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【精品】备战2021中考物理必考计算题精解精练:专题11 电与磁(原卷版和解析版)

ID:145044 2021年05月11日 下载 资料纠错 有奖上传 收藏
【内容简介】该类题型综合多种物理知识点,紧密联系生活实际,立意于新的物理情景,知识跨度大,综合性强,难度高,解题过程中,应结合题中条件,联系对应的物理模型,选择适当的物理知识分析求解。 1.(2020•浙江一模)如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器,其工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中,从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数,其发热电路如图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,通过旋转可以实现挡位的转换。(1)小明在开始加热前测得水温为20℃,电热槽内气压为标准大气压,若从加热到沸腾最短时间为3分钟,则该电热槽中水的质量是多少千克?(不计热损失,c水=4.2×103J/(kg•℃),结果保留两位小数)(2)R1的阻值为多少?(3)该加湿器在低档时的发热功率是多少?额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积40~60m2 【解析】解:(1)加热时间最短时,电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失,由W=Pt和Q吸=cm(t﹣t0)可得:P1t=cm(t2﹣t1),即400W×3×60s=4.2×103J/(kg•℃)×m×(100℃﹣20℃),解得:m≈0.21kg;(2)电热加湿器在高档时,R2被短路,电路中只有R1,由P= 可得,R1的阻值:R1= = =121Ω;(3)当加湿器在低档时,R1与R2串联,由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得,R2=R1=121Ω;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,低档时的发热功率:P低= = =200W;答:(1)电热槽中水的质量约为0.21kg;(2)R1的阻值为121Ω;(3)加湿器在低档时的发热功率为200W。2.(2020•沈阳)康康家有一台家用电水壶如图甲,他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W保温功率为44W[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3],求: (1)把500g的水从40℃加热到100℃,水壶要吸收的热量;(2)不计热量损失,使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间;(3)忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻R1的阻值。【解析】解:(1)水壶要吸收的热量:Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃﹣40℃)=1.26×105J;(2)由于不计热量损失,则消耗的电能W=Q=1.26×105J;由P= 可得,加热过程需要的时间:t= = =126s;(3)在开关S闭合的条件下,当旋钮开关接到2时,电路为R2的简单电路,此时电路中电阻小,消耗的功率大,为加热状态,根据P= 可得电阻R2的阻值:R2= = =48.4Ω,当旋钮开关切换到1时,两电阻串联,此时为保温状态,由P= 可得,电路的总电阻:R总= = =1100Ω,根据串联电路的电阻特点可知,R1的阻值:R1=R总﹣R2=1100Ω﹣48.4Ω=1051.6Ω。答:(1)把500g的水从40℃加热到100℃,水壶要吸收的热量为1.26×105J;(2)不计热量损失,使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间为126s;(3)忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻R1的阻值为1051.6Ω。3.(2020•金昌)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)小余发现在傍晚用电高峰时,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)【解析】解:(1)低温挡电烤箱的电功率为440W,根据P=UI得低温挡工作时电路中的电流:I= = =2A;(2)当只闭合S1时,两电阻串联,为低温挡,低温挡的电流为2A,由欧姆定律得电路的总电阻:R1+R2= ,故R1= ﹣R2= ﹣70Ω=40Ω;(3)两开关S1、S2闭合时,为R1的简单电路,此时的电阻小于两电阻串联的电阻,根据P= 可知此时为高温挡,高温挡的电功率:P高= = =1210W;(4)电能表盘中标有3000r/kW•h,表示每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转3000圈,电能表转盘转25转时,消耗的电能为:W= ×25kW•h= kW•h= ×3.6×106J=3×104J,实际功率为:P实= = =1000W;根据P= ,在R不变时,电功率与电压的平方成正比,故有: = ,用电高峰时家庭电路的实际电压为:U实= = =200V。故答案为:(1)低温挡工作时,电路中的电流是2A;(2)发热电阻R1的阻值是40Ω;(3)S1、S2;高温挡的电功率是1210W;(4)用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。4.(2020•十堰)如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,R1=44Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103℃时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220V的电路,按下开关S与触点1连接,工作了10min,S自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求:
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    资料作者:魏强

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