1、A组 20162020年北京中考题组 1.(2020北京,11,2分)如图所示的电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的 是 ( ) A.灯L1比灯L2亮 B.通过A点的电流大于通过B点的电流 C.灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小 D.电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压 答案答案 D 灯L1和灯L2串联,通过两盏灯的电流相同,B错误;两灯完全相同,电阻相同,由P=I2R可知两灯实 际功率相同,亮度相同,A、C错误;由U=IR可知,电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压,D正确。 2.(2019北京,2,2分)下列用电器中,利用电流热效应工作的是(
2、 ) A.计算器 B.电热水壶 C.收音机 D.电冰箱 答案答案 B 电热水壶工作时把电能转化为内能,利用电流热效应工作,B正确。 3.(2018北京,3,2分)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( ) A.电暖气 B.计算器 C.电视机 D.笔记本电脑 答案答案 A 电暖气是利用电流热效应工作的,A选项正确;计算器、电视机、笔记本电脑都不是利用电流 热效应工作的,B、C、D选项错误。 4.(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
3、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;电冰箱主要是把电能转化为机械能,D错 误。故选B。 5.(2016北京,4,2分)如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( ) 答案答案 C 计算器、电风扇、电视机工作时,不是把电能主要转化为内能,所以,不是利用电流热效应工 作的,A、B、D项错误。故选C。 知识拓展知识拓展 常用用电器中,电烙铁、电炉、电热毯、热水器、电烤箱等都是利用电流热效应工作的。 很容易将微波炉、电磁炉也当成是利用电流热效应工作的,虽然它们是用来加热食物的,但不是利用电 流热效应工作的。 6.(2018北京,11,2分)有两个额定电压相
4、同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800 W,乙的额定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( ) A.甲电热水壶两端的电压较高 B.电流通过甲电热水壶做功较快 C.通过两个电热水壶的电流相等 D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多 答案答案 B 额定电压相同的电热水壶甲和乙,正常工作时电压相同,A选项错误;正常工作时,实际功率等 于额定功率,甲的额定功率大于乙的额定功率,电流通过甲做功较快,B选项正确;I=,U相同而P不同,因 此通过甲、乙的电流不相等,C选项错误;由W甲=P甲t甲,W乙=P乙t乙,P甲P乙,t甲=t乙,则W甲W乙,D选项错误。 P U
5、7.(2017北京,13,2分)小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电0.5元的计费 标准,将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中,判断 正确的是 ( ) A.在这三个用电器中,电烤箱正常工作时的电压最高 B.在这三个用电器中,电视机正常工作时的电压最低 C.正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流 D.在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多 答案答案 C 电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同,而用电器正常工作时的电压就是额定电压,A、B 错误;由柱状图可知正常工作时,电烤箱的功率大于电视机的功率,它
6、们的额定电压相同,根据I=P/U可知 通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流,C正确;正常工作时,电烤箱的功率最大,但其使用时间不一定 长,所以消耗的电能不一定最多,所以用电费用不一定比电饭锅的多,D错误。故选C。 易错警示易错警示 不要认为额定功率大的用电器消耗的电能就一定多,根据公式W=Pt,在考虑消耗的电能多少 时,除了要考虑电功率的大小,也要考虑到工作时间的长短。 8.(2017北京,22,2分)(多选)中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台,在展台中可以做模拟“发电纤 维发电”的实验。实验过程及现象如下:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连 的小灯发光;增大踩动踏板
