2024年中考物理复习专项 第4讲 电功率第1课时　考点梳理与达标训练

期末提分练案 第4讲　电功率 第1课时　考点梳理与达标训练 教科 九年级全 考点梳理 1. [2023·邵阳]甲、乙二个普通白炽灯铭牌上分别标着“220 V　40 W”“110 V　40 W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能(　　) A．甲灯的多 B．乙灯的多 C．一样多 D．不能确定 C 达标训练 2. [2023·株洲]如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为R1＝2 Ω，R2＝4 Ω。在它们表面涂上厚度一样的蜡，现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到(　　) A．R1上的蜡熔化得快 B．R2上的蜡熔化得快 C．R1、R2上的蜡熔化得一样快 D．无法比较 B 3. [2023·无锡]如图所示是小华设计的测量小灯泡额定功率的电路图，电源电压为3 V，定值电阻R0的阻值为10 Ω，小灯泡L的额定电流为0.3 A。连接好电路，断开开关S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3 A； 保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，此时电流表示数为0.25 A。则小灯泡的额定功率为(　　) A．0.625 W B．0.72 W C．0.75 W D．0.9W 【答案】B 4. [2023·贺州]如图所示的电路中，电源电压和R2的阻值均保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变小 B．电流表A2的示数不变，电压表V的示数不变 C．电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变 D．电路的总功率变大 9 【点拨】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表V测电源两端的电压。滑片移动时，电压表V的示数不变；R2所在支路的电流不变，电流表A1的示数不变，则电压表V与电流表A1示数的比值不变；将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，R1所在支路的电流变小，所以，干路电流变小，即电流表A2的 示数变小；电源电压不变，总电流变小，根据P＝UI可知，电路的总功率变小。 【答案】C 5. [2023·新疆]如图所示的电路中，电源电压恒为3 V，R1、R2均为定值电阻。若断开开关S1、S3，闭合开关S2，电路的总功率为0.5 W；若断开开关S2，闭合开关S1、S3，则电路的总功率不可能为(　　) A．1 W B．2 W C．3 W D．4 W 【答案】A 6. [2023·黔东南]电能表是测量_________________的仪表。小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示，则这个月小红家里用了_____度电。小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率，她关闭了家中其他所有电器，此时她家标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表每分钟转过30 r，则这只电饭锅工作 时的实际功率为________W。 电功(或消耗电能) 82 600 7. [2023·凉山]如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6 V　3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，电阻R的电功率为________W，通电10 min后R产生的热量为________J。 【答案】0.6；360 8. 一个标有“2 V　0.2 A”字样的小灯泡接在电压为6 V的电源上，若要使小灯泡正常发光，则电路中需要______联一个阻值为________Ω的定值电阻，此时小灯泡的电功率为________W。 【答案】串；20；0.4 9. [2023·玉林]把一段匀质导线对折后其阻值比原来的________(填“大”或“小”)；一个定值电阻两端的电压由2 V增大到4 V时，通过该电阻的电流增加了1 A，通电时间由1 s增加到2 s，则该电阻产生的电热增加了________J。 【点拨】匀质导线对折后，长度减小，横截面积变大，其阻值变小；设电压为2 V时，通过的电流为I，则电压为4 V时通过的电流为I＋1 A，由欧姆定律可得：U1＝IR0，即2 V＝IR0①，U2＝(I＋1 A)R0，即4 V＝(I＋1 A)R0②，联立①②，解得：I＝1 A，R0＝2 Ω。定值电阻原来产生的电热Q1＝W1＝U1It＝2 V×1 A×1 s＝2 J，后来产生的电热Q2＝W2＝U2I′t′＝4 V×(1 A＋1 A)×2 s＝16 J，该电阻产生的电热增加量为ΔQ＝Q2－Q1＝16 J－2 J＝14 J。 【答案】小；14 10. [2023·常州]如图所示的电路，R1的阻值为15 Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3 A，电压表的示数为3 V，则R2的阻值为______Ω，电路总功率为______W。 22 【答案】 10；1.5 11. [2023·黔东南]如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。 24 (1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的________不相等。 (2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用 的物理探究方法是________。 电流 转换法 25 (3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化，________(填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越________(填“大”或“小”)，导体中产生的热量越多。 26 【点拨】由图知，A管的液面高度差比B管的液面高度差大，说明甲容器中气体膨胀程度较大，温度上升得较高，因此甲容器中电阻产生的热量较多；两个电阻的阻值相同，通电时间相同，但电流不同，通过甲容器内的电阻的电流大；由此可得：在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，导体产生的热量越多。 