2020中考物理復習知識點強化訓練——專題六十:電功率
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1、2020中考物理復習 知識點強化訓練——專題六十:電功率 考點一:電功 電能 1.小紅家的洗衣機工作0.5h,電流做功為3.6106J,這臺洗衣機消耗的電能是( ) A.1.8106J B.3.6106J C.7.2106J D.14.4J 2.小明觀察家中的電能表(如圖所示)下列說法正確的是( ) A.此電能表應(yīng)該接在220 V的電路中使用B.電能表的額定功率是220 W C.小明家已經(jīng)消耗的電能為107 J D.此電能表轉(zhuǎn)盤每小時轉(zhuǎn)過3 000轉(zhuǎn) 3.下列設(shè)備中,利用電流來做功的是( ) ①電燈②吸塵器③
2、電風扇④電池組⑤蓄電池⑥開關(guān). A.①②③ B.①⑥⑦ C.②③④ D.④⑤⑥⑦ 4.在圖中,圖甲所示的儀表是________表;圖乙所示是該儀表在月初和月底的兩次示數(shù).則用戶在這段時間內(nèi)用電________度 5.如圖所示,從電能表表盤可知,接入的用電器總功率不能超過________W.當家里只有電磁爐工作時,電能表在4min內(nèi)轉(zhuǎn)240轉(zhuǎn),則微波爐消耗的電能為________J,微波爐的電功率為________W. 6.如圖,電能表的示數(shù)為________kwh ;在某段時間內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1000轉(zhuǎn),表示此段時間內(nèi)用了__
3、______度電,合________ J。 考點二:電功率 1.下列用電器額定功率最大的是( ) A.電視機 B.手電筒 C.電飯鍋 D.電冰箱 2.當一個電阻的阻值為R時,將它接在電路中通電一段時間,產(chǎn)生的熱量為Q.如果要使它產(chǎn)生的熱量為2Q,下列辦法中可行的是() A.將電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,通電時間變?yōu)樵瓉淼? B.將電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,通電時間變?yōu)樵瓉淼? C.將電阻變?yōu)樵瓉淼?,通電時間變?yōu)樵瓉淼?倍 D.將電壓變?yōu)樵瓉淼?,電阻變?yōu)樵瓉淼?倍 3.小芳家有40 W的節(jié)能燈兩個,25 W的
4、白熾燈兩盞,150 W的彩電一臺,650 W的洗衣機一臺,她家用的電能表上寫著“220 V 5(10) A”字樣。下面說法正確的是() A.小芳家的用電器同時使用時,總電流大于5 A B.小芳家的用電器不能同時使用 C.小芳家再購置一臺1 500 W的電暖氣,所有的用電器還可以同時使用 D.為安全、方便地用電,小芳家應(yīng)選用電流值稍大于10 A就跳閘的空氣開關(guān) 4.下列關(guān)于電功率的說法正確的是( ) A.用電器的電功率越大,它消耗的電能越多 B.用電器的電功率越大,它消耗電能越快 C.用電器工作時間越長,它的電功率越大 D.用電器
5、的電能與其功率無關(guān),只與通電時間有關(guān) 5.關(guān)于實驗課上用到的標有“2.5V 0.3A”字樣的小燈泡,下列說法中正確的是( ) A.該小燈泡工作時流過它的電流一定是0.3A B.該小燈泡工作時其兩端的電壓是2.5V C.該小燈泡不接入電路中時它的電阻為零 D.該小燈泡兩端的電壓為2.5V時,它消耗的電功率為0.75W 6.某家用電器正常工作時,通過的電流大約為5A,該用電器可能是() A.電視機 B.白熾燈 C.洗衣機 D.空調(diào) 7.小明采用圖中所示的方法將兩個燈泡連接在電源上,結(jié)果兩個燈泡都亮了。若
6、電源電壓為3V,燈泡的規(guī)格均為“2.2V 0.22A”,則每個燈泡的實際功率是________W。 8.在綜合實踐活動課上,小明設(shè)計了如圖所示的模擬調(diào)光燈電路,此電路中電源電壓不變,燈泡L標有“8V 4W”字樣,定值電阻R1的阻值為6Ω.將滑動變阻器R2的滑片P置于最右端,閉合開關(guān),電壓表和電流表示數(shù)分別為8V和0.3A;移動滑片P至某一位置,電壓表和電流表示數(shù)分別為1V和0.5A. (1)燈泡L正常發(fā)光時的電阻多大? (2)滑動變阻器R2的滑片P在最右端時,閉合開關(guān),燈泡L的實際功率多大? (3)為使燈泡安全工作,R2的滑片能自由滑動,且滑片P滑到某一端時燈泡
7、能正常發(fā)光,應(yīng)采取怎樣的保護措施?請具體說明. 考點三:電功率的測量 1.測量小燈泡電功率的實驗中,把標有“2.5V”的燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)后接在電壓是5V的電源上,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使燈泡正常發(fā)光,測得功率為0.5W,以下說法不正確的是( ?。? A.電流表讀數(shù)為0.2A,變阻器兩端電壓為5V B.滑動變阻器連入電路的電阻R=12.5Ω C.相等時間內(nèi),電流對L和R所做的電功相等 D.燈泡L和滑動變阻器R的總功率P總=1W 2.下表是小麗在實驗中記錄的實驗數(shù)據(jù),請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)歸納出電功率P和電阻R的關(guān)系:P=________
