1、专题复习专题复习( (八八) )与电有关的综合计算与电有关的综合计算 1 1如图是一种太阳能 LED 路灯的电路图，光控开关 S 白天与触点 a 接触，太阳能电池板为蓄电池充电；晚上与触点 b 接触，给电路供电，平均每晚路灯工作 10 h太阳光照射 5 h 能使规格是“24 V 30 W”的路灯正常工作3 个晚上求： (1)路灯正常工作时的电阻； (2)路灯正常工作时每晚消耗的电能； (3)若太阳能电池的光电转换效率为 18%，求电池板吸收太阳能的功率 2 2 (自贡中考)如图所示， 灯泡 L1标有“4 V 8 W”字样， 灯泡 L2标有 “4 V ？W”(“？”表示数字模糊不清)，串联在电路
2、中，电源电压为恒 6 V，当开关 S 闭合时，测得灯泡 L2比灯泡 L1亮，灯泡 L2消耗的功率为 4 W，不计温度对灯泡阻值的影响求： (1)灯泡 L1的电阻 R1. (2)灯泡 L2的电阻 R2和灯泡 L2的额定功率 3 3(遂宁中考)小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌(如图丙)，电路原理图可等效成图乙下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态请你帮小明解决下列问题： 丙 工作时间(min) 01 15 56 610 工作状态 粉碎打浆
3、加热 粉碎打浆 加热 (1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？ (2)豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？ (3)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2 000 r/kWh”字样的电能表转盘在 3 min 内转了 50 转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响) 4.4.电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点， 是现代人喜欢的厨房用具 图甲是某品牌电压力锅的简化电路图，R1为加热电阻，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关加热时 S2与触点 a 接通，R1工作；保温时 S2与触点b 接通，R2工作电压力锅的
4、其他参数见铭牌 (1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾此时，水的温度_(填“”“”或“”)100 . (2)计算保温电阻 R2正常工作时的阻值 (3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系阴影部分面积表示_，并列式计算它的大小 5 5一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风，经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了，小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此： (1)他从铭牌上查到，该电吹风机的额定功率为 P额600 W，并观察了电吹风机的内部电路结构(如图)，终于明白了：旋转式开关的触片为扇形，当拨到某一档位时，可以同时与两个触点接触，于是当开关放在“冷”时，就是把
5、_连入电路；当开关放到“热”时，就是把_连入电路 电压力锅的铭牌 额定电压 220 V 加热功率 1 000 W 保温功率 100 W 气压设定值 175 kPa 型 号：YaB71 额定电压：220 V 频 率：50 Hz 电机功率：100 W 加热功率：605 W 容 量：800 mL (2)小明关掉家中所有电器，只打开电吹风机，并观察家中的电能表，发现在 2 min 内转盘转了 20 转，结合电能表铭牌上的“3 000 R/kWh”字样，求出了吹风机吹冷风时的功率 P 为_W. (3)在上述基础上，小明算出了应选配的电热丝的阻值 R，成功地修复了电吹风机小明怎样计算电热丝的电阻的呢？请你
6、写出计算电热丝阻值的过程 6 6(梅州中考)某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图甲所示，它主要由四部分构成：托板、压力杠杆 OAB、压敏电阻 R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示重力大小的仪表 A(实质是量程为00.6 A 的电流表)其中 OA 长 5 cm，AB 长 20 cm，电源电压恒为 9 V压敏电阻 R 的阻值与所受压力的关系如图乙所示(托板和杠杆组件的质量可以忽略不计，g 取 10 N/kg)求： (1)托板上放某一重物时，电流表示数为 0.2 A，电子秤在 1 min 内消耗的电能； (2)托板上没有放置物体时，电路中的电流； (1) 为保护电流表不被
