内容正文:
第18讲 电功率
题型一 电能表及其相关计算
题型二 电功的计算
题型三 电功率的概念
题型四 动态电路中电功率问题
题型五 电功率的综合计算
题型六 实验测量小灯泡的电功率
题型七 探究影响电流热效应的因素
题型八 多挡电器电热的计算
课标要求
命题预测
重难点
1.结合实例,了解电功和电功率。知道用电器的额定功率 和实际功率,
《电功率》是中考必考内容。考题往往以选择题(一般2分)、填空题(一般2分)、实验题(一般2~6分)、计算题(一般8~12分)的形式出现。考查情景会考查利用电功率公式解决实际问题的能力或在新情境下应用电功率知识解决问题的能力和对新设问方式的适应能力。
1、深入理解电功率的定义,即单位时间内电流所做的功,以及电功率与电能、电流、电压和时间的关系。
2、特别注意在纯电阻电路中,电功率公式可以变形为P=I²R=U²/R,并理解其适用条件。
3、熟练掌握测量小灯泡电功率的实验步骤,包括实验设计、数据记录、数据处理和实验结论的推导等。
4、理解电功率与电能消耗的关系,以及电功率在节能减排、能源利用等方面的重要性。
2.理解电功率和电流、电压的关系,并能进行简单计算;
3.调查常见用电器的铭牌,比较它们的电功率
4.通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活 中的有关现象
电能表及其相关计算
题型一
【典型例题剖析】
【例1】(2024·重庆·中考真题)如图所示,小欣同学家电能表4月底的示数是 kW·h;若关闭家中其他用电器,只有电热水壶工作,电能表的指示灯闪烁300次时,刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃,则电热水壶的加热效率为 %。[]
【答案】 2024.6 84
【详解】[1]电能表示数中最后一位为小数,由图可知,小欣同学家电能表4月底的示数是2024.6kW·h。
[2]将1.2kg水从20℃加热到80℃,水吸收的热量为
电能表的指示灯闪烁300次时,消耗的电能为
则电热水壶的加热效率为
【中考考点对接】
1、电能表:测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
2、电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电,电能表转盘转3000转。
3、读数时:①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。电能表以千瓦时为单位。
【解题能力提升】
电能表测耗电能,用电等于示数差。600r/(kW•h),转盘转n圈,耗电。
【跟踪变式训练】
【变式1-1】(2024·内蒙古通辽·中考真题)小明家原有用电器的总功率是3800W,又新购买了电热水器和空调各一台,热水器的铭牌上标有“220V 2200W”字样,空调的铭牌上标有“220V 1900W”字样,他家的电能表如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电热水器是利用电流热效应工作的
B.单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速快
C.正常使用相同时间,热水器比空调消耗的电能多
D.小明家现有的用电器可以同时使用
【答案】B
【详解】A.电热水器消耗电路中的电能,转化为内能,所以是利用电流热效应工作的,故A正确,不符合题意;
B.由题意可知,热水器的额定功率为2200W,空调的额定功率为1900W,则热水器的额定功率大于空调的额定功率,所以单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速慢,故B错误,符合题意;
C.由题意可知,热水器的额定功率大于空调的额定功率,由可知,正常使用相同时间,热水器比空调消耗的电能多,故C正确,不符合题意;
D.由电能表上标识“10(40)A”可知,电路中允许通过的最大电流为40A,小明家原有用电器的总功率是3800W,热水器的额定功率为2200W,空调的额定功率为1900W,所以现有的用电器同时使用,电路中的电流
所以小明家现有的用电器可以同时使用,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式1-2】(2024·吉林·中考真题)图中仪表可以用来计量( )
A.导体的电阻 B.电路中的电流
C.用电器两端的电压 D.用电器在一段时间内消耗的电能
【答案】D
【详解】图上有kW·h,则图中仪表为电能表。电能表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式1-3】(2024·黑龙江鸡西·中考真题)小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能,将电热水器单独连接在电路中,观察到电能表上的铝盘1min转了60转,电热水器消耗的电能是 kW·h,如果这些能量由天然气来提供,需要完全燃烧 的天然气。
【答案】 0.02
【详解】[1]电能表盘中的3000r/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000r,则转60r实际消耗的电能
[2]干木柴的热值,由得,这些能量若由完全燃烧的天然气放出,需要的天然气的体积
电功的计算
题型二
【典型例题剖析】
【例2】某智能手机的锂电池上标有“3.7V,4200mAh”字样,该手机搭配了超级快充功能,增大充电的电流。给手机充电的过程中,手机电池属于电路构成中的 (选填“电源”或“用电器”)。这块锂电池充满电可以储存 J的电能;若给锂电池快充入80%的电能,需要充电40min,此时手机的快充电流大小为 A。
【答案】 用电器 5.5944×104 5.04
【详解】[1]给手机充电的过程中,手机电池消耗电能,相当于用电器。
[2] 这块锂电池充满电可以储存的电能为
[3]若给锂电池快充入80%的电能,则充入的电能为
由知道,此时手机的快充电流大小为
【中考考点对接】
1、电功计算公式:W=UIt(适用于所有电路)。
单位:电功(W)→焦(J);电压(U)→伏(V);电流(I)→安(A);时间(t)→秒(s)。
2、利用W=UIt计算电功时注意
(1)式中的W、U、I和t是在同一段电路。
(2)计算时单位要统一。
(3)已知任意的三个量都可以求出第四个量。
3、计算电功还有以下公式
(1)W=Pt(适用于电功、机械功等所有求功的办法),计算时有两套单位:千瓦时、焦
(2)对于纯电阻电路(只有电能转化为内能的电路)可推导出:。
①串联电路:。
②并联电路:。
③在任何情况下,在一定时间所做的总功。
【解题能力提升】
1.应用电功公式运算时应注意两个问题
(1)电路的同一性:W、U、I、t四个物理量必须是同一导体上的四个物理量。
(2)单位的统一性:W、U、I、t的单位分别是J、V、A、s,若有一个单位不符合以上要求,不经换算就代入公式计算就会导致错误。
2.电流做功用W=UIt进行计算。对于电能全部转化为内能的用电器,也可以用计算电流做的功。
【跟踪变式训练】
【变式2-1】(2024·山东潍坊·中考真题)手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机,使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测,最符合实际的是( )
A.质量约为500g
B.正常使用时,后壳温度约为
C.充满一次电消耗的电能约为
D.长度约为1.2dm
【答案】D
【详解】A.手机质量约为100g,故A不符合题意;
B.手机正常使用时,后壳温度约为40℃,故B不符合题意;
C.手机充满一次电消耗的电能约为
故C不符合题意;
D.手机长度略短于人的手掌,约为1.2dm,故D符合题意。
故选D。
【变式2-2】如图所示,电源电压保持不变,其中定值电阻R1=6Ω,R2=8Ω,闭合开关S 后,通过R1的电流为 2A,则通电1min 整个电路消耗 的电能为 。
【答案】2520J
【详解】由图得,定值电阻R1、R2并联,由欧姆定律得,电源电压
R2的电流为
电路总电流为
通电1min整个电路消耗的电能为
电功率的概念
题型三
【典型例题剖析】
【例3】(2024·四川巴中·中考真题)下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.一只公鸡的质量约为20kg B.成人正常步行速度大约为10km/h
C.一支新2B铅笔的长度约为18cm D.教室里一盏节能灯的功率约为1kW
【答案】C
【详解】A.一只公鸡的质量约为3kg,故A不符合题意;
B.成人正常步行速度大约为,故B不符合题意;
C.一支新2B铅笔的长度与20cm的刻度尺长度接近,约为18cm,故C符合题意;
D.教室里一盏节能灯的功率约为40W,故D不符合题意。
故选C。
【中考考点对接】
电功率(P):电流在单位时间内做的功。
(1)电功率表示电流做功快慢,不表示做功多少。
(2)单位:瓦特(国际),符号是W;常用单位有:千瓦符号是KW。
【解题能力提升】
1.电流做功的多少与电功率和通电时间有关,通电时间未知,耗电多少无法确定,如果耗电多少未知,耗电时间也无法确定。
2.电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,消耗电能越快,电功率越大。
【跟踪变式训练】
【变式3-1】(2024·四川遂宁·中考真题)关于生活中物理量的估测与实际相符的是( )
A.中学生课桌的高度约为80dm
B.人体的正常体温约为36.5℃
C.托起两个鸡蛋的力约为10N
D.一台液晶彩色电视机的功率约为2000W
【答案】B
【详解】A.中学生课桌的高度约为80cm,故A不符合题意;
B.人体的正常体温约为36.5℃,变化很小,故B符合题意;
C.一个鸡蛋重力约为0.5N,托起两个鸡蛋的力约为1N,故C不符合题意;
D.一台液晶彩色电视机的功率约为200W,故D不符合题意。
故选B。
【变式3-2】(2024·四川乐山·中考真题)“从生活走向物理”说明物理与生活息息相关。下列常见物理量最接近生活实际的是( )
A.冬季峨眉山金顶的最低气温约为10℃ B.闻名世界的乐山大佛高约71m
C.家用空调正常工作时的功率约为100W D.人步行的速度约为11m/s
【答案】B
【详解】A.冬季峨眉山金顶的最低气温在零下20℃左右,故A不符合题意;
B.乐山大佛的高度大约是71m,故B符合题意;
C.一般家用空调的电功率在800W~1500W之间,100W不在这个范围内,故C不符合题意;
D.一般情况下,人正常步行的速度约为1m/s,故D不符合题意。
故选B。
【变式3-3】(2024·山东聊城·中考真题)根据生活经验,下列数据符合实际的是( )
A.一台家用空调的功率约为1000W
B.一本初中物理课本的厚度约为ldm
C.两个鸡蛋的质量约为1kg
D.磁悬浮列车的速度可达400m/s
【答案】A
【详解】A.家用空调正常工作时的功率约为1000W,故A符合实际,符合题意;
B.一本初中物理课本的厚度约为lcm,故B不符合实际,不符合题意;
C.十个鸡蛋的质量约为一斤即500g,则两个鸡蛋的质量约为100g,故C不符合实际,不符合题意;
D.磁悬浮列车的速度可达400km/h,故D不符合实际,不符合题意。
故选A。
动态电路中电功率问题
题型四
【典型例题剖析】
【例4】(2024·西藏·中考真题)如图(甲)所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图(乙)所示。下列选项正确的是( )
A.电源电压为12V
B.电路的最小功率为1.4W
C.电压表与电流表对应的示数之比变大
D.电路中,电流的最大值与最小值之比为5∶1
【答案】B
【详解】A.闭合开关,R1、R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压;当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知此时电路中电流最小。根据串联电路电压特点可得电源电压
U电=U1+U2=IR1+U2=0.1A×R1+12V……①
当电路中电流为0.5A时,滑动变阻器两端的电压为4V,同理可得电源电压
