1、 中考物理 （江苏专用） 专题十二 电功与电热 A组 2020年江苏中考题组 考点一 电功、电功率和电热 1.(2020连云港,10,2分)如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一 端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.电源电压为3 V B.电压表的最大示数为2 V C.整个电路功率变化了0.1 W D.电流表的示数变化了0.4 A 答案答案 D 由题图乙可知,R1=10 时,P=0.9 W,电路中的电流I1=0.3 A,电源电压U=I1R1+I1R;同理R1= 20 时,P=0.8 W,I1=0.2 A,电
2、源电压U=I1R1+I1R,联立解得U=6 V,R=10 ,故A错误。电压表最大示 数Umax=6 V=4 V,故B错误。电流表最大示数Imax=0.6 A,电流表最小示数Imin=I1=0.2 A, 故电流表示数变化I=0.6 A-0.2 A=0.4 A,整个电路功率变化P=UI=6 V0.4 A=2.4 W,故C错误,D正确。 1 P R 20 1020 U R 6V 10 2.(2020无锡,12,2分)在测量额定电压为2.5 V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 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 通过小灯泡 的电流I/A 0.12 0.
3、16 0.19 0.23 0.25 0.28 小灯泡的亮 度 暗亮 正常发光 过亮 分析实验记录,她得出了以下结论: 小灯泡的额定功率为0.625 W 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3 V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 答案答案 D 小灯泡的额定电压为2.5 V,所以额定功率P=UI=2.5 V0.25 A=0.625 W,故正确;从表格数据 计算可知,随着电压越来越大,电流也越来越大,小灯泡的实际功率越来越大,灯泡也越来越亮,故正确;从 表格数据计算可知,随
4、着电压越来越大,对应的小灯泡的电阻也越来越大,即小灯泡电阻随着两端电压的升 高而增大,故正确;阻值为2 的电阻与小灯泡串联,若电流为0.25 A,小灯泡正常发光,电阻两端电压U阻= IR=0.25 A2 =0.5 V,则U总=2.5 V+0.5 V=3 V,与题意相符,故正确,故选择D项。 3.(2020镇江,15,3分)额定电压为220 V的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5 A,则电热丝正 常工作时的电阻为 ,工作10 min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。 答案答案 44 6.61
5、05 小于 解析解析 额定电压为220 V的家用电暖器正常工作时,通过内部电热丝的电流为5 A,根据欧姆定律可知电热 丝正常工作时的电阻为R=44 ;工作10 min产生的热量为Q=I2Rt=(5 A)244 1060 s=6.6105 J;电热丝与连接的导线串联,电流大小和通电时间相同,电热丝通电后变得很烫,而连接的导线却不怎么热, 根据焦耳定律可知,这是由于导线电阻远小于电热丝电阻的缘故。 U I 220V 5A 4.(2020镇江,20,3分)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12 min所消
6、耗的电能为 kW h,R2的阻值为 ,R1的横截面积比R2的 。 图1 电烤箱参数表 额定电压 220 V 高温挡功率 1 500 W 低温挡功率 500 W 图2 答案答案 0.1 48.4 小 解析解析 该电烤箱处于低温挡时,功率为500 W,则正常工作12 min所消耗的电能为 W=Pt=500 W1260 s=3.6105 J=0.1 kW h 根据功率计算公式 P=UI= 当开关S1闭合、S2断开时处于低温状态,则R1的电阻为 R1=96.8 当开关S1闭合、S2闭合时处于高温状态,此时 += 代入可得R2的电阻为 2 U R 2 U P 低 2 (220V) 500W 1 1 R
7、2 1 R 2 P U 高 R2=48.4 由题意可知,R1和R2为长度和材料均相同的电热丝,其电阻与横截面积成反比,由R1阻值为R2阻值的2倍可知, R1的横截面积比R2的小。 2 - U PP 低高 2 (220V) 1 500W-500W 5.(2020无锡,22,3分)小明到早餐店吃早餐,发现店内电能表适用的额定电压为220 V,正常运行的最大电流 值为20 A。他观察到电能表示数在20 min内增加了1.1 kW h,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