7、损坏，电子秤能测量的最大质量 7 7(荆州中考)如图所示的电路中，、和是三个电表(电流表或电压表)，已知电源电压 U6 V，两灯泡的电阻均为 6 ，闭合开关后，两灯泡均能发光，则： (1)分析、和可能是什么电表，并求出他们的读数； (2)各种可能情况下 L1消耗的电功率 8 8(苏州中考)如图所示的电路中，电源电压恒为 12 V，电阻 R1的阻值为 10 ，电阻 R2的阻值为 30 ，电流表 A 的量程取 00.6 A闭合开关 S. (1)求通过电路的电流 I； (2)求电阻 R1消耗的功率 P1； (3)现用标有“20 1 A”字样的滑动变阻器 R3替换电阻 R2，为使电路中各元件安全，求变
8、阻器 R3连入电路的阻值范围 9 9 如图， 电动机 M 的线圈电阻为 0.5 欧， 当 S 断开时， 电流表读数为 1 安， 当 S 闭合时， 电流表读数为 3 安 问： (1)电阻 R 为多大？ (2)电动机的机械功率为多大？ (3)电动机工作 2 分钟，电动机线圈产生了多少热量？ 1010(永州中考)我国是一个水资源匮乏的国家爱动脑筋的小何同学，为了节约用水设计了一个储水箱放在他家洗衣机底部，用来储存洗衣机放出的废水，冲洗便盆 (1)根据有关技术参数，求洗衣机洗涤时的正常工作电流是多少？ (2)为合理利用空间， 他根据卫生间的空间和洗衣机底面积的大小， 确定储水箱的长和宽分别为 1.0
9、m、 0.5 m 假设要求储水箱的储水量为 300 kg，求小何设计的储水箱的高度至少为多少？ (3)在寒冷的冬天，温度太低会影响洗涤效果，小何进一步思考：如果在洗衣机上安装一个加热电阻，这样在洗涤前先将水加热到适宜的温度，可提高洗涤效果若每次洗衣时，首次进水量为 10 kg，加热时电能的 80%转化为水的内能，要求给 10 kg 的水正常加热 10 min，使水的温度升高 10 ，求小何在洗衣机上安装的加热电阻为多少？c水4.2103 J/(kg) 1111如图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和 R2是两根相同的电热丝图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”(即 AB、CD、E
10、F 三个滑片)只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为 30 W. (1)电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为_A(结果保留两位小数) (2)开关处于“1”、“2”档时，电热毯的发热功率分别为_W、_W. (3)开关处于“3”档时，电热毯工作 30 分钟产生的热量是多少焦？ 海尔洗衣机铭牌 额定电压/V 220 洗涤功率/W 220 脱水功率/W 330 最大洗涤容量/kg 7 1212在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器，
11、该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的 70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的 90%转化为水的内能该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热 它的铭牌如表格所示 小明家热水器的支架与楼顶水平台总接触面积为 0.1 m2.他家所在的地区(晴天)每天接收太阳辐射的时间为 8 h，太阳光照射到地面时的辐射功率为 900 J/(sm2)，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为 900 J 已知 g10 N/kg， c水4.2103 J/(kg)， 水1.0103 kg/m3.当热水器内蓄满水时，求： 牌热水器 型号 HM20 集热管数 28 支 额定频率 50 Hz
12、水箱容积 150 L 集热管管长 180 cm 额定电压 220 V 防水等级 A 系统承压 3.0 MPa 额定功率 4 000 W 自身质量 50 kg 采光面积是 2.0 m2 (1)热水器对水平台面的压力和压强； (2)热水器每天接收的太阳辐射能使水升高的温度； (3)热水器将水从 20 加热到 52.4 所需的最短时间 参考答案参考答案 1 1(1)由 P额U2额/R 得路灯正常工作时的电阻 RU2额/P额(24 V)2/30 W19.2 ；(2)WPt0.03 kW10 h0.3 kWh；(3)P实Wt0.03 kW10 h318%5 h1 kW. 2.2.(1)灯泡 L1的电阻
13、R1为：R1U2P1（4 V）28 W2 ；(2)假设开关闭合时电路中的电流为 I，则此时 L1两端的电压为：U1IR12 I，则根据题意，L2的电功率可表示为：P2U2I(UU1)I(6 V2 I)I4 W，解得：I1 A 或 I2 A，当 I1 A 时，P1I2R1(1 A)22 2 WP2，因为此时灯泡 L2比灯泡 L1亮，所以此时电路中的电流应取 I1 A，则此时灯泡 L2两端的电压为：U2UU16 V2 1 A4 V，由题意可知此时灯泡 L2正常发光，所以它的额定功率为：P2U2I4 V1 A4 W，它的电阻为：R2U2I4 V1 A4 . 3.3.(1)PU2R，电热丝电阻 RU2
