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    2021年中考物理电学满分训练15讲第11讲电学公式比例关系及高低温档含解析2020121472

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    这是一份2021年中考物理电学满分训练15讲第11讲电学公式比例关系及高低温档含解析2020121472,共11页。试卷主要包含了熟练掌握电学计算公式,掌握实际生活中的电学计算等内容,欢迎下载使用。


    第11讲电学公式比例关系及高低温档

    教学目标

    1.熟练掌握电学计算公式

    2掌握实际生活中的电学计算

    经典例题一

    1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是II35,则R1R2  ;当开关S1S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电表示数之比UU  R1R2消耗的电功率之比为P1P2  

    【解答】解:

    1)当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,R1R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;

    因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

    所以通过两电阻的电流之比:

    因并联电路中各支路两端的电压相等,

    所以,由I可得,两电阻的阻值之比:

    2)当开关S1S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,

    因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻两端的电压之比:

    因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电压表的示数之比:

    PUI可得R1R2消耗的电功率之比:

    故答案为:32 5232

    变式练习

    1.如图所示的电路中,S1闭合S2断开时,甲、乙是电流表,II13,此时电路的总功率为P1;当S1S2都闭合时,甲、乙是电压表,此时电路的总功率为P2,电阻大小之比R1R2  ,总功率之比P1P2  

    【解答】解:(1)当S1闭合S2断开时,R1R2并联,甲测R2支路电流,乙测干路电流,

    II2II1+I2

    因为II13,所以I2:(I1+I2)=13

    则有:I1I221

    因为U1U2,所以由欧姆定律得:

    R1R2I2I112

    2)因为P1+P2

    所以P1P2=(+):=(R1+R22R1R2=(1+221×292

    故答案为:1292

    2.如图所示的电路,电源电压恒定,R1300Ω,闭合开关S1,电流表示数为0.2A,再闭合S2,电流表示数变化了0.3A,则R2的阻值为  Ω.若R1R2串联在电路中,则R1R2两端的电压之比为  R1R2消耗的电功率之比为  

    【解答】解:(1)闭合S1时,电路为R1的简单电路,

    I可知,电源的电压:UU1I1R10.2A×300Ω60V

    若再闭合S2时,两电阻并联,则U2U60V,电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I20.3A

    I可知:

    R2200Ω

    2)若R1R2串联在电路中,由于串联电路的电流处处相等,则根据I可得:

    R1R2两端的电压之比为

    R1R2消耗的电功率之比为

    故答案为:2003232

    3.现有“6V 3W”的L1和“6V 6W”的L2两只小灯泡串联后接在电路中使用时,灯L1L2的电压之比为  ,实际电功率之比为  ;为了使电路安全使用,电路两端允许加的最大电压为  V;若再把两只小灯泡并联后接到电源电压为6V的电路中,灯泡  (选填“L1”或“L2”)更亮。

    【解答】解:

    1)由PUI,灯泡正常工作时的电流:

    I10.5AI21A

    I,可得灯泡电阻:

    R112ΩR2

    两灯泡串联时,通过它们的电流相等,由UIR可得:

    PI2R可得:

    为保证电路安全,电路电流应等于额定电流较小灯泡的电流,

    所以允许通过两灯泡的最大电流II10.5A

    所以电路两端允许加的最大电压为:UIR1+R2)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V

    2)并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等,由P可得:

    ,所以PL1PL2,所以L2更亮。

    故答案为:21219L2

     经典例题二

    1.如表所示为某电烤箱的铭牌,高温档额定功率模糊不清.如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图.R1和R2均为电热丝,R2=72.6Ω.电烤箱开关接1时是低温档,接2时是高温档.求:

    (1)电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功;

    (2)R1的阻值;

    (3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作,发现标有“3000imp/kW•h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压.

