1、2013 中考物理壓軸題分類匯編：電力熱綜合問題1、（2013 日照）隨著城市化建設的發展，許多家庭都住進了高樓大廈，小麗家住進新樓后， 為了淋浴的方便，購置了一款某型號的電熱水器（其銘牌見下表） ，安裝在衛生間的墻上。 小麗在使用過程中發現：（ 1）注滿水的電熱水器，在額定電壓下連續加熱40min，熱水器上的溫度示數由 22上升到 46.2 。已知水的比熱容為 4.2×103J/（ kg. ）, 水的密度為 1.0 ×103kg/m 3，求此過程 中電熱水器的熱效率。（2）該熱水器在某時間段使用時， 20min 內產生的熱量為 2.4 ×106J，求通過電熱水器

2、 的電流和它工作的實際電壓。（ 3）防電墻技術就是在電熱水器內部形成永久性電阻，電熱水器經防電墻處理后，使 人體承受的電壓不高于 20V，保證異常漏電情況下，接觸熱水器的人的安全。如圖所示，若 人體的最大電阻為 20M，試求防電墻的電阻。某型號電熱水器額定電壓 /V220額定電功率 /W2420容積 /dm350商品特征：安全防電墻、防水、防塵、防潮1）水箱中水的質量為 m= V水箱中的水吸收的熱量 Q=cm t水箱中的水在額定電壓下連續加熱 40min 消耗的電能為 W=Pt 電熱水器加熱時的熱效率為 = Q/W=cm t / Pt=4.2 ×103J/（kg. ） ×1

3、.0 ×103kg/m 3×50×10-3m3×（46.2-22）/（2420W×40×60s）=87.5%（2）由 P=U2/R 得，電熱水器的電阻 R=U 額2/P 額=（220V）2/2420W=20 將 Q=2.4×106J，R=20， t=20 ×60s=1200s帶入 Q=I 2Rt 解得通過熱水器的電流 I= 10A 由 U=IR=10A× 20=200V（ 3）在異常漏電的情況下，人體與防電墻串聯，電流相等，即：U 人/R 人=U 墻/R 墻U 人+ U 墻 =220V防電墻的電阻為 R墻

4、= U墻R人/U人=（220V-20V）×20M/20V=200M 說明：最后一問網上的答案有誤。2、(2013 包頭)如圖 14 所示，是某種電熱飲水機的簡化電路示意圖。 它有加熱和保溫兩種工作狀態 (由機內溫控開關 S0 自動控制)，閱讀 該飲水機說明書可知：熱水箱容積2L，額定電壓 220V ，加熱時的功率 400W ，保溫時的功率 40W 。求：試問：飲水機處于保溫狀態時溫控開關 S0 應處于什么狀態？R1和 R2的電阻值各是多大？在用電高峰期，該飲水機的實際工作電壓只有 200V ，加熱效率為 80%，若將裝滿水箱3 3 3 3的水從 20加熱至 100，需要多長時間？ (

5、C 水=4.2×103J/(kg·m3)，水 1.0× 103kg/m 3， 忽略溫度對電阻的影響)解： S0 是斷開狀態。P加U2R122U 2 2202R1 121P保R1U2R2R2P保22U 22202R1121 10891 40設加熱時間為t，則有P峰t80%Q吸U/2t80%R1c水 m水 t 水U/2t80%R1c水 水V水 t水c水水V水 t水 R1/2U /280%3 3 34.2 103 1.0 103 2 10 3 100 20 121 2s 2002 80%2541s3、( 2013 呼和浩特)如圖所示，直流電動機通過電流做功 提升重物，

6、但在電能轉化成機械能的過程中， 有部分電能變 成內能。已知線圈電阻 1.5 ，電動機正常工作時，通過線 圈電流 2A，物體質量 540g ，以 1Om/s 勻速上升，不計繩的 重力和一切摩擦。物體上升 20s 的過程中。求： (l) 電壓表 讀數； (2) 電流通過線圈產生的熱量； (3) 提升物體的有用功；14.電壓表測的是電動機的電壓，電動機不是純電阻，歐姆定律不適用。P 熱 =I 2R=(2A) 2×1.5 =6W P 機械 =Fv=mgv=0.54kg ×10N/kg ×10m/s=54WP 總 =P 熱 +P 機械 =6W+54W=60W電動機的電壓 U

7、=P 總/I=60W/2A=30V1 P加 400(2)電流通過線圈產生的熱量 Q=I 2Rt=(2A) 2×1.5×20s=120J(3) 提升物體的有用功 W 有用=mgh=mgvt=0.54kg ×10N/kg ×10m/s ×20s=1080J(4) 提升物體的總功 W 總=P 總 t=60W×20s=1200J電動機工 作效率 =W 有用 /W 總=1080J/1200J=90%4、（2013 濱州）某中學學生公寓新安裝了即熱式電熱水器，解決了學生日常 飲水需要。圖表為該電熱水器的部分技術參數。（1）該電熱水器正常工作時的電