7、的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加。则下列四个选项中, 判断正确的是( ) A.压电薄膜振动时可以产生电压 B.小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流 C.发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关 D.增大踩动踏板的频率,压电薄膜发电的总功率变小 答案答案 ABC 从题干中发现“踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发 光”,小灯发光说明灯两端有电压,所以A正确;小灯发光说明压电薄膜和小灯之间形成了通路,有电流通 过,所以B正确;从题干中发现“增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加”,所 以C正确;增大踩动踏板的频率,发光小灯的数量增加,说
8、明电路总功率变大,所以D错误。故 选A、B、C。 9.(2018北京,21,2分)(多选)小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所 示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25 的煤油,阻值为5 和10 的电阻丝R1、R2。闭合开关一段时间后,记录此时两个温度计的示数。根据上述实验,下列说法 中正确的是( ) A.此实验探究的是热量与电阻的关系 B.此实验探究的是热量与电流的关系 C.此实验探究的是热量与时间的关系 D.此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少 答案答案 AD R1和R2串联,通过它们的电流相同,通电时间相同,R1R2
9、,此实验探究的是热量与电阻的关系, A选项正确,B、C选项错误;电阻丝产生热量的多少用温度计示数变化大小来表示,D选项正确。 10.(2017北京,26,2分)(多选)小林想测量小灯泡的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
10、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。 11.(2017北京,28,2分)(多选)如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,实验时,干电池两端电压会随电路 中电阻的变化而改变。在不拆改电路的情况下,下列选项中的探究问题,利用这个电路进行实验能完成 的是( ) A.电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比吗? B.电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗? C.电
11、阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比吗? D.电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗? 答案答案 BD “电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比吗”中自变量是电阻,实验时需要改 变多次,而在不拆改电路的情况下,不能改变R2的电阻,所以A错误;“电阻一定时,通过电阻的电流与电阻 两端的电压成正比吗”中的自变量是电阻两端的电压,可以通过移动滑动变阻器的滑片来改变,因变量 是电流,可以直接用电流表测量,所以B正确;“电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比吗” 中自变量是电阻,实验时需要改变多次,而在不拆改电路的情况下,不能改变R2的电阻,所以C错误;“电阻
