(湖南專版)中考物理-十三-電功和電功率復習習題課件

大家好1專題十三電功和電功率2A組2014-2018年山東中考題組五年中考1.(2018湖南衡陽,18,4分)(多選)電動自行車有行駛工作、蓄電池充電兩種狀態(tài),局部電路圖如

圖所示。斷開S后,充電插口可以外接充電器對蓄電池進行充電。電動自行車行駛過程中,其

電動機正常工作電壓為48V,此時通過電動機線圈的電流為5A。電動機線圈的電阻是0.5Ω。

下列說法正確的是

()A.對蓄電池充電時,蓄電池相當于電路中的用電器B.電動自行車的電動機是把電能全部轉化為機械能C.電動機正常工作1min,電流通過線圈所產(chǎn)生的熱量為14400JD.電動機正常工作1min,消耗的電能為14400J考點一電功和電能3答案

AD對蓄電池充電時,蓄電池消耗了電能,蓄電池相當于電路中的用電器,故A正確;電

動自行車的電動機把大部分電能轉化為機械能,小部分電能轉化為內能,故B錯誤;電動機正常

工作1min,電流通過線圈所產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(5A)2×0.5Ω×60s=750J,故C錯誤;電動機正常

工作1min,消耗的電能W=UIt=48V×5A×60s=14400J,故D正確。42.[2018湖南常德,19(1),2分]如圖是現(xiàn)代家庭中的電子式電能表,它的示數(shù)為

kW·h。

答案318.6解析電能表最后一位是小數(shù),單位是kW·h,故該電能表的讀數(shù)為318.6kW·h。易錯警示本題考查了電能表的讀數(shù),注意最后一位是小數(shù)位。知識總結電能表是測量家庭電路中一段時間內消耗電能多少的儀器,數(shù)字窗口最后一位是

小數(shù)位,單位是kW·h。53.(2017湖南邵陽,34,9分)孝順的芳芳為了讓奶奶在冬天方便取暖,她用自己的零用錢為老人家

買了個烤火用的電熱箱,電熱箱的規(guī)格如表。求:(1)電熱箱內發(fā)熱絲的電阻。(2)正常工作0.5h,電熱箱消耗的電能。(3)一天,芳芳斷開家中其他所有用電器,只接通電熱箱,發(fā)現(xiàn)家中如圖所示的電能表轉盤在5min內轉了100圈,電熱箱的實際功率是多少?

額定電壓(V)220額定功率(W)440頻率(Hz)506答案(1)110Ω(2)7.92×105J(3)400W解析(1)由P=UI,I=

可得電熱箱內發(fā)熱絲的電阻:R=

=

=110Ω(2)由P=

可得,電熱箱消耗的電能:W=P額t=440W×0.5×3600s=7.92×105J(3)W實=

=

kW·h,t1=

h=

h,P實=

=

=0.4kW=400W。74.(2016湖南湘西,25,10分)圖甲是一種新型家用電器——電壓力鍋。圖乙是某型號電壓力鍋

工作電路簡圖,表中數(shù)據(jù)是其部分參數(shù)。其中R是主加熱器,R0是保壓加熱器。接通電路后,開

關S自動與觸點a、b接通,開始加熱。當鍋內溫度達到105℃,開關S自動與a、b斷開,開始保

壓,此時鍋內水溫不變,且未沸騰。現(xiàn)將5kg初溫為25℃的水加入電壓力鍋中,接通電路使其正

常工作30min。熱量損耗不計,已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。求

額定電壓(V)220主加熱器額定功率(W)880保壓加熱器額定功率(W)120保壓溫度(℃)105最大盛水量(kg)68(1)電壓力鍋在加熱狀態(tài)時主加熱器R的電阻。(2)電壓力鍋多少min后開始保壓?(3)電壓力鍋在此30min內保壓時所消耗的電能。答案(1)55Ω(2)28min(3)1.44×104J解析(1)當電壓力鍋處于加熱狀態(tài)時,開關與a、b接通,主加熱器與保壓加熱器并聯(lián)接入電

路,從表中可以看出,U額=220V,PR=880W,由P=

得:R=

=

=55Ω。(2)當m=5kg的水從t1=25℃加熱到t2=105℃時,電壓力鍋開始保壓,在加熱的過程中需要吸

熱Q,已知水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)由比熱容公式c=

得:Q=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(105℃-25℃)=1.68×106J;水吸收的熱量Q由電壓力鍋提供,Q=W=1.68×106J由P=W/t得:t=W/P=1.68×106J/1000W≈1680s≈28min;(3)電壓力鍋保壓時,開關與a、b斷開,只有R0接入電路中,已知R0的功率P0=120W,保壓時間t'=2

min=120s,則消耗的電能W=P0×t'=120W×120s=1.44×104J。9解題關鍵本題涉及吸熱公式、電功公式和效率公式的應用,關鍵是知道正常工作30min是

指加熱時間和保壓時間的和。10考點二電功率1.(2018湖南常德,4,3分)以下估測值中,最符合實際的是

()A.一個蘋果的質量約為150gB.蝸牛爬行的速度約為0.5m/sC.多數(shù)人脈搏跳動100次用時約為15minD.家用空調的電功率約為30W答案

A一個蘋果的質量在150g左右,A符合實際;蝸牛爬行的速度非常慢,約0.5cm/s,B不符

合實際;正常情況下,人的脈搏跳動100次的時間在1min左右,C不符合實際;家用空調工作電流

約5A,電功率在P=UI=220V×5A=1100W左右,D不符合實際。112.(2018湖南常德,18,3分)在如圖所示的電路中,M為電子集成元件,其阻值與兩端所加的電壓成

正比(即RM=kUM,式中k為常數(shù))且遵循歐姆定律,L是小燈泡(其電阻不隨溫度變化),R為滑動變

阻器。現(xiàn)閉合開關S,調節(jié)R使其接入電路的電阻值逐漸減小,下列說法正確的是

()A.燈泡L變亮B.通過電阻R的電流減小C.電子元件M兩端的電壓不變D.燈泡L的實際功率不變12答案

D由電路圖可知,電子集成元件M與燈泡L、滑動變阻器R串聯(lián);因電子集成元件M的

阻值與兩端所加的電壓成正比,且遵循歐姆定律,所以,調節(jié)R使其接入電路的電阻值逐漸減小

時,通過M的電流不變;因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,通過燈泡L和滑動變阻器R的電流

不變,故B錯誤。由I=

的變形式U=IR可知,R接入電路的電阻值變小,則R兩端的電壓減小,燈泡L兩端的電壓不變;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電子元件M兩端的電壓增

大,故C錯誤。因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小,所以,由P=UI可知,燈泡的實際功率不變,

亮暗不變,故A錯誤、D正確。故選D。解題關鍵

根據(jù)電子集成元件M的阻值與兩端所加的電壓的關系確定出通過其電流不變是

關鍵。思路分析

由電路圖可知,電子集成元件M與燈泡L、滑動變阻器R串聯(lián),根據(jù)電子集成元件M

的阻值與兩端所加的電壓成正比可知,調節(jié)R使其接入電路的電阻值逐漸減小時,通過M的電

流不變,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知電路中電流的變化,再根據(jù)歐姆定律可知燈泡兩端電

壓、R兩端電壓的變化,利用串聯(lián)電路的電壓特點可知電子元件M兩端的電壓變化,利用P=UI

可知燈泡實際功率的變化,進一步可知燈泡亮暗的變化。133.(2018湖南岳陽,12,3分)如圖,電源電壓恒為4.5V,

的量程為“0~0.6A”,

的量程為“0~3V”,燈泡上標有“2.5V1.25W”(不考慮燈絲電阻變化),滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關,在保證電路安全的情況下,移動滑片P的過程中

()

A.

