2022年中考物理专题复习训练电功率电热综合计算.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载20XX年中考专题：电功率、电热综合运算一运算题（共 11 小题）1（2022.潍坊）前些日子, 小亮的妈妈买了一个“天际 ”牌自动电热水壶送给爷爷,其铭牌如右表 小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法,他接水至 800ml 刻度, 然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min 后水烧开,水壶自动断电已知水的初温为 20自动电热水壶型号 ZDH100B 电源 220V 50Hz 额定功率 1100W 容量 800ml 编号 H8017664 （1）这壶水吸取的热量为多少？（2）烧水时家中电压为 220V,求电热水壶的热效率（3）在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为多大？考点：电功与热量的综合运算；电功率的运算；专题：运算题；信息赐予题；分析：（1）知道水的体积,利用密度公式求水的质量,又知道水的初温顺末温、水的比热容,依据吸热公式 Q 吸=cm t 运算出水吸取的热量（有用能量）；（2）已知额定功率和通电时间,依据公式 W=Pt 求出消耗的电能（总能量）；水吸取的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率；（3）依据铭牌（额定电压、额定功率）求出电热水壶的电阻,再利用电功率公式求实际电压下的实际功率解答：解：（ 1）水的质量：3 3m=V=1g/cm×800cm =800g=0.8kg ,水吸取的热量：Q吸=cm（t t0）=4.2×103J/（kg.） ×0.8kg×（ 100（2）电热水壶消耗的电能：W电=Pt=1100W ×300s=3.3×105J,=81.5%；（3）电热水壶的电阻：R=44,实际功率：P实=891W 5 J；答：（1）这壶水吸取的热量为2.688×1020） =2.688×10 5J,名师归纳总结 （2）烧水时家中电压为220V,电热水壶的热效率为81.5%；891W第 1 页,共 11 页（3）在用电高峰,电路中的实际电压降为198V,这时电热水壶的实际功率为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载点评：此题考查吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用,学问点多、联系实际生活,属于中考常见题型,从电热水壶铭牌得出相关信息是此题的关键2（ 2022.泉州）小理对家里的电磁炉进行讨论,电磁炉的功率调剂范畴是 120W2200W,（1）小理用电磁炉将质量为 2kg 的水从 20加热到 100,消耗了 0.22kw .h 的电能水吸取的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少？（2）小理用电磁炉煮粥先用大火将水开,后用小火煮这段时间电功率随时间变化如下列图问第38 分钟通过电磁的电流是多少？水的比热是 4.2×10 J/（kg.）,家庭电路的电压为 220V 考点：电功与热量的综合运算；能量利用效率；热量的运算；电功率的运算；专题：运算题；信息赐予题；分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温顺末温,利用吸热公式 Q 吸=cm t 求水吸取的热量（有用能量） ；又知道消耗的电能（总能量）,利用效率公式求电磁炉的效率；（2）从电功率随时间变化图象上得出第 8 分钟,电磁炉的电功率,利用 P=UI 求此时通过电磁炉的电流解答：解：（ 1）水吸取的热量：Q吸=cm t =4.2×10 3J/（kg.） ×2kg×（100 20）=6.72×10 5J,消耗的电能：6J=7.92×105J,W=0.22kw .h=0.22×3.6×10电磁炉的效率：=84.8%；P=800W ,（2）由图知,第8 分钟电磁炉的电功率P=UI ,通过电磁炉的电流：I= =3.6A答：（1）水吸取的热量是 6.72×105J,这时电磁炉的效率是 84.8%；（2）第 8 分钟通过电磁的电流是 3.6A点评：此题是一道电学与热学的综合运算题,考查了热量的运算、电磁炉的效率、电功率公式 P=UI的应用,记住是 kw .h 电功的单位以及与焦耳（J）的关系 1kw .h=3.6×106J,能从 P t 图象得出相关信息是解此题的关键之一名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3（2022.