8、. 3.在“測量小燈泡電功率”的實驗中,小燈泡上標有“2.5V”字樣. (1)連接電路時開關(guān)應(yīng)________,滑動變阻器的滑片應(yīng)移至________(選填“左”或“右”)端. (2)甲組同學連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),但電壓表有示數(shù),電路故障可能是________. (3)乙組同學連接的電路如圖甲所示,其中有一根導線接錯了,請你在接錯的導線上打“”,再把它改接到正確的位置上. (4)乙組同學正確連接電路后,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,小燈泡的額定功率為________W,小燈泡
9、正常發(fā)光時的電阻為________Ω(保留一位小數(shù)). 4.小明在做“測量小燈泡電功率”的實驗中,所用器材有額定電壓為2.5V的小燈泡,以及符合實驗要求的電源、滑動變阻器、電表、開關(guān)和導線.實驗前電壓表和電流表已調(diào)零,實驗時用導線a、b、c、d、e、f、g按圖示方式連接電路. (1)閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器滑片P調(diào)到 ________?。ㄟx填“A”或“B”)端. (2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,結(jié)果出現(xiàn)了下列現(xiàn)象,請分析其原因: a.小燈泡不亮,電壓表示數(shù)始終為3V,電流表示數(shù)始終為零,則可能是導線 ________ 出現(xiàn)斷路; b.小燈泡能發(fā)光,電流表有示數(shù)
10、,電壓表示數(shù)始終為零,則可能是導線 ________ 出現(xiàn)斷路. (3)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得的三組數(shù)據(jù)如下表.則小燈泡的額定功率為 ________ W. 5.在測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時電阻約為8Ω)的試驗中,電源為兩節(jié)新干電池. (1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)________,請用筆畫線將圖甲電路連接完整________,要求滑片P向左滑動時,滑動變阻器接人電路的電阻變小. (2)電路連接后,閉合開關(guān),移動滑片(未達到最小阻值),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障可能是________. (3)排
11、除故障后,為了測量小燈泡的額定功率,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為________V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡額定功率是________W. (4)某同學在測另外一個小燈泡額定功率過程中,她用同一套器材做了三次實驗,獲得三組數(shù)據(jù),并進行了數(shù)據(jù)處理,如下表: ①這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否正確?________(正確/不正確),其理由是________. (5)若實驗中電流表壞了,為了測量小燈泡的額定功率,小明選用一個R0=5Ω的電阻,設(shè)計了如圖丁的電路及實驗方案:①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓;②保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,測出R0兩端的
12、電壓U0 , 通過計算得到小燈泡的額定功率. 指出他的設(shè)計方案中存在的兩個問題: 問題一:________;問題二:________. 考點四:焦耳定律 1.下列家用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是( ) 2.如果電視機、電烙鐵和電風扇上都標有“220V,60W”字樣,它們都在額定電壓下工作相同時間,則三個用電器產(chǎn)生熱量是( ?。? A.電烙鐵最多 B.電視機最多 C.電風扇最多 D.一樣多 3.一根阻值為50Ω的電阻絲,通電100s,通過的電流為0.6A,則電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量為______
13、__J. 4.電熱器是利用電流的________制成的加熱設(shè)備,電熱器的發(fā)熱體是由電阻率________(選填“大”或“小”)的合金絲繞在絕緣材料上制成的,某電熱器的電阻為220Ω,工作時通過的電流為1A,則該電熱器1min發(fā)熱________J.(注:長1m、橫截面積1mm的導體在20℃時的電阻值稱為這種導體的電阻率) 5.某電路中有一個阻值為2200Ω的電阻絲,它工作時,通過的電流為0.1A,則100s產(chǎn)生的熱量是 ________ J. 6.如圖,甲、乙兩透明密閉容器中都有一段電阻絲,內(nèi)有質(zhì)量相等的空氣,U形管中液面高度的變化可以反映密閉容器中空氣溫度的變化
