2018年中考物理分类汇编-15电功、电功率、焦耳定律.doc

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1、12. (2018威海) (多选题 )如图 4 甲所示，R 1 为定值电阻，滑动变阻器 R2 的滑片从 a 端滑到 b 端的过种中， R2 消耗的电功率 P 与其两端电压 U 的关系图象如图 4 乙所示，下列说法正确的是 BCA.R1 的阻值为 20B.R2 的最大阻值为 50C.电源电压为 6VD.该电路消耗的最大电功率为 0.9W18. (2018威海)标有“220V,2000W“的“即热式”电热水龙头，其加热电阻丝的阻值是 ;在额定电压下工作 21s，若不计热量损失，能够使 kg 的水从 15上升到 35. 水的比热容为 4.2103J/(kg)18.24.2 0.519. (2018威

2、海) 如图 8 所示，R 1的阻值为 5,滑动变阻器 R2的最大阻值为40，电源电压保持 4.5V 不变，电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”.为保证电路安全，R 2接入电路中的最小阻值为_，R 1清耗的最小功率为 W.19.2.5 0.4527. (2018威海)图 15 为某品牌电饭煲的工作电路示意图，开关 S 可以同时与a、b 相连，或只与 c 相连（红灯，绿灯为指示打，不计电阻）。该电饭煲具有加热、保温功能，在加热档时总功率为 1540W，在保温档时的总功率为55W。请根据以上信息解答下列问题：（1）将开关 s 与 a、b 相连时，_ 发光(选填“红灯”或“绿灯”)，

3、此时电饭煲处于 状态(选填“加热”或“保温”)(2)电饭煲处于加热状态时，R 的电功率为 P1；处于保温状态时，R 的电功率为P2，P 1：P 2=400：1.请计算电阻 R1的阻值。（3）如果在不改变原来保温档和加热当电功率的基础上，要增加一个更大功率的档位来迅速加热物体，请设计出 1 种方案，并用简要的文字说明（也可配合作图说明）19 （2018烟台）常温常压下，一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时，将质量为 1kg、初温为 20的水烧开，需要的时间是 168s 假设该热水壶产生的热量完全被水吸收，c 水 =4.2103J/（kg）。【分析】在 1 个标准大气压下水的沸点为

4、 100，又知道水的初温、质量、比热容，根据Q 吸 =cm（tt 0）求出水吸收的热量，不计热损失，根据 W=Q 吸 =Pt 求出需要的加热时间。【解答】解：在 1 个标准大气压下水的沸点为 100，则水吸收的热量：Q 吸 =cm（tt 0）=4.210 3J/（kg）1kg（10020）=3.3610 5J，不计热损失，由 W=Q 吸 =Pt 可得，需要的加热时间：t= = = =168s。故答案为：168s。【点评】本题考查了吸热公式、电功公式的应用，关键是知道在 1 个标准大气压下水的沸点为 100。25 （2018烟台）小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时连接了如图甲所示的电路（1）闭

5、合开关后，移动滑动变阻器的滑片 P，发现小灯泡不亮，经检查有一根导线连接错误，请你在电路中将连接错误的导线上打“” ，并补测出正确的连线。（2）正确连接电路后，滑片 P 移动到某一位置时，电压表和电流表示数如图乙所示小灯泡此时的电功率是多少？（3）小明根据记录的多组数据绘制出小灯泡的 IU 图象（图丙） ，分析评估时，小明对自己的实验产生了困惑，他认为：由欧姆定律 I= 知，I 与 U 之间的变化关系是正比函数，所以其图象理论上应该是过原点的一条直线，请你帮助他解除困惑。【分析】 （1）伏安法测灯泡电功率，电流表应串联在电路中，电压表与灯泡并联；据此分析电路图，找出错误，并改正；（2）根据电压

6、表的量程和分度值读出电压表的示数，根据电流表的量程和分度值读出示数，根据 P=UI 求出小灯泡的额定功率；（3）根据灯丝电阻随温度升高而增大的特点进行分析。【解答】解：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，灯泡连接错误，将灯泡左端接线柱与开关的右接线柱连线断开，改接为灯泡左接线柱与电压表负接线柱相连即可，电路图如图所示；（2）由图乙可知，电压表的量程为 03V，分度值为 0.1V，示数为 2.5V，由图丙可知，电流表的量程为 00.6A，分度值为 0.02A，示数为 0.36A，则小灯泡的额定电功率 P=UI=2.5V0.36A=0.9W；（3）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以通过灯

