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文檔簡介
專題18電功與電功率考點1.電能與電功1.電能:能量的一種形式。當電流通過各種電器設備時,電能可轉化為其他形式的能。2.電流做功:電流通過用電器做功是將電能轉化為其他形式的能。如電流通過電動機做功,電能轉化為機械能;電流通過電爐做功,電能轉化為內(nèi)能;電流通過電燈做功,電能轉化為內(nèi)能和光能。因此,電流做功的過程實際就是電能轉化為其他形式能量的過程。電流做了多少功,就有多少電能轉化為其他形式的能量。3.電功的大?。弘娏髟谀扯坞娐飞纤龅墓Γㄏ牡碾娔埽?,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間都有關,都成正比。其計算公式是W=UIt,該公式對任何電路都適用。4.電能與電功的單位:在國際單位制中,電能與電功的單位都是焦,符號是J。。電功在生活中的常用單位是“度”,也叫“”,1度=。5.電能表:測量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能的儀表。如圖所示,電能表上前后兩次的示數(shù)之差,就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能。電能表上有幾個重要的參數(shù)應該注意:“220V”表示這個電能表應該在電壓為220V的電路中使用;“10(20)A”表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20A;“50Hz”表示這個電能表在頻率為50Hz的交流電路中使用;“600revs/(kW˙h)”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1kW˙h的電能,電能表上的轉盤轉過600轉??键c2.電功的導出式 由電功公式和歐姆定律公式,可推導出公式和。注意:適用于任何電路,而和只適用于純電阻電路??键c3.電熱1.電流的熱效應:電流通過導體時電能轉化成內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。2.焦耳定律(1)焦耳定律的內(nèi)容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量(簡稱為“電熱”)跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。(2)焦耳定律公式:,其中I、R、t均用國際單位制中的單位,Q的單位是J。對于一切電路求電熱都適用。(3)焦耳定律的推導公式:,,只適用于純電阻電路。3.電熱的利用和防止(1)電熱器電熱器是利用電流的熱效應來工作的加熱設備。電熱器的主要部件是發(fā)熱體,發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的材料制成的,發(fā)熱體的形狀根據(jù)它的功能、用途的需要可做成線狀、簪狀、片狀等。(2)電熱的利用電暖氣片、電烙鐵、電熱毯、電飯鍋等,都是利用電流的熱效應來工作的。這些電熱器具有清潔衛(wèi)生、沒有環(huán)境污染、熱效率高等優(yōu)點,有的還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。如圖所示。(3)電熱危害的防止用電器中電流過大時,可能燒壞用電器,可能加速絕緣材料老化,還可能將用電器或導線絕緣部分燒壞甚至引起火災。為了防止用電器使用時溫度過高,人們采取了許多措施。例如,電視機后蓋的散熱窗;電動機利用翼狀散熱片增加散熱面積;計算機機箱中安有小風扇把熱空氣驅走;電冰箱放置時背面要與墻壁保持一定距離等??键c4.純電阻電路和非純電阻電路1.純電阻電路:電流通過用電器以發(fā)熱為目的。例如:電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵等。在純電阻電路中,電能全部轉化為內(nèi)能,電功等于電熱,即。2.非純電阻電路:電流通過用電器以轉化為內(nèi)能以外形式的能為目的,發(fā)熱不是其目的,而是不可避免的能量損失。例如:電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等。在非純電阻電路中,電路消耗的電能()可分為兩部分:大部分轉化為其他形式的能,一小部分不可避免地轉化為電熱()。在這里,電功W不再等于電熱Q,應該是。考點5.電功率1.電功率的定義:電功率是描述電流做功快慢的物理量,電功率等于電功與時間之比。2.電功率的計算公式(1)定義式(根據(jù)定義得到的公式):。(2)常用公式:。(3)推導公式:(只適用于純電阻電路)。3.電功率的單位:國際單位制單位是W,常用單位是kW。1W=1V˙A,1kW=1000W。4.“千瓦時”的來歷:1kW˙h表示電功率是1kW的用電器用電1h所消耗的電能,即。它與‘‘J”的換算關系:。考點6.額定電壓和額定功率1.額定電壓:用電器正常工作時的電壓,或用電器上標明的電壓(如圖所示),常用來表示。用電器兩端電壓低于額定電壓時,用電器不能正常工作;高于額定電壓時,用電器易被燒壞。2.額定功率:用電器在額定電壓下工作時的功率叫額定功率,用來表示。用電器上所標出的功率一般為額定功率??键c7.實際電壓和實際功率1.實際電壓:用電器實際工作時的電壓,常用來表示。2.實際功率:用電器實際消耗的電功率,常用來表示。說明:每個用電器的額定電壓值和額定功率值只有一個,而實際電壓和實際功率可以有無數(shù)個。額定電壓和額定功率與實際電壓和實際功率的關系如下表。電壓關系電功率關系用電器工作情況用電器正常工作用電器不能正常工作易損壞用電器考點8.串、并聯(lián)電路中的電功率分析1.電路中(不論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路)所有用電器的總功率都等于各用電器的電功率之和,即。2.對于同一用電器而言,它在不同電壓下的電功率之比,等于它相應的電壓的二次方之比,即。3.由公式得可知,額定電壓相同,額定功率不同的用電器,額定功率越大,它本身的電阻就越小;額定功率越小,它本身的電阻就越大。4.額定電壓相同、額定功率不同的兩個燈泡并聯(lián)在同一電路中,額定功率小的燈泡的實際功率小,其亮度較?。活~定電壓相同、額定功率不同的兩個燈泡串聯(lián)在同一電路中,額定功率小的燈泡的實際功率大,其亮度較大??键c9.伏安法測小燈泡的電功率1.實驗原理:P=UI。2.實驗器材:電源、開關、導線若干、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。3.實驗電路圖:如圖所示。4.實驗步驟(1)按照電路圖連接好電路,便小燈泡在額定電壓下發(fā)光,測出小燈泡的電功率,并記錄在表格中。(2)使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的發(fā)光情況,測出小燈泡的電功率,并記錄在表格中。(3)使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓,觀察小燈泡的發(fā)光隋況,測出小燈泡的電功率,并記錄在表格中。5.實驗記錄表格序號電壓U/V電流I/A電功率P/W亮度1236.實驗注意事項(1)選擇的器材規(guī)格要合適,例如滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流。(2)連接電路時開關應斷開,滑動變阻器的滑片要滑到連入電路最大阻值處。(3)使小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時,要注意觀察電壓表的示數(shù)變化,以免電壓過高,燒壞小燈泡。注意:本實驗的3次測量與電阻的3次測量不同。測電阻的3次測量是為了求平均值減小誤差,而本實驗測電功率的3次測量是為了測不同電壓下的實際功率并比較燈泡的亮度,故在本實驗中不能取平均值??键c10.利用電能表和停表測家用電器的電功率1.實驗原理:。2.實驗方法:要測量某家用電器的電功率,可將其他用電器關掉,只讓該用電器在電路中單獨工作,觀察電能表的轉盤轉過的圈數(shù)N,同時用停表測出所用的時間t(s),若電能表表盤上標有3000r/(kW˙h),則該家用電器的電功率大小為??键c11.家庭電路的組成1.家庭電路的組成主要組成部分有進戶線、電能表、總開關、保險裝置、用電器、導線等。如圖所示。2.家庭電路各部分的作用及連接方法(1)進戶線:一根叫火線,另一根叫零線,火線和零線之間有220V電壓,它們構成家庭電路的電源(火線和大地間有220V電壓,零線和大地間沒有電壓)。(2)電能表:其作用是測量用戶在一定時間內(nèi)消耗的電能,裝在干路上。電能表的銘牌標有電壓值U和電流值I,電路中可使用的用電器的總功率P≤UI。(3)總開關:其作用是控制整個家庭電路的通斷,裝在干路上。安裝閘刀開關時,上端為靜觸頭,接輸入導線,切不可倒裝。(4)保險絲:a.保險絲是用鉛銻合金制作的,電阻比較大,熔點比較低;b.當電路中的電流過大時能自動熔斷而切斷電路,起保險作用;c保險絲應串聯(lián)在電路中,絕對不允許用鐵絲、銅絲代替保險絲;d.保險絲的選擇原則是保險絲的額定電流等于或稍大于電路中最大正常工作電流。說明:在實際生活中有些地區(qū)已經(jīng)用空氣開關取代了保險絲,其作用是相似的。當電路中電流過大時,空氣開關能自動斷開(俗稱“跳閘”),以保護電路。(5)插座:給可移動的家用電器供電,插座應并聯(lián)在電路中,插座可分為兩孔插座和三孔插座。