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第1頁(共1頁)2022-2023學(xué)年下學(xué)期初中物理滬科新版九年級期中必刷??碱}之電功一.選擇題(共8小題)1.(2023?泗洪縣校級模擬)小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片,如圖所示,他仔細(xì)觀察照片后,得到了以下結(jié)論,你認(rèn)為錯誤的是()A.電能表的基本電流是10A B.電能表工作時的允許最大電流是20A C.電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn),表明這個電能表消耗了1kW?h的電能 D.拍照片時,家中用電器已消耗的電能為2818.5kW?h2.(2023?烏拉特前旗校級模擬)如圖所示是小明家的電能表。關(guān)于該電能表的以下說法中正確的是()A.電能表所用的單位是千瓦 B.該電能表要接在220V的電路中使用 C.現(xiàn)在該電能表的讀數(shù)為306kW?h D.用電能表無法判斷兩個不同用電器的電功率大小3.(2022秋?北辰區(qū)期末)下列機(jī)器或裝置中,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是()A.汽油機(jī) B.電磁鐵 C.電動機(jī) D.發(fā)電機(jī)4.(2022秋?灤州市期末)甲、乙兩個用電器的電壓之比為2:3,電流之比為1:2,通電時間之比為5:2,則兩個用電器消耗的電能之比為()A.4:5 B.2:5 C.6:5 D.5:65.(2022秋?江油市期末)某同學(xué)觀察到如表所示的兩種家用電器的銘牌,根據(jù)銘牌上提供的信息,判斷在12個小時內(nèi)正常使用的電冰箱與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇消耗電能的情況是()XX牌電扇規(guī)格400mm額定電壓220V額定頻率50Hz額定功率60WXX牌電冰箱額定電壓220V額定頻率50Hz冷凍能力5kg/24h耗電量0.5kW?h/12hA.電冰箱比電風(fēng)扇多 B.電風(fēng)扇比電冰箱多 C.電冰箱與電風(fēng)扇一樣多 D.電冰箱比電風(fēng)扇可能多,也可能少6.(2022秋?河?xùn)|區(qū)期末)用同種材料制成的兩段長度相等、橫截面積不同的圓柱形導(dǎo)體,將它們按如圖所示串聯(lián)在電路中并通電,則乙導(dǎo)體的()A.電阻大 B.通過的電流小 C.兩端的電壓小 D.消耗的電能多7.(2023?叢臺區(qū)校級開學(xué))如圖所示電路,閉合開關(guān)后,小燈泡L1、L2均發(fā)光,則下列說法中正確的是()A.燈L1和燈L2的電阻一定相等 B.燈L1和燈L2兩端的電壓一定相等 C.通過燈泡L1、L2的電流一定相等 D.燈泡L1、L2相同時間內(nèi)消耗的電能一定相等8.(2022秋?南縣期末)某學(xué)校共有教室12間,每間裝6盞40W的日光燈和1盞60W的日光燈,由于注意節(jié)約用電,平均每天每盞燈少開半小時,那么30天可節(jié)約用電_____度()A.1.8 B.1.944×108 C.5.4 D.54二.填空題(共5小題)9.(2022秋?伊通縣期末)在家庭電路中,用表來測量用戶消耗的電能,如圖所示電表的表盤上標(biāo)有“600r/(kW?h)”字樣,將電視機(jī)單獨(dú)接在該電表上正常工作30min,電表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過60轉(zhuǎn)。則該電視機(jī)在這段時間內(nèi)消耗的電能為J。10.(2023?株洲模擬)一臺電動機(jī)正常工作時兩端的電壓是380V,線圈電阻為2Ω,線圈中的電流為10A,這臺電動機(jī)正常工作10s消耗的電能為J,轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能為J。11.(2023?金川區(qū)校級模擬)甲、乙、丙三個導(dǎo)體串聯(lián)在電路中,它們材料相同、均為圓柱體,規(guī)格如表所示,通過數(shù)據(jù)分析可知,導(dǎo)體的電阻最大;通電1min,電流在導(dǎo)體上做的功最多。(均選填“甲”或“乙”或“丙”)導(dǎo)體長度/cm橫截面積/cm2甲51乙101丙5212.(2023?二道區(qū)模擬)如圖為標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡L與定值電阻R的U﹣I圖象,若將它們并聯(lián)接入電路,使小燈泡L恰好正常發(fā)光。通過圖象可知,定值電阻的阻值是Ω,通過定值電阻的電流是A,小燈泡正常發(fā)光時的功率是W,通電1min小燈泡消耗的電能是J。13.(2023?泗洪縣校級模擬)如圖為某型號電動平衡車,其電動機(jī)功率為500W。在下列條件下測得其續(xù)航里程為18km:滿電;載重60kg;沿平直路面行駛;速度12km/h。在這次測試中,電動機(jī)消耗電能為kW?h;若電動機(jī)效率為80%,則平衡車受到的阻力為N。三.實(shí)驗(yàn)探究題(共1小題)14.(2022秋?環(huán)翠區(qū)期末)小軍利用如圖所示裝置來“探究電流做功的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)時,小軍通過比較來判斷電流做功的多少,這里運(yùn)用的科學(xué)方法是。(2)實(shí)驗(yàn)中,小軍通過調(diào)節(jié)來改變電壓表和電流表的示數(shù)。(3)小軍觀察到的現(xiàn)象是:通電時間相同,電壓表和電流表的示數(shù)越大,重物升高的高度就越高。由此,可初步得到的結(jié)論是。四.計算題(共1小題)15.(2022秋?博羅縣期末)如圖所示電路,已知R2=20Ω,閉合開關(guān)后,電流表A1的示數(shù)為0.5A,電流表A2的示數(shù)為0.3A。求:(1)電源電壓;(2)電阻R1的阻值;(3)通電1min整個電路消耗的電能。
2022-2023學(xué)年下學(xué)期初中物理滬科新版九年級期中必刷??碱}之電功參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題)1.(2023?泗洪縣校級模擬)小明同學(xué)在家中拍到一張電能表照片,如圖所示,他仔細(xì)觀察照片后,得到了以下結(jié)論,你認(rèn)為錯誤的是()A.電能表的基本電流是10A B.電能表工作時的允許最大電流是20A C.電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn),表明這個電能表消耗了1kW?h的電能 D.拍照片時,家中用電器已消耗的電能為2818.5kW?h【考點(diǎn)】電能表.【專題】電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】(1)(2)10A(20)表示標(biāo)定電流為10A,允許通過的最大電流為20A;(3)3000r/kW?h:接在這個電能表上的用電器每消耗1千瓦時的電能,電能表上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn);(4)電能表的示數(shù)以kW?h為單位,示數(shù)的最后一位是小數(shù)位?!