2020年安徽中考物理学复习课件专题十三 电功与电功率.pptx

1、A组 20152019年安徽中考题组,1.(2019安徽,9,4分)图示电路中,U=12 V,R1=6 ,R2=3 ,R3=4 。当S2断开、S1闭合时,电阻R1消耗的电功率 为 W;当S1、S2都闭合时,6 s内电流通过R2产生的热量是 J。,答案 8.64 32,解析 当S2断开、S1闭合时,电阻R1和R3串联, 电路中的电流:I= = =1.2 A 电阻R1消耗的电功率:P=I2R1=(1.2 A)26 =8.64 W 当S1、S2都闭合时,电阻R1和R2先并联,再和R3串联, R1和R2并联的总电阻:R= = =2 干路中的电流:I= = =2 A 则电阻R2两端的电压:U2=IR=2

2、 A2 =4 V 6 s内电流通过R2产生的热量:Q=W= t= 6 s=32 J,2.(2018安徽,5,4分)图中R1=4 ,R2=6 ,把它们并联接在U=3 V的电路中。则R1和R2并联后的总电阻为 ;通电30 s,电阻R1消耗的电能为 J。,答案 2.4 67.5,解析 已知R1和R2并联,则并联后的总电阻R满足 = + ,即 = + ,解得R=2.4 。把R1和R2并联后 接在U=3 V的电路中,则R1两端电压为3 V,通电30 s,电阻R1消耗的电能W= t= 30 s=67.5 J。,一题多解 R1和R2并联后接在U=3 V的电路中,则R1、R2两端电压均为3 V,I1= = =

3、 A=0.75 A,I2= = = A=0.5 A,I=I1+I2=0.75 A+0.5 A=1.25 A,R= = =2.4 。30 s内电阻R1消耗的电能W=UI1t=3 V 0.75 A30 s=67.5 J。,3.(2018安徽,8,2分)某导体的电阻为20 ,当通过它的电流为2 A时,则其1 min产生的热量为 J。,答案 4.8103,解析 通电时间t=1 min=60 s,导体产生的热量Q=I2Rt=(2 A)220 60 s=4.8103 J。,4.(2017安徽,10,4分)车床照明灯的额定电压是36 V,它正常工作时灯丝的电阻是24 ,则该照明灯正常工作 时,消耗的电功率是

4、 W,工作30 min,电流通过灯丝产生的热量是 J。,答案 54 9.72104,解析 照明灯正常工作时消耗的电功率是P= = =54 W,电流通过灯丝产生的热量等于电流做的 功,则Q=W=Pt=54 W3060 s=9.72104 J。,5.(2016安徽,9,2分)某电视机电功率为100 W,若每天使用4 h,则每月消耗的电能为 kWh(按30天 计)。,答案 12,解析 消耗的电能W=Pt=0.1 kW304 h=12 kWh。,审题技巧 已知电视机的电功率和每月的工作时间,利用公式W=Pt得到每月消耗的电能。,思路分析 此题考查的是电能的计算公式的应用,是一道基础题,难度较小,解答过

5、程注意单位换算。,6.(2016安徽,10,4分)图中电源电压保持不变,灯泡标有“6 V 3 W”字样,当开关S闭合时,灯泡L正常发光, 电流表的示数为0.8 A,则电阻R= ,通电10 s,R产生的热量为 J。,答案 20 18,解析 灯泡正常发光时电流IL= = =0.5 A。图中灯泡和电阻并联,电流表测干路电流,则电阻R中的电 流IR=I-IL=0.8 A-0.5 A=0.3 A,电阻R两端的电压UR=U=6 V,R= = =20 ,电热Q= Rt=0.322010 J=18 J。,解题关键 本题考查并联电路的特点、欧姆定律和焦耳定律,弄明白电压和电流关系是解答此题的关键。,思路分析 因

