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文档简介
1、第十八章电功率中考透视明确航向电功率这部分内容是中考物理考查的重点之一综观近几年各地的中考试卷,本部分考查的热点之一是综合运用欧姆定律、电功率计算公式及串、并联电路的特点等分析解决实际问题的能力,如实际功率问题,多档电热器问题等,题型多是计算题或综合题;热点之二是围绕“测定小灯泡功率”实验考查实物图的连接、电路故障的排除、实验数据的分析等;热点之三是根据w=pt解决电能消耗、节约用电等一些实际生活问题,题型一般是分析计算题或填空题典例探究提炼技法考点一:电功的测量仪器一一电能表命题角度1:电能表的读数:【解法技巧】用电器在一段时间内消耗的电能等于电能表在该段时间内初、末两次示数之差。注:意:电
2、能表最后一个窗格里的数字是小数部分,:其他窗格里的数字为整数部分,示数的计量单位:是kW.h。其中1kW.h=3.6X10J。例1】:(2017?可北)一天小明家中的IC电能表上的余额用完了,电能表便切断了电路,小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表,电路又接通了,此时电能表的示数为卜回,小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电kW?h,为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为口匸二!一前为IC卡电能表充值.TOC o 1-5 h z了30转,则该用电器的功率是W考点二:根据电池容量利用W=Ult求其贮存的电能gSVHI9HBggiggiigi.gggiggtif【
3、解法技巧】首先理清电池或充电宝的容量的:含义:电池容量,是指电池存储电量的大小,即:;放电电流与放电时间的乘积,单位是“mA.h”(在:衡量大容量电池如铅蓄电池时,为方便起见,一:般用“A.h”来表示,1Ah=1000mA.h);电池所:储存的电能在数值上等于电池电压与容量的乘:积,即W=UIt.注意:计算时公式中的单位要统一,H:即W-JU-V、I-A、t-s。:【例3(2017?眉山厂某品牌手机充电宝上2面标有电压为5V,容量为12000mA?h,它充满电后,可以储存的电能是J,在充电过程中,将电能转化为能储存.考点三:定性比较电功率大小TOC o 1-5 h z:【解法技巧】(1).首先
4、通过审题,挖掘隐含条:件.当题中出现“用电器的铭牌”、“正常工作”I:等信息时,据此信息不但可知用电器的的额定电I;压和额定功率值的大小,还可以求出额定电流和1电阻(或直接根据R=U额2/P额求电阻).:(2).采用控制变量法选择电功率公式:单一用:电器在不同状态时消耗的电功率:由于不变量是;:用电器的电阻,可根据变量是U或I分别选择公:式P=U/R和P=I2R进行比较电功率;串、并联1:电路中两用电器消耗电功率:由于变量是电阻,|:对于串联电路,因电流相等,可利用P=I2R比较;!:对于并联电路,因电压相等,可利用p=U7r比较;|:注意:用电功率公式时,各物理量要做到“对1应”:一是同体性
5、;二是同时性.另外,推导公式:P=U/R和P=I2R仅适用于纯电阻电路.灯泡亮度:由实际消耗的功率决定.在有关小灯泡的电功率:I:的计算中,通常认为其电阻是不随温度变化的.根:据公式P=U/R可知,电阻一定时,实际电压变为2”额定电压的“n”倍,功率就会变为原来的“n倍.如:.实际电压为额定电压的一半,则实际功率为额定功;率的1/4.电阻R是连接额定与实际的“桥梁”.%【例4】:(2017?齐南)一个标有“220V100W的电【例2】:(2017?齐齐哈尔)小宇同学学习了电能的知识后,回到家里观察电能fkWh表.小宇家的电能表如图所示,0018:d则小宇家里所有用电器同时工h-上作时的总功率不
6、得超过J*W若小宇只让家中的热水器工220V10(20)A50H2作,经过30s,电能表的转盘转3000r/(kWh)丿热器,当它接入电压为230V的电路时,它的实际功率()A.大于100WB.等于100WC.小于100WD.条件不足,无法判断【例5】:(2017?高台县模拟)一个“36V40W的电灯接入某电路后,林芳测得通过它的电流为1A,那么该灯的实际功率是()A.等于40WB.大于40WC.小于40WD.无法确定【例6】:(2016?齐齐哈尔)标有“220V40W的灯泡甲和“220V100W的灯泡乙,其灯丝长短相同,可发现灯泡的灯丝较粗;若将这两个灯泡串联在220V的电源上,则灯泡更亮一
7、些(以上两空选填甲”或乙”).考点四:用电器电功率的估算:【解法技巧】首先要熟记常见家用电器的额定:?功率的大小;根据已知条件通电时间t和电功|!1;的大小(或消耗的电能)选用p求电功率大1TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark168 o Current Document t:;小;最后对号入座锁定答案。注意:利用P=W/t:计算时要注意单位统一和对应,即电功用kWh或:.J)时,对应的电功率和时间的单位分别是kW(W):H;和h(s)。其中1kWh=3.6X106J。:I.J【例7】:(2017?西宁)小明利用电能表测量某个家用电器的电功率,当电路中只有这个电器
8、连续工作时,测得在1h内,消耗的电能为1.2kW?h,那么用这个电器是()A.液晶电视机B.台式计算机C.家用空调D.电冰箱考点五:串、并联电路的电功率比值问题TOC o 1-5 h z【解法技巧】首先明确串、并联纯电阻电路中:的相关电功率、电热、电功的分配规律,在串联1I=电路中,W1二P1二Qi二U1二R,在并联电路中,:W2P?Q2U2R2;I;&=邑=念=!1=&。根据已知条件,利用:W2P2Q212R|:控制变量灵活选择电功、电功率、电热公式,然I后以“R2”的比值为突破口进行求解。注意:;对于含表类型和电路连接方式都不明确的电路要:I:利用假设法先判断电表类型,然后再根据以上步:;