12、 一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗”中的自变量是电阻两端的电压,可以通 过移动滑动变阻器的滑片来改变,因变量是电功率,可以通过电压表和电流表的示数乘积得到,所以D正 确。故选B、D。 解题关键解题关键 根据实验电路图可知,由于R2的阻值不能改变,因此,不能探究电阻两端的电压与电阻的关系, 只能探究在电阻一定时某两个量之间的关系。 12.(2020北京,26,4分)某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连 接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻 值为R1和R2的电阻丝(R1U额,灯L不会正常发
13、光,有可能被烧坏,故B错;当灯泡L与5 的R1并联在6 V的电路中时,由图像可知 通过灯L的电流IL=0.6 A,通过R1的电流I1=1.2 A,则干路中的电流I=IL+I1=0.6 A+1.2 A=1.8 A,电路 总功率P=UI=6 V1.8 A=10.8 W,故C错;灯L与10 的R2串联在9 V的电路中时,结合图像可知,当电流I= 0.5 A时,灯L两端的电压UL=4 V,则R2两端电压U2=9 V-4 V=5 V,R2的阻值R2=10 ,符合题意,故 R2每秒消耗的电能W=U2It=5 V0.5 A1 s=2.5 J,D正确。 L U I 1V 0.2A 1 U R 6V 5 2 U
14、 I 5V 0.5A 2.(2018吉林,4,2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时( ) A.电压表的示数不变,总功率变小 B.电流表的示数变大,总功率变大 C.电压表的示数变大,灯的亮度变暗 D.电流表的示数变小,灯的亮度变暗 答案答案 B 分析题图可知,电路中灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量电源电压,示数保持不变,当滑片向 右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,根据P=UI可知,电路消耗的总 功率变大,故本题应选B。 3.(2019湖南衡阳,18,3分)(多选)如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片
15、 逐渐从a端滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量 之间关系的图像是( ) 答案答案 AC 由电路图知,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,由串联电路的特点知 道,U=U电源-IR1,即U与I的图像是一条倾斜的直线,故A符合题意,B不符合题意;由P=UI知,电路消耗的总功 率P与电路的电流I成正比,故C符合题意,D不符合题意。 4.(2020福建,30,8分)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯 泡(U额为3.8 V)、定值电阻R0(阻值为10 )、开关及若干导线。 (1)根据图甲,用
16、笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整。 (2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。 (3)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是 或 。 (4)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表A2示数为 A时 小灯泡正常发光,电流表A1的示数如图丙,该示数为 A,则小灯泡的额定功率为 W。 丙 答案答案 (1)如图(每条导线1分) (2)A (3)小灯泡处断路 R0处短路 (4)0.38 0.70(或0.7) 1.216(8分)(每空1分) 解析解析 (1)根据电路图连接实物图,电流表A2与R0串联,电
17、流表A1接在干路上。(2)闭合开关前滑动变阻器 的滑片P应置于连入电路阻值最大处,所以滑片P应置于A端。(3)灯不亮,可能灯被短路或者灯泡断路,两 个电流表有示数且示数相同,故为灯泡处断路或R0处短路。(4)测量小灯泡的额定功率,要使灯泡两端电 压为额定电压3.8 V,R0两端电压U0=U额=3.8 V,通过R0的电流I0=0.38 A,由图可知干路电流I=0.7 A,通过小灯泡的电流I1=I-I0=0.7 A-0.38 A=0.32 A,则小灯泡的额定功率P额=U额I1=3.8 V0.32 A=1.216 W。 0 0 U R 3.8V 10 5.(2019江西,24,7分)实验:测量小灯泡