的示數(shù)最大為0.6AB.燈泡消耗的最小功率為0.12WC.電路消耗的最大總功率為2.7WD.滑動變阻器接入電路的最小電阻為4Ω14答案

D由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路

中的電流。由P=UI可得,燈泡的額定電流:IL=

=

=0.5A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器允許通過的最大電流為

1A,所以,電路中的最大電流I大=0.5A,故A錯誤;電路中電流最大時滑動變阻器接入電路中的

電阻最小,電路消耗的總功率最大,由I=

可得,燈泡的電阻和電路的總電阻分別為:RL=

=

=5Ω,R總=

=

=9Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小電阻:R小=R總-RL=9Ω-5Ω=4Ω,故D正確;電路消耗的最大總功率:15P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故C錯誤;當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,燈泡消耗的電功率最小,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路的最小電流:I小=

=

=0.18A,則燈泡消耗的最小功率:

=

RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,故B錯誤。解題關鍵正確的判斷電路中的最大電流和最小電流。方法總結由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路

中的電流。(1)根據(jù)I=

求出燈泡的額定電流,然后與電流表的量程和滑動變阻器允許通過的最大電流相比較確定電路中的最大電流,此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小,電路消耗的總功率最大,

根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻和電路的總電阻,利用串聯(lián)電路電阻特點求出滑動變阻器接入

電路中的最小阻值,根據(jù)P=UI求出電路消耗的最大電功率;(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,燈泡消耗的電功率最小,根據(jù)

串聯(lián)電路電阻特點和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)P=I2R求出燈泡消耗的最小功率。164.(2018湖南郴州,18,2分)如圖所示,電源電壓為4.5V,小燈泡規(guī)格為“3V0.6W”,電壓表量

程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω2A”。保證電路元件安全,下

列分析正確的是

()

A.電流變化范圍是0~0.2AB.滑動變阻器變化范圍是7.5Ω~30ΩC.小燈泡功率變化范圍是0.2W~0.6WD.電路的最小總功率是0.225W17185.(2017湖南衡陽,20,3分)(多選)某物理興趣小組用圖甲所示的電路來測量一個軟性材質的電

阻R的阻值。電源電壓恒定,閉合開關后,調節(jié)滑動變阻器的滑片,把每次實驗中得到

表和

表示數(shù)描點在U-I圖像中,然后連接這些點得到如圖乙所示的U-I圖像,則由圖可知

()

A.電阻R的阻值為10ΩB.當

表示數(shù)為2V時,R消耗的電功率為0.4WC.若將R均勻拉長后,再重新進行實驗,則描出的圖線應在U-I圖像中的Ⅰ區(qū)D.滑片P左移,電路總功率變小19答案

ABC由甲圖可知,開關閉合后,該電路為串聯(lián)電路,電流表測電路中的電流,電壓表測

電阻R兩端的電壓。當滑片左移時,滑動變阻器接入電路中的電阻變小,電路中電流變大,而電

源電壓(U電源)保持不變,由P總=U電源I可知,電路總功率(P總)變大,D錯;由乙圖可知,當R兩端電壓為

1V時,通過它的電流為0.1A,由R=

可求得R=10Ω,A正確;當電壓表示數(shù)為2V時,電流表示數(shù)為0.2A,由P=UI可求得R消耗的電功率為0.4W,B正確;若將R均勻拉長后,由于它的長度變大,

橫截面積變小,所以它的電阻會變大,那么當它兩端加一樣的電壓時,電流會比原來小,所以描

出的圖線應在Ⅰ區(qū),C正確。故選A、B、C。206.(2015湖南常德,17,3分)如圖所示的電路中電源電壓保持不變,當滑動變阻器的滑片P向右移

動時,下列說法不正確的是

()

A.電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小C.燈泡消耗的功率變大D.電路消耗的總功率變小答案

C當滑動變阻器的滑片P向右移動時,滑動變阻器接入電路中的電阻增大,電路中電源

電壓不變,則電路中的電流減小,電路消耗的總功率變小,燈泡兩端的電壓變小,則燈泡消耗的

功率變小。故A、B、D正確,C錯誤。選C。解題關鍵分析電路圖,判斷燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路

中的電流。解題思路分析電路圖根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化,再根據(jù)P=UI可知燈泡實

際功率的變化和電路消耗總功率的變化。217.(2018湖南婁底,13,4分)現(xiàn)有“220V100W”的電燈泡一只,將它接在電壓為“110V”的

電路中,實際功率為

W,消耗1kW·h的電能可供它連續(xù)工作

h。(假設電燈泡

電阻不變)答案2540解析

解題思路根據(jù)P=

求出燈泡的電阻,進而求出燈泡接在電壓為“110V”的電路中時的實際功率;根據(jù)P=求出1kW·h的電能可供燈泡發(fā)光的時間。228.(2018湖南岳陽,15,4分)標有“6V3W”的小燈泡,它的電流-電壓圖像如圖所示,則它正常

工作10s消耗的電能為

J;若將它與一個10Ω的定值電阻串聯(lián)在電壓為8V的電路中,

則電路消耗的總功率為

W。

答案303.223解析(1)由P=

可得,燈泡正常工作10s消耗的電能WL=PLt=3W×10s=30J;(2)小燈泡L與一個10Ω的定值電阻R串聯(lián)在電壓為8V的電路中時,因串聯(lián)電路中各處的電流

相等,且總電壓等于各分電壓之和,所以,由I=

可得U=U'L+ILR,即8V=U'L+I'L×10Ω,由圖像可知,當U'L=4V、I'L=0.4A時符合,則電路消耗的總功率P=UI'L=8V×0.4A=3.2W。解題關鍵從圖像中讀出符合要求的電流和電壓是關鍵。解題思路(1)小燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等,根據(jù)W=Pt求出正常工作10s消耗的

電能;(2)定值電阻和燈泡串聯(lián)時通過它們的電流相等,且電路的總電壓等于它們兩端的電壓之和,根

據(jù)圖像讀出符合要求的電流和電壓,根據(jù)P=UI求出電路消耗的總功率。249.(2018湖南衡陽,22,2分)某品牌電飯煲的工作原理如圖甲所示,圖乙為它的部分參數(shù):甲乙×××牌電飯煲額定電壓220V額定功率加熱擋1210W保溫擋22W頻率50Hz25如將開關S閉合,則電飯煲處于

(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài),其中電阻R1∶R2=

。答案加熱1∶54解析由電路圖可知,當開關S閉合時,R2被短路,電路中電阻最小,電壓一定,思路分析

電路電壓U一定,由P=

可知,電阻較大時,電功率較小,電飯煲處于保溫狀態(tài);電阻較小時,電功率較大,電飯煲處于加熱狀態(tài)。分析電路圖確定電飯煲的狀態(tài)。由電功率公式及

已知條件求電阻之比。2610.(2017湖南郴州,23,4分)如圖甲所示,把標有“6V3W”的燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)接入

