专题十四-电流做功与电功率[可修改版]课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/24,#,专题十四电流做功与电功率,A组20142018年福建中考题组,一、选择题(每小题2分,共14分),五年中考,五年中考,1.,(2018福建,A,8,2分)新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改,额,定电流16,A,的延长线插座,导线最小标称横截面积由1,mm,2,提升到1.5,mm,2,。增大导线横截面积,的目的是,(),A,.增大导线的电阻,B,.减小通过导线的电流,C,.增大导线的电压,D,.减小导线发热的功率,答案,D,在其他条件不变的情况下,增大导线的横截面积就减小了导线的电阻,A,错误;在输,电电压不变时,通过导线的电流主要由用电器的总功率决定,B,错误;若通过导线的电流不变时,根据U=IR可知,在导线的电阻变小时,导线的电压也变小,C,错误;根据P=I,2,R可知,在输电电流不,变时,导线的电阻变小,则导线的发热功率变小,D,正确。故选,D,。,2.,(2018福建,A,16,2分)灯泡,L,与定值电阻R组成的电路如图甲,L,和R的I-U图线分别为图乙中的,A、B。闭合开关,S,L,正常发光,电路的总功率为4.8,W,此时灯泡,L,的,(),A,.电压为7,V,B,.电流为0.3,A,C,.电阻为20,D,.功率为3,W,答案,D,由图甲可知,L,与R并联,故它们两端的电压相等,观察图乙可知,当电压为6,V,时,定值,电阻R的功率P,R,=UI,R,=6,V,0.3,A,=1.8,W,灯泡的功率,P,L,=,UI,L,=6,V,0.5,A,=3,W,此时电路的总功率,P,总,=,P,R,+,P,L,=1.8,W,+3,W,=4.8,W,满足题意,故灯泡,L,两端的电压应为6,V,A,错误;通过灯泡的电流应,为0.5,A,B,错误;灯泡的功率为3,W,D,正确;灯丝的电阻R,L,=,=,=12,C,错误。故选,D,。,3.,(2017福建,16,2分)如图所示,将标有“3,V,3,W,”的灯泡,L,1,和标有“6,V,3,W,”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,.3,V,1,A,B,.1.5,V,1,A,C,.3,V,0.5,A,D,.1.5,V,0.5,A,答案,D根据,P,=,UI,可得,两灯泡的额定电流分别为:,I,1,=,=,=1,A,I,2,=,=,=0.5,A,因为串联电路中各处的电流相等,且只有一只灯泡能够正常发光,所以,L,1,不能正常发光,L,2,正常,发光,此时电路中的电流I=0.5,A,根据欧姆定律可得灯泡,L,1,的电阻为:,R,1,=,=,=3,则灯泡,L,1,两端的实际电压:U=IR,1,=0.5,A,3,=1.5,V,。,4.,(2016泉州,20,2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,S,移动滑片,使电压表,V,1,示数与电压表,V,2,示数之比为21,此时R,2,的功率为P,1,;再次移动滑片,使电压表,V,1,示数与电压表,V,2,示数之比为12,此时R,2,的功率为P,2,。则P,1,P,2,为,(),A,.14,B,.12,C,.11,D,.41,答案,C,设电源电压为U,根据串联电路电压规律可知,第1种情况时,R,2,两端的电压U,21,=,R,1,两端的电压为U,11,=U-,=,;在第2种情况下,R,2,两端的电压U,22,=,R,1,两端的电压为U,12,=U-,=,根据电阻不变时,通过的电流与电压成正比,所以,两种情况下通过R,1,的电流之比I,11,I,12,=,U,11,U,12,=21,即两种情况下通过R,2,的电流之比为21;故P,1,P,2,=(U,21,I,11,)(U,22,I,12,)=(1,2)(2,1)=,11。故选,C,。,方法技巧,凡是求比值的题目,均应先找出其中不变的量,然后将所求量转化成与不变量相关,的表达式,最后再利用比值的方法,将相同的不变量消去。在本题中,不变的量为电源电压U与,定值电阻R,1,。,疑难突破,代数式的运算。,5.,(2016三明,15,2分)小明的奶奶有随手关灯的好习惯。当她关灯后,家中电路变大的物理量是,(),A,.总电阻,B,.总电压,C,.总功率,D,.总电流,答案,A,家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,而并联电路中总电阻的倒数等于各,分电阻倒数之和,因此每关闭一个用电器,总电阻将变大,故,A,符合题意;家庭电路的电压不变,故,B,不符合题意;电路中的总功率等于各用电器的功率之和,所以,每关闭一个家用电器,电路的,总功率变小,由P=UI可知,电路中的总电流变小,故,C,、,D,不符合题意。故选,A,。,解题关键,并联电路中,连入电路的电阻越多,总电阻越小,电功率越大,总电流越大。,6.,(2015南平,8,2分)图甲是某实验小组分别作出的R,1,、R,2,中的电流随电压变化的图像。张丽利,用R,1,、R,2,两个电阻设计了图乙的电路,闭合开关,电流表示数为0.6,A,则下列说法正确的是,(),A,.电源电压为5,V,B,.通过R,2,的电流为0.6,A,C,.R,2,的电阻为12,D,.电路中消耗的总功率为3,W,答案,C,由图乙可知电阻R,1,与R,2,并联,因电流表示数为0.6,A,由图甲可知,当I,1,=0.6,A,时,U=6,V,A,错误;因并联电路各支路两端电压相等,由图甲可知,U=6,V,时,通过R,2,的电流I,2,=0.5,A,B,错误;,根据欧姆定律并结合图甲得,此时电阻R,2,的阻值为:R,2,=,=,=12,故,C,正确;由图甲可知,当,U=6,V,时,通过R,1,的电流I,1,=0.6,A,通过R,2,的电流I,2,=0.5,A,因此干路的总电流,I,=,I,1,+,I,2,=0.6,A,+0.5,A,=,1.1,A,因此电路的总功率P=UI=6,V,1.1,A,=6.6,W,D,错误。