2023年中考物理题型专项训练：计算题(热、力、电)

计算题

一、热学计算

1.太阳能热水器是将太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小

时平均接收4.2X10,j的太阳能，在5小时的有效照射时间内，使热水器中100

L、初温为20℃的水温度升高至40℃o已知水的比热容c=4.2X103J/(kg­℃),

3

水的密度。=1.0X103kg/m3,天然气的热值q=3.2XJ/mo求:

(1)热水器中的水吸收的热量；

⑵热水器的效率；

(3)不计热量损失，用燃烧天然气来提供热量，需要完全燃烧天然气的体积。

2.某汽车在水平地面上以25m/s的速度匀速行驶300s,汽车发动机牵引力所

做的功为1.5X10,J,消耗汽油0.75kgo(汽油热值取q=5Xl()7J/kg,g取

10N/kg)求：

(1)发动机的输出功率；

(2)汽车受到的阻力；

(3)汽车发动机的效率。

3.近年来，市区的天然气管道铺进乡村，小明同学家也用上了天然气灶。小明

同学用天然气给10kg的水加热，并绘制出加热过程中水温随时间变化的图线,

如图所示。若天然气灶的热效率是50%,天然气的热值约为3.0X10?J/n?,水

的比热容为c水=4.2X10,J/(kg・℃)。当加热4min时，求：

(1)水吸收的热量；

(2)天然气完全燃烧放出的热量;

(3)完全燃烧的天然气体积。

二、力学计算

4.电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行

2

驶了800m,已知他和电动车的总重为860N,轮胎和地面的总接触面积为20cmo

假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50N,在此骑行过程中，求：

(1)牵引力做的功。

⑵电动车对水平路面的压强。

5.为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷

三防”喷洒作业，如图所示。某品牌植保无人机加满农药和汽油后总质量为20

2

kg,底部支架与水平地面的接触面积为50cmo在某次喷洒作业中，该无人机

以5m/s的水平速度匀速喷洒3min,消耗汽油100mLo已知汽油的密度为

0.71X103kg/m3,其热值为4.6*107«1/1^,g取10N/kg,求无人机:

⑴起飞前对水平地面的压强。

(2)3min内飞行的水平路程。

(3)3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量。

6.2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较

于国外的火星车移动能力更强大，设计也更复杂。它的质量为240kg,采用主

动悬架，6车轮独立驱动、独立转向，在火星的水平面上静止时，每个轮子与火

星的接触面积为160cm%在某次观测时，“祝融号”先用50s将车体重心升

高1m,然后用1h的时间在一段平直火星面45上匀速直线行驶了36m,这两

个过程共消耗了1.24X10"J的电能，“祝融号”将电能转化为机械能的效率为

2

60%已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的-，地球表面上g取10N/kgo

o5

求:

(1)“祝融号”在"段上运动的速度;

(2)“祝融号”静止时，对水平火星表面的压强；

⑶车体重心升高1m的过程中，电流做功的平均功率;

(4)“祝融号”在/方面上匀速直线行驶时所受的阻力。

7.如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机，它能在陆地上起飞降落,

又能在水面上起飞降落，是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15X10]

kgo如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度可达

10970mo(取海水的密度为1.0X10'kg/m：g取10N/kg)

(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少？

⑵当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为多少？

3

(3)“海斗号”无人潜水器的质量为1000kg,平均密度为5.OX10：'kg/mo现

用钢绳连着两栖飞机和潜水器，将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此

时钢绳对潜水器的拉力是多大？

8.一个圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示，容器中立放着一个均匀实心

圆柱体区现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底部的压强夕水与所加水的质

量加水的关系如图丙所示。容器足够高，在整个过程中无水溢出，圆柱体"的

底面始终与容器中的水面平行。当圆柱体"刚好漂浮时露出水面的高度为4cm,

如图乙所示。(已知。水=1.0X10,kg/m')求:

