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第十四、十五章电功率安全用电,考点一电能电功命题角度电能表读数及其相关计算例1(2018泸州中考)小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为kWh；她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接W的用电器同时工,作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是W。,【思路点拨】电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kWh，两次示数之差即为本月用的电能；由电能表的参数可知工作电压和允许工作的最大电流，根据PUI求出电能表允许用电器工作的最大总功率；3200imp/(kWh)表示每消耗1kWh的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，据此可求出当电能表指示灯闪烁160次消耗的电能，又知工作时间，根据P求出该用电器消耗的功率。,【自主解答】14030001000,电能表相关的计算方法,1(2018德州中考)小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作。下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为_kWh，电冰箱的实际电功率为_W。,0.5,50,命题角度电能、电功的理解及其相关计算例2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1104A，电压约1.8108V，放电时间约0.01s，则这次闪电释放的电能约J，合kWh。,【思路点拨】知道雷电的放电电压、放电电流和放电时间，可利用公式WUIt计算释放的电能。1kWh3.6106J。【自主解答】1.810105000,2(2018安徽中考)图中R14，R26，把它们并联在U3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为_；通电30s，电阻R1消耗的电能为_J。,2.4,67.5,3福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保。其中尤溪洲大桥换上了约3000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28W变成了13W，若这些夜景灯每天工作3h，则一个月(按30天计算)节省的电能为_kWh，节省下的电能可使额定功率为1000W的电热水壶正常工作_h。,4.05103,4.05103,考点二电功率及其相关计算重点、难点命题角度动态电路分析(涉及电功率)例3(2018广安中考)如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是()A灯泡L变暗B电压表示数变小C电流表A1示数变大D整个电路消耗的总功率变小,【思路点拨】由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测L支路的电流，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，滑片移动时通过L的电流和实际功率不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，根据PUI可知电路总功率的变化。【自主解答】D,4如图所示的电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是(),A电流表示数变大，电压表示数变小B电流表示数变小，电压表示数变小CR两端的电压和消耗的功率都变小D电路消耗的总电功率变大,命题角度比值类计算例4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P1P223；当开关S1和S都闭合，甲、乙两表为电压表时，则两电压表示数之比U甲U乙和R1、R2消耗的功率之比P1P2分别为(),A5232B2343C5223D2394,【思路点拨】(1)分析电路结构，判断甲、乙均为电流表时各电路元件的连接方式，由电功率公式及并联电路特点可求两电阻的比值。(2)根据电路图判断甲、乙均为电压表时各电路元件的连接方式，两电压表各测哪部分电压，由电路特点求出两电压表示数比和功率比。【自主解答】A,【解题技巧】,5(2017包头中考)如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为35，则L1、L2的额定功率之比是()A23B32C53D35,A,命题角度额定功率和实际功率例5如图所示，将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关后，发现灯L1较暗，灯L2较亮，其原因是()A灯L2的电流较小B灯L2的电阻较小C灯L2的额定功率较小D灯L2的额定功率较大,【思路点拨】两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知它们实际功率之间的关系，根据PI2R可知两灯泡电阻之间的关系，两灯泡的额定电压相等，根据P可知两灯泡额定功率之间的关系。【自主解答】C,6(2017枣庄中考节选)如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯L标有“12V3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a时，灯L正常发光。若电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：,(1)电源电压U；(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12时，灯L消耗的实际功率。