14、.此實驗是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系,將此裝置接到電源兩端,通電一段時間,電流在________容器中產(chǎn)生的熱量較多. 7.小明家的太陽能集熱器中裝有40kg、35℃的水,經(jīng)太陽光照射溫度升高到45℃,水吸收的熱量是________J。用電熱水器對相同的水同樣加熱到45℃,用時20min,標有“900r/kW?h”字樣的電能表鋁盤轉(zhuǎn)過了450r(電路中只有電熱水器工作),則電熱水器消耗的電能是________J,功率是________W[c水=4.2103J/(Kg?℃)]。 8.使用電熱水壺燒水,具有便捷、環(huán)保等優(yōu)點.小明同學家的自動電水壺銘牌如表所示.已
15、知水的比熱容為c水=4.2103J/(kg?℃).求: (1)電水壺正常工作時的電流; (2)電水壺正常工作時電熱絲的電阻; (3)1標準大氣壓下,將一壺質(zhì)量為1.0kg、溫度為20℃的水燒開,電熱水壺至少要正常工作多長時間? (4)家庭電路的電壓在用電高峰時段,有時會降低到200V,在此電壓下該電水壺的實際功率為多少? 9.如圖所示,是家用電熱水器的簡化電路圖,溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫狀態(tài), R1、R2是發(fā)熱電阻,表中數(shù)據(jù)為熱水器的主要參數(shù).(水的比熱容為 4.2103J/(kg?℃))
16、 (1)發(fā)熱電阻R2的阻值是多少? (2)水箱中裝滿初溫為25℃的水,加熱升溫至55℃時,水需吸收的熱量是多少? 2020中考物理復習 知識點強化訓練——專題六十:電功率參考答案 考點一:電功 電能 1.小紅家的洗衣機工作0.5h,電流做功為3.6106J,這臺洗衣機消耗的電能是( ) A.1.8106J B.3.6106J C.7.2106J D.14.4J 【答案】B 【解析】 用電器消耗電能的過程,實質(zhì)上是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能
17、量的過程,有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,我們就說電流做了多少功 . 已知洗衣機工作0.5h,電流做功為3.6106J,則這臺洗衣機消耗的電能是3.6106J, 故答案為:B . 2.小明觀察家中的電能表(如圖所示)下列說法正確的是( ) A.此電能表應(yīng)該接在220 V的電路中使用B.電能表的額定功率是220 W C.小明家已經(jīng)消耗的電能為107 J D.此電能表轉(zhuǎn)盤每小時轉(zhuǎn)過3 000轉(zhuǎn) 【答案】A 【解析】 A、此電能表應(yīng)該接在220V的電路中使用,A符合題意; B、電能表的額定功率:P=UI=220V20A=4400W,B不符合題意; C、小明家已經(jīng)消
18、耗的電能為107kW?h,C不符合題意; D、3000R/kW?h表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),D不符合題意。 故答案為:A. 3.下列設(shè)備中,利用電流來做功的是( ) ①電燈②吸塵器③電風扇④電池組⑤蓄電池⑥開關(guān). A.①②③ B.①⑥⑦ C.②③④ D.④⑤⑥⑦ 【答案】A 【解析】 :①電燈是把電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能的過程;②吸塵器是把電能轉(zhuǎn)化為動能的過程;③電風扇是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程;④電池組工作時是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的;⑤蓄電池工作時是把化學能轉(zhuǎn)化為電能;⑥開關(guān)控制電路的通斷. 故選
19、A. 4.在圖中,圖甲所示的儀表是________表;圖乙所示是該儀表在月初和月底的兩次示數(shù).則用戶在這段時間內(nèi)用電________度 【答案】電能;55 【解析】(1)從圖可知,該儀表上的單位為:KW?h,而KW?h是電能(電功)的單位,所以該儀表是測量電能(電功)的電能表。(2)電能表的示數(shù)為:W=1276.0kW?h?1221.0kW?h=55kW?h=55度 5.如圖所示,從電能表表盤可知,接入的用電器總功率不能超過________W.當家里只有電磁爐工作時,電能表在4min內(nèi)轉(zhuǎn)240轉(zhuǎn),則微波爐消耗的電能為________J,微波爐的電功率為________W.
20、 【答案】2200;2.4105;1000 【解析】(1)該電能表允許通過的最大功率P最大=UI=220V10A=2200W,則接入的用電器總功率不能超過2200W;(2)電磁爐工作4min消耗的電能: W= kW?h= kW?h=2.4105J, 電磁爐的功率: P電磁爐= = =1kW=1000W. 故答案為:2200;2.4105;1000. 6.如圖,電能表的示數(shù)為________kwh ;在某段時間內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1000轉(zhuǎn),表示此段時間內(nèi)用了________度電,合________ J。 【答案】1931.6;0.4;1.44106 【解析】(1)從電能表