H

甲

(1)圆柱体"刚好漂浮时容器中水的深度;

(2)圆柱体必的密度；

(3)当容器中加入足够多的水后，把正方体及放在圆柱体"上，圆柱体刚好浸没,

则正方体N的重。

9.如图甲是一种起重机上的滑轮组，已知在匀速吊起540kg的货物时，绳端

的拉力厂是2400N,货物在10s内匀速上升5m；图乙是一种塔式起重机，

它悬吊货物所用动滑轮与图甲中动滑轮质量相同，若配重质量为3X10：'kg,平

衡臂长3m,货物的质量为820kg,不计摩擦和绳重，g取10N/kgo求：

甲

(1)图甲中起重机滑轮组的机械效率；

⑵图甲中绳端拉力方的功率；

⑶图乙中当把货物送至最右端，塔臂在水平位置平衡时，起重臂的长度(塔臂

的重力忽略不计)。

10.图甲是一种爬梯式混凝土搅拌机，提升部分的简图如图乙所示。工作时,

搅拌机将原料加工成混凝土后倒入运料斗，运料斗与竖直爬梯相连并能沿爬梯

移动。在提升电动机的带动下，运料斗能通过滑轮组沿爬梯上升到一定高度，

然后将混凝土倾倒卸下。该搅拌机空机总质量为2X10,kg,搅拌机与水平地面

2

的接触面积为0.05mo提升部分空运料斗重700N,某次运送混凝土时，提升

电动机将装有4000N混凝土的运料斗匀速升高8m,用时20s,提升钢丝绳

拉力的功率为2kW。不计绳重、动滑轮重及滑轮轴上的摩擦，g取10N/kg。求:

⑴工作前空搅拌机对水平地面的压强;

⑵该次运送中提升部分的机械效率；

⑶提升过程中运料斗受到的摩擦阻力。

11.如图甲是一种新型吊运设备的简化模型示意图，虚线框里是滑轮组（未画

出），宓是一根以。点为支点的水平杠杆，45表示对杠杆起固定作用且不可伸

缩的缆绳。滑轮组绳子的自由端由额定电压为220V的电动机拉动，定滑轮的

轴和电动机均固定在夕点。在一次作业中，吊运设备匀速竖直提升物体时，绳

子自由端的拉力为312.5N,此时滑轮组的机械效率为80%,被提升的物体上升

的速度为0.24m/s,电动机做的功与时间的变化关系如图乙所示。不考虑滑轮

组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦。

W/}

1500

机

q绳子自由端.1200

［滑！

900

:轮：600

组；

300

滑轮组挂钩三物体

O

甲乙

(1)求此次作业中被提升的物体受到的重力;

(2)此次作业中，电动机的输入电流为1.5A,求电动机工作时每秒钟产生的热

量；

(3)第二次作业中，利用该设备以相同的速度匀速提升重为2000N的物体，求

作用在绳子自由端的拉力。

三、电学计算

12.如图为某用电器的内部简化电路，々和此为定值电阻，兄=176。°现将该

用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接6时用电器消耗的电功率为

220Wo求：

ab

(1)只闭合a时，流过X的电流;

(2)电阻用的阻值；

(3)该用电器的最大电功率。

13.某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中后、R、、后均为发

热电阻，已知凡=3。，用=9Q,仅闭合加时，加热功率己=24W；仅闭合

S2时，加热功率E=12W,求:

⑴电源电压〃及后的电阻值;

(2)该装置的最大加热功率。

14.如图甲所示的电水壶有加热和保温两种功能，图乙是其内部电路的简图，

用、后均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。

电水壶加热功率为880W,保温功率为44W,容量为1.1Lo装满水后从40℃

加热到100℃,加热水的效率为80%,c^=4.2X103j/(kg・℃)。求:

甲乙

⑴加热状态工作时，电路中的电流;

⑵水吸收的热量;