窘獯稹拷猓篈B、10A(20)表示標(biāo)定電流為10A,允許通過的最大電流為20A,故A錯誤、B正確;C、3000r/kW?h:接在這個電能表上的用電器每消耗1千瓦時的電能,電能表上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),故C錯誤;D、拍照片時,家中用電器已消耗的電能為2818.5kW?h,故D正確。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查學(xué)生對電能表銘牌上各個物理量含義的理解能力,屬于基礎(chǔ)題目。2.(2023?烏拉特前旗校級模擬)如圖所示是小明家的電能表。關(guān)于該電能表的以下說法中正確的是()A.電能表所用的單位是千瓦 B.該電能表要接在220V的電路中使用 C.現(xiàn)在該電能表的讀數(shù)為306kW?h D.用電能表無法判斷兩個不同用電器的電功率大小【考點(diǎn)】電能表.【專題】電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】(1)電能表是測量家庭用電器消耗電能的儀表,其單位是千瓦時,簡稱度;(2)電能表上“220V”表示該電能表在220V的電路中使用;(3)讀數(shù)時注意:最后一位是小數(shù),單位kW?h;(3)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的越快,表示消耗的電能越快,用電器的電功率越大?!窘獯稹拷猓篈、電能表是測量家庭用電器消耗電能的儀表,其單位是千瓦時,故A錯誤;B、該電能表要接在220V的電路中使用,故B正確;C、現(xiàn)在該電能表的讀數(shù)為30.6kW?h,故C錯誤;D、可以通過觀察電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的越快比較用電器的電功率的大小,故D錯誤。故選:B?!军c(diǎn)評】本題考查了電能表相關(guān)參數(shù)的理解,屬于基礎(chǔ)題目。3.(2022秋?北辰區(qū)期末)下列機(jī)器或裝置中,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是()A.汽油機(jī) B.電磁鐵 C.電動機(jī) D.發(fā)電機(jī)【考點(diǎn)】電功的實(shí)質(zhì).【專題】應(yīng)用題;電動機(jī)、磁生電;應(yīng)用能力.【分析】逐一判斷選項(xiàng)中的機(jī)器或元件在工作時消耗和獲得的能量,可做出選擇?!窘獯稹拷猓篈、汽油機(jī)工作時,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A不合題意;B、電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)來工作的,但不能將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B不合題意;C、電動機(jī)工作時,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C符合題意;D、發(fā)電機(jī)工作時,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故D不合題意。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查了不同機(jī)器或元件工作時的原理與能量轉(zhuǎn)化,屬基礎(chǔ)題,難度不大。4.(2022秋?灤州市期末)甲、乙兩個用電器的電壓之比為2:3,電流之比為1:2,通電時間之比為5:2,則兩個用電器消耗的電能之比為()A.4:5 B.2:5 C.6:5 D.5:6【考點(diǎn)】電功與電能的計算.【專題】電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】利用W=UIt求出兩個用電器消耗的電能之比?!窘獯稹拷猓簝蓚€用電器消耗的電能之比:===,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評】本題考查電功公式的應(yīng)用,是一道基礎(chǔ)題。5.(2022秋?江油市期末)某同學(xué)觀察到如表所示的兩種家用電器的銘牌,根據(jù)銘牌上提供的信息,判斷在12個小時內(nèi)正常使用的電冰箱與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇消耗電能的情況是()XX牌電扇規(guī)格400mm額定電壓220V額定頻率50Hz額定功率60WXX牌電冰箱額定電壓220V額定頻率50Hz冷凍能力5kg/24h耗電量0.5kW?h/12hA.電冰箱比電風(fēng)扇多 B.電風(fēng)扇比電冰箱多 C.電冰箱與電風(fēng)扇一樣多 D.電冰箱比電風(fēng)扇可能多,也可能少【考點(diǎn)】電功與電能的計算.【專題】計算題;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】電風(fēng)扇連續(xù)工作,根據(jù)P=求出電風(fēng)扇消耗的電能;電冰箱間歇工作,根據(jù)每12h耗電量求出電冰箱消耗的電能。【解答】解:電風(fēng)扇連續(xù)工作,由P=可知,電風(fēng)扇耗電:W風(fēng)扇=P風(fēng)扇t風(fēng)扇=60×10﹣3kW×12h=0.72kW?h,電冰箱間歇工作,由電冰箱銘牌可知,電冰箱耗電:W冰箱=0.5kW?h/12h×12h=0.5kW?h,因?yàn)閃風(fēng)扇>W(wǎng)冰箱,所以電風(fēng)扇耗電多,故B正確。故選:B?!军c(diǎn)評】由于電冰箱間歇工作,所以用0.5kW?h/12h這一參數(shù)進(jìn)行計算,如果題中又給出電冰箱的電功率,千萬不能用W=Pt來計算。6.(2022秋?河?xùn)|區(qū)期末)用同種材料制成的兩段長度相等、橫截面積不同的圓柱形導(dǎo)體,將它們按如圖所示串聯(lián)在電路中并通電,則乙導(dǎo)體的()A.電阻大 B.通過的電流小 C.兩端的電壓小 D.消耗的電能多【考點(diǎn)】電功與電能的計算;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;影響電阻大小的因素;歐姆定律的應(yīng)用.【專題】應(yīng)用題;電壓和電阻;歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】(1)由題目提供的條件,根據(jù)影響電阻大小的因素確定甲、乙電阻的大小關(guān)系;(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過兩導(dǎo)體的電流大小關(guān)系;(3)根據(jù)歐姆定律可知兩導(dǎo)體兩端的電壓大小關(guān)系;(4)根據(jù)W=UIt可知兩導(dǎo)體消耗電能大小的關(guān)系?!窘獯稹拷猓篈、如圖所示,甲、乙兩導(dǎo)體用同種材料制成、長度相等、甲比乙的橫截面積小,所以R甲>R乙,故A錯誤;B、因?yàn)榧?、乙兩?dǎo)體串聯(lián),所以通過的電流:I甲=I乙,故B錯誤;C、由歐姆定律的變形式U=IR可知,兩導(dǎo)體兩端的電壓大小關(guān)系為:U甲>U乙,故C正確;D、由W=UIt可知,兩導(dǎo)體兩端的電壓大小關(guān)系為:W甲>W(wǎng)乙,故D錯誤。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查影響電阻大小的因素、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律和電功公式的應(yīng)用,準(zhǔn)確判斷甲、乙的電阻關(guān)系是關(guān)鍵。