9、骤求解。求“电阻”之比是破解此类问题的关iI键。若题中出现“用电器的铭牌”可直接根据:R=U额2/P额求电阻之比。:【例8】:(2017?包头)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2LiL;都能正常发光,甲、乙两只电表的示数之比为3:5,则L1、L2_的额定功率之比是()A.2:3B.3:21r1rwvC.5:3D.3:5TOC o 1-5 h z【例9】:(2017?兰州)甲、乙两灯分别标有“6V3W和“6V6W字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为Pi;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则Pi:P2为
10、()A.9:2B.2:9C.4:9D.1:9考点六:电路安全问题小灯泡类或电表类:【解法技巧】首先明确灯泡铭牌上的“电压、电功率”和“电路安全”的含义;为保证安全,:通过小灯泡的电流不能超过其额定电流或额定电压值;若将两灯泡串联,因串联电路中电流相:等,串联电路中允许通过的最大电流为两灯泡中的最小额定电流值;若将两电阻并联,由于并联:电路中各支路电压相等,并联电路中各支路允许:加的最大电压为两灯泡中的最小额定电压值;最后利用欧姆定律结合串并联电路的特点求解。:注意:若是电表类,为保证各电表安全,通过电:表的电流和加在电压表上的电压均不能超过题干;中告知的各量程的最大值;然后再选择合理的电:功率
11、公式求解电功率变化范围。若含多个电路状I:态时,务必根据每一状态画一个简易电路图L【例10】:(2017?宜宾)一只灯泡标有“12V6W字样,它正常工作时电流是A,若把它与另一只“12V12W”的灯泡串联在电路中,为了让两只灯泡都能长时间发光,则所能加的最大电压是V.【例11】:(2017?威海)如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Q,电流表的量程为03A.当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为Q,当开关S2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是W.考点七:结合I-U图象求解电功率TOC o 1-5
12、 h z【解法技巧】正确分析I-U曲线的一般步骤:首:先弄清两个坐标轴所代表的物理量及相应单位以1及坐标上的数值及分度值;其次根据图象信息:分析一个量随着另一个量如何变化;最后选取已:知坐标值,选择合理的电功率公式结合欧姆定律:和串、并联电路的特点进行求解注意:若I-U.图象是一条直线,利用已知坐标值可求出该定值:电阻的阻值.对于小灯泡的I-U图象,由于小1灯泡的电阻会随温度的变化而变化,因此,其1I-U图象是曲线。1I,/【例12】:(2017?盘锦)如图所示,是电路元件甲和标有“2.5V1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,电路的总功率
13、是W;若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中,乙的实际功率是W;若把乙和“3V3WZ的灯泡L(灯丝电阻不变)电路元件安全的情况下,电源电压最大为V考点八:单状态串、并联电路中的电功、电热、电功率计算【解法技巧】(1).根据题意画出电路简图(不:含电表、无用的短路或断路部分、开关等),明-确电路连接方式,挖掘隐含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),然后在图上标出已知量和待求量(2).灵活选择电功率(或电功、电热);公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解注意:若因含电表多导致电:路连接不直观判断时,可采用“去表法”处理判.别用欧姆定律、电功率、电功公式时,各物理:量要做到“对
14、应”:一是同体性;二是同时性【I【例13】:(2017?滨州)如图,将标有“6V3W字样的灯泡Li和标有“6V6W字样的灯泡L2串联在电路中,使其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率,不考虑温度对电阻的影响.求:(1)灯泡Li正常工作时的电流;(2)灯泡L2的电阻;(3)电源电压;(4)此电路工作2分钟消耗的电能.LiaLC?WLHiJs例13图例14图【例14】:(2017?济南)如图所示电路中,灯泡L标有“12V3W字样,R为定值电阻,闭合开关S后,灯泡L恰好正常发光,电流表的示数为0.45A,通过计算回答:(1)灯泡L的额定电流是多少安?(2)定值电阻R的阻值是多少欧
15、?(3)该电路工作5min,定值电阻R产生的热量是多少焦?考点九:多状态电路中的电功、电热、电功率计算命题角度1:滑动变阻器型IBBlIB:【解法技巧】(1)根据滑动变阻器滑片位置的不:同分别画出各状态下的等效直观电路图(不含电:表及开关),明确电路的连接形式(2)挖掘隐I含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),并:在每个图上标出已知量、待求量(3)灵活选择:电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串TOC o 1-5 h z:并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解注意:两个约定:没有特别说明,通常电源电压:不变,定值电阻(或灯丝的电阻不随温度改变)的阻值不变.对于因含电表较多导致电路连接:方
