專題十二-電功與電熱可修改版課件

專題十二電功與電熱A組2014-2018年江蘇中考題組五年中考考點(diǎn)一電功、電功率和電熱1.(2018南京,12,2分)如圖所示電路,電源電壓不變,小燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣。閉合開關(guān)

后,當(dāng)滑片P移至某一位置時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光,此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為P1;當(dāng)滑片P

移至某一端點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,電壓表示數(shù)變化了3V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為P2,

且P1∶P2=5∶6。下列判斷正確的是

()A.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10ΩB.電路允許消耗的最大功率為4.5WC.小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑片P位于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)位置D.滑動(dòng)變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中,小燈泡消耗的功率變化了0.6W答案

B小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過它的電流I=

=

=0.5A。由題意分析可知,P移至右端時(shí),電流表示數(shù)I'=0.3A,P1∶P2=U1I∶U2I'=5∶6,則U1I∶(U1+3V)I'=5∶6,得U1=3V,U=UL+U1=6V+3V=9V,Rmax=

=

=20Ω;Pmax=UI=9V×0.5A=4.5W;小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R1=

=

=6Ω≠

Rmax=10Ω;UL'=UL-3V=6V-3V=3V,ΔPL=ULI-UL'I'=6V×0.5A-3V×0.3A=2.1W。故B選項(xiàng)正確。方法技巧

解答計(jì)算類選擇題時(shí),應(yīng)把各選項(xiàng)要求的問題當(dāng)計(jì)算題求解,然后與選項(xiàng)比對(duì)。2.(2018無錫,11,2分)用如圖的裝置“探究影響電流熱效應(yīng)的因素”。電阻絲R1和R2分別密封

在兩只完全相同的燒瓶中,且R1<R2,瓶中裝有質(zhì)量相等的煤油。下列說法正確的是

()

A.該裝置用來探究電流熱效應(yīng)與電流大小的關(guān)系B.閉合開關(guān)后,裝R1電阻絲的燒瓶中溫度計(jì)示數(shù)上升較快C.實(shí)驗(yàn)中,通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少D.將某一燒瓶中的煤油換成等質(zhì)量的水,可比較煤油和水的比熱容大小答案

C由題圖可知,兩電阻絲串聯(lián),通過它們的電流相同,通電時(shí)間也相同,電阻不同,故該

實(shí)驗(yàn)探究的是電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系,故A錯(cuò)誤;由焦耳定律Q=I2Rt可知,在電流和通電

時(shí)間相同時(shí),電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多,由于R1<R2,故R2產(chǎn)生的熱量多,裝R2電阻絲的燒瓶中溫

度計(jì)示數(shù)上升較快,故B錯(cuò)誤;通電后電流通過電阻絲做功,產(chǎn)生的熱量被煤油吸收,煤油的溫度

升高,通過觀察溫度計(jì)示數(shù)的大小來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少,這種研究方法為轉(zhuǎn)換法,故C

正確;要比較水和煤油的比熱容,則應(yīng)讓水和煤油的質(zhì)量相等、吸收的熱量相等,由溫度的變化

得出比熱容的大小關(guān)系,故用相同質(zhì)量的水代替煤油,兩燒瓶中裝相同阻值的電阻絲,故D錯(cuò)誤。3.(2018連云港,10,2分)如圖所示,電源電壓恒為15V,定值電阻R的阻值為20Ω,閉合開關(guān)后,使

變阻器的阻值減小5Ω,電流表示數(shù)變化了0.1A,則下列說法正確的是

()

A.電流表示數(shù)減小了0.1AB.電壓表示數(shù)減小了0.5VC.定值電阻的電功率增大了0.2WD.電路總功率增大了1.5W答案

D由題圖可知,R與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器兩端的電壓。變阻器的阻值減小5Ω,

由I=

可知,I變大,故A錯(cuò)誤;ΔU變=ΔUR=ΔI·R=0.1A×20Ω=2V,故B錯(cuò)誤;設(shè)變阻器原來接入電路的阻值為R1,由題意可得

-

=0.1A,得R1=10Ω,則I=

=

=0.5A,I'=

=0.6A,ΔPR=I'2R-I2R=2.2W,故C錯(cuò)誤;ΔP=U×ΔI=15V×0.1A=1.5W,故D正確。易錯(cuò)警示計(jì)算定值電阻R電功率的變化時(shí)可能會(huì)按如下方法進(jìn)行:ΔPR=ΔUR×ΔI=0.2W,從而

錯(cuò)選C。4.(2016連云港,10,2分)把標(biāo)有“220V40W”的燈泡L1和“220V60W”的燈泡L2串聯(lián)接

入220V電路兩端,下列說法正確的是

()A.兩燈泡的額定電壓都變小了B.兩燈泡的額定電功率都變小了C.燈泡L1兩端的實(shí)際電壓比L2兩端的實(shí)際電壓大D.通過燈泡L1的實(shí)際電流比L2的實(shí)際電流大答案

C額定電壓和額定功率對(duì)于用電器來說是一定的,不會(huì)隨用電器兩端電壓的變化而

變化,故A、B錯(cuò)誤;由R=

可知,R1>R2,串聯(lián)電路中電流處處相等,則I=I1=I2,由P=UI,有

=

=

,故P1>P2,U1>U2,C正確,D錯(cuò)誤。5.(2016揚(yáng)州,12,2分)圖甲中的A、B分別為小燈泡和定值電阻的I-U圖像,小燈泡和電阻的連接

情況如圖乙所示,電源電壓8V,下列說法正確的是

()

A.小燈泡電阻隨溫度的增大而減小B.燈泡的實(shí)際電功率為0.6WC.電阻的阻值為0.05ΩD.電阻的電功率為0.8W答案

B由題圖甲結(jié)合R=

可知,燈泡兩端的電壓增大時(shí),燈泡的電阻增大,此時(shí)燈泡的實(shí)際功率增大,燈絲溫度也在升高,由此說明,小燈泡電阻隨溫度的升高而增大,故A錯(cuò)誤;燈泡和定

值電阻串聯(lián),電路接通后,通過它們的電流相等,電壓之和等于電源電壓,由題圖甲知,當(dāng)電流為

0.3A時(shí),小燈泡兩端電壓為2V,定值電阻兩端電壓為6V,總電壓為8V,則燈泡的實(shí)際功率PL=

ULI=2V×0.3A=0.6W,故B正確;由B項(xiàng)數(shù)據(jù)可知,定值電阻的阻值R=

=

=20Ω,電阻的電功率PR=URI=6V×0.3A=1.8W,故C、D錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵學(xué)會(huì)根據(jù)圖像提取有用的信息,通過計(jì)算解決問題。思路分析

A.根據(jù)圖像分析燈泡電阻的變化;B.根據(jù)圖像確定燈泡兩端的實(shí)際電壓和電流,由P=UI計(jì)算實(shí)際電功率;C.根據(jù)公式R=

得出定值電阻的阻值;D.根據(jù)圖像確定定值電阻兩端的電壓和電流,由P=UI計(jì)算出實(shí)際電功率。6.(2015南京,12,2分)如圖所示電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器(a、b為其

兩端點(diǎn))。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.1A,R2消耗的電功率為1W;當(dāng)滑

片P移動(dòng)至某一位置時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,R2消耗的電功率為1.8W。則當(dāng)滑片P從a移到b的

過程中

()

A.電流表示數(shù)變化了0.6AB.電壓表示數(shù)變化了4VC.R1消耗的電功率變化了5WD.電路消耗的總功率變化了6W答案

D由圖知R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓。當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí),R2消耗的電功