7.(2023?叢臺區(qū)校級開學(xué))如圖所示電路,閉合開關(guān)后,小燈泡L1、L2均發(fā)光,則下列說法中正確的是()A.燈L1和燈L2的電阻一定相等 B.燈L1和燈L2兩端的電壓一定相等 C.通過燈泡L1、L2的電流一定相等 D.燈泡L1、L2相同時間內(nèi)消耗的電能一定相等【考點(diǎn)】電功與電能的計算;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;歐姆定律的應(yīng)用.【專題】應(yīng)用題;電路和歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】由圖知,閉合開關(guān)S后,兩燈串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知通過兩燈的電流關(guān)系,兩燈泡的電阻可能相等,也可能不相等,根據(jù)U=IR判斷兩燈泡兩端的電壓關(guān)系,根據(jù)W=UIt判斷兩燈泡相同時間內(nèi)消耗的電能的大小?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,閉合開關(guān)S后,兩燈串聯(lián)在電路中;因串聯(lián)電路中電流處處相等,所以燈L1和燈L2通過的電流一定相等,故C正確;若燈L1和燈L2的電阻相等,根據(jù)U=IR可知兩燈兩端的電壓相等,根據(jù)W=UIt可知燈泡L1、L2相同時間內(nèi)消耗的電能一定相等;若燈L1和燈L2的電阻不相等,根據(jù)U=IR可知兩燈兩端的電壓不相等,根據(jù)W=UIt可知燈泡L1、L2相同時間內(nèi)消耗的電能一定不相等,故ABD錯誤。故選:C?!军c(diǎn)評】本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功公式的靈活運(yùn)用,屬于基礎(chǔ)題。8.(2022秋?南縣期末)某學(xué)校共有教室12間,每間裝6盞40W的日光燈和1盞60W的日光燈,由于注意節(jié)約用電,平均每天每盞燈少開半小時,那么30天可節(jié)約用電_____度()A.1.8 B.1.944×108 C.5.4 D.54【考點(diǎn)】電功與電能的計算.【專題】定量思想;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】每間裝6盞40W的日光燈和1盞60W的日光燈,可求出總功率,再由平均每天每盞燈少開半小時,一個月(30天)可求出總的時間,根據(jù)W=Pt可求出節(jié)約的電能?!窘獯稹拷猓耗硨W(xué)校共有教室12間,每間裝6盞40W的日光燈和1盞60W的日光燈,則日光燈的總功率:W=(40W×6+60W)×12=3600W=3.6kW,30天可節(jié)約的電能:W=Pt=3.6kW×0.5h×30=54kW?h=54度,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評】本題屬于電能的基本運(yùn)算,比較簡單。但要審好題,注意題中的“每間裝6盞40W的日光燈和1盞60W的日光燈”、“每天每盞燈少開半小時”。二.填空題(共5小題)9.(2022秋?伊通縣期末)在家庭電路中,用電能表來測量用戶消耗的電能,如圖所示電表的表盤上標(biāo)有“600r/(kW?h)”字樣,將電視機(jī)單獨(dú)接在該電表上正常工作30min,電表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過60轉(zhuǎn)。則該電視機(jī)在這段時間內(nèi)消耗的電能為3.6×105J?!究键c(diǎn)】電能表.【專題】電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】電能表用來測量用戶消耗的電能;600r/(kW?h)表示的是電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r,求出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)電路中消耗的電能?!窘獯稹拷猓涸诩彝ル娐分?,電能表用來測量用戶消耗的電能;600r/(kW?h)表示的是電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)600r,則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動60轉(zhuǎn)消耗電能為:W=kW?h=0.1kW?h=3.6×105J。故答案為:電能;3.6×105?!军c(diǎn)評】本題考查電能表的作用及電能的計算,重點(diǎn)是理解電能表參數(shù)的物理意義,難度不大。10.(2023?株洲模擬)一臺電動機(jī)正常工作時兩端的電壓是380V,線圈電阻為2Ω,線圈中的電流為10A,這臺電動機(jī)正常工作10s消耗的電能為38000J,轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能為36000J。【考點(diǎn)】電功與電能的計算.【專題】計算題;電和熱綜合題;應(yīng)用能力.【分析】利用W=UIt求出消耗的電能;根據(jù)Q=I2Rt求出產(chǎn)生的熱量,最后計算出產(chǎn)生的機(jī)械能大小?!窘獯稹拷猓弘妱訖C(jī)消耗的電能為:W=UIt=380V×10A×10s=38000J;線圈產(chǎn)生的熱量為:Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×10s=2000J;所以產(chǎn)生的機(jī)械能為:W′=W﹣Q=38000J﹣2000J=36000J。故答案為:38000;36000?!军c(diǎn)評】此題主要考查電功、焦耳定律的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)性題目。11.(2023?金川區(qū)校級模擬)甲、乙、丙三個導(dǎo)體串聯(lián)在電路中,它們材料相同、均為圓柱體,規(guī)格如表所示,通過數(shù)據(jù)分析可知,乙導(dǎo)體的電阻最大;通電1min,電流在乙導(dǎo)體上做的功最多。(均選填“甲”或“乙”或“丙”)導(dǎo)體長度/cm橫截面積/cm2甲51乙101丙52【考點(diǎn)】電功與電能的計算;影響電阻大小的因素.【專題】應(yīng)用題;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】(1)影響電阻大小的因素有導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度,根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷三個導(dǎo)體的電阻大??;(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和W=UIt=I2Rt判斷電流通過三個導(dǎo)體做功的多少。【解答】解:甲、乙、丙三個導(dǎo)體的材料相同、均為圓柱體,由表中數(shù)據(jù)知,甲和乙的橫截面積相等,乙比甲長度大,所以R乙>R甲,甲和丙長度相等,甲的橫截面積小于丙,所以R甲>R丙,所以三個導(dǎo)體的電阻大小關(guān)系為:R乙>R甲>R丙,即乙導(dǎo)體的電阻最大;甲、乙、丙三個導(dǎo)體串聯(lián)在電路中,所以通過它們的電流相等,通電時間都為1min,根據(jù)W=UIt=I2Rt可知W乙>W(wǎng)甲>W(wǎng)丙,即電流通過乙導(dǎo)體做的功最多。