2019年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电力热综合 2

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1、20XX年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电力热综合2  20XX年中考物理试题电学压轴题之电力热综合问题  1、(20XX日照)随着城市化建设的发展,许多家庭都住进了高楼大厦,小丽家住进新楼后,为了淋浴的方便,购置了一款某型号的电热水器,安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现:  注满水的电热水器,在额定电压下连续加热40min,热水器上的温度示数22℃上升到℃。已知水的比热容为×103J/(kg.℃),水的密度为×103kg/m3,求此过程中电热水器的热效率。  该热水器在某时间段使用时,20min内产生的热量为×106J,求通过电热水器的电流和它工作的实际电

2、压。  防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,电热水器经防电墙处理后,使人体承受的电压不高于20V,保证异常漏电情况下,接触热水器的人的安全。如图所示,若人体的最大电阻为20MΩ,试求防电墙的电阻。  某型号电热水器额定电压/V额定电功率/W容积/dm3220242050商品特征:安全防电墙、防水、防尘、防潮水箱中水的质量为m=ρV  水箱中的水吸收的热量Q=cmΔt  水箱中的水在额定电压下连续加热40min消耗的电能为W=Pt  电热水器加热时的热效率为η=Q/W=cmΔt/Pt    η=×103J/(kg.℃)××103kg/m3×50×10-3m3×(

3、℃-22℃)/=%  P=U2/R得,电热水器的电阻R=U额2/P额=2/2420W=20Ω    将Q=×106J,R=20Ω,t=20×60s=1200s带入Q=I2Rt解得通过热水器的电流I=10A  U=IR=10A×20Ω=200V  在异常漏电的情况下,人体与防电墙串联,电流相等,即:U人/R人=U墙/R墙U人+U墙=220V  防电墙的电阻为R墙=U墙R人/U人=×20MΩ/20V=200MΩ  说明:最后一问网上的答案有误。  1  2、(20XX包头)如图14所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态,阅读该饮水机说明书可知:

4、热水箱容积2L,额定电压220V,加热时的功率400W,保温时的功率40W。求:试问:  ⑴饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态?⑵R1和R2的电阻值各是多大?  ⑶在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,若将装满水箱  33  的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?,ρ水=×103kg/m3,忽略温度对电阻的影响)解:⑴S0是断开状态。  U22202U2⑵PR1===121加=R1P400加U2U22202  PR2=-R1=-121=1089保=R1R2P保40⑶设加热时间为t,则有    P峰t80%Q吸  U/2t8

5、0%c水m水t水  R1U/2t80%c水水V水t水  R1c水水V水t水R1U/280%103103210310020XX1s  220XX0%254s1t  3、如图所示,直流电动机通过电流做功提升重物,但在电能转化成机械能的过程中,有部分电能变成内能。已知线圈电阻Ω,电动机正常工作时,通过线圈电流2A,物体质量540g,以1Om/s匀速上升,不计绳的重力和一切摩擦。物体上升20s的过程中。求:(l)电压表  读数;(2)电流通过线圈产生的热量;(3)提升物体的有用功;(4)电动机工作效率。  电压表测的是电动机的电压,电动机不是纯电阻,欧姆定律不适用。P热=I2

6、R=(2A)2×Ω=6WP机械=Fv=mgv=×10N/kg×10m/s=54WP总=P热+P机械=6W+54W=60W电动机的电压U=P总/I=60W/2A=30V  2  电流通过线圈产生的热量Q=I2Rt=(2A)2×Ω×20s=120J  提升物体的有用功W有用=mgh=mgvt=×10N/kg×10m/s×20s=1080J提升物体的总功W总=P总t=60W×20s=1200J电动机工作效率η=W有用/W总=1080J/1200J=90%  4、某中学学生公寓新安装了即热式电热水器,解决了学生日常饮水需要。图表为该电热水器的部分技术参数。该电热水器正常工作时

7、的电流是多少安培?  该电热水器贮满初温为20℃的水后,在一标准大气压下将其烧开,则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳?  (3)忽略温度对电热水器电阻的影响,若在实际电压为210V的工作环境下,该电热水器的实际功率是多少瓦特?  (1)该电热水器正常工作时的电流I=P额/U额=9680W/220V=44A(2)热水器贮满水的质量m=ρV=×103kg/m3×50×10-3m3=50kgQ吸=cm△t=×103J/(kg·℃)×50kg×(100℃-20℃)=×107J因为电能全部转化为内能,所以消耗电能W=Q=×107J  (3)R=U额2/

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