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章末整合提升,专题一,专题二,专题三,专题四,专题一电功、电功率综合计算例1(2016山东潍坊中考)如图所示的电路中,电源电压18V不变,灯泡上标有“6V6W”字样,灯泡电阻不变,定值电阻R0阻值为10。(1)断开S1、S2,闭合S,移动滑片,当灯泡正常发光时,求滑动变阻器消耗的功率。(2)闭合S、S1、S2,滑片从最右端向左移动,当连入电路的阻值等于变阻器总阻值的时,电流表示数比滑片在最右端时变化了0.3A,保持此时滑片位置不动,求在1min内电路消耗的电能。,专题一,专题二,专题三,专题四,解析:(1)断开S1、S2,闭合S时,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以,滑动变阻器两端的电压UR=U-UL=18V-6V=12V,因串联电路中各处的电流相等,滑动变阻器消耗的功率PR=URI=12V1A=12W;,专题一,专题二,专题三,专题四,(2)闭合S、S1、S2时,R0与R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R0的电流不变,则干路电流表示数的变化量即为通过R电流的变化量,因并联电路中各支路两端的电压相等,解得R=20,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻,专题一,专题二,专题三,专题四,答案:(1)12W(2)3240J,专题一,专题二,专题三,专题四,专题二热电效率问题例2(2016江西中考)如图甲是一则公益广告,浓浓的孝心透着社会主义核心价值观。小明的爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图2(甲部分)所示,电热足浴器某次正常工作时控制面板显示如图2(乙部分)所示,求:,专题一,专题二,专题三,专题四,(1)此时足浴器的工作电流;(计算结果保留一位小数)(2)足浴器装入最大容量初温为22的水,当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量;(3)上述加热过程耗时16min,该足浴器的热电效率。,专题一,专题二,专题三,专题四,解析:(1)由图2可知,此时电热足浴器的电功率P=500W,(2)足浴器装入最大容量时水的体积V=5L=5dm3=510-3m3,则水所吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)5kg(42-22)=4.2105J;(3)加热时间t=16min=960s,由P=得,电热足浴器消耗的电能W=Pt=500W960s=4.8105J,答案:(1)2.3A(2)4.2105J(3)87.5%,专题一,专题二,专题三,专题四,专题一,专题二,专题三,专题四,专题三电功率的测量例3(2016广西北海中考)同学们在探究小灯泡实际功率的规律时,用两节新干电池串联组成的电源和标有“25V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路,请回答:,专题一,专题二,专题三,专题四,(1)连接电路时,开关应(选填“闭合”或“断开”)。(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到(选填“A”或“B”)处。(3)实验中,小飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是。(4)小飞排除故障后,进行多次实验,并记下相应的电压表和电流表的示数,绘制成如图乙所示的I-U关系图象。根据图象可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而(选填“增大”“减小”或“不变”),小灯泡正常发光时的电功率为W。,专题一,专题二,专题三,专题四,(5)另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时,电压表突然坏了,又没有好的电压表更换,但有一个R=5的定值电阻和另一个电流表A,小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法,此方法应是:先,再调节滑动变阻器,使电流表A的示数为A即可。解析:(1)连接电路时,为保护电路元件,开关应断开。(2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,由图可知滑片应移到A处。(3)连好电路,小飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表示数接近3V,说明电压表与电源两极相连,即电路故障应为小灯泡断路。,专题一,专题二,专题三,专题四,(4)由小灯泡的I-U图象可知,随着灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流增大,根据P=UI可知,灯泡的实际功率增大。由I-U图象可知,当灯泡两端电压达到额定电压2.5V时,所对应的电流为0.3A,灯泡额定功率:P额=U额I额=2.5V0.3A=0.75W。(5)根据等效替代的思想,可通过计算定值电阻R的电压间接得到灯泡L的电压,所以将已知阻值的电阻R与小灯泡并联,电流表A测定值电阻R的电流;当R两端电压为2.5V时灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流I=0.5A。答案:(1)断开(2)A(3)小灯泡断路(4)增大0.75(5)将定值电阻R与电流表A串联再与小灯泡并联0.5,专题一,专题二,专题三,专题四,专题一,专题二,专题三,专题四,专题四焦耳定律及其应用例4(2015山东临沂中考)如图所示,甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝,瓶中插入温度计a、b。,专题一,专题二,专题三,专题四,(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间,可以通过温度计情况,判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究和时间相同时,电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲R乙时,可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快,则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲c乙。,专题一,专题二,专题三,专题四,解析:(1)电流通过导体产生的热量不易直接观察,本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少。探究电流产生的热量多少与电阻的关系时,应控制通过甲、乙两电阻的电流和通电时间不变。故据图可知,此时两电阻串联,所以电流相同,通电时间相同,故该装置可以探究电热和电阻的关系。(2)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体,且电阻丝的阻值R甲=R乙时,即相同的时间内两电阻丝上产生的热量相同,故温度计a比温度计b温度升高得快,则说明甲的比热容小于乙的比热容。答案:(1)示数升高电流电阻(2)=,专题一,专题二,专题三,专题四,
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