内容正文:
物理
1
第一部分 逐模块过命题点
模块一 电学 磁学
大单元2 电路的分析与计算
2
电能表及其相关计算
1.[一题练透一模型——分层设问][2024广安改编]小强5月底查看家里
的电能表示数如图所示.
第1题图
命题点3 电能 电功 电功率(必考)
3
c.“10(20) A ”表示电能表的标定电流为_____,允许
通过的最大电流不超过_____;
d.“50 Hz”表示这个电能表应接在频率为____Hz 的电路中使用;
e.“3 600 imp/(kW⋅h)”表示消耗1 kW⋅h 的电能,电能表的指示灯闪烁
______次.
第1题图
a.该电能表的示数为________kW⋅h ;
b.“220 V ”表示电能表应接到______的电路中使用;
8 632.4
220 V
10 A
20 A
50
3 600
4
第1题图
(1)电能表是用来测量用电器__________的仪表.
消耗电能
(2)他家同时使用的用电器总功率最多不能超过_______
W;若他家现已接入用电器的总功率为2 000 W ,还可以
接入的用电器最大功率为_______W .
4 400
2 400
(3)5月初时,电能表示数为 ,则他家5月
份消耗的电能为_____kW⋅h ;若每度电的电费是0.5元,则
这个月小强家要交_____元的电费.
79.2
39.6
5
(5)若小强将家里的其他用电器全部关闭后,只让一个标有“
220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min ,则该表指示灯闪烁了_____次,
消耗的电能可供额定功率为10 W的台灯正常工作_______s .
600
6×104
第1题图
(4)他家5月末IC 卡电能表上的余额为10元,为防止电能表因余额为零而
切断电路,小强应在电能表的示数变为 前为IC 卡电能表充值.
0 8 6 5 2 4
6
电能、电功的有关计算(贵州2024.21)
2.[一题多变][创新实践]给手机电池充电时,电池相当于________
(选填“电源”或“用电器”).现有一款手机电池容量为4 000 mA⋅h ,电池额
定输出电压为4 V ,充满电后,它储存的电能大约为__________J .当使用
该手机的快充功能时,充电电压为5 V ,1.25 h 即可将该手机从无电状态
充满,则快充时的电流为_____A.
用电器
5.76×104
2.56
思路点拨 :①概念理解→ 电池容量是指电池能够存储的电能的大小.
②公式的选取→计算电能的公式有 W=UIt、W=Pt、W=I2Rt、 ,
手机充满电后储存的电能用 W= ____来计算.
③隐含条件→ 使用快充功能给该手机充满电时,手机存储的______不变.
UIt
电能
7
【解析】手机电池充电时,消耗电能,因此电池相当于用电器;手机电池
的容量4 000 mA⋅h=4 A⋅h ,它充满后大约储存的电能
W=UIt=4 V×4 A×3 600 s=5.76×104 J ;使用该手机的快充功能时,充电
的电压为5 V,1.25 h 即可充满,则快充时的电流
;
8
该手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5 h ,
则该手机在通话状态工作时的放电功率为____W;若该手机待机电流为
20 mA ,则该手机最长待机时间为_____h .
3.2
200
【解析】手机充满电一次能够持续通话的实际时间可长达5 h,由W=Pt 得,
则该手机在通话状态工作时的放电功率 ;若
该手机待机电流为20 mA,由 W=UIt 得,该手机最长待机时间
.
9
3.[2024达州]家中彩色电视机的铭牌如图所示,其额定电功率为_____W ,
额定电流是____A.当它正常工作时,60 s内消耗的电能为_________J .
×× 牌74厘米彩色电视机
型号:TC2975GF
电源:∼50 Hz 220 V
消耗功率:110 W
警告:
内有高压,用户不得擅自打开机壳
非维修人员,不得擅自修理和换件
第3题图
110
0.5
6.6×103
10
第4题图
4.[2024贵州21题8分]如图所示电路,电源电压U=3 V 保持不变,定值电
阻 ,闭合开关S ,电压表示数为2 V .求:
(1)定值电阻R2两端的电压U2 为多少伏.
解:由图可知,R1和R2串联,电压表测R1 两端的电压,
根据串联分压特点可得,定值电阻R2 两端的电压
U2=U−U1=3 V−2 V=1 V
(2)通过定值电阻R1的电流I1 为多少安.
解:由欧姆定律可得,通过R1 的电流
11
(3)通电10 s,整个电路电流所做的功W 为多少焦.
