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文档简介

1、电能与电功率A 思维导图B 知识梳理一、电能(1)概念:电能是能让用电器工作的一种能源,电能转化成 能的过程就是电流做功的过程,电能的转化过程中电流所做的功叫 ,用符号 表示,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。(2)单位电能和电功的国际单位都是 ,简称 ,符号为 ;常用单位是“度”,学名 ,符号是kW·h;1 kW·h J。(3)电功的计算计算公式:WUItPt(普适公式)。推导公式:由欧姆定律可推导出WI2Rtt(只适用于 电路)。(4)电能的测量:测量工具电能表关于电能表的几个重要参数的意义:“220 V”表示电能表应接在_的电路中使用,即额定电压为220

2、 V。“10(20) A”表示电能表的标定电流是_,在短时间内允许通过的最大电流不能超过_。“50 Hz”表示电能表在50赫兹的交流电路中使用。“600 r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗_的电能,电能表上的转盘转过600转。或者每转代表的电能为kW h电能表的读数:电能表计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。注意点:可用电能表来测量用电器的电功率,计算时注意单位的统一。二、电功率(1)概念:用电器在1 s内消耗的电能叫做电功率,用符号_表示;电功率是表示用电器消耗电能_的物理量。(2)电功率的计算计算公式:PUI(普适公式)。推导公式:由欧姆定律可推导

3、出,PI2R(只适用于_电路)。(3)单位电功率的国际单位是瓦特,简称瓦(W);常用单位还有千瓦(kW),1 kW_ W。(4)额定电压、额定功率和实际功率额定电压:指用电器正常工作时的电压,即用电器上标着的电压;家用电器的额定电压通常是_。额定功率:用电器在 下工作时的电功率,即用电器上标着的功率。实际功率:用电器在 工作时实际消耗的电功率;实际功率随实际电压而变化,实际电压越高,实际功率越 。当U实=U额时,P实=P额(灯正常发光)当U实<U额时,P实<P额用电器不能正常工作(灯光暗淡)当U实>U额时,P实>P额长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈,有时会损坏用电器)

4、当U实>U额时,P实=0用电器烧坏(灯丝烧断)(5)串、并联电路的电功率串联电路:在串联电路中,总功率等于各用电器实际功率之和,即P总P1P2Pn。在串联电路中电功率分配与电阻成 ,即。并联电路:在并联电路中,总功率等于各用电器实际功率之和,即P总P1P2Pn。在并联电路中电功率分配与电阻成 ,即。注意点: (1)用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性,而用电设备的U实、P实可有很多个,但U实、P实具有同体性、同时性。(2)使用用电器时,若U实比U额大得多,则用电器会因为过热而烧毁;若U实略大于U额,则用电器的P实略大于P额,会影响用电器的使用寿命;若U实小于U额,则P实小于P额,即用电

5、器不能充分发挥作用。(3)灯泡的亮度只取决于灯泡的实际功率,比较灯泡亮度就是比较灯泡的实际功率大小。三、伏安法测小灯泡的电功率(1)原理:P_。(2)基本方法:用电压表测量用电器两端的电压,用电流表测量通过用电器的电流,根据公式计算用电器的电功率。(3)器材:_、_、 、灯泡、开关、学生电源、导线。(4)实验电路图如图所示。(5)实验步骤按设计电路图连接实物,设计实验表格;检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为额定电压,观察灯泡发光情况,并记下电流表的示数,算出额定功率;调节滑动变阻器,使电压为 电压的1.2倍,观察小灯泡发光情况,记下电流表和电压表的示数,计算出此时小灯泡的实

6、际功率;调节滑动变阻器,使电压 额定电压,观察小灯泡的发光情况,记下电流表和电压表的示数,算出小灯泡的_功率。四、滑动变阻器最大功率求法(变化电路)当滑动变阻器与某用电器串联时,在滑动变阻器的滑片由阻值最小一端移至阻值最大一端时,电流不断变小,而滑动变阻器的功率却是先变大再变小的。下面仅给出较容易的证明方法:记电路中的电流为 I,用电器的电阻为 R,电源电压为 U 总;用电器两端电压U电压=IR 因此滑动变阻器两端电压为U滑=U总-IR滑动变阻器的电功率P滑=U滑I=(U总-IR)I=-I2R+UI=-R(I-U/2R)2+U2/4R由此可见I=U/2R时滑动变阻器的电功率最大且等于U2/4R