故选,C,。,思路分析,观察甲图发现,R,1,与R,2,两电阻中R,1,为定值电阻,R,2,为非线性电阻,而R,1,与R,2,是并联的,根据并联电路各支路两端电压相等,故只要求出定值电阻两端的电压就可得到电源电压。非,线性电阻其阻值不是一个定值,其功率与不同电压下的阻值应从图像中得出。,7.,(2015宁德,15,2分)如图所示的电路中,电源电压恒为6,V,定值电阻R,1,的铭牌为“15,0.5,A,”,滑动变阻器R,2,铭牌为“50,2,A,”,电压表的量程选择0 3,V,电流表量程选择0 0.6,A,。为确保,电路中各元件安全,开关闭合后,(),A,.电流表的变化范围为0.20.6,A,B,.滑动变阻器的调节范围为1550,C,.定值电阻的最大功率为3.75,W,D,.电路消耗的最小总功率为3,W,答案,B,由电路图可知R,1,与R,2,串联,电压表测R,1,两端电压,由串联电路分压原理知,当电压表,示数为3,V,时,电路中的电流最大,即I,最大,=,=,=0.2,A,;此时滑动变阻器接入电路的阻值为,R,最小,=,=,=15,;当滑动变阻器接入电路中的阻值为最大值50,时,电路中的电流最,小,I,最小,=,=,0.09,A,因此电流表的变化范围为0.120.2,A,滑动变阻器的调节范围,为1550,故,A,错误,B,正确;定值电阻的最大功率P,1最大,=U,1,I,最大,=3,V,0.2,A,=0.6,W,故,C,错误;电路,消耗的最小总功率P,最小,=UI,最小,=6,V,0.09,A,=0.54,W,故,D,错误。,二、填空题(共9分),8.,(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,kW,h,。,答案,电视机0.1,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=,=,=,0.02,kW,所以节能灯正常工作5小时消耗的电能W=Pt=0.02,kW,5,h,=0.1,kW,h,。,9.,(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6,V,R,1,、R,2,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1,min,产生的热量是,J,。,答案,61 080,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R,2,工作;旋转开关与c、d触点接,触,两个电阻并联,总电阻小于任何一个分电阻;旋转开关与d、e触点接触,电路中只有R,1,工,作。根据P=,可知,两个电阻并联时为高温挡,单接R,2,时为低温挡,单接R,1,时为中温挡;由此可,知低温挡的电功率为:P,2,=,=,=6,W,高温挡的功率为:P=P,1,+P,2,=,+P,2,=,+6,W,=18,W,在高温挡工作1,min,产生的热量:Q=W=Pt=18,W,60,s,=1 080,J,思路分析,根据P=,可知,低温挡时,电路中的电阻最大,高温挡时,电路中的电阻最小,再利用,P=,求出高温挡和低温挡的电功率,再利用Q=W=Pt求出产生的热量。,解题关键,解答本题的关键是根据电功率公式结合电路图判断出高温挡和低温挡。,审题技巧,用电器的不同挡位表示不同电功率,所以本题要判断保暖鞋在低温挡工作和高温,挡工作,实际上就是判断电功率的大小。,10.,(2017南平,23,3分)灯泡的额定电压为36,V,通过它的电流随其两端电压变化的关系曲线如,图甲所示。,(1)灯泡正常发光时,通过灯丝的电流为,A,。,(2)将若干个此规格的灯泡串联接入220,V,电路中使用,则至少要串联,个灯泡。,(3)将灯泡接入电路中,如图乙所示。滑动变阻器标有“80,1,A,”字样,当闭合开关,S,滑片P位,于中点c时,灯泡消耗的电功率为12,W,则电源电压为,V,。,答案,(1)0.7(2)7(3)44,解析,(1)因灯泡的额定电压是36,V,据图甲可知正常发光时即36,V,时的电流是0.7,A,;(2)据串联,电路电压的特点可知,若干个此规格的灯泡串联接入220,V,电路中使用,至少要串联灯泡的个,数为n=,=6.1,为了防止烧毁灯泡,应该串联7个这样的灯泡;(3)据灯泡的功率是12,W,结合,甲图可以判断出灯泡的电压20,V,电流是0.6,A,且据滑片P位于中点,故变阻器的有效电阻是,40,故变阻器两端的电压为U,滑,=IR,滑,=0.6,A,40,=24,V,故总电压为U=U,滑,+U,灯,=24,V,+20,V,=,44,V,。,11.,(2014龙岩,21,2分)图是某家庭电路的电子式电能表表盘的部分数据(,imp,表示电能表指示灯,闪烁的次数)。当电路中某用电器单独工作6,min,时,电能表指示灯闪烁了320,imp,则在上述时,间内,该用电器消耗的电能是,kW,h,用电器的功率是,W,。,单相电子式电能表,DDS,8793 200,imp,/,kW,h,220,V,5(20),A,50,Hz,答案,0.11 000,解析,由图可知,用电器每消耗1,kW,h,的电能,该电能表指示灯闪烁3 200次,而现在电能表指示,灯闪烁了320次,故该用电器消耗的电能W=,=,=0.1,kW,h,根据公式可得:P=,=,=1,kW,=1 000,W,。,三、实验题(共18分),12.,(2017福建,28,8分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3,V,灯泡额定电压为,2.5,V,。,甲,丙,乙,(1)请根据图甲,将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整;,(2)在连接电路时,开关应,滑动变阻器的滑片P应置于,端(选填“A”或,“B”);,(3)移动滑片P,当电压表的示数为1.5,V,时,电流表的示数如图丙所示,其示数为,A,小灯,泡此时的电功率为,W,。