中考物理考点复习 第16讲 电能 电功 电功率试题

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第16讲电能电功电功率命题点1电能表的相关计算1(2016河北)小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了他猜想造成空气开关断开的原因是：连入电路中的用电器总功率过大：电热水器或插头处短路于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2 000 r/kWh”电能表的转盘3 min内转了100转，电热水器的功率为1000 W小明猜想(填序号)是正确的(己知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3 200 W，空气开关允许通过的最大电流为40 A)2(2013河北)小明去打开水，水未开，此时观察到温度计示数为77 ，电能表示数为08640；水开时，温度计示数为97 ，电能表示数为08654，电热水器消耗了5.04106_J的电能第二天小明又去打水，发现水仍未开，水的温度为t，等到水开时温度计示数为98 ，这段时间内电热水器消耗的电能为2.1 kWh，则 t68 .两天水开时的温度不同，是由于液体的沸点与液面上的气压大小有关. c水 4.2103 J/(kg)，电路中只有电热水器，且水的质量相等，不计热损失 3(2012河北)小明家有额定功率均为40 W的电风扇和白炽灯，它们正常工作相同的时间，白炽灯产生的热量多小明家还有一个“220 V1 500 W”的电热水器，将其单独连接在电路中，发现电能表(如图所示)上的铝盘121 s内转了125转，电热水器消耗了1.5105 J的电能，他家的实际电压为200 V(电热水器内电阻丝的阻值不变)命题点2动态电路综合分析4(多选)(2016河北)如图所示，电源电压不变下列说法正确的是(ACD )A只闭合S1，将P向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变B只闭合S1，将P向左移动，R1消耗的功率增加C开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变小D开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小命题点3电功率综合计算5(2016河北)如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15 V45 W”，且灯丝电阻不随温度变化电流表量程为“00.6 A”和“03 A”，滑动变阻器R的规格分别为“25 2 A”和“10 3 A” 甲 乙(1)将电源电压调到18 V，闭合开关，移动P，使灯泡正常发光求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率(2)将电源电压调到15 V，用定值电阻R0替换灯泡，滑片P置于中点A，闭合开关，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电表最程和变阻器R)然后将滑片P从A移到最左端B，两表示数的IU关系如图乙所示通过计算判断所用变阻器的规格解：(1)由得：灯丝电阻R15 灯泡正常发光时，通过的电流I13 A通过变阻器的电流大于2 A，所以R为“10 3 A”的变阻器因为灯泡L与变阻器R串联，所以灯泡消耗的功率最小时，电路中电流最小，电阻最大，则P1最小IRL()2RL()25 7.2 W(2)由题意和图可知，P在中点时，UA10 V，电流可能为2 A或0.4 A当LA12 A时，变阻器R1最大25当IA20.4 A时，变阻器R2最大2225 由题意可知，所用变阻器的规格为“25 2 A”6(2013河北)如图甲所示，L上标有“6 V3 W”字样，电流表量程为00.6 A，电压表量程为015 V，变阻器R的最大电阻为100 .只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra.电流表示数为Ia.只闭合S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片P置于b点时，电压表示数Ub8 V，电流表示数为Ib.已知RaR0125，IaIb35.(灯丝电阻不随温度变化)求：(1)小灯泡的电阻；(2)定值电阻R0和电源电压；(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少？解：(1)因为IPUI，则小灯泡的电阻：RL12 (2)只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，Ub8 V，由图可知电阻Rb16 ，则电流Ib0.5 A电源电压：UIb(RbR0)0.5 A(16 R0)只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于IaIb35，则Ia0.3 A电源电压：UIa(RaRL)0.3 A(Ra12 )已知RaR0125，再由式，可得：R020 ，U18 V(3)只闭合S1，变阻器与L串联，灯泡正常工作时的电流：I0.5 A电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5 A，电路中的电流为0.5 A时，变阻器两端的电压为：18 V6 V12 V，没有超过电压表的量程，可得变阻器的最小电阻：R最小24 只闭合S2，变阻器两端电压为15 V时，连入电路中的电阻最大，由于，则变阻器接入电路的最大电阻R最大100 电路消耗的最小功率：P最小2.7 W7(2012河北)如图所示的电路中，电源电压保持不变灯泡标有“2 V2 W”字样闭合开关S，当滑片P置于a点时，灯泡正常发光，电压表V1的示数为4 V；当滑片P置于b点时，电压表V1与电压表V2的示数之比为811.已知滑片P分别置于a、b两点时，灯泡消耗的功率之比为41.