2020年中考物理 考點(diǎn)總動(dòng)員 考點(diǎn)22 電功率(含解析)

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1、 考點(diǎn)22 電功率 【知識(shí)回顧】 考點(diǎn)一、電能、電功 1.電功:電流通過某段電路所做的功叫電功。 2.電流做功的實(shí)質(zhì):電流做功過程,實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(消耗電能)的過程;電流做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,也就消耗了多少電能。 3.電流做功的形式:電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動(dòng)、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。 4.規(guī)定電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端的電壓,電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。 5.電功公式:(適用于所有電路); 對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出: (1)串聯(lián)電路:; (2)并聯(lián)電路:; (3)在任何情況下,在一定時(shí)間所做的總功

2、。 6.電功單位:在國際單位制中,電功單位是焦耳(J);常用單位還有度(kwh), 1度=1千瓦時(shí)=1kWh=3.6×106J;“1度”的規(guī)定:1kw的用電器工作1h消耗的電能。 7.電功的測量 ⑴電能表:是測量用戶用電器在某一段時(shí)間內(nèi)所做電功(某一段時(shí)間內(nèi)消耗電能)的儀器。 ⑵電能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字樣,分別表示:電能表額定電壓是220V;允許通過的最大電流是5A;每消耗一度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)。 ⑶讀數(shù)時(shí):①最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位;②電能表前后兩次讀數(shù)之差,就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。 考點(diǎn)二、電功率 1.電功率:電流在單位時(shí)間

3、內(nèi)所做的功。 2.電功率物理意義:表示電流做功快慢的物理量。 3.電功率公式:(適用于所有電路),推導(dǎo)公式:(適用于純電阻電路)。 (1)串聯(lián)電路中; (2)并聯(lián)電路中:; (3)無論用電器串聯(lián)或并聯(lián),計(jì)算總功率常用公式P=P1+P2+…Pn。 4.電功率單位:在國際單位制中,功率單位是瓦特(W),常用單位:千瓦(kW)。 5.額定功率 (1)某燈泡上標(biāo)有“PZ220V-25”字樣分別表示:普通照明,額定電壓(用電器正常工作時(shí)的電壓)220V,額定功率(用電器在額定電壓下的功率)25W的燈泡。 (2)已知U額、P額,①可根據(jù)公式I額=P額/U額計(jì)算出該燈的額定電流;②可根據(jù)公

4、式計(jì)算出該燈的電阻。 (3)燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率大小:①當(dāng)U實(shí)=U額時(shí),P實(shí)=P額燈正常發(fā)光;②當(dāng)U實(shí)<U額 時(shí),P實(shí)<P額燈光暗淡;③當(dāng)U實(shí)> U額時(shí),P實(shí)>P額燈發(fā)光強(qiáng)烈。 (4)已知U額、P額、U實(shí),可根據(jù)公式,由該式可知,當(dāng)實(shí)際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/n時(shí),實(shí)際功率就變?yōu)轭~定功率的1/n2。 (5)燈L1“220V、100W”,燈L2“220V、25W”相比較而言,L1燈絲粗短,L2燈絲細(xì)長。 考點(diǎn)三、測量小燈泡電功率 一、伏安法測量小燈泡的電功率 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用電壓表和電流表測量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率,并加以比較。 2.實(shí)驗(yàn)原理:要測量小燈泡的電功率,

5、根據(jù)電功率公式,可以用電壓表測出小燈泡兩端的電壓,用電流表測出通過小燈泡的電流。 3.實(shí)驗(yàn)器材:電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 4.設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn): (1)按照?qǐng)D所示的電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路,連接電路時(shí),開關(guān)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片置于最大阻值處。 (2)檢查電路連接無誤后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓,記錄電壓表與電流表的示數(shù),觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。 (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使小燈泡兩端的電壓小于小燈泡的額定電壓,記錄電壓表和電流表的示數(shù),觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。 (4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使小燈

6、泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,記錄電壓表與電流表的示數(shù),觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。 (5)整理好實(shí)驗(yàn)器材。 (6)用公式計(jì)算出小燈泡的額定功率和實(shí)際功率,記錄在下表中。 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 電壓/V 電流/A 電功率/W 小燈泡亮度 1 2.5 0.31 0.78 正常 2 2.0 0.25 0.50 較暗 3 3.0 0.38 1.14 較亮 5.分析與論證 (1)分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實(shí)際電壓越高,小燈泡的電功率越大,燈泡發(fā)光越亮。 (2)小燈泡的亮度直接由它的實(shí)際功率決定。 (3)小燈泡兩端的實(shí)際電壓只有在不高于額定電壓

7、時(shí),才處于安全使用狀態(tài)。 (4)小燈泡的實(shí)際功率有多個(gè),額定功率只有一個(gè)。 6、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)當(dāng)實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率,小燈泡正常發(fā)光。 (2)當(dāng)實(shí)際電壓低于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際更率小于額定功率,小燈泡發(fā)光較暗。 (3)當(dāng)實(shí)際電壓高于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率,小燈泡發(fā)光較亮。 7、注意事項(xiàng) (1)電源電壓應(yīng)高于燈泡的額定電壓;滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的正常工作電流,滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多,這樣會(huì)使滑動(dòng)變阻器的調(diào)壓效果明顯。 (2)連接電路時(shí),電壓表的量程要參照小燈泡的額定電壓來選擇,電流表的

8、量程應(yīng)根據(jù)燈泡的額定電流來選擇,如果燈泡的額定電壓或電流位置,則要采用試觸的方法判斷。 (3)連接電路時(shí),開關(guān)要斷開,防止由于電路連接錯(cuò)誤而發(fā)生短路,損壞電流表。 (4)閉合開關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大的位置,以防止電路中電流過大,其保護(hù)電路作用。 (5)調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時(shí)要注意緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,實(shí)際電壓不能超過額定電壓的1.2倍,同時(shí)通電時(shí)間不能過長,否則容易燒壞小燈泡。 注意:伏安法測小燈泡電功率與伏安法測電阻阻值的異同。 相同點(diǎn):①實(shí)驗(yàn)電路基本相同,可采用同一電路;②實(shí)驗(yàn)方法相同,都是伏安法;③測量的物理量相同,都測量電流I和電壓U。 不同

