中考物理 母题题源系列 专题17 额定功率和实际功率（含解析）.doc

专题17 额定功率和实际功率【1】（xx扬州卷）如图所示，电源电压为6V，当S1、S2闭合、S3断开时，电流表示数为0.5A，则R1的电阻值为_；当S1、S3断开，S2闭合时，电压表示数为3V，则通过R1的电流_A，电路的总电功率是_W，通电5min电路中R2产生的热量是_J。【答案】 12 0.25 1.5 22512，电路的总电功率：PUI6V0.25A1.5W；通电5min电路中R2产生的热量：QI2R2t（0.25A）212560s225J。点睛：（1）当S1、S2闭合，S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；（2）当S1、S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R1的电流，根据PUI可求电功率；（3）根据QI2Rt可求5min电路中R2产生的热量。【2】（ xx枣庄卷）如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11、22，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是_W，在高温档工作1min产生的热量是_J。【答案】 6600 3.96105【解析】解：根据P，当电阻最大时，电功率最小，开关S接触c时只有R2连入电路时为低温档， P小2200W当两电阻并联时，开关S接触c、d时两电阻并联此时电路的总电阻最小，R并在高温档工作1min产生的热量是：Q高t60s3.96105J。【3】（ xx德州卷）如图是检测酒精浓度的测试仪原理图，图中电源电压恒定为8V，R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时，R2=60，此时电压表示数为2V。以下说法错误的是A. 若酒精气体浓度越大，电压表和电流表示数都越大B. 定值电阻R1的阻值为20C. 酒精浓度为0时，电路消耗的总功率为0.6WD. 若电流表示数达到0.2A时，表示酒驾，此时R2消耗的电功率为0.8W【答案】C此时，串联电路的总电阻R=R1+R2=20+60=80，电路消耗的总功率为，故C错误。D若电流表示数达到0.2A时，酒精气体传感器的电阻，此时R2消耗的电功率为，故D正确。答案为C。【4】（ xx河北卷）如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数。S1、S2都闭合时，滑片P向右滑动，c表的示数不变。下列判断正确的是A. a表是电压表B. 先闭合开关S1，再闭合S2，电路中的总电流变大C. 只闭合S1，P向右移动，R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量D. 开关均闭合，电路的总功率为P1；若将c表换成另一种电表，再闭合S1、S2，电路的总功率为P2，则P2 P1【答案】BD【解析】分析：根据开关的断开和闭合情况判断电路的连接方式，再根据电表有无示数判断是什么电表，再根据欧姆定律和电功率公式判断电流和电功率的变化； 解答：A、只闭合S1时，a、b两表串联，由a表无示数，b表有示数，可以判断a是电流表b是电压表，S1、S2都闭合时，R2和滑动变阻器R3被电流表a短路，滑片P向右滑动，c表的示数不变，所以c是电压表，故A错误； B、先闭合开关S1，R1、R2和滑动变阻器R3串联，总电阻为三者之和，再闭合S2时，R2和滑动变阻器R3被电流表a短路，根据可知，电路中的总电流变大，故B正确；C、只闭合S1时，R1、R2和滑动变阻器R3串联，滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变小，由串联电路的分压原理知，R3两端电压变小，R2两端电压变大，再根据串联电路的电流特点，就可知道R2两端的电压变化量与电流变化量比值不变，再根据电功率公式可知，R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积等于其电功率的变化量，故C错误；D、 开关均闭合，R2和滑动变阻器R3被电流表a短路，电路的总功率为，由A可知，c原来是是电压表，现换成电流表，再闭合S1、S2，电路变成了R1、R2和滑动变阻器R3并联，总电阻小于R1，再根据公式可知P2 P1，故D正确；根据以上分析故选BD【点睛】本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的连接方式和电表作用的判断。【难点中心】误以为用电器的实际功率就是额定功率，其实用电器的实际功率会随它两端的电压的改变而改变，处理这类问题时，一定要根据实际电压进行分析计算。【考点难点突破】【知识链节】电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。（1）额定电压U额是用电器正常工作时的电压，也就是用电器上标着的电压值。额定功率P额是用电器在额定电压下的功率，也就是用电器上标着的功率值。用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流。P额=U额I额。额定功率是用电器的重要性能指标，在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。（2）实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率，灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。（3）实际功率和额定功率的关系：U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作；U实U额，则P实U额，则P实P额，可能损坏用电器。【技能方法】1（1）对某个用电器而言，其额定电压、额定功率的值只有一个，实际功率随电压变化而变化，实际电压、实际电功率的值有无数个。（2）若用电器电阻R不变，根据，如果U 减小为原来的，则P变为原来的。（3）灯L1“220V 100W”，灯L2“220V 25W”，由可知，L1灯丝电阻小，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U额 相同）。