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2014年中考初中科学复习学案
专题22 电功和电功率参考答案
考点知识梳理
中考典型精析
例1:解析:由第一句广告词“好空调,一天只需一度电”可估算出其功率P==≈42 W,与其他媒体上的“××空调,最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”基本一致。再根据第二条广告词可计算出t==≈22 h,即一度电可让该空调运行约22小时。
答案:基本一致 22
变式训练1:165.75 电能表正常工作电压为220 V(或平时允许通过电能表的最大电流为10 A;电路每消耗1 kW·h的电能,电能表的表盘转2 500转等)
例2:解析:本题考查分析电路的能力。由题图可知,R1和R2并联,测流过R1的电流,测干路电流,电压表测电源电压;滑片P从中点向右移时,因电源电压不变,电压表的示数不变,R2接入电路的阻值增大,由欧姆定律可知流过R2的电流减小,根据公式P=UI,推知R2的电功率减小,C、D选项错误; R1和R2并联,两者互不影响,则电流表的示数不变,干路电流等于各支路电流之和,所以干路上的电流表示数减小,B选项正确,A选项错误。
答案:B
变式训练2:A
例3:解析:(1)由图知,电流从电源的正极出发依次经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表,最后回到电源的负极,电压表与灯泡并联;(2)移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡逐渐变暗,说明滑动变阻器的阻值逐渐变大,所以在闭合开关前滑片未移至阻值最大处;(3)要正确测量小灯泡的额定功率,可使灯泡两端的电压为额定电压,分别测出三组电流值,计算出电功率求平均值;因为电压表无法准确显示3.8 V的刻度,所以可通过小柯的方法求平均值,这样比较合理。
答案:(1)如图所示
(2)闭合开关前滑片未移至阻值最大处 (3)合理
变式训练3:(1)
(2)b (3)电压 0.6 (4)小于
专题训练(一)
如图乙所示电路,用导线同时把AB、AC连接起来,R1、R2并联
P总=P1+P2=+=+=3.6 W+2.4 W=6 W
13.(1)根据图乙可知UL=2 V时,IL=0.5 A
P=ULIL=2 V×0.5 A=1 W
(2)小灯泡正常工作时,滑动变阻器两端电压
UR=U-UL=1 V,IR=IL=0.5 A R==2 Ω
(3)温度
14.(1)> (2)R2===484 Ω
(3)电压力锅加热10 min消耗的电能
W=Pt=1000 W×600 s=6×105 J
专题训练(二)
一、选择题(每小题3分,共24分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D A A B C C A
二、简答题(每空3分,共18分)
9.0.05 0.66
10.4 050 4 050
11.乙 1.8 W
三、实验探究题(共29分)
12.(1)滑动变阻器没有处于阻值最大处,电流表的正负接线柱接反了
(2)如图所示,其他答案合理即可
(3)0.5 2.2 1.1
13.(1)保护电路(或保护电源、防止电路短路等答案合理即可)
(2)直径(或粗细、横截面积、材料、电阻,写出一点即可) (3)D
四、分析计算题(共29分)
14.解:(1)p===7.5×103 Pa
(2)解法一:I===0.2 A
P=UI=0.2 A×6 V=1.2 W
解法二:P===1.2 W
(3)0.24 (4)左(或A)
15.(1)20
(2)解:路灯的额定功率P===100 W
每天多余的电W=20 kW·h-6 kW·h=14 kW·h
可供路灯盏数n===14(盏)
(3)既绿色环保又合算(合理即可)
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2014年中考初中科学复习学案
专题22 电功和电功率
考点知识梳理
考点一 电功
1.电功的定义:指 通过用电器时所做的功。
2.电功的单位: ,符号是 ,常用单位有:千瓦时(kW·h) 1千瓦时= 焦。
3.电流做了多少功,就有多少的 能转化为 的能,电功量度用电器消耗多少电能。
4.电功的计算公式:W= ,W= ;对于纯电阻电路,W= ,W= 。
考点二 电功率
1.用电器在 内消耗的电能叫做电功率,它是表示用电器消耗电能 的物理量,单位为 。
1瓦特= 伏·安 1千瓦= 瓦
2.计算公式:(1)根据定义:P= ;
(2)用电器的电功率等于电压与电流的乘积,即P= ;
(3)对于纯电阻电路,电能全部转化为内能,则结合欧姆定律,可以推得
P= = 。
3.用电器 时的电压叫额定电压,用电器在 下的功率叫做额定功率。
当U实>U额时,P实 P额;当U实=U额时,P实 P额;当U实4.测量小灯泡的电功率:
(1)实验原理: 。
(2)实验电路图(如图所示)
(3)实验中滑动变阻器的作用是:① ;
② 。
(4)连接电路时开关应 ,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调至 处。
中考典型精析
例1:(2013·义乌)电视上有某品牌空调的广告,称“好空调,一天只需一度电”,在其他媒体上也有该品牌的广告词,称“××空调,最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况及估计等因素,你认为这两句广告词体现的内容________(选填“基本一致”或“完全不一致”),因此根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行约________小时。(结果保留整数) 21cnkxtj2008