要测量小灯泡的额定功率,需将滑片P向,端移动,(选填“A”或“B”),直到电压表的示数为2.5,V,;,(4)实验中,小灯泡突然熄灭,电流表示数为零,电压表示数变大,电路中的故障可能是,。,答案,(1)如图,(2)断开B(3)0.240.36A(4)灯泡断路(开路),解析,(1)“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3,V,灯泡额定电压为2.5,V,故电压表,的量程选“03,V,”,并联在小灯泡两端。(2)电路连接过程中,开关应断开,滑片滑到阻值最大,处,阻值最大处在B端。(3)电流表使用00.6,A,量程,分度值为0.02,A,电流为0.24,A,;此时小灯泡,的实际功率:P,实际,=U,实际,I,实际,=1.5,V,0.24,A,=0.36,W,;要使灯泡正常工作,灯泡两端电压需从1.5,V,增,大到2.5,V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器连入电路的电阻要减小,滑片向A端移,动,直到电压表的示数为2.5,V,。(4)灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表与,灯泡并联;灯泡突然熄灭,说明电路存在断路或灯泡发生短路;电流表示数为零,说明电路发生,断路;电压表示数变大,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障可能为灯泡断,路。,思路分析,(1)根据电源电压及小灯泡的额定电压,可得电压表的量程;(2)为保证电路安全,开,关在连接过程中应断开,滑片滑到阻值最大处;(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示,数,根据P=UI求出小灯泡的实际功率;电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5,V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;(4)闭合,开关灯泡发光,两表有示数,说明电路正常。灯泡熄灭,说明电路存在断路或灯泡发生短路,电,流表示数几乎为零,说明电路发生了断路,电压表示数变大,说明电压表的正负接线柱与电源两,极相连。,13.,(2015泉州,31,6分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为3.8,V,(电阻约为,10,),电源电压为6,V,。,(1)小敏连接了如图1所示的部分实物电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。,(2)若有规格分别为“5,1,A,”、“20,0.5,A,”和“50,0.2,A,”的三个滑动变阻器供,选择,为了使实验能顺利进行,应选用规格为,的滑动变阻器连入电路。,(3)小敏同学连接好电路后,闭合开关,他发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P,小灯泡都很暗,且,两表示数不变,出现上述故障的原因可能是:,。,(4)故障排除后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为,V,时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.34,A,则小灯泡的额定功率是,W,。,(5)小敏通过移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图2所示的I-U图像,通过分析图像,你能得到,(写出一条信息或规律即可)。,答案,(1)电路连接如图所示,(2)20,0.5,A,(3)电路接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱上,(4)3.81.29(或1.3),(5)随着灯泡两端电压增大,灯泡电阻增大(或小灯泡电阻会随温度变化,答案合理都给分),解析,(1)电流表、滑动变阻器要与小灯泡串联接入电路,滑动变阻器要采取“一上一下”的,连接方式。(2)实验中,要测得额定功率,应使小灯泡两端的电压为额定电压,小灯泡的电阻约,为10,所需变阻器的阻值最大,电路中的电流为I=,=,=0.38,A,则R,滑,=,=,=,5.8,应选择“20,0.5,A,”的变阻器。(3)无论怎样移动滑动变阻器滑片,小灯泡发光很,暗,两表示数不变,说明滑动变阻器不起作用且连入的阻值较大,电路故障为滑动变阻器的两,下接线柱接入电路。(4)灯泡的额定电压为3.8,V,电流表的示数为0.34,A,则灯泡的额定功率:,P=UI=3.8,V,0.34,A,1.29,W,。(5)I-U图线的斜率为电阻的倒数,由图2可知斜率变小,则电阻,变大,故可得出结论,随着两端电压的变大,小灯泡电阻增大,或小灯泡的电阻随温度的变化而,变化。,解题关键,本题考查了电路故障分析、灯泡的电功率。分析电路故障时,考虑问题要全面,考,虑到各种可能的故障原因,然后综合分析得出结论;由I-U图像找出电流与电压的对应关系是,解题的关键。,14.,(2014南平,30,4分)如图所示是“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。烧,瓶内装有质量和初温完全相同的煤油,瓶中镍铬丝横截面积相同,但甲的长度大于乙的长度。,(1)电阻丝R,1,R,2,(选填“”);,(2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,常选用煤油而不用水做实验,是因为煤油具有,较小的特点;,(3)通电一定时间后,发现,瓶中的温度计示数更高,由此得出的实验结论是:电流相等,通电时间相同时,电流产生的热量与,有关。