1、第十八章第十八章 电功率【综合备课】电功率【综合备课】 (学生版)(学生版) 1.了解:额定功率的概念。 2.会:计算电功;计算电功率;进行电热计算。 3.理解:电流做功;电功率概念;焦耳定律。 4.掌握:电能表读数及其相关计算;测量小灯泡电功率的基本内容。 知识点一:电能和电功 1.电功:电流通过某段电路所做的功叫 。 2电流做功的实质:电流做功过程,实际就是电能转化为 的能(消耗电能)的过程; 电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,也就消耗了多少电能。 3.电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 4规定电流在某段电路上所做的功,等于这段电
2、路两端的 ,电路中的 和通电 的乘 积。 5电功公式: (适用于所有电路) ; 对于纯电阻电路可推导出:RtIt R U UItW 2 2 (1)串联电路: 2 1 2 1 R R W W ; (2)并联电路: 1 2 2 1 R R W W ; (3)在任何情况下,在一定时间所做的总功 n WWWW 21 。 6电功单位:在国际单位制中,电功单位是 (J) ;常用单位还有度( ) , 1 度=1 千 瓦时=1kWh=3.610 6J; “1 度”的规定:1kw 的用电器工作 1h 消耗的电能。 7电功的测量 电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。 电能
3、表上“220V、5A、3000R/kWh”等字样,分别表示:电能表额定电压是 220V;允许通 过的最大电流是 5A;每消耗一度电电能表转盘转 3000 转。 读数时:最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;电能表前后两次读数之差,就是 这段时间内用电的度数。 知识点二:电功率 1电功率:电流在 内所做的功。 2电功率物理意义:表示电流做功 的物理量。 3电功率公式: t W UIP(适用于所有电路) ,推导公式: R U RIP 2 2 (适用于纯电阻电 路) 。 (1)串联电路中 2 1 2 1 R R P P ; (2)并联电路中: 1 2 2 1 R R P P ; (3)无论用电器
4、串联或并联,计算总功率常用公式 。 4电功率单位:在国际单位制中,功率单位是 (符号 ) ,常用单位: (符号 ) 。 5额定功率 (1)某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示:普通照明,额定电压(用电器正常工作时的 电压)220V,额定功率(用电器在额定电压下的功率)25W 的灯泡。 (2) 已知 U额、P额, 可根据公式 I额=P额/U额计算出该灯的额定电流;可根据公式 额 额 P U R 2 计 算出该灯的电阻。 (3)灯泡的亮度取决于灯泡的 大小:当 U实=U额时,P实=P额灯正常发光;当 U实U额 时,P实P额灯光暗淡;当 U实 U额时,P实P额灯发光强烈。 (4)已知 U额
5、、P额、U实,可根据公式 额 额 实 实 P U U P 2 )(,由该式可知,当实际电压变为额定电压 的 1/n 时,实际功率就变为额定功率的 1/n 2。 (5)灯 L1“220V、100W” ,灯 L2“220V、25W”相比较而言,L1灯丝 ,L2灯丝 。 知识点三:测量小灯泡电功率 一、伏安法测量小灯泡的电功率一、伏安法测量小灯泡的电功率 1.实验目的:学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率,并加以比较。 2.实验原理:要测量小灯泡的电功率,根据电功率公式UIP ,可以用电压表测出小灯泡两端 的电压,用电流表测出通过小灯泡的电流。 3.实验器材:电源、滑动变阻器、电压表、
6、电流表、小灯泡、开关、导线若干。 4.设计并进行实验: (1)按照图所示的电路图连接好实验电路,连接电路时,开关处于断开状态,滑动变阻器的滑 片置于最大阻值处。 (2)检查电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡两端的电压等于额定电 压,记录电压表与电流表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。 (3)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压,记录电压表和电流 表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。 (4)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压约为额定电压的 1.2 倍,记录电压表与电流 表的示数,观察并记录小灯泡的发光情况。 (5)整理好实验器材。 (6)用公
