2015中考物理 核心考点二轮专项训练 综合压轴专题三 电热综合(含解析)

1 2015中考核心考点二轮专项训练 综合压轴专题三 电热综合 一、中考回放 1．（2014•黄冈）当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示．假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.5Ω．在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起22m（g取10N/kg）．求： （1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能． （2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量． （3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率．

【解析】 此题为电热综合题，电流通过导体时，电流要做功，电能转化为热能。由电动机的额定功率和工作的时间，可根据公式W=Pt可求消耗的电能；由电动机的额定功率和额定电压，根据公式I=P/U可求电动机正常工作时的电流，从而可求出线圈产生的热量；电动机消耗的电能并没有全部转化热能，消耗的电能与热能之差就是转化为的机械能，由机械效率的定义可求出机械效率；（1）电动机正常工作时，消耗的功率等于额定功率，所以电动机消耗的电能W=Pt=3.8×104W×25s=9.5×105J（2）电动机正常工作时的电流：I=P/U=100A、线圈产生的热量：Q=I2Rt=（100A）2×0.5Ω×25s=1.25×105J（3）线圈电流产生热量即该“塔吊”本身消耗的电能为W1=Q=1.25×105J，所以“塔吊”电能转化为机械能的总量，即机械部分所做的总功为：W总=W﹣W1=9.5×105J﹣1.25×105J=8.25×105J该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率：η=W有/W总×100%=80% 【答案】（1）9.5×105J．（2）1.25×105J．（3）80%． 【点评】本题的重点和难点是求物体做的总功，在解题过程中要注意单位的变换；考查的知识点有消耗电能、产生热量、物体的质量等的计算 2．（2014•荆州）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S，灯泡电阻不随温度变化．当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P滑动到中点时，电流表的读数为0.4A；当开关S1，S2都闭合，滑动变阻器的滑片P滑动到最右端时，电流表的示数为0.9A，求： （1）电源电压为多少？ （2）小灯泡的额定功率是多少？ （3）闭合开关S，调整开关S1，S2和滑动变阻器，电阻R1在一分钟消耗的最大电能为多少？ 2

【解析】 此题为电学综合计算题；考查开关的通断对电路的影响，当开关的状态不同时，电路的连接情况会发生变化，（1）当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1与R2阻值的一半串联，电流表测电路中的电流， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=U/R可得，电源的电压：U=IR总=8V；（2）当闭合开关S，闭合开关S1、S2时，灯泡L与R2的最大阻值并联，电表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R2的电流：I2=U/R2=0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡L的电流：IL=I′﹣I2=0.9A﹣0.4A=0.5A，则灯泡的电阻：RL=U/IL==16Ω， 灯泡的额定功率：PL=9W；（3）开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片位于左端时，电路为R1的简单电路，通过电阻R1的电流最大，一分钟消耗的电能最大，则消耗的电能：W=384J 【答案】（1）8V；（2）9W；（3）384J 【点评】本题的解题关健是分清各种情况下电路的连接方式；考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用， 3．（2014•十堰）如图，电源电压恒定不变，R1=30Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡额定电压为3V（忽略灯泡电阻的变化），电压表量程为0～3V．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，电流表示数为0.5A；当闭合S，断开S1、S2，滑片p位于中点时，小灯泡恰好正常发光．求： （1）电源电压； （2）小灯泡的额定功率； （3）S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗总功率的最大值．

【解析】 本题是电学综合计算题；滑动变阻器在电路中的作用很关健，不但能起到分压、分流的的作用，还可以改变电路中的电阻的大小；（1）闭合三个开关，滑动变阻器滑片移到最右端时，两电阻为并联，可求出总电阻，则欧姆定律可进一步求出电源电压；（2）只闭合S，断开S1、S2，灯泡与滑动变阻器串联，当灯泡正常发光时，可知灯泡两端的实际电压与额定电压相等；（3）只闭合S，断开S1、S2，灯泡与滑动变阻器串 3

联，滑动变阻器接入的阻值最小时，电流最大，利用P=UI求电路的功率最大 【答案】（1）6V；（2）0.9W；（3）1.8W 【点评】本题的难点是根据电表的量程和当滑动变阻器接入的阻值为0时，确定电路中的最大电流； 考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断

4．（2014•随州）图甲是用来焊接PVC塑料管道的热熔器外观照片．其内部电路如图乙，S1是手动电源开关．S2

是温控开关，作用是完成“加热模式”和“保温模式”之间的切换．L是指示灯（在S1闭合情况下L始终

能正常发光），R1是限流电阻．下表是有关元件的物理参数． （元件）项目 参数 （元件）项目 参数

电源电压 220V L灯 0.1A，2W 加热功率 1210W（不含L及R1的功率） R2 202Ω （1）求R1的阻值； （2）求保温功率（不含L和R1的功率）； （3）求该热熔器（全电路）在保温模式下1min消耗的电能．