率為1W,可知滑片在b端,則R2兩端的電壓U2=

=

=10V,R2的最大值R2=

=

=100Ω,此時(shí)U=0.1A×R1+10V①當(dāng)滑片P移動(dòng)至另一位置時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,R2兩端的電壓U2'=

=

=6V,此時(shí)U=0.3A×R1+6V②聯(lián)立①②解得:R1=20Ω,U=12V。當(dāng)P在a端時(shí),R2連入電路的阻值為0,所以電壓表示數(shù)UV=0,電流表示數(shù)IA=

=

=0.6A由前面的計(jì)算可知:當(dāng)P在b端時(shí),IA'=I=0.1A,電壓表示數(shù)UV'=U2=10V,由此得電流表示數(shù)變化Δ

I=IA-IA'=0.6A-0.1A=0.5A,故A錯(cuò)誤;電壓表示數(shù)變化ΔU=UV'-UV=10V-0=10V,故B錯(cuò)誤;R1的電

功率變化ΔP1=

R1-IA'2R1=(0.6A)2×20Ω-(0.1A)2×20Ω=7W,故C錯(cuò)誤;電路消耗的總功率變化ΔP=UΔI=12V×0.5A=6W,故D正確。故選D。思路分析由題圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。7.(2018無錫,21,2分)某型號(hào)的電熱水壺,額定電壓220V,額定功率1000W,該電熱水壺的發(fā)熱

電阻為

Ω;用該電熱水壺加熱1kg水,水由20℃加熱到100℃,不考慮熱量損失,則它正

常加熱的時(shí)間為

min。[c=4.2×103J/(kg·℃)]答案48.45.6解析

R=

=

=48.4Ωt=

=

=

=

=336s=5.6min。解題思路通電時(shí)間t=

,不計(jì)熱量損失W=Q吸,而Q吸=cm(t-t0)。8.(2018鹽城,20,3分)在家庭用電的調(diào)查研究綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明研究發(fā)現(xiàn)空調(diào)功率遠(yuǎn)大于冰

箱,所以空調(diào)插頭線比冰箱

(粗/細(xì))。小明關(guān)掉空調(diào)后,冰箱仍在工作,這說明空調(diào)與冰箱

是

聯(lián)的。他觀察到空調(diào)上“能效比”EER的值為3.4,經(jīng)查閱資料,能效比是指空調(diào)制冷

量與制冷時(shí)消耗的電功率之比,空調(diào)制冷時(shí)消耗的電功率為1000W,則空調(diào)制冷量為

W。答案粗并3400解析因?yàn)榭照{(diào)功率遠(yuǎn)大于冰箱,根據(jù)P=UI,U=220V不變,可知空調(diào)插頭線中的電流也遠(yuǎn)大于

冰箱插頭線中的電流;根據(jù)Q=I2Rt可知,在t一定時(shí),若要防止空調(diào)插頭線發(fā)熱過多,就要減小插

頭線的電阻;增大導(dǎo)體的橫截面積可以減小電阻,所以空調(diào)的插頭線更粗?？照{(diào)和冰箱獨(dú)立工

作,互不影響,它們之間是并聯(lián)的。根據(jù)題意可知

=3.4,則空調(diào)制冷量=空調(diào)制冷時(shí)消耗的電功率×3.4=1000W×3.4=3400W。9.(2017鹽城,19,3分)某5W的吸頂燈由10只相同的LED小燈珠連接而成,任意取下其中一只燈

珠后,其余燈珠仍能發(fā)光,則10只小燈珠的連接方式是

聯(lián)。每只小燈珠的額定電壓為

5V,其正常工作時(shí)電流為

A。與普通白熾燈相比,在達(dá)到相同亮度的條件下,若LED

燈可以節(jié)約80%的電能,則該吸頂燈與

W的白熾燈亮度相當(dāng)。答案并0.125解析任意取下其中一只小燈珠,其余燈珠仍能發(fā)光,它們之間互不影響,說明是并聯(lián)的。I=

=

=0.1ALED燈與白熾燈亮度相同時(shí),LED燈可以節(jié)約80%的電能,說明相同時(shí)間內(nèi)LED消耗的電能是

白熾燈消耗電能的20%,則P白熾燈=

=

=25W。10.(2018南京,26,7分)兩只銘牌模糊的小燈泡L1、L2,僅能看清分別標(biāo)有“0.3A”和“0.5A”

字樣。(1)圖甲是小明測量小燈泡L1額定功率時(shí)連接的實(shí)物圖。①圖中有一根線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶@根線上打“?”,并在圖中改正。

②閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于

(選填“A”或“B”)端。③閉合開關(guān),電流表示數(shù)為0.1A,移動(dòng)滑片P,通過觀察

表的示數(shù)來判斷小燈泡是否正

常發(fā)光。小燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡L1的額定功率為

W。

(2)小華利用圖丙所示的電路測出了小燈泡L2的額定功率。請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)補(bǔ)上小燈泡、電壓

表和定值電阻R(阻值已知)這三個(gè)元件的符號(hào),使電路完整,實(shí)驗(yàn)操作方便。

答案(1)①如圖(2分)②B③電流0.75

(2)如圖(2分)

解析(1)①測量小燈泡的額定功率時(shí),需測小燈泡正常發(fā)光時(shí)其兩端的電壓,故電壓表要與小

燈泡并聯(lián)。②閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最大阻值處,即B端。③已知小燈泡L1的額定電流為0.3A,故觀察到電流表示數(shù)為0.3A時(shí)小燈泡L1正常發(fā)光,此時(shí)電

壓表示數(shù)為U1額=2.5V,則小燈泡L1的額定功率為P1額=U1額I1額=2.5V×0.3A=0.75W。(2)電路圖如答案圖所示,S、S1閉合,S2斷開,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為U1=I2額R;保持滑

動(dòng)變阻器滑片的位置不變,S1斷開,S、S2閉合,讀出電壓表示數(shù)U2,則P2額=I2額(U2-U1)。11.(2018揚(yáng)州,28,6分)某同學(xué)用如圖甲電路測定小燈泡的電功率,電源電壓為6V,小燈泡標(biāo)有

“2.5V”字樣(燈絲電阻約為10Ω),有以下兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器可選用:A.“50Ω2A”,B.“10Ω1A”。

甲乙(1)應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器

(A/B)。(2)連接好電路,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡比正常工作時(shí)亮,他想到自己在開關(guān)閉合前遺漏了一個(gè)

步驟,立即斷開開關(guān)。遺漏的步驟是

。(3)改正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān)小燈泡不亮,電流表和電壓表指針都有較小的偏轉(zhuǎn),則小燈泡不亮的

原因是

。A.小燈泡燒壞B.小燈泡短路C.小燈泡的實(shí)際功率太小(4)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)是

V;為了

測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向

端移動(dòng)(左/右)。(5)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)為0.25A,小燈泡的額定功率是

W。答案(1)A(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大位置(“未將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值

最大位置”也給分)(3)C(4)1.1左(5)0.625解析(1)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓原理有

=

?

