2020年湖南中考物理复习课件专题十三　电功和电功率.pptx

1、A组 2019年湖南中考题组,考点一 电功和电能,1.(2019湖南衡阳,10,2分)小明家上次查看电能表示数为 ,本次查看时电能表读数如 图所示,则下列说法正确的是 ( ) A.他家在这段时间内消耗的电能为903 kWh B.电能表是测量电功率的仪表 C.若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min,则电能表的圆盘转了600转 D.这个电能表的额定功率为2 200 W,答案 C 电能表前后两次的示数之差就是用电器在对应的时间内消耗的电能,所以,由图知道,他家在这 段时间内消耗的电能是8 633.5 kWh-8 543.2 kWh=90.3 kWh,故A错误;电能

2、表是测量消耗电能的仪表,故B 错误;电能表上标有的“3 600 r/kWh”表示电路中每消耗1 kWh的电能,电能表的圆盘转过3 600 r,所以,若 只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min,其消耗的电能是W=Pt=1 kW h= kWh, 电能表的圆盘转过N= kWh3 600 r/(kWh)=600 r,故C正确;电能表没有功率这个指标,不存在额定功率, 故D错误。,2.(2019湖南邵阳,26,2分)李芳家的电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/(kWh)”的字样,其含义是电路每 消耗1 kWh的电能,电能表上指示灯闪烁3 000次。她把家中的其他

3、用电器都与电源断开,仅让一个用电器 工作3 min,发现电能表指示灯闪烁了60次。该用电器在上述时间内消耗的电能为 kWh。,答案 0.02,解析 由电能表的表盘上标有“3 000 imp/(kWh)”,可知电路中每消耗1 kWh的电能,电能表的指示灯闪 烁3 000次;指示灯闪烁60次消耗的电能W= kWh=0.02 kWh。,3.(2019湖南株洲,22,2分)如图为某型号电动平衡车,其电动机功率为400 W。在下列条件下测得其续航里 程为18 km:满电;载重60 kg;沿平直路面行驶;速度12 km/h。在这次测试中,电动机消耗电能为 kWh: 若电动机效率为80%,则平衡车受到的阻力

4、为 N。,答案 0.6 96,解析 由v= 得,行驶时间: t= = =1.5 h, 消耗的电能: W电=Pt=0.4 kW1.5 h=0.6 kWh; 由= 得,电动机做的有用功: W有用=W电=80%0.6 kWh=0.48 kWh=1.728106 J, 匀速行驶时,由W=Fs得,平衡车受到的阻力: f=F= = =96 N。,解题关键 本题关键在于对电功、效率、有用功计算公式的理解和掌握。,思路分析 (1)根据v= 求出行驶时间,再根据W=Pt求出消耗的电能;(2)根据电动机效率求出电动机做的有 用功,再根据W=Fs求出电动机牵引力,匀速行驶时平衡车受到的阻力等于牵引力。,4.(201

5、9湖南湘西,25,9分)如图是普通家用两挡电取暖器内部简化电路图,R1、R2为电热丝,且电阻阻值相同, 高温挡位功率为1 100 W,低温挡位功率为440 W,家庭电路电压U=220 V,求: (1)电取暖器处于高温挡位时电路中的电流大小; (2)电路中R1的阻值; (3)如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元,试计算用该电取暖器的低温挡位取暖4小时需要缴纳 的电费。,答案 (1)5 A (2)44 (3)0.97元,解析 (1)当S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,由P= 可知此时电路中的电功率最 大,为高温挡位,已知高温挡位的功率P高温=1 100 W; 根

6、据P=UI可知,此时电路中的电流I= = =5 A。 (2)根据P=U2/R可知,电路中R1的电阻为:R1= = =44 。 (3)由P=W/t可得,电取暖器处于低温挡正常工作4小时所消耗的电能: W=P低温t=0.44 kW4 h=1.76 kWh, 需要交纳的电费为: 1.76 kWh0.55元/(kWh)=0.968元0.97元。,解题关键 本题考查了电功率和电功公式的灵活应用,会分析高温挡和低温挡时电路的连接方式是关键。,考点二 电功率,答案 B 电路元件A和B并联,并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,由图甲可得,当电源电压为 2.5 V时,IA=0.5 A,IB=0.4 A,此

