2020年中考物理总复习专题讲座PPT☆★专题十三-电功和电功率课件.pptx

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1、 【精品课件】2020年中考物理总复习专题讲座PPT专题十三电功和电功率考点一电功和电能A组2019年全国中考题组1.(2019湖南衡阳,10,2分)小明家上次查看电能表示数为,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是()A.他家在这段时间内消耗的电能为903kWhB.电能表是测量电功率的仪表C.若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的圆盘转了600转D.这个电能表的额定功率为2200W答案答案C电能表前后两次的示数之差就是用电器在对应的时间内消耗的电能,所以,由图知道,他家在这段时间内消耗的电能是8633.5kWh-8543.2kWh=90.3kW

2、h,故A错误;电能表是测量消耗电能的仪表,故B错误;电能表上标有的“3600r/kWh”表示电路中每消耗1kWh的电能,电能表的圆盘转过3600r,所以,若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min,其消耗的电能是W=Pt=1kWh=kWh,电能表的圆盘转过N=kWh3600r/(kWh)=600r,故C正确;由该电能表的铭牌知道,其允许接入用电器的最大功率是P=UI=220V10A=2200W,但电能表属于测量仪表,本身耗电极少,可忽略不计,所以电能表没有功率这个指标,当然也不存在额定功率,故D错误。2.(2019广东广州,3,3分)如图所示的摆设,正常运行时,小轮在支架

3、上来回滚动,每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源,关掉电源后,小轮逐渐停下来()A.小轮滚动过程中没有力对其做功B.正常运行时,小轮的速度一直不变C.断电后小轮会停下,说明能量守恒定律不一定成立D.正常运行时,小轮往返一次,摆设一定需要消耗电能答案答案D该摆设需要连接电源,小轮每次才能回到原来高度,如果关掉电源,小轮逐渐停下来,说明此摆设有摩擦,小轮克服阻力做功的过程,需要消耗电能,D正确;整个过程,小轮所受的重力也有做功,所以A错误;来回滚动过程中,两端最高点速度一定为0,意味着整个过程小轮的速度在不断变大、变小,B错误;断电后,小轮的运动涉及内能、机械能的相互转化,但总的能量守恒

4、,C错误。易错警示易错警示不能看到每次到达的最大高度相同,就认为此过程机械能守恒,不能忽略了此过程中需要消耗电能。知识拓展知识拓展机械能守恒指的是整个过程只有动能和势能相互转化,没有出现其他形式的能参与转化,整个过程中机械能总和保持不变。一般只有重力或系统内弹力(弹簧或弹性绳)做功时机械能守恒。3.(2019内蒙古呼和浩特,15,4分)一个电能表,表盘上标明“720revs/(kWh)”,它的意思是。呼和浩特市教研室某段时间用电,电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电电费1.2元,这段时间需要交付多少电费。答案答案接在这个电能表上的用电器,每消耗1kWh的电能,电能表上的转盘转过720转

5、383.64元解析解析“720revs/(kWh)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1kWh的电能,电能表上的转盘转过720转。W2-W1=1951.7kWh-1632.0kWh=319.7kWh=319.7度。花费:319.7度1.2元/度=383.64元。4.(2019黑龙江齐齐哈尔,22,2分)周末,妈妈在家用挂烫机熨衣物。善于观察的小华发现,当家里只有挂烫机单独使用时,30min后电能表示数由变成了,则这段时间挂烫机消耗的电能为kWh,挂烫机的实际功率为W。答案答案0.61200解析解析消耗的电能为W=124.1kWh-123.5kWh=0.6kWh,所对应的时间为t=30min=

6、0.5h,实际功率P=1.2kW=1200W。考点二电功率1.(2019内蒙古包头,7,3分)如图所示,小灯泡L标有“6V3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),当S闭合,滑动变阻器滑片P在最左端时,小灯泡L正常发光;当S闭合,S1断开,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.2A。下列说法正确的是()A.电源电压为9VB.滑动变阻器的最大阻值为18C.调节电路元件,可使电压表示数达到的最大值为4.5VD.电路的最小功率与最大功率之比为316答案答案D当S闭合,滑片在最左端时,只有灯泡L连入电路,L正常发光,说明电源电压等于灯泡的额定电压6V,故A错误;灯丝电阻RL=12,只S闭合,滑片在