变式训练1:小玲家上月末抄表时电能表的示数是,本月末抄表时的示数如图所示,若电价为0.5元/kW·h,她家本月应交电费________元。从表盘上你还能获得的信息有_____________________(写出一条即可)。
例2:(2013·宁波)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑片P从中点向右移时( )
A.电流表的示数变小
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变大
D.R2的电功率变大21cnkxtj2008
变式训练2:如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.2 A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3 A。那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是( )
A.2∶3 B.3 ∶2 C.5∶2 D.1∶2
例3:(2013·衢州)小柯用如图甲所示电路测定小灯泡额定功率,其中电源电压为4.5 V、小灯泡额定电压为3.8 V。
甲 乙
(1)请按照实物图画出电路图。
(2)小柯连好电路闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡逐渐变暗。你认为小柯实验操作中存在的问题是__________________________________。21cnkxtj2008
(3)实验时小柯发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8 V(如图乙)。于是他做了3次实验,每次实验都认为电压表示数最接近3.8 V。相关实验记录及数据处理见下表:
实验序号 电流表示数/A 测得灯泡的 额定功率/W 测得灯泡额定功 率的平均值/W
1 0.30 1.140 P额=(1.140+1.102+1.178)/3=1.140
2 0.29 1.102
3 0.31 1.178
你认为小柯这样处理数据的方法是否合理?________。
变式训练3:在“测量小灯泡功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时的电阻约为10 Ω。21cnkxtj2008
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为0,经检查,图中a、b、c,d四根导线有一根断了,则该导线是________(填写字母)。21cnkxtj2008
(3)排除故障后,闭合开关,测量小灯泡额定功率,移动变阻器的滑片P,眼睛应先注视________表的示数,然后读出另一电表示数,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
(4)在小电灯正常发光时,再将滑片P向B端移动到另一位置,则小电灯的实际功率 ________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。
专题训练
电功和电功率(一)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.下图是惠农政策中“家电下乡”部分家用电器,其中正常工作时电流最大的是( )
2.(2013·青岛)甲、乙两用电器电功率之比为1∶2,通电时间之比为3∶4,则消耗电能之比为( )
A.1∶2 B.3∶8 C.3∶4 D.2∶3
3.如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表,如图乙所示。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为( )
A.4∶1 B.1∶4
C.5∶1 D.1∶5
4.在如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡变暗
B.电压表示数变小,电流表示数变大,灯泡变亮
C.电压表示数变大,电流表示数变大,灯泡变亮
D.电压表示数变小,电流表示数变小,灯泡变暗
5.甲、乙两个相同的灯泡串联后接上电压恒定的电源,每个灯泡消耗的功率为P0。突然,乙灯泡灯丝烧断,搭接灯丝后,甲消耗的功率为P1,乙消耗的功率为P2,则P0、P1、P2的关系为(不考虑温度对电阻的影响)( )
A.P1>P0>P2
B.P0>P2>P1 21cnkxtj2008
C.P1>P2>P0
D.P2>P0>P1
6.如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1∶1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8 V 8 W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8 V 4 W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率( )
A.大于4 W 21cnkxtj2008 B.等于4 W
C.小于4 W D.无法确定
8.在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为1∶5。闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别为( )
A.4∶1 1∶4 B.1∶4 4∶1
C.1∶5 5∶1 D.5∶1 1∶5
二、简答题(每空4分,共16分)
9.表格中为某电烤箱铭牌的部分参数,其简化电路如图所示。当开关S闭合时,电烤箱处于________温挡。当电烤箱在高温挡工作时,1 min消耗的电能是________J。
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 1 100 W
