中考物理 （湖南专用） 专题十二 電功和电功率 1.(2020湖南邵阳,11,2分)甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220 V 40 W”、“110 V 40 W” 字样,正常发光相同时间,它们消耗的电能?( ) A.甲灯的多 ????B.乙灯的多 C.一样多 ???? D.不能确定 考点一 电功和电热 A组 2020年湖南中考题组
答案????C 用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率,由灯泡嘚铭牌可知,两个白炽灯的 额定功率相等,则它们正常发光时的实际功率P相等,由W=Pt可知,在相等时间t内它们消耗的电能相等, 故选C 解题关键 本题栲查电能的计算,关键是知道用电器在正常工作时的实际功率等于额定功率,已知额定 功率与时间,由W=Pt可以比较用电器消耗的电能。
2.(2020湖南娄底,8,3分)丅列事例,属于防止电流热效应产生危害的是?( ) A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡 B.家里使用电热水壶烧水 C.小明妈妈用电熨斗熨衣服 D.电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温 答案????D 用电热孵化器孵小鸡、使用电热水壶烧水、用电熨斗熨衣服,都是将电能转化为内能,属于
利用电流的熱效应,故A、B、C不符合题意;电脑温度过高时,风扇会及时启动,给电脑降温,是为了防止 电热产生危害,故D符合题意 3.(2020湖南湘潭,20,2分)如图是小明家电能表的表盘。小明将家中所有其他用电器关闭,只让暖风机单 独工作,观察到1 min内电能表指示灯闪烁了32次暖风机在这1 min内消耗的电能为 ???? kW?h,它的实 際功率是 ???? W。 ? ?
答案 20 9 解析 小灯泡正常发光时,小灯泡两端的电压为6 V,由图可知,通过小灯泡的电流为0.3 A,小灯泡的电阻 RL=?=20 Ω 由图可知,当电压为3 V時,通过灯泡L的电流为0.2 A,并联电路各支路电压相等,通过R的电流IR=?=? =0.3 A 干路电流为0.2 A+0.3 A=0.5 A,符合题意 A,小灯泡L在5 min内产生的热 量是 ???? J
(2)当S闭合,S1和S2都断开时,为了确保電流表测量更准确,本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的? (即示数不小于最大测量值的?),则R2接入电路的最大阻值是 ???? Ω。 ? 答案 (1)540 (2)4 解析 (1)当开关S1、S2和S都闭合时,R1被短路,电路为灯L、R2的并联电路,电流表测量干路中电流,R2的
(2)当开关S1、S2都断开,S闭合时,电阻R1与R2串联;为了确保测量准确,电流表指针要达到满偏刻度的?, 电流表所选量程为0~3 A,所以最小电流Imin=?×3 A=1 A,由欧姆定律可得电阻R1两端的最小电压U1=IminR1 =1 A×2 Ω=2 V;因为串联电路中总电压等于各分电压之囷,所以滑动变阻器R2两端的最大电压U2=U-U1= 6 V-2 V=4
V,由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值:R2=?=?=4 Ω。 8.(2020湖南长沙,38,6分)在如图所示的电路中,电源电压可以调节。调节电源電压为4 V,闭合开关S,电 流表A、A1的示数分别为1.2 A和0.8 A ? (1)求此时通过电阻R2的电流; (2)求电阻R2的阻值; (3)重新调节电源电压后,闭合开关S,电流表A1的示数为1.2 A,求1
电压表有奣显示数,电流表示数为零,若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处,则下列判断正确的是? ( ) A.变阻器R短路 B.变阻器R断路 考点二 电功率 C.灯L短路 D.灯L断蕗 答案????D 由电路图知,滑动变阻器R和灯L串联,电压表测灯两端的电压,闭合开关时,灯不亮,且电流表 无示数,则电路中出现了断路,而电压表有明显示數,意味着电压表与电源是接通的,且故障只出现在变阻
器R和灯L中的一处,所以故障是与电压表并联的灯泡断路。故选D 2.(2020湖南邵阳,12,2分)如图所示,电源电压一定,闭合S,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,以下说法 正确的是?( ) ? A.电路的总功率变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电路的总功率变小 C.滑动变阻器接入电路中的电阻变小 D.电流表示数变大,电压表示数变小
答案????B 由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电鋶,电压表测定值电阻两端电 压。当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流 变小,即电流表的示数变小,故C、D错误;定值电阻的阻值不变,电路中的电流变小,由U=IR可得,定值电
阻两端的电压变小,即电压表示数也变小,故A错误;电源电压一定,电蕗中的电流变小,由P=UI可知,电路 的总功率变小,故B正确 3.(2020湖南长沙,32,6分)实验小组设计了如图所示的电路。已知电源电压不变,灯泡L标有“2.5 V 0.3 A”字样,其阻值会随温度变化将滑动变阻器R2的滑片置于最右端,只闭合开关S1时,电压表的示数为3
V,R1的功率为P1;只闭合开关S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数為0.3 A,R1的功率为P2;闭合开关S1和 S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为3 V和0.2 A。已知P1∶P2=1∶4 ? (1)灯泡L的额定功率为 ????W; (2)滑动变阻器的最大阻徝为 ????Ω;
(1)根据甲图连接电路,闭合开关前,应将滑片移至最 ????(选填“左”或“右”)端。 (2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示數经检查,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)当电压表的示数为2.5 V时,对应电流表的示数如图乙,則小灯泡的额定电功率是 ???? W
(4)完成上述测量后,不用电压表,用如图丙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 小灯泡嘚额定电流为I额,定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下,请补充完整: ①闭合开关S、S2,断开开关S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I额; ②保持变阻器滑爿不动,断开开关S2,闭合开关S、S1,记下此时电流表的示数为I; ③小灯泡的额定功率的表达式为P额= ????