(3)电阻用的阻值。

15.图甲是家庭常用的一款电热水壶，其电路原理如图乙所示，该电热水壶的

铭牌如图丙，R、花为电热丝，花的阻值为220。(阻值均不受温度影响)，该电

热水壶有加热和保温两种工作状态。S。是一个自动温控开关，当壶内水温度达到

100℃时会自动断开，进入保温状态，求：

(2)若电热水壶正常工作的热效率为84%,将满壶水从20℃加热至100°C至少

需要消耗的电能；

⑶若整个家庭电路中只有电热水壶在保温挡工作，发现标有“3000

imp/(kW-h)”的电能表指示灯闪烁330次用时1800s,求此时家庭电路两端

的电压。

16.如图甲是通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像。将小灯泡连接

到如图乙所示的电路中，已知电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电流是0.3

A,用=20Q,用标有“30Q2A”字样。

⑴求小灯泡正常发光时的电阻;

⑵同时闭合开关S、S2,断开S"调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为IV,

求此时滑动变阻器花的电阻；

(3)同时闭合开关S、S1和S2,当滑动变阻器的滑片调至最左端时，求此时整个

电路工作1min消耗的电能；

(4)在电路通电的情况下，调整开关a、S?的开闭状态，并移动滑动变阻器的滑

片，求整个电路消耗的最小电功率。

17.如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯人标有“6V6W”的字样，且

阻值不变。当只闭合开关S、S,,滑动变阻器的滑片〃置于a端时，灯"的实际

功率为1.5W,滑片〃置于c点时，用在1min内消耗的电能为20J。当只闭合

开关S、S2时，滑动变阻器的滑片产由a端移动到6端的过程中，电路总功率产

随滑动变阻器用阻值变化的关系图像如图乙所示，且滑片产置于6端时，后与

房的功率之比为1：5。求：

(1)灯&的阻值;

⑵滑片产置于C点时，滑动变阻器连入电路中的阻值;

(3)当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率。

四、综合计算

18.电热加湿器靠电流的热效应工作，某种家用电热加湿器电路简化图如图所

示，相关参数如表所示。电热加湿器的电热丝(阻值不变)浸没在加热仓的水中

产生热量，使加热仓中水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度，当加热仓中的

水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。［。水

=4.2X103J/(kg-℃),。水=1.0义1()3kg/n?,室内环境为1个标准大气压］

求：

自动

蒸气

门

口

阀出

/\

加4

储水

箱

热^

仓

电热丝4气雾

调节器&

220V

---------------OO---------------

工作电压220V

工作频率50Hz

最大运行功率40W

储水箱容量2.4L

加热仓容量25mL

满水工作时间高气雾量10h,低气雾量24h

(1)气雾调节器后的滑片移动到最左端，加湿器以最大运行功率工作，电热丝人

的阻值；

⑵加热仓内装满初温为20℃的水，以最大运行功率工作，经过420s水沸腾

产生水蒸气，此时电热丝的热效率；

⑶当滑片移到最右端时，加湿器以高气雾量工作，气雾调节器花的最大阻值为

790Q,电热丝用的电功率。

19.为确保航天员的生命安全，要求载人飞船的舱门必须具有良好的密封性。

图甲是科研人员检验飞船舱门密封性的原理图，凡、凡是两个相同的电阻，其阻

值随所受气体压强变化关系如图乙所示，电源电压为12V,凡为定值电阻，N

为不漏气的集气空腔，为置于N中的待检验飞船舱体，"的舱门面积是0.6也

〃的容积为匕N与"之间部分的容积为4匕某次检验过程中，对"充气至压强

为1.0X1(/Pa后关闭阀门，快速将"抽成真空，此时开关S接a,电压表示数

为8V,电流表示数为0.8A；lh时，电压表示数变为4V,此时将S改接到6,

电压表示数为2V；2h后，无论S接a还是改接到6,电压表、电流表示数均

稳定不变。已知一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强,与体积/

成反比，即0-C(常数)。求：

「-二二二两集气空腔

;；M\—r待检舱体

]<-------1I----------1OSRq

瓦厂―b

~~—~I1------

甲

“电阻阻值R/Q

90-rrmTrrrTTTi

IIIIIIIIIII「「「TT11

80rTTin--rrTTin-TrFTTl-!

irrTnn-TrrT7n--rrrT7nn

70rrT-»-i--rrrTm-

60

L"1

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—_LLL1JJ__LI_LJ.