第4题图
解:根据串联电路电流特点可知,整个电路的电流
I=I1=0.4 A
则整个电路电流做的功
W=UIt=3 V×0.4 A×10 s=12 J
12
额定功率与实际功率的理解及相关计算(贵州2023.8;
贵阳8年2考)
5.[2023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
6.[2022 恩施州改编]明代《读书录》称“节俭”是“人之美德”.教室不需要
使用黑板和显示屏时,应及时断开讲台前的灯和显示屏,这样会使该教室
电路中的总电阻______,总功率______,从而节约能源.(均选填“变大”
“变小”或“不变”)
变大
变小
√
13
(1)甲灯泡上标有“6 V 3 W”字样,其中“6 V ”表示甲灯泡的__________
为6 V;“3 W”表示甲灯泡的__________为3 W ;当甲灯泡正常发光时,
甲灯泡两端实际电压U实=___V,甲灯泡消耗的实际功率P实=___W .
额定电压
额定功率
6
3
(2)甲灯泡的额定电流I额=_ ___(用P额、U额表示)= ____A.
(3)甲灯泡正常发光时的电阻R=_ _____(用P额、U额表示)=____ .
(4)甲灯泡正常发光时,通电5 min,消耗的电能为_____J .
0.5
12
900
7.[一题练透一模型——分层设问·铭牌参数]有三盏小灯泡,甲灯泡上标有
“6 V 3 W”字样,乙灯泡上标有“3 V 3 W”字样,丙灯泡上标有“6 V 9 W ”的字样.
14
(5)正常发光的甲灯与正常发光的乙灯相比,两灯泡的亮度________;
正常发光的甲灯与正常发光的丙灯相比,两灯泡的亮度________.
(均选填“甲灯亮”“乙灯亮”“丙灯亮”或“一样亮”)
一样亮
丙灯亮
15
(6)将甲灯与乙灯并联接入电路后,保证一个灯正常发光,则正常发光
的灯泡是____,此时电路中的电流为_____A,电源电压为___V ,两灯消
耗的总功率为_____W .(忽略温度对灯丝电阻的影响)
乙灯
1.25
3
3.75
(7)将甲灯与丙灯串联接入电路后,保证一个灯正常发光,则正常发光
的灯泡是____,此时电路中的电流为____A,电源电压为___V ,两灯消耗
的总功率为___W .(忽略温度对灯丝电阻的影响)
甲灯
0.5
8
4
16
8.[创新实践][2022年版课标例题改编]某市场有甲、乙两种容积相同
的电热水壶,额定电压均为220 V,额定功率分别为800 W和1 500 W .请你
从下列不同角度,作出选择并说明选购理由.
(1)从烧水快慢的角度考虑,应选购____(选填“甲”或“乙”)电热水壶,
说明理由:______________________________________________________
_________________________________.
乙
因为功率是描述做功快慢的物理量,乙的电功率大,单位时间内做功多,所以乙电热水壶烧水快
(2)若家庭电路的电压是220 V,室内插座的额定电流是5 A ,用该插座
给电热水壶供电,从安全用电的角度考虑,应选购____(选填“甲”或“乙”)
电热水壶,选择的理由是:________________________________________
_____________________________.
甲
乙的额定电流大于插座的额定电流(或乙的额定功率大于插座的最大功率)
17
【解析】因为甲、乙电热水壶的额定电流分别约为3.64 A和6.82 A ,插座
的额定电流满足甲电热水壶的正常工作条件,但不满足乙电热水壶的正常
工作条件,所以应选购甲电热水壶(或者比较电功率,额定电压是220 V 、
额定电流是5 A的插座能承受的最大功率是1 100 W ,只有甲电热水壶满足
条件,所以应选购甲电热水壶)
18
第9题图
9.如图所示是额定电压为220 V的某品牌LED 灯与老式荧光
灯的对比图,LED 灯比荧光灯更节能、更环保.将额定功率
为40 W的荧光灯替换成亮度相当的LED灯,则LED 灯的功
率为____W;假设这盏LED灯日工作时间3 h ,100天可以
节约____度电.
