2021年安徽中考物理复习练习课件：13专题十三　电功与电功率.pptx

1、 中考物理 （安徽专用） 专题十三 电功与电功率 A组 20162020年安徽中考题组 1.(2020安徽,7,2分)如图所示的电路中,电源电压U=9 V,电阻R1=20 ,R2=10 ,则通电1 min该电路产生的 热量为 J。 答案答案 162 解析解析 该电路为纯电阻电路,电路产生的热量等于消耗的电能,即:Q=W=t=60 s=162 J。 2 12 U RR 2 (9V) 2010 2.(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。 答案答案 4.8103 解析解析 通电时间t=1 min=60 s,导体产生的热量Q=I2Rt

2、=(2 A)220 60 s=4.8103 J。 3.(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 kW h(按30天计)。 答案答案 12 解析解析 消耗的电能W=Pt=0.1 kW304 h=12 kW h。 审题技巧审题技巧 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,解答过程注意单位换算。 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 W,工作30

3、 min,电流通过灯丝产生的热量是 J。 答案答案 54 9.72104 解析解析 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。 2 U R 2 (36V) 24 5.(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。 答案答案 20 18 解析解析 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

4、.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。 P U 3W 6V R R U I 6V 0.3A 2 R I 解题关键解题关键 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。 思路分析思路分析 因为灯泡和电阻并联,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。 P U U I 6.(2019安徽,9,4分)图示电路中,U=12 V,R1=6 ,R2=3 ,R3=4

5、。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。 答案答案 8.64 32 解析解析 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 A2 =4 V 6 s内电流通过R2产生的热量:Q=W=t=6 s=32 J 13 U RR 12V 64 12 12 R R RR 63 6

6、3 3 U RR 12V 24 2 2 2 U R 2 (4V) 3 7.(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。 答案答案 2.4 67.5 解析解析 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。 1 R 1 1 R 2 1 R 1 R 1 4 1 6 2 1 U R 2 (3V) 4 一题多解一题多解 R1和R2

7、并联后接在U=3 V的电路中,则R1、R2两端电压均为3 V,I1= 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 V0.75 A30 s=67.5 J。 1 U R 3V 4 3 4 2 U R 3V 6 1 2 U I 3V 1.25A 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

8、D.L1和L2都变暗 答案答案 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,

9、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

10、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

11、的额定电功率,接下来的操作是: 。 图c 答案答案 (1)如图(3分) (2)断开 最右端(根据实际连线情况给分)(每空1分) (3)0.53(或0.528)(2分) 移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V,记录此时电流表的示数(2分) 解析解析 (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

12、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下的电功率是解题关键。 11.(2018安徽,22,7分)一般家用电饭锅工作时有两种状态,分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。 1 9 1 2 R

13、 R 答案答案 (1)见解析 (2)2 解析解析 (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) 于是有R2=(2分) 2 2 U R 2 12 U RR P P 2 12 2 RR R 2 12 U RR 1 9 2 12 U RR 1 9 2 2 U R 可得=2(1分) 1 2 R R B组 20162020年全国中考题组 考点一 电功与电热 1.(2020天津,16,4分)我国家庭电路

14、的电压为 V;如图所示是小明家中一周前、后电能表示数,他 家这周消耗了 kW h的电能。 答案答案 220 13 解析解析 我国家庭电路的电压为220 V;根据题图可知,小明家这周消耗的电能为1 658.8 kW h-1 645.8 kW h=13 kW h。 易错提醒易错提醒 注意电能表示数的最后一位读数是小数部分。 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”) 答案答案 丙 乙 甲

15、解析解析 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R乙总R甲总,根据P=U2/R,甲、乙、丙三个电路总电压相等,且R丙总R乙总P乙总P甲总,即丙为高挡、乙为中挡、甲为低挡。 知识拓展知识拓展 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.(2020福建,5,2分)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( ) A.电风扇 B.电视机 C.电热水壶 D.电冰箱 答案答案 C 电风扇工作时主要是把电能转化为机械能

16、,A错。电视机工作时主要是将电能转化为光能和 声能,B错。电热水壶工作时把电能转化为内能,是利用电流的热效应来工作的,C正确。电冰箱工作时 主要将电能转化为机械能,D错。 知识拓展知识拓展 电流热效应:电流做功把电能转化为内能。电流的磁效应:电产生磁,如奥斯特实验、通电螺 线管、电磁铁。磁场对电流的作用:通电导体在磁场中受力的作用。 4.(2020北京,26,4分)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连 接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻 值为R1和R2的电阻丝(R1R2)。 (1)该实验探究的问题是电流通