7、时干路中电流(即电流表示数)为0.9 A,电路元件B消耗的功率P=UIB=2.5 V0.4 A=1.0 W。故选项B正确。,2.(2019湖南郴州,23,4分)如图所示,电源电压恒为12 V,定值电阻R1=10 ,R2=15 ,滑动变阻器R3的最大阻值 为18 ,则R1上每秒钟发热的最小值为 J,R3的电功率的最大值为 W。,答案 0.9 6,解析 由题图知,R1与R2并联后与变阻器R3串联,根据串联电路的分压原理知,当变阻器连入阻值最大时,并 联部分两电阻分得电压最小,此时R1上每秒钟发热最少, 并联部分的总电阻R= = =6 , 由串联电路特点和欧姆定律有: = , 则 = = = , 又

8、因为U并+U滑=U=12 V, 所以U1=U并= U= 12 V=3 V, 则R1上每秒钟发热的最小值Q1最小=W1最小= t= 1 s=0.9 J; 由串联电路特点和欧姆定律可得,电路中的电流I= ,滑动变阻器消耗的电功率P3=I2R3= R3= R3, 所以,当R3=R并=6 时,滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为 P3最大= R3= = =6 W。,解题关键 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是会利用数学变形方 法判断出滑动变阻器消耗功率最大时接入电路中的电阻。,3.(2019湖南长沙,36,6分)小海同学用如图所示的实验器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的

9、额定电压为 2.5 V。 (1)请你在图中用笔画线代替导线,帮小海把电路连接完整; (2)小海把滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。为了,排除故障,小海接下来的操作合理的是 (选填字母符号); A.拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B.拧紧开关两端的接线柱 C.检查滑动变阻器是否短路 (3)排除故障后,小海选择合适的量程,移动滑片,读出了三组实验数据。粗心的小海把三次数据随手写在草 稿纸上(如图)而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为 W。,答案 (1)如图所示 (2)A (3)0.75,解析 (1)对于测小灯泡的电功率的电路图

10、,电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联,依次连接,注意正负 接线柱即可。 (2)滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压。如果开关两 端接线柱松了的话,整个电路都不通,电压表也不会有示数;滑动变阻器如果被短路,灯泡仍会亮,故B、C选 项都不正确。故障可能是灯泡断路或它两端的接线柱松了,故A正确。 (3)已知小灯泡额定电压为2.5 V,电流有三个数据:0.32 A、0.30 A、0.26 A。 三次实验分别是灯泡在高于额定电压、等于额定电压、低于额定电压下进行的,根据欧姆定律可以判断出 0.30 A是灯泡在额定电压下工作时的电流,故P=UI=2.5 V

11、0.30 A=0.75 W。,4.(2019湖南张家界,19,8分)小张用两节干电池测小灯泡的电功率,电路如图甲所示,小灯泡额定电压为2.5 V,电阻约10 ,滑动变阻器规格为“20 1 A”。 甲,乙 丙,(1)用笔画线代替导线,连接完整图甲所示的实物电路。 (2)连接电路时开关应 (选填“断开”或“闭合”)。 (3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。 (4)小张连接好实验电路,检查连接无误后,闭合开关S,却发现灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数为3 V, 可能发生的故障是 ( ) A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路 C.小灯泡的灯丝断了 D.开关接

12、触不良 (5)排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 V。当滑动变阻器的 滑片P向B端移动时,滑动变阻器两端的电压 (选填“增大”或“减小”)。 (6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的I-U图像,根据图像比较小灯泡的 电阻值,你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结论: 。,(7)小灯泡的额定功率是 W。,答案 (1)如图所示 (2)断开 (3)A (4)C (5)2.2 V 减小 (6)灯泡的电阻是变化的,受温度影响 (7)0.5,解析 (1)根据小灯泡额定电压2.5 V,电阻约为10 。电流表量程应选00.6 A。 (2)(

