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文檔簡介
電功率考點(diǎn)一:電能與電功【典型例題】(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。【鞏固練習(xí)】1.(2019·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:(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?2.(2019·岳陽)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12J3.(2019·遼陽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)過了10轉(zhuǎn),這個(gè)電風(fēng)扇的實(shí)際功率W。二、電功率【典型例題】(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【鞏固練習(xí)】1.(2019·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。2.(2019·蘇州)額定電壓均為6V的甲、乙兩燈,IU圖線如圖所示。下列說法正確的是()。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1:33.(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=10Ω、I1:I2=3:2、P1:P2=1:10;B.R1=5Ω、I1:I2=2:3、P1:P2=1:10;C.R1=10Ω、I1:I2=3:2、P1:P2=10:1;D.R1=5Ω、I1:I2=2:3、P1:P2=10:14.(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R2,則先后兩種連接形式中()。A.R1兩端的電壓比為1:2;B.R1兩端的電壓比為1:3;C.R2消耗的功率比為1:9;D.R2消耗的功率比為2:95.(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的過程中,電流表的示數(shù)變化范圍為0.4A0.2A,電壓表的示數(shù)變化范圍為2V4V,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______。6.(2019·湖州)現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V、3W”和“6V、6W”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?7.(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3V,小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下,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)8.(2019·邵陽)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)9.(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。10.(2019·濮陽市中考二模)如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑片
P
由
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1.5W11.(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4W12.(2019·長沙市雨花區(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1.6W13.(2019·濮陽市中考二模)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。14.(2019·長沙市雨花區(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的過程中,ab兩端電壓U和通過的電流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。三、測(cè)量小燈泡電功率【典型例題】(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IU圖象,則小燈泡額定功率是______W。(5)根據(jù)小燈泡的IU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”)?!眷柟叹毩?xí)】1.(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:小燈泡工作時(shí),消耗的電功率隨電壓的增大而_____。根據(jù)數(shù)據(jù)還可判斷出,小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=_____Ω的定值電阻。(4)完成實(shí)驗(yàn)后,愛動(dòng)腦筋的小聰又想出一種測(cè)量小燈泡額定功率的方法,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,所用電壓表量程為“0~15V”,請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為_____;
②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1,撥至“2”,讀出電壓表示數(shù)為U0;③小燈泡的額定功率:P額=_____。(用U額、U0、R0表示)若步驟②中,在將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),不小心將滑片向右移動(dòng)了少許,其他操作正確,則測(cè)出的小燈泡額定功率比真實(shí)值_____(選填“偏大”或“偏小”)。2.(2019·河南)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:小燈泡工作時(shí),消耗的電功率隨電壓的增大而_____。根據(jù)數(shù)據(jù)還可判斷出,小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=_____Ω的定值電阻。(4)完成實(shí)驗(yàn)后,愛動(dòng)腦筋的小聰又想出一種測(cè)量小燈泡額定功率的方法,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,所用電壓表量程為“0~15V”,請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為_____;
②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1,撥至“2”,讀出電壓表示數(shù)為U0;③小燈泡的額定功率:P額=_____。(用U額、U0、R0表示)若步驟②中,在將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),不小心將滑片向右移動(dòng)了少許,其他操作正確,則測(cè)出的小燈泡額定功率比真實(shí)值_____(選填“偏大”或“偏小”)。3.(2019·遼陽市中考考前最后一卷)某物理小組進(jìn)行電學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。次數(shù)一二三U/V468I/A0.20.30.4(1)軒軒探究“電流與電阻兩端電壓的關(guān)系“,他利用電源(電壓為10V)、電流表、電壓表、定值電阻(阻值為20Ω)、滑動(dòng)變阻器(“40Ω1A“)、開關(guān)和若干導(dǎo)線,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。①軒軒連接完圖甲所示的電路后,立即閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為V。此時(shí)電流表的示數(shù)為A。