U电=U1′+U2′=I′R1+U2′=0.5A×R1+4V……②
解①②可得:U电=14V,R1=20Ω,故A错误;
B.电源电压不变,根据P=UI可知,电路中电流最小时,总功率最小,电路消耗的最小功率
P小=U电I小=14V×0.1A=1.4W
故B正确;
C.由欧姆定律的变形式可知,电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此电压表与电流表示数的比值变小,故C错误;
D.若电流表选择的小量程为0~0.6A,因此电路中的最大电流值为0.6A,若电流表选择大量程,电路中的最大电流值为
均不是图像中的0.5A。电流的最小值为0.1A。故电路中,电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1。故D错误。
故选B。
【中考考点对接】
1、动态电路中电功率的变化可以通过调整电路中的元件,如滑动变阻器或电源电压的变化,来影响电路中的电流和电压分布,进而改变电路中各个元件的电功率。
【解题能力提升】
分析步骤:①简化电路;②分析电路连接方式;③确定电表测量对象;④滑动变阻器变化时,电阻、电流、电压的变化关系;⑤电路各部分电功率的变化分析。
【跟踪变式训练】
【变式4-1】在综合实践活动课上,有一小组的同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表(电压表未画出)示数变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.灯泡L中的电流随电压变化关系如图乙曲线②
B.电源电压为6V
C.实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω
D.灯泡L正常发光时,定值电阻在2min内消耗的电能为18.75J
【答案】C
【详解】A.由电路图知,电压表V1并联在小灯泡的两端,通过小灯泡的电流随着电压表示数的增大而增大,所以图线①是小灯泡的I-U图象,故A错误;
B.因为图线②随着电压表示数的增大,电流表的示数减小,说明电压表一定测量滑动变阻器两端的电压,所 以电压表可能只在滑动变阻器的两端,也可能在定值电阻和滑动变阻器的两端;根据串联电路总电压等于各用电器电压之和知,图中当电流相等时,图象①②的电压之和不相等,说明电压表没有并联在定值电阻和滑动变阻器的两端,而是只并联在滑动变阻器的两端;由图象知:当电流为0.1A时,灯泡和变阻器两端电压分别为0.5V、3.5V,则电源电压为
-----①
当电流为0.25A时,灯泡和变阻器两端电压分别为0.75V、2.5V,则电源电压为
------②
联立①②得R1=5Ω,U=4.5V,故B错误;
C.当电路中的电流最小时,滑动变阻器R2接入电路的阻值最大,由图可知,当电流最小为0.1A时,滑动变阻器两端的电压U2=3.5V,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入的最大阻值
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入的阻值最小,由图可知,当电流最大为0.25A,滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入的最小阻值为
则实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω,故C正确;
D.由图乙知,小灯泡正常发光时的电流为0.25A,定值电阻R1在2min内消耗的电能
故D错误。
故选C。
【变式4-2】(2024·内蒙古通辽·中考真题)(多选)如图甲所示电路,电源电压恒定,将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止,并根据电流表和电压表的示数绘制I-U的关系图像如图乙。则下列说法正确的有( )
A.曲线a是电流表与电压表V2示数的关系图像
B.电源电压为11V
C.灯泡的额定电压为3V
D.灯泡的额定功率为4.8W
【答案】BD
【详解】由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,电压表V1测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流。
A.滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中电阻变小,有串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小,电压电源不变,由串联电路的电压规律可知灯泡两端的电压变大,电路中总电阻变小,电路电流变大,则曲线a为灯泡的电压、电流关系图,曲线b变阻器的电压、电流关系图,即曲线a是电流表与电压表V1示数的关系图像,曲线b是电流表与电压表V2示数的关系图像,故A错误;
B.由图像得,当电流为0.2A时,灯泡电压为2V,变阻器电压为9V,则电源电压
故B正确;
C.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,由乙图可知,当灯泡正常发光时,电路电流为0.6A,滑动变阻器两端的电压为3V,此时灯泡的额定电压为
故C错误;
D.由乙图可知,当灯泡正常发光时,电路电流为0.6A,灯泡的额定功率为
故D正确。
故选BD。
【变式4-3】(2024·重庆·中考真题)将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路,其中电源具有6V和另一电压未知的档位,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的档位,只闭合开关S和S2,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω,电流表示数变化了0.2A。保障电路安全,只闭合开关S和S1,通过调节滑动变阻器及电源电压,电路的最大功率和最小功率之差为 W。
【答案】 0.5 1.95
【详解】[1]灯泡正常发光时的电流为
[2]灯泡的电阻
只闭合开关S和S2时,L与R1串联,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,此时电路中的电流为0.5A,则电源电压为
…………①移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω,电流表示数变化了0.2A,即此时电流表的示数为
电源电压为
…………②
由①②两式可得,R1=40Ω,U=4.5V。
只闭合开关S和S1时,R1与R2串联;当电源电压为6V,当R1接入电路为0时,即电压表的示数为0,则R2两端的电压为电源电压6V时,电路中的电流最大,此时电路中的电流
电路的最大功率为
当电源电压为另一档位4.5V时,电压表的示数为最大3V时,电路中的电流最小,此时R2两端的电压
电路中的最小电流
电路的最小功率为
电路的最大功率和最小功率之差为
【变式4-3】(2024·四川巴中·中考真题)如图所示电路,电源电压12V保持不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大阻值为18Ω。当S闭合S1、S2都断开,移动滑片P使灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变,再闭合S1、S2,电流表示数变化了1.5A。(不考虑灯泡电阻的变化)求:
(1)灯泡正常工作时的电流;
(2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)在保证电路安全的前提下,当S闭合S1、S2都断开时,调节滑动变阻器使电路的最大功率为P1;当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器使电路最小功率为P2。计算P1与P2的比值。
【详解】(1)题意可得,灯泡正常工作时的电流为
(2)当S闭合S1、S2都断开,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值
(3)当S闭合S1、S2都断开时,电路中最大电流为0.5A,电路的最大功率为
当S、S1、S2都闭合时,灯泡短路,R和R0并联在电路中,此时电路中的电流为
通过滑动变阻器的电流为
则通过R0的电流为
调节滑动变阻器,使得通过它的最小电流为
则电路中的最小电流为
电路最小功率为
P1与P2的比值
电功率的综合计算
题型五
【典型例题剖析】
【例5】(2024·山东德州·中考真题)如图甲所示,为物理创新小组设计的光控路灯原理图,由控制电路和工作电路组成,光敏电阻R1的阻值随照度E(描述光照强度的物理量)的变化关系如图乙所示,Lx是照度的单位。闭合开关S1、S2,当通过线圈的电流I<1.5mA时,触点A、B接通,当通过线圈的电流I≥1.5mA时,触点A、B断开。已知控制电路电源电压U1为6V,定值电阻R2的阻值为2kΩ,工作电路电源电压U2为220V,灯泡L1和L2规格均为“220V 44W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计)求:
(1)灯泡L1正常发光时的电阻;
(2)当E=3.0Lx时,工作电路在10min内消耗的电能;
(3)当E=1.5Lx时,工作电路的电功率。
【详解】(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)当时,由图乙可知,,此时控制电路的总电阻
控制电路中的电流,即通过线圈的电流
因为,所以此时触点断开,工作电路中只有工作,工作电路电源电压等于的额定电压,则工作电路在内消耗的电能
(3)由图乙可知,与成一次函数关系,设,将
代入关系式得
即
因此当时
此时控制电路的总电阻
控制电路中的电流,即通过线圈的电流
因为,所以此时触点接通,工作电路为的并联电路,根据并联电路的电压规律可知,两端电压都等于电源电压,等于其额定电压,则工作电路的电功率
【中考考点对接】
电功率的综合计算题型主要考查学生对电功率相关知识的综合应用能力,包括电功率的定义、计算方法、以及在实际问题中的应用。这类题型通常涉及电流、电压、电阻之间的关系,以及电功率与电能之间的关系,要求学生能够灵活运用公式进行计算,并解决实际问题。
【解题能力提升】
①认真审题,确定电路的连接思路
②列出已知条件,根据已知条件选择相应的公式或物理规律
③将已知条件、公式或规律联系起来,进行分析与计算。
【跟踪变式训练】
【变式5-1】(2024·青海西宁·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持6V不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,电阻,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)只闭合开关、,接入电路中的电阻为8Ω时,通电100s电路消耗的电能;
(3)当所有开关都闭合时,电流表的示数;
(4)在保证电路安全的情况下,此电路的最小功率。
【详解】(1)小灯泡的额定电流为
则小灯泡的电阻为
(2)只闭合开关、,L和串联,接入电路中的电阻为8Ω时,电路中的电流为
通电100s电路消耗的电能为
(3)当所有开关都闭合时,和L并联,电流表测干路电流。电源电压保持6V不变,则灯泡正常发光,灯泡电流为
通过的电流为
根据并联电流规律,电流表的示数为
(4)只闭合开关、,和串联,电压表测电压。电压表的量程为0~3V,为保证电路安全,电压表示数为3V时,此时电路中的电阻最大,功率最小。当电压表示数为3V时,两端的电压为
电路中的电流最小为
电路的最小电功率为
【变式5-2】(2024·山东泰安·中考真题)实践活动小组为学校设计了智能花卉温室,其顶部用薄膜太阳能板覆盖发电,保障了花卉生长所需的夜间补光照明和低温环境加热的能源需求。图甲为温室智能补光系统电路,当室外自然光照强度低于某数值时,磁性开关自动闭合,补光灯L发光,模拟自然光照为花卉补光。图乙为电热器的加热电路简图,发热体由和两个电热丝构成,且对应电热器的3个按键,使用时只能单独按下某一个按键,再按另一个时,前一个按键会弹起断开,且无法同时按下2个或3个按键。已知保持不变,补光灯L规格为“”。求:
照度
0.15
0.3
0.6
1.2
2
3
32
16
8
4
2.4
1.6
(1)若补光灯L在一段时间内正常发光消耗电能,该灯发光时间为多少小时?
(2)若电热器的最大功率是最小功率的12倍,在最大功率状态下60s产生的热量为,求和的阻值。
(3)“照度”是反映光照强度的一种物理量,用表示,国际单位为勒克斯(1x)。已知光敏电阻与照度之间成反比例函数关系,部分数据如下表所示。调节智能补光系统电路正常工作过程如下:当照度下降为时,调节滑动变阻器滑片P至a点,磁性开关的动触片受到电磁铁的吸引力减小至临界值,动触片回弹,开关闭合,补光灯L开始正常工作,此时电流表示数为;保持滑片P在a点不动,提高照度至时,电流表示数变化了,此时光敏电阻的阻值为,设此时滑动变阻器消耗的电功率为,电磁铁线圈电阻忽略不计。求和的大小。
【详解】(1)由得,该灯发光时间为
(2)由乙图可知,按下按键,电路中只有,则
①
按下按键,电路中只有,则
②
按下按键和串联入电路中,则
③
又因为
则
由①③式得
④
根据题意
则
⑤
由④⑤得
(3)当照度为时,设滑动变阻器滑至a点连入电路的电阻为和串联在电路中,由欧姆定律得
①
当提高照度至时,和串联在电路中,依题意得
则
由表格中数据得,E越大,RE越小,则和的总电阻小于和的总电阻,则
由欧姆定律得
②
由表中数据可知,和照度的反比例关系式为
则
则
③
由①②③得
则
【变式5-3】(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。某座冰灯作品总重为2×104N,与水平地面接触面积为2m2。
(1)计算此冰灯作品对水平地面的压强;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V 22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流;
(3)此组节能灯与标有“220V 200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW·h电能?
【详解】解:(1)此冰灯作品对水平地面的压力
F=G=2×104N
此冰灯作品对水平地面的压强
(2)这组节能灯正常发光时的电流
(3)如果每天正常工作10小时,节约的电能
W=W白-WL=P白t-PLt= (P白-PL)t=(200-22)×0.001kW×10h=1.78kW·h
答:(1)此冰灯作品对水平地面的压强是1×104Pa;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V 22W”,这组节能灯正常发光时的电流是0.1A;
(3)此组节能灯与标有“220V 200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,用节能灯比白炽灯每天节约1.78kW·h电能。
实验测量小灯泡的电功率
题型六
【典型例题剖析】
【例6】(2024·江苏宿迁·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)连接电路时,开关应 ,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡额定功率为 W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(、、、,各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 。
A.1.7V B.2.2V C. 2.7V
【答案】 见解析 断开 断路 0.24 0.6 C
【详解】(1)[1]实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。
(2)[2]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[3]试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则与灯泡并联的电压表发生了断路故障。
(3)[4]由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A。
[5]小灯泡额定功率为
(4)[6]探究电流和电阻关系,要控制定值电阻的电阻应不变,由欧姆定律得
当接入25Ω定值电阻时,变阻器接入电路中电阻最大,为20Ω时,定值电阻的电压最小,此时
由图得,电源电压由3节干电池组成,为4.5V,由串联电路电流特点得
则定值电阻的电压最小电压为
当电压表示数最大为3V时,定值电阻的电压最大,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【中考考点对接】
实验中电路故障分析
故障
现象
故障原因
灯泡不亮
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“-”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示数
灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
【解题能力提升】
实验分析
(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大。
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。
※实验中滑动变阻器的作用
①闭合开关前,应该先调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏(保护电路)。
②接通电源后,移动滑动变阻器的滑片,可以调节小灯泡两端的电压(调节电压)。
【跟踪变式训练】
【变式6-1】(2024·山东淄博·中考真题)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9Ω)。
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处: ;
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在表格中。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
①实验多次测量的目的是 ;
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;接下来要完成第5次实验,滑片应向 移动;
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率 ,小灯泡越亮;
④小聪发现表格中有一个电流数据有误,该数据是 ;
(3)完成实验后,小明取一个阻值为的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为 V;
②断开开关S,保持滑片P位置不变, ,再闭合开关,记录电压表示数;
小灯泡正常发光时的电阻 (用所测的量和已知量表示)。
【答案】(1)电流表选用的量程太大
(2) 得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律 0.7 右 越大 0.36
(3) 2.5 将电压表改接在定值电阻两端
【详解】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为9Ω,则小灯泡正常发光时通过的电流约为
由图甲可知,电流表选用0~3A量程,分度值为0.1A,则小灯泡正常发光时,电流表指针偏转角度过小,误差太大,故电流表选用量程太大了,应换用0~0.6A量程。
(2)①[1]实验中多次改变小灯泡两端的电压,多次测量小灯泡的实际功率并比较其亮度,目的是得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律。
②[2]根据表格数据可知,第4次实验中,电压表示数即小灯泡两端电压等于其额定电压,则此时小灯泡的功率为其额定功率,由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,故电流表的示数为0.28A,则小灯泡的额定功率为
[3]接下来要完成第5次实验,由表中数据可知,调节滑片使电压表示数由2.5V变为3.0V,电源电压不变,根据串联分压的规律可知,应减小滑动变阻器的阻值,滑片应向右移动。
③[4]分析表格数据可知,从第1次实验到第5次实验中,小灯泡的实际功率依次为、、、、,故小灯泡两端电压越来越大,实际功率越来越大,小灯泡的亮度越亮。
④[5]分析表格数据,根据可得,5次实验中小灯泡的电阻依次为、、、、,因为小灯泡越亮,灯丝温度越高,灯丝电阻随温度的升高而变大,所以第5次实验中电流数据0.36A有误。
(3)[1]由图丙可知,定值电阻、小灯泡、滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,实验目的是测量小灯泡正常发光时的电阻,因此应调节滑片,使小灯泡两端电压即电压表示数等于其额定电压2.5V。
[2][3]小灯泡两端电压已知,根据可知,还需要测出通过小灯泡的电流,根据串联电路中电流处处相等可知,只需测出通过定值电阻的电流,因此将电压表改接在定值电阻两端,测出两端电压,则电路中的电流,小灯泡正常发光时的电阻为
【变式6-2】(2024·北京·中考真题)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变;
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端;
②闭合开关,应 以确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率 W。
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出 (选填“>”“=”或“<”),他继续完成了的测量后,验证了推断。
【答案】(1) A 移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V 0.75
(2)<
【详解】(1)①[1]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
②[2]L1的额定电压为2.5V,为了使灯泡正常发光,闭合开关后,应移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V。
[3]由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,因此L1的额定功率为
(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压增大,而滑动变阻器接入电路的阻值不变,由可知,电路中电流增大,总电阻减小,因
因此,由可知,灯泡正常发光时,。
【变式6-3】(2024·黑龙江绥化·中考真题)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。
(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“”、B“”和C“”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: 。
【答案】 或 B 保护电路 电压表 0.65 见解析 见解析
【详解】(1)[1]要测量小灯泡的电功率,小灯泡与滑动变阻器应串联连接,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表应并联在小灯泡的两端,小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,作图如下:
>或
(2)[2]小灯泡的额定电流约为0.3A>0.2A,C变阻器不符合题意;小灯泡正常发光时的电阻约为
此时变阻器两端的电压
U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V