13、3)连接电路注意事项:连接时开关应断开;滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,即A端。 (4)闭合开关,灯泡不发光,电流表无示数,说明故障是断路引起的,电压表示数为3 V,说明与电压表连接的含 有电源部分的电路是相通的,故障是小灯泡的灯丝断了,故选C。 (5)如题图乙,读数为2.2 V,滑动变阻器滑片P向B端移动,连入电路中的电阻变小,电路中电流变大,所以小灯 泡两端电压变大,电源电压不变,所以滑动变阻器两端电压减小。 (6)由题图丙可知小灯泡的I-U图像不是直线,说明其电阻是变化的,受温度影响。 (7)由电功率P=UI可知,当U=2.5 V时,由题图丙可知,I=0.2 A, 所以P=UI=2.

14、5 V0.2 A=0.5 W。,(1)小明按图甲进行电路连接,当他接好最后一根导线时,小灯泡立即发出耀眼的光,接着小灯泡烧坏。请指 出小明在连接电路时的错误操作: ;滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。 (2)另一组同学也在做这个实验,但开关闭合后,无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮,电流表没有示数,但电 压表有示数,请分析造成此现象的可能原因是 。 (3)小明更换了一个同型号的新灯泡,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,灯泡正常发光时,电流表示数如图 乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。 (4)小明还想用已有实验器材测量未知电阻Rx(约1 )的阻值。当他用电阻Rx替换小灯泡后,发现电压表已损 坏。

15、(注意:其他器材完好,桌上还有一个开关S1可以使用,滑动变阻器的铭牌模糊不清,其最大阻值约为15 )请帮他完成实验设计:在方框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。,答案 (1)连接电路时开关没有断开 (2)灯泡断路 (3)1.14 (4)电路图如图所示,解析 (1)当他接好最后一根导线时,小灯泡立即发出耀眼的光,接着小灯泡烧坏,这说明:连接电路时开关 没有断开;开关闭合前滑动变阻器没有调到最大阻值处。 (2)开关闭合后,无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮,电流表没有示数,但电压表有示数,这说明电压表并联 部分断路,原因可能是灯泡断路。 (3)由小灯泡标正常发光时通过的电流约为0.32 A可知,实验

16、时电流表的量程为00.6 A,所以,题图乙中电流 表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率P=UI=3.8 V0.3 A=1.14 W。 (4)当他用电阻Rx替换小灯泡后,发现电压表已损坏,若不用滑动变阻器,则电路中的电流I1= = =6 A,超 出电流表的量程,所以电路中需要串联滑动变阻器,又因滑动变阻器的铭牌模糊不清,其最大阻值约为15 , 所以,实验时应先测出滑动变阻器的阻值,然后再测出Rx的阻值,故设计的电路图如答案图所示。,解题关键 本题考查测量小灯泡电功率的实验,关键是实验过程中的注意事项、电路故障的判断、电流表 的读数和电功率的计算。,6.(2019湖南益阳,27,9分)洞庭湖区

17、域盛产水稻,早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后 稻谷霉变问题,某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示,M为电动鼓风机,R为湿敏电 阻,其阻值能根据相对湿度(水蒸气含量)的变化而改变,且能满足实际需要。R0为10 的定值发热电阻。 甲,乙 (1)若鼓风机的额定电压为220 V,额定功率为440 W,鼓风机正常工作的电流为多大? (2)相对湿度在40%80%范围内时,R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时,试求 发热电阻R0的电功率为多大?,答案 (1)2 A (2)4 000 W,解析 (1)由P=UI可得,鼓风机正常工作的电流: I= = =