21、上可以看出電能表的示數(shù)為1931.6kW?h; (2)由“2500r/kW?h”可知每消耗1kW?h的電能,電能表轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn), 電能表轉(zhuǎn)了1000轉(zhuǎn),消耗電能:W=1000r =0.4kW?h=1.44106J , 故答案為:1931.6;0.4;1.44106 . 考點二:電功率 1.下列用電器額定功率最大的是( ) A.電視機 B.手電筒 C.電飯鍋 D.電冰箱 【答案】C 【解析】 :A、電視機的額定功率約為120W~200W;不符合題意; B、手電筒的功率非常小,一般在幾瓦左右,不符合題意; C、電飯
22、鍋屬于大功率用電器,一般額定功率在800W以上,符合題意; D、電冰箱的額定功率一般在100W~150W左右,不符合題意. 故選C. 2.當一個電阻的阻值為R時,將它接在電路中通電一段時間,產(chǎn)生的熱量為Q.如果要使它產(chǎn)生的熱量為2Q,下列辦法中可行的是() A.將電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,通電時間變?yōu)樵瓉淼? B.將電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,通電時間變?yōu)樵瓉淼? C.將電阻變?yōu)樵瓉淼?,通電時間變?yōu)樵瓉淼?倍 D.將電壓變?yōu)樵瓉淼?,電阻變?yōu)樵瓉淼?倍 【答案】A 【解析】 A.將電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,通電時間變?yōu)樵瓉淼?,由 可知,產(chǎn)生的熱量變?yōu)?Q,故A正確;
23、 B.將電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,通電時間變?yōu)樵瓉淼?,由 可知,熱量變?yōu)樵瓉淼乃姆种?,故B錯誤; C.將電阻變?yōu)樵瓉淼?,通電時間變?yōu)樵瓉淼?倍,由 可知,熱量變?yōu)樵瓉淼?倍,故C錯誤; D.將電壓變?yōu)樵瓉淼?,電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,由 可知,熱量變?yōu)樵瓉淼?,故D錯誤; 3.小芳家有40 W的節(jié)能燈兩個,25 W的白熾燈兩盞,150 W的彩電一臺,650 W的洗衣機一臺,她家用的電能表上寫著“220 V 5(10) A”字樣。下面說法正確的是() A.小芳家的用電器同時使用時,總電流大于5 A B.小芳家的用電器不能同時使用 C.小芳家再購置一臺1 500
24、W的電暖氣,所有的用電器還可以同時使用 D.為安全、方便地用電,小芳家應(yīng)選用電流值稍大于10 A就跳閘的空氣開關(guān) 【答案】D 【解析】根據(jù)公式P=IU的變形I=P/U算出她家用電器同時工作時的電流為I=P/U=(40 W2+25 W2+150 W+650 W)/220 V="4.2" A,故A、B不正確。若再購一個1 500 W的電暖氣,同時使用時電流就會變?yōu)?1 A,超過電能表短時間內(nèi)所允許的最大電流10 A,故C不正確,應(yīng)選D。 4.下列關(guān)于電功率的說法正確的是( ) A.用電器的電功率越大,它消耗的電能越多 B.用電器的電功率越大,它消耗電能越快
25、 C.用電器工作時間越長,它的電功率越大 D.用電器的電能與其功率無關(guān),只與通電時間有關(guān) 【答案】B 【解析】A、由W=Pt可知,消耗的電能與電功率和工作時間有關(guān),電功率大,消耗的電能不一定多,故A錯誤; B、電功率是描述用電器消耗電能快慢的物理量,即用電器的電功率越大,它消耗電能越快,故B正確; C、由P= 可知,電功率的大小與消耗的電能和工作時間有關(guān),不知消耗的電能,只知用電器工作時間的長短,無法判斷它的電功率越的大小,故C錯誤; D、由W=Pt可知,用電器消耗的電能與電功率和通電時間有關(guān),故D錯誤. 故選B. 5.關(guān)于實驗課上用到的標有“2.5V 0.3A”字樣的小燈
26、泡,下列說法中正確的是( ?。? A.該小燈泡工作時流過它的電流一定是0.3A B.該小燈泡工作時其兩端的電壓是2.5V C.該小燈泡不接入電路中時它的電阻為零 D.該小燈泡兩端的電壓為2.5V時,它消耗的電功率為0.75W 【答案】D 【解析】A、2.5V,指的是燈的額定電壓,只有該小燈泡在額定電壓為2.5V時,流過它的電流才是0.3A,否則不是,故A錯誤; B、只有該小燈泡正常工作時其兩端的電壓是2.5V,故B錯誤; C、電阻是導體本身的一種性質(zhì),與兩端的電壓和通過的電流無關(guān),所以,當燈泡不接入電路中時,燈泡的電阻不為零,故C錯誤; D、當小燈泡
27、兩端的電壓為2.5V時,它消耗的電功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W,故D正確. 故選D. 6.某家用電器正常工作時,通過的電流大約為5A,該用電器可能是() A.電視機 B.白熾燈 C.洗衣機 D.空調(diào) 【答案】D 【解析】家用電器的額定電壓都是220V,根據(jù)P=UI得,工作電流為5A的用電器的電功率是1100W. A、電視機的電功率約為100W; B、白熾燈的電功率約為60W; C、洗衣機的電功率約為200W; D、空調(diào)的電功率約為1000W; 所以空調(diào)正常工作時,通過的電流大約為5A. 故選 D.