7、泡的电流与电压不成正比。故答案为：（1）如上图；（2）小灯泡此时的电功率是 0.9W；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大。【点评】本题是测定小灯泡电功率实验，考查了电表的读数、电功率的计算、电路故障的分析、灯丝电阻与温度的关系，考查全面。14 （ 2018淄博）如图所示，电源电压不变，只闭合开关 S1，灯泡 L 发光，电压表有示数：再闭合开关 S2，电路中出现的情况是（ ）A电压表的示数变小 B电路的总电阻不变C灯泡 L 的亮度不变 D电路的总功率变大【分析】 （1）开关 S1 闭合后，为串联电路，电阻 R 与灯泡 L 串联；开关 S2 闭合，灯泡 L 被短路，只有电阻 R 接入电路；（2 ）

8、根据电路结构及并联电路特点、欧姆定律及功率公式分析答题，做出选择。【解答】解：ABC、只闭合开关 S1，为串联电路，电阻 R 与灯泡 L 串联；电压表测量的是R 两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，电压表示数要小于电源电压；开关 S2 闭合时，灯泡被短路，灯泡不发光，电路中只有 R，总电阻减小；电压表测量的是电源电压，故电压表示数变大；故 ABC 错误；D、开关 S2 闭合后电路总电阻 R 总 变小，电流变大，电阻 R 两端的电压变大，根据 P=UI 可知电路的总功率变大，故 D 正确。故选：D。【点评】本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、掌握串联电路的特点、掌握功率公式是正

9、确解题的关键。19 （ 2018淄博）在 “探究物质的吸热能力” 实验中，把质量均为 0.5kg 的水和食用油分别装入两个相同的容器内，用相同的电加热器给它们加热，其温度随时间变化的图象如图所示。不考虑实验中的热损失，加热 2min 食用油吸收的热量是 4.210 4 J，电加热器的实际功率是 350 W 【c 水 =4.2103J/（kg） 】【分析】 （1）由题知食用油和水质量相同，升高的温度相同时水吸收的热量是食用油吸收热量的 2 倍。根据吸热公式 Q=c 吸 mt 判断两物质的比热容之间的关系，从而得出食用油的比热容，然后利用 Q=cm t 可求得加热 2min 食用油吸收的热量；（2

10、 ）不考虑实验中的热损失 W=Q，利用 P= 可求得电加热器的实际功率。【解答】解：用两个相同的电热器给质量相同的物质食用油和水加热，由图象可知，水温度升高到 60需要 4min，食用油温度升高到 60需要 2min。因为物质吸收的热量和时间成正比，所以，质量相同的食用油和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：Q 水吸 =2Q 油吸 。由 Q 吸 =cmt 得：c= ，则 c 水 =2c 油 。又因为 c 水 =4.2103J/（kg） ，所以 c 油 = c 水 =2.1103J/（kg） ，加热 2min 食用油升高了 6020=40，Q 油吸 =c 油 m 油 t=2.110 3J/（k

11、g）0.5kg40=4.2 104J；不考虑实验中的热损失 W=Q=4.2104J；电加热器的实际功率 P= = =350W。故答案为：4.210 4；350 。【点评】本题考查热量的计算和实际功率的计算，能够从图象中获取信息并利用控制变量法解决实际问题。17 （ 2018枣庄）如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压 220V，R 1、R 2 的阻值分别为 11、 22，通过旋转扇形开关 S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是 2200 W，在高温档工作 1min 产生的热量是 3.9610 5 J。【分析】 （1）根据 P= ，当电阻最大时，电功率最小

12、，为低温档，分析此时电路的连接，根据 P= 求出电热器在低温工作时的电功率；（2 ）当两电阻并联时，旋转扇形开关 S 接触 c、d 时电阻最小，由并联电阻的规律求出并联电阻，根据 Q 高 = t 求出在高温档工作 1min 产生的热量。【解答】解：根据 P= ，当电阻最大时，电功率最小，旋转扇形开关 S 接触 c，即只有R2 连入电路时为低温档，P 小 = = =2200W当两电阻并联时，旋转扇形开关 S 接触 c、d 时电阻最小，R 并 = = = ，在高温档工作 1min 产生的热量是：Q 高 = t= 60s=3.96105J。故答案为：6600；3.9610 5。【点评】本题并联电路的