,答案,(1)(2)比热容(3)甲电阻,解析,(1)决定电阻大小的因素是材料、长度、横截面积及温度,因材料、横截面积及初温均,相同,故长度越长,电阻越大,则R,1,R,2,。(2)由Q=cm,t得,t=,若物质的比热容较小,在吸收相,同的热量时,物质的温度变化量较大,因而实验效果较明显。(3)由图知R,1,与R,2,串联,根据Q=I,2,Rt,可知:在电流I及通电时间相同时,通电导体产生的热量与电阻有关,电阻越大,产生的热量越多,由于R,1,R,2,因此甲瓶中的电阻丝产生热量更多,故甲瓶温度计示数更高。由于甲、乙两瓶中,电阻丝的电阻不同,而其他量均相同,故电流产生的热量与电阻有关。,四、计算题(共31分),15.,(2018福建,A,32,6分)如图的电路中,电源电压恒定,灯泡,L,标有“3,V,1.5,W,”。开关,S,1,闭,合、,S,2,断开时,灯泡,L,正常发光;开关,S,1,、,S,2,均闭合时,电流表的示数为1.5,A,。求:,(1)灯泡,L,正常发光时的电流;,(2)电阻R的阻值;,(3)开关,S,1,、,S,2,均闭合时电路的总功率。,答案,(1)0.5,A,(2)3,(3)4.5,W,解析,第(1)小题2分,第(2)小题2分,第(3)小题2分。,(1)I,1,=,=,=0.5,A,(2)开关,S,1,、,S,2,均闭合时,通过电阻R的电流,I,2,=I-I,1,=1.5,A,-0.5,A,=1,A,R=,=,=3,(3)P=UI=3,V,1.5,A,=4.5,W,16.,(2017福建,33,8分)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图,甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R,1,的U-I图像如图乙所示。求:,(1)R,1,的阻值;,(2)电路消耗的最大电功率;,(3)当R,2,消耗的电功率为0.5,W,时,R,2,的阻值。,答案,(1)10,(2)3.6,W,(3)2,解析,(1)从图像中可以看出,U,1,=6,V,时,I,1,=0.6,A,则R,1,=,=,=10,(2)当变阻器连入电路的阻值为零时,电路的电流最大,消耗的电功率最大,此时的电压为电源,电压U=U,1,=6,V,电流值为I=I,1,=0.6,A,最大功率为P=UI=6,V,0.6,A,=3.6,W,(3)当P,2,=0.5,W,时,有P,2,=,R,2,=0.5,W,和U=I,2,(R,1,+R,2,)=6,V,代入数据得到:R,2,=2,或R,2,=50,当R,2,最大时,I,min,=0.15,A,所以R=,=,=40,则有R,2,的最大值:R,2,max,=,R,-,R,1,=40,-10,=30,R,2,=50,舍去,所以R,2,=2,解题关键,本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用,能从图中得出相关,信息是关键。,思路分析,由R,1,的U-I图像可知,通过R,1,的电流与电压成正比,R,1,为定值电阻,找一组对应的U、,I值,利用欧姆定律求R,1,的阻值;当滑动变阻器连入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,此时电,阻R,1,两端的电压等于电源电压,利用P=UI求电路最大功率;知道R,2,消耗的电功率为0.5,W,利用,P=I,2,R、I=,联立方程组求R,2,的阻值。,17.,(2016福州,24,9分)图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化,的电路原理图,A、B两端电压U不变。灯,L,标有“6,V,1.2,W,”字样,当滑动变阻器的滑片P在,a点时,灯正常发光(灯丝电阻不变)。问:,(1)灯发光时的电阻和总电压U是多大?,(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是10,时,灯实际消耗的功率是多少?,(3)当滑片P位于中点b和最右端c点时,灯两端电压之比是54,则滑动变阻器的最大阻值是多,少?,答案,(1)30,6,V,(2)0.67 5,W,(3)20,解析,(1)由P=IU得,I,额,=,=,=0.2,A,R,L,=,=,=30,因滑片P在a点时,灯,L,正常发光,故U=U,额,=6,V,(2)由灯,L,与滑动变阻器串联,得R,总,=R,L,+R,1,=30,+10,=40,I=,=,=0.15,A,P,额,=I,2,R,L,=(0.15,A,),2,30,=0.675,W,(3)滑片P在b点时灯两端电压U,b,=,R,L,滑片P在c点时灯两端电压U,c,=,R,L,依题意:R,b,=,R,c,=,即,=,解得R,c,=20,评分标准,第(1)小题3分;第(2)小题4分;第(3)小题2分,思路分析,(1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路只有灯,L,连入,根据P=IU并,结合欧姆定律可求出灯泡的电阻(也可以根据R=,直接求出灯泡的电阻),根据灯泡的额定电,压可知AB两端电压值。(2)根据电路图可知,灯,L,与滑动变阻器串联;先根据串联电路电阻的特,点和欧姆定律求出电路电流,然后根据P=I,2,R求出灯泡的实际功率;(3)根据欧姆定律表示出滑,片在b端和c端时灯泡两端电压,然后根据滑片在b端和c端时滑动变阻器接入电路阻值的关乐,再根据灯泡两端电压之比即可求出滑动变阻器接入电路的最大阻值。,18.,(2015南平,34,8分)有一种被称作,PTC,的半导体材料,它的发热效率较高,其电阻R,T,随温度t的,变化曲线如图甲所示。某新型节能电炖锅的发热体就是采用这种材料制成,图乙是电炖锅的,简化工作电路图,电源电压为220,V,R,0,是定值电阻,其阻值不受温度的影响,R,T,是,PTC,的电阻,当,R,T,的温度达到100 时,电炖锅消耗的总功率为880,W,。