专项4 特殊方法测电功率-【王睿中考】2024年河南中考总复习一本通物理

2024-09-02
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教辅
河南省咔咔文化传播有限公司
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 -
年级 九年级
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 电功率
使用场景 中考复习
学年 2024-2025
地区(省份) 河南省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.06 MB
发布时间 2024-09-02
更新时间 2024-09-02
作者 河南省咔咔文化传播有限公司
品牌系列 -
审核时间 2024-09-02
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来源 学科网

内容正文:

  专项 4 特殊方法测电功率  类型一 缺电流表 ①使小灯泡正常发光:调节滑片的位置,使小 灯泡两端的电压等于额定电压 U额; ②利用电压表并联定值电阻􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍(或已知最大阻 值的滑动变阻器)等效替代电流表􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍,间接测 出通过小灯泡的电流 I额 . 示意图如下: 典例 1  某实验小组在“测量小灯泡的额定功 率”实验中,所用小灯泡标有“2. 5 V”字样,电 源电压不变. 请分别解答下列各小问: (1)实验时,小华找来了一个已知阻值的定值 电阻 R0,设计了图甲所示的电路测小灯泡的额 定功率,连好电路后,操作步骤如下: ①断开 S1、闭合 S2,移动滑动变阻器的滑片,使 电压表示数等于  2. 5 V  ; ②保持滑片位置不变,断开 S2 闭合 S1,记下电 压表示数 U. ③小灯泡额定功率表达式 P =             . 甲     乙 (2)小明设计了如图乙所示的电路图测量小灯 泡的额定功率(图中 为电阻箱,可以调节 并显示接入电路的阻值). 请你将以下实验步 骤补充完整: ①电路连接后,闭合开关 S1,移动滑动变阻器的 滑片,使电压表示数为  2. 5 V  ; ②保持滑片位置不动,断开开关 S1,闭合开关 S2,调节电阻箱接入电路的阻值,  使电压表示 数为 2. 5 V  ,记下电阻箱的阻值 R; ③小灯泡的额定功率 P =             (用已 知量和测量量符号表示).  类型二 缺电压表 ①使小灯泡正常发光:利用电流表与定值电􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 阻􀪍(或者已知最大阻值的滑动变阻器)串联 等效替代电压表􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍,调节滑片的位置,使电流表 的示数等于 U额 R0 . 示意图如下: ②利用电流表测出通过小灯泡的电流 I额 . 典例 2  小明同学在不使用电压表的情况下, 分别设计了不同的电路来测量小灯泡的额定功 率. 请你回答下列问题: (1)已知定值电阻 R0 的阻值,小明用如图甲所 示的电路测额定电压为 2. 5 V 小灯泡的额定功 率,实验步骤如下: ①移动滑片,使电流表   A2   (选 “ A1 ” 或 “A2”)的示数为              ; ②读出另一个电流表的示数为 I; ③小灯泡额定功率表达式为 P额 =                   . 甲     乙 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 14 (2)小明不用电压表,用如图乙所示的电路测 量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小 灯泡的额定电流为 I额,定值电阻的阻值为 R0 . 实验步骤如下,请补充完整: ①闭合开关 S、S2,断开开关 S1,调节滑动变阻 器滑片,使电流表的示数为 I额; ②保持滑动变阻器的滑片不动,  断开开关 S2, 闭合开关 S、S1   ,记下此时电流表的示数为 I; ③小灯泡额定功率的表达式 P额 =   I额( I - I额) R0             . 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 1. 小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中选 用的小灯泡标有“2. 5 V”字样. 甲 (1)图甲是小青连接的实验电路,同组的小 红同学发现图中有一根导线连接错误,请你 在这根导线上画“ × ”,并在图中改正. (2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯 泡没有发光,但电流表、电压表有示数,接下 来应进行的操作是  向右调节滑动变阻器滑 片,观察小灯泡是否发光  . (3)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应 将滑动变阻器的滑片向   右   (填“左”或 “右”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工 作.