7、中点时,灯泡L和滑动变阻器串联,此时滑动变阻器连入电路的电阻为滑动变阻器最大阻值的一半,电路中的总电阻R总=30,则滑动变阻器的最大阻值为(30-12)2=36,故B错误;当S、S1都闭合,滑片调到最右端时,L被短路,电压表示数最大,为6V,故C错误;S闭合,滑片在最右端时,R和L串联,电路中的总电阻最大,为36+12=48,此时电路消耗的功率最小,P小=,当S、S1闭合,滑片在最左端时,R和L并联,电路中的总电阻最小,为=9,此时电路消耗的功率最大,P大=,故P小P大=316,D正确。易错警示易错警示调节电路元件,使电压表示数达到最大值。只S闭合,滑片调到最右端时,灯泡还分得一部分电压,此时

8、电压表示数不是最大值;当S、S1都闭合,滑片调到最右端时,L被短路,电压表示数等于电源电压,示数最大,为6V。2.(2019湖南衡阳,18,3分)(多选)如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量之间关系的图像是()答案答案AC由电路图知,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,由串联电路的特点知道,U=U电源-IR1,即U与I的图像是一条倾斜的直线,故A符合题意,B不符合题意;由P=UI知,电路消耗的总功率P与电路的电流I成正比,故C符合题意,D

9、不符合题意。3.(2019天津,19,4分)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则电阻R1的阻值为;当变阻器滑片P处于a端时,电阻R1消耗的电功率为W。甲乙答案答案100.1解析解析当滑片P在b端时,R1两端电压为U1=3V,通过R1的电流I1=0.3A,则R1=10;当滑片P在a端时,R1两端电压为U1=1V,通过R1的电流I1=0.1A,则P1=U1I1=1V0.1A=0.1W。解题思路解题思路滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,电压表的示数等于电源电压,滑动变阻器

10、的滑片在a端时,两电阻串联,再根据图像中的信息即可求解。4.(2019福建,20,2分)如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是(选填“A”“V1”或“V2”),电路的总功率(选填“增大”“减小”或“不变”)。答案答案V1增大解析解析滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,在电源电压不变时,可知电路中的电流变大,电阻R2两端电压U2变大,可得滑动变阻器两端电压U1变小,所以示数减小的电表是V1。电路的总功率P总=UI,电源电压U不变,电路中电流变大,电路的总功率P总增大。5.(2019江西,10,2分)如图所示,将规格相同的

11、小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中,通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流之比I甲I乙=,两电路的总功率之比P甲P乙=。答案答案2121解析解析小灯泡的规格相同,因此其额定电压及额定电流均相同,甲、乙两电路中小灯泡均正常发光,因此I甲=I额+I额=2I额。I乙=I额,故I甲I乙=21。电源电压相等,根据P=UI可知,两电路的总功率之比:P甲P乙=(U2I额)(UI额)=21。思路分析思路分析先观察两图,明确电路的连接方式,由于小灯泡的规格相同,根据串、并联电路电流的规律可知I甲=2I乙,由P=UI可知,在电源电压相等的情况下,电

12、路的总功率之比等于电路的总电流之比。考点三测量小灯泡的电功率1.(2019重庆A,16,8分)在测小灯泡电功率实验中,小杨同学选用的器材有:额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉);(2)连接电路时,开关S必须,滑动变阻器的滑片P应调到最阻值处;(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现电压表无示数,电流表有示数,原因是灯泡(其他部分均完好);(4)故障排除后,滑片移至某处,电压表表盘如图丙所示,其读数为U1=V,再读出电流表的

13、示数I1,由此算出此时灯泡电功率P1=(用字母表示);(5)小杨同学继续移动滑片P,将两电表对应的示数记录到表中则灯泡的额定功率为W,他分析表中数据,发现灯泡的电阻也在变化,主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而。实验序号12345电压表示数/VU11.01.52.02.5电流表示数/AI10.140.180.200.24答案答案(1)如图所示(2)断开大(3)短路(4)0.7U1I1(5)0.6变大解析解析(1)由要求“向右移动滑片,电路中的电流变小”可知,应选用滑动变阻器的左下接线柱,并与灯泡串联,如答案图所示;(2)为了保护电路,连接电路时开关要处于断开状态,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处