18、的电功率 实验中选择的小灯泡的额定电压为2.5 V。 【实验步骤】 (1)请你用笔画线代替导线,把图中的电路连接完整(导线不准交叉),并要求滑动变阻器的滑片向左移动 时,小灯泡会变亮; (2)正确连接电路后,闭合开关,电流表指针不动,但用手按住开关,发现电流表指针摆动,出现这种现象的 原因是 ; (3)查明原因,排除故障,正确操作,得到下表所示数据。请将表中内容补充完整: 实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮度 1 2.0 0.28 0.56 发光暗淡 2 2.5 0.32 0.80 3 3.0 0.36 1.08 发光强烈 由表中数据可知,该灯的额定电功率为 W; (4)利
19、用上述电路,用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值。请在虚线方框中设计一个记录数据 的表格。 答案答案 【实验步骤】(1)如图所示 (2)开关接触不良 (3)正常发光 0.80 (4)如表所示 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/ 电阻的平均值R/ 1 2 3 解析解析 (1)由图可知电源的负极与开关的一个接线柱均未接入电路,而电流表的正接线柱也未接任何导 线,可知与电源正极相连接的开关的另一个接线柱应与电流表的正接线柱相连接,从图中还可以看出滑 动变阻器下方的接线柱未接任何导线,根据题意,当滑片向左移动时,小灯泡要变亮,所以滑片向左移动 时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,故导线应与
20、A接线柱相连,由表中数据可知,电流表选择00.6 A量 程,如答案图所示。 (2)闭合开关,电流表指针不动,说明电路出现了断路,但用手按住开关,电流表指针却会摆动,说明开关接 触不良。 (3)由表中数据可知,第2次实验时,小灯泡两端的电压恰好为其额定电压,故灯泡应正常发光,且由表中可 以读出在其额定电压下,小灯泡的电功率为0.80 W,故其额定功率为0.80 W。 (4)在电路连接方式不改变的情况下,仅用定值电阻替换小灯泡,测量该定值电阻的阻值,测量原理是R= ,故设计成的表格应能够记录电压、电流和电阻,同时为了减小误差,还应多次测量求平均值,故所设 计的表格应如答案中所示。 U I 6.(2
21、020山西,40,4分)今年春节,小明帮爸爸安装彩灯,爸爸说:照明灯具迈进了新的时代。前些年,白炽灯 还是照明灯具的主力军,人们为延长白炽灯的使用寿命,在楼道里常把两只相同的白炽灯串联起来使 用。但这样两只灯发光时的整体亮度,还不如只用其中一只灯时亮。小明很疑惑“为什么会变暗呢?” 请你用所学的知识为小明解惑。 答案答案 两只相同的灯泡串联接入家庭电路中使用时,总电阻R总=R+R=2R,由I=和P=UI可知,它们的实 际功率P=;当把其中一只灯泡接入该电路时,它的实际功率P=,P”“=”“m乙,由题目中t甲t乙,所以甲中油吸 收热量比乙多,R1释放热量比R2多 (2) 解析解析 (1)因为电阻
22、产生的热量全部被油吸收,所以可以利用公式Q=cmt比较油所吸收的热量,从而比 较电阻产生的热量。 (2)从(1)可知Q甲Q乙,因为R1和R2串联,所以I和t相等,根据公式Q=I2Rt可知,R1R2。 4.(2020广东,20,6分)某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为220 V。图甲是其电路原理图,S0 为温控开关,R1、R2为电热丝(阻值不变)。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图像 如图乙所示。求: (1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能; (2)饮水机处于保温挡时,通过R1的电流; (3)R2的阻值。 答案答案 (1)1.452105 J (2)0.2 A (3)1
23、10 解析解析 (1)由图乙可知饮水机处于加热挡阶段时, P加热=484 W,t=5 min=300 s W加热=P加热t=484 W300 s=1.452105 J (2)当饮水机处于保温挡时,S闭合,S0断开,此时R1两端的电压U1=U=220 V,P1=P保温=44 W I1=0.2 A (3)当开关S和S0闭合时,饮水机处于加热挡,R1与R2并联,U2=U=220 V 此时P2=P加热-P1=484 W-44 W=440 W R2=110 1 1 P U 44W 220V 2 2 2 U P 2 (220V) 440W 5.(2020四川南充,29,9分)市面上的电热水壶大多具有加热和
24、保温功能。下图是某电热水壶的电路简图, 开关K接通后,开关S自动与触点a、b接通,热水壶开始烧水;当壶内水温达到100 时,温控开关S自动与 a、b断开,并立即与触点c接通,水壶进入保温状态。已知电源电压为220 V,电阻R1=50 ,这种水壶的加 热功率P加热是保温功率P保温的5倍,水的比热容c=4.2103 J/(kg ),R1、R2电阻不受温度影响。求: (1)将1 kg初温为35 的水加热到100 需要吸收多少热量? (2)电阻R2的阻值。 (3)在晚上用电高峰期将1 kg初温为35 的水加热到100 需用时300 s,若加热效率为91%,则晚上用电 高峰期的实际电压为多少? 答案答案
