2024年中考物理復(fù)習(xí)專練：電能表問題綜合應(yīng)用題（原卷版+解析）

2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個(gè)小微專題

專題48電能表問題綜合應(yīng)用題

1.(2023遼寧錦州)小明家一款新型電烤箱銘牌上的部分參數(shù)如圖甲所示，其簡化電路如圖乙所示，R、

氏均為電熱絲(阻值不隨溫度變化)。求:

(1)該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流?

(2)電熱絲R?的阻值？

(3)傍晚用電高峰期，小明想測(cè)量電烤箱在工作時(shí)的實(shí)際電壓，于是他斷開了家中其他用電器，僅讓電烤

箱在加熱狀態(tài)下工作，Imin內(nèi)如圖丙所示的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50r.則電烤箱兩端的實(shí)際電壓是多少？

XX牌電烤箱

額定電壓：220V

額定加熱功率：1210W

額定保溫功率：110W

甲乙

2.如圖甲乙所示是某調(diào)溫型電烤箱和簡化電路圖，它的工作電壓為220V,Rj和R,均為電烤箱中的加熱元件,

旦的阻值為70Q。當(dāng)只閉合,時(shí)為低溫?fù)?，低溫?fù)蹼娍鞠涞碾姽β蕿?40W。

(1)低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電路中的電流是多少？

(2)發(fā)熱電阻R的阻值是多少？

(3)高溫?fù)鯐r(shí)應(yīng)該閉合的開關(guān)是,高溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲?/p>

(4)小余發(fā)現(xiàn)傍晚用電高峰時(shí)，電烤箱內(nèi)比平時(shí)溫度低，他猜想是用電高峰時(shí)電壓偏低所致，于是他想用電

能表和秒表測(cè)量家庭電路的實(shí)際電壓。傍晚用電高峰時(shí)，他關(guān)閉家里所有用電器，只讓電烤箱以高溫?fù)豕?/p>

作，發(fā)現(xiàn)在30s內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了25轉(zhuǎn)，電能表的銘牌如圖丙所示，則用電高峰時(shí)家庭電路的實(shí)際電壓

為多少？（不考慮電阻值隨溫度的變化）

3.（2023內(nèi)蒙古通遼）小華家有一個(gè)標(biāo)有“220V2200W”的即熱式水龍頭，在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)不能滿足家人對(duì)

冬夏兩季水溫的需求，于是他增加了兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻R和兩個(gè)指示燈（指示燈電阻不計(jì)），設(shè)計(jì)了如圖

甲所示的電路進(jìn)行改進(jìn)，其中凡為改進(jìn)前水龍頭的發(fā)熱電阻，開關(guān)S1可以同時(shí)與a、b相連或只與c相連，

使其具有兩檔工作狀態(tài)（忽略發(fā)熱電阻阻值的變化）。

（1）請(qǐng)求出&的阻值；

（2）改進(jìn)前，小華關(guān)閉家中其他電器，只讓該水龍頭工作，發(fā)下家中電能表（如圖乙所示）Imin轉(zhuǎn)20r,

請(qǐng)求出此時(shí)該水龍頭的實(shí)際功率；

（3）改進(jìn)后，水龍頭正常工作時(shí)兩檔電功率之比為4：1,請(qǐng)求出正常工作時(shí)高溫檔的電功率。

乙

4.如圖所示為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中某電能表的表盤。

（1）該電能表示數(shù)為kW?h.

（2）小明利用該電能表和秒表檢測(cè)一只標(biāo)識(shí)為“220V10W”節(jié)能燈的額定功率。他關(guān)閉其他用電器，將該

節(jié)能燈接入220V的測(cè)量電路，設(shè)計(jì)了以下三種測(cè)量方案：

方案一：測(cè)量出電能表顯示消耗IkW-h電能所用的時(shí)間t；

方案二：測(cè)量出Imin時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n；

方案三：測(cè)量出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1圈所用時(shí)間to

①若使用方案二，小明計(jì)算額定功率的關(guān)系式應(yīng)該為：P=（單位：W）o（用數(shù)字和n表示）

②比較三種方案，最可行的是方案。

5.王明同學(xué)家買了一個(gè)電熱水壺，其銘牌上部分信息如下表所示。求：

額定電壓220V

頻率50HZ

額定容量1.8L

額定功率1000W

(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？

(2)用該電熱水壺將1.5L的水從20℃加熱到100℃,水吸收的熱量是多少(水的比熱容是4.2X106/

(kg?℃)?

(3)王明興趣小組在測(cè)量電熱水壺實(shí)際功率時(shí)，斷開家中的其它用電器，讓電熱水壺單獨(dú)工作，測(cè)得1.5min

內(nèi)電能表指示燈閃爍了72次(電能表如圖所示)，此電熱水壺的實(shí)際功率是多少？

kW-h

0|2|0|1|5國

單相電度表

220V10(40)A50Hz

3200R/kW*h

6.某一家用兩檔可控的恒溫餐盤，其高溫檔電功率為880W,簡化電路如圖甲所示，R1、R2均是發(fā)熱電阻,

R2的阻值是R的3倍。求：

⑴餐盤處于低溫檔時(shí)，電路中電流是多少？

(2)1kg米飯溫度升高40℃,吸收的熱量是多少？[米飯的比熱容取2.5X103J/(kg-℃)]