6、为灯泡和电阻并联,根据I= 求出通过灯泡的电流,再由并联电路的电压、电流特点求出电 阻两端的电压和通过电阻的电流,根据R= 即可求出电阻R的阻值。根据Q=I2Rt求出电阻产生的热量。,7.(2015安徽,7,4分)当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导 体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约1104 A,电压约1.8108 V,放电时间约 0.01 s,则这次闪电释放的电能约 J,合 kWh。,答案 1.81010 5103,解析 这次闪电释放的电能约为W=UIt=1.8108 V1104 A0.01 s=1.81010 J= kWh

7、=5103 kWh。,审题技巧 知道放电电压、放电电流和放电时间,可利用公式W=UIt计算释放的电能。1 kWh=3.6106 J。,解题关键 掌握电能的计算公式和单位换算是解答本题的关键。,8.(2017安徽,17,3分)如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝 电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则 ( ) A.L1和L2都变亮 B.L1变暗,L2变亮 C.L1变亮,L2变暗 D.L1和L2都变暗,答案 B 由题图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,将滑片P向右移动时,连入电路的电 阻变大,则灯泡L2与滑动变阻器R并联的总

8、电阻变大,由串联分压公式可知,灯泡L2两端电压变大,则灯泡变 亮,同时灯泡L1两端电压变小,则灯泡变暗,故B正确,A、C、D错误。,思路分析 本题为混联电路,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,L2与滑动变阻器R并联的总电阻 及灯泡 L2两端电压都随滑片的右移而变大,同时灯泡L2的实际功率随其两端电压的增大而增大。,解题关键 灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。,9.(2016安徽,17,3分)图中电源电压保持6 V不变,灯泡L标有“6 V 6 W”字样,开关S闭合后,在滑片P从b端 向a端滑动的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.灯泡两端的电压不断增大 B.通

9、过灯泡的电流不断减小 C.灯泡消耗的电功率不断减小 D.灯泡消耗的电功率恒定不变,答案 A 分析题图中电路可知:灯泡与滑动变阻器的右半部分电阻并联,然后再与滑动变阻器左半部分电 阻串联。当滑动变阻器滑片P向a端滑动时,根据串联电路各部分电压与电阻大小成正比的特点,滑动变阻 器左半部分电阻变小,灯泡所在的并联部分的总电阻变大,所以灯泡两端的电压变大,所以A项正确。根据 欧姆定律,灯泡中的电流变大,所以B项错。灯泡中的电流和两端电压都变大,所以电功率也变大,C、D两项 错误。,思路分析 根据电路图可知,当滑片在a端时,灯泡与滑动变阻器并联;当滑片在b端时,灯泡被短路;部分同学 会错误地认为滑动变阻

10、器与灯泡串联。,10.(2016安徽,20,9分)要求测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。 (1)按照电路图a,将图b中的实物连接成实验电路。 图a,图b,(2)在电路连接过程中开关应处于 状态;闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到 (根据你 连接的实物电路选填“最右端”或“最左端”)。 (3)实验时某次电压表的示数为2.20 V,对应电流表示数如图c所示,则小灯泡此时的电功率为 W,要 想测出小灯泡的额定电功率,接下来的操作是: 。,图c,答案 (1)如图(3分) (2)断开 最右端(根据学生实际连线情况给分)(每空1分) (3)0.53(或0.528)(2分) 移动滑动变阻器的滑片使电

11、压表示数为2.5 V,记录此时电流表的示数(2分),解析 (1)分析电路图的基本结构,根据电路图连线。(2)为了保护电路,连接电路的过程中应当断开开关;闭 合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应调到最大。(3)电流表读数为I=0.24 A,灯泡的电功率P=UI= 2.20 V0.24 A=0.528 W。灯泡的额定电功率是灯泡在额定电压下的电功率,现在的电压2.20 V小于额定电 压2.5 V,根据串联分压的规律,应当减小滑动变阻器接入电路的阻值直至电压表示数达到2.5 V。,解题关键 本题考查了电功率的计算和测量方法,难点在最后一问,熟练掌握串联电路的分压规律,知道额 定电功率是指在额定电压

12、下的电功率是解题关键。,11.(2015安徽,20,8分)某同学要测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示。使用 的电源电压约为6 V,滑动变阻器的规格是“5 2 A”。 (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“a”或“b”)端。 (2)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为 V。为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是 。 (3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施: 。,答案 (1)b(2分) (2)2.9(2分) 断开开关(2分) (3)减小电源电压或更换最大阻值更大的滑动变阻器