28、7.小明采用圖中所示的方法將兩個燈泡連接在電源上,結(jié)果兩個燈泡都亮了。若電源電壓為3V,燈泡的規(guī)格均為“2.2V 0.22A”,則每個燈泡的實際功率是________W。 【答案】0.225 【解析】知道燈泡的額定電壓和額定電流,根據(jù)歐姆定律求出兩燈泡的電阻;一節(jié)干電池的電壓為1.5V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓,兩燈泡串聯(lián)時,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=I2R求出每個燈泡的實際功率. 根據(jù)歐姆定律可得,燈泡的電阻: R==10Ω, ∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,∴電源的電壓U=21.5V=3V,∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,∴兩燈
29、泡串聯(lián)時,電路中的電流:I′==0.15A, 每個燈泡的實際功率: P=(I′)2R=(0.15A)210Ω=0.225W. 8.在綜合實踐活動課上,小明設(shè)計了如圖所示的模擬調(diào)光燈電路,此電路中電源電壓不變,燈泡L標有“8V 4W”字樣,定值電阻R1的阻值為6Ω.將滑動變阻器R2的滑片P置于最右端,閉合開關(guān),電壓表和電流表示數(shù)分別為8V和0.3A;移動滑片P至某一位置,電壓表和電流表示數(shù)分別為1V和0.5A. (1)燈泡L正常發(fā)光時的電阻多大? (2)滑動變阻器R2的滑片P在最右端時,閉合開關(guān),燈泡L的實際功率多大? (3)為使燈泡安全工作,R2的滑片能自由滑動
30、,且滑片P滑到某一端時燈泡能正常發(fā)光,應(yīng)采取怎樣的保護措施?請具體說明. 【答案】(1)解:由P= 可得,燈泡正常發(fā)光時的電阻: RL= = =16Ω; 答:燈泡L正常發(fā)光時的電阻是16Ω; (2)解:由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時的電流: IL= = =0.5A, P在某一位置時,U2=1V,I=0.5A,則此時燈泡正常發(fā)光,并且燈泡兩端電壓為8V, 由I= 可知,電阻R1兩端電壓:U1=IR1=0.5A6Ω=3V, 串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以電源的電壓:U=UL+U1+U2=8V+3V+1V=12V; 當P在最右端時,U2′=8V,I′=0.3A, 則
31、電阻R1兩端電壓:U1′=I′R1=0.3A6Ω=1.8V, 燈泡兩端的實際電壓:UL′=U﹣U1′﹣U2′=12V﹣1.8V﹣8V=2.2V, 燈泡的實際功率:PL′=UL′IL′=2.2V0.3A=0.66W; 答:滑動變阻器R2的滑片P在最右端時,閉合開關(guān),燈泡L的實際功率為0.66W; (3)解:根據(jù)題意可知,滑片P在最左端時,燈泡正常發(fā)光, 此時電路中的總電阻:R= = =24Ω, 所以需要在電路中串聯(lián)定值電阻的阻值:R′=R﹣RL﹣R1=24Ω﹣16Ω﹣6Ω=2Ω. 答:在電路中串聯(lián)一個2Ω的電阻. 【解析】由電路圖可知,燈泡、R1、R2串聯(lián)連接,電壓表測R2兩
32、端的電壓,電流表測電路中的電流.(1)燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等,根據(jù)P=U2/R求出燈泡的電阻;(2)已知滑片在某一點時電壓表和電流表的示數(shù),然后燈泡的額定電流比較確定燈泡的發(fā)光情況,并根據(jù)歐姆定律的變形公式求出R1兩端電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點求出電源電壓;當P在最右端時,根據(jù)歐姆定律的變形公式求出R1兩端電壓,再利用串聯(lián)電路電壓的特點求出燈泡兩端電壓,最后利用P=UI求出燈泡的實際功率;(3)根據(jù)題意確定滑動變阻器的位置,然后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出電路中的總電阻,最后根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點求出串聯(lián)電阻的阻值. 考點三:電功率的測量 1.測量小燈泡電功率的實驗中,把標有
33、“2.5V”的燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)后接在電壓是5V的電源上,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使燈泡正常發(fā)光,測得功率為0.5W,以下說法不正確的是( ?。? A.電流表讀數(shù)為0.2A,變阻器兩端電壓為5V B.滑動變阻器連入電路的電阻R=12.5Ω C.相等時間內(nèi),電流對L和R所做的電功相等 D.燈泡L和滑動變阻器R的總功率P總=1W 【答案】A 【解析】 :(1)燈泡正常發(fā)光時,其兩端的電壓等于其額定電壓為2.5V, 因為P=UI, 所以電流表的讀數(shù)I==0.2A, 燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中,燈泡兩端的電壓為2.5V,電源電壓為5V, 所以變阻器兩端電壓
34、為U滑=5V﹣2.5V=2.5V,故A錯誤; (2)因為I=, 所以滑動變阻器連入電路中的電阻R=?=12.5Ω,故B正確; (3)根據(jù)上面分析可知,燈泡和滑動變阻器兩端的電壓相等,通電時間相等,電流相等,根據(jù)W=UIt可知,電流對L和R所做的功相等,故C正確; (4)燈泡和滑動變阻器串聯(lián),各處的電流相等,根據(jù)P=UI可知,燈泡和滑動變阻器消耗的總電功率為P=UI=5V0.2A=1W,故D正確. 故選A. 2.下表是小麗在實驗中記錄的實驗數(shù)據(jù),請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)歸納出電功率P和電阻R的關(guān)系:P=________. 【答案】2.8W﹣0.04(W/Ω)?R 【解析】分析