,【答案】解：(1)根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为L的基本电路；因为灯泡正常发光，所以电源电压UU额12V。,(2)由P可得灯丝的阻值：由图乙可知，灯L与滑动变阻器串联，所以电路中的电流：,灯泡的实际功率：PI2RL(0.2A)2481.92W。答：(1)电源电压U是12V；(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12时，灯L消耗的实际功率是1.92W。,命题角度结合IU图像或铭牌的相关计算例6如图甲所示电路中，电源电压可调，灯L1、L2的额定电压均为6V，L1、L2的IU图像如图乙所示，闭合开关S，逐步调大电源电压至电路允许的最大值，此时(),AL1正常发光B电源电压为12VC电路总电阻为30D电路总功率为2.4W,【思路点拨】由图乙可知两灯泡额定电流，根据串联电路的特点可知电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的，即额定电流较小的灯泡能正常发光；根据图像读出两灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电功率的计算公式求出电路的总功率。【自主解答】D,7(2018内江中考)如图是电阻甲和乙的UI图像，由图像可知下列判断正确的是(),A甲乙都是定值电阻B当乙两端电压为1V，其电阻值为10C将甲和乙串联，若甲的电流为0.4A时，电路的总功率为1.2WD将甲和乙并联，若甲两端电压为1V时，干路上的电流为0.4A,命题角度动态电路中的电功、电功率计算例7(2017南通中考)如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V3W”字样，定值电阻R2的阻值为10，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A。求：,(1)小灯泡正常发光时的电阻；(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；(3)S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。,【思路点拨】(1)小灯泡L标有“6V3W”字样，根据P求灯泡的电阻。(2)分析电路的连接，根据灯正常发光确定电源电压，根据并联电路电流的规律得出变阻器的电流，根据WUIt求R1在10min内消耗的电能。(3)分析电路的连接，根据串联电路电流的规律，结合PI2R可知，电功率与对应的电阻成正比，求出R1，根据电阻的串联和欧姆定律，求电路的电流，根据PI2R求R2的功率。,【自主解答】解：(1)小灯泡的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P可得，小灯泡的电阻：(2)S1、S2都闭合时，R2短路，小灯泡L与滑动变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U6V，小灯泡正常发光时的电流：,电流表示数即为干路的总电流：I1.1A，根据并联电路电流的规律可得，通过滑动变阻器的电流：I1IIL1.1A0.5A0.6A，R1在10min内消耗的电能：WUI1t6V0.6A1060s2160J。,(3)S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合PI2R可知，电功率与对应的电阻成正比，故，R1R2105，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路的电流：I0.4A，,R2的电功率：P2U2II2R2(0.4A)2101.6W。答：(1)小灯泡正常发光时的电阻为12；(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；(3)R2的电功率为1.6W。,【解题技巧】(1)根据题意画出每个状态的等效电路简图，明确电路连接方式。(2)然后在图上分别标出已知量和待求量。(3)灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串、并联电路特点求解。注意：挖掘隐含条件，如灯泡正常发光、根据灯泡铭牌可求电阻。含有图像要解读获取有效信息。,8(2017福建中考)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，R1的UI图像如图乙所示。求：,(1)R1的阻值；(2)电路消耗的最大功率；(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。,【答案】解：(1)由R1的UI图像可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，当U16V时，I10.6A，由欧姆定律可知，R1的阻值：R110。,(2)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压：UU16V，最大电流：I10.6A，电路最大功率：PUI16V0.6A3.6W。,(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，P2I2R2，而I，则0.5W()2R2，化简得，R2252R21000，解得，R22或R250，又由图乙可知，当R2最大时，I最小0.15A，,电路总电阻：R40，则R2的最大值：R最大RR1401030，所以，R250应舍去，故R22。答：(1)R1的阻值为10；(2)电路消耗的最大功率为3.6W；(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2。,考点三焦耳定律的理解及相关计算例81820年，丹麦物理学家在课堂上做实验时发现了电流的磁效应，电流也具有热效应。20年后的1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和的关系。