求:,(1)当R,T,的温度达到100 时,R,T,的阻值;,(2)R,0,的阻值;,(3)当R,T,的温度从40 升高到120 时,电炖锅消耗的总功率最大变化范围。,答案,(1)45,(2)10,(3)440880,W,解析,(1)由题图甲可知,当R,T,的温度达到100 时R,T,的电阻为45,。,(2)串联电路的总电阻,R=,=,=55,R,0,=R,总,-R,T,=55,-45,=10,(3)由图像可知:R,T,的温度为40 ,R,T,的电阻为100,R,总,=R,0,+R,T,=100,+10,=110,P=,=,=440,W,由图像可知:R,T,的温度为120 ,R,T,的电阻为70,R,总,=R,0,+R,T,=10,+70,=80,P,总,=,=,=605,W,由于从40 升高到120 时,在100 的电功率最大为880,W,所以电炖锅总功率的最大变化,范围为440,W,到880,W,。,评分标准,第(1)小题1分,第(2)小题3分,第(3)小题4分。第(3)小题如果只算出R,T,的温度为40 ,时的总功率为440,W,再通过图像比较120 时的电阻大于100 时的电阻,得出最大功率为,880,W,故结论为:最大变化范围为440,W,到880,W,也给4分。,B组20142018年全国中考题组,考点一电功和电热,1.,(2017北京,4,2分)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,答案,B,电视机主要是把电能转化为声能和光能,A,错误;电热水器是利用电流的热效应工作,的,B,正确;抽油烟机中的电动机主要是把电能转化为机械能,C,错误;电冰箱主要是把电能转化,为机械能,D,错误。故选,B,。,2.,(2016新疆乌鲁木齐,7,3分)某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电,阻,将壶中装入1,kg,的自来水,按下开关后3,min,水被烧开水的比热容为4.2,10,3,J,/(,kg,)。则,该电热水壶正常工作时的电阻约为,(),A,.3,B,.30,C,.300,D,.3 000,答案,B,W=Q=cm,t=4.2,10,3,J,/(,kg,),1,kg,(100 -20 )=3.36,10,5,J,P=,=,1.867,10,3,W,R=,=,26,与,B,选项接近,故选,B,。,3.,(2018河北,23,2分)小明一家外出旅游, 出门时电能表示数为,回来时,为,这期间消耗了,度电。这些电能可使标有“220,V,25,W,”,的灯泡正常工作,h,。,答案,3120,解析,这期间消耗的电能为867.0,kW,h,-864.0,kW,h,=3,kW,h,;灯泡正常工作的时间t=,=,=120,h,。,4.,(2018河北,24,3分)小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象。“云在水中,飘”是小明以,为参照物看到“云”在水中运动的现象。“鱼在云上游”是鱼通过,水面的,形成的虚像和云在水面的,形成的虚像同时出现的现象。,答案,湖边折射反射,解析,以湖边为参照物看到“云”在水中运动;“鱼在云上游”中的“鱼”是来自鱼的光由,水斜射入空气中时,发生折射所形成的虚像,水中的“云”是光在水面发生反射形成的虚像。,5.,(2018吉林,15,2分)一只标有“8,V,0.4,A,”的小灯泡,接在电源电压为12,V,的电路中,为使其,正常发光,应串联一个,的电阻;该电阻通电10,s,所产生的热量是,J,。,答案,1016,解析,灯泡正常发光时两端电压为8,V,电流为0.4,A,故串联电阻两端电压为U,R,=U-U,L,=12,V,-,8,V,=4,V,R=,=,=10,;10,s,内电阻产生的热量Q=W=UIt=4,V,0.4,A,10,s,=16,J,。,思路分析,由串联电路“等流分压”和R=U/I算出电路中需串联的电阻值;电阻产生的热量,与所消耗的电能相等,故Q=W=UIt。,6.,(2018安徽,5,4分)图中R,1,=4,R,2,=6,把它们并联接在U=3,V,的电路中。则R,1,和R,2,并联后的,总电阻为,;通电30,s,电阻R,1,消耗的电能为,J,。,答案,2.467.5,解析,已知R,1,和R,2,并联,则并联后的总电阻R满足,=,+,即,=,+,解得,R,=2.4,。把,R,1,和R,2,并联后接在U=3,V,的电路中,则R,1,两端电压为3,V,通电30,s,电阻R,1,消耗的电能W=,t=,30,s,=67.5,J,。,一题多解,R,1,和R,2,并联后接在U=3,V,的电路中,则R,1,、R,2,两端电压均为3,V,I,1,=,=,=,A,=,0.75,A,I,2,=,=,=,A,=0.5,A,I=I,1,+I,2,=0.75,A,+0.5,A,=1.25,A,R=,=,=2.4,。30,s,内电阻R,1,消,耗的电能W=UI,1,t=3,V,0.75,A,30,s,=67.5,J,。,7.,(2017河北,23,2分)一天小明家中的,IC,卡电能表上的金额用完了,电能表便切断了电路。小明,的父亲将有300元的,IC,卡插入电能表,电路又接通了,此时电能表的示数为,。小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电,kW,h,。为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为,前为,IC,卡,电能表充值。,答案,500,解析,300元电费可用电W=,=500,kW,h,500,kW,h,+518,kW,h,=1 018,kW,h,由于电能,表示数的最后一位为小数点的后一位,故应在电能表示数为,前充值。,易错警示,电能表示数的最后一位为小数点后一位数。,思路分析,由总价和单价计算出消耗的电能;一段时间内电能表的两次示数之差即所消耗的,电能。