内容正文:
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第一部分 考点过关
模块八 电功和电热
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专题10 电功率的相关计算
第十五章
电功和电热
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刷难关
类型1 简单电路图类
1.[2023盐城响水模拟,中] 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器 标有“
”,定值电阻 的阻值为 ,小灯泡 标有“ ”,电流表的量程
为 。不考虑灯丝电阻的变化,只闭合 ,滑片 移到 的中点时,小灯泡恰
好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错误的是( )
D
A.小灯泡的电阻为
B.电源电压为
C.小灯泡发光最暗时的功率约为
D.电路消耗总功率的最小值与最大值之比是
第十五章
电功和电热
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【解析】 由 可知,小灯泡的电阻 ,故A正确。由于小
灯泡正常发光,根据串联电路特点可知,通过滑动变阻器 的电流 ,
由欧姆定律可知,滑动变阻器 两端的电压 ,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压 ,故B正
确。当滑动变阻器滑片 移到最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,为
,此时电路中的电流最小, ,小
灯泡发光最暗时的功率 ,故C正确。要保证
电路安全,分析电路可得,闭合开关 、 和 ,且通过滑动变阻器的电流为
时,干路电流最大,因并联电路中各支路两端电压相等,所以此时通过 的电流
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电功和电热
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,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路的
最大电流 ,电路消耗的最大功率
;当 闭合, 、 都断开时, 与 串
联,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时,电路电流最小,因串联电路的总电阻等
于各分电阻之和,所以电路中的最小电流
,电路消耗的最小功率
,则电路消耗总功率的最小值与最大值
之比 ,故D错误。故选D。
第十五章
电功和电热
2.[2023宿迁泗阳二模,偏难] 如图所示,电源电压为 保持不变,电压表的量程
为 ,电流表的量程为 ,滑动变阻器 的规格是“ ”,灯泡
上标有“ ”的字样。若闭合开关 ,在保证电路安全的情况下,忽略温度
对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
B
A.小灯泡的电阻为
B.电流表的示数变化范围是
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是
D.电路消耗的最大总功率为
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【解析】 灯泡的阻值 ,故A错误;由 得灯泡的额
定电流 ,即串联电路中最大电流为 ,由串联
分压原理可知,当电压表示数最大为 时,滑动变阻器连入电路中的阻值最小,
串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压
,滑动变阻器连入电路中的最小阻值
,所以滑动变阻器允许调节的阻值范围是 ,故C错
误;当滑动变阻器全部连入电路时,电路中电流最小,最小电流
,电流表的示数变化范围是 ,故B正确;
电路消耗的最大总功率 ,故D错误。故选B。
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电功和电热
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3.[2023宿迁宿城区二模,偏难] 如图所示,电源电压保持不变,
小灯泡 标有“ ”的字样,滑动变阻器 的最大阻值为
,定值电阻 的阻值为 ,电压表量程为 ,
电流表量程为 ,灯丝电阻不随温度变化。
(1)小灯泡 正常发光时的阻值为多少?
【答案】
【解析】 由 可得,小灯泡 正常发光时的阻值 ;
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(2)当 、 、 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到 点时,小灯泡 恰好正常发
光,此时定值电阻 的电功率为多少?
【答案】
【解析】 当 、 和 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到 点时, 与 并联,因
并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡 恰好正常发光,所以,电源电压
,此时定值电阻 的电功率 ;
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电功和电热
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(3)保证电路安全,当 、 闭合, 断开时,该电路消耗的最小电功率为多少?
【答案】
【解析】 闭合 、 ,断开 时, 与 串联,电压表测变阻器 两端的电压,
当滑动变阻器两端的电压等于电压表的最大量程,即 时,变阻器接入电路
的阻值最大,电路总电阻最大,根据欧姆定律可知电路中电流最小,最小电流
,根据 可知,此时该电路消耗的电功率最小,
最小电功率 。
第十五章
电功和电热
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类型2 图像信息类
4.[2023扬州仪征三模,中] 如图甲所示,电源电压恒为 。闭合开关 ,调节滑
动变阻器的滑片从最右端移至最左端时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数与两电
压表示数的关系图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为___ ;定值电阻 的阻