9、點(diǎn):①實(shí)驗(yàn)原理不同,測小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理,測電阻阻值的實(shí)驗(yàn)原理是;②數(shù)據(jù)處理方式不同,測電阻阻值時(shí)需要多次測量,最后求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差,而測小燈泡電功率時(shí)也需要多次測量,但不能用來求平均值,而是尋找不同電壓下的電功率有什么規(guī)律。 考點(diǎn)四、焦耳定律 1.電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 2.焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,與電流的平方成正比,與導(dǎo)體的電阻成正比,與通電時(shí)間成正比。 3.焦耳定律公式:Q=I2Rt。式中單位Q→焦(J);I→安(A);R→歐(Ω);t→秒。 4.當(dāng)電流通過導(dǎo)體做的功(電功)全部用來產(chǎn)生熱量(電熱),則有W=Q

10、,可用電功公式來計(jì)算Q,如電熱器、純電阻就是這樣的。 5.①電熱的利用:電熱毯、電熨斗、電烤箱等;②電熱的防止:電視機(jī)后蓋有很多孔是為了通風(fēng)散熱,電腦運(yùn)行時(shí)也需要風(fēng)扇及時(shí)散熱。 【考點(diǎn)梳理】 考點(diǎn)一、電能、電功 本考點(diǎn)主要內(nèi)容有電功、電能的基本概念,電功的基本計(jì)算、電能的概念與計(jì)算,電阻串并聯(lián)電路電功的特點(diǎn)。本節(jié)不涉及實(shí)驗(yàn)探究題類試題,但與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合組成一個(gè)大型計(jì)算題還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的。從近三年中考試題來看,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查主要集中在對(duì)電功、電能概念的考查、對(duì)電能簡單計(jì)算的考查、對(duì)動(dòng)態(tài)電路的考查、對(duì)串并聯(lián)電路電功特點(diǎn)的考查等方面。考題以選擇題、填空題、計(jì)算題形式出現(xiàn),并以填空題居多。

11、尤其注意的是電能表的使用與相關(guān)計(jì)算,在許多地區(qū)中考試題中屬于??純?nèi)容,需要認(rèn)真理解和熟悉有關(guān)的計(jì)算。 考點(diǎn)二、電功率 本考點(diǎn)主要內(nèi)容有電功率的概念,電功率基本計(jì)算及其應(yīng)用。本節(jié)內(nèi)容涉及到的計(jì)算問題較多,有的是單考電功率知識(shí),一般屬于基礎(chǔ)題,較簡單;有的把電功率與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合組成一個(gè)考題,除考查對(duì)電功率的理解外,還考查電學(xué)其他知識(shí)點(diǎn);更多的是有關(guān)電功率的計(jì)算,并且此類題目一般作為大型計(jì)算題出現(xiàn),分值高、涉及知識(shí)面廣、題目屬于中等或較難。從近三年中考試題來看,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查主要集中在對(duì)電功率概念的考查,對(duì)電功率的計(jì)算,電功率在生活中的應(yīng)用等。考題以選擇題、填空題、計(jì)算題形式出現(xiàn),并以選擇題

12、居多。 考點(diǎn)三、測量小燈泡電功率 測量小燈泡電功率是中考物理試卷中實(shí)驗(yàn)探究類考題的??純?nèi)容,如果說是必考內(nèi)容也不過分,經(jīng)統(tǒng)計(jì)中考物理試卷有關(guān)測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)探究題出現(xiàn)的概率在85%左右,所占分值在6分—12分之間。由此可見此內(nèi)容在中考試卷地位和重要性。測量小燈泡實(shí)驗(yàn)探究題常見考查問題有:實(shí)驗(yàn)電路的糾錯(cuò)、分析、補(bǔ)充;電路故障排除;實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法分析;實(shí)驗(yàn)手段分析;電功率概念理論研究;實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)誤差等。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)電功率的實(shí)驗(yàn)探究中考試卷中仍會(huì)出現(xiàn),主要考查方式、內(nèi)容和分值也不會(huì)有更多變化。 考點(diǎn)四、焦耳定律 焦耳定律同樣是本章重點(diǎn),主要講述了什么

13、是電流熱效應(yīng)、焦耳定律的內(nèi)容與應(yīng)用、電熱計(jì)算等。尤其是電熱計(jì)算,是焦耳定律在生活電器、電熱器具中的應(yīng)用,主要考察學(xué)生的計(jì)算能力和利用所學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題的能力。所以,對(duì)本部分內(nèi)容的考查題型靈活,題目有簡單,也有較難和難度較大的,且分值也較大。 考點(diǎn)一、電能、電功 【典例一】(2019·武威)如圖所示是某家用電子式電能表的表盤,該表盤上顯示已用電______kW?h。若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min,電能表指示燈閃爍了32次。該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為______kW?h,它的實(shí)際電功率是______W。 【答案】5546.7;0.02;400。 【解

14、析】(1)該表盤上顯示數(shù)字為55467,因?yàn)樽詈笠晃皇切?shù)、單位是kW?h,所以顯示已用電5546.7kW?h; (2)1600imp/(kW?h)表示每消耗1kW?h的電能,指示燈閃爍1600次,指示燈閃爍32次,則該用電器消耗的電能:W=kW?h=0.02kW?h, 該用電器的實(shí)際電功率:P===0.4kW=400W。 故答案為:5546.7;0.02;400。 【舉一反三】 1.(2018·長沙)如圖L1、L2是規(guī)格分別為“6V、6W”,“3V、2.7W”的小燈泡,將它們連在如圖的電路中,電源電壓恒定不變,當(dāng)只閉合S時(shí),L2正常發(fā)光。(不計(jì)溫度對(duì)燈泡電阻的影響)求: (1)電