25、 (1)2.73105 J (2)200 (3)200 V 解析解析 (1)Q吸=cmt=4.2103 J/(kg )1 kg(100 -35 )=2.73105 J(2分) (2)当R1、R2并联时为加热状态,只有R2工作时为保温状态。 P加热=P1+P2,P保温=P2 因为P加热=5P保温,所以P1+P2=5P2,即P1=4P2 故=4,即=4 解得R2=200 (3分) (3)W=3105 J(1分) 加热时的总电阻:R=40 (1分) 由W=t得U=200 V(2分) 2 1 U R 2 2 U R 2 50 U 2 2 U R Q 吸 5 2.73 10 J 91% 12 12 R
26、R RR 2 U R WR t 思路分析思路分析 第(2)问中,由P=可知,电压一定,电阻越小,电功率越大,结合题图分析:当开关S连接触 点a、b,R1、R2并联在电路中,总电阻最小,电功率最大,为加热功率,P加热=P1+P2;当开关S连接触点c,只有R2 连入电路,电路总电阻变大,功率变小,此时电功率为保温功率,P保温=P2,根据P加热=5P保温,得出P1=4P2,结合P =计算出R2的阻值。 2 U R 2 U R C组 教师专用题组 考点一 电功和电能 1.(2016陕西,8,2分)图示为一种新型薄膜太阳能电池,厚度只有几微米,可弯曲,1 g 薄膜太阳能电池1 h可 提供610-3 kW
27、 h的电能,它可以贴在玻璃上,制成太阳能发电窗户。下列说法中正确的是( ) A.太阳能不是清洁能源 B.太阳能从太阳传递到薄膜电池上没有能量损失 C.薄膜太阳能电池将电能直接转化为光能 D.1 g薄膜太阳能电池1 h可提供2.16104 J的电能 答案答案 D 太阳能无污染,属于清洁能源,则A错;太阳能从太阳传递到薄膜电池上有能量损失,则B错;薄 膜太阳能电池将太阳能转化为电能,则C错;1 kW h=3.6106 J,则610-3 kW h=610-33.6106 J=2.16104 J,则D 对。 2.(2019广东,20,6分)如图所示,电源的电压恒定,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为6
28、0 。只闭合开关S0时,电 流表的示数为0.2 A,再闭合S1时,电流表的示数为0.6 A。求: (1)电源的电压; (2)电阻R1的阻值; (3)开关S0、S1均闭合后,通电10 s电路消耗的总电能。 答案答案 (1)12 V (2)30 (3)72 J 解析解析 (1)只闭合S0时,只有R2工作,则电源的电压 U=U2=R2I2=60 0.2 A=12 V(2分) (2)开关S0、S1均闭合时,R1与R2并联,干路电流I干=0.6 A,通过R1电流为I1,通过R2电流为I2, 则I1 =I干-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A U1=U=12 V(1分) R1=30 (1分) (3)
29、通电10 s电路消耗的总电能 W=UI干t=12 V0.6 A10 s=72 J(2分) 1 1 U I 12V 0.4A 3.(2016新疆乌鲁木齐,21,5分)如图所示,定值电阻R1和R2并联在电压为6 V的电源上,当开关闭合时,电流 表A1的示数为0.6 A,电流表A2的示数为0.2 A。求: (1)定值电阻R1的大小。 (2)R2在40 s的时间内消耗的电能。 答案答案 (1)10 (2)48 J 解析解析 (1)R1=10 , (2)W2=UI2t=6 V0.2 A40 s=48 J。 1 U I 6V 0.6A 4.(2016黑龙江哈尔滨,51,6分)某课外活动小组在社会实践活动中
30、获得: (1)某工厂用电电压U=380 V,电流I=500 A,则该工厂1 h可消耗多少kW h电能? (2)某水力发电站(如图甲)的部分信息: 图甲 发电站供电功率P1=2106 kW,而用户用电功率为P2=1.2106 kW,出现了多余的电能被全部浪费掉的 现象。若平均每天供电、用电时间均为5 h,则平均每天浪费多少kW h电能? 该发电站经过改进,能回收原来每天浪费的全部电能,并经过转化可再次发电。再次发电的电能与回 收的电能之间的关系如图乙所示。如果6103 kg的水从该电站上游落下可发电1 kW h,则改进后的发电 站每天回收后再发电的电能,相当于多少质量的水所发的电? 图乙 答案答
