单元复习课
第十六章
【思维导图】
① 电流 ② 电压 ③ 通电时间 ④ W=UIt
⑤ 3.6×106
J
⑥ 快慢 ⑦ P=IU ⑧ P=
⑨ P=IU
⑩ 电流的二次方
电阻 通电时间 Q=I2Rt
探究一 测量小灯泡的电功率
1.测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5
V,小灯泡的额定电压为2.5
V、电阻约为10
Ω。
(1)连接电路时开关应 断开 ,电流表的量程应选0~ 0.6 A。?
(1)答:
(2)用笔画线代替导线,连接完整如图甲所示的实物电路。
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于 A (选填“A”或“B”)端。?
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是 小灯泡断路 (写出一种即可)。?
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 2.2 V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向 B (选填“A”或“B”)移动。?
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的I-U图像。由图像可知,小灯泡两端电压是1.5
V时,其电阻是 10 Ω,额定功率是 0.5 W。?
(7)实验中发现小灯泡的亮度随它两端电压的增大而变亮,当小灯泡两端的电压为2
V时,小灯泡的实际功率 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。?
(8)小华在做完额定电压为2.5
V的小灯泡的实验后,又做了一个测量3.8
V的小灯泡的额定功率的实验,此时他发现电压表15
V量程损坏,3
V量程能正常使用,电源电压为4.5
V且稳定不变,仍利用现有的器材完成实验,你认为正确的操作方法是: 用电压表测滑动变阻器两端的电压,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为0.7
V,读出此时电流表读数 。?
(9)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如表所示),你认为这样处理数据是 不合理 (选填“合理”或“不合理”)的,理由: 测量小灯泡的电功率时,不能求电功率的平均值 。?
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率/W
①
2.0
0.26
0.52
0.69
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
(10)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中,正确的是 B 。?
探究二 探究电流产生的热量与哪些因素有关
2.小梦用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
(1)实验中通过观察 温度计升高的示数 来比较电流产生的热量的多少。?
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,两瓶中要装入 质量相同 、 初温相同 的同种液体。?
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值 不相等 (选填“相等”或“不相等”)。?
(4)实验结论是 在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多 。?
(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 电流 的关系。?
(6)实验中选用煤油而不用水的原因是 煤油的比热容较小,温度变化明显 。?
(7)本实验中 镍铬合金丝 产生的热量较多。?
(8)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,她连接了如图所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流为I1,按下计时器并同时每间隔1
min记录一次温度计的示数,她接下来的操作应该是 调节滑动变阻器使电流为I2,按下计时器并同时每间隔1
min记录一次温度计的示数 。?
(9)该实验探究过程中应用了控制变量法,请再列举两个应用此方法的实验:
a. 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 ;?
b. 探究压力的作用效果与哪些因素有关 。?
考点一 电能表
1.(2020·淮安中考)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是
(D)
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能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
2.(2020·聊城中考)如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息,小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是
(D)
额定电压
220
V
频率
50
Hz
额定功率
高挡
1
800
W
中挡
1
200
W
低挡
500
W
A.电饭煲是利用电流的热效应工作的
B.电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C.电饭煲在高挡正常工作10
min,消耗的电能是1.08×106
J
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作10
min,电能表示数将变成7
328.6
kW·h
3.(2020·烟台中考)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该电能表的标定电流是 10 A,表盘上显示已用电 5
546.7 kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3
min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器在上述时间内消耗的电能为 0.02 kW·h。?