据串联电路的分压特点有
解得,变阻器应接入电路的阻值,R大大于10欧,而小于20欧,所以应选择B变阻器。
[3]实验中,为了保护电路,在闭合开关前,滑片应置于变阻器阻值最大位置处。
(3)[4]小灯泡发光较暗时,说明未正常发光,移动滑片时,应观察电压表,直到其示数为2.5V。
[5]由图书知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A。小灯泡的额定功率
(4)[6]实验中需要测量不同电压下小灯泡的实际功率,所以改变小灯泡两端的电压,多次测量。
(5)[7]根据可知,若灯丝电阻不变,实际电压为额定电压一半时,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。
探究影响电流热效应的因素
题型七
【典型例题剖析】
【例7】(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝、、浸没在煤油中,其中、。闭合开关前,记录下煤油的初温度,开关S接a、调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为1A,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为0.5A,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t,断开开关,结果如下表,比较序号①②可得:当通过导体的电流和导体的 相等时,导体产生的热量与通电 有关。比较序号②和 可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中,电阻产生的热量为 J。
序号
电阻
I/A
时间/s
/℃
t/℃
①
1
100
20
34
②
1
200
20
48
③
0.5
200
20
27
④
0.5
200
20
34
【答案】 电阻 时间 ③ 250
【详解】[1][2]比较序号①②,电阻和导体中的电流不变,通电时间越长,升高的温度越高,可以得到当通过导体的电流和导体的电阻相等时,导体产生的热量与通电时间有关。
[3]探究导体产生的热量与电流大小的关系,保持电阻和通电时间相同,改变电流大小,R1和R2的阻值相等,所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关。
[4]开关S接b,R2和R3串联,电路中的电流是0.5A,通电时间是200s,电阻产生的热量为
Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J
【中考考点对接】
1.实验器材:密闭容器两个,U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
2.实验装置:
2.实验步骤:
(1)探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系。
实验设计:保持电流和通电时间不变,改变电阻。如图甲,把两个不同的电阻串联在电路中。
(2)探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系。
实验设计:保持电阻和通电时间不变,改变电流。如图乙,将两个相同的电阻先联,再与另一个电阻串联。
(3)探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系。
实验设计:保持电阻和电流不变,改变通电时间。
3.实验结论:
①在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
②在电阻和通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量越多。
③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。
【解题能力提升】
1.U形管内液面高度差越大,产生的热量越多。
2.使用中,无论条件如何,U形管内液面高度都相同,可能是:装置气密性不好,重新安装,检查气密性是否良好。
3.实验中加热空气相比加热液体的好处。
①空气膨胀体积变大,实验效果明显。
②加热空气,耗电量少,实验时间短。。
【跟踪变式训练】
【变式7-1】小强同学在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
(2)如图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多,得到实验结论是 ;
(3)如图乙所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间,c容器中电流产生的热量多,得到实验结论是 ;
(4)d容器外并联5Ω电阻丝的作用是 。
【答案】(1)液面的高度差
(2) 电阻 b 见解析
(3) 电流 见解析
(4)使容器内电阻丝的电流不同
【详解】(1)电流通过导体产生热量的多少不易直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管中液面高度的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
(2)[1][2][3]甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系;通过一段时间,b容器中电流产生的热量较多,该容器中电阻丝的电阻最大,可以得到当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
(3)[1][2]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点可知通过右端两个电阻的电流相等,所以通过左端容器内电阻丝的电流大于右端容器内电阻丝的电流,容器内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系;通过一段时间,c容器中电流产生的热量多,可以得到在电阻和通电时间相同时,电流越大,电阻产生的热量越多。
(4)cd容器内电阻丝的阻值相等,d容器外并联5Ω电阻丝,可以使两个容器内电阻丝的电流大小不相等,从而探究电流产生的热量与电流的关系。
【变式7-2】在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中,小雨猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是她利用图甲所示的装置进行实验探究,图乙三个装置的透明容器中密封着等量的空气,且各装有一段电阻丝,阻值分别为10Ω、5Ω、5Ω。实验中将A、B、C按一定的方式组合后,分别接入图甲中与MN两根导线相连的接线柱上。
(1)
用笔画线代替导线,将图甲中的滑动变阻器接入电路。要求:①滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大;②导线不能交叉 ;
(2)闭合开关后,发现电流表指针偏转角度较小,且滑片左右移动时,电流表的指针偏转几乎不变,电路中的故障可能是 ;
(3)排除故障后继续进行实验,实验中通过观察U形管中左右两侧液柱的高度差来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。请列举一个与该物理研究方法相同的实验: ;
(4)要探究电流产生热量的多少与电阻大小的关系,应选用 (选填“A与B”“A与C”或“B与C”)组合,并将它们 (选填“串联”或“并联”)接入电路进行实验;
(5)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流越大,通电导体产生的热量越 ;
(6)小雨进一步学习了解到:英国物理学家 早在1841年就确定了,当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟 成正比的关系。
【答案】(1)
(2)将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路
(3)探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,用海绵凹陷程度来判断压力的作用效果
(4) A与B 串联
(5)多
(6) 焦耳 电流的平方
【详解】(1)根据欧姆定律可知,当电压不变时,电阻变小则电流变大;题目要求把滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大,也就是把滑动变阻器的滑片向左移动时电阻变小,所以应该把滑动变阻器左下端接线柱接入电路,如下图所示:
(2)闭合开关后,发现电流表指针偏转角度较小,说明滑动变阻器接入电路的电阻较大;滑片左右移动时,电流表的指针偏转几乎不变,说明移动滑片不能改变变阻器接入电路的阻值,则故障可能是:将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路。
(3)因为难以直接测量出电流产生热量的多少,实验中通过观察U形管中左右两侧液柱的高度差来比较相同时间内不同电流产生热量的多少,这样的实验方法叫转换法;在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,用海绵凹陷程度来判断压力的作用效果也是采用的转换法。
(4)[1][2]要探究电流产生热量的多少与电阻大小的关系,需要控制通过的电流大小和通电时间相等,根据串联电路中电流处处相等可知,应该选用A与B组合,并将它们串联接入电路进行实验。
(5)调节滑动变阻器改变接入电路总电阻,从而改变通过定值电阻的电流大小,经过多次实验比较后发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流越大,通电导体产生的热量越多。
(6)[1][2]由物理学史可知,英国物理学家焦耳在1841年发现载流导体中产生的热量与电流的平方、导体的电阻、通电时间成正比。即是当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟电流的平方成正比的关系。
【变式7-3】小明同学为了探究通电导体产生热量的影响因素,做了如图所示的实验。甲、乙两个相同的容器中密封着等量的空气,R1、R2、R3分别为阻值不变的电阻丝。
(1)实验中通过观察U形管中液面的 来体现导体产生热量的多少,这种研究问题的方法是 ;
(2)实验中电阻丝R3的作用是 ;
(3)通电一段时间后,通过对比观察可知, (填“甲”或“乙”)容器中的电阻丝产生的热量多。由此可得出的结论是 ;
(4)若通过电阻丝R1的电流为2A,通电时间为20s时,电阻丝R2产生的热量为 J。
【答案】(1) 高度差 转换法
(2)使通过电阻丝R1和R2的电流不相等
(3) 甲 当电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多
(4)200
【详解】(1)[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转换法。
(2)由图可知,将电阻丝R3并联在R2的两端,则通过电阻丝R1和R2的电流不相等,可以用来探究电流大小对通电导体产生热量的影响。
(3)[1][2]由图可知,通过电阻丝R1的电流大于通过R2的电流,通电一段时间后,发现左侧U形管液面的高度差更大,则甲容器中的电阻丝产生的热量更多,说明当电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多。
(4)由图可知,电阻丝R2和R3并联,且电阻值相等,所以通过电阻丝R2和R3的电流相等,同时,通过电阻丝R2和R3的电流之和等于通过电阻丝R1的电流大小,即
由可知,通电时间为20s时,电阻丝R2产生的热量
多挡电器电热的计算
题型八
【典型例题剖析】
【例8】(2024·湖南长沙·中考真题)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V,电热丝R1、R2的阻值恒定,R1=4Ω。
(1)只闭合开关S1时,通过R1的电流是多大?
