中考物理计算题专题复习：家用电器专题计算.docx

中考物理计算题专题复习:家用电器
考点解读
该类题型综合多种物理知识点，紧密联系生活实际，立意于新的物理情景，知识跨度大，综合性强，难度高，解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择适当的物理知识分析求解。
1．如图所示是一种适合北方冬季使用的电热加湿器，其工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是小明从产品铭牌上摘录的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，通过旋转可以实现挡位的转换。
（1）小明在开始加热前测得水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，若从加热到沸腾最短时间为3分钟，则该电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水＝×103J/（kg•℃），结果保留两位小数）
（2）R1的阻值为多少？
（3）该加湿器在低档时的发热功率是多少？
额定电压
220V
额定最大发热功率
400W
水箱容积
4L
适用面积
40～60m2
【解析】解：（1）加热时间最短时，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，
由W＝Pt和Q吸＝cm（t﹣t0）可得：
P1t＝cm（t2﹣t1），即400W×3×60s＝×103J/（kg•℃）×m×（100℃﹣20℃），
解得：m≈；
（2）电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，
由P＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝121Ω；
（3）当加湿器在低档时，R1与R2串联，
由R1、R2为阻值相同的发热电阻可得，R2＝R1＝121Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，低档时的发热功率：
P低＝＝＝200W；
答：（1）；
（2）R1的阻值为121Ω；
（3）加湿器在低档时的发热功率为200W。
2．康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W保温功率为44W[c水＝×103J/（kg•℃），ρ水＝×103kg/m3]，求：
（1）把500g的水从40℃加热到100℃，水壶要吸收的热量；
（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间；
（3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。
【解析】解：（1）水壶要吸收的热量：
Q吸＝c水m△t＝×103J/（kg•℃）××（100℃﹣40℃）＝×105J；
（2）由于不计热量损失，则消耗的电能W＝Q＝×105J；
由P＝可得，加热过程需要的时间：
t＝＝＝126s；
（3）在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态，
根据P＝可得电阻R2的阻值：
R2＝＝＝，
当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态，
由P＝可得，电路的总电阻：
R总＝＝＝1100Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：
R1＝R总﹣R2＝1100Ω﹣＝。
答：（1）把500g的水从40℃加热到100℃，×105J；
（2）不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间为126s；
（3）忽略温度对电阻阻值的影响，。
3．如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω．当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）高温挡时应该闭合的开关是　 　，高温挡的电功率是多少？
（4）小余发现在傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
【解析】解：（1）低温挡电烤箱的电功率为440W，根据P＝UI得低温挡工作时电路中的电流：
I＝＝＝2A；
（2）当只闭合S1时，两电阻串联，为低温挡，低温挡的电流