2017中考物理考点复习第18讲+电能+电功+电功率(含答案)资料
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电功和电功率专题复习【考点1】:电功与电功率的概念1.电功与电功率物理量定义国际单位常用单位公式电功电流所做的功焦耳(J)度,干瓦时(kW·h)W=UIt电功率电功与时间之比(表示电流做功快慢的物理量)瓦特(W)干瓦(kW)p=W/t=UI2.常见家用电器的电功率家用电器的电功率空调约1000W电吹风机约500W 台式计算机约200W微波炉约1000W电熨斗约500W电冰箱约100W计算器约0.5mW洗衣机约500W排电扇约20W电热水器约1000W电视机约200W手电筒约0.5W3.说明:1.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,有多少电能发生转化就说明电流做了多少功。
电功是电能转化多少的量度,电功和电能的单位相同。
2.电功表示电流做功的多少,电功率表示电流做功的快慢。
例1. 如图所示的四种用电器,其中有一用电器工作时能量转化的主要形式与其他用电器不同的是()A. 电风扇B. 电熨斗C. 电动自行车D. 洗衣机【解答】选B。
A、图中的用电器是电风扇,它工作时将电能主要转化为机械能;B、图中的用电器是电熨斗,它工作时将电能转化为内能;C、图中的用电器是电动自行车,它工作时将电能主要转化为机械能;D、图中的用电器是洗衣机,它工作时将电能主要转化为机械能。
综上所述,只有电熨斗使用时能量转化的主要形式与其他用电器不同。
故选B。
例2. 关于电功、电功率,下列说法正确的是()A. 电流通过导体做功越少,电功率越小B. 电功是表示电流做功快慢的物理量C. 电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多D. 在相同时间内,电流通过导体做功越多,电功率越大【解答】选D。
AD、电功率是表示电流做功快慢的物理量,而电功是用电器中电流所做的功,消耗多少电能就做多少功,若在相同时间内,电流通过导体做功越多(越小),电功率越大(小),故A错误、D正确;B、电功率是表示电流做功快慢的物理量,而电功的实质是电能与其他形式能量的转换,故B错误;C、根据W=Pt知,在不确定做功时间的情况下,电功率大的用电器不一定比电功率小的用电器做的功多,故C错误.故选D.【考点2】:电能表的使用电能表:1.作用:测量用电器在一段时间内消耗的电能。
电功率教学目标1.电路的动态分析2.探究用电器的电功率实验3.测电阻实验4.电功率的测量5.焦耳定律知识点梳理一、电阻的串联和并联电路规律的比较二、有关电功、电功率的公式及其适用范围:用电器的额定功率和实际功率额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。
额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
三、串并联电路P实与R大小的关系四、串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系经典例题讲解题型一:电路的动态分析例1.如图所示电路中,电源两端电压保持不变.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端向a 端滑动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I(本题变化量是指后来电表的示数减去原来的示数).不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列判断中正确的是()A.△U1>0,△U2>0,△I>0 B.△U1>0,△U2<0,△I<0C.△U1>0,△U2>0,△I<0 D.△U1>0,△U2<0,△I>0解析:将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大即电流表的示数变大,所以△I>0,由U=IR,灯光两端电压变大,所以△U1>0,由U=IR,R1两端电压U1变大,△U2=U﹣U1变小,即△U2<0.所以ABC错误,D正确.答案:D例2.物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变.当有害尾气浓度β增大时,则下列判断中正确的是()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变大,电流表示数变大C.电压表示数变小,电流表示数变小D.电压表示数变小,电流表示数变大解析:由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压.由图乙可知,当有害尾气浓度变大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由I=,总电压一定,所以电流中电流变大,即电流表示数变大;由U=IR,可知R0两端电压变大,由U R=U﹣U0,U不变,U R变小,即电压表示数变小.答案:D题型二:伏安法测电阻的探究实验例3.小明想利用一块电压表和已知的电阻R0测量电阻R x的阻值.小明选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.(1)请你在图中只添加一根导线完成实验电路的连接.(2)请补全实验步骤:①断开S1、S2、S3,按如图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P调至最左端;②调节滑动变阻器至合适阻值,断开S3,闭合S1、S2,将此事电压表的示数U1记录在表格中,断开开关S1;③保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关,闭合开关,将此时电压表的示数U2记录在表格中,断开开关S1.(3)请你用U1、U2和R0表示出R x= .解析:(1)电路连接如图所示:(2)实验步骤:②调节滑动变阻器至合适阻值,断开S3,闭合S1、S2,电压表测R x两端电压,示数U1,;③保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,电压表测R x和R0的总电压,示数U2.(3)计算R x的阻值:由图R x、R0和变阻器串联,所以在(2)中②③中电流相等,根据I=,则有:=,解得:R x=.答案:(1)见上图;(2)③S2;S1、S3;(3).题型三:电功率的测量例4.在测定小灯泡的额定电功率时,所用器材有:电压为3V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干.(1)用笔画线代替导线,将如图甲的实物电路连接完整.(2)连接电路时,滑动变阻器R的滑片P应置于端.(选填“A”或“B”)(3)闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.5V时,观察到电流表示数如图乙所示,此时电流为A.(4)小灯泡的额定功率是W.解析:(1)根据电压表与灯泡并联,完成电路连接.如图所示:(2)为保护电路,滑动变阻器调到阻值最大处,即滑片离下端接入的接线柱最远.(3)根据图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A.(4)灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.5A=1.25W.答案:(1)如图所示.(2)A.(3)0.5.(4)1.25.题型四:焦耳定律例5.为了探究“电流产生的热量与电阻大小的关系”,某同学采用了如图所示的实验装置,其中R1<R2.(1)实验中通过观察来比较电流产生热量的多少;(2)闭合开关通电一段时间,乙瓶内煤油温度上升较高.由此可知,在通电时间相同,电流相等的情况下,电阻越大,电流产生的热量越.(填“多”或“少”)(3)就这一实验而言,下列两种认识中正确的是(选填“A”或“B”).A.该实验能够得出焦耳定律B.该实验只能初步知道电流越大、电阻越大、通电时间越长产生的热量越多.解析:(1)实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少;(2)由Q=I2Rt可得:电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,则电流产生的热量越多;因为R1<R2,所以乙瓶中电阻丝产生的热量多,即乙瓶内煤油温度上升较高.(3)由于本实验中无法精确测量热量的多少,因此只能定性判断热量与电流、电阻、时间的关系.故选B.答案:(1)温度计示数的变化;(2)多;(3)B.题型五:探究用电器的电功率实验例6.实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源一个,电阻箱一个,滑动变阻器一个,已调零的电流表、电压表各一块,一个开关,导线若干.请用上述实验器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻消耗的电功率与电阻的关系为P=kR(k为常量)”.请你(1)画出实验电路图;(2)写出实验步骤;(3)画出实验数据记录表.(要求:在实验过程中不能拆卸电路)解析:(1)实验电路图如图所示:(2)实验步骤:①按电路图连接电路.②将滑动变阻器阻值调到最大值,闭合开关S,调节电阻箱R2的阻值为适当值.用电流表A测量电路的电流I0,用电压表V1测量R1和R2两端的电压U1,用电压表V2测量电阻R2两端的电压U2,将I0、U1、U2的数据记录在实验记录表中.③断开开关S,改变电阻箱R2的阻值后,闭合开关S,再调节滑动变阻器使电流表的示数仍为I0,用电压表V1测量R1和R2两端的电压U1,用电压表V2测量电阻R2两端的电压U2,将U1、U2的数据记录在实验记录表中.④仿照步骤③,再进行4次实验.⑤利用公式P=U1I0和P2=U2I0,分别计算出6次电阻R1与R2消耗的总功率P和电阻R2消耗的功率P2的数值,并分别记录在实验记录表中.(3)实验数据记录表:I0/AU1/VU2/VP2/WP/W基础演练1.在国际单位制中,电功率的单位是()A.安培(A)B.伏特(V)C.瓦特(W)D.焦耳(J)2.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是()A.电风扇B.笔记本电脑C.电冰箱D.电水壶3.下列说法中正确的是()A.用电器两端电压越大,通过用电器的电流做功就越快B.电功率是表示电流做功快慢的物理量C.用电器的电功率越大,做功就越多D.用电器的额定功率越大,消耗的电能就越多4.图3所示电路中,电源两端电压保持不变,闭合开关S,电流表,电压表具有示数;现同时闭合S、,下列说法中正确的是A.电压表的示数变大B.电流表的示数不变C.电路的总电阻变大D.电路的总功率变大5.图4所示的四个电路中,两端的电压U相同且保持不变,一直电阻和的阻值大小关系为<。
2017年中考物理题分类汇编第18章电功率(解析版)一、选择题1.(2017绥化4)下列数据与事实相接近的是()A.手电筒中的电流约2AB.我国家庭电路电压为220VC.家用节能灯的电功率约200WD.人正常骑自行车的速度约50m/s【考点】电流的大小;速度与物体运动;电压;电功率.【分析】首先对题目中涉及的物的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.【解答】解:A、根据物理实验室,普通手电筒小灯泡工作时的电流都不会超过电流表的小量程,即一般在0.6A以下,不可能达到2A,故A与事实不符;B、我国家庭电路电压为220V,故B与事实相接近;C、家用节能灯的电功率在10W 左右,不会达到200W,故C与事实不符;D、人正常骑自行车的速度约5m/s,不会达到50m/s,故D与事实不符.故选B.2.(2017自贡9)计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是()A.UIt B.tC.I2Rt D.前面三个都可以【考点】焦耳定律的计算公式及其应用.【分析】电动机消耗的电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能,由此分析解答.【解答】解:电功的计算公式:W来计算用电器消耗电能的;焦耳定律公式:Q=I2Rt 是用来计算电流产生热量的;电动机是非纯电阻电路,工作时将电能转化为机械能和内能,计算产生热量只能用Q=I2Rt来计算.用电器如果将电能只转化为内能,则Q=W=UIt=I2Rt=t是通用的.故选C.3.(2017利用电流的热效应熔化焊条.某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上,输出电压40V,输出功率2200W.编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对打安全电流)如表.从安全的角度考虑,该电焊机的输出导线应该选用()A.甲B【考点】电功率与电压、电流的关系.【分析】知道电焊机的输出电压和输出功率,利用P=UI求电焊机的工作电流,然后即可选择合适的导线.【解答】解:由P=UI得,电焊机工作时的输出电流:I===55A,导线的安全载流量必须大于55A才行,由表可知,应选横截面积为10mm2的导线.故选D.4.(2017上海3)家用电能表抄见数所用的单位是()A.千瓦B.千瓦时C.库仑D.伏特【考点】电功.【分析】电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表,其单位是千瓦时,简称度.【解答】解:A、千瓦是电功电能表是测量电能(或电功)的,故A不合题意;B、电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表,其单位是千瓦时,简称度.故B符合题意;C、库化是电量的单位,而电能表是测量电能(或电功)的,故C不合题意;D、伏特是电压的单位,电能表是测量电能(或电功)的,故D不合题意.故选B.5.(2017北京4)下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是()A.电视机B.电热水器C.抽油烟机D.电冰箱【考点】电流的热效应、化学效应和磁效应.【分析】(1)电流的热过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;(2)电流的化学效应:电流通过导电的液体会使液体发生化学变化,产生新的物质,电流的这种效果叫做电流的化学效应,如电解,电镀,电离等就属于电流的化学效应的例子;(3)电流的磁效应:给绕在软铁心周围的导体通电,软铁心就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应,如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的.【解答】解:A.电视机转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故A 错误;B.电热水器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B正确;C.抽油烟机是利用电动机带动工作的,应用了电流的磁效应,故C错误;D.电冰箱利用电动机带动工作,利用了电流的磁效应,故D错误.故选A.6.(2017武汉11)如图所示过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置.两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧U形管中液面高度差比左侧的大.下列说法正确的是()A.左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大B.该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系C.该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系D.U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的【考点】焦耳定律.【分析】(1)=I2Rt可知,Q与I、R及t有关,故应采用控制变量法进行分析;(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法.【解答】解:两个电阻丝串联,通过它们的电流I与通电时间t相同,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,故A错误;B、C、在装置中,容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻与右边容器中的电阻,所以实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,故B错误,C正确;D、U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的,故D错误.故选C.7.(2017淮安8)如图、B分别是白炽灯L l、L2实际测得的伏安特性图象.现将L1、L2两灯串联在220V的电源上,根据图象可得L1、L2的实际功率之比约为()A.1:1 B.l:2C.3:5 D.3:8【考点】实际功率.【分析】I﹣U伏安特性曲线点的连线的斜率等于电阻的倒数,串联后接在220V的电源上,则两电阻两端的电压达不到220V,但二者电压之和应为220V,由图可读出电阻的电流,则可求得功率.【解答】解:两电阻串联时,流过两电阻的电流相等,而总电压应为220V,由I ﹣U图象可知,串联时电流应为0.28A,此时L1的电压为70V,故此时L1的功率P1=U1I1=70V×0.28A=19.6W;L2的电压为150V,故此时L2的功率P2=U2I2=150V×0.28A=42W;则=≈,所以B正确.故选B.8.(2017衡阳18)小华利用图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法正确的是()A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系B.乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系C.甲图中闭合开关后,a管中液面上升比b快D.乙图中闭合开关后,c管中液面上升比d快【考点】焦耳定律.