1、试卷第 1 页，总 7 页 中考物理电热器 计算题 1 小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能， 可由机内温控开关 S0 进行自动控制 。 小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和如图所示的电路原理图 。 请解答如下问题：（计算结果若不能整除，保留一位小数） （ 1）这个电热饮 水机正常工作时，在加热状态下的总电流大约是多大？ （ 2）若电阻 R2的阻值为 1210 ，则电阻 R1的阻值为多少？ （ 3）在 傍晚 用电高峰期 ，供电电压可能会下降， 当实际电压只有 198V 时，这个电热饮水机加热的实际功率是多大？ 2随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军
2、家小汽车的相关数据： 总质量： 1600kg 额定功率： 100kW 车轮与地面的总接触面积： 8.010 -2m2 水箱容量： 5L （ 1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生来看，汽油是 能源；发动机工作时， 冲程将内能转化为机械能 。 （ 2）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为 多少 Pa？ （ g=10N/kg）（ c 水 =4. 210 3J/（ kg ） （ 3）综合油耗表示以经济速度在相应路面上每行驶 100km 所消耗的燃油体积，是衡量汽车发动机效率的重要标志之一，假若该车在高速公路路面上以 60kw 的功率、 100km/h 的速度匀速行驶 l h，消耗汽油 10L，求此
3、时小汽车发动机的效率。（汽油密度 汽油 =7.l 103kg m3汽油热值 q 汽油 =4.610 7J/kg） （ 4）结合生活经验和所学知识，请你就如何降低汽车 油耗提一点建议。 3 李老师的家离学校大约 10km，为了便于上下班，他购买了一部轻便摩托车来代步，使用的燃料为 93#汽油。根据表提供的数据，请回答： （ 1）如果李老师上班时骑车的平均速度为 36km/h，试根据表中所提供的有关信息，为李老师计算一下，他骑车从家到学校至少需花多少油费 ? （ 2）小洪同学学过物理以后，给李老师建议：在上述条件不变的情况下，采用加快车速缩短时间的办法，就一定可以省油费。请你根据自己掌握的知识，分
4、析说明这种方法是否可行。 4 图是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝 AB 通过滑片 P 连入电路，小灯泡的额定电压为 6V。闭合开关 S 后，滑片 P 从最左端 A 滑到最右端 B 的过程中，小灯泡的 IU 关系图像如图 21 所示。 (电阻丝AB 的阻值不随温度变化 ) 求： (1)小灯泡的额定功率； (2)电阻丝 AB 的阻值； (3)当 AB 连入电路的阻值 R1=2.5 时，灯泡消耗的功率为 3.2W，此时灯丝的阻值为多少 。 5 如图所示 ,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有 99 8%的空间。这种新材料密度仅为 3kg/m3，看似脆弱不堪，其实非常坚固
5、耐用，最高能承受 1400 的高温。因为它耐磨且富有弹性，据悉 2018 年美国宇航局派宇航员登陆火星时，就用它做隔热制成宇航服。 额定电压 220V 频率 50Hz 额定加热功率 920W 轻便摩托车 93#汽油 燃料 汽油 密度 0.7103kg m3 油箱容量 7L 热值 4.5107J kg 功率 6kW 价格 4.90 元 L 试卷第 2 页，总 7 页 （ 1） 有人做过这样一个实验： 在一金属块上涂上 6x10-3m 厚的气凝胶， 结果在 1kg 的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为 5m2，则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少千克？ (2)某大型飞机采用现在盛行的超高强