低温挡 440 W
10.(2013·扬州)今年6月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3 200 W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则制冷消耗的电功率为________W;若选“能效比”为4.0的空调,工作1 h将比原空调节约电能________kW·h。
三、实验探究题(12分)
11.(2013·宁波)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)如图甲所示的实验电路中,尚缺少一根导线,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)小科同学正确连接电路后进行实验,记录实验数据如表所示。当他断开开关整理器材时,才发现电表如图乙所示。小科同学应重新实验,实验前他应该进行的实验操作是__________________。小科补上了这一操作后,重新实验并正确操作,他测得小灯泡的额定功率将________0.65 W(选填“大于”“小于”或“等于”)。
实验序号 1 2 3
U/V 2.0 2.5 3.0
I/A 0.22 0.26 0.30
P/W
小灯泡的亮度
四、分析计算题(共40分) 21cnkxtj2008
12.(15分)(2013·宁波)如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为6 V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时,电流表示数如下表所示:
实验序号 1 2 3
电流表位置 接AB之间 接AC之间 接BC之间
电流表示数/A 0.4 0.6 0
电路的总电阻/Ω ________ ________ 无法计算
(1)请将上表填写完整。
(2)第3次实验时,电流为零,说明BC之间________(选填“有”或“没有”)电源。
(3)若用导线同时把AB、AC连接起来,电路可能消耗的总功率为多大?
13.(11分)(2013·湖州)伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率,实验时按甲图连接电路,电源电压恒为3伏,移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数绘制成I-U的图象如图乙。
(1)根据乙图中数据,计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路的电阻为多大?
(3)从乙图可知,通电灯丝的电阻不恒定,实验中影响灯丝电阻变化的因素是________。
14.(14分)(2013·衢州)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点,是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图,R1为加热电阻,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。加热时S2与触点a接通,R1工作;保温时S2与触点b接通,R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
电压力锅的铭牌
额定电压 220伏
加热功率 1 000瓦
保温功率 100瓦
气压设定值 175千帕
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时,水的温度________100 ℃(选填“>”“=”或 “<”);
(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值;
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示____________________________,并列式计算它的大小。
电功和电功率(二)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题3分,共24分)
1.如图所示的几种用电器工作时,以电能转化成内能为应用目的的是( )
2.(2013·兰州)将“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.电源电压为12 V时,两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1 A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5 W
3.如图所示,是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同下列说法错误的是( )
A.甲的发热功率与丙的发热功率相等
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8 V 8 W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8 V 4 W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率( )
A.大于4 W B.等于4 W
C.小于4 W D.无法确定
5.如图所示,电源电压恒为12 V 不变,RL、R1及滑动变阻器的最大阻值分别是10 Ω、40 Ω、50 Ω,灯的额定电压为12 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,灯泡的功率为0.4 J