7、式UIP 计算出小灯泡的额定功率和实际功率,记录在下表中。 实验序号 电压/V 电流/A 电功率/W 小灯泡亮度 1 2.5 0.31 0.78 正常 2 2.0 0.25 0.50 较暗 3 3.0 0.38 1.14 较亮 5.分析与论证 (1)分析表格中的实验数据后,发现小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡 发光越亮。 (2)小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。 (3)小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时,才处于安全使用状态。 (4)小灯泡的实际功率有多个,额定功率只有一个。 6、实验结论 (1)当实际电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光。
8、 (2)当实际电压低于额定电压时,小灯泡的实际更率小于额定功率,小灯泡发光较暗。 (3)当实际电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率,小灯泡发光较亮。 7、注意事项 (1)电源电压应高于灯泡的额定电压;滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工 作电流,滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多,这样会使滑动变阻器的调压效果明显。 (2)连接电路时,电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择,电流表的量程应根据灯泡的 额定电流来选择,如果灯泡的额定电压或电流位置,则要采用试触的方法判断。 (3)连接电路时,开关要断开,防止由于电路连接错误而发生短路,损坏电流表。 (4)闭合开关前
9、,要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置,以防止电路中电流过大,其保 护电路作用。 (5)调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片,实际电压不能 超过额定电压的 1.2 倍,同时通电时间不能过长,否则容易烧坏小灯泡。 注意:伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。 相同点:实验电路基本相同,可采用同一电路;实验方法相同,都是伏安法;测量的物 理量相同,都测量电流 I 和电压 U。 不同点: 实验原理不同, 测小灯泡电功率的实验原理UIP , 测电阻阻值的实验原理是 I U R ; 数据处理方式不同,测电阻阻值时需要多次测量,最后求平均值以减小实验误差,而测小灯泡电
10、 功率时也需要多次测量,但不能用来求平均值,而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。 二、实验中电路故障分析二、实验中电路故障分析 故障 现象 故障原因 灯泡不 亮 闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表 有示数 滑动变阻器接成定值电阻 电源电压太低 闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表 无示数 电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏 接线柱接触不良 连接导线断裂 闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示 数,电压表指针明显偏转 灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良 电流表和电压表的位置互换了 电表问 题 电流表与电压表的指针向没有刻度的方 向偏转 电流表和电压表的“” “”接线柱接反了 电流表与电压表的指针偏转
11、角度很小 电表的量程都选择过大 电源电压过低 电表的指针超过最大刻度 量程选择过小 电路中出现短路 滑动变 阻器问 题 滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及 灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下” 的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻 无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数 总小于灯泡的额定电压 电源电压过低 闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄 灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线 处,电压表仍有示数 灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置 于阻值最大位置 知识点四:焦耳定律 1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为 ,这种现象叫做电流的热效应。 2.焦耳定律:电流通过导体产
