2021年中考物理电学培优专题13：挡位类、实际应用类电路计算

2021年中考物理电学培优专题13：挡位类、实际应用类电路计算
教材版本：物理
试卷分类：物理中考
试卷大小：1.0 MB
文件类型：.doc 或 .pdf 或 .zip
发布时间：2024-05-01
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以下为试卷部分试题预览

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1. 综合题
如图是中国家用电炖锅的内部电路，R1 ， R2为加热电阻（阻值不随温度变化），如表给出了电炖锅在不同挡位时开关的状态及所对应的额定功率，其中“自动挡”功率未知．   保温档 自动挡  快煮挡  额定功率  200W    800W  开关状态  S、S2闭合，S1断开  S、S1闭合，S2断开  S、S1、S2均闭合 （1） 求“自动挡”状态下的额定功率及R2的阻值； （2） 在“快煮挡”状态下工作7min消耗的电能可让质量为2kg、初温为50℃的水升高到多少摄氏度？[c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失] （3） 傍晚用电高峰，若实际电压为198V，求电炖锅在“保温档”状态下的实际功率．

2. 综合题
如图所示，是电饭锅工作原理的简化电路图．电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为挡位自动控制开关．R0和R为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如下表所示（低温焖饭挡额定功率模糊不清），求： （1） 电饭锅低温焖饭时的额定功率； （2） 电阻丝R的阻值． （3） 小明使用高温档对水加热，将2Kg的28℃的水加热到100℃用时12.5min，求电饭锅高温档的加热效率．

3. 计算题
小明的爸爸给自家的小汽车安装了电加热座椅垫。小明研发发现该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位，其电路示意图如图，电源电压为12V，高温功率为20W，低温功率为9W．求： （1） 座椅垫处于“低温”挡时，电路中的电流是多少？ （2） 加热片R1的阻值是多少？ （3） 座椅垫处于“高温”挡时，5min就可以将质量为0.5kg的加热片从10℃加热到35℃．若不计热量损失，加热片材料的比热容是多少？

4. 计算题
图甲是一种家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率未知），图乙为其简化电路原理图，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，闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题： （1） “低温”挡正常工作时的电阻是多少？ （2） “高温”挡正常工作时的总电流是多少？ （3） 若某房间内空气质量为60 kg，空气温度为10 ℃，设空气的比热容为1.1×103 J/（kg·℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20 min，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少？

5. 计算题
小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖(如图甲)，小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路，R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝)，单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表)。 S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接b 接a 接a 接b 功率 P0=0 P1=22W P2=44W PX （1） 求R1和R2的阻值； （2） 求出表中的“Px”； （3） 老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。(设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m=500g，马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/(kg·℃))

6. 计算题
如图甲所示是小梦家乔迁新居时妈妈买的电炒锅小梦通过其铭牌得知该电炒锅具有加热和保温两个挡位，由温控开关S1控制，其中加热档的功率为1100W，保温档的功率不小心划了模糊不清，已知其内部电路如图乙所示，R2＝4R1 ， 小梦家的电能表如图丙所示。求： （1） 该电炒锅处于保温档时的电路中的电流； （2） 若用该电炒锅在额定电压下将1.1L，20℃的水烧开（标准大气压下），加热效率为80%．该电炒锅消耗的电能[ρ水＝1.0×103kg/m3 ， c水＝4.2×103J/（kg•℃）]； （3） 若小梦在烧水时将家中的其余用电器全部关闭，发现电能表2min转过了100圈，求该电炒锅的实际加热功率。

7. 计算题
如图所示是某实验小组设计的加热器的简化电路图。 、 是发热电阻，R2阻值是15Ω，电源电压是12V。该加热器有高温和低温两个挡位，低温挡的电功率是6W。试求： （1） 低温档时，电路中的电流是多少？ （2） R1的电阻是多少？ （3） 高温档时的电功率是多少？

8. 实验探究题

某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大) 表一： 电风扇挡位 钩码的质量/g 提升钩码到A点的时间/s 1 50 15 2 50 13 3 50 10 请你回答： （1） 这个实验是通过测量提升钩码到A点的来比较风车输出功率的大小。这种方法是(选填“控制变量法”或“转换法”)； （2） 通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率； 为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据： 表二：输出功率与风速的关系 风速v/(m/s) 5 10 15 20 输出功率P/kW 80 720 1500 1100 表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能： 风速v(m/s) 5 10 15 20 1s获得的能量E(104J) 15 120 405 350 （3） 风能是清洁能源，也是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是； （4） 风速10m/s时，这台发电机的发电效率为，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是。

9. 综合题
如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。 （1） 低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2） 发热电阻R1的阻值是多少？ （3） 高温挡时应该闭合的开关是，高温挡的电功率是多少？ （4） 小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）

10. 计算题
图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求： 加热效率 80% 额定电压 220V 电功率 低温挡 440W 中温挡 880W 高温挡   （1） 低温挡加热时电流的大小； （2） 电热丝R2的阻值； （3） 已知粥的比热容c粥=4.0×103J/（kg·℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。 ​​