内容正文:
章末复习与拔高
【本章知识建构】
电能表
转化
UIt
I2Rt
t
度
3.6×106
快慢
UI
103
电
内
电流的平方
导体的电阻
通电时间
I2Rt
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【高频考点过关】
考点一:电功率及其计算
1.(北京中考)如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘
漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,
R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间,下列说法正确的
是( )
A.通过R1的电流等于通过R2的电流
B.R1两端的电压大于R2两端的电压
C.R1的电功率大于R2的电功率
D.R1消耗的电能小于R2消耗的电能
D
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2.(山东济宁中考)如图是灯泡L的I-U图像。结合图像分析,下列选项正确的是( )
A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡L的电流为0.3 A时,其实际功率为0.72 W
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两端,电路的总功率为0.24 W
D.将灯泡L和18 Ω的定值电阻并联在3.6 V的电源两端,电路的总电阻为6 Ω
D
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3.(北京中考)如图所示的电路中,电源两端电压为6 V并保持不变,电阻R1的阻值为
10 Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2 V。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)电阻R1消耗的电功率。
(1)5 Ω
(2)1.6 W
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考点二:电功率的测量
4.小红家中的电能表表盘如图所示,她家新购置了一台用电器,她想用这个电能表来测
量该用电器的电功率与说明书上是否一致,于是她把家中的其他用电器都与电源断开,
仅让这个用电器工作,1 min内电能表的转盘转了30转,则测得该用电器的电功率是
W。已知她家原有用电器的总功率是3 000 W,从电能表使用的角度考虑,她家
的电路 (选填“能”或“不能”)允许接入该用电器。
600
能
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5.小明利用如图甲所示的电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率。电源电压恒为3 V,滑动变阻器最大阻值为20 Ω。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整,要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑时灯变亮。
(2)在确认电路和器材无误后,小明开始进行实验。当滑动变阻器的滑片P移到某位置时,电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,他应将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
右
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(3)小明在实验过程中,移动滑片P时,突然小灯泡的灯丝烧断了,则电压表的示数将
(选填“变大”或“变小”)。
(4)小明换用相同规格的小灯泡重新进行实验,实验结束后,他利用实验数据绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知:小灯泡的额定功率为 W;图像不是直线说明
。
【拓展】实验结束后,小明只将图甲中的灯泡分别更换为阻值是10 Ω、20 Ω、30 Ω和50 Ω的定值电阻,来探究电流跟电阻的关系,电路其他部分不变,经多次实验得到如图丁所示图像。
①由图像可知,小明在实验过程中控制定值电阻两端的电压是 V。
②小明在桌上发现一个标识模糊的定值电阻,于是他将该电阻接入电路,并重复刚才的实验步骤,发现通过移动滑片P无法用刚才预设的电压值完成实验,则这个标识模糊的定值电阻其阻值范围是 。
变大
0.5
灯丝的电阻随温度的升高而增大
2
小于 Ω或大于40 Ω
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考点三:有关电热的综合计算
6.(一题多解)(山西中考)善于动手动脑的小明研究了汽车座椅加热原理后,计划自制具有加热和保温两挡功能且方便携带的加热坐垫送给爷爷。他在网上购买了电压为5 V的电源,两个阻值为2.5 Ω的加热电阻片,若干导线和开关。
(1)请你帮助小明设计电路,并画在空白处。
(2)求自制加热坐垫的加热和保温功率。
解:方法一:
(1)由P=UI=可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,因此可以将两个加
热电阻串联,在其中的一个加热电阻两端并联一只开关,如图所示。
(2)当S1闭合,S2断开时,R1、R2串联;当S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路;因串联
电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由P=UI=可知,R1、R2串联时,电路中的电阻
最大,电功率最小,加热坐垫为保温挡;电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最小,
电功率最大,加热坐垫为加热挡。
因此加热坐垫的加热功率:P加热===10 W;加热坐垫的保温功率:
P保温====5 W。
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方法二:(1)由P=UI=可知,当电源电压一定时,电路电阻越大,功率越小,因此可以将两个
加热电阻并联,将其中的一个加热电阻与一只开关串联,如图所示。
(2)当S1闭合、S2断开时,电路为R2的简单电路;当S1、S2都闭合时,R1、R2并联。因并联电
路的总电阻小于任一分电阻,所以由P=UI=可知,电路为R2的简单电路时,电路中的电阻
最大,电功率最小,加热坐垫为保温挡;R1、R2并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,
加热坐垫为加热挡。
因此加热坐垫的保温功率:P保温===10 W;
加热坐垫的加热功率:P加热=P1+P2=+=+=20 W。
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7.如图所示是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图,该电热锅有两挡,分别是高温挡和保温挡。R1与R2均为电热丝,R1的阻值为66 Ω,S1为温控开关,保温挡时的总功率是440 W。求:
(1)保温挡时电路中的电流。
(2)高温挡时的电功率。
(3)若该电热锅煲汤时,高温挡工作0.5 h,保温挡工作1 h,则在此过程中消耗的电能。
解:(1)两开关都闭合时,电路为R2的简单电路;只闭合S时,电路为R1、R2的串联电路,
电阻较大。根据P=,两开关都闭合为高温挡,只闭合S为保温挡,保温挡时电路中的
电流:I===2 A。
(2)R2的阻值:R2=-R1=-66 Ω=44 Ω
高温挡时的电功率:P2===1 100 W。
(3)此过程中消耗的电能:W=P2t2+P1t1=1.1 kW×0.5 h+0.44 kW×1 h=0.99 kW·h。
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【中考真题体验】
1. (四川泸州中考)在泸州市第37届科技创新大赛上,某学生设计了一款可同时测量身高和体重的仪器,当被测者站在绝缘台面上时,能自动显示其身高及体重,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,R1为力敏电阻,其阻值随压力增大而减小,R2为粗细均匀的电阻丝,且阻值与其长度成正比。测量时电压表、电流表均未超过所选量程,滑片P始终与电阻丝接触良好。下列说法正确的是( )
A.被测者身高越高,电压表的示数越小
B.被测者体重越重,电流表的示数越小
C.被测者身高越高,R2消耗的电功率越大
D.被测者体重越重,R1消耗的电功率越大
D
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2.(河北中考)如图所示,电源电压为18 V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36 A,电压表的示数为3.6 V。
(1)求R0的阻值。
(2)求滑动变阻器的最大阻值。
(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表
改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。
2.解:(1)由图知两电阻串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路中电流,
R0===10 Ω;
(2)由欧姆定律可得,电路的总电阻:R总===50 Ω,
滑片在中点,由串联电路的电阻规律有:R=R总-R0=50 Ω-10 Ω=40 Ω,
所以变阻器的最大值R=80 Ω;
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(3)当滑动变阻器左滑时,电路中电阻变小,电流变大,电路中电流最大为I大=0.6 A,
此时电压表示数U0=I大R0=0.6 A×10 Ω=6 V<15 V,电路安全,符合题意;
当电压表改接在R两端,电压表示数最大为15 V,由分压原理知,此时变阻器连入电路的
阻值最大,电路中电流最小,I小=I0===0.3 A,电流最小,电源电压一定,
电路消耗功率最小,所以P1∶P2=UI大∶UI小=I大∶I小=0.6 A∶0.3 A=2∶1。
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