8、不要使用,小明这样做的理由是: 。 额定电压 220 V 额定频率 50 Hz 额定功率 1 350 W 答案答案 3 300 15 总电流会超过20 A 解析解析 t=20 min= h,W=1.1 kW h, 所以用电器的功率: P=3.3 kW=3 300 W; 通过电能表的电流为: I=15 A; 如果同时使用电饼铛,则总功率: P总=3 300 W+1 350 W=4 650 W; 此时总电流I总=21.14 A,超过电能表允许通过的最大电流,会把电能表烧坏或引起保险丝熔断。 1 3 W t 1.1kW h 1 h 3 P U 3 300W 220V P U 总 4 650W 220
9、V 6.(2020连云港,19,10分)在学习电能表与电功一节内容时,同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡 的亮暗”,小明选用标有“2.5 V 0.3 A”和“3.8 V 0.3 A”的灯泡L1和L2,连接电路如图所示。 (1)闭合开关后,发现两灯均不发光,电压表V1的示数很大,电压表V2的示数为0,故障的可能原因是 。 (2)排除故障后闭合开关,电压表V1的示数如图,此时的电压值为 V。 (3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察 来比较,所用的研究方法为 。 (4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5 V的电路中,较亮的灯泡是 。(选填“L1”或“L2”) 答案答案 (1)L1断路
10、 (2)2.4 (3)灯泡的亮度 转换法 (4)L1 解析解析 (1)电压表V1 有示数且较大,说明从电压表V1到电源两极是通路,且V1示数很有可能接近电源电压, 而V2没有示数,说明L2短路或从V2到电源两极有断路,综合分析,故障可能为L1断路。若只有L2短路,则L1仍 然发光,且电压表示数不会很大。 (2)灯泡L1的额定电压为2.5 V,所以电压表V1选用的是小量程,分度值为0.1 V,示数为2.4 V。 (3)灯泡将电能转化为光能,越亮说明相同时间内消耗的电能越多,这是利用转换法将不易直观显示的电功 转化为易观察的灯泡亮度。 (4)由灯泡规格和公式R=可以判断L1的电阻小于L2的电阻,L
11、1和L2并联时,两只灯泡两端电压相同,则L1中 电流较大。根据P=UI,可知L1 的电功率更大,所以此时L1更亮。 U I 审题技巧审题技巧 故障类型题,两灯均不亮,电压表却有示数,可判断为断路,并且是与有示数电压表并联部分的电 路断路。 7.(2020泰州,50,7分)本题有两小题。 (1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图,灯泡额定电压U额=3.8 V; 丙 甲 乙 闭合开关,移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置,电压表示数为2 V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变 阻器滑片向 端(选填“A”或“B”)移动; 当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定电流I额= A,额定功率P额
12、= W; (2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实 验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流,设计了如图丙所示的电路,测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小 明补全实验步骤: 闭合开关S,将单刀双掷开关S1拨向触点 ,移动滑动变阻器滑片, ; 开关S仍闭合,再将单刀双掷开关S1拨向另一触点,应 (填滑动变阻器滑片位 置的变化情况),读出电压表示数为U; 写出Rx的表达式:Rx= (用所测物理量和已知量的符号表示)。 答案答案 (1)A 0.3 1.14 (2)2 使电压表示数为U额 保持滑片P的位置不动 -U U I 额 额 解析解析 (1)图甲中
