W= 50 r 2 000 r/kW -h =0.025 kW h,.电热丝实际功率 W 0.025 kW -h U2 P 实=厂 1 = 0.5 k

18、W = 500 WP=R，U 实 1 20 h = PR= 500 WX 80 Q = 200 V . 4. (1) (2)R2= U/P保温=(220 V) 2/100 W = 484 Q .(3)电压力锅加热 10 分钟消耗的电能(或电功) W 600 s = 6X 10 5 J . V= Pt = 1 000 5. (1)电动机 电热丝和电动机 (2)200 2 U (3)R = P (220 V) 600 W 200 W= 121 3 0.3 m 9 5 Q 4.2 X105 J 5 kgX 10 C = 4.2 X 10 J，因为加热时电能的 80%专化为水的内能，贝 U W= = = 5.25 X 10 J，加热电阻 n 80% W 5.25 X 105 J U2 (220 V ) 2 的功率 P= = 875 W 则加热电阻的阻值 R= = = 55.3 Q . 10. (1)热水器中水的质量 m t 10X 60 s P 875 W