若小灯泡正常发光时电流表示数为 0. 5 A, 则小灯泡的额定功率为  1. 25   W. 乙   丙 (4)小青经过思考,发现用两只电流表和一 个阻值为 R0 的定值电阻也可以测出小灯 泡的额定功率,她设计的电路如图丙所 示,具体操作是:闭合开关 S,调节滑动变 阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表 A1 的示数 I1 =             ,此时电流表 A2 的示数为 I2,则小灯泡额定功率的表达式为 P额 =   2. 5 V × ( I2 - I1)  . (用 I1、I2 表示) 2. 在探究“小灯泡的亮度与什么因素有关”的实 验中,小红找来额定电流均小于 0. 6 A,额定 电压是 2. 5 V 的灯 L1 和额定电压是 3. 8 V 的 灯 L2,先后接在电源电压恒为 6 V 的电路中, 按照如图所示的电路开始探究. 甲 乙 (1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示 的电路图,将图乙所示的实物图连接完整. 要 求:滑片 P 已处于滑动变阻器阻值最大的位置. (2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P,小 红发现灯 L1 始终不亮,电压表有示数,电流 表无示数,则故障原因可能是  L1 断路  . (3)小红排除故障后,按上图所示的电路继 续进行实验: ①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P 使灯 L1 发光,测出灯 L1 的相关物理量,记录和计 算结果如下表: 次数 电压 / V 电流 / A 实际功率 / W 电阻 / Ω 1 1. 6 0. 20 0. 32 8. 00 2 2. 5 0. 24 0. 60 10. 42 3 2. 8 0. 26 0. 73 10. 77 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 24 ②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入 表格的空格处. (4)小红注意到灯 L1 的亮度变化是:第二次 比第一次亮,第三次比第二次更亮. 结合表中 数据得出的结论是  小灯泡的亮度与灯的实际 电功率有关,实际电功率越大,小灯泡越亮  . (5)用 L2 替换 L1 重复上面的实验时,需要改 变  电压  表的量程,发现灯 L2 的亮度变化 规律与灯 L1 相似. (6)完成上述实验后,小华向老师要了一个 已知阻值为 R0 的定值电阻和一个单刀双掷 开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图 丙所示的实验电路,测出了灯 L2 的额定功 率,请你帮她完成下列实验步骤: 丙 ①连接好实验电路,闭合开关 S1,将开关 S2 拨到触点 2,移动滑动变阻器的滑片,使 电压表的示数为  3 . 8   V. ②保持滑动变阻器的滑片的位置不动,再将 开关 S2 拨到触点  1  (填“1”或“2”),读出 电压表的示数为 U. ③小灯泡额定功率的表达式为 P额 =                 (用已知量和测量量符号表示). 3. 小明想测量标有“2. 5 V”字样小灯泡的额定功 率,从实验室找来了学生电源(电压恒为 6 V)、 电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线 若干. 甲 (1)如图甲所示为小明连接的实验电路,闭 合开关前发现电路中有一根导线连接错误, 请在连接错误的导线上画“ × ”,并用笔画线 代替导线将电路连接正确. (2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,小 灯泡不亮,电压表指针迅速打到右边没有刻 度的 地 方. 造 成 这 一 现 象 的 原 因 可 能 是  小灯泡断路  . (3)排除电路故障后闭合开关,移动滑片,当 小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示, 则小灯泡的额定功率为  1  W. 乙 丙 (4)同组的小红认为,应该多次测量不同电 压下小灯泡的功率,求出平均值才更精确,你 认为是否合理,为什么?     . (5)小红在继续实验时发现电流表突然损坏, 于是又找来了一个阻值为 10 Ω 的定值电阻 R0,设计了如图丙所示的电路,也测出了该小 灯泡的额定功率,请将实验步骤补充完整. ①只闭合开关 S、S2,移动滑动变阻器的滑片 P,使电压表的示数为  2. 5  V; ②只闭合开关  S、S1   ,保持滑动变阻器的 滑片 P 不动,读出电压表的示数为 U; ③小灯泡的额定功率 P =             (用 已知量和测量量符号表示). 4. 在“测量小灯泡额定功率”实验中, 提供的器材有:电压恒为 4. 5 V 的 电源,额定电压为 2. 5 V 的待测小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 34 灯泡(电阻约为 8 Ω),电流表(0 ~ 0. 