13、(其他合理答案均给分)(2分),解析 (1)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。(2)由题图乙可知,电压表所选量程为03 V, 分度值为0.1 V,故此时小灯泡两端电压为2.9 V,高于小灯泡的额定电压2.5 V,为了保证小灯泡不被损坏,应 立即断开开关。(3)要测量小灯泡的额定功率,应采取减小电源电压或更换最大阻值更大的滑动变阻器等 措施,以降低小灯泡两端电压,使其达到额定电压2.5 V,进而完成实验。,解题关键 此题考查的是测量小灯泡额定功率过程中出现的实际问题,清楚问题产生的原因及纠正措施是 解答本题的关键。,12.(2018安徽,22,7分)一般家用电饭锅工作时有两种状态,分

14、别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保 温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图,图中R1是一个电阻,R2是加热用的电阻丝,U为电源电压(R1和R2的 阻值不随温度变化)。 (1)请分析论证:当开关S闭合时,电饭锅处于加热状态; (2)要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的 ,求 的值。,答案 (1)见解析 (2)2,解析 (1)S闭合时,有P= (1分) S断开时,有P= R2 (1分) 由 = 1 知PP 所以开关S闭合时,电饭锅处于加热状态。 (1分) (评分说明:若写成P= ,通过相应的比较并得出正确的结论,同样给分;其他合理的分析论证均给分) (2)由题意知:P= P (1分) 于是

15、有 R2= (2分) 可得 =2 (1分),B组 20152019年全国中考题组 考点一 电功与电热,1.(2019吉林,11,2分)电炉丝通过导线接到电路里,通过电炉丝和导线的电流大小 ,由于电炉丝的电 阻比导线的电阻大,导致电炉丝产生的热量比导线产生的热量 。,答案 相等(或相同) 多(或大),解析 导线和电炉丝串联,所以通过导线和电炉丝的电流相等;电炉丝电阻比导线电阻大,根据焦耳定律Q= I2Rt可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的多。,2.(2019广东,14,3分)某品牌电烤箱在额定电压下,功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不 同挡位工作时的电路图,R1、R2为发

16、热电阻丝,且阻值R1R2,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图 、图 和图 。(选填“甲”“乙”或“丙”),答案 丙 乙 甲,解析 甲图电路中只有R1工作,乙图电路中只有R2工作,丙图电路中R1与R2并联工作,则三个电路中对应总电阻 的关系为R丙总P乙总P甲总,即 丙为高挡、乙为中挡、甲为低挡。,知识拓展 当电阻长度、材料、温度相等时,横截面积越大,电阻阻值越小。电阻并联相当于增大电阻的横 截面积,则总电阻变小,本题中要懂得使用控制变量法来判断电功率的大小。,3.(2018陕西,28,3分)由于导体存在电阻,电流通过导线时会因电流的 效应而造成大量的能量损 耗。1911年荷兰科学家发现某些导

17、体在极低温度下 会突然消失,这种现象称为超导现象。近年来 我国在超导领域取得了举世瞩目的成就。用超导电缆输电,可大大降低能量损耗。有一段输电线路,输电 电流为200 A,输电线路的电阻为0.5 ,若以超导电缆替代该线路输电1 h,可节约电能 kWh。,答案 热 电阻 20,解析 只要导体有电阻且有电流通过,就有电流的热效应,所以在输电时,由于电流的热效应会造成大量的 电能损耗。某些导体在温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这种现象称为超导现象。电缆的发热功 率P=I2R=(200 A)20.5 =20 000 W=20 kW。 节约的电能为W=Pt=20 kW1 h=20 kWh。,4.(2

18、019北京,2,2分)下列用电器中,利用电流热效应工作的是 ( ) A.计算器 B.电热水壶 C.收音机 D.电冰箱,答案 B 电热水壶工作时把电能转化为内能,利用电流热效应工作,B正确。,5.(2019山东潍坊,20,4分)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个 相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 (1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (选填 “a”或“b”)容器中电流产生的热量较多;,(2)通过观察乙图中的实验现象,可知 (选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。,答案 (1)电