24
4.8
相同亮度
LED 荧光灯
12 W 20 W
18 W 30 W
36 W 60 W
19
与电功率有关的简单计算
电路图类
10.[一题练透一模型——分层设问·串联电路]如图所示电路,电源电压
为9 V,小灯泡上标有“6 V 6 W”的字样,闭合开关S 后,小灯泡恰好正常
发光,则:
第10题图
20
第10题图
(1)小灯泡恰好正常发光时灯丝电阻RL= _ __
(用PL、UL表示)=___ .
6
(2)电流表的示数I=IL=___(用PL、UL表示)= ___A.
1
(3)电压表的示数U0=______(用U、UL表示)=___V .
(4)定值电阻的阻值R0=___(用I、U0表示)=___ .
(5)电路中总电阻R总=___=_______(用U、I、RL、 R0表示)=___ .
U−UL
3
3
RL+R0
9
21
第10题图
(6)定值电阻R0消耗的功率P0=____=______= _ __(P0均用U0、I、R0表示)
=___W ;电路消耗的总功率P总=____=_______(P总均用U、I、P0、PL表
示)= ___W .
U0I
3
UI
PL+P0
9
(7)整个电路工作2 min消耗的电能W=____=_____=
_ ____=_______(W均用U、I、t、P总、R总表示)=
_______J .
UIt
P总t
1 080
22
[2023云南改编]在如图所示的电路中,电源电压6 V且保
持不变,电阻R1 的阻值为 .当开关S闭合时,电流表的示数为0.2 A,R1
两端的电压为___V,R2的阻值为____,电路消耗的电功率为____W .
4
10
1.2
【变式训练】题图
23
11.如图所示的电路中,电源电压为12 V且保持不变,定值电阻R1 的阻值为
,滑动变阻器R2上标有“ ”字样.
第11题图
解:由图可知,R1与R2串联,电压表测量电阻R1 两端电压.
(1)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为5 V 时,求通
过电阻R1的电流I ;
当电压表示数为5 V时,通过R1 的电流
24
第11题图
(3)为保护元件,移动滑动变阻器滑片P 过程中,滑动
变阻器接入电路中的最小阻值是多少?
解:由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ,
所以电路中的最大电流Imax=1 A,由 可得,
电路的总电阻 ,所以,滑动变阻器
接入电路的最小阻值 R2最小
(2)保持上述状态,通电10 s,求电流通过电阻R1做的功W1 ;
解:通电10 s,电流通过电阻R1 做的功
W1=U1It=5 V×0.5 A×10 s=25 J
25
12.[一题练透一模型——分层设问·并联电路]如图所示电路,电源电压
不变,电阻R1的阻值为 ,闭合开关S,电流表A示数为0.5 A ,电流表
A1示数为0.3 A ,则:
第12题图
26
(4)电路中总电阻R总=___=______(用U、I、R1、R2 表
示)=____ .
12
第12题图
(2)电源电压U=U2=U1=_____(用I1、R1表示)=___V .
I1R1
6
(3)电阻R2的阻值R2=___(用U2、I2表示)=____ .
30
(1)通过电阻R2的电流I2=_____(用I、I1表示) = ____A.
I−I1
0.2
27
第12题图
(5)电阻R1消耗的功率P1=_____=______= _ __
(P1均用U1、I1、R1表示)=____W;电阻R2 消耗的功率
P2=____W;电路消耗的总功率P总=____= ______
(P总均用U、I、P1、P2表示)=___W .
U1I1
1.8
1.2
UI
P1+P2
3
(6)1 min内电流通过R2产生的热量Q2=W2 =____= ______
=_ ____=_______(Q2均用U2、I2、t、P2、R2表示)= ____J .
P2t
U2I2t
72
28
【变式训练】题图
[2023贵州21题改编]如图所示电路,电源电压恒为3 V.闭
合开关S,电流表的示数为0.5 A,灯L2 的阻值为___ ,若干路电流I=1.5 A,
则通过灯L1的电流为___A ,灯L1消耗的电功率___W .(设灯丝电阻不变)
6
1
3
29
隐含条件:灯泡正常发光→ 灯泡两端电压为6 V
思路点拨:当闭合开关S、S1,滑片P在a 端时;电路为___与___的并联电
路,当闭合开关S、断开S1 ,变阻器部分接入电路中,电路为___与______
_______的串联电路.(均选填“L”“R ”或“滑动变阻器”)
L
R
R
滑动变阻器
第13题图
13.[2024贵州12题2分]如图所示电路,电源电压恒定,
定值电阻R阻值为 ,灯泡L标有“6 V 3 W ”字样.当闭合
开关S、S1,L正常发光,滑片P在a端时,干路电流为I ;
当闭合开关S、断开S1,滑动变阻器接入的阻值为 时,
电路中电流为I′.则I∶I′= ______.