15、源電壓; (2)燈泡L1的電阻R1; (3)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),10s內(nèi)電流做的總功。 【答案】(1)3V;(2)6Ω;(3)42J。 【解析】(1)當(dāng)只閉合S時(shí),燈泡L2正常發(fā)光,燈泡兩端電壓U=3V,通過燈泡L2的電流:;電源電壓U=3V; (2)燈泡L1的電阻; (3)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),L1和L2并聯(lián),通過L1的實(shí)際電流;通過干路的電流I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A,電路消耗的總電功率P=UI=3V×1.4A=4.2W;電流做的功W=Pt=4.2W×10s=42J 。 故答案為:(1)3V;(2)6Ω;(3)42J。 2.(2019·瀘州)小明家電熱水

16、器銘牌標(biāo)識(shí)為“220V、1000W”。由于使用了多年,該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導(dǎo)致其電阻發(fā)生了變化,為準(zhǔn)確測量氧化電熱絲的實(shí)際電阻值,小明在家中把該電熱水器單獨(dú)接入220V的家庭電路中工作5min,發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了242次,電能表規(guī)格如圖所示。問: (1)小明測得該電熱水器的實(shí)際電功率是多少? (2)該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是多少? (3)為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率,可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲,則并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為多少? 【解析】(1)3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,指示燈閃爍3000次,所以,電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能

17、:W=kW?h=×3.6×106J=2.904×105J, 該電熱水器的實(shí)際電功率:P實(shí)===968W; (2)由P=UI=可得,該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值:R實(shí)===50Ω; (3)電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)的功率對(duì)應(yīng)的電阻:R===48.4Ω, 為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率,可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲R′,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和, 所以,,解得:R′=1512.5Ω。 答:(1)小明測得該電熱水器的實(shí)際電功率是968W;(2)該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是50Ω;(3)并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為1512.5Ω。 3.(2019·河南)在家用電器調(diào)查活

18、動(dòng)中,小亮讓電熱水器單獨(dú)工作2min,測得家中如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了70r,熱水器的實(shí)際功率為_____W;若不計(jì)能量損失,這段時(shí)間內(nèi)熱水器中50L的水可升溫_____℃.由于熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱,從安全用電的角度考慮,熱水器的電源線比冰箱的要_____(選填“粗”或“細(xì)”)。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)] 【解析】(1)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)70r,電熱水器消耗的電能:W==0.07kW?h, 工作時(shí)間t=2min=h,則該電熱水器的實(shí)際功率: (2)電熱水器消耗的電能:W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J, 水的體

19、積V水=50L=0.05m3,由ρ=可得,水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05-3m3=50kg; 因?yàn)椴挥?jì)能量損失,所以水吸收的熱量:Q吸=W′=2.52×105J, 由Q=cm△t得,水升高的溫度: (3)由于電熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱,根據(jù)P=UI可知,電熱水器工作時(shí)的電流遠(yuǎn)大于冰箱,相同條件下熱水器導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量較多。為保證線路安全,在電流和通電時(shí)間一定時(shí),電熱水器選擇較粗的電源線,可以減小導(dǎo)線電阻,根據(jù)Q=I2Rt可知,電源線產(chǎn)生的熱量減少,可防止電源線快速老化而引發(fā)安全事故。 故答案為:2100;1.2;粗。 考點(diǎn)二、電功率 【典例二】(2019

20、·河北)如圖所示,電源電壓不變,R1、R2為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,a、b是電流表或電壓表。當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1時(shí),a、b的指針均明顯偏轉(zhuǎn),將位于中點(diǎn)的滑片P向左移動(dòng),a的示數(shù)不變,b的示數(shù)有變化。以下說法正確的是( )。 A.b是電流表; B.只閉合S、S2,移動(dòng)滑片P,則a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值可能等于R1+R2; C.若將b換成另一種電表,只閉合S、S2,將滑片P向右移動(dòng),R2消耗的功率一定變大; D.若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值可能等于R2 【答案】AD。 【解析】A、只閉合開關(guān)S、S1時(shí),電表b與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),且

21、滑片P向左移動(dòng),b的示數(shù)有變化,則b一定是電流表,故A正確; 若a為電流表,測通過R2的電流,由于R2的阻值和兩端的電壓均不變,滑片P向左移動(dòng),a的示數(shù)不變; 若a為電壓表,測電源電壓,其示數(shù)也不變,a可能是電流表也可能是電壓表; B、為電壓表、b為電流表時(shí),只閉合S、S2,此時(shí)R1與R串聯(lián),電壓表a測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,則有:R1=,即a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值等于R1; a、b均為電流表時(shí),只閉合S、S2,R、R2被短路,電路為R1的簡單電路,移動(dòng)滑片P,a、b兩表的示數(shù)變化量均為0,故B錯(cuò)誤; C、將b換成電壓表,a為電壓表時(shí),只閉合S、S2,R1、R

22、2與R串聯(lián),滑片P向右移動(dòng),電阻變小,電路總電阻變小,電流變大,根據(jù)P=I2R2可知,R2消耗的功率變大; 若將b換成電壓表,a為電流表時(shí),只閉合S、S2,R被短路,R1、R2串聯(lián),滑片P向右移動(dòng),電阻不變,電路總電阻不變,電流不變,根據(jù)P=I2R2可知,R2消耗的功率不變,故C錯(cuò)誤; D、為電壓表、b為電流表時(shí),若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,R被短路,R1、R2串聯(lián),電流表測電路中的電路,電壓表測R2兩端的電壓,則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值為R2; a、b均為電流表時(shí),若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,R、R2被短路,電路為R1的簡單電路,兩電流表的示數(shù)相等,其比值為1,故D

23、正確。故選AD。 【舉一反三】 1.(2018?淄博)如圖所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù):再閉合開關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是( )。 A.電壓表的示數(shù)變?。籅.電路的總電阻不變; C.燈泡L的亮度不變;D.電路的總功率變大 【答案】D。 【解析】ABC、只閉合開關(guān)S1,為串聯(lián)電路,電阻R與燈泡L串聯(lián);電壓表測量的是R兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電壓表示數(shù)要小于電源電壓;開關(guān)S2閉合時(shí),燈泡被短路,燈泡不發(fā)光,電路中只有R,總電阻減??;電壓表測量的是電源電壓,故電壓表示數(shù)變大;故ABC錯(cuò)誤; D、開關(guān)S2閉合后電路總電阻R總變小,電

