2020年河北中考物理复习课件专题十二 电功和电功率.pptx

1、1.(2016河北,22,3分)(多选)如图所示,电源电压不变。下列说法正确的是 ( ) A.只闭合S1,将P向左移动一段距离,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 B.只闭合S1,将P向左移动,R1消耗的功率增加 C.开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数不变,电流表的示数变小 D.开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小,A组 20152019年河北中考题组,答案 ACD 分析题图,只闭合S1时,R1和R2串联,电压表测量R2两端电压,将P向左移动时,电压表示数变大, 电流表示数变小,此过程中,电压表示数的变化量等于R1两端电压的变化量,则电压表示数的变化

2、量与电流 表示数的变化量的比值等于R1的阻值,将保持不变,A正确;根据P1=I2R1可知,当R1不变,电流I变小时,R1消耗的 功率将变小,故B错误;开关都闭合时,R1被短路,L和R2并联,P向左移动时,电压表示数不变,R2连入电路的电阻 变大,则干路中电流表示数变小,C正确;根据PL= 可知,L消耗的功率不变,根据P2= 可知,当电压不变时, R2阻值变大,其消耗的功率将变小,故D正确。 解题关键 在确定开关状态的前提下,正确分析电路连接方式,结合电流、电压和电阻关系以及欧姆定律 和电功率计算公式分析相关物理量的变化情况为解题关键。 思路分析 只闭合S1时,R1与R2串联,移动P时,R1和R

3、2两端电压的变化量大小U1=U2,则R1= ;开关都闭合 时,R2与L并联,等压分流且各支路电流互不影响,P向左移动时,电压表示数不变,电流表示数及R2消耗的功率 变小,灯L消耗的功率不变。,2.(2018河北,22,3分)(多选)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表 有示数。S1、 S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变。下列判断正确的是 ( ) A.a表是电压表 B.先闭合开关S1,再闭合S2,电路中的总电流变大 C.只闭合S1,P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量 D.开关均闭合,电路的总功率为P1;若

4、将c表换成另一种电表,再闭合S1、S2,电路的总功率为P2,则P2P1,答案 BD 只闭合S1时,电阻R1、R2和R3串联,同时电表a、b串联,它们并联接在电源两端,由“a表无示数,b 表有示数”可知a为电流表,b为电压表,故A错误;S1、S2都闭合时,c表若为电流表,R1、R2和R3并联,c表测通过 电阻R2、R3的电流,滑片P向右滑动,c表示数将变大,根据题中“c表的示数不变”可知,c表为电压表,先闭合 S1,电路为三个电阻的串联电路,再闭合S2,电路为只有R1的简单电路,电路中总电阻变小,总电流变大,故B正 确;只闭合S1,三电阻串联,移动P,R2两端电压变化量与电流变化量的乘积,即UI

5、=IR2I=I2R2=(I2-I1)(I2- I1)R2,R2电功率的变化量P=P2-P1= R2- R2=(I2-I1)(I2+I1)R2,所以PUI,C错误;S1、S2都闭合时,电路中只 连有R1,若将c表换为另一种电表,即电流表,再闭合S1、S2,电路为三个电阻并联,总电阻变小,由P= 可知,电 路的总功率变大,即P2P1,D正确。 知识拓展 对于定值电阻,阻值等于其两端电压与通过的电流之比,R= ;也等于其两端电压的变化量与通 过的电流变化量之比,即R= ,所以解析中UI=IR2I。 易错警示 定值电阻变化的功率等于两次功率之差,即P=P2-P1,切不可用电压变化量与电流变化量的乘 积

6、计算。,3.(2017河北,23,2分)一天小明家中的IC卡电能表上的金额用完了,电能表便切断了电路。小明的父亲将有 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 。小明家所在地每度 电的电费是0.6元,300元电费可用电 kWh。为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示 数为 前为IC卡电能表充值。,答案 500 解析 300元电费可用电W= =500 kWh,500 kWh+518 kWh=1 018 kWh,由于电能表示数的最 后一位为小数点的后一位,故应在电能表示数为 前充值。 易错警示 电能表示数的最后一位为小数点后一位数。 思路分析 由总价和单价计算出能消耗的