考点二 电功、电功率、电热的综合计算
4.(2020·日照中考)在如图甲所示的电路中,小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示,当开关S、S1闭合,S2断开时,电压表的示数为6.0
V;当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为1.0
A;当开关S闭合,S1、S2断开时,电压表的示数为3.0
V。已知电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻。求:
(1)当开关S、S1闭合,S2断开时,5
min内小灯泡L消耗的电能。
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R2的电功率。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数。
解:(1)开关S、S1闭合,S2断开时,为灯的简单电路,电压表的示数为6.0
V,即电源电压为6
V;由图乙知通过灯的电流为0.28
A,5
min内小灯泡L消耗的电能:W=UI1t=6
V×0.28
A×5×60
s=504
J;(2)当开关S、S2闭合,S1断开时,为R1的简单电路,电流表的示数为1.0
A,R1的阻值:R1===6
Ω;当开关S闭合,S1、S2断开时,两个电阻串联后再与灯串联,电压表测灯的电压,电压表的示数为3.0
V,灯的电流为:I3=0.2
A。R1的电压为:U1=I3R1=0.2
A×6
Ω=1.2
V。R2的阻值:R2===9
Ω;电阻R2的电功率:P2=R2=(0.2
A)2×9
Ω=0.36
W;(3)当开关S、S1、S2都闭合时,R1、R2、L并联,电流表测干路的电流。
通过灯的电流为:I1=0.28
A。通过R2的电流为:I2'===
A;根据并联电路各支路互不影响,在(2)中,通过R1的电流为:I2=1
A。由并联电路电流的规律知,电流表示数:
I=I2'+I1+I2=
A+0.28
A+1
A≈1.95
A。
5.(2020·十堰中考)如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,R1=44
Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103
℃时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220
V的电路,按下开关S与触点1连接,工作了10
min,S自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在1
min内转过5转。求:
(1)加热状态时,电饭锅消耗的电能。
(2)R2的阻值。
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
【解析】(1)由图甲可知,当开关S与触点1连接时,电路中只有R1,电路中电阻较小;当开关S与触点2连接时,电路中R1、R2串联,电路中电阻较大;电源电压一定,由P=可知,当开关S与触点1连接时,电路电功率较大、电饭锅处于加热状态;当开关S与触点2连接时,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。按下开关S与触点1连接,加热10
min,电饭锅消耗的电能:W加热=UIt=t=×10×60
s=6.6×105
J;
(2)当开关S与触点2连接时,R1、R2串联,电路电功率较小、电饭锅处于保温状态。3
000
r/kW·h表示每消耗1
kW·h的电能,电能表的转盘转3
000转。
1
min消耗的电能:W保温=
kW·h=×3.6×106
J=6
000
J。
保温功率:P保温===100
W。由P=可得:R串===484
Ω。
R2的阻值:R2=R串-R1=484
Ω-44
Ω=440
Ω;
(3)用电高峰时,实际电压U实际=220
V×80%=176
V。
电饭锅加热状态的实际功率:P实际===704
W。
6.(2020·毕节中考)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“2.5
V 0.75
W”的字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25
Ω,R2=35
Ω,当S1、S2都断开时,小灯泡正常发光。(忽略温度对电阻的影响)
(1)求电源电压;
(2)当S1闭合,S2断开时,求电流表示数的大小;
(3)当S1、S2都闭合时,求整个电路通电210
s产生的热量。
解:(1)当S1、S2都断开时,小灯泡L与R2串联,小灯泡正常发光,根据小灯泡L标有“2.5
V 0.75
W”,电路中的电流:I=IL===0.3
A。
R1两端的电压:U1=IR1=0.3
A×25
Ω=7.5
V。
电源的电压等于小灯泡两端电压与R1两端电压之和。U=UL+U1=2.5
V+7.5
V=10
V;
(2)当S1闭合,S2断开时,小灯泡L短路,R2断开,只有R1接入电路,由I=可得电流表示数:
I1===0.4
A;(3)当S1、S2都闭合时,R1、R2并联,整个电路通电210
s产生的热量:Q1=t=×210
s=840
J;Q2=t=×210
s=600
J;
Q=Q1+Q2=840
J+600
J=1
440
J。
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第十六章
【思维导图】
①
②
③
④
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⑥
⑦
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探究一 测量小灯泡的电功率
1.测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5
V,小灯泡的额定电压为2.5
V、电阻约为10
Ω。
(1)连接电路时开关应
,电流表的量程应选0~
A。?