17、过导体产生的热量与 是否有关。 (2)该实验中,电流通过导体产生热量的多少用 来反映。 答案答案 (1)电阻 (2)温度计示数的变化量 解析解析 (1)根据两电阻丝阻值不同,可知该实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。 (2)电流通过导体产生的热量被煤油吸收,煤油吸收热量,温度升高,因此,可以用温度计示数的变化量来 反映电流通过导体产生热量的多少。 知识拓展知识拓展 用温度计示数变化量来反映电流通过导体产生热量的多少,这种科学方法称为转换法。 5.(2020新疆,21,5分)如图所示的电路中,电源电压为6 V,闭合开关S后,通过电阻R1的电流为1 A,通过电阻 R2的电流为2 A。

18、求: (1)通过电流表的电流; (2)电路的总电阻; (3)整个电路在10 s内产生的热量。 答案答案 (1)3 A (2)2 (3)180 J 解析解析 (1)由并联电路的电流关系 I=I1+I2=3 A(1分) (2)由欧姆定律公式变形可得 R=2 (2分) (3)由焦耳定律可知 Q=I2Rt=180 J(2分) U I 考点二 电功率 1.(2020黑龙江齐齐哈尔,21,2分)小刚同学进行科学实践活动,利用手表和电能表测量家中空调的实际功 率,电能表的表盘如图所示。他只让空调工作,观察到5 min内电能表的表盘转过300转,则空调消耗的电 能是 kW h,空调的实际功率为 kW。 答案答

19、案 0.1 1.2 解析解析 空调消耗的电能W= kW h=0.1 kW h,5 min= h,空调的实际功率P=1.2 kW。 300 3 000 1 12 W t 0.1kW h 1 h 12 易错警示易错警示 利用P=计算时,一定要注意三个物理量单位的对应:WkWh,th,PkW; WJ,ts,PW。 W t 2.(2020四川南充,18,2分)将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为12 V,通过的电流为3 A,则该电阻 丝电阻为 ;若将该电阻丝两端电压由12 V降至6 V,则电功率变化了 W。 答案答案 4 27 解析解析 该电阻丝电阻R=4 ,此时消耗的功率P=UI=12 V3 A

20、=36 W;当该电阻丝两端电压降至 6 V时,消耗的功率为P=9 W,故功率变化了36 W-9 W=27 W。 U I 12V 3A 2 U R 2 (6V) 4 易错警示易错警示 用电器功率的变化值等于两次功率之差,不能误认为功率的计算公式是P=UI,功率的变化值 就等于变化的电压和变化的电流的乘积。 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;若电暖器在第 二挡正常工作10 min,则产生的热量是 J。 额定电压 220 V 功率选择 一挡950 W

21、 二挡1 150 W 三挡2 100 W 答案答案 S1 6.9105 解析解析 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=P2 t=1 150 W1060 s=6.9105 J。 2 U R 审题指导审题指导 1.电暖器是纯电阻电路,故热量Q=W=P t; 2.电暖器通过开关闭合与断开改变接入电路的电阻大小,因其工作电压不变,故可以用P=分析其挡 位; 2 U R 3.两电阻并

22、联时其总电阻R并R1P1P1 B.P2P1P1 C.P1P2P1 D.P1P1P2 答案答案 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 R2,可得P2=/R2 P1=U2/R1 ;R1、R2串联,电流 I相等,且R1 P1。故选C。 2 2 U 6.(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

23、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 答案答案 C 当滑片P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

24、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。 7.(2020吉林,25,4分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)图中的导线a应与电压表的 接线柱相连。 (2)闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调至最大,目的是 。 (3)实验数据如下表所示,小灯泡的额定功率是 W。 (4)利用该电路无法完成“探究电流与电压的关系”实验,理由是 。 实验次数 1 2 3 电压/V 2.2 2.5 2.8 电流/A 0.28 0.30 0.32 电功率/W 0.62 0.90 答案答案 (1)“3”(或3) (2)

25、保护电路 (3)0.75 (4)灯丝电阻是变化的(或灯丝电阻受温度影响、灯丝电阻随温度的升高而增大、没有控制电阻不变) 解析解析 (1)电压表测量小灯泡两端的电压,因为小灯泡的额定电压是2.5 V,所以电压表选择03 V的量程, 导线a应连接电压表的“3”接线柱。 (2)闭合开关前将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大,当闭合开关时,电路中电流最小,保护电路。 (3)P额=U额I额=2.5 V0.30 A=0.75 W。 (4)在“探究电流与电压的关系”的实验中,自变量是电压,因变量是电流,控制变量是电阻,而小灯泡的 灯丝电阻是变化的,所以利用该电路无法完成“探究电流与电压的关系”实验。 8.(2