14、;(3)电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联的灯泡短路;(4)由题图丙可得,电压表示数为0.7V,此时灯泡的功率P1=U1I1;(5)灯泡在额定电压下消耗的功率为额定功率,故灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V0.24A=0.6W;灯丝的电阻随温度的升高而增大。易错警示易错警示按要求将滑动变阻器接入电路时,要“一上一下”与被控制电路串联;判断滑动变阻器接入电路的电阻变化特点的关键是看连的是哪个下接线柱,连入电路的阻值变化规律为:“一上一下可变阻,变大变小看下柱,靠近小远离大。”知识拓展知识拓展探究电流与电压、电阻的关系,伏安法测电阻,测量灯泡的功率三个实验电路相同,实验中最常见的两

15、种电路故障及其现象为:灯泡(定值电阻)处断路,电流表无示数,电压表有示数;灯泡(定值电阻)处短路,电流表有示数,电压表无示数。2.(2019湖北黄冈,15,4分)在用伏安法测量标有“2.5V”灯泡额定功率的实验中,小明发现电流表损坏,其他元件完好。(1)小明用已有的器材、5的电阻R0和另一块电压表,设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于。(2)小明进行了如下实验,请补充完整。连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到。合上开关,移动滑片,使灯泡两端电压为V。再读出R0两端的电压为1.5V。(3)若实验操作正确,则灯泡的额定功率为W。答案答案(1)电流表(2)最大2.5(3)0.7

16、5解析解析(1)灯泡与定值电阻串联,通过灯泡的电流与通过定值电阻的电流相等,根据定值电阻两端的电压和定值电阻的阻值可以求出通过定值电阻的电流,即通过灯泡的电流,因此虚线框内的组合体相当于电流表。(2)滑动变阻器在开关闭合前,其接入电路的阻值应该调到最大值;为了测量小灯泡的额定功率,应该让小灯泡两端的电压等于额定电压,即小灯泡两端的电压为2.5V。(3)通过定值电阻的电流I=0.3A,即小灯泡的额定电流为0.3A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W。3.(2019内蒙古包头,11,7分)在测量小灯泡的电功率时,电源电压为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样。(1)在如图甲所示的

17、电路中,闭合开关移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因是,经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“”,并补画出一根导线连接成正确的电路。(2)电路连接正确后,从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据,得到小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率是W。由图可知:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而,滑动变阻器的规格应选择。A.101AB.151AC.251AD.301A(3)有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比,你认为这种说法(选填“合理”或“不合理”),理由是。答案答案(1)电压表串联在电路中电路如图(2)0.625增大C(或25

18、1A)(3)不合理灯丝电阻是变化的,无法得到电流与电压成正比解析解析(1)由题图可知,电压表串联在了电路中,测电源电压,电路相当于断路,故出现电压表有示数,电流表无示数;利用“先串后并”的方法修改电路。(2)由图像可知,灯泡正常发光时的电流为0.25A,故灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V0.25A=0.625W;灯泡两端电压增大时,通过的电流也增大,故实际功率随实际电压的增大而增大;当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路中的电流为0.1A,灯泡两端电压为0.5V,滑动变阻器的最大电阻为R=25,故滑动变阻器的规格应选“251A”。(3)探究电流与电压的关系,需要控制电阻不变,而灯丝电阻随

19、温度的升高而增大,故不合理。易错警示易错警示此实验电路与探究电流与电压关系的实验电路相似,但由于灯丝电阻随温度的升高而增大,所以不能完成探究电流与电压关系的实验。4.(2019河南,19,8分)在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“202A”,小灯泡的额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10、20的定值电阻R0可供选择。(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。甲乙丙(2)正确连接电路后,进行实验,记录的数据如表所