B.当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,电流表的示数为0.2 A
C.当S闭合,S1断开,滑片P在a端时,灯每秒钟消耗的电能为14.4 W
D.当S、S1均闭合,滑片P在a端时,电路总功率为14.4 W
6.(2013·邵阳)灯的亮度由它实际消耗的功率决定。现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220 V 36 W”和“36 V 36 W”字样。如果它们都正常发光,则( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮 C.一样亮 D.无法确定
7.(2013·湛江)如图所示,电源电压不变, 当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变大
C.小灯泡的亮度不变
D.电路中的总功率变大21cnkxtj2008
8.(2013·南京)如图所示,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,定值电阻R1的规格为“10 Ω 0.5 A”,滑动变阻器R2的规格为“ 20 Ω 1 A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4~0.9 W
B.电流表示数允许的变化范围为0.2~0.5 A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2~20 Ω
D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2~3 W
二、简答题(每空3分,共18分)
9.(2013·菏泽)铭牌上标有“220 V 11 W”的节能灯,正常工作时的电流为________A,若它每天正常工作2 h,那么一个月消耗的电能是________kW·h(一个月按30天计算)。
10.(2013·福州)近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工,使江滨夜景更加美丽,又节能环保。其中尤溪洲大桥换上了约3 000盏新型LED灯,灯的功率由原来的28 W变成了13 W,若这些夜景灯每天工作3 h,则一个月(按30天计算)节省的电能为________kW·h,节省下的电能可使额定功率为1 000 W的电热水壶正常工作________h。
11.(2013·烟台)甲灯标有“36 V 7.2 W”,乙灯标有“12 V 1.2 W”。将它们串联后接在电源上,其中一个灯泡能正常发光,正常发光的灯泡是____________,另一盏灯的实际功率是____________。
三、实验探究题(共29分)
12.(17分)(2013·杭州)小金在测量小灯泡的电功率时,将实验器材连成如图甲所示的电路。
(1)请你指出图甲中连线的错误:___________________________________________。
(2)在图乙中画出正确的实物连线图。
(3)若在某次实验中,电流表、电压表的读数如图丙所示,则电流表读数为______A,电压表读数为______V,小灯泡此时的实际功率为________W。
13.(12分)(2013·台州)一个额定电压为6 伏的电加热器,它的电阻丝烧断了,小丽准备寻找合适的导线材料替换烧断的电阻丝,以修复这个加热器。她用如图所示电路进行探究,把导线A挂在蜡笔上,下面吊着100克砝码,闭合开关,使之发热并熔化蜡,记录下熔断蜡笔的时间,依次更换导线B、C、D进行实验。实验时导线长度基本相同,电流大小基本不变,数据记录见下表。
序号 导线直径/毫米 导线材料 熔断蜡笔时间/秒
A 2 铜线 28
B 1 铜线 8
C 2 铁线 22
D 2 镍铬合金线 4
回答下列问题:
(1)上述实验电路中电阻R0的作用是_______________________________________;
(2)据表分析,本实验中导线发热能力与导线的____________有关;
(3)若想选择发热效率高的导线作为替换的电阻丝,应选择________(选填序号)。
四、分析计算题(共29分)
14.(16分)(2013·台州)有一种电子秤的原理如图,它主要由三部分构成。踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其中AO长20厘米,BO长5 厘米,压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压为6伏。
压力F/牛 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/欧 30 27 24 21 18 15 12 …
(1)重300牛的学生站在踏板上时,双脚与踏板的接触面积为0.04米2 ,此时对踏板的压强为多少帕?
(2)电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦?
(3)当重300牛的学生站在踏板上时,通过压力传感器R的电流为________安(答案保留两位小数)。
(4)电子秤的电池使用较长时间后,电源电压会降低,为了保证秤量准确,则踏板触点B应向______方向移动。
15.(13分)(2013·丽水)如图是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站(利用太阳能发电),成为浙江首例并网发电的光伏电站。该电站发的电满足自家使用后,多余的电并入电网。下表是该电站的有关数据:
电站发电功 率(千瓦) 每天发电的平均有效 光照时间(小时) 每天平均用电量 (千瓦时)
5 4 6
(1)该光伏电站每天发电________千瓦时。
(2)如果每盏路灯的电阻为484欧、额定电压为220伏,则该电站每天多余的电可供多少盏路灯正常工作10小时?