6 A,0 ~ 3 A),电压表(0 ~ 3 V,0 ~ 15 V),开关和导 线若干,另有标有“30 Ω  2 A”的滑动变阻 器 R1 和标有“5 Ω  1 A”的滑动变阻器 R2 . (1)小明检查仪器时,发现电流表指针如图 甲所示,接下来应进行的操作是  调零    . 甲 乙 (2)若小明设计的电路如图乙所示,请选择 合适的量程,并用笔画线代替导线将图乙的 实物电路连接完整. (3)本实验选择的滑动变阻器是  R1   (填 “R1”或“R2”). (4)小明把滑片移到最左端,闭合开关,发现 小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表的指针 迅速打到右边没有刻度的地方. 小明立马断 开开关,为了排除故障,小明接下来的操作合 理的是  A  (填字母序号). A. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B. 拧紧开关两端的接线柱 C. 检查滑动变阻器是否短路 (5)改正错误后,小明正确实验,根据实验数 据绘制出 I - U 图像如图丙所示,图中阴影部 分面积的物理含义是   电压为 1 V,电流为 0. 1 A 时小灯泡的实际电功率          . 丙 (6)老师说:虽然电压表的内阻很大,但电路 接通后仍有微小电流流过电压表;虽然电流 表的内阻很小,但是电路接通后电流表的两 端仍有微小的电压. 请你根据这一事实并结 合电路图分析判断,该电路会导致测量的小 灯泡电功率偏  大  (填“大”或“小”). (7)当小灯泡两端的电压为额定电压的一半 时,小灯泡的实际功率 P实   >   (填“ > ” “ = ”或“ < ”) 14 P额 . (8)小明增加了一个阻值为 10 Ω 的定值电 阻 R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关 S 接“a”“b”各一次)来测量已知额定电压的 小灯泡的额定功率,下图是他设计的两种不 同方案的电路图,则以下判断正确的是  B  (填字母序号). A. 两种方案都能 B. 两种方案都不能 C. A 方案能,B 方案不能 D. A 方案不能,B 方案能 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 44 2.(1)电能 (2)20 3000 (3)1020.3 差 3.(1)W 焦耳 J (2)功 电能 (3)电压 进阶避“坑”练、进阶巩固练: 1.电功率 电功(电能) 1 8 2.220 20 123.4 4400 考点二 进阶过基础: 1.P 瓦特 瓦 W 做功快慢 2.103 106 3.P=Wt 4.(1)正常工作 额定电压 实际电压 (2)< = > 进阶避“坑”练、进阶巩固练: 1.该节能灯的额定功率是24W 0.11 2.15 9 3.1.2 0.6 考点三 进阶过基础: 1.内 2.平方 电阻 正 3.I2Rt 进阶巩固练: 1.通过电炉丝和导线的电流相同,由于电炉丝的电阻远远大于导线的电阻,根 据焦耳定律Q=I2Rt可知,在通电时间相同的情况下,电流通过电炉丝产生 的热量远远大于电流通过导线产生的热量 2.C 3.162 R1 R1 729 ()*+,-. 1.6 3 2.D 3.A 4.2100 1.2 粗 5.6 4∶1 6.保温 55 否 【解析】开关S闭合、S1断开时,电路中只有 R1,电路中电阻较大;开关 S、S1 均闭合时,R1、R2并联,电路中电阻较小;由P= U2 R可知,当电源电压一定时, 电路中电阻越大,电功率越小,处于保温挡;电路中电阻越小,电功率越大,处 于加热挡;所以开关S闭合、S1断开时,处于保温挡;开关 S、S1均闭合时,处 于加热挡.由题意知R1=20R2=20×44Ω=880Ω,电热水壶的正常保温功 率P保湿 = U2 R1 =(220V) 2 880Ω =55W.开关S、S1均闭合时,处于加热挡,R1、R2的 电功率分别为P1=P保湿 =55W,P2= U2 R2 =(220V) 2 44Ω =1100W,电热水壶的 正常加热功率P加热 =P1+P2=55W+1100W=1155W.1200r/(kW·h) 表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转1200转,转盘 转20r时,电热水壶消耗的电能W= 201200kW·h= 1 60kW·h,电热水壶的实 际功率P实际 = W t= 1 60kW·h 1 60h =1kW=1000W,所以 P加热 >P实际,电热水壶 不是正常工作,即填否. 7.C 【解析】A.如图,当开关 S1闭合,S2断开时,两电阻串联;两开关都闭合 时,只有R1工作,只能有两个不同挡位,故 A不符合题意;B.如图,当开关 S 接1时,两电阻串联;当开关接2时,只有R2工作,只能有两个不同挡位,故B 不符合题意;C.如图,当S1闭合,开关 S接1时,两电阻并联;当 S1闭合,开 关S接2时,只有R1工作;当S1断开,开关S接2时,两电阻串联,可以实现 三个不同挡位调节,故C符合题意;D.如图,当 S1闭合、S2断开时,R1工作; 当两开关都闭合时,两电阻并联,只能有两个不同挡位,故 D不符合题意.故 选C. 8.AC 9.