12、生的热量,与电流的 成正比,与导体的电阻成 ,与通 电 成正比。 3.焦耳定律公式:Q=I 2Rt。式中单位 Q焦(J);I安(A);R欧();t秒。 4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有 W=Q,可用电功公式来计算 Q, 如电热器、纯电阻就是这样的。 5.电热的利用:电热毯、电熨斗、电烤箱等;电热的防止:电视机后盖有很多孔是为了通 风散热,电脑运行时也需要风扇及时散热。 考点一:电能和电功考点一:电能和电功 典例一:典例一: (20202020齐齐哈尔)齐齐哈尔)在家庭用电的调查活动中,小明听妈妈说“使用 20W 的白炽灯比 考点一:考点一:电能与电功 备考:备考:
13、牢记并熟练应用电能公式;加强电能表读数与相关 计算练习;熟练进行 kWh 与电能之间的换算。 考点二:考点二:电功率 考向:考向:电功率概念及相关计算。 考点三:考点三:小灯泡电功率测量 考向:考向:测量小灯泡电功率。 电电 功功 率率 考向:考向:电能与电功概念及计算。 备考:备考:深刻理解并掌握电功率计算公式,加强电功率计算练习。 加强有关电功率典例训练。 备考:备考:理解测量小灯泡电功率的实验电路、方法、 步骤。了解常见问题,加强典例训练。 常常 考考 题题 型型 选择题:选择题:常考热点主要集中在电功与电能的概念、电能的相关计算,电功率的概 念及其计算和焦耳定律等。 填空题:填空题:常
14、考热点集中在电能及其计算、电功率大小计算、电能表的应用与相关 计算等几个方面。 实验探究题:实验探究题:主要考查小灯泡电功率测量。考查问题有:实验电路的纠错、分析、 补充;电路故障排除;实验步骤与实验科学方法分析;实验手段分析;电功率概念 理论研究;实验态度和实验误差等。 计算题:计算题:考查学生应用电功率等相关知识分析问题、解决问题的能力,题目涉及 知识点多、知识面广,这就要求学生具有综合分析和计算能力。 使用 60W 的白炽灯省电” 。小明经过研究发现,这种说法是指它们正常工作相同的时间,使用额定功 率为 20W 的白炽灯比使用额定功率为 60W 的白炽灯消耗的电能 (选填“少”或“多”
15、) 。小明 关闭电灯后,发现家中电冰箱仍在工作,说明电冰箱和电灯是 (选填“串联”或“并联” ) 的。 典典例二:例二: (20202020湘潭)湘潭)如图是小明家电能表的表盘。小明将家中所有其他用电器关闭,只让 暖风机单独工作, 观察到1min内电能表指示灯闪烁了32次。 暖风机在这1min内消耗的电能为 kW h。它的实际功率是 W。 考点二:电功率考点二:电功率 典例三:典例三: (20202020湘潭)湘潭)如图所示, “2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的两只小灯泡 (选 填“串联”或“并联” )在电路中,闭合开关后,观察到“3.8V”的小灯泡比“2.5V”的小灯泡亮, 说
16、明“3.8V”小灯泡的实际功率比“2.5V”小灯泡的实际功率 (选填“大”或“小” ) 。 典例四典例四:(20202020 长沙) 长沙) 实验小组设计了如图所示的电路, 已知电源电压不变, 灯泡 L 标有 “2.5V 0.3A 字样,其阻值会随温度变化,将滑动变阻器 R2的滑片置于最右端,只闭合开关 S1时,电压表的 示数为 3V,R1的功率为 P1;只闭合开关 S1,移动滑片至最左端时,电流表的示数为 0.3A,R1的功率 为 P2;闭合开关 S1和 S2,移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为 3V 和 0.2A,已知 P1:P21:4。 (1)灯泡 L 的额定功率为 W;
17、(2)滑动变阻器的最大阻值为 ; (3)在有电流通过灯泡 L 的情况下,灯泡的最小功率与最大功率之比为 。 考点三:测量小灯泡电功率考点三:测量小灯泡电功率 典例五:典例五: (20202020 镇江) 镇江) 小华用图 1 所示电路来测量小灯泡的电功率 (部分器材的规格已标明) (1)图 1 是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操 作上存在的两个不妥之处_;_ (2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为 3V,而电流表 示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图 1 中导线_(选填“”“”或“” )发生了_ (填写故障名称) (
18、3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在 U-I 图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的 关系图像如图 2 所示,则根据记录的数据和图像可知 小灯泡的额定功率为_W 实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为_ A.5 2A B.10 2A C.20 1A D.30 1A (4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的 U-I 图像应为图 3 中的虚线_(选填“”“”或“” ) ,你选择的依据是_ 典例六:典例六: (20202020无锡)无锡)在测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的 结果如表所示。 小灯泡两端 的电压 U/V 0