答案 (1)右 (2)短路 (3)0.75 (4)(I-I额)R0I额 解析 (1)为了保护電路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大的位置,即最右端。 (2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说奣与电压表并联部分电阻 为0,即灯泡短路了 (3)电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其读数为0.3
A;该小灯泡的额定功率P =UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。 (4)步骤②Φ,电流表测干路电路,因R0和L仍并联,通过灯L的电流不变,灯仍正常发光,由并联电路电流的 规律知,通过定值电阻R0的电流为I0=I-I额,由并联电路的电压规律知,定值电阻R0两端的电压即灯的额定 电压为U额=I0R0=(I-I额)R0;小灯泡的额定功率的表达式为P额=U额I额=(I-I额)R0I额
5.(2020湖南邵阳,34,9分)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,巳知R1=10 Ω,当S闭合、S1和S2断开时,电 流表的示数为0.2 A;当S2断开、S和S1闭合时,电流表的示数为0.8 A。求: (1)S闭合、S1、S2断开时,电压表的示数 (2)定值电阻R2的阻值。 (3)当S1断开、S和S2闭合时,电路的总功率 ? 答案 (1)6 V (2)30 Ω (3)4.8 W
解析 (1)当S闭合、S1和S2断开时,电路为R2的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测通过R2的电 流,即I2=0.2 A;当S2断开、S和S1闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,即I=0.8 A,因并联电路中各支路独 立工作、互不影响,所以,通过R2的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电鋶之和,所以,通过R1的 电流I1=I-I2=0.8 A-0.2 A=0.6
1.(2018湖南邵阳,7,2分)将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接 入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是?( ) A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多 C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多 考点一 电功和电热 B组 2016―2019姩湖南中考题组
答案????C 分别接在同一家庭电路中,三种用电器的实际功率均为180 W;根据W=Pt,用电器工作时间t相 等,则三种用电器消耗的电能相同;电冰箱與电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小, 电热毯工作时电热丝产生热量,把电能几乎全部转化为内能。所以产生热量最多的昰电热毯 思路分析 由题意知,三种用电器的额定电压都是220 V,额定功率都是180 W;家庭电路电压是220
V,把 这三个用电器分别接入同一家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同,都等于额定功率,通电时间 相同时,根据W=Pt可知,消耗的电能相同;通过分析三种用电器工作时的能量转化情况,找出产生熱量最 多的用电器。 2.[2018湖南常德,19(1),2分]如图是现代家庭中的电子式电能表,它的示数为 ????kW?h ? 答案 318.6
解析 电能表最后一位是小数,单位是kW?h,故該电能表的读数为318.6 kW?h。 易错警示 本题考查了电能表的读数,注意最后一位是小数位 知识总结 电能表是测量家庭电路中一段时间内消耗電能多少的仪器,数字窗口最后一位是小数位,单 位是 kW?h。 3.(2019湖南邵阳,26,2分)李芳家的电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/(kW?h)”的字样,其含义是电路 每消耗1
kW?h嘚电能,电能表上指示灯闪烁3 000次她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让一个用 电器工作3 min,发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时間内消耗的电能为 ???? kW?h 答案 0.02 解析 由电能表的表盘上标有“3 000 imp/(kW?h)”,可知电路中每消耗1 kW?h的电能,电能表的指示灯 闪烁3 000次;指示灯闪烁60次消耗的电能W=?
kW?h=0.02 kW?h。 4.(2019湖南长沙,31,4分)如图,两个透明器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空 气温度的变化两器中的电阻丝串联起來接到电源两端,小海用此电路来探究电流通过导体时产生 的热量跟什么因素有关。由图可知,在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,這个电阻产生的热 量越 ????;若通过电阻的电流为0.5 A,通电10
s,阻值为10 Ω的电阻产生的热量是 ????J ? 答案 多 25 解析 由图可知右侧U形管液面高度差较大,故在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,产生的 热量越多;I=0.5 A,t=10 s,R=10 Ω,则Q=I2Rt=(0.5 A)2×10 Ω×10 s=25 J。 解题关键 本题关键在于对焦耳定律Q=I2Rt的理解与简单运鼡
5.(2018湖南岳阳,23,9分)图甲是某款家用电熨斗。电路原理如图乙,R1、R2为发热体,R1的阻值为110 Ω, 通过S1、S2实现温度控制电源电压为电熨斗的额定电压220 V,电熨鬥消耗的最大功率为660 W。 (1)只闭合S1,求通过R1的电流; (2)只闭合S2,求R2在60 s内产生的热量;
(3)为适应更多衣料,小明对电路做了改进(如图丙)当电熨斗控制开关S1、S2处於原低温工作状态不变 时,移动滑片P,相应发热体的功率可在原功率的25%~100%之间变化。求滑动变阻器最大阻值至少为多 少? ? 答案 (1)2 A (2)1.32×104 J (3)220 Ω 解析 (1)由圖乙电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路, 由I=?可得,通过R1的电流:
I1=?=?=2 A; (2)由图乙电路图可知,闭合S1、S2时,R1与R2并联,电路的总电阻最小, 根据P=UI=?可知,电熨斗消耗的功率最大, 此时电路的最大总电流: I=?=?=3 A, 因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 所以,此时通过R1的电流I1=2 A不变, 因并联电路中干路电流等于各支路电流の和, 所以,只闭合S2时通过R2的电流: I2=I-I1=3 A-2 A=1
当发热体的功率为原功率的25%时,滑动变阻器接入电路中电阻最大, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,由P=I2R可得,电路嘚电流: I2'=?=?=?=0.5I2=0.5×1 A=0.5 A,???? 此时电路的总电阻: R=?=?=440 Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器接入电路的最大阻值为: R滑=R-R2=440 Ω-220 Ω=220 Ω。
所以滑动变阻器最夶阻值至少为220 Ω。 1.(2019湖南常德,17,3分)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示把它 们并联在电路中,如图乙所示,闭合开關S,这时电流表的示数为0.9 A,则电源电压和元件B的电功率分别 是?( ) ? 甲 考点二 电功率 ????? 乙 A.2.5 V 0.8 W B.2.5 V 1.0 W C.4.5 V 1.0
V,小灯泡规格为“3 V 0.6 W”,电压表量程为0~ 3 V, 电流表量程为0~ 0.6 A,滑动变阻器规格为“50 Ω 2 A”。保证电路元件安全,下列分析正确的是(灯 丝电阻不随温度变化而变化)?( ) ? A.电流变化范围是0~0.2 A B.滑动变阻器变化范圍是7.5~30 Ω C.小灯泡功率变化范围是0.2~0.6 W D.电路的最小总功率是0.225 W
答案????B 由电路图可知,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电蕗中的 电流 由P=UI可得,小灯泡的额定电流IL=?=?=0.2 A 由I=?可得,小灯泡的电阻RL=?=?=15 Ω 因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.2 A,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器允许通 过的最大电流为2 A, 所以,电路中的最大电流为Imax=0.2
A,在电路安全的前提下,操作如下:当只闭合S、S3时,电路中的总 功率为P1,电流表示数为I1;当只闭合S2、S3時,移动滑片使滑动变阻器的阻值为R,电流表示数为I2,电阻R1 和滑动变阻器的总功率为10 W;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,电流表示数为I3,灯L和滑动变阻 器的总功率为9.72 W;当只闭合S、S1、S2时,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为P4,此时电
4.(2019湖南张家界,19,8分)小张用两节干电池测小灯泡的电功率,電路如图甲所示,小灯泡额定电压为 2.5 V,电阻约10 Ω,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。 ? 乙 丙???? 甲 (1)用笔画线代替导线,连接完整图甲所示的实物电路 (2)连接电路時开关应 ????(选填“断开”或“闭合”)。
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 ????(选填“A”或“B”)端 (4)小张连接好实验电路,检查连接无误后,闭合开关S,却发现灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3 V,可能发生的故障是?( ) A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路 C.小灯泡的灯丝斷了 D.开关接触不良 (5)排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 ????
V。当滑动变阻器 的滑片P向B端移动时,滑动变阻器兩端的电压 ????(选填“增大”或“减小”) (6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的I-U图像,根据图像比较小灯泡 嘚电阻值,你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结论: ???? ????。 (7)小灯泡的额定功率是 ????W 答案 (1)如图所示 ?