6、度结构钢制造 ，重 1.3x106N，若采用 “气凝胶 ”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需 “气凝胶 “的质量为多少 千克 ？（钢的密度 =7.8103kg/m3） 6如图所示是家庭中常用的电吹风，其主要是由电动机和电热丝组成的，当电动机单独工作时吹出冷风，当电动机和电热丝同时工作时吹出热风。物理小组的同学们收集到某型号电吹风的相 关信息如下表： 电吹风 额定电压 220V 电热丝额定功率 400W 电动机额定功率 20W （ 1）电热丝的电阻是多少？ （ 2）经测试，该电吹风正常工作的情况下吹热风时，在 180s 时间吹出了 1.28kg 热空气，这些热空气具有3240J 机械能，温度
7、升高了 45。此电吹风的能量转化效率是多少？ （结果保留整数）【空气的比热容 c 空气 =1.0 103 J/(kg )】 （ 3）根据电吹风工作特点和安全用电原则，同学们设计了如图所示的三种电吹风电路图 。你认为哪个符合实际情况？请说明理由。 7 在农村常有家庭 从 井 中 取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提 水 ，他用 20s 的时间把重为 120N 的 水 从井中匀速提升 5m，拉力做的功 W 随时间 t 的变化图像如图乙所示。求： 有用功； 滑轮组的机械效率； 拉力的功率。 8 在一次课外活动中， 小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究 ，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，
8、如 下 表所示 ： 插座 电吹风 甲 乙 丙 电热丝 电热丝 电热丝 甲 乙 试卷第 3 页，总 7 页 观察对象 有关记录 研究活动 电磁炉 铭牌 U 额 220V P 额 1kW 用电磁炉加热一壶水（水的质量 m 2kg，初温 t0 30） 关闭家里其它用电器 只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在 5min 内转了150r,最后测得水的温度 t 50 电能表 铭牌 220V 10（ 40） A 50Hz 2000r/kW h 请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内： （ 1） 水所吸收的热量 ；【水的比热容 c 水 =4.210 3J/（ kg ）】 （ 2） 电
9、磁炉的实际功率 ； （ 3） 对比 电磁炉的铭牌说明与第（ 2）问的计算结果，你发现什么问题？你认为可能是什么原因？（说出一种即可） （ 4） 电磁炉烧水的效率 9如图所示是额定电压为 220V 的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为 120W。 (1)要送冷风，选择开关应放在 位置；要送热风，选择开关应放在 位置（选填“ 1.2”、“ 2.3”或“ 3.4”） (2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电 8min 电流所做的功是多少？（提示：电流所做的功等于电吹风消耗的电能 ） (3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功
10、率为 560W，则电热丝 R 的阻值应为多大？ 10小华家 购 买了一台 饮水机， 技术参数如下表 ， 其 工作电路如图所示 ， S0 是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态。试问： （ 1） 请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态。 （ 2） R2的阻值是多少？ （ 3） 小 华 估计当时的水温为 20 ，饮水机将水从 20 烧开需要吸收多少热量？需要多长时间？ c 水=4.210 3J/（ kg ） ， 气压为 1 标准大气压，热量全部被水吸收 11某宾馆对 物品进行消毒时使用高温高压蒸汽消毒锅，如图（甲）所示。图（乙）为自动测定锅内温度的电路原理图，其中电源电压为