(3)该村民建光伏电站所用的安装费加利息,估计八年就能收回成本,而光伏组件使用寿命超过25年。为推广个人建造可以并网发电的光伏电站,请你写出一条理由________________________________________。
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专题22 电功和电功率
例 1 (2013·义乌)电视上有某品牌空调的广告,称“好空调,一天只需一度电”,在其他媒体上也有该品牌的广告词,称“××空调,最低耗电仅相当于一只45 W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况及估计等因素,你认为这两句广告词体现的内容________(选填“基本一致”或“完全不一致”),因此根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行约________小时。(结果保留整数)
如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S,电流表的示数为0.2 A,再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.3 A。那么闭合S、S1后,R1与R2的电功率之比是( )
A.2∶3 B.3 ∶2 C.5∶2 D.1∶2
答案:A
例 3 (2013·衢州)小柯用如图甲所示电路测定小灯泡额定功率,其中电源电压为4.5 V、小灯泡额定电压为
3.8 V。
甲 乙
(1)请按照实物图画出电路图。
(2)小柯连好电路闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡逐渐变暗。你认为小柯实验操作中存在的问题是__________________________________。
(3)实验时小柯发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8 V(如图乙)。于是他做了3次实验,每次实验都认为电压表示数最接近3.8 V。相关实验记录及数据处理见下表:
你认为小柯这样处理数据的方法是否合理?________。
实验序号 电流表示数/A 测得灯泡的
额定功率/W 测得灯泡额定功
率的平均值/W
1 0.30 1.140 P额=(1.140+1.102+1.178)/3=1.140
2 0.29 1.102
3 0.31 1.178
解析:(1)由图知,电流从电源的正极出发依次经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表,最后回到电源的负极,电压表与灯泡并联;(2)移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡逐渐变暗,说明滑动变阻器的阻值逐渐变大,所以在闭合开关前滑片未移至阻值最大处;(3)要正确测量小灯泡的额定功率,可使灯泡两端的电压为额定电压,分别测出三组电流值,计算出电功率求平均值;因为电压表无法准确显示3.8 V的刻度,所以可通过小柯的方法求平均值,这样比较合理。
答案:(1)如图所示
(2)闭合开关前滑片未移至阻值最大处 (3)合理
在“测量小灯泡功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光时的电阻约为10 Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,小灯泡发光,但电压表示数为0,经检查,图中a、b、c,d四根导线有一根断了,则该导线是________(填写字母)。
(3)排除故障后,闭合开关,测量小灯泡额定功率,移动变阻器的滑片P,眼睛应先注视________表的示数,然后读出另一电表示数,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
(4)在小电灯正常发光时,再将滑片P向B端移动到另一位置,则小电灯的实际功率________(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。
答案:(1)
(2)b (3)电压 0.6 (4)小于
专题训练22
电功和电功率(一)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.下图是惠农政策中“家电下乡”部分家用电器,其中正常工作时电流最大的是( )
解析:由于家用电器的电压是相同的,又P=UI,故电功率越大,通过用电器的电流越大,所以D中电压力锅正常工作时的电流最大。
答案:D
2.(2013·青岛)甲、乙两用电器电功率之比为1∶2,通电时间之比为3∶4,则消耗电能之比为( )
A.1∶2 B.3∶8 C.3∶4 D.2∶3
答案:B
3.如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表,如图乙所示。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同,此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为( )
A.4∶1 B.1∶4 C.5∶1 D.1∶5
4.在如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小,灯泡变暗