18、2 A。 (2)由题图甲可知,鼓风机与电阻并联,电阻R与R0串联在同一条支路中, 如题图乙所示,当相对湿度为70%时,湿敏电阻R的阻值R=1 , 电阻R与R0支路中的电流: I= = =20 A, 发热电阻R0的电功率: P0=I2R0=(20 A)210 =4 000 W。,思路分析 (1)根据P=UI变形可求鼓风机正常工作的电流;(2)如图乙所示,当相对湿度为70%时,可知R接入 电路的电阻,再根据欧姆定律可求通过发热电阻R0的电流,由P=I2R可求发热电阻R0的电功率。,7.(2019湖南岳阳,23,9分)一新款节能电炖锅如图甲,有关技术参数如表乙(设电炖锅不同挡位的电阻和加热 效率均不

19、变)。 甲 乙,答案 (1)2.7 A (2)200 V (3)用低温挡更节能,解析 (1)由表中数据可知,高温挡的功率P高=600 W, 由P=UI可得,在高温挡工作时,电路中的电流I高= = 2.7 A。 (2)由P= 可得,电炖锅的电阻R= = =121 , 电炖锅在中温挡工作时,电能表转盘在121 s内转了20 r,则电炖锅消耗的电能: W实= = kWh= 3.6106 J=4104 J, 实际功率P实= = , 由P= 可得,电路的实际电压: U实= = =200 V。 (3)高温挡消耗的电能为W高=P高t高=600 W660 s=2.16105 J, 低温挡消耗的电能W低=P低t

20、低=200 W960 s=1.08105 J,比较可知,用低温挡更节能。,考点三 电热,1.(2019湖南长沙,31,4分)如图,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气 温度的变化。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量 跟什么因素有关。由图可知,在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越 ;若通过电阻的电流为0.5 A,通电10 s,阻值为10 的电阻产生的热量是 J。,答案 多 25,解析 由图可知右侧U形管液面高度差较大,故在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,产生的热 量越多;I=0.5

21、A,t=10 s,R=10 ,则Q=I2Rt=(0.5 A)210 10 s=25 J。,解题关键 本题关键在于对焦耳定律Q=I2Rt的理解与简单运用。,2.(2019湖南株洲,25,4分)用图示装置探究“影响电热的因素”,A、B、C为三根相同的电阻丝。以A、B为 研究对象,该实验探究的是在 不变时电热与 的关系;若将C也置于右侧容器中,这时B、C并联 后可等效为一根电阻丝,那么,该装置还可探究在 不变时电热与 的关系。(填“电流”或“电 阻”),答案 电阻 电流 电流 电阻,解析 由题图知,电阻丝B、C并联后与A串联,根据并联电路的电流特点可知,通过A的电流与通过B、C的 电流之和相同,所以

22、通过A的电流大于通过B的电流,已知容器内A、B的电阻相同,在通电时间相同时,该实 验探究的是电流产生热量与电流大小的关系。 若将C也置于右侧容器中,这时B、C并联后可等效为一根电阻丝(等效电阻为5 ),其等效电阻是A电阻丝的 一半,此时通过A的电流与通过右侧“一根”电阻丝的电流相同,所以探究的是电流相同时,相同时间内电 流产生热量与电阻大小的关系。,3.(2019湖南衡阳,26,8分)小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内 分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。 (1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应 (选填“相同”或“不同”)。 (2

23、)实验中,用 (选填“A”或“B”)间接反映液体吸收热量的多少;通过比较 (选填“A”,或“B”)来判断液体吸热能力的强弱。 A.通电时间 B.温度计示数的变化量 (3)表是某次的实验数据,液体a加热后的温度如图乙所示,请将温度计示数填入相应表格中。,分析可知, (选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强。 (4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为t,若 不计热量损失,则a液体的比热容为 (用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出 的比热容会比实际值 (选填“偏大”或“偏小”)。 (5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,

24、并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流 产生的热量与 的关系。,答案 (1)相同 (2)A B (3)48 b (4)c= 偏大 (5)电阻,解析 (1)由于两电阻丝串联,所以通过的电流相同,通电时间相同,为控制液体吸收相同的热量,由Q=I2Rt知, 实验中应选用两根阻值相同的电阻丝。 (2)实验中,不考虑热量损失时,液体吸收的热量等于电阻丝放出的热量,而相同电阻丝通过相同电流时产生 的热量正比于通电时间,故可用通电时间来间接反映液体吸收热量的多少;比较吸热能力时,可以通过比较 温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱。 (3)由图乙知道,温度计分度值为2 ,示数为48 ;分析

