2011年中考物理专题导航讲练系列――电功、电功率

1 20112011 年中考物理专题导航讲练系列年中考物理专题导航讲练系列 电功 电功率电功 电功率 例1 某电热水瓶的铭牌如下表所示 若热水瓶内装满水 在额定电压下工作 外界大气 压强为1个标准大气压 求 1 保温时通过电热水瓶的电流是多少 2 加热时电热水瓶的电阻多大 3 若瓶内 20 的水加热 10min 正好烧开 则加热时电热水瓶的热效率是多少 4 请你尝试画出电热水瓶的内部电路图 思路点拨 此类题一般是电学综合题 熟练掌握电学基本公式并知道其适用范围 解答 1 由P UI得I P1 U 30W 220V 0 14A 2 由P U 2 R得R U 2 P2 220V 2 1200W 40 33 3 瓶内水的质量m V 1 0 103kg m3 2 10 3m3 2kg 瓶内水吸热Q C m t t0 4 2 103kg m3 2kg 100 20 6 72 105J 消耗的电能W P2t 1200W 10 60s 7 2 105J 热水瓶效率 Q W 6 72 105J 7 2 105J 93 3 4 电热水瓶内部电路图 例 2 图 33 甲和图 33 乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图 电源电压均为 20V 且保持 不变 定值电阻R0的阻值为 30 则 1 图 33 甲中电流表的示数为 0 3A 时 热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少 2 图 33 乙中电压表的量程为 0 15V 热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图 33 丙所 示 试求此电路能测量的最高温度 思路点拨 此类题是动态电路问题 不同的情况下电路中的电流 电功率等物理量要发 生变化 因此在分析时针对不同的情况进行分析 图 33 2 图 34 图 35 答案 1 1 由于电路为串联电路 则由于电路为串联电路 则 U U总 总 U UR0 R0 U U热敏 热敏 U UR0 R0 IR IR IR IR0 0 0 3A 30 0 3A 30 9V 9V U U热敏 热敏 U U总 总 U UR0 R0 20V 9V 11V 20V 9V 11V P P热敏 热敏 UI U UI U热敏 热敏I I 11V 0 3A 3 3W11V 0 3A 3 3W 2 2 由题意可知 由题意可知R R0 0两端电压最大为两端电压最大为U UR0max R0max 15V 15V 看图可知热敏电阻看图可知热敏电阻R R的阻值随温度升高而变小 则热敏电阻阻值最小 即两端电压最小时 的阻值随温度升高而变小 则热敏电阻阻值最小 即两端电压最小时 电路所测温度最高 电路所测温度最高 U U总 总 U UR0max R0max U U热敏 热敏 U U热敏 热敏 U U总 总 U UR0max R0max 20V 15V 5V 20V 15V 5V 当当R R0 0两端电压最大时 电路中电流两端电压最大时 电路中电流I U R UI U R UR0max R0max R R0 0 15V 30 0 5A 15V 30 0 5A 由此可得由此可得 R R热敏 热敏 U I U U I U热敏 热敏 I I 5V 0 5A 10 5V 0 5A 10 通过图表数据可知 此时所测温度为通过图表数据可知 此时所测温度为 92 92 规律总结 1 首先画出符合题意的电路图 题中有图可省略 2 分析电路的连接方式 3 对动态电路的不同情况进行不同分析 4 应用串并联电路的规律 欧姆定律 电学公式解题 拓展演练拓展演练 1 有两个电路元件 A 和 B 流过元件的电流与其两端电压的关系如图 34 甲 所示 把它 们串联在电路中 如图 34 乙 所示 闭合开关 S 这时电流表的示数为 0 4A 则电源电 压和元件 B 的电功率分别是 C A 2 0V 0 8 W B 2 5V 1 0W C 4 5V 1 0 W D 