资源简介

2024年初中科学重点题型复习-电学计算题
1．如图是某种小型家用电热水器的简化电路图，开关S可根据水温切换成加热和保温两种状态、都是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为]。
（1）在上述加热状态下，正常工作5min将产生多少热量？
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到50℃，水需要吸收多少热量？
（3）的阻值为多大？
额定电压 220V 容积 20L
加热功率 1100W 保温功率 100W

2．在综合实践活动中，小峰设计了一种煮饭电路，如图甲所示，图中R1和R2均为电阻丝，S1是自动控制开关，煮饭时，将该电路接入220V电源，在30min内，电路总功率随时间变化的图象如图乙所示，求：

（1）0～5min内通过R1的电流；
（2）30min内电路消耗的电能；
（3）10～15min内R1的电功率．
3．如图所示，是某品牌智能电火锅的简化电路图，其铭牌如下表所示（不计温度对电阻的影响）。
××牌智能电火锅
型号 ZDF﹣215
额定电压 220V
加热功率 1210W
保温功率 484W
频率 50Hz
（1）该电火锅正常加热30min所消耗的电能为多少？
（2）某天用电高峰期，只使用电火锅加热10min，家用电能表【1200r/（kW h）】的转盘转了200转，此时电火锅的实际功率是多少？
（3）如图所示电火锅的简化电路中，R1、R2均为发热电阻，S2为加热保温自动切换开关，求电阻R2的阻值。

4．养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，其类似于电热水壶。如图是某款养生壶加热部分电路原理图。已知电源电压为220V保持不变，加热电阻丝R1、R2的阻值均为88Ω。通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三档的切换。
（1）通过分析推理判断：当开关S1、S2分别位于什么状态，养生壶处于中温档；
（2）当养生壶处于低温档工作时，通电2min该养生壶消耗的电能为多少焦耳？
（3）请计算出该养生壶处于低温、中温、高温三档工作时的电功率大小之比。
5．学校教师办公室常用电热水壶烧水，如图为某品牌电热水壶及其铭牌，用电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，用时7min。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1000W
水壶容积 1.0L
加热方式 底盘加热
（1）该水壶正常工作7min消耗的电能是多少？
（2）电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
（3）该电热水壶正常工作时的加热效率是多少？
6．小明在学习了电功率之后，对电路很有兴趣，他看到家里的电吹风，既能吹热风又能吹凉风，于是设计了如下电路图，小刚看了他画的电路图认为不符合实际而且具有一定的危险性，小刚认为只要把其中一个开关移到干路上，就符合实际了，请分析回答下列问题
(1)如果你是小刚应该把哪个开关移到干路上，才能符合安全要求，画出正确的电路图；
(2)请根据电吹风铭牌上提供的有关数据，计算当电吹风正常工作并且吹热风时，5分钟消耗多少电能？通过电热丝R的电流为多大？电热丝R产生的热量是多少？
7．如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，定值电阻R0的电功率和电流的P﹣I关系图象如图乙所示，求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