三孔插座中一個孔應接地(見圖18-3-2)。(6)開關:可以控制所在電路的通斷,開關應和被控制的用電器串聯(lián)。(7)用電器:直接利用電能工作的器件,各個用電器應并聯(lián)接入電路。考點12.試電筆用來辨別火線和零線的工具。構造:由筆尖金屬體、大電阻、氖管、彈簧和筆尾金屬體等組成。如圖所示。2.使用時,用手接觸筆尾金屬體,如圖所示。將筆尖接觸被測電路,若碰到的是火線,則氖管發(fā)光;若碰到的是零線,則氖管就不會發(fā)光。考點13.避雷針避雷針是針狀金屬物,裝在建筑物的頂端,用粗導線與埋在地下的金屬板相連,以保持與大地的良好接觸。當帶電云層接近時,大地中的異種電荷被吸引至避雷針的尖端,并由于尖端放電而釋放到空氣中,與云層中的電荷中和,達到避雷的目的。高壓輸電線最上面的兩條導線也是用來防雷的??键c14.家庭電路中電流過大的原因1.發(fā)生短路,即火線和零線直接連接。例如,電線絕緣皮刮破、老化,連接線路時不小心等情況造成火線、零線直接連接;連接用電器時發(fā)生短路等。2.用電器的總功率過大。例如,居民樓里電爐子、電暖氣、微波爐等大功率的用電器插在一個插座上讓它們同時工作,導致電流過大燒毀保險絲或造成跳閘等??键c15.家庭電路的安裝為用電安全,家庭電路的安裝要遵循以下幾項原則:1.開關應先接在火線上再與用電器串聯(lián);大功率用電器的保險盒應接在火線上,不能接在零線上。2.火線不能直接接入燈座,必須先經(jīng)過保險絲、開關后才能接入。3.螺口燈座的螺旋套只允許接在零線上,絕不允許接在火線上,因為正常情況下,零線是接地的,對地沒有電壓,所以在裝卸燈泡時,人們不慎碰到燈泡的螺旋也不會發(fā)生觸電事故。4.三孔插座的接線方法:左零右火上接地。(如圖)口訣:火線零線并排走,零線直接進燈口。火線接上熔斷器,通過開關進燈頭??键c16.過載過載是指電路中同時工作的用電器過多,導致線路總電流超過額定值的現(xiàn)象。過載容易引起導線、開關、插座等過熱,會加速絕緣材料老化或燒壞保險絲,甚至引發(fā)事故??键c17.觸電低壓觸電:通常所講的“觸電”是指一定大小的電流通過人體所引起的傷害事故。觸電一般分為單線觸電和雙線觸電,如圖所示。單線觸電是人體直接觸摸電源、火線或漏電的用電器等,使人體與大地形成回路。雙線觸電是人體的兩部分(如兩只手)分別接觸到火線相零線,使人與電網(wǎng)形成回路。注意:(1)人體只接觸零線不會觸電,如圖甲所示。(2)在家庭電路中,人體觸電一定直接或間接接觸到火線,但人.體接觸火線不一定會觸電。如圖乙所示,人體雖然接觸火線,但干燥凳子將人體與大地隔斷,即人體與火線沒有形成閉合回路,故沒有電流經(jīng)過人體,所以人體并未觸電。2.高壓觸電:最常見的是高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。如圖所示。(1)高壓電弧觸電:當人體靠近高壓帶電體到一定距離時,高壓帶電體和人體間發(fā)生放電現(xiàn)象,電流通過人體,造成高壓電弧觸電。(2)跨步電壓觸電:高壓輸電線落在地上,地面上與電線斷頭距離不同的各點存在電壓,當人走近斷頭時,兩腳位于離斷頭遠近不同的位置上,因而兩腳之間有了電壓,這時電流通過人體,造成跨步電壓觸電。3.觸電急救:當發(fā)現(xiàn)有人觸電時,千萬不要用手去拉觸電的人,而是要立即切斷電源。如果找不到電源開關,可用一根較長的絕緣棒把電線挑開再救人,防止自身發(fā)生觸電事故。必要時對觸電者進行急救,同時盡快通知醫(yī)務人員搶救。如果出現(xiàn)電火災時,絕不能帶電潑水滅火,而應先切斷電源再滅火??键c18.安全用電常識安裝和使用用電器時,必須注意防止發(fā)生觸電或引起火災。1.當人體中通過的電流超過30mA時,便會使人感到劇痛甚至神經(jīng)麻痹、呼吸困難,有生命危險。達到100mA,在很短的時間內(nèi)就會造成窒息、心跳停止。經(jīng)驗證明:一般隋況下,只有不高于36V的電壓才是安全的。2.安全用電原則(1)不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。(2)更換燈泡、搬動電器前應斷開電源開關。(3)不弄濕用電器,不損壞絕緣層。(4)保險裝置、插座、導線、家用電器等達到使用壽命應及時更換。(九)怎樣分清地線、火線和零線低壓供電線路由兩根電線(火線和零線)與家庭電路相連?;鹁€和零線之間有220V電壓,火線與大地之間也有220V電壓。在三孔插座中有一根電線將家用電器外殼與大地相連,這根線稱為地線,雖然在正常情況下地線和零線之間沒有電壓,但絕不能將地線和零線接通,否則容易造成觸電事故。用試電筆接觸火線時,試電筆的氖管發(fā)光,接觸零線和地線時,正常情況下氖管不發(fā)光。如果發(fā)光了,前者說明零線斷路,后者說明有的用電器的外殼帶了電。題型一:電能表的使用1.(2022·湖北·統(tǒng)考中考真題)小明家半年前新裝了一只電能表,現(xiàn)在表盤的示數(shù)如圖,下列說法正確的是()A.該電能表的標定電流為20AB.該電能表應接在50Hz的直流電路中使用C.小明家每消耗1度電,鋁盤轉動3000轉D.小明家半年內(nèi)的用電量是6335kW·h【答案】C【解析】A.由電能表的表盤可知,該電能表的標定電流為10A,最大工作電流為20A,故A錯誤;B.由表盤上的“”可知,該電能表應接在50Hz交流電路中使用,故B錯誤;C.由表盤上的“”可知,小明家每消耗1度電,鋁盤轉動3000轉,故C正確;D.小明家半年內(nèi)的用電量是,故D錯誤。故選C。2.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)圖示電能表能接入用電器的最大總功率為___________W;小明發(fā)現(xiàn)家中多個用電器正常工作時,指示燈在1min內(nèi)閃爍90次,這段時間內(nèi)電路消耗的電能為___________kW·h;他再將額定功率為1000W的電水壺接入該電路,發(fā)現(xiàn)額定電流為30A的熔絲熔斷了,這是因為電路發(fā)生了___________故障?!敬鸢浮?/p>
6600
0.03
短路【解析】圖示電能表能接入用電器的最大總功率P=UI=220V×30A=6600W指示燈在1min內(nèi)閃爍90次,這段時間內(nèi)電路消耗的電能多個用電器正常工作時通過電路的電流將額定功率為1000W的電水壺接入該電路,通過電水壺的電流此時通過電路的總電流I總=I0+I′=8.2A+4.5A=12.7A<30A但是額定電流為30A的熔絲熔斷了,說明電路發(fā)生短路。3.(2022·四川攀枝花·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是小李同學家上月初和月末的電能表盤示意圖,小李同學家電路干路中的電流不得超過______A,上月消耗的電能為______。年發(fā)電量可達的攀枝花銀江水電站將于2025年投產(chǎn)發(fā)電,投產(chǎn)發(fā)電后的銀江水電站可滿足______戶小李同學這樣的家庭用電需求。【答案】
20
125
【解析】10(20A)表示電能表允許通過的最大電流為20A,因此小明家干路中的電流不得超過20A。上月消耗的電能為小李同學家每年消耗的電能為投產(chǎn)發(fā)電后的銀江水電站可以滿足的家庭用電的戶數(shù)為4.(2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題)如圖是小鵬家的電能表,他家同時工作用電器的總功率不能超過___________W。電能表的轉盤轉得越快,說明電路總功率越___________。將電熱水器單獨接入電路,正常工作3min,電能表的轉盤轉150轉,電熱水器的功率為___________W?!敬鸢浮?/p>
4400
大
2000【解析】由電能表參數(shù)可知,允許通過的最大電流是20A,則同時工作用電器的最大總功率為P大=UI大=220V×20A=4400W電能表是測量電路中某段時間內(nèi)用電器消耗電能的儀器,單位時間內(nèi)轉盤轉的越快,說明用電器消耗電能越快,則電路總功率越大。電熱水器消耗的電能電熱水器電功率5.(2022·湖南湘潭·統(tǒng)考中考真題)如圖是小明家電能表的表盤,其讀數(shù)是_______kWh。小明將家中其他用電器關閉,只讓干衣機單獨工作,觀察到6min內(nèi)電能表指示燈閃爍了160次,干衣機在這6min內(nèi)消耗的電能為_______kW·h,它的實際功率是_______kW。【答案】
619.5
0.1
1【解析】電能表的最后一位是小數(shù)、單位是kW·h,由圖知,電能表的示數(shù)為619.5kW·h。6min內(nèi)電能表指示燈閃爍了160次,此時干衣機消耗的電能為時間為t=6min=0.1h干衣機的電功率為題型二:電功與電功率的計算1.(2022·貴州安順·中考真題)如圖所示的電路中,電源電壓恒定。閉合開關,調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值分別為10Ω和30Ω時,對應電流表示數(shù)分別為0.6A和0.4A。當R2為30Ω時,整個電路消耗的電功率為______W。【答案】1.2【解析】由電路圖可知,為并聯(lián)電路,干路電流等于各支路電流之和,則有根據(jù)歐姆定律,當R2電阻為10Ω時,電流表示數(shù)就是干路的電流為0.6A,電源電壓為U,有同理,當R2電阻為30Ω時,電流表示數(shù)就是干路的電流為0.4A,電源電壓為U,有聯(lián)立解得,當R2為30Ω時,整個電路消耗的電功率為2.(2022·貴州銅仁·統(tǒng)考中考真題)如圖所示電路中,R1=R2=10Ω。當開關S閉合時,電流表的示數(shù)為0.6A,電源電壓為______V;若把電流表換成電壓表,電壓表示數(shù)為______V;這兩種情況下R2消耗的功率之比為______?!敬鸢浮?/p>