六盘水）电磁炉是一种效率较高的新型灶具,已广泛进入平常百姓家中小华观看到家中的电磁炉铭牌上标有“220V 2000W” 、电能表铭牌上标有“220V 10（20）A 1500r/kW .h”字样 小华单独把电磁炉接入电路中,用它在 5min 内把 1.5kg、20的水加热到 100,观看到电能表转盘转了 225 转,就：（1）加热 5min 水吸取的热量是多少？（2）电磁炉工作 5min 实际消耗的电能是多少？（3）电磁炉实际电功率是多少？（4）比较（ 1）、（2）两问的运算结果,你发觉什么问题？如何说明？（5）依据电磁炉的铭牌说明与（3）问的运算结果,你发觉什么问题？如何说明？考点 ：电功与热量的综合运算；电能表参数的懂得与电能的求法；电功的测量；电功率的运算；专题 ：运算题；分析：（1）知道水的质量、水的初温顺末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸取的热量；（2）知道电能表 “1500r/kW .h”即消耗 1kW .h 电能转盘转1500 转,知道现在转了225 转,可求此时消耗的电能；（3）知道实际消耗的电能,利用电功率公式求电磁炉实际电功率；（4）电磁炉工作中,有热缺失,包括热散失和锅体吸热等；（5）电磁炉两端的实际电压低于额定电压,其实际功率低于额定功率解答： 解：（ 1）水吸取的热量：Q吸=c 水m t=4.2×103J/（kg.） ×1.5kg×（ 100 20） =5.04×105J；（2）消耗的电能：W=0.15kW .h=5.4×105J；（3）电磁炉实际电功率：P实=1800W ；（4）可见, WQ 吸,说明电磁炉工作中,有热缺失：热散失和锅体吸热；（5）由电磁炉的铭牌可知 P 额=2000W P 实,缘由是电磁炉两端的实际电压低于额定电压答：（1）加热 5min 水吸取的热量是 5.04×105J；（2）电磁炉工作 5min 实际消耗的电能是 5.4×105J；（3）电磁炉实际电功率是 1800W；（4）WQ 吸,说明电磁炉工作中,有热缺失：热散失和锅体吸热；（5）P 额P 实,缘由是电磁炉两端的实际电压低于额定电压点评： 此题为电功和热量的综合运算,考查了热量的运算、电能的运算、实际功率的运算,难点是依据实际找出 W Q 吸、 P 额P 实的缘由4（ 2022.连云港）如图是讨论电流热效应的试验装置图两个相同的烧瓶中均装入 0.1kg 的煤油,烧瓶 A 中电阻丝的阻值为 4,烧瓶 B 中的电阻丝标识已看不清晰当闭合开关, 经过 210s 的时间,烧瓶 A 中的煤油温度由 20上升到 24,烧瓶 B 中的煤油温度由 20上升到 22假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸取,电阻丝的阻值不随温度变化,电源电压保持不变,已知煤油的比热容3c=2.1×10 J/（kg.）求：（1）在此过程中烧瓶 A 中煤油吸取的热量；（2）烧瓶 B 中电阻丝的阻值；（3）电源的电压及电路消耗的总功率名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载考点 ：电功与热量的综合运算；热量的运算；电阻的串联；电功率的运算；焦耳定律的运算公式及 其应用；专题 ：运算题；试验题；分析：（1）知道煤油的质量、煤油温度的上升值、煤油的比热容,利用吸热公式求烧瓶 A 中煤油吸 收的热量；依据吸热公式得出吸取热量的关系,（2）由题知, 两烧瓶中煤油的质量相等,上升温度的大小关系,2 而电阻丝产生的热量全部被煤油吸取,再依据焦耳定律 Q=I Rt 分析得出两电阻的大小关系；（3）求出了烧瓶 A 中煤油吸取的热量,利用焦耳定律求出此时电路中的电流,两电阻阻值以求出,依据串联电路的欧姆定律求出总电压（电源电压）解答： 解：（ 1）烧瓶 A 中煤油吸取的热量：,在依据 P=UI 求总功率QA=cm tA=2.1×10 3J/（kg.） ×0.1kg ×（2420） J=840J；（2）两烧瓶中煤油的质量 mA=mB、 tB= tA,烧瓶 B 中煤油吸取的热量：QB= QA=×840J=420J；Q=I2Rt,两电阻丝 RA、RB串联,RB= RA=×4=2；2（3）由 QA=I RAt 得电路中的电流：I= = =1A ,电源电压：U=I （RA+RB）=1A ×（4+2）V=6V 电路消耗的总功率：P=UI=6V ×1A=6W 答：（1）在此过程中烧瓶 A 中煤油吸取的热量为 840J；（2）烧瓶 B 中电阻丝的阻值 2；（3）电源的电压为 6V ,电路消耗的总功率 6W 点评： 此题考查了同学对密度公式、吸热公式、欧姆定律、电功率公式、焦耳定律公式的把握和运用,是一道电学与热学的综合应用题,属于难题5（ 2022.