B.电压表示数变小,电流表示数变大,灯泡变亮
C.电压表示数变大,电流表示数变大,灯泡变亮
D.电压表示数变小,电流表示数变小,灯泡变暗
解析:在题图中,滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小,则电路中的电流变大,电流表示数变大,灯泡两端的电压变大,电压表示数变大,灯泡变亮,故A、B、D错误,C正确。
答案:C
5.甲、乙两个相同的灯泡串联后接上电压恒定的电源,每个灯泡消耗的功率为P0。突然,乙灯泡灯丝烧断,搭接灯丝后,甲消耗的功率为P1,乙消耗的功率为P2,则P0、P1、P2的关系为(不考虑温度对电阻的影响)( )
A.P1>P0>P2 B.P0>P2>P1
C.P1>P2>P0 D.P2>P0>P1
解析:当乙灯泡的灯丝烧断又搭接后,其电阻变小,电路中的电流变大,对甲灯来说,其电阻不变而流经甲灯的电流变大,由P=I2R可得P1>P0;甲、乙两灯串联,流经两灯的电流相同,但乙灯的电阻变小,由P=I2R可得P1>P2;串联电路中,电流处处都相等,由P=I2R可知,串联电路中各用电器的功率与电阻成正比(即用电器的功率之比等于其阻值之比),假设乙灯搭接后的电阻无限小(趋近于零),则P2也无限小(趋近于零)。本题应选A。
答案:A
6.如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1∶1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧
答案:D
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8 V 8 W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8 V 4 W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率( )
A.大于4 W B.等于4 W
C.小于4 W D.无法确定
8.在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为1∶5。闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别为( )
A.4∶1 1∶4
B.1∶4 4∶1
C.1∶5 5∶1
D.5∶1 1∶5
二、简答题(每空4分,共16分)
9.表格中为某电烤箱铭牌的部分参数,其简化电路如图所示。当开关S闭合时,电烤箱处于________温挡。当电烤箱在高温挡工作时,1 min消耗的电能是________J。
答案:高 6.6×104
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 1 100 W
低温挡 440 W
10.(2013·扬州)今年6月,我国空调“能效比”实行新的等级标准,空调制冷“能效比”EER是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比。小明家需要一台制冷量为3 200 W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则制冷消耗的电功率为________W;若选“能效比”为4.0的空调,工作1 h将比原空调节约电能________kW·h。
三、实验探究题(12分)
11.(2013·宁波)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)如图甲所示的实验电路中,尚缺少一根导线,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)小科同学正确连接电路后进行实验,记录实验数据如表所示。当他断开开关整理器材时,才发现电表如图乙所示。小科同学应重新实验,实验前他应该进行的实验操作是__________________。小科补上了这一操作后,重新实验并正确操作,他测得小灯泡的额定功率将________0.65 W(选填“大于”“小于”或“等于”)。
实验序号 1 2 3
U/V 2.0 2.5 3.0
I/A 0.22 0.26 0.30
P/W
小灯泡的亮度
解析:本题考查测小灯泡的电功率实验及实验分析的能力。(1)测小灯泡的电功率实验中滑动变阻器、小灯泡及电流表串联,电压表并联在小灯泡两端,把电压表看成断路,通过电流的流向找到添加导线的位置。(2)读图发现,电压表未接入电路时指针偏右,所以实验前应先将其指针调零;用未调零的电压表测出电压2.5 V,实际比2.5 V小,所以正确操作后,小灯泡两端电压2.5 V时,电流比0.26 A大,根据P=UI,小灯泡的额定功率将大于0.65 W。
答案:(1)
(2)电压表调零 大于
四、分析计算题(共40分)
12.(15分)(2013·宁波)如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为6 V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时,电流表示数如下表所示:
(1)请将上表填写完整。
(2)第3次实验时,电流为零,说明BC之间________(选填“有”或“没有”)电源。
(3)若用导线同时把AB、AC连接起来,电路可能消耗的总功率为多大?
