中考物理试题分类汇编—电功率实际应用电路计算 12页

‎2008年中考物理试题分类汇编—电功率实际应用电路计算 ‎   ‎ ‎30(08镇江)有一种半导体材料的电阻值随着光照射强度的变化而明显改变，用这种材料制作 ‎ 的电阻称为光敏电阻．物理学上用“光强”这个物理量来表示光强弱的程度，符号为E，国际单位为坎德拉(cd)，某光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：‎ ‎ ‎ ‎ (1)分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，填,写表格空格处的电阻，并归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R= Q．‎ ‎(2)小明将该光敏电阻R、电流表(量程为0～0．6A)、电压表(量程为0~3V)、开关、滑动变 阻器R。(最大阻值为50)和电压恒为6V的电源组成如图所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0．4A时，电压表的示数为3．6V，此时，光敏电阻所在处的 ‎ 光强为多大?‎ ‎(3)在上述电路中，随着电阻的变化，电流可能会超过电流表的量程，滑动变阻器两端的电压可能会超过电压表的量程．若光敏电阻处的光强在2．0 cd至4．5cd范围内，为保证不超过电表量程，求出滑动变阻 器允许连入电路的阻值范围．‎ ‎(4)若用该光敏电阻制作成如图所示的电磁继电器来控制路灯L，要求当光照减弱到一定 光强时，电磁继电器能接通路灯L，则路灯L所在电路的M、N触点应安装在衔铁 的 (上方／下方)．‎ ‎ ‎ 答案：‎ ‎（1）9.0 R-36/E ‎（2）电阻两端的电压U=U恒-U0=2.4V 光敏电阻的阻值R=U/I=6Ω 查表知，光强为E=6.0cd ‎（3）当E=2.0cd时，查表得R=18Ω 电流表不会超过量程，为确保电压表不超过量程，‎ U0=UR0/（R+R0）≤3V 则R0≤18Ω 当E=4.5cd时，‎ 由R=36/E 得R=8Ω 为确保电流表不超过量程 I=U/（R+R=）≤0.6A 则R0≥2Ω 为确保电压表不超过量程 U0=UR0/（R+R0）≤3V 则R0≤8Ω 则滑动变阻器的阻值变化范围为2Ω-8Ω ‎（4）上方 ‎  55（08攀枝花）(6分)电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示：‎ ‎ ‎ ‎(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作lmin消耗的电能是多少J?‎ ‎(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大?‎ ‎(3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?‎ 答案：‎ ‎（1）由题意可知，当只闭合S1时为冷风档，根据技术参数表可知P1=80W，‎ 正常工作1min(60s)消耗的电能是 W=Pt=80W×60s=4800J ‎（2）由题意可知，当同时闭合S1、S2时为热风档，此时功率为P2=880W，另 U额=220V，P1=80W，故电热丝R的功率为PR=P2-P1=880W-80W=800W 由P=UI得I=P/U=800W/220V≈3.64A ‎（3）当为热风档时，1min(60s)内通过R产生的热量是 Q=W=PRt=800W×60s=48000J ‎  ‎ ‎32（08宿迁）（11分）半导体材判的导电能力介于导体和绝缘体之间．其电阻受温度影响较大．如图14甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像．根据这种半导体材料电阻的特性，小星和他的同学设计了一个电路（如图14乙）．可以测定某一空间的温度使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0~0．6A）．开关，定值电阻R0（10Ω）、导线若干．‎ ‎（1）定值电阻R0的作用是什么？______________‎ ‎（2）当环境温度为20℃时．电流表的读数为0．2A，求电源的电压。‎ ‎（3）电流表的读数为0．4A时，当时环境温度是多少？半导体电阻的电功率是多少？‎ ‎ ‎ 答案：‎ ‎（1）定值电阻R0的作用是分压作用 ‎（2）当环境温度为20℃时，由题意和图表可知，半导体电阻R=50Ω，电流I1=0.2A，R0=10Ω，故 I=I1=0.2A R总=R0+R=10Ω+50Ω=60Ω 电源电压U=IR总=0.2A×60Ω=12V ‎（3）当电流I′=0.4A，已知U=12V，可求得 R总′=U/I=12V/0.4A=30Ω ‎∴R′= R总′- R0=30Ω-10Ω=20Ω 由图表可知，当时温度为40℃‎ 半导体电阻的电功率P′=I′2R′=0.4A×0.4A×20Ω=3.2W ‎ ‎ ‎ ‎ ‎11（08临沂）张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器，俗称“浴霸”，如图甲所示。它的简化电路图如图乙所示，其中L为标有“220V40W”照明灯，L1、L2、L3、L4均为标有“220V300W”的红外线取暖灯。‎ ‎ ‎ ‎ 甲 乙 ‎ ‎ 问：（1）照明灯正常工作时通过灯丝的电流是多少？‎ ‎（2）通常在洗浴前10min只闭合开关S1 、S2开启红外线取暖灯给浴室预热，问在这10min内“浴霸”消耗的电能是多少？‎ 答案：（1）由得…………………………………1分 ‎……………………2分 ‎ ‎ ‎(2)红外线取暖灯总功率，…………………1分 由得10min内“浴霸”消耗电能…………………………………1分 ‎…………2分 评分说明：10、11题中2分步骤正确给出公式得1分，运算正确再得1分，一题两问结果均不带单位扣1分。