2024年鲁科版五四制九年级上册物理期末复习重难强化练九 电热、涉及挡位的综合计算.docxVIP

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重难强化练九电热、涉及挡位的综合计算

【方法引领】

1.根据P=U2

2.选公式进行计算

(1)纯电阻电路:

①计算电热和电功:

Q=W=UIt=I2Rt=U2Rt=

②计算电功率:P=Wt=UI

③计算电功率:P=I2R=U2

(2)非纯电阻电路(如电动机电路):

①计算电热:Q=I2Rt;②计算电功:W=UIt。

(3)热学公式:

①吸热:Q吸=cmΔt;②热效率:η=Q吸

类型一基本电路类

1.(2024·西城区校级模拟)如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻R1的阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数为4V。求:

(1)电阻R2的阻值;

(2)电阻R1消耗的电功率P1;

(3)通电1min电阻R2产生的热量Q。

解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。

(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1=U-U2=12V-4V=8V,

因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=U1R1

电阻R2的阻值:R2=U2I=

(2)电阻R1消耗的电功率:P1=U1I=8V×1A=8W;

(3)通电1min电阻R2产生的热量Q=I2R2t=(1A)2×4Ω×60s=240J。

类型二串联多挡位类

2.(2024·东营期末)养生壶的电路如图所示,它有加热和保温两挡,R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温挡,养生壶的部分参数如表所示。求:

(1)当S1闭合、S2断开时,养生壶处于哪个状态挡位;

(2)在保温挡正常工作时,电路中的电流;

(3)R2的阻值;

(4)高温挡加热30分钟,消耗多少度电能。

壶的容积

1.5L

额定电压

220V

加热功率

1000W

保温功率

44W

解:(1)当S1、S2闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,此时电路中电阻最小,根据P=U2R可知,养生壶的电功率最大,处于加热状态;当S1闭合,S2断开时,电热丝R1与R2串联,根据串联电路的电阻规律,此时总电阻最大,根据P=

(2)根据P=UI可知在保温挡正常工作时,电路中的电流I=P保温U=

(3)由P=U2

R总=U2P保温

加热时,电路为R1的简单电路,则R1的阻值:

R1=U2P加热

由串联电路的电阻规律可得,R2的阻值:

R2=R总-R1=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω;

(4)高温挡加热30min消耗的电能:

W=P加热t=1000×10-3kW×0.5h=0.5度。

类型三并联多挡位类

3.(2024·潍坊期末)如图所示是家庭常用的茶吧机及其内部电路简化结构示意图,其主要功能有抽水、保温和加热,抽水系统的主要部件是电动机。已知R2=220Ω,该茶吧机铭牌上的部分参数如表所示,加热功率的参数由于磨损原因已不清晰。求:

(1)只抽水时,电路中的电流;

(2)R1的电阻;

(3)加热功率。

解:(1)由P=UI可得只

抽水时电路中的电流为:

I抽水=P抽水U

=0.3A;

(2)由电路图可知,只闭合S2时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最大,总功率最小,处于保温状态,根据P=U2R知R

R1=U2P保温

(3)同时闭合S2、S3时,R1与R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,处于加热状态,R2的电功率为:P2=U2R2

加热功率为:

P加热=P保温+P2=80W+220W=300W。

类型四电动机类

4.(2023·济南质检)如图为某款有冷风风干和热风烘干功能的晾衣机及其电路图,电源电压220V,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,通过电动机的电流为0.2A;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流为1A。求:

(1)电阻R的阻值;

(2)使用烘干功能时,电路中的总电流;

(3)使用烘干功能时,电路中的总功率;

(4)使用烘干功能时,2h用电多少度?

解:(1)当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,R和M并联,通过R的电流为1A,则R的电阻为R=UIR=

(2)当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有M接入电路,晾衣机开启风干功能,通过电动机的电流为0.2A,使用烘干功能时,R和M并联,因为并联电路中各支路互不影响,所以通过M的电流不变,电路中的总电流I=IR+IM=1A+0.2A=1.2A;

(3)使用烘干功能时,电路中的总功率为

P=UI=220V×1.2A=264W=0.264kW;

(4)使用烘干功能时,2h消耗的电能为

W=Pt=0.264kW×2h=0.528kW·h,即为0.528度。

类型五串并联混合计算类

5.(2022·潍坊中考改编