2020年福建中考物理复习课件专题十四 电流做功与电功率.pptx

1、A组 20152019年福建中考题组 一、选择题,1.(2018福建A,8,2分)新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改,额定电流16 A 的延长线插座,导线最小标称横截面积由1 mm2提升到1.5 mm2。增大导线横截面积的目的是 ( ) A.增大导线的电阻 B.减小通过导线的电流 C.增大导线的电压 D.减小导线发热的功率,答案 D 在其他条件不变的情况下,增大导线的横截面积就减小了导线的电阻,A错误;在输电电压不变 时,通过导线的电流主要由用电器的总功率决定,B错误;若通过导线的电流不变时,根据U=IR可知,在导线的 电阻变小时,导线的电压也变小,C错误;根据P=I

2、2R可知,在输电电流不变时,导线的电阻变小,则导线的发热 功率变小,D正确。故选D。,2.(2018福建A,16,2分)灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,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4.8 W,此时灯泡L的 ( ) A.电压为7 V B.电流为0.3 A C.电阻为20 D.功率为3 W,答案 D 由图甲可知,L与R并联,故它们两端的电压相等,观察图乙可知,当电压为6 V时,定值电阻R的功率 PR=UIR=6 V0.3 A=1.8 W,灯泡的功率PL=UIL=6 V0.5 A=3 W,此时电路的总功率P总=PR+PL=1.8 W+3 W=4

3、.8 W,满足题意,故灯泡L两端的电压应为6 V,A错误;通过灯泡的电流应为0.5 A,B错误;灯泡的功率为3 W,D正 确;灯丝的电阻RL= = =12 ,C错误。故选D。,3.(2017福建,16,2分)如图所示,将标有“3 V 3 W”的灯泡L1和标有“6 V 3 W”的灯泡L2串联在电路中, 闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是 ( ) A.3 V 1 A B.1.5 V 1 A C.3 V 0.5 A D.1.5 V 0.5 A,答案 D 根据P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为: I1= = =1 A,I2= = =0.5

4、A 因为串联电路中各处的电流相等,且只有一只灯泡能够正常发光,所以L1不能正常发光,L2正常发光,此时电 路中的电流I=0.5 A,根据欧姆定律可得灯泡L1的电阻为: R1= = =3 ,则灯泡L1两端的实际电压:U=IR1=0.5 A3 =1.5 V。,4.(2016泉州,20,2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,移动滑片,使电压表V1示数与电压 表V2示数之比为21,此时R2的功率为P1;再次移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为12,此时R 2的功率为P2。则P1P2为 ( ) A.14 B.12 C.11 D.41,答案 C 设电源电压为U,根据串联电路电压

5、规律可知,第1种情况时,R2两端的电压U21= ,R1两端的电压 为U11=U- = ;在第2种情况下,R2两端的电压U22= ,R1两端的电压为U12=U- = ,根据电阻不变时,通 过的电流与电压成正比,所以,两种情况下通过R1的电流之比I11I12=U11U12=21,即两种情况下通过R2的 电流之比为21;故P1P2=(U21I11)(U22I12)=(12)(21)=11。故选C。,方法技巧 凡是求比值的题目,均应先找出其中不变的量,然后将所求量转化成与不变量相关的表达式,最 后再利用比值的方法,将相同的不变量消去。在本题中,不变的量为电源电压U与定值电阻R1。 疑难突破 代数式的运

6、算。,5.(2016三明,15,2分)小明的奶奶有随手关灯的好习惯。当她关灯后,家中电路变大的物理量是 ( ) A.总电阻 B.总电压 C.总功率 D.总电流,答案 A 家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之 和,因此每关闭一个用电器,总电阻将变大,故A符合题意;家庭电路的电压不变,故B不符合题意;电路中的总 功率等于各用电器的功率之和,所以,每关闭一个家用电器,电路的总功率变小,由P=UI可知,电路中的总电 流变小,故C、D不符合题意。故选A。,解题关键 并联电路中,连入电路的电阻越多,总电阻越小,电功率越大,总电流越大。,6.(2015南平,8,

