2020年中考物理復(fù)習(xí)專題-18電功率(解析版)_第1頁(yè)
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專題18電功率考點(diǎn)、考題與提升訓(xùn)練對(duì)本章考點(diǎn)提煉總結(jié),對(duì)考題進(jìn)行解析【考點(diǎn)提煉】本章每節(jié)都是重點(diǎn),在中考中涉及到本章內(nèi)容是每年中考必考的內(nèi)容,考題所占比例高、考題形式多樣、難度高,尤其是大型計(jì)算題(壓軸題)、實(shí)驗(yàn)探究題不僅所占分值高,同樣也是考查學(xué)生計(jì)算能力、對(duì)知識(shí)的應(yīng)用與理解能力和電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ某R?jiàn)和必考內(nèi)容;所以應(yīng)該引起教師和考生注意,并下功夫做好本章復(fù)習(xí)。1.電能和電功本節(jié)主要內(nèi)容有電功、電能的基本概念,電功的基本計(jì)算、電能的概念與計(jì)算,電阻串并聯(lián)電路電功的特點(diǎn)。本節(jié)不涉及實(shí)驗(yàn)探究題類試題,但與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合組成一個(gè)大型計(jì)算題還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的。從近三年中考試題來(lái)看,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查主要集中在對(duì)電功、電能概念的考查、對(duì)電能簡(jiǎn)單計(jì)算的考查、對(duì)動(dòng)態(tài)電路的考查、對(duì)串并聯(lián)電路電功特點(diǎn)的考查等方面??碱}以選擇題、填空題、計(jì)算題形式出現(xiàn),并以填空題居多。尤其注意的是電能表的使用與相關(guān)計(jì)算,在許多地區(qū)中考試題中屬于??純?nèi)容,需要認(rèn)真理解和熟悉有關(guān)的計(jì)算?!锉究键c(diǎn)??挤较蛴校阂?、電能表的使用與計(jì)算;二、電功的計(jì)算。(1)電能表的使用與計(jì)算:電能表的使用與計(jì)算指的是正確使用電能表,了解電能表的讀數(shù)和一度電的含義。對(duì)此類考題,備考時(shí)應(yīng)注意一度電與電能之間換算關(guān)系;另一方面還應(yīng)注意機(jī)械式電能表每度電轉(zhuǎn)多少圈,或者每圈所消耗的電能。對(duì)于此類考題一般屬于簡(jiǎn)單計(jì)算題,可以是選擇題,更多的是填空題。無(wú)論考題形式怎樣,只要能熟練掌握其基本內(nèi)容,解答此類考題一般不難。(2)電功的計(jì)算:電功的計(jì)算是本考點(diǎn)的主要考查內(nèi)容,在中考試題中占據(jù)非常重要的地位。涉及電功的計(jì)算常見(jiàn)的題型有選擇題、填空題和大型計(jì)算題三種類型。選擇題中,電功的計(jì)算可以是一個(gè)或幾個(gè)選項(xiàng),常見(jiàn)與歐姆定律或其它知識(shí)點(diǎn)結(jié)合共同組成一個(gè)試題,此類計(jì)算一般均屬于簡(jiǎn)單計(jì)算,考查考生對(duì)電功基本概念和計(jì)算能力;填空題考查方向與選擇題類似,但填空題一般只考查電功計(jì)算的試題較多;大型計(jì)算題中涉及電功計(jì)算功率很大,這里有三個(gè)問(wèn)題:一、簡(jiǎn)單計(jì)算(作為計(jì)算題的一個(gè)計(jì)算項(xiàng)出現(xiàn));二、綜合計(jì)算(與歐姆定律、焦耳定律結(jié)合,通過(guò)綜合分析才能進(jìn)行計(jì)算);三、電熱器具的計(jì)算(通過(guò)家用電器或廚具的銘牌,給出相應(yīng)條件,通過(guò)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算)?!锉究键c(diǎn)考題形式有選擇題、填空題和大型計(jì)算題三種形式。選擇題:選擇題是本考點(diǎn)的主要題型,主要考查電能(電功)的基本概念和計(jì)算能力。一般屬于基礎(chǔ)知識(shí)題,難度不大。只要考生能熟練掌握電功的基本概念,通過(guò)練習(xí)一般都會(huì)很好地解答此類考題。填空題:與選擇題相同,知識(shí)考題形式不同,這里不再贅述。大型計(jì)算題:此考點(diǎn)對(duì)于大型計(jì)算題應(yīng)作為重點(diǎn)認(rèn)真對(duì)待。這里什么什么答題技巧,只是需要和電學(xué)或其他內(nèi)容結(jié)合,綜合起來(lái)一并考慮。解答此類計(jì)算題時(shí),一定在題干上下功夫,吃透試題的內(nèi)容,清楚要回答的問(wèn)題,把握好解題思路即可。2.電功率本節(jié)主要內(nèi)容有電功率的概念,電功率基本計(jì)算及其應(yīng)用。本節(jié)內(nèi)容涉及到的計(jì)算問(wèn)題較多,有的是單考電功率知識(shí),一般屬于基礎(chǔ)題,較簡(jiǎn)單;有的把電功率與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合組成一個(gè)考題,除考查對(duì)電功率的理解外,還考查電學(xué)其他知識(shí)點(diǎn);更多的是有關(guān)電功率的計(jì)算,并且此類題目一般作為大型計(jì)算題出現(xiàn),分值高、涉及知識(shí)面廣、題目屬于中等或較難?!锉究键c(diǎn)考題形式有選擇題、填空題和計(jì)算題三種類型。從近三年中考試題來(lái)看,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查主要集中在對(duì)電功率概念的考查,對(duì)電功率的計(jì)算,電功率在生活中的應(yīng)用等??碱}以選擇題、填空題、計(jì)算題形式出現(xiàn),并以選擇題居多。選擇題:選擇題屬于此考點(diǎn)的??碱}型,屬于基礎(chǔ)型或概念型試題,一般難度為中等。選擇題的四個(gè)選項(xiàng)中,可以是一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)涉及到電功率計(jì)算,也可以是電學(xué)其他考點(diǎn)的。對(duì)此類考題的解答,上面已經(jīng)作了分析。填空題:填空題同樣屬于此考點(diǎn)的??碱}型,至于備考策略與選擇題相同,這里不再贅述。大型計(jì)算題:大型計(jì)算題屬于綜合計(jì)算題,考查考生利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合計(jì)算和分析判斷能力的題型。此類考題所占分值高,綜合應(yīng)用強(qiáng),希望大家切實(shí)下大力氣做好備考復(fù)習(xí)。我建議以歷年真題為參考,從考查內(nèi)容、問(wèn)題方式和解答技巧上下功夫,多做、多練。3.焦耳定律焦耳定律同樣是本章重點(diǎn),主要講述了什么是電流熱效應(yīng)、焦耳定律的內(nèi)容與應(yīng)用、電熱計(jì)算等。尤其是電熱計(jì)算,是焦耳定律在生活電器、電熱器具中的應(yīng)用,主要考察學(xué)生的計(jì)算能力和利用所學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題的能力。所以,對(duì)本部分內(nèi)容的考查題型靈活,題目有簡(jiǎn)單,也有較難和難度較大的,且分值也較大。縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中出現(xiàn)概率很高,并且所占分值較高。查考方式主要是通過(guò)大型計(jì)算題考查考生對(duì)焦耳定律的理解與掌握程度。對(duì)于焦耳定律的考查主要存在于大型計(jì)算題,對(duì)此類考題的備考與上面分析無(wú)異,希望考生能下功夫多練。4.小燈泡電功率測(cè)量測(cè)量小燈泡電功率是中考物理試卷中實(shí)驗(yàn)探究類考題的??純?nèi)容,或者說(shuō)是必考內(nèi)容。經(jīng)統(tǒng)計(jì)中考物理試卷有關(guān)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)探究題出現(xiàn)的概率在85%左右,所占分值在6分—12分之間。由此可見(jiàn)此內(nèi)容在中考試卷地位和重要性。測(cè)量小燈泡實(shí)驗(yàn)探究題常見(jiàn)考查問(wèn)題有:實(shí)驗(yàn)電路的糾錯(cuò)、分析、補(bǔ)充;電路故障排除;實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法分析;實(shí)驗(yàn)手段分析;電功率概念理論研究;實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)誤差等。備考時(shí),考生應(yīng)在小燈泡電功率測(cè)量的常見(jiàn)問(wèn)題上下功夫,熟悉??紗?wèn)題和解答方式,只有這樣才能完成此考點(diǎn)的復(fù)習(xí)任務(wù)??v觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)電功率的實(shí)驗(yàn)探究中考試卷中仍會(huì)出現(xiàn),主要考查方式、內(nèi)容和分值也不會(huì)有更多變化。以近三年中考真題為例,呈現(xiàn)考點(diǎn)??碱}型【考點(diǎn)一】電能和電功★典例一:(2019·武威)如圖所示是某家用電子式電能表的表盤,該表盤上顯示已用電______kW?h。若將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作3min,電能表指示燈閃爍了32次。