(3)若電路中只使用該恒溫餐盤，同樣加熱1kg的米飯，電能表的脈沖指示燈閃爍了125次，如圖乙所示,

這個(gè)恒溫餐盤的效率是多少？

7.隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，越來越多的電器設(shè)備進(jìn)入老百姓家中，極大地方便了人

們的日常生活。次仁同學(xué)發(fā)現(xiàn)家中電飯煲的銘牌信息模糊不清，如圖（甲）所示，簡化電路圖如圖（乙）

所示，當(dāng)飯做好后電飯煲自動(dòng)進(jìn)入保溫狀態(tài)，他想利用在學(xué)校學(xué)到的物理知識(shí)對(duì)電飯煲進(jìn)行研究。

⑴根據(jù)電路圖分析，開關(guān)斷開時(shí)，電飯煲處于（選填“保溫”或“加熱”）狀態(tài)；

⑵求電飯煲保溫時(shí)的電功率；

（3）電飯煲接通電源即開始加熱，lOmin后進(jìn)入保溫狀態(tài)。圖（丙）為次仁家的電能表，那么電能表轉(zhuǎn)動(dòng)100

轉(zhuǎn)所提供的電能可以讓電飯煲正常工作多長時(shí)間？

品牌XXX牌電飯鍋

額定電壓220K

加熱功率880W

保溫功率XXX

頻率50Hz

甲乙丙

8.（2023甘肅威武）如圖甲所示為小藝同學(xué)家的電中藥壺，有“猛火”和“文火”兩個(gè)擋位，工作電路簡

化為圖乙所示，其中S'為擋位開關(guān)，L、R?為發(fā)熱電阻（假定工作時(shí)電阻不變），A、B為阻值可忽略不計(jì)的

指示燈。當(dāng)電中藥壺處于猛火擋時(shí)，紅燈亮；處于文火擋時(shí)，綠燈亮。已知電中藥壺額定電壓為220V,猛

火擋的額定功率為2420W,R?的阻值為180Q。

（1）判斷A燈是（選填“紅燈”或“綠燈”），你的判斷依據(jù)是什么？

(2)求電中藥壺“文火”擋的額定功率？

(3)某天用電高峰時(shí)，小藝用電中藥壺幫奶奶熬藥，為了計(jì)算家里電路的實(shí)際電壓，她關(guān)了家里其它用電

器，只將電中藥壺調(diào)到猛火擋上，電中藥壺工作Imin,電能表(如圖丙所示)的電能表表盤轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，

由此她計(jì)算出家庭電路的實(shí)際電壓是多少？

9.某不銹鋼內(nèi)膽電熱水壺具有加熱和保溫功能，其銘牌如圖甲所示，工作電路圖如圖乙所示，虛線框內(nèi)的

加熱電路由兩個(gè)加熱電阻組成，定值電阻R°=40Q,R，是最大阻值為840Q的可變電阻(調(diào)溫開關(guān))，人通

過調(diào)節(jié)R'可以改變電熱水壺的功率。

fQ/J

產(chǎn)品型號(hào)：BH-X23

額定電壓：220V

頻率：50Hz

最大功率：？W

容量：L2L

甲乙丙T

(1)在額定電壓下工作時(shí)，該電熱水壺最大功率為多大？

(2)電熱水壺每秒向外散失的熱量Q跟電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關(guān)系如圖丙所示(壺內(nèi)水溫跟

壺表面溫度一致)，在額定電壓下工作。在溫度為20℃的房間使用，要求電熱水壺溫度保持70℃,問應(yīng)將R'

的阻值調(diào)為多大？

(3)用電高峰時(shí)，實(shí)際電壓為200V,當(dāng)電路中只有電熱水壺以最大功率加熱時(shí)，如圖丁所示的電能表指示

燈Imin內(nèi)閃爍了多少次？

10.如圖是家庭電路的一部分.電能表的電流規(guī)格是“10(40)A”，L是“220V22W”的節(jié)能燈，插座上接

入“220V220W”的電視機(jī)(圖中未畫出).燈和電視機(jī)同時(shí)工作，求：

(1)通過電能表的電流；

(2)連續(xù)工作4h消耗多少kW?h的電能;

(3)該電路中還能接入的用電器的最大功率.

11.如圖甲所示，是某種具有高、低溫兩擋的電烘箱內(nèi)部的簡化電路圖，它的加熱電阻是Ri和氏，額定電

壓是220V,R2的電阻為180Q,當(dāng)閉合$、斷開S?時(shí)，為低溫?fù)?，電烘箱低溫?fù)醯念~定功率為220W。求：

(1)低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，電路中的電流；

(2)加熱電阻Ri的阻值；

(3)有一次，晶晶同學(xué)發(fā)現(xiàn)，電烘箱內(nèi)溫度比正常工作時(shí)低，她猜想可能是因?yàn)槠涔ぷ鲿r(shí)實(shí)際電壓偏低所

致。于是，她關(guān)閉家里所有用電器，只讓電烘箱以高溫?fù)豕ぷ?，發(fā)現(xiàn)在1分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了10轉(zhuǎn)。

電能表的銘牌如圖乙所示，請(qǐng)通過計(jì)算判斷，晶晶同學(xué)的猜想是否正確。(不考慮電阻值隨溫度的變化)

-o?QJ

220V

甲乙

12.在估測(cè)電水壺實(shí)際功率的活動(dòng)中，小明所用電能表表盤如圖所示，他先斷開電路中所有用電器的開關(guān)，

再在電水壺中加入質(zhì)量為0.5kg的水，測(cè)得水的初溫為20℃,小明給電水壺通電2min,電能表的轉(zhuǎn)盤恰好

轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn),測(cè)得此時(shí)水溫為60℃。［c水=4.2xl()3j/(kg.℃)］求：

(1)水吸收的熱量；

(2)電水壺的實(shí)際功率；.