,8.,(2017重庆,A,11,2分)如图所示电路中,电源电压恒为6,V,R,1,=30,只闭合开关,S,时,电流表示数,为,A,;同时闭合开关,S,、,S,1,电流表示数为0.5,A,则通电1分钟电阻,R,2,产生的热量为,J,。,答案,0.2108,解析,只闭合开关,S,时,则通过电阻R,1,的电流,即电流表示数I,1,=,=,=0.2,A,;同时闭合开,关,S,、,S,1,时,R,1,与R,2,并联,电流表测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R,2,的电流I,2,=I-I,1,=0.5,A,-0.2,A,=0.3,A,通电1,min,电阻,R,2,产生的热量,Q,2,=,W,2,=,UI,2,t,=6,V,0.3,A,60,s,=108,J,。,9.,(2017甘肃兰州,24,2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将变阻器滑片,从一端移动到另一端的过程中,两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示,则电源,电压为,V,滑片移至最左端时10,s,内电流通过R,1,产生的热量为,J,。,图甲,图乙,答案,156,解析,当滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,此时电压表,V,1,、,V,2,示数相等,从图,像中可获得U,2,=6,V,I,2,=0.6,A,。当滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,电路中电流变,小,电压表,V,1,示数变小,电压表,V,2,示数变大,当滑片移至最左端时,由图像可获得I,1,=0.2,A,电压表,V,2,示数为12,V,电压表,V,1,示数为2,V,滑动变阻器的最大阻值为:R=,=,=50,电源电压U=,I,1,R,1,+12,V,=I,2,R,1,+6,V,代入数据解得R,1,=15,U=15,V,;Q,1,=,R,1,t=(0.2,A,),2,15,10,s,=6,J,。,10.,(2017浙江杭州,33,7分)如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路,图。开始小金先抓住转轴合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察,小灯泡亮度的变化(已知:小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U)。由此请你回,答:,(1)在电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为,(填写表达式)。,(2)在电动机转动时,电流所做的功,电流在电路中产生的热量(选填“大于”“等于”,或“小于”)。,(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮,你认为小金的判断正确吗?并根据学过的知识给以,解释。,答案,(1)Q=,t(2)大于,(3)不正确,不转时,由于W,电功,=Q,电热,W,电功,=UI,1,t,Q,电热,=,(R+r)t,所以I,1,=,。,转动时,由于W,电功,Q,电热,即UI,2,t,(R+r)t,得I,2,。,因此I,2,I,1,因为P,1,=,R,P,2,=,R,所以P,2,P,1,即灯泡变暗。,解析,(1)在电动机未转动时,该电路为两个电阻串联的电路,则此时电路中的电流为:I=,;,根据焦耳定律可知,t时间内电流在电路中产生的热量即电流所做的功为:,W=Q=UIt=U,t=,t;,(2)在电动机转动时,电流所做的功一部分转化为电动机的机械能,另一部分转化为灯泡和电动,机的内能,故电流在电路中产生的热量要小于电流所做的功。,解题思路,在电动机未转动时,该电路为两个电阻串联的电路,根据焦耳定律的公式写出表达,式;在电动机转动时,消耗的电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能。,11.,(2016江西南昌,14,4分)如图所示,是探究焦耳定律的实验装置。已知R,1,R,2,闭合开关后,通,过两段电阻丝的电流I,1,I,2,电阻丝所放出的热量Q,1,Q,2,。家庭取暖用的电油酊是利,用电流的,来工作的,其温度升高是通过电流,的方式改变物体的内能。,答案,=热效应做功,解析,由于R,1,、R,2,串联,电流相等,根据Q=I,2,Rt,R,1,R,2,得,Q,1,Q,2,;电暖器都是利用电流的热效应,工作的,消耗电能的过程就是电流做功的过程。,12.,2016陕西,29(2),2分如图是“探究电流通过导体产生的热量与电阻关系”的实物电路,请,用笔画线代替导线完成电路连接。,答案,如图(每画对一根导线得1分,共2分),解析,在探究电流通过导体产生的热量与电阻关系时,应控制电流相同,将两段电阻丝串联;滑,动变阻器的接法是“一上一下”。,13.,(2017天津,20,7分)某电热水器的铭牌如下表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把,水从20 加热到60 。已知c,水,=4.2,10,3,J,/(,kg,),不计热量损失,求:,(1)水吸收的热量;,(2)加热所需要的时间。,型号,额定电压,220 V,加热功率,2 000 W,频率,50 Hz,水箱容量,50 kg,答案,(1)8.4,10,6,J,(2)4.2,10,3,s,解析,(1)Q=c,水,m(t-t,0,)=4.2,10,3,J,/(,kg,),50,kg,(60 -20 )=8.4,10,6,J,(2)t,时,=,=,=,=4.2,10,3,s,考点二电功率,1.,(2018内蒙古包头,7,3分)如图甲所示的电路中,R,0,为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保,持不变。