26、020广东广州,21)如图所示,小灯泡L的额定电压为3.8 V,定值电阻R阻值为20 ,闭合开关,流过R的电 流为0.1 A,流过L的电流为0.2 A。求: (1)此时L的电阻。 (2)L的实际功率。 (3)通电20 s,L、R共消耗的电能。 答案答案 (1)10 (2)0.4 W (3)12 J 解析解析 (1)由I=得 UR=IRR=0.1 A20 =2 V 因为R与L并联 所以U=UR=UL=2 V,由欧姆定律变形得 RL=10 (2)PL=ULIL=2 V0.2 A=0.4 W (3)W总=UI总t=2 V(0.1 A+0.2 A)20 s=12 J U R L L U I 2V 0.

27、2 A C组 教师专用题组 考点一 电功与电热 1.(2020海南,17,4分)长1 m、横截面积1 mm2的银与铁,在20 时的电阻值分别为0.016 与0.096 ,银与 铁两种材料相比, 更容易导电;已知金属丝的电阻和它的长度成正比,和它的横截面积成反比。 在长短与粗细完全相同的银丝和铁丝两端加相同电压,通电相同时间,不计温度对电阻的影响,银丝和铁 丝消耗的电能之比为 答案答案 银 61 解析解析 在长度、横截面积和温度都相同的情况下,银比铁的电阻值小,则银更容易导电; 设银丝的电阻值为R1,铁丝的电阻为R2,银丝和铁丝两端的电压都为U,通电时间都为t,长度都为a m,横截 面积都为b

28、mm2,则R1=0.016 ,R2=0.096 ,银丝和铁丝消耗的电能分别为W1=t、W2=t,则 =。 a b a b 2 1 U R 2 2 U R 1 2 W W 2 1 R R 0.096 0.016 6 1 2.(2018云南昆明,15,3分)电灯正常工作时会发热发光,这是电流 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= 。 答案答案 做功 E1=E2+E3 E1或E2+E3 解析解析 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

29、能转化为其他形式的 能,故W=E1=E2+E3。 3.(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

30、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=1 2,故B错误。 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

31、的总功率之比P甲P乙= 。 答案答案 21 21 解析解析 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=(U 2I额)(UI额)=21。 思路分析思路分析 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山东威海,20,2分)图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15 的定值电阻,其阻值不受

32、温度影 响。RT是热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图甲可知,当RT的温度从30 升高到130 的过程中,电路总功率的变化规律是: ;当RT的温度达到100 时,RT的功率为 W。 答案答案 先增大后减小 640 解析解析 由题图乙知,随着温度的升高,热敏电阻RT的阻值先变小,到100 时电阻达到最小,然后随温度的 升高阻值又逐渐增大,根据P=知,在总电压一定时,电路总功率先增大,后减小;由题图乙可知,当RT 的温度达到100 时,RT的阻值为40 ,由题图甲知,RT与R0串联,电饭锅的电流:I=4 A, 此时RT的功率为:PT=I2RT=(4 A)240 =640 W。 2 0T

33、 U RR 0T U RR 220V 1540 思路分析思路分析 由图乙判断出电阻与温度的关系,根据P=判断出电路总功率的变化规律;RT与R0串联, 根据I=算出电路的电流,然后根据PT=I2RT计算出RT的功率。 2 0T U RR 0R U RR 知识拓展知识拓展 本题考查了串联电路特点和电功率公式的灵活运用,解题的关键是看懂RT随温度T的变化曲 线,并从中找到有用的数据。 3.(2020陕西,10,2分)如图-1所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P 从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图-2所示。下列说法正确的 是( )

34、图-1 图-2 A.滑片从最左端向最右端滑动过程中,电流表示数变小 B.滑片滑动过程中,电压表与电流表示数之比不变 C.电源电压为6 V D.电路消耗的最大功率为3.6 W 答案答案 C 首先分析电路:题图-1中滑动变阻器R和定值电阻R0串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电 流表测量串联电路中的电流。在滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端的过程中,滑动变阻器连入电路 中阻值变小,电路的总电阻也变小,根据欧姆定律I=可知总电流会变大,电流表示数变大,所以A项错 误。电压表与电流表的示数之比是滑动变阻器连入电路的阻值,滑片移动时,滑动变阻器连入电路的阻 值发生改变,所以示数之比也发生改变,所以B项错