    ××牌电烤箱

    额定电压

    220V

    额定功率

    高温档

    ×××W

    低温档

    400W

    【解答】解:

    1)由P可得,电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功:

    WPt400W×10×60s2.4×105J

    2)由图可知,开关接1时,R1R2串联,总电阻最大,由P可知总功率最小,电烤箱处于低温档;开关接2时,只有R1接入电路,电阻小,由P可知功率大,电烤箱处于高温挡;

    处于低温挡时,电路的总电阻:R121Ω

    R1的阻值:R1RR2121Ω72.6Ω48.4Ω

    3)指示灯闪烁81次,电烤箱消耗的电能:

    W81×kWh0.027kWh

    工作时间:

    t2minh

    则电烤箱在高温档的实际功率:

    P0.81kW810W

    根据P可得,此时家庭电路两端的实际电压:

    U198V

     

     

     

     

     

    变式练习

    1.母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.表格内是主要技术参数.

     额定容积

     1.5L

     加热功率

     1000W

     额定电压

     220V

     电机功率

     130W

     额定频率

     50Hz

     机器净重

     1.9kg

     整机尺寸

     232×174×298cm

    请问:

    (1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)

    (2)米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?

    (3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20℃,米糊沸腾时温度是100℃,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg•℃),计算结果保留百分数整数).

    【解答】解:(1)由PUI可得,米糊机正常工作时的电热管中的电流:

    I4.55A

    2)由乙图可知:加热时间t19min540s,电动机工作时间t22min120s

    P可得,加热消耗的电能:

    W1P1t11000W×540s5.4×105J

    电动机工作消耗的电能:

    W2P2t2130W×120s1.56×104J

    米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能:

    WW1+W25.4×105J+1.56×104J5.556×105J

    3)米糊吸收的热量为:

    Qcmtt0)=4.0×103kg/m3×1.5kg×(100℃﹣20℃)=4.8×105J

    电热管的加热效率:

    η×100%×100%89%

     

    2.图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其背面粘贴有等大的电热膜,使用时镜面受热,水蒸气无法凝结其上,便于成像,该防雾镜的相关数据如表.

     镜子质量

     1.2kg

     额定电压

     220V

     额定功率

     88W

    (1)求防雾镜正常工作时的电流.

    (2)经测试,在﹣5℃环境下工作500s使平面镜的平均温度升高了44℃,求电热膜给平面镜的加热效率.[玻璃的比热容为0.75×103J/(kg•℃)]

    (3)如图乙所示,小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,能使电热膜的功率在原功率的25%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要.请求出R的最大阻值.

    【解答】解:(1)由PUI可得,防雾镜正常工作时的电流:

    I0.4A

    2)正常工作500s,平面镜吸收的热量:

    Qc玻璃mt0.75×103J/kg•℃)×1.2kg×44℃=3.96×104J

    正常工作500s,电热膜产生的热量:

    QWPt88W×500s4.4×104J

    加热效率:

    η×100%×100%90%

    3)由P可得,电热膜的电阻:

    R0550Ω

    当变阻器R的阻值最大时,通过电热膜的电流最小,此时电热膜的功率最小,

    结合题意可知,电热膜的最小功率为:P最小88W×25%22W

    PI2R可得,此时通过它的电流:

    I0.2A

    由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻:R1100Ω

    则变阻器的最大阻值:RRR01100Ω550Ω550Ω

     

    3.小明家的电饭锅如图甲,额定电压为220V,“煮饭”时额定功率为1210W,简化电路如图乙,S1为温控开关,发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1:16,求:

    (1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为多少安?

    (2)电阻R1的阻值为多少欧?

    (3)某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让“保温”状态的电饭锅工作,发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁4次所用的时间为48s.则R2两端的实际电压为多少伏?

    【解答】解:(1)正常煮饭状态下的电流:

    I5.5A

    2)由IR2的电阻为:

    R240Ω

    在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为116

    I2R2I2R2116

    II14

    14

    所以R13R2120Ω

    3)闪4次所消耗电能:W×41.2×104J

    P250W

    U2PR1+R2)=250W×160Ω

    所以U200V

    此时电路中的电流为:I'1.25A

    R2两端的实际电压为U''I'R21.25A×40Ω50V

     

     

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