11、6V， R0为 5的定值电阻， A 为温度指示表（实质是一只量程为 O 0.6A 的电流表）， Rx（测温探头）为热敏电阻（其电阻值随锅内温度的升高而减小）。 试卷第 4 页，总 7 页 已知热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示，求： 锅内的温度值 25 37.5 50 62.5 75 87.5 100 112.5 125 Rx 对应的电阻值 150 80 50 30 20 15 10 7 ？ （ 1）当锅内温度为 100 时，电流表的示数多大？ （ 2）当锅内温度为 125时，电流表的示数为 0.6A，则此时热敏电阻 Rx 的阻值和它的电功率各是多少？ 12 如图甲是利用压敏电阻的特性来
12、测算压力大小的电路装置，其构造有托盘、压力传感器 R、电流计 G（ 量程 0 600mA），托盘质量忽略不计 该压敏电阻随压力的变化关系式为： R=100 20F（ F 和 R 的单位分别是 N 和 ），当不称重时，电流计示数是 60mA，则电源电压是多少？ 某次测量一物体时，电流计示数为 500mA，物体与托盘的接触面积为 4cm2，则物体对托盘的压强是多少？ 在电路中串联定值电阻可以起到 的作用，如图乙 当电阻 R 接入后，该装置所测的压力范围将 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 13如图所示为某景区的电动观光车， 有关技术参数如下表： 空车质量 omkg 电动机额定功率 5kW 满载
13、乘员（含驾驶员） 11 人 电动机额定电压 72V 满载时轮胎与地接触面积 4 250cm 最大车速 28km/h 电动机效率 80% 平路续驶里程 80km 根据上表的技术参数，求： （ 1）设乘员和驾驶员的质量均为 60kg，求满载时车对水平路面的压强。 （ 2）电动机以额定功率工作 15min 消耗多少电能？ （ 3）由表可知，电动机效率为 80%，即消耗的电能中有 80%的能量用于电动机对外做了功，若电动机以额定功率工作 15min 的过程中，观光车以 18km/h 的速度沿水平路面匀速行驶，求该车在行驶过程中受到的阻力。 14 某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，下表是该电
14、热水壶的铭牌 。 （ 1）如图所示，小电动机将 l.2kg 的水从桶中提升了 0.5m，电动机对水做的功至少是多少？ 2试卷第 5 页，总 7 页 （ 2）为了泡绿 茶要将水从 25 加热到 85 ，则 1.2kg 的水需吸收热量是多少？ c 水 =4.2103J/（ kg ） （ 3）若加热题（ 2）中的水需用时 315s，电热水壶加热效率为 96%，则它的实际工作电压是多少？ 15小明的妈妈买了一台全自动豆浆机，其主要技术参数如下表。豆浆机制作豆浆的过程是：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中，经过预热、打浆、加热等程序，即可制成熟豆浆，正常工作做一次豆浆需要 13min，其工作信息如图。
15、某一次小明的妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共 1.5kg，请解答下列问题： 型 号 额定电压 额定频率 电机功率 加热功率 容量 SYL 624 220V 50Hz 200W 1100W 2000mL (1)根据工作信息图可知，从第 6min 至第 9min 为加热过程，求：这段过程中豆浆吸收的热量是多少？豆浆机加热的效率是多大？ C 豆浆 =4.0 103J/（ kg） (2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？ 16“热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器，如图所示。张军设计了浮球自控开关，当水位降到一定位置时，触点开关自动断开，防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若 空瓶