6
3
4∶1【解析】由圖可知,開關S閉合,電阻R2接入電路中,R1被短路,電流表的示數(shù)為0.6A,則電源電壓U=IR2=0.6A×10Ω=6V此時R2消耗的功率P1=UI=6V×0.6A=3.6W若把電流表換成電壓表,開關S閉合,電阻R1、R2串聯(lián),電壓表測量R1兩端電壓,電源電壓為6V,電路中的總電阻R總=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω則電路中的電流則R1兩端的電壓U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V此時R2消耗的電功率P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W這兩種情況下R2消耗的功率之比3.(2022·貴州安順·中考真題)在如圖所示的電路中,電源電壓恒為6V,滑動變阻器R2標有“20Ω
3A”的字樣,閉合開關S,電流表的示數(shù)為0.3A。求(1)R1的阻值;(2)R2允許接入電路的最小阻值;(3)整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比?!敬鸢浮浚?)20Ω;(2)2Ω;(3)11:2【解析】解:(1)由電路圖可知,電阻R1與滑動變阻器R2并聯(lián),故電流表測量通過R1的電流,為0.3A,由可知,電阻R1的阻值(2)滑動變阻器R2標有“20Ω
3A”的字樣,表示允許通過的最大電流為3A,則R2允許接入電路的最小阻值(3)當變阻器接入電路的電阻最小時,通過滑動變阻器的電流最大,干路電流最大,為當變阻器接入電路的電阻最大時,電流最小,則通過變阻器的最小電流此時干路電流最小,為由可知,當電壓相同時,電功率之比等于電流之比,整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比答:(1)R1的阻值為20Ω;(2)R2允許接入電路的最小阻值為2Ω;(3)整個電路允許消耗的最大功率與最小功率之比為11:2。4.(2022·四川資陽·統(tǒng)考中考真題)近年來,我國家電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,不僅成為全球家電制造第一大國,而且已成為全球智能家電第一大技術來源國。電飯煲是我國家電產(chǎn)品中的優(yōu)秀代表之一,據(jù)海關統(tǒng)計,去年我國電飯煲出口金額約為進口金額的14倍,中國制造深受全球市場認可。如圖所示,甲為某國產(chǎn)智能電飯煲的外觀圖,該電飯煲有“快煮”、“精煮”、“保溫”三種基本模式;乙為該電飯煲的基本原理簡化電路圖,額定電壓;當置于a、置于d時處于“快煮”模式,電飯煲的額定功率;當置于a、斷開時處于“精煮”模式,電飯煲的額定功率;當置于b、置于c時,處于“保溫”模式。求:(1)的阻值;(2)小明采用“精煮”模式將飯煮熟用時,求該電飯煲一次精煮過程消耗的電能E;(3)該電飯煲保溫模式下的額定功率。【答案】(1)100Ω;(2);(3)290.4W【解析】(1)由題知,當置于、斷開時,電阻斷路,電路中只有電阻R1工作,電飯煲處于“精煮”模式,電阻R1的阻值為(2)電飯煲在“精煮”模式下,工作消耗的電能為(3)由題知,當電飯煲處于“快煮”模式時,電阻和并聯(lián),且同時工作,根據(jù)并聯(lián)電路的電功率關系得,在“快煮”模式下,電阻的功率為電阻的阻值為當置于、置于時,電阻和串聯(lián),處于“保溫”模式,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律得,此時電路中的總電阻為則電飯煲保溫模式下的額定功率為答:(1)電阻的阻值為;(2)采用“精煮”模式將飯煮熟用時50min,該電飯煲一次精煮過程消耗的電能為;(3)電飯煲保溫模式下的額定功率為290.4W。5.(2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題)如圖所示,R為定值電阻,L為標有“6V3W”的小燈泡,燈絲阻值不變,電源電壓恒定。閉合開關,小燈泡正常工作時,電流表讀數(shù)為0.9A。求:(1)通過小燈泡的電流,以及小燈泡電阻;(2)定值電阻R阻值,以及它的電功率?!敬鸢浮浚?)0.5A、12Ω;(2)15Ω、2.4W【解析】解:由電路圖可知,R與L并聯(lián),電流表測量干路中的電流。(1)燈泡正常發(fā)光時,燈兩端的實際電壓等于其額定電壓,即實際功率等于其額定功率,即燈泡的電流為小燈泡電阻為(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,通過R的電流為根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,R兩端的電壓為R的阻值為R的功率為答:(1)通過小燈泡的電流為;小燈泡電阻為。(2)定值電阻R阻值為;它的電功率為。6.(2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題)如圖甲所示,電源電壓恒定,R1是定值電阻,R2是滑動變阻器,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,當滑片滑到正中央時,電壓表示數(shù)為3V。已知兩個電阻的U—I圖象如圖乙所示。求:(1)電源電壓以及當滑動變阻器滑片滑在最右端時電流表電流;(2)滑動變阻器電阻保持5Ω不變,通電1min,滑動變阻器的電功率以及電流通過電路做的總功?!敬鸢浮浚?)6V,0.2A;(2)0.8W,144J【解析】解:(1)由圖像可知當R1、R2兩端電壓都為3V時電路中電流為0.3A,則由已知條件可得即,。根據(jù)圖乙I=0.3A時可得電源電壓為當滑動變阻器滑片滑在最右端時根據(jù)串聯(lián)電路電流、電壓、電阻之間的關系可得(2)滑動變阻器阻值為5Ω時則通電1min電流通過電路做的總功答:(1)電源電壓為6V,當滑動變阻器滑片滑在最右端時電流表電流為0.2A;(2)滑動變阻器電阻保持5Ω不變,通電1min,滑動變阻器的電功率為0.8W,電流通過電路做的總功為144J。7.(2022·山東淄博·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是一種測定油箱內(nèi)油量裝置的示意圖。當油箱中油量改變時,浮子帶動滑桿,滑桿帶動滑片在電阻片R上滑動,從而改變電路中電流表的示數(shù)。已知電源電壓15V保持不變,R的規(guī)格為“20Ω1A”。當油量最多時,滑片在A端;當油量最少時,滑片在B端,此時電流表示數(shù)為0.3A。求:(1)R0的阻值;(2)油量最多時,電流表的示數(shù)及R0消耗的電功率。【答案】(1)30Ω;(2)7.5W【解析】解:(1)由電路圖可知,R與R0串聯(lián),當油量最少時,滑動變阻器的滑片在B端,滑動變阻器電阻最大,滑動變阻器電阻為R=20Ω,此時電流為I=0.3A,根據(jù)歐姆定律可知,根據(jù)串聯(lián)電路中的電阻等于各部分電阻之和可知(2)當油量最多時,滑動變阻器的滑片在A端,滑動變阻器電阻最小為0,此時電路中只有R0接入,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流為為根據(jù)電功率的公式可得,消耗的電功率為答:(1)R0的阻值為30Ω;(2)油量最多時,電流表的示數(shù)為0.5A,R0消耗的電功率為7.5W。題型三:“伏安法”測小燈泡的電功率1.(2022·四川資陽·統(tǒng)考中考真題)在“測量小燈泡的電功率”實驗中,實驗室提供的實驗器材如下:A.待測小燈泡一個(額定電壓3.8V,電阻約為10Ω)B.電源一個(電壓6V)C.電流表一個(量程0~0.6A和0~3A)D.電壓表一個(量程0~3V和0~15V)E.滑動變阻器R(最大阻值10Ω,額定電流1A)F.開關一個,導線若干(1)圖甲是已經(jīng)完成部分連線的實物電路圖,請用筆畫線代替導線將實物電路連接完整______(要求當滑動變阻器的滑片P向C端移動時,接入電路的電阻變小);(2)電路連接完成之后,在開關S閉合之前,從安全性原則出發(fā),應將滑動變阻器的滑片P置于______端(選填“C”或“D”;(3)正確連接電路后,閉合開關S,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表有示數(shù)但電流表無明顯示數(shù),且移動滑動變阻器滑片P時,兩表示數(shù)均無顯著變化。造成這一現(xiàn)象的原因可能是______;A.小燈泡發(fā)生短路B.小燈泡發(fā)生斷路C.滑動變阻器發(fā)生短路D.滑動變阻器發(fā)生斷路(4)排除故障繼續(xù)實驗,閉合開關S,移動滑動變阻器滑片P,當電壓表讀數(shù)時,小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)如圖乙所示,則可以求得小燈泡的額定功率P0=______W?!敬鸢浮?/p>
D
B