35、表中的數(shù)據(jù)可知,電阻的電功率隨電阻的變化成線性關(guān)系, 設(shè)P=kR+b, 當R=5Ω時,P=2.6W; 當R=10Ω時,P=2.4W, 則2.6W=k5Ω+b, 2.4W=k10Ω+b, 解得:k=﹣0.04,b=2.8W, 所以電功率P和電阻R的關(guān)系式: P=2.8W﹣0.04(W/Ω)?R. 故答案為:2.8W﹣0.04(W/Ω)?R. 3.在“測量小燈泡電功率”的實驗中,小燈泡上標有“2.5V”字樣. (1)連接電路時開關(guān)應(yīng)________,滑動變阻器的滑片應(yīng)移至________(選填“左”或“右”)端. (2)甲組同學連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小
36、燈泡不亮,電流表無示數(shù),但電壓表有示數(shù),電路故障可能是________. (3)乙組同學連接的電路如圖甲所示,其中有一根導線接錯了,請你在接錯的導線上打“”,再把它改接到正確的位置上. (4)乙組同學正確連接電路后,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,小燈泡的額定功率為________W,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為________Ω(保留一位小數(shù)). 【答案】(1)斷開;左 (2)燈泡斷路 (3) (4)0.75;8.3 【解析】(1)為保護電路,連接電路時,開關(guān)要斷開,變阻器連入電路中的電阻最大,即滑片移動到左端;(2)
37、經(jīng)分析,甲組同學連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),但電壓表有示數(shù),電路故障可能是:燈泡斷路;(3)原電路中,電壓表串聯(lián)在電路中,應(yīng)與燈并聯(lián);電流表與燈并聯(lián)了,應(yīng)與燈串聯(lián);連接電流表“0.6”接線柱與燈的右接線柱的連線是錯誤的,將燈的右接線柱與電壓表負接線柱連起來,如下所示: ;(4)乙組同學正確連接電路后,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V0.3A=0.75W;小燈泡正常發(fā)光時的電阻為R= ≈8.3Ω.故答案為:(1)斷開;左;(2)燈泡斷路;(
38、3)如上所示:(4)0.75;8.3. 4.小明在做“測量小燈泡電功率”的實驗中,所用器材有額定電壓為2.5V的小燈泡,以及符合實驗要求的電源、滑動變阻器、電表、開關(guān)和導線.實驗前電壓表和電流表已調(diào)零,實驗時用導線a、b、c、d、e、f、g按圖示方式連接電路. (1)閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器滑片P調(diào)到 ________?。ㄟx填“A”或“B”)端. (2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,結(jié)果出現(xiàn)了下列現(xiàn)象,請分析其原因: a.小燈泡不亮,電壓表示數(shù)始終為3V,電流表示數(shù)始終為零,則可能是導線 ________ 出現(xiàn)斷路; b.小燈泡能發(fā)光,電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)始終為零,則
39、可能是導線 ________ 出現(xiàn)斷路. (3)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,測得的三組數(shù)據(jù)如下表.則小燈泡的額定功率為 ________ W. 【答案】(1)A (2)a;b (3)0.75 【解析】(1)滑動變阻器接入右半段,滑片處于左端,滑動變阻器連入電路的電阻最大. (2)a、燈泡不亮,電流表無示數(shù),電路斷路.電壓表示數(shù)為3V,測電源電壓,與電源連通,所以電壓表并聯(lián)的那部分斷路,所以導線a斷路. b、如果電壓表并聯(lián)以外的電路斷路,整個電路斷路,燈泡和電流表都不工作. 如果電壓表并聯(lián)的部分短路,即燈泡短路,燈泡不會發(fā)光. 如果電壓表斷路,不影響電路中各
40、元件工作,只是電壓表示數(shù)為0. 所以導線b斷路. (3)P=UI=2.5V0.3A=0.75W. 故答案為:(1)A;(2)a;b;(3)0.75. 5.在測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時電阻約為8Ω)的試驗中,電源為兩節(jié)新干電池. (1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)________,請用筆畫線將圖甲電路連接完整________,要求滑片P向左滑動時,滑動變阻器接人電路的電阻變?。? (2)電路連接后,閉合開關(guān),移動滑片(未達到最小阻值),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障可能是________. (3)排除故障后,為了測量小燈泡的額定
41、功率,調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為________V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡額定功率是________W. (4)某同學在測另外一個小燈泡額定功率過程中,她用同一套器材做了三次實驗,獲得三組數(shù)據(jù),并進行了數(shù)據(jù)處理,如下表: ①這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否正確?________(正確/不正確),其理由是________. (5)若實驗中電流表壞了,為了測量小燈泡的額定功率,小明選用一個R0=5Ω的電阻,設(shè)計了如圖丁的電路及實驗方案:①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓;②保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,測出R0兩端的電壓U0 , 通過計算得到小
42、燈泡的額定功率. 指出他的設(shè)計方案中存在的兩個問題: 問題一:________;問題二:________. 【答案】(1)斷開; (2)燈泡短路 (3)2.5;0.75 (4)正確;三次實驗都是測量燈泡的額定功率,求平均值可以減小誤差 (5)無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器,都不能使燈泡正常發(fā)光;只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓 【解析】(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)斷開;將變阻器串聯(lián)在電路中,滑片P向左滑動時,接入電阻變小,則變阻器的下面應(yīng)接左邊的接線柱,如圖所示: ;(2)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則可能與電壓表并聯(lián)的燈泡