13、电压表示数为2 V,使滑动变阻器接入电路中的阻值变小,即滑片向A端移动,才能使电 压表示数为额定电压值3.8 V。根据电流表指针位置和所接量程可知I额=0.3 A,则额定功率P额=U额I额=3.8 V0.3 A=1.14 W。 (2)闭合开关S,将S1拨到触点2,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8 V,此时小灯泡正常发光,电 路中的电流是I额;再将开关S1拨到另一触点1,保持滑动变阻器的滑片P位置不动,读出电压表的示数为U; 在中,电压表测灯与未知电阻的总电压,根据串联电路电压的规律,此时未知电阻Rx两端的电压为Ux=U -U额,此时流过未知电阻Rx的电流为I额,Rx的表达式,Rx=
14、。 -U U I 额 额 8.(2020南京,26,8分)有两个阻值未知的定值电阻R1、R2(R1约6 ,R2约500 )和一个电水壶。要求测出未知 电阻的阻值和电水壶的额定功率。 丙 甲 乙 (1)图甲是测量R1阻值的部分实物图,电源为两节干电池。 用一根导线将电路连接完整(连线不得交叉)。 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。 闭合开关,移动滑片P,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线 (选填“a”“b”或 “c”)内部断路。 排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图乙所示,则R1= 。 (2)小明从图甲中的器材和电
15、阻箱(符号,规格“09 999 5 A”)、若干开关及导线中,选择器 材,连成图丙所示的电路,测出了R2的阻值。请将所选元件符号填入虚线框内。 (3)小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作,记下电能表的 指示灯闪烁n1次所用时间为t1。由于电能表常数被遮挡,她借助额定功率为P0的电热水器,只让电热水器正 常工作,记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2。则电水壶的额定功率为 。 答案答案 (1)见图答1 B b 5 图答1 图答2 (3)P0 1 2 2 1 nt n t (2)见图答2 解析解析 (1)题图甲测量R1的阻值,应将R1与滑动变阻器串联,并保证滑动变
16、阻器“一上一下”接入电路,故 应将滑动变阻器D接线柱或C接线柱与R1右接线柱相接; 闭合开关前,滑动变阻器滑片应在其接入电路的阻值最大处,所以滑片P应滑到B端; 闭合开关,移动滑片,电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线b内部断路,如果导线a或c内部断路,则 电压表无示数; 电压表示数为1.2 V时,电流表示数如题图乙所示为0.24 A,则R1=5 。 (2)由题意可知,R2约500 ,电源为两节干电池串联,电源电压约为3 V,如果用电流表测量电流,I= 610-3 A,小于电流表的分度值0.02 A,所以设计实验时应排除电流表,而选用电压表,通过测量R2两端电 压、R2和电阻箱串联后的总
17、电压,通过分压原理求出R2的阻值。 (3)电能表参数固定,设参数为N imp/(kW h),额定功率为P0的电热水器正常工作t2,则消耗的电能W2=P0t2,同 U I 1.2V 0.24A 2 U R 3V 500 时电能表的指示灯闪烁n2次,则W2= kW h,有P0t2= kW h,只让电水壶正常工作,电能表指示灯闪烁n1次, 则电水壶消耗的电能W1= kW h,此过程所用时间为t1,电水壶的额定功率满足Pt1= kW h,联立解得P= P0。 2 n N 2 n N 1 n N 1 n N 1 2 2 1 nt n t 命题趋势命题趋势 利用单个电压表或单个电流表测量电阻或电功率,是中
18、考考查的热点。 9.(2020苏州,25,6分)如图所示电路中,电源电压6 V,灯泡L规格为“6 V 3 W”,其电流与电压的关系如图 乙所示。当S、S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.5 A。 (1)求灯泡L的额定电流; (2)求定值电阻R1的阻值; (3)断开S1、S3,闭合S、S2,调节滑片P,使R2的电功率为灯泡的2倍,求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多 大? 答案答案 (1)0.5 A (2)12 (3)16 解析解析 (1)P额=U额I额 有:I额=0.5 A (2)由题干信息,电流表示数为0.5 A时L短路,仅有R1接入电路 R1=12 (3)断开S1、S3,闭合S、S2