31、案 (1)190 kW h (2)4106 kW h 1.81010 kg 解析解析 (1)(1分)该工厂消耗的电能:W=UIt=38050010-31 kW h=190 kW h (2)(5分)发电站提供的电能:W1=P1t=21065 kW h=107 kW h 用户使用的电能:W2=P2t=1.21065 kW h=6106 kW h 浪费的电能:W浪费=W1-W2=(107-6106) kW h=4106 kW h W回收=W浪费=4106 kW h 由图像可知:=,W再发电=W回收=4106 kW h=3106 kW h 由题意可知:=,m水=W再发电 m水=61033106 kg=
32、1.81010 kg W W 再发电 回收 3 4 3 4 3 4 m W 水 再发电 3 6 10 kg 1kW h 3 6 10 kg 1kW h 评析评析 本题从能量转化的角度考查了电能的计算,学生要有较强的分析问题能力、阅读图表获取信息 的能力,题目涉及电能利用过程中能量的浪费问题,提醒学生要有一定的节能意识。 考点二 电功率 1.(2020内蒙古包头,7,3分)如图所示电路,电源电压不变, 滑片移至最大阻值处,闭合开关,电流表示数为0. 2 A,小灯泡的功率为0.4 W。移动滑片,将滑动变阻器最大阻值的接入电路时,电流表示数为0.4 A,小灯 泡恰好正常发光,消耗的功率为2 W。下列
33、说法正确的是 ( ) A.电源电压8 V B.小灯泡正常发光时电阻为10 C.滑动变阻器的最大阻值20 D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率为4.8 W 1 4 答案答案 A 电路为串联电路,电压表测量灯泡两端电压,设滑动变阻器最大阻值为R,当滑片在最大阻值 处时,灯泡两端电压:UL=2 V,故串联电路UL+IR=U总,即2 V+0.2 AR=U总,滑动变阻器阻值的 接入电路中时,灯泡正常发光,则灯泡正常发光时的电阻RL=12.5 ;灯泡的额定电压U额=I 额RL=0.4 A12.5 =5 V,故5 V+0.4 A R=U总,联立解得:R=30 ,U总=8 V,故A项正确,B、C项错 误
34、。小灯泡正常发光时滑动变阻器功率:P滑=U滑I额=(8 V-5 V)0.4 A=1.2 W,故D项错误。 P I 0.4W 0.2A 1 4 2 P I 额 额 2 2W (0.4A) 1 4 2.(2019新疆,11,2分)如图所示电路中,R1R2=23,开关闭合后,电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2 ,R2的阻值减小2 ,电路的总功率仍为P0;若将R1的阻值减小2 ,R2的阻值增大2 ,电路的总功率为P,则 PP0等于( ) A.32 B.43 C.54 D.65 答案答案 A 分析电路图可知,R1与R2并联,此时R1R2=23,当R1增大2 ,R2减小2 时,电路的总功率不变, 根
35、据P=可知两种情况下的总电阻相等,根据并联电路电阻的特点可知,=,即R1R 2=(R1+2 )(R2-2 ) 且R1R2=23 解得R1=4 ,R2=6 根据P=得= 故本题选A。 2 U R 12 12 R R RR 12 12 (2)(-2) 2-2 RR RR 2 U R 0 P P 2 2 U R U R R R 46 46 (4-2)(62) 4-262 3 2 难点突破难点突破 本题的难点在于如何求出两个滑动变阻器第一次连入电路的阻值。首先根据电路图判断两 个滑动变阻器的连接方式,再根据功率相等得出两次的总电阻相等,根据总电阻相等列出等式,再根据两 个滑动变阻器连入电路的阻值之比求
36、出两个滑动变阻器连入电路的阻值。 一题多解一题多解 分析电路图可知,R1与R2并联,此时R1R2=23,当R1增大2 ,R2减小2 时,电路的总功率不 变,根据P=可知两种情况下的总电阻相等,根据两个滑动变阻器并联后的总电阻R=,两次总电 阻相等可知,两个滑动变阻器连入电路的阻值互换,即= 又R1R2=23 解得R1=4 ,R2=6 = 2 U R 12 12 R R RR 1 2 2 -2 R R 3 2 0 P P 0 UI UI 0 I I 4-262 46 UU UU 3 2 3.(2016安徽,17,3分)图中电源电压保持6 V不变,灯泡L标有“6 V 6 W”字样,开关S闭合后,在
37、滑片P从 b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( ) A.灯泡两端的电压不断增大 B.通过灯泡的电流不断减小 C.灯泡消耗的电功率不断减小 D.灯泡消耗的电功率恒定不变 答案答案 A 分析题图中电路可知:灯泡与滑动变阻器的右半部分电阻并联,然后再与滑动变阻器左半部 分电阻串联。当滑动变阻器滑片P向a端滑动时,根据串联电路各部分电压与电阻大小成正比的特点,滑 动变阻器左半部分电阻变小,灯泡所在的并联部分的总电阻变大,所以灯泡两端的电压变大,所以A项正 确。根据欧姆定律,灯泡中的电流变大,所以B项错。灯泡的电流和电压都变大,所以电功率也变大,C、 D两项错误。 评析评析 本题重点考查对特殊电路
