人教必刷13 电功、电功率、电能和电热-备战2020年中考物理必刷论述、计算80例（解析版）.doc

必刷13 电功、电功率、电能和电热
电功、电能
例65．(2019·赤峰)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R1＝10Ω，学生电源提供的电压为12V且保持不变，R1、R2电阻保持不变。
（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。
①此时R1与R2　 　联；
②求：电路中总电流和R2阻值
（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。
【答案】（1）①并；②1.8A， 20Ω（2）48J
【解析】（1）开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，利用P＝UI求出总电流，根据欧姆定律求出R1的电流，然后根据并联电路的特点求出R2的电流和R2阻值；
（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，求出电路中的总电阻，根据W＝I2Rt即可求出电流通过整个电路做的功。
（1）由图知，开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，
根据P＝UI可得总电流：I＝＝＝1.8A，
通过R1的电流：I1＝＝＝1.2A，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R2的电流：I2＝I－I1＝1.8A－1.2A＝0.6A；
由I＝可得，R2的阻值：R2＝＝＝20Ω；
（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，
则总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
所以，10s时间内电流通过整个电路做的功：W＝t＝×10s＝48J。
电功率
例66．（2019·益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。R0为10Ω的定值发热电阻。
（1）若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？
（2）相对湿度在40%～80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？
【答案】（1）2A；（2）4000W
【解析】（1）根据P=UI变形可求鼓风机正常工作的电流；
（2）如图乙所示，当相对湿度为70%时，可知R接入电路的电阻，再根据欧姆定律可求发热电阻R0的电流，由P=I2R可求发热电阻R0的电功率。
解：（1）由P=UI可得，鼓风机正常工作的电流：I===2A；
（2）由图甲可知，鼓风机与电阻并联，电阻R与R0串联在同一条支路中，
如图乙所示，当相对湿度为70%时，湿敏电阻R的阻值：R=1Ω，电阻R与R0支路中的电流： I′===20A，发热电阻R0的电功率： P0=I′2R0=(20A)2×10Ω=4000W。
电热
例67． (2019·新疆)如图所示电路中，电阻Rl的阻值为2 Ω，当开关闭合后，电压表V1的示数为1 V，V2的示数为2 V。求：
（1）电源两端的电压；
（2）迪过R1的电流和R2的阻值；
（3）R2在1 min内产生的热量。
【答案】（1）3V （2）0.5A ，4Ω （3）60J
【解析】（1）电路为R1、R2串联，二者两端电压之和为电源两端的电压，U=U1+U2=1V+2V=3V；
（2）根据欧姆定律，I1===0.5A。
因为R1、R2串联，所以I2=I1=0.5A，根据欧姆定律，R2===4Ω。
（3）根据焦耳定律，Q=I22R2t=（0.5A）2×4Ω×60s=60J。
求通电时间
例68．（2019·宜昌）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate 20 pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？
（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 600mA”，另一个标注“输出5V 4A”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟？
（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。
【答案】（1）表格中的电池“容量”是电流与时间的乘积；（2）需要51.8min；（