故答案為:乙;乙。【點(diǎn)評】本題考查了影響電阻大小的因素以及電功公式的靈活應(yīng)用,判斷出三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系是關(guān)鍵。12.(2023?二道區(qū)模擬)如圖為標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡L與定值電阻R的U﹣I圖象,若將它們并聯(lián)接入電路,使小燈泡L恰好正常發(fā)光。通過圖象可知,定值電阻的阻值是5Ω,通過定值電阻的電流是0.5A,小燈泡正常發(fā)光時的功率是0.75W,通電1min小燈泡消耗的電能是45J?!究键c(diǎn)】電功與電能的計算;歐姆定律的應(yīng)用.【專題】計算題;歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】首先根據(jù)燈泡的電阻和定值電阻的U﹣I圖像特點(diǎn)判斷出A、B分別是誰的圖像。(1)根據(jù)圖象讀出R的一組電壓值和對應(yīng)的電流值,根據(jù)歐姆定律算出定值電阻的阻值;(2)根據(jù)燈在額定電壓下正常發(fā)光和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻兩端的電壓,根據(jù)圖象找出此時通過定值電阻和小燈泡的電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡正常發(fā)光時的功率,根據(jù)W=UIt求出通電1min小燈泡消耗的電能?!窘獯稹拷猓河捎跓襞莸碾娮枋軠囟鹊挠绊?,則U﹣I圖像是曲線,則圖像中A為定值電阻R的U﹣I圖像,B為燈泡L的U﹣I圖像。(1)由圖象可知,當(dāng)定值電阻R兩端的電壓為3V時,通過定值電阻R的電流IR=0.6A,由歐姆定律可知,定值電阻的阻值為:R===5Ω;(2)因?yàn)樾襞軱恰好正常發(fā)光,所以小燈泡L兩端的電壓為:UL=U額=2.5V,由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,此時定值電阻兩端的電壓為:UR'=UL=2.5V,由圖象可知,此時通過定值電阻的電流為0.5A,通過小燈泡的電流為0.3A,則小燈泡正常發(fā)光時的功率為:PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W,通電1min小燈泡消耗的電能為:WL=ULILt=2.5V×0.3A×1×60s=45J。故答案為:5;0.5;0.75;45?!军c(diǎn)評】本題主要考查并聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律公式、電功公式和電功率公式的應(yīng)用,是一道綜合題。13.(2023?泗洪縣校級模擬)如圖為某型號電動平衡車,其電動機(jī)功率為500W。在下列條件下測得其續(xù)航里程為18km:滿電;載重60kg;沿平直路面行駛;速度12km/h。在這次測試中,電動機(jī)消耗電能為0.75kW?h;若電動機(jī)效率為80%,則平衡車受到的阻力為120N。【考點(diǎn)】電功與電能的計算;功率的計算及公式的應(yīng)用.【專題】計算題;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】(1)根據(jù)v=求出行駛時間,再根據(jù)W=Pt求出消耗的電能;(2)根據(jù)電動機(jī)效率求出電動機(jī)做的有用功,再根據(jù)W=Fs求出電動機(jī)牽引力,勻速行駛時受到的阻力等于牽引力?!窘獯稹拷猓海?)由v=得,行駛時間:t===1.5h,消耗的電能:W電=Pt=0.5kW×1.5h=0.75kW?h;(2)由η=得,電動機(jī)做的有用功:W有用=ηW電=80%×0.75kW?h=0.6kW?h=2.16×106J,勻速行駛時,由W=Fs得,平衡車受到的阻力:f=F===120N。故答案為:0.75;120?!军c(diǎn)評】此題主要考查的是學(xué)生對速度、電功、效率、有用功計算公式的理解和掌握,綜合性較強(qiáng),難度不大。三.實(shí)驗(yàn)探究題(共1小題)14.(2022秋?環(huán)翠區(qū)期末)小軍利用如圖所示裝置來“探究電流做功的多少與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)時,小軍通過比較重物被提升的高度來判斷電流做功的多少,這里運(yùn)用的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法。(2)實(shí)驗(yàn)中,小軍通過調(diào)節(jié)電源電壓來改變電壓表和電流表的示數(shù)。(3)小軍觀察到的現(xiàn)象是:通電時間相同,電壓表和電流表的示數(shù)越大,重物升高的高度就越高。由此,可初步得到的結(jié)論是電流所做的功與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流有關(guān)。【考點(diǎn)】電功的測量.【專題】電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】(1)本實(shí)驗(yàn)用轉(zhuǎn)換法來探究電功的影響因素。(2)調(diào)節(jié)電源電壓來改變電路中的電壓和電流。(3)電流所做的功與通電時間、電壓和電流均有關(guān)?!窘獯稹拷猓海?)實(shí)驗(yàn)時,小軍通過比較重物提升的高度來判斷電流做功的多少,這里運(yùn)用的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法。(2)實(shí)驗(yàn)中,小軍通過調(diào)節(jié)電源電壓來改變電壓表和電流表的示數(shù)。(3)小軍觀察到的現(xiàn)象是:通電時間相同,電壓表和電流表的示數(shù)越大,重物升高的高度就越高。由此,可初步得到的結(jié)論是:電流所做的功與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流有關(guān)。故答案為:(1)重物提升的高度;轉(zhuǎn)換法;(2)電源電壓;(3)電流所做的功與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流有關(guān)?!军c(diǎn)評】知道轉(zhuǎn)換法在本實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用;知道影響電功大小的因素。四.計算題(共1小題)15.(2022秋?博羅縣期末)如圖所示電路,已知R2=20Ω,閉合開關(guān)后,電流表A1的示數(shù)為0.5A,電流表A2的示數(shù)為0.3A。求:(1)電源電壓;(2)電阻R1的阻值;(3)通電1min整個電路消耗的電能?!究键c(diǎn)】電功與電能的計算;歐姆定律的應(yīng)用.【專題】計算題;電路和歐姆定律;電能和電功率;應(yīng)用能力.【分析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R2支路的電流。(1)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓;(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R1的電流,利用歐姆定律求出R1的阻值;(3)根據(jù)W=UIt求出通電1min整個電路消耗的電能?!窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R2支路的電流。(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以由歐姆定律可得電源的電壓:U=I2R2=0.3A×20Ω=6V;(2)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過R1的電流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.3A=0.2A,則R1的阻值:R1===30Ω;(3)1min整個電路消耗的電能:W=UIt=6V×0.5A×60s=180J。答:(1)電源電壓為6V;(2)電阻R1的阻值為30Ω;(3)1min整個電路消耗的電能為180J?!军c(diǎn)評】本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用,是一道較為簡單的應(yīng)用題。
考點(diǎn)卡片1.功率的計算及公式的應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】(1)功率:在物理學(xué)中,功與做功所用時間之比叫做功率。功率是表示物體做功快慢的物理量。(2)功率的公式:P=(其中P表示功率,W表示功,t表示時間)(3)計算功率的另一個公式:P=Fv,即物體在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做勻速直線運(yùn)動,則拉力F所做功的功率可表示為Fv.(其中F表示物體所受的拉力,v表示物體運(yùn)動的速度)a.推導(dǎo):由P=,聯(lián)立W=Fs,得P===Fv。由該公式可知:在功率P一定時,力F與速度v成反比。b.應(yīng)用:當(dāng)汽車上坡時,司機(jī)采取換擋的辦法,減小速度,以獲得較大的牽引力?!久}方向】第一類常考題:某九年級同學(xué)家住5樓。一天,他提著裝有30個雞蛋的塑料袋從1樓走到家里在此過程中,下列估算不合理的是()A.他提雞蛋的力做的功約為200JB.他提雞蛋的力做功的功率約為3WC.他爬樓做的功約為6×103JD.他爬樓做功的功率約為1×103W分析:估算出30個雞蛋的重力和爬樓的高度,根據(jù)W=Fs可算出做功的多少。然后再根據(jù)P=計算功率。解:(1)根據(jù)書本中“手托兩只雞蛋的力大約為1N”,可知提30個雞蛋的力大約為F=15N;住宅樓的樓層高大約3米,家住5樓,此同學(xué)實(shí)際爬樓高度h=3m×4=12m;故提雞蛋的力大約做功W=Fs=15N×12m=180J。W1=Gs=500N×12m=6×103J,他爬樓做的功W總=W+W1=180J+6×103J=6.18×103J,故A、C比較符合實(shí)際;(2)從1樓到5樓大約1min,則他提雞蛋的力做功的功率P===3W;故B符合實(shí)際;爬樓做功的功率P1===1.03×102W,故D不符合實(shí)際。故選D。點(diǎn)評:所謂估算,不是猜,而是依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)或常識,對相關(guān)物理量進(jìn)行估計,必要時還需根據(jù)相關(guān)公式計算得出結(jié)果;需注意:實(shí)際爬樓的層數(shù)等于樓層數(shù)減一。第二類??碱}:工人用定滑輪將重240N的物體勻速向上提升,所用拉力為250N,5s內(nèi)重物上升4m。此過程中,有用功為960J,拉力做功的功率為200W。分析:解決此題是利用功的公式W=Fs求解有用功和拉力所做的功,利用功率的公式P=求解功率。解:重物上升時克服重力所做的功為有用功,W′=Fs=Gh=240×4=960J;拉力所做的功為總功,W=250×4=1000J,利用功率的公式P===200W;故答案為:960,200。點(diǎn)評:解決此類型題目要區(qū)分有用功和總功,會利用功率公式求解功率?!窘忸}方法點(diǎn)撥】(1)要明確是哪個力對哪個物體做功,或者是哪個施力物體對哪個受力物體做功。(2)公式中的F是作用在物體上的力,公式中的‘是物體在力的作用下“在力的方向上通過的距離”,即注意F和s的同體性和同向性,否則在計算功時容易出錯。(3)W=Fs中的F是使物體沿著F方向移動、距離過程中(同時性),始終作用在物體上的力,其大小和方向是不變的。(4)W=Fs的變形公式F=,s=可求力和物體在力的作用下移動的距離?【知識點(diǎn)的認(rèn)識】(1)功率:在物理學(xué)中,功與做功所用時間之比叫做功率。功率是表示物體做功快慢的物理量。(2)功率的公式:P=(其中P表示功率,W表示功,t表示時間)(3)計算功率的另一個公式:P=Fv,即物體在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做勻速直線運(yùn)動,則拉力F所做的功的功率可表示為Fv.(其中F表示物體所受的拉力,v表示物體運(yùn)動的速度)a.推導(dǎo):由P=,聯(lián)立W=Fs,得P===Fv。由該公式可知:在功率P一定時,力F與速度v成反比。b.應(yīng)用:當(dāng)汽車上坡時,司機(jī)采取換擋的辦法,減小速度,以獲得較大的牽引力。【命題方向】第一類??碱}:甲乙兩種機(jī)械所做的功W隨時間t變化的圖象如圖所示,則從圖象可以判斷()A.甲比乙做功多B.甲比乙做功少C.甲比乙做功快D.甲比乙做功慢分析:根據(jù)圖象應(yīng)用功率公式分析答題。解:機(jī)械做功與時間有關(guān),不知道機(jī)械做功的時間關(guān)系無法比較做功多少,故AB錯誤;由圖象可知,在相等時間內(nèi),甲比乙做功多,由P=可知,甲的功率大,甲比乙做功快,故C正確,D錯誤;故選C。點(diǎn)評:本題考查了比較機(jī)械做功多少與快慢問題,功率越大,機(jī)械做功越快。第二類??碱}:劉明在0.5min內(nèi),用20N的水平推力使重120N的超市購物車在水平路面上勻速前進(jìn)了15m,在此過程中購物車受到的摩擦力等于20N,他做的功率是10W,購物車重力做的功是0J。分析:(1)購物車在水平路面上勻速前進(jìn)時處于平衡狀態(tài),受到的阻力和拉力是一對平衡力,根據(jù)二力平衡條件求出購物車受到的摩擦力;(2)知道水平推力和水平方向上移動的距離,可利用功W=Fs計算推力做的功,又知道做功的時間,可利用公式P=計算功率;(3)購物車受重力但在重力的方向上沒移動距離,重力不做功。解:(1)∵購物車在水平路面上勻速前進(jìn)時處于平衡狀態(tài),受到的阻力和拉力是一對平衡力,∴購物車受到的摩擦力f=F=20N;(2)拉力做的功:W=Fs=20N×15m=300J,運(yùn)動的時間:t=0.5min=30s,他做的功率:P===10W;(3)購物車受重力,在水平面上勻速前進(jìn),在重力的方向上沒有移動距離,所以重力沒做功,為0J;故答案為:20;10;0。點(diǎn)評:本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和功的計算、功率的計算,做功的必要條件:一是作用在物體上的力,二是在力的方向上通過的距離,二者缺一不可?!窘忸}方法點(diǎn)撥】(1)功率的定義式是指平均功率,即在t時間內(nèi)的平均功率,而不是某一時刻的瞬時功率。(2)功率的定義式P=可以變形為:W=Pt和t=,可分別用于求功和時間。