24、流變大,電阻R兩端的電壓變大,根據(jù)P=UI可知電路的總功率變大,故D正確。故選D。 2.(2019·天津)如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移動(dòng)到b端的整個(gè)過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示。則電阻R1的阻值為______Ω;當(dāng)變阻器滑片P處于a端時(shí),電阻R1消耗的電功率為______W。 【答案】10;0.1。 【解析】由電路圖可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。 (1)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電路為R1的簡單電路,電壓表測電源電壓,此時(shí)電路中的電流最大, 由圖象可知,電源電壓U

25、=3V,此時(shí)R1兩端的電壓U1=U=3V,電路中的電流I=0.3A, 由歐姆定律可得:R1===10Ω; (2)當(dāng)滑片位于a端時(shí),R1、R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,由圖象可知,此時(shí)電路中的電流I′=0.1A時(shí),R1兩端的電壓U1′=1V,電阻R1消耗的電功率P1′=U1′I′=1V×0.1A=0.1W。 故答案為:10;0.1。 3.(2019·岳陽)如圖所示,電源電壓恒定不變。閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到某點(diǎn)c的過程中,電壓表的示數(shù)由4V變?yōu)?V,電流表的示數(shù)由0.2A變?yōu)?.3A,由此可知( )。 A.電源電壓為7V B.R1的阻值為20Ω C.電路消

26、耗的最小功率為1.2W D.滑片P在b端時(shí),10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為12J 【答案】C。 【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。 (1)由“閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的滑片P由B端移到某點(diǎn)C的過程中,電壓表的示數(shù)由4V變?yōu)?V,電流表的示數(shù)由0.2A變?yōu)?.3A,”可知,R2兩端電壓為4V,ac兩端電壓Uac=3V,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),電流I=0.2A,當(dāng)滑片P由b端移到某點(diǎn)c時(shí),電流I=0.3A,設(shè)電源電壓為U, 解得R1=10Ω,U=6V,故AB錯(cuò)誤; (2)滑動(dòng)變阻器滑片P在b端時(shí),R1與R2串聯(lián),由P=UI可得,電路消耗

27、的最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W,故C正確; (3)滑片P在b端時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得,R1兩端電壓U1=U-U2=6V-4V=2V, 10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量Q=W=U1It=2V×0.2A×10S=4J,故D錯(cuò)誤。故選C。 考點(diǎn)三、測量小燈泡電功率 【典例三】(2019·海南)在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,已知燈泡額定電壓U額=2.5V,電源電壓保持不變。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線把甲圖電路連接完整。 (2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)(如圖乙)為______A。則小燈泡的額定功率為______W。 (3)如果沒有電壓表,用如圖丙所示

28、電路也可測小燈泡的額定功率。其中,定值電阻的阻值為R0。先斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為;再保持變阻器滑片的位置不變,只斷開開關(guān)_______、閉合其它開關(guān),讀出電流表示數(shù)為I,燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=_________(用R0、U額、I的代數(shù)式表示)。 【答案】(1)如圖所示;(2)0.28;0.7;(3)S1 。 【解析】(1)由圖知,只需用一條導(dǎo)線將滑動(dòng)變阻器下端的一個(gè)接線柱連接到小燈泡右端的接線柱即可,連接情況如圖所示; (2)由圖乙知,電流表使用的量程是0.6A,則讀出的示數(shù)為0.28A,由P=UI,計(jì)算出小燈泡的額定功率為; (3

29、)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理P=UI,為了得出小燈泡的額定功率,需要知道的數(shù)據(jù)是U額和I額;當(dāng)斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S、S1時(shí),定值R0與小燈泡并聯(lián)接在電路中,電流表測通過R0的電流I0,由題意知(此式表明電阻R0與小燈泡兩端的電壓為U額);保持變阻器的滑片的位置不變,可通過斷開S1,閉合S和S2使電流表示數(shù)等于通過R0和小燈泡的電流之和,然后再利用并聯(lián)電路的電流規(guī)律得出通過小燈泡的電流(因?yàn)檫@樣設(shè)計(jì)開關(guān)的通斷仍然能保證R0與小燈泡兩端的電壓為U額,所以此時(shí)通過小燈泡的電流剛好為I額),根據(jù)題意可得出,所以燈泡額定功率的表達(dá)式為。 【舉一反三】 1.(2019·達(dá)州)實(shí)驗(yàn)老師為“測量小燈泡額定功率”

30、準(zhǔn)備了如下器材:電源(電壓恒為6V)開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的待測小燈泡(電阻約為10Ω)、滑動(dòng)變阻器(“20Ω 1A”)、導(dǎo)線若干。 (1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整(要求:滑片向右移動(dòng)燈泡變亮)。 (2)閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是 。 (3)故障排除后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,并繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為 W。從圖象中還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比 (選填“變大”、“變小或“不變”)。 (4)小陳同學(xué)為了驗(yàn)證電流跟電阻的關(guān)系,他又借到了

31、一個(gè)滑動(dòng)變阻器(50Ω 0.5A)和五個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω),其余器材不變。用定值電阻更換甲圖中的燈泡,小陳同學(xué)得到如圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動(dòng)變阻器是 (選填字母:A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A),若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14Ω,則所用定值電阻的阻值為 Ω。 (5)下課前老師布置了一道課后作業(yè)。要求:在只有下列實(shí)驗(yàn)器材的前提下測出未知定值電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)器材:電阻Rx、電源(電壓恒定但未知)、滑動(dòng)變阻器(已知最大阻值為R0)、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 小張同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖戊所示的電路圖,用以下

32、步驟測Rx的阻值。 ①閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1; ②移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過電流表的量程); ③請(qǐng)幫他寫出Rx的表達(dá)式:Rx= (用字母R0、I1、I2表示)。 【答案】(1)如上所示;(2)電流表指針沒有調(diào)零;(3)0.625;變大;(4)B;10;(5)。 【解析】(1)滑片向右移動(dòng)燈泡變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器滑片右下接線柱連入電路中,如下所示: (2)閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是電流表指針沒有調(diào)零。 (3)根據(jù)繪制的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,