当R阻值从0增大到60,测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙。下列说,法正确的是,(),A,.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小,B,.电源电压为12,V,C,.当电流为0.6,A,时,1,s,内电路消耗的电能为21.6,J,D,.R,0,两端的电压变化范围为6,V,18,V,答案,D,由图甲可知电路为串联电路,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,当R的阻值,增大时,根据欧姆定律可知电路的电流I减小,因 R,0,两端的电压U,R0,=IR,0,I减小,R,0,不变,所以U,R0,减,小,根据串联电路电压的特点可知:U,R,=U-U,R0,因电源电压U不变,U,R0,减小,因此U,R,增大,A,错误;由,图甲知,电阻最大时,电路中的电流最小,电阻最小时,电路中的电流最大,因此当I,1,=0.2,A,时,R=,60,此时电源电压:U=I,1,(R+R,0,)=0.2,A,(60,+R,0,);当I,2,=0.6,A,时,R,=0,只有,R,0,连入电路,此时电源,电压:,U,=,I,2,R,0,=0.6,A,R,0,联立以上两个方程解得:电源电压U=18,V,R,0,=30,B,错误;当电流为0.6,A,时,R=0,电路只有R,0,消耗电能,1,s,内电路消耗的电能W=UIt=18,V,0.6,A,1,s,=10.8,J,C,错误;当R=,60,时,电路中的电流为0.2,A,此时,R,0,两端的电压,U,R0,=,U,-,I,1,R,=18,V,-0.2,A,60,=6,V,当R=0时,R,0,两端的电压为电源电压,即18,V,。R,0,两端的电压变化范围为6,V,18,V,D,正确。,2.,(2017北京,26,2分)(多选)小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定,电压为2.5,V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.5,V,时,电流表示数如图乙所,示。根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是,(),A,.为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5,V,B,.图乙中的电流表示数为2.5,A,C,.小灯泡正常发光时的电阻为5,D,.小灯泡的额定功率为5,W,答案,AC,为使小灯泡正常发光,应该使小灯泡两端的电压达到额定电压2.5,V,所以,A,正确;,电流表选择的是00.6,A,的量程,示数为0.5,A,所以,B,错误;小灯泡正常发光时的电阻等于正常发,光时电压与电流的比值,为5,所以,C,正确;小灯泡的额定功率等于正常发光时电压与电流的,乘积,为1.25,W,所以,D,错误。故选,A,、,C,。,3.,(2017黑龙江哈尔滨,26,2分)两定值电阻R,1,=10,R,2,=5,现将,R,1,、,R,2,接入如图所示的电路,电,源电压为3,V,当开关,S,闭合时,下列分析正确的是,(),A,.R,1,、R,2,电流之比为12,B,.R,1,、R,2,两端的电压之比为21,C,.R,1,、R,2,消耗的电功率之比为12,D,.电路消耗总的电功率等于2.7,W,答案,B,R,1,与R,2,串联,串联电路电流处处相等,R,1,、R,2,电流之比为11,R,1,、R,2,两端的电压之,比为U,1,U,2,=R,1,R,2,=10,5,=21;R,1,、R,2,消耗的电功率之比为P,1,P,2,=U,1,I,1,U,2,I,2,=U,1,U,2,=,R,1,R,2,=21;电路消耗总的电功率P,总,=,=,=0.6,W,。故正确选项为,B,。,知识归纳,串联电路特点:电流处处相等;,总电压等于每个用电器两端电压之和;,总电阻等于每个电阻之和。,4.,(2017内蒙古包头,5,3分)如图所示,电源电压保持不变,开关,S,闭合后,灯泡,L,1,、,L,2,都能正常发,光,甲、乙两只电表的示数之比为35,则,L,1,、,L,2,的额定功率之比是,(),A,.23,B,.32,C,.53,D,.35,答案,A,S,闭合后,L,1,、,L,2,均能正常发光,说明甲、乙两电表均为电压表,甲测,L,2,两端电压,乙测,电源电压,L,1,与,L,2,串联,因U,甲,U,乙,=35,则设甲电压表示数为3U,0,、乙电压表示数为5U,0,则,L,2,两,端电压U,2,=U,甲,=3U,0,L,1,两端电压U,1,=5U,0,-3U,0,=2U,0,则,L,1,、,L,2,的额定功率之比,=,=,=,故选,择,A,。,温馨警示,L,1,与,L,2,串联,I,1,=I,2,=I,=,。,思路分析,电流表连入电路相当于导线,闭合开关后,若甲为电流表,则,L,2,被短路;若乙为电流,表,则电源被短路,故甲、乙均为电压表。,5.,(2014贵州贵阳,12,3分)甲和乙两灯泡的额定电压均为6,V,若甲、乙两灯泡的电流随其两端,电压变化的图像如图所示。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并,保证电路安全,则电源电压最大为,(),A,.6,V,B,.8,V,C,.10,V,D,.12,V,答案,B,由图像知,当甲、乙两灯泡均正常发光时,其额定电流分别为1,A,和0.5,A,;当两灯泡,串联时,为保证其中一个灯泡正常发光,则电路中电流应为0.5,A,;由图像知,另一个灯泡两端的,电压为2,V,则电源电压U=2,V,+6,V,=8,V,故选,B,。