浙教版2020年科學(xué)中考電學(xué)計算題(有答案)解析版

浙教版2020年科學(xué)中考電學(xué)計算題(有答案)解析版本文介紹了一款電熱水壺的參數(shù)和計算方法，其中包括電阻、水吸收的熱量和熱效率等內(nèi)容。首先，根據(jù)電熱水壺的額定功率和電壓，可以求出其電阻為48.4Ω。接著，根據(jù)水的體積、密度和比熱容，可以計算出將一壺水從25℃加熱到100℃時，水吸收的熱量為4.725×105J。最后，根據(jù)加熱一壺水所需的時間和電熱水壺消耗的電能，可以計算出電熱水壺的熱效率為78.75%。為了更好地闡述這些計算方法，本文對原始文章進行了格式修正和簡潔化處理。2．圖為某電熱器的電路原理圖，通過將開關(guān)S置于不同的位置，可以實現(xiàn)“加熱”和“保溫”兩種狀態(tài)的變換，對應(yīng)的額定功率分別為800W和40W。（1）將開關(guān)S接“1”時，電熱器處于加熱狀態(tài)。（2）電熱器在加熱狀態(tài)下正常工作，將0.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，需要的時間為多少？解析：（1）將開關(guān)S接“1”時，電路為R2的簡單電路，電路中電阻最小，根據(jù)P=U^2/R可判斷此時電熱器所處的狀態(tài)；（2）先根據(jù)Q=mcΔT求出水吸收的熱量即為電熱器消耗的電能，然后根據(jù)P=U^2/R求出需要的加熱時間。解答：（1）加熱；（2）水吸收的熱量：Q=0.5kg×4.2×10^3J/(kg·℃)×(100℃-20℃)=1.68×10^5J，由題意可知，假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，則W=Q=1.68×10^5J，由P=U^2/R得，需要的加熱時間：t=W/P=1.68×10^5J/(800W)=210s。答：（1）加熱；（2）電熱器在加熱狀態(tài)下正常工作，將0.5kg初溫為20℃的水加熱到100℃，需要的時間為210s。文章沒有格式錯誤，刪除明顯有問題的段落。為了解決早稻收獲后稻谷霉變問題，某科技小組設(shè)計了一個稻谷烘干機。該烘干機的電路圖如圖所示，其中M為電動鼓風機，R為濕敏電阻，其阻值能根據(jù)相對濕度（水蒸氣含量）的變化而改變，且能滿足實際需要。R為10Ω的定值發(fā)熱電阻。問題：當?shù)竟葷穸葹?0%時，電路中的定值電阻和濕敏電阻的電功率分別是多少？解析：根據(jù)電路圖，可以得到電路中的總電阻為R總=R+R濕敏。由于R濕敏的阻值能根據(jù)相對濕度的變化而改變，因此需要根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)計算出R濕敏的阻值。當相對濕度為20%時，根據(jù)題目中所給的數(shù)據(jù)，R濕敏的阻值為20Ω。因此，總電阻為R總=10Ω+20Ω=30Ω。根據(jù)歐姆定律，電路中的電流為I=U/R總，其中U為電路中的電壓。根據(jù)電路圖，可以得到電路中的電壓為220V。因此，電路中的電流為I=220V/30Ω=7.33A。根據(jù)電功率公式，電功率可以表示為P=UI，其中U為電路中的電壓，I為電路中的電流。因此，定值電阻的電功率為P定值=UI=220V×7.33A=1611.4W，濕敏電阻的電功率為P濕敏=UI=220V×7.33A=1611.4W。答案：當?shù)竟葷穸葹?0%時，電路中的定值電阻的電功率為1611.4W，濕敏電阻的電功率也為1611.4W。(1)當S閉合，S1、S2斷開時，R1和R2串聯(lián)接入電路中，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可知，電源電壓為：U=IR1+IR2=0.5A×20Ω+0.5A×10Ω=15V；(2)通電10秒內(nèi)電路消耗的總電能為：W=UI×t=15V×0.5A×10s=75J；(3)當S、S1、S2都閉合時，R2被短路，此時R1和R3并聯(lián)接入電路中，電流表測干路中的電流，此時的總電阻要小于R1，當S閉合，S1、S2斷開時，R1和R2串聯(lián)接入電路中，此時的總電阻要大于R1，所以R1和R3并聯(lián)的總電阻小于R1和R2串聯(lián)的總電阻。由歐姆定律可知，當S、S1、S2都閉合時，干路中的電流變大，故并聯(lián)后干路中的電流為：I′=0.4A+0.5A=0.9A，通過R1的電流為：I1=U/R1=15V/20Ω=0.75A。因此，當S、S1、S2都閉合時，R3的阻值為：R3=(U/I')-R1=（15V/0.9A）-20Ω=1.67Ω。解析：本題考查了串并聯(lián)電路的電流特點、歐姆定律的應(yīng)用以及電能公式的應(yīng)用，需要注意細節(jié)問題，如電路中電阻的串并聯(lián)關(guān)系。=ρ煤油V煤油=0.8×103kg/m3×25×103m3=2×104kg；煤油溫度升高20℃，吸收的熱量為：Q=c煤油m煤油ΔT=2.1×103J/（kg?℃）×2×104kg×20℃=8.4×108J。