7、电能;一段时间内电能表的两次示数之差即所消耗的电能。,4.(2018河北,23,2分)小明一家外出旅游, 出门时电能表示数为 ,回来时为 ,这期间消耗了 度电。这些电能可使标有“220 V 25 W”的灯泡正常工 作 h。,答案 3 120 解析 这期间消耗的电能为867.0 kWh-864.0 kWh=3 kWh;灯泡正常工作的时间t= = =120 h。,5.(2019河北,34,7分)小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为2.5 V的小 灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为3 V)、电压表一块、滑动变阻器(10 2 A)、定值电阻(R0=5 )、 开关三个和导

8、线若干。 图1,图2 (1)用笔画线代替导线,将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。 (2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到 (选填“左”或“右”)端。 (3)连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变;只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡,不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如表所示。则 电路中一定存在的故障是 。(填写序号),灯泡L处断路 灯泡L处短路 开关S2处断路 (4)排除故障后,小明继续实验。 只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为 V。 只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2.25 V

9、。 小灯泡的额定功率为 W。 (5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实 (选填“”“”或“=”),P额。,【拓展】小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理 量来描述它(如图3所示)。于是小红在小明完成步骤后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不 变,只闭合S、S2时,读出电压表示数为2.55 V,则小明实验中所用电池组的电阻r是 。 图3,答案 (1)如图所示 (2)右 (3) (4)2.5 0.75 (5) 【拓展】1.5 解析 (1)电源电压为3 V,则电压表应选择0 3 V的量程,根据电路图可判断出电压表应与R

10、0、S1并联接入 电路;(2)为了保护电路,开关闭合前,应将滑片调到阻值最大处,即最右端;(3)闭合S、S2时,灯泡与滑动变阻器,串联,灯泡不亮,将电压表并联在开关S2两端时,电压表有示数,则可推断故障为开关S2处断路;(4)为了测量 灯泡的额定功率,移动滑片,使电压表示数为额定电压2.5 V;闭合S、S1时,R0与R串联,滑片不动,即连入的 阻值不变,此时电路中的电流为I= = =0.45 A,滑动变阻器连入电路的阻值为R= = = , 故灯泡正常发光时的电流为I= = =0.3 A,故灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V0.3 A=0.75 W;(5)由 P= 可知,当灯丝电阻不变时,灯泡

11、两端电压变为额定电压的一半,灯泡的实际功率P实= P额,但实际上灯丝 电阻随温度变小而变小,故P实 P额。 【拓展】小明完成步骤时,灯泡正常发光,电路中的电流I=0.3 A,电压表并联在电池组两端,即测得灯泡与 滑动变阻器两端电压为2.55 V,故Ur=3 V-2.55 V=0.45 V,电池组的电阻r= = =1.5 。,解析 (1)电源电压为3 V,则电压表应选择0 3 V的量程,根据电路图可判断出电压表应与R0、S1并联接入 电路;(2)为了保护电路,开关闭合前,应将滑片调到阻值最大处,即最右端;(3)闭合S、S2时,灯泡与滑动变阻器,6.(2018河北,34,7分)用如图1所示的装置探

12、究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。相同烧瓶内装 满了煤油。 图1 (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2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3中能正 确反映h-I关系的是 。,图2,图3 【拓展】用Q=I2R

13、t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 (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

14、。 (3)本实验是探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”,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

15、电热的计算。 对于纯电阻电路,用电器就只有一个做功方式,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。,7.(2017河北,34,7分)小明利用图所给实验器材“测量小灯泡的额定功率”,已知电源电压恒为6 V,小灯泡 正常工作时的电压为3.8 V,电阻约为12 ,滑动变阻器规格为“20 2 A” (1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。 图1,图2 图3,(2)正确连接电路后,用开关试触,灯泡

16、不亮,电压表瞬间满偏,电流表指针几乎不动,电路中的故障是 。(电路中只有一处故障) (3)排除故障后,继续实验。闭合开关,移动滑片,当电压表的指针指在某电压值时(请在图2中标出相应的电 压值),小灯泡正常发光,电流表的示数如图3所示,小灯泡的额定功率是 W。 (4)测量完灯泡的额定功率后,小明又测量了几组数据,计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,原 因是: 。 【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量。实验电路如图4所示。实验结束后,两 人对实验进行了交流与评估。,图4 小红的实验结果误差较大,理由是 。 小明的实验更不容易操作,理由是 。,答案 (1)如图所示 (2)