19、流(大小) a (2)d,解析 (1)由甲图可知,电阻均为5 ,b容器上方的电阻丝与容器中的电阻丝并联后又与a容器中的电阻丝串 联,所以,通过a容器中电阻丝的电流Ia等于通过b容器电阻丝的电流Ib 的两倍,所以该装置是探究在电阻一定 时,电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律可知通电一段时间,a容器中电流产生的热量 较多。(2)由乙图可知,右侧的U形管液面高度差大,说明d容器产生的热量多,因为c、d两容器中的电阻丝串 联,根据焦耳定律可知,在电流相同时,产生的热量跟电阻成正比,所以d容器中的电阻丝阻值大。,思路分析 电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量

20、跟电流的关系时, 控制电阻和通电时间不变;探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量 跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变。,6.(2019广东,20,6分)如图所示,电源的电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为60 。只闭合开关S0时,电流 表的示数为0.2 A,再闭合S1时,电流表的示数为0.6 A。求: (1)电源的电压; (2)电阻R1的阻值; (3)开关S0、S1均闭合后,通电10 s电路消耗的总电能。,答案 (1)12 V (2)30 (3)72 J,解析 (1)只闭合S0时,只有R2工作,则电源的电压 U=U2=R2I2=60 0.2 A=12

21、V (2)开关S0、S1均闭合时,R1与R2并联,干路电流I干=0.6 A,通过R1电流为I1,通过R2电流为I2, 则I1 =I干-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A U1=U=12 V R1= = =30 (3)通电10 s电路消耗的总电能 W=UI干t=12 V0.6 A10 s=72 J,考点二 电功率 1.(2019黑龙江齐齐哈尔,22,2分)周末,妈妈在家用挂烫机熨衣物。善于观察的小华发现,当家里只有挂烫机 单独使用时,30 min后电能表示数由01235变成了01241,则这段时间挂烫机消耗的电能为 kWh,挂 烫机的实际功率为 W。,答案 0.6 1 200,解析 消耗的

22、电能为W=124.1 kWh-123.5 kWh=0.6 kWh,所对应的时间为t=30 min=0.5 h,实际功率P= = =1.2 kW=1 200 W。,2.(2019贵州贵阳,17,2分)如图所示电路电源电压不变,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某位置,定值电 阻R0消耗的功率为2.5 W;再次移动滑片至另一位置,R0消耗的功率为10 W,电压表的示数为5 V。若前后两 次滑动变阻器消耗的功率相同,则电源电压U= V。,答案 15,解析 由P= 可知,R一定时,P与U2成正比,则R0两端电压之比 = = ,再由I= 可得,R一定时,I与 U成正比,则两次电路中的电流之比 = = 。

23、当滑片移至另一位置时,滑动变阻器两端电压为5 V,R0两 端电压U0=U-5 V,当滑片在某位置时,R0两端电压U0= U0= (U-5 V),则滑动变阻器两端电压为U- (U-5 V) = U+ ,因为滑动变阻器两次消耗的功率相等,由P=UI得( U+ )I=5 VI,解得U=15 V。,解题关键 由R0两次消耗的电功率得到两次R0两端电压比及电路中电流比,找到两状态下相关联的数值关 系为解题关键。,3.(2019四川成都,A22,4分)如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1R2,电暖器的部分参数 如表中所示。闭合开关S,要让电暖器处于第二挡工作,则应再将开关 闭合;若电暖器

24、在第二挡正常 工作10 min,则产生的热量是 J。,答案 S1 6.9105,解析 电暖器换用不同挡位时,电源电压U=220 V不变;根据P= 可知,R越大,P越小,故可知只闭合S2时,R2 接入电路,为一挡;只闭合S1时,R1接入电路,为二挡;S1、S2均闭合时,R1与R2并联接入电路,为三挡。第二挡工 作时,P2=1 150 W,则Q=W=P2t=1 150 W1060 s=6.9105 J。,4.(2017黑龙江哈尔滨,45,2分)如图,电阻R=55 ,当闭合S1、S2时,通过电阻R的电流为 A,电路消耗的 总功率为1 000 W,当只闭合S2时,电动机消耗的电功率为 W。,答案 4

