中考物理二轮复习题型精练攻克难点练习专题48 电能表问题综合应用题（含解析）

这是一份中考物理二轮复习题型精练攻克难点练习专题48 电能表问题综合应用题（含解析），共19页。试卷主要包含了5A；200V，5；①30n；方案三，4Ω；5，2×103J/×1等内容，欢迎下载使用。
1. （2023辽宁锦州）小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示，其简化电路如图乙所示，R1、R2均为电热丝（阻值不随温度变化）。求：
（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流？
（2）电热丝R2的阻值？
（3）傍晚用电高峰期，小明想测量电烤箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烤箱在加热状态下工作，1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r．则电烤箱两端的实际电压是多少？

【答案】（1）0.5A；（2）44Ω；（3）200V
【解析】（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流
（2）当S闭合，S1接右边接线柱b时，R1单独工作，电路中电阻最大，电源电压一定，由可知，此时电功率最小，电路处于保温挡位；当S闭合，S1接a时，电阻R1和R2并联，电路中电阻最小，电源电压一定，由可知电功率最大，处于加热档，此时R1的电功率
P1=P保温=110W
R2的电功率
电热丝R2的阻值
（3）S闭合、S2接左边接线柱a时，电阻R1和R2并联，处于加热挡位，P加热=1210W，总电阻
电能表转盘转了50r，电烤箱消耗的电能
电烤箱的实际功率
电路的实际电压
答：（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A；
（2）电热丝R2的阻值为44Ω；
（3）电烤箱两端的实际电压是220V。
2. 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）
【答案】 (1)2A (2)40Ω (3)S1、S2 1210W (4)200V
【解析】(1)只闭合S1时为低温挡，电功率为440W，由P=UI可得电路中的电流
(2)只闭合S1时，R1与R2串联，电烤箱处于低温挡，由可得，电路的总电阻
所以，电阻R1的阻值
(3)闭合开关S1、S2，只有电阻R1的简单电路，电路的总电阻较小，由P=可知电路的功率较大，处于高温档。高温挡的电功率
(4)电能表的表盘转25转，电流通过电烤箱做的电功
电烤箱的实际电功率为
实际电压为
3. （2023内蒙古通辽）小华家有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头，在使用时发现不能满足家人对冬夏两季水温的需求，于是他增加了两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计），设计了如图甲所示的电路进行改进，其中为改进前水龙头的发热电阻，开关可以同时与a、b相连或只与c相连，使其具有两档工作状态（忽略发热电阻阻值的变化）。
（1）请求出的阻值；
（2）改进前，小华关闭家中其他电器，只让该水龙头工作，发下家中电能表（如图乙所示）1min转20r，请求出此时该水龙头的实际功率；
（3）改进后，水龙头正常工作时两档电功率之比为4∶1，请求出正常工作时高温档的电功率。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）根据可得，的阻值为
（2）根据图乙可知，当电能表转600r时，消耗的电能为，当转20r时，消耗的电能为
则此时该水龙头的实际功率为
（3）由电路图可知，将开关S与a、b相连时，电阻R与R0并联，电阻较小，根据
可知，此时电路的总功率最大，水龙头处于高温状态，由电路图可知，将开关S与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于低温状态，因为水龙头分别处于高温挡与低温挡时，两档电功率之比为4∶1，则有
由于水龙头分别处于高温挡与低温挡时，两档电功率之比为4:1，可得
解得
则高温挡时的电功率为
答：（1）的阻值为；
（2）该水龙头的实际功率为；
（3）正常工作时高温档的电功率为。
4．如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
（1）该电能表示数为 kW•h．
（2）小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了以下三种测量方案：
方案一：测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t；
方案二：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案三：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二，小明计算额定功率的关系式应该为：P＝ （单位：W）。（用数字和n表示）
②比较三种方案，最可行的是方案 。
【答案】（1）1469.5；（2）①30n；方案三。
【解析】（1）电能表单位是kw•h，最后一位是小数位，由图知电能表的示数是1469.5kW•h。
（2）①方案二：2000r/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2000转，
则节能灯1min消耗的电能：W＝kW•h，
节能灯的实际电功率：P＝＝＝0.03nkW＝30nW；
②节能灯的功率：P＝10W＝0.01kW，
电能表转盘转一圈消耗的电能为：W＝kW•h，
节能灯需要工作的时间：t＝＝＝0.05h＝180s；