16、的质量是 1kg ，装满水后的总质量为 3kg，瓶子的底面积为 300cm2 。试求： （ 1）装满水时，瓶对桌面产生多大的压强？ （ 2）若浮球的体积为 800cm3，浮球和浮杆共重 1N ，不计浮杆的体积，装满水时，开关的两个触点之间的压力是多大？ （ 3）若水的初温是 20 ，在 1 标准大气压下，烧开这瓶水最少需要消耗多少电能（“热得快”消耗的电能有 96%被水吸收）？ 17 明明家最近在装修新房子 , 卫生间里准备装一种电热水器 , 目前市面上有两种电热水器供家中选择 , 一种是传统的预热式电热水器 , 如图甲，其部 分参数如表。另一种是即热式电热水器 ,如图乙，它没有储水箱，体积小
17、巧。冷水进入热水器后，分 4 6 路被大功率电热管加热，然后再汇合成一路从出水喷头流出，随着温度设定及出水量的不同，加热功率可从 4000W 7000W 变化。它较传统的热水器优点在于：即开即热；不开不加热，节能；且加热效率高达 96%以上。请解答： 试卷第 6 页，总 7 页 图甲：预热式电热水器 图乙：即热式电热水器 （ 1）一般情况下，热水淋浴要求水温升高 30 ，请计算预热式电热水器装满水后，正常工作将水加热到可以淋浴的温度，水需要吸收多少的热量？ 如电加热效率为 90%， 需要通电加热多长时间？ （ 2）即热式电热水器的额定电压也是 220V，请计算它在加热水达到最大功率时，家庭电路
18、干路中增加的电流是多少？（精确到 0.1A） （ 3）明明调查发现他家房子电能表、空气开关、墙内导线的相关参数分别为 “220V 40A” 、 “220V 3 0A” 、“220V 40A” 。请分析他家能否安装这种即热式电热水器。若不能，还想安装如何解决。 18 随着生活水平的提高家用电器逐渐普及，电热壶已进入千家万户，为什么家庭使用电热壶的数量会越来越多呢？带着这个问题，课外兴趣小组利用五一节假日进行了家庭调查，以下是两位同学的调查结果 。 表 2 小明同学对家庭开水需求情况调查表 表 3 小红同学对家庭开水需求情况调查表 求： (1)电热壶正常工作 时 电阻是多少 ? (2)从理论上计算
19、，小明家用电热壶烧开一壶水需多长时间（设水的初温为 20, 大气压为 1 标准大 气压） ?与实际有无差别，简要说明原因。 (3)分析两人调查结果，结合实际说明使用哪种方法烧水更好一些 （从经济角度考虑） ? 19 图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W R 是加热电阻，额定功率是 1100W图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息小梦妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共 1.5kg，求： 预热式电热水 器 额定电压 220V 额定功率 2000W 额定容量 80kg 加热效率 90% 试卷第 7 页，总 7 页 （ 1） 豆浆机的加热电阻
20、是多少 ？ （ 2） 从第 6min 至第 9min，豆浆吸收的热量是多少 ？ c 豆浆 =4.010 3J/（ kg ） （ 3） 豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少 ？ 20甲图是用来焊接自来水管的塑料热熔器。通电后，加热头发热，使需接上的塑料水管的两头熔化，将它们对接、紧压在一起，冷却后，就可以拼成一根水管了。其电路部分如乙图所示， S2 为温控开关， S1 是手控开关。 ND 为指示灯， R1是限流电阻。 R2和 R3均为加热电阻。右表是它的技术参数。 （ 1）请说出加热和保温状态下，开关 S1和 S2所处的状态； （ 2）求出 R2的电阻值； （ 3）若熔化 1kgPVC
21、 塑料需要吸收 106J 热量，某次熔 接时要需熔化 80gPVC，则正常情况下至少要加热多长时间？ （ 4）在设计时，若指示灯 ND 可在“ 3V 0.3A” 普通灯泡和“ 3V 10mA”的发光二极管中任选项一种，你认为先哪一种比较合适，请说明理由。 21电动车以其轻便、实用、环保的优点，深受人们的喜爱。如图所示的这辆电动车自重为 600N，时速最高可达 30km/h，每个车轮与地面的接触面积为 100cm2，车胎能承受的最大压强为 2 105Pa。 （ 1）该车的最大载重量是多大？ （ 2）该车每次充电能储存电能 3 106J，电能转化为机械能的效率为 80%。若车以最高时速匀速行驶时，