40r—-IZIlIlIIIIIIIII

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utt-±Jt4-*F

--二..4X

10kut』」」*to5)

.

O0.20.40.60.81.0

乙

(1)电阻&的阻值；

(2)1h时，灯的阻值；

(3)1h时，必的舱门受到内外气体的压力差；

(4)2h后，S接在a处时，整个电路的总功率。

参考答案

1.解:(1)水的体积r=100L=100dm3=0.1m3,

由0=:可得，水的质量：

m=P1.0X103kg/m3X0.1m3=100kg,

热水器中的水吸收的热量：

0吸=谶(方一切=4.2X10?j/(kg•℃)X100kgX(40℃-20℃)=8.4X106J。

(2)太阳能热水器在5小时内接收的太阳能：

历=4.2X106J/hX5h=2.1X107J,

热水器的效率：〃;私=8.4X10J><]00%=40吼

W2.1X107J

(3)不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量：

。放=0吸=8.4X10,J,

由。放=力可知，需要完全燃烧天然气的体积:

8.4X10,J

3

=0.2625mo

7

Q3.2X10J/m

2.解：(1)发动机的输出功率：片y=1・5义10J=5X10」W。

t300s

⑵由-=£得，汽车行驶的路程：

t

s=vt=25m/sX300s=7.5X10*m,

因为汽车匀速直线行驶，所以汽车受到的阻力和牵引力是一对平衡力,

由仁人s可知，汽车受到的阻力：

“3萼2=2X103N。

s7.5X10m

(3)0.75kg汽油完全燃烧放出的热量:

0放=畋=0.75kgX5X107J/kg=3.75X107J,

汽车发动机的效率：〃=/=」.5XI?义100%=40%。

0放3.75X107J

3.解:⑴水吸收的热量：。吸=c水"水△t=4.2X103J/(kg・℃)X10kgX(70℃

-20℃)=2.1X106Jo

(2)天然气完全燃烧放出的热量:

0吸_2.1X1()6J

Q放=4.2X106Jo

n50%

(3)完全燃烧的天然气体积:

格=4.2X106JM矶

qB.OXIO'j/n?

4.解：(1)牵引力做的功:

M=/^s=50NX800m=4X10"J。

⑵轮胎和地面的总接触面积：S=20cm2=2X10-3皿?,

电动车对水平路面的压强:

F=G=860N

-=4.3X105Pa

5-5-2X10~3mo

5.解：(1)起飞前对水平地面的压力:

F=G=mg=20kgXION/kg=200N,

起飞前对水平地面的压强:

F=200N

=4X10,Pa

P=5-50X10-4m2o

(2)3min内飞行的水平路程:

s=oZ=5m/sX3X60s=900m0

(3)3min内消耗的汽油完全燃烧放出的热量：

。放=/油。=。S=0-71X103kg/m3X100X10-6m3X4.6X107J/kg=3.266X106

Jo

6.解：⑴“祝融号”在四段上运动的速度:

l=^^=0.01m/s0

t3600s

(2)“祝融号”在火星表面上的重力:

22

G=-mg=~X240kgX10N/kg=960N,

55

“祝融号”静止时，对水平火星表面的压力:

4G=960N,“祝融号”对水平火星表面的压强:

F=960N

=1X10'Pa

P=2

160X1()7mx6

(3)“祝融号”对车体做的有用功:

必有=仍=960NX1m=960J,

由〃=,电流做功:

小=贮=]600

n60%

电流做功的平均功率：片十二安32Wo

(4)“祝融号”在/月段行驶消耗的电能:

%总=降一％总=L24X"J—1600J=10800J,

由〃=—^得，%有=总=60%X10800J=6480J,

“总

由上A得，“祝融号”在团面上匀速直线行驶时所受的阻力嗤?