恒定電壓為9V的電源上,通過L的電流I與L兩端電壓U的關系如圖乙所示,則L正常發(fā)光時,滑

動變阻器接入電路的電阻是

Ω;當電路中電流為0.4A時,L的實際功率是

W。

答案61.627解題關鍵掌握串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,從圖像中獲取有用的信息

是關鍵。2811.(2016湖南長沙,32,6分)如圖,電源電壓恒定,燈L的規(guī)格為“24V72W”且工作時電阻保

持不變,電壓表的量程為0~15V,電流表的量程為0~3A,在電路安全的前提下,操作如下:當只閉

合S、S3時,電路中的總功率為P1,電流表示數(shù)為I1;當只閉合S2、S3時,移動滑片使滑動變阻器的

阻值為R,電流表示數(shù)為I2,電阻R1和滑動變阻器的總功率為10W;再移動滑片使滑動變阻器的

阻值為2R,電流表示數(shù)為I3,燈L和滑動變阻器的總功率為9.72W;當只閉合S、S1、S2時,移動滑

動變阻器的滑片,使電路中的最小總功率為P4,此時電流表示數(shù)為I4。已知P1∶P4=5∶6,I2∶I3=10∶9,則燈L的電阻為

Ω,I1∶I4=

,當滑動變阻器R2的阻值為

Ω時,該電

路消耗的功率最小。

29答案85∶632評析本題解題的關鍵在于認清電路結構的變化及靈活運用歐姆定律、電功率的比例問題,

屬于綜合性較強的題。3012.(2016湖南常德,23,4分)如圖所示的電路中,電源電壓為6V,R1為定值電阻。閉合開關后,調

節(jié)滑動變阻器R2使電壓表的示數(shù)由5V變?yōu)?V時,電流表的示數(shù)變化了0.2A,則R1的電功率變

化了

W。當電流表的示數(shù)為0.2A時,2min內R2產(chǎn)生的熱量是

J。

答案1.2483113.(2018湖南邵陽,34,9分)某同學為自己設計了一盞調光燈,其原理如下圖所示,已知燈L的規(guī)

格為“6V3W”(不考慮燈絲電阻的變化),滑動變阻器R的阻值范圍為0~12Ω,電源電壓恒

為6V。

(1)當S閉合,滑片滑至最左端后,求燈絲中的電流。(2)求燈正常工作一分鐘所消耗的電能。(3)閉合S,再將滑片從右向左移動,求燈L發(fā)光最暗時的實際功率。答案(1)0.5A(2)180J(3)0.75W32思路分析(1)已知燈泡額定電壓和額定功率,利用公式R=

得到燈泡電阻;再根據(jù)歐姆定律算出燈絲中的電流。(2)根據(jù)公式W=Pt求燈正常工作一分鐘所消耗的電能。(3)滑片在最右端時,電路電阻最大,電流最小,燈L發(fā)光最暗。燈泡最小功率用P=I2R計算。解題關鍵理解串聯(lián)電路特點、歐姆定律和電功率有關公式及其變形式的掌握和應用。3314.(2017湖南長沙,39,8分)如圖甲所示,已知電源電壓為60V且保持不變,電阻R1標有“35V2

45W”的字樣,R2是一個最大阻值為70Ω的滑動變阻器,電阻R3的額定電流為7A(不計溫度對

電阻的影響)。求:(1)R1的阻值;(2)R1正常工作100s消耗的電能;(3)閉合S,當R2的阻值為Rm時,

的示數(shù)為U1,

的示數(shù)為U2;當R2的阻值為R0時,

的示數(shù)為U1',

的的示數(shù)為U2';已知U1'=

U1,U2'=

U2,U1=

U2,求R3的阻值;(4)在電路安全的前提下,小天同學用以上器材組成一個如乙圖所示的電路:在R1、R2和R3中任

選兩個電阻分別連入電路的“A、B”和“C、D”處,組成不同的電路,在同一電路中兩個電

阻的功率之差如果超過200W,電路外的檢測裝置將自動報警,請通過計算和推導,判斷哪些電

路始終不會導致檢測裝置報警,哪些電路會導致檢測裝置報警,并計算報警時R2的取值范圍。34答案(1)5Ω(2)2.45×104J(3)10Ω(4)見解析353637解題關鍵

掌握并靈活運用歐姆定律公式,了解串、并聯(lián)電路中電流、電壓的關系,根據(jù)各狀

態(tài)等效電路圖,分析各種狀態(tài)間電流、電壓間的比值關系。一題多解(3)當R2=Rm時,等效電路圖如下當R2=R0時,等效電路圖如下

3839考點三電熱1.(2018湖南邵陽,7,2分)將規(guī)格都是“220V180W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一床電熱

毯,分別接入同一家庭電路中,若通電時間相同,則下列說法正確的是

()A.電冰箱產(chǎn)生的熱量最多B.電腦產(chǎn)生的熱量最多C.電熱毯產(chǎn)生的熱量最多D.三者產(chǎn)生的熱量一樣多答案

C分別接在同一家庭電路中,三種用電器的實際功率均為180W;根據(jù)W=Pt,用電器工

作時間t相等,則三種用電器消耗的電能相同;電冰箱與電風扇工作時,主要把電能轉化為機械

能,產(chǎn)生的熱量很小,電熱毯工作時電熱絲產(chǎn)生熱量,把電能幾乎全部轉化為內能。所以產(chǎn)生熱

量最多的是電熱毯。40解題關鍵知道電流做功的實質:電流做功的過程就是消耗電能轉化為其他形式能的過程;能

分析三種用電器的能量轉化。思路分析由題意知,三種用電器的額定電壓都是220V,額定功率都是180W;家庭電路電壓是

220V,把這三個用電器分別接入同一家庭電路,三個用電器都正常工作,實際功率相同,都等于

額定功率,通電時間相同時,根據(jù)W=Pt可知,消耗的電能相同;通過分析三種用電器工作時的能

量轉化情況,找出產(chǎn)生熱量最多的用電器。412.(2017湖南衡陽,18,3分)(多選)小華利用下圖中的實驗裝置來探究“影響通電導體產(chǎn)生熱量

的因素”,下列說法正確的是

()

乙A.甲圖實驗裝置是控制電流、通電時間一定時,探究電熱與電阻的關系B.乙圖實驗裝置是控制電壓、通電時間一定時,探究電熱與電流的關系C.甲圖中閉合開關后,a管中液面上升比b快D.乙圖中閉合開關后,c管中液面上升比d快42答案

AD甲圖中,當開關閉合后,兩電阻絲串聯(lián),通過兩電阻絲的電流相等,可以探究在電流

和通電時間一定時,電熱與電阻的關系,A正確;甲圖中,由于左邊容器中的電阻小于右邊容器中

的電阻,根據(jù)焦耳定律:Q=I2Rt可知,在電流(I)和通電時間(t)相同時,電阻(R)越小,產(chǎn)生的熱量越

少,則a管中液面上升較慢,C錯;乙圖中,當開關閉合后,分析電路可知,通過左、右兩容器內的電

阻絲的電流不相等(通過左容器內的電阻絲的電流較大),而兩容器內電阻大小相等,可以探究

在電阻和通電時間相同時,電熱與電流的關系,B錯;圖乙中,根據(jù)焦耳定律:Q=I2Rt可知,相同時

間內,左邊容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量較多,所以c管中液面上升較快,D正確。故選A、D。解題關鍵

首先要知道焦耳定律的內容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量,與電流的二次方成正比,與

導體電阻成正比,與通電時間成正比,公式為Q=I2Rt,然后根據(jù)實驗給出的裝置圖去判斷該實驗

控制的是哪些變量,再作出判斷。433.(2017湖南邵陽,24,2分)一根電阻絲的電阻是10Ω,通過2A的電流時,1min內產(chǎn)生的熱量是

J。答案2.4×103

解析電阻絲產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×60s=2.4×103J。444.(2018湖南岳陽,23,9分)圖甲是某款家用電熨斗。電路原理如圖乙,R1、R2為發(fā)熱體,R1的阻值

為110Ω,通過S1、S2實現(xiàn)溫度控制。電源電壓為電熨斗的額定電壓220V,電熨斗消耗的最大

功率為660W。(1)只閉合S1,求通過R1的電流;(2)只閉合S2,求R2在60s內產(chǎn)生的熱量;(3)為適應更多衣料,小明對電路作了改進(如圖丙)。當電熨斗控制開關S1、S2處于原低溫工作

狀態(tài)不變時,移動滑片P,相應發(fā)熱體的功率可在原功率的25%~100%之間變化。求滑動變阻器

最大阻值至少為多少?

