四川省中考物理专题复习第16讲电能与电功率练习.docx
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四川省中考物理专题复习第16讲电能与电功率练习
第16讲 电能与电功率
聚焦四川3年中考
命题点1电能表
1.(2016•广安)电业局为每一户居民安装了一个仪表,用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能,从而计算出该交多少电费.该仪表的中文标准名称及国际通用读数单位是(A)
A.电能表﹣kW•hB.电压表﹣VC.电流表﹣AD.电表﹣度
2.(2015·泸州)5月初,小明家中的电能表示数为
,电能表的部分参数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是(C)
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家5月初至6月初消耗的电能是1200kW·h
C.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过4.4kW
D.若电能表转盘在10min内转过300转,则用电器的总功率为1kW
3.(2015•广元)如图所示用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是107.0kW•h,当电路中只有一只电饭煲接入电路,正常工作0.5h,发现此电能表的转盘转过1500转,则这只电饭煲的额定功率是1000W.
命题点2动态电路的综合分析
4.(2016•德阳)如图电源电压保持不变.将开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,电路中的变化情况是(B)
A.电压表的示数变小B.R2消耗的功率变小
C.电路消耗的总功率变大D.电压表和电流表示数的比值不变
5.(2016•遂宁)如图所示的电路中,电源电压保持8V不变,灯泡L标有“3W”字样,滑动变阻器最大阻值为20Ω.开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的位置使灯泡L恰好正常发光,此时电压表示数为6V(不考虑灯丝的电阻受温度的影响),则下列关于该电路的判断正确的是(D)
A.此时滑动变阻器连入电路的阻值为12Ω
B.若滑片P再向右移动,灯泡亮度会变亮
C.若滑片P再向右移动,电流表示数将减小,电压表示数将增大
D.整个电路消耗的最小功率为2W
6.(2015•雅安)小灯泡L的额定电压为3V,它的I-U图所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10Ω2A”.下列说法中错误的是(C)
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡的额定功率为1.5W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
7.(2015·德阳)如图,电源电压为6V,L的电阻是10Ω,滑动变阻器的最大值是40Ω.闭合开关后,滑片从a端向b端移动时,电压表对应的示数变化范围是1V~6V,灯L消耗的电功率不变.(填“变大”、“变小”或“不变”
命题点3电功电功率的计算
8.(2015•南充)一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.25A,则该电阻消耗的电功率增加了(B)
A.0.25WB.1.75WC.0.75WD.1W
9.(2016•巴中)灯泡L1、L2分别标有“4V、4W”和“3V、3W”的字样,将他们并联连接起来使用,干路中允许的最大电流为1.75A,此时L1消耗的电功率为2.25W.
10.(2015•南充)把标有“1A6W”的L1和“2A6W”的L2两个灯泡并联接入电路中,如图,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则该电路中干路电流是2.5A,两灯消耗的实际总功率为7.5W.
11.(2016•德阳)图示电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=30Ω,灯泡L标有“6V3.6W”字样,且电阻不变.当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,灯L刚好正常发光.求:
(1)灯泡工作时的电阻;
(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5min内做的电功是多少?
(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少?
解:
(1)
(2)题意有:
电源电压为U=6V,所以R1、R2串联时,串联电路中电流是:
(3)当变阻器的滑片滑到最左端,L与R并联时,电路的总功率最大
12.(2016·广元)如图所示,滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”字样,只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,电流A1示数为0.2A,灯泡L的实际功率为1.6W;同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为0.1A.(电源电压不变,忽略湿度对灯泡电阻影响)则:
(1)只闭合开关S1时,电压表示数是多少?
电源电压是多少?
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,电流表A1的示数是多少?
灯泡L的额定功率是多少?
解:
(1)只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,L与
R2串联,电流表A1测电路中的电流,
此时电压表被短路,示数为0V,由P=I2R可得,灯泡的电阻:
RL=
=
=40Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=
可得,电源的电压:
U=I(RL+
R2)=0.2A×(40Ω+
×40Ω)=12V;
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,L与R1并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过L的电流:
IL=
=
=0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A1的示数:
I′=IL+I1=0.3A+0.2A=0.5A,
灯泡的电功率即为额定功率:
PL=UIL=12V×0.3A=3.6W.