8、流是多少安培？（2）該電熱水器貯滿初溫為 20的水后，在一標準大氣壓下將其燒開，則 在此過程中該電熱水器消耗的電能是多少焦耳？（假設電能全部轉化為內 能,c 水=4. 2× 10 3J/（k g· ）（3）忽略溫度對電熱水器電阻的影響，若在實際電壓為 210V 的工作環境下， 該電熱水器的實際功率是多少瓦特？(1) 該電熱水器正常工作時的電流I=P 額/U 額=9680W/220V=44A(2) 熱水器貯滿水的質量 m= V=1.0 ×13k0g/m3×50×103m3=50kg Q 吸=cmt=4.2 1×03J/(kg ·

9、;) ×50kg ×(100 20 )=1.68 1×07 J 因為電能全部轉化為內能，所以消耗電能W=Q=1.6×8 107 J(2) R=U 額2/P額=(220V) 2/9680W =5，忽略溫度對電熱水器電阻的影響 P 實 =U 實 2/R=(210V) 2/5=8820W5、（ 2013 德州）根據能量守恒定律，瑞士大學學生設計了一款燈壺合的“水壺臺燈”，如 圖所示， “水壺臺燈”是由玻璃壺、 圓形底座和白熾燈組成 白熾燈與壺形燈罩下方的凹槽 正好吻合（燈泡不直接與水接觸） ，可將發光時所產生的熱能用于茶水保溫 白熾燈標有 100W 字樣，求：

10、（1）該臺燈正常工作半小時時所消耗的電能；（2）若上述電能的 91%轉化為內能，可將多少千克初溫為40的茶水加熱至 90【C 茶水3 =4.2×103（J/kg?） (1) 100W燈正常發光 0.5h 消耗的電能：5W=Pt=0.1kW×0.5h=0.05kW?h=1.8×10 5J；55(2)由題知， Q 吸=W電×91%=1.8×10 5J×91%=1.638×10 5J，Q吸=cmt ，即： 1.638 ×10 5J=4.2×103(J/kg? )× m×( 90 40) m=

11、0.78kg6、(2013 咸寧)如圖 23 所示是某型號的電動巡邏車 。已知該電動巡邏車運動時所受的阻力 為人和車總重的 0.04 倍，某次巡邏時人和車總質量為 1.0 × 10kg, 在水平路面上以 15Km/h 的速度勻速行駛了 20min。(g 取 10N/Kg )求：圖 23巡邏車通過的路程是 km；巡邏車在水平 路面上勻速行駛時受到的牽引力是 N；若電動機把 80%的電能用來牽引巡邏車克服阻力做功， 則此次巡邏電 動機消耗了多少電能？解： 540036 牽引力做的功 W=F=s400N×5× 103m=2× 106JW 2 106J 電動機消

12、耗的電能W電= 機 =2 10 J =2.5 ×106J電 80%7、(2013 臺州) 有一種電子秤的原理如圖，它主要由三部分構成踏板和壓力杠桿ABO ，顯示重力大小的儀表 (實壓力傳感器 R (電阻值會隨所受壓力大小發生變化的可變電阻)AO 長 20 厘米， BO 長 5 厘米，壓力傳感器R 的阻值與所受壓力的關壓力 F/ 牛050100150200250300電阻 R/ 歐30272421181512質是電流表)。其中系如下表所示。B為 安。(答案保留兩位小數)踏板和杠桿組件的質量可以忽略不計，電源電壓為 6 伏(1) 重 300 牛的學生站在踏板上時，雙腳與踏板的接觸面積為0

13、.04 米 2 ，此時對踏板的壓強為多少帕？(2) 電子秤開機后，沒有秤量物體時壓力傳感器 R 消耗的電功率 為多少瓦？ (3) 當重 300牛的學生站在踏板 上時，通過壓力傳感器 R 的電流(4) 電子秤的電池使用較長時間后，電源電壓會降低，為了保證秤量準確，則踏板觸點應向 方向移動。(1)P=F/S=G/S=300N/0.04m2=7.5 10×3Pa(2)沒有秤量物體時壓力傳感器 R 受到的壓力為 0，查表得 R=30 壓力傳感器 R 消耗的電功率 P=U2/R=(6V) 2/30=1.2W(3) 當重 300牛的學生站在踏板 上時,設B處壓力為 FB，A 處壓力為 FA 由杠