16、式不直观时,可采用“去表法”判断连接方式若通过任一状态不能求出待求量,此时必须通:过列二元一次方程求解,通常利用不变量(电源;电压或定值电阻)、分压分流原理或串并联电路:特点列含已知量和待求量的等式方程it【例15】:(2017?枣庄)图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理图.灯L标有“12V3W字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a时,灯L正常发光.电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,问:(1)电源电压U是多少?(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Q时,灯L消耗的实际功率是多少?(3)当滑片P位于中点b和最右端c时,灯L两端电压之比为3:2,则滑动
17、变阻器的最大阻值是多少?命题角度2:开关通断型【解法技巧】(1)首先根据开关的通断分析有无断路和短路部分,若有都去掉;然后分别画出各状态下的直观等效电路图(不含电表及开关).(2)挖掘隐含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),并在每个图上标出已知量、待求量(3)灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解注意:两个约定:没有特别说明,通常电源电压不变,定值电阻(或灯丝的电阻)的阻值不变.对于因含电表较多导致电路连接方式不直观时,可采用“去表法”判断连接方式【例16】:(2017?六盘水)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V12W的字样
18、,(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值.考点十:电热命题角度1:电热器的识别:【解法技巧】1.从电流做功的实质对选项中逐个家用电器所消耗的电能是否全部转化为了内能,;若电流做的功全部转化为内能,则家用电器就是:电热器。注意:只有在纯电阻电路中,电流所做;的功和电热的关系是W=Q.对于非纯电阻电路,:;:QW.【例18】:(2017?扬州)下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是()电流表示数为1.2A.这A.电风扇B.电水壶R2=12Q,当Si、S都闭合时.时灯L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响),求:(1)电源电压;(2)电阻R1的阻值;(3)若将开关S1、S2都断开此时灯L
19、实际消耗的功率是多少?命题角度3:“I-U”图象和滑动变阻器结合型【解法技巧】1.首先根据电压表的测量对象明确=I-U图象所描述的对象是关于定值电阻的还是滑:动变阻器的;2.根据I-U图象中的电流变大趋势,:明确滑片P分别置于滑动变阻器连入的阻值最小.端(0Q)和阻值最大端点时,所对应的测量对象的已知坐标值。3.灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解【例17】:(2017?畐建)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U-I图象如图乙所示.求:C.电视机D.微波炉命
20、题角度2:多档位电热器的综合计算:【解法技巧】(1).明确电热器档位改变的原理:方法:通常采用开关对某一发热体“短路”、“断:路”或“接通”使连入电路中的发热体数量或连:接方式改变从而实现档位改变的目的:(2).判定电热器的不同档位:首先根据电热器;的不同档位画出简易电路图(不含无用的短路或:断路部分、开关等),并在电路图上标出不同档位下的热功率值.明确发热体对象及个数.最:后根据公式P=U/R判断:在总电压不变的情况下,:电路中的总电阻最小时是高温档,电路中的总电:阻最大时是低温档.(3).根据已知条件和待求量:选择含已知量最多的电功、电热或电功率公式结:合欧姆定律和串并联电路特点进行相关计
21、算.注:意:此类问题常与水吸热公式Q=cmrt及电热转:化效率、电能表测电功率知识相综合计算。甲(1)R1的阻值;(2)电路消耗的最大功率;【例19】:(2017?随州)小洋妈妈在国外旅游时买附/?!吃亠別22OV?一1_L命题角度3:含电热丝和电动机的电路计算了一台家用智能电热马桶盖(如图甲),小洋从此立志学好物理,长大后创新设计推进中国造”图乙是小洋设计的便座加热电路,Ri和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关Si和S2的不同接法组合,实现高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表).Si断开断开闭合闭合接b接a接a接b功率P=0Pi=22WF
22、2=44WPx求Ri和R2的阻值;求出表中的“P”;老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的,假设小洋想让马桶圈的温度升高4C,则用中温挡”加热的方式需要多长时间(设电热丝发热全部被马桶圈吸收,马桶圈的质量m=500g,马桶圈材料的比热容3c=0.44x10J/(kg?C)【例20】:(2017?重庆)小明家的电饭锅,额定电压为220V,煮饭”时额定功率为1210W,简化电路如图甲,Si为温控开关,发热电阻Ri和R2的阻值不随温度变化,电阻R2在保温”状态与煮饭”状态时的功率之比为i:i6,求:正常煮饭”状态,通过电饭锅的电流为多少安?电阻Ri的阻值为多少欧?某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让
23、保温”状态的电饭锅工作,发现自家电能表(如图乙)指示灯每闪烁4次所用的时间为48s.则R2两端的实际电压为多少伏?:【解法技巧】(i).首先通过审题读图表明确电:动机和电热丝的额定功率分别是多少;(2).明:确电动机电路和电热丝电路分别是非纯电阻电路:和纯电阻电路;(3).根据已知条件和待求量选:择含已知量最多的相关公式结合欧姆定律和串并:联电路特点进行相关计算注意:对于非纯电阻电路的计算只能选用普适公式,如W=Ult、P=UI:等。含有P-t图象的一定要明确加热时间和电:动机工作时间。【例21】:(2017?卯州)小柳买了一台全自动豆浆机下表是这个豆浆机的主要技术参数如图甲所示是豆浆机的主要