17、滑动变阻器处断路 (3)如图所示 1.14,(4)灯丝两端的电压增大时,温度升高 【评估】不能在电压表上准确读出3.8 V 开始操作时不易确定滑片的位置 评分说明:【评估】答案不唯一,合理即可给分。 解析 (1)灯泡正常发光时的电流约为I= = 0.32 A,故电流表应选择00.6 A量程,将灯泡左接线柱与 电流表“0.6”接线柱连接。(2)由灯泡不亮,电流表指针几乎不动,可知电路故障为断路,又因为电压表满 偏,则可确定是滑动变阻器处断路。(3)移动滑片,当电压表示数为2.2 V时,灯泡两端电压为3.8 V,正常发光,此时电流表读数为0.3 A,故灯泡的额定功率为P=UI=3.8 V0.3 A

18、=1.14 W。(4)灯丝两端的电压增大时,通过 灯丝的电流增大,其温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大。【评估】小红将电压表并联在灯泡两端, 则电压表应选择015 V量程,导致不能在电压表上准确读出3.8 V,这是小红实验结果误差较大的原因。 小明将电压表并联在滑动变阻器两端,开始操作时不易确定滑片的位置,若滑动变阻器连入电路的电阻太 大,则两端电压超出电压表量程;若滑动变阻器连入电路的电阻太小,则灯泡中电流太大,容易烧坏。 思路分析 由灯泡的额定电流确定电流表量程;由电流表指针几乎不动确定电路断路,由电压表有示数确 定断路位置;移动滑片,使灯泡两端电压为额定电压,并读出电流表示数,利用公式

19、P=UI计算额定功率;灯丝 电阻随温度的升高而增大;小红的方案电压表需选择大量程,读数不准确,实验结果误差大,小明的方案在实 验开始时不易确定滑片位置。 解题关键 知道测量灯泡功率的实验原理为P=UI,灯泡在额定电压下消耗的功率叫额定功率;灯丝电阻的 大小受温度影响较大。,8.(2016河北,38,7分)如图1所示,电源电压可调,灯泡L规格为“15 V 45 W”,且灯丝电阻不随温度变化。 电流表量程为“00.6 A”和“03 A”,滑动变阻器R的规格分别为“25 2 A”和“10 3 A”。 图1 图2,(1)将电源电压调到18 V,闭合开关,移动P,使灯泡正常发光。求灯泡的电阻和灯泡消耗的

20、最小功率。 (2)将电源电压调到15 V,用定值电阻R0替换灯泡,P置于中点A,闭合开关,电流表指针指到满偏刻度的三分之 二位置(可能重新选择了电表量程和变阻器R)。然后将P从A移到最左端B,两表示数的I-U关系如图2所示。 通过计算判断所用变阻器的规格。,答案 (1)5 7.2 W (2)见解析 解析 (1)由I= P=UI得 灯丝电阻RL= = =5 (2分) 灯泡正常发光时,通过的电流IL= = =3 A,通过变阻器的电流大于2 A,所以R为“10 3 A”的变阻 器;又由于L与R串联,电路中的电阻最大时,电流最小,所以灯泡消耗的功率最小 (1分) PL最小=I2RL= RL= 5 =7

21、.2 W(1分) (2)由题意和图可知,P在中点A时,UA=10 V,电流可能为2 A或0.4 A(1分) (1分) 由题意可知,所用变阻器的规格为“25 2 A” (1分),9.(2015河北,38,7分)在图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡的额定电压为2.5 V,变阻器的最大阻值R为 定值电阻R0的三倍。闭合开关S,当滑片P置于某点时,电压表示数为2.5 V,电流表示数为I1,当滑片P置于最 右端时,电流表示数为I2,且I1I2=54,两次变阻器连入电路的电阻之比R1R=815。图乙是该小灯泡I-U 图像。求: 甲 乙,(1)小灯泡正常发光时的电阻值; (2)滑片置于最右端时,小灯泡的

22、实际功率; (3)电源电压。,答案 (1)10 (2)0.2 W (3)9 V 解析 (1)由图像可知:当UL=2.5 V时,I1=IL=0.25 A(1分) 因为I= ,所以小灯泡正常发光时的电阻 RL= = =10 (1分) (2)当滑片置于最右端时,L、R0及R串联 由于I2= I1=0.2 A,由图像可知,此时小灯泡两端电压 UL2=1 V(1分) 小灯泡的实际功率PL2=UL2I2=1 V0.2 A=0.2 W(1分) (3)当滑片置于最右端时,小灯泡的电阻 RL2= = =5 (1分) 由于U=I1(RL+R0+R1) ,U=I2(RL2+R0+R) (1分) 已知R1R=815

