内容正文:
第十章 电 学
(16.5~20.5分)
第6课时 电学基础计算
真题模拟·知考向
命题点1 电功和电能的相关计算
1.[2023交大附中六模]某电吹风工作6 min,能使如图所示的电能表的转盘转过120转,则该电吹风消耗的电能为 kW·h,这些电能可供一只“220 V 10 W”的LED灯正常工作 h,一只这样的LED灯与一只“220 V 100 W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若LED灯正常发光时的效率为80%,则白炽灯正常发光时的效率为 。
第1题图
命题点2 欧姆定律和电功率的相关计算
2.[2022陕西,16]如图-1所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5 V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图-2所示。当电流表示数为0.2 A时,两电压表的示数相等,则电源电压为 V。小灯泡正常工作时的电流为 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω,电路的总功率为 W。
第2题图
3.[2023曲江一中八模]灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B。闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8 W,此时灯泡L的电阻为 Ω,灯泡L功率为 W。若将灯泡L与定值电阻R串联接入另一电路,则另一电路两端所能加的最大电压为 V,此时电路能消耗的最大电功率为 W。
第3题图
4.[2021陕西,22]某型号煎烤机有上下两个加热盘,由两个开关控制其工作状态。R1为下盘电热丝,R2为上盘电热丝,两电热丝阻值相等,煎烤机的最大额定功率为2 200 W。如图为煎烤机的内部简化电路图。(不考虑温度对电热丝阻值的影响)
第4题图
(1)按照安全用电的要求,将a、b两点接入家庭电路,完成连线。
(2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少?以最大额定功率工作时,1 min消耗多少电能?
(3)电热丝R1的阻值是多大?
全国视野·立素养
一、选择题
1.[2023甘孜州]如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。则 ( )
第1题图
A.U1>U2 B.U1<U2 C.I1<I2 D.I1=I2
2.[2023宿迁]关于图中小明家的电能表,下列选项正确的是 ( )
第2题图
A.电能表的示数为2 023.6 J
B.电能表能正常工作的最大电流是40 A
C.电能表是测量电功率的仪表
D.脉冲指示灯闪得越快,电路消耗电能越多
3.[2023临沂]如图所示电路的电源电压为1.5 V,电阻R1的阻值为2 Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3 A,则 ( )
第3题图
A.通过R1的电流大于0.3 A B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9 V D.电阻R2的阻值为3 Ω
4.[2023南通]某智能手机的锂电池上标有“3.7 V 4 200 mA·h”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压3.7 V不变,增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能,需要充电40 min,此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近 ( )
A.节能灯 B.电风扇 C.电饭锅 D.电冰箱
5.[2023龙东地区]标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( )
A.通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C.灯L2和L1的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯应是灯L2
二、填空题
6.[2023内江]有一只小灯泡上标有“3.6 V 0.3 A”字样,灯泡正常发光时的电流是 A。如果我们只有电压为6 V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个 Ω的电阻。
7.[2023乐山]如图所示是两个电阻的电流随电压变化的关系图象,由图中信息可推断R1 (选填“大于”“等于”或“小于”)R2。将它们并联后接入电路,通过R1、R2两个电阻的电流分别为I1、I2,则I1∶I2= 。
第7题图
8.[2023河南]如图所示,小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置。当水位未达到金属块M时,灯泡不亮。水位达到金属块M时,灯泡亮,则接线柱C应与 (选填“A”或“B”)相连,已知灯泡的规格为“12 V 6 W”,灯泡正常发光时的电流是 A。通电1 min,灯泡消耗的电能是 J。
第8题图
第十章 电 学
第6课时 电学基础计算
真题模拟知考向
1.0.1 10 8% 【解析】因为“1 200 r/(kW·h)”表示电路中每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过1 200 r,所以电能表转盘转120 r,电吹风消耗的电能W= kW·h=0.1 kW·h;由P=可得,这些电能可供“220 V 10 W”的LED灯正常工作的时间t===10 h;灯的发光效率等于转化为光能的功率与消耗电能的功率(灯的电功率)之比,即η=×100%,因10 W的LED灯与100 W的白炽灯在正常工作时发光效果相当,所以两灯获得光能的功率相等,则P白η白=PLηL,即100 W×η白=10 W×
80%,解得该白炽灯的发光效率η白=8%。
2.3 0.25 2 0.75
3.12 3 16 8 【解析】由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总功率P=UI=U(IR+IL),因闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8 W,所以,由图象可知,当UL=6 V时,IR=0.3 A,IL=0.5 A,符合题意,此时灯泡的额定电压为6 V,灯泡L的电阻RL===12 Ω,灯泡L的额定功率PL=ULIL=6 V×0.5 A=3 W;灯泡L与定值电阻R串联在另一个电路中,通过的电流是相同的,为了不损坏灯泡,则电路中的最大电流为灯泡的额定电流,即I大=0.5 A,此时灯泡两端的电压为6 V;由图象可知,当U=6 V时,通过R的电流IR=0.3 A,由I=可得,R的阻值R===20 Ω,则定值电阻两端的电压UR=I大R=0.5 A×20 Ω=10 V,最大电压U'=UR+UL=10 V+6 V=16 V,此时电路能消耗的最大电功率P大=U'I大=16 V×0.5 A=8 W。
4.解:(1)如答图所示
第4题答图
(2)煎烤机以最大额定功率正常工作时,根据P=UI得,电路中的最大电流I===10 A
根据P=得,1 min消耗的电能
W=Pt=2 200 W×1×60 s=1.32×105 J
(3)当S1和S2同时闭合时,R1与R2并联,此时电路功率最大。且两电热丝阻值相等,则电热丝R1的功率
P1=P2=P=×2 200 W=1 100 W
根据欧姆定律I=与P=UI得,电热丝R1的阻值
R1===44 Ω
全国视野立素养
1.C 2.B 3.D
4.C 【解析】该款手机快充功能充电时,充电的电流I===5 040 mA=5.04 A,电饭锅正常工作时的电流最接近5.04 A,其他三种用电器正常工作时的电流都远小于5 A,故C正确。
5.B 6.0.3 8 7.小于 2∶1 8.B 0.5 360
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