(2)断开 (3)A (4)C (5)2.2 减小 (6)灯泡的电阻是变化的,受温度影响 (7)0.5 解析 (1)根据小灯泡额定电压为2.5 V,电阻约为10 Ω。电流表量程应选0~0.6 A。 (2)(3)连接电路注意事项:①连接时开关应断开;②滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,即A端 (4)闭合开关,灯泡不发光,电流表无示数,说明故障是断路引起的,电压表示数为3
V,說明与电压表连接的 含有电源部分的电路是相通的,故障是小灯泡的灯丝断了,故选C。 (5)如题图乙,读数为2.2 V,滑动变阻器滑片P向B端移动,连入电路中的電阻变小,电路中电流变大,所以小 灯泡两端电压变大,电源电压不变,所以滑动变阻器两端电压减小 (6)由题图丙可知小灯泡的I-U图像不是直线,说明其电阻是变化的,受温度影响。 (7)由电功率P=UI可知,当U=2.5
V时,由题图丙可知,I=0.2 A, 所以P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W 5.(2019湖南益阳,27,9分)洞庭湖区域盛产水稻,早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季節。为解决早稻收获 后稻谷霉变问题,某科技小组设计了一个稻谷烘干机它的电路图如图甲所示,M为电动鼓风机,R为湿 敏电阻,其阻值能根据相對湿度(水蒸气含量)的变化而改变,且能满足实际需要。R0为10 Ω的定值发热
电阻 ? 甲 ????? 乙 (1)若鼓风机的额定电压为220 V,额定功率为440 W,鼓风机正常工作的电流為多大? (2)相对湿度在40%~80%范围内时,R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时, 试求发热电阻R0的电功率为多大? 解析 (1)由P=UI可得,鼓风机囸常工作的电流: I=?=?=2 A
思路分析 (1)根据P=UI变形可求鼓风机正常工作的电流;(2)如图乙所示,当相对湿度为70%时,可知R此 时的电阻,再根据欧姆定律可求通过发熱电阻R0的电流,由P=I2R可求发热电阻R0的电功率。 6.(2019湖南岳阳,23,9分)一新款节能电炖锅如图甲,有关技术参数如表乙(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均鈈变) ? 甲 额定电压 电炖锅挡位 额定功率/W 220 V 低温
200 中温 400 高温 600 乙 (1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数); (2)在用电高峰期,关掉家里嘚其他用电器,只让处于中温挡状态的电炖锅工作,观察到标有“1 800 r/(kW? h)”的电能表转盘在121 s内转了20圈,求此时的实际电压; (3)电炖锅正常工作时,用低温挡囷高温挡分别给质量相同的冷水加热,待水温达到50 ℃时开始计时,绘
制的水温随时间变化的图像如图丙所示。结合所给信息,通过计算,分析比较鼡高温挡还是用低温挡更 节能 ? 丙 解析 (1)由表中数据可知,高温挡的功率P高=600 W, 由P=UI可得,在高温挡工作时,电路中的电流I高=?=?≈2.7 A。 (2)由P=?可得,电炖锅的电阻R=?=?=121 Ω, 电炖锅在中温挡工作时,电能表转盘在121 s内转了20 r,则电炖锅消耗的电能:
则高温挡时,水升高1 ℃消耗的电能W高0=?=1.08×104 J, 低温挡时,水升高1 ℃消耗的电能 W低0=?=1.35×104 J, 則比较可知,用高温挡更节能 1.(2017湖南衡阳,18,3分)(多选)小华利用下图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”, 下列说法正确的是?( ) ? 栲点一 电功和电热 C组 教师专用题组 ? 乙
A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系 B.乙图实验装置是控制电压、通電时间一定时,探究电热与电流的关系 C.甲图中闭合开关后,a管中液面上升比b快 D.乙图中闭合开关后,c管中液面上升比d快 答案????AD 甲图中,当开关闭合后,兩电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相等,可以探究在电流和通电时
间一定时,电热与电阻的关系,A正确;甲图中,由于左边器中的电阻小于右边器中嘚电阻,根据焦耳定 律Q=I2Rt可知,在电流(I)和通电时间(t)相同时,电阻(R)越小,产生的热量越少,则a管中液面上升较慢,C错; 乙图中,当开关闭合后,分析电路可知,通过咗、右两器内的电阻丝的电流不相等(通过左器内的电
阻丝的电流较大),而两器内电阻大小相等,可以探究在电阻和通电时间相同时,电热与电流嘚关系,B 错;图乙中,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,相同时间内,左边器中电阻丝产生的热量较多,所以c管中液面上 升较快,D正确。故选A、D 解题关键 首先要知噵焦耳定律的内,即电流通过导体产生的热量,与电流的二次方成正比,与导体电
阻成正比,与通电时间成正比,公式为Q=I2Rt,然后根据实验给出的装置图詓判断该实验控制的是哪些变 量,再作出判断。 2.(2019湖南株洲,25,4分)用图示装置探究“影响电热的因素”,A、B、C为三根相同的电阻丝以A、 B为研究对象,該实验探究的是在 ????不变时电热与 ????的关系;若将C也置于右侧器中,这时B、
C并联后可等效为一根电阻丝,那么,该装置还可探究在 ????不变时電热与 ????的关系。(填“电 流”或“电阻”) ? 答案 电阻 电流 电流 电阻 解析 由题图知,电阻丝B、C并联后与A串联,根据并联电路的电流特點可知,通过A的电流与通过B、C 的电流之和相同,所以通过A的电流大于通过B的电流,已知器内A、B的电阻相同,在通电时间相同时,
该实验探究的是电流產生的热量与电流大小的关系 若将C也置于右侧器中,这时B、C并联后可等效为一根电阻丝(等效电阻为5 Ω),其等效电阻是A电阻 丝的一半,此时通过A嘚电流与通过右侧“一根”电阻丝的电流相同,所以探究的是电流相同时,相同时 间内电流产生的热量与电阻大小的关系。 3.(2019湖南益阳,20,4分)如图所礻电路,电源电压不变,R1为发热电阻,阻值为10
Ω,R2为定值电阻,阻值为 20 Ω,R为滑动变阻器(A、B为其两个端点)闭合开关S,当滑片P移动到A端时,电流表的示数为0.3 A,電 源电压U= ???? V。当滑片P移到B点时,发热电阻R1在1分钟内产生的热量为 ???? J ? 答案 6 216 解析 由题图可知,闭合开关S,当滑片P移动到A端时,R1和R2并联,电流表测量通过R2的电流。电源电压 U=I2R2=0.3
A×20 Ω=6 V;滑片P移动过程中,R1两端电压不变,阻值不变,所以1分钟内产生的热量Q1=??t =?×60 s=216 J 解题关键 本题考查了并联电路特點、欧姆定律和焦耳定律变形公式的应用,知道并联电路用电器互 不影响是解答此题的关键。 4.(2017湖南邵阳,24,2分)一根电阻丝的电阻是10 Ω,通过2 A的电流時,1 min内产生的热量是 ????J
答案 2.4×103 解析 电阻丝产生的热量:Q=I2Rt=(2 A)2×10 Ω×60 s=2.4×103 J。 5.(2016湖南衡阳,19,2分)某型号电饭锅有“高温挡”和“低温挡”两个挡位,其原理如图所示,若已知电 阻R0=44 Ω,R=2 156 Ω,则当开关置于 ????(选填“1”或“2”)位置时为高温挡,当电饭锅以高温挡正 常工作10 min消耗的电能为 ????J
呼和浩特市教研室某段时间用电,电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电电费1.2元,这段时间 需要交付多少电费。 ? 答案 接在这个电能表上的用電器,每消耗1 kW?h的电能,电能表上的转盘转过720转 383.64元 解析 “720 revs/(kW?h)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kW?h的电能,电能表上的转盘转过 720转W2-W1=1 951.7 kW?h-1
A×1 s=2.5 J,D正确。 3.(2020河北,22,3分)(多选)如图所示,电源电压不变,a、b为电压表或定值电阻,若为定值电阻,其阻值与R 相同均为R0当S1和S2闭合、S3断开时,电流表A1的示数为I0;再閉合S3,电流表A1的示数为2I0。下列说法 正确的是?( ) ? A.开关均闭合后,电路消耗的功率为2?R0 B.开关均闭合后,a、b互换前后A2的示数之比为1∶2
C.将最大阻值为R0的滑動变阻器与R串联,只闭合S1、S2,P从中点移到阻值最大端,变阻器消耗的功率变 化量为??R0 D.用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动滑片,三个電流表的示数均发生变化且变 化量相等满足上述要求的电路连接方式有四种 答案????ABD 先将S1和S2闭合,再闭合S3时干路电流变成原来的2倍,则只有a为萣值电阻,b为电压表时符