②軒軒發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你幫他在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“ד,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連線。③改正錯(cuò)誤后,車南將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最(選填“右”或“左”)端,閉合開關(guān),他多次改變滑動(dòng)變阻器的阻值,得到了如上表所示的電壓表和電流表的數(shù)據(jù),可得出結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),。④軒軒又利用以上的器材連接了如圖乙所示的電路圖,探究“電流與電阻大小的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中。他在a、b間分別接入20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω的定值電阻,為了能完成這五次實(shí)驗(yàn),他應(yīng)控制電壓表示數(shù)不變的范圍是:V﹣10V。(2)寧寧想測(cè)一個(gè)額定電壓為3.8v的小燈泡L的額定功率。他在圖乙中的a、b間接入這只燈泡,實(shí)驗(yàn)時(shí),他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V,寧寧應(yīng)該向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,便電壓表的示數(shù)為3.8V,此時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為W。(3)寧寧發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一個(gè)未標(biāo)阻值的定值電阻Rx。于是利用剛剛實(shí)驗(yàn)用的小燈泡L(已知U額和P額)又找來了一個(gè)電壓未知的電源、滑動(dòng)變動(dòng)阻器、電流表,開關(guān)和若干導(dǎo)線,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖并測(cè)出了Rx的阻值,請(qǐng)你將他的實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式補(bǔ)充完整。①閉合開關(guān)S1,將S2接(選填“a”或“b”),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為(用已知物理量的符號(hào)表示)②閉合開關(guān)S1,將S2接另一觸點(diǎn),讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為I1;③則表達(dá)式Rx=(用字母表示)。四、焦耳定律【典型例題】(2019·益陽)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。【鞏固練習(xí)】1.(2019·貴港)家用電吹風(fēng)的簡化電路如圖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。2.(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?℃)]3.(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℃。4.(2019·綿陽)某一天晚上睡覺前,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)過了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過程,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。5.(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50Hz6.(2019岳陽)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,通過計(jì)算,分析比較用高溫?fù)踹€是用低溫?fù)醺?jié)能。7.(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的連接方式并簡述理由。序號(hào)123電流(A)0.120.250.408.(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)9.(2019·益陽)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10.(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:(1)壓縮機(jī)工作過程中內(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的阻值不能超過多少?(4)若除濕過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?11.(2019·遼陽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)參考答案考點(diǎn)一:電能與電功【典型例題】(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?!敬鸢浮?546.7;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?!军c(diǎn)睛】(1)電能表的讀數(shù):最后一位是小數(shù)、單位是kW?h。(2)1600imp/(kW?h)表示每消耗1kW?h的電能,指示燈閃爍1600次,據(jù)此可求閃爍32次消耗的電能,再利用P=求用電器的實(shí)際電功率。本題考查了電能表的讀數(shù),消耗電能和電功率的計(jì)算,明確電能表相關(guān)參數(shù)的意義是關(guān)鍵?!眷柟叹毩?xí)】1.(2019·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:(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?!军c(diǎn)睛】(1)3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,指示燈閃爍3000次,據(jù)此求出電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能,利用P=求出該電熱水器的實(shí)際電功率;(2)根據(jù)P=UI=求出該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值;(3)根據(jù)P=UI=求出電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)的功率對(duì)應(yīng)的電阻,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,根據(jù)電阻的并聯(lián)求出并聯(lián)電阻的阻值。本題考查了電阻的并聯(lián)和電功率公式的靈活應(yīng)用,明白電能表參數(shù)的含義是關(guān)鍵。2.(2019·岳陽)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=UU2=6V4V=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?!军c(diǎn)睛】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)滑動(dòng)變阻器滑片P在B端時(shí),R1與R2串聯(lián),滑動(dòng)變阻器的滑片P由B端移到某點(diǎn)C,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),應(yīng)用歐姆定律求出R1的阻值和電源電壓。(2)滑動(dòng)變阻器滑片P在B端時(shí),R1與R2串聯(lián),此時(shí)電路中的電阻值最大,利用P=UI可求得最小功率。