24、结构:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热煮沸图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P-t图象.型号SYL-624额定电压220V频率50Hz电动机功率120W加热功率1210W容量1000mL1210甲乙豆浆机正常加热时的电流是多少?豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少?豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?考点一:测量小灯泡的电功率和探究焦耳定律实验命题角度1:测量那个小灯泡的电功率【解法技巧】首先利用已有知识写出“伏安法”测电功率的原理公式;然后根据原理公式选择实验器材、设计实验方案、明
25、确实验注意事项;:最后分析和处理实验数据或图表得出正确结论。注意:由于小灯泡的电功率随外加电压的变化而变化,故不能通过求多次测量的电功率的平均值当作小灯泡的额定功率。测小灯泡的功率实验常和测小灯泡的电阻融合考查。I.【例22】:(2017?宿迁)在测量小灯泡的电功率实验中,实验器材有:电池组(3V不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5V)、滑动变阻器、开关、导线若干,实物电路如图甲所示.请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.甲连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,发现小灯泡不亮,电压表示数始终为零,电流表示数变化排除故障后进行实验,图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I-U图象
26、,则小灯泡额定功率是W小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是Q.分析小灯泡的I-U图象,发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化,从本质上讲,引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是.命题角度2:探究焦耳定律实验;【解法技巧】首先根据已有知识写出焦耳定律的公式;根据焦耳定律公式选择实验器材,利i用控制变量法和转换法设计实验方案并明确实验注意事项。最后分析实验数据得出正确的结论:并评估实验方案。注意:结论的陈述一定要有在xxx和xxxx相同时的前提条件。Ii两个密闭容器中都有例23】:某学习小组在老师的指导下,探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关.他们用的实验器材如下如所示,两个透明容器中密封
27、着等量空气,U形管中液面最初相平,段电阻丝.请你用笔画线代替导线,丝接到电路中;把图甲两个容器的电阻甲实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫;接好电路,闭合开关,通电一段时间后,(填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电流和通电时间均相同的情况下,越大,所产生的热量越多;让两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示)移走图甲中的电阻,换接图乙中的电阻到电路中,重新做这个实验.此时通过两容器中电阻的电流不同,在通电时间相同的情况下,观察U形管中液面高度变化,由此得到的结论是;如果
28、热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则Q=.对点实战诊断达标1.(2017?北京)小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电0.5元的计费标准,将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图则下列四个选项中,判断正确的是()在这三个用电器中,电烤箱正常工作时的电压最高在这三个用电器中,电视机正常工作时的电压最低正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流D.在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多A.抽油烟机B.电视机电舞H电!cm楼机C.电饭锅D.电风扇5.(2017?畐建)如图所示,将标有“3V3W”的灯泡L1和
29、标有“6V3W的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是()2.(2017?昆明)某型号电吹风,电动机和电热丝串联.电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为Ri,电热丝电阻为R2.将电吹风接入电压为U的电源后,通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式.下列选项中,关系式均正确的是()UIPP=I2(R1+R2)UI=PPI2(R1+R2)A.B.C.D.3.(2017?鄂尔多斯)小龙家上月初电能表示数为,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示,表盘上“3200imp/kW?h)”