該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為______kW?h,它的實(shí)際電功率是______W。【答案】5546.7;0.02;400?!窘馕觥浚?)該表盤上顯示數(shù)字為55467,因?yàn)樽詈笠晃皇切?shù)、單位是kW?h,所以顯示已用電5546.7kW?h;(2)1600imp/(kW?h)表示每消耗1kW?h的電能,指示燈閃爍1600次,指示燈閃爍32次,則該用電器消耗的電能:W=kW?h=0.02kW?h,該用電器的實(shí)際電功率:P===0.4kW=400W。故答案為:5546.7;0.02;400?!锏淅海?018·長(zhǎng)沙)如圖L1、L2是規(guī)格分別為“6V、6W”,“3V、2.7W”的小燈泡,將它們連在如圖的電路中,電源電壓恒定不變,當(dāng)只閉合S時(shí),L2正常發(fā)光。(不計(jì)溫度對(duì)燈泡電阻的影響)求:(1)電源電壓;(2)燈泡L1的電阻R1;(3)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),10s內(nèi)電流做的總功?!窘馕觥浚?)當(dāng)只閉合S時(shí),燈泡L2正常發(fā)光,燈泡兩端電壓U=3V,通過(guò)燈泡L2的電流:;電源電壓U=3V;(2)燈泡L1的電阻;(3)當(dāng)S、S1都閉合時(shí),L1和L2并聯(lián),通過(guò)L1的實(shí)際電流;通過(guò)干路的電流I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A,電路消耗的總電功率P=UI=3V×1.4A=4.2W;電流做的功W=Pt=4.2W×10s=42J。故答案為:(1)3V;(2)6Ω;(3)42J?!锏淅海?019·瀘州)小明家電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)為“220V、1000W”。由于使用了多年,該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導(dǎo)致其電阻發(fā)生了變化,為準(zhǔn)確測(cè)量氧化電熱絲的實(shí)際電阻值,小明在家中把該電熱水器單獨(dú)接入220V的家庭電路中工作5min,發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了242次,電能表規(guī)格如圖所示。問(wèn):(1)小明測(cè)得該電熱水器的實(shí)際電功率是多少?(2)該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是多少?(3)為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率,可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲,則并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為多少?【解析】(1)3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,指示燈閃爍3000次,所以,電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能:W=kW?h=×3.6×106J=2.904×105J,該電熱水器的實(shí)際電功率:P實(shí)===968W;(2)由P=UI=可得,該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值:R實(shí)===50Ω;(3)電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)的功率對(duì)應(yīng)的電阻:R===48.4Ω,為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率,可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲R′,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,,解得:R′=1512.5Ω。答:(1)小明測(cè)得該電熱水器的實(shí)際電功率是968W;(2)該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是50Ω;(3)并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為1512.5Ω?!究键c(diǎn)二】電功率★典例一:(2019·河北)如圖所示,電源電壓不變,R1、R2為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,a、b是電流表或電壓表。當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1時(shí),a、b的指針均明顯偏轉(zhuǎn),將位于中點(diǎn)的滑片P向左移動(dòng),a的示數(shù)不變,b的示數(shù)有變化。以下說(shuō)法正確的是()。A.b是電流表;B.只閉合S、S2,移動(dòng)滑片P,則a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值可能等于R1+R2;C.若將b換成另一種電表,只閉合S、S2,將滑片P向右移動(dòng),R2消耗的功率一定變大;D.若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值可能等于R2【解析】A、只閉合開關(guān)S、S1時(shí),電表b與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),且滑片P向左移動(dòng),b的示數(shù)有變化,則b一定是電流表,故A正確;若a為電流表,測(cè)通過(guò)R2的電流,由于R2的阻值和兩端的電壓均不變,滑片P向左移動(dòng),a的示數(shù)不變;若a為電壓表,測(cè)電源電壓,其示數(shù)也不變,a可能是電流表也可能是電壓表;B、為電壓表、b為電流表時(shí),只閉合S、S2,此時(shí)R1與R串聯(lián),電壓表a測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,則有:R1=,即a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值等于R1;a、b均為電流表時(shí),只閉合S、S2,R、R2被短路,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,移動(dòng)滑片P,a、b兩表的示數(shù)變化量均為0,故B錯(cuò)誤;C、將b換成電壓表,a為電壓表時(shí),只閉合S、S2,R1、R2與R串聯(lián),滑片P向右移動(dòng),電阻變小,電路總電阻變小,電流變大,根據(jù)P=I2R2可知,R2消耗的功率變大;若將b換成電壓表,a為電流表時(shí),只閉合S、S2,R被短路,R1、R2串聯(lián),滑片P向右移動(dòng),電阻不變,電路總電阻不變,電流不變,根據(jù)P=I2R2可知,R2消耗的功率不變,故C錯(cuò)誤;D、為電壓表、b為電流表時(shí),若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,R被短路,R1、R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電路,電壓表測(cè)R2兩端的電壓,則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值為R2;a、b均為電流表時(shí),若將a與b的位置互換,只閉合S、S2,R、R2被短路,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,兩電流表的示數(shù)相等,其比值為1,故D正確。故選AD?!锏淅海?018?淄博)如圖所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù):再閉合開關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是()。A.電壓表的示數(shù)變小;B.電路的總電阻不變;C.燈泡L的亮度不變;D.電路的總功率變大【解析】ABC、只閉合開關(guān)S1,為串聯(lián)電路,電阻R與燈泡L串聯(lián);電壓表測(cè)量的是R兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電壓表示數(shù)要小于電源電壓;開關(guān)S2閉合時(shí),燈泡被短路,燈泡不發(fā)光,電路中只有R,總電阻減??;電壓表測(cè)量的是電源電壓,故電壓表示數(shù)變大;故ABC錯(cuò)誤;D、開關(guān)S2閉合后電路總電阻R總變小,電流變大,電阻R兩端的電壓變大,根據(jù)P=UI可知電路的總功率變大,故D正確。故選D?!锏淅海?019·天津)如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移動(dòng)到b端的整個(gè)過(guò)程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示。則電阻R1的阻值為______Ω;當(dāng)變阻器滑片P處于a端時(shí),電阻R1消耗的電功率為______W。【答案】10;0.1?!窘馕觥坑呻娐穲D可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源電壓,此時(shí)電路中的電流最大,