1.14【解析】(1)該實驗的電路屬于串聯(lián)電路,小燈泡、電流表、滑動變阻器串聯(lián),電壓表與小燈泡并聯(lián);由題知,待測小燈泡的額定電壓為,電阻約為,則小燈泡的額定電流大約為為了電流測量值更準確,所以電流表應該選擇的量程;要求當滑動變阻器的滑片P向C端移動時,接入電路的電阻變小,根據(jù)圖甲知,滑動變阻器應該選擇C處的接線柱,則完整的電路連接圖如下:(2)為了保護電路,在開關S閉合之前,滑動變阻器的滑片應置于其阻值最大處,由電路圖知,滑動變阻器的滑片P應該置于D端。(3)A.若小燈泡發(fā)生短路,則電壓表也被短路,電壓表無示數(shù),故A不符合題意;B.若小燈泡發(fā)生斷路,會導致電壓表串聯(lián)在電路中,由于電壓表自身電阻很大,所以電路中電流很小,電流表無明顯示數(shù),燈泡不發(fā)光,故B符合題意;C.若滑動變阻器發(fā)生短路,則電路中電流較大,燈泡會發(fā)光,電流表會有明顯示數(shù),故C不符合題意;D.若滑動變阻器發(fā)生斷路,則整個電路斷路,電壓表無示數(shù),故D不符合題意。故選B。(4)由于電流表選擇的是的量程,則圖乙中電流表的示數(shù)為,則小燈泡的額定功率為2.(2022·貴州銅仁·統(tǒng)考中考真題)在“測量小燈泡的電功率”時,某同學選好實驗器材開完成了部分連線,如圖(a)所示電源電壓可調(diào),小燈泡的額定電壓為4V、阻值約為9Ω,請協(xié)助該同學完成實驗:(1)請用筆畫線代替導線將實物圖連接完整_____;(要求導線不能交叉、考慮電流表量程的選擇和滑動變阻器對電路的保護)(2)連接好電路后,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,眼睛觀察表并記錄小燈泡在多個工作狀態(tài)下的電壓(U)、電流(I);(3)根據(jù)測量數(shù)據(jù),繪出小燈泡的I-U圖像如圖(b)所示,發(fā)現(xiàn)圖線是一條曲線,該同學由此得出結論燈絲電阻隨兩端的電壓升高而增大,這是一個錯誤結論,請你分析結論錯誤的原因:______;(4)I-U圖像中,Ix為額定電壓下小燈泡的工作電流,電流表的示數(shù)如圖(c)所示,小燈泡的額定功率為______W;(5)該同學了解小燈泡消耗功率的變化特點后,聯(lián)想到已學知識通過定值電阻的電流隨兩端電壓變化的關系,于是拆下滑動變阻器,選用一個R0=7.5Ω的定值電阻與小燈泡串聯(lián),接入電路,再次進行實驗,此時小燈泡和定值電阻功率同為______W?!敬鸢浮?/p>
見解析
1.44
0.768【解析】(1)測量小燈泡電功率時,應將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,電流表串聯(lián)在電路中,閉合開關前,將滑動變阻器的最大值接入電路中,小燈泡的額定電壓為4V、阻值約為9Ω,小燈泡的電流所以電流表的量程選擇0~0.6A,電路連接如圖所示:(3)該同學的實驗具有偶然性,不能得出普遍規(guī)律,所以實驗結論是錯誤的,應該換不同規(guī)格的燈泡,多次實驗,得出結論。(4)由圖(c)可知,電流表的示數(shù)為0.36A,則小燈泡的額定功率P=UI=4V×0.36A=1.44W(5)由圖(b)可知,當小燈泡兩端電壓為2.4V時,流過小燈泡的電流為0.32A,此時小燈泡的電功率P'=U'I'=2.4V×0.32A=0.768W此時小燈泡的電阻所以定值電阻的電功率為0.768W。3.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)某小燈泡的額定電壓為2.5V,圖1是測量該燈泡額定功率的實驗電路。(1)請用筆畫線代替導線,將電壓表正確接入電路;()(2)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片移至最___________端(選填“左”或“右”);(3)當電壓表示數(shù)調(diào)至2.5V時,電流表示數(shù)如圖2所示,小燈泡的額定功率為___________W;(4)用圖3所示電路來測量另一只額定電壓為4V的小燈泡的額定功率;①僅閉合S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R2滑片至某一位置,使電壓表示數(shù)為4V;②在保持___________的情況下,僅閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R1使電壓表示數(shù)為___________V,此時R1接入電路的阻值為20Ω;③該小燈泡的額定功率為___________W?!敬鸢浮?/p>
右
0.75
滑動變阻器R2滑片不動
4
0.8【解析】(1)電壓表與燈泡并聯(lián)接入電路,如下圖所示:(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處,即最右端。(3)電流表接入電路的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W(4)①僅閉合S1,燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R2滑片至某一位置,使電壓表示數(shù)為4V,達到燈泡的額定電壓,此時燈泡正常發(fā)光。②在保持滑片位置不動的情況下,僅閉合S2,滑動變阻器和電阻箱串聯(lián)接入電路,調(diào)節(jié)電阻箱R1使電壓表示數(shù)為4V,此時電阻箱相當于正常發(fā)光的燈泡,此時R1接入電路的阻值為20Ω,即燈泡正常發(fā)光時阻值也為20Ω。③該小燈泡的額定功率4.(2022·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題)“測量小燈泡的電功率”實驗,小丹同學設計了如圖甲所示的電路圖。所用電學器材如下:電源、額定電壓為的小燈泡正常發(fā)光時電阻約為11Ω、電流表,、電壓表、滑動變阻器標有“”、滑動變阻器標有“”、開關、導線若干。(1)進行實驗①連接電路時,應選用滑動變阻器___________(選填“R1”或“R2”)進行實驗,電流表量程應選___________選填“”或“”更合理;②閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使小燈泡兩端的電壓分別低于、等于、高于額定電壓,記下電壓值和電流值,并觀察小燈泡的亮度,把實驗數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象記錄在表格里。次數(shù)電壓電流電功率小燈泡亮暗情況較暗正常較亮(2)分析與歸納,由表格中數(shù)據(jù)可得:①小燈泡額定功率為___________;②小燈泡亮度由___________功率決定;(3)完成上述實驗后,小丹同學在缺少電壓表的情況下,為了測量另一個額定電流為的小燈泡的額定功率,設計了如圖乙所示的電路。電源電壓(未知)保持不變。請完成實驗步驟:①閉合開關,移動滑動變阻器滑片,使電流表示數(shù)為;②斷開開關,用的定值電阻替換燈泡,滑動變阻器滑片___________(選填“向左移動”、“向右移動”或“保持不動”)。閉合開關,電流表的示數(shù)為;③將滑動變阻器滑片移到最左端,電流表示數(shù)為,可得電源電壓為___________;④小燈泡的額定功率為___________。【答案】
實際
保持不動
【解析】(1)連接電路時,應選用滑動變阻器進行實驗,因為即得出所以應選。電流表量程應選更合理,因為所以應該選擇的量程。(2)小燈泡額定功率為。由表格中的數(shù)據(jù)可得出:小燈泡亮度由實際功率決定。(3)將滑動變阻器滑片移到最左端,電流表示數(shù)為,可得電源電壓為在燈泡與滑動變阻器串聯(lián)使用的過程中要把滑動變阻器當定值電阻來使用,所以用的定值電阻替換燈泡,必須讓滑動變阻器滑片保持不動,閉合開關,電流表的示數(shù)為。此時總電阻為變阻器接入的電阻為閉合開關,移動滑動變阻器滑片,使電流表示數(shù)為。此時總電阻為小燈泡的電阻為④則燈泡的額定功率為5.(2022·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,甲同學在做“測量小燈泡的電功率”實驗。實驗器材:電源(電壓恒為6V)、小燈泡(額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω)、電流表、電壓表、開關各一個,規(guī)格分別為(10Ω
1A)和(30Ω0.5A)的滑動變阻器各一個,導線若干。(1)連接電路時,滑動變阻器應選___________(選填“”或“”);(2)連接好電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),電路故障原因是___________;(3)排除故障,閉合開關,移動滑片P至某位置時。電壓表的示數(shù)為2.2V,若想測量小燈泡的額定功率,應將滑片P向___________端移動(選填“A”或“B”)。通過實驗繪制出小燈泡的U-I圖像,如圖乙所示,小燈泡的額定功率為___________W;(4)乙同學設計了如圖丙所示電路,來測量另一只小燈泡的額定功率(已知燈泡的額定電壓為),阻值已知:①斷開開關S3,閉合開關S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,使得電流表示數(shù)為___________(用字母表示),此時燈泡正常發(fā)光;②保持滑動變阻器滑片P位置不變,斷開開關S2,閉合開關S1、S3,記下電流表的讀數(shù)為I;③小燈泡額定功率的表達式___________(用字母表示)?!敬鸢浮?/p>