=180No

7.解：(1)因为两栖飞机漂浮在水面上，所以两栖飞机空载时受到的浮力:

b浮=G=%-4.15X10"kgXION/kg=4.15X105No

由夕浮=0液g%可得，排开海水的体积：

p=F浮=4.15X105N=；

排O海水g1.0X101*3kg/m3X10N/kg.Dm

(2)“海斗号”无人潜水器受到的海水压强：

2=0海水g力=LOXI。？kg/m3X10N/kgX10000m=l.0X108Pa。

(3)“海斗号”无人潜水器的体积:

r=^=1000kg仇

P5.0X103kg/m3

“海斗号”无人潜水器浸没在海水中，［排'=-0.2nA此时受到的浮力:

F浮'=0海水排'=1.0X103kg/m3X10N/kgXO.2m;,=2X103No

由于潜水器匀速下降，潜水器受力平衡，钢绳对潜水器的拉力:

尸拉=G'一方浮'=勿'g—F浮'=1000kgXION/kg-2X103N=8X103No

8.解：⑴由图丙可知，当圆柱体〃刚好漂浮时，加入的水力水=3kg,0水=0.6X103

Pa,

由夕=0g/?可得，圆柱体"刚好漂浮时，容器中水的深度:

0.6X103pa

h,=-夕-水--:=0.06m=6cm。

3

0水g1.0X10kg/m：'X10N/kg

(2)由于圆柱体材刚好漂浮时露出水面的高度为4cm,则圆柱体"的高度:

〃=力+力露=6cm+4cm=10cm,

由物体的浮沉条件可知,%=G,

即0水%g=P/g，

则0水S也g=PSHg，

圆柱体"的密度：

h6rm

333

Pn=~P水=----------X1.OX10kg/m=0.6X10kg/m

H10cm0

(3)由0=押得，3kg水的体积:

_〃？水3kg

/水一=3X10%,

33

0水1.OXIOkg/m

圆柱体协周围的水的底面积:

S=005m2,

h0.06m

由于加入的水等于7kg与3kg时，水对容器底部的压强分别为1.0X103Pa、

0.6X103Pa,

pG

由P='="得，容器的底面积:

SS

(7kg-3kg)XioN/kg=0>]m；

bp1,0X103Pa-o.6X103Pa

圆柱体物的底面积:

2J

S/=S—S水=0.1m—0.05m'=0.05m,

则圆柱体〃的体积：匕/=S"=0.05m2X0.1m=0.005m3,

圆柱体材浸没水中时，所受的浮力：

33

b浮=o水排=o水g%=LOX1()3kg/mX10N/kgXO.005m=50N,

3：i3

圆柱体〃所受的重力：Gtl—mslg=PtlVtlg=Q.6XIOkg/mXO.005mX10N/kg=

30N,

则正方体N所受的重力:

伍:/7浮一G=50N-30N=20No

9.解：(1)吊起货物所受的重力：

G物=/物(g=540kgX10N/kg=5400N,

由图甲可知，承担物重的绳子段数〃=3,则图甲中起重机滑轮组的机械效率:

『有G物力G物hG物5400N

〃=—=---=---=—=---------X100%=75%o

/总FsnFhnF3X2400N

(2)货物上升的速度：=0.5m/s,

t10s

绳子自由端移动的速度：/绳物=3X0.5m/s=1.5m/s,

图甲中绳端拉力少的功率：

wFs

=—=方/绳=2400NX1.5m/s=3600W

tto

⑶图乙中塔式起重机悬吊货物所用动滑轮与图甲中动滑轮质量相同，

不计摩擦和绳重，动滑轮所受重力：

G动=/?£—G物=3X2400N-5400N=1800N,

配重重：G配市=%配市g=3X10''kgX10N/kg=3X10'N,

货物重：G货物="货物g=820kgX10N/kg=8.2X10,N,

由杠杆平衡条件得，G配市X1平衡臂=(G货物+G动)X/起再臂，

则起重臂的长度：

1=G配/X］平衡臂_3X10'NX3m

短"*—G货物+G动—8.2义1。3N+I800曝

10.解：(1)空搅拌机对水平地面的压力：

尸压=G=勿-2X10,kgXION/kg=2X104N,

空搅拌机对水平地面的压强:

尸压g_2X10*1N

5

P==4X10Pa

S0.05m2o

34

(2)钢丝绳拉力做的功:ir&=Pt=2X10WX20s=4X10J,

混凝土克服重力做的功：

/有=6•混力=4000NX8m=3.2X10'J,

该次运送中提升部分的机械效率:

产

/总二喂清4。。%=8。%。

(3)由图乙可知，n=4,绳子自由端移动的距离:

s=M?=4X8m=32m,

提升部分钢丝绳的拉力：4"=4义1°,J=1.25X103N,

s32m

又因为运料斗匀速提升，处于平衡状态，则4根绳子的拉力和运料斗及混凝土

的重力、摩擦阻力平衡，即:

4月=G混+G斗+Z7阻,

则提升过程中运料斗受到的摩擦阻力:

/阳=477一6混一6斗=4*1.25)<103N-4000N-700N=300N。

11.解：(1)由图乙可知，当Z=1s时，绳子自由端拉力做的总功%=300J,

绳子自由端拉力的功率：

%=五=迎』=3。。W,

t1s

滑轮组的机械效率：〃=*=%=乙有

一,

伊总〃总方P总

所以有用功功率：尸有=〃产总=80%X300W=240W,

由产有=G0物可得，被提升的物体受到的重力:

/=a一000N。

。物0.24m/s

⑵电动机工作时每秒消耗的电能:

/电=〃/2=220VX1.5AX1s=330J,

转化的机械能：/机=/总=300J,

每秒钟产生的热量：0=/电一/机=330J-300J=30Jo

⑶由〃=w"=竺Fs=的可得，第一次作业时绳子自由端的速度:

tt

P总跑上=0.96/s,

V=­m

F312.5N

由可得，通过动滑轮绳子的段数:

v0.96m/s

n=—=--------=4,

修物0.24m/s

不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦，由动）可得，动

n

滑轮的重力:

G动=/7尸一G=4X312.5N-1000N=250N,

第二次作业中，利用该设备以相同的速度匀速提升重为2000N的物体，作用

在绳子自由端的拉力:

F'=~{G'+G动)=lx(2000N+250N)=562.5No

n4

12.解：（1）只闭合S1时，流过々的电流:

丁U220V,”.

一一一一1.25Ao

片176Q

（2）解法一：当加断开、S?接6时,《和后串联,

由公式夕=—7得，电阻尼的阻值:

1}(220V)2

R尸匕一R尸--1760=44Qo

.P220W

解法二：当&断开、S2接6时，用和用串联，由公式Q火得,

।讪工+、云，夕220W,“

电路总电流：1=—=—1A,

U220V

%的电功率：片=/4=(1A)2X176Q=176W,

PP—P、220W-176W一小

定的阻值：R产—2=—-----;-----—=44Q

//(1A)2

(3)当S闭合、Sz接a时，々和耳并联，该用电器的电功率最大。

必和后的电功率分别为

(220V)2

PR尸275W,

176Q

2

(220V)