7、C 方法掌握一、单选题1.粗细均匀的电热丝放入一壶水中,通电一段时间将水加热至沸腾若将电阻丝对折并联后放入同样一壶水中,通电到将水加热至沸腾所需时时间与第一次的通电时间相比 (电源电压恒定,不计一切热损失)下列判断正确的是()A. 相等                             

8、60;    B. 增加                                  C. 减少        &

9、#160;                         D. 无法确定2.对下列物理量的估测中你认为最接近实际的是()A. 对人体的安全电压为36V               

10、;                     B. 一节干电池的电压为2VC. 我国的家庭电路的电压为220V                      

11、;     D. 一盏家庭节能灯的额定功率为500W3.下列估测最接近实际的是()A. 一页纸的厚度约为0.01m                                  

12、0; B. 一个鸡蛋的质量约为50gC. 一个中学生从一楼走上二楼做的功约150J           D. 家用液晶电视的电功率约2kW4.甲、乙用电器上分别标着“220V,15W”、“110V,100W”,它们都在额定电压下工作,则下列说法中正确的是(   )A. 甲用电器做功一定少           

13、                                B. 乙用电器做功一定快C. 完成相同的功,甲用电器所用的时间一定少        D. 相同的时间内,乙

14、用电器完成的功一定少5.某家用电器正常工作时功率约为150W,你认它应是下列哪一种用电器(   )A. 收音机                                 B. 电视机   

15、60;                             C. 微波炉                  

16、0;              D. 空调6.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. 定值电阻电功率的最小值为1.35W         &#

17、160;            B. 定值电阻电功率的变化为4.05WC. 电路总功率的最小值为1.8W                             

18、0; D. 电路总功率的最大值为6.4W7.L1灯规格为“6V 3W”,L2灯规格为“3V 3W”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是(   )A. L1与L2灯丝电阻之比为2:1B. 两灯串联,当电路中电流为0.5A时,L2灯两端电压为3VC. 两灯并联,当一个灯正常发光时,通过另一个灯的电流为1AD. 两灯并联在3V电压下,L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1:48.如图所示,L1标有“3V 3W”字样,L2标有“3V 1.5W”字样。电源电压恒为3V,不考虑灯丝的电阻变化,下列说法正确的是(  &

19、#160; )A. 当只闭合开关S1时,两灯的两端电压之比为11B. 当只闭合开关S2、S3时,只有L2正常发光C. 当只闭合开关S2、S3时,灯L1和L2的消耗的功率之比为21D. 只闭合开关S1时与只闭合开关S2、S3时相比,只闭合开关S1时灯泡L1更亮9.如图所示,电源电压恒为12V不变,RL、R1及滑动变阻器的最大阻值分别是10、40、50,灯的额定电压为12V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是(    )A. 当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,灯泡的功率为0.4JB.&#

20、160;当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,电流表的示数为0.2AC. 当S闭合,S1断开,滑片P在a端时,灯每秒钟消耗的电能为14.4WD. 当S、S1均闭合,滑片P在a端时,电路总功率为14.4W10.如图所示电路中,R为定值电阻,闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.51.5A,电压表的示数变化范围是36V小丽通过推算,得出四个结论:变阻器连入电路的电阻变化范围为212定值电阻R的阻值为3实验中R两端的电压变化范围为2V4.5V电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W11.25W其中错误的是(    

21、 )A.                                          B.       

22、                                   C.              

23、0;                           D. 11.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V,定值电阻R1的规格为“10 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(  )电阻R1消

24、耗电功率允许的变化范围为0.4W0.9W电流表示数允许的变化范围为0.2A0.5A滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为1020电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W3WA. 只有和                       B. 只有和        

25、0;              C. 只有和                       D. 只有和12.甲图是小灯泡L和电阻R的IU图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实

26、际功率为1W下列说法错误(    )A. 只闭合开关S1时,小灯泡L 的电阻为4    B. 再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2AC. 再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W       D. 再闭合开关S2后,在1min 内电阻R产生的热量为240J13.如图甲所示,是某型号电压力锅简化的工作电路图R0是阻值为484的保温电阻,R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻,R2是副加热电阻电压力锅煮饭分为“加