(3)滑片P在b端時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可求得R1兩端電壓,再利用Q=W=UIt可求得10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量。3.(2019·遼陽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)過了10轉(zhuǎn),這個(gè)電風(fēng)扇的實(shí)際功率W?!敬鸢浮?400;50?!窘馕觥侩娔鼙碓试S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。二、電功率【典型例題】(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【答案】AD?!窘馕觥緼、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?!军c(diǎn)睛】本題是一道動(dòng)態(tài)電路分題,涉及到電路的連接方式的判斷、歐姆定律以及電功率公式的應(yīng)用等知識(shí),過程較為復(fù)雜,需要討論,有一定的難度。(1)先根據(jù)題意判斷a、b兩表的類型,再結(jié)合電路分析其連接方式,根據(jù)電壓的變化量與電流變化量的比值為定值電阻的阻值;(2)根據(jù)串聯(lián)電路電流、電壓、電阻的特點(diǎn)、歐姆定律以及P=I2R判斷R2消耗的功率;(3)結(jié)合電表類型,利用歐姆定律判斷兩表示數(shù)的比值?!眷柟叹毩?xí)】1.(2019·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?!军c(diǎn)睛】分析電路圖,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的簡單電路,電壓表測(cè)R1兩端的電壓(電源電壓),此時(shí)電路中的電流最大,由圖象可知此時(shí)R1兩端的電壓、電路中的電流,利用歐姆定律求R1的阻值;(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、R1兩端的電壓,利用P=UI求電阻R1消耗的電功率。本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律的應(yīng)用以及電功率的計(jì)算,從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。2.(2019·蘇州)額定電壓均為6V的甲、乙兩燈,IU圖線如圖所示。下列說法正確的是()。A.甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減??;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?!军c(diǎn)睛】(1)通過曲線圖可知小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大;(2)甲燈正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)圖象讀出通過甲、乙的電流,根據(jù)P=UI求額定功率之比;(3)甲、乙兩燈并聯(lián)在2V的電源兩端時(shí),根據(jù)圖象讀出通過甲、乙的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電阻之比;(4)當(dāng)把兩燈串聯(lián)在8V電源上時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)確定甲、乙兩燈兩端的實(shí)際電壓,利用P=UI即可得出實(shí)際功率之比。本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。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=10Ω、I1:I2=3:2、P1:P2=1:10;B.R1=5Ω、I1:I2=2:3、P1:P2=1:10;C.R1=10Ω、I1:I2=3:2、P1:P2=10:1;D.R1=5Ω、I1:I2=2:3、P1: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R2,則先后兩種連接形式中()。A.R1兩端的電壓比為1:2;B.R1兩端的電壓比為1:3;C.R2消耗的功率比為1:9;D.R2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=UU1=3U1U1=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。【點(diǎn)睛】(1)根據(jù)P=表示出兩種情況下R1消耗的電功率,然后求出R1兩端的電壓關(guān)系;(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源的電壓,進(jìn)一步可知兩種連接方式,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出串聯(lián)時(shí)R2兩端的電壓,根據(jù)P=表示出R2消耗的電功率,進(jìn)一步得出兩次功率之比。本題考查電阻和電壓、電功率的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是判斷出兩種情況下電路的連接,再根據(jù)電路的連接方式進(jìn)行解題。5.(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的過程中,電流表的示數(shù)變化范圍為0.4A0.2A,電壓表的示數(shù)變化范圍為2V4V,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?!军c(diǎn)睛】由電路圖可知,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)根據(jù)題意得出電壓表和電流表對(duì)應(yīng)的示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源電壓恒定得出等式即可求出R0的阻值,進(jìn)一步求出電源的電壓;(2)滑動(dòng)變阻器的滑片P在a位置和b位置時(shí),根據(jù)P=UI求出電路消耗的總功率之比。本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,利用好電源的電壓恒定是關(guān)鍵。6.(2019·湖州)現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V、3W”和“6V、6W”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來說,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?!军c(diǎn)睛】(1)對(duì)L1來說,由圖知當(dāng)電壓為1V時(shí)電流大小,由歐姆定律得出電阻大小,當(dāng)電壓為6V時(shí)右知對(duì)應(yīng)的電流,同理得出燈的電阻,同理,L2燈絲電阻也能得出相同的結(jié)論;(2)根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律知兩燈的電壓,由圖知通過兩燈的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律得出干路電流;根據(jù)W=UIt求出通電5分鐘兩燈泡消耗的總電能為;(3)由P=UI,可知燈L1的額定電流,同理可知燈L2的額定電流,根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律確定電路的最大電流,根據(jù)P=UI求出燈L2的實(shí)際功率,從而得出L1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值。本題考查歐姆定律、電功率公式的運(yùn)用及串聯(lián)電路的規(guī)律,關(guān)鍵是從圖中獲取有效的信息。7.