25、120,解析 U=220 V,R=55 则I= = =4 A R消耗的电功率P1=UI=220 V4 A=880 W P总=1 000 W 则电动机消耗的电功率PM=P总-P1=120 W,5.(2019浙江温州,15,4分)小明按图甲连接电路,闭合开关,灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡 L2串联接入电路(如图乙),闭合开关后,L1、L2的功率分别为P1、P2(不计温度对灯泡电阻的影响,电源电压 恒定)。下列关系式正确的是 ( ) A.P2P1P1 B.P2P1P1 C.P1P2P1 D.P1P1P2,答案 C 设电源的电压为U,灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,串联后R1

26、、R2两端的电压记为U1和U2,则P1= U2/R1;根据串联分压可知U1和U2都小于U,则UU2,又R1 P1。故选C。,6.(2019内蒙古包头,7,3分)如图所示,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),当S闭 合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光;当S闭合,S1断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的 示数为0.2 A。下列说法正确的是 ( ) A.电源电压为9 V B.滑动变阻器的最大阻值为18 C.调节电路元件,可使电压表示数达到的最大值为4.5 V D.电路的最小功率与最大功率之比为316,答案 D 当S闭合,滑片在最左端时,只有灯泡L连入电路

27、,L正常发光,说明电源电压等于灯泡的额定电压6 V, 故A错误;灯丝电阻RL= = =12 ,只S闭合,滑片在中点时,灯泡L和滑动变阻器串联,此时滑动变阻器 连入电路的电阻为滑动变阻器最大阻值的一半,电路中的总电阻R总= = =30 ,则滑动变阻器的最大阻 值为(30-12) 2=36 ,故B错误;当S、S1都闭合,滑片调到最右端时,L被短路,电压表示数最大,为6 V,故C错误; S闭合,滑片在最右端时,R和L串联,电路中的总电阻最大,为36 +12 =48 ,此时电路消耗的功率最小,P小= = ,当S、S1闭合,滑片在最左端时,R和L并联,电路中的总电阻最小,为 =9 ,此时电路消耗的功率

28、最大,P大= = ,故P小P大= 316,D正确。,易错警示 调节电路元件,使电压表示数达到最大值。只S闭合,滑片调到最右端时,灯泡还分得一部分电压, 此时电压表示数不是最大值;当S、S1都闭合,滑片调到最右端时,L被短路,电压表示数等于电源电压,示数最 大,为6 V。,7.(2018湖北黄冈,3,3分)如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220 V 40 W”。闭合开关S,不考虑灯 泡电阻的变化,则 ( ) A.当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大 B.当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮 C.当滑片P在a端时,灯泡正常发光 D.当滑片P在b端时,电路总功率最大,答案 C 当滑片P

29、从b端移向a端时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路电阻的特点可知,电路 的总电阻变小,故A错误;当滑片P从a端移向b端时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路电阻的 特点可知,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的电流变小,灯泡变暗,故B错误;当滑片P在a端时,滑动 变阻器连入电路的阻值为零,电路中只有灯泡工作,灯泡两端的电压等于电源电压220 V,即等于其额定电 压,灯泡正常工作,故C正确;当滑片P在b端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路电阻的特点可 知,电路的总电阻最大,根据欧姆定律可知电路的电流最小,电压不变,电路总功率最小,故D错误。,8.(2017北京,

30、13,2分)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 ( ) A.在这三个用电器中,电烤箱正常工作时的电压最高 B.在这三个用电器中,电视机正常工作时的电压最低,C.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,答案 C 电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同,而用电器正常工作时的电压就是额定电压,A、B错 误;由柱状图可知正常工作时,电烤箱的功率大于电视机的功率,它们的额定电压相同,根据I