23、R=3R0 将RL=10 、RL2=5 、I1=0.25 A、I2=0.2 A代入式中 联立解得:U=9 V(1分) 审题技巧 结合题意,从图像提取相关信息,得出灯泡两端电压为2.5 V时,通过的电流为0.25 A;利用I1与I2的 比得出滑片P置于最右端时电路中的电流I2=0.2 A,由图像得出此时灯L两端实际电压为1 V,为解题提供关 键条件。 思路分析 当滑片P置于某点时,由已知的电流及连入的电阻,列出电源电压的计算式;同理,P置于最右端 时,再次利用电流和电阻值列出电源电压的计算式,电源电压不变,故两个关系式联立可得解。,1.(2018内蒙古通辽,12,2分)小明同学在进行电学知识复习

24、时,针对电阻甲和乙的I-U图像,做出了如下判断, 正确的是 ( ) A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙产生热量之比为21 B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为12 C.将甲和乙并联,当甲两端电压为2 V时,则它们的干路电流为0.6 A,考点一 电功和电热,B组 20152019年全国中考题组,D.将甲和乙串联,当它们两端电压为3 V时,通过甲的电流为0.6 A,答案 C 结合图像信息可得,R甲= = =5 ,R乙= = =10 ,则甲、乙串联在电路中,相同时间内 产生的热量比为 = = ,甲、乙并联在电路中,相同时间内消耗的电能之比为 = = ,故A、B错; 将甲、乙并

25、联时,根据“等压分流”的特点,结合图像可得,当U=2 V时,I甲=0.4 A,I乙=0.2 A,则干路电流为 0.4 A+0.2 A=0.6 A,故C正确;将甲、乙串联,根据“等流分压”的特点和图像信息可知,当I=0.2 A时,U甲=1 V, U乙=2 V,满足它们两端电压为3 V的条件,故通过甲的电流为0.2 A,D错。,2.(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

26、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。,3.(2019云南,12,2分)一只标有“6 V 3 W”的小灯泡,接在电源电压为12 V的电路中,为使其正常发光,应 (选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变),该电阻通电20 s,产生的热量是 J。,答案 串 60 解析 串联电路总电压等于每个用电器两端的电压之和,需要与灯泡串联一个电阻,使其分去6 V电压,灯泡 才会正常发光;灯泡正常发光时,通过灯泡的电流I= = =0.5 A,则通过电阻的电流I=I=0.5 A,电阻产生的 热量Q=W=UIt=6 V0.5 A20 s=60 J。 规律总结 (1

27、)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。串联电路中电流处处相等。 (2)纯电阻电路,电热等于电功,即Q=W=UIt= t=I2Rt=Pt。,4.(2019江苏南京,18,4分)如图所示,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2=20 ,灯泡L标有“6 V 3 W”字 样。 (1)当S、S1、S2都闭合时,灯泡L正常发光,电流表示数为 A,电路消耗的总功率为 W;(2)当S 闭合,S1、S2断开时,电压表示数为2 V,则R1的阻值为 ,通电1 min R1产生的热量为 J。,答案 (1)0.8 4.8 (2)10 24 解析 (1)当S、S1、S2都闭合时,R2与L并联,电流表测量干路电流。

28、由灯泡L正常发光可知,U2=UL=U总=6 V, IL= = =0.5 A,I2= = =0.3 A,所以电流表的示数I总=IL+I2=0.5 A+0.3 A=0.8 A,电路消耗的总功率P总= U总I总=6 V0.8 A=4.8 W。 (2)当S闭合,S1、S2断开,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压。电压表示数为2 V时,则U1=2 V,U2=U总-U1= 6 V-2 V=4 V,I2= = =0.2 A,则R1= = = =10 。通电1 min R1产生的热量Q= R1t=(0.2 A)2 10 60 s=24 J。,5.(2016福建福州,18,2分)某电加热器额定功率是210

29、3 W,正常工作210 s,消耗的电能是 J;若不计热损 失,这些能量可使质量是 kg的水温度升高50 。c水=4.2103 J/(kg),答案 4.2105 2 解析 电加热器消耗的电能:W=Pt=2103 W210 s=4.2105 J;若不计热损失,Q=W,由公式Q=cmt得,水的质 量:m= = =2 kg。,6.(2017四川成都,A22,4分)某款迷你电饭煲有加热和保温两挡,其电路如图所示。已知R1=88 ,R2= 2 112 。开关S置于 (选填“1”或“2”)时是保温挡,保温10 min产生的热量是 J。,答案 2 1.32104 解析 根据P= 可知,当电源电压一定时,电路中