小燈泡處短路
B
0.625
【解析】(1)滑變器若選擇,與燈泡串聯(lián)接入電路中,電源電壓,燈泡電阻約為10Ω,變阻器阻值最大,即時,根據(jù)串聯(lián)分壓,此時燈泡和變阻器兩端電壓均為3V,變阻器阻值無法再增大,則燈泡兩端電壓最低為3V,無法達到2.5V的額定電壓,即R1的最大阻值偏小,無法完成實驗,故實驗中應選擇最大阻值較大的。(2)分析電路,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電流表測串聯(lián)電路電流,電壓表測燈泡兩端電壓。電流表有示數(shù)則電路為通路,電壓表無示數(shù)則說明燈泡可能被短路。(3)小燈泡的額定電壓為2.5V,想要達到額定電壓,需使燈泡兩端電壓增大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,需減小變阻器兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知,需減小變阻器的阻值,由圖可知,滑片P應向B端移動。由圖可知,當小燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時,通過小燈泡電流為0.25A,小燈泡的額定功率(4)分析丙圖中的測量方法:由于沒有電壓表,需要用和電流表代替電壓表,使燈泡兩端電壓為額定電壓時,測出電流即可求出額定功率。圖中燈泡和并聯(lián),要使燈泡兩端電壓為,則兩端電壓也為,則電流表示數(shù)為再通過開關改變電流表測量對象,測出干路電流,得出通過小燈泡的電流則小燈泡的額定功率為6.(2022·遼寧沈陽·統(tǒng)考中考真題)在“測量小燈泡的電功率”的實驗中,所選小燈泡的額定電壓為。(1)如圖甲是測量小燈泡的電功率的電路圖。正確連接電路,閉合開關后,電壓表和電流表都沒有示數(shù),電路故障可能是______A.滑動變阻器短路
B.電流表斷路
C.電壓表斷路(2)排除故障后,實驗中,電壓表的示數(shù)為,小雨為了測量小燈泡的額定功率,應將滑動變阻器的滑片向______(選填“左”或“右”)移動,直至小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)為,則小燈泡額定功率為______;(3)小雨的電流表壞了,老師給他一個已知最大阻值為的滑動變阻器、一個阻值未知的定值電阻、電壓保持不變的電源、若干開關和導線,小雨重新設計了如圖乙所示的電路圖,按電路圖連接電路,并正確測出小燈泡的額定功率。具體實驗步驟如下:①斷開開關,閉合開關和,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至端,電壓表的示數(shù)為;再將滑片調(diào)至端,電壓表示數(shù)為,則______;(用、和表示)②斷開開關和,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為;(為已知量,表示小燈泡的額定電壓)③不改變滑動變阻器的滑片的位置,斷開開關和,閉合開關,電壓表示數(shù)為,則______。(用、、、和表示)【答案】
B
左
0.75
【解析】(1)如圖所示,L與R串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測L兩端的電壓。閉合開關后A.若滑動變阻器短路,電壓表測電源電壓,電壓表有示數(shù),電流表有示數(shù),故A不符合題意;B.若電流表斷路,則整個電路斷路,電流表和電壓表都沒有示數(shù),故B符合題意;C.若電壓表斷路,電源、滑動變阻器、燈泡、電流表、開關構成通路,電流表有示數(shù),故C不符合題意。故選B。(2)電壓表的示數(shù)為2V,小于燈泡的額定電壓2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,電阻越大分到的電壓越多,故要增大燈泡兩端的電壓,就要減小滑動變阻器兩端的電壓,即減小滑動變阻器接入電路中的阻值,故應將滑動變阻器的滑片向左移動。燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)為0.3A,即燈泡的額定電流為0.3A,則燈泡的額定功率為P額′=U額′I額=2.5V×0.3A=0.75W(3)①斷開開關S2,閉合開關S1和S3,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P至a端時,燈泡L被短路,此時只有R1接入的簡單電路,電壓表測電源電壓,即電源電壓為U=U1;再將滑片P調(diào)至b端,此時R1與R0串聯(lián)接入電路,電壓表測R1兩端的電壓為U2,則滑動變阻器R0兩端的電壓為U0=U-U2=U1-U2則電路中的電流為所以R1的阻值為②斷開開關S1和S3,閉合開關S2時,燈泡L、R1、R0串聯(lián)接入電路,電壓表測R1和R0的總電壓,示數(shù)為(U1-U額),恰好等于電源電壓減燈泡的額定電壓,說明此時燈泡正常發(fā)光。③不改變滑動變阻器的滑片P的位置,斷開開關S2和S3,閉合開關S1時,仍然是燈泡L、R1、R0串聯(lián)接入電路,說明燈泡正常發(fā)光,此時電壓表測R1兩端的電壓為U3,則此時電路中的電流為則燈泡的額定功率為題型四:焦耳定律1.(2022·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題)在“探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關”的實驗中,某同學采用了如圖甲、乙所示的實驗裝置(兩個透明容器中封閉著等量的空氣)。下列說法正確的是()①U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的②圖甲裝置能探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系③圖乙實驗過程中右邊透明容器中電阻絲阻值應該等于10Ω④用圖甲中的實驗結論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象A.①② B.②③ C.②④ D.③④【答案】C【解析】①U形管中液面高度變化主要是由透明容器中空氣的熱脹冷縮引起的,故①錯誤;②圖甲裝置中,兩電阻串聯(lián),電流相等,電阻不相等,能探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關系,故②正確;③圖乙實驗過程中右邊兩個電阻絲并聯(lián),右邊容器中的電阻通過的電流與左邊電阻絲通過的電流不相等,探究的是電熱與電流的關系,需要保持電阻相同,故阻值應該等于5Ω,故③錯誤;④電爐絲熱與電爐絲相連的導線串聯(lián),電流相等,電阻不相等;用圖甲中的實驗結論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導線幾乎不發(fā)熱”的現(xiàn)象,故④正確;故①③錯誤,②④正確。故選C。2.(2022·山東淄博·統(tǒng)考中考真題)電熱水壺是利用電流的___________效應工作的。小明家要購買一只電熱水壺,他發(fā)現(xiàn)某商場有容積相同、額定電壓均為220V、額定功率分別為800W和1800W的兩種電熱水壺。家中給電熱水壺供電插座的額定電流是5A,從安全用電的角度考慮,小明應選購___________W的電熱水壺。如圖電熱水壺的插頭中插腳①較長,將插頭插入插座時,可確保電熱水壺的金屬外殼先接觸___________線,避免觸電事故。插頭外殼是用橡膠做的,是因為橡膠是___________體。【答案】
熱
800
地
絕緣【解析】電流通過導體時電能轉化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫電流的熱效應。電熱水壺是利用電流的熱效應工作的。容積相同、額定電壓均為220V、額定功率分別為800W和1800W的兩種電熱水壺。家中給電熱水壺供電插座的額定電流是5A,根據(jù)P=UI,功率分別為800W和1800W的兩種電熱水壺正常工作時的電流分別為因家中給電熱水壺供電插座的額定電流是5A,從安全用電的角度考慮,小明應選購800W的電熱水壺。電熱水壺較長的插腳與電熱水壺金屬外殼相連,插座上①相應的導線與室外的大地相連,因電熱水壺的插頭中插腳①較長,將插頭插入插座時,可確保電熱水壺的金屬外殼先接觸地線,避免觸電事故。生活中的膠木、橡膠、塑料、玻璃、陶瓷、純凈的水都是絕緣體,插頭外殼是用橡膠做的,是因為橡膠是絕緣體。3.(2022·山東煙臺·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,電源電壓不變,燈泡L標有“6V6W”字樣。閉合開關S1,燈泡L正常發(fā)光,此時燈泡L的電阻為______Ω;再閉合開關S2,前后兩次電流表的示數(shù)之比為2:3,則電阻R的阻值為______Ω,電阻R在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為______J?!敬鸢浮?/p>