两灯串联时，由，可知灯L2亮，两灯并联时，由可知灯L1亮。项目串联电路并联电路P实与R的关系串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大灯泡发光亮度实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变【1】如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V下列结果正确的是（）A. R1先后两次消耗的电功率之比为3：4B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10C. 电源电压为10VD. R1的阻值为20【答案】B【解析】由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；当滑片在B端时，由欧姆定律可知，电流中的电流：I1，则滑动变阻器两端的电压（电压表的示数）：U2I1R26V，由题意知，当滑片滑到中点处时，滑动变阻器接入电阻变小，变阻器分得电压变小，即电压表示数应减小，所以，滑片滑到中点时，滑动变阻器两端电压为U26V2V4V；同理可得，滑动变阻器两端的电压（电压表的示数）：U24V，：可得：，解得R1R2，将代入：6V，可得电源电压：U12V，故C错误；当滑片滑到B端时，R1两端电压为：U1UU212V6V6V；由Qt36J可得：R110s10，故D错误；因R2R1，所以变阻器R2的最大阻值为10，故B正确；滑片在中点时，R1两端的电压为U1UU212V4V8V，则R1先后两次的电压之比为：，由P可得R1先后两次消耗的电功率之比：，故A错误。故选：B。点睛：由电路分析可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到B点时电压表的示数，则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系，联立可解得R1与R2最大值之间的关系及电源的电压； 由功率公式可求得R1的阻值，则可求得R2的最大阻值；最后由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率，即可求得比值。【2】如图所示的电路，电源电压为3V，R1=15，R2=5，当开关S闭合时，下列分析正确的是A. R1、R2两端电压之比为3：1B. 通过R1、R2电流之比为3：1C. R1、R2消耗的电功率之比为1：3D. R1的电功率为1.8W【答案】C【解析】由电路图知道，R1、R2两电阻并联，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以R1、R2 两端电压之比是1：1，故A错误；由I=U/R知道，通过R1、R2 电流之比是：I1 ：I2 =U/R1：U/R2=R2：R1=5：/15=1：3，故B错误；由P=U2/R知道， R1、R2 消耗的电功率之比是：P1：P2 =U2/R1：U2/R2=R2：R1=1：3，故C正确；由于两电阻并联，所以U1 =U=3V， R1 的电功率是：P1 =U2/R1=(3V)2/15=0.6W，故D错误，故选C。【3】灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，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4.8W，此时灯泡L的A. 电压为7V B. 电流为0.3A C. 电阻为20 D. 功率为3W【答案】D【解析】解：图甲中灯泡L与定值电阻R并联，已知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4.8W；根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻：，故C错误。此时灯泡的功率为：PL=UIL=6V0.5A=3W，故D正确。答案为D。【4】如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（ ）A. 电流表示数减小了0.1AB. 电压表示数减小了0.5VC. 定值电阻的电功率增大了0.2WD. 电路总功率增大了1.5W【答案】D【解析】由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；A、使变阻器的阻值减小5，根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小，由于电源电压不变，根据I可知电路中电流变大，所以电流表示数变化了0.1A，应是增大0.1A，故A错误；B、设原来变阻器接入电路的阻值为R变，变阻器的阻值减小5后，此时变阻器接入电路的阻值为R变-5，由题意可知：II2-I10.1A，即： 0.1A，所以： 0.1A，解得：R变10，R变-45（舍去），所以，I10.5A，I20.6A，则电压表示数变化量：U变I2（R变-5）-I1R变0.6A（10-5）-0.5A10-2V，所以电压表示数减小了2V；故B错误；C、定值电阻电功率的增大量：P1I22R-I12R（0.6A）220-（0.5A）2202.2W，故C错误；D、总功率的增大量：PUI2-UI115V0.6A-15V0.5A1.5W，故D正确。故选：D。点睛：（1）由图R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测的电路中电流，根据欧姆定律判断电流表示数变化情况；（2）根据串联电路的特点和欧姆定律先求出变阻器连入电路的阻值，然后分别根据电功率公式求出功率。【5】如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）A. R1的阻值为20B. R2的最大阻值为50C. 电源电压为6VD. 该电路消耗的最大电功率为0.9W【答案】BC【解析】如图两电阻串联，电压表测量滑动变阻器R2的电压，电流表测量电路中的电流；由乙图知，R2的电压2V时，功率为0.8W，根据得：此时电流为：，当R2的电压5V时，功率为0.5W，电流又为：；根据电源电压不变得：，解得：，故A错误；电源电压为：，故C正确； R2的最大阻值为，故B正确；当滑动变阻器滑片位于最左端时，只有R1接入电路工作，此时功率最大，所以该电路消耗的最大电功率为：，故D错误；故选BC。