命题4测小灯泡的电功率
(见小专题八)
绿版练
1.(2014•德阳)下列家用电器正常工作20min消耗电能最多的是(A)
A.电饭煲B.电热毯C.电视机D.电风扇
2.(2016·武汉)如图所示分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/(kW.h)”表示每消耗1kw.h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项正确的是(D)
A.指示灯闪烁越快.电能表所在电路消耗的电能越多
B.小明家上月消耗的电能为911kW.h
C.小明家干路中的电流不得超过10A
D.断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
3.(2016•广安)两只小灯泡上分别标有甲“6V3W”、乙“4V2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中.下列判断错误的是( B )
A.若把它们串联在10V电路中,两只灯泡恰好都能正常发光
B.若把它们串联在10V电路中,两只灯泡都不能正常发光
C.若把它们并联在6V电路中,只有甲灯泡能正常发光
D.若把它们并联在4V电路中,只有乙灯泡能正常发光
4.(2015•德阳)有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图(乙)所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图(甲)所示.闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则A、B两元件的电功率之比为( C )
A.4:
5B.5:
4C.2:
3D.1:
3
5.(2016·雅安)如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点),闭合开关S,当滑片P在b端时,电流表示数为0.2A,R2消耗的电功率为2W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.5A,R2消耗的电功率为3.5W,则当滑片P从a移到b的过程中(D)
A.电压表示数变化了12VB.电流表示数变化了1.2A
C.R1消耗的电功率变化了5WD.电路消耗的总功率变化了12W
6.(2016·达州)灯泡L标有“6V6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压恒为10V,电流表的量程为“0﹣0.6A”,电压表的量程为“0﹣15V”,则下列说法正确的是(D)
A.灯泡L能正常发光,且电压表的示数为6V
B.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为1V
C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W
7.(2016•宿迁)如图,是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,该电路中两只LED灯是并联的,灯上标有“24V60W”字样.则两个LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为5A;如果用这种路灯替换发光亮度相同的420瓦的传统路灯,那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能5.4×109J.
8.(2014•广元)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V0.6W”的字样,R为定值电阻,闭合S1,断开S2,小灯泡正常发光;若再闭合S2,发现电流表示数变化了0.3A,则R的阻值为20Ω,此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是1:
3.
9.(2016•南充)已知定值电阻R1:
R2=2:
3,若把它们串联在同一电路中,通过它们的电流之比I1:
I2=1:
1;若把它们并联在同一电路中,R1、R2消耗的电功率之比P1:
P2= 3:
2.
10.(2016•攀枝花)如图所示,小灯泡L上标有“10V10W”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,若不考虑小灯泡电阻随温度的变化,则此时小灯泡的电功率是2.5W,小灯泡在1min内消耗的电能是150J.
11.(2016·雅安)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示,电源电压为12Ⅴ,灯泡L的额定电压为8Ⅴ,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示.当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为20Ω.调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为1.2W时,灯泡两端的电压是4Ⅴ.
12.(2016•广安)小佳想要测定小灯泡的额定功率,他选用了以下器材:
标有“2.5V”字样的小灯泡(老师告诉他,该小灯泡正常工作电流在0.3A左右),电源为6V的恒稳蓄电池,量程为“0﹣0.6A”与“0﹣3A”的电流表,量程为“0﹣3V”与“0﹣15V”的电压表,开关,导线.可是在选择滑动变阻器时他犹豫了,因为有三种规格的滑动变阻器,分别标有“10Ω1A”、“20Ω0.5A”、“50Ω0.2A”字样.
(1)估算一下,请你帮小佳选择一只合适的滑动变阻器20Ω0.5A;
(2)如图(甲)所示,小佳连接了一部分电路后又纠结了,请你在不改变他已经连接部分的前提下,再帮他连接完整(用笔画线,注意导线间不要相互交叉);
(3)连接完整后,小佳按正确程序操作,闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表指针偏转明显,而电压表指针几乎不动,仔细检查,连接无误.那么出现该状况的原因应该是 C (填“A、B、C、D”)
A.电压表内部断路了B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路D.滑动变阻器的电阻线断了
(4)在老师的指点下,小佳自己排除了故障,再闭合开关S,灯泡亮了,但发光很暗,观察电压表示数,仅有1.8V,这时小佳应将滑片P向 A 端(填“A”或“B”)适当滑动;
(5)当小灯泡两端的电压达到额定电压后,电流表的示数如图(乙)所示,则小佳测得小灯泡的额定功率是0.7W.
