搜索
栏目导航湖南6年中考真题精选重难点突破微专题9家用电器类相关计算1.(2015株洲23题4分)为了防止鱼缺氧而浮头，常在池塘中央放置增氧机．喷水式增氧机由电动泵和浮体组成．某种喷水式增氧机及工作时的情景如图，有关参数见表．若增氧机正常开机2h，则通过它的电流为______A，从环形喷口出水________kg，从而使水得到了“增氧”．湖南6年中考真题精选5第1题图命题点1铭牌类(郴州2015.28，岳阳2017.23，益阳2019.26)5×104功率/W电压/V流量/(m3·h-1)1100220252.(2019益阳26题9分)某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示.加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，干木材的热值q＝1.2×107J/kg.XX型电热水器额定加热功率2400W加热方式电加热器额定电压220V安全等级防触电保护一类温度设定范围20℃～90℃净重20kg容量40L整机外形尺寸530mm×400mm×400mm出厂日期2019年5月15日(1)水需要吸收多少热量？(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间？(3)如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？解：(1)由m＝ρV和Q＝cmΔt可得：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3×40×10－3m3×(70℃－20℃)＝8.4×106J(2)由Q吸＝W电和W电＝Pt可得：(3)由Q吸＝ηQ放可得：由Q放＝qm可得:t＝Q吸P＝8.4×106J2400W＝3500sQ放＝Q吸η＝8.4×106J14%＝6×107Jm木＝Q放q＝6×107J1.2×107J/kg＝5kg3.(2019永州31题8分)随着社会的进步，信息技术的发展，我国进行了电力设备升级．如图所示为小李家的智能电表，他家部分用电器的额定功率及每天工作时间如下表所示．第3题图电器额定功率/W工作时间/h数量电热水壶220011空调110031电视机11021节能灯16422(1)求空调正常工作3小时所消耗的电能；(2)求上述表格里所有用电器同时正常工作的总电流；(3)电热水壶正常工作2min，可将一壶2kg初温为20℃的水加热至50℃，求电热水壶的加热效率[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]；(4)在用电高峰期，小李发现电能表的电压示数为198V，此时用电热水壶烧水(设电热水壶电阻保持不变)，求电热水壶此时的实际功率．解：(1)空调正常工作3h消耗电能为W＝Pt＝1.1kW×3h＝3.3kW·h(2)上述表格里所有用电器的总功率为P总＝2200W＋1100W＋110W＋16W×22＝3762W根据P＝UI得，它们同时正常工作的总电流为I总＝P总U＝3762W220V＝17.1A(3)水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(50℃－20℃)＝2.52×105J消耗的电能为W＝Pt＝2200W×2×60s＝2.64×105J电热水壶的加热效率为×100%≈95.5%(4)电热水壶的电阻为电热水壶的实际功率为η＝Q吸W×100%＝2.52×105J2.64×105JR＝U2额P额＝（220V）22200W＝22ΩP实＝U2实R额＝（198V）222Ω＝1782W4.(2019湘西25题9分)如图是普通家用两挡电取暖器内部简化电路图，R1、R2为电热丝，高温挡位功率为1100W，低温挡位功率为440W，家庭电路电压U＝220V，求：(1)电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度；(2)电路中R1的阻值；(3)如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元，试计算该电取暖器的低温挡位取暖4小时需要缴纳的电费．第4题图命题点2多挡位类(岳阳5考，益阳2017.27)解：(1)电取暖器处于高温挡时电路中的电流(2)当S1与S2均闭合时，R2被短路，电路中只有R1接入电路，由P＝可知此时电功率最大，为高温挡，故电功率1100W，由P＝可得，则(3)电取暖器低温挡工作4小时消耗的电能W＝P低t＝0.44kW×4h＝1.76kW·h每度电0.55元，则需要缴纳的电费是0.55元/(kW·h)×1.76kW·h＝0.968元I＝P高U＝1100W220V＝5AU2RU2RR1＝U2P高＝（220V）21100W＝44Ω5.(2018郴州28题10分)小华家有一台U额＝220V的电烤箱，接入220V电路中，开关S闭合，温控开关S1处于闭合状态，此时电烤箱处于加热状态，加热功率P＝1100W．温度升高到某一温度后温控开关S1断开，此时电烤箱处于保温状态，保温功率P1＝440W．如图所示为其电路原理图，R1、R2为电阻不变的电热丝．求：(1)温控开关S1断开后，电烤箱工作20min消耗的电能为多少焦耳；(2)R2的阻值；(计算结果保留一位小数)(3)若电阻丝R2烧断，请通过计算说明能否用2根“220V330W”的电热丝代替R2，让电烤箱恢复正常加热工作．第5题图解：(1)S1断开时，只有R1接入电路，处于保温状态，此时消耗的电能为W＝P1t＝440W×20×60s＝5.28×105J(2)电烤箱处于加热状态时，电阻R2的功率为P2＝P－P1＝1100W－440W＝660W电阻R2的阻值为：(3)一根“220V330W”的电热丝的电阻为：若把两根“220V330W”的电热丝并联使用，并联后的总电阻为，故可替代．R2＝U2P2＝（220V）2660W≈73.3ΩR＝U2P丝＝（220V）2330W＝484033ΩR并＝R×RR＋R＝R2＝484066Ω≈73.3Ω6.(2019岳阳23题9分)一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表乙(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)．