31、=P/U可知通过 电烤箱的电流大于通过电视机的电流,C正确;正常工作时,电烤箱的功率最大,但其使用时间不一定长,所以 消耗的电能不一定最多,所以用电费用不一定比电饭锅的多,D错误。故选C。,解题关键 能通过柱状图得出三个用电器的额定功率的大小关系。,易错警示 不要认为额定功率大的用电器消耗的电能就一定多,根据公式W=Pt,在考虑消耗的电能多少时, 除了要考虑电功率的大小,也要考虑到工作时间的长短。,9.(2015江苏连云港,10,2分)现有“6 V 3 W”的灯泡L1和“6 V 6 W”的灯泡L2,将它们接入电路中,不考 虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是 ( ) A.串联后接到

32、12 V电源的两端,两灯均能正常发光 B.串联工作时,L1和L2两端的电压之比为12 C.并联工作时,L1和L2中的电流之比为21 D.并联工作时,L1和L2的功率之比为12,答案 D 由题意可知,灯泡L1的电阻R1= =12 ,额定电流I1= =0.5 A,灯泡L2的电阻R2= =6 ,额定电 流I2= =1 A。两灯串联时,两灯的电压之比U1U2=R1R2=21,若电源电压为12 V,则L1两端的电压U1= 8 V,高于其额定电压,不能正常工作,故A、B错误;两灯并联时,L1和L2中的电流之比I1I2=R2R1=12,L1和 L2的功率之比P1P2=I1I2=12,故C错误,D正确。,评析

33、 本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,解决问题时要注意两灯泡正常发 光时的条件。,10.(2018内蒙古呼和浩特,14,3分)小林同学在学习了“伏安法测电功率”的知识后,设计了一个定值电阻的 功率能从“0到最大功率”连续变化的电路。电路如图甲所示: (1)实验前,开关应断开,滑片P移到 端(选填“a”或“b”); (2)请你按照他的设计,用笔画线代替导线将实物图乙连接完整(电压表选用03 V挡,导线不能交叉)。 甲,乙,答案 (1)b(1分) (2)如图(三条连线均正确得2分,连接一条或两条正确均给1分,连接方法多样,正确即可得 分,附两种正确答案),解析 (1)实验前,

34、开关应断开,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大的一端,使定值电阻R的功率能从0开始变 化,因此,滑片P移到b端。 (2)按电路图连接实物图,定值电阻R和电流表串联,电压表与它们并联,电压表选用03 V挡。滑动变阻器的 滑片P滑到右端时,电阻R被短路。,11.(2017新疆乌鲁木齐,18,5分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)正确连接电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最 ;闭合开关后,发现电压表和电流表 中只有一只电表有示数,小灯泡亮度一般,说明 表发生了断路。 (2)排除故障后,根据测得的实验数据作出小灯泡电压在1.5 V2.5 V之间的I-U图像如

35、图所示,则小灯泡的额 定功率是 W。小灯泡电压为1.5 V时的电阻 (填“大于”、“小于”或“等于”)小灯泡 电压为2.5 V时的电阻,若小灯泡电压为1.5 V、2.0 V、2.5 V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3,则P2 (P1+P3)(填“”、“”或“=”)。,答案 (1)大 电压 (2)0.625 小于 ,12.(2019福建,31,6分)“国之润,自疏浚始”。新一代国之重器“天鲲号”绞吸挖泥船在河道清淤、湖泊疏 浚、吹填造陆等方面发挥着重大作用。 (1)“天鲲号”以功率P1=6 600 kW进行绞吸,同时以功率P2=13 400 kW向远处输送岩石泥沙,工作时间t= 10 min

36、,共做功多少焦? (2)“天鲲号”绞刀的工作原理与家用破壁机相似。某破壁机的额定电压U=220 V,额定电流I=10 A。“天 鲲号”绞刀以功率P1=6 600 kW工作,相当于多少台这种破壁机正常工作消耗的总功率?,答案 (1)1.21010 J (2)3 000,解析 (1)总功率P=P1+P2=6 600 kW+13 400 kW=2.0107 W 总功W=Pt=2.0107 W1060 s=1.21010 J (2)每台破壁机的功率P0=UI=220 V10 A=2 200 W 破壁机台数n= = =3 000,C组 教师专用题组 考点一 电功与电热,1.(2019河南,5,3分)在家

