2020年山东中考物理复习课件专题十二　电功和电功率.pptx

1、A组 2019年山东省中考题组,考点一 电功和电热,1.(2019山东菏泽,2,2分)下列电器中,利用电流热效应工作的是 ( ) A.电风扇 B.电暖气 C.电视机 D.电磁继电器,答案 B 风扇的电动机工作时主要把电能转化为机械能,A不符合题意;电暖气工作时把电能转化为内能, B符合题意;电视机工作时主要是把电能转化为光能和声能,C不符合题意;电磁继电器主要利用电流的磁效 应,D不符合题意。故选B。,知识归纳 电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应。发生电流的热效应时,电能转化为内 能。,2.(2019山东青岛,12,3分)(多选)如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2

2、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 ( ) 甲,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3.3104 J的热量 D.电阻R1与R2的阻值之比为18,乙,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被短路,只 有电阻R2工作,电阻减小,根据I= 可知,电路中的电流增大,R2的电

3、阻不变,根据 P=I2R可知,R2的功率变大,B 正确;加热器在保温状态下工作5 min产生的热量:Q=W=P保温t=110 W560 s=3.3104 J,C正确;因为P加热= 、P保温= ,且P加热=990 W、P保温=110 W,所以P加热P保温= =990 W110 W,即: = , 解得R1R2=81,D错误。故选B、C。,3.(2019山东临沂,23,2分)我市“华唐名师和你聊物理”公益直播活动开播两年多以来,与广大师生共同探 讨了诸多物理知识。 (1)在2019年1月18日的直播中,主播老师用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球后,金属箔片张开一定 角度,接着用另一个物体接触金属

4、球,箔片张角变大,由此判断该物体带 电荷。 (2)在2019年4月26日的直播中,主播老师出示了一块电能表,其盘面上的数字如图所示,该电能表的示数为 kWh。,答案 正 2019.4,解析 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触验电器金属球后,使金属箔带上正电,另一个物体接触金属球后,箔 片张角变大了,说明此物体与金属箔带同种电荷正电荷;电能表的最后一位是小数,可以看出电能表的 示数为2019.4 kWh。,4.(2019山东德州,18,2分)从产品说明书得知,一台“6 V 3 W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为0.1 。 则小风扇正常工作1 min消耗的电能为 J;电动机线圈1 min产生的热量为

5、 J。,答案 180 1.5,解析 消耗的电能为W=Pt=3 W60 s=180 J;电路中通过线圈的电流为I= = =0.5 A;电路中通过线圈的 电流产生的热量为Q=I2Rt=(0.5 A)20.1 60 s=1.5 J。,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”)

6、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容器中电阻丝的电流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

7、的热量跟电阻成正比,所以d容器中的电阻丝阻值大。,知识归纳 电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流关系时,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。,考点二 电功率,1.(2019山东临沂,20,2分)如图甲所示电路的电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,图乙是小灯泡的I-U 图像,闭合开关S后,下列判断正确的是 ( ) A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗 B.电流表示数为0.4 A时,灯泡的电阻是25 ,C.电压表示数为2.5 V时,小灯泡的功率是

8、1.25 W D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25 W,答案 D 由图甲可知,滑动变阻器和灯泡串联,当滑片P向左滑动时,接入电路电阻变小,电流变大,灯泡变 亮,A错误;由图乙可知,电流为0.4 A时,灯泡的电压为1 V,则灯泡电阻R= = =2.5 ,B错误;电源电压为3 V,电压表测滑动变阻器两端的电压,示数为2.5 V时,灯泡两端的电压为UL=3 V-2.5 V=0.5 V,由乙图可知,当 电压为0.5 V时,通过灯泡的电流为0.3 A,则小灯泡的功率为P=0.5 V0.3 A=0.15 W,C错误;小灯泡正常发光 时,灯泡的电压为2.5 V,由乙图可知,电流为0.5 A,串

9、联电路中,电流处处相等,IR=IL=0.5 A,滑动变阻器两端的 电压为UR=3 V-2.5 V=0.5 V,则滑动变阻器的功率为PR=URIR=0.5 V0.5 A=0.25 W,D正确。故选D。,2.(2019山东泰安,14,2分)如图所示,电路中电源电压保持不变,小灯泡标有“3 V 1.5 W”字样,不考虑灯泡 电阻随温度的变化,滑动变阻器R的最大阻值为24 ,电流表量程为00.6 A,电压表量程为03 V。当开关S 闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3 时小灯泡正常发光。为了保证电路安全,小灯泡电压不超过额 定电压,两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P滑动过程中,下列说法 ( )