=

,得R滑=14Ω,故應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器A。(2)小燈泡比正常工作時(shí)亮,說明此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值小,未調(diào)到最大。(3)電流表和電壓表指針都有較小的偏轉(zhuǎn),說明小燈泡未發(fā)生斷路和短路,而燈泡的亮度取決于

其實(shí)際功率,小燈泡實(shí)際功率過小時(shí)會(huì)出現(xiàn)題述現(xiàn)象。(4)電壓表選用0~3V量程,對(duì)應(yīng)的分度值是0.1V,故讀1.1V;為測小燈泡的額定功率,應(yīng)增大燈

泡兩端電壓,將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)。(5)PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W。12.(2017南京,26,8分)在“測量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓U額=2.5V。(1)圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖。圖中有一根線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶@根線上打

“?”,并在圖中改正。(2)閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)位于

(選填“A”或“B”)端。(3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定

功率為

W。(4)小華設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下列填空(電源電壓不變,R1和R2為

滑動(dòng)變阻器,R2的最大電阻為R0)。①只閉合開關(guān)

,調(diào)節(jié)R2,使電壓表的示數(shù)為2.5V。②只閉合開關(guān)

,調(diào)節(jié)

,使電壓表的示數(shù)仍為2.5V。③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端,記下電壓表的示數(shù)為U1;再將R2的滑片P調(diào)至最右端,記下電壓

表的示數(shù)為U2。則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=

(用U額、R0、U1、U2表示)。

答案(1)如圖所示(2)B(3)0.65(4)①S、S1②S、S2

R1③

解析(1)小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián),電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)。(2)閉合開關(guān)前,為防止電路電流過大,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到最大值,故P應(yīng)位于B端。(3)電流表示數(shù)為0.26A,P額=U額I=2.5V×0.26A=0.65W。(4)①只閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)R2,使電壓表示數(shù)為2.5V;②只閉合S、S2,保持R2不變,調(diào)節(jié)R1,使電

壓表示數(shù)仍為2.5V,說明燈泡正常工作時(shí)的電阻RL等于此時(shí)R1接入電路的阻值R1';③調(diào)節(jié)R2的

滑片P至最左端時(shí),電壓表示數(shù)為電源電壓U1,再將P調(diào)至最右端時(shí),電壓表的示數(shù)為R1兩端的電

壓U2,則

=

,RL=R1'=

,P額=

=

=

。13.(2017蘇州,29,8分)在測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的分組實(shí)驗(yàn)中:

(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。(2)小明閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則故障可能是

。

排除故障后,移動(dòng)滑片使小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡額定功率為

W。(3)小華在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí),算出了小燈泡的平均功率(如下表),你認(rèn)為這樣處理數(shù)據(jù)是

(合理/不合理)的,理由:

。(4)下列描述小燈泡功率P隨滑動(dòng)變阻器阻值R變化情況的圖像中,正確的是

。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/A功率P/W平均功率?/W①2.00.260.520.69②2.50.280.70③2.80.300.84答案(1)如圖所示

(2)燈泡斷路0.75(3)不合理燈泡在不同的電壓下實(shí)際功率不同,這樣算出的平均功率沒

有意義(4)B解析(1)電壓表與燈泡并聯(lián),量程選0~3V;滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),應(yīng)連接上面的接線柱。(2)當(dāng)小燈泡斷路時(shí),會(huì)出現(xiàn)燈不亮、電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)的現(xiàn)象;P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W。(3)在不同電壓下,小燈泡的功率不同,求不同電壓下小燈泡功率的平均值沒有意義,故不合

理。(4)P=I2RL=

RL,燈泡功率P隨R的增大而持續(xù)減小,但不是一次函數(shù)關(guān)系,且燈泡的最小功率不等于0,故A、C、D錯(cuò)誤,B符合要求。思路分析

第(4)問對(duì)數(shù)學(xué)能力要求較高,要求運(yùn)用函數(shù)圖像直觀形象地反映物理量的變化規(guī)

律。14.(2018蘇州,26,6分)如圖,把標(biāo)有“12Ω3W”的電阻R0與最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器R

連接在電壓恒為18V的電源兩端,閉合S。電壓表所用量程為0~15V,電流表所用量程為0~0.6A。求:

(1)電阻R0的額定電壓;(2)將R的阻值調(diào)為48Ω,在1min內(nèi)R0產(chǎn)生的電熱;(3)為保證安全,電路消耗總功率的范圍。答案(1)6V(2)64.8J(3)5.23W~9W解析(1)P額=

?U額=

=

=6V(2)I=

=

=0.3AQ0=I2R0t=(0.3A)2×12Ω×60s=64.8J(3)當(dāng)I最大時(shí),P總最大,從電流表看,Imax=0.6A;從R0看,Imax=I額=

=

=0.5A所以Imax=0.5A,P總max=U·Imax=18V×0.5A=9W當(dāng)I最小時(shí),P總最小R越大,I越小,電壓表示數(shù)越大當(dāng)UR=15V時(shí),R最大,I最小此時(shí)U0=U-UR=18V-15V=3VI=

=

=0.25AR=

=

=60Ω>50Ω所以滑片在最右端時(shí)電壓表示數(shù)也小于15V,此時(shí)電流最小Imin=

=

=

A,P總min=U·Imin=18V×

A≈5.23W所以為保證電路安全,電路消耗的總功率范圍是5.23W~9W。15.(2018鹽城,23,9分)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明設(shè)計(jì)了一種電熱飲水機(jī)電路,如圖甲所示,R1和R2

均為電熱絲,S2是自動(dòng)控制開關(guān),可實(shí)現(xiàn)“低擋”、“高擋”之間的轉(zhuǎn)換。飲水機(jī)工作時(shí)功率

與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示。求:

(1)30min內(nèi)電路消耗的總電能。(2)飲水機(jī)工作時(shí),通過電阻R1的電流。(3)電阻R2的阻值。答案(1)6.6×105J(2)1A(3)110Ω解析(1)W1=P高t1=660W×10×60s=3.96×105JW2=P低t2=220W×20×60s=2.64×105JW=W1+W2=3.96×105J+2.64×105J=6.6×105J。(2)電熱飲水機(jī)處于低擋時(shí),電路中只有R1工作,總功率為220W,根據(jù)P=UI可得,通過R1的電流I1=

=1A。(3)電熱飲水機(jī)處于高擋時(shí),R1和R2并聯(lián),I總=

=

=3A,則通過R2的電流I2=I總-I1=3A-1A=2A,R2=

=

=110Ω。16.(2016南京,28,9分)某型號(hào)的電飯鍋有兩擋,分別是高溫?zé)髶鹾捅貭F飯擋,其原理如圖所

示(虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位)。已知R1=44Ω,R2=2156Ω。(1)開關(guān)S置于

擋(選填“1”或“2”)時(shí)是高溫?zé)髶?它的功率是多大?(2)保溫燜飯時(shí)電路中的電流是多大?10min產(chǎn)生的熱量是多少?(3)若只要求將保溫燜飯擋的功率提升10%,請(qǐng)通過計(jì)算具體說明改進(jìn)措施。