7、2分)图甲是某实验小组分别作出的R1、R2中的电流随电压变化的图像。张丽利用R1、R2两个 电阻设计了图乙的电路,闭合开关,电流表示数为0.6 A,则下列说法正确的是 ( ) A.电源电压为5 V B.通过R2的电流为0.6 A C.R2的电阻为12 D.电路中消耗的总功率为3 W,答案 C 由图乙可知电阻R1与R2并联,因电流表示数为0.6 A,由图甲可知,当I1=0.6 A时,U=6 V,A错误;因并 联电路各支路两端电压相等,由图甲可知,U=6 V时,通过R2的电流I2=0.5 A,B错误;根据欧姆定律并结合图甲 得,此时电阻R2的阻值为:R2= = =12 ,故C正确;由图甲可知,当U

8、=6 V时,通过R1的电流I1=0.6 A,通过R2 的电流I2=0.5 A,因此干路的总电流I=I1+I2=0.6 A+0.5 A=1.1 A,因此电路的总功率P=UI=6 V1.1 A=6.6 W,D 错误。故选C。,思路分析 观察甲图发现,R1与R2两电阻中R1为定值电阻,R2为非线性电阻,而R1与R2是并联的,根据并联电路 各支路两端电压相等,故只要求出定值电阻两端的电压就可得到电源电压。非线性电阻其阻值不是一个定 值,其功率与不同电压下的阻值应从图像中得出。,7.(2015宁德,15,2分)如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,定值电阻R1的铭牌为“15 0.5 A”,滑动变阻 器R

9、2铭牌为“50 2 A”,电压表的量程选择0 3 V,电流表量程选择0 0.6 A。为确保电路中各元件安全, 开关闭合后 ( ) A.电流表的变化范围为0.20.6 A B.滑动变阻器的调节范围为1550 C.定值电阻的最大功率为3.75 W D.电路消耗的最小总功率为3 W,答案 B 由电路图可知R1与R2串联,电压表测R1两端电压,由串联电路分压原理知,当电压表示数为3 V时, 电路中的电流最大,即I最大= = =0.2 A;此时滑动变阻器接入电路的阻值为R最小= = =15 ; 当滑动变阻器接入电路中的阻值为最大值50 时,电路中的电流最小,I最小= = 0.09 A,因此电 流表的变化

10、范围为0.090.2 A,滑动变阻器的调节范围为1550 ,故A错误,B正确;定值电阻的最大功率P1最大 =U1I最大=3 V0.2 A=0.6 W,故C错误;电路消耗的最小总功率P最小=UI最小=6 V0.09 A=0.54 W,故D错误。,二、填空题 8.(2019福建,19,2分)一台标有“5 V 2.5 W”的带有USB接口的小电风扇,线圈电阻为1 ,正常工作1 min, 产生的热量是 J。工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘,这属于 现象。,解析 根据P=UI,可得风扇正常工作时通过的电流I= = =0.5 A,由焦耳定律可得Q=I2Rt=(0.5 A)21 60 s=15 J。由于

11、风扇叶片与空气摩擦,使叶片带上电荷,因带电体能吸引轻小物体,故风扇叶片会黏有不少 灰尘,属于静电(摩擦起电)现象。,答案 15 静电(摩擦起电),易错警示 此处电风扇属于非纯电阻设备,因此计算其工作时产生的热量应使用焦耳定律,而不能使用W= UIt。,9.(2019福建,20,2分)如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是 (选填“A”“V1”或“V2”),电路的总功率 (选填“增大”“减小”或“不变”)。,解析 滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,在电源电压不变时,可知 电路中的电流变大,电阻R2两端电压U2变大,可得

12、滑动变阻器两端电压U1变小,所以示数减小的电表是V1。 电路的总功率P总=UI,电源电压U不变,电路中电流变大,电路的总功率P总增大。,答案 V1 增大,10.(2018福建A,21,2分)图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 ,节能灯正常工作5小时消耗的电能是 kWh。,解析 根据P= 可知,在消耗的电能W相同的情况下,工作时间t越短,则电功率越大,由图可以看出,这四种 家用电器中,电视机消耗1度电可持续正常工作的时间最短,故电视机的功率最大;由图可知1度电可供节能 灯正常工作50小时,根据P= 得,节能灯的额定功率P= = =0.02 kW,