30、电阻越大,消耗的功率越小,为保温挡,故分析电路可得,开 关S应置于2;产生的热量Q=W= t= 600 s=1.32104 J。,7.(2017江苏镇江,20,3分)图是某电饭锅内部电加热器原理电路,它有烧煮和保温两挡,开关S断开时,电饭锅 处于 挡。已知R1=484 ,烧煮时的功率是保温时的11倍,则R2= 。该电饭锅烧煮、保温 各1 h可使电能表3 000 imp/(kWh)的指示灯闪烁 次。,答案 保温 48.4 3 600 解析 由电路图可知,开关S断开时,电路为R1的简单电路,电路中的总电阻最大, 由P= 可知,电路的总功 率最小,电饭锅处于保温挡;开关S闭合后,R1与R2并联,电路

31、中的总电阻最小,电路的总功率最大,电饭锅处于 烧煮挡,因电路中总功率等于各用电器功率之和,且烧煮时的功率是保温时的11倍, 所以,两电阻的功率之 比: = = ,两电阻并联, = = ,则R2= R1= 484 =48.4 ;电饭锅保温时的功率: P保温= = =100 W=0.1 kW,电饭锅烧煮时,电路的总功率:P烧煮=11P保温=11100 W=1 100 W=1.1 kW;由P= 可得,该电饭锅烧煮、保温各1 h消耗的电能:W=P总t=(P保温+P烧煮)t=(0.1 kW+1.1 kW)1 h=1.2 kWh,电能表 指示灯闪烁的次数:n=3 000 imp/(kWh)1.2 kWh=

32、3 600 imp。,8.(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)电流(大小) a (2)d 说明:(1)小题每空1分,(2)小题2分,本题共计4分。其他答案只要合理,即可给分。 解析 (1)由甲图可知,电阻均为5 ,b容器上方的电阻丝

33、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。,9.(2019吉林,16,5分)某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11 W,额定电流0.05 A”的字样。当台灯正常发 光时,求:(1)台灯两端的电压;(2)1

34、0 s内台灯消耗的电能。,答案 (1)220 V (2)110 J 解析 (1)荧光台灯正常发光时的功率P=11 W,通过的电流I=0.05 A, 由P=UI可得,台灯正常发光时两端的电压: U= = =220 V (2)正常发光时,10 s内台灯消耗的电能: W=UIt=Pt=11 W10 s=110 J,10.(2019江苏苏州,26,6分)如图所示电路中,电源电压为6 V,电阻R1、R2的阻值分别为12 和6 。闭合开关 S,则: (1)电流表的示数是多少? (2)求电阻R2在1 min内消耗的电能; (3)断开S,将电阻R2拆下,再将最大阻值为30 的滑动变阻器R3接入剩余电路中,重新

35、闭合S,移动滑片,记录电 流表示数如表所示。 表中有1个数据记录错误,该数据是 ; 请根据表中数据判断R1与R3的连接方式并简述理由。,答案 (1)0.5 A (2)360 J (3)0.12 A 表中第2、3组数据电流值均小于0.5 A,由欧姆定律可知,电路总 电阻变大,故两电阻应为串联(其他合理答案也给分) 解析 (1)由题图可知,两电阻并联,电流表测量支路R1中的电流。根据欧姆定律I= 得,I= = =0.5 A; (2)电阻R2并联在电源两端,U=6 V,电阻R2=6 ,根据W= = =360 J; (3)当滑动变阻器R3和R1串联且滑动变阻器全部接入电路中时,电路总电阻最大,为42

36、,此时根据欧姆定 律可以算出电路中的最小电流I= 0.14 A,故0.12 A数据错误; 表中第2、3组数据电流值均小于0.5 A,由欧姆定律可知,电路总电阻变大,故两电阻应为串联。,11.(2018辽宁沈阳,18,9分)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3 V 0.9 W”字样,忽略温度对灯丝 电阻的影响。当开关S1、S2闭合,滑片P置于a端时,小灯泡L正常发光,电流表示数为 0.45 A。求: (1)灯丝的电阻和滑动变阻器的最大阻值; (2)当开关S1闭合,S2断开,滑片P置于b端时,通电10 s 滑动变阻器R产生的热量。,答案 (1)10 20 (2)2 J 解析 (1)S1、S