【解析】 本题为电热综合计算题；电流通过导体时，电流要做功，电能转化为热能。分析图示可得灯L与R1串联，由灯L的参数和串联电路的电压关系可求出R1两端的电压，由欧姆定律可求出R1阻值； 由额定电压和加热功率，利用R=U2/P可以得出R3的阻值，当开关S1断开时，电阻R2与R3串联；求出串联总阻值，根据P=U2/P求保温功率；该热熔器在保温模式下，利用P=PL+P1+P保求出总功率，根据W=Pt求1min消耗的电能． 【答案】（1）2000Ω；（2）200W；（3）13320J 【点评】本题关键是判断出电路的连接方式；考查了串并联电路的特点和电阻、功率的计算

5．（2014•武汉）图甲是测量小灯泡电功率的电路．小灯泡的额定电压为2.5V． （1）请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）． （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处．闭合开关后发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表指针偏转．逐渐向右移动滑片，小灯泡始终不亮，电压表示数仍然为零，电流表示数逐渐变大．该电路故障可能是 小灯泡短路 ． 4

（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如下表所示 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 发光情况 明亮 亮 更明亮 较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭 电压U/V 2.5 2.1 3.0 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.30 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 分析实验数据可知： ①小灯泡的额定功率为 0.7 W． ②7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是 实际功率太小 ． ③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是 1Ω （填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“8.9Ω”）．

【解析】

本题是电学综合实验题；对于电功率的计算和测量对初中物理来说都是难点，对于此类题目的解答要有足够的信心和耐心才行。（1）由电路图正确连接实物电路图如下： （2）判断故障时，闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；电流表指针偏转，说明电路不存在断路；电压表示数为零，说明与电压表并联的灯泡短路． （3）①由表中实验数据可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流为0.28A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W． ②由表中实验数据可知，7、8两次实验，灯泡电压与电流很小，灯泡实际功率很小，由于灯泡实际功率很小不足以引起灯泡发光，所以灯泡熄灭． ③由表中第8组实验数据可知，此时灯泡电阻R=2Ω，灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，小灯泡在断电一段时间后，灯丝温度降低，灯泡电阻阻值减小，则灯泡电阻可能是1Ω 【答案】（1）实物电路图如图所示；（2）小灯泡短路；（3）①0.7；②实际功率太小；③1Ω 【点评】在解本题时要注意，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，随温度降低而减小；考查了连接实物电路图、电路故障分析、求灯泡额定功率、求灯泡电阻阻值等内容

6．（2014•咸宁）如图甲所示电路，电源两端电压U不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．当开关S闭合后，改变滑动变阻器接入电路的电阻，其电流与电压的关系如图乙所示．求： （1）滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为 60 Ω，电源两端电压为 7 V； 5

（2）定值电阻R1的电阻值； （3）电路消耗电功率的最大值．

【解析】 本题为电学综合计算题；滑动变阻器在电路中的作用很关健，不但能起到分压、分流的的作用，还可以改变电路中的电阻的大小；当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1串联，电压表测R2两端的电压，此时电路中的电流最小，由乙图读出两电表的示数，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用欧姆定律求出R2的最大阻值；当滑片位于最左端时电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大并由乙图读出其大小，利用欧姆定律表示出电源的电压；利用电源的电压不变建立等式即可求出定值电阻的阻值和电源的电压，最后利用P=UI求出电路消耗的最大功率． 【答案】（1）60；7；（2）10Ω；（3）4.9W 【点评】本题的关键是分析好滑片移动时两电表示数的对应关系；考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用 7．（2014•湖北）如图甲所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变．改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中．则： （1）当滑片移至a端时，对应的是图乙中的 B 点； （2）当滑片移至b端时，电路中的电流为 1 A； （3）R1的阻值为多少？ （4）电源的电压为多少？

【解析】 本题为电学综合计算题；此类题目中主要考查滑动变阻器滑片移动时电路连接情况的变化，及利用欧姆定律来解决问题的方法。（1），当滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知电路中的电流最大；（2）当滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知此时电路中的电流；（3）由串联电路的分压特点可知，当滑片移至b端时，R1两端的电压最小，据此判断R1的I﹣U图象，并读出对应的电压和电流，根据欧姆定律求出R1的阻值； （4）由电阻的串联和欧姆定律分别表示出滑片位于a端、b端电源的电压，联立等式即可求出电源的电压． 【答案】（1）B；（2）1；（3）R1的阻值为1Ω；（4）电源的电压为12V