13、所以节能灯正常工作5小时消 耗的电能W=Pt=0.02 kW5 h=0.1 kWh。,答案 电视机 0.1,11.(2017福建,22,2分)如图所示,是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6 V,R1、R2的阻值分别为3 、6 ,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换。保暖鞋在低温挡工作时的 电功率是 W,它在高温挡工作1 min产生的热量是 J。,解析 根据电路图可知,旋转开关与b、c触点接触,电路中只有R2工作;旋转开关与c、d触点接触,两个电阻 并联,总电阻小于任何一个分电阻;旋转开关与d、e触点接触,电路中只有R1工作。根据P= 可知,两个电 阻并联时为高

14、温挡,单接R2时为低温挡,单接R1时为中温挡;由此可知低温挡的电功率为:P2= = =6 W 高温挡的功率为:P=P1+P2= +P2= +6 W=18 W 在高温挡工作1 min产生的热量:Q=W=Pt=18 W60 s=1 080 J,答案 6 1 080,思路分析 根据P= 可知,低温挡时,电路中的电阻最大,高温挡时,电路中的电阻最小,再利用P= 求出 高温挡和低温挡的电功率,再利用Q=W=Pt求出产生的热量。,解题关键 解答本题的关键是根据电功率公式结合电路图判断出高温挡和低温挡。,审题技巧 用电器的不同挡位表示不同电功率,所以本题要判断保暖鞋在低温挡工作和高温挡工作,实际 上就是判断

15、电功率的大小。,12.(2017南平,23,3分)灯泡的额定电压为36 V,通过它的电流随其两端电压变化的关系曲线如图甲所示。 (1)灯泡正常发光时,通过灯丝的电流为 A。 (2)将若干个此规格的灯泡串联接入220 V电路中使用,则至少要串联 个灯泡。 (3)将灯泡接入电路中,如图乙所示。滑动变阻器标有“80 1 A”字样,当闭合开关S,滑片P位于中点c 时,灯泡消耗的电功率为12 W,则电源电压为 V。,解析 (1)因灯泡的额定电压是36 V,据图甲可知正常发光时即36 V时的电流是0.7 A;(2)据串联电路电压的 特点可知,若干个此规格的灯泡串联接入220 V电路中使用,至少要串联灯泡的

16、个数为n= =6.1,为了防 止烧毁灯泡,应该串联7个这样的灯泡;(3)据灯泡的功率是12 W,结合甲图可以判断出灯泡的电压20 V,电流 是0.6 A,且据滑片P位于中点,故变阻器的有效电阻是40 ,故变阻器两端的电压为U滑=IR滑=0.6 A40 =24 V,故总电压为U=U滑+U灯=24 V+20 V=44 V。,答案 (1)0.7 (2)7 (3)44,三、实验题 13.(2017福建,28,8分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3 V,灯泡额定电压为2.5 V。,(1)请根据图甲,将图乙所示的实物电路用笔画线连接完整; (2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应置

17、于 端(选填“A”或“B”); (3)移动滑片P,当电压表的示数为1.5 V时,电流表的示数如图丙所示,其示数为 A,小灯泡此时的电 功率为 W。要测量小灯泡的额定功率,需将滑片P向 端移动(选填“A”或“B”),直到 电压表的示数为2.5 V; (4)实验中,小灯泡突然熄灭,电流表示数为零,电压表示数变大,电路中的故障可能是 。,答案 (1)如图 (2)断开 B (3)0.24 0.36 A (4)灯泡断路(开路),解析 (1)“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3 V,灯泡额定电压为2.5 V,故电压表的量程选“0 3 V”,并联在小灯泡两端。(2)电路连接过程中,开关应断开,滑片滑

18、到阻值最大处,阻值最大处在B端。(3) 电流表使用00.6 A量程,分度值为0.02 A,电流为0.24 A;此时小灯泡的实际功率:P实际=U实际I实际=1.5 V0.24 A =0.36 W;要使灯泡正常工作,灯泡两端电压需从1.5 V增大到2.5 V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻 器连入电路的电阻要减小,滑片向A端移动,直到电压表的示数为2.5 V。(4)灯泡与滑动变阻器串联,电流表 测电路中的电流,电压表与灯泡并联;灯泡突然熄灭,说明电路存在断路或灯泡发生短路;电流表示数为零,说 明电路发生断路;电压表示数变大,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障可能为灯泡断路。

