一天,李明的妈妈又买来了一只电热水壶,装满水后就要插到电路中

题目

一天,李明的妈妈又买来了一只电热水壶,装满水后就要插到电路中使用。李明发现后说:“别慌!”接着他先看了电热水壶的铭牌(如表),然后看了家中的电度表(如图所示),又看了家中此时正在工作的用电器有:100W电视一台、300W电冰箱一台、200W电脑一台、380W洗衣机一台。
(1)请你帮他计算说明,此时电热水壶还能接入电路中使用吗?
(2)一天晚上,李明用电热水壶烧水,发现比白天烧开一壶水用的时间长,爸爸告诉他:现在是用电高峰期,电路电压低。李明用电压表测得电路电压仅200伏。请你帮他计算,此时通过电热水壶的电流和电热水壶的实际功率各是多少?
(3)李明仔细观察了电热水壶的构造,发现其发热体就是一根电热丝。他想将它改造一下,使其烧开一壶水所用的时间缩短,请你给他提出一个改造的方案。
题型:计算题难度:偏难来源:0110 模拟题

所属题型:计算题 试题难度系数:偏难

答案

解:(1)若将电热水壶接入电路中,则电路的总功率: P=100W+300W+200W+380W+1000W=1980W,电路中的电流:I = P/U =1980W/220V=9A,因9A<10A ,所以可以接在电路中使用。 
       (2)电热水壶的电阻: R=U2/P=(220V)2/1000W=48.4Ω,通过电热水壶的实际电流:I = U/R=200V/48.4Ω=4.13A,电热水壶的实际功率: P=UI=200V×4.13A=826W。
       (3)减短电热丝(或给电热丝并联一段电阻丝等),只要能减小电热丝的阻值即可。

考点梳理

初中二年级物理试题“一天,李明的妈妈又买来了一只电热水壶,装满水后就要插到电路中”旨在考查同学们对 电功率的计算公式的变形 影响电阻大小的因素 电功率的计算 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 电功率的计算公式的变形
  • 影响电阻大小的因素
  • 电功率的计算

考点名称:电功率的计算公式的变形


解读电功率的计算公式:
电功率的四个表达式:(1)定义式:P=W/t。(2)反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。(4)式P=U2/R。
电功率是反映电能消耗快慢的物理量,定义为1秒钟内消耗电能的多少,因此,用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间,就得到定义式P=W/t。

经实验研究证明,电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积,即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的,电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能,当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以,P=UI广泛应用于电功率的计算。
与欧姆定律结合得到的(3)式P=I2R、(4)式P=U2/R适用于纯电阻电路。因为,欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系,是在纯电阻电路中得出的,所以,它只适用于纯电阻电路。如:白炽灯、电阻、电热器等,不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等,所以在串联电路中,使用(3)式P=I2R分析和计算方便。在并联电路中,各支路两端电压相等,所以用(4)式P=U2/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析,除了含电动机电路的电功率计算外,其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中,四个计算公式通用,可根据具体情况选择方便的公式进行运用。

电功率计算公式变形如下:
I=U/R
U=IR
R=U/I
P=W/T
P=UI
P=U^/R
P=I^R
Q=UIt 物理量 物理公式
电流 定义式I=Q/t 欧姆定律I=U/R 串联电路I=I1=I2 并联电路I=I1+I2
电压 串联电路U=U1+U2 并联电路U=U1=U2
电阻 串联R总=R1+R2 并联R总=R1R2/(R1+R2)

电功率 定义式P=W/t 普适公式P=UI
电功 定义式W=UIt 已知电功率W=Pt 已知电量W=UQ
导体热量 焦耳定律Q=I2Rt
面积 正方形S=a2 长方形S=ab 圆S=π(D/2)2
体积 柱体V=Sh 排液法V固=V2-V1 正方体V=a3 浸没时V排=V物
速度 定义式v=s/t 平均速度v=s总/t总
密度 定义式ρ=m/V
重力 G=mg
浮力 公式法F浮=ρ液gV排 称重法F浮=G-F' 漂浮和悬浮F浮=G 阿基米德原理F浮=G排
产生原因F浮=F向上-F向下 沉底时F浮=G-N
压强 定义式p=F/S 液体内部p=ρgh
功率(机械) 定义式P=W/t 汽车功率P=Fv
功(机械) 定义式W=Fs 总功W总=W有用+W额
杠杆平衡条件 F1l1=F2l2
力 同方向F合=F1+F2 反方向F合=F1-F2 水平桌面上受到物体的压力F=G总 液体、气体的压力F=pS
机械效率 定义式η=W有用/W总 提升重物η=Gh/Fs 水平移动重物η=fs物/Fs
热量 燃料燃烧Q=qm 物体吸放热Q=cmΔt
机械能 机械能=动能+势能
Q=U^/Rt
Q=I^Rt
 

考点名称:影响电阻大小的因素

影响电阻大小的因素:

由公式:R=p*L/S可以知道,其中R表示电阻;p表示导电率,跟材料有关,比如金、银和铜的导电率较小,我们电线常用铝或铜代替,而铁等金属就比较大;L表示材料的长度,说明电阻和材料成正比;S表示材料的横截面积,说明电阻和材料的横截面积成反比。

在材料相同时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。导体的电阻随温度的升高而增大,如金属导体;也有少数导体的电阻随温度的升高而减小,如石墨类导体。

易错点:

①电阻是导体本身固有的一种属性,不同导体的导电能力是不同的。

②绝缘体之所以能起到绝缘的作用,就是由于其电阻很大的缘故。

用控制变量法研究电阻大小的影响因素:

使用控制变量法的一般步骤是:

(1)明确研究的问题中有多少个物理量,搞清研究对象是哪个物理量。

(2)逐一研究这个物理量(研究对象)跟某一物理量的单一关系时,要使其他物理量保持不变。

(3)把这些单一关系综合起来。