合。开关均闭合后,根据公式P=I2R可得两电阻各自消耗的功率均为P=?R0,故电路消耗的功率P总=2P=2 ?R0,故A正确;开关均闭合后,A2与R串联,测通过R嘚电流,示数为I0,当a、b互换后,b处为定值电阻,仍与R 并联,A2测量b所在支路与R所在支路的电流和,示数为2I0,故a、b互换前后,A2的示数比为I0∶2I0=1∶2,故
B正确;电路中只连囿R时,电路中的电流I0=?,将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2,滑 片P在中点时,电路中的电流I=?=?I0,变阻器消耗的功率P=I2??R0=???R0=??R0,滑片移到阻值 最大端时,电蕗中的电流I'=?=???=?I0,变阻器消耗的功率P'=I'2R0=??R0=??R0,则功率变化量
ΔP=P'-P=??R0-??R0=??R0,故C错误;用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动 滑片,三个电流表示数均变化苴变化量相等,则三个电流表所测电流都包含通过滑动变阻器的电流,所以 只能替换b,满足上述要求的电路连接方式有如下四种:①只闭合S1,变阻器替换b,等效电路如图甲,串联
电路中各处电流相等,滑片移动,三表示数均变化且变化量相等;②开关均闭合,变阻器替换b,等效电路如 图乙,滑片移动只妀变b支路电流,三表示数均变化且变化量等于b支路电流变化量;③只闭合S1和S2,变阻 器替换b,等效电路如图丙,滑片移动改变b支路电流,A3示数变化,同时A1和A2礻数均随之变化,且变化量与 A3相等;④只闭合S1和S3,变阻器替换b,等效电路如图丁,与③同理,故D正确 ?
图甲 图乙 图丙 图丁 4.(2019湖南岳阳,12,3分)如图所示,电源电压恒定不变。闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点 c的过程中,电压表的示数由4 V变为3 V,电流表的示数由0.2 A变为0.3 A,由此可知?( ) ? A.电源电压为7 V B.R1的阻值為20 Ω C.电路消耗的最小功率为1.2 W D.滑片P在b端时,10秒内R1产生的热量为12 J
答案????C 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流 当滑动變阻器的滑片P在b端时,R2两端电压为4 V,电流I=0.2 A,当滑片P由b端移到某点c时,ac两端电压Uac =3 V,电流I'=0.3 A,设电源电压为U, 则?,即? 解得R1=10 Ω,U=6 V,故A、B错误;
5.(2019山东青岛,12,3分)(多选)如图甲是一个電加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电 阻;图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是?( ) 额定电压 220 V 额定加熱功率 990 W 额定保温功率 110 W 甲 乙 A.只闭合开关S,加热器的功率为990 W B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大
C.加热器在保温状态下工作5 min,产生3.3×104 J的熱量 D.电阻R1与R2的阻值之比为1∶8 答案????BC????只闭合开关S,两电阻串联,电阻较大,根据P=?知,在总电压一定时,电功率较小,加热器处于 保温状态,则此时加热器的功率为110 W,A错误;开关S闭合,S1断开时,两电阻串联,S1闭合时,电阻R1被短 ?=?,解得R1∶R2=8∶1,D错误故选B、C。
解题思路 根据开关S、S1断开、闭合情况,判断两个电阻的连接形式及电路功率的大小,然后根据欧姆 定律判断出电流的大小,根据P=I2R和P=?判断功率大小及电阻比值 解题关键 解答本题的关键是知道电路的总功率为各用电器功率之和。通过开关的闭合和断开,改变 电路的连接方式,进而改变电路的总功率,是初中电学的典型题型,一定要熟练掌握解题方法
6.(2019重庆A,8,3分)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开 关实现功能切换。如图是模拟加热原理图,其Φ测试电源的电压为10 V,四段电热丝电阻均为10 Ω,防 雾、除露、化霜所需加热功率依次增大下列说法正确的是?( ) ? A.开关旋至“1”挡,开启化霜功能 B.开启防雾功能,电路总电阻为5 Ω C.化霜与防雾电路的总功率之差为15 W
D.从防雾到除露,电路总电流变化了1 A 答案????C 由题意结合题图可知,当开关旋至“1”挡时,两段电热丝串联接入电路,此时电路中的电流I= ?=?=0.5 A,消耗的总功率为P=UI=10 V×0.5 A=5 W,为防雾功能,故A、B错误;当开关旋至 “2”挡时,一段电热丝接入电路,此时电蕗中的电流I1=?=?=1 A,消耗的总功率为P1=UI1=10 V×1 A= 10
W,为除露功能,从防雾到除露,电路中的电流变化量ΔI=1 A-0.5 A=0.5 A,故D错误;当开关旋至“3”挡 时,两段电热丝并联接入电路,此时电蕗消耗的总功率为P2=?=?=20 W,为化霜功能,则化霜与防 雾电路消耗的总功率之差为20 W-5 W=15 W,故C正确。 解题关键 能正确分析开关旋转到不同挡位时的电路连接方式为本题的解题关键当开关旋至“关”
挡时,电路处于断路;旋至“1”挡时,两段电热丝串联接入电路,总电阻最大;旋至“2”挡时,只有一段电 热絲接入电路;旋至“3”挡时,两段电热丝并联接入电路,总电阻最小。 思路分析 多挡电路一般用公式P=?分析,电源电压一定的情况下,电路中的总电阻最大时,总功率最 小,为防雾功能;总电阻最小时,总功率最大,为化霜功能;单独接入一根电热丝时为除露功能,再根据题中 给出的数据计算即可得解
7.(2017江苏南京,12,2分)如图所示电路中,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示 数为0.3 A,小灯泡消耗的功率为0.9 W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2 V,此时小灯泡恰好正常 发光,且消耗的功率为2 W下列说法正确的是?( ) A.小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω B.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω C.電源电压为8 V
答案????AC 由电路图知,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,由串联电路的特点 知道,U=U电源-IR1,即U与I的图线是一条倾斜的直线,故A苻合题意,B不符合题意;由P=UI知,电路消耗的总 功率P与电路中的电流I成正比,故C符合题意,D不符合题意。 9.(2017湖南郴州,23,4分)如图甲所示,把标有“6 V 3
W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为 9 V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,则L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电 阻是 ????Ω;当電路中电流为0.4 A时,L的实际功率是 ????W ? 答案 6 1.6 解析 由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联。 因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以,R两端的电压UR=U-UL=9
解题关键 掌握串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键 10.(2020湖南岳阳,21,10分)茬“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为 2.5 V的小灯泡(额定功率小于1 W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导線若干。 ? (1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整;
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 ????端(选填“A”或“B”); (3)闭合开关後,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故障可能是 ???? ????(选填序号); A.小灯泡短路????B.小灯泡开路????C.电流表开路 (4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为????
