内容正文:
第十八章 电功率
章末复习与提升
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B
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(1)12 V (2)1.2 A 864 J
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1
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断开
右
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小灯泡断路
0.2
0.5
B
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电流
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转换法
甲
大
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(1)8.4×106 J
(2)70 min(或4 200 s)
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B
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9
5
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(1)7.5 Ω (2)10 Ω (3)6.4 W
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【本章思维导图】
【高频考点集训】
考点一:电功、电功率的计算
1.如图所示,电源电压U为10 V并保持不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S,当滑片P移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为0.5 A;当滑片P移至中点时,电流表示数为0.4 A。则 (
)
A.电路消耗的最小功率为2.5 W
B.滑片P在中点时,灯泡消耗功率为2.4 W
C.滑片P在中点时,灯泡消耗功率为3.2 W
D.滑片P在最左端时,2 min内电流通过灯泡所做的功为10 J
2.如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20 Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.3 A,求:
(1)电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表的示数及通电1 min电路消耗的总电能。
考点二:电功率的测量
3.小明让家中某用电器单独工作0.5 h,观察到家中电能表的示数由000275
变为000285,则该用电器消耗的电能为 kW·h,实际功率为 kW。
4.小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率。
(1)按照图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,在图乙中将实物图连接完整(要求:导线不能交叉)。
(2)连接实物电路时,开关应处于 状态。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 (选填“左”或“右”)端。
(4)电路连接完成后,闭合开关发现:小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压。出现这种故障的原因可能是 。
丙
(5)排除故障后,小红调节滑动变阻器的滑片P,多次进行了小灯泡电功率的测量。当电压表的示数为2.5 V时,电流表示数如图丙,通过小灯泡的电流是 A。小灯泡的额定功率为 W。
(6)小红在实验中进行了多次测量,其测量目的是 (填选项字母)。
A.求出灯泡在不同电压下功率的平均值,这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率的关系
考点三:焦耳定律
5.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。
(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,采用的物理研究方法是
。
(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化, (选填“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
(选填“大”或“小”),导体中产生的热量越多。
6.一电热水器的铭牌如表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从20 ℃加热到60 ℃,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:
型号
×××
额定电压
220 V
加热功率
2 000 W
频率
50 Hz
水箱容量
50 kg
(1)水吸收的热量。
(2)若电热水器正常工作,且产生的热量全部被水吸收,则需加热多长时间?
【易错过关】
1.如图所示,电源电压为18 V且保持不变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接“0~15 V”量程,灯泡上标有“6 V 3 W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电流为0.2 A
B.当电流表的示数为0.4 A时,电压表的示数为4.8 V
C.为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的最大阻值是36 Ω
D.为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的最小电阻是24 Ω
2.如图所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6 V 3 W”字样。当开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1.0 A,灯L正常发光;当开关S断开,滑片P移至b端时,电源电压U和灯L消耗的电功率P分别为( )
A.6 V 1.5 W
B.6 V 0.75 W
C.3 V 1.5 W
D.3 V 0.75 W
3.把标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全使用的情况下,让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是 V,此时两灯消耗的总功率为 W。
4.如图甲所示电路,电源电压可调,R为标有“1 A”字样的滑动变阻器,电流表量程为0~3 A,L1、L2是额定电压均为6 V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示,求:
甲
乙
(1)L2正常发光时的电阻。
(2)若只闭合开关S1,电源电压调节为10 V,滑片P滑至中点时小灯泡正常发光,滑动变阻器的最大阻值。
(3)只闭合S3,滑片P移至最左端,调节电源电压,使小灯泡L2正常发光,此时电路消耗的总功率。
$$