（2）根據(jù)電路原理圖可知，電暖器在中溫擋時，電路中只有R1和R2串聯(lián)，總電阻為R=R1+R2=80Ω+40Ω=120Ω。根據(jù)歐姆定律可得，電流為：I=U/R=220V/120Ω=1.83A。（3）根據(jù)電路原理圖可知，電暖器在中溫擋時，電路中只有R1和R2串聯(lián)，總電阻為R=R1+R2=80Ω+40Ω=120Ω。由電阻公式可得，R1的阻值為：R1=R總-R2=120Ω-40Ω=80Ω?！军c評】本題考查了電路原理圖的分析和電阻的計算，需要注意單位的換算和公式的應(yīng)用。同時，需要注意題干中給出的條件和數(shù)據(jù)，如電暖器的操作方式、功率選擇和煤油的物理特性等。7．某電烤箱的銘牌如下：|額定電壓|額定功率高溫檔|額定功率低溫檔||--------|--------------|--------------||220V|×××W|400W|如圖所示為電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖，其中R1和R2均為電熱絲，R2的阻值為72.6Ω。電烤箱開關(guān)接1時是低溫檔，接2時是高溫檔。求：（1）電烤箱在低溫檔正常工作10min電流做的功；（2）R1的阻值；（3）在某用電高峰期，若家庭電路中只有電烤箱在高溫檔工作，發(fā)現(xiàn)標有“3000imp/kW·h”的電能表的指示燈閃爍81次共用時2min，求此時家庭電路兩端的實際電壓。解析：（1）電烤箱在低溫檔的額定功率為400W，正常工作10min的電流做的功為：W=P·t=400W·10min·60s/min=2.4×10^5J。（2）開關(guān)接1時，R1和R2串聯(lián)，總電阻最大，電烤箱處于低溫檔；開關(guān)接2時，只有R1接入電路，電烤箱處于高溫檔。處于低溫檔時，電路的總電阻為：R=R1+R2=121Ω。處于高溫檔時，電路的總電阻為：R=R1=48.4Ω。因此，R1的阻值為：R1=R-R2=121Ω-72.6Ω=48.4Ω。（3）指示燈閃爍81次，電烤箱消耗的電能為：W=81×0.027kW·h=2.187kW·h=7.8732×10^6J。工作時間為：t=2min=120s。因此，電烤箱在高溫檔的實際功率為：P=W/t=7.8732×10^6J/120s=65.61W。根據(jù)P=UI，可得此時家庭電路兩端的實際電壓為：U=P/I=65.61W/5A=13.12V?！痉治觥?.1題目要求求解電熱足浴器的電阻和水吸收的熱量，需要利用電功率公式和熱量公式進行計算?！窘獯稹浚?）根據(jù)電功率公式P=U2/R，可得電熱足浴器正常工作時的電阻為：R=U2/P=(220V)2/1210W≈40.49Ω（2）根據(jù)熱量公式Q=mcΔT，其中m為水的質(zhì)量，c為水的比熱容，ΔT為水的溫度變化。將5kg的水從20℃加熱到40℃，ΔT=20℃，c=4.18J/(g℃)，m=5000g，代入公式可得：Q=mcΔT=5000g×4.18J/(g℃)×20℃=4.18×10?J答：（1）40.49Ω；（2）4.18×10?J。根據(jù)歐姆定律，電流大小為I=U/R，其中U為額定電壓220V，R為R1的阻值80Ω，代入計算可得電流大小為2.75A；（2）電熱鍋在15分鐘內(nèi)消耗的電能為W=Pt，其中P為電功率，由歐姆定律和功率公式可得P=U2/R，代入計算可得P=605.25W，代入計算可得W=605.25W×15min×60s/min=544725J；（3）當開關(guān)S2斷開時，電路中只有R1在工作，根據(jù)歐姆定律和功率公式可得電功率為P=U2/R，代入計算可得P=1210W；（4）電能表標有“2000r/kW·h”，即每轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動2000圈表示消耗了1kW·h的電能。在6分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，表示消耗了0.05kW·h的電能。根據(jù)電能表的定義可得消耗的電能為W=kW·h×3600s/h=0.05kW·h×3600s/h=180J。根據(jù)W=Pt可得實際電壓為U=√(W×R/P)=√(180J×484Ω/1210W)≈48.5V。答：（1）電流大小為2.75A；（2）消耗的電能為544725J；（3）電功率為1210W；（4）實際電壓為48.5V。電路中的電流為2.75A。若電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下加熱15分鐘，消耗的電能為5.445×10^5J。當鍋內(nèi)溫度達到100℃時，S2自動斷開，S1仍閉合，處于“小火”燉煮狀態(tài)，此時電功率為100W，電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，6分鐘消耗的電能為1.8×10^5J，電功率為500W，電壓為200V。此時電熱鍋在“大火”加熱狀態(tài)下，加熱電阻R2短路，電路中只有加熱電阻R1在工作。