37、2闭合,P在a端时,灯L与R并联且正常发光, U=UL=UR=3 V P=UI IL= = =0.3 A I= RL= = =10 IR=I-IL=0.45 A-0.3 A=0.15 A R= = =20 (2)S1闭合、S2断开,P在b端时,灯L与R串联,I=IRR总=R+RL=20 +10 =30 ,IR=I= = =0.1 A Q=IR2Rt=(0.1 A)220 10 s=2 J,1.(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

38、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,考点二 电功率,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、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。,2.(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 (

39、) 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=

40、U/R可知,R1R2=I2I1=12,故B错误。,3.(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

41、选项错误;由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。,4.(2017天津,12,3分)(多选)当定值电阻R两端的电压由U1(U10)增大到U2时,通过它的电流由I1增大到I2。电 压增加量U=U2-U1,电流增加量I=I2-I1,电功率增加量为P,则( ) A.R= B.R= C.P=UI D.P=U(I1+I2),答案 AD I1R=U1,I2R=U2 U=U2-U1=I2R-I1R=(I2-I1)R=IR R= ,A项正确。 原来功率P1=U1I1= ,后来功率P2=U2I2= P=P2-P1= - = = =U =U(I2+I1) D项正确,故选择A

42、、D。,5.(2015黑龙江哈尔滨,27,2分)L1灯规格为“6 V 3 W”,L2灯规格为“3V 3 W”,忽略灯丝电阻变化,则下 列说法正确的是 ( ) A.L1与L2灯丝电阻之比为21 B.两灯串联,当电路中电流为0.5 A时,L2灯两端电压为3 V C.两灯并联,当一个灯正常发光时,通过另一个灯的电流为1 A D.两灯并联在3 V电压下,L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为14,答案 D R1= = =12 ,R2= = =3 , = ,A项错误。两灯串联时,U2=IR2=0.5 A3 =1.5 V, B项错误。两灯并联,一个灯正常发光,则电源电压应为3 V,L2正常发光,则通过L1的电

43、流I1= = =0.25A、 C项错误。两灯并联在3 V电压下时, = = = ,D正确。,6.(2018四川眉山,11,2分)如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是 ( ) A.只闭合S1,将P向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大 B.闭合S1、S2,断开S3,将P向左移动,R1消耗的功率增大 C.开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小 D.开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小,答案 B 只闭合S1,R1和R2串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,将P向左移动,变阻器 连入电路中的电阻变小,总电阻变小,则电流表示数变大,电压

44、表示数变小,故A错误;闭合S1、S2,断开S3,R1与 灯并联后与R2串联,将P向左移动,变阻器连入电路中的电阻变小,根据分压原理,R2两端的电压变小,R1和L并 联部分的电压变大,根据P= ,R1消耗的功率增大,B正确;开关都闭合,变阻器短路,R1与灯并联,电压表的示 数为零,将P向左移动,对电路没有影响,电流表示数不变,灯L消耗的功率不变,R2消耗的功率始终为0,故C、 D错误。,7.(2019天津,19,4分)如图1所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的 整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图2所示。则电阻R1的阻值为 ;当变阻器 滑片

45、P处于a端时,电阻R1消耗的电功率为 W。 图1 图2,答案 10 0.1 解析 当滑片P在b端时,R1两端电压为U1=3 V,通过R1的电流I1=0.3 A,则R1= = =10 ; 当滑片P在a端时,R1两端电压为U1=1 V,通过R1的电流I1=0.1 A,则P1=U1I1=1 V0.1 A=0.1 W。 解题思路 滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,电压表的示数等于电源电压,滑动 变阻器的滑片在a端时,两电阻串联,再根据图像中的信息即可求解。,8.(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

46、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。,9.(2019贵州贵

47、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 = = 。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

48、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。,10.(2017吉林,14,2分)图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图像。现将它们并联后接在电压为 2 V的电源两端,则干路中的电流是 A,小灯泡L的实际电功率是 W。,答案 0.8 1.2 解析 并联电路干路中电流等于各支路电流之和,由图可知,当U=2 V时,IL=0.6 A,IR=0.2 A,故I总=0.6 A+ 0.2 A=0.8 A;PL=UIL=2 V0.6 A=1.2 W。,11.(2018河南,5,3分)在图