20、示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为W。(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而。根据数据还可判断出,小聪在实验中选用的是R0=的定值电阻。(4)完成实验后,爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丁所示的电路,所用电压表量程为“015V”,请将以下实验步骤补充完整。丁检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为;滑片不动,再将开关S1拨至“2”,读出电压表示数为U0;小灯泡的额定功率:P额=。(用U额、U0、R0表示)若步骤中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右

21、移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。答案答案(1)(2分)如图所示(2)(1分)1.05(3)(2分)增大10(4)(3分)5.5V或U-U额偏小解析解析(1)根据电路图连接实物图即可,连接时需要注意电流从电表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出;由于小灯泡的额定电流I额=0.48A,故电流表选择00.6A量程即可。(2)由于电流表所接量程为00.6A,则图丙中电流表的示数是I额=0.42A,额定功率P额=U额I额=2.5V0.42A=1.05W。(3)分析表中数据可知小灯泡两端电压变大时,电流也随着变大,根据电功率公式P=UI可知小灯泡消耗的电

22、功率随电压增大而增大。电路中小灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电源电压U恒为8V的电路中,根据串联电路中电压和电流的规律,从表中第5列数据可看出:当小灯泡两端电压为3.0V时,电流为0.44A。定值电阻和滑动变阻器连入电路中电阻的总电阻R0+R变=11.4,故选择的不可能为20的定值电阻。(4)闭合开关S,将开关S1拨至“1”,电压表测量定值电阻和滑动变阻器两端的总电压,灯泡额定电压U额=2.5V,所以应调节变阻器滑片直至电压表示数为U1=U-U额=8V-2.5V=5.5V;滑片不动,再将开关S1拨至“2”,此时电压表测量定值电阻两端的电压U0;这样可由定值电阻阻值已知来间接计算电路中的电流I

23、额=;小灯泡的额定功率:P额=U额I额=。若步骤中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,滑动变阻器连入电路的阻值变大,则此时电压表示数会变小,根据表达式可知测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。考点四电热1.(2019重庆A,8,3分)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图,其中测试电源的电压为10V,四段电热丝电阻均为10,防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是()A.开关旋至“1”挡,开启化霜功能B.开启防雾功能,电路总电阻为5C.化霜与防雾电路的总功率之差为15WD.从防雾到除露,电路总电流

24、变化了1A答案答案C由题意结合题图可知,当开关旋至“1”挡时,两段电热丝串联接入电路,此时电路中的电流I=0.5A,消耗的总功率为P=UI=10V0.5A=5W,为防雾功能,故A、B错误;当开关旋至“2”挡时,一段电热丝接入电路,此时电路中的电流I1=1A,消耗的总功率为P1=UI1=10V1A=10W,为除露功能,从防雾到除露,电路中的电流变化量I=1A-0.5A=0.5A,故D错误;当开关旋至“3”挡时,两段电热丝并联接入电路,此时电路消耗的总功率为P2=20W,为化霜功能,则化霜与防雾电路消耗的总功率之差为20W-5W=15W,故C正确。解题关键解题关键能正确分析开关旋转到不同挡位时的电

25、路连接方式为本题的解题关键。当开关旋至“关”挡时,电路处于断路;旋至“1”挡时,两段电热丝串联接入电路,总电阻最大;旋至“2”挡时,只有一段电热丝接入电路;旋至“3”挡时,两段电热丝并联接入电路,总电阻最小。思路分析思路分析多挡电路一般用公式P=分析,电源电压一定时,电路中的总电阻最大时,总功率最小,为防雾功能;总电阻最小时,总功率最大,为化霜功能;单独接入一根电热丝时为除露功能,再根据题中给出的数据计算即可得解。2.(2019山东青岛,12,3分)(多选)如图甲是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻;图乙是它的部分参数。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是()甲乙额

26、定电压220V额定加热功率990W额定保温功率110WA.只闭合开关S,加热器的功率为990WB.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大C.加热器在保温状态下工作5min,产生3.3104J的热量D.电阻R1与R2的阻值之比为18答案答案BC只闭合开关S,两电阻串联,电阻较大,根据P=知,在总电压一定时,电功率较小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为110W,A错误;开关S闭合,S1断开时,两电阻串联,S1闭合时,电阻R1被短路,只有电阻R2工作,电阻减小,根据I=可知,电路的电流增大,R2的电阻不变,根据P=I2R可知,R2的功率变大,B正确;加热器在保温状态下工