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎34（08泰州）如图22是电饭锅的实物图，图23（甲）是它的内部电路图，图23（乙）是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”‎ 两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起 （1）对照观察图23（甲）和（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_______关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮．“烧煮电路部分”的电压为_______V，“保温电路部分”将_______（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_______（选填“大”或“小”）（4分） （2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W。求：“烧煮电路部分”的电阻R1（2分） （3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W。求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R2（3分） （4）已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮（3分）‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案：‎ ‎（1）串联 220 不工作 小 ‎（2）当温控开关按钮按下时，电路中只有R1工作 ‎ ‎ ‎（3）当温控开关按钮弹起时，R1与R2串联 ‎ ‎ ‎（4）当温控开关按钮弹起时，R1与R2串联 因为 ‎ ‎ 所以，红灯不亮黄灯亮 ‎ ‎ ‎35（08无锡）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，环保、节能、安全是汽车研发和使用时必须关注的问题。‎ ‎(1)普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。图甲是某型号的普通汽 车发动机的能量流向图，请依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率。为提高该类汽车发动机的效率，请提出一种合理的设想。‎ ‎(2)普通汽车排出的高温尾气会污染空气，为弘扬“绿色奥运”，2008奥运期间，北京将使用 以蓄电池为驱动能源的环保汽车。某环保汽车在匀速行驶时，驱动电机的输入电流为 50A，电压为300V，则该驱动电机的输入功率为多少?‎ ‎(3)汽车在行驶途中保持车距是一项重要的安全措施。因为，从驾驶员看见某一情况到采 取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离)，从采取制动动作到车 完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)。表乙给出了某型号的汽车在不同速度下的部分数据，分析表乙中的数据，请回答：空格①②的数值各是多少?影响汽车制动距离的因素是什么?‎ 答案：‎ ‎（1）汽车发动机的效率：‎ ‎ ‎ 提高该类汽车发动机效率的设想：降低尾气的温度，减少气缸散热损失的能量，减小发动机机械本身的摩擦等（其他合理答案均可给分）‎ ‎（2）该驱动电机的输入功率：P输入=UI=300V×50A=15000W ‎（3）①53 ②55 影响汽车制动距离的因素是速度 ‎ ‎ ‎23（08江西）清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器，有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。请回答： （1）从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出。‎ ‎（2）清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是多少？‎ ‎（3）某汽车清洗行用该清洗机一天平均正常工作4小时，则一天需要用水多少立方米？耗电多少千瓦时？‎ ‎ ‎ 答案：‎ ‎（1）额定压力的单位与物理量名称不一致（指出额定压力或5Mpa均可）‎ ‎（2）I=P/U=2.2×103W/220V=10A ‎（3）V=20L/min×（4×60）min=4800L=4.8m3‎ W=Pt=2.2kW×4h=8.8kW·h ‎ ‎ ‎30（08武汉）（5分）如图是某电热器的电路示意图      （1）正常情况下，零线和地线之间的电压为_________V。 （2）如果 R1＝R2＝60.5Ω，则电热器在旋钮开关接静触点“0”和“1”时的电功率分别为 _________W 和_________W，接静触点“2”时通电1min产生的热量是_________J。 （3）小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的_________点处。  ‎ ‎ //电功率联系实际应用电路的好题，也是识别应电路图的不错的题例！‎ ‎ ‎ ‎33（08鸡西）小军卧室的墙壁灯是由两盏“220V 60W”的白炽灯并联组成的．如图甲所示，他学习了电学知识后．认为这种只要闭合开关两灯都亮的电路比较费电．于是他运用了所学知识对墙壁灯的电路进行了改造，增了一只开关，使每盏灯各用一个开关控制，且都能正常发光．‎ ‎(1)请你在图乙中画出改造后的电路图． ‎ ‎(2)小军家其它电器都不工作．只有卧室中这两盏灯正常发光．则电路中总电流为多少?‎ ‎（3）小军卧室平均每天需开灯3h，同时开两盏灯的时间只需1h，其余2h只需开一盏灯，请计算改造后比改造前每月可节约多少度电?