(灯丝电阻不随温度改变)求：(1)灯丝电阻；(2)滑片P分别置于a、b两点时，电路中的电流之比；(3)R0的阻值解：(1)因为I，PUI，则灯丝的阻值RL2 (2)因为PI2R，当滑片P分别置于a、b两点时，灯泡消耗的功率之比为 则电路中的电流之比(3)当滑片P置于a点时，L、Ra、R0串联，灯泡正常发光Ra两端的电压：Ua4 V2 V2 V则RaRL2 当滑片P置于b点时，L、Rb、R0串联，电压表测量L与Rb两端电压，电压表测量Rb与R0两端电压所以电源电压不变Ia(R04 )Ib(2 RbR0)则RbR06 将式代入式解得R08 8(2011河北)图甲是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6 V闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的IU关系图像如图乙所示(电阻丝AB的阻值不随温度变化)求：(1)小灯泡的额定功率；(2)电阻丝AB的阻值；(3)当AB连入电路的阻值R12.5 时，灯泡消耗的功率为3.2 W，此时灯丝的阻值为多少解：当滑片P在B端时，由图可知电源电压与小灯泡额定电压相等为6 V，对应的电流为1 A小灯泡的额定功率：PLULIL6 V1 A6 W(2)当滑片P在A端时，由图得小灯泡两端的电压为1.5 V，电流I小0.5 A由于R与L串联，则电阻丝两端电压：U丝6 V1.5 V4.5 V由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：R9 (3)灯泡消耗的功率为：PI2R灯()2R灯将U6 V、R12.5 、P3.2 W代入上式中，解得：R灯11.25 ；R灯25 由图可知，灯泡连入电路中的最小阻值为R灯最小3 所以R灯11.25 不合题意，舍去，则R灯5 绿版练1(2016武汉)如图所示分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1 600 imp/(kWh)”表示每消耗1 kwh的电能，指示灯闪烁1 600次，下列选项正确的是(D)A指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多B小明家上月消耗的电能为911 kWhC小明家干路中的电流不得超过10 AD断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2 min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600 W2(2016扬州)图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的IU图象，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V，下列说法正确的是(B)A小灯泡电阻随温度的升高而减小B灯泡的实际电功率为0.6 WC电阻的阻值为0.05 D电阻的电功率为0.8 W3(2016德州)如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是(D)A电压表和电流表的示数都增大，电路总功率变大B电压表和电流表的示数都减小，电路总功率变小C电流表示数增大，电压表示数变大，灯泡变亮D电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡亮度不变4(2015临沂)如图所示，将标有“12 V6 W”的灯泡L1和“6 V6 W”的灯泡L2并联后，接在6 V的电源上(设灯丝电阻不变)，则(D)A两灯的实际功率之和等于12 WB两灯的实际功率之和大于12 WC灯泡L1比灯泡L2亮D灯泡L2比灯泡L1亮5(2016南京)如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中(A)A电路总功率的最小值为1.8 W B电路总功率的最大值为5.4 WC定值电阻电功率的最小值为1.35 W D定值电阻电功率的变化量为4.05 W6(2016遵义)如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4 A，电压表的示数为12 V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1，P1P1259，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为(D)A12 B53 C259 D2518 7 (2015苏州)如图所示，电源电压为12 V，R060 ，滑动变阻器的规格为“50 2 A”，电流表的量程为“00.6 A”，小灯泡上标有“6 V3 W”字样不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则(D)AS闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8 50 BS闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25 W3 WCS、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4 WDS、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30 8(2016淄博)如图所示是某电能表表盘的部分数据(imp表示电能表指示灯闪烁的次数)当电路中某用电器单独工作6 min时，电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能是0.1 kWh，它的功率是1_000 W. 9(2016宿迁)如图，是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，该电路中两只LED灯是并联的，灯上标有“24 V60 W”字样则两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为5A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的420瓦的传统路灯，那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能5.4109J.10(2016齐齐哈尔)标有“220 V40 W”的灯泡甲和“220 V100 W”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现乙灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在220 V的电源上，则甲灯泡更亮一些(填“甲”或“乙”)11(2016雅安)有一种亮度可以调节的小台灯， 其电路如图甲所示， 电源电压为12 V, 灯泡L的额定电压为 8 V, 通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示当灯泡正常发光时， 灯丝的电阻为20.