答案(1)21100W(2)0.1A1.32×104J(3)見解析解析(1)根據(jù)P=

可知,當(dāng)開關(guān)S置于2擋時(shí)是高溫?zé)髶鮌高溫=

=

=1100W(3分)(2)I=

=

=0.1AQ=W=UIt=220V×0.1A×600s=1.32×104J(3分)(3)P保溫=UI=220V×0.1A=22WR總'=

=

=2000ΩR2'=R總'-R1=2000Ω-44Ω=1956Ω將R2換成阻值為1956Ω的電阻

(3分)考點(diǎn)二家庭電路與安全用電1.(2018南京,2,2分)下列措施不符合安全用電規(guī)范的是

()A.用濕布擦抹正在工作的臺(tái)燈B.用電器的金屬外殼接地C.用電器的開關(guān)裝在火線上D.使用測電筆時(shí),手接觸筆尾的金屬體答案

A用濕布擦抹正在工作的臺(tái)燈時(shí),可能會(huì)因濕抹布導(dǎo)電而發(fā)生觸電事故,故A不符合

安全用電規(guī)范;家用電器的金屬外殼要與大地相連,若金屬外殼帶電,電流會(huì)通過地線導(dǎo)入大

地,B符合安全用電規(guī)范;用電器的開關(guān)應(yīng)裝在火線上,這樣在斷開開關(guān)時(shí)能“切斷”火線,人接

觸燈泡不會(huì)發(fā)生觸電事故,故C符合安全用電規(guī)范;使用測電筆時(shí),不能用手接觸測電筆前端的

金屬體,但一定要用手觸及筆尾的金屬體,這樣才能正確辨別火線和零線,故D符合安全用電規(guī)

范。2.(2018蘇州,7,2分)生活中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于用電不規(guī)范造成的安全事故,以下符合安全用電原

則的是

()A.用電器的金屬外殼應(yīng)接地B.用電器失火時(shí),應(yīng)先滅火,再切斷電源C.使用測電筆辨別火線和零線時(shí),手應(yīng)與筆尖接觸D.家庭電路中,控制用電器的開關(guān)應(yīng)接在零線和用電器之間答案

A用電器的金屬外殼應(yīng)接地,以防人接觸帶電的金屬外殼而造成觸電事故,故A符合

安全用電原則;用電器失火時(shí),應(yīng)先切斷電源再滅火,B不符合安全用電原則;使用測電筆時(shí),手

應(yīng)與筆尾金屬體接觸,不能與筆尖接觸,C不符合安全用電原則;家庭電路中,控制用電器的開關(guān)

必須接在火線和用電器之間,若接在零線和用電器之間,在斷開開關(guān)時(shí),人接觸用電器可能會(huì)發(fā)

生觸電事故,故D不符合安全用電原則。3.(2017無錫,7,2分)下列做法

安全用電原則的是

()A.可用銅絲代替熔絲B.電冰箱的金屬外殼應(yīng)該接地C.控制電燈的開關(guān)必須接在火線上D.使用測電筆時(shí),手要接觸筆尾金屬電極答案

A熔絲一般選取電阻率較大、熔點(diǎn)較低的材料制作,銅顯然不合適,熔絲熔斷后不能

用銅絲代替。4.(2017揚(yáng)州,6,2分)下列用電器工作時(shí),將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是

()

答案

B電風(fēng)扇工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電水壺工作時(shí)將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電

視機(jī)工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為光能;微波爐工作時(shí)主要產(chǎn)生電磁波,故選B。5.(2018宿遷,16,3分)如圖所示,家庭電路中的同一個(gè)插排上連接了多個(gè)大功率用電器。用電器

所接電壓是

V,用電器間的連接方式是

;在日常生活中,不宜同時(shí)使用這些用

電器,防止電流過大,因電流的

效應(yīng)而引發(fā)火災(zāi)。

答案220并聯(lián)熱解析家庭電路電壓為220V,故用電器所接電壓是220V;同一插排上各用電器之間的連接方

式是并聯(lián);同時(shí)使用這些大功率用電器,電路總功率過大,由I=

可知,導(dǎo)致電路中的電流過大,據(jù)Q=I2Rt可知導(dǎo)線上產(chǎn)生熱量過多,可能會(huì)引起電火災(zāi)。6.(2017蘇州,14,2分)如圖所示,按照家庭電路安全用電的要求,電線接頭B應(yīng)接在

線上,三

線插座的插孔

應(yīng)與地線相連。

答案火

a解析控制用電器的開關(guān)必須接在火線上,故B應(yīng)接在火線上;三線插座連接方法是:左零右火

中接地,故a應(yīng)接在地線上。解題關(guān)鍵從安全用電的角度考慮如何連接。知識(shí)拓展

開關(guān)接在火線上時(shí),開關(guān)斷開后,用電器不會(huì)帶電,從而更安全。7.(2016鎮(zhèn)江,14,3分)某電水壺工作2min,使圖示電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過150r。則電水壺消耗的電

能為

kW·h,電功率為

kW,這些電能可供一只“220V10W”的節(jié)能燈正常工

作

h。

答案0.051.55解析

W=

=0.05kW·h;P=

=

=1.5kW,t'=

=

=5h。B組2014—2018年全國中考題組考點(diǎn)一電功、電功率和電熱1.(2018北京,3,2分)下列用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是

()A.電暖氣

B.計(jì)算器C.電視機(jī)

D.筆記本電腦答案

A電暖氣是利用電流熱效應(yīng)工作的,A選項(xiàng)正確;計(jì)算器、電視機(jī)、筆記本電腦都不

是利用電流熱效應(yīng)工作的,B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2018遼寧沈陽,6,2分)如圖所示,電源電壓保持不變,R1=15Ω,閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,電流表

示數(shù)為0.2A;同時(shí)閉合開關(guān)S1、S2,電流表示數(shù)為0.5A,此時(shí)R1、R2的電功率分別為P1、P2。下

列判斷正確的是

()

A.P1∶P2=2∶3

R1∶R2=2∶5B.P1∶P2=2∶3

R1∶R2=3∶2C.P1∶P2=3∶2

R1∶R2=2∶5D.P1∶P2=3∶2

R1∶R2=3∶2答案

B閉合S1,斷開S2時(shí),只有R1接入電路,I1=0.2A;同時(shí)閉合S1、S2時(shí),R1與R2并聯(lián),兩端電壓

相等且等于電源電壓,I總=0.5A,故I2=I總-I1=0.5A-0.2A=0.3A,則

=

=

=

=

,

=

=

=

=

,故正確選項(xiàng)為B。3.(2018湖北武漢,20,3分)如圖所示,電源電壓U保持不變。當(dāng)開關(guān)S2閉合、S1和S3斷開,滑動(dòng)變

阻器的滑片在最右端時(shí),電路的總功率為P1,再將滑片滑至最左端,有一只電表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?/p>

的

;當(dāng)開關(guān)S1和S3閉合、S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑至中點(diǎn)時(shí),R3的功率增大了0.05W,且滑片在中點(diǎn)時(shí),電壓表V1的示數(shù)為U1;當(dāng)所有開關(guān)閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí),電

路的總功率為P2,兩只電流表示數(shù)相差0.3A。已知P1∶P2=2∶15,下列結(jié)論正確的是

()

A.P2=5.4WB.U=12VC.U1=6VD.R2=20Ω答案

A當(dāng)開關(guān)S2閉合、S1和S3斷開,滑動(dòng)變阻器滑片在最右端時(shí),電阻R2與R3串聯(lián),此時(shí)滑動(dòng)

變阻器的最大電阻阻值連入電路,電壓表V1測R2兩端電壓,V2測的是電源電壓U,電路的總功率

P1=

①當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑至最左端時(shí),此時(shí)電壓表V2測的是R2兩端的電壓U2,在此過程

中,因S3斷開,電流表A2未連入電路,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻始終為最大值,電壓表V1始終測

的是R2兩端的電壓,電壓表V1的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)也不變,只有電壓表V2的示數(shù)會(huì)發(fā)生

變化,即R2兩端的電壓為電源電壓的

。所以

=

,因U=U2+U3,故有

=

,化簡得

=

。根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路電流規(guī)律得

=

,即R3=4R2

②當(dāng)開關(guān)S1和S3閉合、S2斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器與R1串聯(lián),滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端移到中點(diǎn)時(shí),R