4∶1
30
【变式训练】题图
如图所示电路,电源电压保持不变,灯L 标有“6 V 1.2 W”
的字样,且阻值不变.当只闭合开关S、S1 ,滑动变阻器的滑片P置于a端时,
灯L正常发光,滑片P 置于c处时,电流表的示数为0.15 A,则R2 接入电路的
阻值为____ ;当只闭合开关S、S2时,移动R2滑片P
的过程中,电路中最大总功率为3 W,则R1 的阻值为
____ .
10
12
31
【变式训练】题图
【解析】由P=UI可知,灯L 正常发光的电流
;当P在a端,只闭合S、S1 时,
只有灯L接入电路中,灯L 正常发光,电源电压为
U=UL=6 V;由可知,灯L 的电阻为
;当P在c处时,只闭合S、S1 时,
灯L与R2串联接入电路中,电路中的电流为I′=0.15 A ;则电路总电阻
;则R2 接入电路的电阻
32
;当只闭
合S、S2时,R1与R2串联接入电路中,由 可知,
电路消耗的功率最大时,总电阻最小,即滑动变阻器接
入电路的阻值为0,此时只有R1接入电路,则R1 的阻
值为 .
【变式训练】题图
14.如图所示的电路中,电源为可调压直流学生电源,定值电阻 ,
小灯泡上标有“6 V 3 W”字样,闭合开关S ,小灯泡正常发光,设灯丝电阻
不变,求:
第14题图
解:由电路图可知,灯泡L与电阻R0并联,
电流表测R0 支路的电流.
(1)小灯泡的电阻;
由 可得,小灯泡的电阻
34
解:因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻 ,
当电源电压调至3 V 时,电路消耗的总功率 .
(2)电流表的示数;
第14题图
解:因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常
发光,所以,电源的电压U=UL=6 V ,则电流表的示数
(3)若将电源电压调至3 V ,电路消耗的总功率.
35
坐标图像类
15.[一题练透一模型——分层设问][2020贵阳11题改编]如图所示是额
定电压为6 V的小灯泡的I−U 变化关系图像.
第15题图
36
第15题图
(1)[多选 ]根据图像,下列关于小灯泡的说法正确的是( )
A. 接入电路后,通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比
B. 接入电路中的小灯泡电阻保持不变
C. 小灯泡的额定电流为0.2 A
D. 小灯泡正常发光时的电阻为
E. 小灯泡正常发光时的功率为1.8 W
√
√
37
第15题图
(2)[多选 ]若将该小灯泡与阻值为 的定值电阻串联接入电路后,电
路中的电流为0.2 A ,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡两端电压为3 V
B. 电源电压为12 V
C. 小灯泡的实际功率是1.2 W
D. 此时小灯泡的电阻是
E. 通电10 s,电路消耗的电能为24 J
√
√
38
第15题图
【解析】由图可知,当电路中电流为0.2 A 时,
小灯泡两端的电压为3 V, A 正确,定值电阻
两端电压 ,则
电源电压U=UL+UR=3 V+6 V=9 V ,B错误;小
灯泡的实际功率P=ULI=3 V×0.2 A=0.6 W ,C
错误;此时小灯泡的电阻
,D正确;通电10 s ,电路消耗的电能
W=UIt=9 V×0.2 A×10 s=18 J,E错误.故选AD .
39
【变式训练】题图
[2023常德]如图是两灯电流随电压变化的图像,两灯额
定电压均为6 V .若将两灯并联后接入电路,则干路电流最大为____A,若
灯泡正常发光,则两灯泡消耗的功率之比P甲∶P乙= ______;若将两灯串联
后接入电路,在保证电路安全的情况下,电源电压最大为___V .
1.5
2∶1
8
40
16. [2023南充]如图所示为电阻R1和R2的I−U 图像,下列说法正确
的是( )
第16题图
A. R2的阻值为
B. 两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C. 将两电阻串联接入电路,通电后,R1 两端电压与
R2两端电压之比为1∶2
D. 将两电阻并联接入电路,通电1分钟,电流通过
R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
√
41
第16题图
【解析】R1的阻值为 ,R2 的阻值为
,A错误;两电阻串联的总电阻为
,并联的总阻
值为 ,两电阻串联与
并联的总阻值之比为 ,B错误;两
电阻串联时通过它们的电流相等,它们两端的电压
42
之比为 ,C错误;将两电阻
并联接入电路,它们两端的电压相等,通电1分钟,
电流通过R1产生的热量与电流通过R2 产生的热量之
比为 ,D正确.故选D.