22、受到的阻力为 40N，求该车充一次电，最多可连续行驶多长时间？ 产品名称 便携自动控温式 PPR/PP-R 塑料管材 型号 20-32MM（配 20 、 25 、 32 模头） 环境温度 -20 50 相对湿度 45%95% 额定 电压 220V 加热头温度 260 5 功率 加热： 1000W，保温： 250W 安全指标 绝缘电阻不小于 1 220V R M 0 5 10 200 1100 P/W t/min 0 5 10 20 100 温度/ 时间/min 40 60 80 甲 乙 丙 甲图 乙图 答案第 1 页，总 10 页 参考答案 1 （ 1） 4.2A（ 2） 55 （ 3） 74
23、5.2 W 【解析】 试题分析： 由 P UI 可得 （ 1 分） 正常加热状态下的电流： I=P U =920W/220V 4.2A （ 1 分） 当开关 S 闭 合 、 S0断 开 时， 电热饮水机 只有 R2工作，处于保温 状态 。 由 P UI I U R 可得 （ 1 分） 电阻 R2消耗的功率： P2 U2 R2（ 220V） 2 1210 40W （ 1 分） 当 开关 S、 S0 闭合时， 电热饮水机 处于 加热状态 。此时 R1 消耗的电功率为： P1 P 总 P2 920W 40W 880W （ 1 分） 则有： R1 U2 P1（ 220V） 2 880 W 55 （ 1
24、 分） 方法一： 电热饮水机 处于 加热状态 时的总电阻为： R 总 U2 P 总 （ 220V） 2 920W 1210/23 52.6 2 分） 实际加热功率： P 实 U 实 2/R 总 （ 198V） 2/（ 1210/23） 745.2W （ 1 分） 或 P 实 U 实 2 R 总 （ 198V） 2 52.6 745.3 W 方法二：电路电阻不变，可得： R 总 U2 P 总 U 实 2 P 实 （ 2 分） 实际加热功率： P 实 P 额 U 实 2 /U2 920 （ 198/220） 2 745.2 W （ 1 分） 方法三：实际加热功率： P 实 P1 实 P2 实 U
25、实 2 R1 U 实 2 R2 （ 2 分） （ 198V） 2 55 （ 198V） 2 1210 745.2 W （ 1 分） 考点： 电功率的计算；并联电路的电压规律 点评： 考查了电功率公式的灵活运用 ， 关键是知道加热功率为两电阻的功率之和 2（ 1）不可再生（ 1 分） 做功（ 1 分） （ 2） 210 5 pa （ 3） 66.7% （ 4）开车时不开窗等（答案合理均给分） （ 1 分） 【解析】 试题分析：（ 1） 不可再生能源（ 1 分） 做功 （ 1 分） （ 2）该车静止在水平地面上时 ,压力等于重力， 即 F=G=mg=1600kg10N/kg =1.6 104N （
26、 1 分 ） 对地面的压强为 p=FS = 4-2 21.6 10 N8.0 10 m=210 5 pa （ 1 分） （ 3） 10L 汽油的质量为 m= 汽油 v=0.71 103kg/m3 10 10-3m3=7.1kg （ 1 分） 这些汽油完全燃烧放出的热量为 Q 放 =mq 汽油 =7.1kg 4.6 107J/kg=3.266 108J （ 1 分） 汽车在这 1h 内做的功为 W=Pt=60kW 1h=60 3.6 106J=2.18 108J （ 1 分） 小 汽车发动机的效率 882 . 1 8 1 0% = % = 6 6 . 7 %3 . 2 6 6 1 0WJQJ 放
27、（ 1 分） （ 4）降低汽车油耗的建议： 开车时不开窗；车上尽量少载不必要的东西，减小重力；保持正常的轮胎气压；尽量保持匀速行驶；有预见性的减速，少踩刹车；定期保养，保证车辆良好的润滑等。 考点：能 源的分类； 压强的大小及其计算；热量的计算；热机的效率 点评： 以小汽车为背景，考查了能源分类、汽油机四冲程中的能量转化热量的计算、压强的计算、热值、电能的计算、效率的计算，知识点多、综合性强，要求灵活运用所学知识，属答案第 2 页，总 10 页 于 较 难 的 题 目 3 （ 1） 0.93 元 （ 2）单纯靠提高车速并不一定能减小发动机所做的功，达到省油的目的。 【解析】 试题分析： （ 1