30、表示每消耗1kW?h的电能,指示灯闪烁3200次,下列选项正确的是()A.小龙家上月消耗的电能为0|丫7|2逐电子式单相电能表220V50Hz680kW?hB.小龙家同时使用的用电器总功率不可超过2200WC.指示灯闪烁的次数越多,电能表所在电路接入的用电器总功率越大1AD.1.5V0.5AC.3V0.5A6.(2017?绵阳)电焊利用电流的热效应熔化焊条.某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上,输出电压40V,输出功率2200W.编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通导线编号甲乙丙丁导线横截面积S/mm彳1.0:2.5610安全载流量I/A12284768电
31、的对应安全电流)如表.从安全的角度考虑,该电焊机的输出导线应该选用()A.甲B.乙C.丙D.丁7.(2017秋?惠山区校级月考)小明利用电能表测量某一家用电器的电功率.当电路中只有这一个用电器连续工作时,测得在1h内消耗的电能为0.8kW?h,那么这一个用电器可能是()A.家庭电扇D.断开其它用电器,只让阻值是100Q的电热棒单独工作3min,指示灯闪烁64次,此时小龙家的实际电压是200V4.(2017?潍坊)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()C.台灯-D.电饭锅8.(2016?临沂)一个标有“220V440W”的电热器,当通过它的电流为1A时,它的实际功率()A等于额定功率B大于额
32、定功率C.小于额定功率D无法判断9丄1、L2两只灯额定电压相同均为U,额定功率P额1P额2,把它们接入电压为U的电路中,下列说法中错误的是()A两灯串联使用时,实际功率PiP2C.串联时两灯消耗的总功率P总P额2D.并联时两灯消耗的总功率P总R2=2Q.当S1、S2都断开时,电流表的示数为2A,若通电30s,电路中消耗的总电能为J;当S2由都断开变为都闭合时,电流表的示数变化了1.5A,则电阻R3=Q,此时电路的总功率为W.(2017?淄博)标有“6V3W”的小灯泡正常发光时的电流是5A,将小灯泡和一个10Q的定值电阻串联接在电压为8V的电源上,此时电路中的电流是0.4A,则定值电阻两端的电压
33、是V,小灯泡的实际功率是W.(2017?贵阳)如图甲所示电路中,电源电压12V且保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片置于中点c时,R1消耗的功率为P1;当滑片移至b端时,R1消耗的功率为P2,滑片移动过程中电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示,贝UP1:P2=IP(2017?阜新)如图所示,电源电压为3V,灯泡L1和L2均标有“3V3W的字样,该规格灯泡正常发光的电阻是_Q.闭合开关S2,则_被短路,发光,通过发光灯泡的电流是A.第16题图第17题图(2017?乐山)如图所示是一电热毯电路的示意图,R0是电热毯发热电阻丝,R是串联在电路中的定值电阻,S是温控开关,开关上标有高(温)、低(
34、温)、关”的字样.已知电热毯高温档的功率为110W.则要使电热毯处于高温档,则开关S的动触片应置于点(选填“a”“b或“C),假设电热毯处于高温档每天正常工作2h,则20天消耗千瓦时的电能.(2017?辽阳)如图,是小明家电能表的铭牌,在断开其它用电器的情况下,标有“220V1000W的电热水器和标有“220V1500W的空调(选填能”或不能”)同时使用.电热水器是利用电流的效应工作的.小明只将“220V1000W的电热水器接入电路工作,2min电能表转盘转过81转,则电热水器的实际电功率为W,这段时间内产生热量J.(2017?安徽)车床照明灯的额定电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是24Q
35、,则该照明灯正常工作时,消耗的电功率是W,工作30min,电流通过灯丝产生的热量是_J.(2017?贺州)直流电动机两端的电压为5V,通过它的电流为1A,电动机线圈的电阻为1Q,则电动机在10s内消耗的电能是J,产生的热量是J.21.(2017?!台)甲、乙两只电炉标有“220V500W和“220V1000V”字样,把它们串联在220V的电路中在相同时间内产生热量较多的是,将它们并联在电路中,产生热量较多的是_(选填甲”或乙”).串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为.22.(2017?滨州)如图甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中,闭合开关,调
36、节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U-I图象,则小灯泡的额定功率为W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是Q.甲23.(2017?西宁)如图所示电路,电源电压为6V,Ri=10Q,R2=20Q,当Si、S2、S3闭合时,电路消耗的总功率为W;当闭合Si,断开S2、S3时,电压表示数为3V,则10s内R3产生的热量为J,此时R1的功率与S2、S3闭合时R1的功率的比值为.24.(2017?庆阳)测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡,电阻约为10Q电流表(00.6A,03A),电压表(03V,015
37、V),开关和导线若干.还有标有“10Q2A的滑动变阻器A和标有“5Q1A”的滑动变阻器B.(1)若小明设计电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整;(2)本实验选择的滑动变阻器是(选填“A或“B);(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,根据所选正确量程,其示数为V;(4)为了测量小灯泡额定功率,此时应该将变阻滑的滑片P向_(选填“A或“B”移动当电压达到小灯泡额定电压时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为W.(5)小明综合分析实验数据发现,灯泡越亮时灯丝的电阻越大,说明灯丝的电阻.25.(2017?