家用电风扇工作时，电动机同时也要发热，一台标明“220V44W”的电风扇正常工作10min，电流产生的热量为J(已知电动机线圈电阻为2)。,【思路点拨】(1)丹麦物理学家奥斯特发现了电流周围有磁场；(2)在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系，即发现了焦耳定律；(3)根据PUI求出通过风扇的电流；根据QI2Rt求出线圈产生的热量。【自主解答】奥斯特通电时间48,【解题技巧】焦耳定律是用来计算电热的，但电热与电功不同，电热是电功的一部分，在纯电阻电路中(电能完全转化为热能的电路，如电炉、电饭锅等)，电流做的功完全转化为热能，电热才等于电功，即QW。在非纯电阻电路中(电能除转化为热能外，还转化为其它形式能的电路，如电动机、电视机等)，电流做的功分为两部分，一部分转化为热能，另一部分转化为其它形式的能，此时电热小于电功，即QW，它们之间的关系可用下表来表示：,警示：在计算电路发热的情况时，一定要分析好电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路，然后根据相应的条件灵活选用相应的公式来求解。,9(2018成都中考)如图所示，电热水壶上标有“220V1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻_。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为_J。,小,3.6105,考点四家庭电路重点命题角度家庭电路的组成和连接例9(2018恩施中考)如图，要求开关控制螺旋灯泡，将图中元件分别正确连接到电路中。,【思路点拨】家庭电路中，不但要考虑用电器的正常使用，还要考虑使用的安全性。灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。,【自主解答】如图所示,家庭电路的组成和连接,10(2018长春中考)如图所示的家庭电路中，连接错误的元件是()A开关B两孔插座C电灯D三孔插座,B,11(2017天津中考)在家庭电路中，从进户开始要顺次安装下列元器件再接用电器，其先后次序正确的是()A电能表、保险装置、总开关B电能表、总开关、保险装置C保险装置、电能表、总开关D总开关、电能表、保险装置,B,命题角度家庭电路故障判断例10(2018滨州二模)如图是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常。将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作。拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作。把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光。若电路中仅有一处故障，则(),A电热壶所在电路的B、D两点间断路B插座的接地线断路C插座左、右插孔短路D电路的C、D两点间导线断路,【思路点拨】【自主解答】D,12(2018荆州中考)某同学家的电灯均正常工作，当他把“220V16W”的台灯插入插座后，闭合台灯开关，室内电灯全部熄灭，发生这一现象的原因可能是()A插座处短路B台灯灯头处短路C插座处断路D台灯灯头处断路,B,13(2017眉山中考)如图所示，闭合开关S后，发现电灯L不亮，且保险丝没有熔断。用试电笔测试灯头的两端C、D，发现这两处都能使试电笔的氖管发光，再用试电笔测试B处氖管不发光。若电路中只有一处故障，则()AAC段某处断路BBD段某处断路C电灯L断路D电灯L短路,B,考点五试电笔例11有关试电笔的使用，下列说法正确的是()A氖管发光时试电笔接触的是零线B使用时手不可以接触试电笔笔尖C试电笔只能用来辨别零线和火线D试电笔与手接触的部分都是绝缘体,【思路点拨】用试电笔来鉴别火线与零线。使用试电笔时，笔尖接触要检测的导线，手接触笔尾金属体，才能在接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光。【自主解答】B,14(2018武汉中考)一种试电笔的构造如图所示，下列关于它的作用和使用描述正确的是(),A试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电B试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电C使用时手指不能碰到金属笔卡D使用时人不会触电是因为试电笔氖管中的氖气不会导电,考点六安全用电重点例12下列做法符合安全用电常识的是(),【思路点拨】从是否存在安全隐患的角度出发进行分析判断。【自主解答】D,【解题技巧】,15(2018滨州中考)下列关于生活中用电的说法中错误的是()A使用测电笔时，人体要接触笔尾金属体，但绝不能接触笔尖金属体B控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间C家庭电路中空气开关跳闸，一定是由于电路短路引起的D安全用电要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体,C,16(2017广西中考)如图所示的电工带电操作中，不会发生触电事故的是(),B,实验二十二测量小灯泡的电功率重点1实验原理：P_。2画电路图、连接实物图或纠错。,UI,3连接实物电路时，开关应_，滑动变阻器的滑片移到_。4滑动变阻器的作用：_；_。5电压表和电流表的使用和读数。,断开,阻值最大处,保护电路,改变灯泡两端,的电压,6电表量程及滑动变阻器规格的选取：电压表的量程一般根据题干已知的电源电压、灯泡的额定电压和实物图中电池的节数来判断；,7电路故障分析。8数据与误差分析。9多次测量的目的：测量小灯泡在不同_下的电功率，并进行比较，_(选填“能”或“不能”)用多次测量的小灯泡的电功率求平均值。,电压,不能,10灯泡两端电压越大，灯泡的实际功率_，灯泡越_；灯丝的温度越高，其电阻越_。11特殊方法测小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电压为U额)。