(2)只闭合开关S1时,R1的电功率是多少?
(3)电源两端电压为6V时,“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源,则使用“速热”挡通电10s产生的热量是多少?
【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)250J
【详解】解:(1)只闭合开关S1时,通过R1的电流为
(2)只闭合开关S1时,R1的电功率为
(3)电源两端电压为6V时,干路电流为
通过R2的电流为
R2的阻值为
电源两端电压为5V时,干路电流为
使用“速热”挡通电10s产生的热量为
答:(1)只闭合开关S1时,通过R1的电流是1.5A;
(2)只闭合开关S1时,R1的电功率是9W;
(3)电源两端电压为6V时,“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源,则使用“速热”挡通电10s产生的热量是250J。
【中考考点对接】
多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小,从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。
高温档:在相同时间内放出的热量最多,热功率最大,电阻R高最小;
中温档:在相同时间内放出的热量低于高温档,热功率低于高温档,电阻R中高于高温档;
低温档:在相同时间内放出的热量最少,热功率最小,电阻R低最大。
【解题能力提升】
电流通过电动机做功消耗的电能,一部分转化为机械能,另一部分是转化为内能,也就是W≠Q。那么,用来计算电功的公式W=UIt 不能用来计算电热,电热只能用焦耳定律 Q=I2Rt来计算。
【跟踪变式训练】
【变式8-1】(2024·青海西宁·中考真题)如图甲所示为某品牌电热水壶的简化电路,有加热和保温两挡,和均为阻值不变的发热电阻丝。某次将质量为2kg,初温为20℃的水加热了4min,电热水壶的加热效率为87.5%,电功率与时间的关系图像如图乙所示[水的比热容],下列说法正确的是( )
A.当开关S接2时,电热水壶处于加热状态 B.的阻值为110Ω
C.加热4min后,水的末温为70℃ D.水吸收的热量为
【答案】C
【详解】A.分析电路可知,S接1时,单独工作,此时电阻较小,根据可知功率较大,为加热状态;S接2时,、串联,此时总电阻较大,根据可知功率较小,为保温状态。故A错误;
B.由乙图可知,加热功率为2000W,保温功率为440W。加热状态时,单独工作,则阻值为
保温状态知,、串联,总电阻为
则阻值为
故B错误;
CD.加热4min,电热水壶产生的热量为
则水吸收热量为
则水升高的温度为
则水的末温为
故C正确,D错误。
故选C。
【变式8-2】(2024·四川成都·中考真题)小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器,其电路图如图所示,电源电压为220V,R1、R2是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝,R1=242Ω,另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω,R2应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时,通电1min,电流产生的热量是 J。
【答案】 121 1.2×104
【详解】[1]由电路图可知,开关S接触3、4两个触点时,电路为R2的简单电路;开关S接触2、3两个触点时,R1与R2并联;开关S接触1、2两个触点时,电路为R1的简单电路;因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,由可知,开关S接触2、3两个触点时,为高温挡;由于电加热器有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位,所以R1与R2的阻值应该不同,所以R2应该选取阻值为121Ω。
[2]开关S接触“1”、“2”两个触点时,电路为R1的简单电路,通电1min,电流产生的热量
【变式8-3】(2024·山东东营·中考真题)2023年12月,中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业之一。飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式,将为人们带来更多体验感。图甲为某款低空飞行汽车,在地面时相当于四轮轿车;飞行时可伸出两支折叠螺旋桨成为飞行器。该车质量为2×103kg,静止时每个轮子与地面接触面积为250cm2;其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)飞行汽车空中悬停时,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)飞行汽车所受的重力;
(2)飞行汽车沿直线试飞时,仪表显示它在10min内飞行的距离为30km,求它的平均速度 ;
(3)静止在水平地面上时,求它对地面的压强 ;
(4)该车座椅电加热系统使用12V电源供电,有高温、低温两个挡位,其高温挡的功率为72W,R2的阻值为4,求低温挡的功率以及电阻R2两端的电压 。
【详解】(1)飞行汽车空中悬停时,处于平衡状态,则重力和空气对螺旋桨向上的压力是一对平衡力,大小相等,而力的作用是相互的,则螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力与空气对螺旋桨向上的压力相等,可得螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力等于飞行汽车所受的重力。
(2)飞行汽车的平均速度
(3)因地面水平,飞行汽车静止在水平地面上时对地面的压力
飞行汽车对水平地面的压强
(4)由和得。由图乙可知,当开关接1时,与串联,电路总电阻最大,根据可知,电路总功率最小,此时处于低温挡;当开关接2时,只有工作,此时处于高温挡,则的阻值
低温挡时串联工作,串联电路的总电阻
此时电路中的电流
低温挡的功率
此时两端的电压
1.(2024·四川巴中·中考真题)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W D.闭合S时,电路的总功率为6W
【答案】C
【详解】AB.闭合S时,R与L串联,电压表测L电压,此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A;图中R电压4V时,电流为0.4A,电阻为
根据串联电路的特点知,R的电流也是0.6A,R的电压为
U=I'R=0.6A×10Ω=6V
根据串联电路电压规律知,电源电压为
U电=UL+U=2V+6V=8V
故AB错误;
C.闭合S时,R消耗的电功率为
P=UI=6V×0.6A=3.6W
故C正确;
D.闭合S时,电路的总功率为
P=U电I=8V×0.6A=4.8W
故D错误。
故选C。
2.(2024·四川乐山·中考真题)小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为、( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关S,R与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;由图可知,身高越高时,变阻器接入电路中的电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流的越小,由P=UI可知整个电路消耗的电功率越小,故AB错误;
C.身高越高,滑动变阻器的滑片向上移动的距离越大,变阻器接入电路中的电阻越大,由可知电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值越大,故C错误;
D.由于电源电压不变,所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量,所以的值等于R的阻值,不变,故D正确。
故选D。
3.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,R2=2R1,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,电压表的示数为3V,电路的总功率为P1;当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,电压表示数为1.2V,电路的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A.P1:P2=4:5 B.电源电压为12V
C.R1阻值为40Ω D.电路的最大功率为2.7W
【答案】D
【详解】A.闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,R1与R串联,电压表的示数为3V,此时电路中的电流为
当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,R2与R串联电压表示数为1.2V,此时电路中的电流为
则
故A错误;
BC.由题意得
解之得电源电压U=6V,R1阻值R1=20Ω,R2阻值R2=40Ω;
故BC错误;
D.当闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电阻R1与R2并联,电路中的电阻最小,电流最大,电路的总功率最大。此时通过R1的电流为
通过R2的电流为
电路中的总电流为
电路的最大功率为
故D正确。
故选D。
4.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器消耗的功率变大 B.电流表A的示数变小
C.电压表V的示数变大 D.电压表V与电流表A的示数之比变大
【答案】A
【详解】由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测量滑动变阻器的电流,电压表测量电源电压;
AB.将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,所以通过滑动变阻器的电流变大,即电流表示数变大,由于定值电阻和滑动变阻器并联,所以滑动变阻器两端电压不变,根据可知,滑动变阻器消耗的功率变大,故A正确,B错误;
C.电压表测量电源电压,电源电压不变,则电压表示数不变,故C错误;
D.电压表V与电流表A的示数之比等于滑动变阻器连入电路的阻值,由于滑动变阻器连入电路的电阻变小,所以电压表V与电流表A的示数之比变小,故D错误。
故选A。
5.(2024·山东烟台·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
【答案】 3 10
【详解】[1][2][3]根据电路图可知,和R串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R两端电压;当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时,变阻器R阻值最大,电路中的电流最小,是0.2A,电压是2V,变阻器R的最大阻值是
当滑动变阻器R的滑片P滑到a端时,电路中只有,变阻器阻值最小,电路中的电流最大,是0.6A,电压是0V,电源电压为
联立①②解得
根据
可知,电阻消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值,所以电阻消耗的最大功率和最小功率之比为
6.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是 J。
【答案】 热 6×105
【详解】[1]电饭煲工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的。
[2]由图得,当两开关均闭合时,两电阻并联,电路电阻小,电功率大,为加热挡;当只闭合S1,只有电阻R1工作,电路电阻大,电功率小,为保温挡。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是
7.(2024·青海西宁·中考真题)如图所示是和两个定值电阻的U-I图像,由图像可知 ;若将和串联接在6V的电源两端,电路中的电流为 A;若将和并联接在6V的电源两端,通电10s电路产生的热量为 J。
【答案】 2∶1 0.2 54
【详解】[1]由图可知,和阻值分别为
则和电阻之比为
[2]若将和串联接在6V的电源两端,电路中的电流为
[3]若将和并联接在6V的电源两端,根据并联规律可知,此时和电压均为6V,由图可知,此时和的电流分别为0.3A、0.6A,则干路电流为
则若将和并联接在6V的电源两端,通电10s电路产生的热量为
8.(2024·山东济宁·中考真题)某物理兴趣小组将电源(电压为)、小灯泡(额定电压为)、电流表、滑动变阻器、开关串联后,将电压表并联接入电路。实验时,将电压表的示数,电流表的示数,以及两者的乘积记录下来,表中所示为部分数据。
序号
1
2.0
1.2
2
4.0
3
6.0
1.8
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图 ;
(2)小灯泡两端电压为时的电阻 ;(保留两位小数)
(3)小灯泡的额定功率 W。
【答案】(1)
(2)6.67
(3)3.6
【详解】(1)分析表格中的数据:当电压表示数为2V时,电压表与电流表的乘积(电功率)为1.2W,则电流为
同理可知,当电压表示数为6V时,电流表示数为
可知,电压表示数越大,电流表示数越小,根据欧姆定律可知,灯泡两端的电压越小,根据串联电路电压特点可知,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,电路图如下:
(2)小灯泡两端电压为时,滑动变阻器电压,即电压表示数为
8V-2V=6V
此时电路电流为I3=0.3A,小灯泡电阻
(3)当小灯泡两端电压为额定电压6V时,滑动变阻器电压,即电压表示数为
8V-6V=2V
此时电路电流为I1=0.6A,则小灯泡的额定功率
9.(2024·山东日照·中考真题)为了研究家用电器对电路的影响,物理老师带领同学们进行了探究。
(1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶,在壶中装入1.5L水,初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路,加热7.5min,电能表的转盘转过了250r;
①电热水壶消耗的电能是多少?