答案(1)2A(2)1.32×104J(3)220Ω45解析(1)由圖乙電路圖可知,只閉合S1時,電路為R1的簡單電路,由I=

可得,通過R1的電流:(2)由圖乙電路圖可知,閉合S1、S2時,R1與R2并聯(lián),電路的總電阻最小,根據(jù)P=UI=

可知,電熨斗消耗的功率最大,此時電路的最大總電流:因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,此時通過R1的電流I1=2A不變,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,只閉合S2時通過R2的電流:I2=I-I1=3A-2A=1A,則R2在60s內產(chǎn)生的熱量:46Q2=W2=UI2t=220V×1A×60s=1.32×104J;(3)由I1>I2可知,只閉合S2時,圖乙電路中的電流最小,電熨斗的電功率最小,處于低溫工作狀態(tài),R2的阻值:圖丙中,控制電熨斗原低溫工作狀態(tài)不變時,應只閉合S2,電路中R2與滑動變阻器串聯(lián),當發(fā)熱體的功率為原功率的25%時,滑動變阻器接入電路中電阻最大,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由P=I2R可得,電路的電流:此時電路的總電阻:因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路的最大阻值為:R滑=R-R2=440Ω-220Ω=220Ω。所以滑動變阻器最大阻值至少為220Ω。47解題關鍵正確判斷兩電路各工作狀態(tài)電路的連接方式是關鍵。思路分析(1)由圖乙電路圖可知,只閉合S1時,電路為R1的簡單電路,根據(jù)歐姆定律求出通過R1

的電流;(2)由圖乙電路圖可知,閉合S1、S2時,R1與R2并聯(lián),電路的總電阻最小,根據(jù)P=

可知,電熨斗消耗的功率最大,根據(jù)P=UI求出電路的最大總電流,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R1的電流不變,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求

出通過R2的電流,即只閉合S2時通過R2的電流,利用Q=W=UIt求出R2在60s內產(chǎn)生的熱量;(3)先判斷出乙圖中電路的最小電流,此時電熨斗的功率最小,處于低溫工作狀態(tài),根據(jù)歐姆定

律求出R2的阻值;圖丙中,控制電熨斗原低溫工作狀態(tài)不變時,應只閉合S2,電路為R2與滑動變阻

器串聯(lián),當發(fā)熱體的功率為原功率的25%時,滑動變阻器接入電路中電阻最大,根據(jù)串聯(lián)電路的

電流特點和P=I2R求出此時電路的電流,根據(jù)歐姆定律求出此時電路的總電阻,從而求出滑動

變阻器最大阻值的最小值。48B組2014—2018年全國中考題組考點一電功和電能1.(2017北京,13,2分)小玲家有額定電壓相同的電烤箱、電飯鍋和電視機各一個,按照每度電0.

5元的計費標準,將這三個用電器正常工作1小時的用電費用繪制成了如圖所示的柱狀圖。則

下列四個選項中,判斷正確的是

()A.在這三個用電器中,電烤箱正常工作時的電壓最高B.在這三個用電器中,電視機正常工作時的電壓最低C.正常工作時,通過電烤箱的電流大于通過電視機的電流D.在一個月內,小玲家電烤箱的用電費用一定比電飯鍋的用電費用多49答案

C電烤箱、電飯鍋和電視機的額定電壓相同,而用電器正常工作時的電壓就是額定

電壓,A、B錯誤;由柱狀圖可知正常工作時,電烤箱的功率大于電視機的功率,它們的額定電壓

相同,根據(jù)I=P/U可知通過電烤箱的電流大于通過電視機的電流,C正確;正常工作時,電烤箱的

功率最大,但其使用時間不一定長,所以消耗的電能不一定最多,所以用電費用不一定比電飯鍋

的多,D錯誤。故選C。解題關鍵

能通過柱狀圖得出三個用電器的額定功率的大小關系。易錯警示

不要認為額定功率大的用電器消耗的電能就一定多,根據(jù)公式W=Pt,在考慮消耗

的電能多少時,除了要考慮電功率的大小,也要考慮到工作時間的長短。502.(2017云南昆明,7,3分)某型號電吹風,電動機和電熱絲串聯(lián)。電動機帶動風葉轉動,電熱絲給

空氣加熱,得到熱風,電動機線圈電阻為R1,電熱絲電阻為R2。將電吹風接入電壓為U的電源后,

通過的電流為I,消耗的電功率為P,同學們得到了四個關系式。下列選項中,關系式均正確的是

()①UI>P②P=I2(R1+R2)③UI=P④P>I2(R1+R2)A.①②

B.②③

C.①④

D.③④答案

D電吹風的電功率P=UI,①式不正確,③式正確;電吹風工作過程中將電能轉化為內能

和機械能,所以電功率P=P熱+P機,電吹風是由電動機和電熱絲兩部分串聯(lián)組成,根據(jù)焦耳定律可

知,發(fā)熱功率P熱=I2(R1+R2),所以P>I2(R1+R2),故②式錯誤,④式正確。易錯警示

歐姆定律只適用于純電阻電路,不適用于電動機。焦耳定律適用于所有電路。思路分析

從能量角度分析電吹風的工作本質。電動機產(chǎn)生的熱量由焦耳定律判斷,再根據(jù)

串聯(lián)電路特點進行計算。513.(2018上海,9)一節(jié)新干電池的電壓為

;家庭測量消耗電能多少的儀表是

;遠

距離輸電一般采用

方式(填“高壓”或“低壓”)。答案1.5V電能表高壓解析一節(jié)新干電池的電壓為1.5V;電能表是測量家庭電路中消耗電能多少的儀表;遠距離輸

電采用高壓,可以有效減少輸電線上損失的電能。524.(2018黑龍江齊齊哈爾,22,2分)如圖為電能表的實物圖,小文只讓家里的空調單獨工作,測出36s內電能表轉盤轉過25r,則空調這段時間內消耗的電能是

J,空調的實際功率為

W。

答案3.6×1041000535.(2017河北,23,2分)一天小明家中的IC卡電能表上的金額用完了,電能表便切斷了電路。小明

的父親將有300元的IC卡插入電能表,電路又接通了,此時電能表的示數(shù)為

。小明家所在地每度電的電費是0.6元,300元電費可用電

kW·h。為防止電能表再次切斷電路,小明家應在電能表的示數(shù)為

前為IC卡電能表充值。答案500

解析300元電費可用電W=

=500kW·h,500kW·h+518kW·h=1018kW·h,由于電能表示數(shù)的最后一位為小數(shù)點的后一位,故應在電能表示數(shù)為

前充值。易錯警示

電能表示數(shù)的最后一位為小數(shù)點后一位數(shù)。思路分析

由總價和單價計算出消耗的電能;一段時間內電能表的兩次示數(shù)之差即所消耗的

電能。54考點二電功率1.(2018北京,11,2分)有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙,甲的額定功率為1800W,乙的額