,越大,亮,大,例13如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。,(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于_(选填“A”或“B”)端，目的是_。(2)实验中，闭合开关，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_(选填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为_V，这时电流表的示数如图乙所示，读数为_A，则小灯泡的额定功率为_W。,A,保护电路,B,2.5,0.32,0.8,【拓展设问】(3)此实验还可以只用电流表而不用电压表测出灯泡的额定功率，其电路如图丙所示，R010，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为_A时，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。,0.25,(4)小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图丁所示是该电路的不完整电路图。请你将电路图补充完整，并回答下列问题。,闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最_的位置。闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为_V，此时电压表V2的示数如图戊所示为_V，则小灯泡的额定功率为_W。,大,2.5,2.4,0.6,17(2018烟台中考)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“”，并补画出正确的连线。(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图像(如图丙)。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，所以其图像理论上应该是过原点的一条直线。请你帮助他解除困惑。,【答案】(1)如图所示,(2)由于电源是由两节干电池组成，乙图中的电压表应选用03V量程，电压表示数为2.5V，电流表应选用00.6A量程，电流表示数为0.36A，小灯泡的电功率为PUI2.5V0.36A0.9W。(3)因为小灯泡的电阻受温度影响，其电阻值是变化的，I与U不是正比例函数，所以图像不是一条过原点的直线。,实验二十三探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关1探究方法：_法和_法。2选择加热物质的要求：物质种类_、质量_、初温_。(均选填“相同”或“不同”),转换,控制变量,相同,相同,相同,3被加热的物质选用煤油(或空气)的好处：利用煤油(或空气)的比热容_，效果明显。4电热丝的选择：根据探究要求，如果探究电热与电阻的关系，应选用阻值_的电阻丝串联在电路中，若要探究电热与电流的关系，两电阻丝的阻值_。(均选填“相同”或“不同”),小,不同,相同,5转换法的应用：通过气体或液体的膨胀程度(_)显示电热的多少。6控制变量法的应用。,U形管两,侧液柱高度差或液柱上升的高度,7实验结论：在_相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，_越长，产生的热量越多。,电阻和通电时间,通电时间,例14在探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关的实验中，提供的实验器材有若干只装有电阻丝、温度计、等质量煤油的烧瓶，另有电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。如图所示是某同学利用阻值不同的电阻丝设计的两个电路，请回答下列问题：,(1)被加热物质选用煤油而不用水的原因是_。(2)实验中是通过_来比较电流产生热量的多少。,煤油的比热容,小，吸热相同时，温度升高得多，实验现象更明显,温度计示数的变化,(3)利用甲装置可以探究电流通过导体时产生的热量与_的关系，利用乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与_的关系。(4)乙装置中，两段金属丝串联连接的目的是_。,电流,电阻,控制电流相等,【拓展设问】(5)该实验探究过程中应用了_法和_法。(6)利用乙装置探究时，得到的结论是_。(7)实验过程中，若通过阻值为6电阻丝的电流大小为1.5A，通电时间为5min，则该电阻丝放出的热量为_J。,控制变量,转换,在电流和通电时间,相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多,4050,18(2018怀化中考)探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化。,(1)在图甲中，通过两电热丝的电流_；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的_关系。(2)在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的_关系。,相等,电阻,电流,(3)在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的_来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。(4)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的_成正比，跟_成正比这个规律叫作焦耳定律，其表达式为_。,高度差,电阻,通电时间,QI2Rt,
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