28、）因为李老师的骑车速度为 smhkmv /10/36 李老师上学校所用的时间为 ssm mvst 1 0 0 0/101 0 0 0 0 摩托车所做的功应为 PtW 6103W1000s=6106J 所用的汽油放出的热量应为 Q=W 所以上学校时须用的汽油的质量为： kgqQm 133.0所用汽油的体积 LmmV 19.01019.0 33 所以，李老师上学校应花去油费 4.90 元 /L0.19L=0.93 元 （ 2）单独从 vst / 和 tWP / 来考虑，在功率 P 不变的情况下，提高车速可以减小发动机所做功，好象可以省油，但根据 FsW 和 tWP / 可得 FvP ，也就是说，在
29、行驶阻力不变的情况下，提高车速 v 必然会导致发动机的功率 P 增大。 所以单纯靠提高车速并不一定能减小发动机所做的功，达到省油的目的。 考点：热量的计算 点评： 此题是一道与实际生活相联系紧密的试题，关键是热量公式以及变形公式的熟练应用。 4 (1) 6W (2)9 (3) 5 【解析】 试题分析： (1)当滑片 P 在 B 端时，由图得知电源电压与小灯泡额定电压相等为 6V，对应的电流为 1A 小灯泡的额定功率： PL=ULIL=6V1A=6W (2)当滑片 P 在 A 端时，由图得小灯泡两端的电压为 1.5V，电流如 I 小 =0.5A 由于 R 与 L 串联，则电阻丝两端电压： U 丝
30、 =6V1.5V=4.5V 由欧姆定律得电阻丝 AB 的电阻： R=U 丝 /I 小 =4.5V/0.5A= 9 (3)灯泡消耗的功率为： P=I2RL=LL RRR U 21 )( 将 U=6V、 R1=2.5 、 P=3.W 代入上式中， 解得： RL=1.25 或 5 由图可知，灯泡连入电路中的最小阻值为 RL 最小 =1.5V/0.5A=3 所以 RL =5 考点： 电功率的计算 、 欧姆定律的应用 点评：此题是一道综合性的电学计算题， 关键是公式及其 变形的灵活运用，难点是根据图象和电路图分析数据，本题考查知识点较多，且难度挺大，属于一道难题 。 5 0.09 kg 50kg 【解析
31、】 答案第 3 页，总 10 页 试题分析：根据题意知，气凝胶的体积是： V=6x10-3m 5m2=0.03 m3； 气凝胶的质量是： 33m 3 k g / m 0 . 0 3 m = 0 . 0 9V k g 结构钢 的质量是： 6 51 . 3 1 0 1 . 3 1 01 0 /GNm kgg N kg =结构钢的体积是： 5 3331 . 3 1 0= 1 6 . 7 m7 . 8 1 0 k g / mm k gV 需 “气凝胶 “的质量为 ： 33m 3 k g / m 1 6 . 7 m 5 0V k g 考点：密度公式的应用 点评：解决本题的关键是熟知密度公式的应用，难度较
32、大。 6（ 1） 121 （ 2） 80% （ 3）丙；既能吹出冷风，又能吹出热风，还可保证开关闭合时，电动机先工作，防止电热丝单独工作（或干烧）被烧毁。 【解析】 试题分析：（ 1）电热丝的电阻： R 丝 = 40022022 丝PU =121 （ 2）空气吸收的热量： Q=cm t=1.0 103 1.28 45=57600J 空气获得的有用能量： W 有用 = W 机械 Q=3240 57600=60840J 电吹风消耗的电能： W=P 总 t=420 180=75600J（ 1 分） 电吹风的能量转化效率： = %1007 5 6 0 06 0 8 4 0%100WW 有用80% （
33、3）丙；既能吹出冷风，又能吹出热风，还可保证开关闭合时，电动机先工作，防止电热丝单独工作（或干烧）被烧毁。 考点：电功率的计算、热量的计算、能量转换效率的计算 点评：本题是一道综合性的试题，涉及到电阻、电功率、热量、能量的效率的计算，知识点较多，难度较大。 7（ 1）有用功 W 有 =600J （ 2） W 总 =800J 机械效率 =75% （ 3）功率 P=40W 【解析】 试 题分析： ： (1) 有用功： W 有 =Gh=120N 5m=600J； (2) 由乙图可得，在时间为 20s 时做的总功： W 总 =800J， 滑轮组的机械效率： 600= 75%800W JWJ 有总（ 3）由乙图可得，在时间为 20s 时做的总功： W 总 =800J， 拉力的功率： 800= 4 0t 2 0W JPWS总 考点：机械效率 点评： 本题考查了功、功率、机械效率、拉力的计算，关键是明确有用功和总功以及从图象
