北京市中考物理复习方法指导第九章电功和电功率典例点拨27Word格式.docx
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(1)要送热风,选择开关应放在___________位置(选填“A”“B”或“C”)。
(2)已知电动机的额定功率是120W。
当送冷风时,通电5min,电流所做的功是多少?
(3)如果电热丝的电阻是55Ω,当送热风时,电路消耗的总功率是多少?
【思路分析】吹风机吹热风的含义是既要电动机送风,还用电热丝加热,需同时工作,所以选择开关放在A。
求电流做功要用公式W=Pt。
送热风时,电动机和电热丝并联,两功率相加即为电路消耗的总功率。
【自主解答】J(3)1000W
考点2串并联电路中电功、电功率特点及比例关系应用
【例3】一个电阻接入电路后,每分钟产生的热量为Q,如果要使这个电阻每分钟产生的热量为3Q,下列方法可以实现的是()
A.将这个电阻值变为原来的
B.将这个电阻两端的电压变为原来的3倍
C.再取两个相同的电阻与它并联
D.再取两个相同的电阻与它串联
【思路分析】根据公式Q=t,时间不变,Q要变大3倍,可以U不变,R变为原来的。
还可以U和R同时变为原来的3倍。
【答案】A
【例4】两只灯泡与,的电阻是电阻的2倍,先将灯泡串联在一起,接到电源上,此时两只灯泡的总功率为;
然后将灯泡并联在一起,接到同一电源上,此时两只灯泡的总功率为,则比是()
A.2∶9B.4∶9C.2∶3D.4∶3
【思路分析】运用串联P与R成正比,并联P与R成反比的知识进行分析即可求出比。
【例5】在图9.1-3所示的电路中,L是一盏标有“8V4W”字样的电灯,为变阻器,电源电压为16V,求:
图9.1-3
(1)将变阻器的阻值调到多大时,才能使L和消耗的功率相等?
(2)当L的实际功率为1W时,L两端的电压多大?
此时变阻器阻值应调到多大?
【思路分析】先用R=求出电灯的电阻,要使L和消耗的功率相等,只要它们的电阻相等就可以。
计算L实际电压要用到公式=PR。
【自主解答】
(1)16=4VR=48Ω
考点3实际功率与额定功率(高频考点)
【例6】一只“PZ220—100”的灯泡,其额定电压为___________V,额定功率为___________W,灯丝的电阻是___________Ω。
【思路分析】额定电压指用电器正常工作时的电压,即为220V。
额定功率指用电器在额定电压下的电功率,即为100W。
灯丝电阻要用R=求出。
【答案】220100484
【例7】家庭电路电压在用电高峰时段有时会降低到198V,在此电压下,一盏“220V100W”的灯泡工作时的实际功率将___________100W(选填“大于”或“小于”),灯泡的亮度会比正常发光时___________一些。
【思路分析】灯泡亮度由实际功率决定,求实际功率,先根据“220V100W”求出电阻,再利用公式P=求实际功率。
【答案】小于暗
【例8】如图9.1-4甲是一种双向双动式和面机。
主要构造为:
一个带动搅拌器的电动机和一个带动料桶的电动机,在和面过程中二者交替工作,搅拌器正反搅拌。
搅拌电动机正转时间、反转时间和料桶电动机的转动时间分别为、和,且∶∶=1∶1∶1。
和面机的铭牌如图乙所示。
甲乙
图9.1-4
为了测量和面机料桶电动机的功率,小阳将家里的其他用电器都关闭,他观察到和面机正常工作12min,恰好搅拌机正转、反转和料桶电动机的转动各完成两次,家里标有“3000r/kW·
h”字样的电能表转盘转过了480转,则料桶电动机的功率为___________W。
【思路分析】此题要分析清楚题目所给的条件和所求的未知量,先根据“3000r/kW·
h”求出表盘转1圈消耗的电能,再求出转过了480转消耗的电能,据P=计算料桶电动机的功率。
【答案】600
考点4实验:
测量用电器实际电功率(高频考点)
【例9】小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
甲乙
图9.1-5
(1)小华连接好图9.1-5甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,观察电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是___________。