19、.5 1.0 1.5 2 2.5 3 通过小灯泡 的电流 I/A 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28 小灯泡的亮暗亮 正常发光 过亮 度 分析实验记录,她得出了以下结论 小灯泡的额定功率为 0.625W 小灯泡的实际功率越大,亮度越亮 小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大 小灯泡和阻值为 2的定值电阻串联接在电压为 3V 的电源两端时,能正常发光,其中正确的 是( ) 。 A只有 B只有 C只有 D都正确 考点四:焦耳定律考点四:焦耳定律 典例七:典例七: (20202020宿迁)宿迁)图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置,将 R1、R2两电阻丝密 封在两只完全相同的
20、烧瓶内,且 R1R2,瓶内装入等质量的煤油,下列说法错误的是( ) 。 A烧瓶内选用比热容较小的液体,可以使实验现象更明显; B该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系; C实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少; D若要比较水和煤油的比热容大小,只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可 典例八:典例八: (20202020沈阳)沈阳)康康家有一台家用电水壶如图甲,他发现电水壶有加热和保温两种功 能。如图乙所示是其内部电路的简图, 1 R、 2 R均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可以实现加热和 保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W,保温功率为44W。 3 =
21、4.2 10 J/(kgC)c 水 , 33 1.0 10 kg/m 水 求: (1)把500g的水从 40加热到 100,水需要吸收的热量; (2)不计热量损失,使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间; (3)忽略温度对电阻阻值的影响,加热电阻 1 R的阻值。 一、选择题一、选择题 1 (20202020北京四中中考模拟(适应性测试)北京四中中考模拟(适应性测试)如图所示的四种家用电器中,利用电流热效应工 作的是( ) 。 A. 迷你风扇;B. 笔记本电脑; C. 清洁机器人;D. 电暖气 2 (20202020江苏省南京市中考模拟四)江苏省南京市中考模拟四)在如图所示的电路
22、中,发现通过电流表的示数减少 0.2 安培时,电压表的示数从 6 伏特变为 5 伏特,那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为( ) 。 A1.2W B1.0W C2.2W D5.0W 3 (20202020江苏省扬州市仪征市中考一模)江苏省扬州市仪征市中考一模)如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容 器中密封着等量的空气,U 型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝 R1、 R2串联在电路中,且 R1R2。下列说法正确的是( ) 。 A该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系” ; B闭合开关后,通过 R1的电流大于 R2的电流 ; C闭合开关后,甲管
23、中液面上升比乙慢; D闭合开关后,要使电流增大,应将滑动变阻器滑片 P 向左移动 二、填空题二、填空题 4 (20202020吉林省长春市中考模拟四)吉林省长春市中考模拟四)如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器, 电源电压不变。闭合开关 S 后,滑片 P 从 a 端移动到 b 端,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关 系如图象,则 R1与 R2的最大阻值之比为_,电路中的最大总功率为_W。 5 (20202020江苏省扬州市仪征市中考一模)江苏省扬州市仪征市中考一模)从产品说明书得知,一台“6V 3W”的迷你型小风扇, 电动机线圈阻值为 0.1。则小风扇正常工作 1min
