物理中考专项复习九 电功和电热.docx
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物理中考专项复习九电功和电热
中考复习(九)电功和电热
考点一 电功与电能表
1.下列单位中不是电能单位的是( )
A.JB.度
C.kWD.kW·h
2.家庭电路中,电能表可直接测量( )
A.电功B.电阻
C.电流D.电压
3.关于电能、电功,下列说法中正确的是( )
A.导体两端的电压越大,通电时间越短,消耗的电能就越多
B.通过导体的电流越大,通电时间越长,电流做功就越快
C.电流通过用电器做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
D.白炽灯消耗的电能一定比节能灯多
4.2019·衡阳小明家上次查看电能表的示数为
,本次查看时电能表读数如图9-1所示,则下列说法中正确的是( )
图9-1
A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min,则电能表的转盘转了600圈
D.这个电能表的额定功率为2200W
考点二 电功率
5.某灯泡铭牌上标有“220V 40W”的字样,下列关于这盏灯泡的说法中正确的是( )
A.该灯只能在220V的电压下工作
B.该灯工作时的电功率一定为40W
C.该灯正常工作时的电流为5.5A
D.该灯正常工作时的电阻为1210Ω
6.将规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联,接在3V的电源上,下列判断正确的是(灯丝电阻不变)( )
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.L1的亮度比L2的亮度小
C.两只灯泡都正常发光
D.两只灯泡的实际功率相等
7.标有“220V 10W”的一种节能灯,若每天正常工作2h,则一个月消耗________kW·h的电能,合________J.(一个月按30天计算)
8.2020·泸州小聪家的电能表如图9-2所示,由此可知,小聪家允许接入电路的最大功率为________kW;小聪家有一个规格为“220V 1000W”的用电器,可能是________(选填“台灯”“电饭锅”或“电视机”).当电路中只有这一个用电器接入时,其正常工作10min,电能表的转盘转了________圈.
图9-2
9.如图9-3所示是电阻甲和乙的I-U图像.由图可知,电阻乙的阻值为________Ω.若将电阻甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端,则电路的总电阻为________Ω,电路总电功率为________W.
图9-3
10.如图9-4所示,L是标有“6V 1.8W”字样的灯泡,R是定值电阻,断开开关S2,闭合开关S1和S3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.4A.
图9-4
(1)求灯泡正常发光时,1min内灯泡消耗的电能.
(2)求定值电阻R的阻值.
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2,改变电源电压,使灯泡正常发光,求电路的总功率.
考点三 测量小灯泡的电功率
11.2019·无锡小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验,实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率,器材有:
电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器(20Ω 2A)、电压表、电流表、开关各一个,导线若干.
(1)小明连接了如图9-5甲所示的电路,准备将电压表接在小灯泡两端,电压表的表盘如图乙所示,小红认为这样连接电压表不妥,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
图9-5
(2)小明和小红讨论后,选择0~3V的量程,将电压表接在滑动变阻器的A、B接线柱上,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(3)正确连接好电路后,他们采用合理的操作方式,闭合开关,移动滑片P,读出电压表、电流表的示数,观察小灯泡的亮度变化,记录在下表中.
电压表的示数U/V
2.9
2.5
2.3
1.7
0.7
0.5
0
电流表的示数I/A
0.2
0.22
0.24
0.26
0.31
0.34
____________
小灯泡的亮度
逐渐变亮
①为达成实验目的,请将表格中的横线补充完整.
②当电压表示数为0.7V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为________W.
③实验结果表明,小灯泡的亮度与实际功率的关系是____________________________.
④实验时,若移动滑片P至B端,则开关闭合后会出现______________________的现象,导致器材可能损坏.
12.2020·岳阳在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:
2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.
图9-6
(1)请用笔画线代替导线将图9-6甲中电路连接完整.
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路的故障可能是________(填序号).
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.电流表断路
(4)排除故障后,通过正确操作使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为________W.
图9-7
(5)实验时,小明组的电流表坏了,他找来了一个阻值已知的定值电阻R0,设计了图9-7所示电路来测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:
①断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;②保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U.小灯泡额定功率的表达式:
P额=__________(用U额、U、R0表示).