10、电源电压为4.5 V 变阻器接入电路的阻值范围是3 12 小灯泡的最小功率为0.135 W 电路的最大功率2.25 W,A.只有正确 B.只有正确 C.只有正确 D.都正确,答案 C 由图知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;由P= 可 得灯泡的电阻:RL= = =6 ,由P=UI可得,灯泡正常发光时通过的电流:I额= = =0.5 A,由题知, 当开关S闭合后,滑动变阻器R接入电路的电阻为3 时,小灯泡正常发光,由欧姆定律和串联电路特点可得 电源电压:U=I额R串=I额(R+RL)=0.5 A(3 +6 )=4.5 V,正确;因串联电路中电流处处相等,且电

11、流表量程为 00.6 A,灯泡的额定电流为0.5 A,所以为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流I最大=I额=0.5 A,电 路中的总电阻:R最小= = =9 ,滑动变阻器连入电路中的最小阻值:R滑小=R最小-RL=9 -6 =3 ,由于电 压表量程为03 V,当电压表的示数最大为U滑=3 V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大;此时灯泡两端的电 压为UL=U-U滑=4.5 V-3 V=1.5 V,此时电路的电流为:I滑小= = =0.25 A,滑动变阻器接入电路的最大阻 值:R滑大= = =12 ,所以为保护电路,变阻器接入电路的阻值范围是3 12 ,正确;小灯泡的最小 功率:PL最小=

12、I最小UL=0.25 A1.5 V=0.375 W,错误;电路的最大功率:P最大=UI最大=4.5 V0.5 A=2.25 W,正,确。综上可知,只有正确。故选C。,3.(2019山东德州,12,3分)如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3 V 1.5 W”的灯泡L1正常发光,标有“6 V 3 W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列 说法正确的是 ( ) A.电表a为电流表,且示数为1 A B.电表b为电压表,且示数为3 V C.电表c为电流表,且示数为0.25 A D.闭合开关S,电路消耗的总功率为2.25 W,答案 D 由P=UI

13、可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:I1= = =0.5 A,I2= = =0.5 A,由I= 可 得,灯泡L1的电阻:R1= = =6 ;灯泡L2的电阻:R2= = =12 ;因灯泡L1正常发光,灯泡L2虽然发光 但较暗,所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当 于开路的电压表,B、C错误;此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源电压,因并联 电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,所以,电源电压U=U1=3 V,即电压表c的示数为3 V,此时通 过L2的电流:I2= = =0.25 A,因并联电路

14、中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表a的示数:I= I1+I2=0.5 A+0.25 A=0.75 A,A错误;电路消耗的总功率:P=UI=3 V0.75 A=2.25 W,D正确。故选D。,4.(2019山东聊城,13,4分)(多选)有一只标有“6 V 3 W”字样的灯泡A和一只定值电阻B,A和B的电流随两 端电压变化关系的图像如图甲所示。则正确的有 ( ) A.定值电阻 B的阻值为6 B.将A、B串联接在9 V电源两端,灯泡A正常发光,C.将A、B并联接在6 V电源两端,10 s内电路消耗的电能是30 J D.将A与一个滑动变阻器串联接在6 V电源两端,如图乙所示,当灯泡的功率与

15、滑动变阻器的功率相等时,滑 动变阻器的功率为0.9 W,答案 ABD 由图线B知,当电压为6 V时通过定值电阻的电流为1.0 A,由I= 可得,定值电阻B的阻值RB= = =6 ,A正确;A与B串联时,通过它们的电流相等,由图甲知,当通过它们的电流为0.5 A时,UA=6 V, UB=3 V,且它们的电压之和等于电源9 V,UA=U额=6 V,所以A能正常发光,B正确;将A、B并联接在6 V电源两 端时,UA=UB=6 V,由图甲知,此时IA=0.5 A,IB=1.0 A,所以干路电流I=IA+IB=0.5 A+1.0 A=1.5 A,10 s内电路消耗 的电能:W=UIt=6 V1.5 A1