19、,思路分析 (1)根据电源电压及小灯泡的额定电压,可得电压表的量程;(2)为保证电路安全,开关在连接过程 中应断开,滑片滑到阻值最大处;(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,根据P=UI求出小灯泡的 实际功率;电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5 V,电路电流要增 大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;(4)闭合开关灯泡发光,两表有示数,说明电路正常。灯泡熄灭, 说明电路存在断路或灯泡发生短路,电流表示数几乎为零,说明电路发生了断路,电压表示数变大,说明电压 表的正负接线柱与电源两极相连。,14.(2015泉州,31,6分)在“测量小灯泡的电

20、功率”实验中,小灯泡额定电压为3.8 V(电阻约为10 ),电源电压 为6 V。 (1)小敏连接了如图1所示的部分实物电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。 (2)若有规格分别为“5 1 A”、“20 0.5 A”和“50 0.2 A”的三个滑动变阻器供选择,为了使 实验能顺利进行,应选用规格为 的滑动变阻器连入电路。 (3)小敏同学连接好电路后,闭合开关,他发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P,小灯泡都很暗,且两表示数不 变,出现上述故障的原因可能是: 。,(4)故障排除后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为 V时,小灯泡正常发光,此 时电流表的示数为0.34 A,则小

21、灯泡的额定功率是 W。 (5)小敏通过移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图2所示的I-U图 像,通过分析图像,你能得到 (写出一条信息或规律即可)。,答案 (1)电路连接如图所示 (2)20 0.5 A (3)电路接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱上 (4)3.8 1.29(或1.3) (5)随着灯泡两端电压增大,灯泡电阻增大(或小灯泡电阻会随温度变化,答案合理都给分),解析 (1)电流表、滑动变阻器要与小灯泡串联接入电路,滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式。 (2)实验中,要测得额定功率,应使小灯泡两端的电压为额定电压,小灯泡的电阻约为10 ,所需变阻器

22、的阻值 最大,电路中的电流为I= = =0.38 A,则R滑= = =5.8 ,应选择“20 0.5 A”的变阻器。 (3)无论怎样移动滑动变阻器滑片,小灯泡发光很暗,两表示数不变,说明滑动变阻器不起作用且连入的阻值 较大,电路故障为滑动变阻器的两下接线柱接入电路。(4)灯泡的额定电压为3.8 V,电流表的示数为0.34 A, 则灯泡的额定功率:P=UI=3.8 V0.34 A1.29 W。(5)I-U图线的斜率为电阻的倒数,由图2可知斜率变小,则 电阻变大,故可得出结论,随着两端电压的变大,小灯泡电阻增大,或小灯泡的电阻随温度的变化而变化。,解题关键 本题考查了电路故障分析、灯泡的电功率。分

23、析电路故障时,考虑问题要全面,考虑到各种可 能的故障原因,然后综合分析得出结论;由I-U图像找出电流与电压的对应关系是解题的关键。,四、计算题 15.(2019福建,31,6分)“国之润,自疏浚始”。新一代国之重器“天鲲号”绞吸挖泥船在河道清淤、湖泊疏 浚、吹填造陆等方面发挥着重大作用。 (1)“天鲲号”以功率P1=6 600 kW进行绞吸,同时以功率P2=13 400 kW向远处输送岩石泥沙,工作时间t=10 min,共做功多少焦? (2)“天鲲号”绞刀的工作原理与家用破壁机相似。某破壁机的额定电压U=220 V,额定电流I=10 A。“天 鲲号”绞刀以功率P1=6 600 kW工作,相当于