25、表格中数据知道,加热相同时间,液体b的温度升高得 小,故b液体吸热能力较强。 (4)根据题意,由Q=I2Rt及Q=cmt知,a液体的比热容c= ;由于实际上放出的热量不能完全被液体吸收,所 以用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大。 (5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,由于通过的电流相同,通电时 间相同,则可以用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。,B组 20152018年湖南中考题组,考点一 电功和电能,1.2018湖南常德,19(1),2分如图是现代家庭中的电子式电能表,它的示数为 kWh。,答案 318.6,解析 电能表最后一位是小数,单位是kW

26、h,故该电能表的读数为318.6 kWh。,易错警示 本题考查了电能表的读数,注意最后一位是小数位。,知识总结 电能表是测量家庭电路中一段时间内消耗电能多少的仪器,数字窗口最后一位是小数位,单位 是 kWh。,2.(2016湖南衡阳,19,2分)某型号电饭锅有“高温挡”和“低温挡”两个挡位,其原理如图所示,若已知电阻 R0=44 ,R=2 156 ,则当开关置于 (选填“1”或“2”)位置时为高温挡,当电饭锅以高温挡正常工作 10 min消耗的电能为 J。,答案 2 6.6105,解析 根据公式P= 可知,在电压一定时,电阻越小功率越大,当S接2时,R被短路,总电阻小,电功率大;Q= t= 6

27、00 s=6.6105 J。,3.(2015湖南长沙,31,4分)为了节约能源,我国制定了彩电能效标准,该标准规定,彩电待机功率不得超过9 W。若每个家庭平均拥有2台电视机,每天待机5 h,则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到 J。晚上,婷婷一家人坐在电视机前观看电视,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉到有 点热,这是电流的 效应所致。,答案 3.24105 热,解析 该家庭每天电视机待机消耗的电能W=Pt=29 W53 600 s=3.24105 J;电视机内的导体都有电阻, 电流流过这些导体,会产生热,这是电流的热效应。,4.(2016湖南湘西,25,10分)图甲是一种新

28、型家用电器电压力锅。图乙是某型号电压力锅工作电路简图, 表中数据是其部分参数。其中R是主加热器,R0是保压加热器。接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开 始加热。当锅内温度达到105 ,开关S自动与a、b断开,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。现将5 kg 初温为25 的水加入电压力锅中,接通电路使其正常工作30 min。热量损耗不计,已知水的比热容为4.21 03 J/(kg)。求,(1)电压力锅在加热状态时主加热器R的电阻。 (2)电压力锅多少min后开始保压? (3)电压力锅在此30 min内保压时所消耗的电能。,答案 (1)55 (2)28 min (3)1.44104 J,解

29、析 (1)当电压力锅处于加热状态时,开关与a、b接通,主加热器与保压加热器并联接入电路,从表中可以 看出,U额=220 V,PR=880 W,由P= 得:R= = =55 。 (2)当m=5 kg的水从t1=25 加热到t2=105 时,电压力锅开始保压,在加热的过程中需要吸热Q,已知水的比 热容c=4.2103 J/(kg) 由比热容公式c= 得: Q=cm(t2-t1)=4.2103 J/(kg)5 kg(105 -25 )=1.68106 J; 水吸收的热量Q由电压力锅提供,Q=W=1.68106 J 由P=W/t得: t=W/P=1.68106 J/1 000 W=1 680 s=28

30、 min; (3)电压力锅保压时,开关与a、b断开,只有R0接入电路中,已知R0的功率P0=120 W,保压时间t=2 min=120 s,则 消耗的电能W=P0t=120 W120 s=1.44104 J。,解题关键 本题涉及吸热公式、电功公式的应用,关键是知道正常工作30 min是指加热时间和保压时间的 和。,考点二 电功率,1.(2018湖南岳阳,12,3分)如图,电源电压恒为4.5 V, 的量程为“00.6 A”, 的量程为“03 V”,灯泡上 标有“2.5 V 1.25 W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20 1 A”。闭合开关,在保证 电路安全的情况下,移动滑片P的