PR产-=1100w,

R?44Q

该用电器的最大电功率：P四=PR、+PRz=l375Wo

13.解：(1)只闭合开关Si时，4、4串联接入电路,

1}[]■i}

由尸=〃/=一得，加热功率：尸产一…=24W①

只闭合开关$2时，R。、后串联接入电路,

寸[}

W②

由-〃/=一得，加热功率：P2=—=12

R-RAR.H?+^

联立①②可得，〃=12V,4=3Q。

(2)由电路图可知，当开关忖、S2.S3都闭合时，《、尼并联接入电路，并联电路

1}

总电阻小于任何一个分电阻，则由-0=匕得，该装置的加热功率最大:

2

-=64Wo

用凡3Q9Q

14.解：(1)由夕=〃/可知，加热状态工作时，电路中的电流:

/j=§§U=4A

U220V

(2)水的质量:印=0-1.0X103kg/m3Xl.1X10-3m3=l.1kg,

水吸收的热量：

0吸=的(。一切=4.2><103"(1^•℃)XI.1kgX(100℃-40℃)=2.772X105

Jo

⑶由题可知，开关接1时，电阻用、后串联，电路为保温挡；开关接2时，电

路为此的简单电路，为加热挡。

由4〃/=—得，电路的总电阻:

R

R总=R+氐=”"oo°,

P保温44w

,m……〃(220V)2

电阻兄的阻值：R2=——=---------=55Q,

夕加热880W

所以电阻片的阻值：々=1100Q-55Q—1045Qo

15.解：(1)由图乙可知，开关S闭合、S。断开时，电路为此的简单电路，电热

水壶处于保温状态，则由—得,电热水壶保温时的功率:

/_(220V)2

-=220W,

保温一冗_220Q

由图乙可知，开关S、S。均闭合时，々与后并联，电热水壶处于加热状态，因电

路的总功率等于各用电器功率之和，所以々的功率:

片=尸加热一尸保温=660W-220W=440W,

由片〃可得，电阻片的阻值:

R

4n-

(2)电热水壶装满水时，壶内水的体积:

M=2L=2X10-3m3,

由可得，水的质量:

m=p1.0X103kg/m3X2X10-in?=2kg,

水吸收的热量：0吸=加(匕一动=4.2X10'"(kg•℃)X2kgX(100℃-20℃)

=6.72X105J,

由〃=包可得，电热水壶消耗的电能：

仁义=6.72X10=8X105J。

n84%

(3)3000imp/(kW•h)表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁了3000

次，指示灯闪烁330次，电热水壶消耗的电能：

330

r=--------kW・h=0.HkW-h=0.11X3.6X10bJ=3.96X103J,

3000

时间t=l800s,

那3Q6X105T

电热水壶的实际功率：.实二匚=J=220W,

t1800s

由-〃/=(可得，家庭电路两端的电压：

〃实='夕实%=、220WX220Q=220V。

16.解：(1)小灯泡的额定电流4=0.3A,由图甲可知，小灯泡正常发光时两

端电压〃=3V,

小灯泡正常发光时的电阻：

(2)闭合开关S、S2,断开Si时，小灯泡L和滑动变阻器用串联，电压表测此两

端电压，

当电压表示数为IV时，由串联电路的电压规律可知，小灯泡L两端的电压：

U]=U-URz=3V-lV=2V,

由图甲可知，此时电路中的电流7=7/=0.25A,

此时滑动变阻器用的电阻:

n_UR?_1V一c

R>—~——4Qo

I0.25A

（3）同时闭合开关S、S1和S2,滑动变阻器的滑片调至最左端时，后接入电阻为

零，用与L并联，电源电压3V不变，小灯泡正常发光,

整个电路工作1min消耗的电能:

(3V)2

仁股+断=44H—力=3VX0.3AX60sH--------X60s=81J。

R、20。

⑷由2=0=］可知，电源电压不变，当电路中电阻最大时，电路消耗的电功

率最小。

当闭合开关S、S"断开S2,滑片在最右端时，&与此的最大阻值串联，此时电

路中的总电阻最大，电路消耗的电功率最小，最小电功率：

「最小=一/=一（3V）2=0-18Wo

片+用'20Q+30Q