3連入電路的電阻分別為最大阻值(R3)及最大阻值的一半

,R3的功率變化量P32-P31=

·

R3-

R3=0.05W,I1=

,I2=

,把I1和I2代入化簡得

-

=0.05W

③當(dāng)所有開關(guān)閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí),R3被短路,R1與R2并聯(lián),兩只電流表的示數(shù)之差即此時(shí)通過R1的電流IR1,即

=0.3A④此時(shí)電路的總功率P2=

,由于并聯(lián)電路的總電阻R12=

,把R12代入并化簡得P2=

,P1∶P2=2∶15

⑤把P1與P2的表達(dá)式代入⑤并化簡得

=

⑥把②代入⑥解得R1=2R2

⑦把②和⑦代入③并化簡得

=3.6W⑧聯(lián)立④⑦⑧解得R2=10Ω,把R2=10Ω分別代入②、⑦得R1=20Ω,R3=40Ω,把R1=20Ω代入④得U

=6V,故B、D錯(cuò)誤;把U=6V、R2=10Ω、R3=40Ω分別代入①、⑤解得P1=0.72W、P2=5.4W,A

正確;U1=I2R1=

R1=

×20Ω=3V,C錯(cuò)誤。故選A。4.(2017北京,26,2分)(多選)小林想測量小燈泡的額定功率及正常發(fā)光時(shí)的電阻,小燈泡的額定

電壓為2.5V,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所

示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象,下列四個(gè)選項(xiàng)中,判斷正確的是

()A.為使小燈泡正常發(fā)光,電壓表示數(shù)應(yīng)為2.5VB.圖乙中的電流表示數(shù)為2.5AC.小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為5ΩD.小燈泡的額定功率為5W答案

AC為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)該使小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓2.5V,所以A正確;

電流表選擇的是0~0.6A的量程,示數(shù)為0.5A,所以B錯(cuò)誤;小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻等于正常

發(fā)光時(shí)電壓與電流的比值,為5Ω,所以C正確;小燈泡的額定功率等于正常發(fā)光時(shí)電壓與電流

的乘積,為1.25W,所以D錯(cuò)誤。故選A、C。5.(2017河南,12,2分)如圖所示,從甲地通過兩條輸電線向乙地用戶供電,若甲地電源電壓恒

為U,輸電線的總電阻為r,當(dāng)乙地用戶用電時(shí),下列說法正確的是

()

A.用戶使用的用電器兩端電壓為UB.輸電線上消耗的電功率為

C.當(dāng)用戶使用的用電器增多時(shí),用電器兩端的電壓升高D.當(dāng)用戶使用的用電器增多時(shí),輸電線上因發(fā)熱而損失的功率增大答案

D輸電過程中,距離較長的輸電線自身電阻不能忽略不計(jì),當(dāng)電流通過時(shí),輸電線自身

會(huì)分得部分電壓U線=Ir。甲地提供的總電壓為U,乙地的用戶使用的用電器兩端電壓U乙=U-U線,

所以A項(xiàng)錯(cuò)。輸電線上消耗的電功率P線損=U線I=

/r,所以B項(xiàng)錯(cuò)。家庭電路中的用電器是并聯(lián)連接的,所以當(dāng)用戶使用的用電器增多時(shí),電路總電阻變小,根據(jù)歐姆定律I=U/R可知總電流

變大,輸電線分壓會(huì)增大,由U乙=U-U線可知用電器兩端的電壓會(huì)變小,所以C項(xiàng)錯(cuò)。由焦耳定律

可知輸電線損失的功率P線損=Q/t=I2rt/t=I2r,總電流增大時(shí),輸電線因發(fā)熱損失的功率會(huì)變大,故D

項(xiàng)正確。解題關(guān)鍵

本題主要考查電能輸送過程中的能量損失。普通電路中的導(dǎo)線電阻可以忽略不

計(jì),而輸電線長度較長,電阻較大,所以不能忽略。思路分析

首先根據(jù)電路示意圖分析電路結(jié)構(gòu):用戶部分用電器并聯(lián)然后再和導(dǎo)線串聯(lián)。用

戶部分的用電器是并聯(lián)的關(guān)系,所以使用的用電器越多,相當(dāng)于并聯(lián)入電路的支路越多,由此可

以判斷出總電流會(huì)變大,然后根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析。6.(2017湖北武漢,19,3分)如圖所示是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)的

實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,通電一段時(shí)間后,右側(cè)U形管中液面高度差比左

側(cè)的大,下列說法正確的是

()

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

C電流通過導(dǎo)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(gè)電阻絲串聯(lián),通過兩個(gè)電阻絲的電流和通電時(shí)間相同,左、右兩側(cè)

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

生的熱量多,由此可知左側(cè)的電阻小于右側(cè)的電阻,本實(shí)驗(yàn)是探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻

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

間,兩個(gè)容器中任一個(gè)都可作為研究對(duì)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(guān)鍵

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

轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置來判斷可以控制哪些量不變從而可以研究哪些量

間的關(guān)系。思路分析

(1)電流通過導(dǎo)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(zhuǎn)換法;(2)由焦耳定律Q=I2Rt可知,Q與I、R及t

有關(guān),根據(jù)控制變量法,研究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),要控制

其他因素不變,根據(jù)題中條件確定能否實(shí)現(xiàn)。7.(2017黑龍江哈爾濱,26,2分)兩定值電阻R1=10Ω,R2=5Ω,現(xiàn)將R1、R2接入如圖所示的電路,電

源電壓為3V,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),下列分析正確的是

()

A.R1、R2電流之比為1∶2B.R1、R2兩端的電壓之比為2∶1C.R1、R2消耗的電功率之比為1∶2D.電路消耗總的電功率等于2.7W知識(shí)歸納

串聯(lián)電路特點(diǎn):①電流處處相等;②總電壓等于各用電器兩端電壓之和;③總電阻等于各電阻之和。答案

B

R1與R2串聯(lián),串聯(lián)電路中電流處處相等,R1、R2電流之比為1∶1;R1、R2兩端的電壓之

比為U1∶U2=R1∶R2=10Ω∶5Ω=2∶1;R1、R2消耗的電功率之比為P1∶P2=U1I1∶U2I2=U1∶U2=

R1∶R2=2∶1;電路消耗總的電功率P總=

=

=0.6W。故正確選項(xiàng)為B。8.(2016安徽,17,3分)圖中電源電壓保持6V不變,燈泡L標(biāo)有“6V6W”字樣,開關(guān)S閉合后,

在滑片P從b端向a端滑動(dòng)的過程中,下列說法正確的是

()

A.燈泡兩端的電壓不斷增大B.通過燈泡的電流不斷減小C.燈泡消耗的電功率不斷減小D.燈泡消耗的電功率恒定不變答案

A分析題圖中電路可知:燈泡與滑動(dòng)變阻器的右半部分電阻并聯(lián),然后再與滑動(dòng)變阻

器左半部分電阻串聯(lián)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向a端滑動(dòng)時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路各部分電壓與電阻大

小成正比的特點(diǎn),滑動(dòng)變阻器左半部分電阻變小,燈泡所在的并聯(lián)部分的總電阻變大,所以燈泡

兩端的電壓變大,所以A項(xiàng)正確。根據(jù)歐姆定律,燈泡中的電流變大,所以B項(xiàng)錯(cuò)。燈泡的電流

和電壓都變大,所以電功率也變大,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。9.(2016山西,20,3分)甲醛對(duì)人體危害非常嚴(yán)重,因此裝修房屋時(shí)檢測甲醛污染指數(shù)非常重要。