33、則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W; 從圖象知,當(dāng)電壓為0.5V時(shí),電流為0.1A,由歐姆定律,燈的電阻為:R1===5Ω, 同理,燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω,故當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比 (燈的電阻)變大; (4)圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,電流與電阻之積為: U=IR=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣﹣0.5A×5Ω=2.5V, 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的=1.4倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為: R滑=1.4

34、×25Ω=35Ω,故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值至少35Ω的滑動(dòng)變阻器,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動(dòng)變阻器是50Ω、0.5A,選B; 若變阻器連入的阻值為14Ω, 由歐姆定律,電路的電流為:I===0.25A, 由歐姆定律,則所用定值電阻的阻值為:R定===10Ω; (5)①閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1; ②移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過電流表的量程); ③在①中兩電阻串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電源電壓:U=I1(Rx+R0) 在②中,為R0的簡單電路,由歐姆定律:U=I2R0,因電源電壓不變, 故:U=I1(Rx+R0)=I2R0,

35、Rx的表達(dá)式:Rx=。 故答案為:(1)如上所示;(2)電流表指針沒有調(diào)零;(3)0.625;變大;(4)B;10;(5)。 2.(2019·遂寧)在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、額定電壓2.5V的小燈泡,滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干,部分實(shí)物電路如圖甲所示。 (1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整(要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮)。 (2)連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮,電壓表示數(shù)為3V.?dāng)嚅_開關(guān),經(jīng)檢查,各元件完好,電路連接正確則實(shí)驗(yàn)中操作錯(cuò)誤之處是______。 (3)改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位

36、置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示;若要測量小燈泡的額定功率,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向______端移動(dòng)(選填“A”或“B”)。 (4)圖丙是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的小燈泡的I-U圖象,則小燈泡額定功率是______W。 (5)根據(jù)小燈泡的I-U圖象計(jì)算出不同電壓下燈絲電阻值不同,原因是燈絲電阻隨______的變化而變化。 (6)若用第(3)小問中所測得數(shù)據(jù)算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P=計(jì)算燈泡的額定功率。按此方案算出燈泡的額定功率比真實(shí)值______(選填“偏大”或“偏小”)。 【答案】滑動(dòng)變阻器的滑片沒有調(diào)到阻值最大處;B;0.625;溫度;偏大。 【解析】(1)滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱與開關(guān)

37、相連時(shí),滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮,如下圖所示: (2)連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮,電壓表示數(shù)為3V,且各元件完好,電路連接正確,則實(shí)驗(yàn)中操作錯(cuò)誤之處是:滑動(dòng)變阻器的滑片沒有調(diào)到阻值最大處; (3)由圖乙可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2V, 若要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V,由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,即滑片P應(yīng)向B端移動(dòng); (4)由圖丙可知,電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),通過的電流為0.25A, 則小燈泡額定功率是P=UI=2.5V×0.25A=0.625W; (5)根據(jù)小燈泡的I-U圖象計(jì)算

38、出不同電壓下燈絲電阻值不同,原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化; (6)由圖丙可知,燈泡兩端的電壓為2V時(shí),通過的電流為0.225A, 由I=的變形式R=可得,燈泡兩端的電壓為2V、2.5V時(shí)的電阻分別為8.9Ω、10Ω, 若用第(3)小問中所測得數(shù)據(jù)算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P=計(jì)算燈泡的額定功率,按此方案算出燈泡的額定功率比真實(shí)值偏大。 故答案為:(1)如上圖所示;(2)滑動(dòng)變阻器的滑片沒有調(diào)到阻值最大處;(3)B;(4)0.625;(5)溫度;(6)偏大。 3.(2019·海南)在“探究小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率是否相同”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:電源電壓U恒為8V,

39、滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 2A“,小燈泡的額定電壓U額=2.5V,額定功率小于1.2W,兩個(gè)阻值分別為10Ω、20Ω的定值電阻R0可供選擇。 (1)為使小燈泡兩端電壓有一較大的調(diào)節(jié)范圍,小聰設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖乙中實(shí)物電路的連接。 (2)正確連接電路后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如表所示。當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定功率為___W。 1 2 3 4 5 電壓/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 電流/A 0.24 0.32 0.38 0.44 電功率/W (3)分

40、析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:小燈泡工作時(shí),消耗的電功率隨電壓的增大而_____。根據(jù)數(shù)據(jù)還可判斷出,小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=_____Ω的定值電阻。 (4)完成實(shí)驗(yàn)后,愛動(dòng)腦筋的小聰又想出一種測量小燈泡額定功率的方法,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,所用電壓表量程為“0~15V”,請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。 ①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為_____; ②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1,撥至“2”,讀出電壓表示數(shù)為U0; ③小燈泡的額定功率:P額=_____。(用U額、U0、R0表示)若步驟②中,在將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),不小心將滑片向右移動(dòng)了少許,其

41、他操作正確,則測出的小燈泡額定功率比真實(shí)值_____(選填“偏大”或“偏小”)。 【解析】(1)由P=UI得,小燈泡的額定電流約為:,所以,電流表選擇0-0.6A的量程;燈泡、R0及滑動(dòng)變阻器串聯(lián),故將電流表的“0.6”接線柱與電源的“+”極連接,小燈泡的左接線柱與R0的左接線柱連接,如圖所示: (2)由(1)可知,電流表選擇0-0.6A的量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.42A, 則小燈泡的額定功率:P額=U額I額=2.5V×0.42A=1.05W。 (3)由表中數(shù)據(jù)可知,隨著燈泡兩端電壓的增大,電流也增大,根據(jù)P=UI可知,小燈泡消耗的電功率增大,即小燈泡工作時(shí),消耗的電