(3)電水壺的加熱效率。

I220V10(40)A50Hz

600r/(kW-h)

13.學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡易飲水機(jī)，其簡化的電路圖如圖甲所示。它有“加

熱”和“保溫”兩檔，其中R1為發(fā)熱電阻，R2為定值電阻。如表是該飲水機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。圖乙是實(shí)驗(yàn)

室電能表的示意圖。已知飲水機(jī)在保溫檔和加熱檔工作時(shí)，發(fā)熱電阻R1的電功率之比為1：121。［已知C水

=4.2X103J/(kg?℃),P*=1.0X103kg/m3,不考慮溫度對(duì)電阻的影響］求：

(1)儲(chǔ)水罐注滿水時(shí)，水溫升高50℃,需要吸收多少熱量？

(2)電阻Ri和R2的阻值是多少？

(3)在測(cè)試時(shí)將其他用電器都關(guān)閉，只將飲水機(jī)置于加熱檔工作，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn),

則此時(shí)實(shí)驗(yàn)室電路的實(shí)際電壓是多少？

220V

—OO-

儲(chǔ)水罐

________4s

JI-------1

甲乙

額定電壓220V

加熱檔額定功率605W

額定頻率50Hz

儲(chǔ)水罐容積0.8L

14.(2022山東煙臺(tái))如圖甲所示為小明家的電飯鍋，銘牌上附有中國能效標(biāo)識(shí)，從銘牌上可知該電飯鍋

能效等級(jí)為三級(jí)，額定電壓為220V,加熱功率為1210W。電飯鍋的簡化電路圖如圖乙所示，有加熱和保溫

兩擋，由開關(guān)S調(diào)節(jié)，其中R和R2均為發(fā)熱電阻，且阻值不隨著溫度的變化而改變。求：

(1)小明想利用如圖丙所示的電能表測(cè)量電飯鍋的保溫功率，他關(guān)閉家里的其它用電器，讓電飯鍋處于“保

溫”狀態(tài)下正常工作，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了22圈。則該電飯鍋的保溫功率為多少？

(2)電阻尺、氏的阻值分別為多少？

(3)小明上網(wǎng)查詢了解，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電飯鍋在該加熱功率下正常工作時(shí)，三級(jí)能效的熱效率值(電熱

轉(zhuǎn)化效率)范圍為81%Wn〈86%。他用學(xué)過的知識(shí)對(duì)電飯鍋進(jìn)行測(cè)試：在加熱狀態(tài)下，將溫度為23℃、質(zhì)

量為2.21^的水加熱到100℃,電飯鍋正常工作用時(shí)700s。已知c水=4.2X103j/(kg，℃),請(qǐng)你通過計(jì)算幫

助小明判斷該電飯鍋的熱效率值是否達(dá)到三級(jí)能效。

甲乙丙

2024年物理中考二輪復(fù)習(xí)以題型精煉攻克難點(diǎn)亮點(diǎn)的60個(gè)小微專題

專題48電能表問題綜合應(yīng)用題

1.(2023遼寧錦州)小明家一款新型電烤箱銘牌上的部分參數(shù)如圖甲所示，其簡化電路如圖乙所示，L、

R,均為電熱絲(阻值不隨溫度變化)。求：

(1)該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流？

(2)電熱絲Rz的阻值？

(3)傍晚用電高峰期，小明想測(cè)量電烤箱在工作時(shí)的實(shí)際電壓，于是他斷開了家中其他用電器，僅讓電烤

箱在加熱狀態(tài)下工作，Imin內(nèi)如圖丙所示的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50r.則電烤箱兩端的實(shí)際電壓是多少？

'電能表F

12|0|2|3回

二

額定電壓：220V&力氏2

額定加熱功率：1210WST'220V10(30)A50Hz

額定保溫功率：110W1_______/o______1《,3000r/kW?hJJ

------------------------------ab

甲乙丙

【答案】(1)0.5A；(2)44Q；(3)200V

【解析】(1)該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流

「一展溫」10W_…

'保溫―U'220V"'

〃2

(2)當(dāng)S閉合，S］接右邊接線柱b時(shí)，Ri單獨(dú)工作，電路中電阻最大，電源電壓一定，由/=上-可知，

R

此時(shí)電功率最小，電路處于保溫?fù)跷?當(dāng)S閉合，Si接a時(shí)，電阻R1和氏并聯(lián)，電路中電阻最小，電源電

〃2

壓一定，由/=—可知電功率最大,處于加熱檔，此時(shí)Ri的電功率

R

PkP保溫=110W

七的電功率

6=6哪一展溫=12100一110\￥=11OOW

電熱絲R?的阻值

cU2(220V),2:

K=—==44Q

1100W

p2

(3)S閉合、Sz接左邊接線柱a時(shí)，電阻Ri和R,并聯(lián)，處于加熱擋位，P加熱=1210W,總電阻

y二四工40Q

并心熱⑵°W

電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50r,電烤箱消耗的電能

5Or

W^—=—kWh

N3OOOr/(kW-h)60

電烤箱的實(shí)際功率

rw￡kwh

=IkW=1000W

實(shí)一廠FT

60

電路的實(shí)際電壓

u實(shí)=J凄H并=V1000WX40Q=200V

答：(1)該電烤箱在額定保溫功率下工作時(shí)的電流為0.5A；

(2)電熱絲R?的阻值為44Q；

(3)電烤箱兩端的實(shí)際電壓是220V。

2.如圖甲乙所示是某調(diào)溫型電烤箱和簡化電路圖，它的工作電壓為220V,Ri和R,均為電烤箱中的加熱元件,

R?的阻值為70Q。當(dāng)只閉合Si時(shí)為低溫?fù)?，低溫?fù)蹼娍鞠涞碾姽β蕿?40W。

(1)低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，電路中的電流是多少？

⑵發(fā)熱電阻Ri的阻值是多少？

(3)高溫?fù)鯐r(shí)應(yīng)該閉合的開關(guān)是,高溫?fù)醯碾姽β适嵌嗌伲?/p>

(4)小余發(fā)現(xiàn)傍晚用電高峰時(shí)，電烤箱內(nèi)比平時(shí)溫度低，他猜想是用電高峰時(shí)電壓偏低所致，于是他想用電

能表和秒表測(cè)量家庭電路的實(shí)際電壓。傍晚用電高峰時(shí)，他關(guān)閉家里所有用電器，只讓電烤箱以高溫?fù)豕?/p>

作，發(fā)現(xiàn)在30s內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了25轉(zhuǎn)，電能表的銘牌如圖丙所示，則用電高峰時(shí)家庭電路的實(shí)際電壓

為多少？(不考慮電阻值隨溫度的變化)

【答案】(1)2A(2)40Q(3)Si>S21210W(4)200V

【解析】(1)只閉合&時(shí)為低溫?fù)?，電功率?40W,由P=UI可得電路中的電流

/=呈440W

--------=2A

U220V

(2)只閉合S1時(shí)，Ri與R2串聯(lián)，電烤箱處于低溫?fù)酰?='可得，電路的總電阻

R

220V

===110Q

R72A

所以，電阻Ri的阻值

K=A—4=110Q—70Q=40Q

u2

⑶閉合開關(guān)8、S2,只有電阻RI的簡單電路，電路的總電阻較小，由p=上—可知電路的功率較大，處于高

R

溫檔。高溫?fù)醯碾姽β?/p>

U2_(220V)2

=1210W

&-40。

⑷電能表的表盤轉(zhuǎn)25轉(zhuǎn)，電流通過電烤箱做的電功

25r

W=—kW-h

3000r/(kW-h)120

電烤箱的實(shí)際電功率為

W—kW-h

P=—=——=lkW=1000W

tWh

3600

實(shí)際電壓為

U'==V1000Wx40Q=200V

3.(2023內(nèi)蒙古通遼)小華家有一個(gè)標(biāo)有“220V2200W”的即熱式水龍頭，在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)不能滿足家人對(duì)

冬夏兩季水溫的需求，于是他增加了兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻R和兩個(gè)指示燈(指示燈電阻不計(jì))，設(shè)計(jì)了如圖

甲所示的電路進(jìn)行改進(jìn)，其中凡為改進(jìn)前水龍頭的發(fā)熱電阻，開關(guān)S1可以同時(shí)與a、b相連或只與c相連,

使其具有兩檔工作狀態(tài)(忽略發(fā)熱電阻阻值的變化)。

<1)請(qǐng)求出凡的阻值；

(2)改進(jìn)前，小華關(guān)閉家中其他電器，只讓該水龍頭工作，發(fā)下家中電能表(如圖乙所示)Imin轉(zhuǎn)20r,

請(qǐng)求出此時(shí)該水龍頭的實(shí)際功率；

(3)改進(jìn)后，水龍頭正常工作時(shí)兩檔電功率之比為4：1,請(qǐng)求出正常工作時(shí)高溫檔的電功率。

乙

【答案】⑴22。；(2)2000W；(3)4400W

【解析】

(1)根據(jù)/=一可得,R。的阻值為

R

(220Vy

=22。

2200W

(2)根據(jù)圖乙可知，當(dāng)電能表轉(zhuǎn)600r時(shí)，消耗的電能為lkW-h,當(dāng)轉(zhuǎn)20r時(shí)，消耗的電能為

。八1

W=———xIkWh=一kW-h

600r30

則此時(shí)該水龍頭的實(shí)際功率為

—kW-h

P^=—=------=2kW=2000W

t±h

60

(3)由電路圖可知，將開關(guān)S與a、b相連時(shí)，電阻R與R。并聯(lián)，電阻較小，根據(jù)

R

可知，此時(shí)電路的總功率最大，水龍頭處于高溫狀態(tài)，由電路圖可知，將開關(guān)S與c相連時(shí)，R與R。串聯(lián),

總電阻較大，總功率較小，水龍頭處于低溫狀態(tài)，因?yàn)樗堫^分別處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯐r(shí)，兩檔電功率之

比為4：1,則有

u2

p*=p+p=一+2200W

RA%R

p,爐02

低R+區(qū)尺+22。

由于水龍頭分別處于高溫?fù)跖c低溫?fù)鯐r(shí)，兩檔電功率之比為4:1,可得

4。2U2

=—+2200W

R+22QR

解得

尺=22。

則高溫?fù)鯐r(shí)的電功率為

P^=P+PK=—+2200W=30V)+2200W=4400W

高琉R22。

答：（1）4的阻值為22Q；

（2）該水龍頭的實(shí)際功率為2000W；

（3）正常工作時(shí)高溫檔的電功率為4400W。

4.如圖所示為學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中某電能表的表盤。

（1）該電能表示數(shù)為kWh.