定功率為1200W。兩個電熱水壺都正常工作時,下列說法中正確的是

()A.甲電熱水壺兩端的電壓較高B.電流通過甲電熱水壺做功較快C.通過兩個電熱水壺的電流相等D.相同時間內,兩個電熱水壺消耗的電能一樣多答案

B額定電壓相同的電熱水壺甲和乙,正常工作時電壓相同,A選項錯誤;正常工作時,實

際功率等于額定功率,甲的額定功率大于乙的額定功率,電流通過甲做功較快,B選項正確;I=

,U相同而P不同,因此通過甲、乙的電流不相等,C選項錯誤;由W甲=P甲t甲、W乙=P乙t乙可知,P甲>P乙,

t甲=t乙,則W甲>W乙,D選項錯誤。552.(2018福建A,16,2分)燈泡L與定值電阻R組成的電路如圖甲,L和R的I-U圖線分別為圖乙中的

A、B。閉合開關S,L正常發(fā)光,電路的總功率為4.8W,此時燈泡L的

()A.電壓為7V

B.電流為0.3AC.電阻為20Ω

D.功率為3W答案

D由圖甲可知,L與R并聯(lián),故它們兩端的電壓相等,觀察圖乙可知,當電壓為6V時,定值

電阻R的功率PR=UIR=6V×0.3A=1.8W,燈泡的功率PL=UIL=6V×0.5A=3W,此時電路的總功率P總=PR+PL=1.8W+3W=4.8W,滿足題意,故燈泡L兩端的電壓應為6V,A錯誤;通過燈泡的電流應

為0.5A,B錯誤;燈泡的功率為3W,D正確;燈絲的電阻RL=

=12Ω,C錯誤。故選D。563.(2018河北,22,3分)(多選)如圖所示,電源電壓不變,a、b、c為電流表或電壓表。只閉合S1時,a

表無示數(shù),b表有示數(shù)。S1、S2都閉合時,滑片P向右滑動,c表的示數(shù)不變。下列判斷正確的是

()A.a表是電壓表B.先閉合開關S1,再閉合S2,電路中的總電流變大C.只閉合S1,P向右移動,R2兩端的電壓變化量與電流變化量的乘積大于其電功率的變化量D.開關均閉合,電路的總功率為P1;若將c表換成另一種電表,再閉合S1、S2,電路的總功率為P2,則

P2>P1

57答案

BD只閉合S1時,電阻R1、R2和R3串聯(lián),同時電表a、b串聯(lián),它們并聯(lián)接在電源兩端,由

“a表無示數(shù),b表有示數(shù)”可知a為電流表,b為電壓表,故A錯誤;S1、S2都閉合時,c表若為電流

表,R1、R2和R3并聯(lián),c表測通過電阻R2、R3的電流,滑片P向右滑動,c表示數(shù)將變大,根據(jù)題中“c

表的示數(shù)不變”可知,c表為電壓表,先閉合S1,電路為三個電阻的串聯(lián)電路,再閉合S2,電路為只

有R1的簡單電路,電路中總電阻變小,總電流變大,故B正確;只閉合S1,三電阻串聯(lián),移動P,R2兩端

電壓變化量與電流變化量的乘積,即ΔU×ΔI=ΔIR2×ΔI=ΔI2R2=(I2-I1)(I2-I1)R2,R2電功率的變化量ΔP=P2-P1=

R2-

R2=(I2-I1)(I2+I1)R2,所以ΔP>ΔU×ΔI,C錯誤;S1、S2都閉合時,電路中只連有R1,若將c表換為另一種電表,即電流表,再閉合S1、S2,電路為三個電阻并聯(lián),總電阻變小,由P=

可知,電路的總功率變大,即P2>P1,D正確。知識拓展

對于定值電阻,阻值等于其兩端電壓與通過的電流之比,R=

;也等于其兩端電壓的變化量與通過的電流變化量之比,即R=

,所以解析中ΔU×ΔI=ΔIR2×ΔI。易錯警示

定值電阻變化的功率等于兩次功率之差,即ΔP=P2-P1,切不可用電壓變化量與電流

變化量的乘積計算。584.(2017北京,22,2分)(多選)中國科技館有一個“會發(fā)電的衣服”的展臺,在展臺中可以做模擬

“發(fā)電纖維發(fā)電”的實驗。實驗過程及現(xiàn)象如下:踩動踏步機踏板,帶動壓電薄膜振動,使得一

些與壓電薄膜相連的小燈發(fā)光;增大踩動踏板的頻率,壓電薄膜振動得更劇烈,發(fā)光小燈的數(shù)量

增加。則下列四個選項中,判斷正確的是

()A.壓電薄膜振動時可以產(chǎn)生電壓B.小燈發(fā)光說明振動的壓電薄膜中產(chǎn)生了電流C.發(fā)光小燈的數(shù)量與踩動踏板的頻率有關D.增大踩動踏板的頻率,壓電薄膜發(fā)電的總功率變小答案

ABC從題干中發(fā)現(xiàn)“踩動踏步機踏板,帶動壓電薄膜振動,使得一些與壓電薄膜相連

的小燈發(fā)光”,小燈發(fā)光說明燈兩端有電壓,所以A正確;小燈發(fā)光說明壓電薄膜和小燈之間形

成了通路,有電流通過,所以B正確;從題干中發(fā)現(xiàn)“增大踩動踏板的頻率,壓電薄膜振動得更劇

烈,發(fā)光小燈的數(shù)量增加”,所以C正確;增大踩動踏板的頻率,發(fā)光小燈的數(shù)量增加,說明電路

總功率變大,所以D錯誤。故選A、B、C。595.(2017江蘇南京,12,2分)如圖所示電路中,電源電壓不變。閉合開關后,當滑片P在某一端點時,

電流表示數(shù)為0.3A,小燈泡消耗的功率為0.9W;當滑片P移至中點時,電壓表示數(shù)變化了2V,此

時小燈泡恰好正常發(fā)光,且消耗的功率為2W。下列說法正確的是

()

A.小燈泡正常發(fā)光時的電阻為10ΩB.滑動變阻器的最大阻值為20ΩC.電源電壓為8VD.滑片P在最右端時,滑動變阻器消耗的功率為3.2W60616.(2017甘肅蘭州,14,3分)甲、乙兩燈分別標有“6V3W”和“6V6W”字樣,先將兩燈串

聯(lián)后接在電壓為U的電路中,甲燈的功率為P1;再將兩燈并聯(lián)后接在同一電壓下,乙燈的功率為

P2。兩次燈泡均安全,忽略溫度對燈絲電阻的影響,則P1∶P2為

()A.9∶2

B.2∶9

C.4∶9

D.1∶9解題思路

首先根據(jù)額定電壓和額定功率分別求出兩燈的電阻,再利用串、并聯(lián)電路的特點

及電功率的公式求解。易錯警示

燈的電阻等于額定電壓的平方與額定功率的比值,而不是額定電壓與額定功率的

比值。627.(2017吉林,14,2分)如圖是小燈泡L和定值電阻R的電流與電壓關系的圖像。現(xiàn)將它們并聯(lián)后

接在電壓為2V的電源兩端,則干路中的電流是

A,小燈泡L的實際電功率是

W。

答案0.81.2解析并聯(lián)電路干路中電流等于各支路電流之和,由圖可知,當U=2V時,IL=0.6A,IR=0.2A,故I總=0.6A+0.2A=0.8A;PL=U·IL=2V×0.6A=1.2W。638.(2018北京,29,7分)小陽為測量額定電壓為2.5V的小燈泡在不同電壓下的電功率及觀察小燈