24、消耗的电能为 J;电动机线圈 1min 产生的热 量为 J。 6 (20202020东莞市一模)东莞市一模) 小明有些质疑电热水壶的铭牌中数字是否准确,于是小明拿了一个电能 表,他拿的电能表测量用电器的总功率不能超过 W。然后家里电路修好之后,他将电热水壶单 独接入该电路中,用电能表测量,1min 后,电能表的转盘转了 75 转,则电热水壶在这段时间内消 耗的电能为 kWh,计算出电热水壶的实际电功率是 W。 7 (20202020广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模)广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模)如图所示,电源电压为 6V,电阻 R0 10,电流表量程为 00.6A,电压表量程为
25、 03V,滑动变阻器上标有“20 0.5A”字样。则 当电路中电流最小时,2min 内电流通过电阻 R0产生的热量是 J;为了保证电路安全,滑动变 阻器 R 接入电路的最小阻值为 ;电路消耗总功率允许的变化范围为 W。 8 (20202020广东省省考模广东省省考模拟测试四拟测试四) )在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作 2min, 测得家中如图所示的电能表的转盘转了 70r,热水器的实际功率为_W;若不计能量损失,这段 时间内热水器中 50L 的水可升温_。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑, 热水器的电源线比冰箱的要 _(选填“粗”或“细” ) 。已知水=1.010
26、 3kg/m3,c 水=4.210 3J/ (kg) 三、实验探究题三、实验探究题 9 (20202020湖北省武汉市中考模拟五)湖北省武汉市中考模拟五)小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验,现有电源 (电压保持 6V 不变) 、待测小灯泡(标有“0.28A”字样) 、电流表、电压表(只有 03 伏档完好) 、 滑动变阻器、开关及导线若干,正确连接电路后进行实验。 (1)在移动变阻器滑片至某一位置时,小柯发现电压表示数如图(a)已满刻度,电流表示数 如图(b)所示,读出电流表的示数为_A,但小灯泡仍无法正常发光。 (2)小柯经过思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在下表中。 实验
27、序号 电压 U/(伏) 电流 I(安) 1 3.0 0.24 2 2.2 0.28 3 1.7 0.30 请根据相关信息分析,将方框中小柯重新连接的电路补充完整; 求出该小灯泡的额定功率为_W。 10.(20202020北京四中中考模拟(适应性测试) )北京四中中考模拟(适应性测试) )小华为了探究影响电流产生热量的因素,他用 两个完全相同的烧瓶,内装质量相等的煤油,两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计,两根阻值 不同的电阻丝R1和R2(已知:R1 R2) ,以及电源、开关、滑动变阻器、导线等,连接了如图所示的 实验电路。 (1)此电路可探究当_和通电时间一定时,电流产生热量跟电阻的关系。 (
28、2)闭合开关,通电一段时间后,温度升高较少的是_温度计。 (选填“甲”或“乙” ) 。 四四、计算题计算题 11.(20202020北京四中中考模拟(适应性测试) )北京四中中考模拟(适应性测试) )某家用电暖器有三档调温,其外观如图甲所示, 其简化电路图如图乙所示。当闭合开关 S、S1时,电路的电功率P1为 880W,当闭合开关 S、S1和 S2 时,干路中的电流为 10A。求: (1)只闭合开关 S、S1时电路中的电流I1; (2)只闭合开关 S、S2时,电路的电功率P2; (3)调至最高档发热功率工作,2 小时消耗的电能。 12 (20202020东莞市一模)东莞市一模)虽然疫情有了好转
29、,但学生仍不能返校正常上课,小时必须呆在家中 隔离,一天早晨他起来用电热饭盒热早餐,发现电热饭盒具有高温、低温两挡,如图甲所示,简化 电路如图乙所示,高温挡电功率为 242W,R1、R2均是发热电阻,且 R2的阻值是 R1的 4 倍。求: (1)R1和 R2的阻值是多少? (2)高温挡加热 5min,不计热量损失,可以将 1kg 饭菜的温度升高多少?饭菜的比热容取 310 3J/(kg) (3)如果实际电压是 200V,低温挡工作时的实际功率是多少 W? 13 (20202020江苏省扬州市仪征市中考一模)江苏省扬州市仪征市中考一模)如图甲所示,灯泡 L 标有“20V 8W”的字样,把它 与滑
30、动变阻器 R串联接入电路,电源电压恒为 25V,灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示。求: (1)当灯泡 L 正常发光时,整个电路 1min 内消耗的电能; (2)移动滑动变阻器的滑片 P,使灯泡 L 消耗的实际功率为 3W,滑动变阻器连入电路的电阻值 为多少?滑动变阻器消耗的电功率为多少? 第十八章第十八章 电功率【真题训练】电功率【真题训练】 (学生版)(学生版) 一、选择题一、选择题 1.(20202020东莞)东莞)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( ) 。 A电视机 B电脑 C电风扇 D电饭煲 2.(20202020龙东)龙东)如图所示,电源电压为 6V 保持不变,电阻 R1的阻