當(dāng)P一定時,W與t成正比,則=;當(dāng)W一定時,P與t成反比,則=;當(dāng)t一定時,W與P成正比,則=。(3)利用公式P=Fv時要注意以下幾點(diǎn):a.拉力F必須是恒力,且物體運(yùn)動的速度應(yīng)不變;b.計算時,v的單位必須用m/s,這樣算出的功率單位才是w;c.速度v跟拉力F必須對應(yīng),即v必須是受到拉力的物體在拉力的方向上移動的速度。在解決一些有關(guān)運(yùn)動物體的功率問題時,應(yīng)用此公式解題會更簡便。2.串聯(lián)電路的電流規(guī)律【知識點(diǎn)的認(rèn)識】從理論上分析,經(jīng)過電路中各個部分的電荷,不會消失,也不會憑空增加,所以單位時間內(nèi)經(jīng)過串聯(lián)電路各處的電荷一樣多,也就是說串聯(lián)電路中電流處處相等.表達(dá)式為I1=I2=…In【命題方向】判斷串聯(lián)電流中各電路中的電流大小是中考的熱點(diǎn),常以選擇題,填空題出題例1:用同種材料制成兩段長度相等,橫截面積不同的圓柱形導(dǎo)體,A比B的橫截面積大,如圖所示,將它們串聯(lián)在電路中,通過的電流關(guān)系是()A.IA>IBB.IA<IBC.IA=IBD.無法確定分析:A和B是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導(dǎo)體,橫截面積越大,電阻越小,串聯(lián)時電流相同.解:已知A和B是由同種材料制成的且長度相同,A比B的橫截面積大,串聯(lián)時電流相同,即IA=IB.故選C.點(diǎn)評:本題考查影響電阻大小的因素和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵知道影響電阻大小的因素是導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度,要熟記串聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn),這是今后學(xué)習(xí)中最常用的解題方法之一.例2:節(jié)日用小彩燈由28個小燈泡串聯(lián)而成,接入電路,現(xiàn)測得第1只小燈泡的電流為0.1A,那么通過第25只小燈泡的電流為0.1A.分析:在串聯(lián)電路中,電流只有一條流通路徑,并且串聯(lián)電路中各個用電器相互影響;串聯(lián)電路中處處電流相等.解:節(jié)日小彩燈是“串聯(lián)”的.由于串聯(lián)電路中,電路中處處電流相等,第1只小燈泡的電流為0.1A,那么通過第25只小燈泡的電流為0.1A.故答案為:串;0.1.點(diǎn)評:掌握串聯(lián)電路的特點(diǎn):電流只有一條流通路徑,電流處處相等.【解題方法點(diǎn)撥】無論串聯(lián)電路中的用電器規(guī)格是否相同,只要串聯(lián),通過電路的電流處處相等.串聯(lián)電路中電流相等不要理解為電流是不變的,一個用電器的電流改變,流過其他用電器的電流也改變,但兩者相等.3.影響電阻大小的因素【知識點(diǎn)的認(rèn)識】(1)影響電阻大小的因素是:材料、長度、橫截面積、溫度.(2)控制變量法:物理學(xué)中對于多因素的問題,常常采用控制因素的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法.【解題方法點(diǎn)撥】(1)因?yàn)殡娮枋鞘芏鄠€因素影響的,兩段導(dǎo)體比較電阻大小時,沒有一定的前提條件,是無法比較的.(2)通常情況下,導(dǎo)體的溫度都是與室溫相同,所以在不提溫度時,認(rèn)為溫度是相同的.(3)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小只與材料、長度、橫截面積、溫度四個因素有關(guān),與電壓無關(guān),與電流也無關(guān).(4)只有一根電阻線,其他器材足夠時,可以研究電阻與長度、橫截面積、溫度的關(guān)系,不能研究電阻與材料的關(guān)系.(5)下面兩個實(shí)驗(yàn)裝置很類似,現(xiàn)象和結(jié)論是不同的.甲圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:燈泡變亮,說明:導(dǎo)體和絕緣體之間沒有明確的分界,當(dāng)玻璃加熱到紅熾狀態(tài)時,由絕緣體變成導(dǎo)體;乙圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:燈泡逐漸變暗,說明:燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.【命題方向】以探究影響電阻大小的因素為題材,考查控制變量法思想的應(yīng)用,是考題熱點(diǎn).常見錯誤為:比較導(dǎo)體電阻在小時,沒有考慮全各個因素的影響;描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論時,沒有考慮其他因素一定的前提條件,即“當(dāng)…一定時”.例1:如果不考慮溫度的影響,導(dǎo)體的電阻的大小與下列哪個因素?zé)o關(guān)(A.導(dǎo)體的材料B.導(dǎo)體的長度C.導(dǎo)體的橫截面積D.導(dǎo)體兩端的電壓分析:如果把導(dǎo)體比作一條公路,電阻比作堵車事故:水泥路面比土道暢通,即材料影響電阻;寬敞的路比窄路暢能,即橫截面積影響電阻;路越長堵車機(jī)會越大,即長度影響電阻.解:電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),電阻大小的影響因素有材料、長度、橫截面積、溫度,與電壓、電流等外界因素?zé)o關(guān).根據(jù)影響電阻大小的因素來判斷,A、B、C都影響電阻,D不影響.故選D.點(diǎn)評:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),其決定因素與其本身的材料、長度、橫截面積有關(guān),若說與外界有關(guān),也只與外界的溫度這個因素有關(guān).導(dǎo)體一定,則電阻一定.與導(dǎo)體兩端電壓的高度,導(dǎo)體中電流的大小等都沒有關(guān)系.例2:在溫度一定時,比較兩根銅導(dǎo)線的電阻的大小,下列說法中正確的是()A.長導(dǎo)線的電阻大B.細(xì)導(dǎo)線的電阻大C.長度相同,粗導(dǎo)線的電阻大D.粗細(xì)相同,長導(dǎo)線的電阻大分析:導(dǎo)體電阻的大小由溫度、材料、長度和橫截面積四方面因素共同決定.所以在比較兩根導(dǎo)線電阻大小關(guān)系時,一定要在其他三個因素都相同的情況下,通過比較其中的某一個因素,才能比較出兩根電阻的大小關(guān)系,否則是很難比較出來的.解:AB、電阻的大小不僅跟導(dǎo)體的材料有關(guān),還跟材料的長度和橫截面積大小有關(guān),所以選項(xiàng)A、B都不正確;C、在長度和材料相同時,導(dǎo)體的橫截面積越小,即導(dǎo)線越細(xì),電阻越大,故C選項(xiàng)錯誤;D、在橫截面積和材料相同,長的銅絲電阻大,故D正確.故選D.點(diǎn)評:本題考查了決定電阻大小的因素,用好控制變量法正確分析是本題的關(guān)鍵.4.歐姆定律的應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】(1)相關(guān)基礎(chǔ)知識鏈接:①電流規(guī)律:串聯(lián):I=I1=I2.串聯(lián)電路電流處處相等。并聯(lián):I=I1+I2.