泡的發(fā)光情況,連接了如圖所示的電路。

U/V2.51.3I/A0.280.20P/W0.7

發(fā)光情況明亮暗64(1)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應放置在

端。(選填“左”或“右”)(2)小陽的實驗記錄如上表所示,則小燈泡兩端電壓U=1.3V時的電功率P=

W。(3)由上表的實驗記錄你還能得到的結論:

。(寫出一條即

可)(4)利用如圖所示實驗電路還可以進行的實驗有:

。(寫出

一個即可)答案示例:(1)右(2)0.26(3)同一小燈泡的亮暗程度與其兩端電壓有關(4)探究小燈泡的電阻在不同電壓下的變化規(guī)律65解析(1)閉合開關前滑動變阻器滑片要置于阻值最大的一端,因此,應放置在右端。(2)P=UI=1.3V×0.20A=0.26W。(3)從表中可看出,小燈泡兩端電壓不同,小燈泡的發(fā)光情況也不同,因此可得出結論:同一燈泡

的亮暗程度與其兩端電壓有關。(4)利用電壓表測出燈泡兩端電壓,電流表測出通過燈泡的電流,由R=

就可算出不同電壓下的小燈泡的電阻值,因此,還可探究小燈泡的電阻在不同電壓下的變化規(guī)律。669.(2018新疆烏魯木齊,21,5分)如圖所示,電阻R1為20Ω,電阻R2為60Ω,只閉合開關S1時,電流表

的示數(shù)為1.2A,求(1)電源的電壓;(2)閉合開關S1和S2,電路消耗的總功率。

答案(1)24V(2)38.4W解析(1)U=U1=I1R1=1.2A×20Ω=24V(2分)一題多解

(2)電阻R1消耗的功率P1=UI1=24V×1.2A=28.8W,電阻R2消耗的功率P2=UI2=24V×

0.4A=9.6W,電路消耗的總功率P=P1+P2=28.8W+9.6W=38.4W。6710.(2018湖北武漢,27,10分)圖甲是某種電動出水的電熱水瓶的結構剖面圖,圖乙是它的電路示

意圖,其中電源板的作用是將220V的交流電變成低壓直流電,供出水電動機和出水定位燈使

用。甲68(1)出水定位燈的作用是方便夜間判斷出水的位置,避免燙傷。出水定位燈是由小凸透鏡、刻

有圖案“

”的透明膠片和小燈泡組成。出水定位燈發(fā)光時,會在放置電熱水瓶的桌面上留下一個清晰明亮的像,相對于定位燈里透明膠片上的圖案“

”,桌面上所成的像是

(選填“

”“

”“

”或“

”),而且這個像是

(選填“放大”“等大”或乙“縮小”)的。(2)該電熱水瓶的說明書上標注著“12分鐘快速沸騰的條件:水溫——25℃,水量——4kg,沸

騰溫度——100℃,電壓——220V”。若加熱管的電阻為24.2Ω,則在此快速沸騰的條件下,該

電熱水瓶的加熱效率為多少?(3)已知圓柱形內膽的底面積為250cm2,出水口比最高水位高3cm。當內膽中裝有2L水時,按

住出水開關20s,出水電動機恰好能抽出1L的水。若不計出水管的體積和水的流速,則出水電

動機的輸出功率約為多少W?69答案(1)

放大(2)87.5%(3)0.065W解析(1)因出水定位燈發(fā)光時會在桌面上留下一個清晰的像,故此像為實像,應為上下顛倒,

左右相反的像,故桌面上成的像為

;因透明膠片與凸透鏡的距離小于凸透鏡到桌面的距離,即物距小于像距,故成的是倒立放大的實像。(2)將25℃的水加熱至沸騰時所吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(100℃-25℃)=1.26×106J7011.(2017山東濰坊,27,9分)如圖所示電路中,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,燈泡L的額定電

壓UL=6V。斷開S1,閉合S2、S3,移動滑動變阻器的滑片,當電流表示數(shù)I1=0.2A時,電壓表的示數(shù)

U1=4.8V。閉合S1、S2、S3,滑片移至最右端時,燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)I2=0.75A。斷開S3,閉合S1、S2,在移動滑片的過程中,當電流表示數(shù)分別為I、2I時,滑動變阻器的電功率均為P同。忽略燈泡電阻隨溫度的變化。求:(1)定值電阻R0的阻值;(2)燈泡L的額定電流IL;(3)滑動變阻器的電功率P同。答案(1)24Ω(2)0.5A(3)0.67W7172考點三電熱1.(2018北京,3,2分)下列用電器中,利用電流熱效應工作的是

()A.電暖氣

B.計算器C.電視機

D.筆記本電腦答案

A電暖氣是利用電流熱效應工作的,A選項正確;計算器、電視機、筆記本電腦都不是

利用電流熱效應工作的,B、C、D選項錯誤。732.(2018北京,21,2分)(多選)小輝想探究電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關。他連接

了如圖所示的電路進行實驗,其中兩個完全相同的燒瓶內分別裝有質量相等、初溫均為25℃

的煤油,阻值為5Ω和10Ω的電阻絲R1、R2。閉合開關一段時間后,記錄此時兩個溫度計的示

數(shù)。根據(jù)上述實驗,下列說法中正確的是

()A.此實驗探究的是熱量與電阻的關系B.此實驗探究的是熱量與電流的關系C.此實驗探究的是熱量與時間的關系D.此實驗中用溫度計示數(shù)變化的大小反映產(chǎn)生熱量的多少74答案

ADR1和R2串聯(lián),通過它們的電流相同,通電時間相同,R1<R2,此實驗探究的是熱量與電

阻的關系,A選項正確,B、C選項錯誤;電阻絲產(chǎn)生熱量的多少用溫度計示數(shù)變化大小來表示,D

選項正確。753.(2017湖北武漢,19,3分)如圖所示是探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關的

實驗裝置,兩個透明容器中密封著等量的空氣,通電一段時間后,右側U形管中液面高度差比左

側的大,下列說法正確的是

()

A.左側容器中電阻絲的阻值比右側容器中的大B.該裝置用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流大小的關系C.該裝置可以用來探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟通電時間的關系D.U形管中液面高度發(fā)生變化是因為U形管中液體的熱脹冷縮造成的76答案

C電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但可通過U形管中液面高度差的變化

來反映;根據(jù)裝置可知,兩個電阻絲串聯(lián),通過兩個電阻絲的電流和通電時間相同,左、右兩側U

形管中液面的高度差不同,左側的小于右側的,說明左側電阻絲產(chǎn)生的熱量少,右側電阻絲產(chǎn)生

的熱量多,由此可知左側的電阻小于右側的電阻,本實驗是探究導體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的

關系;探究電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少與通電時間的關系,要控制I與R相同,改變通電時間,

兩個容器中任一個都可作為研究對象,比較前后兩次U形管中液面高度差即可。綜合分析本

題選擇C。審題關鍵

本題探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關,考查了控制變量法和

轉換法的應用,解題的關鍵是根據(jù)實驗裝置來判斷可以控制相關變量不變從而可以研究哪些

量間的關系。思路分析

(1)電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但氣體溫度的變化可以通過U形

管中液面高度差的變化來反映,這種研究方法叫轉換法;(2)由焦耳定律Q=I2Rt可知,Q與I、R及t

有關,根據(jù)控制變量法,研究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與其中一個因素的關系時,要控制