31、值为 5,滑动变阻器上标 有“10 1A”的字样。在元件安全的情况下,移动滑动变阻器滑片 P 过程中,则( )。 A.R1的功率范围 5W0.8W;B.R1的功率范围 7.2W0.8W; C.R2的最大功率是 1.8W; D.R2的最大功率为 1.6W 3.(20202020南通)南通)图甲为天然气泄漏检测电路原理图。电源电压恒定,R0为定值电阻,气敏传 感器两端电压UQ随天然气浓度C变化的关系如图乙。则下列描述R0的功率P0电路的总功率P随天 然气浓度C变化的关系图线中,可能正确的是( ) 。 A. ;B. ;C. ;D. 4.(20202020营口)营口)如图甲所示的电路中,电源电压不变,
32、R0为定值电阻,闭合开关,移动滑动 变阻器的滑片,滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示。图乙中的a、b两点与图 甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。下列说法正确的是( ) 。 A. 滑动变阻器的滑片在a点与b点时,电路的总功率之比是 12; B. 电源电压为 12V; C. 滑动变阻器消耗的最大电功率为 3.6W; D. 电路消耗的最大电功率为 7.2W 5.(20202020济宁)济宁)甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4,通电相同时间产生的热量之比为5:1, 则通过甲、乙的电流之比为( ) 。 A. 4:1 B. 1:4 C. 2:1 D. 1:2 6 (2020202
33、0临沂)临沂)小灯泡的 IU 图象如图甲所示,将它与定值电阻 R 并联,如图乙所示,闭合 开关 S1,电流表的示数为 0.2A;再闭合开关 S2,电流表的示数增加了 0.25A。则( ) 。 A电源电压为 2V B灯泡功率为 5W C定值电阻的阻值为 8 D电路总功率为 9W 7 (20202020眉山)眉山)两个定值电阻,甲标有“10 1A” ,乙标有“15 0.6A” ,现把它们连入由 一个开关和电源组成的电路,以下说法正确的是( ) 。 A甲、乙并联时允许干路最大电流为 1.6A; B甲、乙并联时允许乙的最大功率为 9W; C甲、乙串联时允许电源最大电压为 19V; D甲、乙串联时允许甲
34、的最大功率为 3.6W 8 (20202020眉山)眉山)如图甲所示,电源电压不变,将小灯泡 L 和电阻 R 接入电路中,只闭合开关 S1时, 小灯泡L的实际功率为1W 图乙是小灯泡L和电阻R的IU图象。 下列说法中正确的是 ( ) 。 A只闭合开关 S1时,L 的电阻为 10; B再闭合开关 S2后,电路总功率为 1.2W; C再闭合开关 S2后,电流表示数增加 0.5A; D再闭合开关 S2后,在 1min 内电阻 R 产生的热量是 24J 9.(20202020广元)广元)如图所示电路中,电源电压U=6V 不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,开 关 S 闭合后,当滑片 P 在变阻器的
35、a、b两端之间滑动的过程中,电流表的示数在 1.2A0.4A 之间变 化,则下列结论正确的是( ) 。 A. R2=10; B. B. R1的最大电阻为 5; C. 电压表的最大示数为 4.8V; D. 电阻R2的电功率变化范围是 0.8W 至 7.2W 二、填空题二、填空题 10.(20202020广东)广东)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想:台灯变亮时电位器消耗 电能的功率会变小,为此他设计了如图甲所示的电路进行探究,已知电源电压为 4V 并保持不变,电 压表 (03V) 2 个, 电流表 (00.6A) , 滑动变阻器规格为 “20 1A” , 小灯泡 L 标有 “2.5V
36、1.25W” 字样(忽略温度对灯丝电阻的影响) 。 (1)电路中 a 是_表,b 是_表; (2)实验中,小灯泡正常发光时电流表的示数为_A; (3)根据实验数据,绘制出滑动变阻器的由功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像如图乙所示, 由图可知:小灯泡的电功率(亮度)变大时,滑动变阻器的电功率_; (4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的 1 4 , 在确保电路中各元件安 全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的电功率变化范围是从_W 至_W。 11 (20202020岳阳)岳阳)如右图所示是某小灯泡的电流电压图像,小灯泡的额定电压为 6V。小灯 泡正常发光时,灯丝的电