38、的识别和分析。题中滑动变阻器没有采用常规的连接方式,而是采用 了特殊的分压式。这样的题型也可以通过设定特殊值来进行判断。 4.(2018湖北黄冈,3,3分)如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220 V 40 W”。闭合开关S,不考 虑灯泡电阻的变化,则 ( ) A.当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大 B.当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮 C.当滑片P在a端时,灯泡正常发光 D.当滑片P在b端时,电路总功率最大 答案答案 C 当滑片P从b端移向a端时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路电阻的特点可知, 电路的总电阻变小,故A错误;当滑片P从a端移向b端时,滑动变阻器连入
39、电路的电阻变大,根据串联电路 电阻的特点可知,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的电流变小,灯泡变暗,故B错误;当滑片P在 a端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零,电路中只有灯泡工作,灯泡两端的电压等于电源电压220 V,即等 于其额定电压,灯泡正常工作,故C正确;当滑片P在b端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电 路电阻的特点可知,电路的总电阻最大,根据欧姆定律可知电路的电流最小,电压不变,电路总功率最小, 故D错误。 5.(2019齐齐哈尔,13,3分)(多选)如图所示的电路,电源电压恒为4.5 V,小灯泡L上标有“3 V 1.5 W”字 样(忽略灯丝电阻的变化),滑动变阻器R规
40、格为“30 1 A”,电流表量程选择“00.6 A”,电压表量程 选择“03 V”。闭合开关S,在不损坏电路元件情况下,下列选项正确的是( ) A.电路中最大电流为0.6 A B.电路的最大功率为2.25 W C.电压表示数变化范围为13 V D.滑动变阻器阻值变化范围为330 答案答案 BD 小灯泡电阻RL=6 ,小灯泡额定电流I=0.5 A,电流表允许通过的最大 电流为0.6 A,故为了保证电路安全,电路中最大电流为0.5 A,A项错误;此时滑动变阻器接入电路中的阻 值最小,Rmin+RL=9 ,可得Rmin=3 ,故滑动变阻器接入电路中阻值变化范围为330 ,D项正 确;电路的最大功率P
41、=U总Imax=4.5 V0.5 A=2.25 W,B项正确;当电流为0.5 A时,电压表示数最大为UL=3 V, 当P在最右端时,电压表示数最小,UL=I1RL=RL=6 =0.75 V,故电压表示数变化范围为 0.753 V,C项错误。故选B、D。 2 U P 2 (3V) 1.5W P U 1.5W 3V max U I 总 4.5V 0.5A L U RR 总 4.5V 630 审题指导审题指导 小灯泡L和滑动变阻器R、电流表串联,所以通过比较各自允许通过的最大电流就可以确定 电路中允许通过的最大电流;电路中电流最大时滑动变阻器接入电路中的阻值最小;电路的功率通常是 指总功率,一般来说
42、要用P总=U源I来求解。 6.(2016吉林,15,2分)如图所示的电路,电源电压3 V保持不变。闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.3 A,则 R1的阻值是 ;断开开关S2后,电流表示数变化了0.2 A,此时R2消耗的电功率是 W。 答案答案 10 0.2 解析解析 分析题图,当开关S1、S2闭合时,R2被短路,只有R1连入电路,此时电路中的电流为0.3 A,则R1的阻值 为:R1=10 ;当断开开关S2后,R1与R2串联,电路中的电阻变大,电流变小0.2 A,则此时电路中的电 流为I=0.3 A-0.2 A=0.1 A;R1两端电压U1=IR1=0.1 A10 =1 V,R2两端的电压U
43、2=U-U1=3 V-1 V=2 V,故R 2消耗的电功率P2=U2I=2 V0.1 A=0.2 W。 U I 3V 0.3A 7.(2020内蒙古包头,10,7分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源由三节新干电池串联组成,小灯泡额 定电压为2.5 V,阻值约为8 ,滑动变阻器的规格为“20 1 A”。图甲是某实验小组未连接完整的实 验电路。 甲 乙 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,导线不能交叉。 (2)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数。小组成员找来一个两端接有 导线的定值电阻(阻值为10 ),一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱A