16、0 s=90 J,C错误;A与滑动变阻器串联,电流相等,且A与滑动变阻器功率相等,由P =UI可知UA=U滑,而UA+U滑=6 V,所以UA=3 V,由图甲知,此时通过A的电流为0.3 A,所以P滑=PA=UAIA=3 V0.3 A=0.9 W,D正确。故选A、B、D。,5.(2019山东淄博,19,3分)灯泡L的电流随电压变化的图像如图乙所示,将此灯泡与定值电阻R接入图甲所示 的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.5 W,则电源电压是 V;再闭合开关S1,电流表的示数变 化了0.1 A,则R的阻值是 ;通电1 min,定值电阻R消耗的电能是 J。,答案 2 20 12,解析 由图甲所

17、示电路图可知,只闭合开关S时,只有灯泡接入电路,灯泡两端电压等于电源电压,由灯泡的I- U图像可知,当灯泡的实际功率为0.5 W时,UL=2 V,IL=0.25 A,则电源电压:U=UL=2 V;由图甲所示电路图可知, 闭合开关S后再闭合开关S1,灯泡与电阻R并联,电流表测干路电流,电流表示数变大,由题知,电流表示数变化 了0.1 A,则通过电阻R的电流:IR=I=0.1 A,由I= 可得,电阻R的阻值:R= = =20 ,通电1 min,定值电阻 R消耗的电能:WR=UIRt=2 V0.1 A160 s=12 J。,6.(2019山东枣庄,30,6分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,提供的器

18、材有:6 V的电源一个,2.5 V的小灯泡 (电阻约为10 )一个,电流表(00.6 A,03 A)和电压表(03 V,015 V)各一个,“50 2 A”的滑动变阻器 A和“10 1 A”的滑动变阻器B各一个,开关一个,导线若干。 甲,(1)通过估算,你应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”)。 (2)闭合开关前,经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连线上画“”, 并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确。 (3)连线好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡,(选填“短路”或“断路”)。 (4)故障移除后,

19、移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定 功率是 W,小灯泡正常工作时的电阻是 (小数点后保留1位小数)。 (5)根据测出的数据,作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线,发现该图线不是一条直线,如图丙所示,其原 因是温度升高,灯丝电阻 (选填“增大”或“减小”)。,答案 (1)A (2)如图所示 (3)短路 (4)0.75 8.3 (5)增大,解析 (1)2.5 V的小灯泡,电阻约为10 ,由欧姆定律得,小灯泡的额定电流约为:I= = =0.25 A,由串联 电路的规律及欧姆定律可知,小灯泡正常发光时变阻器连入的电阻:R滑= = =14 ,故选滑动

20、 变阻器A;(2)原电路小灯泡被短路,电压表串联在电路中是错误的,小灯泡与电流表串联,电压表与小灯泡并 联,如答案图所示;(3)连线好电路后,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,发现小灯泡不亮,电压表无示数, 则故障原因可能是小灯泡短路;(4)故障移除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5 V时,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,示数为0.30 A,则小灯泡的额定功率是:P=ULIL=2.5 V0.30 A =0.75 W,由欧姆定律,小灯泡正常工作时的电阻是:RL= = 8.3 ;(5)如图丙所示,小灯泡的电流I 与电压U的关系图线不是一条直线,其原因

21、是温度升高,灯丝电阻增大。,7.(2019山东济宁,20,4分)小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。 图1,图2 (1)电源电压为6 V,小灯泡的电阻约为10 ,有两个不同规格的滑动变阻器:甲标有“10 1 A”,乙标有 “50 2 A”,实验时应该选择滑动变阻器 (选填“甲”或“乙”)。 (2)小明将实验数据和现象填写在下表中。,可得出的实验结论: (写出一条即可); 小灯泡的额定功率为 W。 (3)小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时,发现电压表已损坏,重新设计电路,选了一个阻值已知的R1,连 接电路如图2所示。他先将导线C端接到电流表“-”接线柱上,电流表读数