27、作5min产生的热量:Q=W=P保温t=110W560s=3.3104J,C正确;因为P加热=、P保温=,且P加热=990W、P保温=110W,所以P加热P保温=990W110W,即:=,解得R1R2=81,D错误。故选B、C。解题思路解题思路根据开关S、S1断开、闭合情况,判断两个电阻的连接形式及电路功率的大小,然后根据欧姆定律判断出电流的大小,根据P=I2R和P=判断功率大小及电阻比值。解题关键解题关键解答本题的关键是知道电路的总功率为各用电器功率之和。通过开关的闭合和断开,改变电路的连接方式,进而改变电路的总功率,是初中电学的典型题型,一定要熟练掌握解题方法。3.(2019福建,19,2

28、分)一台标有“5V2.5W”的带有USB接口的小电风扇,线圈电阻为1,正常工作1min,产生的热量是J。工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘,这属于现象。答案答案15静电(摩擦起电)解析解析根据P=UI,可得风扇正常工作时通过的电流I=0.5A,由焦耳定律可得Q=I2Rt=(0.5A)2160s=15J。由于风扇叶片与空气摩擦,使叶片带上电荷,因带电体能吸引轻小物体,故风扇叶片会黏有不少灰尘,属于静电(摩擦起电)现象。易错警示易错警示此处电风扇属于非纯电阻设备,因此计算其工作时产生的热量应使用焦耳定律,而不能使用W=UIt。4.(2019四川成都,A22,4分)如图甲是一种家用电暖器,图乙是其

29、简化的电路图,已知R1R2,电暖器的部分参数如表中所示。闭合开关S,要让电暖器处于第二挡工作,则应再将开关闭合;若电暖器在第二挡正常工作10min,则产生的热量是J。额定电压220V功率选择一挡950W二挡1150W三挡2100W答案答案S16.9105解析解析电暖器换用不同挡位时,电源电压U=220V不变;根据P=可知,R越大,P越小,故可知只闭合S2时,R2接入电路,为一挡;只闭合S1时,R1接入电路,为二挡;S1、S2均闭合时,R1与R2并联接入电路,为三挡。第二挡工作时,P2=1150W,则Q=W=P2t=1150W1060s=6.9105J。审题指导审题指导1.电暖器是纯电阻电路,故

30、热量Q=W=Pt;2.电暖器通过开关闭合与断开改变接入电路的电阻大小,因其工作电压不变,故可以用P=分析其挡位;3.两电阻并联时其总电阻R并R1R2,则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图、图和图。(选填“甲”“乙”或“丙”)答案答案丙乙甲解析解析甲图电路中只有R1工作,乙图电路中只有R2工作,丙图电路中R1与R2并联工作,则三个电路中对应总电阻的关系为R丙总R乙总R甲总,根据P=U2/R,甲、乙、丙三个电路总电压相等,且R丙总R乙总P乙总P甲总,即丙为高挡、乙为中挡、甲为低挡。知识拓展知识拓展当电阻长度、材料、温度相等时,横截面积越大,电阻阻值越小。电阻并联相当于增大电阻的横截面积,则总电阻

31、变小,本题中要懂得使用控制变量法来判断电功率的大小。6.(2019山东潍坊,20,4分)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。(1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与的关系,通电一段时间,(选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多;(2)通过观察乙图中的实验现象,可知(选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。答案答案(1)电流(大小)a(2)d说明:(1)小题每空1分,(2)小题2分,本题共计4分。其他答案只要合理,即可给分。解析解析(1)由甲图可知,电阻均为5,b容器上方

32、的电阻丝与容器中的电阻丝并联后又与a容器中的电阻丝串联,所以,通过a容器中电阻丝的电流Ia等于通过b容器电阻丝的电流Ib的两倍,所以该装置是探究在电阻一定时,电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律可知通电一段时间,a容器中电流产生的热量较多。(2)由乙图可知,右侧的U形管液面高度差大,说明d容器产生的热量多,因为c、d两容器中的电阻丝串联,根据焦耳定律可知,在电流相同时,产生的热量跟电阻成正比,所以d容器中的电阻丝阻值大。思路分析思路分析电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流的关系时,控制电阻和通电时间不变;探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时