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收,则水的温度变为多少?[,]
③若电热水壶的电阻始终保持不变,则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少?
(2)为了研究家用电器电压偏低的原因,老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验:、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁;由于实际中输电线较长,电阻不可忽略,相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、,描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律,如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加,输电线电阻上的电压怎么变化?
【详解】(1)电热水壶消耗的电能为
水吸收的热量为
水的质量为
则水升高的温度为
则水的温度变为
电热水壶的电阻为
该过程中电热水壶工作的实际功率为
根据,实际电压为
(2)分析乙图可知,、、并联部分和串联,电压表测电源电压,电压表测、、并联部分的电压。由丙图可知,随着接入电路的家用电器增加,电流表A的示数I变大,电压表示数不变,电压表示数变小,根据串联分压规律可知输电线电阻上的电压变大。
10.(2024·内蒙古通辽·中考真题)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到,飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路,电源电压12V保持不变,R0为50Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内,舱体位于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时,R0两端的电压;
(2)舱体不漏气时,电路工作10min消耗的电能;
(3)电压表示数为8V时,舱体内的气压值。
【详解】(1)由图乙可知,舱体不漏气时,舱体内气压为1.0×105Pa,压敏电阻的阻值
R=10Ω分析甲图可知,R与R0串联,电压表测量R0两端电压,电源电压12V保持不变,R0为50Ω的定值电阻,串联电路中的电流
则R0两端的电压
(2)舱体不漏气时,电路工作10min消耗的电能
(3)电压表测量R0两端电压,电压表示数为8V时,串联电路中的电流
压敏电阻的阻值
由图乙可知,压敏电阻的阻值为25Ω时,舱体内的气压值为0.6×105Pa。
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第18讲 电功率
题型一 电能表及其相关计算
题型二 电功的计算
题型三 电功率的概念
题型四 动态电路中电功率问题
题型五 电功率的综合计算
题型六 实验测量小灯泡的电功率
题型七 探究影响电流热效应的因素
题型八 多挡电器电热的计算
课标要求
命题预测
重难点
1.结合实例,了解电功和电功率。知道用电器的额定功率 和实际功率,
《电功率》是中考必考内容。考题往往以选择题(一般2分)、填空题(一般2分)、实验题(一般2~6分)、计算题(一般8~12分)的形式出现。考查情景会考查利用电功率公式解决实际问题的能力或在新情境下应用电功率知识解决问题的能力和对新设问方式的适应能力。
1、深入理解电功率的定义,即单位时间内电流所做的功,以及电功率与电能、电流、电压和时间的关系。
2、特别注意在纯电阻电路中,电功率公式可以变形为P=I²R=U²/R,并理解其适用条件。
3、熟练掌握测量小灯泡电功率的实验步骤,包括实验设计、数据记录、数据处理和实验结论的推导等。
4、理解电功率与电能消耗的关系,以及电功率在节能减排、能源利用等方面的重要性。
2.理解电功率和电流、电压的关系,并能进行简单计算;
3.调查常见用电器的铭牌,比较它们的电功率
4.通过实验,了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活 中的有关现象
电能表及其相关计算
题型一
【典型例题剖析】
【例1】(2024·重庆·中考真题)如图所示,小欣同学家电能表4月底的示数是 kW·h;若关闭家中其他用电器,只有电热水壶工作,电能表的指示灯闪烁300次时,刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃,则电热水壶的加热效率为 %。[]
【中考考点对接】
1、电能表:测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
2、电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电,电能表转盘转3000转。
3、读数时:①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。电能表以千瓦时为单位。
【解题能力提升】
电能表测耗电能,用电等于示数差。600r/(kW•h),转盘转n圈,耗电。
【跟踪变式训练】
【变式1-1】(2024·内蒙古通辽·中考真题)小明家原有用电器的总功率是3800W,又新购买了电热水器和空调各一台,热水器的铭牌上标有“220V 2200W”字样,空调的铭牌上标有“220V 1900W”字样,他家的电能表如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电热水器是利用电流热效应工作的
B.单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速快
C.正常使用相同时间,热水器比空调消耗的电能多
D.小明家现有的用电器可以同时使用
【变式1-2】(2024·吉林·中考真题)图中仪表可以用来计量( )
A.导体的电阻 B.电路中的电流
C.用电器两端的电压 D.用电器在一段时间内消耗的电能
【变式1-3】(2024·黑龙江鸡西·中考真题)小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能,将电热水器单独连接在电路中,观察到电能表上的铝盘1min转了60转,电热水器消耗的电能是 kW·h,如果这些能量由天然气来提供,需要完全燃烧 的天然气。
电功的计算
题型二
【典型例题剖析】
【例2】某智能手机的锂电池上标有“3.7V,4200mAh”字样,该手机搭配了超级快充功能,增大充电的电流。给手机充电的过程中,手机电池属于电路构成中的 (选填“电源”或“用电器”)。这块锂电池充满电可以储存 J的电能;若给锂电池快充入80%的电能,需要充电40min,此时手机的快充电流大小为 A。
【中考考点对接】
1、电功计算公式:W=UIt(适用于所有电路)。
单位:电功(W)→焦(J);电压(U)→伏(V);电流(I)→安(A);时间(t)→秒(s)。
2、利用W=UIt计算电功时注意
(1)式中的W、U、I和t是在同一段电路。
(2)计算时单位要统一。
(3)已知任意的三个量都可以求出第四个量。
3、计算电功还有以下公式
(1)W=Pt(适用于电功、机械功等所有求功的办法),计算时有两套单位:千瓦时、焦
(2)对于纯电阻电路(只有电能转化为内能的电路)可推导出:。
①串联电路:。
②并联电路:。
③在任何情况下,在一定时间所做的总功。
【解题能力提升】
1.应用电功公式运算时应注意两个问题
(1)电路的同一性:W、U、I、t四个物理量必须是同一导体上的四个物理量。
(2)单位的统一性:W、U、I、t的单位分别是J、V、A、s,若有一个单位不符合以上要求,不经换算就代入公式计算就会导致错误。
2.电流做功用W=UIt进行计算。对于电能全部转化为内能的用电器,也可以用计算电流做的功。
【跟踪变式训练】
【变式2-1】(2024·山东潍坊·中考真题)手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机,使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测,最符合实际的是( )
A.质量约为500g
B.正常使用时,后壳温度约为
C.充满一次电消耗的电能约为
D.长度约为1.2dm
【变式2-2】如图所示,电源电压保持不变,其中定值电阻R1=6Ω,R2=8Ω,闭合开关S 后,通过R1的电流为 2A,则通电1min 整个电路消耗 的电能为 。
电功率的概念
题型三
【典型例题剖析】
【例3】(2024·四川巴中·中考真题)下列数据中,最接近生活实际的是( )
A.一只公鸡的质量约为20kg B.成人正常步行速度大约为10km/h
C.一支新2B铅笔的长度约为18cm D.教室里一盏节能灯的功率约为1kW
【中考考点对接】
电功率(P):电流在单位时间内做的功。