【分析】(1)电流产生大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;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;电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过液面上升的快慢来反映,体现的是转换思想;2Rt解答.(2)根据串并联电路的电流、电压、电阻关系和焦耳定律Q放=I【解答】解:A、甲实验中,两则通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,所以探究的是电热与电阻的关系,故A正确;B、乙实验中,右侧2个5欧的电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝并联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,即控制电阻、通电时间一定时,探究电热与电流的关系,故B错误;C、甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,闭合开关后,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,则右侧b管中液面上升得快,故C错误;D、乙实验中,右侧2个5欧的电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝并联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,右侧两电阻并联后和左侧电阻串联,所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧c管中液面上升得快,故D正确.故选AD.9.(2017河南7)某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位()A.电能B.电功率C.电流D.时间【考点】J1:电功.【分析】“kW”是电功率的单位,“h”是时间的单位;电功率与时间的乘积是电功(消耗的电能).【解答】解:1kW•h==1000W×3600s=3.6×106J,J是电能的单位,所以“kW•h”是电能的单位,而电功率的单位为W,电流的单位为A,时间的单位为s,故A正确、BCD错误.故选A.10.(2017北京13)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【考点】电功计算公式的应用.【分析】(1)根据作时的电压与额定电压相等即可判断;(2)从柱状图可知这三个用电器正常工作1小时的电费,进而知道消耗的电能,再根据P=和P=UI判断通过这三个用电器的电流;(3)利用W=Pt判断这三个用电器消耗的电能,进而比较用电费用即可.【解答】解:AB、这三个用时的电压等于额定电压,由于电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同,所以这三个用电器正常工作时的电压一样大,故AB错误;C、由柱状图可知,这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是:电烤箱、电饭锅、电视机;而单价是一定的,所以它们消耗电能的关系为:W电烤箱>W电饭锅>W电视机,根据P=可知,这三个用电器的电功率:P电烤箱>P电饭锅>P电视机,由P=UI得,通过这三个用电器的电流:I电烤箱>I电饭锅>I电视机,故C正确;D、虽然P电烤箱>P电饭锅,由于不知道一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间,所以,根据W=Pt无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能,所以无法比较电费的多少,故D错误.故选:C.11.(2017兰州4)甲、乙“6V 3W”和“6V 6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P1:P2为()A.9:2 B.2:9 C.4:9 D.1:9【考点】电功率的计算.【分析】先计算两灯电阻,再根据电路特点和欧姆定律分析得到两灯串联和并联时两灯的实际电压,从而计算功率比.【解答】解:两灯额定电压相同,由P=可得两灯电阻比:====,,串联电路中电流处处相等,所以当两串联时I甲=I乙由欧姆定律可得:=,所以==,U,由串联电路电压特点知,U甲=,由并联电路电压特点知,两灯并联时U乙=U由P=可得:==()2×=()2×=.故选B.12.(2017图所示,将标有“3V”的灯泡L1和标有“6V、3W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是()A.3V 1A B.1.5V 1AC.3V 0.5A D.1.5V 0.5A【考点】电功率与电压、电流的关系.【分析】灯泡L2正常发光时功率相等,根据P=UI求出其正常发光时的电流,根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流不能超过两灯泡的额定电流,据此判断AB选项错误,再根据CD选项判断电路中正常发光时的电流,根据电路中只有一只灯泡正常发光和额定电压下灯泡正常发光判断L1两端的电压.【解答】解:由P=UI可得,灯泡L2正常发光时的电流:I2===0.5A \34因串联电路中各处的电流相等,所以,选项AB中的电流1A大于0.5A是错误的,由CD可知,电路中能正常发光为L2;因电路中只有一只灯泡正常发光,所以,灯泡L1两端的电压不可能为额定电压3V,故C错误、D正确.故选D.13.(2017安徽17)动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则()A.L1和L2都变亮B.L1变暗,L2变亮C.L1变亮,L2变暗D.L1和L2都变暗【考点】电路的动态分析;欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】由电路图可知,灯泡L器R并联后再与灯泡L1串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化和并联部分电阻的变化以及总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和L1两端的电压变化,根据P=UI可知L1实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化;根据串联电路的电压特点可知并联部分电压的变化,根据并联电路的电压特点和P=UI=可知L2实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化.【解答】解:由电路图可知,灯泡L器R并联后再与灯泡L1串联,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,干路中的电流变小,由U=IR可知,L1两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡L1的实际功率变小,L1的亮度变暗,故AC错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡L2两端的电压变大,由P=可知,L2的实际功率变大,亮度变亮,故B正确、D错误.故选B.14.(2017连云港4现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的()A.增大电池电压B.增加总功率C.减小总功率D.降低散热能力【考点】电功率与电能、时间的关系.【分析】省电模式是切断个人电脑部件供电以实现省电的功能,根据P=分析.【解答】解:当手机“电量”即W一定,由P=可得,W=Pt,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的.故选C.15.(2017泰安22)如酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10Ω﹣20Ω,电压表接入电路的量程为0﹣15V,电流表接入电路的量程为0﹣0.6A.闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是()①电流表的示数变小②电压表示数与电流表示数的比值不变③电压表示数的范围为8V﹣9.6V④电阻R0消耗的电功率范围为0.4W﹣0.8W.A.只有①②正确B.只有①④正确C.只有②③正确D.只有②③④正确【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】由电路图可知,,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当环境的酒精气体的浓度增大时,R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化,由欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化;(2)当R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大即经过R0的电流最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出最大电流,根据U=IR求出电压表的最大示数;根据P=I2R求出R0消耗的电功率;当R0=20Ω时,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出最小电流,根据U=IR求出电压表的最小示数;根据P=I2R求出R0消耗的最小电功率.【解答】解:由电路图可知联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当环境的酒精气体的浓度增大时,R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故①错误;由R=可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故②正确;(2)当R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R0的电流最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,经过R0的电流最大,I大===0.24A,则电压表的最大示数为:U最大=I大R=0.24A×40Ω=9.6V,R0消耗的电功率:P R0大=(I大)2R0=(0.24A)2×10Ω=0.576W,当R0大=20Ω时,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:I小===0.2A,则电压表的最小示数为:U最小=I小R=0.2A×40Ω=8V,所以,电压表示数的范围为8V﹣9.6V,故③正确;R0消耗的电功率:P R0小=(I小)2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W,所以,电阻R0消耗的功率范围为0.4W~0.576W,故④错误.故选C.16.(2017所示电路中,R1的阻值为4欧,当开关S1和S2都闭合时,电流表示数为3安;当只闭合S2时,电流表示数为2安,下列说法正确的是()A.电源电压为6伏B.R2的阻值为1欧C.S1和S2都闭合时,R2消耗的功率为18瓦D.只闭合S2时,电路消耗的总功率为24瓦【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】(1)S2均闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;(2)只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R2阻值;(3)S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,R2消耗的功率为零;(4)只闭合S2时,根据P=UI求出此时消耗的总功率.【解答】解:A、当开关S1、S电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,示数为3安;由I=可得,电源的电压:U=I1R1=3A×4Ω=12V;故A错误;B、只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,示数为2安;由I=可得,电路中的总电阻:R===6Ω;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2阻值:R2=R﹣R1=6Ω﹣4Ω=2Ω,故B错误;C、S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,R2消耗的功率为零;故C错误;D、只闭合S2时,电流为2安,电路消耗的总功率:P=UI2=12V×2A=24W,故D正确.故选D.17.(2017重庆8)如图甲为湿器,如图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出()A.R的电流最小值为80mAB.R的电功率最大值为0.9WC.R0的电功率最小值为0.3W D.装置能监测湿度最大值为90%【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】由图可知:定值电阻R0与联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;(1)知道湿敏电阻R的最大阻值为120Ω,利用串联电路的特点和欧姆定律即可求出最小电流,根据欧姆定律求出湿敏电阻R两端的电压与电压表的量程比较即可判断;(2)定值电阻R0与湿敏电阻R串联,P=I2R即可求出R的电功率最大;(3)由于R是定值电阻,根据P=I2R可知电路中的电流最小时R0的电功率最小;由(1)可知,但电压表示数为9V时湿敏电阻R的阻值最大电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压;根据P=即可求出R0的最小电功率;(4)由于串联电路中电阻两端的电压随电阻值的增大而变大,所以,根据电压表的最大示数,求出此时R的电阻,由图乙即可判断得出能监测湿度的最大值.【解答】解:由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R 两端的电压,电流表测量电路中的电流;A、若湿敏电阻R的阻值最大为120Ω,此时电路中的电流最小,则此时最大总电阻:R总=R0+R最大=30Ω+120Ω=150Ω,所以最小电流为I最小===0.08A=80mA;此时湿敏电阻R两端的电压:U R=I最小R最大=0.08A×120Ω=9.6V>9V,由于电压表量程为0~9V,则电流为80mA时湿敏电阻R两端的电压会超过电压表的量程,所以电路中的最小电流不能为80mA,故A错误;B、由欧姆定律可得,电路中的电流I=,则湿敏电阻R的电功率:P R=I2R=()2R===,所以,当R=R0=30Ω时,R的电功率P R最大,则P R最大===1.2W,故B 错误;C、根据串联电路知,湿敏电阻R的阻值越大,其两端的电压也越大,由于电压表量程为0~9V,则湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时湿敏电阻R的阻值最大,电路中的电流最小;21则根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和可知,R0两端的电压:U0最小=U﹣U R最大=12V﹣9V=3V,则R0的最小电功率:P0最小===0.3W,故C正确;D、湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流:I最小===0.1A,根据欧姆定律可知,R的最大电阻为:R最大===90Ω;由图乙可知能监测湿度的最大值为80%,故D错误.故选C.18.(2017滨州所示,两电热丝R1与R2并联,R1=20Ω,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置,则以下判断正确的是()A.R1:R2=5:1B.电源电压是10VC.R2的电功率是20WD.R1工作2分钟所放出的热量为600J【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.【分析】由电路图可知,R1与R表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,根据并联电路的电流特点结合两电流表指针的位置相同确定电流表量程,根据分度值读出示数,进一步求出通过R2的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,再根据欧姆定律求出R2的阻值,进一步求出两电阻的阻值之比,利用P=UI求出R2的电功率,根据Q=I2Rt求出R1工作2分钟所放出的热量.【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,所以,电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=2.5A,电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R1的电流I1=0.5A,根据并联电路的电流特点可得,通过R2的电流:I2=I﹣I1=2.5A﹣0.5A=2A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.5A×20Ω=10V,故B正确;则R2的阻值:R2===5Ω,则R1:R2=20Ω:5Ω=4:1,故A错误;R2的电功率:P2=UI2=10V×2A=20W,故C正确;R1工作2分钟所放出的热量:Q1=I12R1t=(0.5A)2×20Ω×2×60s=600J,故D正确.故选BCD.19.(2017重庆A8)路中,电源电压恒为4.5 V,灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为50Ω,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”.在电路安全的情况下,下列说法正确的是()A.将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电压表读数超过量程B.灯泡L正常发光时的电阻值为7.5ΩC.