19、时L和R2串联 设此时灯泡两端的电压为UL,R2两端的电压为U2 = 又:UL+U2=6 V 得:UL=2 V,U2=4 V P U 额 额 3W 6V 1 U I 6V 0.5A 2 L P P 2 L U I U I 2 1 由图像可知:I=0.25 A R2=16 2 U I 4V 0.25A 考查内容考查内容 该题考查多开关类电路分析,要求学生能够掌握在闭合和打开不同开关时的等效电路,再根据 欧姆定律进行解题。 10.(2020泰州,44,6分)如图是某型号电饭锅工作原理的简化电路图,电饭锅有两挡,分别是高温烧煮和低温 焖饭。S1为挡位自动控制开关,R1和R2为电热丝,R1的阻值为80
20、 ,高温烧煮挡的功率为660 W。求: (1)高温烧煮时干路中的电流; (2)电阻丝R2的阻值; (3)电饭锅低温焖饭0.5 h消耗的电能是多少焦耳。 答案答案 (1)3 A (2)880 (3)99 000 J 解析解析 (1)由P=UI得,高温烧煮时干路中的电流 I高温=3 A (2)当开关S1和S都闭合时,两电阻并联,此时总电阻较小,由P=可知,此时为高温烧煮挡;当只闭合开关S 时,电路为R2的简单电路,此时总电阻较大,由P=可知,此时为低温焖饭挡;当开关S1和S都闭合时,由I= 得,总电阻为 R总= 由=+得 P U 高温 高温 660W 220V 2 U R 2 U R U R U
21、I高温 220V 3A 220 3 1 R总 1 1 R 2 1 R =+ R2=880 (3)低温焖饭挡的功率为 P低温=55 W 由P=得,电饭锅低温焖饭0.5 h消耗的电能是 W=Pt=55 W1 800 s=99 000 J 1 220 3 1 80 2 1 R 2 2 U R 2 (220V) 880 W t 11.(2020南通,18,6分)如图,电源电压为12 V,灯泡L的规格为“6 V 3 W”,滑动变阻器R1上标有“20 1 A”,R=10 ,电流表量程为03 A。将开关S闭合,S1、S2断开,调节变阻器使灯泡正常发光。 (1)求灯泡正常发光时的电阻; (2)求滑动变阻器10
22、 s内消耗的电能; (3)将开关S、S1、S2都闭合,移动滑片P且电路安全,求R1与R2功率之比的最大值。 答案答案 (1)12 (2)30 J (3)32 解析解析 (1)由灯泡的规格可知灯泡正常发光时的电阻 RL=12 (2)将开关S闭合,S1、S2断开时,滑动变阻器R1和灯泡L串联,此时灯泡正常发光;滑动变阻器R1中的电流和灯 泡L的电流相等 =IL=0.5 A 滑动变阻器R1的两端电压 =U总-U额=12 V-6 V=6 V 滑动变阻器10 s内消耗的电能 W= t=6 V0.5 A10 s=30 J 2 U P 额 额 2 (6V) 3W 1 R I P U 额 额 3W 6V 1
23、R U 1 R U 1 R I (3)当开关S、S1、S2都闭合时,灯泡L被短路,此时定值电阻R2和滑动变阻器R1并联;通过R2的电流和其两端 的电压不会发生变化,所以R2的功率为定值;滑动变阻器R1的电压为定值,当通过R1的电流最大时,通过R1的 功率达到最大值,此时R1与R2功率之比最大。R2的电流 I2=1.2 A 电流表测量的是干路电流,由电流表的量程可知通过滑动变阻器R1的最大电流 =-I2=3 A-1.2 A=1.8 A R1与R2功率之比的最大值 = 2 2 U R 12V 10 1 I 大 I 大 总 1 2 P P 大 1 2 2 I U I U I 大 1 2 U I U
24、I 大 总 总 1 2 I I 大 1.8A 1.2A 3 2 1.(2020南京,3,2分)下列措施符合安全用电规范的是( ) A.电冰箱的金属外壳接地 B.使用绝缘皮破损的导线 C.用湿布擦拭工作的台灯 D.一个插座上同时使用多个大功率用电器 考点二 家庭电路与安全用电 答案答案 A 电冰箱金属外壳接地,可以防止电冰箱内部线路老化漏电后发生触电事故,符合安全用电规范, A项正确;使用绝缘皮破损的导线,容易发生漏电触电事故,B项错误;用湿布擦拭工作的台灯,由于湿布是导 体,容易在擦拭过程中发生触电事故,C项错误;一个插座上同时使用多个大功率用电器,造成插座上的总功 率过大,电流过大,容易引发
25、火灾事故,D项错误。 2.(2020镇江,9,2分)如图所示,闭合开关S,发现灯L不亮。用测电笔接触M点时氖管发光,而接触N、Q点时 氖管均不发光,若仅有一处发生断路,则该处可能是( ) A.熔丝处 B.P、M间某处 C.M、N间某处 D.N、Q间某处 答案答案 C 用测电笔接触M点时氖管发光,说明火线上有电流,熔丝处、及P、M间某处都不可能断路, 故A、B不符合题意;接触N、Q点时氖管均不发光,M、N间某处发生断路可满足题意要求,故C符合题意;若 N、Q间某处发生断路,则接触N点时氖管可以发光,故D不符合题意。故选C。 3.(2020淮安,8,2分)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的