42、功率隨電壓的增大而增大。 由表中數(shù)據(jù)可知,第5次實(shí)驗(yàn)電流最大,此時(shí)電路總電阻最小, 由I=可得,第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路總電阻:, 因R總=RL+R0+R滑,已知定值電阻R0的阻值為10Ω或20Ω,故小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=10Ω。 (4)要測量小燈泡的額定功率,需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓, ①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,小燈泡、R0和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測R0和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù):UV=U-U額=8V-2.5V=5.5V。 ②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”, 電壓表測R0兩端的電壓U0,此時(shí)電路中的電流即為小燈泡

43、的額定電流:。 ③小燈泡的額定功率:P額=U額I額=U額?。 將開關(guān)S1撥至“2”,滑片向右移動(dòng)稍許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,定值電阻R0兩端的電壓U0變小,根據(jù)P額=U額I額=U額? 可知,測出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小。 故答案為:(1)如上圖所示;(2)1.05;(3)增大; 10;(4)①5.5V; ③U額?;偏小。 考點(diǎn)四、焦耳定律 【典例四】(2019·益陽)如圖所示電路,電源電壓不變,R1為發(fā)熱電阻,阻值10Ω.R2為定值電阻,阻值為20Ω.R為滑動(dòng)變阻器(A、B為其兩個(gè)端點(diǎn))。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動(dòng)到A端時(shí)

44、,電流表的示數(shù)為0.3A,電源電壓U=______V.當(dāng)滑片P移到B點(diǎn)時(shí),發(fā)熱電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為______J。 【答案】故答案為:6;216。 【解析】由圖知,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動(dòng)到A端時(shí),R1和R2并聯(lián),電流表測量通過R2的電流。 因?yàn)镮=,所以電源電壓為U=I2R2=0.3A×20Ω=6V; 滑片P移動(dòng)過程中,R1兩端電壓不變,阻值不變, 所以1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。 故答案為:6;216。 【舉一反三】 1.(2019岳陽)一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲,有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表(設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變)。 額定電壓 電燉鍋檔位 額定功率/W

45、200V 低溫 200 中溫 400 高溫 600 (1)求電燉鍋在高溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí)的電流(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)); (2)在用電高峰期,關(guān)掉家里的其他用電器,只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作,觀察到標(biāo)有“1800r/(kW?h)”的電能表轉(zhuǎn)盤在12ls內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈,求此時(shí)的實(shí)際電壓; (3)電燉鍋正常工作時(shí),用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱,待水溫達(dá)到50℃時(shí)開始計(jì)時(shí),繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息,通過計(jì)算,分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。 【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)可知,高溫的功率P高=600W,由P=UI可得,在高溫檔工作時(shí),電路中的

46、電流:; (2)由可得,電燉鍋的電阻:, 電燉鍋在高檔工作時(shí),電能表轉(zhuǎn)盤在在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20r, 則電燉鍋消耗的電能:, 實(shí)際功率為:, 由可得,電路的實(shí)際電壓: (3)高溫檔消耗的電能W高=p高t高=600W×6×60s=2.16×105J,則水升高1℃消耗的電能2.16×105J/20=1.08×104J, 低溫檔消耗的電能W低=P低t低=200W×9×60s=1.08×105J, 則水升高1℃消耗的電能為1.08×105J/8=1.35×104J, 因?yàn)?.08×104J<1.35×104J,且兩檔加熱水的質(zhì)量相同,所以加熱等質(zhì)量的水升高1℃,高溫檔比低溫檔消耗電能少

47、,用高溫檔節(jié)能。 答:(1)求電燉鍋在高溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí)的電流是2.7A; (2)在用電高峰期,此時(shí)的實(shí)際電壓是200V; (3)電燉鍋正常工作時(shí),用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱,由(3)可知用高溫?fù)醺?jié)能。 2.(2019·貴港)家用電吹風(fēng)的簡化電路如圖5所示,主要技術(shù)參數(shù)如下表。則該電吹風(fēng)正常工作吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲的阻值是________Ω,正常工作吹熱風(fēng)5min電熱絲產(chǎn)生的熱量是________J。 【答案】48.4;3×105。 【解析】由表知,電熱絲吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲的額定功率為P=1000W,額定電壓為U=220V, 故電熱絲的阻值為; 正常工作吹熱風(fēng)5min

48、電熱絲產(chǎn)生的熱量為:。 3.(2019·湘潭)圖是某電水壺的銘牌,該電水壺正常工作1min產(chǎn)生 J的熱量,如果這些熱量84%被冷水吸收能使2.0L的水溫度升高上 ℃。 【解析】(1)由圖知,電水壺的額定功率為1500W, 所以正常工作1分鐘產(chǎn)生的熱量:Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J; (2)由ρ=可得水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3=2kg, 這些熱量84%被冷水吸收,即Q吸=84%Q放, 由Q=cm△t得水升高的溫度:△t===9℃。 故答案為:9×104;9。 一、 選擇題 1.(2019·蘇州)額

49、定電壓均為6V的甲、乙兩燈,I-U圖線如圖所示。下列說法正確的是( )。 A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減?。? B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4:1; C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時(shí),電阻之比為3:2; D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時(shí),實(shí)際功率之比為1:3 【答案】D。 【解析】A.由甲、乙曲線圖可知,燈泡的電阻隨電壓的增大而增大。故A錯(cuò)誤; B.由于甲、乙兩燈的額定電壓均為6V,由圖象可知:I甲額=0.6A,I乙額=0.3A, 則:====,故B錯(cuò)誤; C、甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時(shí),由圖象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根

50、據(jù)I=可得電阻之比;====,故C錯(cuò)誤; D.把甲、乙兩燈串聯(lián)接在8V的電源上時(shí),通過它們的電流相等,且電源的電壓等于兩燈泡兩端的電壓之和,由圖象可知,當(dāng)電路中的電流為0.3A,甲燈的實(shí)際電壓為2V,乙燈的實(shí)際電壓為6V時(shí)滿足電源電壓為8V,所以實(shí)際功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=1:3,故D正確。故選D。 2.(2019·達(dá)州)如圖所示,電源電壓保持不變,R1、R2、R3為定值電阻,且R2=R3=20Ω.閉合開關(guān)S,電壓表V1和V2的示數(shù)之比為4:3,此時(shí)電路消耗的總功率為P1;若把電壓表V1和V2分別換成電流表A1和A2,閉合開關(guān)S后電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2