8．图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，闭合为“低温”挡，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。求：
××牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温挡 550W
中温挡 1100W
高温挡
频率 50
（1）“低温”档正常工作时的电阻；
（2）“高温”档正常工作时的电流；
（3）“高温”挡正常工作20min产生的热量。
9．如图甲所示为某电热水器的原理图，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R1、R2为电热丝，其工作模式和相关参数如表．红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。求：
型号 LWLZ20﹣19
电源 AD220V、50Hz
加热功率 1000W
保温功率 40W
水容量 1.0L
(1)该热水器加热挡工作5min电热丝产生的热量；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)控制电路电源电压恒为6V，R3为滑动变阻器，规格为“250Ω 2A”，R0为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的变化如图乙所示。工作时，当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁才能被吸下来；小明通过调节滑动变阻器的滑片来改变电热水器的最高温度，结果无论怎样调节都无法使最高温度达到40℃。请你通过计算说明，应该如何改进原来的控制电路才能实现最高温度达到40℃。（要求不能改变原电路中各元件的规格）
10．如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S0控制）．求：
热水箱容量 1L 加热时功率 500W
额定电压 220V 保温时功率 50W
（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率是多大？
（2）保温电阻R2的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为70％，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（C水=4.2×103J/kg·℃）
11．某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻R1的电流与其两端电压关系，特设计了如图甲所示的电路：其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示．现将R2置于可调温装置中（不影响电路的连接），当R2的温度从最低25℃调至最高75℃的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中R1的完整I--U图象，如图丙所示．求：
（1）由乙图可知，R2的阻值随温度的升高而 ；当R2的温度由最低25℃升高的过程中，电路中的电流变化是 ；（以上选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）定值电阻R1的阻值为多少 ；
（3）当R2的温度为28℃时，电阻R2的电功率为多少 ．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）热水器正常工作5min产生的热量为
（2）水箱中水的质量为
水箱中水吸收的热量为
（3）正常工作时，R2电功率为
R2的阻值为
答：（1）在上述加热状态下，正常工作5min将产生3.3×105J的热量；
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到50℃，水需要吸收2.1×106J的热量；
（3）R2的阻值为48.4Ω。
2．（1）5A （2）1.584×106J （3）176W
【详解】(1)依题意0～5min内，S1处于闭合状态，R1此时的电功率P1=1100W
由P=UI得：
(2)由，得W=Pt
W=1.1kW×h＋0.44kW×h=0.44kW·h=1.584×106J
(3)依题意10～15min内，S1处于断开状态，R1与R2串联，此时电路总功率：P=440W
R1=44Ω
由P=UI=I2R得：
P1=I12R1=(2A)2×44Ω=176W
3．（1）0.605kW h；（2）1000W；（3）60Ω
【详解】解：（1）由可得，电火锅正常工作时间为30min消耗的电能为
（2）1200r/（kW h）表示电路中的用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转1200r，可知转200转消耗的电能为
此时消耗的实际功率为
（3）由图知，当S1闭合、S2接a时，电路中只有R1，电路中电阻最小，由可知此时电功率最大，处于加热状态；此时电火锅正常加热时的电阻为
由图知，当S1闭合、S2接b时，电路中R1和R2串联，电路中电阻最大，由可知此时电功率最小，处于保温状态；此时串联总电阻为
R2的电阻为
答：（1）该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为0.605kW h；
（2）此时电火锅的实际功率是1000W；
（3）R2的电阻是60Ω。
4．（1）开关S1闭合，S2拨到A，养生壶处于中温档；（2）；（3）
【详解】解：（1）当S1闭合，S2拨到B时，R1、R2并联；当S1断开，S2拨到A时，R1、R2串联；当S1闭合，S2拨到A时，电阻R1单独接入电路。根据公式可知：电功率越大，单位时间内产生的热量越多，温度越高。由于并联电路的总电阻小于各支路的电阻，串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，因此，当R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，养生壶为高温挡；当R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，养生壶为低温挡；当电阻R1单独接入电路时，养生壶处于中温挡。因此当开关S1闭合，S2拨到A时，养生壶处于中温挡。
（2）当养生壶低温档时，S1断开，S2拨到A，电阻R1、R2串联，此时2min内养生壶消耗的电能
（3）当S1断开，S2拨到A时，R1、R2串联，养生壶处于低温档，此时功率
当S1闭合，S2拨到A时，电阻R1单独接入电路，养生壶处于中温档，此时功率
当S1闭合，S2拨到B时，R1、R2并联，养生壶处于高温档，并联的总电阻
此时功率
则该养生壶低温、中温、高温三档的电功率大小之比为
P低∶P中∶P高=275W∶550W∶1100W=1∶2∶4
答：（1）当开关S1闭合，S2拨到A时，养生壶处于中温挡；