14、桿平衡條件有 FA lA =FB l B ,FA×0.2m=300N ×0.05m ，解得 FA=75N 觀察表中數據，發現電阻隨壓力的增大而均勻減小，壓力每增大50N ，電阻減小 3 歐，由此可推出此時 R=25.5 .此時電流 I=U/R=6V/25.5 =0.24A（3）電池使用較長時間后，電源電壓會降低, 電流表示數會減小，測得的質量偏小。為了保證秤量準確， 應增大電流表示數， 這時應通過減小 R的阻值， 而減小 R的阻值可通過 增大壓力來完成，由杠桿平衡條件可判斷出應增大lB，即踏板觸點 B 應向左（或 A）方向移動。8、（2013?衡陽）如圖所示的裝置很有創意它

15、將比較耗水的洗衣機和同樣耗水但不太講 究水質的馬桶連在一起：上部是洗衣機（有關技術參數見銘牌） ，下部是馬桶，中間設有儲 水箱 洗衣機還設有加熱功能， （銘牌上水的加熱功率已模糊） ，洗滌前先將水加熱到適宜溫 度，可以提高洗滌效果（1）請問這種設計的優點： （請至少說出一個觀點）（2）求洗衣機脫水時的正常工作電流（3）某次洗衣時， 首次進水量為 20kg ，加熱時電能的 80%轉化為水的內能， 正常加熱 14min 水的溫度升高 10就達到設定要求，由于洗衣機銘牌上的加熱功率模糊，求：水吸收的 熱量，洗衣機的加熱功率 c 水=4.2×103J/（kg?） （1）這種設計的優點之一：用

16、洗衣水用來沖廁可以節水； （2）P=UI，洗衣機脫水時的正常工作電流：I= = = =1.5A ；（3）水吸收的熱量：Q 吸=cm t =4.2×103J/（kg?）×20kg×10=8.4×105J， 由題知， Q 吸=W ×80%，加熱水消耗的電能：W=×106J，洗衣機的加熱功率：=1250W P=答：（ 1）這種設計的優點：用洗衣水用來沖廁可以節水；2）洗衣機脫水時的正常工作電流為 1.5A ；3） 水吸收的熱量為 8.4×105J， 洗衣機的加熱功率為1250W 9、（ 2013 杭州）某工地用電動起重機吊起重物，

17、重物的質量m=400kg，電源提供的電壓U=220V ，不計一切摩擦。當電動起重機以 v=0.lm/s 的恒定速度向上提升重物時，電路中的 電流 I=2Aa （g 取 l0N/kg）（1）電動機線圈的電阻 R 是多少？（2）電動機勻速提升質量 m' = 200kg 的重物，電動機的輸人功率不變，提升速度是多少？2P電=UI=220V ×2A=440WP 機械 =Fv=mgv=400kg ×10N/kg ×0.lm/s=400WP 熱=P 電P 機械=440W 400W=40WP 熱=I2RR=P 熱/I 2=40/4=10 歐（2）因為電動機輸入功率不變，

18、即P 機械=P'機械=F'v'F' =m' g=200kg10×N/kg=2000Nv ' =P機'械/F ' =400W/2000N=0.2m/s10、（ 2013 威海）圖 22 甲為某型號汽車的自動測定油箱內油量的電路原理圖，其中電源兩 端的電壓為 24V ，R0為定值電阻， A 為油量指示表 （一只量程為 0 0.6A 的電流表 ）；Rx為壓 敏電阻（厚度不計） ，它的上表面受力面積為 10cm2，其阻值與所受壓力的對應關系如圖22乙所示油箱的橫截面積為20dm2，油箱加滿汽油時深度為 0.4m，油量指示表的示數

19、在最大值處（已知：汽油的密度 =0.7×103kg/m3，g 取 10N/kg ，汽油的熱值 q 3.0×1010J m3）請解答下列問題：（1）當油箱裝滿汽油時，壓敏電阻Rx 上表面受到的壓力是多大？（2）當油箱裝滿汽油時，定值電阻 R0 的阻值是多大？當油箱內汽油用完時，油量指示 表的指針指向某一位置，求此位置所對應的電流值是多少？（ 3）當該車勻速行駛 1h 消耗 10L（1L=1dm 3）汽油時，汽油完全燃燒放出的熱量有 30%轉化成汽車的有用功，則汽車在這段時間的功率是多少？1）p =gh =0.7 ×103kg/m3× 10N/kg 

20、5; 0.4m =2.8 ×103 Pa F1=pS= 2.8×103 Pa×10×10-4m2=2.8 N（2）當油箱內裝滿汽油時，壓敏電阻Rx上表面受到的壓力為 2. 8 N，根據壓敏電阻與所受壓力的對應關系，可得Rx1=30 ?則U= I1（R0+Rx1） 即24V= 0.6 A × （R0+30 ?） 可得 R0=10 ? 當油箱內汽油用完時，壓敏電阻Rx 上表面受到的壓力為零，根據壓敏電阻與所受壓力的對應關系，Rx2=290 ?油箱內汽油用完時的電流值 I2= U/（R0+Rx2）=24V/ （10 ? +290 ?） =0.08 A