37、用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2 min,测得家中如图所示的电能表的 转盘转了70 r,热水器的实际功率为 W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50 L的水可升温 。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的电源线比冰箱的要 (选填“粗”或“细”)。已知水=1.0103 kg/m3,c水=4.2103 J/(kg),答案 2 100 1.2 粗,解析 电热水器消耗的电能W= =0.07 kWh,实际功率P= = =2.1 kW。若不计能量 损失,这段时间内水吸收的热量Q=W=0.07 kWh=0.073.6106 J=2.52105 J,50 L水的质量m=水V=1

38、.0103 kg/m35010-3 m3=50 kg,水升高的温度t= = =1.2 。由于电源线自身有一定电 阻,从安全角度考虑,大功率的用电器在工作过程中的电流较大,通电相同时间会产生较多热量,有火灾隐患, 根据焦耳定律Q=I2Rt可知,其他条件相同时,导体电阻越小产生的热量越少,相同长度的电源线越粗电阻越 小,所以大功率用电器应选择较粗的电源线。,知识拓展 理解各种测量工具的参数是初中生必须掌握的一项技能,电能表是其中比较复杂的一种,通常 要根据 计算消耗电能的多少。也要学会举一反三,灵活掌握类似的水表或燃气表的计量方法。,2.(2018云南昆明,15,3分)电灯正常工作时会发热发光,这

39、是电流 使电能转化为内能和光能。如果 电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2和E3三者 的等量关系是 ,功与能的关系是W= 。,答案 做功 E1=E2+E3 E1或E2+E3,解析 电灯发光发热的过程,就是电流做功的过程;电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故 W=E1=E2+E3。,3.(2018四川成都,A22,4分)如图所示,电热水壶上标有“220 V 1 800 W”,小明发现烧水过程中热水壶的 发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻 。在额定 电压下,烧开一壶水用时 3 mi

40、n 20 s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 J。,答案 小 3.6105,解析 由公式Q=I2Rt可知在电流和通电时间一定时,电热与电阻成正比。导线的电阻比发热体的电阻小,所 以导线不怎么热。因为在额定电压下工作,所以I= = = A,t=3 min 20 s=200 s,产生的热量Q=I2Rt= UIt=220 V A200 s=3.6105 J。,思路分析 由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。电热 水壶内的发热体和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而发热体的电阻比导线 的电阻大,据此分析原因;根据Q=I2Rt=Pt

41、可求电热水壶的发热体产生的热量。,解题技巧 纯电阻电路中,电流做的功全部转化为热量,因此根据时间和功率求出电流做的功就是电阻产 生的热量。,4.(2019贵州贵阳,11,3分)如图所示是加热器的电路图。设电源电压保持不变,R1、R2均为发热电阻丝,通过 开关S1和S2的通断组合,可得到不同加热挡位。该加热器最大电功率是12 W,只闭合开关S1时,加热器的电 功率是8 W。则下列判断正确的是 ( ) A.该加热器只有两个加热挡位 B.加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1R2=13 C.加热器功率最大时,R1与R2的电流之比为21 D.该加热器的最小电功率是8 W,答案 C 当R1、R2并联在电路中

42、时,总电阻最小,加热器的功率最大,P=P1+P2=12 W,只闭合S1时,只有R1接 入电路,消耗的功率P1=8 W,由此可知R2单独工作时消耗的功率P2=12 W-8 W=4 W,则此加热器有三个加热 挡位,最小功率为4 W,故A、D错误;R1、R2两端电压相等,由P=UI可知,消耗的功率与通过它们的电流成正 比,即I1I2=P1P2=8 W4 W=21,C正确;R1、R2两端电压相等,由I=U/R可知,R1R2=I2I1=12,故B错 误。,5.(2018北京,11,2分)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800 W,乙的额定功率为 1 200 W。两个电热水壶都正常工