(每月按30天计算)‎ ‎  ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案：‎ ‎（1）如图1所示(1分)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ （2）P=UI I=P/U=2×60W/220V=0.55A（0.5A）‎ ‎（3)解法一：改造后相当于每天有1盏灯少用2h．‎ ‎ w=Pt=60×10-3kw×2h×30=3．6kwh (3分)‎ ‎ 解法二：W原=Pt=2×60×10-3×3h×30=10.8kw.h W改= W =P1t1+P2I2‎ ‎ =2×60×10-3kw×lh ×30+60×10-3kw×2h×30‎ ‎ =3.6kw.h+3.6kw.h=7．2kwh (1分)‎ ‎ W=W原一 W改 ‎ =10.8kw.h一7.2kw.h=3．6kw.h (1分)‎ ‎ 评分标准：(1)电路的连接中开关必须接火线才可得分 ‎ (2)其它正确解法参照参考答案给分 ‎ ‎ ‎31（08连云港）（9分）研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表量程为0～15mA（不计其电阻），电源的电压恒为3V，R′为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时其阻值Rt随温度t的变化关系为Rt=100+0.5t（单位为Ω）。‎ ‎ （1）若要把Rt放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA，则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大？ ‎ ‎ （2）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当把测温探头Rt放到某待测温度处，电流表的示数恰为10mA，则此时Rt的阻值为多大？对应的温度为多高？‎ ‎ （3）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？‎ ‎ （4）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解：⑴金属电阻Rt在0℃时阻值为R0=100Ω， ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 代入数据得：R′＝100Ω ‎ ‎⑵ ‎ ‎ ‎ 代入数据得：Rt＝200Ω ‎ Rt=100+0.5t ‎ 代入数据得：t＝200℃ ‎ ‎ ⑶Rt′=100+0.5t′＝400Ω ‎ 电路消耗的总功率P＝ ‎ ‎ ‎ ‎ 代入数据得P=0.018W ‎ ‎⑷电流刻度值越小对应的温度刻度值越大（其他合理均得分） ‎ ‎38（08黄冈）有一种太阳能路灯(电路如图)，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，给路灯供电。时控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24V 15W”的节能灯，副灯为“24V 10W”的节能灯，平均每天各工作6小时。‎ ‎(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?‎ ‎(2)已知太阳能电池饭的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5KW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。‎ ‎(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。 ‎ ‎ ‎ ‎  ‎ 答案：‎ ‎（1）主灯一天消耗的电能：W1=P1t=15×10-3kW×6h=0.09kW·h 副灯一天消耗的电能：W2=P2t=10×10-3kW×6h=0.06kW·h 路灯正常工作一天消耗的电能：W=W1+W2=0.09kW·h+0.06kW·h=0.15kW·h ‎(2)一天收集的太阳能：‎ W光=P′t=1.5kW/m2×0.5m2×10h=7.5kW·h 路灯正常工作5天消耗的电能：‎ W电=5W=0.15kW·h×5=0.75 kW·h 电池板光电转化效率 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（3）太阳能路灯的优点：①采用太阳能电池可以节约电能②主灯和副灯切换工作，也节约电能③太阳能零排放、无污染、取之不尽等。（只要有环保、节能方面的任意二条合理答案即给分）‎ ‎ ‎ ‎27（08大连）(7分)某电吹风的简化电路图如图9所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机。开关S1闭合后，S2接l、2时吹冷风，通过电动机的电流为O.1A；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110Ω。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W。电源电压为220V。试求：‎ ‎(1)吹冷风时，电动机的功率是多少? ‎ ‎(2)吹温风时，通过R1的电流是多少?‎ ‎(3)吹热风时，R2的电阻是多少?(结果保留小数点后两位)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎  ‎ ‎ ‎ 答案：‎ ‎ (1)p′=UI =220V×O.1A=22W (2)I1=U/R1 =220V/110Ω=2A ‎ (3)I=P/U=11OOW／220V=5A I2=I-I1-I′=5A一2A一0.1A=2.9A ‎ R2=U/I2=220V／2.9A=75.86Ω ‎ 答：(1)吹冷风时，电动机的功率是22W。‎ ‎ (2)吹温风时，通过尼的电流是2A。‎ ‎ (3)吹热风时，屉的电阻约为75.86Ω。‎