由圖象可知,電源電壓U=3V,此時(shí)R1兩端的電壓U1=U=3V,電路中的電流I=0.3A,由歐姆定律可得:R1===10Ω;(2)當(dāng)滑片位于a端時(shí),R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,由圖象可知,此時(shí)電路中的電流I′=0.1A時(shí),R1兩端的電壓U1′=1V,電阻R1消耗的電功率P1′=U1′I′=1V×0.1A=0.1W。故答案為:10;0.1?!究键c(diǎn)三】測(cè)量小燈泡電功率★典例一:(2019·海南)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,已知燈泡額定電壓U額=2.5V,電源電壓保持不變。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線把甲圖電路連接完整。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表示數(shù)(如圖乙)為______A。則小燈泡的額定功率為______W。(3)如果沒(méi)有電壓表,用如圖丙所示電路也可測(cè)小燈泡的額定功率。其中,定值電阻的阻值為R0。先斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S、S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為;再保持變阻器滑片的位置不變,只斷開開關(guān)_______、閉合其它開關(guān),讀出電流表示數(shù)為I,燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=_________(用R0、U額、I的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮浚?)如圖所示;(2)0.28;0.7;(3)S1?!窘馕觥浚?)由圖知,只需用一條導(dǎo)線將滑動(dòng)變阻器下端的一個(gè)接線柱連接到小燈泡右端的接線柱即可,連接情況如圖所示;(2)由圖乙知,電流表使用的量程是0.6A,則讀出的示數(shù)為0.28A,由P=UI,計(jì)算出小燈泡的額定功率為;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理P=UI,為了得出小燈泡的額定功率,需要知道的數(shù)據(jù)是U額和I額;當(dāng)斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S、S1時(shí),定值R0與小燈泡并聯(lián)接在電路中,電流表測(cè)通過(guò)R0的電流I0,由題意知(此式表明電阻R0與小燈泡兩端的電壓為U額);保持變阻器的滑片的位置不變,可通過(guò)斷開S1,閉合S和S2使電流表示數(shù)等于通過(guò)R0和小燈泡的電流之和,然后再利用并聯(lián)電路的電流規(guī)律得出通過(guò)小燈泡的電流(因?yàn)檫@樣設(shè)計(jì)開關(guān)的通斷仍然能保證R0與小燈泡兩端的電壓為U額,所以此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流剛好為I額),根據(jù)題意可得出,所以燈泡額定功率的表達(dá)式為。★典例二:(2019·達(dá)州)實(shí)驗(yàn)老師為“測(cè)量小燈泡額定功率”準(zhǔn)備了如下器材:電源(電壓恒為6V)開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的待測(cè)小燈泡(電阻約為10Ω)、滑動(dòng)變阻器(“20Ω1A”)、導(dǎo)線若干。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整(要求:滑片向右移動(dòng)燈泡變亮)。(2)閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是。(3)故障排除后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,并繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為W。從圖象中還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比(選填“變大”、“變小或“不變”)。(4)小陳同學(xué)為了驗(yàn)證電流跟電阻的關(guān)系,他又借到了一個(gè)滑動(dòng)變阻器(50Ω0.5A)和五個(gè)定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω),其余器材不變。用定值電阻更換甲圖中的燈泡,小陳同學(xué)得到如圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動(dòng)變阻器是(選填字母:A.20Ω1AB.50Ω0.5A),若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14Ω,則所用定值電阻的阻值為Ω。(5)下課前老師布置了一道課后作業(yè)。要求:在只有下列實(shí)驗(yàn)器材的前提下測(cè)出未知定值電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)器材:電阻Rx、電源(電壓恒定但未知)、滑動(dòng)變阻器(已知最大阻值為R0)、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。小張同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖戊所示的電路圖,用以下步驟測(cè)Rx的阻值。①閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1;②移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過(guò)電流表的量程);③請(qǐng)幫他寫出Rx的表達(dá)式:Rx=(用字母R0、I1、I2表示)。【解析】(1)滑片向右移動(dòng)燈泡變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器滑片右下接線柱連入電路中,如下所示:(2)閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是電流表指針沒(méi)有調(diào)零。(3)根據(jù)繪制的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;從圖象知,當(dāng)電壓為0.5V時(shí),電流為0.1A,由歐姆定律,燈的電阻為:R1===5Ω,同理,燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω,故當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比(燈的電阻)變大;(4)圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,電流與電阻之積為:U=IR=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣﹣0.5A×5Ω=2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的=1.4倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為:R滑=1.4×25Ω=35Ω,故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值至少35Ω的滑動(dòng)變阻器,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動(dòng)變阻器是50Ω、0.5A,選B;若變阻器連入的阻值為14Ω,由歐姆定律,電路的電流為:I===0.25A,由歐姆定律,則所用定值電阻的阻值為:R定===10Ω;(5)①閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1;②移動(dòng)滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過(guò)電流表的量程);③在①中兩電阻串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電源電壓:U=I1(Rx+R0)在②中,為R0的簡(jiǎn)單電路,由歐姆定律:U=I2R0,因電源電壓不變,故:U=I1(Rx+R0)=I2R0,Rx的表達(dá)式:Rx=。故答案為:(1)如上所示;(2)電流表指針沒(méi)有調(diào)零;(3)0.625;變大;(4)B;10;(5)?!究键c(diǎn)四】焦耳定律★典例一:(2019·益陽(yáng))如圖所示電路,電源電壓不變,R1為發(fā)熱電阻,阻值10Ω.R2為定值電阻,阻值為20Ω.R為滑動(dòng)變阻器(A、B為其兩個(gè)端點(diǎn))。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動(dòng)到A端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,電源電壓U=______V。當(dāng)滑片P移到B點(diǎn)時(shí),發(fā)熱電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為______J。【解析】由圖知,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動(dòng)到A端時(shí),R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)量通過(guò)R2的電流。因?yàn)镮=,所以電源電壓為U=I2R2=0.3A×20Ω=6V;滑片P移動(dòng)過(guò)程中,R1兩端電壓不變,阻值不變,所以1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。故答案為:6;216?!锏淅?2019岳陽(yáng))一新款節(jié)能電燉鍋如圖甲,有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表(設(shè)電燉鍋不同擋位的電阻和加熱效率均不變)。額定電壓電燉鍋檔位額定功率/W200V低溫200中溫400高溫600(1)求電燉鍋在高溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí)的電流(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù));(2)在用電高峰期,關(guān)掉家里的其他用電器,只讓處于中溫?fù)鯛顟B(tài)的電燉鍋工作,觀察到標(biāo)有“1800r/(kW?h)”的電能表轉(zhuǎn)盤在12ls內(nèi)轉(zhuǎn)了20圈,求此時(shí)的實(shí)際電壓;(3)電燉鍋正常工作時(shí),用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱,待水溫達(dá)到50℃時(shí)開始計(jì)時(shí),繪制的水溫隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。結(jié)合所給信息,通過(guò)計(jì)算,分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)可知,高溫的功率P高=600W,由P=UI可得,在高溫檔工作時(shí),電路中的電流:;(2)由可得,電燉鍋的電阻:,電燉鍋在高檔工作時(shí),電能表轉(zhuǎn)盤在在121s內(nèi)轉(zhuǎn)了20r,則電燉鍋消耗的電能:,實(shí)際功率為:,由可得,電路的實(shí)際電壓:(3)高溫檔消耗的電能W高=p高t高=600W×6×60s=2.16×105J,則水升高1℃消耗的電能2.16×105J/20=1.08×104J,低溫檔消耗的電能W低=P低t低=200W×9×60s=1.08×105J,則水升高1℃消耗的電能為1.08×105J/8=1.35×104J,因?yàn)?.08×104J<1.35×104J,且兩檔加熱水的質(zhì)量相同,所以加熱等質(zhì)量的水升高1℃,高溫檔比低溫檔消耗電能少,用高溫檔節(jié)能。答:(1)求電燉鍋在高溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí)的電流是2.7A;(2)在用電高峰期,此時(shí)的實(shí)際電壓是200V;(3)電燉鍋正常工作時(shí),用低溫?fù)鹾透邷負(fù)醴謩e給質(zhì)量相同的冷水加熱,由(3)可知用高溫?fù)醺?jié)能。選自近三年中考真題和各名校模擬考題,加強(qiáng)考點(diǎn)訓(xùn)練一、選擇題1.(2019·岳陽(yáng))如圖所示,電源電壓恒定不變。閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到某點(diǎn)c的過(guò)程中,電壓表的示數(shù)由4V變?yōu)?V,電流表的示數(shù)由0.2A變?yōu)?.3A,由此可知()。A.電源電壓為7VB.R1的阻值為20ΩC.電路消耗的最小功率為1.2WD.滑片P在b端時(shí),10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為12J【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)由“閉合開關(guān)后,滑動(dòng)變阻器的滑片P由B端移到某點(diǎn)C的過(guò)程中,電壓表的示數(shù)由4V變?yōu)?V,電流表的示數(shù)由0.2A變?yōu)?.3A,”可知,R2兩端電壓為4V,ac兩端電壓Uac=3V,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),電流I=0.2A,當(dāng)滑片P由b端移到某點(diǎn)c時(shí),電流I=0.3A,設(shè)電源電壓為U,解得R1=10Ω,U=6V,故AB錯(cuò)誤;(2)滑動(dòng)變阻器滑片P在b端時(shí),R1與R2串聯(lián),由P=UI可得,電路消耗的最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W,故C正確;(3)滑片P在b端時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得,R1兩端電壓U1=U-U2=6V-4V=2V,10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量Q=W=U1It=2V×0.2A×10S=4J,故D錯(cuò)誤。故選C。2.(2019·蘇州)額定電壓均為6V的甲、乙兩燈,I-U圖線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()。A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小;B.甲、乙兩燈的額定功率之比為4:1;C.甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2V的電源兩端時(shí),電阻之比為3:2;D.甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8V的電源兩端時(shí),實(shí)際功率之比為1:3【答案】D?!窘馕觥緼.由甲、乙曲線圖可知,燈泡的電阻隨電壓的增大而增大。故A錯(cuò)誤;B.由于甲、乙兩燈的額定電壓均為6V,由圖象可知:I甲額=0.6A,I乙額=0.3A,則:====,故B錯(cuò)誤;C、甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時(shí),由圖象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根據(jù)I=可得電阻之比;====,故C錯(cuò)誤;D.把甲、乙兩燈串聯(lián)接在8V的電源上時(shí),通過(guò)它們的電流相等,且電源的電壓等于兩燈泡兩端的電壓之和,由圖象可知,當(dāng)電路中的電流為0.3A,甲燈的實(shí)際電壓為2V,乙燈的實(shí)際電壓為6V時(shí)滿足電源電壓為8V,所以實(shí)際功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=1:3,故D正確。故選D。3.(2019·達(dá)州)如圖所示,電源電壓保持不變,R1、R2、R3為定值電阻,且R2=R3=20Ω.閉合開關(guān)S,電壓表V1和V2的示數(shù)之比為4:3,此時(shí)電路消耗的總功率為P1;若把電壓表V1和V2分別換成電流表A1和A2,閉合開關(guān)S后電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,此時(shí)電路消耗的總功率為P2。則下列結(jié)果正確的是()。A.R1=10ΩI1:I2=3:2P1:P2=1:10 B.R1=5ΩI1:I2=2:3P1:P2=1:10 C.R1=10ΩI1:I2=3:2P1:P2=10:1 D.R1=5ΩI1:I2=2:3P1:P2=10:1【答案】A?!窘馕觥坑蓤D知,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),R1、R2、R3串聯(lián),電壓表V1測(cè)R2和R3兩端的電壓之和,電壓表V2測(cè)R1和R2兩端的電壓之和,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,且各處的電流相等,所以,由I=可得,兩電壓表的示數(shù)之比:====,解得:R1=10Ω,故BD錯(cuò)誤;此時(shí)電路消耗的總功率:P1===;若把電壓表V1和V2分別換成電流表A1和A2時(shí),R1、R2、R3并聯(lián),電流表A1測(cè)R1和R2支路電流之和,電流表A2測(cè)R2和R3支路的電流之和,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和,所以,兩電流表的示數(shù)之比:I1:I2=(+):(+)=(+):(+)=:=3:2,此時(shí)電路消耗的總功率:P2=++=++=,則P1:P2=:=1:10,故A正確、C錯(cuò)誤。故選A。4.(2019·天津)現(xiàn)有一個(gè)電壓不變的電源,兩個(gè)定值電R1、R2.先將這兩個(gè)電阻以某種形式連接到電源上,R1消耗功率為P0;再將它們以另一種形式連接到該電源上,R1消耗功率為9P0.兩種連接形式中均有電流通過(guò)R2,則先后兩種連接形式中()。A.兩端的電壓比為1:2B.兩端的電壓比為1:3C.消耗的功率比為1:9D.消耗的功率比為2:9【答案】B?!窘馕觥浚?)將這兩個(gè)電阻以某種形式連接到電源上,R1消耗功率為:P0=--------------①