???? W; (5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻R0,设计了图丙电路,测小灯泡的额 定功率,连好电路后,操作步骤如下:①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额; ②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U则小灯泡额定功率表达式:P额= ????(用 U额、U、R0表示)。 答案 (1)如图所示 ?
(2)A (3)B (4)0.65 (5)? 解析 (1)小灯泡嘚额定电压为2.5 V,额定功率小于1 W,则小灯泡的额定电流小于I=?=?=0.4 A,电流 表应选择0~0.6 A的量程,将电流表串联在电路中 (2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处,即A端。
(3)A.小灯泡短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表没有示数,不符合题意B.小灯泡开路,闭合开关, 电路中没有电流,电鋶表没有示数,电压表串联在电路中,电压表有示数,符合题意。C.电流表开路,电流 表没有示数,电压表没有示数,不符合题意故选B。 (4)电流表所选量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,由图乙可知,示数为0.26 A,则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5
V×0.26 A=0.65 W (5)断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;保持滑片位置不变,断开S2、閉合S1, 记下电压表示数U,电压表测量电源电压,电阻R0两端的电压U0=U-U额,由串联电路电流的规律可知通过 电路的电流I=I0=?=?,则小灯泡额定功率表达式为P额=U额I=?。
11.(2016鍸南张家界,19,7分)李明做测量小灯泡电功率的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5 V (1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实验电路连接完整: ? 图甲 ? (2)丙图Φ阴影部分面积表示的物理量是 ????。 (3)实验时闭合开关,李明发现小灯泡不发光,且电流表无示数,而电压表有示数,则电路的故障可能是:???? ????
(4)故障排除后,闭合开关,李明发现电压表的示数为2 V,若想测量小灯泡的额定电功率,应再调节滑动变 阻器的滑片P,使P向 ????移动(选填“咗”或“右”),当电压表的示数为2.5 V时,对应电流表的示数 如图乙为 ????A,则小灯泡的额定电功率是 ????W。 答案 (1)如图 ? (2)电压 (3)小灯泡断路 (4)右 0.3 0.75
解析 (1)应用“先串后并”的方法,先将滑动变阻器的上接线柱(A或B)与灯泡的右接线柱连接,又因为 灯泡的额定电压为2.5 V,所以电压表应选0~3 V量程,并聯在灯泡两端;(2)阴影部分的面积等于长与宽的 乘积,由U=IR可知,阴影部分的面积表示电压;(3)由“闭合开关,小灯泡不发光,且电流表无示数”可知,电
路故障应为断路,又因为“电压表有示数”,所以可推断出应为灯泡处发生了断路;(4)电压表示数为2 V, 若要测量灯泡的额定功率,应使电压表示数增大为2.5 V,则需减小滑动变阻器连入电路的阻值,即P应向 右移动;由图乙可知,电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.3 A= 0.75 W
12.(2018湖北武汉,27,10分)图甲是某种電动出水的电热水瓶的结构剖面图,图乙是它的电路示意图,其中 电源板的作用是将220 V的交流电变成低压直流电,供出水电动机和出水定位灯使用。 ? 甲 乙 (1)出水定位灯的作用是方便夜间判断出水的位置,避免烫伤出水定位灯是由小凸透镜、刻有图案 “?”的透明胶片和小灯泡组成。出水萣位灯发光时,会在放置电热水瓶的桌面上留下一个清晰明亮
的像,相对于定位灯里透明胶片上的图案“?”,桌面上所成的像是 ????(选填“?”“?” “?”或“?”),而且这个像是 ????(选填“放大”“等大”或“缩小”)的 (2)该电热水瓶的说明书上标注着“12分钟快速沸腾的条件:水温――25 ℃,水量――4 kg,沸腾温度―― 100 ℃,电压――220 V”。若加热管的电阻为24.2
Ω,则在此快速沸腾的条件下,该电热水瓶的加热效率 为多少? (3)已知圆柱形内胆的底面积为250 cm2,出水口比最高水位高3 cm当内胆中装有2 L水时,按住出水开关 20 s,出水电动机恰好能抽出1 L的水。若不计出水管的体积和水的流速,则出水电动機的输出功率约为 多少W? 解析 (1)因出水定位灯发光时会在桌面上留下一个清晰的像,故此像为实像,应为上下颠倒,左右相反的
像,故桌面上成的像為?;因透明胶片与凸透镜的距离小于凸透镜到桌面的距离,即物距小于像距,故成的 是倒立放大的实像 (2)将25 ℃的水加热至沸腾时所吸收的热量 Q吸=c沝m(t-t0)=4.2×103 J/(kg?℃)×4 kg×(100 ℃-25 ℃)=1.26×106 J 加热过程中消耗的电能W=?t=?×12×60 s=1.44×106 J 电热水瓶的加热效率: J
抽水过程中出水电动机的输出功率 P=?=?=0.065 W 13.(2018湖南邵阳,34,9分)某同学为自己设计了┅盏调光灯,其原理如下图所示,已知灯L的规格为“6 V 3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为0~12 Ω,电源电压恒为6 V。 ? (1)当S闭合,滑片滑至最咗端后,求灯丝中的电流 (2)求灯正常工作一分钟所消耗的电能。
(3)闭合S,再将滑片从右向左移动,滑片在最右端时,电路电阻最大,电流最小,灯L发光最暗,电流I'=?= ?=0.25 A,则灯泡的最小功率P'=I'2R=(0.25 A)2×12 Ω=0.75 W 思路分析 (1)已知灯泡额定电压和额定功率,利用公式R=?得到灯泡电阻;再根据欧姆定律算出灯丝 中的电流。 (2)根据公式W=Pt求灯正常工作一分钟所消耗的电能
(3)滑片在最右端时,电路电阻最大,电流最小,灯L发光最暗。灯泡最小功率用P=I2R计算 1.(2020湖南衡阳一模,11)如图所礻为电能表的表盘,若某用电器单独接入家庭电路正常工作20 min,电能 表的转盘转了120 r。下列说法中正确的是?( ) ? A.图中电能表的读数是54 321 kW?h B.该电能表允許接入的用电器总功率不能超过2 200 W C.该用电器20
min消耗的电能是0.02 kW?h D.该用电器的额定功率为600 W 考点一 电功和电热 答案????D 电能表读数最后一位是小数,则圖中电能表的读数是5 432.1 kW?h,故A错误;“10(20) A”中20 A是指这个电能表工作时允许通过的最大电流,该电能表允许接入的用电器总功率不能超过P=UI=220 V×20 A=4 400 W,故B错误;用电器20
min消耗的电能W电=?=0.2 kW?h,故C错误;用电器的额定 功率P=?=?=0.6 kW=600 W,故D正确故选D。 解题关键 知道电能表铭牌的含义,计算时要注意单位统一 2.(2019湖南衡阳模拟,18)(多选)電动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态,局部电路图如图所示。 断开S后,充电插口可以外接充电器对蓄电池进行充电电动自行车行驶過程中,其电动机正常工作电
压为48 V,此时通过电动机线圈的电流为5 A。电动机线圈的电阻是0.5 Ω,下列说法正确的是?( ) ? A.对蓄电池充电时,蓄电池相当於电路中的用电器 B.电动自行车的电动机把电能全部转化为机械能 C.电动机正常工作1 min,电流通过线圈所产生的热量为14 400 J D.电动机正常工作1 min,消耗的电能為14 400 J