其他因素不變,根據(jù)題中條件確定能否實現(xiàn)。774.(2016重慶B,8,3分)一只小燈泡標有“3.8V”字樣,額定功率模糊不清,某同學設計了如圖甲

所示的電路進行測量,電源電壓恒為6V,電壓表、電流表使用的量程分別為0~3V,0~0.6A,滑

動變阻器的規(guī)格為“10Ω1A”,他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了電壓表、電流表示數(shù)的U-I圖像,如

圖乙所示。則以下判斷正確的是

()

甲乙A.小燈泡的額定功率為0.88WB.滑片向左移時電壓表示數(shù)變大,小燈泡變亮C.變阻器允許連入電路的最大阻值約為8.82ΩD.小燈泡正常發(fā)光2s內,變阻器產(chǎn)生的電熱為3.04J78答案

C當U=2.2V時燈泡正常發(fā)光,根據(jù)圖像,對應的I額=0.4A,P額=3.8V×0.4A=1.52W,故A

錯;滑片向左移時,滑動變阻器電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓知,其兩端電壓也變小,故B錯;由題圖乙

可知滑動變阻器兩端的電壓最大為3V,此時I=0.34A,Rm=

≈8.82Ω,故C正確;在2s內QR=UI額t=2.2V×0.4A×2s=1.76J,故D錯誤。795.(2015內蒙古呼和浩特,7,2分)判斷電流通過導體產(chǎn)生的熱量,下面公式選用正確的是

(

)A.UIt

B.I2RtC.(U2/R)t

D.前面三個都可以答案

B根據(jù)焦耳定律,電流通過導體產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt,所以選B項。A項是計算用電器消

耗電能的公式,對于非純電阻電路,產(chǎn)生的熱量小于消耗的電能,所以A項錯。C項是根據(jù)歐姆

定律對電能公式的變形,同樣不能用于計算非純電阻電路產(chǎn)生的電熱。評析

本題考查對焦耳定律適用范圍的理解,焦耳定律適用于計算所有電路通電時產(chǎn)生熱量

的大小?？疾榻嵌刃路f,提示學生準確把握所學各個公式、定律的使用條件,切忌張冠李戴。806.(2018安徽,22,7分)一般家用電飯鍋工作時有兩種狀態(tài),分別是煮飯過程中的加熱狀態(tài)和米飯

煮熟后的保溫狀態(tài)。圖示為該種電飯鍋的電路原理圖,圖中R1是一個電阻,R2是加熱用的電阻

絲,U為電源電壓(R1和R2的阻值不隨溫度變化)。

(1)請分析論證:當開關S閉合時,電飯鍋處于加熱狀態(tài);(2)要使R2在保溫狀態(tài)時的功率是加熱狀態(tài)時的

,求

的值。81答案(1)見解析(2)282一題多解

(1)當開關S斷開時為串聯(lián)電路,此時電路的總電阻為R1+R2;當開關S閉合時,只有R2接入電路中,此時電路的電阻為R2;83思路分析84C組教師專用題組考點一電能和電功(2016湖南衡陽,19,2分)某型號電飯鍋有“高溫擋”和“低溫擋”兩個擋位,其原理如圖所示,

若已知電阻R0=44Ω,R=2156Ω,則當開關置于

(選填“1”或“2”)位置時為高溫擋,當

電飯鍋以高溫擋正常工作10min消耗的電能為

J。

答案26.6×105

解析根據(jù)公式P=

可知,在電壓一定時,電阻越小功率越大,當S接2時,R被短路,總電阻小,電功率大;Q=

t=

×600s=6.6×105J。85考點二電功率1.(2015天津,12,3分,★)(多選)圖甲所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,電源電壓為3V且保持不變。閉合開關S后,滑片P從b端移動到a端的過程,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關

系圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是

()A.R1的電阻為5ΩB.滑動變阻器的最大電阻為10ΩC.電路消耗的最大總功率為1.8WD.電路消耗的最小總功率為1W86872.(2015吉林長春,10,2分)如圖所示的電路,電源電壓恒為4.5V,電流表量程為0~0.6A,電壓表量

程為0~3V,定值電阻阻值為5Ω,滑動變阻器最大阻值為20Ω。閉合開關,移動滑片的過程中,

下列說法正確的是

()

A.若滑片P向右移動,電流表示數(shù)變大B.滑動變阻器的阻值變化范圍為2.5Ω~20ΩC.定值電阻的功率變化范圍為0.45W~1.8WD.電壓表與電流表的示數(shù)比值不變88評析本題的解題關鍵在于理解滑動變阻器阻值變化受電流表和電壓表的限制,還要看清電

路結構,注意各物理量的對應關系,難度較大。893.(2016河北,25,2分)小明家新買了一個電熱水器,剛接入電路,家里的空氣開關就斷開了。他

猜想造成空氣開關斷開的原因是:①連入電路中的用電器總功率過大;②電熱水器或插頭處短

路。于是他請電工師傅檢修后,將空氣開關復位,只讓電熱水器單獨工作,家里標有“2000r/kW·h”電能表的轉盤3min內轉了100轉,電熱水器的功率為

W。小明猜想

(選填序號)是正確的。(已知電熱水器接入電路前,小明家正在使用的用電器的總功率約為3200W,空氣開關允許通過的最大電流為40A)答案1000②904.(2016河南,5,2分)在圖所示的電路中,定值電阻的阻值R0和電源電壓U均為已知。在a、b間接

入一個未知電阻Rx,閉合開關,電壓表的示數(shù)為Ux,則由已知量和測得量可以推出:Rx=

,Rx的電功率Px=

。

915.(2016天津,19,4分)如圖甲,電源電壓保持不變,閉合開關S,變阻器滑片P從a端滑到b端的整個

過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關系圖像如圖乙所示。由圖像可知,R1的阻值為

Ω;當電路中的電流為0.2A時,R1與R2消耗的電功率之比為

。甲乙92答案102∶1解析由變阻器滑片P從a端滑到b端過程中,電流表與電壓表示數(shù)關系的圖像可知,電路中電

源電壓為3V,R1的阻值:R1=

=

=10Ω;由圖像可知,當電路中電流為0.2A時,R1兩端電壓為2V,則R2兩端電壓U2=U-U1=3V-2V=1V,故R1與R2消耗的功率之比:

=

=

=

。936.(2014江蘇鎮(zhèn)江,21,4分)如圖1所示,某同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中,誤將電壓表并

聯(lián)在滑動變阻器兩端。他從滑片置于最右端時開始記錄第一組數(shù)據(jù),調節(jié)滑片測得多組數(shù)據(jù),

描繪出的U-I圖像如圖2所示。已知小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓為4.5V?？汕蟮眯?/p>

泡正常發(fā)光時的阻值為

Ω,額定功率為

W,變阻器最大阻值為

Ω。

為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3V,則滑動變阻器接入電路的最小阻值為

Ω(保留

一位小數(shù))。

圖1圖294答案12.50.5406.8解析當小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器兩端電壓為U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V,結合圖像信息

可知此時電路中的電流I=0.2A,燈泡正常發(fā)光時的阻值RL=

=

=12.5Ω,額定功率P額=ULI=2.5V×0.2A=0.5W;由圖像信息可知,變阻器連入阻值最大時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為4V和0.1A,故變阻器的最大阻值R最大=