只闭合开关S,该电路的最大功率是2.7 WD.只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω【考点】IH:欧姆定律的应用;JA:电功率的计算.【分析】(1)将滑片P端,闭合开关S、S1时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,电压表被短路无示数,据此判断选项A;(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI=求出灯泡正常发光时的电阻;(3)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正常发光,此时电路的最大电功率即为灯泡的额定功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器的取值范围.【解答】解:(1)将滑片P移到R合开关S、S1时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,电压表被短路无示数,所以电压表读数不会超过量程,故A错误;(2)由P=UI=可得,灯泡正常发光时的电阻R L===9Ω,故B错误;(3)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,通过灯泡的电流:I L===0.5A,此时电压表的示数为零,电流表的示数小于0.6A,则电路的最大功率为2.25W,故C错误;当电压表的示数U R=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压:U L′=U﹣U R=4.5V﹣3V=1.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I==,即=,解得:R=18Ω,所以,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω,故D正确.故选D.二、填空题1.(2017吉林14)如和定值电阻R的电流与电压关系的图象.现将它们并联后接在电压为2V的电源两端,则干路中的电流是0.8A,小灯泡L的实际电功率是 1.2W.【考点】并联电路的电流规律;实际功率.【分析】(1)根据图象读出通过的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流.(2)根据公式P=UI小灯泡L的实际电功率.【解答】解:将灯泡和定2V电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,U R=U L=2V,由图象可知,通过的电流为I R=0.2A,I L=0.6A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:I=I L+I R=0.6A+0.2A=0.8A;小灯泡L的实际电功率为:P L=UI L=2V×0.6A=1.2W.。
人教版九年级物理全册 第十八章电功、电功率讲义(带答案)1 / 13漫画释义知识互联网7电功、电功率1.电功的概念电流通过用电器所做的功叫做电功.事实上,电流通过一段电路时,自由电荷在电场力的作用下发生了定向移动,是电场力对自由电荷做了功,通常说成电流做的功.根据能量转化守恒定律,电能也可以转化为其他形式的能,具体情况是电流通过各种不同的导体,导体会产生不同的效应.如:热效应、磁效应、化学效应,在这些过程中,电能多数会转化为内能、磁场能、化学能,电能的这些转化是通过电场力做功而实现的.理论和实践证明,电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.若用电器是“纯电阻型”的,如电炉、电热器、白炽灯等,电能就全部转化为内能,由电炉丝、灯丝及导线释放出来;若是“非纯电阻型”的用电器,如电动机、蓄电池、电解槽等,电能就分别转化为机械能、化学能等,只有一小部分转化为内能,由导体释放出来.2.电功的计算对于一般情况下,电功的计算式为W UIt =;从式中可以看出,电功的大小与电压、电流的大小以及通电时间有关.根据电流的定义式QI t =,可以得W UQ =,对于纯电阻电路,利用欧姆定律UI R=,代入W UIt =可以得2U W t R =,若将U IR =代入W UIt =可以得2W I Rt =.(1)W UIt =:这是适用于计算一切电流做功的公式,它是由实验得出,但在具体计算中用得不太多.(2)W UQ =:在(1)式中,将Q It =代入即可得到该式.凡涉及由电量求电功的问题,由它直接求解较为方便.(3)2W I Rt =:这个公式仅适用于纯电阻电路,反映了在电流相同的情况下,电功与电阻成正比.因此在串联电路中,电流流经电阻大的那个用电器做功多.该公式常用于串联电路电功大小比较和计算.(4)2U W t R=:这个公式与上式类似,也只适用于纯电阻电路,反映了在电压相同的情况下电功与电阻成反比.即在电压相同的情况下,电流流经电阻小的那个用电器做功多.这个公式常用于并联电路或不同电阻接入同一个电路中的比较或计算.对以上公式,尤其是(3)(4)的应用,首先注意电路中隐含的条件,是电流相同还是电压相同,然后再选用适当公式进行计算.此外,关于如何判断某一公式是否适用纯电阻电路,除了记忆以外,还可看其是否由欧姆定律推导而来.由于欧姆定律本身仅适用于纯电阻电路,所以凡由欧姆定律推出的公式也只适用于纯电阻电路.3.电功的单位电功的单位为焦耳,简称焦,用J 表示.在实际应用过程中还经常用到千焦(kJ ),度即千瓦时(kW h ⋅)等单位,其换算关系为:1kJ 1000J =,1度=61kW h 3.610J ⋅=⨯4.电功的测量在日常生活中我们经常用电能表(又叫电度表)测量电功.消耗电能数等于前后两次计数器读数之差.右图是一个生活中常见的电能表的正面照片.电能表一般精确到小数点后一位,所以表盘上最后一位表示的是小数点后一位.在电能表铭牌上还可以看见“××V ××A ××r /kW·h”,模块一 电功知识导航人教版九年级物理全册 第十八章电功、电功率讲义(带答案)3 / 13它们分别表示电流表的额定电压,最大允许通过的电流,以及每消耗一度电转盘转过的圈数.例如某电能表铭牌上标明“220V 10A 3000r /kW·h”则表示电能表的额定电压为220V ,允许电路中通过的电流不超过10A ,用电器每消耗1千瓦时的电能时,电能表的表盘转3000转.【例1】 以下四种情景中,能说明电能转化为机械能的是( )A .植物的光合作用B .电灯发光C .木材燃烧D .电风扇吹风【答案】 D【例2】 下列家用电器中,正常工作一小时耗电接近1. 2 kw•h 的是( )A .空调B .电冰箱C .电视机D .台灯【答案】 A【例3】 小明家用的是IC 卡电能表.他到供电公司买电,对售电人员说:“我买100度电”,接过发票一看,上面打印着“购电数量100kw•h”.那么,度和kW•h 的关系是( ) A .1度= 1kW•h B .1度=3.6×106J C .1度=3.6×106 kW•h D .1度=1 kW【答案】 A【例4】 10秒内通过某导体横截面的电荷量为5库,通过它的电流为________安;若该导体两端的电压为6伏,其电阻为________欧;这段时间内,电流做功为________焦.【答案】 0.5;12;30.【例5】 如图10所示,电源电压U =6V ,电阻R 2=30Ω.闭合开关后,通过R 1的电流I 1=0.1A .求:(1)通过电阻R 2的电流.(2)通电100S 电阻R 1消耗的电能.【答案】 (1)0.2A (2)60J【例6】 两根导线的电阻之比是3∶4,通过的电流之比为4∶3,在相同时间内,电流通过两根导线所做的功之比是( )A .1∶1B .4∶3C .16∶9D .9∶16【答案】 B【例7】 如图是电能表:(1)请写出表盘上有关数字的含义.夯实基础①02860:;②220V:;⑧5A:;④10A:;⑤2500R/kW・h:.(2)若该电能表在10分钟内转盘转过了500转,则电路所消耗的电能为kW・h,电路中用电器的总功率为W.【答案】(1)该用户已使用了电能为286 kW・h ,该电能表的额定电压为220V该电能表的额定电流为5A;短时间内通过的电流允许大些,但不能超过10A用电器每消耗1 kW・h的电能,电能表上的转盘转过2500圈(2)0.2;1200【例8】小刚同学留意观察他家的电能表,发现3月20日时电表的示数为1057.4,到4月20日时,他家的电能表示数为1131.4,关于他家这个月消耗的电能,下列说法中正确的是()A.74度B.126度C.74kW·h D.74J【答案】A C【例9】小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后,得到下列四个结论,你认为正确的是()A.电能表的额定功率为2500WB.电能表适用的额定电压为220VC.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW•hD.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6J【答案】B【例10】电能表的表面如图,这几位同学发表了以下几种意见,你认为正确的是()A.这个电能表接在照明电路中通过的电流是10 AB.这个电能表接在照明电路中通过的最大电流是10 A人教版九年级物理全册第十八章电功、电功率讲义(带答案)C.这个电能表每小时消耗的电能是300 kW·hD.这个电能表中间铝盘转过3转,所计量的用电器消耗的电能是3.6×104 J【答案】D能力提升【例11】如图所示是苹果公司推出的iphone手机.Iphone待机时电流约10mA,电压5V,则iphone待机时的电功率为W;一块原装iphone电池板充满电可供其待机工作200h,则该电池板充满电时储存的电能为J.【答案】0.05;3.6×104【例12】一个家用电能表的盘上标有“3000r evs/kW・h”字样,它表示.若用这个电能表测某用电器的功率时,转盘在3min内转了15转,则电流所做的功是J.这个用电器的功率是W.【答案】接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过3000转;1.8×104;100模块二电功率知识导航1.电功率的物理意义电功率是表示电流做功快慢的物理量.2.电功率的定义类似于功率的定义,我们将单位时间内电流做的功定义为电功率.注意:电功率的大小不仅与做功的多少有关,还与所用时间有关.一定时间内电流做的功越多,则电功率越大;做一定量的功,所用时间越短,电功率也越大.同样,电功率越大,一定时间内做的功就越多,做一定量的功所需要的时间也就越少.5 / 133.电功率的计算(1)W P t =,W UItP UI t t===,这两个公式对一切电路都适用;(2)2P I R =,2U P R=以上两个公式只适用于纯电阻电路.4.电功率的单位电功率的国际单位为瓦特,简称瓦,用W 表示,常用单位有千瓦(kW ),其换算关系为1kW=1000W .5.电功率的测量一般情况下我们是间接测量电功率的.利用电功率的计算式P UI =可以知道,只要测出了流过用电器的电流和用电器两端的电压就可以知道电功率的大小了.因此测量电功率的大小只需要利用电流表和电压表就可以了.6.额定功率和实际功率 (1)额定电压一个用电器在正常工作时的电压.若低于此电压,用电器不能正常工作,高于此电压,将缩短用电器的使用寿命,甚至烧坏.我国大多数用电器额定电压与生活用电电压相同,均为220V .(2)额定功率和实际功率用电器在额定电压下的功率叫额定功率.但往往并不能保证一切情况下用电器都能在额定电压下工作.往往电压高于或低于额定电压,即为实际电压,此时对应另一个功率,在实际电压下的功率——实际功率.对同一用电器而言,不同的工作电压,都对应一个功率,只有在额定电压下的功率才是额定功率.电压变化,其功率也随之变化,但其电阻始终不变.我们在解决实际问题时,往往就是利用电阻不变这一等量关系找到突破口的,即我们可利用如下的等量关系:22U U R P P ==额实额实 .注意:额定电压和额定功率是在用电器设计、生产的过程中决定的,给定了一个用电器,其额定电压,和额定功率都是一定的.无论是否使用,使用情况如何,用电器的额定电压和额定功率都是不变的.7.利用电能表间接测电功率电能表(电度表)是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表.根据电能表上转盘的转动,还可以较为精确的计量某段时间内消耗的电能,如电能表上标有600r/kW h ⋅字样,已知某段时间内转盘转过n 转,那么这段时间内消耗的电能为:kW h 600r/kW h 600nr nW ==⋅⋅;若知道具体的时间为t ,还能求出电能表的功率为:/kW 600r/kW h 600nr nP W t t t===⋅⨯.【例13】 如图所示,下列用电器的额定电流最接近4A 的是( )【答案】 D【例14】 图中几种电器的额定功率最接近1000W 的是( )夯实基础人教版九年级物理全册第十八章电功、电功率讲义(带答案)【答案】D【例15】判断电灯亮度的主要依据是()A.实际电压B.实际功率C.额定功率D.额定电压【答案】B【例16】两个定值电阻R1和R2,阻值分别为10 Ω和20 Ω,允许通过的电流分别为1 A和0.5 A,将它们串联在电路中,下列说法中正确的是()A.加在它们两端的电压最大值为20 V B.通过电路的电流最大值为1 AC.通过电路的电流最大值为0.5 A D.他们的总功率最大值是15 W【答案】C【例17】把甲乙两灯并联在电路中,甲灯较亮,把它们串联后,接到原来电路中,则()A.甲灯较亮 B.乙灯较亮C.两灯一样亮 D.条件不足,无法判断【答案】B能力提升【例18】三盏电灯甲、乙、丙分别标有"220V 40W"、"110V 40W"和"36V 40W"字样,当它们都正常工作时,则()A.甲较亮B.乙较亮C.丙较亮D.一样亮【答案】D【例19】一只标有“36V 24W”的灯泡,接入9V电源两端时,其功率为W.【答案】1.5【例20】将两个“220V--60W”的白炽灯串联接在家庭电路中,两灯发光的总功率为()A.120W B.60W C.30W D.15W【答案】C【例21】一个“220V 60W”的灯泡,如果接在110V的电源上,灯泡的实际功率为()A.30 W B.15 W C.20 W D.40 W【答案】B【例22】有一电炉正常工作时的电功率为P,当把电炉丝用拉线机均匀拉长为原来的2倍时,再接入原来的电路中,电炉的功率为()A.等于1/4P B.等于2P C.等于P /2 D.等于P7 / 13【答案】 A【例23】 (多选)灯泡L 1和L 2分别标有“6V 、3W”、“9V 、3W”的字样,把它们串联后接在电源上则( )A .闭合开关后,若只有一个灯泡正常发光,另一个较暗,则正常发光的是L 2B .闭合开关后,若只有一个灯泡正常发光,另一个较暗,则正常发光的是L 1C .闭合开关后,L 2两端电压大D .闭合开关后,L 1两端电压大【答案】 A C【例24】 (多选)一个“220V 1000W”的电炉,想在不增加其他材料和设备的情况下,把它改装成接在110V 的电路中使用,功率仍为1000W ,下列措施中可行的是( ) A .将电炉丝剪成等长的两段,并联后接在110V 的电路中 B .将电炉丝剪去一半后接入110伏电路C .将电炉丝剪去34,把剩下的14接入110V 电路D .将电炉丝剪去14,把剩下的34接入110V 电路【答案】 A C提高班【拓展1】 灯泡L l 标有“6V 3W”的字样,灯泡L 2标有“6V 6W”的字样,将它们串联在电路中,要使每个灯泡都不损坏,这段电路两端所加最大电压为________ V ,灯________ 更亮.【答案】 9 ;L l【拓展2】 家庭电路中,照明灯泡与控制它的开关之间的连接方式是 联.一只标有“PZ220—100”字样的白炽灯泡,正常工作5h 消耗的电能是 kW h .【答案】 串 0.5【拓展3】 某家庭的电能表在八月初示数为3248.6度,已知这家有75 W 彩电一台,平均每天使用4 h,40 W 的电灯3个,平均每天使用2 h ,140 W 电冰箱1台,平均每天使用10 h ,那么到月底电表示数为________度.【答案】 3308.74【拓展4】 (多选)如图所示,两个电饭锅甲和乙,甲的额定功率为1200W ,乙的额定功率为800W .在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是( ) A .电饭煲甲消耗电能快 B .电饭煲乙消耗电能快C .在相同的时间内,电饭煲甲消耗电能多D .在相同的时间内,电饭煲乙消耗电能多【答案】 A C尖子班【拓展1】 家用电能表的盘面上,标有3000r /kW·h 的字样,当接入一个用电器正常工作时,1min思维拓展训练(选讲)人教版九年级物理全册 第十八章电功、电功率讲义(带答案)9 / 13内电能表的转盘转了15转,则该电器消耗的实际功率是( ) A .5W B .500W C .300W D .3 kW【答案】 C【拓展2】 已知R 1<R 2,分别按图所示的四种方法连接,并接入同一电路中,能获得最大电功率的是( )【答案】 D【拓展3】 规格分别为“6V 6W ”和“12V 24W”的甲、乙两只小灯泡,若将它们并联后接入电压为6V 的电路中,比较两灯的亮度是 (“甲灯亮些”、“乙灯亮些”或“一样亮”).若将它们串联后接入电压为10V 的电路中,比较两灯的亮度是 .(“甲灯亮些”、“乙灯亮些”或“一样亮”).【答案】 灯的亮度决定于灯的实际功率.串联时电功率与电阻成正比;并联时电功率与电阻成反比.所以应先计算出灯的电阻22111(6V)66W U R P ===Ω,22(12V)624W R ==Ω,因为12R R =,所以串联时12P P =,两灯一样亮;并联时1P 仍等于2P ,所以仍一样亮.【拓展4】 甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌 如图所示,下列说法中正确的是( )A .甲灯的实际功率一定是25WB .将乙灯接入110V 电路中,它的实际功率为50WC .两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多D .两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大【答案】 甲灯的额定功率为25W ,实际功率可能大于也可能小于额定功率,所以A 不对.将乙灯接入110V 电路中,由于22P U P U =实实额额,所以11100W 25W 44P P ==⨯=额实,所以B 不对.两灯均正常发光时,由于时间条件不知,所以消耗电能无法比较,所以C 不对.据2U R P =可知.甲灯电阻大于乙灯电阻,故D 对.