(1)电功率表示电流做功快慢,不表示做功多少。
(2)单位:瓦特(国际),符号是W;常用单位有:千瓦符号是KW。
【解题能力提升】
1.电流做功的多少与电功率和通电时间有关,通电时间未知,耗电多少无法确定,如果耗电多少未知,耗电时间也无法确定。
2.电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,消耗电能越快,电功率越大。
【跟踪变式训练】
【变式3-1】(2024·四川遂宁·中考真题)关于生活中物理量的估测与实际相符的是( )
A.中学生课桌的高度约为80dm
B.人体的正常体温约为36.5℃
C.托起两个鸡蛋的力约为10N
D.一台液晶彩色电视机的功率约为2000W
【变式3-2】(2024·四川乐山·中考真题)“从生活走向物理”说明物理与生活息息相关。下列常见物理量最接近生活实际的是( )
A.冬季峨眉山金顶的最低气温约为10℃ B.闻名世界的乐山大佛高约71m
C.家用空调正常工作时的功率约为100W D.人步行的速度约为11m/s
【变式3-3】(2024·山东聊城·中考真题)根据生活经验,下列数据符合实际的是( )
A.一台家用空调的功率约为1000W
B.一本初中物理课本的厚度约为ldm
C.两个鸡蛋的质量约为1kg
D.磁悬浮列车的速度可达400m/s
动态电路中电功率问题
题型四
【典型例题剖析】
【例4】(2024·西藏·中考真题)如图(甲)所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图(乙)所示。下列选项正确的是( )
A.电源电压为12V
B.电路的最小功率为1.4W
C.电压表与电流表对应的示数之比变大
D.电路中,电流的最大值与最小值之比为5∶1
【中考考点对接】
1、动态电路中电功率的变化可以通过调整电路中的元件,如滑动变阻器或电源电压的变化,来影响电路中的电流和电压分布,进而改变电路中各个元件的电功率。
【解题能力提升】
分析步骤:①简化电路;②分析电路连接方式;③确定电表测量对象;④滑动变阻器变化时,电阻、电流、电压的变化关系;⑤电路各部分电功率的变化分析。
【跟踪变式训练】
【变式4-1】在综合实践活动课上,有一小组的同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表(电压表未画出)示数变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是()
A.灯泡L中的电流随电压变化关系如图乙曲线②
B.电源电压为6V
C.实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω
D.灯泡L正常发光时,定值电阻在2min内消耗的电能为18.75J
【变式4-2】(2024·内蒙古通辽·中考真题)(多选)如图甲所示电路,电源电压恒定,将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止,并根据电流表和电压表的示数绘制I-U的关系图像如图乙。则下列说法正确的有( )
A.曲线a是电流表与电压表V2示数的关系图像
B.电源电压为11V
C.灯泡的额定电压为3V
D.灯泡的额定功率为4.8W
【变式4-3】(2024·重庆·中考真题)将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L(不计灯泡电阻变化)接入如图所示的电路,其中电源具有6V和另一电压未知的档位,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的档位,只闭合开关S和S2,当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时,灯泡正常发光,移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω,电流表示数变化了0.2A。保障电路安全,只闭合开关S和S1,通过调节滑动变阻器及电源电压,电路的最大功率和最小功率之差为 W。
【变式4-3】(2024·四川巴中·中考真题)如图所示电路,电源电压12V保持不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大阻值为18Ω。当S闭合S1、S2都断开,移动滑片P使灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变,再闭合S1、S2,电流表示数变化了1.5A。(不考虑灯泡电阻的变化)求:
(1)灯泡正常工作时的电流;
(2)灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)在保证电路安全的前提下,当S闭合S1、S2都断开时,调节滑动变阻器使电路的最大功率为P1;当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器使电路最小功率为P2。计算P1与P2的比值。
电功率的综合计算
题型五
【典型例题剖析】
【例5】(2024·山东德州·中考真题)如图甲所示,为物理创新小组设计的光控路灯原理图,由控制电路和工作电路组成,光敏电阻R1的阻值随照度E(描述光照强度的物理量)的变化关系如图乙所示,Lx是照度的单位。闭合开关S1、S2,当通过线圈的电流I<1.5mA时,触点A、B接通,当通过线圈的电流I≥1.5mA时,触点A、B断开。已知控制电路电源电压U1为6V,定值电阻R2的阻值为2kΩ,工作电路电源电压U2为220V,灯泡L1和L2规格均为“220V 44W”。(电磁铁线圈电阻忽略不计)求:
(1)灯泡L1正常发光时的电阻;
(2)当E=3.0Lx时,工作电路在10min内消耗的电能;
(3)当E=1.5Lx时,工作电路的电功率。
【中考考点对接】
电功率的综合计算题型主要考查学生对电功率相关知识的综合应用能力,包括电功率的定义、计算方法、以及在实际问题中的应用。这类题型通常涉及电流、电压、电阻之间的关系,以及电功率与电能之间的关系,要求学生能够灵活运用公式进行计算,并解决实际问题。
【解题能力提升】
①认真审题,确定电路的连接思路
②列出已知条件,根据已知条件选择相应的公式或物理规律
③将已知条件、公式或规律联系起来,进行分析与计算。
【跟踪变式训练】
【变式5-1】(2024·青海西宁·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持6V不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,电阻,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)只闭合开关、,接入电路中的电阻为8Ω时,通电100s电路消耗的电能;
(3)当所有开关都闭合时,电流表的示数;
(4)在保证电路安全的情况下,此电路的最小功率。
【变式5-2】(2024·山东泰安·中考真题)实践活动小组为学校设计了智能花卉温室,其顶部用薄膜太阳能板覆盖发电,保障了花卉生长所需的夜间补光照明和低温环境加热的能源需求。图甲为温室智能补光系统电路,当室外自然光照强度低于某数值时,磁性开关自动闭合,补光灯L发光,模拟自然光照为花卉补光。图乙为电热器的加热电路简图,发热体由和两个电热丝构成,且对应电热器的3个按键,使用时只能单独按下某一个按键,再按另一个时,前一个按键会弹起断开,且无法同时按下2个或3个按键。已知保持不变,补光灯L规格为“”。求:
照度
0.15
0.3
0.6
1.2
2
3
32
16
8
4
2.4
1.6
(1)若补光灯L在一段时间内正常发光消耗电能,该灯发光时间为多少小时?
(2)若电热器的最大功率是最小功率的12倍,在最大功率状态下60s产生的热量为,求和的阻值。
(3)“照度”是反映光照强度的一种物理量,用表示,国际单位为勒克斯(1x)。已知光敏电阻与照度之间成反比例函数关系,部分数据如下表所示。调节智能补光系统电路正常工作过程如下:当照度下降为时,调节滑动变阻器滑片P至a点,磁性开关的动触片受到电磁铁的吸引力减小至临界值,动触片回弹,开关闭合,补光灯L开始正常工作,此时电流表示数为;保持滑片P在a点不动,提高照度至时,电流表示数变化了,此时光敏电阻的阻值为,设此时滑动变阻器消耗的电功率为,电磁铁线圈电阻忽略不计。求和的大小。
【变式5-3】(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)哈尔滨冰雪大世界的冰灯享誉中外,其内部镶嵌由半导体材料制成的节能灯。某座冰灯作品总重为2×104N,与水平地面接触面积为2m2。
(1)计算此冰灯作品对水平地面的压强;
(2)冰灯作品内某一组节能灯标有“220V 22W”,计算这组节能灯正常发光时的电流;
(3)此组节能灯与标有“220V 200W”的白炽灯均正常发光时亮度相同,如果每天正常工作10小时,请计算用节能灯比白炽灯每天节约多少kW·h电能?