43、作时,下列说法中正确的是 ( ) A.甲电热水壶两端的电压较高 B.电流通过甲电热水壶做功较快 C.通过两个电热水壶的电流相等 D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多,答案 B 额定电压相同的电热水壶甲和乙,正常工作时电压相同,A选项错误;正常工作时,实际功率等于 额定功率,甲的额定功率大于乙的额定功率,电流通过甲做功较快,B选项正确;I= ,U相同而P不同,因此通 过甲、乙的电流不相等,C选项错误;W甲=P甲t甲,W乙=P乙t乙,P甲P乙,t甲=t乙,则W甲W乙,D选项错误。,6.(2018河北,34,7分)用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。相同烧瓶内 装满

44、了煤油。 甲 (1)烧瓶中装入的煤油是 (选填“导体”或“绝缘体”)。 (2)请根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。,(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝R1与R2的阻值应 。通过R1的电流 通过R2的电流。 (4)通电一段时间后,乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。说明 。 (5)小红用如图乙所示的装置,进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量, 收集实验数据,绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图像。根据焦耳定律可知,图丙中能 正确反映h-I关系的是 。,乙,丙 【拓展】用Q=I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量,能用Q=UIt计算电流通

45、过任何用电器产生的 热量吗?请用实例说明原因。 。,答案 (1)绝缘体 (2)如图所示(1分) (3)相等 小于 (4)在通电时间和导体电阻相同情况下,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多 (5)A 【拓展】不能。比如电动机工作时,消耗的电能为W=UIt,但其消耗的电能转化为机械能和内能,则WQ= I2Rt,所以当电流通过有些用电器时,其产生的热量是不能用Q=UIt来计算的(合理均可),解析 (1)实验探究的是烧瓶内电阻丝产热的多少,所以加入的液体必须是绝缘体。 (2)先分析实物图可以看出R1与R0并联,然后与R2串联,再规范画出电路图。 (3)本实验是探究“电流通过导体产生的热量与电流的关

46、系”,根据控制变量法,应选用阻值相同的电阻丝 R1与R2,由题图可知,R1与R0并联,然后与R2串联,所以通过R2的电流较大。 (4)由现象“乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大”可得:导体的电阻和通电时间一定时,通过导体的电 流越大,产生的热量越多。 (5)首先我们知道,导体产生的热量越多,玻璃管内液面上升得就越高,而根据焦耳定律Q=I2Rt可知,导体产生 的热量是与电流的平方成正比的,所以导体电流越大,导体产热就越快,玻璃管内液面上升得就越快,所以选 A。 【拓展】此问主要目的是考查学生对电功和电热的理解,还有对纯电阻电路和非纯电阻电路电热的计算。 对于纯电阻电路,用电器就只有一个做功方式,

47、就是将电能转化为内能,所以可以使用Q=UIt来计算用电器 产生的热量,而非纯电阻电路,例如电风扇,是将大部分电能转化为机械能,少部分电能转化为内能,所以用Q =UIt计算出来的是电风扇整个时间所消耗的电能,只能根据Q=I2Rt来计算其产生的热量。,考点二 电功率 1.(2019江西,10,2分)如图所示,将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变 的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比 I甲I乙= ,两电路的总功率之比P甲P乙= 。,答案 21 21,解析 小灯泡的规格相同,因此其额定电压及额定电流均相同,甲、乙两电路

48、中小灯泡均正常发光,因此I甲= I额+I额=2I额。I乙=I额,故I甲I乙=21。电源电压相等,根据P=UI可知,两电路的总功率之比:P甲P乙= (U2I额)(UI额)=21。,思路分析 先观察两图,明确电路的连接方式,由于小灯泡的规格相同,根据串、并联电路电流的规律可知I甲 =2I乙,由P=UI可知,在电源电压相等的情况下,电路的总功率之比等于电路的总电流之比。,2.(2019湖北黄冈,15,4分)在用伏安法测量标有“2.5 V”灯泡额定功率的实验中,小明发现电流表损坏,其他 元件完好。 (1)小明用已有的器材、5 的电阻R0和另一块电压表, 设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合 体相当于 。,(2)小明进行了如下实验,请补充完整。 连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到 。 合上开关,移动滑片,使灯泡两端电压为 V。 再读出R