【练1】 小明家的电能表月初时的示数为7846.6kW h ⋅,月末的示数如图所示,若1度电的电费按0.49元计算,则小明家这个月的电费应该是 元.【答案】 73.5【练2】 一灯泡上标有“220V 40W ”字样,其中220V 表示 ,40W 表示 . 【答案】 额定电压为220V ,额定功率为40W【练3】 “220V 100W”的电烙铁的电阻为 Ω,它的额定电流为 A ;将它接在110V电压下工作,它的实际功率为 W .【答案】 484 0.45 25【练4】 如图所示电路,电阻R 1=10Ω,闭合开关S ,电流表A 1的示数为0.3A ,电流表A 2的示数为0.5A .下列说法正确的是( ) A .通过电阻R 2的电流为0.5A B .电阻R 2的阻值为15Ω C .电源电压为4.5VD .电阻R 1消耗的电功率为3W【答案】 B【练5】 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示.电源电压为15V ,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,灯泡L 的额定电压为12V .则灯泡L 的额定功率为________W ;调节滑动变阻器R ,使灯泡L 的电压为6伏,此时滑动变阻器R 连入电路的阻值为________Ω.【答案】 9.6 ;15.实战演练人教版九年级物理全册 第十八章电功、电功率讲义(带答案)11 / 13课后测【测1】 灯泡L 1和L 2串联在电路中,L 1的电阻比L 2大,在相等的时间里,电流通过电灯泡做功( )A .L 1灯做功多B .L 2灯做功多C .两灯一样多D .无法判断 【答案】A【测2】 张老师出差时恰逢抄表日,家中电能表的示数为;出差返回时发现家中有一盏60W 的台灯亮着,检查其它电器都已切断电源,再查看电能表,示数为;则张老师出差的时间长( )A .2400hB .14.4hC .0.24hD .240h【答案】 D【测3】 如图所示电路,电源电压保持不变,R 为定值电阻.闭合开关S ,调节滑动变阻器R ′,发现电流表示数从0.1A 变为0.3A ,电压表示数改变了4V .由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 (选填“变大”或“变小”),定值电阻R 的电功率变化了 W .【答案】变小;1.6【测5】 家里的电风扇、电视机是联的,正常工作电压是V .某同学想利用家里的电能表(如图所示)测量一下家里电风扇的实际功率,于是他关闭了家里其他用电器,只让电风扇单独工作,测得家里电能表的转盘10min 转了10r ,则该电风扇的实际功率为 W .【答案】 并;220;100.人教版九年级物理全册第十八章电功、电功率讲义(带答案)成就古往今来,古今中外,很多人取得了各种成就。
九年级物理全册第十八章电功率知识汇总笔记单选题1、关于电功,下列说法不正确的是()A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能B.电流做功的过程就是消耗电能的过程C.用电能表可以测量电流做功的多少D.电流越大,电流做功就一定越多答案:DA.根据能量守恒定律可知,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确,A不符合题意;B.电流做功的过程,就是消耗电能的过程,电流做功越多,消耗的电能就越多,故B正确,B不符合题意;C.电能表是用来测量电流做功的多少的仪器,可以直接用电能表测量电流做功的多少,故C正确,C不符合题意;D.由W=UIt可知,电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关,电流越大,故电流做功不一定越多,故D错误,D符合题意。
故选D。
2、下列四种用电器中。
利用电流热效应工作的是()A.电冰箱B.电视机C.电脑D.电热水壶答案:DA.电冰箱是将电能转化为电动机的机械能,通过做功发生物态变化工作的,不是利用电流的热效应来工作的,故A不符合题意;B.电视机将电能转化为声音与图像,不是利用电流的热效应来工作的,故B不符合题意;C.电将电能转化为声音与图像,不是利用电流的热效应来工作的,故C不符合题意;D.电水壶工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。
故选D。
3、如图是用两个电加热器对甲、乙两杯液体加热后它们的温度随时间的变化关系图像,假设加热过程中热量损失相同,根据图像下列说法正确的是()A.乙液体的比热容大于甲液体的比热容B.加热相同时间,甲、乙液体吸收热量一样多,增加的内能一样多C.若甲、乙液体都是同种液体且质量相同,则甲液体中的电加热器功率大D.若两个电加热器相同且甲乙都是同种液体,则甲的质量大答案:C=cmΔt不能比较二者的比热容大小,A.题干中没有明确两种液体的质量关系和两种电热器的规格关系,由Q吸故A错误;B.题干中没有明确两种电热器完全相同,所以在相同时间内两种液体吸收的热量不一定相同,故B错误;C.若甲、乙液体都是同种液体且质量相同,由图像可知,在相同时间内甲液体升高的温度高,说明甲吸收的热量多,由P=W可知,甲液体中的电加热器的功率大,故C正确;t=cmΔt可知,D.若两个电加热器相同且甲乙都是同种液体,则在相同时间内两种液体吸收的热量相同,由Q吸温度变化大的液体质量小,由图像可知,甲液体温度变化大,所以甲液体质量小,故D错误。
2017年中考物理题分类汇编第18章电功率(解析版)一、选择题1.(2017绥化4)下列数据与事实相接近的是()A.手电筒中的电流约2AB.我国家庭电路电压为220VC.家用节能灯的电功率约200WD.人正常骑自行车的速度约50m/s【考点】电流的大小;速度与物体运动;电压;电功率.【分析】首先对题目中涉及的物的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案.【解答】解:A、根据物理实验室,普通手电筒小灯泡工作时的电流都不会超过电流表的小量程,即一般在0.6A以下,不可能达到2A,故A与事实不符;B、我国家庭电路电压为220V,故B与事实相接近;C、家用节能灯的电功率在10W 左右,不会达到200W,故C与事实不符;D、人正常骑自行车的速度约5m/s,不会达到50m/s,故D与事实不符.故选B.2.(2017自贡9)计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是()A.UIt B. tC.I2Rt D.前面三个都可以【考点】焦耳定律的计算公式及其应用.【分析】电动机消耗的电能大部分转化为机械能,少部分转化为内能,由此分析解答.【解答】解:电功的计算公式:W来计算用电器消耗电能的;焦耳定律公式:Q=I2Rt 是用来计算电流产生热量的;电动机是非纯电阻电路,工作时将电能转化为机械能和内能,计算产生热量只能用Q=I2Rt来计算.用电器如果将电能只转化为内能,则Q=W=UIt=I2Rt=t是通用的.故选C.3.(2017利用电流的热效应熔化焊条.某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上,输出电压40V,输出功率2200W.编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量(长时间通电的对打安全电流)如表.从安全的角度考虑,该电焊机的输出导线应该选用()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【考点】电功率与电压、电流的关系.【分析】知道电焊机的输出电压和输出功率,利用P=UI求电焊机的工作电流,然后即可选择合适的导线.【解答】解:由P=UI得,电焊机工作时的输出电流:I===55A,导线的安全载流量必须大于55A才行,由表可知,应选横截面积为10mm2的导线.故选D.4.(2017上海3)家用电能表抄见数所用的单位是()A.千瓦 B.千瓦时 C.库仑 D.伏特【考点】电功.【分析】电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表,其单位是千瓦时,简称度.【解答】解:A、千瓦是电功电能表是测量电能(或电功)的,故A不合题意;B、电能表是测量家庭用电器消耗电能总量的仪表,其单位是千瓦时,简称度.故B符合题意;C、库化是电量的单位,而电能表是测量电能(或电功)的,故C 不合题意;D、伏特是电压的单位,电能表是测量电能(或电功)的,故D不合题意.故选B.5.(2017北京4)下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是()A.电视机B.电热水器C.抽油烟机D.电冰箱【考点】电流的热效应、化学效应和磁效应.【分析】(1)电流的热过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子;(2)电流的化学效应:电流通过导电的液体会使液体发生化学变化,产生新的物质,电流的这种效果叫做电流的化学效应,如电解,电镀,电离等就属于电流的化学效应的例子;(3)电流的磁效应:给绕在软铁心周围的导体通电,软铁心就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应,如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的.【解答】解:A.电视机转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故A 错误;B.电热水器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B正确;C.抽油烟机是利用电动机带动工作的,应用了电流的磁效应,故C 错误;D.电冰箱利用电动机带动工作,利用了电流的磁效应,故D错误.故选A.6.(2017武汉11)如图所示过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置.两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧U 形管中液面高度差比左侧的大.下列说法正确的是( )A .左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大B .该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系C .该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系D .U 形管中液面高度发生变化是因为U 形管中液体的热胀冷缩造成的【考点】焦耳定律.【分析】(1)=I 2Rt 可知,Q 与I 、R 及t 有关,故应采用控制变量法进行分析;(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法.【解答】解:两个电阻丝串联,通过它们的电流I 与通电时间t 相同,由焦耳定律Q=I 2Rt 可知,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,故A 错误;B 、C 、在装置中,容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流I 与通电时间t 相同,左边容器中的电阻与右边容器中的电阻,所以实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系,故B 错误,C 正确;D 、U 形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的,故D 错误.故选C .7.(2017淮安8)如图、B 分别是白炽灯L l 、L 2实际测得的伏安特性图象.现将L1、L 2两灯串联在220V 的电源上,根据图象可得L 1、L 2的实际功率之比约为( )A .1:1B .l :2C .3:5D .3:8【考点】实际功率.【分析】I ﹣U 伏安特性曲线点的连线的斜率等于电阻的倒数,串联后接在220V 的电源上,则两电阻两端的电压达不到220V ,但二者电压之和应为220V ,由图可读出电阻的电流,则可求得功率.【解答】解:两电阻串联时,流过两电阻的电流相等,而总电压应为220V,由I ﹣U图象可知,串联时电流应为0.28A,此时L1的电压为70V,故此时L1的功率P1=U1I1=70V×0.28A=19.6W;L 2的电压为150V,故此时L2的功率P2=U2I2=150V×0.28A=42W;则=≈,所以B正确.故选B.8.(2017衡阳18)小华利用图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法正确的是()A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系B.乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系C.甲图中闭合开关后,a管中液面上升比b快D.乙图中闭合开关后,c管中液面上升比d快【考点】焦耳定律.【分析】(1)电流产生大小、电阻大小、通电时间有关.探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;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;电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过液面上升的快慢来反映,体现的是转换思想;(2)根据串并联电路的电流、电压、电阻关系和焦耳定律Q放=I2Rt解答.【解答】解:A、甲实验中,两则通过电阻丝的电流和通电时间相同,密闭容器中两电阻丝的阻值不相等,所以探究的是电热与电阻的关系,故A正确;B、乙实验中,右侧2个5欧的电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝并联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,即控制电阻、通电时间一定时,探究电热与电流的关系,故B错误;C、甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,闭合开关后,右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多;则右侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,则右侧b管中液面上升得快,故C错误;D、乙实验中,右侧2个5欧的电阻丝并联,再与左侧5欧的电阻丝并联,故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同,右侧两电阻并联后和左侧电阻串联,所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流,由焦耳定律Q=I2Rt可知,左侧电阻产生热量多;则左侧容器内空气吸收的热量多,气体压强大,即左侧c 管中液面上升得快,故D正确.故选AD.9.(2017河南7)某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位()A.电能 B.电功率C.电流D.时间【考点】J1:电功.【分析】“kW”是电功率的单位,“h”是时间的单位;电功率与时间的乘积是电功(消耗的电能).【解答】解:1kW•h==1000W×3600s=3.6×106J,J是电能的单位,所以“kW•h”是电能的单位,而电功率的单位为W,电流的单位为A,时间的单位为s,故A 正确、BCD错误.故选A.10.(2017北京13)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【考点】电功计算公式的应用.【分析】(1)根据作时的电压与额定电压相等即可判断;(2)从柱状图可知这三个用电器正常工作1小时的电费,进而知道消耗的电能,再根据P=和P=UI 判断通过这三个用电器的电流;(3)利用W=Pt判断这三个用电器消耗的电能,进而比较用电费用即可.【解答】解:AB、这三个用时的电压等于额定电压,由于电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同,所以这三个用电器正常工作时的电压一样大,故AB错误;C、由柱状图可知,这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是:电烤箱、电饭锅、电视机;而单价是一定的,所以它们消耗电能的关系为:W电烤箱>W电饭锅>W电视机,根据P=可知,这三个用电器的电功率:P电烤箱>P电饭锅>P电视机,由P=UI得,通过这三个用电器的电流:I电烤箱>I电饭锅>I电视机,故C正确;D、虽然P电烤箱>P电饭锅,由于不知道一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间,所以,根据W=Pt无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能,所以无法比较电费的多少,故D错误.故选:C.11.(2017兰州4)甲、乙“6V 3W”和“6V 6W”字样,先将两灯串联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为P2.两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P1:P2为()A.9:2 B.2:9 C.4:9 D.1:9【考点】电功率的计算.【分析】先计算两灯电阻,再根据电路特点和欧姆定律分析得到两灯串联和并联时两灯的实际电压,从而计算功率比.【解答】解:两灯额定电压相同,由P=可得两灯电阻比:====,串联电路中电流处处相等,所以当两串联时I甲=I乙,由欧姆定律可得: =,所以==,由串联电路电压特点知,U甲=U,由并联电路电压特点知,两灯并联时U乙=U,由P=可得:==()2×=()2×=.故选B.12.(2017图所示,将标有“3V”的灯泡L1和标有“6V、3W”的灯泡L 2串联在电路中,闭合开关S ,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L 1两端的电压及通过L 1的电流分别是( )A .3V 1AB .1.5V 1AC .3V 0.5AD .1.5V 0.5A【考点】电功率与电压、电流的关系.