21、 10.Q放qV3.0×1010/m3×10×10-3 m3 =3×108J11. W有= Q 放×30% = 3×108J×30% =9×107JP=W有/t=9×107J/3600s =25000W11、（2013 龍巖） 表一是某電熱水壺的銘牌； 表二是小紅探究該電熱水壺效率所記錄的數據。 表一： 表二：產品型號SWF12P1A 150額定電壓 U/V220電源頻率 f/Hz50額定功率 P/W1200容量 V/L1.2電源電壓 U 電 /V220壺內水的質量 m/ kg1水的初溫 t1/33水的沸

22、點 t2/98水從初溫加熱至剛沸騰的時間 t/s250求：（1）電熱水壺的電阻。（2）當電熱水壺實際工作電壓為110V 時，它的實際功率。（3）電熱水壺的效率。 c水=4.2 × 103 J/ （ kg ·） 1)R(220V)1200W40.32）解法R220V) 21200W2(110V) 2P實300W解法UP實22 實2U實2 R U 額2U實 ）2P額（U額110 V 2)2 1200W 300 W220V或 P實 U實 實R(110 V) 240.3300WQ吸3）W 100%c水m(t2 t1) 100%Pt4.2103J/(kg )1200W 250s1kg

23、 (98 33) 100%0.5kg ， 100s， 92%被金屬底板吸91%12、（2013?阜新）如圖所示，是一種家用電熨斗的實物圖，該電熨斗金屬底板質量 預熱時使金屬底板的溫度從 20升高到熨衣服所需的 220，電熨斗需要正常工作 金屬底板的比熱容為 0.46 ×10 ( 1)金屬板吸收的熱量 Q=cmt=0.46 ×10 3J/ (kg?)× 0.5kg ×(22020) J/ （kg?）電熨斗發熱體放出的熱量有 收，求：（1）預熱時金屬底板吸收的熱量是多少J？（2）電熨斗的額定功率是多少 W？2）電熨斗做功電熨斗的額定功率=5×10

24、4J，答：（1）預熱時金屬底板吸收的熱量是4.6 ×10=4.6 ×10 4J；J；（ 2）電熨斗的額定功率是 500W13、（ 2013 玉林）如圖 14 所示是一臺電熱水器銘牌上的部分信息。請根據銘牌提供的信息解答下列問題：3 c 水=4.2 ×103J/(kg ? )（1） 若給該電熱水器裝滿水進行加熱， 使水的溫度從 22 升高到 62，求水吸收的熱量。2）如果電熱水器正常工作時， 所產生的熱量有 80%被水吸收， 則 上一問題中給水加熱的時間是多少？（ 3）當電熱水器通電后水溫達到最高時，為什么與電熱水器連接的銅導線卻不怎么熱？（1）m= V=1.0 &

25、#215;3k1g0/m3×10×103m3=10kgQ 吸=cmt=4.2 1×03J/（kg?） ×10kg ×（ 62 22） =1.68 ×106J（2）W 電=Q吸W電=Q吸/=1.68 ×6J1/800%=2.1 ×106J又 W 電 =Ptt=W 電 /P=2.1 ×106J/2000W=1050s（3）因為銅導線電阻很小，根據焦耳定律Q=I2Rt,所以銅導線產生熱量很少，銅導線不怎么熱。14、（2013 揚州）如圖甲是我國某地區風力發電的外景, 風力發電機組主要由風機葉片和發動機組成。（

26、1）風力發電利用的是風能，風能是清潔的、 （可再生 / 不可再生）能源。（2）風機葉片具有質量輕、強度高、耐磨損等性能，通常用密度小，硬度 （大 /?。┑膹秃喜牧现瞥桑蝗~片形狀像飛機的機翼，若葉片位置和風向如圖乙所示，由 于葉片兩面空氣流速不同產生壓強差， 而受到向 （上 / 下） 的力使風葉旋轉。（ 3）風葉產生的動力通過傳動系統傳遞給發電機，利用 原理。實現機械能轉化為電能。由圖像得到的下列信息，正確4）某風力發電機的輸出功率與風速的關系如圖丙所示，的有哪些 A. 只要有風，機組就能產生電能B. 風速過大，機組不會產生電能C. 風速越大，機組產生的電功率一定越大D. 風速在一定范圍內，機組產生的電功率可能不變5）下表給出了在不同風速下某風機獲得的能量：平均風速（ m/s）51015201s 內獲得的能量（× 104J ）182764對表格進行分析，你發現該風機 1s 內獲得的能量與風速的定量關系是 （用文字敘述） ；當風速為 5m/s 時，這臺風機工作 1s 所產生的電能可供 1 只“ 220V 100W”電燈 正常工作 10s，求風機發電的