13.(2016•成都)如图所示,电源电压不变,R是定值电阻,电灯L标有“6V3W”的字样.当只闭合S时,电流表的示数为0.6A.再闭合S1时,电流表的示数变化了0.5A.求:
(l)电阻R的阻值;
(2)幵关都闭合后,5min内电路消耗的总电能.
解:
(1)当只闭合S时,电路为R的简单电路,电流表测通过R的电流,
由I=
可得,电源的电压:
U=IRR=0.6A×R再闭合S1时,R与L并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,
则电流表变化的示数即为通过L的电流IL=0.5A,由P=UI可得,灯泡的额定电流:
IL额=
=
=0.5A=IL,所以,此时灯泡两端的电压UL=UL额=6V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源的电压U=UL=6V,代入①式可得:
R=10Ω;
(2)幵关都闭合后,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
I=IR+IL=0.6A+0.5A=1.1A,5min内电路消耗的总电能:
W=UIt=6V×1.1A×5×60s=1980J.
14.(2015·南充)如图所示电路,电源电压和灯泡L的电阻值均保持不变,灯泡L标有“12V 6W”字样,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到中点时,电压表示数为3V;当滑动变阻器滑片P移到最右端b点时,电压表示数为5V.求:
(1)灯泡L的电阻值;
(2)灯泡L正常发光时,灯泡L在6min内消耗的电能;
(3)电源电压和滑动变阻器的最大电阻值.
解:
(1)由P=UI得,灯泡的额定电流:
I额=
=
=0.5A.由I=
得,灯泡的电阻RL=
=
=24Ω.
(2)由P=
得,灯泡正常发光时消耗的电能:
W=P额t=6W×6×60s=2.16×103J.
(3)设电源电压为U,滑动变阻器的最大阻值为R,当P在中点时,灯泡L与R串联:
=
①.当P在b点时,灯泡L与R串联:
=
②.联立①②,解得:
U=15V.将RL=24Ω代入得,R=12Ω
15.(2016·苏州)如图甲所示,电源电压保持不变.闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示.下列叙述正确的是(C)
A.电源电压为14V
B.图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
C.滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为45W
D.滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为l0J
16.(2016·内江)如图甲所示,是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图,通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线,如图乙所示.根据图象可知,其中,反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图象是 a (填“a”、“b”或“c”),滑动变阻器R消耗的最大电功率为 2.25 W.
17.(2016·达州)如图所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器R′的最大阻值为30Ω,当S闭合,滑片P在最右端时,电压表的示数为1.5V,则小灯泡L的电阻是 10 Ω,当滑动变阻器的滑片P移到a点时,电压表的实数为Ua,滑动变阻器的功率为Pa;再移动滑片P到b点时,电压表的示数为Ub,滑动变阻器的功率为Pb,若Ua:
Ub=2:
3,Pa:
Pb=8:
9,则滑动变阻器的滑片p在a,b两点时连入电路的电阻变化了 10 Ω(不计灯丝电阻随温度的变化)
18.(2016•宜宾)如图是某电器设备的部分电路,电源电压U=4.5V保持不变,灯泡L标有“6V、6W”字样.已知闭合开关S1和S3时,电路消耗的功率为2.025W,不计灯丝电阻随温度的变化.
(1)求定值电阻R3的阻值;
(2)三个开关S1,S2,S3都闭合时,求通过电流表的电流大小;
(3)电压表的量程为0﹣3V,电流表的量程为0﹣0.6A,滑动变阻器R2的阻值在0﹣20Ω内可调,只闭合开关S2,在保证电表安全的情况下,求灯泡L消耗的电功率的变化范围.
解:
(1)闭合开关S1和S2时,电路为R1的简单电路,由P=
可得,定值电阻R3的阻值:
R3=
=
=10Ω;
(2)三个开关S1,S2,S3都闭合时,R1与L并联,电流表测干路电路,由P=
可得,灯泡的电阻:
RL=
=
=6Ω,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:
R=
=
=3.75Ω,通过电流表的电流大小:
I=
=
=1.2A;
(3)只闭合开关S2时,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电路,电压表测L两端的电压,
灯泡的额定电流:
IL=
=
=1A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流I大=0.6A,
则灯泡消耗的最大功率:
PL大=I大2RL=(0.6A)2×6Ω=2.16W,
当电压表的示数最大U2=3V时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压:
UL′=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
灯泡L消耗的最小功率:
PL小=
=
=0.375W,
所以,灯泡L消耗的电功率的变化范围0.375W~2.16W.
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