=40Ω;燈泡兩端電壓不超3V,即燈泡兩端電壓最大為3V時,滑動變阻器連入電路的電阻最小,此滑動變阻器兩端電壓為U滑最小=4.5V-3V=1.5V,結

合圖像可知此時電路中的電流I'=0.22A,則滑動變阻器連入的最小阻值R最小=

=

≈6.8Ω。評析本題綜合考查了動態(tài)電路、歐姆定律、電功率等知識,結合動態(tài)電路圖像信息,并正確

從中提取有用信息是解題的關鍵,屬于難題。957.(2016湖南張家界,19,7分)李明做測量小燈泡電功率的實驗,所用小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)請用筆畫線代替導線,將如圖甲所示的實驗電路連接完整:圖甲96(2)丙圖中陰影部分面積表示的物理量是

。(3)實驗時閉合開關,李明發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,且電流表無示數(shù),而電壓表有示數(shù),則電路的故障

可能是:

。(4)故障排除后,閉合開關,李明發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V,若想測量小燈泡的額定電功率,應再調

節(jié)滑動變阻器的滑片P,使P向

移動(選填“左”或“右”),當電壓表的示數(shù)為2.5V時,

對應電流表的示數(shù)如圖乙為

A,則小燈泡的額定電功率是

W。答案(1)(2分,每連對一根線計1分,連線不能交叉)如圖(2)電壓(1分)(3)小燈泡斷路(1分)(4)右(1分)0.3(1分)0.75(1分)97解析(1)應用“先串后并”的方法,先將滑動變阻器的上接線柱(A或B)與燈泡的右接線柱連

接,又因為燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表應選0~3V量程,并聯(lián)在燈泡兩端;(2)陰影部分的

面積等于長與寬的乘積,由U=IR可知,陰影部分的面積表示電阻兩端的電壓;(3)由“閉合開關,

小燈泡不發(fā)光,且電流表無示數(shù)”可知,電路故障應為斷路,又因為“電壓表有示數(shù)”,所以可

推斷出應為燈泡處發(fā)生了斷路;(4)電壓表示數(shù)為2V,若要測量燈泡的額定功率,應使電壓表示

數(shù)增大為2.5V,則需減小滑動變阻器連入電路的阻值,即P應向右移動;由圖乙可知,電壓表示數(shù)

為2.5V時,電流表示數(shù)為0.3A,則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。988.(2016湖南郴州,29,10分)熱熔膠是常用的粘合劑,它在常溫下是固體。圖甲是熱熔膠槍(簡稱

“膠槍”)的外形,其內部有兩只相同的PTC加熱元件,電路如圖乙所示,單只PTC加熱元件的電

阻與溫度的變化關系如圖丙所示。膠槍扳機松開時,開關S1斷開,開關S2的觸片與b觸點接通,若

此時接通電源,膠槍就進入了預熱狀態(tài),約60s后熱熔膠熔化成的膠液溫度達到正常工作溫度

(150~180℃)。此后,若扣動扳機,膠槍就進入正常工作狀態(tài):開關S1閉合,開關S2的觸片與a觸點

接通,固體膠條向前擠壓,槍口冒出溫度為150~180℃的膠液。在近似計算時,可以認為膠液的

溫度與PTC加熱元件的溫度相同。問:(1)單只PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻為多少?(2)膠槍在預熱過程中消耗的最大功率是多大?(3)接通電源60s后,假設膠槍在恒溫為150℃的條件下正常工作100s,它產(chǎn)生熱量的60%被膠

條吸收,在這過程中膠條吸收了多少熱量?99丙100答案(1)500Ω(2)48.4W(3)4.84×103J解析(1)由圖丙可得,單只PTC的最小電阻為R=500Ω(2分)(2)膠槍在預熱過程中,R1與R2串聯(lián),最小總電阻為:R總=R1+R2=2R=2×500Ω=1000Ω(2分)此時消耗的功率最大:P最大=

=

=48.4W(2分)(3)當溫度為150℃的條件下正常工作時,R1與R2并聯(lián),總電阻為:R總'=

R1'=

×1200Ω=600Ω(1分)產(chǎn)生熱量為:Q放=

t

(1分)膠條吸收的熱量為:Q吸=ηQ放=η

t=60%×

×100s=4.84×103J(1分)1019.(2016河北,38,7分)如圖甲所示,電源電壓可調,燈泡L規(guī)格為“15V45W”,且燈絲電阻不隨

溫度變化。電流表量程為“0~0.6A”和“0~3A”,滑動變阻器R的規(guī)格分別為“25Ω2A”和“10Ω3A”。甲乙102(1)將電源電壓調到18V,閉合開關,移動P,使燈泡正常發(fā)光。求燈泡的電阻和燈泡消耗的最小

功率。(2)將電源電壓調到15V,用定值電阻R0替換燈泡,P置于中點A,閉合開關,電流表指針指到滿偏

刻度的三分之二位置(可能重新選擇了電表量程和變阻器R)。然后將P從A移到最左端B,兩表

示數(shù)的I-U關系如圖乙所示。通過計算判斷所用變阻器的規(guī)格。答案(1)5Ω7.2W(2)見解析103解析(1)由I=

P=UI得燈絲電阻RL=

=

=5Ω(2分)燈泡正常發(fā)光時,通過的電流IL=

=

=3A,通過變阻器的電流大于2A,所以R為“10Ω3A”的變阻器;又由于L與R串聯(lián),電路中的電阻最大時,電流最小,所以燈泡消耗的功率最小(1分)PL最小=I2RL=

RL=

×5Ω=7.2W(1分)(2)由題意和圖可知,P在中點A時,UA=10V,電流可能為2A或0.4A(1分)

(1分)由題意可知,所用變阻器的規(guī)格為“25Ω2A”

(1分)評分說明:(1)解答應寫出必要的文字說明、公式和演算步驟,只寫最后答案的不給分。答案中

必須寫出數(shù)字和單位。只寫出公式,不能與題目所給條件相聯(lián)系的不給分。104(2)運用其他方法解題正確的,參照評分標準相應給分。(3)解題過程中不重復扣分,哪一步錯扣哪一步分,運用該步驟錯誤結果代入下步進行計算不再

出現(xiàn)錯誤的,不扣后邊的分。(4)計算結果錯誤扣1分,對有效數(shù)字不做要求。評析此題考查了串聯(lián)電路的特點、歐姆定律以及電功率的計算,解題關鍵是確定電路中所

用變阻器規(guī)格及最小功率的計算,并根據(jù)定值電阻兩端電壓與電流成正比、題意和圖像確定

電流表和電壓表示數(shù),本題難度較大。10510.(2015湖南長沙,39,8分)如圖甲所示,電源電壓恒為18V,燈泡L上標有“10V5W”字樣,電

流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,滑動變阻器R的最大阻值為200Ω。當只閉合S和S1,

移動滑動變阻器的滑片P時,它兩端的電壓與其接入電路的電阻關系如圖乙所示。當滑動變阻

器接入電路的阻值由R1增大到4R1時,定值電阻R0的電功率變化了5.4W。求:(1)燈泡L正常發(fā)光時通過的電流;(2)只閉合S和S2,且滑動變阻器的滑片P置于中點位置時,燈泡的實際功率;(3)只閉合S和S1,在保證電路安全的情況下,當電阻R0消耗電功率最小時,滑動變阻器R消耗的電

功率。106答案