备战 2020 中考物理重点知识强化训练专题七：电学计算 考点一：电功率、电能计算 1.(2019 衡阳)如图所示电路中,已知电源电压 U=12 V 保持不变,电阻 R3=8 , 闭合开关 S, 电压表的示数为 8 V。求: (1)电流表的示数。 (2)R 1 与 R 2 阻值之和。 (3)根据已知条件,你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值。 2.（2019 海南）小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不 变，小灯泡的额定电压是 6V，小灯泡的 I-U 图像如图乙所示。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻。 （2）小灯泡正常发光 10min 消耗的电能。 （3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两 端电压为 3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？ 1 （4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种 出现这种情况的原因。 考点二：非纯电阻电路计算 1.(2019 杭州)如图是一电动机提升物体的示意图,电源电压为 120 伏。电动机将一个质量为 50 千克的物体 1 秒内匀速上提 0.9 米,电路中的电流为 5 安培(g 取 10 牛/千克)。 (1)求该电动机工作 1 秒钟所产生的电热。 (2)求电动机线圈阻值。 (3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然被卡住,为什么这种情况下电动机容易 烧坏? 2.（2019 哈尔滨）随着智能化的普及，机器人在人类的生活中扮演着重要的角色在图书 管理领域机器人可以辅助或替代管理员整理图书，表中所列数据是某新型图书智能管理机 器人工作的部分技术参数 2 现在智能机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度，用时 5 s. 则此次提升过程 中： （l）机器人提升图书速度是多少？ (2)机器人对书做功是多少？ （3）机器人的电动机工作电流是多少（结果保留两位小数）？电动机做功是多少？ 考点三：最值（取值范围）计算 1.（2019 呼和浩特）如图所示，灯泡上标有“9V 5.4W”的字样（假设灯丝电阻不变），只 闭合 S1，当滑动变阻器滑动到某处时，电流表 A 2 读数为 0.2A.电压表 V 读数为 9V；两个开 关全部闭合，滑动变阻器滑动到最左端时，灯泡恰好正常发光，电流表 A 2 读数为 1.0.A，则 （1）只闭合 S1，电流表 A 2 读数为 0.2A 时，滑动变阻器接人电路的电阻值； （2）电阻 R 1 的电阻值； （3）滑动变阻器从左向右滑动过程中，滑动变阻器的最大功率。 3 2.（2019 聊城）如图所示，电源电压恒为 12V，小灯泡上标有“6V 3.6W“字样且灯丝电阻 保持不变，当只闭合 S、S 1 时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑 到最右端时，电流表 A 的示数是 1.8A求： （1）定值电阻 R 1 的阻值； （2）滑动变阻器 R 2 的最大阻值； （3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。 3.(2019 德阳)如图甲,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8 V”字样,电流表的量程为 01.2 A,如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图象。滑动变阻器 R 1 的最大阻值为 20 ,定值电阻 R 2 的阻值为 9 ,当闭合 S 和 S2、断开 S1、滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常 发光。求: 4 (1)电源电压是多少? (2)闭合 S 和 S1、断开 S2,为保证电流表的安全,滑动变阻器的取值范围为多少? (3)闭合 S 和 S2、断开 S1,当滑动变阻器的阻值调到 17.5 时,这时小灯泡的功率为 3.2 W, 此时电流表的读数为多少? 4.(2019 河北)如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻 R1=10 ,R2=5 。滑动变阻器 R 的规格为“30 2.5 A”。电流表 A 2 选用 03 A 的量程,电压表选用 015 V 的量程。闭合 全部开关,电流表 A 1 的示数为 1 A。求: (1)电源电压。 (2)若将表盘如图乙所示的电流表 A 3 接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A 3 的指针恰好 5 指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值。 (3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合 S,在保证电路安全的情况下,电源电压的最大 值。 考点四：电热计算 1.（2019 重庆 A 卷）如图所示，电源电压恒定，电阻 R 1 为 20，R 2 为 10，闭合开关 S，电 流表 A1、A 2 的示数分别为 0.9A 和 0.6A。求： （1）通过 R 1 的电流； （2）通电 10 秒电阻 R 2 产生的电热。 2.（2019 重庆 B 卷）如图所示，定值电阻 R 1 的阻值为 10，R 2 的阻值为 30，闭合开关后 电流表的示数为 0.1 A。求： 6 （1）电源电压； （2）电限 R 1 在 1 分钟内产生的热量。 3.(2019 历城)如图的电路中,电源电压恒为 6 V,R 为定值电阻,灯泡 L 上标有“6 V 3.6 W” 的字样,闭合开关 S 后,灯泡 L 恰好正常发光,电流表的示数为 0.8 A。通过计算回答: (1)灯泡的额定电流是多少安? (2)定值电阻 R 的阻值是多少欧? (3)该电路工作 50 s,定值电阻 R 产生的热量是多少焦? 考点五：多档位用电器计算 1.（2019 重庆 B 卷）特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率 为 1.1105 kW ，输电电压为 1100 kV，经变压器降至 220V 供家庭用户使用。