43、短路;(3)要測量燈泡的額定功率,應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,則應(yīng)調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V;由圖丙知,電流表選擇0~0.6A的量程,示數(shù)為0.3A;則額定電功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W;(4)由于在進行電壓表和電流表的讀數(shù)時,存在誤差,所以測得的功率有差異;因為是用同一套器材測量燈泡的額定功率,所以可以通過求平均值的辦法減小誤差,做法正確(5)由題意知,電源電壓約為3V,R0=5Ω,燈泡正常發(fā)光時電阻約為8Ω,當變阻器電阻為零時,設(shè)燈泡兩端的電壓為U, 根據(jù)串聯(lián)分壓可知: = ,即 = 解得:U≈1.8V<2.5V,所以無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器,都不能使燈泡正常發(fā)光;
44、 保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓. 故答案為:(1)斷開;見上圖;(2)燈泡短路;(3)2.5;0.75;(4)正確;三次實驗都是測量燈泡的額定功率,求平均值可以減小誤差;(5)無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器,都不能使燈泡正常發(fā)光;只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓. 考點四:焦耳定律 1.下列家用電器中,利用電流熱效應(yīng)工作的是( ) 【答案】C 【解析】 抽油煙機、電風扇、主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能,電視機主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能,電飯鍋是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
45、,是利用電流的熱效應(yīng)工作的。ABD不符合題意,C符合題意; 故答案為:C。 2.如果電視機、電烙鐵和電風扇上都標有“220V,60W”字樣,它們都在額定電壓下工作相同時間,則三個用電器產(chǎn)生熱量是( ?。? A.電烙鐵最多 B.電視機最多 C.電風扇最多 D.一樣多 【答案】A 【解析】A、電烙鐵是利用電流的熱效應(yīng)工作的,在額定電壓下工作相同時間電能全部產(chǎn)生熱量. B、電視機在額定電壓下工作相同時間主要是把電能轉(zhuǎn)化為聲能和光能,產(chǎn)生熱量很少. C、電風扇是主要利用電流的磁效應(yīng)工作的,在額定電壓下工作相同時間電能主要轉(zhuǎn)化成機械能
46、,產(chǎn)生熱量很少. 所以三個用電器產(chǎn)生熱量不一樣多,電烙鐵產(chǎn)生熱量最多. 故選A. 3.一根阻值為50Ω的電阻絲,通電100s,通過的電流為0.6A,則電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量為________J. 【答案】1800 【解析】通過電阻絲的電流、電阻絲的阻值和通電時間,根據(jù)焦耳定律公式Q=I2 Rt可知電流產(chǎn)生的熱量:Q=I2 Rt=(0.6A)2 50Ω100s=1800J. 故答案為:1800. 4.電熱器是利用電流的________制成的加熱設(shè)備,電熱器的發(fā)熱體是由電阻率________(選填“大”或“小”)的合金絲繞在絕緣材料上制成的,某電熱器的電阻為220Ω,工
47、作時通過的電流為1A,則該電熱器1min發(fā)熱________J.(注:長1m、橫截面積1mm的導體在20℃時的電阻值稱為這種導體的電阻率) 【答案】熱效應(yīng);大;1.32104 【解析】電熱器是利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備,電熱器的發(fā)熱體是由電阻率大的合金絲繞在絕緣材料上制成的; 由焦耳定律可得,產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(1A)2220Ω60s=1.32104J; 故答案為:熱效應(yīng);大;1.32104 . 5.某電路中有一個阻值為2200Ω的電阻絲,它工作時,通過的電流為0.1A,則100s產(chǎn)生的熱量是 ________ J. 【答案】2200 【解析
48、】電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量: Q=I2Rt=(0.1A)22200Ω100s=2200J. 故答案為:2200. 6.如圖,甲、乙兩透明密閉容器中都有一段電阻絲,內(nèi)有質(zhì)量相等的空氣,U形管中液面高度的變化可以反映密閉容器中空氣溫度的變化.此實驗是為了研究電流產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系,將此裝置接到電源兩端,通電一段時間,電流在________容器中產(chǎn)生的熱量較多. 【答案】電阻;乙 【解析】由圖示實驗可知,兩阻值不同的電阻絲串聯(lián),通過電阻絲的電流與通電時間相等而電阻阻值不同,此裝置可以探究:電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系;由于乙中的電阻絲阻值較大,將此裝置接到電源兩端,通
49、電一段時間,電流在乙容器中產(chǎn)生的熱量較多. 故答案為:電阻;乙. 7.小明家的太陽能集熱器中裝有40kg、35℃的水,經(jīng)太陽光照射溫度升高到45℃,水吸收的熱量是________J。用電熱水器對相同的水同樣加熱到45℃,用時20min,標有“900r/kW?h”字樣的電能表鋁盤轉(zhuǎn)過了450r(電路中只有電熱水器工作),則電熱水器消耗的電能是________J,功率是________W[c水=4.2103J/(Kg?℃)]。 【答案】1.68106;1.8106;1500 【解析】(1)水吸收的熱量:Q吸=cm△t=4.2103J/(kg?℃)40kg(45℃﹣35℃)=1.