【解析】燈泡L標有“6V6W”字樣,說明燈泡正常工作時電壓為6V,功率為6W。根據(jù)功率公式可知此燈泡正常工作時電阻為根據(jù)燈泡的規(guī)格以及公式,可知燈泡L正常發(fā)光時電流為設閉合開關后電流表示數(shù)為I2,由于閉合開關S2后,前后兩次電流表的示數(shù)之比為2:3,即所以,因此此時通過R電阻的電流為此時電阻兩端的電壓仍未6V,故此時電阻R的阻值為電阻R產(chǎn)生的熱量根據(jù)焦耳定律4.(2022·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡L標有“12V12W”字樣(忽略燈絲電阻的變化)。閉合開關S1,斷開S2,燈泡L正常發(fā)光;閉合開關S1、S2,電流表示數(shù)為1.5A,則電源電壓為___________V;閉合開關S1,斷開S2,通電30s定值電阻R產(chǎn)生的熱量是___________J?!敬鸢浮?/p>
36
720【解析】閉合開關S1,斷開S2,燈泡和定值電阻串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,根據(jù)可知電路電流根據(jù)歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓……①閉合開關S1、S2,電路為定值電阻的簡單電路,電流表示數(shù)為1.5A,則電源電壓為……②聯(lián)立①②可知,U=36V,R=24Ω。閉合開關S1,斷開S2,燈泡L和定值電阻串聯(lián),通電30s定值電阻R產(chǎn)生的熱量為5.(2022·江蘇淮安·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,電水壺簡化電路圖中,R1和R2為發(fā)熱電阻,S1為總開關,S2為溫度開關,有1、2兩個觸點,控制壺的“加熱”和“保溫”兩檔,表中數(shù)據(jù)為電水壺的部分工作參數(shù)。水壺容量1L額定電壓220V加熱功率1100W電熱絲R1阻值176Ω(1)S1閉合,S2接1時,電水壺處于______檔;(2)電熱絲R2的阻值是多少?()電水壺的保溫功率是多少?()(3)電水壺中裝進1L水正常工作,用溫度計測得水溫隨時間變化圖像,則加熱2~4min內(nèi)水吸收熱量是多少?()這段時間內(nèi)電水壺加熱效率η是多少?()取,(4)電水壺4~6min內(nèi)的加熱效率為η2,根據(jù)圖像可判斷η1______η2(選填“>”、“<”或“=”)?!敬鸢浮?/p>
加熱
44Ω
220W
8.4×104J
63.6%
>【解析】(1)由圖可知,當S1閉合,S2接1時,電路為R2的簡單電路;當S1閉合,S2接2時,電路為R1、R2串聯(lián)的電路,總電阻為R1+R2;因此根據(jù)可得,S1閉合,S2接1時,電熱壺處于加熱檔。(2)由(1)可知,當S1閉合,S2接1時,電路為R2的簡單電路,此時電熱壺處于加熱檔,根據(jù)可得,電熱絲R2的阻值為當S1閉合,S2接2時,電路為R1、R2串聯(lián)的電路,總電阻為R總=R1+R2=176Ω+44Ω=220Ω此時電熱壺處于保溫檔,所以電水壺的保溫功率為(3)電水壺中裝進1L水正常工作,即水的體積為V水=1L=1dm3=1×10-3m3根據(jù)公式m=ρV可得,水的質(zhì)量為m=ρV水=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg由圖可知,加熱2~4min內(nèi),即加熱2min,水的溫度從50℃升高到70℃,所以這段時間內(nèi)水吸收的熱量為Q吸1=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(70℃-50℃)=8.4×104J根據(jù)公式W=Pt可得,這段時間電熱水壺做的功為W=P加t=1100W×2×60s=1.32×105J因為電路是純電阻電路,所以可得Q放=W=1.32×105J故可得,這段時間內(nèi)電水壺加熱效率為(4)由圖可知,加熱4~6min內(nèi),即加熱2min,由此可得,加熱2~4min和加熱4~6min,電熱絲釋放的熱量相同,而加熱4~6min內(nèi),水的溫度從70℃升高到約85℃,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)可得,Q吸1<Q吸2,再根據(jù)可得,η1>η2。6.(2022·湖北襄陽·統(tǒng)考中考真題)在如圖所示電路中,電源電壓不變,R1=10Ω,R2=5Ω。(1)當只閉合開關S2,斷開S1、S3時,電流表的示數(shù)為0.4A,求電源電壓;(2)當閉合開關S1、S3,斷開S2時,求通電10s內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量。【答案】(1)6V;(2)36J【解析】解:(1)已知R1=10Ω,R2=5Ω,當只閉合開關S2,斷開S1、S3時,R1和R2串聯(lián),則當電流表的示數(shù)為0.4A,電源電壓為(2)當閉合開關S1、S3,斷開S2時,R1和R2并聯(lián),因為U=6V,R1=10Ω,那么通過R1的電流通電10s內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量答:(1)電源電壓為6V;(2)通電10s內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為36J。7.(2022·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,電源電壓恒定,R1=12Ω,R2=5Ω,滑動變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A”,電流表的量程是0~3A,電壓表的量程是0~15V。(1)只閉合開關S,移動滑片,當電流表的示數(shù)為0.8A時,電壓表示數(shù)為8V,求電源電壓。(2)將滑片移到最右端,閉合所有開關,在1min內(nèi)R1產(chǎn)生多少熱量?(3)閉合所有開關,為保證電路安全,滑動變阻器接入電路的阻值范圍應為多少?【答案】(1)12V;(2)720J;(3)8~20Ω【解析】解:(1)由圖知道,當只閉合開關S時,R2和R3串聯(lián),電流表A測電路中的電流,電壓表測R3兩端的電壓,由歐姆定律知道,此時R2兩端的電壓為U2=IR2=0.8A×5Ω=4V根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電源電壓為U=U2+U3=4V+8V=12V(2)將滑片移到最右端,滑動變阻器接入電路的電阻最大,閉合所有開關,此時R2被短路,R1和R3并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表A測干路電流,由歐姆定律知道,通過R1的電流流過滑動變阻器的電流為由焦耳定律知道,1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為(3)將滑片移到最右端,閉合所有開關時,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律知道,電流表A的示數(shù)為I干=I1+I3=1A+0.6A=1.6A由于干路電流最大為3A,滑動變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A”,則通過滑動變阻器電流最大值為1.5A,此時滑動變阻器接入電路的電阻最小,為故閉合所有開關,為保證電路安全,滑動變阻器接入電路的阻值范圍為8~20Ω。答:(1)電源電壓是12V;(2)將滑片移到最右端,閉合所有開關,在1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量是720J;(3)閉合所有開關,為保證電路安全,滑動變阻器接入電路的阻值范圍應為8~20Ω。題型五:家庭電路與安全用電1.(2022·四川攀枝花·統(tǒng)考中考真題)下列有關生活用電的說法中,正確的是()A.更換燈泡或維修家庭電路時,可以不用斷開電源B.為了防止因漏電而造成觸電事故,微波爐的外殼應與地線相連C.在觸電事故現(xiàn)場,可以用手去將觸電同伴拉開后,再切斷電源D.為防止觸電,在使用測電筆辨別火線與零線時,手不能接觸筆尾的金屬體【答案】B【解析】A.為了防止觸電,更換燈泡或維修家庭電路時,一定要先斷開電源,故A錯誤;B.對于金屬外殼的家用電器,金屬外殼一定接地,防止外殼漏電,發(fā)生觸電事故,所以微波爐的外殼應與地線相連,故B正確;C.在觸電事故現(xiàn)場,如果用手去拉觸電同伴,自己也會觸電,不能用手去拉觸電同伴,應該迅速切斷電源或用絕緣體挑開電線,故C錯誤;D.使用測電筆時,手必須接觸筆尾金屬體,用筆尖接觸被檢測導線,才能辨別火線和零線,故D錯誤。故選B。2.(2022·四川資陽·統(tǒng)考中考真題)下列是教材中涉及用電安全的生產(chǎn)、生活情景示意圖。關于各圖說明的理解,下列說法中正確的是()A.家用電器之間一般是并聯(lián)關系,同時使用多個用電器會造成電路中總電流過大B.用電器外接插頭短路會損壞用電器內(nèi)部元件C.電弧觸電時沒有電流流過人體D.用電器外殼沒接地時總是帶電的【答案】A【解析】A.家用電器之間一般是并聯(lián)關系,并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和,同時使用多個用電器會造成電路中總電流過大,根據(jù)公式可知,插座干路導線電阻和通電時間一定時,電流越大,產(chǎn)生的熱量越多,因此用電總功率過大容易發(fā)生火災,故A正確;B.