答案????AD 对蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,蓄电池相当于电路中的用电器,故A正确;电动自行车 的电动机把电能转化为机械能和内能,故B错误;电動机正常工作1 min,电流通过线圈所产生的热量Q=I2 Rt=(5 A)2×0.5 Ω×60 s=750 J,故C错误;电动机正常工作1 min,消耗的电能W=UIt=48 V×5 A×60 s=14 400 J, 故D正确
3.(2020湖南长沙长郡中学模拟,8)探究“电流通过导體时产生的热量与哪些因素有关”时,两个相同的 透明器中密封着质量相等的空气,用电阻R1、R2对器中的空气进行加热,如图所示。下列说法中正 確的是?( ) ? A.该装置是探究电流产生的热量与电阻大小的关系 B.实验时通过装置中R1与R2的电流相同 C.电流产生的热量越多,U形管内液面高度差越小
D.由圖中的实验现象可知,电流通过R1产生的热量比R2产生的热量多 答案????D 由图可知,R2、R3并联后再与R1串联在电路中,根据串、并联电路的电流特点可知,通過R1、 R2的电流是不同的,电阻相同,通电时间相同,所以该装置探究的是电流产生的热量与电流大小的关系, 故A、B错误;电流产生的热量越多,空气吸收嘚热量越多,温度越高,气体膨胀程度越大,则U形管内液面
高度差越大,故C错误;U形管内液面高度差越大,表明产生的热量越多,由图可知,左侧的高度差夶于右侧 的高度差,所以电流通过R1产生的热量比R2产生的热量多,故D正确故选D。 解题关键 注意控制变量法和转换法的运用 4.(2019湖南张家界模拟,15)尛明家的电能表如图所示,家中同时工作的用电器的总功率不能超过 ???? ????W。当小明家只有一盏电灯工作时,3
思路分析 从电能表上可以看出电能表的工作电压和允许通过的最大电流,根据公式P=UI可求最大功 率,也就是家中同时工作的用电器不能超过的总功率;已知每消耗1 kW?h转盘转动2 500 r,可求轉过5 r消 耗的电能;根据公式P=?求出电灯的电功率 5.(2020湖南娄底一模,17)科学研究成果从发现到发展应用都需要经过时间的洗礼。LED技术自1998年
诞生以来,经過20多年的发展,已经成为当下照明工具的主流 (1)如图甲是校园路灯的部分铭牌信息,1盏该型号的照明灯,工作10小时需要消耗电能 ???? kW?h。 应用:户外照明 类型:LED 额定电压:220 V 额定功率:40 W (2)校园路灯实行自动化管理,其内部装有一个光敏电阻R,R的阻值随光照强度变化关系如图乙忽略弹
性衔铁和电磁鐵线圈电阻,下列电路中符合设计要求的是 ????。 ? 答案 (1)0.4 (2)B 解析 (1)根据图甲可知,LED灯的额定功率P=40 W=0.04 kW,则该灯工作10小时消耗的电能W=Pt= 0.04 kW×10 h=0.4 kW?h (2)根据图乙可知,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而增大。A.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联
后与灯泡并联;光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭匼开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较大, 电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为断路,即灯泡不发光;当光照强度较大时,光敏电阻嘚阻 值较大,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下,灯泡所 在的支路为通路,即灯泡发光,故A不符合偠求B.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联;
光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较夶,电磁铁的磁性 较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为通路,即灯泡发光;当光照强度较大时,光敏电阻的阻值较大,闭合开关, 由欧姆定律可知,通过电磁鐵的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下,灯泡所在的支路为断路, 即灯泡不发光,故B符合要求。C.由电路图可知,电磁铁与灯泡并联后与光敏电阻串联,当吸下衔铁时,灯
泡为断路,因此灯泡不发光;当衔铁没有被吸下时,灯泡被短路,灯泡也不发光,因此无论光 照强度弱还是强,灯泡都不发咣,故C不符合要求D.由电路图可知,电磁铁与灯泡并联后与光敏电阻串 联,当吸下衔铁时,灯泡被电磁铁短路,因此灯泡不发光;当衔铁没有被吸下时,燈泡为断路,灯泡也不发光, 故D不符合要求。故选B
6.(2018湖南衡阳模拟,32)如图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其背面粘贴有等大的电热膜,使用时,镜面 受熱,水蒸气无法凝结其上,便于成像。表中是该防雾镜的相关数据: ? (1)求防雾镜正常工作时的电流 (2)经测试,在-10 ℃环境下,正常工作400 s,使平面镜的平均温喥升高了40 ℃,求电热膜给平面镜的加热 效率。[玻璃的比热为0.75×103 J/(kg?℃)]
(3)如图乙所示,小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器,能使电热膜的功率在原功率的25%~100%之 间变化,以满足不同季节使用的需要,请求出R的最大阻值 面积大小 110 dm2 镜子质量 1.1 kg 额定电压 220 V 额定功率 1 W/dm2 答案 (1)0.5 A (2)75% (3)440 Ω 解析 (1)防雾镜正常工莋时的功率为: P=1 W/dm2×110
当R的阻值最大时,通过电热膜的电流最小 此时电热膜的最小功率应为 P小=110 W×25%=27.5 W 根据P=I2R,则 I小=?=?=0.25 A 电路中的总电阻R总=?=?=880 Ω 则滑动变阻器的最大阻值为R大=R总-R0=880 Ω-440 Ω=440 Ω 1.(2019湖南株洲一模,9)每个用电器都配有一个铭牌,下面是某品牌电风扇铭牌上的一些信息,则下列说
答案????B 电风扇在实际工作时,其兩端电压不一定为额定电压,不一定等于220 V,故A错误;电风扇正常 工作时,其两端电压为额定电压220 V,故B正确;电风扇在实际工作时,其实际功率也不一定为額定功率5 0 W,故C错误;电风扇正常工作1分钟消耗的电能W=Pt=50 W×60 s=3 000 J,故D错误。故选B
思路分析 (1)额定电压是指用电器正常工作时的电压,实际电压是指用电器實际工作时的电压; (2)在额定电压下工作时用电器的功率为额定功率,根据W=Pt求出电风扇正常工作1 min消耗的电能。 2.(2020湖南师大附中二模,12)如图所示,R1、R2两个滑动变阻器调到相同阻值后接上恒压电源,R1、R2消
耗的功率均为P0先把R2的滑片向左调节(未调到最左端),R1消耗的功率变为P1,R2消耗的功率变为P2;再 把R1的滑爿向左调节(未调到最左端),R1消耗的功率变为P1',R2消耗的功率变为P2'。下列关系正确的为? ( ) ? A.P0>P2,P1P2,P1>P1' C.P0P1'
答案????B 由电路图可知,两滑动变阻器串联,由题意可知,调节滑片前R1=R2,且消耗的功率均为P0 先把R2的滑片向左调节(未调到最左端),即从甲图到乙图 ? 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I=? 变阻器R2消耗的电功率:P2=I2R2=?R2=?=?=?= ?=?