38、威海)根据下列两个实验,回答相关问题:2甲2甲甲图2(1)电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程,一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出小明同学为了探究影响电流做功的因素”,设计了如图1所示的实验,通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少该实验是通过观察比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中是把电能转化为能;将滑动变阻器的滑片P向左调节时,电流表甲和电压表的示数都变大,相同时间内物体被吊起的高度也变大了,这说明.实际生活中,用电器接通电源后,都伴有热量的产生,小明在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时,采用了如图2所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着
39、等量空气并与U形管紧密相连,实验前U形管两端液面相平,将1、2和3、4导线分别接到电源两端.在实验过程中,通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少:图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_的关系,图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与_的关系,综合分析图甲乙两装置的实验现象,可以得出的结论是.26.(2017?兰州)为了研究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压的五分之一),消耗的电功率是否相同,某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡.请你帮他设计电路,并在答题卡的指定位置画出电路图;他还准备了:蓄电池(6V),电流表(00.6A03A)、电
40、压表(03V015V)、滑动变阻器R!(10Q0.6A)、滑动变阻器R2(50Q0.6A)、开关、导线若干.为了完成实验,应选择滑动变阻器接入电路,电压表选用量程;由实验测得,通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示由图可知,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流是A,此时消耗的电功率为W;通过数据分析可以得出:.27.(2017?南通)如图,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V3W字样,定值电阻R2的阻值为10Q,Ri为滑动变阻器,开关Si、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为1.1A.求:小灯泡正常发光时的电阻;S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能;S2都断开,调节滑片使R2的电功率
41、为R1电功率的2倍时,R2的电功率.(2017?六盘水)如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V12W的字样,R2=12Q,当S1、S2都闭合时.电流表示数为1.2A.这时灯L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响),求:电源电压;电阻R1的阻值;(3)若将开关、S2都断开.此时灯L实际消耗的功率是多少?RiSiSi1H(2017?徐州)如图所示电路,电源电压保持不变.灯泡额定电压为6V,额定电流为0.8A,电阻R2阻值为R1的2倍,当开关接a时,R1消耗的功率为3W;当开关接b时,R1消耗的功率为0.75W.求:灯泡的额定功率.当开关接b时,灯泡的实际功率.(2017?鄂州)已知A灯
42、标着“6V3W”B灯标着“6V6W;滑动变阻器R规格“50Q2A”灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示.则:(1)将A、B两灯并联接在6V电源两端,求30min内电路消耗的电能;(2)将A、B两灯串联接在某电源两端,使A灯恰好正常发光,求此时B灯电阻;(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端,如图乙所示.调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时,求滑动变阻器的功率.(2017?荆门)电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重,它的核心部分是一只可变电阻,一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性,图中Ro为定值电阻,R为电阻式传感器,当控制其阻值从0变为60Q
43、,测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示,已知电源电压恒定不变.XX牌电烤箱额定电压220V额定功率高温档XXXW低温档400W4V,R1消耗的)当通过传感器的电流为0.1A时,传感器的电阻为Q;求Pi的值;求Ro的阻值.(2017?营口)有一款新型智能电热水壶,有高、中、低三档,并可以手动调节,它的等效电路图如图所示,其中Ri=R2=88Q,均为电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b.开关Si、S2处于什么状态时,电热水壶处于低温档?电热水壶处于中温档时的电流是多大?用高温档加热时,电功率是多大?把1kg水从20C加热到100C需要多长时间?已知c水=4.2X103J/(kg?C
44、),不计热量损失,时间计算结果保留整数即可.*I3h(2017?重庆)如表所示为某电烤箱的铭牌,高温档额定功率模糊不清如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图.R1和R2均为电热丝,R2=72.6Q电烤箱开关接1时是低温档,接2时是高温档求:电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功;R1的阻值;在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作,发现标有“3000imp/kW?h的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压.综合拓展提升能力(2017?眉山)如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Q,滑动变阻器的规格为“20Q1A”,电流表的量程为“卜0.6A”