50、68106J; (2)消耗的電能:W==0.5kW?h=0.53.6106J=1.8106J; 電熱水器的功率:P===1500W。 故答案為:1.68106;1.8106;1500。 8.使用電熱水壺燒水,具有便捷、環(huán)保等優(yōu)點.小明同學家的自動電水壺銘牌如表所示.已知水的比熱容為c水=4.2103J/(kg?℃).求: (1)電水壺正常工作時的電流; (2)電水壺正常工作時電熱絲的電阻; (3)1標準大氣壓下,將一壺質(zhì)量為1.0kg、溫度為20℃的水燒開,電熱水壺至少要正常工作多長時間? (4)家庭電路的電壓在用電高峰時段,有時會降低到20
51、0V,在此電壓下該電水壺的實際功率為多少? 【答案】(1)解:由P=UI可得,電水壺正常工作時的電流: I= = =5A; 答:電水壺正常工作時的電流為5A; (2)解:由I= 可得,電水壺正常工作時電熱絲的電阻: R= = =44Ω; 答:電水壺正常工作時電熱絲的電阻為44Ω; (3)解:1標準大氣壓下水的沸點為100℃,則水吸收的熱量: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2103J/(kg?℃)1.0kg(100℃﹣20℃)=3.36105J, 不考慮熱損失時需要的加熱時間最短,由Q吸=W=Pt可得,電熱水壺至少要正常工作的時間: t′= = ≈305.5s; 答:
52、1標準大氣壓下,將一壺質(zhì)量為1.0kg、溫度為20℃的水燒開,電熱水壺至少要正常工作305.5s; (4)解:電壓降低到200V時該電水壺的實際功率: P實= = ≈909.1W. 答:家庭電路的電壓在用電高峰時段,有時會降低到200V,在此電壓下該電水壺的實際功率為909.1W. 【解析】(1)電水壺正常工作時的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出其電流;(2)根據(jù)歐姆定律求出電水壺正常工作時電熱絲的電阻;(3)1標準大氣壓下水的沸點為100℃,又知道水的質(zhì)量、初溫、比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量,不考慮熱損失時需要的加熱時間最短,根據(jù)Q=W=Pt求出電熱水壺
53、至少要正常工作的時間;(4)根據(jù)P=UI= 求出電壓降低到200V時該電水壺的實際功率. 9.如圖所示,是家用電熱水器的簡化電路圖,溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫狀態(tài), R1、R2是發(fā)熱電阻,表中數(shù)據(jù)為熱水器的主要參數(shù).(水的比熱容為 4.2103J/(kg?℃)) (1)發(fā)熱電阻R2的阻值是多少? (2)水箱中裝滿初溫為25℃的水,加熱升溫至55℃時,水需吸收的熱量是多少? 【答案】(1)解:由電路圖知道,當開關(guān)S跳至a觸點位置時,是只有電阻R1的簡單電路,此時電路電阻較小,因為電源電壓U一定,由P=U2/R知道,電功率較大,電熱水器處于加熱狀態(tài)
54、,由P=U2/R可得,R1=U2/P加熱=(220V)2/2000W=24.2Ω; 當開關(guān)S跳至b觸點位置時,兩電阻串聯(lián),電路電阻較大,電功率較小,電熱水器處于保溫狀態(tài),由P=U2/R知道,R1 +R2 =U2/P保溫=(220V)2/800W=60.5Ω,所以R2 =60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω (2)解:水的體積等于電熱水器的容積,V=30L=30dm3 =0.03m3 , 由ρ=m/V知道,水的質(zhì)量是:m=ρV=1.0103 kg/m3 0.03m3 =30kg, 故水吸收的熱量是:Q吸 =cm△t=4.2103 J/(kg?℃)30kg(55℃-25℃)=3.78106 【解析】(1)當開關(guān)S跳至a觸點位置時,電路為電阻R1的簡單電路,此時電路電阻較小,電熱水器處于加熱狀態(tài),根據(jù)熱水器的加熱功率,利用電功率公式的變形公式求出電阻R1的阻值;當開關(guān)S跳至b觸點位置時,兩電阻串聯(lián),電功率較小,電熱水器處于保溫狀態(tài),利用電功率公式的變形公式計算出電路的總電阻,再求出電阻R2的阻值; (2)利用密度公式的變形公式m=ρV,求出水的質(zhì)量,再利用公式Q吸 =cm△t計算水吸收的熱量 .
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