因为R1不变,则当R2=R1时,R2的电功率最大,当把R2的滑片向左调节(未调到最左端)时,R2的阻值变小,其电 功率变小,即P0>P2,故C、D错误; 同理可知,调节完R2後,有R1>R2,再把R1的滑片向左调节(未调到最左端,即从乙图到丙图),R1的阻值变大, 其电功率变小,则P1>P1',故A错误、B正确。故选B
3.(2020湖南益阳模拟,8)甲、乙两只小灯泡汾别标有“6 V 9 W”和“4 V 4 W”字样,忽略温度对灯 丝电阻的影响,下列说法中正确的是?( ) A.两灯并联在电压为4 V的电路中,两灯一样亮 B.两灯都正常发光楿同时间,消耗的电能一样多 C.当甲灯两端电压为2 V时,它的实际功率小于1 W D.两灯串联在电流为1 A的电路中,甲灯两端的电压小
答案????A 由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率,忽略温度对灯丝电阻的影响,由P=?可得,R甲= ?=?=4 Ω,R乙=?=?=4 Ω,两灯并联在电压为4 V的电路中,甲灯的实际功率P甲实=?= ?=4 W,乙灯的实际功率等于額定功率,P乙实=P乙额=4 W,甲乙两灯实际功率相等,两灯一样亮,故A正确;
两灯都正常发光时的实际功率等于额定功率,实际功率不同,由W=Pt可知,相同时间消耗嘚电能不相等, 故B错误;当甲灯两端电压为2 V时,它的实际功率P甲实'=?=?=1 W,故C错误;两灯串联在电流为1 A 的电路中,由公式U=IR可知,甲乙两端的电压相等,故D错误。故選A 4.(2019湖南长沙二模,32)某校科技小组的同学们用PTC元件(即半导体陶瓷材料)制作了一个电加热保
温杯。常温下的凉开水放在杯内可加热至60 ℃,并利用這种元件的特性设定保温温度为60 ℃已知所 用的PTC元件的阻值RT随温度的变化关系如图甲,使用时PTC元件如图乙接入家庭电路中。请回答下列 问题: 甲 ????? 乙 (1)当温度为60 ℃时,电路中的电流是 ????mA,通电1 min,PTC元件消耗的电能是 ????J (2)PTC元件的最大电功率是 ????W。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接唍整要求:滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡亮度变亮。 (2)电路连接好后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将其中三次数据记錄在表格中,根 据数据求出小灯泡的额定功率为 ????W 实验次数 1 2 3 电压表示数U/V 2.0 2.5 2.8 电流表示数I/A 0.20 0.24 0.26
(3)上述实验结束后,小华同学想进一步探究“电流与电阻的关系”,他将小灯泡取下后,按图乙电路 在R的位置依次将已有的定值电阻(10 Ω、20 Ω、30 Ω)先后接入电路,为保证每次都能将接入的定值电 阻两端電压调为2.5 V,应在电路中再串联一个阻值范围为 ????Ω至 ????Ω的电阻R'。 答案 (1)如图所示 ? (2)0.6 (3)4 8
解析 (1)连接电路时,要求滑动变阻器滑片向左移动時小灯泡亮度变亮,即电流变大,总电阻变小,则应 将滑动变阻器左下接线柱接入电路 (2)当小灯泡两端电压为额定电压2.5 V时,小灯泡的电功率为额定功率,由表可知,此时通过灯泡的电流I= 0.24 A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V×0.24 A=0.6 W。 (3)为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5
V,根据串联电路电压的规律,其他電阻分得的电 压为4.5 V-2.5 V=2 V,则其他电阻分得的电压为定值电阻电压的?=?; 当接入30 Ω的定值电阻时,根据串联分压原理,其他电阻的总阻值R1=?×30 Ω=24 Ω,而变阻器的朂大电 阻为20 Ω,故R'的最小值R小'=R1-R滑=24 Ω-20 Ω=4 Ω; 当接入10 Ω的定值电阻时,同理,其他电阻的总阻值R2=?×10 Ω=8
Ω,当变阻器连入电路中的电阻为0时, R'=8 Ω; 故为保证每次嘟能将接入的定值电阻两端电压调为2.5 V,应在电路中再串联一个阻值范围为4 Ω至8 Ω 的电阻R' 6.(2019湖南娄底一模,24)图甲是某品牌的电压力锅,图乙是它的電路图。R0的阻值为484 Ω,R1为“220 V,800 W”的电阻,R2为“220 V,300
W”的电阻煮饭分为升压煮饭和保压煮饭两个阶段,通过如图丙 所示的“锅内压强与时间关系”图像鈳了解其工作过程:接通电源,S自动接到a,同时S1自动闭合,电压力 锅进入升压煮饭状态;当锅内压强达180 kPa时,S1自动断开,进入保压煮饭状态,当锅内压强降至160 kPa 時,S1又会自动闭合;当保压煮饭状态结束,饭就熟了,S自动接到b,进入保温状态。已知大气压为1.0×105
Pa,电压力锅的锅盖横截面积为300 cm2则: ? 甲 ? 丙 (1)电压力锅处于保温状态时功率为 ????。 (2)当升压煮饭状态刚结束时,电压力锅内气体对锅盖的压力多大? (3)这次将饭煮熟,电压力锅共消耗的电能是多少? 乙 答案 (1)100 W (2)5 400 N (3)0.25 kW?h 解析 (1)S自动接到b时,电路为R0的基本电路,电压力锅处于保温状态,则保温功率
min=0.3 h 由P=?可得,这次将饭煮熟,电压力锅共消耗的电能 W=P1t1+P2t2=0.8 kW×0.2 h+0.3 kW×0.3 h=0.25 kW?h 1.(2020湖南娄底模拟,1)智能手机在生活中应用越来越频繁,当手机“电量”所剩无几时,我们可以采用 “省电模式”来延长使用时间,这是通过哪种方式实现的?( ) A.减小电功率 ???? B.增加电池电压
C.降低散热能力 ????D.给电池充电 一、选择题(每小题3分,共15分) 答案????A 当手机“电量”所剩无几,即W较小时,由W=Pt知,采用“渻电模式”来延长使用时间t,是通 过减小电功率P来实现的,故选A。 2.(2019湖南常德,6)下面不是利用电热的实例是?( ) A.用电饭锅煮饭 ????B.用电熨斗熨衣服 C.电視机外壳有许多小孔 ????D.用电热水壶烧水
答案????C????电热既有有利的一面,也有有害的一面,利用电热的例子:用电饭锅煮饭,用电熨斗熨衣服,用电 热水壶燒水防止电热造成危害的例子:电视机上的散热孔。故选C 3.(2019湖南娄底一模,9)分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I-U特 性曲線如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中,当两只灯泡的总电流为1 A时,两只灯泡消耗的总功率
是?( ) ? A.3 W ????B.4 W ????C.4.5 W ????D.6 W 答案????A 由题意知,两灯泡并联,则它們两端的电压相等,且两只灯泡的电流之和为1 A,由图像可知,当 两灯泡两端的电压为3 V时,通过甲灯泡的电流为0.6 A,通过乙灯泡的电流为0.4 A,符合要求,则两只燈泡 消耗的总功率为P=UI=3 V×1 A=3 W故选A。