另一種形式連接到該電源上R1消耗功率為:9P0=--------------②

由①②可得:=9×,解得R1兩端的電壓比為:U1:U1′=1:3,故A錯(cuò)誤、B正確;(2)因?yàn)镽1、R2接到同一電源上,且第2次R1兩端的電壓更大,所以,第一種以串聯(lián)方式連接;第2次以并聯(lián)方式連接,如下圖:則由并聯(lián)電路的特點(diǎn)和前面的解答可得,電源電壓U=U1′=3U1;因?yàn)榇?lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以,串聯(lián)時(shí),R2兩端的電壓U2=U-U1=3U1-U1=2U1,并聯(lián)時(shí),R2兩端的電壓U2′=U=3U1;則第一種連接時(shí),R2消耗的功率:P2=;第二種連接時(shí),R2消耗的功率:P2′=;則==()2=()2=,故C、D錯(cuò)誤。故選B。5.(2019·濮陽(yáng)市中考二模)如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑片

P

b

端滑到

a

端,電流表示數(shù)

I

與電壓表示數(shù)

U

的變化關(guān)系如圖乙。下列判斷正確的是()。A.電源電壓是

12V;B.定值電阻

R

的阻值是

6Ω;C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

12Ω;D.定值電阻能達(dá)到的最大功率為

1.5W【答案】BC?!窘馕觥坑呻娐穲D可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)當(dāng)滑片在a端時(shí),電路為R的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電路中的電流最大,電壓表示數(shù)最大,由圖象可知,電源的電壓U=9V,此時(shí)電路中的電流I=1.5A,由I=可得,定值電阻R的阻值:R===6Ω,故A錯(cuò)誤、B正確;由于此時(shí)電阻R兩端的電壓最大、通過(guò)的電流最大,則定值電阻能達(dá)到的最大功率:PR大=UI=9V×1.5A=13.5W,故D錯(cuò)誤;(2)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電阻R與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián),此時(shí)電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,由圖象可知,此時(shí)R兩端的電壓UR=3V,電路中的最小電流I′=0.5A,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U滑=U-UR=9V-3V=6V,則滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R滑大===12Ω,故C正確;故選BC。6.(2019·武漢市武昌區(qū)中考一模)如圖電路中,燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣(不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。當(dāng)開關(guān)S1閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí),燈泡L正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)是0.2A.則下列說(shuō)法中正確的是()。A.滑動(dòng)變阻器最大阻值為18Ω;B.當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí),R兩端的電壓為2.4V;C.燈泡的最小功率為0.75W;D.電路的最大功率為4W【答案】D。【解析】(1)燈泡L標(biāo)有“6V3W“字樣,表示燈的額定電壓為6V,額定功率為3W,當(dāng)開關(guān)S1閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí),電路為燈的簡(jiǎn)單電路,燈泡L正常發(fā),燈的電壓即電源電壓U=6V;根據(jù)P=,燈的電阻:RL===12Ω,當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),變阻器最大R的二分之一與燈串聯(lián),根據(jù)歐姆定律,總電阻:R串聯(lián)===30Ω,根據(jù)電阻的串聯(lián),則R=R串聯(lián)-RL=30Ω-12Ω=18Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值:R=36Ω,故A錯(cuò)誤;(2)根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,==,即=,解得UR=3.6V,故B錯(cuò)誤;(3)當(dāng)關(guān)S1閉合,S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí),燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),總電阻R總=R+RL=36Ω+12Ω=48Ω,電路中的最小電流:I小===0.125A,燈泡的最小功率:PL小=(I?。?RL=(0.125A)2×12Ω=0.1875W,故C錯(cuò)誤;(4)兩開關(guān)都閉合,當(dāng)滑片移動(dòng)到最左端時(shí),變阻器與燈并聯(lián),此時(shí)電路的總電阻最小,R并===9Ω,電路的最大功率:P大===4W,故D正確。故選D。7.(2019·長(zhǎng)沙市雨花區(qū)中考一模)為了測(cè)量某電熱暖手器提示燈L的額定功率,小夢(mèng)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖,變阻器的規(guī)格為20Ω1A,當(dāng)開關(guān)S接a時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值,畫出了定值電阻R0的U﹣I圖象;當(dāng)開關(guān)S接b時(shí),同樣根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值,畫出了燈泡L的U﹣I圖象,如圖乙所示,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()。A.定值電阻R0的阻值是10Ω;B.將R0與燈L串聯(lián)在6V的電源兩端時(shí),燈絲的實(shí)際電阻為5Ω;C.R0與燈L并聯(lián)接入電路并調(diào)節(jié)電源電壓,當(dāng)R0消耗的功率為4.9W時(shí),燈L恰好正常發(fā)光,燈L的實(shí)際功率為5W;D.當(dāng)S接a且電源電壓為8V時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大功率為1.6W【答案】C?!窘馕觥浚?)由圖象可知:R0的電壓和電流成正比,當(dāng)U0=2V時(shí),I0=0.2A,由歐姆定律I=,所以:R0===10Ω;A正確;(2)將R0與燈L串聯(lián)在6V的電源兩端時(shí),電流相同。觀察圖可知,當(dāng)電流為0.4A時(shí),電阻與燈泡的電壓和正好為6V,分析圖象可知:此時(shí)燈泡電壓為UL′=2V,IL′=0.4A,由歐姆定律,所以燈絲的實(shí)際電阻值:RL===5Ω,B正確;(3)將R0與燈L并聯(lián)接入電路,當(dāng)R0消耗的電功率為4.9W時(shí),燈L恰好正常發(fā)光,由P=可得,燈泡的額定電壓:UL額=U0′===7V,由圖象可知,通過(guò)燈泡的電流IL額=0.75A,則燈泡的實(shí)際功率即額定功率:PL額=UL額IL額=7V×0.75A=5.25W.C錯(cuò)誤;(4)當(dāng)S接a,R0與變阻器器串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電路中的電流:I=,滑動(dòng)變阻器的功率:P滑=I2R滑=()2R滑==,由上式知,當(dāng)R0=R滑=10Ω,變阻器的功率最大,其最大功率:P滑大===1.6W,D正確。故選C。二、填空題8.(2019·達(dá)州)如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡L標(biāo)有“10V5W”字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響),當(dāng)S、S1都閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí),電流表A的示數(shù)為1A,此時(shí)燈泡正常發(fā)光,則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為Ω。當(dāng)S閉合、S1斷開且滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí),電壓表的示數(shù)為V,燈泡L的實(shí)際功率為W?!敬鸢浮?0;5;1.25?!窘馕觥浚?)當(dāng)S、S1都閉合且滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí),燈泡L與R的最大阻值并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且此時(shí)燈泡正常發(fā)光,所以,電源的電壓U=UL=10V,由P=UI可得,通過(guò)燈泡的電流:IL===0.5A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)R的電流:IR=I﹣IL=1A﹣0.5A=0.5A,由I=可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R===20Ω;(2)燈泡的電阻:RL===20Ω,當(dāng)S閉合、S1斷開且滑動(dòng)變阻器的滑片P在B端時(shí),燈泡L與滑動(dòng)變阻器R的最大阻值串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流:I′===0.25A,此時(shí)電壓表的示數(shù):UR=I′R=0.25A×20Ω=5V,燈泡L的實(shí)際功率:PL′=(I′)2RL=(0.25A)2×20Ω=1.25W。故答案為:20;5;1.25。9.(2019·達(dá)州)如圖所示,電源電壓保持不變,R1、R2、R3均為定值電阻,R1:R2=2:3,S為單刀雙擲開關(guān)。當(dāng)S接到1時(shí),電流表的示數(shù)為0.4A,R1消耗的功率為P1,此時(shí)R3消耗的功率為1.6W;當(dāng)S接到2時(shí),R2消耗的功率為P2,已知P1:P2=32:27.則電源電壓為V,R1為Ω,R3為Ω?!敬鸢浮?2;20;10?!窘馕觥縎為單刀雙擲開關(guān)。