小明家中有一 个标有“220 V 2200 w的即热式水龙头，其电阻为 R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两 7 季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻 R 和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了 电路，如图所示.开关 S1，可以同时与 a .b 相连或只与 c 相连.使其有高温和低温两档。求： （1）通过特高压输电线的电流； （2）改装前，若水龙头的热效率为 90%，正常加热 1 分钟提供的热量； （3）改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 4：1，请计算出高温档时的 电功率。 2.(2019 孝感)家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关 S 按下, 电饭锅处于加热状态,当感温铁氧体温度达到 103 时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开,使 电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在 220 V 的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙。 (1)当锅内温度为 100 时,自动开关 S 与 (选填“1”或“2”)连接,此时电饭锅处 于 (选填“加热”或“保温”)状态。 (2)该电饭锅此次工作 30 分钟消耗的电能为多少?(3)电阻 R 1 与 R 2 的阻值之比为多少? 8 (4)若要使该电饭锅的加热功率提高到 1 100 W,可以给电阻 R 1 并联一个阻值为多大的电阻 R3? 3.(2019 岳阳)一新款节能电炖锅如图甲,有关技术参数如表(设电炖锅不同挡位的电阻和加 热效率均不变)。 (1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数); (2)在用电高峰期,关掉家里的其他用电器,只让处于中温挡状态的电炖锅工作,观察到标有 “1 800 r/(kWh)”的电能表转盘在 121 s 内转了 20 圈,求此时的实际电压; (3)电炖锅正常工作时,用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热,待水温达到 50 时 开始计时,绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息,通过计算,分析比较用 高温挡还是用低温挡更节能。 9 备战 2020 中考物理重点知识强化训练专题七：电学计算参考答案 考点一：电功率、电能计算 1.(2019 衡阳)如图所示电路中,已知电源电压 U=12 V 保持不变,电阻 R3=8 , 闭合开关 S, 电压表的示数为 8 V。求: (1)电流表的示数。 (2)R 1 与 R 2 阻值之和。 (3)根据已知条件,你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值。 【答案】(1)0.5 A (2)16 (3)电路的总功率 6 W 电路总电阻 24 R 3 的功率 2 W 【解析】(1)电阻 R1、R2、R 3 串联,电压表测量电阻 R 1 和 R 2 两端的电压,根据串联电路的电压 特点,R 3 的电压:U3=U-U12=12 V-8 V=4 V,电流表的示数:I= = = =0.5 A; (2)R 1 与 R 2 阻值之和:R1+R2= = =16 ; (3)电路的总功率:P=UI=12 V0.5 A=6 W, 电路总电阻:R 总=R1+R2+R3=16 +8 =24 , R 3 的功率:P3= = =2 W。 2.（2019 海南）小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不 变，小灯泡的额定电压是 6V，小灯泡的 I-U 图像如图乙所示。求： 10 （1）小灯泡正常发光时的电阻。 （2）小灯泡正常发光 10min 消耗的电能。 （3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两 端电压为 3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？ （4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种 出现这种情况的原因。 解：（1）由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流 I 额=1A，额定电压 U 额=6V， U I 额 小灯泡正常发光时的电阻 R= 额 = 6V 1A =6； （2）小灯泡正常发光消耗的电能 W=UIt=6V1A1060s=3600J； （3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 50%， 即 P 额 =50%， P P 额=U 额 I 额=6V1A=6W，此 时电路总功率 P= P 额 = 50% 6W 50% =12W，电源电压 U= P I 额 12W 1A = =12V，当小灯泡两端的电压为 3V 时，流过小灯泡的电流为 0.7A，此时小灯泡的实际功率 P 实=U1I1=3V0.7A=2.1W，电路 总功率 P=UI1=12V0.7A=8.4W，小灯泡的实际功率 P 实占电路总功率的百分比为 P 额 = P 2.1W 8.4W =25%； （4）由（3）分析可知，调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，是小 灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。 考点二：非纯电阻电路计算 1.(2019 杭州)如图是一电动机提升物体的示意图,电源电压为 120 伏。电动机将一个质量为 50 千克的物体 1 秒内匀速上提 0.9 米,电路中的电流为 5 安培(g 取 10 牛/千克)。 11 (1)求该电动机工作 1 秒钟所产生的电热。 (2)求电动机线圈阻值。 (3)当该重物上升到一定高度时,电动机的转子突然被卡住,为什么这种情况下电动机容易 烧坏? 【答案】(1)150 J (2)6 (3)见解析 【解析】(1)由题意可知电动机 1 s 消耗的电能:W=UIt=120 V5 A1 s=600 J,消耗电能 转化成的机械能对物体做功,所以转化成的机械能:W 机=Gh=mgh=50 kg10 N/kg0.9 m=450 J, 所以转化成的内能,即产生的电热: Q=W-W 机=600 J-450 J=150 J; (2)由 Q=I2Rt 可得,电动机线圈阻值: R= = =6 ; (3)电动机被卡住时,