哈尔滨）某电水壶的铭牌信息如图1 所示,电水壶在标准大气压下工作c 水=4.2×103J（kg.） （1）电水壶装满初温为20的水时,在额定电压下将水烧开用了7min 求： 水吸取的热量是多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？（2）农村电网改造前,用电高峰时电压会下降l0%求：这时电水壶的实际功率P0（电阻不随温度转变）（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造,在原电阻丝R1 两端并联一个电阻丝R2,如图 2 所示,并分别推导出了R2 的表达式甲同学： R2=乙同学： R2=请你指出哪个表达式是错误的,并分析如用此电阻丝来改造电水壶的结果考点 ：电功与热量的综合运算；能量利用效率；热量的运算；电阻的并联；电功率的运算；额定电 压；额定功率；实际电压；实际功率；专题 ：运算题；错解分析题；推理法；试验分析法；分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温顺末温,利用吸热公式 Q 吸=cm t 求水吸取的热量（有用能量） ；从铭牌知道电水壶的功率,利用 求电水壶烧水过程中的能量转化效率；W=Pt 求消耗的电能（总能量） ,再利用效率公式（2）依据铭牌（额定电压、额定功率）求出电水壶中的电阻丝的阻值,再求出用电高峰时的实际电压,利用 P= 求电水壶的实际电功率；（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到 2000W,甲同学的推导： 并联电阻的电功率应为 P2=P额 P 实,依据 P= 求 R2 的阻值是正确的；乙同学的推导：两电阻并联,实际功率 P 总= =P额,得出 R2=,是错误的；乙同学运算出的阻值比 R1小,电路消耗的总电功率大于2000W ,电路中的电流过大,易引起火灾解答： 解：（ 1）水吸取的热量（有用能量）：3 5Q吸=cm t=4.2×10 J/（ kg.） ×2kg×（ 100 20） =6.72×10 J,电水壶在额定电压下,P=P 额=2000W ,工作 7min 消耗电能（总能量） ：W=Pt=2000W ×7×60s=8.4×10 5J,电水壶烧水过程中的能量转化效率：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - =×100%=学习必备欢迎下载×100%=80% ；（2）电水壶中的电阻丝的阻值：R=24.2,用电高峰时的实际电压：U实=U额（1 10%） =220V ×=198V ,电水壶的实际功率：P1= = =1620W ；（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到 2000W,甲同学的推导：并联电阻的电功率：P2=P额 P1,P=,；R2=乙同学的推导：两电阻并联,R2=,该表达式是错误的；2000W,电路中的电流过大,易引起火灾乙同学运算出的阻值比 答：（1）水吸取的热量是R1 小,电路消耗的总电功率大于 6.72×105J； 电水壶烧水过程中的能量转化效率是80%；（2）这时电水壶的实际功率为1620W；（3）乙表达式是错误的,如用此电阻丝来改造电水壶,电路中的电流过大,易引起火灾点评： 此题是一道电学和热学的综合运算题,难点在于对两个表达式的判定,实质是让同学推导 R2的表达式,两种解法用的依据不同；乙同学在推导时用错了并联电阻的特点,导致表达式错误,不易看出,要细心！6（2022.宿迁） 小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92时开关 S1 自动断开,处于保温状态；当水温降至肯定温度 数据与电路原理图如下：热水箱水额定电压加热时功率保温时功量220V 440W 率2kg 40W （1）求电阻 R1 的阻值；（2）求正常加热时通过饮水机的电流；t 时, S1 又闭合重新加热饮水机的铭牌名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（3）在无人取水情形下,饮水机重新加热一次的时间为 5min加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温 t 是多少？（不计能量缺失,c 水=4.2×103J/（kg.）