當(dāng)S接到1時(shí),R1與R3串聯(lián),電流表測(cè)電路的電流,電流表的示數(shù)為0.4A,P1=I12R1=(0.4A)2×R1﹣﹣﹣﹣﹣①,P3=I12R3=(0.4A)2×R3=1.6W,R3=10Ω;當(dāng)S接到2時(shí),R1與R3串聯(lián),電流表測(cè)電路的電流,R2消耗的功率為P2,P2=I22R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;已知P1:P2=32:27,由①②得:即=﹣﹣﹣﹣③因R1:R2=2:3﹣﹣﹣﹣﹣④,由③④得:I2=0.3A;由電阻的串聯(lián)和電壓不變時(shí),電流與電阻成反比有:=;即=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤,由④⑤得:R1=20Ω;由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,在第1次操作中,電源電壓:U=I1(R1+R3)=0.4A(20Ω+10Ω)=12V。故答案為:12;20;10。10.(2019·遂寧)如圖所示電路,電源電壓恒定,R0為定值電阻,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從位置a移到另一位置b的過(guò)程中,電流表的示數(shù)變化范圍為0.4A-0.2A,電壓表的示數(shù)變化范圍為2V-4V,則定值電阻R0的阻值為______Ω,電源電壓為______V:滑動(dòng)變阻器的滑片P在a位置和b位置時(shí),電路消耗的總功率之比為______?!敬鸢浮?0;6;2:1?!窘馕觥坑呻娐穲D可知,電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)因滑片P從位置a移到另一位置b的過(guò)程中,電流表的示數(shù)變化范圍為0.4A~0.2A,電壓表的示數(shù)變化范圍為2V~4V,所以,滑片位于位置a時(shí),電路中的電流Ia=0.4A,電壓表的示數(shù)Ua=2V,滑片位于位置b時(shí),電路中的電流Ib=0.2A,電壓表的示數(shù)Ub=4V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源電壓恒定,所以,由I=可得,電源的電壓:U=IaR0+Ua=IbR0+Ub,即0.4A×R0+2V=0.2A×R0+4V,解得:R0=10Ω,電源的電壓U=IaR0+Ua=0.4A×10Ω+2V=6V;(2)滑動(dòng)變阻器的滑片P在a位置和b位置時(shí),電路消耗的總功率之比:====。故答案為:10;6;2:1。11.(2019·湖州)現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個(gè)小燈泡L1、L2,已知它們的電流與電壓間關(guān)系如圖所示。(1)由圖可知,L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而______(選填“增大”“減小”或“不變”)。(2)若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間,電源電壓調(diào)節(jié)為6伏,通電5分鐘,則兩燈泡消耗的總電能為多少焦?(3)若將L1、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源間,調(diào)節(jié)電源電壓,在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過(guò)其額定電壓的情況下,L1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值是多少?【答案】增大?!窘馕觥浚?)對(duì)L1來(lái)說(shuō),由圖知,當(dāng)電壓為1V時(shí),電流為0.1A,由歐姆定律,R11===10Ω;當(dāng)電壓為6V時(shí),電流為0.5A,同理,R12=12Ω;故L1燈絲電阻都隨電流的增大而增大,同理,可得出L2燈絲電阻都隨電流的增大而增大;(2)若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間,電源電壓調(diào)節(jié)為6伏,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,兩燈的電壓為6V,通過(guò)兩燈的電流分別為0.5A和1A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,干路電流為:I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A,通電5分鐘,則兩燈泡消耗的總電能為:W=UIt=6V×1.5A×5×60s=2700J;(3)由P=UI,燈L1的額定電流為:IL1===0.5A,同理,燈L2的額定電流為1A,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律,電路的最大電流為0.5A,燈L1的實(shí)際功率為3W,由圖知,燈L2的電壓為2V,故其實(shí)際功率為:P2=U2IL1=2V×0.5A=1WL1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值是:P=P1+P2=3W+1W=4W。答:(1)由圖可知,L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而增大;(2)若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間,電源電壓調(diào)節(jié)為6伏,通電5分鐘,則兩燈泡消耗的總電能為2700J;(3)若將L1、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源間,調(diào)節(jié)電源電壓,在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過(guò)其額定電壓的情況下,L1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值是4W。12.(2019·貴港)家用電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路如圖5所示,主要技術(shù)參數(shù)如下表。則該電吹風(fēng)正常工作吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲的阻值是________Ω,正常工作吹熱風(fēng)5min電熱絲產(chǎn)生的熱量是________J。【答案】48.4;3×105。【解析】由表知,電熱絲吹熱風(fēng)時(shí),電熱絲的額定功率為P=1000W,額定電壓為U=220V,故電熱絲的阻值為;正常工作吹熱風(fēng)5min電熱絲產(chǎn)生的熱量為:。13.(2019·河南)在家用電器調(diào)查活動(dòng)中,小亮讓電熱水器單獨(dú)工作2min,測(cè)得家中如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了70r,熱水器的實(shí)際功率為_____W;若不計(jì)能量損失,這段時(shí)間內(nèi)熱水器中50L的水可升溫_____℃.由于熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱,從安全用電的角度考慮,熱水器的電源線比冰箱的要_____(選填“粗”或“細(xì)”)。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)]【答案】2100;1.2;粗?!窘馕觥浚?)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)70r,電熱水器消耗的電能:W==0.07kW?h,工作時(shí)間t=2min=h,則該電熱水器的實(shí)際功率:(2)電熱水器消耗的電能:W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J,水的體積V水=50L=0.05m3,由ρ=可得,水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05-3m3=50kg;因?yàn)椴挥?jì)能量損失,所以水吸收的熱量:Q吸=W′=2.52×105J,由Q=cm△t得,水升高的溫度:(3)由于電熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱,根據(jù)P=UI可知,電熱水器工作時(shí)的電流遠(yuǎn)大于冰箱,相同條件下熱水器導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量較多。為保證線路安全,在電流和通電時(shí)間一定時(shí),電熱水器選擇較粗的電源線,可以減小導(dǎo)線電阻,根據(jù)Q=I2Rt可知,電源線產(chǎn)生的熱量減少,可防止電源線快速老化而引發(fā)安全事故。故答案為:2100;1.2;粗。14.(2019·湘潭)圖是某電水壺的銘牌,該電水壺正常工作1min產(chǎn)生J的熱量,如果這些熱量84%被冷水吸收能使2.0L的水溫度升高上℃。【解析】由電水壺的銘牌可知其額定功率,由Q=W=Pt計(jì)算正常工作1min產(chǎn)生的熱量;由密度公式先計(jì)算2.0L水的質(zhì)量,再根據(jù)Q吸=cm△t=84%Q計(jì)算水溫升高的多少?!窘獯稹浚?)由圖知,電水壺的額定功率為1500W,所以正常工作1分鐘產(chǎn)生的熱量:Q=W=Pt=1500W×60s=9×104J;(2)由ρ=可得水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3=2kg,這些熱量84%被冷水吸收,即Q吸=84%Q放,由Q=cm△t得水升高的溫度:△t===9℃。故答案為:9×104;9。15.(2019·綿陽(yáng))某一天晚上睡覺(jué)前,小文同學(xué)用有預(yù)約功能的電飯煲為家人第二天早餐煲粥。小文將大米等食材放入電飯煲內(nèi),接通220V家庭電路,經(jīng)過(guò)了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過(guò)程,早餐前斷開電源,電飯煲消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示,電飯煲加熱過(guò)程消耗的電能是________kW?h。已知小文家電飯煲加熱和保溫部分基本電路原理如圖乙所示,S是接通家庭電路的開關(guān),S1是自動(dòng)開關(guān),R1和R2為電阻不變的電熱絲,則R2=________Ω?!敬鸢浮?.88;220?!窘馕觥浚?)由圖甲可知,0-5h這段時(shí)間是待機(jī)狀態(tài),待機(jī)功率P待=44W;5-6h為加熱狀態(tài),加熱功率P加=880W;6-7h為保溫狀態(tài),保溫功率P保=220W。加熱過(guò)程的時(shí)間t加=1h,P加=880W=0.88kW,則加熱過(guò)程消耗的電能:W加=P加t加=0.88kW×1h=0.88kW?h;(2)由圖乙可知,當(dāng)開關(guān)S、S1閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電路總電阻較小,總功率較大,總功率為P加=880W。