实验序号 1 2 3
电流表位置 接AB之间 接AC之间 接BC之间
电流表示数/A 0.4 0.6 0
电路的总电阻/Ω ________ ________ 无法计算
13.(11分)(2013·湖州)伏安法测量额定电压为2伏的小灯泡的额定功率,实验时按甲图连接电路,电源电压恒为3伏,移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数绘制成I-U的图象如图乙。
(1)根据乙图中数据,计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路的电阻为多大?
(3)从乙图可知,通电灯丝的电阻不恒定,实验中影响灯丝电阻变化的因素是________。
14.(14分)(2013·衢州)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点,是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图,R1为加热电阻,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关。加热时S2与触点a接通,R1工作;保温时S2与触点b接通,R2工作。电压力锅的其他参数见铭牌。
电压力锅的铭牌
额定电压 220伏
加热功率 1 000瓦
保温功率 100瓦
气压设定值 175千帕
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时,水的温度________100 ℃(选填“>”“=”或 “<”);
(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值;
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示____________________________,并列式计算它的大小。
电功和电功率(二)
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题3分,共24分)
1.如图所示的几种用电器工作时,以电能转化成内能为应用目的的是( )
解析:电能转化为内能,即利用了电流的热效应,只有D选项中电烤箱是将电能转化为内能的用电器。电视机是将电能转化为光能和内能,电动自行车和抽油烟机是将电能转化为机械能。
答案:D
2.(2013·兰州)将“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.电源电压为12 V时,两只灯泡均能正常发光
B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些
C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为1 A
D.灯泡L1正常发光时,灯泡L2的实际功率是1.5 W
两灯串联,允许通过的最大电流为0.5 A,所以C选项错误;
当L1正常发光时,电流为0.5 A,两灯泡的实际功率:
P1实=I12R1=(0.5 A)2×12 Ω=3 W,
P2实=I22R2=(0.5 A)2×6 Ω=1.5 W
灯L1比灯L2亮,所以B选项错误,D选项正确。故选D。
答案:D
3.如图所示,是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同下列说法错误的是( )
A.甲的发热功率与丙的发热功率相等
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8 V 8 W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有
“8 V 4 W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率( )
A.大于4 W B.等于4 W
C.小于4 W D.无法确定
5.如图所示,电源电压恒为12 V 不变,RL、R1及滑动变阻器的最大阻值分别是10 Ω、40 Ω、50 Ω,灯的额定电压为12 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,灯泡的功率为0.4 J
B.当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,电流表的示数为0.2 A
C.当S闭合,S1断开,滑片P在a端时,灯每秒钟消耗的电能为14.4 W
D.当S、S1均闭合,滑片P在a端时,电路总功率为
14.4 W
6.(2013·邵阳)灯的亮度由它实际消耗的功率决定。现有甲、乙两盏电灯,分别标有“220 V 36 W”和“36 V 36 W”字样。如果它们都正常发光,则( )
A.甲灯亮 B.乙灯亮
C.一样亮 D.无法确定
解析:灯泡亮度取决于灯泡的实际功率,两灯都正常发光时实际功率均为36 W,所以一样亮。故选C。
答案:C
7.(2013·湛江)如图所示,电源电压不变, 当滑动变阻器的滑片向b端移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变大
C.小灯泡的亮度不变
D.电路中的总功率变大
