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第15讲电功与电功率,1.(2018常德)如图是现代家庭中的电子式电能表,它的示数为318.6kWh。,找问题知易,2.(2018福建)如图所示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电视机,节能灯正常工作5小时消耗的电能是0.1kWh。,3.(2018黔南州)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、电阻和时间的关系。从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为内能。,4.(2018德州)在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向A端移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉。,答案如图所示,(2)小刚同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数为2.3(如图乙所示),若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,图丙的I-U图像是小刚根据多组实验数据绘制的,根据图像可得小灯泡的额定功率为0.5W。(3)由实验中I-U图像发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是温度。(4)若把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究B的关系。A.电流与电阻B.电流与电压,体系构建,夯基础学易,考点一电能电功5年3考,1.(2018德州)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0.5kWh,电冰箱的实际电功率为50W。,2.(2018内江)如图所示是用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是231.0kWh,当电路中只有一个电饭煲接入电路,正常工作12min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是1000W。,学法提点电能表是一个测量电能的仪表,涉及电能表的读数、测量电能的大小以及间接测量用电器电功率的问题是近几年中考热点。常用的用电能表测量电能的方法有两种:(1)电能表在一段时间前后示数之差就是这段时间内用电器消耗的电能,注意单位是kWh,最后一位是小数;(2)利用电能表的参数计算电能。用N(电能表的参数)表示接在该电能表上的用电器每消耗1kWh的电能转盘转的转数,用n表示只让某一用电器工作一段时间对应电能表的转盘实际的转数,则这一用电器在这段时间内消耗的电能W=3.6106J。,考点二电功率5年5考,3.(2018呼和浩特)如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1,温控开关S2,两个加热电阻丝R1、R2(阻值不变)。该加热器部分参数已知:额定电压为220V,加热功率为4840W,保温功率为400W。求:(1)当S1、S2都闭合,该加热器处于加热(选填“加热”或“保温”)状态时,电路中的总电流;(2)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,加热器保温状态下的实际功率。(保留整数),答案(1)22A(2)331W,4.(2018陕西)如图1为一款陶瓷电煎药壶,工作电路简化为图2所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时,高火加热功率为500W,文火萃取功率为100W。若壶中药液的总质量为1kg,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系图像如图3。,图1,图2,图3(1)观察图像中高火加热过程可知:电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率低。上述高火加热过程中,1kg药液所吸收的热量是多少?c药液=4.2103J/,(kg)(2)分析电路可知:当Sa接2,同时Sb断开时,电路处于文火萃取阶段,电路中的电阻R2在工作。(3)已知电阻R2=484,求R1的阻值是多少?电煎药壶的额定保温功率是多少瓦?,答案(1)3.36105J(3)12180W,学法提点电学中用电器铭牌和多挡位问题是中考热点。,1.根据用电器的铭牌提供信息,提取电学相关参数,然后按题意进行计算即可。灯泡上标有“220V25W”的含义:220V表示该灯泡的额定电压为220V,25W表示该灯泡的额定功率为25W。,2.根据额定功率求额定电流:由公式P=UI,得I额=,根据额定功率求电阻:由公式P=UI,I=,得P=,R=,或P=I2R,R=。,3.计算多挡位问题的理解(电路中总电压不变)。解决挡位问题的关键是判断电路电阻的大小。对于家庭电路在不同挡位时总电压不变(220V),根据P=UI=知,电阻最小时,总功率最大,用电器处于高温挡;电阻最大时,总功率最小,用电器处于低温挡。这类题分为串联和并联两种情况,下面对两种情况分别进行讲解:串联电路中(如图),开关S2闭合,S1断开,电路中两个电阻串联,为低温挡;开关S1、S2都闭合,电路中只有一个电阻R2,为高温挡。并联电路中(如图)开关S2闭合,S1断开时,电路中只有一个电阻R2,为保温挡;开关S1、S2都闭合时,电路中两个电阻并联,为加热挡。,考点三测量小灯泡的电功率5年3考,5.(2018滨州)某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“201A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。,(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整。,答案如图所示,(2)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因应该是B(选填“A”“B”“C”或“D”),A.电流表内部断路了B.灯泡的灯丝断了C.灯座内部出现了短路D.滑动变阻器的电阻线断了,(3)排除故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为0.2A,小灯泡的额定功率为0.76W。(4)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向右(选填“左”或“右”)端滑动。(5)测量小灯泡的电功率不需要(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平,均值,原因是小灯泡在不同电压下的功率不同。(6)图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图,测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该电路主要是由于所测电流(选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯泡电功率偏大的。,6.(2018南京)在综合实践活动中,科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲所示。电源电压恒为16V,R0为定值电阻,L为额定电压是2.5V的小灯泡,其I-U关系的部分数据如图乙所示,AB为长14cm、阻值60粗细均匀的电阻丝(电阻丝的阻值与长度成正比),OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重2N的圆球P。闭合开关S,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.2A;有风时,OP绕悬挂点O转动,风对球的作用力F方向始终水平向右。已知OA为10cm,OP始终与AB接触良好且无摩擦。求:(1)电流表示数为0.2A时,灯泡的电阻为5。(2)无风时R0消耗的电功率。,(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力。,答案(2)0.6W(3)1.4N,学法提点测量电功率:,1.伏安法测灯泡的额定功率:原理:P=UI;测量器材:电流表和电压表。,2.测量家用电器的实际功率:原理:P=;测量器材:电能表和秒表。,考点四焦耳定律5年3考,7.(2018无锡)用如图的装置“探究影响电流热效应的因素”,电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中,且R1Q=I2Rt,所以当电流通过有些用电器时,其产生的热量是不能用Q=UIt来计算的(合理均可)。,2.小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系。在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝,电阻比较大。,(1)通电一段时间后,乙烧瓶中温度计的示数大,这表明:在电流、通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。(2)在这个实验中,电流通过导体产生热量的多少,是通过U形管两侧液面的高度差的大小体现出来,这种方法在研究许多物理问题时都用到,下列几个研究实例中也是采用相同研究方法的有C。A.探究电流与电压、电阻的关系B.真空不能传声C.用铁屑显示磁体周围磁场分布D.研究光的传播时,引入“光线”,(3)小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置,则他将甲烧瓶中的煤油换成质量相同的水、铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝,并将两个烧瓶中的金属丝做了绝缘处理,加热一段时间后小明发现烧瓶乙(选填“甲”或“乙”)中温度升高的快。煤油的比热容为2.1103J/(kg),实验三读家用电能表,通过电能表计算电费,例3小明家中的电能表5月初的示数如图所示,5月份交了48.4元的电费,若每度电的价格是0.8元,则小明家5月底电能表的示数应为00790,根据电能表的铭牌,你还能读到哪些信息?请写出其中的两条:(1)电能表的标定电流为10A;(2)每消耗1kWh电能,电能表转盘转动3000r。,阅读观察类,小制作类,实验四“电池+口香糖锡纸=取火工具”,例4央视是真的吗?节目中主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:如图所示,取口香糖锡纸,剪成条状,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现纸条中间开始冒烟起火。你也自己动手做一做,并请从物理学的角度解释其原因。,答案因为锡属于金属,因此具有导电性,将锡纸条带锡的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,形成了电源短路,电路中的电流较大,由Q=I2Rt可知,电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。,
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