(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3V,小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下,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=UUL=4.5V2.5V=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3V,小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下,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=UUR大=4.5V3V=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。【點(diǎn)睛】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)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,利用W=UIt求出通電5分鐘滑動(dòng)變阻器消耗的電能;(3)為保證兩個(gè)電壓表兩端的電壓不超過3V,小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下,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,根據(jù)歐姆定律求出其大??;當(dāng)電壓表V2的示數(shù)最大時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時(shí)燈泡兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出變阻器接入電路中的最大阻值,然后得出答案。8.(2019·邵陽)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?!军c(diǎn)睛】(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,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)結(jié)合額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓;(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,根據(jù)P=UI求出通過燈泡的電流,根據(jù)電流表的量程和分度值讀出干路電流,利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過定值電阻R的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出定值電阻R的值;(3)根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻,當(dāng)S1和S3斷開、S2閉合時(shí),燈泡L與定值電阻R串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,利用P=UI=I2R求出燈L的實(shí)際功率。9.(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?!军c(diǎn)睛】(1)知道小燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)求出燈泡的電阻;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,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓;(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,根據(jù)歐姆定律求出電路的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值;(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)最大時(shí),燈泡兩端的電壓最大,其實(shí)際功率最大,根據(jù)求出其大??;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,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,利用P=UI=I2R求出燈泡的最小功率,然后得出小燈泡電功率的變化范圍。10.(2019·濮陽市中考二模)如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑片
P
由
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=UUR=9V3V=6V,則滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R滑大===12Ω,故C正確;故選BC。【點(diǎn)睛】(1)由電路圖可知,當(dāng)滑片在a端時(shí),電路為電阻R的簡單電路,此時(shí)電路中的電流最大,電壓表的示數(shù)就是電源電壓,由圖乙讀出對(duì)應(yīng)的電流和電壓,根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R的阻值;此時(shí)電阻R兩端的電壓最大、通過的電流最大,根據(jù)P=UI求出定值電阻R能達(dá)到的最大功率;(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,根據(jù)圖象讀出電表示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值。本題結(jié)合圖象考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是明白滑片移動(dòng)過程中電路的變化情況以及從圖象中獲取相關(guān)信息。11.(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=30Ω12Ω=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?!军c(diǎn)睛】(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),分析電路的連接,燈泡L正常發(fā),求電源電壓;根據(jù)P=求燈的電阻;
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滑的二分之一與燈串聯(lián),根據(jù)歐姆定律求總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求變阻器的最大電阻;(2)根據(jù)分壓原理求出R兩端的電壓;(3)當(dāng)電路的電阻最大時(shí),電路中電流最小,燈泡的功率最小,根據(jù)P=I2R求出燈泡的最小功率;(4)燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)時(shí),電路中的電流最大,電路的功率最大,根據(jù)P=UI求出電路的最大功率。本題考查串聯(lián)并聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律和電功率公式的運(yùn)用,關(guān)鍵是有最小功率和最大功率的判斷。12.(2019·長沙市雨花區(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?!军c(diǎn)睛】(1)由圖象可知R0的電壓和電流成正比,當(dāng)U0=2V時(shí)可知電流大小,由歐姆定律求出R0;(2)根據(jù)串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律確定此時(shí)燈泡電壓和電流大小,由歐姆定律求出燈絲的實(shí)際電阻值;(3)由P=可得燈泡的額定電壓,由圖象可知通過燈泡的電流,根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率即額定功率;(4)當(dāng)S接a,R0與變阻器器串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律得出電路中的電流表達(dá)式,滑動(dòng)變阻器的功率P滑=I2R滑=()2R滑,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求出變阻器的最大功率。13.(2019·濮陽市中考二模)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?!