27、热升压保压保温”三个阶段,通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“(Pt)”关系图象可了解其工作过程:接通电源,启动智能控制开关S,S自动接到a,同时S1自动闭合,电压力锅进入加热升压状态;当锅内工作压强达80kPa时,S1自动断开,进入保压状态,当锅内工作压强降至60kPa时,S1又会自动闭合;当保压状态结束,饭就熟了,S自动接到b,减压进入保温状态电压力锅煮饭时,在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kWh,下列正确的是(   )A. 电压力锅是对大气压强的应用B. 当锅内工作压强为40kPa时,电压力锅处于升压状态C. 电压力锅煮饭时,在正常

28、加热升压和保压状态R1的工作时间是18minD. R2正常工作时的电功率为300W二、填空题14.下表是小丽在实验中记录的实验数据,请根据表格中的数据归纳出电功率P和电阻R的关系:P=_R/51015202530P/W2.62.42.221.81.615.重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯,它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备,如图所示已知沙袋重力为200N,用滑轮系统将它提升到2m高处,然后放手让沙袋下降到地面,此过程中重力所做的功是_J,利用滑轮系统的目的是_,传动装置带动发电机发电,发电机的工作原理是_已知重力灯功率为0.5W,重力势能转化为电能效率为50%,则每举

29、高一次该沙袋使重力灯正常照明_s16.额定功率是1500W的电热水壶正常工作3.5min,把质量为1kg温度为30的水加热至沸腾(在标准大气压下),则水吸收的热量是_ J,电热水壶消耗的电能是_ Jc水=4.2×103J/(kg)17.小明家中新购买了一台电水壶,他发现电水壶的插头是三脚插头,这是为了_。他想借助家中的电能表(如图所示)测量电水壶的实际功率,当家里只有电水壶工作时,电能表在1min内转60转,则电水壶的实际功率为_W。18.如图,灯泡L上标有“6V 3W“字样,电源电压6V且保持不变,定值电阻R=8(不计灯丝电阻的变化)。只闭合S1和S3 , 电阻

30、R在100s产生的热量是_J,电路在工作状态下,整个电路消耗的最小功率是_W。19.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=2:5,则当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=_,R1、R2消耗的电功率之比为P1:P2=_20.将定值电阻R1与R2串联接在电压恒为U的电源两端,R1的电功率为5W,两电阻消耗的总功率为P;若将R1与R2并联接在该电源两端,R1消耗的电功率为125W,两电阻消耗的总功率为P,则P:P=_21.如图是测量_的仪表。小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示,则这个月家里用了_

31、度电。小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率,她关闭了家中其它所有电器,此时她家标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈,则这只电饭锅工作时的实际功率为_W。小明将铜片、锌片插入土豆,制成土豆电池如图甲所示,闭合开关S1 , 发光二极管发光,此装置的能量转化方式主要是:_能_能_能。为判断土豆电池的正、负极,它连接电路如图乙所示,试触开关S2 , 发现电压表的指针向左偏转,铜片是土豆电池的_极。22.如图所示,电源电压保持不变,R1与R2都是定值电阻,R为滑动变阻器,当S1闭合、S2接a、滑动变阻器滑片置于最左端时,电压表示数为3.5V,电流表示数为0.5A;

32、当S1闭合、S2接b、滑动变阻器滑片置于中点时,电压表示数减小了1.1V,电流表示数增加了0.3A,则R2=_,再将滑动变阻器滑片置于最右端,此时电路消耗的总功率为_W。三、解答题 23.图中所示的电路中,电阻R1的阻值为20。闭合开关S,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.6A,求:(1)电源电压;(2)电阻R2的阻值;(3)电路消耗的总功率24.在“测定小灯泡电功率”的实验中,灯泡的额定电压为2.5V ,灯丝的电阻约为8。(1)在连接电路时,开关应处于               状态。(2)请用笔画线代替

33、导线,把图10电路元件连接成实验电路。(连线不得交叉)(3)请在右方框内画出该电路的电路图。    25.下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝求:××牌电烤箱额定电压220V额定功率高温档1100W低温档440W(1)电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能;(2)电路中R1的阻值;(3)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流和R2的功率26.某白炽灯的灯丝被烧断了,轻轻摇动灯泡,使断了的灯丝重新搭接在一起。把这盏灯重新接入电路,发现灯丝的搭接处比其他处更易烧断。请解释这个现象。27.如图所示电路中