【分析】灯泡L 2正常发光时功率相等,根据P=UI 求出其正常发光时的电流,根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流不能超过两灯泡的额定电流,据此判断AB 选项错误,再根据CD 选项判断电路中正常发光时的电流,根据电路中只有一只灯泡正常发光和额定电压下灯泡正常发光判断L 1两端的电压.【解答】解:由P=UI 可得,灯泡L 2正常发光时的电流:I 2===0.5A \34因串联电路中各处的电流相等,所以,选项AB 中的电流1A 大于0.5A 是错误的,由CD 可知,电路中能正常发光为L 2;因电路中只有一只灯泡正常发光,所以,灯泡L 1两端的电压不可能为额定电压3V ,故C 错误、D 正确. 故选D .13.(2017安徽17)动变阻器的滑片P 处于中间位置,闭合开关S ,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P 向右移动,则( )A .L 1和L 2都变亮B .L 1变暗,L 2变亮C .L 1变亮,L 2变暗D .L 1和L 2都变暗【考点】电路的动态分析;欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】由电路图可知,灯泡L 器R 并联后再与灯泡L 1串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化和并联部分电阻的变化以及总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和L 1两端的电压变化,根据P=UI 可知L 1实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化;根据串联电路的电压特点可知并联部分电压的变化,根据并联电路的电压特点和P=UI=可知L 2实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化.【解答】解:由电路图可知,灯泡L 器R 并联后再与灯泡L 1串联,将滑动变阻器的滑片P 向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,干路中的电流变小,由U=IR 可知,L 1两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI 可知,灯泡L 1的实际功率变小,L 1的亮度变暗,故AC 错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡L 2两端的电压变大,由P=可知,L 2的实际功率变大,亮度变亮,故B 正确、D 错误.故选B .14.(2017连云港4现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )A .增大电池电压B .增加总功率C .减小总功率D .降低散热能力【考点】电功率与电能、时间的关系.【分析】省电模式是切断个人电脑部件供电以实现省电的功能,根据P=分析.【解答】解:当手机“电量”即W 一定,由P=可得,W=Pt ,要延长使用时间t ,则减小总功率P ,因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的.故选C.15.(2017泰安22)如酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10Ω﹣20Ω,电压表接入电路的量程为0﹣15V,电流表接入电路的量程为0﹣0.6A.闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是()①电流表的示数变小②电压表示数与电流表示数的比值不变③电压表示数的范围为8V﹣9.6V④电阻R消耗的电功率范围为0.4W﹣0.8W.A.只有①②正确 B.只有①④正确C.只有②③正确 D.只有②③④正确【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】由电路图可知,,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当环境的酒精气体的浓度增大时,R阻值随酒精气体的浓度增大而减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化,由欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化;(2)当R=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大即经过R的电流最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出最大电流,根据U=IR求出电压表的最大示数;根据P=I2R求出R0消耗的电功率;当R=20Ω时,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出最小电流,根据U=IR求出电压表的最小示数;根据P=I2R求出R消耗的最小电功率.【解答】解:由电路图可知联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当环境的酒精气体的浓度增大时,R阻值随酒精气体的浓度增大而减小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故①错误;由R=可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R 的阻值,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故②正确;(2)当R 0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R 0的电流最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,经过R 0的电流最大,I 大===0.24A ,则电压表的最大示数为:U 最大=I 大R=0.24A ×40Ω=9.6V,R 0消耗的电功率:P R0大=(I 大)2R 0=(0.24A )2×10Ω=0.576W,当R 0大=20Ω时,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:I 小===0.2A ,则电压表的最小示数为:U最小=I小R=0.2A ×40Ω=8V,所以,电压表示数的范围为8V ﹣9.6V ,故③正确;R 0消耗的电功率:P R0小=(I 小)2R 0=(0.2A )2×10Ω=0.4W,所以,电阻R 0消耗的功率范围为0.4W ~0.576W ,故④错误. 故选C .16.(2017所示电路中,R 1的阻值为4欧,当开关S 1和S 2都闭合时,电流表示数为3安;当只闭合S 2时,电流表示数为2安,下列说法正确的是( )A .电源电压为6伏B .R 2的阻值为1欧C .S 1和S 2都闭合时,R 2消耗的功率为18瓦D .只闭合S 2时,电路消耗的总功率为24瓦 【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】(1)S 2均闭合时,电路为R 1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;(2)只闭合S 2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R 2阻值;(3)S 1和S 2都闭合时,电路为R 1的简单电路,R 2消耗的功率为零;(4)只闭合S 2时,根据P=UI 求出此时消耗的总功率.【解答】解:A 、当开关S 1、S 电路为R 1的简单电路,电流表测电路中的电流,示数为3安;由I=可得,电源的电压:U=I 1R 1=3A ×4Ω=12V;故A 错误;B 、只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,示数为2安;由I=可得,电路中的总电阻:R===6Ω;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2阻值:R2=R﹣R1=6Ω﹣4Ω=2Ω,故B错误;C、S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,R2消耗的功率为零;故C错误;D、只闭合S2时,电流为2安,电路消耗的总功率:P=UI2=12V×2A=24W,故D正确.故选D.17.(2017重庆8)如图甲为湿器,如图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出()A.R的电流最小值为80mAB. R的电功率最大值为0.9WC.R的电功率最小值为0.3W D.装置能监测湿度最大值为90%【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.【分析】由图可知:定值电阻R与联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;(1)知道湿敏电阻R的最大阻值为120Ω,利用串联电路的特点和欧姆定律即可求出最小电流,根据欧姆定律求出湿敏电阻R两端的电压与电压表的量程比较即可判断;(2)定值电阻R与湿敏电阻R串联,P=I2R 即可求出R的电功率最大;(3)由于R是定值电阻,根据P=I2R可知电路中的电流最小时R的电功率最小;由(1)可知,但电压表示数为9V时湿敏电阻R的阻值最大电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压;根据P=即可求出R的最小电功率;(4)由于串联电路中电阻两端的电压随电阻值的增大而变大,所以,根据电压表的最大示数,求出此时R的电阻,由图乙即可判断得出能监测湿度的最大值.【解答】解:由图可知,定值电阻R与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R 两端的电压,电流表测量电路中的电流;A、若湿敏电阻R的阻值最大为120Ω,此时电路中的电流最小,则此时最大总电阻:R总=R+R最大=30Ω+120Ω=150Ω,所以最小电流为I最小===0.08A=80mA;此时湿敏电阻R两端的电压:UR =I最小R最大=0.08A×120Ω=9.6V>9V,由于电压表量程为0~9V,则电流为80mA时湿敏电阻R两端的电压会超过电压表的量程,所以电路中的最小电流不能为80mA,故A错误;B、由欧姆定律可得,电路中的电流I=,则湿敏电阻R的电功率:PR=I2R=()2R===,所以,当R=R0=30Ω时,R的电功率PR最大,则PR最大===1.2W,故B错误;C、根据串联电路知,湿敏电阻R的阻值越大,其两端的电压也越大,由于电压表量程为0~9V,则湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时湿敏电阻R的阻值最大,电路中的电流最小;21则根据串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和可知,R两端的电压:U0最小=U﹣UR最大=12V﹣9V=3V,则R0的最小电功率:P0最小===0.3W,故C正确;D、湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流:I最小===0.1A,根据欧姆定律可知,R的最大电阻为:R最大===90Ω;由图乙可知能监测湿度的最大值为80%,故D错误.故选C.18.(2017滨州所示,两电热丝R1与R2并联,R1=20Ω,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置,则以下判断正确的是()A.R1:R2=5:1B.电源电压是10VC.R2的电功率是20WD.R1工作2分钟所放出的热量为600J【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.【分析】由电路图可知,R1与R表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,根据并联电路的电流特点结合两电流表指针的位置相同确定电流表量程,根据分度值读出示数,进一步求出通过R2的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,再根据欧姆定律求出R2的阻值,进一步求出两电阻的阻值之比,利用P=UI求出R2的电功率,根据Q=I2Rt求出R1工作2分钟所放出的热量.【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,所以,电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=2.5A,电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R1的电流I1=0.5A,根据并联电路的电流特点可得,通过R2的电流:I 2=I﹣I1=2.5A﹣0.5A=2A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.5A×20Ω=10V,故B正确;则R2的阻值:R2===5Ω,则R1:R2=20Ω:5Ω=4:1,故A错误;R2的电功率:P 2=UI2=10V×2A=20W,故C正确;R1工作2分钟所放出的热量:Q 1=I12R1t=(0.5A)2×20Ω×2×60s=600J,故D正确.故选BCD.19.(2017重庆A8)路中,电源电压恒为4.5 V,灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为50Ω,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”.在电路安全的情况下,下列说法正确的是()A.将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电压表读数超过量程B.灯泡L正常发光时的电阻值为7.5ΩC.只闭合开关S,该电路的最大功率是2.7 WD.只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω【考点】IH:欧姆定律的应用;JA:电功率的计算.时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻【分析】(1)将滑片P端,闭合开关S、S1值并联,电压表被短路无示数,据此判断选项A;(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI=求出灯泡正常发光时的电阻;(3)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正常发光,此时电路的最大电功率即为灯泡的额定功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器的取值范围.【解答】解:(1)将滑片P移到R合开关S、S时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,1电压表被短路无示数,所以电压表读数不会超过量程,故A错误;===9Ω,故B错(2)由P=UI=可得,灯泡正常发光时的电阻RL误;(3)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,通过灯泡的电流:===0.5A,IL此时电压表的示数为零,电流表的示数小于0.6A,则电路的最大功率为2.25W,故C错误;当电压表的示数U=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,R因串联电路中总电压等于各分电压之和,。
第18讲电能电功电功率本讲内容历来是中考的热点,主要考查:电能表的使用,电功与电功率的计算,测量小灯泡的额定功率.有时还与热学知识、效率的知识综合考查.题型多以选择题、填空及简答题、实验探究题、计算题形式出现.电能电功率【提示】(1)用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多.2.额定电压和额定功率【提示】用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.测量小灯泡的电功率泡断路,还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值,导致电路中的电流很小,小灯泡无法发光.命题点1 电功、电功率的计算( 2015·安顺)LED 灯是一种半导体新型节能灯.已知某LED 灯在一定电压范围内的工作电流都是0.02 A ,只是在不同电压下发光颜色不同:当加在它上面的电压为1.8 V时,它发红光;当加在它上面的电压为1.4 V 时,它发黄光;当加在它上面的电压为3.2 V 时,它发蓝光.将该LED 灯与一定值电阻R 串联后接在电压为5 V 的电源两端时它发红光,则该LED 灯的电功率是______W ,定值电阻R 阻值是______Ω.点拨:当LED 灯发红光时, 知道其两端的电压及通过的电流,利用P =UI 可求出电功率;根据串并联电路的电压特点求出R 两端的电压,利用欧姆定律求出定值电阻的阻值.1.(2014·铜仁)如图所示,是某电饭煲的电路原理图,电饭煲有加热和保温两种工作状态,当闭合开关S后,电饭煲内温度达到102 ℃时开关S1自动断开,处于保温状态.已知电源电压保持220 V不变,电阻R1的阻值为550 Ω,电阻R2的阻值为55 Ω.则电饭煲处于保温状态时的电功率是______W,电饭煲处于加热状态时电路的总电流是______A.2.(2015·遵义)如图所示,电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/kW·h”字样(“3 000 imp/kW·h”指接在这个电能表上的用电器消耗1 kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁3 000次).现将若干盏规格都为“220 V 20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min,电能表的指示灯闪烁了135次,这些节能灯消耗的电能为________J,接入的节能灯共有____盏.3.(2014·黔西南)如图是许多城市路灯,都采用太阳能LED照明灯,主要由太阳能电池板和LED灯头等组成,LED是一种半导体二极管,通过电流能够发光,可以把电能直接转化为____能,太阳能是______(填“一次”或“二次”)能源,清洁无污染,如果LED灯用6 V的电压,正常工作电流为2 400 mA,则LED灯的功率是______.4.