“創(chuàng)新”小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了甲醛監(jiān)測設(shè)備,原理如圖甲所示。電源電壓恒為3V,R0為10Ω

的定值電阻,R為可以感知甲醛污染指數(shù)的可變電阻,其阻值隨污染指數(shù)變化的情況如圖乙所

示。用電壓表示數(shù)反映污染指數(shù),污染指數(shù)在50以下為輕度污染,50~100之間為中度污染,100

以上為重度污染,以下分析正確的是

()A.污染指數(shù)越小,電壓表示數(shù)越大B.電壓表示數(shù)為1V時(shí),屬于重度污染C.污染指數(shù)越大,電路中消耗的總功率越小D.污染指數(shù)為50時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V答案

B由題圖乙可知,隨甲醛污染指數(shù)的減小,電阻R阻值增大,根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)知,

電阻R分壓就越多,電壓表示數(shù)就越小,故A錯(cuò)誤;根據(jù)題圖乙,100以上為重度污染,當(dāng)污染指數(shù)

為100~150時(shí),R的阻值為30~20Ω,R0阻值為10Ω,總電壓為3V,當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí),R'=

=

=20Ω,可見屬于重度污染,故B正確;污染指數(shù)越大,根據(jù)題圖乙知,電路中的總電阻就越小,電路中消耗的總功率就越大,故C錯(cuò)誤;污染指數(shù)為50時(shí),根據(jù)題圖乙知,R的阻值為

50Ω,R0阻值為10Ω,電壓表示數(shù)為0.5V,故D錯(cuò)誤。10.(2016天津,19,4分)如圖1,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,變阻器滑片P從a端滑到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)系圖像如圖2所示。由圖像可知,R1的阻值為

Ω;當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí),R1與R2消耗的電功率之比為

。

圖1

圖2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(guān)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(dāng)電路中電流為0.2A時(shí),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:

=

=

=

。11.(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(1)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)放置在

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

W。(3)由上表的實(shí)驗(yàn)記錄你還能得到的結(jié)論:

。(寫出一條即可)(4)利用圖所示實(shí)驗(yàn)電路還可以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有:

。(寫出一

個(gè)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(guān)(4)探究小燈泡的電阻在不同電壓下的變化規(guī)律解析(1)閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片要置于阻值最大的一端,因此,應(yīng)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(jié)論:同一燈泡

的亮暗程度與其兩端電壓有關(guān)。(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。12.(2018河北,34,7分)用如圖甲所示的裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)

系”。相同燒瓶內(nèi)裝滿了煤油。

甲(1)燒瓶中裝入的煤油是

(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”)。(2)請(qǐng)根據(jù)實(shí)物電路,在虛線框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖。(3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?選用的兩電阻絲R1與R2的阻值應(yīng)

。通過R1的電流

通過R

2的電流。(4)通電一段時(shí)間后,乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大。說明

。(5)小紅用如圖乙所示的裝置,進(jìn)一步探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。經(jīng)多

次實(shí)驗(yàn)測量,收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度h與電流I的關(guān)系圖像。根

據(jù)焦耳定律可知,圖丙中能正確反映h-I關(guān)系的是

。

乙

丙【拓展】用Q=I2Rt可以計(jì)算電流通過任何用電器產(chǎn)生的熱量,能用Q=UIt計(jì)算電流通過任何用

電器產(chǎn)生的熱量嗎?請(qǐng)用實(shí)例說明原因。

。答案(1)絕緣體(2)如圖所示

(3)相等小于(4)在通電時(shí)間和導(dǎo)體電阻相同情況下,通過導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多(5)A【拓展】不能。比如電動(dòng)機(jī)工作時(shí),消耗的電能為W=UIt,但其消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)

能,則W>Q=I2Rt,所以當(dāng)電流通過有些用電器時(shí),其產(chǎn)生的熱量是不能用Q=UIt來計(jì)算的(合理

均可)解析(1)實(shí)驗(yàn)探究的是燒瓶內(nèi)電阻絲產(chǎn)熱的多少,所以加入的液體必須是絕緣體。(2)先分析實(shí)物圖可以看出R1與R0并聯(lián),然后與R2串聯(lián),再規(guī)范畫出電路圖。(3)本實(shí)驗(yàn)是探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”,根據(jù)控制變量法,應(yīng)選用阻值相

同的電阻絲R1與R2,由題圖可知,R1與R0并聯(lián),然后與R2串聯(lián),所以通過R2的電流較大。(4)由現(xiàn)象“乙燒瓶中玻璃管內(nèi)液面上升的高度較大”可得:導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間一定時(shí),通

過導(dǎo)體的電流越大,產(chǎn)生的熱量越多。(5)首先我們知道,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多,玻璃管內(nèi)液面上升得就越高,而根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可

知,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是與電流的平方成正比的,所以導(dǎo)體電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)熱就越快,玻璃管內(nèi)

液面上升得就越快,所以選A。【拓展】此問主要目的是考查學(xué)生對(duì)電功和電熱的理解,還有對(duì)純電阻電路和非純電阻電路

電熱的計(jì)算。對(duì)于純電阻電路,用電器就只有一個(gè)做功方式,就是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以可以

使用Q=UIt來計(jì)算用電器產(chǎn)生的熱量,而非純電阻電路,例如電風(fēng)扇,是將大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)

械能,少部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以用Q=UIt計(jì)算出來的是電風(fēng)扇整個(gè)時(shí)間所消耗的電能,只能

根據(jù)Q=I2Rt來計(jì)算其產(chǎn)生的熱量。13.(2017吉林,26,5分)在測量額定電壓為3.8V小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為4.5V,電路

如圖所示。

(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)

,電壓表的量程應(yīng)選擇

;(2)檢查電路無誤后閉合開關(guān),會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表和電壓表的指針都有偏轉(zhuǎn),接下來

應(yīng)進(jìn)行的操作是

;(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)是0.3A,則小燈泡的額定功率是

W;(4)實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實(shí)際電壓越大,小燈泡的

越大,小燈泡越亮。答案(1)斷開0~15V(或15V)(2)將滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)(或?qū)⒒瑒?dòng)變阻器的滑片向右端移動(dòng);或?qū)⒒瑒?dòng)變阻器連入

電路的電阻變小;或調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器)(3)1.14(4)實(shí)際電功率(或?qū)嶋H功率;或電功率;或功率;或電流)解析(1)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開,以保護(hù)電路;小燈泡額定電壓為3.8V,故電壓表應(yīng)選擇0~15

V量程;(2)小燈泡不亮,兩表都有示數(shù),說明電路是通路,可能是電流太小,小燈泡實(shí)際功率太小,因此接

下來應(yīng)移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小,增大電流,從而增大小燈泡的實(shí)際功率。(3)P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。(4)燈泡亮度由實(shí)際功率決定,燈泡變亮是因?yàn)閷?shí)際功率變大。14.(2018江西,21,7分)如圖所示,電源電壓可調(diào),小燈泡L1標(biāo)有“6V6W”的字樣,小燈泡L2、

L3標(biāo)有“6V12W”的字樣。(不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響)

(1)閉合開關(guān)S1、S2、S3,調(diào)節(jié)電源電壓為6V時(shí),求電流表

的示數(shù);(2)閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1、S3,調(diào)節(jié)電源電壓為12V時(shí),求電路消耗的總功率;(3)閉合開關(guān)S2、S3,斷開開關(guān)S1,調(diào)節(jié)電源電壓為10V時(shí),求小燈泡L3的實(shí)際發(fā)光功率。答案(1)3A(2)24W(3)0W解析(1)此時(shí),L1和L3并聯(lián),U實(shí)=U額=6V,L1和L3均正常發(fā)光I1=