14、额P额（220 V）2605 W80 .(2)电动机和电热丝正常工作做一次豆浆所需时间分别是t12 min120 s，t28 min480 s，PWt，W1P1t1100 W120 s1.2104 J，W2P2t2605 W480 s2.904105 J，电流做的功 WW1W21.2104 J2.904105 J3.024105J.(3)电热丝 3 min 内消耗的电能 W50 r2 000 r/kWh0.025 kWh，电热丝实际功率 P实Wt0.025 kWh120 h0.5 kW500 W，PU2R，U实 P实R500 W80 200 V 4.4.(1) (2)R2U2/P保温(220
15、V)2/100 W484 .(3)电压力锅加热 10 分钟消耗的电能(或电功) WPt1 000 W600 s6105 J 5.5.(1)电动机 电热丝和电动机 (2)200 (3)RU2P（220 V）2600 W200 W121 . 6.6.(1)电路中总电压 U9 V，电流 I0.2 A，电子秤在 1 min 内消耗的电能 WUIt9 V0.2 A160 s108 J；(2)由乙图可知，托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为 0 时，压敏电阻 R 的阻值 R100 ，此时电流中电流 IUR9 V100 0.09 A；(3)电路中允许的最大电流 I最大0.6 A，压敏电阻的最小阻值 RU
16、I最大9 V0.6 A15 ，由图像可知压敏电阻所受最大压力 F150 N；由杠杆平衡条件可得 FOBFAOA，即：150 N25 cmFA5 cm，解得托板对 A 点的最大压力 FA750 N；电子秤测量的最大质量 mGgFAg750 N10 N/kg75 kg. 7.7.(1)当、为电压表，为电流表时，L1、L2串联，测 L1两端电压，测 L2两端电压，测串联电路中的电流，串联电路的总电阻 RR1R26 6 12 ，电路中电流即表的示数 IU/R6 V/12 0.5 A，表的示数 U1IR10.5 A6 3 V，表的示数 U2IR20.5 A6 3 V，当、为电流表，为电压表时，L1、L2
17、并联，测通过 L2的电流，测通过 L1的电流，测并联电路两端电压，表示数 I1U/R26 V/6 1 A，表示数 I2U/R16 V/6 1 A，表示数 U6 V；(2)L1、L2串联时，L1消耗的功率 P1U1I3 V0.5 A1.5 W，L1、L2并联时，L1消耗的电功率 P1UI16 V1 A6 W 8.8.(1)电路的总电阻：RR1R210 30 40 ，电路的电流：IUR12 V40 0.3 A；(2)电阻 R1两端的电压：U1IR10.3 A10 3 V，电阻 R1消耗的功率：P1U1I3 V0.3 A0.9 W；(3)电路允许通过的最大电流：I最大0.6 A，电路总电阻的最小值：
18、R最小UI最大12 V0.6 A20 ，变阻器 R3的最小值：R3 最小R最小R120 10 10 ，变阻器 R3的最大值即为：R3 最大20 ，变阻器 R3的阻值范围为 1020 . 9.9.(1)当 S 断开时，只有 R 连入电路中，则 RU/IR10 V/1 A10 ；(2)电动机与电阻 R 并联，则通过电动机的电流为 I动I总IR3 A1 A2 A，电动机将电能转化为内能和机械能，因此 P机械P电P热UI动I2动R10 V2 A(2 A)20.5 18 W；(3)由焦耳定律可得 QI2动Rt(2 A)20.5 260 s240 J 10.10.(1)洗衣机正常洗涤时的工作电流 IPU2
19、20 W220 V1 A；(2)水的体积 Vm300 kg1 000 kg/m30.3 m3，则储水箱的深度为 hVS0.3 m31.0 m0.5 m0.6 m；(3)10 kg 水升温度高 10 吸收的热量为 Qc水mt4.2103 J/(kg)10 kg10 4.2105 J， 因为加热时电能的 80%转化为水的内能， 则 WQ4.2105 J80%5.25105 J，加热电阻的功率 PWt5.25105 J1060 s875 W，则加热电阻的阻值 RU2P（220 V）2875 W55.3 . 11.11.(1)0.14 (2)120 60 (3)当开关位于“3”档时，R1与 R2串联，
20、电热毯功率为 30 W，QWPt30 W3060 s5.4104 J 12.12.(1)热水器中水的质量 m水水V1.0103 kg/m3150103 m3150 kg，热水器对水平台面的压力 FG水G热水器m水gm热水器g150 kg10 N/kg50 kg10 N/kg1 500 N500 N2 000 N，热水器对水平台面的压强pFS2 000 N0.1 m220 000 Pa；(2)根据 Q辐射70%Q水得 900 J/(sm2)2.0 m23 600 s870%c水m水t水升高的温度为：t900 J/（sm2）2.0 m23 600 s870%c水m水900 J/（sm2）2.0 m23 600 s870%4.2103 J/（kg）150 kg57.6 ； (3)根据Q电热90%Q辐射70%c水m水t得Pt90%990 J/(sm2)2.0 m2t70%c水m水t，所需最短时间 tc水m水tP90%900 J/（sm2）2.0 m270%4.2103 J/（kg）150 kg（52.4 20 ）4 000 W90%900 J/（sm2）2.0 m270%4 200 s.