（2）当养生壶处于低温档工作时，通电2min该养生壶消耗的电能为；
（3）该养生壶处于低温、中温、高温三档工作时的电功率大小之比是。
5．（1）4.2×105J；（2）3.36×105J；（3）80％
【详解】解：（1）该水壶的额定功率是1000W，该水壶正常工作7min消耗的电能是
（2）水壶的容积是1L。装满水后，水的质量是
电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量是
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
（3）该电热水壶正常工作时的加热效率是
答：（1）该水壶正常工作7min消耗的电能是4.2×105J；
（2）电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量是3.36×105J；
（3）该电热水壶正常工作时的加热效率是80%。
6．(1)；(2)1.5×105J；；1.32×105J。
【详解】(1)应该把电动机开关移到干路去，因为如果只有电阻丝加热，电动机不工作的时候就不符合安全用电原则，容易发生火灾，所以电动机必须工作.因此电路图如图所示
(2)电吹风工作时间
当电吹风正常工作并且吹热风时，5分钟消耗电能
由表可知吹热风时的电功率
而 所以通过电阻的电流
电热丝产生的热量
答：(1)应该把电动机开关移到干路去；
(2)当电吹风正常工作并且吹热风时，5分钟消耗电能；吹热风时的电流为；电热丝产生的热量。
7．【小题1】9V 【小题2】18Ω 【小题3】72Ω
【详解】解：（1）当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流最大，R0的电功率最大，由图乙可知，电路中的最大电流为
R0的最大电功率
根据电功率公式
可得，此时R0两端的电压即电源的电压
（2）根据欧姆定律
可得，定值电阻R0的阻值
（3）当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流
此时电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值
答：（1）电源电压为9V；
（2）定值电阻R0的阻值为18Ω；
（3）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
8．（1）；（2）7.5A；（3）1.98×106J
【详解】解：（1）闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，由 可求“低温”挡正常工作时的电阻是
（2）闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路；S1、S2同时闭合，两电阻并联，根据并联电阻小于其中任一电阻，由可知电路的功率最大，为高温挡；单独闭合S2为“中温”挡，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，故高温挡的功率为
P高温=P低温+P中温=550W+1100W=1650W
根据P=UI可得高温挡时正常工作的电流
（3）电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量
Q=W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J
答：（1）“低温”档正常工作时的电阻为；
（2）“高温”档正常工作时的电流为7.5A；
（3）“高温”挡正常工作20min产生的热量为1.98×106J。
9．(1) 3×105J；(2) 1161.6Ω；(3)可在控制电路中串联一个100Ω的定值电阻
【详解】解：(1)由表中参数知道，热水器加热功率为1000W，所以，热水器加热挡工作5min电热丝产生的热量
Q＝W＝P加热t＝1000W×5×60s＝3×105J
(2)由图甲知道，动触点接上方触点时，红灯亮，R1接入电路中，电路电阻较小，工作电路电压220V一定，由知道，此时为加热状态，所以
动触点接下方触点时，绿灯亮，R1、R2串联，电路电阻较大，此时为保温状态，由表中参数知，保温功率为40W，由串联电路特点和知道
所以，R2＝1161.6Ω。
(3)由图甲知道，控制电路中R0和R3串联，电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁才被吸下，由欧姆定律知道
此时电路的总电阻
由图象知道，温度为40℃时，R0＝250Ω，所以，滑动变阻器连入电路的阻值最小应为
R滑＝R总﹣R0＝600Ω﹣250Ω＝350Ω
而R3规格为“250Ω2A”，且不能改变原电路中各元件的规格，所以可在电路中串联一个
350Ω﹣250Ω＝100Ω
的定值电阻。
答：(1)热水器加热挡工作5min电热丝产生的热量为3×105J；
(2)电热丝R2的阻值为1161.6Ω；
(3)可在控制电路中串联一个100Ω的定值电阻。
10．（1）50w（2）968Ω（3）900s
【详解】（1）当开关S闭合，开关S0断开时，电热饮水机处于保温状态，由表格可知，保温时饮水机的功率为50W.
（2）当S0断开时，饮水机处于保温状态，所以P保温=50W，
由P保温="U2" R2 得：
R2="U2" P保温 =(220V)2 /50W =968Ω；
（3）水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；
则水升温所吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/kg ℃×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J；
则热水器放出的热量：
Q放=Q吸 η =3.15×105J /70% =4.5×105J
∵电流所做的功W=Q放=Pt
∴加热所用的时间：
t="W" P =4.5×105J /500W =900s．
答：（1）50W；
（2）R2的阻值为968Ω；
（3）将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要900s．
11． 变小 变大 5Ω 0.9W
【详解】（1）由图像知道，当温度升高时，电阻R2的阻值变小，由图甲知道，R1与R2串联，所以，在温度升高时，随着R2的电阻变小，电路电流会变大；
（2）由图像丙知道，当R1两端的电压是：U1 =1.0V时，电路中的电流是：I1 =0.2A，由欧姆定律知道，R1的电阻是：R1==5Ω；
（3）根据题意由图乙、丙知道，当R2 取最大值为R2 =17.5Ω时，电路中有最小电流，且最小值是：I2 =0.2A，所以，电源电压是：U=U1 +U2 =1.0V+0.2A×17.5Ω=4.5V；
由图乙知道，当温度为28℃时，R2的阻值为10Ω，此时的电流是：I=，所以，电阻R2 的电功率是：P2 =I2 R2 =（0.3A）2 ×10Ω=0.9W．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

展开更多......

收起↑