37、阻是 ,若将小灯泡与 R=10的定值电阻并联接入某电路,干路 的总电流为 0.5A,通电 10s,电阻 R 消耗的电能为 J。 12.(2020(2020南通南通) )电吹风简化电路如图,旋转扇形开关 S,实现断开冷风热风的转换,已知吹 冷风时的功率为 100W,R=48.4,若家中只有电吹风工作,她用冷风热风挡交替使用 5mim,标有 “1200imp/kWh”的电能表指示灯闪烁 90 次,则电吹风消耗_J 的电能,使用热风挡的时间为 _ min 13.(20202020广东)广东)如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟_的关系”的实验装置。 实验中用 U 形管内液面高度差的大小来反映电流
38、通过导体产生热量的多少,这种方法叫_(选 填“控制变量”或“转换” )法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的_(选 填 “多”或“少” ) 。 14.(20202020镇江)镇江)额定电压为 220V 的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为 5A, 则电热丝正常工作时的电阻为_,工作 10min 产生的热量为_J。电热丝通电后变得很烫, 而连接的导线却不怎么热,这是由于导线电阻远_(选填“大于”或“小于)电热丝电阻的缘故 15.(20202020镇江)镇江)经过 1.5h,小林家中电能表的示数从图示变为,则此段 时间内电能表的转盘转动了_圈,家庭电路实际消耗的功率为_kW
39、;此段时间内,若通过电 能表的电流为其正常工作的最大电流I,则I=_A。 16.(20202020镇江)镇江)某电烤箱内部简化电路如图 1 所示,R1和R2为长度和材料均相同的电热丝, 铭牌上的部分参数如图 2 所示, 该电烤箱处于低温挡时, 正常工作 12min 所消耗的电能为_kW h, R2的阻值为_,R1的横截面积比R2的_ 17. (20202020 镇江) 镇江) 如图所示, 电源电压为 6V,R为 “30 0.25A” 滑动变阻器,R1为 “10 0.3A” 电阻,R2为“20 0.4A”电阻,电压表量程为 03V。闭合 S1和 S2,断开 S3时,调节R,使其接入 电路的阻值为
40、 10,此时电路消耗的电功率为_W;断开 S1,闭合 S2、S3,调节R,使电压表的 示数为 1V,则R接入电路的阻值为_;闭合所有开关,在保证电路安全的前提下,电阻R2消 耗的电功率范围为_ 18 (20202020无锡)无锡)小明到早餐店吃早餐,发现电能表适用的额定电压为 220V,正常运行的最 大电流值为 20A,他观察到电能表示数在 20min 内增加了 1.1kWh且指示灯闪烁稳定,则店内正在 使用的用电器实际功率为 W,通过电能表的电流为 A此时店主正拿出电饼铛,准备 烙饼,小明注意到电饼铛的铭牌信息如表格中所示,于是提醒店主不要使用,小明这样做的理由 是 。 额定电压 220V
41、额定频率 50Hz 额定功率 1350W 19(20202020 扬州) 扬州) 某型号的电烤箱有 “高温” 和 “低温” 两档。 电路如图所示, 开关 S 接 时, 是“高温”档;当开关 S 分别接“1”和“2”时,电流表的示数为 5A 和 1A;则电阻 R0 、 R 电烤箱处于“高温”档工作 10min 产生的热量为 J。 20.(20202020营口)营口)如图所示为小丹家使用的电能表,由图可知他家同时可使用的用电器总功率 不能超过_W;他关闭家中其他用电器,只让电水壶烧水,发现电水壶正常工作 2min,电能表 转盘转过 24 转,则该电水壶的额定功率为_W;电水壶内部的电热丝通电后迅速
42、升温,而与其 相连的电源线却不热,主要是因为电热丝的电阻_(选填“大于”或“小于” )电源线的电阻。 21.(20202020本溪)本溪)如图所示,甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,两个容器中的电阻丝 串联起来接到电源两端一段时间后,_(填“甲”或“乙” )容器连接的 U 形管液面高度差较大, 实验表明电流通过导体产生的热量跟_(填“电流”或“电阻” )有关;图中的 U 形管_ (填“是”或“不是” )连通器。 22.(20202020朝阳)朝阳)将电阻R1和R2串联后接在 6V 的电源上,R1=40,R2=20,则通过R1的电 流为_A,通电 1min 后,R2所产生的热量为_J。 23
43、. (20202020威海)威海)一款家用电煮锅有加热和保温两个档位,工作电路如图所示,当开关 S1闭合, S2_选填“断开”或“闭合” )时,处于加热档位,若加热时电路中电阻为 42,电路中电流为 5A,加热 2 分钟,不计能量损失,能使质量为 2kg 的水从 20升高到_(c水=4.210 3/(kg ) 24 (20202020眉山)眉山)如图甲所示,R1R2,断开开关 S 时,电路消耗的总功率为 P1,若将开关 S 与电源的位置对换后,闭合 S,电路消耗总功率为 P2,则 P1:P2 ,将甲图所示电路改变为 乙图所示的电路,若 R14,电源电压为 8V,小灯泡的额定功率为 4W,闭合开