33、间和电流不变;探究电流产生热量跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变。考点一电功和电能B组20152018年全国中考题组1.(2017北京,13,2分)小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电0.5元的计费标准,将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断正确的是()A.在这三个用电器中,电烤箱正常工作时的电压最高B.在这三个用电器中,电视机正常工作时的电压最低C.正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流D.在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多答案答案C电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同,而用电器正常

34、工作时的电压就是额定电压,A、B错误;由柱状图可知正常工作时,电烤箱的功率大于电视机的功率,它们的额定电压相同,根据I=P/U可知通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流,C正确;正常工作时,电烤箱的功率最大,但其使用时间不一定长,所以消耗的电能不一定最多,所以用电费用不一定比电饭锅的多,D错误。故选C。解题关键解题关键能通过柱状图得出三个用电器的额定功率的大小关系。易错警示易错警示不要认为额定功率大的用电器消耗的电能就一定多,根据公式W=Pt,在考虑消耗的电能多少时,除了要考虑电功率的大小,也要考虑到工作时间的长短。2.(2018广东深圳,29,1.5分)如图甲所示,滑动变阻器的滑片从最右端滑到

35、最左端,电压表的示数变化如图乙所示,下列选项错误的是()A.滑动变阻器最大阻值为20B.R1的阻值为10C.电源电压为6VD.当滑片P移动到中点时,电阻R1在10s内消耗18J的电能答案答案D当变阻器滑片在最右端时,R连入电路的阻值为0,此时电路为R1的简单电路,由图乙知此时电压表示数为6V,故电源电压为6V,C正确;当电压表示数为4V时,R=5,由串联电路电压规律知R两端的电压UR=6V-4V=2V,此时电路中的电流I=0.4A,R1=10,B正确;当变阻器滑片在最左端时,R1的电压为2V,变阻器的电压为4V,串联电路中电阻和电压成正比,故滑动变阻器最大阻值为R=2R1=20,A正确;当P移

36、至中点时,变阻器连入电路的阻值为10,此时电路中电流I=0.3A,故R1在10s内消耗的电能W=Q=I2R1t=(0.3A)21010s=9J,D错误。3.(2018福建A,21,2分)图是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图,其中额定功率最大的电器是,节能灯正常工作5小时消耗的电能是kWh。答案答案电视机0.1解析解析根据P=可知,在消耗的电能W相同的情况下,工作时间t越短,则电功率越大,由图可以看出,这四种家用电器中,电视机消耗1度电可持续正常工作的时间最短,故电视机的功率最大;由图可知1度电可供节能灯正常工作50小时,根据P=得,节能灯的额定功率P=0.02kW,所以节能

37、灯正常工作5小时消耗的电能W=Pt=0.02kW5h=0.1kWh。考点二电功率1.(2018北京,11,2分)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是()A.甲电热水壶两端的电压较高B.电流通过甲电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流相等D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多答案答案B额定电压相同的电热水壶甲和乙,正常工作时电压相同,A选项错误;正常工作时,实际功率等于额定功率,甲的额定功率大于乙的额定功率,电流通过甲做功较快,B选项正确;I=,U相同而P不同,因此通过甲、乙的电流不相等,C

38、选项错误;由W甲=P甲t甲、W乙=P乙t乙可知,P甲P乙,t甲=t乙,则W甲W乙,D选项错误。2.(2016天津,19,4分)如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。由图像可知,R1的阻值为;当电路中的电流为0.2A时,R1与R2消耗的电功率之比为。图甲图乙答案答案1021解析解析由变阻器滑片P从a端滑到b端过程中,电流表与电压表示数关系的图像可知,电路中电源电压为3V,R1的阻值:R1=10;由图像可知,当电路中电流为0.2A时,R1两端电压为2V,则R2两端电压U2=U-U1=3V-2V=1V,故R1与R