31、过程中 ( ) A. 的示数最大为0.6 A B.灯泡消耗的最小功率为0.12 W C.电路消耗的最大总功率为2.7 W D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 ,答案 D 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。 由P=UI可得,灯泡的额定电流: IL= = =0.5 A, 因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6 A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,所以,电 路中的最大电流I大=0.5 A,故A错误;电路中电流最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功 率最大, 由I= 可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为: RL= =

32、 =5 ,R总= = =9 , 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器接入电路中的最小电阻: R小=R总-RL=9 -5 =4 ,故D正确;,电路消耗的最大总功率: P大=UI大=4.5 V0.5 A=2.25 W,故C错误; 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路的最小电流: I小= = =0.18 A, 则灯泡消耗的最小功率: = RL=(0.18 A)25 =0.162 W,故B错误。,解题关键 正确地判断电路中的最大电流和最小电流。,2.(2018湖南郴州,18,2分)如图所示,电源

33、电压为4.5 V,小灯泡规格为“3 V 0.6 W”,电压表量程为0 3 V,电 流表量程为0 0.6 A,滑动变阻器规格为“50 2 A”。保证电路元件安全,下列分析正确的是 ( ) A.电流变化范围是00.2 A B.滑动变阻器变化范围是7.5 30 C.小灯泡功率变化范围是0.2 W0.6 W D.电路的最小总功率是0.225 W,答案 B 由电路图可知,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电 流。 由P=UI可得,小灯泡的额定电流IL= = =0.2 A 由I= 可得,小灯泡的电阻RL= = =15 因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.2

34、 A,电流表的量程为00.6 A,滑动变阻器允许通过的 最大电流为2 A, 所以,电路中的最大电流为Imax=0.2 A,小灯泡的最大功率为0.6 W, 此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值: Rmin= -RL= -15 =7.5 当电压表的示数U滑大=3 V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡的电功率最小, 则此时最小电流Imin= = =0.1 A,Rmax= = =30 小灯泡的最小电功率PminL= RL=0.15 W 综上所述,电流变化范围为0.1 A0.2 A;滑动变阻器的变化范围为7.5 30 ;小灯泡功率变化范围为0.15 W0.6 W;电路的最小总功率P

35、min=UImin=4.5 V0.1 A=0.45 W。故选B。,答案 ABC 由甲图可知,开关闭合后,该电路为串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R两端的 电压。当滑片左移时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中电流变大,而电源电压(U电源)保持不变,由P 总=U电源I可知,电路总功率(P总)变大,D错;由乙图可知,当R两端电压为1 V时,通过它的电流为0.1 A,由R= 可 求得R=10 ,A正确;当电压表示数为2 V时,电流表示数为0.2 A,由P=UI可求得R消耗的电功率为0.4 W,B正 确;若将R均匀拉长后,由于它的长度变大,横截面积变小,所以它的电阻会变大,那么当它两端

36、加一样的电压 时,电流会比原来小,所以描出的图线应在区,C正确。故选A、B、C。,4.(2018湖南娄底,13,4分)现有“220 V 100 W”的电灯泡一只,将它接在电压为“110 V”的电路中,实际 功率为 W,消耗1 kWh的电能可供它连续工作 h。(假设电灯泡电阻不变),答案 25 40,解析 由P= 可得,灯泡的电阻R= = =484 ;若将它接在电压为“110 V”的电路中时,灯泡的 实际功率P实= = =25 W=0.025 kW;由P= 可得,1 kWh的电能可供灯泡发光的时间t= = =40 h。,解题思路 根据P= 求出灯泡的电阻,进而求出灯泡接在电压为“110 V”的电

