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物理·精练本
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中春123
第十五章
电功
电功率
基础集训
[答案P26]
⊙命题点1电能表读数及相关计算
1.(2024·绥化)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是
W:表
盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作
1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为
r/(kW·h)e
单相电能表
20246
当>
20V1049A50H
a2018⑧
rWW·h)
02023回
1题图
2题图
4题图
5题图
2.(2023·齐齐哈尔)小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际
功率分别为5W和15W。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能
kW·h,小夏一家外出
h。(电路其他元件损耗电能不计)
⊙命题点2铭牌类相关计算
3.(2023·龙东地区)标有“6V3W”和“6V6W”的灯L,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L,和L2的电流之比为1:2
B.灯L,和L2两端的电压之比为2:1
C.灯L2和L,的发光亮度相同
D.能够正常发光的灯应是灯L
4.(2023·绥化)如图,电源电压恒定不变,R,为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为滑动变阻器两端
点),小灯泡标有“6V3W”字样。当开关S,、S,闭合,滑片P置于b端时,小灯泡正常发光,电流表
的示数为0.9A,滑动变阻器最大阻值是
D:当开关S,闭合,S2断开,滑片P置于a端时,电
流表示数为0.2A,此时R1的功率为
⊙命题点3电功率计算
类型1电路图的简单计算
5.(2023·牡丹江)如图所示,电源电压0=3V且保持不变,R,=102,1=0.1A。闭合开关,则()
A.R,两端的电压是2V
B.通过R2的电流是0.1A
C.R2的阻值是202
D.R,消耗的电功率是0.2W
类型2图像类计算
6.(2023·绥化)如图甲所示电路中,小灯泡标有“10V5W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),a、b
为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中,滑动变阻器消耗的电功率P与其两端
电压U的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是
()
-118-
A.电源电压为16V
B.小灯泡的阻值为202
C.滑动变阻器的最大阻值为100Ω
D.该电路消耗的最大功率为6W
P/W
1.6
A
1.0
0.8
0.6
0.4
52
0.2
0
10 U/V
024681012U/W
甲
甲
乙
6题图
7题图
7.(2024·齐齐哈尔)如图甲所示的电路,电源电压为12V且保持不变,R2为阻值未知的定值电阻,图
乙是小灯泡L和定值电阻R,的电流随它们两端电压变化的图像。当同时闭合开关S,、S,和S,时,
小灯泡L的实际功率为P,定值电阻R,的功率为P,则P:P,=
:当闭合开关S,、断开开关S
和S时,小灯泡的实际功率为0.6W,此时灯丝电阻为R,则R:R2=
类型3极值、范围类计算
8.(2024·齐齐哈尔)如图所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V,滑动变阻器铭牌
标有“5021A”字样,电流表选用0~3A量程。先闭合开关S、断开开关S2,此时小灯泡正常发光:
保持开关S,闭合,再闭合开关S2,当滑动变阻器连入电路的阻值为
302时,电流表的示数为0.8A。则保持开关S,、S2都闭合,忽略温
度对灯丝电阻的影响,使用过程中元件完好,在保证电路安全的情况
下,下列说法正确的是
A.将滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡实际功率不变
B.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~502
C.通过电流表的电流最小值为0.72A
8题图
D.电路的总功率最大值为9.6W
9.(2024·绥化)如图,电路中电源电压可调,定值电阻R。=202,L,和L2为额定功率不同、额定电流均
为0.4A的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的铭牌上标有“401A”字样,电
流表量程0~0.6A。
(1)只闭合开关S。,电源电压U=15V时,电流表的示数为0.3A,求此时滑动变
阻器接入电路的阻值。
(2)保持(1)中开关状态和电源电压不变,在电路安全的情况下,调节滑动变阻
器,求定值电阻R,的功率变化范围。
L
(3)调节电源电压为U,只闭合开关S,,调节滑动变阻器,灯L的功率为1.6W
时正常发光,最小功率为0.4W;再调节电源电压为U2,只闭合开关S2,调节
9题图
滑动变阻器,灯L2的最大功率为1.6W,最小功率为0.4W。(调节滑动变阻器时电路安全)求:
U1、U2g
-119
类型4电器类计算
10.(2024·齐齐哈尔)如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它的正常工
作电压为220V。有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点开关S接触1
和2时为关机状态。R,、R2是两个阻值不变的电热丝,R1=R2=48.42。求:
(1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率为多少?
(2)若某次使用时,用高温挡位正常工作,将0.2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是
多少?
(3)若(2)问中用高温挡位正常工作,加热过程共用时80s,则此次加热过程,该挂烫机的加热效率
是多少?