(2)小华改正实验错误后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5V时,发现电流表示数如图乙所示,由此可知,此时通过小灯泡L的电流为___________A。
小灯泡L的额定功率为___________W。
【思路分析】测量小灯泡额定功率是每年中考高频考点,主要考查电路的连接、电路故障分析和额定功率计算,此题考查实际电路连接和滑动变阻器接法。
【答案】
(1)滑动变阻器全部连入电路(相当于阻值较大的定值电阻)
(2)0.30.75
【例10】小霖利用电阻箱和一块电流表测量小灯泡的实际功率,他选择了满足这个实验要求的器材,设计并连接了如图9.1-6所示的部分实验电路。
图9.1-6
(1)请你添加一条导线,将图所示的实物图补充完整;
(2)闭合开关,将开关扳向___________(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器使小灯泡发光,记录电流表的示数;
(3)将开关扳向另一端,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节___________的阻值为时,电流表的示数为;
(4)请用和表示小灯泡的实际功率,则=___________。
【思路分析】此题是在伏安法测小灯泡电功率的题型基础演变出的新题,要求用电阻箱和电流表测小灯泡电功率,重点是明白原理,用求解。
(1)图中漏线为:
小灯泡左接线柱与开关的“1”连接
(2)1(3)电阻箱
考点5电流的热效应、焦耳定律(高频考点)
【例11】如图9.1-7所示的电器中,利用电流热效应的是()
A.电热水壶B.洗衣机C.电风扇D.电视机
图9.1-7
【思路分析】电流热效应是每年中考高频考点,主要考查学生联系实际生活的能力,知道生活中哪些用电器是利用电流热效应工作的,哪些用电器需要防止电流的热效应。
【例12】小欢用图9.1-8所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”。
图中三个烧瓶内盛有质量和温度都相同的食用油,温度计显示食用油的温度,每瓶食用油中都浸泡着一段电阻丝,已知三段电阻丝的阻值关系是<
。
图9.1-8
(1)通过实验可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量越___________;
(选填“多”或“少”)
(2)实验中的自变量是___________,控制变量是___________;
(3)小丽想研究“电流通过导体时产生的热量与导体中电流大小的关系”,她将烧瓶中的三段电阻丝并联后接入电路,你认为是否可行并说明理由,___________。
【思路分析】同学们需要知道,电流通过导体时产生的热量与导体电阻、通过导体的电流和通电时间都有关系,即焦耳定律,当电流、时间一定时,电阻阻值越大,电阻上产生的热量就越多。
做“电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”探究实验前应先明确因变量、自变量以及控制不变的量,本实验的因变量是热量,自变量是电阻阻值,电流、时间应是控制不变的量。
若研究“电流通过导体时产生的热量与导体中电流大小的关系”,应控制电阻、时间不变,若将烧瓶中的三段电阻丝并联后接入电路,虽然流过三个电阻上的电流不同,但电阻也不同,这样就有两个变量了。
(1)多
(2)电阻的阻值电流和通电时间(3)不可行,没有控制电阻阻值不变考点6电功、电功率及焦耳定律计算(高频考点)
【例13】某型号家用电饭锅有高温烧煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图9.1-9所示,和为两个加热电阻。
已知电阻=44Ω,保温焖饭时电饭锅的功率P′=22W。
求:
图9.1-9
(1)电饭锅高温烧煮的功率P;
(2)保温焖饭时电路中的电流I和两端的电压;
(3)一次做晚饭,用该电饭锅高温烧煮15min,保温焖饭30min,则此过程中电饭锅消耗多少度电。
【思路分析】当开关S接1时,加热电阻接入电路,电饭锅处于高温烧煮挡,等效电路如图9.1-10甲所示。
甲乙
图9.1-10
当开关S接2时,加热电阻和串联接入电路,电饭锅处于保温焖饭挡,等效电路如图乙所示。
(1)甲图中,电饭锅高温烧煮的功率P===1100W
(2)乙图中,电饭锅保温焖饭时,I===0.1A
加热电阻两端电压=I=0.1A×