解析:由题图可知:电灯和滑动变阻器并联;电流表测干路中的电流,当滑片向b端移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,此支路电流变小,小灯泡的电流不变,干路中的电流变小,A选项错误;电压表测滑动变阻器两端的电压即电源电压,所以不论滑片怎样移动,电压表的示数不变,B选项错误;小灯泡两端的电压和流过的电流不变,则小灯泡的实际功率不变,亮度不变,C选项正确;电路中的总电流变小,电源电压不变,所以电路中的总功率变小,D选项错误。故选C。
答案:C
8.(2013·南京)如图所示,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,定值电阻R1的规格为“10 Ω 0.5 A”,滑动变阻器R2的规格为“ 20 Ω 1 A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片P移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4~0.9 W
B.电流表示数允许的变化范围为0.2~0.5 A
C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2~20 Ω
D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2~3 W
三、实验探究题(共29分)
12.(17分)(2013·杭州)小金在测量小灯泡的电功率时,将实验器材连成如图甲所示的电路。
(1)请你指出图甲中连线的错误:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在图乙中画出正确的实物连线图。
(3)若在某次实验中,电流表、电压表的读数如图丙所示,则电流表读数为______A,电压表读数为______V,小灯泡此时的实际功率为________W。
丙
解析:本题考查伏安法测小灯泡电功率实验电路的连接、电表的读数及电功率的计算。判断电路连接的正误,可以通过电流的流向。发现两处错误,滑动变阻器滑片在阻值最小处,电流表正负接线柱接反了。读电流和电压值时,先看量程,再观察最小刻度值,再读数。根据
P=UI=2.2 V×0.5 A=1.1 W。
答案:(1)滑动变阻器没有处于阻值最大处,电流表的正负接线柱接反了
(2)如图所示,其他答案合理即可
(3)0.5 2.2 1.1
13.(12分)(2013·台州)一个额定电压为6 伏的电加热器,它的电阻丝烧断了,小丽准备寻找合适的导线材料替换烧断的电阻丝,以修复这个加热器。她用如图所示电路进行探究,把导线A挂在蜡笔上,下面吊着100克砝码,闭合开关,使之发热并熔化蜡,记录下熔断蜡笔的时间,依次更换导线B、C、D进行实验。实验时导线长度基本相同,电流大小基本不变,数据记录见下表。
序号 导线直径/毫米 导线材料 熔断蜡笔时间/秒
A 2 铜线 28
B 1 铜线 8
C 2 铁线 22
D 2 镍铬合金线 4
回答下列问题:
(1)上述实验电路中电阻R0的作用是________________________________________________________________________;
(2)据表分析,本实验中导线发热能力与导线的____________有关;
(3)若想选择发热效率高的导线作为替换的电阻丝,应选择________(选填序号)。
答案:(1)保护电路(或保护电源、防止电路短路等答案合理即可)
(2)直径(或粗细、横截面积、材料、电阻,写出一点即可) (3)D
四、分析计算题(共29分)
14.(16分)(2013·台州)有一种电子秤的原理如图,它主要由三部分构成。踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),
显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其中AO长20厘米,BO长5 厘米,压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压为6伏。
压力F/牛 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/欧 30 27 24 21 18 15 12 …
(1)重300牛的学生站在踏板上时,双脚与踏板的接触面积为0.04米2 ,此时对踏板的压强为多少帕?
(2)电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦?
(3)当重300牛的学生站在踏板上时,通过压力传感器R的电流为________安(答案保留两位小数)。
(4)电子秤的电池使用较长时间后,电源电压会降低,为了保证秤量准确,则踏板触点B应向______方向移动。
15.(13分)(2013·丽水)如图是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站(利用太阳能发电),成为浙江首例并网发电的光伏电站。
该电站发的电满足自家使用后,多余的电并入电网。下表是该电站的有关数据:
电站发电功
率(千瓦) 每天发电的平均有效
光照时间(小时) 每天平均用电量
(千瓦时)
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(1)该光伏电站每天发电________千瓦时。
(2)如果每盏路灯的电阻为484欧、额定电压为220伏,则该电站每天多余的电可供多少盏路灯正常工作10小时?
(3)该村民建光伏电站所用的安装费加利息,估计八年就能收回成本,而光伏组件使用寿命超过25年。为推广个人建造可以并网发电的光伏电站,请你写出一条理由________________________________________。