用電器外接插頭短路會造成導線中電流過大從而使空氣開關跳閘或引起火災,但不會損壞用電器內(nèi)部元件,故B錯誤;C.人體、大地都是導電,電弧觸電時有電流流過人體,故C錯誤;D.用電器外殼沒接地時,如果用電器沒漏電,外殼就不會帶電,如果用電器漏電,外殼就會帶電,故D錯誤。故選A。3.(2022·湖北襄陽·統(tǒng)考中考真題)“珍愛生命,安全出行?!币韵掳踩崾局兄饕紤]慣性因素的是()A.請駕駛員和乘客系好安全帶B.高壓危險,請勿靠近C.水深危險,請勿私自下河游泳D.在火車站臺上的人要站在安全線以外【答案】A【解析】A.請駕駛員系好安全帶,可以防止慣性帶來的危害,故A符合題意;B.高壓危險,請勿靠近,是安全用電基本原則,故B不符合題意;C.水深危險,請勿私自下河游泳,是防溺水安全警示,故C不符合題意;D.在火車站站臺上候車的旅客請站在安全線以外,利用的是流體壓強與流速的關系,故D不符合題意。故選A。4.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)請用筆畫線代替導線,將開關和燈泡正確連入家庭電路?!敬鸢浮俊窘馕觥块_關要控制火線,火線進入開關,再進入燈泡頂端的金屬點,零線直接接入燈泡的螺旋套,如下圖所示:5.(2022·遼寧營口·統(tǒng)考中考真題)有一種自動控制的樓道燈,只有光線暗且有聲音時,電路接通,燈亮;光線亮時,不論發(fā)出多大聲音,燈也不亮;樓道中還有一個三孔插座,且與樓道燈互不影響。請用筆畫線代替導線完成電路?!敬鸢浮俊窘馕觥坑深}意可知,只有當“光控開關”、“聲控開關”都閉合了燈才能亮,說明燈泡與兩個開關串聯(lián),且火線要先過開關,再接入燈泡尾部的金屬點,零線接入螺旋套。三孔插座遵循“左零右火上接地”的原則,如圖所示:一、選擇題1.(2022·四川瀘州·四川省瀘縣第四中學校考一模)如圖所示,已知電阻R1=20Ω、R2=10Ω,當開關閉合后,下列說法正確的是()A.通過R1與R2的電流之比為2∶1B.R1與R2兩端的電壓之比為1∶1C.R1與R2消耗的電功率之比為1∶1D.相同時間內(nèi)R1與R2產(chǎn)生的熱量之比為2∶1【答案】D【解析】A.由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,通過R1與R2的電流之比為1∶1,故A錯誤;BC.由U=IR可得,兩電阻兩端的電壓之比為U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=20Ω∶10Ω=2∶1R1與R2消耗的電功率之比為P1∶P2=U1I∶U2I=U1∶U2=2∶1故BC錯誤;D.相同時間內(nèi)R1與R2產(chǎn)生的熱量之比為Q1∶Q2=I2R1t∶I2R2t=R1∶R2=20Ω∶10Ω=2∶1故D正確。故選D。2.(2022·重慶·重慶巴蜀中學??级#┤鐖D甲所示電路,電源電壓恒定不變,R1為定值電阻。電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表的量程為“0~15V”,滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω。在保證電路元件安全的情況下,小心移動滑片,R2消耗的電功率P與電壓表示數(shù)U的關系圖像如圖乙所示,下列說法正確的是()A.定值電阻R1的阻值為20Ω B.電壓表的最小示數(shù)為9VC.電路消耗總功率的最大值為9W D.滑動變阻器R2消耗功率的最大變化量為2.7W【答案】D【解析】由電路圖可知,定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,電流表測電路中的電流。A.由圖乙可知,當R2兩端的電壓為13V時,R2消耗的功率為6.5W,此時的電流為此時電源電壓為U=U1+U2=0.5A×R+13V①由圖乙可知,當R2兩端的電壓為15V時,R2消耗的功率為4.5W,此時的電流為此時電源電壓為U=U1+U2=0.3A×R+15V
②聯(lián)立①①得R1=10ΩU=18V故A錯誤;B.由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動變阻器接入電路的電阻最小時,電壓表的示數(shù)最小,由歐姆定律可知,此時電路中的電流最大,因為電流表的量程為0~0.6A,所以電路中的最大電流為0.6A,此時電壓表的示數(shù),即定值電阻R2兩端的電壓U2小=U-U1大=U-I大R1=18V-0.6A×10Ω=12V故B錯誤;C.由B可知,電路中的最大電流為0.6A,則電路消耗總功率的最大值為P大=UI大=18V×0.6A=10.8W故C錯誤;D.由B可知,滑動變阻器接入電路的電阻最小時,電路中的電流最大為0.6A,由歐姆定律可知,此時電路中的總電阻由串聯(lián)電路的電阻特點可知,滑動變阻器接入電路的最小阻值R2小=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動變阻器接入電路的電阻最大時,滑動變阻器兩端的電壓最大,因為電壓表的量程為0~15V,因此滑動變阻器兩端的最大電壓U2大=15V由串聯(lián)電路的電壓特點可知,此時定值電阻R1兩端的電壓U小=U-U2大=18V-15V=3V此時電路中的電流由歐姆定律可知,此時電路中的總電阻由串聯(lián)電路的電阻特點可知,滑動變阻器接入電路的最大阻值R2大=R-R1=60Ω-10Ω=50Ω滑動變阻器消耗的電功率為滑動變阻器消耗的電功率最大時滑動變阻器的電阻為R2=R1=10Ω滑動變阻器接入電路的最小阻值為20Ω,則當滑動變阻器接入電路的電阻為20Ω時,此時電路中的電流最大為0.6A,滑動變阻器消耗的電功率最大P大=I大R2小=(0.6A)2×20Ω=7.2W當滑動變阻器接入電路的電阻為50Ω時,此時電路中的電流最大為0.3A,滑動變阻器消耗的電功率最小P小=I小R2大=(0.3A)2×50Ω=4.5W則滑動變阻器R2消耗功率的最大變化量故D正確。故選D。3.(2022·山東淄博·統(tǒng)考二模)生活和生產(chǎn)中經(jīng)常用到電器,下列用電器是利用電流的熱效應工作的是()A.微波爐 B.電冰箱 C.電風扇 D.電飯鍋【答案】D【解析】A.微波爐工作的原理是利用微波加熱,而微波是一種電磁波,故A不符合題意;B.電冰箱是利用制冷劑吸收熱量達到制冷的效果,故B不符合題意;C.電風扇是利用電動機原理工作的,故C不符合題意;D.電飯鍋的工作原理是當電流通過導體時,會做功,將電能轉化為內(nèi)能,是利用電流的熱效應進行工作的,故D符合題意。故選D。4.(2022·黑龍江哈爾濱·哈爾濱風華中學??寄M預測)下列圖中與電有關的操作中正確的是()A.濕手按開關 B.取高壓線上的風箏C.用測電筆辨別火線、零線 D.雙手分別接觸火線、零線【答案】C【解析】A.純水是絕緣體,但生活用水含礦物質(zhì),容易導電,濕手按開關可能會觸電,故A錯誤;B.安全用電原則是:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。靠近高壓線會觸電,故B錯誤;C.使用測電筆時,手要接觸筆尾的金屬體,故C正確;D.雙手分別接觸火線和零線,形成通路,電流經(jīng)人體從火線流向零線,人就會觸電,故D錯誤。故選C。5.(2022·江蘇無錫·統(tǒng)考二模)關于家庭電路和安全用電,下列說法正確的是()A.發(fā)現(xiàn)有人觸電后,應立即用手把觸電人拉離電線B.電線使用年限過長,絕緣皮破損,可能造成短路C.使用測電筆辨別零火線時,手不能接觸筆尾金屬電極D.空氣開關自動斷開時,一定是電路中出現(xiàn)了短路【答案】B【解析】A.發(fā)現(xiàn)有人觸電后,應當先切斷電源,不能用手把人拉離電線,否則施救者也會觸電,故A錯誤;B.電線使用年限過長,絕緣皮破損,容易使得火線和零線相連,會造成電源短路,故B正確;C.使用測電筆辨別零火線時,一定用手接觸筆尾金屬電極,不能用手接觸筆前端金屬電極,否則會造成人身觸電事故,故C錯誤;D.空氣開關自動斷開時,可能是用電器的總功率過大,也可能是電路出現(xiàn)了短路,故D錯誤。故選B。6.(2022·安徽合肥·校聯(lián)考模擬預測)如圖所示的家庭電路中,閉合開關后燈泡不亮,保險絲正常。用測電筆檢測插座的兩孔,發(fā)現(xiàn)插入左右兩孔時氖管都發(fā)光。用測電筆檢測A點氖管發(fā)光,檢測B點氖管也發(fā)光。發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是()A.進戶線零線斷路 B.進戶線火線斷路C.燈泡發(fā)生短路 D.插座發(fā)生短路【答案】A【解析】A.若進戶零線斷路,閉合開關后A、B兩點都與火線連通,因此測電筆檢測A、B點時氖管會發(fā)光;由于零線斷路,電路構不成通路,所以燈泡不亮,經(jīng)過B的電流到達零線時向右與插座左孔相連,因此測電筆檢測左孔時氖管發(fā)光,插座右孔本來就和火線相連,所以檢測插座左右兩孔氖管都會發(fā)光,故A符合題意;B.若進戶火線斷路,測電筆檢測任何位置氖管都不會發(fā)光,故B不符合題意;CD.若燈泡發(fā)生短路或插座短路,則整個電路短路,火線上的保險絲熔斷,氖管不會發(fā)光,故CD不符合題意。故選A。7.(2022·四川瀘州·瀘縣五中??家荒#┠惩瑢W在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學實驗時,電路如圖所示,電源電壓恒為6V,電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表的量程為“0~3V”,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω2A”,燈泡L標有“3V0.9W”字樣(忽略燈絲電阻變化)。