曹原是中國95后的天才科學(xué)家，在2018年3月5日，成功實現(xiàn)了石墨烯的“超導(dǎo)電實驗”，為超導(dǎo)研究打開了一扇新的大門，可能成為常溫超導(dǎo)體研究的里程碑，超導(dǎo)應(yīng)用即將走進我們的生活。有一個小型水電站，發(fā)電機提供的電壓U為250V，保持恒定，通過輸電線向較遠處用戶輸電，輸電線的總電阻R為0.15Ω。若發(fā)電機提供給電路的總功率P為50kW，閉合開關(guān)S，求通過輸電線的電流和輸電線上損耗的熱功率P，用戶得到的功率P1和輸電效率η。若將輸電線改為超導(dǎo)輸電線，在保證用戶得到以上功率不變的情況下，與原來相比，每天節(jié)水省的電能可供一個額定功率P2為1kW的電飯煲正常工作多少天？（假設(shè)電飯煲每天工作2小時）通過題目中的信息，可以得知發(fā)電機提供的電壓U為250V，提供給電路的總功率P為50kW，因此通過輸電線的電流為200A，輸電線上損耗的熱功率為6kW。用戶得到的功率為44kW，輸電效率為88%。若將輸電線改為超導(dǎo)輸電線，在保證用戶得到以上功率不變的情況下，每天節(jié)省的電能為6kW，電飯煲每天工作2小時，因此可供電飯煲正常工作75天。===0.3A，根據(jù)P=UI可得，小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率為：P小===ULI小=6V×0.3A=1.8W。解析：本題主要考查了串聯(lián)電路中電流、電壓的分布以及電功率的計算等知識。首先根據(jù)題目中給出的燈泡的額定電壓和功率，可以求出燈泡的額定電流。接著，根據(jù)串聯(lián)電路中各處電流相等的特點，可以求出電路中的電流和電壓。然后，根據(jù)滑動變阻器接入電路中的電阻，可以求出滑動變阻器的最大阻值。最后，根據(jù)電路中最小電流和燈泡的額定電壓，可以求出小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率。1.小燈泡L的最小電功率為1W，根據(jù)公式P=I^2R，代入數(shù)據(jù)可得P=（0.5A）^2×4Ω=1W。知道燈泡的額定電壓和額定功率，可以根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流為1.5A。2.根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和Q=W=UIt，當S閉合，S1撥至“1”位置時，R與L串聯(lián)，L正常發(fā)光，可以求出R兩端的電壓，進而求出電源電壓為9V。3.當S閉合，S1撥至“2”位置，R、R、L串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI=I^2R求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的電阻，進一步求出滑動變阻器的最大阻值為12Ω。4.當S閉合，S1撥至“2”位置，且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的最小電流，再根據(jù)P=UI=I^2R求出小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率為1W。5.電路中的電源兩端電壓保持不變，電阻絲R1的阻值為10Ω。當開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為0.4A。根據(jù)公式Q=I^2Rt，代入數(shù)據(jù)可求出通電10s電阻絲R1產(chǎn)生的熱量為16J。根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓規(guī)律，可以求出電源兩端的電壓為6V。2016年2月19日，中國山東平邑縣玉榮石膏礦的4名礦工被困36天后成功獲救。救援中使用了鋼制救生艙，被形容為“膠囊”，功不可沒。每次升降都能救上一個礦工，救援隊利用它將礦工們從地下200米深的礦井中全部救上了地面。救生艙的質(zhì)量為200千克，每個礦工質(zhì)量為50千克。電動卷揚機的額定電壓為220伏，不計摩擦，當電動卷揚機以0.4m/s的恒定速度向上提升空的救生艙時，電路中的電流為4A。（g取10N/kg）（1）求電動卷揚機機線圈的電阻R。解：電動卷揚機的輸入功率為P電=UI=220V×4A=880W，機械功率為P機械=Fv=200kg×10N/kg×0.4m/s=800W。因為P電=P機械+P熱，所以有P熱=P電-P機械=440W-400W=40W。又因為P2熱=IR，所以R=P2熱/I=80W/（4A）=5Ω。（2）電動卷揚機升降一次救一個礦工，電動機的輸入功率不變，此時的提升速度是多少？解：由于輸入功率不變，所以P機械=P′機械=F′v′。礦工的總質(zhì)量為250千克，所以F′=G′=m′g=2500N。因此，v′=P機械/F′=880W/2500N=0.352m/s。市場上有一種暖手鼠標墊，技術(shù)參數(shù)如下：