26、示数,结合表盘上的信息可知,下列选 项中正确的是( ) A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A B.小英家上个月消耗的电能为1 011 kW h C.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电路0.2 J D.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多 答案答案 D 由电能表参数10(40)A可知,小英家家庭电路中的干路电流不得超过40 A,A项错误;根据上月初, 上月末电能表示数可计算出,小英家上个月消耗的电能W=5 647.8 kW h-5 546.7 kW h=101.1 kW h,B项错 误;电能表上指示灯闪烁320次,家庭电路消耗的电能W=0.2 kW h,C
27、项错误;根据参数1 600 imp/(kW h)可知,电路中每消耗1 kW h的电能,指示灯闪烁1 600次, 指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消 耗的电能越多,D项正确。故选D。 320imp 1 600imp/(kW h) 命题趋势命题趋势 近年来对电能表参数理解和计算的考查越来越频繁。 4.(2020盐城,9,2分)我市所有教室都安装了空调。以下做法不符合安全用电的是( ) A.出现故障时,先切断电源 B.放学离开教室,及时关闭电源 C.安装三线插座,防止外壳带电 D.用更细的导线,防止发热起火 答案答案 D 电路中出现故障时,需要先切断电源,防止触电,A项不符合题意;放学离开教室,及时
28、关闭电源,一 方面可以节约电能,另一方面避免电路中的功率过大,电流过大,发生火灾,B项不符合题意;三孔插座的第三 个孔接地线,当用电器漏电时,电流就通过地线,流入大地,防止触电事故发生,C项不符合题意;导线变细,导 线的电阻变大,当电路中有电流通过时,导线产生的热量增多,既浪费了电能,又有引起火灾的可能,D项符合 题意。故选D。 考点分析考点分析 安全用电,要求出现故障及时关闭电源,防止触电,三线插座中接地线的作用是防止大型或高功 率用电器外壳漏电,导线越粗电阻越小,电流热效应越小。 5.(2020泰州,25,2分)关于家庭电路和用电安全,下列说法正确的是( ) A.可用铜丝代替家庭电路中的熔
29、丝 B.电冰箱外壳应接地 C.控制电灯的开关应接在零线上 D.熔丝熔断一定是电路短路造成的 答案答案 B 当电路中电流过大时,熔丝熔断而保护电路,如果用铜丝代替熔丝,就起不到保护作用了,故A错 误;带有金属外壳的用电器,金属外壳与地线相连,防止金属外壳漏电时发生触电事故,故B正确;为了安全, 电灯开关必须接在火线上,故C错误;当电路中电流过大时,熔丝会被熔断,电流过大的原因可能是短路,也可 能是电路的总功率过大,故D错误。故选B。 6.(2020苏州,21,3分)如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。 (1)该电能表示数为 kW h。 (2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220 V 1
30、0 W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器, 将该节能灯接入220 V的测量电路,设计了以下三种测量方案: 方案一:测量出电能表显示消耗1 kW h电能所用的时间t; 方案二:测量出1 min时间内电能表转盘转过的圈数n; 方案三:测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。 若使用方案二,小明计算额定功率的关系式应该为:P= (单位:W)。(用数字和n表示) 比较三种方案,最可行的是方案 。 答案答案 (1)1 469.5 (2)30n 三 解析解析 (1)电能表示数的前四位是整数部分,最后一位是小数部分,所以示数为1 469.5 kW h。(2)若使用 方案二,1 min时间内消耗的电能W= kW
31、 h= J=1 800n J,P=30n W;节能灯的 额定功率只有10 W,所以1 min内电能表转盘转过的圈数小于1,另外可算出节能灯消耗1 kW h电能需要10 0 h,时间太长,所以比较合理的是方案三。 2 000 n 6 3.6 10 2 000 nW t 1 800 J 60s n 考查要点考查要点 该题第(2)问考查实验方案的可行性,所以要求学生对三种方案都有深刻的理解,通过计算明白 方案一、二不可行的原因。 7.(2020镇江,18,3分)经过1.5 h,小林家中电能表的示数从图示变为20240,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;此段时间内,
