2019年中考物理真题集锦专题19：电功率综合计算（含解析）

2019年中考物理真题集锦专题十九：电功率综合计算（含解析）1.（2019龙 东，36）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。%，,ii一 220V A甲 Z水柄客*2OL*1L22 OV加热功率4OOW保温功率44W（1）当 S1闭 合，S2断开时，电热饮水机处于 状 态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从2（r c 加热到9（r c ,求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2X103J/（kg）（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求：将热水箱中的水从20P加热到90P的时间为多少秒？解：（1）由电路图可知，当 S i闭 合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由 P=5 =止可知电路的总功率最小，处于保温状态；R根据P=U I知，此时电路中的电流：I 保温=P保 温=_ljW_=0.2A;U 220V（2）根揄）=当 知,水的质曜 m=pV=1.0 x103kg/m3x 103m3=1.0kg,水吸收的热为 Q 吸=cmd=4.2x1035（kgR 2）X X牌电暧器额定电压220V额定功率低温指44OW中温格商温拷16OOW频率50Hz求：（1 ）R i的 阻 值；（2 丁中温”挡正常工作时电路中的电流；（3）若室内空气质量为50kg,用该电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？（假设空气的比热容为1.1x103J/（kg ）乙解：（1）闭合开关Si,以 单独接入电路，RIR2,根 据P=/可知电暧气处于低温；RRi 的 阻 值：R i=-=1220V)_L=1 1 0Q；P低温 440W(2 )闭合S i为“低温”挡,R 单独接入电路；单独闭合S2为“中温”挡，“高温”挡为Su S2同时闭合，Ri、R2并联。P 中 温=P wa-P 低温=1600W.440W=1160W;根据P=U I可 得，“中温档”正常工作时的电流：l2=P中温=1 1 6 0%27A;U 220V(3)因为 P=W,t所以电暖器的“高温”档正常工作10min,放出的热量：W=P 高 温 t=1600Wx 10 x60s=9.6x105j；空气吸收的热量：Q =nW=50%x9.6x105J=4.8*105J,由 Q 吸=c m 4 可 得，房间空气升高的温度：At=Q 吸=_ _ _ _ _ _ _ _4.8 X l_ o jj_s 8_7 3oc空气m空气 50kgX l.lX 1 03J/(k g-D答：(1)R i的电阻是11Q;(2 )电暖器“中温”档正常工作时的电流是5.27A;(3 )可使此房间的空气温度升高8.7303.(2019益 阳，2 7)洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷骞变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R 为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度(水蒸气含)的变化而改变，且能满足实际需要。R0为 10。的定值发热电阻。(1)若鼓风机的额定电压为220V,额定功率为440W,鼓风机正常工作的电流为多大？(2 )相对湿度在40%80%范围内时，R 的阻值相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？解：(1)由-R可 得,鼓 风 机 正 常 工 作 的 电 流:2=-J 2即=2.4-U 220 V(2)由 图 甲 可 知,鼓 风 机 与 电 阻 并 联,电 阻 E 与兄串联在同一条支路中,如 图 乙 所 示，当 相 对 湿 度 为 70%0寸，湿 敏 电 阻 E 的阻值：e i Q，电 阻 E 与后支路中的电流:U 220V1 =RO+R1=2J，发 热 电 阻 艮 的 电 功 率：Pz-I,浓=(2 0)二 X I 00=1000 股答：(1)鼓 风 机 正 常 工 作 的 电 流 为 24(2)相 时 湿 度 为 70%时，发 热 电 阻 尼 的 电 功 率 为 1000/T4.(2019益 阳，2 5)为解决某偏远山区的用电困难，利用当地水力资源丰富的特点，扶贫工作队筹措资金为当地建设了一座小型水力发电站，让水坝的水下泄时冲动水轮发电机发电，供当地居民生活所需。若水从10m高处下泄，每小时下泄为7.2x106kg，取 g=10 N/kgo(1)每小时水的重力做的功W 为多少？(2 )若水的重力做的功有80%转化为电能，发电机的发电功率P 是多少？解：G=mgWj=Gh=7.2x106 kgd0N kgx|0m =7.2*l08J(2)W.=80%W=80%K7 2Xg=5.76*10*J-P-W p)x 1 3(1 0 0-2 0 )=3.3 6 x 1 0 5 4(2 )工作时间 Z=7 m i n=4 2 0 s ,电热水壶正常工作7 m i n消耗的电能：1 4 4=1 0 0 0 M 4 2 0 s=4.2 x 1 0V,则电热水壶的热效率：Q吸 3.3 6 x 1 05/-Cn=x 1 0 0%=4.2 x 1 0 7 x 1 0 0%=8 0%o答：(1 )水吸收的热为3.3 6 x 1 0 V；(2 )电热水壶的热效率为8 0%o1 0.(2 0 1 9云 南，2 4)如图所示,R i=6 Q，当S i闭 合，S2,S 3断开时，电流表示数为1 A ;S3闭 合，S i、S 2断开时，电流表示数为0 2 A.求(1)电源电压(2)电阻R 2的阻值(3)当生、S 2团合,S 3断开时，电路的总功率解：(1)S i闭 合，S?、S3断 开 I H.只 仃 R i接 入 电 路电 源 电 乐 C7=/,/?,=1 X 6 fl=6 V(2)S、闭 合.S i、S i断 开 时.R i、R?串 联R6V0 2A-3OJ2%=R-R、=30i-6 Q =2 4 a(3)S i、&用 令.&断 开 时，R i.R 2并 联/J=U =A8 6 n“U-aAR、2 4 0/=/+/?=1A*O.25A=I.25AP=L7X1=6V x 1.25A=7.5W11.(2019荷 泽，2 7)如图所示，将标有“2.5V 0.625W字样的小灯泡接入电源电压4.5V(电压保持不变)电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的程都是3V。