-220V
10题图
⊙命题点4测量)小灯泡的电功率
11.(2024·绥化)在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用的小灯泡上标有“2.5V”字样,额定电流约为
0.3A,电源电压恒为6V,实验电路如图甲所示。
-0.63
心
11题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。(导线不允许交叉)】
(2)现有规格为A“102A”、B“2021A”和C“50Ω0.2A”的三个滑动变阻器可供选择,应选
择
(选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是
和调节小灯泡两端的电压及通过的电流。
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡发光很暗,这时眼睛应该看着
(选填“电流表”
或“电压表”)移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯
泡的额定功率为
W
(4)实验中改变小灯泡两端的电压,多次测量的目的是
(5)测得小灯泡的额定功率后,把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的功率大于其
额定功率的四分之一,请对其加以分析:
-120
中考集训
[答案27]
满分:100分
一、单项选择题(每小题5分,共25分。每小题只有一个选项是正确的)
1.(2023·青海)以下家用电器的有关数据最符合实际的是
A.电冰柜的额定功率为1W
B.电炉丝的额定电流为0.01mA
C.电热水壶的额定电压为36V
D.电视机的额定电压为220V
2.(2024·广西)小明发现家里的白炽灯突然变亮,主要原因可能是白炽灯的
(
A额定电压变大
B.实际电压变大
C.额定功率变小
D.实际电压变小
3.(2024·临折)将一只“6V3W”的小灯泡与一个阻值为122的电阻串联后接到12V的电源上,闭
合开关后,小灯泡的实际功率
(
A.大于3W
B.等于3W
C.小于3W
D.无法确定
4.(2024·北京模拟)如图所示的电路中,将开关S闭合,完全相同的灯L,和灯L,均发光。下列说法正
确的是
A.灯L比灯L2亮
B.通过A点的电流大于通过B点的电流
C.灯L,的实际电功率比灯L的实际电功率小
4题图
D.电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
5.(2024·连云港模拟)如图甲所示的电路中,R为定值电阻,R,为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器
的滑片从一端移至另一端的过程中,滑动变阻器的电功率与其接
P7
入电路的阻值的关系图像。下列说法正确的是
0.8
A.电源电压为3V
B.电压表的最大示数为2V
1020R/0
乙
C.整个电路的功率变化了0.1W
5题图
D.电流表的示数变化了0.4A
二、填空题(每小题6分,共30分)
6.(2023·天津)某节能灯标有“220V22W”字样,当它正常工作时,电功率为
W,通过它的
电流为
A
7.(2024·重庆A卷)图中电源电压为6V且保持不变,定值电阻R的阻值为
102,滑动变阻器R标有“2020.5A”字样,电流表量程为“0~0.6A”,电
压表量程为“0~3V”。闭合开关,移动滑片P的过程中,为保证电路元件安
全,滑动变阻器R接入电路的最小阻值为
2,定值电阻R的最大功
率为
W。
7题图
-121—
8.(2023·烟台)如图甲所示,电源电压恒定不变,R,的阻值为10D,图乙是小灯泡L的电流与电压关
系的图像。当只闭合S、S2时,电压表示数为2V,通过小灯泡的电流为
A,电源电压为
V:当只闭合S2、S,时,电压表示数为4V,电路在1min内消耗的电能为
J。
0.8
kW.h
0.6
0.4
43536
0.2
2y
0
220V10(40)A50Hz
234
甲
3000r/(kWh)
8题图
9题图
9.(2024·南充)小林家的电能表如图所示,此时电能表的读数为
kW·h,他关闭了家中的其
他用电器,现用一台标有“220V2000W”的电热水壶烧水,正常工作5mn,则电能表的转盘转了
转。
10.(2023·南充)将一段电阻丝接入电路中,测得其两端电压为12V,通过的电流为3A,则该电阻丝的
电阻为
D:若将该电阻丝两端电压由12V降至6V,则电功率变化了
W。
三、探究与实验题(本题共27分)
11.(2023·甘肃)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个,小灯
泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
3
卡I7A
tn山u
0.3
0.2
0.1
2063
1.02.03.0t0V
乙
四
山题图
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打
“×”并补画出正确的连线。
(2)连接电路过程中,开关应该
(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到
(选填“最左”或“最右”)端
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是