(1)  (2)左 (3)2.5 (4)2.2 0.528 小灯泡的亮 度 (5)越大 (6)5 【解析】(1)本实验是为了测量小灯泡的电功率,所以滑动变阻器使用“一上 一下”的接线柱串联接入电路,电压表并联在小灯泡两端,因为小灯泡的额定电 压为2.5V,所以电压表的量程选择0~3V,如答案图所示. (2)闭合开关前,为了保护电路,滑片应位于滑动变阻器的阻值最大处,根据 电路图可知,下接线柱接在了右端,所以滑动变阻器的滑片应置于左端. (3)闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为小灯泡的额定电压,即2.5V时, 小灯泡正常发光,读出电流表示数,根据电功率公式P=UI可测得额定功率. (4)如题图所示,因为电压表的量程选择的是0~3V,所以根据指针所在的 位置可得,电压表的示数为2.2V,电流表的示数为0.24A,可测得小灯泡的 实际功率为P实 =U实 I实 =2.2V×0.24A=0.528W.因为研究的是小灯泡发 光情况与电功率的关系,所以还需要增加记录的内容是:小灯泡的亮度. (5)由表格可知,小灯泡两端电压越大,通过小灯泡的电流越大,由公式 P= UI可知,小灯泡的实际功率越大. (6)当小灯泡正常发光时U灯 =U额 =2.5V,因为使用的还是原来的小灯泡, 所以根据表格可知,小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流为0.26A,又因为 使用的还是原来的电源,所以此时R0两端的最大电压为U0=U-U灯 =4.5V- 2.5V=2V,根据欧姆定律I=UR可得 R0的最大阻值为 R0= U0 I= 2V 0.26A≈ 7.7Ω,故R0应选5Ω的. 10.(1) (2)电流表未调零 (3)小灯泡断路 (4)左 2.5 0.75 (5) I2额 I2R′ I1-I2 【解析】(5)小王同学设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额 的另 一只小灯泡的额定功率,电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R′,实 验方案如下:①按电路图连接电路;②只闭合开关 S1,移动 R1的滑片,使电 流表的示数为I额,小灯泡正常发光;③只闭合开关 S2,保持 R1的滑片位置 不动,移动R2的滑片,并使电流表的示数为I额,记下接入的阻值为R0;此时 RL=R2接入 =R0;④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表 的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;此时U=I1R0= I2(R0+R′),则有RL=R0= I2R′ I1-I2 ;⑤小灯泡额定功率的表达式为P额 =U额 I额 = I额 2RL=I额 2 I2R′ I1-I2 = I2额 I2R′ I1-I2 . 实验探究 实验一 一题过实验: 典例1 (1)  (2)小灯泡断路 (3)向右移动滑动变阻器的滑片P  (4)0.625 增大 (5)增大 (6)错误 不同电压下小灯泡的电功率不同, 求平均值无意义 (7)B (8)偏大 (9)偏大 灯丝的电阻随温度的升高而增 大,电压为3V时灯丝的电阻小于正常发光时的电阻 (10)滑动变阻器 2.2 实验探究 实验二 一题过实验: 典例2 (1)U形管两侧液面的高度差 ① (2)电阻 (3)不是 电流 1∶2 4∶1 (4)电阻R3断路 (5)煤油 煤油的比热容比水的小,温度变化更明显 ./ 4 # 6789:$;< ./!01 类型一 典例1 (1)①2.5V ③2.5V×(U-2.5V)R0 (2)①2.5V ②使电压表示数为2.5V ③(2.5V) 2 R 类型二 典例2 (1)① A2  2.5V R0  ③2.5V×(I-2.5VR0 ) (2)②断开开关S2,闭合开关S、S1 ③I额(I-I额)R0 23451 1.(1)  (2)向右调节滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否 发光 (3)右 1.25 (4)2.5VR0  2.5V×(I2-I1) 2.(1)  (2)L1断路 (3)电流/A (4)小灯泡的亮度与灯 的实际功率有关,实际功率越大,小灯泡越亮 (5)电压 (6)①3.8 ②1 ③3.8V×U-3.8VR0 3.(1)  (2)小灯泡断路 (3)1 (4)不合理,不同电压下小灯泡的实际功率不同,求平均值无意义 (5)①2.5 ②S、S1 ③2.5V× 3.5V×U (6V-U)×10Ω 4.(1)调零 (2)  (3)R1 (4)A (5)电压为1V,电流为 0.1A时小灯泡的实际功率 (6)大 (7)> (8)B ./ 5 # =$;<>?@ABCD 1.解:(1)根据题意知道,完成一次洗涤消耗的电能 W1=Pt=0.25kW×0.5h=0.125kW·h 故一度电可供该洗衣机完成洗涤的次数 n=WW1 = 1kW·h0.125kW·h=8(次) (2)由Q=cmΔt知道,该电热水器一度电可将自来水加热至45℃                                                                                                                                         的质量为 —3—

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专项4 特殊方法测电功率-【王睿中考】2024年河南中考总复习一本通物理
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