（2）小明利用該電能表和秒表檢測(cè)一只標(biāo)識(shí)為“220V10W”節(jié)能燈的額定功率。他關(guān)閉其他用電器，將該

節(jié)能燈接入220V的測(cè)量電路，設(shè)計(jì)了以下三種測(cè)量方案：

方案一：測(cè)量出電能表顯示消耗IkW-h電能所用的時(shí)間t；

方案二：測(cè)量出Imin時(shí)間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n；

方案三：測(cè)量出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1圈所用時(shí)間to

①若使用方案二，小明計(jì)算額定功率的關(guān)系式應(yīng)該為：P=（單位：W）o（用數(shù)字和n表示）

②比較三種方案，最可行的是方案。

【答案】（1）1469.5；（2）①30n；方案三。

【解析】（1）電能表單位是kw?h,最后一位是小數(shù)位，由圖知電能表的示數(shù)是1469.5kW?h。

（2）①方案二：2000r/kW?h表示每消耗lkW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn)，

則節(jié)能燈Imin消耗的電能：W=---kW,h,

2000

1nkW-h

節(jié)能燈的實(shí)際電功率：P=—=------=0.03nkW=30nW；

t磊h

②節(jié)能燈的功率：P=10W=0.OlkW,

電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈消耗的電能為：W=」^kW?h,

2000

---kW，h

節(jié)能燈需要工作的時(shí)間：=------=0.05h=180s；

P0.OlkW

由以上分析可知:

方案一：因節(jié)能燈功率較小，測(cè)量出電能表顯示消耗lkW-h電能所用的時(shí)間t較長，不易操作;

方案二：因節(jié)能燈功率較小，小燈泡工作Imin“電能表轉(zhuǎn)動(dòng)不到一圈，無法測(cè)量；

方案三：電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)1圈消耗的電能可供節(jié)能燈工作180s,比較容易測(cè)量。

比較可知，方案三容易操作，實(shí)驗(yàn)誤差較小，最可行。

5.王明同學(xué)家買了一個(gè)電熱水壺，其銘牌上部分信息如下表所示。求：

額定電壓220V

頻率50HZ

額定容量1.8L

額定功率1000W

(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？

⑵用該電熱水壺將L5L的水從20℃加熱到100℃,水吸收的熱量是多少(水的比熱容是4.2X10，"

(kg?℃)?

(3)王明興趣小組在測(cè)量電熱水壺實(shí)際功率時(shí)，斷開家中的其它用電器，讓電熱水壺單獨(dú)工作，測(cè)得1.5min

內(nèi)電能表指示燈閃爍了72次(電能表如圖所示)，此電熱水壺的實(shí)際功率是多少？

kW,h

0|2|0|1|5[f]

單相電度表

220V10(40)A50Hz

3200R/kW*h

【答案】(1)48.40；(2)5.04X105J；(3)900W

【解析】(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻

(2)水的體積

V=1.5L=1.5dm3=1.5X10-3m3

水的質(zhì)量

m=PV=1X103kg/m3X1.5X10；!m3=l.5kg

水吸收的熱量

0吸=頌(5。)=4.2義10T/施?℃)XI.5kgX(100℃-20℃)=5.04X105J

(3)指示燈閃爍72次，電熱水壺消耗的電能

72

W=------kW-h=0.0225kW-h

3000

電熱水壺的實(shí)際電功率

0.0225kW-h

=0.9kW=900W

-h

60

答：(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是48.4Q；

(2)用該電熱水壺將1.5L的水從20℃加熱到100℃水吸收的熱量是5.04X105J；

(3)電熱水壺的實(shí)際功率是900Wo

6.某一家用兩檔可控的恒溫餐盤，其高溫檔電功率為880W,簡化電路如圖甲所示，R、R2均是發(fā)熱電阻,

R2的阻值是R1的3倍。求：

⑴餐盤處于低溫檔時(shí)，電路中電流是多少？

(2)1kg米飯溫度升高40℃,吸收的熱量是多少？[米飯的比熱容取2.5X103J/(kg-℃)]

(3)若電路中只使用該恒溫餐盤，同樣加熱1kg的米飯，電能表的脈沖指示燈閃爍了125次，如圖乙所示,

這個(gè)恒溫餐盤的效率是多少？

kW?h

I2|0|1|8|1|

。脈沖

22eVIO(2O)A5OHz

3600imp/kW?h

甲Z

【答案】(1)1A；(2)105J；(3)80%

【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S與2接觸時(shí)，R連入電路，恒溫餐盤處于高溫檔