32、若通过电能表的电流为其正常工作 的最大电流I,则I= A。 答案答案 9 900 2.2 10 解析解析 电能表的黑色数字为整度数,红色数字为小数点后面的度数,此电能表使用前、后显示数据分别为2 020.7 kW h、2 024.0 kW h,则消耗的电能为 W=W1-W0=2 024.0 kW h-2 020.7 kW h=3.3 kW h 由电能表上的信息可知,每消耗1 kW h的电能,转盘转动3000圈,则此段时间内电能表的转盘转动 n=W3 000 r/(kW h)=3.3 kW h3 000 r/(kW h)=9 900 r 根据功率计算公式,可知家庭电路实际消耗的功率为 P=2.2
33、 kW 由功率公式P=UI,可知正常工作的最大电流I为 I=10 A W t 3.3kW h 1.5h P U 2 200W 220V B组 20162019年江苏中考题组 考点一 电功、电功率和电热 1.(2019苏州,11,2分)额定电压均为6 V的甲、乙两灯,I-U图线如图所示。下列说法正确的是( ) A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小 B.甲、乙两灯的额定功率之比为41 C.甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为32 D.甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功率之比为13 答案答案 D I-U图线上的点与原点连线的斜率恰好是电阻的倒数,图线上的点与原点连
34、线的斜率越小,电阻 越大,因此由图可知图线上的点与原点连线的斜率逐渐变小,即电阻逐渐变大,故A错误;当灯泡两端电压都 是6 V的时候,两灯泡正常工作,此时通过甲灯泡的电流I甲=0.6 A,通过乙灯泡的电流I乙=0.3 A,由P=UI计算可 得P甲=3.6 W,P乙=1.8 W,甲、乙两灯的额定功率之比为21,故B错误;甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电 源两端时,由图可知通过甲灯泡的电流为0.3 A,通过乙灯泡电流为0.2 A,由R=可得:甲、乙电阻之比为 23,故C错误;甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,根据图中信息可知此时电路中电流为0.3 A, 甲、乙两灯的两端电压之和为8 V
35、,由P=UI可知,实际功率之比为13,故D正确。 U I 解题关键解题关键 本题研究灯泡的相关参数,因为灯泡电阻是变化的,所以必须先清楚灯泡的连接方式。 2.(2018南京,12,2分)如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6 V 3 W”字样。闭合开关后,当滑片P移 至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示 数为0.3 A,电压表示数变化了3 V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1P2=56。下列判断正确的是 ( ) A.滑动变阻器的最大阻值为10 B.电路允许消耗的最大功率为4.5 W C.小灯泡正常发光时,滑片P位于滑动变阻
36、器中点位置 D.滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6 W 答案答案 B 小灯泡正常发光时通过它的电流I=0.5 A。由题意分析可知,P移至右端时,电流表示 数I=0.3 A,P1P2=U1IU2I=56,则U1I(U1+3 V)I=56,得U1=3 V,U=UL+U1=6 V+3 V=9 V,Rmax= =20 ;Pmax=UI=9 V0.5 A=4.5 W;小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻R1=6 Rmax=10 ;UL=UL-3 V=6 V-3 V=3 V,PL=ULI-ULI=6 V0.5 A-3 V0.3 A=2.1 W。故B选项正确。 L