4 5V 1 8W 2 小明用图 35 甲所示的电路 研究通过导体的电流与导体电阻的关系 电源电压恒为 6V 实验过程中 他做了六次实验 每次改变电阻箱R 的阻值后 通过调节滑动变阻器 始终保持R 两端的电压不变 记下相应的电流值 根据记录的六组数据 他在方格纸上描 出了电流I与电阻箱阻值R 的关系图线 如图 35 乙 1 记录第一组数据时 电阻箱R 的阻值为 4 此时电流表示数是多少 2 小明在实验过程中 控制电阻箱R 两端的电压是多大 3 记录第二组数据时 小明记下电流表的示数为 0 4 A 此时电阻箱消耗的功率是多少 滑动变阻器接入电路中的电阻是多大 4 记录第四组数据时 电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少 3 答案 答案 1 1 从图线可知 当 从图线可知 当R R1 1 4 4 时 时 I I1 1 0 5A0 5A 即电流表的示数为 即电流表的示数为 0 5A0 5A 2 2 在图线上任取一组电流和电阻值 根据公式 在图线上任取一组电流和电阻值 根据公式U IR U IR都可求得 都可求得R R 两端的电压两端的电压U U 如 如 取取R R 4 4 时 时 I I 0 5A 0 5A U U IR IR 4 0 5A4 0 5A 2V2V 3 3 当电流表的示数为当电流表的示数为 0 40 4 A A 时 从图线可知 时 从图线可知 R 5 5 电阻箱消耗的功率 电阻箱消耗的功率 P U IP U I2 2 2V 0 4A 0 8W 2V 0 4A 0 8W 滑动变阻器连入电路的电阻 滑动变阻器连入电路的电阻 R R 滑滑 U U 滑滑 I I2 2 6V 2V 0 4A 10 6V 2V 0 4A 10 4 4 因为记录每组数据时因为记录每组数据时 U U 2V2V U U滑 滑 4V4V I II I滑 滑 P PP P 滑滑 U I U U I U 滑滑 I I 滑滑 1 1 2 2 即 记录第四组数据时 电阻箱与滑动变阻器消耗的功率之比为即 记录第四组数据时 电阻箱与滑动变阻器消耗的功率之比为 1 1 2 2 3 随着生活水平的提高 家用电器在日常生活中已不可缺少 小明家所有家用电器正常工 作时的总功率为 2200W 其中电热水壶的铭牌如图所示 某一天小明在家里用电热水壶烧 开水 电热水壶能正常工作 已知电热水壶的阻值不变 求 1 小明家所用熔断器的额定电流等于或稍大于多少安 2 这个电热水壶正常工作时的电阻为多少欧 3 这个电热水壶正常工作 600 秒所消耗的电能为多少焦 4 若电热水壶实际工作电压为 110 伏 电热水壶的实际功率多大 解答 1 由 I P U 得 I 2200W 220V 10A 所以熔断丝的额定电流应等于或稍大于 10A 2 由R U2 P 得R 220V 2 880W 55 3 由 W Pt 得 W 880W 600s 5 28 105J 4 由P U2 R 得 P 实 110V 2 55 220W 答 略 4 如图 35 是电饭锅的实物图 图 36 甲 是它的内部电路图 图 36 乙 是电路简图它 有 高温烧煮 和 焖饭 保温 两挡 由温控开关自动控制 煮饭时 先要按下温控开 关按钮 到达设定温度 饭已煮熟 按钮会自动弹起 1 对照观察图 36 甲 和 乙 温控开关按钮未按下时 烧煮电路部分 与 保 温电路部分 是 串联 关系 选填 串联 或 并联 按下温控开关按钮 烧煮电 路部分 的电压为 220 V 保温电路部分 将 不工作 选填 工作 或 不工作 温控开关按钮弹起后 电路中的电流比原来 小 选填 大 或 小 2 当温控开关按钮按下时 电饭锅电路的总功率为 1100W 求 烧煮电路部分 的电 阻 R1 3 温控开关按钮弹起后 电饭锅电路的总功率为 44W 求 电路中的电流 保温 电路部分 的电阻R2 4 已知 只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时 指示灯才会发 光 请通过相关计算或分析 说明为什么温控开关按钮弹起时 红