35、误。题图-2体现了滑动变阻器连入电路的不同阻值与 对应的电压表示数变化关系,当=5 时,其两端电压为U变1=3 V,当=10 时,其两端电压为U变2=4 V, 根据串联电路特点列出方程:=,将两组数据代入得:=,=,两式联立 得:U=6 V,R0=5 ,所以C项正确。电路中的电源电压不变,根据P=UI可知,当电路中的电流最大时,总功 率最大,所以当滑动变阻器连入电路中的阻值为0时,电路达到最大功率P= UI=7.2 W。所以 D项错误。 U R 1 R变 2 R变 0 (-)U U R 变 U R 变 变0 (-3V)U R 3V 5 0 (-4V)U R 4V 10 2 0 U R 2 (6

36、V) 5 方法技巧方法技巧 电路问题的解题关键是对电路进行正确分析,首先要理解电路中各个用电器的串、并联关系,然 后进行分析。本题中还给出了滑动变阻器两端电压与电阻的关系图像,图像中给出了对应的数值,此类题通 常要将对应数值代入电路关系表达式中进行计算并列方程求解。 4.(2020北京,11,2分)如图所示的电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的 是 ( ) A.灯L1比灯L2亮 B.通过A点的电流大于通过B点的电流 C.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小 D.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 答案答案 D 灯L1和灯L2串联,通过两盏灯的电流相同

37、,B错误;两灯完全相同,电阻相同,由P=I2R可知两灯实 际功率相同,亮度相同,A、C错误;由U=IR可知,电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压,D正确。 5.(2018内蒙古包头,7,3分)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变。 当R阻值从0增大到60 ,测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙。下列说法正确的是( ) A.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小 B.电源电压为12 V C.当电流为0.6 A时,1 s内电路消耗的电能为21.6 J D.R0两端的电压变化范围为6 V18 V 答案答案 D 由图甲可知电路为串联电路,电压表测R两端电

38、压,电流表测电路中电流,当R的阻值增大时,根 据欧姆定律可知电路的电流I减小,因 R0两端的电压UR0=IR0,I减小,R0不变,所以UR0减小,根据串联电路电 压的特点可知:UR=U-UR0,电源电压U不变,UR0减小,因此UR增大,A错误;由图甲知,电阻最大时,电路中的电 流最小,电阻最小时,电路中的电流最大,因此当I1=0.2 A时,R=60 ,此时电源电压:U=I1(R+R0)=0.2 A(60 +R0);当I2=0.6 A时,R=0,只有R0连入电路,此时电源电压:U=I2R0=0.6 A R0,联立以上两个方程解得:电源电 压U=18 V,R0=30 ,B错误;当电流为0.6 A时

39、,R=0,电路只有R0消耗电能,1 s内电路消耗的电能W=UIt=18 V 0.6 A1 s=10.8 J,C错误;当R=60 时,电路中的电流为0.2 A,此时R0两端的电压UR0=U-I1R=18 V-0.2 A6 0 =6 V,当R=0时,R0两端的电压为电源电压,即18 V。R0两端的电压变化范围为6 V18 V,D正确。 6.(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

40、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R0两端的电压为1.5 V。 (3)若实验操作正确,则灯泡的额定功率为 W。 答案答案 (1)电流表 (2)最大 2.5 (3)0.75 解析解析 (1)灯泡与定值电阻串联,通过灯泡的电流与通过定值电阻的电流相等,根据定值电阻两端的电压 和定值电阻的阻值可以求出通过定值电阻的电流,即通过灯泡的电流,因此虚线框内的组合体相当于电 流表。(2)滑动变阻器在开关闭合前,其接入电路的阻值应该调到最大值;为了测量小灯泡的额定功 率,应该让小灯泡两端的电压等于额定电压,即小灯泡两端的电压为2

41、.5 V。(3)通过定值电阻的电流I= =0.3 A,即小灯泡的额定电流为0.3 A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V0.3 A=0.75 W。 0 0 R U R 1.5V 5 7.(2019湖北黄冈,17,7分)某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如 图所示。S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120 自动断开。S2是壶壁温控开关, 按下时对水加热,水烧开后自动断开,电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将 水抽出。已知电热水瓶保温功率为50 W,加热功率为1 000 W。 (1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的

42、电阻是多大? (2)闭合S3,电磁泵两端电压为12 V。已知R3阻值为200 ,求电磁泵的电功率。 (3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5 kg, 比热容为0.5103 J/(kg )。设水烧干瞬间,发热盘的温度为110 ,不计热损失。 答案答案 (1)968 (2)12.48 W (3)2.5 s 解析解析 (1)分析电路可知,当电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中只有R2工作 由P=UI=得R2=968 (2)闭合S3,电磁泵与R3串联,通过R3的电流:I3=1.04 A 电磁泵的功率:P泵=U泵I泵=U泵I3=12 V1