24、多少台这种破壁机正常工作消耗的总功率?,答案 (1)1.21010 J (2)3 000 (6分)第(1)小题3分,第(2)小题3分。,解析 (1)总功率P=P1+P2=6 600 kW+13 400 kW=2.0107 W 总功W=Pt=2.0107 W1060 s=1.21010 J (2)每台破壁机的功率P0=UI=220 V10 A=2 200 W 破壁机台数n= = =3 000,16.(2018福建A,32,6分)如图的电路中,电源电压恒定,灯泡L标有“3 V 1.5 W”。开关S1闭合、S2断开时, 灯泡L正常发光;开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为1.5 A。求: (1)灯

25、泡L正常发光时的电流; (2)电阻R的阻值; (3)开关S1、S2均闭合时电路的总功率。,答案 (1)0.5 A (2)3 (3)4.5 W,解析 第(1)小题2分,第(2)小题2分,第(3)小题2分。 (1)I1= = =0.5 A (2)开关S1、S2均闭合时,通过电阻R的电流 I2=I-I1=1.5 A-0.5 A=1 A R= = =3 (3)P=UI=3 V1.5 A=4.5 W,17.(2016福州,24,9分)图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理 图,A、B两端电压U不变。灯L标有“6 V 1.2 W”字样,当滑动变阻器的滑片P在a点时,灯正

26、常发光(灯丝 电阻不变)。问: (1)灯发光时的电阻和总电压U是多大? (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是10 时,灯实际消耗的功率是多少? (3)当滑片P位于中点b和最右端c点时，灯两端电压之比是54，则滑动变阻器的最大阻值是多少？,解析 (1)由P=IU得,I额= = =0.2 A RL= = =30 因滑片P在a点时,灯L正常发光 故U=U额=6 V (2)由灯L与滑动变阻器串联 得R总=RL+R1=30 +10 =40 I= = =0.15 A P额=I2RL=(0.15 A)230 =0.675 W (3)滑片P在b点时灯两端电压Ub= RL 滑片P在c点时灯两端电压Uc= RL,

27、答案 (1)30 6 V (2)0.675 W (3)20 ,依题意:Rb= Rc, = 即 = 解得Rc=20 评分标准:第(1)小题3分;第(2)小题4分;第(3)小题2分,思路分析 (1)根据电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在a点时,电路只有灯L连入,根据P=IU并结合欧姆定 律可求出灯泡的电阻(也可以根据R= 直接求出灯泡的电阻),根据灯泡的额定电压可知AB两端电压值。 (2)根据电路图可知,灯L与滑动变阻器串联;先根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路电流,然后根 据P=I2R求出灯泡的实际功率。(3)根据欧姆定律表示出滑片在b端和c端时灯泡两端电压,然后根据滑片在b 端和c端时滑

28、动变阻器接入电路阻值的关乐,再根据灯泡两端电压之比即可求出滑动变阻器接入电路的最 大阻值。,18.(2015南平,34,8分)有一种被称作PTC的半导体材料,它的发热效率较高,其电阻RT随温度t的变化曲线如 图甲所示。某新型节能电炖锅的发热体就是采用这种材料制成,图乙是电炖锅的简化工作电路图,电源电 压为220 V,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响,RT是PTC的电阻,当RT的温度达到100 时,电炖锅消耗的 总功率为880 W。求: (1)当RT的温度达到100 时,RT的阻值; (2)R0的阻值; (3)当RT的温度从40 升高到120 时, 电炖锅消耗的总功率最大变化范围。,解析 (

29、1)由题图甲可知,当RT的温度达到100 时RT的电阻为45 。 (2)串联电路的总电阻 R= = =55 R0=R总-RT=55 -45 =10 (3)由图像可知:RT的温度为40 ,RT的电阻为100 R总=R0+RT=100 +10 =110 P= = =440 W 由图像可知:RT的温度为120 ,RT的电阻为70 R总=R0+RT=10 +70 =80 P总= = =605 W,答案 (1)45 (2)10 (3)440880 W,由于从40 升高到120 时,在100 的电功率最大为880 W,所以电炖锅总功率的最大变化范围为440 W 到880 W。 评分标准:第(1)小题1分,