37、 L P U 3 W 6 V 2 U I 3V3 V 0.3 A 1 U I 3V 0.5A 1 2 方法技巧方法技巧 解答计算类选择题时,应把各选项要求的问题当计算题求解,然后与选项比对。 3.(2018无锡,11,2分)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R1R2,瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是( ) A.该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系 B.闭合开关后,装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快 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.将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水,可比较煤油和水的比热容大
38、小 答案答案 C 由题图可知,两电阻丝串联,通过它们的电流相同,通电时间也相同,电阻不同,故该实验探究的是 电流产生的热量与电阻的关系,故A错误;由焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生 的热量越多,由于R1R2,串联电路中电流处处相等,则I=I1=I2,由P=UI,有=,故P1P2,U1U2,C正确, D错误。 6.(2017盐城,19,3分)某5 W的吸顶灯由10只相同的LED小灯珠连接而成,任意取下其中一只灯珠后,其余灯 珠仍能发光,则10只小灯珠的连接方式是 联。每只小灯珠的额定电压为5 V,其正常工作时电流为 A。与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,若
39、LED灯可以节约80%的电能,则该吸顶灯与 W的白炽灯亮度相当。 答案答案 并 0.1 25 解析解析 任意取下其中一只小灯珠,其余灯珠仍能发光,它们之间互不影响,说明是并联的。 I=0.1 A LED灯与白炽灯亮度相同时,LED灯可以节约80%的电能,说明相同时间内LED消耗的电能是白炽灯消耗 电能的20%,则P白炽灯=25 W。 LED P U 5W/10 5V 20% P 吸顶灯 5W 0.2 7.(2019南京,18,4分)如图所示,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2=20 ,灯泡L标有“6 V 3 W”字样。 (1)当S、S1、S2都闭合时,灯泡L正常发光,电流表示数为 A,电
40、路消耗的总功率为 W; (2)当S闭合,S1、S2断开时,电压表示数为2 V,则R1的阻值为 ,通电1 min R1产生的热量为 J。 答案答案 (1)0.8 4.8 (2)10 24 解析解析 (1)当S、S1、S2都闭合时,R2与L并联,电流表测量干路电流。由灯泡L正常发光可知,U2=UL=U总=6 V, IL=0.5 A,I2=0.3 A,所以电流表的示数I总=IL+I2=0.5 A+0.3 A=0.8 A,电路消耗的总功率P总 =U总I总=6 V0.8 A=4.8 W。 (2)当S闭合,S1、S2断开,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压。电压表示数为2 V时,则U1=2 V,U2
41、=U总-U1=6 V-2 V=4 V,I2=0.2 A,则R1=10 。通电1 min R1产生的热量Q=R1t=(0.2 A)210 60 s=24 J。 P U 额 额 3W 6V 2 2 U R 6V 20 2 2 U? R 4V 20 1 1 U I 1 2 U I? 2V 0.2A 2 1 I 解题方法解题方法 将两种情况下的电路图重新画出,判断电路特点,标上对应的物理量单独计算。 8.(2018盐城,20,3分)在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明研究发现空调功率远大于冰箱,所以空调 插头线比冰箱 (粗/细)。小明关掉空调后,冰箱仍在工作,这说明空调与冰箱是 联的。他观察 到空
42、调上“能效比”EER的值为3.4,经查阅资料,能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比,空调 制冷时消耗的电功率为1 000 W,则空调制冷量为 W。 答案答案 粗 并 3 400 解析解析 因为空调功率远大于冰箱,根据P=UI,U=220 V不变,可知空调插头线中的电流也远大于冰箱插头线 中的电流;根据Q=I2Rt可知,在t一定时,若要防止空调插头线发热过多,就要减小插头线的电阻;增大导体的 横截面积可以减小电阻,所以空调的插头线更粗。空调和冰箱独立工作,互不影响,它们之间是并联的。根 据题意可知=3.4,则空调制冷量=空调制冷时消耗的电功率3.4=1 000 W3.4=3 400 W。