考点 ：电功与热量的综合运算；专题 ：运算题；应用题；信息赐予题；分析：（1）已知额定电压和保温时的功率,依据公式 可求保温时的电阻（2）已知加热时的功率和额定电压,依据公式 可求通电电流（3）已知加热时的功率和加热时间,依据做功公式W=Pt 可求加热一次消耗的电能,消耗的电能就等于水吸取的热量,依据热量公式 W=cm （t0 t）,可求水的初温解答： 解：（ 1）R1= = 答：电阻 R1 的阻值为 1210（2）t 是 76.3答：正常加热时通过饮水机的电流为2A（3）W=P 额 t=440W ×5×60s=1.32×105J,由于 W=cm （t0 t）,所以 1.32×105J=4.2×103J/（ kg.） ×2kg×（ 92 t）,t76.3答：加热一次消耗的电能是1.32×105J,重新加热前的水温点评： 此题考查电阻的运算,电流的运算以及电功和热量的运算并联电路的电阻：R=R1+R2,（错）实际总电功率：P总= =P 额,7（2022.梅州）如图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝, R 是串联在电路中的分压电阻,S 是温控开关电热毯铭牌上标有“ 220V 40W ”字样不考虑温度对电阻值的影响（1）求发热电阻丝 R0 的阻值（2）当电热毯处于低温档时,开关S 应处于什么状态？为什么？（3）当电热毯处于低温档时,电路中的电流为0.1A,求在 1min 内电热毯消耗的电能和电阻R0 产生的热量名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载考点 ：电功与热量的综合运算；电路的动态分析；焦耳定律；专题 ：应用题；简答题；分析：（1）已知额定电压和额定功率依据公式可求电阻R0 产生的热量依据Q=I2Rt（2）当电热毯处于低温档时,电路总电阻最大,开关断开（3）已知电压、电流、通电时间依据公式W=UIt 可求消耗的电能电阻可求解答： 解：（ 1）发热电阻丝R0 的阻值：R0 的电流小,依据答：发热电阻丝R0 的阻值为 1210（2）开关 S 处于断开状态时,电热毯处于低温档由于电路中总电阻大,通过焦耳定律 Q=I2Rt, R0 在肯定时间内产生的热量就少（其他说法只要合理均给分）（3）电热毯消耗的电能：W=UIt=220V ×0.1A ×60s=1320J,电阻 R0 产生的热量： Q=I2R0t=（0.1A）2×1210 ×60s=726J 答：电热毯消耗的电能和电阻R0 产生的热量分别为1320J 和 726J点评： 此题考查已知额定电压和额定功率求电阻,仍有消耗的电能,以及电阻产生热量问题8（ 2022.资阳）小明家新购置了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示如自来水的温度是 20,加满水后,小明将温控开关调到如图乙所示的位置接通电源,加热指示灯亮,当水温达到 设定温度时,加热指示灯熄灭请你帮忙小明解答以下问题：（1）电热水器正常工作时,其发热电阻丝的电阻为多少？（2）加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸取多少热量？（3）如在晚间用电高峰时,电路的实际电压只有 198V,热水器加热的效率为 80%,从接通电源到 指示灯熄灭需要多少时间？C 水=4.2×103J/（kg.）,不考虑发热电阻丝的电阻随温度变化,最终结 果保留一位小数考点 ：电功与热量的综合运算；欧姆定律的应用；专题 ：运算题；应用题；信息赐予题；名师归纳总结 分析：（1）已知额定功率和额定电压,依据可求电阻丝的电阻J第 8 页,共 11 页（2）依据公式Q 吸=cm（t t0）可求吸取热量水的质量由密度和体积求得（3）依据公式,可求出加热时间解答： 解：（ 1）=答：发热电阻丝的电阻为22（2）Q 吸=cm（t t0）=cV（t t0）=4.2×103 J/Kg .×1000kg/m3×0.05m3 6×（60 20） =8.4 ×10- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答：热水器中的水一共吸取6 8.4×10学习必备欢迎下载J 的热量（3）由于 ,5892.3s所以答：从接通电源到指示灯熄灭需要点评： 此题此题考查电阻的运算,水吸热的运算,以及通电时间的运算9（ 2022.襄阳）小强的爸爸从国外带回一个电热水壶,铭牌上的几个参数翻译过来后如下表（1）该电热水壶中发热体的电阻为多少 该在它的外部串联一个多大的电阻；如接在我国的家庭电路中,并能使它正常工作,那么应（2）某天用电高峰的时候,小强将改装好的电热水壶装满温度为28的水,用了11min 40s 的时间才将水烧开（当时的气压为标准大气压）功率是多少？