30、第(2)小题3分,第(3)小题4分。第(3)小题如果只算出RT的温度为40 时的总功率为 440 W,再通过图像比较120 时的电阻大于100 时的电阻,得出最大功率为880 W,故结论为:最大变化范 围为440 W到880 W,也给4分。,B组 20152019年全国中考题组 考点一 电功和电热,1.(2017北京,4,2分)下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是 ( ) A.电视机 B.电热水器 C.抽油烟机 D.电冰箱,答案 B 电视机主要是把电能转化为声能和光能,A错误;电热水器是利用电流的热效应工作的,B正确;抽 油烟机中的电动机主要是把电能转化为机械能,C错误;电冰箱主要是把

31、电能转化为机械能,D错误。故 选B。,2.(2016新疆乌鲁木齐,7,3分)某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻,将壶中装入 1 kg的自来水,按下开关后3 min水被烧开水的比热容为4.2103 J/(kg)。则该电热水壶正常工作时的电 阻约为 ( ) A.3 B.30 C.300 D.3 000 ,答案 B W=Q=cmt=4.2103 J/(kg)1 kg(100 -20 )=3.36105 J P= = 1.867103 W R= = 26 与B选项接近,故选B。,3.(2019内蒙古呼和浩特,15,4分)一个电能表,表盘上标明“720 revs/(kWh)”,它的

32、意思是 。 呼和浩特市教研室某段时间用电,电能表两次示数如图所示,该时间段该地区每度电电费1.2元,这段时间需 要交付多少电费。,解析 “720 revs/(kWh)”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kWh的电能,电能表上的转盘转过72 0转。W2-W1=1 951.7 kWh-1 632.0 kWh=319.7 kWh=319.7度。花费:319.7度1.2元/度=383.64元。,答案 接在这个电能表上的用电器,每消耗1 kWh的电能,电能表上的转盘转过720转 383.64元,4.(2019山东潍坊,20,4分)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。两个

33、 相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 (1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (选填 “a”或“b”)容器中电流产生的热量较多; (2)通过观察乙图中的实验现象,可知 (选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻值大。,解析 (1)由甲图可知,电阻均为5 ,b容器上方的电阻丝与容器中的电阻丝并联后又与a容器中的电阻丝串 联,所以,通过a容器中电阻丝的电流Ia等于通过b容器电阻丝的电流Ib 的两倍,所以该装置是探究在电阻一定 时,电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。根据焦耳定律可知通电一段时间,a容器中电流产生的热量 较多

34、。(2)由乙图可知,右侧的U形管液面高度差大,说明d容器产生的热量多,因为c、d两容器中的电阻丝串 联,根据焦耳定律可知,在电流相同时,产生的热量跟电阻成正比,所以d容器中的电阻丝阻值大。,答案 (1)电流(大小) a (2)d 说明:(1)小题每空1分,(2)小题2分,本题共计4分。其他答案只要合理,即可给分。,思路分析 电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电流的关系时, 控制电阻和通电时间不变;探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量 跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变。,5.(2018河北,23,2分)小明一家外出旅游, 出

35、门时电能表示数为 ,回来时为 ,这期间消耗了 度电。这些电能可使标有“220 V 25 W”的灯泡正常工 作 h。,解析 这期间消耗的电能为867.0 kWh-864.0 kWh=3 kWh;灯泡正常工作的时间t= = =120 h。,答案 3 120,6.(2018吉林,15,2分)一只标有“8 V 0.4 A”的小灯泡,接在电源电压为12 V的电路中,为使其正常发光,应 串联一个 的电阻;该电阻通电10 s所产生的热量是 J。,答案 10 16,解析 灯泡正常发光时两端电压为8 V,电流为0.4 A,故串联电阻两端电压为UR=U-UL=12 V-8 V=4 V,R= = =10 ;10 s

36、内电阻产生的热量Q=W=UIt=4 V0.4 A10 s=16 J。,思路分析 由串联电路“等流分压”和R=U/I算出电路中需串联的电阻值;电阻产生的热量与所消耗的电 能相等,故Q=W=UIt。,7.(2018安徽,5,4分)图中R1=4 ,R2=6 ,把它们并联接在U=3 V的电路中。则R1和R2并联后的总电阻为 ;通电30 s,电阻R1消耗的电能为 J。,答案 2.4 67.5,解析 已知R1和R2并联,则并联后的总电阻R满足 = + ,即 = + ,解得R=2.4 。把R1和R2并联后 接在U=3 V的电路中,则R1两端电压为3 V,通电30 s,电阻R1消耗的电能W= t= 30 s=