34、,电源电压为8伏且不变,滑动变阻器R2上标有“50  1.5A”字样,两电表为学校实验室常用电表。闭合电键S,移动滑片到某位置时,电压表、电流表的示数分别为6伏和0.2安。求:滑动变阻器R2接入电路的阻值;此时电流通过R1消耗的电功率P1;选择合适量程,在移动滑动变阻器滑片的过程中,使两电表都能达到满刻度。第一,请写出两电表所选的量程,并分别简述理由;第二,在图12(b)中标出电压表示数最小时指针的位置。28.低碳环保、绿色出行已成为当下都市人的新时尚,如图甲、乙所示是一款倍受青年人喜爱的自平衡智能电动独轮代步车表列出了该电动独轮代步车的部分技术参数求:(1)该款代步车每次充满电需消

35、耗多少焦耳的电能(2)该款代步车充电时电路中的电流I(结果请保留两位小数)产品类型自平衡智能电动独轮代步车锂电池容量180Wh充电电压220V充电时间120min续航里程20km最大载重120kg最大速度18km/h29.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有学生电源(电压为2伏的整数倍),待测小灯(标有“2.5V”字样、额定功率在0.5瓦0.8瓦之间)、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干;他正确串联实验器材,然后,将电压表并联在电路中。闭合电键后,继续移动变阻器的滑片,观察到随着小灯泡亮度逐渐而增加,电压表的示数逐渐变小。他经过思考后,继续移动变阻器的滑片使小灯泡继续发光,并记

36、下了此时电压表和电流表的示数。请画出小华同学连接的实验电路图(用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘,得到的电功率为1.65瓦。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。(需写出计算过程)30.小梦家的全自动豆浆机的电路图如图甲所示,其中电动机是用来将原料进行粉碎打浆的,R是加热电阻。小梦从豆浆机铭牌上收集到的部分参数如表1。表2是豆浆机正常工作时,做一次豆浆的过程中加热电阻和电动机工作时间与对应的工作状态,做豆浆时,若大豆和水的总质量为1.5 kg,初温为22,豆浆沸腾时温度是100。请你结合题中提供的有关参数信息,帮小梦解决下列问题。g=10N/kg,大豆

37、和水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×103Jkg.)问题一:若豆浆机平放时与水平地面的接触面积是100 CIT12,则空豆浆机平放时对水平地面的压强是多少?问题二:小梦的妈妈将此空豆浆机端高1 m,然后在水平地面上行走2m,最后将豆浆机放在1m高的餐桌上,此过程中对豆浆机做的功是多少?问题三:豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?问题四:豆浆机正常工作做一次豆浆的效率是多少?答案解析部分一、单选题1. C【解答】解:电阻丝对折后电阻变为原来的, 根据公式P=, 功率变为原来的4倍,故烧开相同一壶水所需时间变为原来的;故选C【分析】电阻丝对折后电阻变为原来的, 利用

38、公式Q=W=Pt=t,进行分析2. C【解答】A、人体的安全电压不高于36V,故A错误;B、一节干电池的电压为1.5V,故B错误;C、我国家庭电路的电压为220V,故C正确;D、一盏家庭节能灯的额定功率约为40W,故D错误故选C【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个3. B【解答】一页纸的厚度远小于1mm,即远小于0.001m;故A错误;一斤(500g)鸡蛋可称8-10个,那么一个鸡蛋的质量约为50g;故B正确;初中生体重大约为50kg,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;二楼到一楼的距离约为

39、3m;重力做功为W=Gh=500N×3m=1500J;远大于150J;故C错误;家用液晶电视的电功率约200W;故D错误,故选B。【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案4.B【解答】解:甲用电器在额定电压下工作时的功率为15W;乙用电器在额定电压下工作时的电功率100WA由W=Pt可知,电流做功的多少与通电时间有关,故A错误;B电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲用电器的功率小于乙用电器的功率,所以乙做功快,故B正确;C根据W=Pt可知,完成相同的功,甲用电器用的时间