44Ω=4.4V
(3)电饭锅耗电W=+=1.1kW×
0.25h+0.022kW×
0.5h=0.275kW·
h+0.011kW·
h=0.286kW·
h
(1)1100W
(2)0.1A4.4V(3)0.286kW·
基础训练
一、单项选择题
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电功单位的是()
A.安培B.欧姆C.伏特D.焦耳
答案:
D
2.图9.1-11所示的家用电器中,利用电流热效应工作的是()
A.电饭锅B.笔记本电脑C.电风扇D.电视机
图9.1-11
A
3.如图9.1-12所示电路,电源电压不变。
闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;
当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在15s内定值电阻产生的热量为60J。
则下列结果正确的是()
图9.1-12
A.电源电压为10V
B.的阻值为18Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D.先后两次消耗的电功率之比为4∶3
C
4.有5Ω和10Ω的两个定值电阻,先将它们串联,后将它们并联接在同一个电源上,则关于它们两端的电压和消耗的电功率的关系是()
A.串联时,电压之比是1∶2,电功率之比是2∶1
B.串联时,电压之比是2∶1,电功率之比是1∶2
C.并联时,电压之比是1∶1,电功率之比是2∶1
D.并联时,电压之比是1∶1,电功率之比是1∶2
5.把电阻和串联在电路中,已知>,通电时,通过它们的电流分别为和,它们的电功率分别是和,则()
A.>,>B.,<
C.,>D.<,
6.家庭电路中正在使用的两白炽灯,若甲灯比乙灯亮,则()
A.甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大
B.甲灯两端的电压一定比乙灯的大
C.通过甲灯的电量一定比乙灯的多
D.甲灯的实际功率一定比乙灯的大
7.如图9.1-13所示,已知灯泡L标有“4V4W”字样,滑动变阻器阻值为0~8Ω,当滑片P移到端点a时,灯泡正常发光;
当滑片P移到中点时,灯泡的电阻和实际功率分别为(不计温度对灯丝电阻的影响)()
图9.1-13
A.4Ω,1WB.1Ω,4W
C.4Ω,2WD.2Ω,1W
8.若将通过某一电阻上的电流增大到原来的3倍,则在单位时间内()
A.电流产生的热量是原来的3倍
B.电流产生的热量是原来的6倍
C.电流产生的热量是原来的27倍
D.电流产生的热量是原来的9倍
二、实验探究题
9.小红同学利用电压表、电流表测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率。
(1)请把图9.1-14甲中的实物电路按上述实验要求连接完整。
甲乙
图9.1-14
(2)在连接电路时,开关应该__________________。
(选填“闭合”或“断开”)
(3)连接好电路后,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在___________端。
(选填“A”或“B”)
(4)闭合开关后,通过调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V,这时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡电流的测量值为___________A,小灯泡正常发光时电功率的测量值为___________W。
(1)图略
(2)断开(3)A(4)0.30.75
10.如图9.1-15所示是测定额定电压为2.5V灯泡的额定功率的电路图。
图9.1-15
(1)a是___________表,b是___________表。
(2)如果小灯泡的阻值约为10Ω,电源由2节干电池串联组成,电流表有量程为0~0.6A和03A两挡,电压表有量程为0~3V和0~15V两挡,则a表量程应选___________挡,b表量程应选___________挡。
(3)闭合开关,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P应向___________端移动,才能使电压表示数为___________V。