37、67.5 J。 一题多解 R1和R2并联后接在U=3 V的电路中,则R1、R2两端电压均为3 V,I1= = = A =0.75 A,I2= = = A=0.5 A,I=I1+I2=0.75 A+0.5 A=1.25 A,R= = =2.4 。30 s内电阻R1消耗的电能 W=UI1t=3 V0.75 A30 s=67.5 J。,8.(2017重庆A,11,2分)如图所示电路中,电源电压恒为6 V,R1=30 ,只闭合开关S时,电流表示数为 A;同时闭合开关S、S1,电流表示数为0.5 A,则通电1分钟电阻R2产生的热量为 J。,解析 只闭合开关S时,则通过电阻R1的电流,即电流表示数I1=

38、= =0.2 A;同时闭合开关S、S1时,R1与R2 并联,电流表测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A,通电1 min电阻R2产生的热量Q2=W2=UI2t=6 V0.3 A60 s=108 J。,答案 0.2 108,9.(2017甘肃兰州,24,2分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将变阻器滑片从一端移动到 另一端的过程中,两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示,则电源电压为 V,滑片移至 最左端时10 s内电流通过R1产生的热量为 J。 图甲 图乙,解析 当滑片在最右端时,滑动变

39、阻器连入电路的电阻为0,此时电压表V1、V2示数相等,从图像中可获得U2 =6 V,I2=0.6 A。当滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,电路中电流变小,电压表V1示数变小,电压 表V2示数变大,当滑片移至最左端时,由图像可获得I1=0.2 A,电压表V2示数为12 V,电压表V1示数为2 V,滑动 变阻器的最大阻值为:R= = =50 ,电源电压U=I1R1+12 V=I2R1+6 V,代入数据解得R1=15 ,U=15 V;Q 1= R1t=(0.2 A)215 10 s=6 J。,答案 15 6,10.(2017天津,20,7分)某电热水器的铭牌如下表所示,现将水箱装满水,电热水

40、器正常工作时,把水从20 加 热到60 。已知c水=4.2103 J/(kg),不计热量损失,求:,(1)水吸收的热量; (2)加热所需要的时间。,解析 (1)Q=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg)50 kg(60 -20 )=8.4106 J (2)t时= = = =4.2103 s,答案 (1)8.4106 J (2)4.2103 s,考点二 电功率 1.(2018内蒙古包头,7,3分)如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变。当R 阻值从0增大到60 ,测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙。下列说法正确的是 ( ) A.R的阻值增大,电流表

41、与电压表的示数都变小 B.电源电压为12 V C.当电流为0.6 A时,1 s内电路消耗的电能为21.6 J D.R0两端的电压变化范围为6 V18 V,答案 D 由图甲可知电路为串联电路,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,当R的阻值增大时,根据 欧姆定律可知电路的电流I减小,因 R0两端的电压UR0=IR0,I减小,R0不变,所以UR0减小,根据串联电路电压的特 点可知:UR=U-UR0,因电源电压U不变,UR0减小,因此UR增大,A错误;由图甲知,电阻最大时,电路中的电流最小, 电阻最小时,电路中的电流最大,因此当I1=0.2 A时,R=60 ,此时电源电压:U=I1(R+R0)=0

42、.2 A(60 +R0);当I2= 0.6 A时,R=0,只有R0连入电路,此时电源电压:U=I2R0=0.6 AR0,联立以上两个方程解得:电源电压U=18 V,R0=3 0 ,B错误;当电流为0.6 A时,R=0,电路只有R0消耗电能,1 s内电路消耗的电能W=UIt=18 V0.6 A1 s=10.8 J, C错误;当R=60 时,电路中的电流为0.2 A,此时R0两端的电压UR0=U-I1R=18 V-0.2 A60 =6 V,当R=0时,R0 两端的电压为电源电压,即18 V。R0两端的电压变化范围为6 V18 V,D正确。,2.(2017北京,26,2分)(多选)小林想测量小灯泡的