第6题图甲乙丙额定电压电炖锅挡位额定功率/W220V低温200中温400高温600(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数)；(2)在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/(kW·h)”的电能表转盘在121s内转了20圈，求此时的实际电压；(3)电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图像如图丙所示．结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能．解：(1)高温挡正常工作电流：(2)电能表转盘在121s内转了20圈，实际功率为根据，代入数据可得U实＝200VI＝PU＝600W220V≈2.7AP实＝Wt＝nn0×3.6×106J121s＝201800×3.6×106J121s＝(20011)2WP实P额＝(U实U额)2(3)用高温挡50℃～70℃消耗的电能：W高＝P高t高＝W高＝P高t高＝0.6kW×h＝0.06kW·h用低温挡50℃～58℃消耗的电能：W低＝P低t低＝0.2kW×h＝0.03kW·h则用高温挡加热每升高1摄氏度需要的电能为：W高′＝＝3×10－3kW·h/℃同理可得低温挡：W低′＝＝3.75×10－3kW·h/℃W高′＜W低′，故高温挡更节能．6609600.06kW·h70℃－50℃0.03kW·h58℃－50℃7.(2019娄底23题12分)小明家某型号电热加湿器的原理如图甲．R1、R2都是发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)，其部分技术参数如下表．第7题图额定电压(V)220高档发热功率(W)400注水仓最大注水量(kg)3(1)开关处于图示位置，电热加湿器的状态是______(选填“关”“低挡”或“高挡”)；(2)求电热加湿器中R1的阻值；(3)某次使用加温器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间图像如图乙所示，如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)](4)某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中3000revs/(kW·h)的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R2的实际功率是多少?关解：(2)当开关处于2、3时，R1与R2串联，电路的电阻最大，根据P＝可知，此时的功率较小，处于低挡，当开关处于3、4时，R2被短路，电路只有R1接入电路，电路的电阻最小，功率最大，处于高挡，则R1的阻值为(3)由图可知，电热加湿器在高挡的工作时间为10min，则R1通电10min产生的热量为Q放＝P高t＝400W×10×60s＝2.4×105J由于Q吸＝Q放＝2.4×105J，根据Q吸＝cmΔt可知，冷水升高的温度为≈19℃2URR1＝U2P高＝（220V）2400W＝121ΩΔt＝Q吸cm＝2.4×105J4.2×103J/（kg·℃）×3kg(4)R2＝3R1＝363Ω，当电能表转盘转了27圈，则电热加湿器在低挡工作时消耗的电能为W＝×3.6×106J＝3.24×104J由W＝Pt和P＝得，电热加湿器的实际电压为＝198V由于R1∶R2＝1∶3，根据串联分压的原理可知，U实＝U1＋U2、U1∶U2＝1∶3，则U2＝148.5V，根据P＝可知，R2的实际功率为27r3000rU2RU实＝WR总t＝3.24×104J×（121Ω＋363Ω）400sU2RP2实＝U22R2＝（148.5V）2363Ω＝60.75W重难点突破方法指导解决家用电器的多挡位问题：多挡位的实质是利用开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制．家庭电路中电源电压U＝220V，根据P＝知R总越大，P实越小，是低挡位；R总越小，P实越大，是高挡位.2UR电路图(短路式)(并联式)(单刀双掷开关)低温挡只闭合S，两电阻串联，只闭合S，只有R2接入电路，S1断开，S2接b，R1、R2串联，P低＝U2R1＋R2P低＝U2R1＋R2P低＝U2R2中温挡//只闭合S1，只有R1接入电路高温挡闭合S、S0，只有R1接入电路，闭合S、S0，R1、R2并联，S1闭合，S2接a，R1、R2并联，P中＝U2R1P高＝U2R1P高＝U2R1＋U2R2P高＝U2R1＋U2R2例如图所示是一代电热水龙头的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W．当开关S1、S2均闭合时，水龙头处于________(选填“保温”或“加热”)状态，则R1的阻值为______Ω；水龙头在保温状态通电10min消耗的电能为__________J.例题图加热1212.4×104变式1题图【变式1】如图所示是二代电热水龙头的电路原理图，其额定电压为220V，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换．当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是______水(选填“冷”“温”或“热”)．若R2＝2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W，则它在热水挡正常工作1min消耗的电能为__________J.温1.8×105【变式2】如图所示是三代电热水龙头的电路原理图，其额定电压为220V，R1、R2为电热丝，通过开关的开闭可以实现“高温”“中温”“低温”三挡加热，电路原理图如图所示，R1＝R2＝48.4Ω，开关S1闭合，S2闭合至________(选填“a”或“b”)端时，水龙头处于高温挡，此时水龙头的功率P＝________W.开关S1断开、S2闭合至b端时，该水龙头处于________挡(选填“高温”“中温”或“低温”)，此时水龙头的功率P＝______W.水龙头处于中温挡时，开关的闭合情况为____________．变式2题图a2000低温500只闭合S1