45、,小灯泡上标有“3V1.5W”字样不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则()A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Q20QB当S闭合,3、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6WC.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4WD当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Q(2017?可池)如图所示,电源电压为12V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)闭合开关S,当滑片P在某一端点a时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置c时,电压表示数为电功率为3.2W.下列说法正确的是(A
46、滑片P在a点时,R1消耗的电功率为2WB滑片P在b点时,R1消耗的电功率为0.6WC.滑片P在c点时,R2消耗的电功率为1.6WD滑片P在c点时,电路消耗的总功率为4W(2017?可南)如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为U,输电线的总电阻为r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是()AUo刖门甲地乙地A用户使用的用电器两端电压为UB.输电线上消耗的电功率为C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高D当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大(2017?绵阳)如图所示,A、B两端间电压U=6V,且保持不变,Ri=10Q,R2=20Q.a、b两端接
47、不同的电阻Rf时,Ri的电功率不同,其最小值为W;a、b两端不接电阻时,c、d两端的电压称为空载电压,若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%,Rf的阻值范围应为.8Q.(2017?广西)在测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为“2.5V”正常发光时的电阻约为(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了(选填短路”或断路”);(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向右(选填左”或右”
48、)端移动;(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是W.(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额,定值电阻的阻值为Ro,实验步骤如下,请补充完整:闭合开关S、S1,断开开关S2,记录下此时电流表的示数为I;小灯泡的额定功率的表达式为P额=W.(2017?庆阳)母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(
49、乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P-t图象.表格内是主要技术参数.额定容积1.5L加热功率额定电压220V电机功率额定频率50Hz机器净重整机尺寸232x174X298(请问:(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)(2)米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20C,米糊沸腾时温度是100C,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0 x103J/(kg?C),计算结果保留百分数整数).甲乙(20
50、17?东营)某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点.其简化等效电路如图所示,此时处于空档位置闭合开关S,旋钮绕P转动,实现档位转换,旋至1档时Ri、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2档时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态.Ri和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,Ri=22Q,主要参数如下表.(c水=4.2x10电动机功率防电墙电阻洗衣机内注入10kg的水,在额定电压下连续加热1050秒,水温由20C上升到50C,此过程中的加热效率是多少?R2阻值是多少?洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是多少?j/(kg?C)*牌智能滚筒洗衣机额定电压加热
51、功率设定温度范围当线圈中的电流小于20mA时簧片断开,光敏电阻R随光照强度E(表示光照射强弱的物理量,单位是坎德拉,符合cd)变化的关系如下表所示,当开关S闭合时:光照强度E/cd12345光敏电阻R/Q18964.53(1)若控制电路中R=82Q,U2=2V,当光强飞达到多少时,控开关的簧片恰好吸合?(2)当线圈中的电流等于20mA时,工作电路处于何种档位?将质量为2kg的水由50C加热至100C需吸收多少热量?(3)若工作电路在加热和保温两种状态时R1的功率之比为25:9,求R1与R2的比值.1X106参考答案与解析第十八章电功率例1:500;10180.解析:已知每度电的电费是0.6元,
52、贝U300元电费可用电300元W=500kW?h;此时电能表的示数为0.6兀,则为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为518.0+500=1018.0前为IC卡电能表充值,则电能表的示数为101S0(2)电能表表盘转动30转消耗电能:例2.4400;1200.解析:(1)电能表允许接的用电器的最大总功率为:P最大=UI最大=220Vx20A=4400W;6W=.咖讪咖丸.01x3.压不高于36V,通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全.(2017?巴彦淖尔)某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器,如图所示,它主要由工作电路和控制电路两部分组成,工作电路可以在保温和加热两档之间切换,当