43、 空调制冷量 制冷时消耗的电功率 9.(2018南京,26,7分)两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2,仅能看清分别标有“0.3 A”和“0.5 A”字样。 (1)图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图。 图中有一根线连接错误,请在这根线上打“”,并在图中改正。 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。 闭合开关,电流表示数为0.1 A,移动滑片P,通过观察 表的示数来判断小灯泡是否正常发光。小 灯泡正常发光时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡L1的额定功率为 W。 (2)小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率。请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电 阻R(
44、阻值已知)这三个元件的符号,使电路完整,实验操作方便。 答案答案 (1)如图(2分) B 电流 0.75 (2)如图(2分) 解析解析 (1)测量小灯泡的额定功率时,需测小灯泡正常发光时其两端的电压,故电压表要与小灯泡并联。 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,即B端。 已知小灯泡L1的额定电流为0.3 A,故观察到电流表示数为0.3 A时小灯泡L1正常发光,此时电压表示数为 U1额=2.5 V,则小灯泡L1的额定功率为P1额=U1额I1额=2.5 V0.3 A=0.75 W。 (2)电路图如答案图所示,S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器,使电压表示数为U1=I2额R;保持滑动变
45、阻器滑片 的位置不变,S1断开,S、S2闭合,读出电压表示数U2,则P2额=I2额(U2-U1)。 10.(2018扬州,28,6分)某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率,电源电压为6 V,小灯泡标有“2.5 V”字 样(灯丝电阻约为10 ),有以下两种规格的滑动变阻器可选用:A.“50 2 A”,B.“10 1 A”。 甲 乙 (1)应选用滑动变阻器 (A/B)。 (2)连接好电路,闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮,他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤,立即断 开开关。遗漏的步骤是 。 (3)改正错误后,闭合开关小灯泡不亮,电流表和电压表指针都有较小的偏转,则小灯泡不亮的原因是 。 A.小
46、灯泡烧坏 B.小灯泡短路 C.小灯泡的实际功率太小 (4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡 的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 端移动(左/右)。 (5)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.25 A,小灯泡的额定功率是 W。 答案答案 (1)A (2)将滑动变阻器的滑片调到阻值最大位置(“未将滑动变阻器的滑片调到阻值最大位置” 也给分) (3)C (4)1.1 左 (5)0.625 解析 (1)当小灯泡正常发光时,根据串联分压原理有=,得R滑=14 ,故应选用滑动 变阻器A。 (2)小灯泡比正常工作时亮,说明此时滑动变阻
47、器连入电路的电阻值小,未调到最大。 (3)电流表和电压表指针都有较小的偏转,说明小灯泡未发生断路和短路,而灯泡的亮度取决于其实际功率, 小灯泡实际功率过小时会出现题述现象。 (4)电压表选用03 V量程,对应的分度值是0.1 V,故读1.1 V;为测小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压, 将滑动变阻器的滑片向左移动。 (5)PL=ULIL=2.5 V0.25 A=0.625 W。 L R R 滑 L U U 滑 10 R滑6V-2.5V 2.5V 11.(2019泰州,49,5分)在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V。 甲 甲 乙 (1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是( ) A.小灯泡断路 B.小灯泡两端电压太小 C.滑动变阻器阻值太大 D.电源电压太小 (2)移动滑片,当电压