22、为I1,后将导线C端接到电流表 “3”接线柱上,电流表读数为I2,则Rx的阻值为 (用已知字母表示)。,答案 (1)乙 (2)灯的实际功率越大,灯越亮 0.75 (3),解析 (1)灯的额定电压为2.5 V,小灯泡的电阻约为10 ,由欧姆定律可知,灯的额定电流约为:I= = = 0.25 A,根据串联电路电压的规律,此时变阻器连入电路的电阻:R滑= = =14 10 ,故选用 “50 2 A”滑动变阻器,即选用乙;(2)根据P=UI,由表中数据计算3次实验的功率,分别为:0.616 W、0.7 50 W、0.896 W,故可得出的实验结论:灯的实际功率越大,灯越亮;灯在额定电压下的电流为0.3

23、0 A,小灯 泡的额定功率为:P=ULIL=2.5 V0.30 A=0.750 W;(3)将导线C端接到电流表“-”接线柱上,R1与Rx并联,此时 电流表测干路电流I1,将导线C端接到电流表“3”接线柱上,R1与Rx并联,此时电流表测通过R1的电流I2,则定 值电阻R1两端电压U1=I2R1,根据并联电路的特点,通过Rx的电流为Ix=I1-I2,Rx两端的电压Ux=U1;故电阻Rx的阻 值为:Rx= = 。,8.(2019山东德州,27,10分)如图(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4 V 0.5 A”字样,电流表 量程00.6 A,电压表量程03 V,滑动变阻器R1的最大阻值2

24、0 。只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P, 得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。 (a),(b) (c) 求:(1)小灯泡的额定功率; (2)电源电压及定值电阻R2的阻值; (3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I-U图像如图(c)所示,在保证各元件安全工作的情,况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。,答案 (1)2 W (2)5 V 10 (3)2 7.5 ,解析 (1)小灯泡的额定功率:P额=U额I额=4 V0.5 A=2 W。(2)只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1 串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻

25、器滑片P,得到电流表与 电压表示数关系如图(b)所示。由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压:U=U1+IR2,在图(b)中取两 组数据代入公式,可得:U=3.0 V+0.2 AR2 ; U=1.0 V+0.4 AR2,联立解得U=5 V,R2=10 。(3)只闭 合开关S和S2,灯泡L和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,由 串联电路的分压规律可知,当电压表示数最大为3 V时,R1接入电路的电阻最大,此时小灯泡两端电压为:UL= U-U1大=5 V-3 V=2 V,由图(c)可知电路中最小电流:I最小=0.4 A,则R1接入电路的最大电阻: =

26、 = =7.5 ;灯泡L正常工作时电流:I最大=0.5 A0.6 A(电流表安全),灯泡L正常工作时的电压为4 V,此时滑动变阻器两 端的电压: =U-U额=5 V-4 V=1 V,则R1接入电路的最小电阻: = = =2 ,所以R1允许的取值范围 是2 7.5 。,9.(2019山东威海,27,9分)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明家使用的一款电火锅工作电路 的原理图。它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”“1和2”“2和3”或“3和4” 接线柱。正常工作时,低温挡功率为高温挡功率的 ,R1为242 ,R2为60.5 。(忽略温度对电阻的影响) (1)请指出开

27、关置于什么接线柱时,火锅处于低温挡? (2)R3的阻值是多少欧姆?电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳? (3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温挡加热汤液2分钟,电能表的表盘转了81转。 请通过计算判断此时电火锅是否正常工作?电能表的铭牌上标有3 000 r/(kWh),答案 (1)当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,火锅处于低温挡 (2)181.5 1.2104 J (3)此时电火锅不正常工作,解析 (1)当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,由P= 可知,电功率最小,火锅处 于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被

28、短路,电路为R2的简单电路,电路电阻较小,电功率较大,火 锅处于中温挡;当旋钮开关置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,电路电阻最小,电功率最大,火锅处于高温 挡。 (2)高温挡时的电功率:P高=P1+P2= + = + =1 000 W,由题意知,低温挡功率为高温挡功率 的 ,即:P低= P高= 1 000 W=200 W,由P= 可得,低温挡时电路总电阻:R低= = =242 ,因串联 电路总电阻等于各分电阻之和,所以,R3的阻值:R3=R低-R2=242 -60.5 =181.5 。电火锅处于低温挡正常工 作时,在1分钟内产生的热量:Q=W=P低t=200 W60 s=1.2104 J