【答案】甲；大 12. [2023·黔东南]如图所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源(设电源电压恒为6 V不变)、小灯泡(额定电压为2.5 V，灯丝的电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10 Ω　1 A”和R2“30 Ω　0.5 A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 (1)连接电路时，小明应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。 【答案】 R2 (2)连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于________(填“A”或“B”)端。闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生________(填“短路”或“开路”)。 【点拨】为了保护电路，闭合开关前，滑片放在阻值最大处，即A端；闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明小灯泡短路。 【答案】A；短路 (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________(填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为________V；通过实验， 小灯泡的U­I图像如图乙所示， 则小灯泡的额定功率 为____________W。 【点拨】若要测量小灯泡的额定功率，应该使灯泡两端的电压由2.2 V增大到2.5 V，则电路中的电流要增大，滑动变阻器接入电路的电阻应减小，因此滑片应向B端移动；由图乙知，当灯泡正常发光时的电流为0.25 A，则灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W。 【答案】B；2.5；0.625 (4)由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与____________有关。 【点拨】灯泡两端电压增大时，灯泡的实际功率也增大，灯丝的温度升高，电阻变大，所以，造成小灯泡灯丝电阻大小的变化的原因是灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大(或灯泡灯丝的电阻受温度的影响)。 【答案】灯丝温度 13. [2023·郴州]如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求： (1)滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流。 解：闭合开关，R0和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。 (1)当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大，由图像知，此时电路中的电流I0＝0.6 A。 (2)滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压。 (3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。 解：滑动变阻器连入电路的电阻为0时，根据欧姆定律可知电源电压U＝I0R0＝0.6 A×R0① 滑动变阻器接入电路电阻最大时，根据串联电路特点和欧姆定律表示电源电压 U＝UR＋I′R0＝5 V＋0.1 A×R0② 联立①②解得U＝6 V，R0＝10 Ω， 【点拨】断开开关S2，闭合开关S、S1时，小灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，移动滑动变阻器滑片P，电流表的示数为0.3 A时，灯泡正常发光，此时电路的总电阻R总＝＝＝10 Ω，小灯泡正常发光的电阻RL＝R总－R滑＝10 Ω－R滑； 保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合 开关S、S2时，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流I′＝0.25 A，电路的总电阻R总′＝＝＝12 Ω，滑动变阻器接入电路中的电阻R滑＝R总′－R0＝12 Ω－10 Ω＝2 Ω，小灯泡正常发光时的电阻RL＝10 Ω－R滑＝10 Ω－2 Ω＝8 Ω，小灯泡的额定功率PL＝I2RL＝(0.3 A)2×8 Ω＝0.72 W。 【点拨】断开开关S1、S3，闭合开关S2，该电路为串联电路，根据P＝可知，电路的总电阻为R＝＝＝18 Ω，所以R1＋R2＝18 Ω；断开开关S2，闭合开关S1、S3，该电路为并联电路，则总功率为P′＝＝＝ ＝，由于R1＋R2＝18 Ω，且R1、R2阻值都大于0，当R1＝R2时，其乘积是最大的，则最小功率为Pmin＝＝2 W，所以总功率不可能小于2 W。 【点拨】由电路图可知，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，额定电压下，灯泡正常发光，故电源电压U＝UL＝6 V，通过灯泡的电流IL＝＝＝0.5 A，所以，通过电阻R的电流IR＝I－IL＝0.6 A－0.5 A＝0.1 A，电阻R的电功率PR＝UIR＝6 V×0.1 A＝0.6 W；通电10 min，电阻R产生的热量QR＝WR＝UIRt＝6 V×0.1 A×600 s＝360 J。 【点拨】由题知，电源电压大于灯泡的额定电压，使小灯泡正常发光，应串联一个电阻分压，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻R两端电压UR＝U－UL＝6 V－2 V＝4 V，灯泡正常工作时电路中的电流I＝0.2 A，因串联电路中各处的电流相等，所以串联电阻R的阻值R＝＝＝20 Ω；小灯泡的电功率P＝ULI＝2 V×0.2 A＝0.4 W。 【点拨】闭合开关S，两电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测量通过R2的电流， 可知R2的阻值R2＝＝＝10 Ω，通过R1的电流I1＝＝＝0.2 A，总电流I＝I1＋I2＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A，电路总功率P＝UI＝3 V×0.5 A＝1.5 W。 【点拨】灯的额定电压为2.5 V，所以，变阻器要分去6 V－2.5 V＝3.5 V的电压，根据分压原理，＝，滑动变阻器的阻值至少为R滑＝RL＝×10 Ω＝14 Ω，灯正常发光时的电流约为I＝＝＝0.25 A，故应选规格为“30 Ω　0.5 A”的滑动变阻器R2。 解：当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电流最小，由图像知，此时电路中电流I′＝0.1 A，滑动变阻器的电功率P＝0.5 W，滑动变阻器两端的电压UR＝＝＝5 V。 滑动变阻器消耗的电功率P′＝I2R＝R＝， 所以，当R＝R0＝10 Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大， 则滑动变阻器的最大功率P最大＝＝＝0.9 W。 $$