53、磁控开关L线圈中的电流等于或大于20mA时,磁控开关L的簧片吸合(簧片与线圈电阻不计),x10J=3.6X30s10防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势.防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安J,该用电器的功率:P=一-=1200W.例3.:2.16X10全异常漏电情况下,电流依次经防电墙和人体流入大地,若人体的最大电阻为1x105q,人体的安全电;化学.解析:(1)该电池一次充满电后储存的电能-35W=Ult=5VX12000X10AX3600s=2.16X10J;(2)电池的充电和供电是相反的过程,充电时是把电能转化为化学能,放电时是把化学能转化为电能.电压表乙测电源电压;因串联
54、电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比:-:-_三,因串联电路中各处的电流33例4.A.解析:由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是U2220V,额定功率是100W;由P=可得,R2灯泡电阻:R=J-=:a=484Q,灯泡接入230VP额100W电路中,它的实际电压是230V;相等,且灯泡LL2都能正常发光,所以,由P=UI可得,两灯泡的额定功率之比:-/_二P2U2IU23例9.B.解析:两灯额定电压相同,由P=可得两灯泡实际功率:P实=爭-109W-例5.C.解析:由P=UI可得,灯泡正常发光电流:I灯电阻比:=_=_一_R乙U話P甲3W1串联电路中电流处处相等,所以当两串联时I
55、甲=1乙,1.1A,已知通过灯泡的实际电流为1A,则实际电流小于其额定电流,由P=|2R可知,灯泡的实际功率小于额定功率40W.例6乙;甲解析:(1)由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,P甲VP乙,由P=可得,两灯泡的电阻关系为R甲R乙;因在材料和长度一定时,导体的电阻与横截面积有关,横截面积越大,电阻越小,所以,两灯泡钨丝长短一样时,甲灯泡的电阻较大,则灯丝较细;乙灯的电阻较小,则灯丝较粗;(2)两灯泡串联在220V的电源上时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由p=i2r可知,甲灯泡的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮.例7.C.解析:用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW?h,用
56、电器的电功率:训12lcW*hP=.=1.2kW=1200W,液晶电视机的电功tlh率约为100W,台式计算机的电功率约为200W,空调的电功率约为1000W,电冰箱的功率约为100W,所以电功率是1200W的用电器是空调.例8.A.解析:由电路图可知,开关S闭合后,如果乙为电流表,将会造成电源短路;如果甲为电流表,则L2被短路、不能工作;所以,甲、乙均为电压表,此时灯L“L2串联连接,电压表甲测L2两端电压,由欧姆定律可得:”,所以“尺甲2由串联电路电压特点知,特点知,两灯并联时PiU甲=;U,由并联电路电压U乙=u,由p=可得:()2J_:U29例10.0.5;18.解析:由P=UI得灯泡
57、的额定电流:P16Wl1_0.5A;P912Wl2=1A,因为串联,为了让两只灯泡都能长时间发光,只能为Ui2R1=只能让第一盏灯正常发光,即电路中电流I_0.5A,由P_UI和1_得:R_亠24.R2=-:=12Q;由欧姆定律可得:电路中的电压:U=h(R1+R2)=0.5AX(24Q+12Q)=18V.例11.12;24W36.解析:(1)当Si、S2都断开时,Ri与L串联,灯正常发光时的电压Ul=6V,功率Pl=3W,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流:Pt1=1L=0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1=U-Ul=12V-6
58、V=6V,由l=H可得,R1的阻值:R1=_=12Q;R0.5A(2)当0、S2均闭合时,L短路,尺、R2并联,电流表测量的是干路中的电流,因电流表的量程为03A,所以,电路中的最大电流为3A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,整个电路的最大电功率:p大=大=12VX3A=36W;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:-=6Q,电路消耗的最小总功R=r1+r212Q+12Q率:p小=:1=24W,所以,整个电路电功率的变化范围是24W36W.例12.1.2;0.4;4.解析:(1)把甲和乙
59、并联后接在电压为2V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两元件两端的电压U甲=U乙=2V,由图象可知,通过两元件的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:1=1甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,电路的总功率:P=UI=2VX0.6A=1.2W;(2)把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由图象可知,当电路中的电流I时满足U甲+U乙=U此时乙的实际功率:若把乙和电源两端,=0.2AU甲=1VU乙=2V得,灯泡L的电阻:Rl=3Q;因串联电路中IL1A各处
60、的电流相等,所以,在保证电路元件安全的情况下,电路的最大电流I大=1乙=0.5A,此时乙灯泡两端的电压U乙=2.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电路两端的最大电压:U大=I大Rl+U乙=0.5AX3Q+2.5V=4V.例13解析:(1)由P=UI可知:灯泡L1正常工作时的电流为:(2)由R睬R2=一0.5A;p=可知灯R;=6-(3)灯泡L2的额定电流为:L2IP2I2=的电阻为:g=1A,两灯泡串联,电流相等,一灯泡达正常发光,另一灯不超过额定电压,则一定是3W灯正常发光;则灯泡L2两端的电压为:U2=I1R2=0.5AX6Q=3V电源电压为:U=U1+U2=6V+3V=9V
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