39、2消耗的功率之比:=。3.(2018天津,19,4分)如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为21。开关S断开时,R1与R2的电功率之比为;开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为。答案答案2123解析解析S断开时,R1与R2串联,故电功率之比=S断开时,测R1两端电压U1=U总S闭合时,测电源电压U2=U总故U1U2=23。易错警示易错警示S闭合时,仍然测R1两端电压,但由于R2被短路,故R1两端电压为电源电压。考点三测量小灯泡的电功率1.(2018湖北武汉,26,6分)某同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“1000.5A”

40、,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)如图甲所示,电路中还有两根导线没有连接,请你将电路连接完整。(要求:导线不允许交叉)甲(2)该同学连接好电路后,按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电流是A,额定功率是W。乙(3)该同学继续进行实验,记录的部分数据如表所示,其中有一组数据明显存在错误,这组数据是(填数据序号)。剔除掉这组错误的数据,我们分析后可以得出实验中电源电压不会超过V。数据序号1234U/V2.11.30.13.0I/A0.260.110.050.30答案答案(1)电路连接情况如图所示(2)0.280.7(3)25.1解析解析(1)由于滑动变阻

41、器规格为“1000.5A”,故电路中的电流不能超过0.5A,因此电流表选用00.6A量程,电流表与小灯泡串联;由于小灯泡额定电压为2.5V,则电压表选03V量程,电压表与灯泡并联。(2)由(1)分析知电流表应读小量程,因其小量程的分度值为0.02A,故电流表的示数为0.28A,根据P=UI得小灯泡的额定功率为P=2.5V0.28A=0.7W。(3)根据欧姆定律可算出小灯泡在不同发光情况时的电阻,灯丝的电阻第1次为8.07,第2次为11.82,第3次为2,第4次为10,由这些数据可知灯丝的电阻随其两端的电压增大而增大,而第2组数据违反这一规律,故第2组数据错误;观察1、3、4三组数据,易知第3组

42、数据的电流最小,因而此时电路的电阻最大,假设在测第3组数据时,滑动变阻器连入的阻值为其最大阻值100,则电源电压U电源=UR+UL=IR+UL=0.05A100+0.1V=5.1V,若此时滑动变阻器连入电路的电阻不是最大值,则电源电压小于5.1V。2.(2017黑龙江哈尔滨,50,6分)某小组研究小灯泡电功率,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压恒定不变,有规格为“102A”和“202A”的滑动变阻器各一个。甲乙(1)如图甲所示,选用“102A”规格的滑动变阻器进行实验。连接电路时,需将滑动变阻器的滑片P置于(填“A”或“B”)端。其目的是。(2)接着用开关迅速试触,灯泡发光,电压表示数如图乙,

43、此时灯泡两端电压为V。为了使灯泡正常发光,接下来的操作是:。(3)实验中收集信息如表:次数电压表示数/V电流表示数/A电功率/W灯泡亮度12.50.30较亮230.320.96很亮320.260.52稍亮分析表格中信息可得,小灯泡额定功率为W;在电路安全范围内,小灯泡两端实际电压越大,消耗的电功率,灯泡越亮。答案答案(1)(2分)A保护电路(2)(3分)2.8断开开关,用“202A”替换“102A”的滑动变阻器,并调节滑片P到接入电路的阻值最大处;闭合开关,调节滑片P,直至观察到电压表示数为2.5V(3)(1分)0.75越大解析解析(1)连接电路时,滑动变阻器连入电路的阻值要调到最大,接通电路

44、时电流最小,可以保护电路。(2)电压表选用03V量程,分度值为0.1V,读数为2.8V,此时滑片P在A端,灯泡两端电压超过了额定电压,说明滑动变阻器的最大阻值太小,应更换为“202A”的滑动变阻器。(3)U额=2.5V,I额=0.3A,则P额=U额I额=2.5V0.3A=0.75W,当U实=3V时,P实=0.96W0.75W,可知U实U额,P实P额。方法归纳方法归纳测量小灯泡电功率时,手移动滑片,眼睛观察电压表,当电压表示数调到需要的电压值时,读取电流表示数,根据P=UI计算出电功率。3.(2016黑龙江哈尔滨,48,5分)小明在实验室发现一只标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡,他想测定这只