实验测量小灯泡的电功率
题型六
【典型例题剖析】
【例6】(2024·江苏宿迁·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)连接电路时,开关应 ,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 故障;
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡额定功率为 W;
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻(、、、,各一个)探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制电压表示数可能是 。
A.1.7V B.2.2V C. 2.7V
【中考考点对接】
实验中电路故障分析
故障
现象
故障原因
灯泡不亮
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“-”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示数
灯泡两端电压过高,滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
【解题能力提升】
实验分析
(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大。
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率。
※实验中滑动变阻器的作用
①闭合开关前,应该先调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏(保护电路)。
②接通电源后,移动滑动变阻器的滑片,可以调节小灯泡两端的电压(调节电压)。
【跟踪变式训练】
【变式6-1】(2024·山东淄博·中考真题)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9Ω)。
(1)图甲是小明连接的电路,请指出不妥之处: ;
(2)重新连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,将数据及现象记录在表格中。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡的实际功率/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.16
不亮
2
1.3
0.22
较暗
3
2.1
0.26
较亮
4
2.5
明亮
5
3.0
0.36
耀眼强光
①实验多次测量的目的是 ;
②第4次实验时电流表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W;接下来要完成第5次实验,滑片应向 移动;
③通过实验发现,小灯泡两端的电压越大,实际功率 ,小灯泡越亮;
④小聪发现表格中有一个电流数据有误,该数据是 ;
(3)完成实验后,小明取一个阻值为的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,移动滑片P,直至电压表示数为 V;
②断开开关S,保持滑片P位置不变, ,再闭合开关,记录电压表示数;
小灯泡正常发光时的电阻 (用所测的量和已知量表示)。
【变式6-2】(2024·北京·中考真题)某同学进行了如下实验:
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,电源两端电压保持不变;
①闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端;
②闭合开关,应 以确定小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则的额定功率 W。
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系,他断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,将替换为,闭合开关后,发现电压表示数为2.3V。依据上述现象,可推断出 (选填“>”“=”或“<”),他继续完成了的测量后,验证了推断。
【变式6-3】(2024·黑龙江绥化·中考真题)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。
(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“”、B“”和C“”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: 。
探究影响电流热效应的因素
题型七
【典型例题剖析】
【例7】(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝、、浸没在煤油中,其中、。闭合开关前,记录下煤油的初温度,开关S接a、调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为1A,记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为0.5A,记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t,断开开关,结果如下表,比较序号①②可得:当通过导体的电流和导体的 相等时,导体产生的热量与通电 有关。比较序号②和 可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中,电阻产生的热量为 J。
序号
电阻
I/A
时间/s
/℃
t/℃
①
1
100
20
34
②
1
200
20
48
③
0.5
200
20
27
④
0.5
200
20
34
【中考考点对接】
1.实验器材:密闭容器两个,U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
2.实验装置:
2.实验步骤:
(1)探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系。
实验设计:保持电流和通电时间不变,改变电阻。如图甲,把两个不同的电阻串联在电路中。
(2)探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系。
实验设计:保持电阻和通电时间不变,改变电流。如图乙,将两个相同的电阻先联,再与另一个电阻串联。
(3)探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系。
实验设计:保持电阻和电流不变,改变通电时间。
3.实验结论:
①在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
②在电阻和通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量越多。
③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。
【解题能力提升】
1.U形管内液面高度差越大,产生的热量越多。
2.使用中,无论条件如何,U形管内液面高度都相同,可能是:装置气密性不好,重新安装,检查气密性是否良好。
3.实验中加热空气相比加热液体的好处。
①空气膨胀体积变大,实验效果明显。
②加热空气,耗电量少,实验时间短。。
【跟踪变式训练】
【变式7-1】小强同学在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”时,采用了如图所示的实验装置,其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气,将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;
(2)如图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间, (填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多,得到实验结论是 ;
(3)如图乙所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系,通电一段时间,c容器中电流产生的热量多,得到实验结论是 ;
(4)d容器外并联5Ω电阻丝的作用是 。
【变式7-2】在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中,小雨猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是她利用图甲所示的装置进行实验探究,图乙三个装置的透明容器中密封着等量的空气,且各装有一段电阻丝,阻值分别为10Ω、5Ω、5Ω。实验中将A、B、C按一定的方式组合后,分别接入图甲中与MN两根导线相连的接线柱上。
(1)
用笔画线代替导线,将图甲中的滑动变阻器接入电路。要求:①滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大;②导线不能交叉 ;
(2)闭合开关后,发现电流表指针偏转角度较小,且滑片左右移动时,电流表的指针偏转几乎不变,电路中的故障可能是 ;
(3)排除故障后继续进行实验,实验中通过观察U形管中左右两侧液柱的高度差来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。请列举一个与该物理研究方法相同的实验: ;
(4)要探究电流产生热量的多少与电阻大小的关系,应选用 (选填“A与B”“A与C”或“B与C”)组合,并将它们 (选填“串联”或“并联”)接入电路进行实验;
(5)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流越大,通电导体产生的热量越 ;
(6)小雨进一步学习了解到:英国物理学家 早在1841年就确定了,当电阻和通电时间一定时,电流产生的热量跟 成正比的关系。
【变式7-3】小明同学为了探究通电导体产生热量的影响因素,做了如图所示的实验。甲、乙两个相同的容器中密封着等量的空气,R1、R2、R3分别为阻值不变的电阻丝。
(1)实验中通过观察U形管中液面的 来体现导体产生热量的多少,这种研究问题的方法是 ;
(2)实验中电阻丝R3的作用是 ;
(3)通电一段时间后,通过对比观察可知, (填“甲”或“乙”)容器中的电阻丝产生的热量多。由此可得出的结论是 ;
(4)若通过电阻丝R1的电流为2A,通电时间为20s时,电阻丝R2产生的热量为 J。
多挡电器电热的计算
题型八
【典型例题剖析】
【例8】(2024·湖南长沙·中考真题)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V,电热丝R1、R2的阻值恒定,R1=4Ω。
(1)只闭合开关S1时,通过R1的电流是多大?
(2)只闭合开关S1时,R1的电功率是多少?
(3)电源两端电压为6V时,“速热”挡的电功率为36W。若更换成电压为5V的电源,则使用“速热”挡通电10s产生的热量是多少?
【中考考点对接】
多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小,从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。
高温档:在相同时间内放出的热量最多,热功率最大,电阻R高最小;
中温档:在相同时间内放出的热量低于高温档,热功率低于高温档,电阻R中高于高温档;
低温档:在相同时间内放出的热量最少,热功率最小,电阻R低最大。
【解题能力提升】
电流通过电动机做功消耗的电能,一部分转化为机械能,另一部分是转化为内能,也就是W≠Q。那么,用来计算电功的公式W=UIt 不能用来计算电热,电热只能用焦耳定律 Q=I2Rt来计算。
【跟踪变式训练】
【变式8-1】(2024·青海西宁·中考真题)如图甲所示为某品牌电热水壶的简化电路,有加热和保温两挡,和均为阻值不变的发热电阻丝。某次将质量为2kg,初温为20℃的水加热了4min,电热水壶的加热效率为87.5%,电功率与时间的关系图像如图乙所示[水的比热容],下列说法正确的是( )
A.当开关S接2时,电热水壶处于加热状态 B.的阻值为110Ω
C.加热4min后,水的末温为70℃ D.水吸收的热量为
【变式8-2】(2024·四川成都·中考真题)小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器,其电路图如图所示,电源电压为220V,R1、R2是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝,R1=242Ω,另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω,R2应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时,通电1min,电流产生的热量是 J。
【变式8-3】(2024·山东东营·中考真题)2023年12月,中央经济工作会议将低空经济列为战略性新兴产业之一。飞行汽车作为一种颠覆性的交通方式,将为人们带来更多体验感。图甲为某款低空飞行汽车,在地面时相当于四轮轿车;飞行时可伸出两支折叠螺旋桨成为飞行器。该车质量为2×103kg,静止时每个轮子与地面接触面积为250cm2;其配备的电加热座椅内部简化电路如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)飞行汽车空中悬停时,螺旋桨对空气产生的竖直向下的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)飞行汽车所受的重力;
(2)飞行汽车沿直线试飞时,仪表显示它在10min内飞行的距离为30km,求它的平均速度 ;
(3)静止在水平地面上时,求它对地面的压强 ;
(4)该车座椅电加热系统使用12V电源供电,有高温、低温两个挡位,其高温挡的功率为72W,R2的阻值为4,求低温挡的功率以及电阻R2两端的电压 。
1.(2024·四川巴中·中考真题)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W D.闭合S时,电路的总功率为6W
2.(2024·四川乐山·中考真题)小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为、( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
3.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,R2=2R1,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,电压表的示数为3V,电路的总功率为P1;当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,电压表示数为1.2V,电路的总功率为P2。下列说法正确的是( )
A.P1:P2=4:5 B.电源电压为12V
C.R1阻值为40Ω D.电路的最大功率为2.7W
4.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器消耗的功率变大 B.电流表A的示数变小
C.电压表V的示数变大 D.电压表V与电流表A的示数之比变大
5.(2024·山东烟台·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
6.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是 J。
7.(2024·青海西宁·中考真题)如图所示是和两个定值电阻的U-I图像,由图像可知 ;若将和串联接在6V的电源两端,电路中的电流为 A;若将和并联接在6V的电源两端,通电10s电路产生的热量为 J。
8.(2024·山东济宁·中考真题)某物理兴趣小组将电源(电压为)、小灯泡(额定电压为)、电流表、滑动变阻器、开关串联后,将电压表并联接入电路。实验时,将电压表的示数,电流表的示数,以及两者的乘积记录下来,表中所示为部分数据。
序号
1
2.0
1.2
2
4.0
3
6.0
1.8
结合以上信息,按要求回答下列问题:
(1)请在图的虚线框内画出上述实验的电路图 ;
(2)小灯泡两端电压为时的电阻 ;(保留两位小数)
(3)小灯泡的额定功率 W。
9.(2024·山东日照·中考真题)为了研究家用电器对电路的影响,物理老师带领同学们进行了探究。
(1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶,在壶中装入1.5L水,初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路,加热7.5min,电能表的转盘转过了250r;
①电热水壶消耗的电能是多少?
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收,则水的温度变为多少?[,]
③若电热水壶的电阻始终保持不变,则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少?
(2)为了研究家用电器电压偏低的原因,老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验:、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁;由于实际中输电线较长,电阻不可忽略,相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、,描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律,如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加,输电线电阻上的电压怎么变化?
10.(2024·内蒙古通辽·中考真题)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到,飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路,电源电压12V保持不变,R0为50Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内,舱体位于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时,R0两端的电压;
(2)舱体不漏气时,电路工作10min消耗的电能;
(3)电压表示数为8V时,舱体内的气压值。
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