44、、B、C,只有触碰 到C时,灯泡才发光。若导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是 。 (3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V,小灯泡正常发光,电流表示数如图 乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。 (4)某同学想利用该电路“测量定值电阻Rx的阻值”。于是取下小灯泡,将电阻Rx接入小灯泡所在位置, 滑动变阻器滑片移至最大阻值处,闭合开关,移动滑片,测量四组对应的电压和电流值。数据如下表: 数据序号 1 2 3 4 电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.24 0.32 0.39 0.48 由数据可得,电阻Rx的阻值为 。 (5)能否将阻值
45、约为50 的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变),测量其阻值。你的判断 是 ,理由是 。 答案答案 (1)如图所示 (2)电流表断路 (3)2.5 0.7 (4)5(或5.03) (5)不能 电阻两端电压超过电压表所接量程 解析解析 (1)滑动变阻器要“一上一下”接入电路,所以要将开关A接线柱和滑动变阻器下边的一个接线 柱相连,如答案图所示。 (2)闭合开关,移动滑片,灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,表明电路中有断路故障;将一个定值电阻接 在接线柱A和电源负极接线柱之间,灯泡不亮,说明断路位置不在接线柱A和电源负极接线柱之间;将定 值电阻接在接线柱B和电源负极接线柱之间,灯泡不亮,
46、说明断路位置不在接线柱B和电源负极接线柱之 间;将定值电阻接在电源负极接线柱和接线柱C之间,灯泡发光,说明接线柱B、C之间有断路,所以故障是 电流表断路。 (3)排除电路故障后,要把小灯泡两端电压调到2.5 V,小灯泡正常发光,由乙图可知,此时通过小灯泡的电 流为0.28 A,所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5 V0.28 A=0.7 W。 (4)测量定值电阻的阻值,需要多次测量求平均值,减小误差。四次测量的阻值分别为:R1=5 ,R2=5 ,R3=5.13 ,R4=5 ,所以待测电阻阻值为Rx= =5.03 。 1 1 U I 1.2V 0.24A 2 2 U I 1.6V 0.32A 3
47、 3 U I 2.0V 0.39A 4 4 U I 2.4V 0.48A 1234 4 RRRR 555.135 4 (5)将50 的电阻代替小灯泡接入电路,其他连接不变,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,50 电阻两 端的电压UR=U总=4.5 V3.2 V,超出了电压表的量程,所以不能测量该电阻阻值。 5 7 5 7 8.(2019齐齐哈尔,26,9分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯 泡的额定电压为2.5 V,滑动变阻器规格为“20 1 A”,电源是由2节新干电池串联组成。 图甲 (1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。(要求导
48、线不交叉) (2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于 端(填字母)。 (3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 。 (4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5 V,电流表示数如图丙所示为 A,则小灯泡的额定功率为 W,此时灯丝的电阻为 。 (5)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向 端调节 (填字母),观察到小灯泡变亮。 (6)下表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,则影响小灯 泡灯丝电阻变化的主要因素是 。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流I/A 0.12 0.16 0.18