第16题图
电路图+坐标图像类
17.[2024河南改编][多选]小灯泡L和定值电阻R 接在如图甲所示的电路
中,其两者的I−U 关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
第17题图
A. 曲线A表示的是灯泡L的I−U 变化关系图像
B. 当电源电压为4 V时,电流表的示数为0.4 A
C. 当电源电压为4 V时,小灯泡的实际功率为
1.6 W
D. 如果将小灯泡L和定值电阻R串联接在10 V
的电源两端,电路的总功率为2 W
√
√
√
44
18.[2024贵州7题3分][多选]如图甲所示电路,电源电压恒为9 V ,灯
泡L额定电压为6 V,通过L的电流I随其两端电压U 变化关系图像如图乙所
示.闭合开关S ,下列分析正确的是( )
第18题图
A. 无论如何移动滑片,L的电阻始终为
B. 滑片向左移动过程中,L 的实际功率减小
C. 为保证电路安全,R 接入的最小阻值为
D. L实际功率为0.75 W时,R的阻值为
√
√
√
45
第18题图
【解析】在移动滑片过程中,由图乙可知,
当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增
大,根据P=UI 可知,灯泡实际功率变大,温
度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,
因此L的电阻不会始终为 , A 错误;滑
片向左移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变
大,根据欧姆定律可知,电路中电流变小,由图乙可知,L 两端电压减小,
根据P=UI可知,L 的实际功率减小,B正确;当灯泡正常发光时电路中的电
流最大,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,由图乙可知,当灯泡两端
46
电压为6 V时,通过灯泡的额定电流为0.3 A ,
根据串联电路电压规律,此时滑动变阻器两
端电压为U滑=U−UL=9 V−6 V=3 V ,根据串
联电路电流特点结合欧姆定律可知,滑动变
阻器接入电路的阻值为 ,
即R接入的最小阻值为 ,C正确;当L 实际功率为0.75 W时,根据图乙
结合P=UI 可知,灯泡两端电压为3 V ,通过灯泡的电流为0.25 A ,此时滑动
变阻器两端电压为U滑′=U−UL′=9 V−3 V=6 V ,根据串联电路电流特点结合
欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 ,
D正确.故选BCD .
第18题图
第19题图
19. [2024黔东南州模拟]如图甲电路中,R为定值电阻,R1 为滑动变
阻器;图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率
与其电阻的关系图像;则R阻值为____ ,整个电路消耗的最大功率为
____W .
10
3.6
48
方法指导:串联电路总电压等于各部分电压之和,结合欧姆定律、电功率
计算公式可得:R1消耗功率,电源电压U=I(R+R1) ,取乙图
两组数据代值可得, ,
,U =I2(R+____ ,联立①②③④解得
U=___V,R=____ .
20
6
10
49
第19题图
【解析】由电路图可知,R1与R 串联,电
压表测R1 两端的电压,电流表测电路中
的电流;由图乙可知,当 时,
P1=0.9 W,由P=UI=I2R 可知,此时电路
的电流 ,根据串联电路的电压特点和欧姆定律
;
当 时,P1′=0.8 W,由P=UI=I2R 可知,此时电路
50
的电流 ,根
据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,
电源电压
;联立①②两式解得:电源
电压U =6 V ,电阻R的阻值 ;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,只有R 接入电路,此时电路中的总电阻最小,根据 可知,电路中消耗的总功率最大,整个电路的消耗的最大功率
.
第19题图
20. 如图甲所示是小明设计的一个监测环境温度的电路原理
图,电源电压为18 V不变,定值电阻R0 标有“12 V 6 W”,电流表量程为0∼0.6
A ,电压表量程为0∼15 V.热敏电阻Rt 的阻值随环境温度变化关系如图乙,下
列说法正确的是( )
第20题图
A. 定值电阻R0的阻值为
B. 环境温度为25 ℃ 时,电路中的电流为0.3 A
C. 环境温度为25 ℃ 时,电路消耗的总功率为
1.8 W
D. 热敏电阻Rt 两端的最大电压为18 V
√
52
$$