(2015·兰州)如图所示,电源电压恒定,小灯泡L1、L2均标有“6 V 3 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),当开关S1、S2都闭合时,灯泡L1正常发光,则电源电压为______V;当开关S1闭合,S2断开时,电路的总功率______W.命题点2 有关电功率的比例及图像问题(2015·贵阳)定值电阻R、灯泡L的电流随电压变化关系的图像如图所示,现将它们串联接在电压恒为6 V的电源两端,则下列判断正确的是( )A.电路中的电流为0.24 AB.定值电阻的阻值是灯泡阻值的3倍C.定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比2∶1D.通电2 min,灯泡消耗的电能是180 J点拨:定值电阻R和灯L串联在6 V的电源上,由图可知电流I=0.2 A,根据R=U/I,P=UI计算定值电阻和灯L的阻值和实际功率进行比较,利用W=UIt计算灯消耗的电功.5.(2014·黔西南)有两灯如图所示,L1,L2分别标有“15 V 1 A”、“10 V 0.5 A”的字样,其中一灯正常发光时,它们的功率之比是( )A.4∶3B.3∶4C.5∶3D.3∶26.(2013·安顺)某个小灯泡上标有“6 V 6 W”字样,其电流随两端电压变化关系的I-U曲线如图所示.那么当小灯泡两端的电压为2 V时,小灯泡的电功率为____W,此时小灯泡的电阻为____Ω.7.(2013·遵义)某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的学生电源,小灯泡L标有“6 V 1.2 W”字样,R为20 Ω的定值电阻.小组根据记录的电流表和电压表的示数变化,描绘出如图乙所示的I-U关系图.当电压表的示数为2 V时,通过小灯泡L的电流为____A,调节电源电压,当电路消耗的总功率为1.35 W时,小灯泡的实际功率为____W.8.(2015·泉州)如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1和R2消耗的功率P1∶P2=2∶3;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数V甲∶V乙和R1、R2消耗的功率P1′∶P2′分别为( )A.5∶23∶2 B.2∶34∶9 C.5∶22∶3 D.2∶39∶4命题点测量小灯泡的电功率这是电学三个重点实验之一,所涉及的知识点较多,综合性强,是中考电学实验中较为重要的实验.导体中的电流与导体的电阻和电压有关,在探究过程中要用到控制变量法,从而决定了滑动变阻器的作用不同;有关电学实验,电路图的画法、电路的连接、电路故障的分析也是常考查的内容,应掌握.(2015· 黔东南)如图甲所示,是小丽用伏安法“测小灯泡的电功率”的实验,电路连接不完整,请你帮助她完成以下实验.(1)连接电路前,开关必须是______的;滑动变阻器的滑片要调节到______(填“最大值”或“最小值”)的位置.(2)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片P向右移动时灯泡变亮.(连线不能交叉)(3)小丽连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,但电压表有示数,电流表没有示数,出现这种故障的原因可能是____________________.(4)电路故障排除后,调节滑动变阻器,灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W.(5)小灯泡正常发光时的电阻为____Ω(保留一位小数),测量过程中发现小灯泡两端电压和通过的电流越大时,小灯泡的电阻越大,原因是:小灯泡灯丝的电阻受____的影响.测定小灯泡额定功率的实验中,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,起保护电路和改变灯泡两端电压作用的滑动变阻器与灯泡串联;根据串联电路电压特点可知,灯泡正常工作时,电压表的示数为额定电压,根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,根据小灯泡正常发光时的电压和电流计算额定功率.(6)小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,小明仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑.灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生______(填物态变化名称)而变细,消耗的实际功率______(填“变大”“变小”或“不变”).一、选择题1.(2015·来宾)如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6 V0.6 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,电压表示数为4 V,当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比为( ) A.4∶3B.3∶4C.3∶2D.2∶32.(2013·黔南)如图所示,灯L1比L2亮,下列描述正确的是( )A.L1的电阻比L2的电阻小B.L1两端的实际电压比L2两端的实际电压大C.通过L1的实际电流比L2的实际电流大D.L1的额定功率比L2的额定功率大3.(2015· 黔东南)将灯L接到电压为U的电路上时,灯的电功率为36 W,若将灯L 与一个电阻R串联后仍接在原电路上时,灯L消耗的电功率为25 W,设灯丝电阻不变,则此电阻消耗的电功率是( )A.3 W B.4 W C.5 W D.11 W4.(2015·南京)如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1 A,R2消耗的电功率为1 W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3 A,R2消耗的电功率为1.8 W.则当滑片P从a移到b的过程中( )A.电流表示数变化了0.6 AB.电压表示数变化了4 VC.R1消耗的电功率变化了5 WD.电路消耗的总功率变化了6 W5.(2013·铜仁)如图所示,电源电压为8 V并保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由一个位置移动到另一位置时,定值电阻R0的电功率由6.4 W变成了1.6 W,则电压表的示数可能是()A.由2 V变为4 VB.由3 V变为 6 VC.由4 V变为6 VD .由3 V 变为5 V6.(2015·兰州) 如图甲所示的电路,在滑动变阻器R 2的滑片P 从B 向A 滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )甲 乙 A .R 1的阻值是20 ΩB .当电流表的示数是0.4 A 时,R 2接入电路的阻值是30 ΩC .电源电压是16 VD .该电路的最大电功率为7.2 W 三、计算题7.(2015·尤东)小梅学完电能表的使用后,想利用电能表测量电饭煲的电功率,观察自家的电能表如图所示,该电能表允许接入用电器的最大电功率是______W ;将家里其他用电器断开,只将该电饭煲接入电路中,观察到电能表的指示灯6分钟闪烁了320次,则他家电饭煲的功率是______W.8.(2014·遵义)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 1=15 Ω,闭合S 1、S 2,断开S 3时,电流表示数为0.4 A ,则此时R 1两端的电压为____V .当S 1、S 2、S 3都闭合时,R 1的电功率为P 1;闭合S 1、S 3,断开S 2时,R 1的电功率变为P 1的916,则R 2的电阻为____Ω.9.(2014·黔南)如图所示,变阻器R 标有“20 Ω 1.5 A”字样,灯L 标有“6 V 3 W”的字样,当只闭合S 1时,灯L 正常发光;再闭合S 2,变阻器滑片向右滑动的过程中,电压表示数____(填“变大”“变小”或“不变”),电流表示数____(填“变大”“变小”或“不变”);如果电流表所接量程是0~3 A ,电压表所接量程是0~15 V ,则电路消耗的总功率变化范围是________W.10.(2015·贵阳)将定值电阻R 1与R 2串联接在电压恒为U 的电源两端,R 1消耗的电功率为4 W ,两电阻消耗的总功率为P ;若将R 1与R 2并联接在该电源两端,R 1消耗的电功率为36 W ,两电阻消耗的总功率为P′,则P∶P′=______.三、实验探究题11.(2015·安顺)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒定为6 V,小灯泡L 的额定电压为2.5 V,电阻大约为10 Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10 Ω、50 Ω,实验电路如图所示.甲乙(1)应该选用的滑动变阻器是______.(2)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.为使灯泡变亮,接下来应进行的操作是什么?(写出具体的操作)(3)如图乙根据实验数据绘成的U-I图像.根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是多少?(4)某同学继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为零,而电压表有示数,那么出现的故障是什么?此时电压表的示数是多少?12.(2014·毕节)实验小组在“测量小灯泡的额定电压的电功率”的实验中,电源电压为6 V,小灯泡的额定电压是3.8 V.(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物图,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.(2)连接电路时,开关应处于____状态.(3)实验时,小灯泡几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度,原因是他把滑动变器的____(填“A、B”或“C、D”)接线柱同时接入了电路.(4)排除故障后,实验中,移动滑动变阻器的滑片P到某一点,电压表的示数如图乙所示,为______V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向____(填“A”或“B”)端移动.当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是____W.(5)小红没有使用电流表,而是多选用了2个开关和一个已知电阻R0,其他元件与小明的相同,也测量了小灯泡的额定功率.请在虚线框内画出设计的电路图.四、计算题13.(2015·毕节)如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,灯泡L标有“6 V 3 W”字样,当开关S、S1同时闭合时,灯泡L正常发光;当开关S闭合,S1断开时,电流表示数为0.2 A(设灯丝电阻不受温度影响).求:(1)电源电压;(2)电阻R的阻值;(3)当开关S闭合,S1断开时,灯泡L消耗的实际功率.14.(2014·贵阳)如图所示,电源电压为12 V,且保持不变,定值电阻R1为24 Ω,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样.灯丝电阻不随温度改变.(1)求灯泡的额定电流;(2)求当S、S1、S2都闭合时,R1的电功率;(3)当只闭合S,断开S1,S2,滑动变阻器滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,求滑动变阻器的最大阻值.一、选择题1.(2012·遵义)如图所示的电路中,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数从6 V变成5 V,电流表的示数变化了0.2 A,则该定值电阻所消耗功率的变化量为( )A.0.2 WB.1.0 WC.1.2 WD.2.2 W2.(2015·雅安)小灯泡L的额定电压为3 V,它的I-U图像如图甲所示.把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5 V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3 V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10 Ω 2 A”.下列说法中错误的是( )A.电源电压为4.5 VB.小灯泡的额定功率为1.5 WC.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25 WD.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3 Ω二、填空题3.(2014·贵阳)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω.移动滑片至变阻器的最右端时,闭合开关,电压表示数为2 V,R2消耗的电功率为P2;移动滑片将其置于某位置时,电压表示数为3 V,R2消耗的电功率为P′2.若P2∶P′2=8∶9,则电源电压为____V.4.(2015·黔南)如图所示电路,电压U不变,电流表的示数为1 A.如果R1与R2的等效电阻为R,并且R1∶R=5∶3,电阻R2消耗的电功率为2.4 W,则电阻R1=______Ω.三、计算题5.(2015·黔西南)如图所示,电源电压为6 V,小灯泡标有“4 V 1.6 W”的字样,定值电阻R=20 Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“0~20 Ω 1 A”字样.求:(1)小灯泡的电阻为多大?(2)若只闭合S、S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动?此时消耗最小功率是多少?(3)若电流表的测量范围为0~0.6 A,电压表的测量范围为0~3 V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,求滑动变阻器的取值范围.参考答案考点解读考点1 1.电源 焦耳 千瓦时 3.6×106 2.消耗的电能 千瓦时(kW·h) 电压电流 600 2 500考点2 1.快慢 瓦特 103 所消耗的电能 W t=UI 2.额定电压 额定功率考点3 UI (1)保护电路 (2)小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 > = < 各个击破例1 0.036 160 例2 C题组训练 1.88 4.4 2.1.62×105 9 3.光 一次 14.4 W4.6 1.5 5.A 6.1 4 7.0.3 0.9 8.A实验突破例 (1)断开 最大值 (2) (3)灯丝断了(或灯泡接线接触不良) (4)0.75 (5)8.3 温度拓展训练 (6)升华 变小整合集训基础过关1.B 2.B 3.C 4.D 5.C 6.A 7.2 200 1 000 8.6 5 9.不变 变小 4.8~12 10.2∶9 11.(1)R 2 (2)向左移动滑动变阻器滑片. (3)P =UI =2.5 V×0.2 A=0.5 W . (4)灯泡烧坏,6 V.12.(1) (2)断开 (3)A 、B (4)2.5 B 1.14 (5)13.(1)当开关S 、S 1同时闭合时,灯泡L 正常发光,电路为灯泡L 的简单电路,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.电源电压U =U L 额=6 V ;(2)根据P =U 2R 可得灯泡的电阻:R L =U 2额P 额=(6 V )23 W=12 Ω,当开关S 闭合,S 1断开时,灯泡L 与R 串联,由I =U R 可得电路中的总电阻R 总=U I =6 V 0.2 A =30 Ω,串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和:R =R 额-R L =30 Ω-12 Ω=18 Ω;(3)由P =UI =I 2R 得灯泡L 的实际功率:P L =I 2R L =(0.2 A)2×12 Ω=0.48 W .14.(1)由P =UI 可得,通过灯泡的电流:IL =P 额U 额=3 W 6 V=0.5 A ; (2)当开关S 、S 1、S 2都闭合时,R 1与R 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压U 1=U =12 V ,∴P 1=U 21R 1=(12 V )224 Ω=6 W ; (3)当只闭合S ,断开S 1,S 2时,滑动变阻器与灯泡串联,∵灯泡恰好正常发光可知电路中的电流,∴UL=U 额=6 V ,I =IL =0.5 A ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,U′2=U -UL =12 V -6 V =6 V ,由欧姆定律得:R′2=U′2I =6 V 0.5 A=12 Ω,∴R 2=2R′2=2×12 Ω=24 Ω.能力提升1.D 2.C 3.6 4.105.(1)由P =U 2R 可知,灯泡电阻:R L =U 2L 额P L 额=(4 V )21.6 W=10 Ω; (2)由图示电路图可知,只闭合S 、S 1时两电阻串联,由P =U 2R可知,在电压U 一定时,电路总电阻R 越大,电路总功率越小,只闭合S 、S 1,滑片移至b 端时电路总电阻最大,功率最小,最小功率:P =U 2R +R 0最大=(6 V )220 Ω+20 Ω=0.9 W ; (3)由P =UI 可知,灯泡额定电流:I L =P L 额U L 额=1.6 W 4 V=0.4 A ,由图示电路图可知,当只闭合S 与S 2时灯泡与滑动变阻器串联,电流表的测量范围为0~0.6 A ,灯泡额定电流为0.4A ,则电路最大电流:I =0.4 A .由I =U R 可知,R 总最小=R L +R 滑最小=U I 最大= 6 V 0.4 A=15 Ω,滑动变阻器接入电路的最小电阻:R 滑最小=R 总最小-R L =15 Ω-10 Ω=5 Ω,此时表的测量范围0~3 V ,滑动变阻器两端最大电压:U 滑最大=3 V ,此时滑动变阻接入电路的阻值最大,电路电流最小,最小电路电流:I 最小=U L R L =U -U 滑最大R L =6 V -3 V 10 Ω=0.3 A ,由I =U R可知,R 滑最大=U 滑最大I 最小= 3 V 0.3 A=10 Ω,滑动变阻器接入电路的阻值范围是:5 Ω~10 Ω.。