當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí),電路只有R2工作,總電阻較大,功率較小,其功率為P2=220W。則R2的阻值:。故答案為:0.88;220。16.(2019·濮陽(yáng)市中考二模)圖甲是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化圖象,將它們按圖乙所示接入電路中,只閉合開關(guān)S,小燈泡的實(shí)際功率為1W;則小燈泡兩端的電壓為______V,再閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)變化了______A,此時(shí)電路消耗的總功率為______W?!敬鸢浮?;0.2;1.4。【解析】(1)只閉合開關(guān)S時(shí),電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路,由圖中可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓UL=2V,通過(guò)的電流IL=0.5A時(shí),燈泡的實(shí)際功率PL=ULIL=2V×0.5A=1W,所以,小燈泡兩端的電壓為2V,電源的電壓為2V;(2)閉合開關(guān)S、S1時(shí),L與R并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,它們兩端的電壓UL=UR=U=2V,由圖象可知,通過(guò)它們的電流分別為IL=0.5A,IR=0.2A,因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R的電流,其大小為0.2A,因串聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流:I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A,此時(shí)電路消耗的總功率:P=UI=2V×0.7A=1.4W。故答案為:2;0.2;1.4。17.(2019·長(zhǎng)沙市雨花區(qū)中考一模)如圖甲,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器(允許通過(guò)的最大電流為5A)。圖乙反映了開關(guān)由斷開到閉合,再移動(dòng)滑片P的過(guò)程中,ab兩端電壓U和通過(guò)的電流I之間的關(guān)系;圖丙反映了滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與電流I之間的關(guān)系,則R1的阻值為Ω;當(dāng)R2的功率為120W時(shí),電路消耗的總功率為W?!敬鸢浮?;200?!窘馕觥坑呻娐穲D可知,R1與R2串聯(lián),ab兩端電壓是滑動(dòng)變阻器R2兩端電壓。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電路中的電流為0A,此時(shí)電壓表測(cè)電源的電壓,由圖乙可知ab兩端的電壓,即電源的電壓U=50V;由圖丙可知,當(dāng)R2的功率為120W時(shí),電路中的電流I=4A,由圖乙可知,Uab=30V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R1兩端的電壓:U1=U﹣Uab=50V﹣30V=20V,由I=可得,R1的阻值:R1===5Ω;電路消耗的總功率:P=UI=50V×4A=200W。故答案為:5;200。18.(2019·遼陽(yáng)市中考考前最后一卷)李剛家的電能表如圖所示,從表盤信息可知:電能表允許接入的用電器總功率不能超過(guò)W;當(dāng)電路中只有電風(fēng)扇工作時(shí),電能表轉(zhuǎn)盤在6min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)了10轉(zhuǎn),這個(gè)電風(fēng)扇的實(shí)際功率W?!敬鸢浮?400;50。【解析】電能表允許接入用電器的最大總功率:P=UI=220V×20A=4400W;因2000r/kW?h表示轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1圈,電路中消耗kW?h的電能,所以,這6min內(nèi)消耗的電能:W==kW?h=0.005kW?h,電風(fēng)扇的電功率:P===0.05kW,0.05kW=0.05×1000W=50W。故答案為:4400;50。三、計(jì)算題19.(2019·天津)某電熱水壺銘牌的部分信息如下表所示。該電熱水壺正常工作時(shí),把1kg水從20℃加熱到100℃用時(shí)7min,已知c水=4.2×103J/(kg?℃),求:(1)水吸收的熱量;(2)電熱水壺的熱效率。型號(hào)xx額定電壓220V額定功率1000W頻率50Hz【解析】(1)水吸收的熱量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J。