并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和。②電壓規(guī)律:串聯(lián):U=U1+U2.串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。并聯(lián):U=U1=U2.并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,等于總電壓。③電阻規(guī)律:串聯(lián):R=R1+R2.串聯(lián)電路總電阻等于分電阻之和。并聯(lián):=+.并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。④比例規(guī)律:串聯(lián):=.串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比。并聯(lián):I1R1=I2R2.并聯(lián)電路中電流與電阻成反比。⑤歐姆定律:I=.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比?!窘忸}方法點(diǎn)撥】(一)比例問題解決這類問題一要掌握規(guī)則,二要弄清是哪兩部分相比。①串聯(lián)電路電流處處相等,即電流之比為:I1:I2=1:1;根據(jù)I=可知電壓與電阻成正比,=。②并聯(lián)電路各支路電壓相等,即電壓之比為U1:U2=1:1;根據(jù)U=IR可知電流與電阻成反比,I1R1=I2R2。例一:R1=3Ω,R2=5Ω,如圖甲,由于是串聯(lián)電路,所以電流之比I1:I2=1:1;電壓之比等于電阻之比,所以電壓之比U1:U2=3:5;如果電路變式成乙圖,則兩電壓表示數(shù)比為U1:U2=(3+5):5=8:5。例二:R1=3Ω,R2=5Ω,如圖甲,由于是并聯(lián)電路,所以電壓之比U1:U2=1:1;電流之比等于電阻之反比,所以電流之比I1:I2=5:3;如果電路變成乙圖,則兩電流表示數(shù)之比為I1:I2=5:(3+5)=5:8。(二)電表示數(shù)變化問題(1)解決這類問題最重要的是弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián),不同的連接方式有不同的判斷規(guī)則。①串聯(lián)電路:電流與電阻的變化相反,即電阻變大時電流變小,電阻變小時電流變大;按電阻的正比例來分配電壓。例如如圖:當(dāng)滑片向右滑動時,滑動變阻器接入電阻變大,所以電流變?。浑娮鑂1盡管大小沒變,但它占總電阻的比例變小了,所以R1兩端電壓變小,R2占總電阻的比例增大了,所以R2兩端電壓變大。②并聯(lián)電路:各支路的電壓都與電源電壓相等,所以電壓是不變的;阻值變化的支路電流隨之變化,阻值不變的支路電流也不變。例如如圖:當(dāng)滑片向右滑動時,盡管R2的阻值在變,但它兩端的電壓總等于電源電壓,所以R2兩端電壓不變,R1兩端電壓當(dāng)然也不變;R2所在支路電阻變大,所以電流變小,R1所在支路電阻不變,所以電流也不變,干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流變小。③電壓表與電流表示數(shù)的比值:根據(jù)導(dǎo)出式R=可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值代表了某個電阻的大小,只要電阻不變化,兩表比值是不變的。例如如圖甲,電壓表與電流表的比值代表了電阻R1的阻值,所以當(dāng)滑片移動時,兩表示數(shù)的比值不變;如圖乙,電壓表與電流表的比值代表了電阻R2的阻值,所以兩表示數(shù)的比值在變大。(但需要注意的是,當(dāng)滑片移動時,R2兩端電壓的變化量與R1兩端電壓的變化量相等,所以電壓表的變化量與電流表的變化量之比代表了電阻R1的阻值,是不變的。)(2)解決這類電表示數(shù)變化的問題時,常在第一步判斷串并聯(lián)時出錯。請注意下面的電路,例如圖甲是串聯(lián)電路,圖乙是并聯(lián)電路。(滑片向右滑時,圖甲:A變小,V變大;圖乙A1變小,A2變小,V不變。)(3)滑動變阻器連入電路的是哪一部分,沒有判斷清楚,也是解決電表示數(shù)變化問題常出現(xiàn)的錯誤。圖甲滑動變阻器接入電路的是全部,圖乙接入電路的是左半部分。注意滑片移動時對電流的影響有何不同。(滑片向右滑動時,甲:A不變,V1不變,V2變大;乙:A變小,V1變小,V2變大)綜上所述,解決電表示數(shù)變化的問題要按照下面的程序進(jìn)行:①判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián);②分析滑動變阻器接入的是哪一部分;③找準(zhǔn)各個表所測量的對象是哪里;④按照串并聯(lián)各自的規(guī)則來判斷電流、電壓的變化。【命題方向】歐姆定律的綜合應(yīng)用是電學(xué)部分的核心,也是最基礎(chǔ)的內(nèi)容,這一節(jié)知識是難點(diǎn)也是中考必考點(diǎn)。常結(jié)合日常生活生產(chǎn)中遇到的電路問題考查歐姆定律的應(yīng)用,計算題多與后面的電功率計算結(jié)合在一起,作為中考的壓軸題出現(xiàn)。訓(xùn)練時應(yīng)足夠重視。例1:在圖甲所示的電路中,當(dāng)滑片P由b移到a的過程中,電壓表示數(shù)U及滑動變阻器接入電路的電阻R2的變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是()A.電阻R1的阻值為20ΩB.滑片P移到b端時,R2兩端的電壓為6VC.滑片P移到a端時,R1消耗的功率為0.2WD.當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時,通過R1的電流為0.3A分析:(1)當(dāng)滑片P移到b端時,滑動變阻器接入電路中的電阻為0,電路為R1的簡單電路,電壓表的示數(shù)為電源的電壓,根據(jù)圖象讀出電源的電壓;(2)滑片P移到a端時,R1與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),根據(jù)圖象讀出電壓表的示數(shù)和滑動變阻器的最大阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律和電路中的電流特點(diǎn)得出等式即可求出R1的阻值,根據(jù)P=求出滑片P移到a端時R1消耗的功率;(3)根據(jù)圖象得出滑片P移到中點(diǎn)時電壓表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流。解:(1)當(dāng)滑片P移到b端時,電路為R1的簡單電路,電壓表的示數(shù)為電源的電壓,此時滑動變阻器接入電路中的電阻為0,兩端的電壓為0,故B不正確;由圖象可知,電壓表的示數(shù)為6V即電源的電壓U=6V;(2)滑片P移到a端時,R1與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),由圖象可知,滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω,電壓表的示數(shù)U1=2V,∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,∴滑片P移到a端時,滑動變阻器兩端的電壓:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,∴=,即=,解得:R1=10Ω,故A不正確;R1消耗的功率:P1===0.4W,故C不正確;(3)由圖象可知,當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)即R2′=10Ω時,U1′=3V,通過R1的電流:I1===0.3A,故D正確。