专题18.1 电能电功电能电功知识点对应内容1、电能(1)电能的概念;电能是表示电流做功多少的物理量;(2)电能的转化;不同形式的能可以转化为电能;(3)电能的单位:A:焦耳简称焦,符号 JB:千瓦时,符号 kwh。
俗称:度,1度 = 1 kwh(4)单位换算:1kwh=3.6×106J2、电能的计量(1)电能的测量仪器:电能表(又叫电度表),用电器消耗的电能可以通过电能表来测量。
(2)电能表表盘上的参数表示的含义是什么:A“220V”是指:电能表正常工作时的电压为220V;B“10(20)A”是指:允许通过的最大电流是 10A;C“50”Hz表示:该电能表适用于频率为50Hz的电路中;D”600revs/kwh 表示:每消耗一度电电能表转盘转600转。
(3)读数方法:电能表前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数。
3、电功(1)电功的概念:电流通过某段电路所做的功;(2)实质:电流做功的过程,就是把电能转化为其他形式的能;(3)计算公式:W=UIt,由公式可知:电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系,加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长,电流做功越多。
1、自学P87-88“电能”内容,完成题(1)-(3)(1)我们生活中主要发电方式有发电、发电和发电等,这些都是提供的电能的主要来源。
(2)电能可以转化为其他形式的能,如电灯是电能转化为能;电动机是电能转化为能;电能转化为其他形式能量的过程,就是我们使用电能的过程。
(3)电能有两个单位:A国际单位:,符号为;B家庭及工业常用单位是,符号为,这两个单位的换算关系为:1KWh= J。
2、自学P88-89“电能的计量”内容,完成题(4)-(5)(4)生活中我们一般用电能表来计量用电器所消耗的电能多少,观察课本图18.1-1,电能表上“220V”表示;“10A”表示;“600revs/(kwh)”表示;(5)电能表上前后两次示数,就是这段时间内用电器用电的度数。
九年级物理全册第十八章电功率重点归纳笔记单选题1、一种家用电能表上的参数如图所示,下列说法错误的是()A.该电能表应该在220V的电路中使用B.该电能表的额定最大电流为20AC.电能表是计量用电器消耗电能的仪表D.该电能表此时的读数是31.6J答案:DA.电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用,故A正确,不符合题意;B.10A(20)表示标定电流为10A,额定最大电流为20A,故B正确,不符合题意;C.电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表,故C正确,不符合题意;D.该电能表此时的读数是31.6kW·h,故D错误,符合题意。
故选D。
2、如图甲所示电路,电源电压不变,电流表的量程为“0~3A”,小灯泡L的规格为“6V3W”,忽略温度对小灯泡电阻的影响。
只闭合开关S2,当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中,滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示,且当滑片滑到b端时,滑动变阻器的阻值为Rb,电流表的示数为0.3A;只闭合开关S1,小灯泡正常发光。
在保证电路安全的情况下,下列说法不正确的是()A.R L:R b=1:4B.电源电压U=18VC.R1的阻值为24ΩD.开关均闭合,R2的变化范围为8~24Ω答案:DA.只闭合S2,L与R2串联,通过二者的电流相等。
根据图像,R2的功率占总功率的80%,则L的功率占总功率的20%,L与R2的功率比P L:P b=1:4根据P=I2R,电流相同时,功率比等于阻值比,则R L:R b=P L:P b=1:4故A正确,不符合题意;B.灯泡的电阻R L=UL2P L=(6V)23W=12Ω滑动变阻器的滑片位于b点时的电阻R b=4R L=4×12Ω=48Ω只闭合S2,滑片在b点时电路的总电阻R总=R L+R b=12Ω+48Ω=60Ω电源电压U=IR总=0.3A×60Ω=18V故B正确,不符合题意;C.只闭合S1时L与R1串联,此时L可以正常发光,说明L两端的电压为6V,则R1两端的电压为12V,根据串联电路分压规律,元件两端的电压比等于电阻比,所以R1:R L=U1:U L=12V:6V=2:1所以R1=2R L=2×12Ω=24Ω故C正确,不符合题意;D.开关全部闭合时,L被短路,R1,R2并联,电流表测量总电流,此时R1的电流I1=UR1=18V24Ω=0.75A为了保证安全,总电流不能超过3A,则R2的最大电流I2大=I总−I1=3A−0.75A=2.25A 此时R2的阻值最小R2小=UI2大=18V2.25A=8Ω所以R2的变化范围为8~48Ω,故D错误,符合题意。
第十八章电功率第一节电能第一节电能电功一、电能1、电能用 W 表示,常用单位是千瓦时(kW·h),又叫“度”,在物理学中能量的通用单位是焦耳(J),简称焦。
1kW•h= 3.6×106 J。
2、电能表是测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪器。
几个重要参数:“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;“ 20A”指这个电能表的额定电流为 20 A;“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;“2500revs/k W•h”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过 2500转。
4、电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能,也就是有多少电能转化为其他形式的能量。
实质上,电功就是电能,也用W表示,通用单位也是焦耳(J),常用单位是千瓦时(kW•h)。
公式W= UIt 。
【基础过关】1. 如图所示是建中同学拍摄的家中电能表的照片,对其中的重要参数,下列说法中错误的是()A.“220V”是说这个电能表应该在220 V的电路中使用B.“5(10)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为5 AC.“50Hz”是说这个电能表应在50 Hz的交流电路中使用D.“2500 r/(kW•h)”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1 kW•h的电能,电能表上的转盘转过2500转2. 张华家电能表的盘面上标有“3000 r/(kW•h)”的字样,当接入一个用电器正常工作时,1 min内电能表的转盘转了30转,则该电器消耗的电能是()A.1 kW•h B.0.1 kW•h C.0.01 kW•h D.0.001 kW•h3. 电子式电能表已开始走进千家万户,如图所示为某电子式电能表的表盘(局部).若某用电器单独接在该电能表上,用电器正常工作10 min,指示灯闪烁了320次,则10 min内该用电器消耗的电能为________kW•h.4. 小红在家中看电视时,把遥控器一摁,电视关了,可是还有一个指示灯亮着(此时,电视机处于待机状态).学习了电能的知识后,于是她想:这时电视机是否还在消耗电能呢?如果消耗电能,具体情况又是怎样的?于是她设计了如下方案进行探究:全家外出旅游前,让电视机处于待机状态,然后拔掉其他电器的插头或关掉开关,记下时间和家中电能表的信息如图甲所示;两天后回到家中,再记下此时的时间和电能表的信息如图乙所示.(1)从该电能表的表盘参数可知,当通过电能表的电流小于________A时,电能表可以稳定精确地工作.(2)在小红外出这段时间里,她家的电视机消耗的电能是________kW•h.【趣味链接】电能表用来测量电路中消耗电能的仪表叫做电能表,俗称电度表、火表.电能可以转换成各种能量.如:通过电炉转换成热能,通过电动机转换成机械能,通过电灯转换成光能等。
第18讲 电能 电功 电功率本讲内容历来是中考的热点,主要考查:电能表的使用,电功与电功率的计算,测量小灯泡的额定功率.有时还与热学知识、效率的知识综合考查.题型多以选择题、实验探究题、计算题的形式出现.近三年在河北省中考中的具体情况如下表:电能1. 电能2.电能表的认识和使用电功率1. 电功率【提示】 用电器功率大,说明用电器消耗电能快,但不一定消耗电能多.2. 电功和电功率常用公式3.额定电压和额定功率【提示】 用电器额定功率与外加电压和通过的电流无关.测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率的实验【提示】 在测量小灯泡电功率的实验中,闭合开关后小灯泡不亮,不一定是小灯泡断路,还可能是由于滑动变阻器连入了最大阻值,导致电路中的电流很小,小灯泡无法发光.命题点1 电能表的相关计算(2015·邯郸二模)如图所示,小红家电能表的示数是________kW·h,她只让某电水壶工作,发现在10 min内电能表盘转过了600 r,则该电水壶的实际功率为________W.不计能量损失,如果该电水壶正在给2 L水加热,水温升高40 ℃时,加热时间为________s.电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电度数;同时从表盘上可得到消耗1 kW·h转盘转动的圈数N,若已知了转盘转过的圈数n,则消耗的电能可用W=n/N来计算,功率可用P=W/t计算.1.(2015·河北模拟)小明家电能表的铭牌上标有“220 V10(40)A 1 500 r/kW·h”等字样.一天他在家中所有家用电器正常工作时,观察到电能表的铝盘在2 min内转过330 r,则用电器在这段时间内消耗的电能等于________5 J.夏日来临,他家计划购买一台2.5 kW的空调,从电能表使用的角度考虑,他家________(填“允许”或“不允许”)增加这样一台空调.2.(2015·山西)如图所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘,表盘上标有3 200 imp/(kW·h),表示每消耗1 kW·h的电能,指示灯闪烁3 200次.小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6 min,电能表指示灯闪烁了320次.该家用电器的额定功率是________W,则这个家用电器可能是____________(填“电热水壶”“台灯”或“电视机”).命题点2 电路安全问题(2013·河北)如图甲所示,L上标有“6 V 3 W”字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~15 V,变阻器R的最大电阻为100 Ω.只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为R a,电流表示数为I a.只闭合S2,移动滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示;当滑片P置于b点时,电压表示数U b=8 V,电流表示数为I b.已知R a∶R0=12∶5,I a∶I b=3∶5.(灯丝电阻不随温度变化)求:(1)小灯泡的电阻;(2)定值电阻R0和电源电压;(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少?电路安全问题是中考热点题型.这类问题进行分析,要注意不能超过电流表、电压表的量程,还不能超过用电器的额定值、滑动变阻器允许通过的最大电流值;在此基础上,一般先分析变阻器阻值变化引起电路中电流或电压如何变化,再根据电流或电压的极值考虑变阻器的最大值或最小值.3.(2014·兰州)在如图所示的电路中,电源电压恒为9 V,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~0.6 A,定值电阻R1的规格为“30 Ω0.5 A”,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡L 上标有“6 V 3 W”的字样,假设灯丝的电阻不变,闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列说法中正确的是( )A.整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375~4.5 WB.电压表示数的变化范围是3~6 VC.滑动变阻器允许的调节范围是5~20 ΩD.电流表示数的变化范围是0.1~0.5 A4.(多选)(2015·石家庄桥西区模拟)如图所示电路中,电源电压为4.5 V,小灯泡上标有“4.5 V 2.25 W”的字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器的最大阻值为30 Ω,电流表量程为0~0.6 A,两块电压表的量程均为0~3 V,以下说法正确的是( )A.滑片向左移动时,电流表示数减小,小灯泡变暗B.滑片向右移动时,电压表V2示数的减小值等于电压表V1示数的增加值C.滑动变阻器允许接入电路的阻值最小时,电路消耗的总功率为2.25 WD.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4.5~18 Ω5.(2015·眉山)如图所示,电源电压恒为7 V,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“6 V 3 W”字样,闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )A.电压表示数变化范围2 V~3 VB.电流表示数变化范围0.2 A~0.5 AC.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2 Ω~9 ΩD.滑动变阻器的最大功率为0.5 W命题点3 有关电功、电功率的图像问题(2014·河北)实验室里有两只额定电压分别为4 V和6 V的小灯泡L1和L2,将它们连接到图1所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图2所示.闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2 W;只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为R2∶R=1∶4.求:(1)L2正常工作时的电阻;(2)L1正常工作时的电流;(3)在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围.解图像题的关键是认图,要明确纵坐标、横坐标所表示的物理量,注意坐标上最小格的数值,找出图像中的点所对应的坐标,正确认识和理解图像的物理意义.6.(2015·德阳)有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4 A,则A、B两元件的电功率之比为( )A.4∶5 B.5∶4 C.2∶3 D.1∶37.(2015·雅安)小灯泡L的额定电压为3 V,它的I-U图像如图甲所示.把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5 V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3 V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10 Ω 2 A”.下列说法中错误的是( )A.电源电压为4.5 VB.小灯泡的额定功率为1.5 WC.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25 WD.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3 Ω8.(多选)(2015·唐山市路南区一模)在如图所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压恒定不变.改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中,则( )A.AB图线对应的是电压表V1示数变化B.滑片P在a点时,电路中的电流为1 AC.定值电阻R3的阻值为3 ΩD.滑片P在b点时,电阻R2消粍的功率为8 W一、选择题1.(2014·德阳)下列家用电器正常工作20 min 消耗电能最多的是( ) A .电饭煲 B .电热毯 C .电视机 D .电风扇2.(2015·岳阳)用两只电流表按图所示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是( )A .小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的B .将电灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同C .选用的两只小灯泡规格必须相同D .将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验3.(2015·济宁)小夏将n 个“3 V 0.3 W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U 的电路中(如图所示),通过分别调节滑动变阻器R 1和R 2,使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是( )A .I 甲=I 乙B .I 甲=1nI 乙 C .P 甲=nP 乙 D .P 甲=n 2P 乙4.(2015·临沂)如图所示,将标有“12 V 6 W”的灯泡L 1和“6 V 6 W”的灯泡L 2并联后,接在6 V 的电源上(设灯丝电阻不变),则( )A .两灯的实际功率之和等于12 WB .两灯的实际功率之和大于12 WC .灯泡L 1比灯泡L 2亮D .灯泡L 2比灯泡L 1亮5.