=

=1A,I3=

=

=2A電流表

的示數(shù)I=I1+I3=1A+2A=3A(2)此時(shí),L2和L3串聯(lián),U實(shí)=U額=6V,L2和L3均正常發(fā)光P總=P2+P3=12W+12W=24W(3)此時(shí),電路中只有L3連入電路,且U3實(shí)=10V,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其額定電壓,燈泡燒壞,不能發(fā)光,P3實(shí)=0W核心考點(diǎn)

串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析及應(yīng)用;電功率計(jì)算。思路分析

本題是通過開關(guān)來改變串并聯(lián)關(guān)系,所以應(yīng)當(dāng)首先判斷三個(gè)開關(guān)在不同狀態(tài)下各

用電器的工作狀態(tài)和連接方式。然后再根據(jù)串并聯(lián)電路的U、I、R關(guān)系特點(diǎn)進(jìn)行分析計(jì)算。15.(2018陜西,34,9分)如圖甲為一款陶瓷電煎藥壺,工作電路簡化為圖乙所示,它在工作時(shí),有高

火加熱、文火萃取和小功率保溫三個(gè)過程。已知正常工作時(shí),高火加熱功率為500W,文火萃

取功率為100W。若壺中藥液的總質(zhì)量為1kg,且在額定電壓下煎藥時(shí),藥液的溫度與工作時(shí)

間的關(guān)系圖像如圖丙。

甲乙

丙(1)觀察圖像中高火加熱過程可知:電煎藥壺在前半段比后半段時(shí)間的加熱效率

。上

述高火加熱過程中,1kg藥液所吸收的熱量是多少?[c藥液=4.2×103J/(kg·℃)](2)分析電路可知:當(dāng)Sa接2,同時(shí)Sb

時(shí),電路處于文火萃取階段,電路中的電阻

在工作。(3)已知電阻R2=484Ω,求R1的阻值是多少?電煎藥壺的額定保溫功率是多少瓦?答案(1)低(或小)3.36×105J(2)斷開

R2(3)121Ω80W解析(1)1kg藥液吸收的熱量Q藥液=c藥液m藥液(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-18℃)=3.36×105J(2分)(3)當(dāng)Sa接2、Sb閉合時(shí),R1、R2并聯(lián)工作,電煎藥壺處于高火加熱狀態(tài)求R1的方法1:高火加熱狀態(tài)的功率P高=P1+P文R1的功率P1=P高-P文=500W-100W=400W(1分)根據(jù)P=UI和I=

得R1的阻值R1=

=

=121Ω(1分)求R1的方法2:(方法2參照方法1賦分)根據(jù)P=UI得,高火加熱狀態(tài)的總電流I高=

=

=

A通過R2的電流I文=

=

=

A通過R1的電流I1=I高-I文=

A-

A=

A根據(jù)I=

得,R1的阻值R1=

=

=121Ω當(dāng)Sa接1、Sb斷開時(shí),R1、R2串聯(lián)工作,電煎藥壺處于保溫狀態(tài)

(1分)則保溫功率P保=

=

=80W(1分)16.(2017甘肅蘭州,35,8分)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,定值電阻R1的阻值為20Ω。閉

合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的電阻,當(dāng)滑片P從一端移動(dòng)到另一端時(shí),電流表的示數(shù)變化范圍為

0.1~0.5A。求:(1)電源電壓;(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值;(3)通過計(jì)算說明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為多大時(shí),它消耗的功率最大,并求出最大功率。

答案(1)10V(2)80Ω(3)見解析解析(1)當(dāng)滑片在最左端時(shí),電路為R1的簡單電路且電流最大,根據(jù)歐姆定律得:電源電壓U=ImaxR1=0.5A×20Ω=10V(2分)(2)當(dāng)滑片在最右端時(shí),電路為串聯(lián)電路且電流最小,根據(jù)歐姆定律得:R串=

=

=100ΩR2=R串-R1=100Ω-20Ω=80Ω(2分)(3)串聯(lián)時(shí)以滑動(dòng)變阻器為研究對(duì)象,由P=I2R及歐姆定律可得:P2=I2R2=

×R2=

=

=

=

∵R2≥0且U、R1為定值∴當(dāng)R1-R2=0即R2=R1時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大(此環(huán)節(jié)用其他方法亦可)

(3分)P2max=

=

=1.25W(1分)解題關(guān)鍵

當(dāng)滑片在最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為0,此時(shí)電流達(dá)到最大;當(dāng)滑片在

最右端時(shí),R1、R2串聯(lián),此時(shí)電路中的電流最小;在對(duì)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率的推導(dǎo)過程中,要

進(jìn)行數(shù)學(xué)變換。易錯(cuò)警示

不能簡單地認(rèn)為滑動(dòng)變阻器全部連入電路時(shí),它消耗的電功率最大?？键c(diǎn)二家庭電路與安全用電1.(2018陜西,7,2分)關(guān)于家庭電路和安全用電的說法正確的是

()A.檢查和維修電路時(shí),必須首先切斷電源B.使用測電筆時(shí),手不能接觸筆上任何金屬體C.只有大功率用電器才需使用三孔插座D.家庭電路中,電能表是用來測量電功率的儀表答案

A為了安全,檢查和維修電路時(shí),必須首先切斷電源,故A正確;使用測電筆時(shí),手不能碰

到筆尖的金屬體,必須接觸筆尾的金屬體,故B錯(cuò)誤;具有金屬外殼的用電器都需要使用三孔插

座,故C錯(cuò)誤;電能表是用來測量消耗電能多少的儀表,故D錯(cuò)誤。2.(2018四川綿陽,16,3分)如圖所示,甲站在干燥的木桌上一只手接觸到火線;乙站在地上一只

手接觸到零線;丙站在干燥的木桌上一只手接觸到火線,此時(shí),丁站在地面上用手去拉丙。則

()

A.甲、乙都會(huì)觸電B.甲、丙都會(huì)觸電C.乙、丁都會(huì)觸電D.丙、丁都會(huì)觸電答案

D觸電的實(shí)質(zhì)是有一定大小的電流通過人體。甲站在干燥的木桌上一只手接觸到火

線,無法形成電流的通路,故不會(huì)發(fā)生觸電;乙站在地上一只手接觸到零線,零線與大地之間沒

有電壓,因此沒有電流通過人體,不會(huì)發(fā)生觸電;丙站在干燥的木桌上一只手接觸到火線,此時(shí),

丁站在地面上用手去拉丙,這樣電流可以從火線經(jīng)丙、丁流向大地,會(huì)造成丙、丁兩人同時(shí)觸

電。綜上所述,甲、乙都不會(huì)觸電,丙、丁都會(huì)觸電。3.(2018吉林長春,7,2分)如圖所示的家庭電路中,連接錯(cuò)誤的元件是

()

A.開關(guān)

B.兩孔插座

C.電燈

D.三孔插座答案

B在家庭電路中,開關(guān)與所控制的電燈串聯(lián),且確保開關(guān)斷開時(shí),燈具不帶電,開關(guān)與火

線相連,故開關(guān)和電燈連接正確;兩孔插座的接線原則是“左零右火”,三孔插座的接線原則是

“左零右火上接地”,故兩孔插座連接錯(cuò)誤,三孔插座連接正確。選B。4.(2017黑龍江哈爾濱,20,2分)下列圖中符合安全用電與保護(hù)原則的是

()