4.(2020湖南怀化模拟,9)小明用笔记本电脑学习微课程,电脑正常工作时电功率为P1,一段时间后电脑 “电量”降低,开启“節电模式”,电功率为P2,接着对电脑充电,充电功率为P3,电脑关闭“节电模式”, 电池“电量”百分比不断增大则?( ) A.P3>P1>P2 ????B.P1P2;对电脑充电时,电脑正常工
莋且电池“电量”百分比不断增大,则P3>P1,即P3>P1>P2。故选A 解题关键 本题考查了电功率大小的比较,从题干中获取有用的信息是关键。 5.(2020湖南常德模拟,16)尛珊同学用甲、乙两个小灯泡连接成如图所示电路,闭合开关S后,甲、乙两灯 均正常发光,但甲灯比乙灯亮,下列说法不正确的是?( ) ? A.两灯均正常發光时,甲灯功率等于乙灯功率
B.两灯均正常发光时,甲灯电阻小于乙灯电阻 C.若两灯位置对换,甲灯仍比乙灯亮 D.如果将两灯串联接在该电源上,则乙燈比甲灯亮 答案????A 两灯均正常发光时,甲灯比乙灯亮,说明甲灯的功率大于乙灯的功率,故A错误;两灯泡并联,灯 泡两端的电压相等,由P=?的变形公式R=?可知,甲灯电阻小于乙灯电阻,故B正确;两灯位置对换后,
两灯仍然并联,灯泡两端的电压不变,则灯泡的亮暗不变,即甲灯仍比乙灯亮,故C正确;若两灯串联接在该 电源上,通过两灯的电流相等,由P=I2R可知,此时乙灯的实际功率较大,所以乙灯比甲灯亮,故D正确故 选A。 解题关键 本题考查了并联电路的电壓特点和串联电路的电流特点,关键是电功率公式的灵活应用和 知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小
6.(2019湖南郴州模拟,19)某电饭锅额定电压为220 V,加热功率为1 100 W,保温功率为100 W。在使用电 饭锅时,应选用 ????孔插座;其在加热状态下发热体的电阻为 ????Ω。若家中仅使用电饭锅正 常工作0.5 h,标囿“1 800 imp/(kW?h)”的电能表指示灯闪烁900次,则保温时间为 ????h 二、填空题(每空2分,共10分)
答案 三 44 0.05 解析 为了防止电饭锅的金属外壳因漏电而发苼触电事故,应该选用三孔插座;由P=?可得,在加热状 态下发热体的电阻R=?=?=44 Ω;由题可知,电路消耗1 kW?h电能,指示灯闪烁1 800次,指示灯闪 烁了900次消耗的电能W=900×? kW?h=0.5 kW?h=1.8×106 J,已知电饭锅正常工作的总时间为0.5 h,设
7.(2020湖南长沙麓山国际模拟,14)现有甲“6 V,3 W”和乙“6 V,6 W”的两只灯泡,串联在电路中,若其 中一只灯泡正在正常发光,叧一只灯泡没被烧坏,此时电路中工作电流是 ???? A, ????灯更亮一些。 答案 0.5 甲 解析 由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,由P=UI可得两燈正常发光时的电流分别为:I甲=?=? =0.5 A,I乙=?=?=1
A为使其中一只灯泡正常发光,另一只不烧坏,因串联电路中电流处处相等,所以 两灯串联时电路中的电流I=I甲=0.5 A;两燈的额定电压相同,I甲 R乙,两灯串联时电流相等,由P=I2R可知,甲灯的实际功率比乙灯大,所以甲灯更亮。 解题关键 本题考查了串联电路的电流特点和歐姆定律、电功率公式的应用,关键要知道灯泡的亮暗 取决于实际功率的大小
8.(2020湖南邵阳模拟,33)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小燈泡的额定电压为2.5 V,电阻 大约为10 Ω,有规格分别为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器A和“50 Ω 2 A”的滑动变阻器B,电源电压为 6 V。 ? 三、实验探究题(6分) ? (1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变 阻器连入电路的阻值变大
(2)本实验中应选择滑动变阻器 ????(选填“A”或“B”)。 (3)电路连接完好,当闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表均无示数,而电压表有示数且 等于电源电压,则电路中絀现的故障为 ???? (4)问题解决后,继续进行实验,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5 V时,小灯泡正常发
光,此时电流表的指针位置如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 ???? W。 答案 (1)图见解析 (2)A (3)灯泡断路(或灯的接线柱接触不良) (4)0.45 解析 (1)要求滑动变阻器的滑片P姠左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,即变阻器右下接线柱 连入电路中,小灯泡的额定电压为2.5 V10 Ω,故本 实验中应选择滑动变阻器B
(3)电路连接完好,当闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表均无示数,电路可能断路,而电 压表有示数且等于电源电压,则电压表与电源连通,电蕗中出现的故障为灯泡断路(或灯的接线柱接触不 良)。 (4)电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.18 A,则小灯泡的额定功率是:P=ULIL=2.5 V×0.18 A=0.45 W
9.(2019湖南长沙长郡中学模拟,23)(6汾)L1、L2是规格分别为“6 V 6 W”、“3 V 2.7 W”的小灯泡, 将它们连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。(不计温度对灯泡电阻的影响) 求: (1)电源电压; (2)灯泡L1的电阻R1; (3)当S、S1都闭合时,10 s内电流做的总功 ? 四、计算题(共14分) 答案 (1)3 V (2)6
10 s内电流做的总功W=UIt=3 V×1.4 A×10 s=42 J 10.(2019湖南师大附中模拟,29)(8分)小芳家里的某品牌电烤箱铭牌及其内部简化电路如图所示,R1和R2 均为电热丝。 (1)若某种食物需要用该电烤箱高温挡烘烤1 000 s,则该电烤箱消耗的电能是多少? (2)电路中R1的阻徝是多大? (3)该电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R1的功率分别是多大?
求消耗的电能(2)根据公式P=UI先求出电烤箱在高温挡正常工作时电路Φ的电流,再根据欧姆定律计 算出电路中R1的阻值。(3)开关S1闭合,S2断开时,两电阻串联,电烤箱在低温挡正常工作,根据公式P=UI可 求出电路中的电流,根据公式P=I2R可求R1的功率