(选填选项符号)。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯
泡的电流是
A
(5)电路连接正确后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时
应该向
(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
—122
第一部分中考命题点集训
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所
示),则小灯泡的额定功率为
W
(7)小丽根据小灯泡的/一U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而
(选填“增大”“不变”或“诚小”),你认为原因是
四、综合与应用题(本题共18分)
12.(2023·绥化)如图,电路中电源电压可调,小灯泡L标有“6V3W”字样(忽略温度对灯丝电阻的
影响),滑动变阻器R,的铭牌上标有“10020.6A”字样,电流表量程0~3A,电压表量程0~
15V。将电源电压调至18V,闭合开关S、S,断开S,,调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器连入电路的阻值。
(2)开关状态不变,电源电压仍为18V。在保证电路安全的情况下,求电路消耗的最小功率。
(3)现调节电源电压,闭合开关S,、S2,断开S,将滑动变阻器滑片移至a点时,滑动变阻器连入电路
的阻值为R。,电流表示数为I。,电压表示数为6V:将滑动变阻器的滑片移至b点时,滑动变阻器
连入电路的阻值为R,电流表示数为I4。I:I。=2:3,R。=2R。求此时电源电压。
12题图
-123-(2)解:当开关均闭合时,电路为R?和R?的并联
电路,电流表测干路电流,
额定电流为0.4 A;L 功率为0.4W时,滑动变阻器
接入阻值最大为40 Ω,
根据并联电路的电流特点可得,电流表的示数:
I=R+R=50+50=2A。
答:当开关均闭合时,电流表的示数为2 A。
第十五章 电功 电功率
基础集训
1.8.8×103(或8 800) 3.000
2.4.8 240
3.B
4.15 0.6
5.BC
6.BCD
7.4:3 1:5
8.ACD
9.解:(1)解法一:
只闭合S?时,R与R。串联,
Ra=7=0.3A=500,
R=R感-R?=50Ω-20Ω=30 Ω;
解法二:
只闭合S。时,R与R。串联,
U?=IR?=0.3 A×20 2=6 V,
U滑=U-U?=15V-6V=9 V,
R==0.3A=300;
(2)只闭合S。时,仍为R与R。串联,
=R+R?=402+20g=0.25A,
Po小=I2R?=(0.25 A)2×20 0=1.25 W,
分析可知该电路最大电流I大=0.6 A,
Pox=I大2R?=(0.6 A)2×20 Ω=7.2 W,
R。的功率变化范围1.25~7.2W;
(3)解法一:
只闭合S?时,R与L?串联,L?额定功率为1.6 W,
R?==(0.4A)2=102
==√00-0.2A,
U?=I(R?+R大)=0.2 A×(10 Ω+40 Ω)=10V,
只闭合S?时,R与L?串联,L?未正常发光,L?功率
为1.6W时,R=02,L?功率为0.4W时,滑动变
阻器接入阻值最大为40 Ω,
U?=√P?R?=√1.6W×R?①,
U?=I(R+B)=1(L+R)=10.4×(R+
40 Ω)②,
由①②式,解得U?=8V;
解法二:
分析可知:L?额定功率1.6W,额定电流为0.4A;L
功率为0.4W时,滑动变阻器接入阻值最大为40 Ω,
R==0.4A)=102,
=√=√104W=0.2A,
U?=I(R?+R大)=0.2 A×(10 Q+40 2)=10 V,
分析可知:L?未正常发光;L?功率1.6 W时,R滑=
0 0,灯L?两端电压等于电源电压;L?功率为0.4W
时,滑动变阻器接入阻值最大为40 Ω,灯L?两端电
压为U??,
U=√PR=√P=√0.4w=2,
Ua+Un=U?,R=0=1,
R?=R滑=40 Ω,
U?=√P?大R?=√1.6W×40Q=8V。
答:(1)此时滑动变阻器接入电路的阻值为30 Ω;
(2)定值电阻R。的功率变化范围为1.25~7.2 W;
(3)U?为10 V、U?为8V。
—26—
10.解:(1)当开关接触2和3时,R?与R?串联接入电
路,使用低温挡位工作,R?与R?串联的总电阻:
R点=R?+R?=48.4 Q+48.4 Q=96.80,
使用低温挡位正常工作时的电功率:
Pa=R=96.802=500w;
(2)水吸收的热量:
Q吸=C水m水(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×
0.2 kg×(100℃-20℃)=6.72×10?J;
(3)当开关接触3和4时,只有R?工作,用高温挡
位加热,
挂烫机高温挡位的电功率:
Pm=R,=48.402=1000w,
挂烫机高温挡位加热消耗的电能:
W=P高t=1000 W×80s=8×104J,
该挂烫机的加热效率:
n=0w=6.8×00×100?4??
答:(1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电动率
为500W;(2)水吸收的热量是6.72×10?J;(3)此
次加热过程,该挂烫机的加热效率是84??