Q88OW

當(dāng)開關(guān)S與1接觸時(shí)，Ri和R?串聯(lián)連入電路，恒溫餐盤處于低溫檔

R=3X55Q=165Q

RRx+R255Q+165Q

(2)米飯吸收的熱量是

35

￡)吸=(3飯［11飯(t-t0)=2.5X10J/(kg?℃)XlkgX40℃=10J

(3)恒溫餐盤消耗的電能為

125imp5

W=---------------——=1.25x10J

3600imp/(kW?h)

恒溫餐盤的效率是

7=—x100%=x100%=80%

W1.25x105J

7.隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，越來越多的電器設(shè)備進(jìn)入老百姓家中，極大地方便了人

們的日常生活。次仁同學(xué)發(fā)現(xiàn)家中電飯煲的銘牌信息模糊不清，如圖(甲)所示，簡化電路圖如圖(乙)

所示，當(dāng)飯做好后電飯煲自動(dòng)進(jìn)入保溫狀態(tài)，他想利用在學(xué)校學(xué)到的物理知識(shí)對(duì)電飯煲進(jìn)行研究。

(1)根據(jù)電路圖分析，開關(guān)斷開時(shí)，電飯煲處于(選填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)；

⑵求電飯煲保溫時(shí)的電功率；

(3)電飯煲接通電源即開始加熱，lOmin后進(jìn)入保溫狀態(tài)。圖(丙)為次仁家的電能表，那么電能表轉(zhuǎn)動(dòng)100

轉(zhuǎn)所提供的電能可以讓電飯煲正常工作多長時(shí)間？

品牌XXX牌電飯鍋

額定電壓220K

加熱功率880W

保溫功率XXX

頻率50Hz

甲乙丙

【答案】⑴保溫(2)80W⑶681.8s

【解析】(1)由圖乙知，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電阻凡，&串聯(lián)，電阻中總電阻最大，由r=——知，此時(shí)電飯

R

煲處于保溫狀態(tài)。

⑵當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，&被短路，電路中只有用接入電路，此時(shí)電飯煲處于加熱狀態(tài)，則為的阻值為

U~_（220V）2

=55。

與T88OW

處于加熱狀態(tài)時(shí)，電路中的總電阻為

R均=R]+A2=550Q+55Q=605Q

則電飯煲的保溫功率為

U-_（220V）2

=80W

R總605。

⑶電能表轉(zhuǎn)動(dòng)100轉(zhuǎn)時(shí)，用電器所消耗的電能為

w=—kWh=—kWh=-kWh=-x3.6xlO6J=6xlO5J

N60066

w

由〃=—可得這些電能可以讓電飯煲正常工作時(shí)間

t

w6xlO5J

=681.8s

p88OW

8.（2023甘肅威武）如圖甲所示為小藝同學(xué)家的電中藥壺，有“猛火”和“文火”兩個(gè)擋位，工作電路簡

化為圖乙所示，其中S'為擋位開關(guān)，R、Rz為發(fā)熱電阻（假定工作時(shí)電阻不變），A、B為阻值可忽略不計(jì)的

指示燈。當(dāng)電中藥壺處于猛火擋時(shí)，紅燈亮；處于文火擋時(shí)，綠燈亮。已知電中藥壺額定電壓為220V,猛

火擋的額定功率為2420W,旦的阻值為180Q。

（1）判斷A燈是（選填“紅燈”或“綠燈”），你的判斷依據(jù)是什么？

（2）求電中藥壺“文火”擋的額定功率？

（3）某天用電高峰時(shí)，小藝用電中藥壺幫奶奶熬藥，為了計(jì)算家里電路的實(shí)際電壓，她關(guān)了家里其它用電

器，只將電中藥壺調(diào)到猛火擋上，電中藥壺工作Imin,電能表（如圖丙所示）的電能表表盤轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，

由此她計(jì)算出家庭電路的實(shí)際電壓是多少？

【答案】（1）紅燈見解析（2）242W（3）200V

【解析】（1）由電路圖知，當(dāng)開關(guān)S閉合，S'打至觸點(diǎn)N時(shí)，電路為R和指示燈A的串聯(lián)電路，此時(shí)電路

〃2

中阻值較小，由尸==可知，此時(shí)電路功率較大，則電中藥壺處于猛火擋，此時(shí)紅燈亮，故A燈是紅燈。

R

〃2

（2）由題意可知，猛火擋的額定功率為2420W,由r=一可得，電阻R的阻值為

R

U2（220V）2

R=-------^-=20。

導(dǎo)火2420W

當(dāng)開關(guān)S閉合，S'打至觸點(diǎn)M時(shí)，電路為兩電阻和指示燈B的串聯(lián)，此時(shí)電路中阻值較大，功率較小，電