51、的示數(shù)為I2,此時(shí)電路消耗的總功率為P2。則下列結(jié)果正確的是( )。 A.R1=10Ω I1:I2=3:2 P1:P2=1:10 B.R1=5Ω I1:I2=2:3 P1:P2=1:10 C.R1=10Ω I1:I2=3:2 P1:P2=10:1 D.R1=5Ω I1:I2=2:3 P1:P2=10:1 【答案】A。 【解析】R1=

52、10Ω,故BD錯(cuò)誤; 此時(shí)電路消耗的總功率:P1===; 若把電壓表V1和V2分別換成電流表A1和A2時(shí),R1、R2、R3并聯(lián),電流表A1測R1和R2支路電流之和,電流表A2測R2和R3支路的電流之和, 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和, 所以,兩電流表的示數(shù)之比: I1:I2=(+):(+)=(+):(+)=:=3:2, 此時(shí)電路消耗的總功率:P2=++=++=, 則P1:P2=:=1:10,故A正確、C錯(cuò)誤。 故選A。 3.(2019·天津)現(xiàn)有一個(gè)電壓不變的電源,兩個(gè)定值電R1、R2.先將這兩個(gè)電阻以某種形式連接到電源上,R1消耗功率為P0

53、;再將它們以另一種形式連接到該電源上,R1消耗功率為9P0.兩種連接形式中均有電流通過R2,則先后兩種連接形式中( )。 A.兩端的電壓比為1:2 B.兩端的電壓比為1:3 C.消耗的功率比為1:9 D. 消耗的功率比為2:9 【答案】B。 【解析】(1)將這兩個(gè)電阻以某種形式連接到電源上,R1消耗功率為:P0=--------------① 另一種形式連接到該電源上R1消耗功率為:9P0=--------------② 由①②可得:=9×, 解得R1兩端的電壓比為:U1:U1′=1:3,故A錯(cuò)誤、B正確; (2)因?yàn)镽1、R2接到同一電源上,且第2次R1

54、兩端的電壓更大,所以,第一種以串聯(lián)方式連接;第2次以并聯(lián)方式連接,如下圖: 則由并聯(lián)電路的特點(diǎn)和前面的解答可得,電源電壓U=U1′=3U1; 因?yàn)榇?lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和, 所以,串聯(lián)時(shí),R2兩端的電壓U2=U-U1=3U1-U1=2U1, 并聯(lián)時(shí),R2兩端的電壓U2′=U=3U1; 則第一種連接時(shí),R2消耗的功率:P2=; 第二種連接時(shí),R2消耗的功率:P2′=; 則==()2=()2=,故C、D錯(cuò)誤。 故選B。 4.(2019·濮陽市中考二模)如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑片?P?由?b?端滑到?a?端,電流表示數(shù)?I?與電壓表示數(shù)?U?的

55、變化關(guān)系如圖乙。下列判斷正確的是(  )。 A. 電源電壓是?12V; B. 定值電阻?R?的阻值是?; C. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為?;D. 定值電阻能達(dá)到的最大功率為? 【答案】BC。 【解析】由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。 (1)當(dāng)滑片在a端時(shí),電路為R的簡單電路,此時(shí)電路中的電流最大,電壓表示數(shù)最大,由圖象可知,電源的電壓U=9V,此時(shí)電路中的電流I=1.5A, 由I=可得,定值電阻R的阻值:R===6Ω,故A錯(cuò)誤、B正確; 由于此時(shí)電阻R兩端的電壓最大、通過的電流最大, 則定值電阻能達(dá)到

56、的最大功率:PR大=UI=9V×1.5A=13.5W,故D錯(cuò)誤; (2)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電阻R與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián),此時(shí)電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小, 由圖象可知,此時(shí)R兩端的電壓UR=3V,電路中的最小電流I′=0.5A, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U滑=U-UR=9V-3V=6V, 則滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R滑大===12Ω,故C正確;故選BC。 5.(2019·武漢市武昌區(qū)中考一模)如圖電路中,燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。當(dāng)開關(guān)S1閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí),燈泡L正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S

57、1閉合,S2斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)是0.2A.則下列說法中正確的是( ?。? A. 滑動(dòng)變阻器最大阻值為; B. 當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí),R兩端的電壓為; C. 燈泡的最小功率為; D. 電路的最大功率為4W 【答案】D。 【解析】(1)燈泡L標(biāo)有“6V3W“字樣,表示燈的額定電壓為6V,額定功率為3W,當(dāng)開關(guān)S1閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí),電路為燈的簡單電路,燈泡L正常發(fā),燈的電壓即電源電壓U=6V; 根據(jù)P=,燈的電阻:RL===12Ω, 當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),變阻器最大R的二分之一與燈串聯(lián),根據(jù)歐姆定律,總電阻:

58、R串聯(lián)===30Ω, 根據(jù)電阻的串聯(lián),則R=R串聯(lián)-RL=30Ω-12Ω=18Ω, 滑動(dòng)變阻器R的最大阻值:R=36Ω,故A錯(cuò)誤; (2)根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知, ==,即=,解得UR=3.6V,故B錯(cuò)誤; (3)當(dāng)關(guān)S1閉合,S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí),燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),總電阻R總=R+RL=36Ω+12Ω=48Ω,電路中的最小電流:I小===0.125A, 燈泡的最小功率:PL小=(I?。?RL=(0.125A)2×12Ω=0.1875W,故C錯(cuò)誤; (4)兩開關(guān)都閉合,當(dāng)滑片移動(dòng)到最左端時(shí),變阻器與燈并聯(lián),此時(shí)電路的總電阻最小,R并===9Ω, 電路的最大功