13、规律及电功率、电功率的计算，关键是低温档和高温档电路的连接。2 （2018潍坊）最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（ ）A欧姆 B焦耳 C奥斯特 D法拉第解析:英国物理学家焦耳做了大量实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出 Q=I2Rt；为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量（能量）的单位，故选 B。21 （2018 潍坊）要测量一个额定电压为 3.8V 小灯泡的功率，小灯泡工作时的电阻约为 10现有电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10 1A“、 “50 0.5A”和 500 0.1A”的滑动变阻器各

14、一个，导线若干，电源（ 8V）一个（1）为完成实验，应该选取规格为 的滑动变阻器；（2）选出合适的滑动变阻器后，将实验器材连成如图所示的实验电路，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右移动，观察到的现象是 （多选） ；A小灯泡变亮，电压表示数变大B电流表示数为零，小灯泡不亮C电流表示数变大，电压表示数变小 D电压表示数接近 8V，且示数不变（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该导线打上“”号；并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上；（4）线路改正后，移动滑片，记录多组电流和电压 U，并在坐标纸上做出1U 关系图象，如图所示。由图可知小灯泡的额定功率为 W；当小灯泡两端电压为 3V 时

15、，灯泡电阻为 。解析:（1）已知电源电压为 8V 且保持不变，实验中小灯泡额定电压为 3.8V，电路中电流，I= = =0.38A，故变阻器分得的电压为 U 滑=8V3.8V=4.2V，变阻器电压为小灯泡的 倍，小灯泡电阻为 10 时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻 R 滑大 = 1011 ，有三种规格滑动变阻器应选用“50 0.5A”的变阻器；（2）由实物图可知，电压表串联在电路中，相当于开路，故电流表示数为零，小灯泡不亮，电压表测量电源的电压，示数为电源电压 8V，故选 BD；（3）原电路中，电流表与小灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，改正

16、后如下所示：（4）由图象可知：正常工作电灯的额定电压为 3.8V，通过灯泡的电流为0.3A，此时灯泡的电功率 P=UI=3.8V0.3A=1.14W，当小灯泡两端电压为 3V时，灯泡的电流，I=0.25A，电阻为 R= = =12；答案：（1） “50 0.5A” （2）BD （3）如上图 （4）1.14 1224 （2018 潍坊）如图所示是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表中所示。已知电热水袋加热效率为 80%，水的比热容 c=4.2103J/（kg ） ，水的密度 =1.0103kg/m3将袋内 20的水加热到自动断电，求：（1）袋内水吸收的热量（2）需要的加热时间额定电压 额定加热

17、功率220V 400W袋内充水 自动断电温度1.0L 60解:（1）由 = 可得袋内水的质量：m= 水 V=1.0103kg/m31.0103=1kg，袋内水吸收的热量：Q=cm（tt 0）=4.210 3J/（kg ）1kg（6020）=1.68105J；（2）由 = 可得消耗电能：W= = =2.1105J，由 P= 可得，需要的加热时间：t= = =525s。答：（1）袋内水吸收的热量为 1.68105J；（2）需要的加热时间为 525s。26 （2018 潍坊）某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变，当S1 闭合、S 2 断开，变阻器 R2 的滑片 P 滑到 a 端时，电流表

18、的示数为 0.8A，定值电阻 R1 消耗的功率为 6.4W；变阻器 R2 的滑片 P 滑到 b 端时，电流表的示数变为 0.2A；当 S1 和 S2 都闭合，变阻器 R2 的滑片 P 滑到某点时，电流表的示数为 0.6A，小灯泡 L 消耗的功率为 0.9W求：（1）电源电压；（2）变阻器 R2 的最大阻值；（3）小灯泡两端电压及此时变阻器 R2 连入电路的阻值解:（1）当 S1 闭合、S 2 断开，变阻器 R2 的滑片 P 滑到 a 端时，电路中只有 R1连入电路，电流表测 R1 的电流，根据 P=UI 可得电源电压：U= = =8V；（2）由欧姆定律可得 R1 的阻值：R 1= = =10，当 S1 闭合、S 2 断开，变阻器 R2 的滑片 P 滑到 b 端时，R 1 与 R2 的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得此时的总电阻值：R 总 = =40；根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：R 2=R 总R 1=4010=30；（3）当 S1 和 S2 都闭合，变阻器 R2 的滑片 P 滑到某点时，R 1 与灯泡并联后与 R2