(2)工作時(shí)間t=7min=420s,電熱水壺正常工作7min消耗的電能:W=Pt=1000W×420s=4.2×105J,則電熱水壺的熱效率:η=×100%=×100%=80%。答:(1)水吸收的熱量為3.36×105J;(2)電熱水壺的熱效率為80%。20.(2019·菏澤)如圖所示,將標(biāo)有“2.5V0.625W”字樣的小燈泡接入電源電壓4.5V(電壓保持不變)電路中,為調(diào)節(jié)燈泡亮度,在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器,兩個(gè)電壓表的量程都是3V。(1)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使小燈泡正常發(fā)光,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多大?(2)在小燈泡正常發(fā)光的情況下,通電5分鐘,滑動(dòng)變阻器消耗的電能是多少?(3)為保證兩個(gè)電壓表兩端的電壓不超過(guò)3V,小燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定電壓的情況下,滑動(dòng)變阻器允許的取值范圍是多少?(假定燈絲電阻保持不變)【解析】由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表V1測(cè)L兩端的電壓,電壓表V2測(cè)R兩端的電壓。(1)由可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:;(2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且小燈泡正常發(fā)光,所以,電路中的電流:,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V,則通電5分鐘,滑動(dòng)變阻器消耗的電能:WR=URIt=2V×0.25A×5×60S=150J;(3)為保證兩個(gè)電壓表兩端的電壓不超過(guò)3V,小燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定電壓的情況下,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的電流最大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,則;當(dāng)電壓表V2的示數(shù)UR大=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)燈泡兩端的電壓:UL小=U-UR大=4.5V-3V=1.5V,此時(shí)電路中的電流:,解得:R大=20Ω,所以,滑動(dòng)變阻器允許的取值范圍是8Ω~20Ω。答:(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是10Ω;(2)在小燈泡正常發(fā)光的情況下,通電5分鐘,滑動(dòng)變阻器消耗的電能是150J;(3)滑動(dòng)變阻器允許的取值范圍是8Ω~20Ω。21.(2019·蘇州)如圖所示電路中,電源電壓為6V,電阻R1、R2的阻值分別為12Ω和6Ω閉合開關(guān)S,則:(1)電流表的示數(shù)是多少?(2)求電阻R2在1min內(nèi)消耗的電能;(3)斷開S,將電阻R2拆下,再將最大阻值為30Ω的滑動(dòng)變阻器R3接入剩余電路中,重新閉合S,移動(dòng)滑片,記錄電流表示數(shù)如下表所示。①表中有1個(gè)數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤,該數(shù)據(jù)是______;②請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷R1與R3的連接方式并簡(jiǎn)述理由。序號(hào)123電流(A)0.120.250.40【答案】0.12?!窘馕觥浚?)閉合開關(guān)S,兩只電阻R1、R2并聯(lián),電流表測(cè)量通過(guò)R1的電流。電流表的示數(shù)為I1===0.5A;(2)電阻R2在1min內(nèi)消耗的電能為W2=?t=×60s=360J;(3)假設(shè)R1與R3并聯(lián),由于R1阻值、兩端電壓都不變,所以滑片移動(dòng)對(duì)R1支路無(wú)影響,也就是電流表示數(shù)應(yīng)該不變;但已知滑片移動(dòng)過(guò)程中電流表示數(shù)變化,所以是R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián);在第一組數(shù)據(jù)中,電流表的示數(shù)是I=0.12A,已知電源電壓為U=6V,因?yàn)镮=,所以電路總電阻為R===50Ω,而滑動(dòng)變阻器即使全部接入電路,電路總電阻最大為R實(shí)=R1+R3=12Ω+30Ω=42Ω<50Ω,所以第一組數(shù)據(jù)就是錯(cuò)誤的。答:(1)電流表的示數(shù)是0.5A;(2)電阻R2在1min內(nèi)消耗的電能為360J;(3)①0.12;②串聯(lián);如果并聯(lián),滑片移動(dòng)電流表示數(shù)不變。22.(2019·蘇州)某款電熱水壺的相關(guān)信息如表所示現(xiàn)在該水壺內(nèi)裝入質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水放置在水平桌面上接通電源使其正常工作,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開(不計(jì)熱量損失),求:額定功率1000W自重5N與桌面接觸面積200cm2(1)裝入水后水壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)p;(2)水吸收的熱量Q;(3)將水燒開所需時(shí)間t。(c水=4.2×103J/(kg?℃),g=10N/kg)【解析】(1)壺內(nèi)裝入質(zhì)量為1kg的水,重力為:G水=mg=1kg×10N/kg=10N,裝入水后水壺對(duì)桌面的壓力:F=10N+5N=15N;裝入水后水壺對(duì)桌面的壓強(qiáng):p===750Pa;(2)水壺裝了質(zhì)量為1kg,初溫為20℃的水,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,則水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J∕(kg?℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;(3)不計(jì)熱損失,W=Q吸,由P=可得電熱水壺工作時(shí)間:t====336s。答:(1)裝入水后水壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)為750Pa;(2)水吸收的熱量是3.36105J;(3)電熱水壺把這壺水燒開需要336s。23.(2019·益陽(yáng))某居民家安裝了一臺(tái)電熱水器,其銘牌標(biāo)示如下表所示。加滿20℃的水后加熱至70℃,已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg?℃),干木材的熱值q=1.2×107J/kg。(1)水需要吸收多少熱量?(2)電熱水器正常工作時(shí)至少需要多長(zhǎng)時(shí)間?(3)如果用干木材替代電熱水器燒水,效率為14%,需要多少干木材?××型電熱水器額定加熱功率2400W加熱方式電加熱器額定電壓220V安全等級(jí)防觸電保護(hù)一類溫度設(shè)定范圍20℃~90℃凈重20kg容量40L整機(jī)外形尺寸530mm×400mm×400mm出廠日期2019年5月15日【解析】(1)由ρ=可得水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg,20℃的水加熱至70℃,則水吸收的熱量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×40kg×(70℃-20℃)=8.4×106J,(2)電熱水器正常工作時(shí)至少需要消耗的電能:W=Q吸,由P=可得,電熱水器正常工作時(shí)至少需要的時(shí)間:t====3500s;(3)根據(jù)Q吸=14%Q放可知,干木材完全燃燒放出的熱量為:Q放===6×107J;根據(jù)Q放=mq可知,需要干木柴的質(zhì)量為:m′===5kg。答:(1)水需要吸收8.4×106J熱量;(2)電熱水器正常工作時(shí)至少需要3500s時(shí)間;(3)如果用干木材替代電熱水器燒水,效率為14%,需要5kg干木材。24.(2019·湘潭)如圖1所示為某實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)除濕器,除濕器中的壓縮機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心,除濕器的動(dòng)力,全部由壓縮機(jī)來(lái)提供。除濕器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)由控制電路和工作電路兩部分組成,簡(jiǎn)化后的電路圖如圖2所示??刂齐娐分械碾娫措妷篣1=12V,調(diào)控電咀R(shí)0的阻值范圍為0~1000Ω,R為裝在除濕器內(nèi)的濕敏電阻,其阻值隨相對(duì)濕度φ(空氣中含有水蒸氣的百分比,單位為:%RH)變化的圖象如圖2所示,L為磁控開關(guān),當(dāng)濕敏電阻R的阻值發(fā)生變化時(shí),控制電路中線圈的電流隨之發(fā)生變化,當(dāng)電流大于或等于20mA時(shí),L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合,工作電路的壓縮機(jī)開始帶動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行除濕。工作電路兩端電220V,Rg為保護(hù)電阻,磁控開關(guān)L的線圈電阻不計(jì)。問(wèn):(1)壓縮機(jī)工作過(guò)程中內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化成能;當(dāng)S接通時(shí),可判斷出圖2中線圈上端P的磁極是極。(2)由圖3可知,濕敏電阻R的阻值隨著相對(duì)濕度的增加而變;若實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的相對(duì)濕度為60%RH,此時(shí)濕敏電阻R的阻值為Ω。(3)因?qū)嶒?yàn)室內(nèi)有較敏感的器件,要求相對(duì)濕度控制在45%RH以內(nèi),則調(diào)控電阻R0的阻值不能超過(guò)多少?(4)若除濕過(guò)程中工作電路的總功率為1100W,工作電路的電流為多少?已知保護(hù)電阻Rg=2Ω,如果除濕器工作時(shí)磁控開關(guān)L的磁性彈片有一半的時(shí)間是閉合的,則1h內(nèi)Rg消耗的電能是多少?【解析】(1)壓縮機(jī)在工作過(guò)程中利用做功方式改變了工作媒質(zhì)的內(nèi)能;所以主要把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;當(dāng)S接通時(shí),由安培定則可判斷出圖2中線圈的上端P的磁極是N極;(2)根據(jù)圖3可知濕敏電阻R的阻值隨著相對(duì)濕度的增加而變?。幌鄬?duì)濕度為60%RH時(shí)濕敏電阻R的阻值為50Ω(3)由圖3可知,當(dāng)相對(duì)濕度控制在45%RH時(shí)濕敏電阻R的阻值R′=100Ω,已知當(dāng)電流I≥20mA=0.02A時(shí)L的兩個(gè)磁性彈片相互吸合,工作電路的壓縮機(jī)開始帶動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行除濕。由I=可得,電路中的總電阻:R總===600Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,調(diào)控電阻R0的阻值:R0=R總﹣R′T=600Ω﹣100Ω=500Ω;(4)已知自動(dòng)除濕器是在家庭電路中工作的,則電源電壓U0=220V;則根據(jù)P=UI可得:I===5A;則保護(hù)電阻Rg的功率Pg=I2Rg=(5A)2×2Ω=50W,因磁控開關(guān)L的磁性彈片有一半的時(shí)間是閉合的,則1h內(nèi)Rg的工作時(shí)間t=×3600s=1800s;則Wg=Pgt=50W×1800s=9×104J。答:(1)內(nèi);D;(2)??;50;(3)調(diào)控電阻R0的阻值不能超過(guò)500Ω;(4)若1h內(nèi)Rg消耗的電能是9×104J。25.