考点四 焦耳定律
13.下列各用电器均标有“220V 60W”字样,它们正常工作相同的时间,发热最多的用电器是( )
A.电视机 B.电风扇
C.电热毯D.日光灯
14.如图9-8所示,在四个相同的水槽中盛有质量相等、温度相同的纯水,现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1<R2)分别按图中的四种方式连接放入水槽,并接入相同电源.通电相同时间后,水温最高的是( )
图9-8
15.2019·凉山州家用电风扇的电动机线圈电阻为2Ω,正常工作时,通过的电流为2A,通电10min,电风扇消耗的电能为________J,线圈产生的热量为________J.
16.电热水壶上标有“220V 1800W”字样,小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻________.在额定电压下,烧开一壶水用时3min20s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________
J.
17.如图9-9甲、乙所示是研究“电热大小与哪些因素有关”的实验装置.通电后,若要比较电阻丝产生热量的多与少,只需比较与之相连的U形管中__________________.图甲是探究电热与__________关系的实验装置;图乙是探究电热与__________关系的实验装置.
图9-9
18.2019·孝感家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关S按下,电饭锅处于加热状态,当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开,使电饭锅进入保温状态.某家用电饭锅内部电路简化示意图如图9-10甲所示,某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图像如图乙所示.
(1)当锅内温度为100℃时,自动开关S与________(选填“1”或“2”)连接,此时电饭锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态.
(2)该电饭锅此次工作30min消耗的电能为多少?
(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少?
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W,可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?
图9-10
考点五 安全用电
19.2019·泰安关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中,开关一定要接在灯泡和零线之间
B.使用测电笔时,手指不要按住笔尾的金属体
C.电冰箱必须使用三线插座
D.家庭电路中空气开关跳闸,一定是电路中出现了短路
20.如图9-11所示为某同学设计的部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是( )
图9-11
A.空气开关 B.两孔插座
C.带开关的灯泡 D.三孔插座
21.电工维修电路有时需要带电操作,如图9-12所示操作中不会发生触电事故的是( )
图9-12
A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线
B.乙站在绝缘凳上仅接触火线
C.丙站在地上仅接触火线
D.丁站在地上同时接触火线和零线
22.2019·自贡用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是__________.如图9-13所示的电路,闭合开关后,发现电灯不亮,用测电笔测试图中的A、B、C、D四点,只有A点不能使氖管发光,可能发生的故障是________________________________________________________________________.
图9-13
23.2020·无锡为判断如图9-14所示的家庭电路中白炽灯L1是否短路,将火线上的熔丝断开,用另一只完好的白炽灯L2作为“校验灯”接入电路.然后闭合总开关和开关S,即可根据L2的亮暗作出判断.请在图中补画一根导线,将L2正确接入电路.
图9-14
详解详析
【考点分类训练】
1.C 2.A
3.C
4.C [解析]电能表表盘示数的最后一位是小数位,电能表的末示数和初示数之差就是这段时间内消耗的电能,小明家这段时间消耗的电能:
W总=8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h,故A错误;电能表是测量电能的仪表,故B错误;“220V 1000W”的电热水器工作10min消耗的电能为W=Pt=1kW×
h=
kW·h.则电能表的转盘转过的圈数:
N=
kW·h×3600r/(kW·h)=600r,故C正确;根据该电能表的铭牌可知,其允许接入用电器的最大功率P=UI=220V×10A=2200W,但电能表属于测量仪表,不消耗电能,没有额定功率,故D错误.
5.D 6.B 7.0.6 2.16×106
8.11 电饭锅 500 [解析]电能表上标有“220V 50A”,说明电能表的工作电压为220V,电能表平时工作允许通过的最大电流为50A,小聪家允许接入电路的最大功率:
P最大=UI最大=220V×50A=11000W=11kW;台灯的额定功率一般小于40W,电饭锅的额定功率在1000W左右,电视机的额定功率在200W左右,所以规格为“220V 1000W”的用电器可能是电饭锅;该用电器正常工作10min消耗的电能:
W=Pt=1kW×
h=
kW·h,电能表的转盘转的圈数:
n=3000r/(kW·h)×
kW·h=500r.