37、路中时的实际功率;根据P = 求出1 kWh的电能可供灯泡发光的时间。,5.(2018湖南岳阳,15,4分)标有“6 V 3 W”的小灯泡,它的电流-电压图像如图所示,则它正常工作10 s消耗 的电能为 J;若将它与一个10 的定值电阻串联在电压为8 V的电路中,则电路消耗的总功率为 W。,答案 30 3.2,解析 (1)由P= 可得,灯泡正常工作10 s消耗的电能 WL=PLt=3 W10 s=30 J; (2)小灯泡L与一个10 的定值电阻R串联在电压为8 V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压 等于各分电压之和,所以,由I= 可得 U=UL+ILR,即8 V=UL+IL10

38、, 由图像可知,当UL=4 V、IL=0.4 A时符合, 则电路消耗的总功率 P=UIL=8 V0.4 A=3.2 W。,解题关键 从图像中读出符合要求的电流和电压是关键。,6.(2018湖南衡阳,22,2分)某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示,图乙为它的部分参数: 甲,乙 如将开关S闭合,则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态,其中电阻R1R2= 。,答案 加热 154,解析 由电路图可知,当开关S闭合时,R2被短路,电路中电阻最小,电压一定,由P= 可知,此时电饭煲电功 率最大,处于加热状态; 已知P加热=1 210 W,P保温=22 W 则电饭煲加热和保温时的功率之比 P加热P保温=

39、 = =551 得R2=54R1 故R1R2=154。,思路分析 电路电压U一定,由P= 可知,电阻较大时,电功率较小,电饭煲处于保温状态;电阻较小时,电功 率较大,电饭煲处于加热状态。分析电路图确定电饭煲的状态。由电功率公式及已知条件求电阻之比。,7.(2017湖南郴州,23,4分)如图甲所示,把标有“6 V 3 W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9 V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,则L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻 是 ;当电路中电流为0.4 A时,L的实际功率是 W。,答案 6 1.6,解析 (1)由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联。 因串联

40、电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以,R两端的电压UR=U-UL=9 V-6 V=3 V, 由图乙可知,当灯泡两端电压为6 V时,通过灯泡的电流为0.5 A,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I= 可得,滑动变阻器接入电路中的电阻R= = = =6 ; (2)当电路中电流为0.4 A时,由图乙可知,L两端的电压UL=4 V, 则灯泡的实际功率PL=ULIL=4 V0.4 A=1.6 W。,解题关键 掌握串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息是关键。,8.(2016湖南长沙,32,6分)如图,电源电压恒定,灯L的规格为“24 V 72 W”且工作时电阻

41、保持不变,电压表 的量程为015 V,电流表的量程为03 A,在电路安全的前提下,操作如下:当只闭合S、S3时,电路中的总功率 为P1,电流表示数为I1;当只闭合S2、S3时,移动滑片使滑动变阻器的阻值为R,电流表示数为I2,电阻R1和滑动 变阻器的总功率为10 W;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,电流表示数为I3,灯L和滑动变阻器的总功率 为9.72 W;当只闭合S、S1、S2时,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为P4,此时电流表示数为I 4。已知P1P4=56,I2I3=109,则灯L的电阻为 ,I1I4= ,当滑动变阻器R2的阻值为 时,该电路消耗的功率最小。,答案 8 5

42、6 32,解析 (1)RL= =8 (2)I1I4=P1P4=56 (3)I2I3=109 U=I2(R1+R+RL)=I3(R1+2R+RL) (R1+R)=10 W (RL+2R)=9.72 W 由以上四式可得:I2=1 A,I3=0.9 A,R1=8 ,R=2 ,U=18 V P1P4=56 P1=U2/RL P4=U2/R1+U2/R2max 由以上三式可得:R2max=40 当R2=32 时,此时电压表V的示数为15 V,电路的总功率最小,评析 本题解题的关键在于认清电路结构的变化及灵活运用欧姆定律、电功率的比例问题,属于综合性较 强的题。,9.(2016湖南常德,23,4分)如图所