此时灯泡的实际功率就是额定功率。
(4)要测量的数据是___________和___________,计算灯泡的额定功率公式为___________。
(1)电流电压
(2)0~0.6A0~3V(3)左2.5(4)UIP=UI
11.小华为了探究影响电流产生热量的因素,他用两个完全相同的烧瓶,内装质量相等的煤油,两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计,两根阻值不同的电阻丝和(已知:
),以及电源、开关、滑动变阻器、导线等,连接了如图9.1-16所示的实验电路。
图9.1-16
(1)此电路可探究当___________和通电时间一定时,电流产生热量跟电阻的关系。
(2)闭合开关,通电一段时间后,温度升高较少的是___________温度计(选填“甲”或“乙”)。
(1)电流
(2)乙
12.下表是小李在实验中记录的实验数据,请根据表中数据归纳出电功率P与电阻R的关系:
P=___________。
R/Ω
10
20
30
40
50
60
P/W
6
9
12
15
18
21
(0.3W/Ω)R+3W
13.小明猜想导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量就越多。
为了验证猜想,他准备了三个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油,并将三段阻值不同的电阻丝(<<)浸在煤油中,再用带有规格完全相同的温度计的橡胶塞封住瓶口,如图9.1-17甲所示。
然后他将电源、开关、电流表、滑动变阻器、图甲中的烧瓶①、导线连成如图乙所示的电路。
接下来小明进行了如下操作:
a.闭合开关,移动滑动变阻器滑片到适当位置,电流表的示数为I,记录相关数据。
b.断开开关,用烧瓶②替换下烧瓶①,闭合开关,移动滑动变阻器滑片到适当位置,使电流表的示数仍为I,记录相关数据。
c.断开开关,用烧瓶③替换下烧瓶②,闭合开关,移动滑动变阻器滑片到适当位置,使电流表的示数仍为I,记录相关数据。
请你分析并回答下列问题:
(1)在小明设计的探究实验中,自变量是___________。
(2)小华认为小明的实验操作不能验证他的猜想,其理由是___________。
甲乙
图9.1-17
(1)电阻
(2)没有控制通电时间相同
三、计算题
14.图9.1-18甲是某品牌电吹风机,图乙是其内部的电路图,表格中列出了有关参数。
图9.1-18
型号
SHZ2010-624
热风温度
50℃~75℃
额定功率
热风时:
1100W
冷风时:
120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
求:
(1)计算吹热风时,通过电热丝的电流;
(结果保留两位有效数字)
(2)某人用此电吹风吹冷风5min,共消耗多少电能。
解:
(1)根据公式P=UI可得,I==≈4.5A
=120W×
5×
60J
(其他解法正确均可)
15.如图9.1-19所示电路,电源电压保持不变,=40Ω。
当滑动变阻器滑片P置于b端时,两端电压与两端电压之比为3∶2,5min内产生的热量为120J。
图9.1-19
(1)当滑片P置于b端时,电路中的电流I;
(2)当滑片P置于b端时,电阻接入电路的阻值;
(3)当滑片P置于a端时,电路的总功率P。
,==0.1A
(2)=,==×
40Ω=60Ω
=0.1A×
(60Ω+40Ω)=10V
P===2.5W
16.如图9.1-20所示,是某种“电子测重仪”的原理图。
其中电源两端电压U恒为3V,A为托盘,P为金属滑片且固定在托盘下的弹簧上,并能随弹簧上下滑动。
开关S闭合,当托盘中不放物体时,P位于R的最上端,的电功率为;
当称量物体质量达到最大值时,滑片P位于R的最下端,的电功率为,且∶=1∶9。
电子测重仪正常工作过程中,电压表示数的范围。
(请画出相关电路的等效电路图)
图9.1-20
当开关S闭合,托盘中不放物体时,等效电路如图9.1-21甲所示;
当开关S闭合,称量物体质量达到最大值时,等效电路如图乙所示。
图9.1-21
(1)根据:
P=,因为不变,==
所以=
已知U=3V,所以=U=×
3V=1V
因此,电压表示数的范围为1V~3V。
拓展提高