在實驗中為了保證所有元件的安全,下列判斷正確的是()A.該電路中,變阻器R接入電路的阻值變化范圍為0Ω~20ΩB.該電路消耗的總功率的變化范圍為1.2W~3.6WC.該電路中,電流表示數(shù)的變化范圍為0.2A~0.3AD.該電路中,電燈消耗功率的變化范圍為0.4W~0.9W【答案】CD【解析】A.由電路圖可知,滑動變阻器R與燈泡L串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由可得,燈泡正常發(fā)光時的電流因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為,滑動變阻器允許通過的最大電流為2A,所以,電流表的最大示數(shù)為此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小,燈泡消耗的電功率0.9W最大,電路消耗的總功率最大,由可得,燈泡的電阻和電路的總電阻分別為因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值滑動變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是故A錯誤;C.該電路的最大功率當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電流表的示數(shù)最小,電路消耗的功率和燈泡消耗的功率最小,此時電路中的電流所以,電流表示數(shù)的變化范圍是故C正確;D.燈泡消耗的最小功率所以,電燈消耗功率的變化范圍為故D正確;B.電路消耗的最小功率所以,該電路消耗的總功率的變化范圍為故B錯誤。故選CD。二、填空題8.(2022·四川瀘州·四川省瀘縣第四中學??家荒#┤鐖D所示為小明家電能表,若小明在家用電飯煲做飯,該電能表的轉盤在5min內(nèi)轉了30轉,則這段時間內(nèi)小明家中用電器消耗的電能為______J。此時電飯煲將電能轉化為______能?!敬鸢浮?/p>
1.8×105
內(nèi)【解析】由圖可知,電能表的參數(shù)為600revs/(kW?h),表示電路中的用電器每消耗1kW?h電能,電能表的轉盤轉過600轉,則電能表的轉盤轉了30轉,用電器消耗的電能電飯煲在工作時消耗電能,產(chǎn)生內(nèi)能,所以此時電飯煲將電能轉化為內(nèi)能。9.(2022·安徽合肥·統(tǒng)考二模)李芳用家中的電能表表盤如圖,她家新購置了一臺用電器,她想用這個電能表來測量該用電器的電功率與說明書上是否一致,于是她把家中的其他用電器都與電源斷開,僅讓這個用電器工作,1min內(nèi)電能表的轉盤轉了30轉,則測得該用電器的電功率是______W?!敬鸢浮?00【解析】表示電路中每消耗的電能,電能表的轉盤轉3000r,電能表的轉盤轉過30r消耗的電能為用電器的總功率為10.(2022·江蘇無錫·校聯(lián)考二模)如圖是小明家的電能表,此時讀數(shù)為______kW·h。小明媽媽炒菜時,讓額定功率為200W的抽油煙機單獨正常工作,這段時間內(nèi),電能表的表盤轉了30轉,根據(jù)電能表的銘牌可知,抽油煙機的工作時間為______min?!敬鸢浮?/p>
1123.4
3【解析】觀察這電能表,示數(shù)最右端的為小數(shù)點后第一位小數(shù),電能的單位為kW·h,則此時讀數(shù)為1123.4kW·h。觀察這電能表,可以知道每消耗電能1kW·h,電能表的表盤轉3000轉,則電能表的表盤轉了30轉,可知道解得消耗的電能;而題中說明抽油煙機單獨正常工作,其額定功率根據(jù)電功率公式可知,抽油煙機的工作時間抽油煙機的工作時間為3min。11.(2022·山東淄博·統(tǒng)考二模)小美家的電能表上標有“3000r/(kW?h)”字樣,2月底和3月底電能表表盤上的示數(shù)如圖所示,則她家3月份共用電___________kW?h。若只將一用電器單獨接入電路,發(fā)現(xiàn)該電能表在10min內(nèi)轉了300轉,該用電器消耗的電能是___________J,實際功率是___________W?!敬鸢浮?/p>
40
3.6×105
600【解析】由圖知道,3月份共用電“3000r/kW?h”表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉盤就轉過3000r;在10min內(nèi)電能表的轉盤轉了300轉,則該用電器消耗的電能為由知道,該用電器的實際功率是12.(2022·重慶永川·統(tǒng)考一模)如圖所示,電源電壓不變,滑動變阻器R2標有“30Ω,1A”字樣,定值電阻R1阻值為10Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表V1、V2的量程都為0~3V。通過觀察電源電壓并估算,在保證電路安全的前提下先將變阻器的滑片P移動到適當位置再閉合開關S,然后將滑片P向右緩慢移動時,電壓表V1的示數(shù)將變___________;如果滑動變阻器R2接入電路的最大電阻與最小電阻之比為4∶1,則電路最大總功率為___________W?!敬鸢浮?/p>
大
1.35【解析】由電路圖可知,電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流;由電路圖可知,將滑片P向右緩慢移動時,滑動變阻器接入電路的電阻變小,由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動變阻器R2兩端的電壓變小,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,電阻R1兩端的電壓變大,即電壓表V1的示數(shù)變大。因為電壓表的量程為0~3V,因此電阻R1兩端的最大電壓U1大=3V,由歐姆定律可知此時電路中電流最大,由串聯(lián)電路的電流特點可知,此時電路中的最大電流由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知,電源電壓U=U1大+U2小=3V+0.3A×R2小滑動變阻器R2兩端的最大電壓U2大=3V由串聯(lián)的分壓原理可知,此時滑動變阻器接入電路的電阻最大,由歐姆定律可知,此時電路中電流最小,由滑動變阻器R2接入電路的最大電阻與最小電阻之比為4∶1可知,滑動變阻器接入電路的最大電阻R2大=4R2小此時電路中的電流因為電源電壓不變,所以有解得R2小=5Ω則電源電壓U=3V+0.3A×R2小=3V+0.3A×5Ω=4.5V則電路最大總功率P=UI大=4.5V×0.3A=1.35W13.(2022·甘肅武威·統(tǒng)考一模)如圖,電源電壓為6V,電阻R1的阻值為10Ω。閉合開關后,電流表的示0.9A,則通過電阻R1的電流為______A,R2的電功率為______W?!敬鸢浮?/p>
0.6
1.8【解析】由電路圖可知,閉合開關后兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流;因為兩電阻兩端的電壓相等,都為6V,所以通過R1的電流通過R2的電流I2=I?I1=0.9A?0.6A=0.3AR2的電功率P2=UI2=6V×0.3A=1.8W14.(2022·重慶·重慶巴蜀中學??级#┬P家的電熱水壺上標有1000W字樣,該熱水壺正常工作7分鐘消耗的電能為___________J;若這些電能的80%被水壺內(nèi)2kg的水吸收(水未沸騰),則水溫將升高___________℃?!綾水=4.2×103J/(kg·℃)】【答案】
4.2×105
40【解析】根據(jù)W=Pt可知,熱水壺正常工作7分鐘消耗的電能為W=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J水吸收的熱量為Q吸=80%W=80%×4.2×105J=3.36×105J2kg水吸收這些電能的80%后,水升高的溫度為15.(2022·山東淄博·統(tǒng)考二模)如圖所示電路,電源電壓不變,R1為發(fā)熱電阻,阻值為10Ω。R2為定值電阻,阻值為20Ω。R為滑動變阻器。閉合開關S,當滑片P移動到A端時,電流表的示數(shù)為0.3A,電源電壓U=________V;當滑片P移到B端時,發(fā)熱電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為_________J,此時若R1突然發(fā)生斷路,電流表的示數(shù)___________。(選填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】
6
216
不變【解析】由圖可知,閉合開關S,當滑片P移動到A端時,R1和R2并聯(lián),電流表測通過R2的電流。根據(jù)可得,R2的兩端電壓為根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律,電源電壓為滑片P滑動的過程中,R1的兩端電壓不變,阻值不變,所以電阻R1在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為若R1突然發(fā)生斷路,R2和R的兩端電壓不變,等于電源電壓,電阻不變,根據(jù)
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