29、。 (3)电能表的表盘转了81转,电火锅消耗的电能:W= =0.027 kWh=9.72104 J,则电火锅的功率: P= = =810 W,因为电火锅的实际功率PP高,所以,此时电火锅不正常工作。,B组 20152018年山东省中考题组,考点一 电功和电热,1.(2018山东济南,6,3分)小亮想测量家中电视机待机状态下消耗的电能,需要选用的仪器是 ( ) A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.变阻器,答案 C 电流表是测量电流大小的仪器,A错误;电压表是测量电压大小的仪器,B错误;电能表是用来测量 电功的多少也就是消耗电能多少的仪器,C正确;变阻器可以改变其接入电路中电阻大小,不能够测量

30、电能, D错误。故选C。,2.(2017山东潍坊,10,2分)某型号电饭锅具有保温与加热两种功能,其简化电路如图所示,R1、R2均为电热 丝。下列说法正确的是 ( ) A.S1、S2闭合时,电饭锅处于加热状态 B.S1、S2闭合时,电饭锅处于保温状态 C.S1闭合、S2断开时,电饭锅处于加热状态 D.S1断开、S2闭合时,电饭锅处于保温状态,答案 A 由图可以看出,电饭锅内部的电路为串联电路,由公式P= 可得,在电压U不变时,R越小,则电功 率越大。在S1和S2都闭合时,R1被短路,只有R2起作用,此时的电阻最小,故电功率最大,此时为加热状态,故A 正确,B错误;同理可知,在S1闭合、S2断开

31、时,电阻R1和R2串联,此时总电阻最大,电功率最小,此时为保温状态, C错误;在S1断开、S2闭合时,整个电路不工作,故D错误。故选A。,思路分析 由公式P= 可知,电阻越大,电功率越小,分析电路图确定电饭锅的状态。,解题关键 解决本题的关键是电功率公式的灵活应用和电饭锅状态的判断,以及电路连接情况的分析。,3.(2018山东临沂,27,2分)在国家“光伏扶贫”项目中,小明家安装了太阳能发电系统,白天太阳能电池板发 电,向电网提供电能,此过程中太阳能转化为 能;中午时段,太阳能电池板的输出电压为500 V,输出 电流20 A,3 h可以为电网提供电能 kWh。,答案 电 30,解析 太阳能电池

32、板发电过程中将太阳能转化为电能;太阳能电池板的输出电压为500 V,输出电流20 A,3 h可以为电网提供电能W=UIt=500 V20 A3 h=30 kWh。,4.(2017山东聊城,20,2分)已知定值电阻R1R2=23,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之 比I1I2= ;若把它们串联在同一电路中,通电1分钟,R1、R2产生的热量之比Q1 Q2= 。,答案 32 23,解析 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻并联时通过的电流之比 = = = ;因串联电 路中各处的电流相等,所以通电1分钟R1、R2产生的热量之比 = = = 。,5.(2017山东枣庄,26,2分)

33、如图,电源电压保持不变,R1=10 ,开关S闭合,S0拨至b时电压表的示数是拨至a时的 三分之一,则R2= ;若电源电压为3 V,当开关S0拨至b时,R1在10 min内产生的热量是 J。,答案 20 60,解析 由图可知,两电阻串联,闭合开关S,开关S0拨至b时,电压表测R1两端的电压,开关S0拨至a时,电压表测 电源的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一, 所以两电阻两端的电压之比 = = ,因串联电路中电流相等,电压和电阻成正比,故R1R2=12,则R2 的阻值R2=2R1=210 =20 ;若电源电压为3 V,当开关S0拨至b时,电

34、路中的电流I= = =0.1 A, R1在1 min内产生的热量Q1=I2R1t=(0.1 A)210 1060 s=60 J。,6.(2016山东聊城,16,2分)英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验,研究电流产生的热量,提出了焦 耳定律,焦耳定律可用公式 来表示。某家庭单独使用电饭锅,用时15 min,电能表的示数由图 甲示数变成图乙示数,则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为 。,答案 Q=I2Rt 0.4 kWh,解析 物理学家焦耳做了大量实验,研究电流产生的热量,提出了焦耳定律,焦耳定律可用公式Q=I2Rt来表 示;图甲中电能表的示数为7 624.8 kWh,图乙中电能表的示数为