43、示的电路中,电源电压为6 V,R1为定值电阻。闭合开关后,调节滑动变阻器R2 使电压表的示数由5 V变为1 V时,电流表的示数变化了0.2 A,则R1的电功率变化了 W。当电流表 的示数为0.2 A时,2 min内R2产生的热量是 J。,答案 1.2 48,解析 R1= = =20 ,P1= - = - =1.2 W;当I=0.2 A时,U1=IR1=0.2 A20 =4 V,U2= U-U1=6 V-4 V=2 V;W2=U2It=2 V0.2 A260 s=48 J。,10.(2016湖南张家界,19,7分)李明做测量小灯泡电功率的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)请用笔画线

44、代替导线,将如图甲所示的实验电路连接完整: 图甲,答案 (1)(2分,每连对一根线计1分,连线不能交叉)如图 (2)电压(1分) (3)小灯泡断路(1分) (4)右(1分) 0.3(1分) 0.75(1分),解析 (1)应用“先串后并”的方法,先将滑动变阻器的上接线柱(A或B)与灯泡的右接线柱连接,又因为灯 泡的额定电压为2.5 V,所以电压表应选03 V量程,并联在灯泡两端;(2)阴影部分的面积等于长与宽的乘积, 由U=IR可知,阴影部分的面积表示电压;(3)由“闭合开关,小灯泡不发光,且电流表无示数”可知,电路故障 应为断路,又因为“电压表有示数”,所以可推断出应为灯泡处发生了断路;(4)

45、电压表示数为2 V,若要测量 灯泡的额定功率,应使电压表示数增大为2.5 V,则需减小滑动变阻器连入电路的阻值,即P应向右移动;由图 乙可知,电压表示数为2.5 V时,电流表示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V0.3 A=0.75 W。,11.(2018湖南邵阳,34,9分)某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如下图所示,已知灯L的规格为“6 V 3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为012 ,电源电压恒为6 V。 (1)当S闭合,滑片滑至最左端后,求灯丝中的电流。 (2)求灯正常工作一分钟所消耗的电能。 (3)闭合S,再将滑片从右向左移动,求灯L发光最

46、暗时的实际功率。,答案 (1)0.5 A (2)180 J (3)0.75 W,解析 (1)已知灯L的规格为“6 V 3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),则电阻为R= = =12 ; 当S闭合,滑片滑至最左端后,灯丝中的电流I= = =0.5 A; (2)灯正常工作一分钟所消耗的电能W=Pt=3 W60 s=180 J; (3)闭合S,再将滑片从右向左移动,滑片在最右端时,电路电阻最大,电流最小,灯L发光最暗,电流I= = =0.25 A,则灯泡的最小功率P=I2R=(0.25 A)212 =0.75 W。,思路分析 (1)已知灯泡额定电压和额定功率,利用公式R= 得到灯泡电阻;再根据欧姆定律算

47、出灯丝中的 电流。 (2)根据公式W=Pt求灯正常工作一分钟所消耗的电能。 (3)滑片在最右端时,电路电阻最大,电流最小,灯L发光最暗。灯泡最小功率用P=I2R计算。,考点三 电热,1.(2018湖南邵阳,7,2分)将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同 一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是 ( ) A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多 C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多,答案 C 分别接在同一家庭电路中,三种用电器的实际功率均为180 W;根据W=Pt,用电器工作时间t相等, 则三种用电器消耗的电能相同;电冰

48、箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电热毯 工作时电热丝产生热量,把电能几乎全部转化为内能。所以产生热量最多的是电热毯。,思路分析 由题意知,三种用电器的额定电压都是220 V,额定功率都是180 W;家庭电路电压是220 V,把这 三个用电器分别接入同一家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同,都等于额定功率,通电时间相同 时,根据W=Pt可知,消耗的电能相同;通过分析三种用电器工作时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电 器。,2.(2017湖南衡阳,18,3分)(多选)小华利用下图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列 说法正确的是 ( ),答案 AD 甲图中,当开关闭合后,两电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相等,可以探究在电流和通电时间 一定时,电热与电阻的关系,A正确;甲图中,由于左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,根据焦耳定律:Q =I2Rt可知,在电流(I)和通电时间(t)相同