(2015·泉州)如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S 闭合,S 1断开,甲、乙两表为电流表时,R 1和R 2消耗的功率P 1∶P 2=2∶3;当开关S 和S 1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数U 甲∶U 乙和R 1、R 2消耗的功率P 1∶P 2分别为 ( )A .5∶2 3∶2B .2∶3 4∶9C .5∶2 2∶3D .2∶3 9∶46.(2015·苏州)如图所示,电源电压为12 V ,R 0=60 Ω,滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”,电流表的量程为“0~0.6 A”,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样.不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全.则( )A.S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是8 Ω~50 ΩB.S闭合,S1、S2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是2.25 W~3 WC.S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为2.4 WD.S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30 Ω7.(多选)(2015·河北模拟)如图所示的电路中,电源电压U保持不变,滑动变阻器的最大阻值是20 Ω,开关S闭合,滑片P在a端时电流表示数为0.5 A.当滑片P在b端时电流表示数变化了2 A,小灯泡正常发光.则下列说法中正确的是( )A.电源电压是15 VB.小灯泡正常发光的电阻是5 ΩC.小灯泡的额定功率为15 WD.滑片在b端时,电路的总功率为25 W8.(多选)(2015·石家庄长安区模拟)如图所示,电源电压为12 V不变,灯泡L1标有“12 V 6 W”的字样,灯泡L2标有“2 V 1 W”的字样,电流表量程为0~3 A,滑动变阻器R标有“12 Ω 2 A”的字样(假设灯丝电阻不变),则下列说法正确的是( )A.闭合S1、S2、S3时,电流表的最小示数是1.5 AB.闭合S1、S2,断开S3时,L1的功率为6 WC.只闭合S3,变阻器滑片滑到最右端时,L2正常发光D.整个电路消耗的最大功率为30 W二、填空题9.(2015·安徽)当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电.某次闪电的放电电流约为1×104A,电压约为1.8×108 V,放电时间约0.01 s,则这次闪电释放的电能约为________J,合________kW·h.10.(2015·武汉)某同学观察到他家里的电能表及空气开关如图所示.电能表上标识的“10(20) A”表示这个电能表的________电流为10 A,____________电流为20 A.他家同时工作的用电器的总功率不能超过________W.该同学家的进户线是________(填序号).11.(2014·河北)小明购买了一只容积为1.2 L的电热水壶.他往壶中装满了温度为25 ℃的水,若使壶中的水加热至沸腾,需要吸收________J的热量;小明将电热水壶接到家庭电路中,通电7 min烧开了这壶水,如果在这一过程中它的效率是90%,电热水壶的实际功率是________W.[标准大气压下、ρ水=1.0×103 kg/m3、c水=4.2×103J/(kg·℃)]12.(2015·南充)如图所示,电源电压恒定不变,R1=20 Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数为0.3 A;若再闭合开关S1,发现电流表示数变化了0.2 A,则电源电压为________V,电流通过电阻R2消耗的电功率与整个电路消耗的总电功率之比P2∶P总=________.13.(2015·重庆)小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8 A”字样的小灯泡L进行了测试,电源电压恒为9 V,电阻箱R0的阻值可在0~9 999 Ω之间调节,根据所测数据作出了灯丝的I—U图像(如图乙所示),根据图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω;如果将电阻箱R0的阻值调为10 Ω,通电10 s电流通过R0所做的功为________J.14.(2015·玉林)如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω.当S1、S2均闭合且滑片P滑到滑动变阻器的最右端时,电流表A1、A2的示数分别为1 A和0.2 A;当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4 A.可知电阻R2的阻值为________Ω,整个电路消耗的最小电功率为________W.三、计算题15.(2015·乐山)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,当开关S1、S2闭合,滑片P置于b端时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.8 A.求:(1)电源的电压U;(2)滑动变阻器的最大阻值R1;(3)当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.2 A,求此时R2的电功率.16.(2015·黄石)(1)“36 V25 W”的灯泡正常发光时的电阻是多少?(2)某同学由实验测得“36 V25W”灯泡的电流和电压关系曲线如图甲所示,请回答:①若将此规格灯泡串联若干个接入220 V电路中使用,则至少要串联多少个?②当11个这样的灯泡串联接入220 V的电路时,请结合图线计算每个灯泡的实际功率是多少?(3)另有一只灯泡只能看清铭牌上的额定电压为36 V,将其接入如图乙所示电路中.当闭合开关S,滑动变阻器滑片位于中点c时灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为P,当滑片位于最右端b时,灯泡实际电功率为P′,已知P∶P′=16∶9,求所接电源电压U为多少伏?(灯泡电阻始终不变)一、选择题1.(2014·兰州)灯泡L上标有“2.5 V”的字样,它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示,下列说法中正确的是( )A.灯泡L的额定电流是0.2 AB.灯泡L正常发光时的电阻是10 ΩC.灯泡L的额定功率是6.25 WD.灯丝的电阻随电压的增大而减小2.(2015·玉林)如图甲所示,R1的阻值是20 Ω.滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )A.0.45 W B.0.50 W C.0.80 W D.0.90 W3.(多选)(2015·唐山市路北区二模)如图所示电路中,电源电压不变,灯L标有“18 V18 W”(灯丝电阻不变).电压表所选量程为0~15 V,电流表所选量程为0~3 A.先闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯L正常发光,电流表示数为1.15 A;接着断开开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )A.电流表示数变小,电压表示数变大B.灯泡的亮度逐渐变亮C.滑动变阻器允许接入的阻值范围是0~90 ΩD.灯泡的最小功率为0.5 W4.(多选)(2015·邯郸一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10 Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1,R2消耗的功率为P2;当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,且电流表A1的示数为0.9 A.已知U1∶U1′=1∶6,P2∶P2′=1∶9,下列结论中正确的有( )A.开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表A2的示数为0.1 AB.开关S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率为0.6 WC.开关S1、S2、S3都闭合时,电流表A2的示数为1.1 AD.开关S1、S2、S3都闭合时,R2和R3消耗的总功率为5.4 W二、填空题5.(2015·唐山路北一模)如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,甲图中灯L1的功率为4 W,乙图中灯L1的功率为9 W.设灯丝电阻不变.则甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是______;甲、乙两图电路消耗的总功率之比是______.6.(2015·威海)如图所示电路中,电源电压恒定,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电阻R1消耗的功率为7.2 W;滑到b端时,电阻R1消耗的功率为0.8 W,此时电压表示数为4 V,则电源电压为________V,滑片在b端时电流表的示数为________A.7.(2015·福州)如图所示,电源电压12 V,滑动变阻器标有“10 Ω 1 A”字样,灯L1、L2分别标有“6 V 6 W”和“3 V 3 W”字样.只闭合S l、S3时,滑动变阻器滑片P位于某位置,灯L1、L2均正常发光,则通过灯L1的电流为________A,滑动变阻器消耗的电功率为P1;此时只闭合S1、S2,为保证灯L1正常发光,滑片P应向________(填“左”或“右”)移动,滑动变阻器消耗的电功率为P2,则P1∶P2=________.8.(2015·兰州)如图所示,电源电压恒定,小灯泡L1、L2均标有“6 V 3 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),当开关S1、S2都闭合时,灯泡L1正常发光,则电源电压为________V;当开关S1闭合,S2断开时,电路的总功率为________W.三、计算题9.(2015·石家庄长安区模拟)在如图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8 V,灯泡L2的额定电压为6 V,如图乙是灯泡L2的U-I图像.(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2 V,电流表的示数为0.3 A,求定值电阻R0的阻值;(2)当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1 W,求灯泡L1的额定功率;(3)当开关S接b时,在确保各灯泡不超过额定电压的情况下,通过调节电源电压能使电路达到的最大总功率是多少?10.如图所示,电源电压恒定,定值电阻R2=20 Ω,滑动变阻器R0上标有“50 Ω0.5 A”的字样,电流表A的量程为0~0.6 A,电压表V的量程为0~15 V.当开关S打到1位置且滑片P在A端时,电压表的示数为8 V;当开关S打到2位置且滑片P在中点时,滑动变阻器R0的功率为P0=4 W,求:(1)电源电压U;(2)定值电阻R 1的阻值;(3)当电路接通时,在确保电路元件安全的前提下,试讨论何时电路的总功率最小,最小功率是多少;何时电路的总功率最大,最大功率又是多少?参考答案考点解读考点1 1.电源 焦耳 千瓦时 3.6×1062.消耗的电能 千瓦时(kW·h) 电压 电流 600 2 500考点2 1.快慢 瓦特 103所消耗的电能 W t =UI 3.额定电压 额定功率考点3 UI 保护电路 小灯泡两端电压 通过小灯泡的电流 > = < 不 各个击破例1 1 362.5 1.2×103280例2 (1)因为I =U R P =UI ,则小灯泡的电阻:R L =U 2额P 额=(6 V )23 W =12 Ω;(2)只闭合S 2,R 与R 0串联,滑片P 置于b 点时,U b =8 V ,由图可知电阻R b =16 Ω,则电流I b =U b R b =8 V16 Ω=0.5 A ,电源电压:U=I b (R b +R 0)=0.5 A×(16 Ω+R 0) ① 只闭合S 1,R 与L 串联,当滑片P 置于a 点,由于I a ∶I b =3∶5,则I a =0.3 A ,电源电压:U =I a (R a +R L )=0.3 A×(R a +12 Ω) ② 已知R a ∶R 0=12∶5,再由①②式,可得:R 0=20 Ω,U =18 V ;(3)只闭合S 1,变阻器与L 串联,灯泡正常工作时的电流:I =P U =3 W6 V =0.5 A ,电流表的量程大于灯的额定电流,则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5 A ,电路中的电流为0.5 A 时,变阻器两端的电压为:18 V -6 V =12 V ,没有超过电压表的量程,可得变阻器的最小电阻:R 最小=U 最小I =12 V0.5 A =24 Ω.只闭合S 2,变阻器两端电压为15 V 时,连入电路中的电阻最大,由于R 0R 最大=U -U 最大U 最大,则变阻器接入电路的最大电阻R 最大=100 Ω,电路消耗的最小功率:P 最小=U 2R 0+R 最大=(18 V )220 Ω+100 Ω=2.7 W .例3 (1)根据图像可得U L2=6 V ,I L2=1 A ,根据I =U R 可得,L 2正常工作时的电阻R L2=U L2I L2=6 V1 A= 6 Ω;(2)闭合开关S 1、S 2,断开S 3,滑片P 置于最左端时,L 1和L 2关联,L 1正常发光,电源电压U =U L1额定=4 V ,I 总=P 总U =5.2 W 4 V =1.3 A ,由图像可知,I 2=0.9 A ,则L 1正常工作的电流I 1=I 总-I 2=1.3 A -0.9 A =0.4A ;(3)只闭合S 3,滑片P 置于最右端时,小灯泡L 1和L 2及变阻器R 串联,正常发光的一只灯泡为L 1,电路中的电流I′总=I 1=0.4 A ,由图像可知,此时U 2= 1 V ,则由I =U R 可得,L 1的电阻R 1=U L1I′总=4 V 0.4 A =10 Ω,L 2的电阻R 2=U 2I′总=1 V0.4 A =2.5 Ω,由于R 2∶R=1∶4,则变阻器的电阻R =4R 2=4×2.5 Ω=10Ω,电源电压U′=I′总R′总=0.4 A×(R 1+R 2+R)=0.4 A×(10 Ω+2.5 Ω+10 Ω)=9 V ,则电源电压的调节范围为4 V ~9 V.题组训练 1.7.92×10 不允许 2.1 000 电热水壶 3.A 4.ABD 5.C 6.A 7.C 8.ACD 整合集训 基础过关1.A 2.C 3.C 4.D 5.A 6.D 7.BD 8.ABD9.1.8×10105 000 10.标定 额定最大 4 400 ①② 11.3.78×1051 000 12.6 2∶5 13.10 3614.30 5.1215.(1)当开关S 1、S 2闭合,滑片P 置于b 端时,小灯泡正常发光,小灯泡L 和R 1并联,电源电压U =U额=6 V ;(2)小灯泡中的电流I 额=P 额/U 额=3 W/6 V =0.5 A ,I 1=I -I 额=0.8 A -0.5 A =0.3 A ,滑动变阻器的最大阻值R 1=U/I 1=6 V/0.3 A =20 Ω;(3)当开关S 1闭合、S 2断开,滑片P 置于a 端时,L 被短路,R 1和R 2串联,U 1=IR 1=0.2 A×20 Ω=4 V ,U 2=U -U 1=6 V -4 V =2 V ,P 2=U 2I =2 V×0.2 A=0.4 W .16.(1)R =U 2P =51.84 Ω;(2)①由22036=6.11可知:应至少串联7个这样的灯泡;②当串入11个这样的灯泡时,每个灯泡的电压为20 V ,由图线可知,20 V 对应的灯泡电流为0.6 A .∴P=U×I=20 V×0.6 A =12 W ;(3)设灯泡电阻为R 0,滑动变阻器电阻R.当滑片位于中点c 时,灯泡正常发光,功率为P ,则P =(U R 0+R 2)2R 0 ① 当滑片位于最右端b 时灯泡功率为P′,则P′=(U R 0+R )2R 0 ② 而P ∶P′=16∶9 ③由①②③得R 0=R ,当滑片位于中点c 时灯泡正常发光,而灯泡额定电压为36 V ,∴电源电压为U =36 V +36 V2=54 V. 能力提升1.B 2.A 3.ACD 4.ABC 5.2∶3 2∶9 6.6 0.4 7.1 右 1∶2 8.6 1.5 9.(1)当开关S 接a 时,灯泡L 1与电阻R 0串联(如下图所示),定值电阻R 0=U 0I 0=1.2 V0.3 A =4 Ω;(2)开关S 接a 时,R 0与灯泡L 1串联,且灯泡L 1正常发光,P 0=1 W ,电路中的电流I 1=P 0R 0= 1 W4 Ω=0.5 A ,灯泡L 1的额定功率P 1=U 1I 1=8 V×0.5 A=4 W ;(3)开关S 接b 时,L 1与L 2串联,且灯泡L 1正常发光时电路总功率最大,则有I =I 1=0.5 A ,由图像可知,U 2=4 V ,故电源电压U =U 1+U 2=8 V +4 V =12 V ,电路消耗的总功率P =UI =12 V×0.5 A=6 W .10.(1)当开关S 打到2位置且滑片P 在中点时,R 0与R 2串联,电路中的电流I 2=P 0R 0= 4 W25 Ω=0.4 A ,电源电压U =I 2(R 02+R 2)=0.4 A×(25 Ω+20 Ω)=18 V ;(2)当开关S 打到1位置且滑片P 在A端时,R 0与R 1串联,U 1U 0=R 1R 0,R 1=U 1R 0U 0=8 V×50 Ω18 V -8 V =40 Ω;(3)当开关S 打到1位置且滑片P 在A 端时,电路中的电阻最大,电功率最小,P min =U 2R 0+R 1=(18 V )250 Ω+40 Ω=3.6 W ,当开关S 打到位置2且电路中的电流为0.5 A 时,电路的总功率最大,此时R 0连入电路的电阻R =R min -R 2=U I max -R 2=18 V0.5 A -20 Ω=16 Ω,P max =UI max =18 V×0.5 A=9 W.。