35、7 625.2 kWh,该电饭锅在这段时间内消耗 的电能为7 625.2 kWh-7 624.8 kWh=0.4 kWh。,7.(2016山东德州,18,2分)甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联后接 在电压为 V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗的电能是 J。,答案 8 180,解析 两灯泡串联,电流相等,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,乙灯泡中的电流也为0.5 A,由图像知,它们两端 的电压分别为U1=2 V、U2=6 V,故电源电压为U=U1+U2=2 V+6 V=8 V。此时乙灯泡1 min消耗的电能是W= U2It=6

36、V0.5 A60 s=180 J。,思路分析 (1)甲、乙两灯泡串联时通过它们的电流相等,根据图像读出两灯泡两端的电压;(2)根据串联电 路的电压特点求出电源的电压;(3)根据公式W=UIt,求出乙灯泡1 min消耗的电能。,审题技巧 解答本题需要记住串联电路的特点和电功公式W=UIt,从图像中获取有用的信息是关键。,8.(2017山东威海,25,7分)根据下列两个实验,回答相关问题: 图1,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地比较 出电流做

37、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向左调节时,电流表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 。 (2)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2甲所示 的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量

38、与 的关系;图2乙所示的实验装置是用来研究 电流通过电阻丝产生的热量与 的关系。综合分析图2甲、乙两装置的实验现象,可以得出的 结论是 。,答案 (1)物体被提升的高度 机械 当时间相同时,电压越大,通过的电流越大,电流做功越多 (2)液面高度 电阻大小 电流大小 电流通过导体产生热量的多少与通过导体的电流和电阻大小有关, 通过导体的电流越大,导体的电阻越大,产生的热量越多,解析 (1)图1所示的实验是通过观察物体被提升的高度来比较电流在不同情况下做功多少的;由W=UIt可 知,当时间相同时,电压越大,通过的电流越大,物体被吊起的高度也越大,说明电能转化为物体的机械能越 大,即电流做功越多。

39、(2)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,根据控制变量法可知,这是探究电流 产生热量跟电阻的关系;图乙装置中两个5 的电阻并联后再与一个5 的电阻串联,由串联电路的电流特 点可知,右端两个电阻中的总电流和左端电阻中的电流相等,即I右=I左;两个5 的电阻并联,根据并联电路的 电流特点知I左=I内+I外,所以,I左I内,烧瓶内的电阻值都是5 ,阻值相等,通电时间相等,电流不同,根据控制变量 法可知,这是探究电流产生热量跟电流的关系;综合分析图甲、乙两装置的实验现象,可以得出的结论是:电 流通过导体产生热量的多少与通过导体的电流和电阻大小有关,通过导体的电流越大,导体的

40、电阻越大,产 生的热量越多。,考点二 电功率,1.(2017山东临沂,18,2分)小明用两个不同的白炽灯做“探究串联电路的电流特点”实验时,发现一个灯泡 较亮而另一个灯泡较暗,则较亮的灯泡 ( ) A.电阻小 B.灯丝粗 C.电流大 D.功率大,答案 D 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,较亮灯泡的电功率较大,D正确;因串联电路中各处 的电流相等,所以,通过两灯泡的电流相等,C错误;由P=I2R可知,较亮灯泡的电阻较大,A错误;因导体的电阻 与导体的材料、长度、横截面积有关,其材料相同时,导体越长、横截面积越小,电阻越大,所以,长度、材料 相同时较亮灯泡的灯丝较细,B错误。故选D。,思路

41、分析 灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,据此判断灯泡的电功率,两灯泡串联时通过它们的电流相 等,根据P=I2R可知两灯泡的电阻关系,根据影响电阻大小的因素判断较亮灯泡电阻丝的粗细。,解题关键 本题需要掌握串联电路的电流特点以及电功率公式、影响电阻大小的因素等知识,关键是知道 灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。,2.(2016山东临沂,17,2分)一个标有“220 V 440 W”的电热器,当通过它的电流为1 A时,它的实际功率 ( ) A.等于额定功率 B.大于额定功率 C.小于额定功率 D.无法判断,答案 C 该电热器的额定电流I额= = =2 A,当通过它的电流为1 A时,实际电流小于额定电流

42、,故实 际功率小于额定功率。,3.(2018山东临沂,20,2分)如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,灯泡L的电阻为10 且保持不变。闭合开关 S后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是 ( ) A.灯泡L亮度变暗 B.电压表示数变大,电流表示数变小 C.电压表与电流表示数的比值变小 D.灯泡L的最大功率为0.9 W,答案 D 由题图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路电流,滑动变阻器滑 片P由b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电流表示数和电压表示数均变大,灯泡变 亮,A、B错;电压表与电流表示数的比值为灯泡的电阻,灯泡电阻不变,所以