(2019·邵陽(yáng))如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,L是標(biāo)有“6V3W的電燈,當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時(shí),燈L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)如圖乙所示。求:(1)電源電壓。(2)定值電阻R的值(3)S1和S3斷開、S2閉合時(shí),燈L的實(shí)際功率。(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)【解析】(1)當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時(shí),燈泡L與電阻R并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且燈L正常發(fā)光,所以,電源電壓U=UL=6V;(2)當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時(shí),燈泡L與電阻R并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,由P=UI可得,通過(guò)燈泡的電流:IL=0.5A,由圖乙可知,電流表的量程為0~3A,分度值為0.1A,干路電流I=1A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)定值電阻R的電流:IR=I﹣IL=1A﹣0.5A=0.5A,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由I可得,定值電阻R的值:R=12Ω;(3)燈泡的電阻:RL=12Ω,當(dāng)S1和S3斷開、S2閉合時(shí),燈泡L與定值電阻R串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流:I′=0.25A,燈L的實(shí)際功率:PL′=(I′)2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W。答:(1)電源電壓為6V;(2)定值電阻R的值為12Ω;(3)S1和S3斷開、S2閉合時(shí),燈L的實(shí)際功率為0.75W。26.(2019·濰坊)在如圖所示電路中,小燈泡R1標(biāo)有“4V1.6W”字樣,定值電阻R2=20Ω,滑動(dòng)變阻器R3允許通過(guò)的最大電流為1A,電流表A1的量程為0~0.6A,電流表A2的量程為0~3A,電壓表的量程為0~3V,電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。只閉合開關(guān)S2時(shí),電壓表的示數(shù)為2V;將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端,閉合所有開關(guān),此時(shí)電流表A2示數(shù)為0.5A.求:(1)電源電壓;(2)滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值;(3)只閉合開關(guān)S3,在電路安全的情況下,小燈泡電功率的變化范圍?!窘馕觥浚?)由可得,燈泡的電阻:,只閉合開關(guān)S2時(shí),燈泡R1與電阻R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電源的電壓:U=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;(2)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端,閉合所有開關(guān),電阻R2與R3的最大阻值并聯(lián),電流表A2測(cè)干路電流,此時(shí)電路的總電阻:,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,,解得:R3=30Ω;(3)只閉合開關(guān)S3時(shí),燈泡R1與滑動(dòng)變阻器R3串聯(lián),電流表A1測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R1兩端的電壓,當(dāng)電壓表的示數(shù)R1′=3V時(shí),燈泡兩端的電壓最大,其實(shí)際功率最大,,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,R1的功率最小,此時(shí)電路中的電流:,則燈泡的最小功率:P1小=I小2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W,所以,小燈泡電功率的變化范圍為0.225W~0.9W。答:(1)電源電壓為6V;(2)滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為30Ω;(3)只閉合開關(guān)S3,在電路安全的情況下,小燈泡電功率的變化范圍為0.225W~0.9W。27.(2019·遼陽(yáng)市中考考前最后一卷)養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的烹飲容器,采用新型電加熱材料,通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱。如圖是某款養(yǎng)生壺及其銘牌,求:(1)養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻;(2)若正常工作時(shí),養(yǎng)生壺加熱效率為90%,將1kg水從20℃加熱到80℃需要多長(zhǎng)時(shí)間;[c水=4.2×103J/(kg?℃)]型號(hào)CH﹣M16額定電壓220V頻率50Hz額定功率1000W容量1.2L(3)用電高峰期,家庭電路電壓降為198V,此時(shí)養(yǎng)生壺工作的實(shí)際電功率是多大?(設(shè)養(yǎng)生壺的電阻和加熱效率不變)【解析】(1)由P=可得,養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻:R==═48.4Ω。(2)水吸收的熱量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(80℃﹣20℃)=2.52×105J,由η=可得,養(yǎng)生壺消耗的電能:W===2.8×105J,由P=可得,養(yǎng)生壺工作時(shí)間:t===280s;(3)在用電高峰時(shí),U實(shí)際=198V,設(shè)養(yǎng)生壺的電阻和加熱效率不變,此時(shí)養(yǎng)生壺工作的實(shí)際電功率P實(shí)際===810W。答:(1)養(yǎng)生壺正常工作時(shí)的電阻為48.4Ω;(2)將1kg水從20℃加熱到80℃需要280s長(zhǎng)時(shí)間;(3)此時(shí)養(yǎng)生壺工作的實(shí)際電功率是810W。四、實(shí)驗(yàn)探究題28.(2019·遂寧)在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、額定電壓2.5V的小燈泡,滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干,部分實(shí)物電路如圖甲所示。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整(要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮)。(2)連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮,電壓表示數(shù)為3V.?dāng)嚅_開關(guān),經(jīng)檢查,各元件完好,電路連接正確則實(shí)驗(yàn)中操作錯(cuò)誤之處是______。(3)改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示;若要測(cè)量小燈泡的額定功率,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向______端移動(dòng)(選填“A”或“B”)。(4)圖丙是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的小燈泡的I-U圖象,則小燈泡額定功率是______W。(5)根據(jù)小燈泡的I-U圖象計(jì)算出不同電壓下燈絲電阻值不同,原因是燈絲電阻隨______的變化而變化。(6)若用第(3)小問(wèn)中所測(cè)得數(shù)據(jù)算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P=計(jì)算燈泡的額定功率。按此方案算出燈泡的額定功率比真實(shí)值______(選填“偏大”或“偏小”)。【答案】滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有調(diào)到阻值最大處;B;0.625;溫度;偏大?!窘馕觥浚?)滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱與開關(guān)相連時(shí),滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮,如下圖所示:(2)連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮,電壓表示數(shù)為3V,且各元件完好,電路連接正確,則實(shí)驗(yàn)中操作錯(cuò)誤之處是:滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有調(diào)到阻值最大處;(3)由圖乙可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2V,若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)使電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V,由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,即滑片P應(yīng)向B端移動(dòng);(4)由圖丙可知,電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),通過(guò)的電流為0.25A,則小燈泡額定功率是P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;(5)根據(jù)小燈泡的I-U圖象計(jì)算出不同電壓下燈絲電阻值不同,原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化;(6)由圖丙可知,燈泡兩端的電壓為2V時(shí),通過(guò)的電流為0.225A,由I=的變形式R=可得,燈泡兩端的電壓為2V、2.5V時(shí)的電阻分別為8.9Ω、10Ω,若用第(3)小問(wèn)中所測(cè)得數(shù)據(jù)算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P=計(jì)算燈泡的額定功率,按此方案算出燈泡的額定功率比真實(shí)值偏大。故答案為:(1)如上圖所示;(2)滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有調(diào)到阻值最大處;(3)B;(4)0.625;(5)溫度;(6)偏大。29.(2019·海南)在“探究小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率是否相同”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:電源電壓U恒為8V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω2A“,小燈泡的額定電壓U額=2.5V,額定功率小于1.2W,兩個(gè)阻值分別為10Ω、20Ω的定值電阻R0可供選擇。(1)為使小燈泡兩端電壓有一較大的調(diào)節(jié)范圍,小聰設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖乙中實(shí)物電路的連接。(2)正確連接電路后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如表所示。當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定功率為___W。12345電壓/V1.01.52.02.53.0電流/A0.240.320.380.44電功率/W(3)分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:小燈泡

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