中藥壺處于文火擋，故電中藥壺文火擋的額定功率為

U2（220V）

P文火=——=」----0=242W

文大20Q+180Q

（3）由電能表表盤上的信息可知，電中藥壺消耗的電能為

W=lkW'hxlOOr=—kW-h=1.2xlO5J

3000r30

故電中藥壺的實(shí)際功率為

P=—==2000W

t60s

由尸=乙可得，電中藥壺的實(shí)際電壓為

R

U=4PR=V2000WX20Q=200V

9.某不銹鋼內(nèi)膽電熱水壺具有加熱和保溫功能，其銘牌如圖甲所示，工作電路圖如圖乙所示，虛線框內(nèi)的

加熱電路由兩個(gè)加熱電阻組成，定值電阻R°=40Q,R，是最大阻值為840。的可變電阻(調(diào)溫開關(guān))，人通

過調(diào)節(jié)R'可以改變電熱水壺的功率。

產(chǎn)品型號(hào)：BH-X23

額定電壓：220V

頻率：50Hz

最大功率：？W

容量：L2L

甲乙丙T

(1)在額定電壓下工作時(shí)，該電熱水壺最大功率為多大？

(2)電熱水壺每秒向外散失的熱量Q跟電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關(guān)系如圖丙所示(壺內(nèi)水溫跟

壺表面溫度一致)，在額定電壓下工作。在溫度為20℃的房間使用，要求電熱水壺溫度保持70℃,問應(yīng)將R，

的阻值調(diào)為多大？

(3)用電高峰時(shí)，實(shí)際電壓為200V,當(dāng)電路中只有電熱水壺以最大功率加熱時(shí)，如圖丁所示的電能表指示

燈Imin內(nèi)閃爍了多少次？

【答案】(1)在額定電壓下工作時(shí)，該電熱水壺最大功率為1210W；

(2)應(yīng)將R'的阻值調(diào)為400Q；

(3)電能表指示燈Imin內(nèi)閃爍了50次。

【解析】(1)當(dāng)R'接入電路的阻值為0時(shí)，電路為R。的簡單電路，根據(jù)P=UI=&_可知此時(shí)該電熱水壺

R

的功率最大，并求出最大功率；

(2)由題意可知電熱壺的溫度與環(huán)境溫度之差，由圖丙可知電熱水壺每秒鐘散失的熱量，根據(jù)P=9求出

散熱功率，根據(jù)P=U-求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R接入電路中的電阻；

R

TJ2

(3)用電高峰時(shí)，實(shí)際電壓為200V,當(dāng)電路中只有電熱水壺以最大功率加熱時(shí)，根據(jù)P=L求出實(shí)際功

R

率，根據(jù)P=I■求出Imin消耗的電能；

t

從丁圖可知，每消耗lkW?h的電能，電能表指示燈閃爍3000次，據(jù)此求出電能表指示燈實(shí)際閃爍的次數(shù)。

解：(1)當(dāng)R'接入電路的阻值為0時(shí)，電路為R。的簡單電路，根據(jù)P=UI=U-可知此時(shí)該電熱水壺的功

R

率最大，為P人(220?2=]2iow；

Ro40Q

(2)電熱水壺表面溫度為70℃,在溫度為20℃的房間使用，此時(shí)電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度之差為:

△t=70℃-20℃=50℃,

由圖像知，電熱水壺每秒鐘散失的熱量Q=110J,

則散熱功率P散=Q=也旦L=uow,

tIs

要保持電熱水壺的表面溫度不變，則電熱水器的電功率P=P散=110肌

此時(shí)電路中的總電阻：

u2_(220V)2

R總440Q,

p散now

貝UR'的阻值：R'=R.B-R0=440Q-40Q=400Q；

(3)用電高峰時(shí)，實(shí)際電壓為200V,當(dāng)電路中只有電熱水壺以最大功率加熱時(shí)，

(2O2

實(shí)際功率為P大'=-^-=0y=iooow,

Ro400

Imin消耗的電能W=P大't,=1000WXlX60s=6X104J=A-kW-h,

60

從丁圖可知，每消耗lkw?h的電能，電能表指示燈閃爍3000次，故電能表指示燈實(shí)際閃爍的次數(shù)n=」-kW

60

?hX3000imp/(kW?h)=50imp?

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用，本題是一道信息給予題，解決此類問題的關(guān)鍵

是善于從題目中找到有用的信息，結(jié)合相應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算。

10.如圖是家庭電路的一部分.電能表的電流規(guī)格是“10(40)A”，L是“220V22W”的節(jié)能燈，插座上接

入“220V220W”的電視機(jī)(圖中未畫出).燈和電視機(jī)同時(shí)工作，求：

(1)通過電能表的電流；

(2)連續(xù)工作4h消耗多少kW?h的電能；

(3)該電路中還能接入的用電器的最大功率.

【答案】(1)1.1A(2)0.968kW?h(3)8558W

【解析】(1)Ii=Pi/U=0.1Al2=P2/U=l.0AI總=Ii+L=0.1A+1.0A=l.1A

或者：Pfi=Pi+P2=22W+220W=242WI.e=P,B/U=1.1A

(2)W總=P,§,t=UI總t=220VXl.lAX4X3600s=3.4848X106J=0.968kW?h

或者：Wi=Pit=22WX4X3600s=0.3168X106J

6

W2=P2t=220WX4X3600s=3.168X10J

W恥Wi+WE.3168X106J+3.168X106J=3.4848X10^=0.968kW?h

(3)Lax=I,smax_I,a=40A-1.1A=38.9A

P*=UIs=220VX38.9A=8558W

或者：P總皿=UISBM=220VX40A=8800W

PBax=Pfimax-Pi-P2=8800W-22W-220W=8558W

11.如圖甲所示，是某種具有高、低溫兩擋的電烘箱內(nèi)部的簡化電路圖，它的加熱電阻是R和R”額定電

壓是220V,R2的電阻為180Q,當(dāng)閉合由、斷開S2時(shí)，為低溫?fù)?，電烘箱低溫?fù)醯念~定功率為220W。求：

(1)低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，電路中的電流；

(2)加熱電阻Ri的阻值；

(3)有一次，晶晶同學(xué)發(fā)現(xiàn)，電烘箱內(nèi)溫度比正常工作時(shí)低，她猜想可能是因?yàn)槠涔ぷ鲿r(shí)實(shí)際電壓偏低所