调节滑动变阻器R, 使灯泡的实际功率为1.2 W 时， 灯泡两端的电压是4 V.12小明家的电能表如图所示，他家电热水器的额定功率为2 000 W，某次他关闭家中其他用电器，只让该热水器正常工作了48 min，将60 L水从20 加热到40 ，则水吸收的热量为5.04106 J，此过程中他家电能表的铝盘转动了4_800 r；若在用电高峰时电压下降10%，则此电热水器工作时的实际功率将变为1_620 Wc水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3，不考虑电热水器的电阻值温度的变化，必要时，结果可保留整数13在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8 V，灯泡L2的额定电压为6 V，如图乙是灯泡L2的UI图象(1)当开关S接a时，电压表的示数为1.2 V，电流表的示数为0.3 A，求定值电阻R0的阻值；(2)当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1 W，求灯泡L1的额定功率；(3)当开关S接b时，在确保各灯泡不超过额定电压的情况下，通过调节电源电压能使电路达到的最大总功率是多少？解：(1)当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路电流，则定值电阻R04 (2)开关S接a时，R0与灯泡L1串联，且灯泡L1正常发光，P01 W，电路中的电流I10.5 A，灯泡L1的额定功率P1U1I18 V0.5 A4 W(3)开关S接b时，L1与L2串联，由图乙可得灯L2正常发光时电流I20.6 AI10.5 A，所以灯泡L1正常发光时电路总功率最大，则有II10.5 A由图乙可知，U24 V故电源电压UU1U28 V4 V12 V电路消耗的最大总功率PUI12 V0.5 A6 W14(2016邯郸二模)如图所示电路，电源电压和灯泡L阻值均保持不变，电流表的量程为00.6 A，电压表的量程为015 V，灯泡L标有“12 V6 W”字样，定值电阻R0等于18 ，只闭合开关S、S2，当滑动变阻器滑片移至中点时，电压表示数为3 V，当滑动变阻器的滑片移至最右端时，电压表示数为5 V，求：(1)灯泡L的电阻值；(2)电源电压；(3)只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，若两电表的示数均不超过量程，电路消耗的总功率的范围解：(1)由PUI得，灯泡的额定电流：I额0.5 A由IU/R得，灯泡的电阻RL24 (2)设电源电压为U，滑动变阻器的最大阻值为R，当P在中点时，灯泡L与滑动变阻器串联：，当P在最右端时，灯泡L与滑动变阻器串联： 解得：U15 V 将RL24 代入得滑动变阻器最大阻值R12 (3)只闭合S和S1时，定值电阻R0与R串联，当R12 时，电路消耗的总功率取最小值，此时电路中电流的最小值：I0.5 A总功率的最小值：P UI15 V0.5 A7.5 W当电流表取0.6 A时，电路消耗的总功率取最大值，总功率的最大值PUI15 V0.6 A9 W即电路消耗的总功率的范围是7.5 W9 W15(2016苏州)如图甲所示，电源电压保持不变闭 合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示下列叙述正确的是(C)A电源电压为14 VB图乙中 dc是表示电压表V2 的示数随电流表示数变化的图线C滑片从b点滑到a点的过程中，电路消耗的总功率最大值为45 WD滑片在a点时，10 s内电阻R消耗的电能为10 J16(2016保定莲池一模)如图所示，电源电压保持不变，R1R212，只闭合S1时，电流表的示数为0.3 A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0的功率为0.8 W，R2消耗的功率为P2，且P1P298，则下列结果错误的是(BCD)A电源电压为12 V BR0的阻值为40 CR2的阻值为20 DR0先后两次消耗的功率之比为3217(2016石家庄28中模拟)一天，小明注意到家中的灯泡比平常亮，猜测可能是电压超过了220 V为了证实他的猜测，他做了如下实验：关闭家中其他用电器，只开一盏“220 V100 W”的电灯，观察到家中标有“3 000 r/kWh”字样的电能表在20 min内转盘转了121 r(不计温度对灯丝电阻的影响)在20 min时间内这盏灯消耗的电能145_200 J，小明家此时的实际电压是242V，为使这盏灯能正常发光，可以采取的措施是串联电阻18(2016兰州)如图所示，电源电压为12 V且保持不变，灯泡L标有“6 V3 W”的字样，滑动变阻器的最大阻值为50 ，闭合开关S1，S2，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电压表的示数为U1，R0的功率为P01，当变阻器接入电路的阻值为R2时，电压表的示数为U2，R0的电功率为P02，已知U1U212，R1R231，P01P024.5 W求：(1)S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光时，电路的总功率；(2)S1、S2闭合时，电阻R0的电功率P01和P02；(3)电阻R0的阻值解：(1)由PUI可得，灯泡的额定电流：I0.5 A电路消耗的总功率：PUI12 V0.5 A6 W(2)由P可得P01，P02因为U1U212，所以P01P0214又因为P01P024.5 W，所以P014.5 W0.9 WP024.5 W3.6 W(3)当S1、S2闭合时由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电路中的电流：I1滑动变阻器接入电路的阻值为R2时，电路中的电流：I2则P01U1；P02U2又已知P01P0214，U1U212，R1R231；联立关系式可得：U13 V，U26 V；则当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时，电压表的示数为3 V由P01可得，R010 19(2016青岛)如图甲所示的电路，电源电压保持不变小灯