窘馕觥浚?)只閉合開關(guān)S時(shí),電路為L的簡單電路,由圖中可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓UL=2V,通過的電流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?!军c(diǎn)睛】(1)只閉合開關(guān)S時(shí),電路為L的簡單電路,根據(jù)圖象讀出小燈泡實(shí)際功率為1W兩端的電壓和電流;(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,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知它們兩端的電壓,根據(jù)圖象可知通過它們的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知電流表示數(shù)的變化和干路電流,利用P=UI求出電路消耗的總功率。本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用,從圖象中讀出符合題意的電流和電壓值以及知道電流表示數(shù)的變化量為通過R的電流是關(guān)鍵。14.(2019·長沙市雨花區(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的過程中,ab兩端電壓U和通過的電流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。【點(diǎn)睛】由電路圖可知,兩電阻串聯(lián)接入電路,ab兩點(diǎn)間電壓是滑動(dòng)變阻器兩端電壓。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,即為電源的電壓;由圖丙可知當(dāng)R2的功率為120W時(shí)電路中的電流,由圖乙可知ab兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值,根據(jù)P=UI求出電路消耗的總功率。三、測(cè)量小燈泡電功率【典型例題】(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IU圖象,則小燈泡額定功率是______W。(5)根據(jù)小燈泡的IU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”)?!敬鸢浮炕瑒?dòng)變阻器的滑片沒有調(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IU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)變阻器的滑片沒有調(diào)到阻值最大處;(3)B;(4)0.625;(5)溫度;(6)偏大?!军c(diǎn)睛】(1)滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中,滑片P向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮,說明滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,即右下方接線柱必須接入電路中;(2)為防止電路中的電流過大,燒壞電路元件閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處;(3)根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出示數(shù),然后與燈泡的額定電壓相比較確定燈泡兩端電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知變阻器接入電路中電阻的變化,從而得出滑片移動(dòng)的方向;(4)根據(jù)圖丙讀出額定電流,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率;(5)燈泡燈絲的電阻與溫度有關(guān);(6)比較兩個(gè)電壓下燈泡電阻的關(guān)系,根據(jù)P=得出按此方案算出燈泡的額定功率與真實(shí)值的關(guān)系。本題考查了實(shí)物圖的連接和實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、電壓表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)、電功率的計(jì)算等,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,綜合性強(qiáng),有一定的難度?!眷柟叹毩?xí)】1.(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:小燈泡工作時(shí),消耗的電功率隨電壓的增大而_____。根據(jù)數(shù)據(jù)還可判斷出,小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=_____Ω的定值電阻。(4)完成實(shí)驗(yàn)后,愛動(dòng)腦筋的小聰又想出一種測(cè)量小燈泡額定功率的方法,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,所用電壓表量程為“0~15V”,請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為_____;
②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1,撥至“2”,讀出電壓表示數(shù)為U0;③小燈泡的額定功率:P額=_____。(用U額、U0、R0表示)若步驟②中,在將開關(guān)S1撥至“2”時(shí),不小心將滑片向右移動(dòng)了少許,其他操作正確,則測(cè)出的小燈泡額定功率比真實(shí)值_____(選填“偏大”或“偏小”)?!窘馕觥浚?)由P=UI得,小燈泡的額定電流約為:,所以,電流表選擇00.6A的量程;燈泡、R0及滑動(dòng)變阻器串聯(lián),故將電流表的“0.6”接線柱與電源的“+”極連接,小燈泡的左接線柱與R0的左接線柱連接,如圖所示:(2)由(1)可知,電流表選擇00.6A的量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.42A,則小燈泡的額定功率:P額=U額I額=2.5V×0.42A=1.05W。(3)由表中數(shù)據(jù)可知,隨著燈泡兩端電壓的增大,電流也增大,根據(jù)P=UI可知,小燈泡消耗的電功率增大,即小燈泡工作時(shí),消耗的電功率隨電壓的增大而增大。由表中數(shù)據(jù)可知,第5次實(shí)驗(yàn)電流最大,此時(shí)電路總電阻最小,由I=可得,第5次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路總電阻:,因R總=RL+R0+R滑,已知定值電阻R0的阻值為10Ω或20Ω,故小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=10Ω。(4)要測(cè)量小燈泡的額定功率,需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,小燈泡、R0和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)R0和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù):UV=UU額=8V2.5V=5.5V。②滑片不動(dòng),再將開關(guān)S1撥至“2”,電壓表測(cè)R0兩端的電壓U0,此時(shí)電路中的電流即為小燈泡的額定電流:。③小燈泡的額定功率:P額=U額I額=U額?。將開關(guān)S1撥至“2”,滑片向右移動(dòng)稍許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,定值電阻R0兩端的電壓U0變小,根據(jù)P額=U額I額=U額?可知,測(cè)出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小。故答案為:(1)如上圖所示;(2)1.05;(3)增大;10;(4)
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