由以上分析可知：
方案一：因节能灯功率较小，测量出电能表显示消耗1kW•h电能所用的时间t较长，不易操作；
方案二：因节能灯功率较小，小灯泡工作1min“电能表转动不到一圈，无法测量；
方案三：电能表转盘转动1圈消耗的电能可供节能灯工作180s，比较容易测量。
比较可知，方案三容易操作，实验误差较小，最可行。
5. 王明同学家买了一个电热水壶，其铭牌上部分信息如下表所示。求：
(1)该电热水壶正常工作时的电阻是多少？
(2)用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少（水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）？
(3)王明兴趣小组在测量电热水壶实际功率时，断开家中的其它用电器，让电热水壶单独工作，测得1.5min内电能表指示灯闪烁了72次（电能表如图所示），此电热水壶的实际功率是多少？
【答案】(1)48.4Ω；(2)5.04×105J；(3)900W
【解析】(1)该电热水壶正常工作时的电阻
(2)水的体积
V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3
水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
(3)指示灯闪烁72次，电热水壶消耗的电能
电热水壶的实际电功率
答：(1)该电热水壶正常工作时的电阻是48.4Ω；
(2)用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃水吸收的热量是5.04×105J；
(3)电热水壶的实际功率是900W。
6. 某一家用两档可控的恒温餐盘，其高温档电功率为 880W，简化电路如图甲所示，R1、R2 均是发热电阻，R2 的阻值是 R1 的 3 倍。求：
(1)餐盘处于低温档时，电路中电流是多少？
(2)1kg 米饭温度升高 40℃，吸收的热量是多少？[米饭的比热容取 2.5×10 3J /（kg•℃）]
(3)若电路中只使用该恒温餐盘，同样加热 1kg的米饭，电能表的脉冲指示灯闪烁了 125 次，如图乙所示，这个恒温餐盘的效率是多少？
【答案】(1)1A；(2)105 J；(3)80%
【解析】(1)当开关S与2接触时，R1连入电路，恒温餐盘处于高温档
当开关S与1接触时，R1和R2串联连入电路，恒温餐盘处于低温档
R2=3×55Ω=165Ω
(2)米饭吸收的热量是
Q吸=c饭m饭（t-t0)=2.5×103J /（kg•℃）×1kg×40℃=105 J
(3) 恒温餐盘消耗的电能为
恒温餐盘的效率是
7. 随着国家经济的发展，人民生活水平不断提高，越来越多的电器设备进入老百姓家中，极大地方便了人们的日常生活。次仁同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清，如图（甲）所示，简化电路图如图（乙）所示，当饭做好后电饭煲自动进入保温状态，他想利用在学校学到的物理知识对电饭煲进行研究。
(1)根据电路图分析，开关断开时，电饭煲处于_______（选填“保温”或“加热”）状态；
(2)求电饭煲保温时的电功率；
(3)电饭煲接通电源即开始加热，10min后进入保温状态。图（丙）为次仁家的电能表，那么电能表转动100转所提供的电能可以让电饭煲正常工作多长时间?
【答案】(1)保温 (2)80W (3)681.8s
【解析】(1)由图乙知，当开关断开时，电阻，串联，电阻中总电阻最大，由知，此时电饭煲处于保温状态。
(2)当开关闭合时，被短路，电路中只有接入电路，此时电饭煲处于加热状态，则的阻值为
处于加热状态时，电路中的总电阻为
则电饭煲的保温功率为
(3)电能表转动100转时，用电器所消耗的电能为
由可得这些电能可以让电饭煲正常工作时间
8.（2023甘肃威武） 如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为挡位开关，R1、R2为发热电阻（假定工作时电阻不变），A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2的阻值为180Ω。

（1）判断A灯是______（选填“红灯”或“绿灯”），你的判断依据是什么？
（2）求电中药壶“文火”挡的额定功率？
（3）某天用电高峰时，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，为了计算家里电路的实际电压，她关了家里其它用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，电中药壶工作1min，电能表（如图丙所示）的电能表表盘转了100转，由此她计算出家庭电路的实际电压是多少？
【答案】 （1）红灯 见解析 （2） 242W （3） 200V
【解析】（1）由电路图知，当开关S闭合，S'打至触点N时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中阻值较小，由可知，此时电路功率较大，则电中药壶处于猛火挡，此时红灯亮，故A灯是红灯。
（2）由题意可知，猛火挡的额定功率为2420W，由可得，电阻R1的阻值为
当开关S闭合，S'打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联，此时电路中阻值较大，功率较小，电中药壶处于文火挡，故电中药壶文火挡的额定功率为
（3）由电能表表盘上的信息可知，电中药壶消耗的电能为
故电中药壶的实际功率为
由可得，电中药壶的实际电压为
9．某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻R0＝40Ω，R′是最大阻值为840Ω的可变电阻（调温开关），人通过调节R′可以改变电热水壶的功率。