致。于是，她關(guān)閉家里所有用電器，只讓電烘箱以高溫?fù)豕ぷ?，發(fā)現(xiàn)在1分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了10轉(zhuǎn)。

電能表的銘牌如圖乙所示，請(qǐng)通過計(jì)算判斷，晶晶同學(xué)的猜想是否正確。(不考慮電阻值隨溫度的變化)

甲乙

【答案】(1)1A；(2)40Q；(3)晶晶同學(xué)的猜想是正確的，計(jì)算過程見解析。

【解析】(1)當(dāng)閉合Si、斷開S2時(shí)，為低溫?fù)?，此時(shí)R、七串聯(lián)，電烘箱低溫?fù)醯念~定功率為220W,根據(jù)

P=UI可知，低溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，電路中的電流為

/=^=220W=1A

U220V

(2)當(dāng)閉合由、斷開S2時(shí)，為低溫?fù)?，此時(shí)Ri、R?串聯(lián)，電路中電流為1A,則電路中的總電阻為

U220V

Ra=—=-^―=2200

總I1A

由題意可知，R2的電阻為180Q,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知，電阻R的阻值為

Ri=R&+220Q-180Q=40Q

(3)由電路圖可知，當(dāng)％、Sz都閉合時(shí)，R?被短路，電路是關(guān)于R的簡單電路，此時(shí)電阻較小，為高溫?fù)酢?/p>

只讓電烘箱以高溫?fù)豕ぷ?，?分鐘內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了10轉(zhuǎn)，消耗的電能為

10r

=—kWh

w"600r/(kW-h)60

高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的實(shí)際功率為

—kWh

琮=一=----=IkW=1000W

t±h

60

實(shí)際電壓為

。實(shí)=J/K=V1000Wx40Q=200V

由于220V<220V,所以晶晶同學(xué)猜想是正確的。

12.在估測(cè)電水壺實(shí)際功率的活動(dòng)中，小明所用電能表表盤如圖所示，他先斷開電路中所有用電器的開關(guān)，

再在電水壺中加入質(zhì)量為0.5kg的水，測(cè)得水的初溫為20℃,小明給電水壺通電2min,電能表的轉(zhuǎn)盤恰好

3

轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)，測(cè)得此時(shí)水溫為60℃o[c7K=4.2xlOJ/(kg-℃)]求:

(1)水吸收的熱量;

(2)電水壺的實(shí)際功率；.

(3)電水壺的加熱效率。

kW-h

|2|O|2|2|[7]

220V10(40)A50Hz

600r/(kW*h)

【答案】(1)8,4X104J：(2)1000W；(3)70%

【解析】(1)由%=可知，水吸收的熱量為

%=cmAt=4.2xlO3J/(kg?℃)x0.5kgx(60℃-20℃)=8.4xl04J

(2)電能表上標(biāo)有的600r/(kW-h)表示每消耗lkW-h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)，則電能表的轉(zhuǎn)盤

恰好轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)，消耗的電能為

2f)1

W=—^-kWh=—kWh=1.2xlO5J

60030

w

由〃=—可知，電水壺的實(shí)際功率為

t

P=—=I，2*啦==1OOOW

t2x60s

(3)由〃=2xl00%可知，電水壺的加熱效率為

7=—x100%=*4"吁xlOO%=70%

W1.2xlO5J

答：(1)水吸收的熱量為8.4義10寸：

(2)電水壺的實(shí)際功率為1000W；.

(3)電水壺的加熱效率為70%。

13.學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡易飲水機(jī)，其簡化的電路圖如圖甲所示。它有“加

熱”和“保溫”兩檔，其中R為發(fā)熱電阻，R?為定值電阻。如表是該飲水機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。圖乙是實(shí)驗(yàn)

室電能表的示意圖。已知飲水機(jī)在保溫檔和加熱檔工作時(shí)，發(fā)熱電阻R1的電功率之比為1：121。［已知c水

=4.2X103J/(kg?℃),P*=1.0X103kg/m3,不考慮溫度對(duì)電阻的影響］求：

(1)儲(chǔ)水罐注滿水時(shí)，水溫升高50℃,需要吸收多少熱量？

(2)電阻Ri和R2的阻值是多少？

(3)在測(cè)試時(shí)將其他用電器都關(guān)閉，只將飲水機(jī)置于加熱檔工作，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn),

則此時(shí)實(shí)驗(yàn)室電路的實(shí)際電壓是多少？

—O220VO-kW-h

儲(chǔ)水罐|O|Q|6|3|2B|

____4sR9

220V10(40)A50Hz

JI-------12000revs/kW-h

甲乙

額定電壓220V

加熱檔額定功率605W

額定頻率50Hz

儲(chǔ)水罐容積0.8L

【答案】(1)1.68X10(；(2)80。，800Q；(3)220V

【解析】(1)儲(chǔ)水罐的