43、电压表与电流表示数的比值不 变,C错;电源电压恒为3 V,当滑动变阻器的滑片P位于a端时,灯泡的功率最大,此时电流为I= = =0.3 A, 灯泡L的最大功率Pmax=UI=3 V0.3 A=0.9 W,D正确。故选D。,4.(2018山东德州,12,3分)如图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8 V,R1为定值电阻,酒 精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60 ,此时电压表示数为2 V。以下说法错误的是 ( ) A.酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大 B.定值电阻R1的阻值为20 C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6 W D

44、.若电流表示数达到0.2 A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8 W,答案 C 两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,酒精气体浓度越大,则R2越小,总电 阻越小,由欧姆定律知电路中的电流越大,即电流表示数越大,由U=IR知,电压表示数越大,A正确;当酒精浓 度为0时,R2=60 ,此时电压表示数为2 V,根据串联电路电压的规律,R2两端的电压为U2=8 V-2 V=6 V,通过R1 的电流为I1=I2= = =0.1 A,R1= = =20 ,B正确;此时总电阻为R=R1+R2=20 +60 =80 ,电路消 耗的总功率为P= = =0.8 W,C错误;当电流表示数达

45、到0.2 A时,根据串联电路的规律和欧姆定律可 得R2= -R1= -20 =20 ,此时R2消耗的电功率为P=I2R2=(0.2 A)220 =0.8 W,D正确。故选C。,5.(2018山东泰安,15,2分)如图所示,电源电压保持6 V不变,电流表量程为00.6 A,电压表量程为03 V,定值 电阻R1的规格为“10 0.5 A”,滑动变阻器R2的规格为“20 1 A”。闭合开关,为了保证电路安全,在 变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是 ( ) 电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4 W0.9 W 电流表示数允许的变化范围为0.2 A0.5 A 滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范

46、围为10 20 电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W3 W,A.只有和 B.只有和 C.只有和 D.只有和,答案 A 电压表示数为3 V时,电路中的电流为I1= = =0.3 A,而电流表选择的是00.6 A量程,所以电 路中允许通过的最大电流为I=0.3 A,此时R1消耗的电功率为P1最大=U1I1=3 V0.3 A=0.9 W;当滑动变阻器全部 串联在电路中时,R=R1+R2=10 +20 =30 ,此时电路中的电流最小,为I= = =0.2 A,此时R1消耗的电 功率最小,为P1最小=I2R1=(0.2 A)210 =0.4 W,所以电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4 W0.

47、9 W,正 确;综上可知,电流表示数允许的变化范围为0.2 A0.3 A,错误;当电路中的电流最大,为I=0.3 A时,电路中 的总电阻为R最小= = =20 ,所以此时滑动变阻器接入电路的电阻为R2最小=R最小-R1=20 -10 =10 ,所 以R2接入电路的阻值允许变化范围为10 20 ,正确;整个电路消耗的最小功率为P总小=UI=6 V0.2 A= 1.2 W;最大功率为P总大=UI=6 V0.3 A=1.8 W,所以电路消耗总功率允许的变化范围为1.2 W1.8 W,错 误。故选A。,6.(2018山东聊城,13,4分)(多选)小明同学家的电能表上标有“3 000 revs/(kWh

48、)”的字样,他将家中的其他 用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察1 min内电能表的转盘转了45 revs,则下列说法正 确的是 ( ) A.电水壶是利用电流的热效应来工作的 B.烧水过程中消耗的电能为5.4105 J C.电水壶的额定功率为900 W D.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729 W,答案 ACD 电水壶工作时,将电能转化为内能给水加热,是利用电流的热效应工作的,A正确;3 000 revs/ (kWh)表示电路中每消耗1 kWh的电能,电能表的转盘转3 000 revs,转盘转了45 revs,则消耗的电能W= kWh=0.015 kWh=5.4104 J,B错误;t=1 min=60 s,电水壶的额定功率P= = =900 W,C正确; 由P= 可得,电水壶的电阻R= = ,当实际电压只有额定电压的90%时,U实=90%U=90%