答案

D在落地高壓線附近行走會(huì)造成跨步電壓觸電;多個(gè)大功率用電器同時(shí)工作,電流過

大,會(huì)燒壞插座,造成火災(zāi);開關(guān)接零線,在開關(guān)斷開時(shí),燈泡與火線連接,人接觸燈泡不安全;電水

壺接三孔插座,可以防止因漏電而引發(fā)的觸電事故,故選D。5.[2017廣東,15(3)]小明用兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)、一個(gè)LED燈和若干導(dǎo)線,設(shè)計(jì)一個(gè)樓梯燈電路,

無論是樓上或樓下都可以任意開燈、關(guān)燈,即可以在樓下開燈到樓上關(guān)燈,又可以在樓上開燈

到樓下關(guān)燈,請(qǐng)你根據(jù)小明設(shè)計(jì)的意圖,用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖中的電路。

答案如圖所示

解析由題意可知,樓上與樓下開關(guān)是串聯(lián)關(guān)系,兩個(gè)開關(guān)中的觸點(diǎn)分別互相連接,開關(guān)接火

線,與燈串聯(lián),燈接零線。6.(2015江西南昌,16,4分)如圖所示,是部分家庭電路的示意圖,請(qǐng)將各電器件正確連入電路

中。

答案如圖所示

評(píng)分意見:共4分,每正確連入一個(gè)電器件給1分。有其他合理答案均參照給分。解析家庭電路中各用電器并聯(lián)在電路中,兩孔插座的接線方法是“左零右火”,三孔插座的

接線方法是“左零右火中接地”,分辨圖中三孔插座的左孔和右孔時(shí),應(yīng)上下顛倒過來看,燈泡

與控制它的開關(guān)串聯(lián),且開關(guān)接在火線上,如答案圖所示。7.(2017河北,27,3分)閱讀短文并回答問題。白熾燈泡白熾燈泡的燈絲是由金屬鎢制作的,其燈絲發(fā)光時(shí)溫度可達(dá)2000℃左右。為防止燈絲在高溫

下氧化,在制作燈泡時(shí)要抽真空;在制作大功率燈泡時(shí),還要在燈泡內(nèi)充入稀有氣體氬等,主要

是為了防止燈絲在高溫下升華。白熾燈泡工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為光能的效率較低,因此逐漸被節(jié)能燈和LED燈所替代。(1)由于鎢的

較高,所以用鎢制作燈絲。(2)燈泡內(nèi)充入稀有氣體氬等,主要是為了

。(3)白熾燈泡逐漸退出市場,是由于

。答案(1)熔點(diǎn)(2)防止燈絲在高溫下升華(3)工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能的效率較低解析由于燈絲發(fā)光時(shí)的溫度可達(dá)2000℃左右,所以要使用熔點(diǎn)高的鎢絲制作燈絲;由短文

信息得,為防止燈絲在高溫下升華,在燈泡中充入稀有氣體氬等;因?yàn)榘谉霟襞莨ぷ鲿r(shí)電能轉(zhuǎn)化

為光能的效率較低,造成能源浪費(fèi),故逐漸被節(jié)能燈和LED燈所替代。解題關(guān)鍵

認(rèn)真閱讀并理解題中所給出的短文內(nèi)容。解題方法

(1)有些問題答案就在短文信息中;(2)利用所學(xué)的物理知識(shí)解答問題;(3)利用所學(xué)

物理知識(shí)并結(jié)合短文中所給信息答題?？键c(diǎn)一電功、電功率和電熱1.(2017揚(yáng)州,11,2分)如圖,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)為U;將另一電阻R接

入a、b間,再閉合開關(guān),電壓表示數(shù)變?yōu)?.4U,則接入R后

()A.R和R0兩端電壓之比為2∶3B.通過R0的電流變小C.R0兩端的電壓變小D.R0消耗的功率減小0.84U2/R0

C組教師專用題組答案

A第一步:電壓表接在a、b間與R0串聯(lián),此時(shí)示數(shù)為U,為電源電壓,通過R0的電流幾乎

為零,B錯(cuò)誤。第二步:R與R0串聯(lián),電壓表示數(shù)為0.4U,則U0=U-0.4U=0.6U,UR∶U0=0.4U∶0.6U=2∶3,A正確。第一步時(shí)R0兩端的電壓為零,電功率也為零,第二步時(shí)R0兩端有電壓,故電壓增大,C錯(cuò)誤。第二步時(shí)P0=

=0.36

,D錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵會(huì)分析電路第一步時(shí),電壓表示數(shù)為電源電壓。解題技巧第二步時(shí),R與R0串聯(lián),會(huì)應(yīng)用分壓原理分析。2.(2016南京,12,2分)如圖甲所示電路,電源電壓不變,R1是定值電阻,R2是滑動(dòng)變阻器。閉合開

關(guān),將滑動(dòng)變阻器滑片由一端移到另一端的過程中,電路中電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)的關(guān)系如

圖乙所示,則滑動(dòng)變阻器滑片由一端移到另一端的過程中()

甲

乙A.電路總功率的最小值為1.8WB.電路總功率的最大值為5.4WC.定值電阻電功率的最小值為1.35WD.定值電阻電功率的變化為4.05W答案

A由甲圖知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端電壓,滑片從一端移到另一端,當(dāng)滑片在A端

時(shí),R2=0,則電壓表示數(shù)為0,電流IA=1.2A,則U=IA·R1=1.2A·R1①;當(dāng)滑片在B端時(shí),R2最大,IB=0.3A,

R2=

=

=15Ω,且4.5V+0.3A·R1=U②,解①、②兩方程得R1=5Ω,U=6V;故最大總功率Pmax=U·IA=6V×1.2A=7.2W,最小總功率Pmin=U·IB=6V×0.3A=1.8W,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤。R1電功

率的最小值P1=

R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W,C項(xiàng)錯(cuò)誤。R1電功率最大值P1'=

·R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W,R1電功率變化ΔP1=P1'-P1=7.2W-0.45W=6.75W,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2017湖北武漢,20,3分)如圖所示,電源電壓U保持不變,燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣。當(dāng)開

關(guān)S1、S2都閉合,滑片P移到最左端時(shí),電流表的示數(shù)為I,電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1、

U2和U3,R1消耗的功率為P1,電路消耗的總功率為P;當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑片P移到最右端時(shí),

電流表的示數(shù)為I',電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1'、U2'和U3',R1消耗的功率為P1',電路消耗

的總功率為P',此時(shí)燈泡L恰好正常發(fā)光。已知U1∶U3=2∶3,U1'∶U3'=5∶2,下列表達(dá)式不正確

的是

()

A.

=

,

=

B.

=

,

=

C.

=

,

=

D.

=

,

=

答案

A當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合,滑片P移動(dòng)到最左端時(shí),電阻R1與R2串聯(lián),電壓表V1測量R1兩端的

電壓,電壓表V2和V3測量R2兩端的電壓,因?yàn)?/p>

=

,根據(jù)分壓原理可知:

=

,

=

=

,由此可知,U1=

U,U3=

U,

=

。當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑片移到最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為零,燈泡與電阻R1串聯(lián),

電壓表V1測量電源電壓,電壓表V2的示數(shù)為零,電壓表V3測量燈泡兩端的電壓。因?yàn)?/p>

=

,根據(jù)分壓原理可知,U1'=