59、率:P大===4W,故D正確。故選D。 6. (2019·長沙市雨花區(qū)中考一模)為了測量某電熱暖手器提示燈L的額定功率,小夢(mèng)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖,變阻器的規(guī)格為20Ω 1A,當(dāng)開關(guān)S接a時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,根據(jù)測出的電流、電壓值,畫出了定值電阻R0的U﹣I圖象;當(dāng)開關(guān)S接b時(shí),同樣根據(jù)測出的電流、電壓值,畫出了燈泡L的U﹣I圖象,如圖乙所示,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( ?。?。 A.定值電阻R0的阻值是10Ω; B.將R0與燈L串聯(lián)在6V的電源兩端時(shí),燈絲的實(shí)際電阻為5Ω; C.R0與燈L并聯(lián)接入電路并調(diào)節(jié)電源電壓,當(dāng)R0消耗的功率為4.9W時(shí),燈L恰好正常發(fā)光,燈L的實(shí)際功率

60、為5W; D.當(dāng)S接a且電源電壓為8V時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大功率為1.6W 【答案】C。 【解析】(1)由圖象可知:R0的電壓和電流成正比,當(dāng)U0=2V時(shí),I0=0.2A,由歐姆定律I=,所以:R0===10Ω;A正確; (2)將R0與燈L串聯(lián)在6V的電源兩端時(shí),電流相同。觀察圖可知,當(dāng)電流為0.4A時(shí),電阻與燈泡的電壓和正好為6V, 分析圖象可知:此時(shí)燈泡電壓為UL′=2V,IL′=0.4A,由歐姆定律,所以燈絲的實(shí)際電阻值:RL===5Ω,B正確; (3)將R0與燈L并聯(lián)接入電路,當(dāng)R0消耗的電功率為4.9W時(shí),燈L恰好正常發(fā)光, 由P=可得,燈泡的額定電壓:UL額=U0′==

61、=7V, 由圖象可知,通過燈泡的電流IL額=0.75A, 則燈泡的實(shí)際功率即額定功率:PL額=UL額IL額=7V×0.75A=5.25W.C錯(cuò)誤; (4)當(dāng)S接a,R0與變阻器器串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路中的電流: I=,滑動(dòng)變阻器的功率: P滑=I2R滑=()2R滑==, 由上式知,當(dāng)R0=R滑=10Ω,變阻器的功率最大, 其最大功率:P滑大===1.6W,D正確。故選C。 二、填空題 7.(2019·濮陽市中考二模)圖甲是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化圖象,將它們按圖乙所示接入電路中,只閉合開關(guān)S,小燈泡的實(shí)際功率為1W;則小燈泡兩端的電壓為______V,再

62、閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)變化了______A,此時(shí)電路消耗的總功率為______W。 【答案】2;0.2;1.4。 【解析】(1)只閉合開關(guān)S時(shí),電路為L的簡單電路, 由圖中可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓UL=2V,通過的電流IL=0.5A時(shí), 燈泡的實(shí)際功率PL=ULIL=2V×0.5A=1W, 所以,小燈泡兩端的電壓為2V,電源的電壓為2V; (2)閉合開關(guān)S、S1時(shí),L與R并聯(lián),電流表測干路電流, 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等, 所以,它們兩端的電壓UL=UR=U=2V, 由圖象可知,通過它們的電流分別為IL=0.5A,IR=0.2A, 因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)

63、立工作、互不影響, 所以,電流表示數(shù)的變化量即為通過R的電流,其大小為0.2A, 因串聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和, 所以,干路電流: I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A, 此時(shí)電路消耗的總功率: P=UI=2V×0.7A=1.4W。 故答案為:2;0.2;1.4。 8.(2019·長沙市雨花區(qū)中考一模)如圖甲,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器(允許通過的最大電流為5A)。圖乙反映了開關(guān)由斷開到閉合,再移動(dòng)滑片P的過程中,ab兩端電壓U和通過的電流I之間的關(guān)系;圖丙反映了滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與電流I之間的關(guān)系,則R1的阻值為   Ω;當(dāng)R2的功率為1

64、20W時(shí),電路消耗的總功率為   W。 【答案】5;200。 【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),ab兩端電壓是滑動(dòng)變阻器R2兩端電壓。 當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電路中的電流為0A,此時(shí)電壓表測電源的電壓, 由圖乙可知ab兩端的電壓,即電源的電壓U=50V; 由圖丙可知,當(dāng)R2的功率為120W時(shí),電路中的電流I=4A,由圖乙可知,Uab=30V, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以,R1兩端的電壓:U1=U﹣Uab=50V﹣30V=20V, 由I=可得,R1的阻值:R1===5Ω; 電路消耗的總功率:P=UI=50V×4A=200W。 故答案為:5;200。 9.

65、(2019·遼陽市中考考前最后一卷)李剛家的電能表如圖所示,從表盤信息可知:電能表允許接入的用電器總功率不能超過   W;當(dāng)電路中只有電風(fēng)扇工作時(shí),電能表轉(zhuǎn)盤在6min內(nèi)轉(zhuǎn)過了10轉(zhuǎn),這個(gè)電風(fēng)扇的實(shí)際功率   W。 【答案】4400;50。 【解析】電能表允許接入用電器的最大總功率:P=UI=220V×20A=4400W; 因2000r/kW?h表示轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1圈,電路中消耗kW?h的電能, 所以,這6min內(nèi)消耗的電能:W==kW?h=0.005kW?h, 電風(fēng)扇的電功率:P===0.05kW, 0.05kW=0.05×1000W=50W。 故答案為:4400;50。

66、 10.(2019·達(dá)州)如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡L標(biāo)有“10V 5W”字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響),當(dāng)S、S1都閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí),電流表A的示數(shù)為1A,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 Ω。當(dāng)S閉合、S1斷開且滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí),電壓表的示數(shù)為 V,燈泡L的實(shí)際功率為 W。 【答案】20;5;1.25。 【解析】(1)當(dāng)S、S1都閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí),燈泡L與R的最大阻值并聯(lián),電流表測干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且此時(shí)燈泡正常發(fā)光, 所以,電源的電壓U=UL=10V, 由P=UI可得,通過燈泡的電流:IL===0.5A, 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和, 所以,通過R的電流:IR=I﹣IL=1A﹣0.5A=0.5A, 由I=可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R===20Ω; (2)燈泡的電阻:RL===20Ω, 當(dāng)S閉合、S1斷開且滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器R的最大阻值串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓, 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所

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