（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大？
（2）电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将R′的阻值调为多大？
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丁所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次？
【答案】（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为1210W；
（2）应将R′的阻值调为400Ω；
（3）电能表指示灯1min内闪烁了50次。
【解析】（1）当R′接入电路的阻值为0时，电路为R0的简单电路，根据P＝UI＝可知此时该电热水壶的功率最大，并求出最大功率；
（2）由题意可知电热壶的温度与环境温度之差，由图丙可知电热水壶每秒钟散失的热量，根据P＝求出散热功率，根据P＝求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R接入电路中的电阻；
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，根据P＝求出实际功率，根据P＝求出1min消耗的电能；
从丁图可知，每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，据此求出电能表指示灯实际闪烁的次数。
解：（1）当R′接入电路的阻值为0时，电路为R0的简单电路，根据P＝UI＝可知此时该电热水壶的功率最大，为P大＝＝＝1210W；
（2）电热水壶表面温度为70℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为：
△t＝70℃﹣20℃＝50℃，
由图像知，电热水壶每秒钟散失的热量Q＝110J，
则散热功率P散＝＝＝110W，
要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率P＝P散＝110W，
此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝440Ω，
则R′的阻值：R′＝R总﹣R0＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，
实际功率为P大′＝＝＝1000W，
1min消耗的电能W＝P大′t′＝1000W×1×60s＝6×104J＝kW•h，
从丁图可知，每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，故电能表指示灯实际闪烁的次数n＝kW•h×3000imp/（kW•h）＝50imp。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，本题是一道信息给予题，解决此类问题的关键是善于从题目中找到有用的信息，结合相应的计算公式计算。
10.如图是家庭电路的一部分．电能表的电流规格是“10（40）A”，L是“220V 22W”的节能灯，插座上接入“220V 220W”的电视机（图中未画出）．灯和电视机同时工作，求：
（1）通过电能表的电流；
（2）连续工作4h消耗多少kW·h的电能；
（3）该电路中还能接入的用电器的最大功率．
【答案】（1）1.1A（2）0.968kW·h（3）8558W
【解析】（1）I1=P1/U=0.1A I2=P2/U=1.0A I总=I1+I2=0.1A+1.0A=1.1A
或者：P总=P1+P2=22W+220W=242W I总=P总/U =1.1A
（2）W总=P总t=UI总t=220V×1.1A×4×3600s=3.4848×106J=0.968kW·h
或者：W1=P1t=22W×4×3600s=0.3168×106J
W2=P2t=220W×4×3600s=3.168×106J
W总= W1+ W2=0.3168×106J+3.168×106J=3.4848×106J=0.968kW·h
（3）Imax=I总max-I总=40A- 1.1A=38.9A
Pmax=UImax=220V×38.9A=8558W
或者：P总max=U I总max=220V×40A=8800W
Pmax= P总max－P1－P2=8800W－22W－220W=8558W
11. 如图甲所示，是某种具有高、低温两挡的电烘箱内部的简化电路图，它的加热电阻是R1和R2，额定电压是220V，R2的电阻为180Ω，当闭合S1、断开S2时,为低温挡，电烘箱低温挡的额定功率为220W。求：
（1）低温挡正常工作时，电路中的电流；
（2）加热电阻R1的阻值；
（3）有一次，晶晶同学发现，电烘箱内温度比正常工作时低，她猜想可能是因为其工作时实际电压偏低所致。于是，她关闭家里所有用电器，只让电烘箱以高温挡工作，发现在1分钟内电能表的转盘转了10转。电能表的铭牌如图乙所示，请通过计算判断，晶晶同学的猜想是否正确。（不考虑电阻值随温度的变化）
【答案】（1）1A；（2）40Ω；（3）晶晶同学的猜想是正确的，计算过程见解析。
【解析】（1）当闭合S1、断开S2时,为低温挡，此时R1、R2串联，电烘箱低温挡的额定功率为220W，根据P=UI可知，低温挡正常工作时，电路中的电流为
（2）当闭合S1、断开S2时，为低温挡，此时R1、R2串联，电路中电流为1A，则电路中的总电阻为
由题意可知，R2的电阻为180Ω，根据串联电路电阻规律可知，电阻R1的阻值为
R1=R总-R2=220Ω-180Ω=40Ω
（3）由电路图可知，当S1、S2都闭合时，R2被短路，电路是关于R1的简单电路，此时电阻较小，为高温挡。只让电烘箱以高温挡工作，在1分钟内电能表的转盘转了10转，消耗的电能为
高温挡工作时的实际功率为
实际电压为
由于220V