11.(1)如答图所示
y
888
Na
S
8
L
P
R
A
或
A
(2)B 保护电路
(3)电压表 0.65
(4)寻找普遍规律(或使结论具有普遍性或避免结
论具有偶然性)
p=R可知,若灯丝电阻不变,实际电压(5)根据
为额定电压一半时,实际功率恰好等于额定功率
的四分之一;当实际电压低于额定电压时,灯丝温
度降低,电阻减小,所以此时实际功率大于额定功
率的四分之一
中考集训
1.D 2.B 3.B 4.D
5.D [解析]由电路图可知,R?与R串联,电压表测
R?两端的电压,电流表测电路中的电流。A.由图
乙可知,当R?=10 Ω时,P?=0.9 W,当R?′=20 0
时,P?′=0.8W,串联电路中各处的电流相等,由P
=U、I=卡得P=PR,可知电路中的电流分别为I
=√R=√i0w=0.3A,?=√=√2080
=0.2 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
且电源的电压不变,所以由欧姆定律可得,电源的
电压:U=I?(R+R?)=I?(R+R?'),即0.3 A×(R+
10 Ω)=0.2 A×(R+20 Ω),解得:R=10 Ω,电源
电压:U=I?(R+R?)=0.3 A×(10 Ω+10 Ω)=
6V,故 A错误。B.当 R?′=20 Ω时,滑动变阻器接
入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表
的示数最大,则电压表的最大示数:U?'=I?R?′=
0.2 A×20 Ω=4 V,故B错误。C.当滑动变阻器接
入电路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,整个
:P大==(6V电路的总功率最大,最大总功率:
S
L
11题答图
P
RA
=3.6 W,当R?′=20 Ω时,滑动变阻器接入电路中
的电阻最大,电路中的电流最小,整个电路的总功
率最小,则P小=UI?=6 V×0.2 A=1.2 W,所以,整
个电路的功率变化量:△P=P大-P小=3.6 W-
—27—
1.2 W=2.4 W,故C错误;D.当滑动变阻器接入电
路中的电阻为零时,电路的总电阻最小,电流表的
I*=R=100=0.6 A,当R?'=20 0示数最大,则
时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的
电流最小,即电流表的示数最小,所以电流表的示
数变化量:△I=I大-I?=0.6 A-0.2 A=0.4 A,故D
正确。故选D。
6.22 0.1 7.10 0.9
8.0.6 8 384 [解析]由图可知,当只闭合S?、S?
时,R、L串联,电压表测量灯泡L两端的电压。由
图乙可知,当小灯泡两端的电压为2 V时,通过小灯
泡的电流为0.6 A;根据串联电路的电流特点和欧
姆定律可知,R?两端的电压U?=IR?=0.6 A×10 0
=6V,根据串联电路的电压特点可知,电源电压 U
=U?+U?=2 V+6 V=8 V。当只闭合S?、S?时,R?
与L串联,电压表测量灯泡L两端的电压,根据图
乙可知,当小灯泡两端的电压为4V时,通过小灯泡
的电流为0.8 A,根据串联电路的电流特点可知,电
路中的电流为0.8 A,则电路在1 min 内消耗的电能
W=UI't=8 V×0.8 A×60s=384 J。
9.4 353.6 500 10.4 27
11.(1)如答图所示
票
A
a 0
11题答图
(2)断开 最左(3)B (4)0.14 (5)右
(6)0.625 (7)增大 电压越大,小灯泡发光越
亮,灯丝温度越高,电阻越大
12.解:(1)小灯泡正常发光的电流:
=0=6V=0.5A,
闭合开关S?、S?断开S?,小灯泡与滑动变阻器串
联,当小灯泡正常发光时:
U?=U额=6 V,I?=I额,
滑动变阻器两端电压:
U?=U-U?=18 V-6V=12V,
滑动变阻器连入电路的阻值:
R=Y?=0.5A=240;
(2)为保证电压表安全,R?两端电压最大值U?最大
=15 V,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,电
路中电流最小,
小灯泡两端的电压:
U?'=U-U?最大=18V-15V=3V,
R=Y=0.5A=120,小灯泡的电阻:
电路中最小电流:=R=120=0.25A,
符合电路各元件安全条件,所以当电路中电流为
0.25 A时,电路总功率最小,
电路总功率最小值:
P最小=UI最小=18V×0.25 A=4.5W;
(3)滑片P在a点时,R?的电阻为R,电压为Ua,
滑片P在b点时,R?的电阻为R?,电压为 U,
R+R=3,R=2R,
R?=R,
.=R-2R=2,滑片P在a点时:
Ua=6V,解得U?=3V,
电源电压Ug=U?+U?=3V+6V=9V。
答:(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5 A,此时滑
动变阻器连入电路的电阻为24 0;(2)电路消耗的
最小功率为4.5W;(3)此时电源电压为9 V。
—28—