9.6 3.75 9.6
10.
(1)灯泡正常发光时的功率等于其额定功率,PL=1.8W,
灯泡正常工作时间t=1min=60s,则灯泡消耗的电能:
W=PLt=1.8W×60s=108J.
(2)断开开关S2,闭合开关S1和S3,定值电阻R和灯泡L并联,此时灯泡正常发光,根据并联电路的电压规律可知,
电源电压:
U=UR=UL=6V,由P=UI得,通过灯泡的电流:
IL=
=
=0.3A,根据并联电路电流规律可知,通过定值电阻的电流:
IR=I-IL=0.4A-0.3A=0.1A,
由欧姆定律可得,定值电阻R的阻值:
R=
=
=60Ω.
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2,定值电阻R和灯泡L串联,由P=
得,灯泡L的电阻:
RL=
=
=20Ω,根据串联电路电阻规律可知,电路总电阻:
R总=R+RL=60Ω+20Ω=80Ω,改变电源电压,使灯泡正常发光,此时电路中的电流I′=IL=0.3A,由欧姆定律可得,此时的电源电压:
U′=I′R总=0.3A×80Ω=24V.
此时电路中消耗的总电功率:
P总=I′U′=0.3A×24V=7.2W.
11.
(1)为测小灯泡的额定功率,电压表应连接大量程,其分度值为0.5V,测量额定电压3.8V误差较大
(2)如图所示
(3)①灯泡的电功率P/W ②1.14 ③灯泡的实际功率越大,灯泡越亮 ④所测电压超过电压表的量程
12.
(1)如图所示
(2)A (3)B (4)0.65 (5)
[解析]
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率小于1W,通过小灯泡的电流小于I=
=
=0.4A,应将电流表串联在电路中,电流表选择0~0.6A的量程.
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即A端.
(3)小灯泡短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表没有示数,A不符合题意.小灯泡断路,闭合开关,电路中没有电流,电流表没有示数,电压表串联在电路中,电压表有示数,B符合题意.电流表断路,电流表没有示数,电压表没有示数,C不符合题意.
(4)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,则灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.26A=0.65W.
(5)断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U,电阻R0两端的电压U0=U-U额,由串联电路电流的规律可知,通过灯泡的电流:
I=I0=
=
,小灯泡额定功率表达式:
P额=U额I=
.
13.C 14.D
15.2.64×105 4.8×103
[解析]电风扇消耗的电能:
W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J;线圈产生的热量:
Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×10×60s=4.8×103J.
16.小得多 3.6×105
17.液面高度的变化 电阻 电流
18.
(1)1 加热
(2)该电饭锅工作30min内,前10min加热,后20min保温,则工作30min消耗的电能:
W=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s=7.92×105J.
(3)加热时只有R1接入电路,则R1的阻值:
R1=
=
=55Ω,保温时R1和R2串联接入电路,总电阻R=R1+R2=
=
=220Ω,则R2=R-R1=220Ω-55Ω=165Ω,所以R1∶R2=55Ω∶165Ω=1∶3.
(4)只有R1接入电路时的功率:
P1=UI1=220V×4A=880W,则电阻R3所消耗的功率:
P3=P总-P1=1100W-880W=220W,由P=UI=
可得,电阻R3的阻值:
R3=
=
=220Ω.
19.C 20.C 21.B
22.火线 A、B之间断路 [解析]测电笔可以辨别火线和零线,可以使氖管发光的是火线;用测
电笔测试B、C、D三点,氖管都发光,这说明从火线到B点之间的电路都是完好的,没有断路;用测电笔测试A点时,氖管不发光,这说明B点到零线之间的导线出现断路,由此可以判断故障可能是A、B之间某处断路.
23.如图所示
[解析]将火线上的熔丝断开,把校验灯L2接入电路,当L1短路时,只有校验灯L2接入电路,此时校验灯L2正常发光,亮度较亮;当L1支路正常时,校验灯L2和灯泡L1串联接入电路,此时校验灯L2两端的电压小于电源电压,其发光较暗;当L1断路时,无电流通过校验灯L2,校验灯L2不发光,所以应将校验灯L2并联在火线熔丝的两端.
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