2013年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电力热综合

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1、2013年中考物理试题电学压轴题之电力热综合问题1、(2013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（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现：（1）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由22℃上升到46.2℃。已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率。（2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。（3）防电

2、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/V220额定电功率/W2420容积/dm350商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮（1）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/Ptη=4.2×103J/(kg.℃)×1.0×103kg/m3×50×10-3m3×(46.2℃-22

3、℃)/（2420W×40×60s）=87.5%（2）由P=U2/R得，电热水器的电阻R=U额2/P额=（220V）2/2420W=20Ω将Q=2.4×106J，R=20Ω，t=20×60s=1200s带入Q=I2Rt解得通过热水器的电流I=10A由U=IR=10A×20Ω=200V（3）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=（220V-20V）×20MΩ/20V=200MΩ说明：最后一问网上的答案有误。112、(2013包头）如图14所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它

4、有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：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%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要多长时间？（C水=4.2×103J/（kg·m3），ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）解：⑴S0是断开状态。⑵⑶设加热时间为t，则有3、（2013呼和浩特）如图所示，直流电动机通过电流做功提升

5、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1.5Ω，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。（1）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=I2R=(2A)2×1.5Ω=6WP机械=Fv=mgv=0.54kg×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=30V11（2）电

6、流通过线圈产生的热量Q=I2Rt=(2A)2×1.5Ω×20s=120J（3）提升物体的有用功W有用=mgh=mgvt=0.54kg×10N/kg×10m/s×20s=1080J（4）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、（2013滨州）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。（1）该电热水器正常工作时的电流是多少安培？（2）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？（假

7、设电能全部转化为内能,c水=4.2×103J/(kg·℃)）(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=1.0×103kg/m3×50×10－3m3=50kgQ吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(100℃－20℃)=1.68×107J因为电能全部转化为内能，所以消耗电能W=Q=1.68×107J(3)R=U额2/P额=(220V)2/9680W=5Ω，忽略温度对电热水器电阻