43、额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5 V, 实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示。根据实验过程及现象,下 列四个选项中,判断正确的是 ( ) A.为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5 V B.图乙中的电流表示数为2.5 A C.小灯泡正常发光时的电阻为5 D.小灯泡的额定功率为5 W,答案 AC 为使小灯泡正常发光,应该使小灯泡两端的电压达到额定电压2.5 V,所以A正确;电流表选择的 是00.6 A的量程,示数为0.5 A,所以B错误;小灯泡正常发光时的电阻等于正常发光时电压与电流的比值,为 5 ,所以C正确;小灯泡的额定功率等于正

44、常发光时电压与电流的乘积,为1.25 W,所以D错误。故选A、C。,3.(2017黑龙江哈尔滨,26,2分)两定值电阻R1=10 ,R2=5 ,现将R1、R2接入如图所示的电路,电源电压为3 V, 当开关S闭合时,下列分析正确的是 ( ) A.R1、R2电流之比为12 B.R1、R2两端的电压之比为21 C.R1、R2消耗的电功率之比为12 D.电路消耗总的电功率等于2.7 W,答案 B R1与R2串联,串联电路电流处处相等,R1、R2电流之比为11,R1、R2两端的电压之比为U1U2=R 1R2=10 5 =21;R1、R2消耗的电功率之比为P1P2=U1I1U2I2=U1U2=R1R2=2

45、1;电路消耗总的 电功率P总= = =0.6 W。故正确选项为B。,知识归纳 串联电路特点:电流处处相等; 总电压等于每个用电器两端电压之和; 总电阻等于每个电阻之和。,4.(2017内蒙古包头,5,3分)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 ( ) A.23 B.32 C.53 D.35,答案 A S闭合后,L1、L2均能正常发光,说明甲、乙两电表均为电压表,甲测L2两端电压,乙测电源电压,L1 与L2串联,因U甲U乙=35,则设甲电压表示数为3U0、乙电压表示数为5U0,则L2两端电压U2=U甲

46、=3U0,L1两端 电压U1=5U0-3U0=2U0,则L1、L2的额定功率之比 = = = ,故选择A。,温馨提示 L1与L2串联,I1=I2=I, = 。,思路分析 电流表连入电路相当于导线,闭合开关后,若甲为电流表,则L2被短路;若乙为电流表,则电源被短 路,故甲、乙均为电压表。,5.(2017天津,17,4分)一只电烙铁的铭牌上标着“220 V 100 W”的字样,它正常工作时,电压是 V, 电阻是 。,答案 220 484,解析 “220 V 100 W”指额定电压为220 V,额定功率为100 W,即正常工作时电压是220 V,正常工作时 功率是100 W,其电阻R= = =484

47、 。,6.(2015河南,6,2分)如图所示是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄可使扇形开 关S同时接触两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时,水龙头放 出的是 水(选填“冷”、“温”或“热”)。若R2=2R1,水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000 W,则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为 J。,答案 温 1.8105,解析 当开关同时接触1、2触点时,电路处于开路状态,所以放出的是冷水。当开关同时接触2、3触点时, 电路中只有R1工作,当开关同时接触3、4触点时,R1与R2并联在电路中工作。根据P= 可知:两电阻并联时

48、 总功率大于只有R1工作时的功率,所以接触2、3时放出的应是温水。温水挡的功率P温=P1=2 000 W,根据P= 可得R1= = =24.2 ,由题意可知R2=2R1=224.2 =48.4 。当水龙头在热水挡工作时两电阻并 联,R2两端的电压U2=U=220 V,R2的功率P2= = =1 000 W。热水挡功率P热=P1+P2=2 000 W+1 000 W =3 000 W。水龙头在热水挡工作1 min消耗的电能W=P热t=3 000 W60 s=1.8105 J。,分析 解题关键是对电路图进行正确分析,抓住题中不同状态下的相互关系,如本题中的电源电压不变,并 联各支路两端电压相等,两电热丝阻值关系R2=2R1,然后再根据电功率公式进行计算求解。,审题技巧 用电器的不同挡位表示电功率不同,所以本题要判断