1.(多选)把标有“220V40W”和“220V15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下,则下面分析正确的是()
A.两盏灯的总功率等于55W
B.两盏灯的总功率小于15W
C.甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率
D.乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率
BD
2.甲、乙两电炉并联在同一电源上,各有开关控制,甲炉电阻是乙炉的4倍,要两电炉产生同样多的热量则应()
A.甲通电时间是乙的4倍B.乙通电时间是甲的4倍
C.甲、乙通电时间一样长D.不知道额定电压无法比较
3.两只灯泡串联在电路中,其中一只亮,另一只不亮,原因可能是()
A.不亮的灯泡灯丝断了或接触不良
B.两灯相比,不亮的灯泡其电阻太小
C.两灯相比,不亮的灯泡其电阻太大
D.两灯相比,通过不亮灯泡的电流较小
B
4.如图9.1-22所示的电路,当变阻器的滑片P向b移动过程中()
图9.1-22
A.灯L功率变大,电表
的示数都变小
B.灯L功率变大,电表
的示数变小,电表
的示数变大
C.灯L功率变小,电表
示数都变大
D.灯L功率变小,电表
示数变大
5.(多选)有两个定值电阻和,的阻值已知,现在用一只电压表和一只电流表按图9.1-23中四种接法读取数据,能算出消耗的功率的原理图是()
ABCD
图9.1-23
ABCD
6.额定功率不同、额定电压相同的两只灯泡,___________联在电路中,额定功率大的灯泡亮,_________联在电路中,额定功率小的灯泡亮。
并串
7.把一个标有“6V3W”的灯泡接在10V的电源上,要使灯泡正常发光,需要___________联一个___________Ω的电阻,此时电阻消耗的电功率是___________W。
串82
8.电灯的电阻为30Ω,正常发光时通过它的电流为0.1A,现把它接在恒定电流为0.4A的电路中,要使它正常发光,应把___________Ω的电阻跟电灯___________联,此时电阻消耗的电功率是___________W。
10并0.9
9.小宣在研究“电阻消耗的电功率与该电阻阻值之间的关系”时,记录的实验数据如下表所示。
请你对表格中的数据进行分析,归纳出电功率与电阻阻值之间的关系:
___________
_________________________________。
70
I/A
0.3
U/V
3
0.9
1.8
2.7
4.5
5.4
6.3
当流过电阻的电流一定时,电阻消耗的电功率与其阻值成正比
10.有两盏白炽灯和,标有“PZ220100”字样,标有“PZ22040”字样。
将这两盏灯串联接在电压为220V的电源两端,已知灯都发光,灯的电阻小于的电阻,请你判断哪盏灯的实际功率较大,为什么?
的实际功率大。
因为两灯串联接入电路,则流过两灯的电流I相同,而,根据可知电阻大的实际功率大。
11.小灯泡的额定电压为6V,电阻约为12Ω,为测定它的额定功率:
(1)下列操作中,正确的顺序为___________(填序号)
A.将滑动变阻器调到最大位置;
B.断开电源;
C.观察并记录电流表的示数;
D.断开开关,按电路图连接电路;
E.设计电路并画出电路图;
F.应用公式,计算灯泡的额定功率;
G.闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡两端电压等于其额定电压;
H.整理仪器。
(2)实验中电压表的量程应选___________。
如果实验时,电流表的示数为0.48A,这只灯泡的额定功率为___________。
(1)E、D、A、G、C、B、H、F
(2)015V2.88W
12.小亮同学做测定“小灯泡的额定功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω1A)以及符合实验要求的电压表和电流表、开关和导线。
如图9.1-24甲是小亮同学没有连接完整的电路。
图9.1-24
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。
(2)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故
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