故選D。點(diǎn)評:本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出滑片接入電路中不同電阻時對應(yīng)電壓表的示數(shù)。例2:如圖所示的電路,電源電壓為12V,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,求:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?(2)當(dāng)S1、S2都閉合時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?分析:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時,R2與R3串聯(lián),電壓表測R3兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出R3兩端的電壓;(2)當(dāng)S1、S2都閉合時,R1與R2并聯(lián),電壓表被短路,電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出各支路的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流。解:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時,R2與R3串聯(lián),電壓表測R3兩端的電壓,電流表測電路中的電流,∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,∴根據(jù)歐姆定律可得,電流表的示數(shù):I===1.2A,電壓表的示數(shù):U3=IR3=1.2A×4Ω=4.8V;(2)當(dāng)S1、S2都閉合時,R1與R2并聯(lián),電壓表被短路即示數(shù)為0,電流表測干路電流,∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,∴通過兩電阻的電流分別為:I1===3A,I2===2A,∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,∴電流表的示數(shù):I′=I1+I2=3A+2A=5A。答:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時,電流表的示數(shù)為1.2A,電壓表的示數(shù)為4.8V;(2)當(dāng)S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)為5A,電壓表的示數(shù)為0V點(diǎn)評:本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路串并聯(lián)的辨別和電表所測電路元件的判斷。5.電功的實(shí)質(zhì)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】(1)實(shí)質(zhì):電流做功的過程,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.電功是一個過程量,電流做功的過程就是消耗電能的過程.(2)電流做功的形式:電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn).【解題方法點(diǎn)撥】電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是電流做功的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功.【命題方向】第一類常考題:電流做功之間能的轉(zhuǎn)化下列關(guān)于用電器作用的說法中,錯誤的是()A.電燈是將電能轉(zhuǎn)化為光能的裝置B.電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.電吹風(fēng)將電能轉(zhuǎn)化為熱能D.電熨斗將電能轉(zhuǎn)化為熱能分析:做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化,電功也不例外.用電器消耗了電能,獲得了其它形式的能量,就是一個電流做功的過程.解:A、電燈工作時,消耗了電能,得到了內(nèi)能和光能,因此是將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的裝置,故A正確;B、電動機(jī)工作時,消耗了電能,得到了機(jī)械能,因此將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B正確;C、電吹風(fēng)工作時,消耗了電能,得到了機(jī)械能,因此將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯誤;D、電熨斗工作時,消耗了電能,得到了熱能,因此是將電能轉(zhuǎn)化為熱能,故D正確.故選C.點(diǎn)評:本題主要考查學(xué)生對:電流做功的實(shí)質(zhì)的了解和掌握,是一道基礎(chǔ)題.第二類??碱}:電功的實(shí)質(zhì)一臺洗衣機(jī)工作1h,電流做功3.6×106J,這臺洗衣機(jī)消耗電能是3.6×106J.分析:電流做功的過程,實(shí)質(zhì)上是消耗電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程,電流做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能.解:∵電流做功3.6×106J,∴洗衣機(jī)消耗的電能是3.6×106J.故答案為:3.6×106.點(diǎn)評:本題考查電流做功的實(shí)質(zhì),屬于基礎(chǔ)題目.6.電功與電能的計算【知識點(diǎn)的認(rèn)識】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間的乘積。計算公式:W=UIt=UQ=Pt(適用于所有電路)對于純電阻電路可推導(dǎo)出:W=I2Rt=①串聯(lián)電路中常用公式:W=I2Rt。②并聯(lián)電路中常用公式:W=W1:W2=R2:R1③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián),計算在一定時間所做的總功,常用公式W=W1+W2+…Wn【解題方法點(diǎn)撥】(1)當(dāng)U、I、t均已知時,利用W=UIt來計算電功較為方便。(2)在串聯(lián)電路中,通過各用電器的電流強(qiáng)度相等,且串聯(lián)電路各用電器通電時間相等,經(jīng)常用W=I2Rt來取W1:W2比值,并進(jìn)一步進(jìn)行其他運(yùn)算。(3)在并聯(lián)電路中,各用電器兩端電壓相等,且各用電器通電時間相等,使用W=Pt來進(jìn)行比較計算較為方便。【命題方向】電功的計算是電學(xué)部分綜合性最強(qiáng)的試題,大多作為拉開分?jǐn)?shù)差距的壓軸題。主要考察用電器的實(shí)際功率和額定功率的計算、利用電
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