44、关灯泡正常发光, 则小灯泡的额定电压是 V。 25.(20202020广安)广安)灯泡 L1标有“12V,12W” ,L2标有“12V,6W” ,当它们串联时,电路两端允 许加的最大电压是_如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下(电源电压不变) ,L1和 L2 串联时两灯泡的总功率记为P1,并联时两灯泡的总功率记为P2,那么P1P2=_。 (忽路灯丝电 阻的变化,灯泡的实际电压不能超过额定电压) 三、实验探究题三、实验探究题 26.(20202020武威)武威)在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材: A小灯泡(额定电压 2.5V,电阻大约 10) B电流表 A1(量程
45、00.6A) C电流表 A2量程 03A) D电压表(量程 03V,015V) E滑动变阻器“10 1A” F滑动变阻器“50 2A” G电源(电压恒6V 不变) H开关、导线若干 (1)本实验中应选择电流表_;滑动变阻器_(均填仪器前字母) ; (2)测量电路图如图甲所示,图乙实物电路中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连 接完整( ) ; (3)某探究小组将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,但任意移动 滑动变阻器的滑片时,电压表有示数且不变,灯泡亮度不变,具体故障原因是_; (4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示
46、数 如图丙所示为_A,小灯泡的额定功率为_W。 27 (20202020岳阳)岳阳)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2 节干电池、额定电压 为 2.5V 的小灯泡(额定功率小于 1W) 、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。 (2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B” ) 。 (3)闭合开关前,移动滑片,发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则该电路的故 障可能是 (选填序号) 。 A.小灯泡短路 B.小灯泡开路 C.电流表开路 (4)排查故障后,通过正确的操作使小灯泡发光,电流表的示数如图乙
47、所示,则该小灯泡的额 定功率为 W。 (5)实验室,小明组的电流表坏了,他找来了一个已知阻值的定值电阻 R0,设计了图丙电路测 小灯泡的额定功率。连好电路后,操作步骤如下:断开 S1、闭合 S2,移动滑片,使电压表的示数 等于灯泡的额定电压 U额;保持滑片的位置不变,断开 S2、闭合 S1,记下电压表的示数 U,则小灯 泡额定功率表达式:P额= (用 U额、U、R0表示) 。 28. (20202020 鄂州 鄂州) 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。 甲、 乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的 变化,闭合开关前
48、,A、B 两 U 形管内液面相平。 (1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的_不相等; (2)由于电流产生的热量不易直接测量, 因此在实验中是通过观察 U 形管中液面高度的变化来显 示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是_; (3)通过对比观察,_(选填“甲”或“乙” )容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可 知,在电阻和通电时间相同时,电流越_导体产生的热量越多。 29. (20202020 沈阳) 沈阳) 安安和康康在 “测量小灯泡的电功率” 实验中, 所选小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。在检查仪器时,康康发现电流表
49、的指针位置如图乙所 示,老师提示他电流表没有损坏,他稍作思考,判断出现问题的原因是电流表_; (2)纠正问题后,他连接的电路如图所示,他将滑片 P 移到_(选填“A”或“B” )端后, 闭合开关开始实验。在移动滑片 P 位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化,只有电压表 的指针一直指在一个较大的示数不发生改变。检查电路连接后,他发现有一根导线连接出现了错误, 请你在这根错误的导线上打 “” , 再用笔画线代替导线在图中改正过来 (导线不允许交叉) _; (3)纠正错误后,他重新开始实验,移动滑片 P 直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图 所示,则小灯泡的额定功率为_W; (4)安安的电流表坏了