(1)
(2)用笔画线代替导线,连接完整如图甲所示的实物电路。
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于
(选填“A”或“B”)端。?
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是
(写出一种即可)。?
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为
V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向
(选填“A”或“B”)移动。?
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的I-U图像。由图像可知,小灯泡两端电压是1.5
V时,其电阻是
Ω,额定功率是
W。?
(7)实验中发现小灯泡的亮度随它两端电压的增大而变亮,当小灯泡两端的电压为2
V时,小灯泡的实际功率
(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。?
(8)小华在做完额定电压为2.5
V的小灯泡的实验后,又做了一个测量3.8
V的小灯泡的额定功率的实验,此时他发现电压表15
V量程损坏,3
V量程能正常使用,电源电压为4.5
V且稳定不变,仍利用现有的器材完成实验,你认为正确的操作方法是:
。?
(9)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如表所示),你认为这样处理数据是
(选填“合理”或“不合理”)的,理由:
。?
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率/W
①
2.0
0.26
0.52
0.69
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
(10)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中,正确的是
。?
探究二 探究电流产生的热量与哪些因素有关
2.小梦用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
(1)实验中通过观察
来比较电流产生的热量的多少。?
(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,两瓶中要装入
、
的同种液体。?
(3)为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值
(选填“相等”或“不相等”)。?
(4)实验结论是
。?
(5)该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与
的关系。?
(6)实验中选用煤油而不用水的原因是
。?
(7)本实验中
产生的热量较多。?
(8)为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,她连接了如图所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流为I1,按下计时器并同时每间隔1
min记录一次温度计的示数,她接下来的操作应该是
。?
(9)该实验探究过程中应用了控制变量法,请再列举两个应用此方法的实验:
a.
;?
b.
。?
考点一 电能表
1.(2020·淮安中考)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。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能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
2.(2020·聊城中考)如表是小明家电饭煲铭牌的部分信息,小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时,下列说法错误的是
(
)
额定电压
220
V
频率
50
Hz
额定功率
高挡
1
800
W
中挡
1
200
W
低挡
500
W
A.电饭煲是利用电流的热效应工作的
B.电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小
C.电饭煲在高挡正常工作10
min,消耗的电能是1.08×106
J
D.若家中只接入电饭煲,在高挡正常工作10
min,电能表示数将变成7
328.6
kW·h
3.(2020·烟台中考)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,该电能表的标定电流是
A,表盘上显示已用电
kW·h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3
min,电能表指示灯闪烁了32次,该用电器在上述时间内消耗的电能为
kW·h。?
考点二 电功、电功率、电热的综合计算
4.(2020·日照中考)在如图甲所示的电路中,小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示,当开关S、S1闭合,S2断开时,电压表的示数为6.0
V;当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表的示数为1.0
A;当开关S闭合,S1、S2断开时,电压表的示数为3.0
V。已知电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻。求:
(1)当开关S、S1闭合,S2断开时,5
min内小灯泡L消耗的电能。
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R2的电功率。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数。
5.(2020·十堰中考)如图甲为某电饭锅的简化电路原理图,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变,R1=44
Ω,S为靠近加热盘的感温开关,1、2是开关连接的触点,加热盘温度达到103
℃时,S自动切换到保温状态。某次煮饭时,仅将电饭锅接入220
V的电路,按下开关S与触点1连接,工作了10
min,S自动切换到保温状态,保温时图乙所示电能表的转盘在1
min内转过5转。求:
(1)加热状态时,电饭锅消耗的电能。
(2)R2的阻值。
(3)用电高峰时,实际电压只有额定电压的80%,电饭锅加热状态的实际功率。
6.(2020·毕节中考)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L标有“2.5
V 0.75
W”的字样,R1、R2为定值电阻,其中R1=25
Ω,R2=35
Ω,当S1、S2都断开时,小灯泡正常发光。(忽略温度对电阻的影响)
(1)求电源电压;
(2)当S1闭合,S2断开时,求电流表示数的大小;
(3)当S1、S2都闭合时,求整个电路通电210
s产生的热量。
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