(1)移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？(2)在小灯泡正常发光的情况下，通 电 5 分 钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？(3 伪保证两个电压表两端的电压不超过3 V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？(假定灯丝电阻保持不变)解：由电路图可知，灯泡L 与滑动变阻器R 串 联，电压表V1测 L 两端的电压，电压表V2测R两端的电压。P =U I =E1 R L =UL2=(2.5V)-=i nn(1)由 R可 得，灯泡正常发光时的电阻：PT 0.625W ;(2 )因串联电路中各处的电流相等，且 小 灯 泡 正 常 发 光，所 以，电 路 中 的 电 流：UL。S V 二 匕 二 二 一 一 二0 25ARL IO C I,因串联电路中总电压等于各分电压之和，所 以，滑动变阻器两 端 的 电 压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V,则 通 电5分 钟，滑动变阻器消耗的电能：WR=URl t=2 V x 0.2 5 A x 5 x 6 0 S=1 5 0 J ;(3伪保证两个电压表两端的电压不超过3 V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，当 灯 泡 正 常 发 光 时，电 路 中 的 电 流 最 大，滑 动 变 阻 器 接 入电路中的电阻最小，则RR，J,_-VP-O-V5 A_-O8 QQ当电压表V 2的示数UR大=3 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电t，_ U L/h_ U R A 即 L 5 V =3V压：UL小=U-UR大=4.5 V-3 V=1.5 V,此时电路中的电流：解 得：R大=20 Q ,所 以，滑动变阻器允许的取值范围是8 Q 20 Q。答：(1)灯泡正常发光时的电阻是10 Q ;(2)在小灯泡正常发光的情况下，通电5分 钟，滑动变阻器消耗的电能是15 0 J ;(3)滑动变阻器允许的取值范围是8 C 20 C。12.(20 19济 宁，)如图所示，电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时，电阻R上的电压为9.6 V,通过灯泡L的电流为0.2A;用一根导线连接a、b,一根导线连接c、d时，电阻R与灯泡L的电功率之比为1:4,灯泡L正常发光。求b*(1)电阻R的阻值；(2)灯泡L的额定电压；(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率解：(1)电阻R =U=48Q;I 0.2AP(2)并联时，邮1 R与灯泡L的功率之比=1:4；由于电压相等时生=k=；PL I I RRL=12Q；串联时，灯泡两端电联/5=1氏=0.2Axl 2Q =2.4V；电源电压：11源=UL+U =9.6 V+2.4 V=12V；并联时，小灯泡正常觥，则小灯泡的额定解U额=1；源=12丫。(3)只用一根导用一根c、d时，电路只有小灯泡工作，且 蹄 发 光，所以消耗的总耗的：P =W/=5 =1 2 W。RL 12Q13.(20 19广 东，26 )如图所示，电源的电压恒定R i、R 2为定值电阻。R 2的阻值为6 0 Q .只闭合开关S o时，电流表的示数为0.2A ,再闭合开关S时，电流表的示数为0.6 A .求：(1)电源的电压；(2)电阻R i的阻值；(3 )开关S o、S i均闭合后，通 电10 s电路消耗的总电能。-C 5二 ,解：(1)只闭合开关S o时，电路为R 2的简单电路，电流表测电路中的电流，由|=旦 可 得，电源的电压：RU=I2R2=0.2AX60Q=12V;(2)闭合So、Si时，R i与 R2并 联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所 以，通 过 R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所 以，通 过 R i的电流：l1=l.l2=0.6A-0.2A=0.4A,因并联电路中各支路两端的电压相等，所 以，电阻R i的阻值：R1=_y_=J2V_=30Q;1 1 0.4A(3 )开关So、Si均闭合后，通 电 10s电路消耗的总电能：W=Ult=12Vx0.6Ax10s=72Jo答：(1)电源的电压为12V;(2 )电阻R i的阻值为30Q;(3 )开关So、Si均闭合后，通 电 IOs电路消耗的总电能为72J15.(2019北部湾，30)图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压U 控=5V,热敏电阻 R2的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡L 标有“9V 0.3A”的字样，FU为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4=10Q。在 R2温度为20的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S i和 S2,灯 泡 L 恰好正常发光，此 时 Ro的电功率为Po；将 R i的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方除触点接触；调节R3的滑片，当甩与甩的电压之比U3:U4=4:1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此 时 Ro的电功率为耳，耳：=4:9。已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计。求：(1)灯 泡 L 的额定功率；(2)当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；(3 )将报警温度设为50P时，R i接入电路的阻值；(4 )工作电路的电源电压Uxo解:(1)灯泡L 的额定功率为P=U 额 x|额=9VxO.3A=2.7W(2 )当衔铁刚好被吸下时，变阻器R i接入电路的阻值刚好为0由图乙知温度为200c 时 R2的阻值为R2=25Q控制电路的电流为/=%=空=0.2AR2 25。(3 )当将报警温度设为50时，由图乙知，R2的阻值变为耳=10),此时控制电路的电流仍然为/=0.2A由/=人