,6.,(2017天津,17,4分)一只电烙铁的铭牌上标着“220,V,100,W,”的字样,它正常工作时,电压,是,V,电阻是,。,答案,220484,解析,“220,V,100,W,”指额定电压为220,V,额定功率为100,W,即正常工作时电压是220,V,正常工作时功率是100,W,其电阻R=,=,=484,。,7.,(2015河南,6,2分)如图所示是某款电热水龙头的电路原理图。R,1,、R,2,为电热丝,通过旋转手,柄可使扇形开关,S,同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时,接触2、3触点时,水龙头放出的是,水(选填“冷”、“温”或“热”)。若R,2,=2R,1,水龙,头在温水挡正常工作时电功率为2 000,W,则它在热水挡正常工作1,min,消耗的电能为,J,。,答案,温1.8,10,5,评析,解题关键是对电路图进行正确分析,抓住题中不同状态下的相互关系,如本题中的电源,电压不变,并联各支路两端电压相等,两电热丝阻值关系R,2,=2R,1,然后再根据电功率公式进行计,算求解。,审题技巧,用电器的不同挡位表示电功率不同,所以本题要判断水龙头放出的是冷水、温水,还是热水实际上就是判断电功率大小。,思路分析,根据电路图可知,两个电阻都连入电路时是并联关系,根据并联电路的特点可以判,断电功率大,水龙头放出热水;只有R,1,工作时电功率小,放出的是温水。,解析,当开关同时接触1、2触点时,电路处于开路状态,所以放出的是冷水。当开关同时接触,2、3触点时,电路中只有R,1,工作,当开关同时接触3、4触点时,R,1,与R,2,并联在电路中工作。根据,P=,可知:两电阻并联时总功率大于只有R,1,工作时的功率,所以接触2、3时放出的应是温,水。温水挡的功率P,温,=P,1,=2 000,W,根据,P,=,可得,R,1,=,=,=24.2,由题意可知,R,2,=2,R,1,=,2,24.2,=48.4,。当水龙头在热水挡工作时两电阻并联,R,2,两端的电压U,2,=U=220,V,R,2,的功率,P,2,=,=,=1 000,W,。热水挡功率,P,热,=,P,1,+,P,2,=2 000,W,+1 000,W,=3 000,W,。水龙头在热水,挡工作1,min,消耗的电能W=P,热,t=3 000,W,60,s,=1.8,10,5,J,。,8,.(2015黑龙江哈尔滨,45,2分)图甲是通过灯泡,L,的电流跟其两端电压关系的图像。现将,L,与阻,值为10,的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关,S,L,的实际功率为1.8,W,。则电源电压是,V,此时通过R的电流是,A,。,答案,60.6,解析,由图像知,当U=6,V,时,I=0.3,A,此时,L,的实际功率为1.8,W,由于,L,与R并联,则U,源,=6,V,I,R,=,=,=0.6,A,。,9.,(2015江苏镇江,21,3分)如图1所示,电源电压一定,闭合开关,S,滑动变阻器滑片P从最上端滑至,最下端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图2所示。已知定,值电阻R,0,=20,。则电源电压U=,V,图2中坐标值I,1,=,A,。当电流表示数I=0.4,A,时,R,0,与R消耗的电功率之比为,。,图1,图2,答案,120.221,解析,当R=0时,I,0,=0.6,A,则电源电压U=IR,0,=0.6,A,20,=12,V,;当,R,=40,时,电路中的电流为I,1,则I,1,=,=,=0.2,A,;当电路中的电流为I=0.4,A,时,U,0,=IR,0,=0.4,A,20,=8,V,U,R,=U-U,0,=,12,V,-8,V,=4,V,=,=,=,=,。,10.,(2017河北,34,7分)小明利用图甲所给实验器材“测量小灯泡的额定功率”,已知电源电压,恒为6,V,小灯泡正常工作时的电压为3.8,V,电阻约为12,滑动变阻器规格为“20,2,A,”。,(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接。,甲,乙,丙,(2)正确连接电路后,用开关试触,灯泡不亮,电压表瞬间满偏,电流表指针几乎不动,电路中的故障是,。(电路中只有一处故障),(3)排除故障后,继续实验。闭合开关,移动滑片,当电压表的指针指在某电压值时(,请在图乙中,标出相应的电压值,),小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,小灯泡的额定功率是,W,。,(4)测量完灯泡的额定功率后,小明又测量了几组数据,计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,原因是:,。,【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量。实验电路如图丁所示。实验结束后,两人对实验进行了交流与评估。,丁,小红的实验结果误差较大,理由是,。,小明的实验更不容易操作,理由是,。,答案,(1)如图所示,(2)滑动变阻器处断路,(3)如图所示1.14,(4)灯丝两端的电压增大时,温度升高,【评估】不能在电压表上准确读出3.8,V,开始操作时不易确定滑片的位置,评分说明:【评估】答案不唯一,合理即可给分。,解析,(1)灯泡正常发光时的电流约为I=,=,0.32,A,故电流表应选择00.6,A,量程,将灯,泡左接线柱与电流表“0.6”接线柱连接。(2)由灯泡不亮,电流表指针几乎不动,可知电路故,障为断路,又因为电压表满偏,则可确定是滑动变阻器处断路。(3)移动滑片,当电压表示数为2.,2,V,时,灯泡两端电压为3.8,V,正常发光,此时电流表读数为0.3,A,故灯泡的额定功率为P=UI=,3.8,V,0.3,A,=1.14,W,。(4)灯丝两端的电压增大时,通过灯丝的电流增大,其温度升高,灯丝电阻随,温度的升高而增大。【评