考点 ：电功与热量的综合运算；专题 ：运算题；应用题；,那么电热水壶（串联在外的电阻不包括在内）实际消耗的分析：（1）已知额定电压和额定功率可求发热体电阻和电流已知电源电压可求需分担的电压,从而求出串联的电阻阻值（2）已知水的密度和体积,可求水的质量,依据吸热公式可求吸取的热量,依据效率可求电流做的功,仍知通电时间,就可求出实际功率解答： 解：（ 1）发热体的电阻,我国照明电路的电压为 220V,需分压 20V ,电路中的电流为,所以电阻为答：该电热水壶中发热体的电阻为 50；需串联 5 的电阻（2）水的质量 m= V=1000Kg/m3×10 3m 3=1Kg 水吸取的热量Q 吸=cm（t t0）=4.2×103J/（Kg.） ×1Kg×（100 28） =3.024×10 5J名师归纳总结 电流做的功第 9 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 实际消耗的功率学习必备欢迎下载答：实际消耗的功率是 720W点评： 此题考查已知额定电压和额定功率求电阻和电流,以及求串联电路的分压问题,仍有求水的质量和吸取热量以及实际功率的问题10（2022.青海）× ×牌电热水壶额定电压 220V 额定功率 2000W 电源频率 50Hz 容量 1.2L 电热水壶由于使用便利、高效,巳成为家庭常用的电器之一上面是某电热水壶的铭牌要将 lL 20 的水烧开（在标准大气压下）,此电热水壶需正常工作 3min 20s 的时间就：（1）水吸取的热量是多少？（2）电热水壶消耗多少电能？（3）电热水壶的热效率是多少？考点 ：电功与热量的综合运算；能量利用效率；专题 ：运算题；应用题；信息赐予题；分析：（1）依据水的密度和电热水壶内水的体积先运算出水的质量,再依据吸热公式Q 吸=cm（t t 0）运算出水吸取的热量（2）已知额定功率和通电时间,依据公式 W=Pt 求出消耗的电能（3）吸取的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率解答： 解：（ 1）水的质量 m=V=1000kg/m3×1×10 3m 3=1kg3 5水吸取的热量 Q 吸=cm（t t0）=4.2×10 J/（kg.） ×1kg×（100 20） =3.36×10 J5（2）消耗的电能 W=Pt=2000W ×200s=4×10 J（3）电热水壶的热效率 =答：水吸取的热量为 3.36×105J；消耗的电能为 4×10 5J；电热水壶的热效率为 84%点评： 此题考查吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用,此题的关键是运算水吸取的热量,最易出错的地方是电热水壶的容积,此题水的体积不是壶的容积,这个地方是题目设计的陷阱11（2007.淄博）自然气灶是利用燃烧自然气获得热量的炉具,而电磁炉是新一代消耗电能获得热量的智能炉具为了比较两种炉具的性能,小杰同学进行了相关调查,得到的有关数据见表假如小杰家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J（1） 如这些热量靠自然气灶供应,需要燃烧多少自然气？（热值用 q 表示）（2） 如这些热量靠电磁炉供应时电磁炉正常工作了（3） 通过运算说明使用哪种炉具更省钱？90min ,该电磁炉的热效率是多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - （4）如小杰家的进户线上装有一空气开关,学习必备欢迎下载“ 跳闸 ”切断电流 当当电流达到20A 时,空气开关将自动该电磁炉正常工作时,小杰家中仍可以接入的用电器最大功率是多少？考点 ：电功与热量的综合运算；能量利用效率；电功率与安全用电；专题 ：运算题；应用题；信息赐予题；分析：（1）已知自然气的热效率和所需热量,仍有热值,依据,可求所需自然气（2）已知电磁炉的额定功率和通电时间依据 W=Pt 可求做的功,用所需热量除以电磁炉做的功就是 电磁炉的效率（3）用自然气的价格和电价分别运算所需费用,然后进行比较（4）依据额定电压和最大电流算出总功率,用总功率减去电磁炉的功率就是仍能接入的用电器功率解答：解：（1）由得：燃烧的自然气体积为：V=答：需要燃烧0.25m3 自然气W=Pt=2000W ×90×60s=1.08×107J=3kW .h（2）电磁炉作的功：电磁炉热效率为：2=74.1%答：该电磁炉的热效率是74.1%（3）用自然气炉的费用为：0.25m3×2 元/m3=0.5 元用电磁炉的费用为：3kW.h×0.5 元/kW .h=1.5 元通过运算可知：用自然气炉更省钱（4）能接入的总功率是：P 总=UI=220V ×20A=4400W 仍能接入用电器的最大功率是：P,=P 总 P=4400W 2000W=2400W 点评： 此题考查电功与电热的运算,能量的利用效率,电功率的运算以及安全用电名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页