45、小灯泡的电功率,请你帮他完成以下实验:(1)请科学合理连接实物电路。(2)连接电路时,开关应(选填“断开”、“闭合”)。实验中小明移动滑动变阻器滑片P,先后使电压表的示数为2.0V、2.5V,分别读出电流表示数并记录数据。小灯泡的额定功率是W。当电压表示数是2.5V时,滑片位置如图所示,若要测量小灯泡两端电压为3.0V时的电功率,应向移动滑片。(3)利用表格中的数据还可以计算的另一个物理量是。次数电压U/V电流I/A电功率P/W12.00.260.5222.50.30答案答案(1)(1分)如图所示(2)(3分)断开0.75左(3)(1分)小灯泡电阻解析解析(1)滑动变阻器、灯泡、电流表应串联在

46、电路中;滑动变阻器应“一上一下”接入电路;电流表要用00.6A量程。(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开。P额=2.5V0.3A=0.75W。灯泡两端电压要增大,则滑动变阻器两端电压要减小,故应向左移滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值减小。(3)有电压、电流,根据R=,可以计算灯泡在不同电压下的电阻。易错警示易错警示电压表示数由2.5V变为3.0V时,滑动变阻器的滑片移动方向的判断易错。由灯泡两端电压增大,可知通过灯泡的电流增大,则电路中总电阻变小,故滑片应向左移。知识拓展知识拓展电学中学过的物理量有:电压、电流、电阻、电功率、电功、电热等。涉及的公式有I=、P=、P=UI、W=UIt、Q

47、=I2Rt等。考点四电热1.(2018北京,3,2分)下列用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电暖气B.计算器C.电视机D.笔记本电脑答案答案A电暖气是利用电流热效应工作的,A选项正确;计算器、电视机、笔记本电脑都不是利用电流热效应工作的,B、C、D选项错误。2.(2018重庆A,8,3分)在如图所示的实物电路中,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“101A”,灯泡上标有“2.5V1W”的字样,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是()A.小灯泡正常发光时的电阻为2.5B.向右移动滑片时,电压表V1的示数变小,小灯泡亮度变暗C.向右移动滑片时,电压表V

48、2与电流表A的示数之比不变D.让小灯泡正常发光1min,滑动变阻器产生的电热为12J答案答案D小灯泡上标有“2.5V1W”,正常发光时电阻R=6.25,A项错误;电路中灯泡与滑动变阻器串联,V1测灯泡两端电压,V2测滑动变阻器两端电压,当滑片向右移时,连入电路的电阻减小,电路中电流变大,灯泡变亮,电压表V1示数变大,B项错误;V2示数与A示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值,滑片向右移动,变阻器接入电路的阻值减小,故两表示数之比变小,C项错误;小灯泡正常发光1min,变阻器产生的电热Q等于消耗的总电能与灯泡消耗的能量之差,即Q=W总-W灯=U总It-U额It=(U总-U额)t=(3V-2.5V

49、)60s=12J,D项正确。解题关键解题关键分清电路结构是关键。从电源正极沿电流方向,观察电流有几条路径。电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路。3.(2018陕西,28,3分)由于导体存在电阻,电流通过导线时会因电流的效应而造成大量的能量损耗。1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下会突然消失,这种现象称为超导现象。近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就。用超导电缆输电,可大大降低能量损耗。有一段输电线路,输电电流为200A,输电线路的电阻为0.5,若以超导电缆替代该线路输电1h,可节约电能kWh。答案答案热电阻20解析解析只要导体有电阻且有电流通过,就有电流的热效应,因此

50、在输电时,由于电流的热效应造成大量的电能损耗。某些导体在温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这种现象称为超导现象。电缆的发热功率P=I2R=(200A)20.5=20000W=20kW。节约的电能为W=Pt=20kW1h=20kWh。4.(2017福建,22,2分)如图所示,是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6V,R1、R2的阻值分别为3、6,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换。保暖鞋在低温挡工作时的电功率是W,它在高温挡工作1min产生的热量是J。答案答案61080解析解析根据电路图可知,旋转开关与b、c触点接触,电路中只有R2工作;旋转开关与c、d触点