43、.04 A=12.48 W (3)不计热损失,瓶里的水烧干后,电流产生的热量全部被发热盘吸收,Q电=Q吸 P加热t=cm(t1-t0),故从水烧干到S1断开,经历的时间为 t= = =2.5 s 2 U R 2 U P 保温 2 (220V) 50W 3 3 U R 220V-12V 200 10 ( - )cm t t P 加热 3 0.5 10 J/(kg)0.5kg(120-110 ) 1 000W 思路分析思路分析 (1)根据电路图判断电热水瓶处于保温状态时电路中只有R2工作,根据R2=求出R2的电阻; (2)闭合S3,电磁泵与R3串联,根据电源电压和电磁泵两端的电压求出电阻R3两端的

44、电压,根据I3=求出通 过R3的电流,该电流也是通过电磁泵的电流,根据P=UI求出电磁泵的电功率;(3)不计热量损失,电流产生 的热量全部被发热盘吸收,Q放=Q吸,放出的热量等于电功率与时间的乘积,吸收的热量等于比热容与质 量、温度变化的乘积,列出等式求出时间。 2 U P 保温 3 3 U R 考点一 电功与电热 1.(2020安徽芜湖二模,5)2019年诺贝尔化学奖得主为三位在锂离子电池开发领域做出重要贡献的科学 家。如图为可充电锂离子电池。电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数,容量的单位通常为 “毫安时”(符号mA h)。该电池铭牌标有:电压3.6 V、容量1 500 mA h,这种

45、电池充电一次最多可储存 的电能为 J。 答案答案 19 440 解析解析 这种电池充电一次最多可储存的电能为W=UIt=3.6 V1 50010-3 A3 600 s=19 440 J。 2.(2020安徽十校联考一模,8)如图为某用户电能表的表盘,如果只让他家一个200 W的用电器正常工作2 0 min,则电能表转盘转 r。 答案答案 200 解析解析 用电器消耗的电能 W=Pt=20010-3 kW h= kW h 因为每消耗1 kW h的电能时电能表的转盘转动3 000 r,所以转盘转动转数为 n=3 000 r/(kW h) kW h=200 r。 20 60 1 15 1 15 解题

46、关键解题关键 关键是明白电能表相关参数的物理意义,解题过程中要注意单位的换算。 3.(2019安徽六安霍邱二模,10)家用洗衣机的主要部件是电动机,某洗衣机的电动机在220 V电压下正常 工作时的电流为2 A,线圈电阻为4 ,则该电动机正常工作时每分钟产生的热量是 J。 答案答案 960 解析解析 该电动机正常工作时每分钟产生的热量: Q=I2Rt=(2 A)24 60 s=960 J 易错警示易错警示 要注意电动机是非纯电阻用电器,消耗的电能和产生的热量不相等。 4.(2020安徽亳州模拟,9)如图甲为某型号电饭锅的简化电路图,S1是一个磁控式限温开关,可以实现加热 和保温自动控制,R1和R

47、2为加热电阻。把电饭锅接入220 V的家庭电路中,在电饭锅正常工作的30 min内, 电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示,则在这段时间内电饭锅产生的热量是 J。 答案答案 9.9105 解析解析 由图像可知,电路中的电流为1 A时的工作时间为t1=(15 min-10 min)+(30 min-20 min)=15 min=90 0 s,电路中的电流为4 A时的工作时间为t2=30 min-15 min=15 min=900 s,电饭锅在这30 min内产生的热 量为Q=W=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220 V1 A900 s+220 V4 A900 s=9.9105 J。 5.

48、(2019安徽蚌埠二模,8)某电饭锅简化电路如图甲所示,R1和R2均为阻值固定的电热丝,S为自动开关,煮 饭时,把电饭锅接入220 V电路中,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。电热丝R1的阻值为 ;通电30 min电饭锅产生的热量为 J。 答案答案 22 8.91105 解析解析 由题图甲可知,当开关S闭合时,电路为R2的简单电路,电路中的电流大,由P=UI可知,电饭锅的总功 率大,处于加热状态,当开关S断开时,电阻R1与R2串联,电路中的总电阻大,电路中的电流小,由P=UI可知, 电饭锅的总功率小,处于保温状态。 电热丝R2的阻值:R2=88 电热丝R1和R2串联的总电阻:R总=110 则电热丝R1的阻值R