40、多,故C错误;D根据W=Pt可知,相同时间内,乙用电器消耗的电能多,故D错误故选:B【分析】(1)额定电压下用电器的功率和额定功率相等,根据W=Pt比较电功和时间之间的关系;(2)电功率是表示电流做功快慢的物理量5.B【解答】解:A收音机的功率约为0.08W,不符合题意;B电视机的功率约为150W,符合题意;C微波炉的功率约为1000W,不符合题意;D空调的功率约为2000W,不符合题意故选B【分析】根据常见家庭用电器的额定功率进行选择,电功率为150W的用电器属于较小功率用电器6. C【解答】由电路图知道,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2 两端的电压,电流表测电路中的电流。当R

41、2 接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为R1 的简单电路,因为电路中的最大电流是:I最大=1.2A,故由I=U/R可得电源的电压是:U=I最大R1 =1.2A×R1;当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象知道,电路中的最小电流I最小=0.3A,电压表的最大示数U2 =4.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压是:U=I最小R1 +U2 =0.3A×R1 +4.5V,因电源的电压不变,则1.2A×R1 =0.3A×R1 +4.5V,所以定值电阻的阻值是:R1 =5,电源的电压是:U=I大R

42、1=1.2A×5=6V;由P=I2R得定值电阻电功率的最小值是:P1最小=I最小2R1 =(0.3A)2 ×5=0.45W,A不符合题意;定值电阻电功率的最大值是:P1最大=I最大2R1=(1.2A)2 ×5=7.2W,所以定值电阻电功率的变化量是:P1 =P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W,B不符合题意;电路总功率的最小值是:P最小=UI小=6V×0.3A=1.8W,C符合题意;电路总功率的最大值是:P最大=UI大=6V×1.2A=7.2W,D不符合题意,故答案为:C。【分析】根据电路中电流和电压的数值,利用欧姆定律计算电压

43、,利用电功率的计算公式求电功率.7.D【解答】解:A、根据P= 得:R1= = =12,R2= = =3,所以R1:R2=12:3=4:1,故A错误;B、两灯串联,当电路中电流为0.5A时,I=I1=I2=0.5A,由I= ,U2=I2R2=0.5A×3=1.5V,故B错误;C、两灯并联时,U=U1=U2 , 为使一个灯正常发光,另一灯又不能烧坏,所以电源U=U1=U2=3V,即L2可以正常发光,此时通过L1的电流,I1= = =0.25A,故C错误;D、两灯并联在3V电压下,U1=U2P1实:P2实= : =R2:R1=1:4故D正确故选D【分析】(1)根据P= 计算两灯电阻,从而

44、求得两灯电阻比;(2)两灯串联,根据串联电路电流特点,由欧姆定律求得L2灯两端电压;(3)两灯并联,根据并联电路的电压特点判断正常发的灯泡,根据欧姆定律计算另一灯的电流;(4)根据P= 计算并联在3V电压下,两灯实际功率比8.C【解答】由P 可得L1的电阻R1 3, L2的电阻R2 6,A.由图可知,当只闭合开关S1时,L1和 L2串联, ,A不符合题意;B. 当只闭合开关S2、S3时,L1和 L2并联,L1和 L2的电压等于额定电压,都正常发光;C. 由B知,当只闭合开关S2、S3时,灯L1和L2的消耗的功率等于额定功率,即 ,C符合题意;D. 只闭合开关S1时,灯泡L1的 实际电压小于额定

45、电压,实际功率小于额定功率,只闭合开关S2、S3时,灯L1的功率等于额定功率,故只闭合开关S2、S3时灯泡L1更亮,D不符合题意。故答案为:C.【分析】(1)利用P=UI=求两灯的电阻,两灯串联,电流相等,可求两灯的两端电压之比;(2)当闭合S1、S2时,由电路图可知,灯泡L1和L3并联,都发光;(3)当闭合S1、S2时,由电路图可知,灯泡L1和L3并联,灯L1和L2的消耗的功率即是其额定功率;(4)当只闭合开关S1时,两灯串联;只闭合开关S2、S3时,灯泡L1和L2并联,根据P=I2R1可求L1的实际功率进行比较.9. B【分析】当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,此时滑动变阻器被全部连入电

46、路,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流知道灯泡L和滑动变阻器的电阻,利用串联电路电阻的特点,便可以计算出此时电路中的总电阻,又知道电源电压,可利用公式I=计算出此时电路中的电流,即为电流表的示数判断出B是否符合题意知道电路中的电流和灯泡L的电阻,可利用公式P=I2R计算出灯泡的功率判断出A是否符合题意当S闭合,S1断开,滑片P在a端时,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为0,电路中只有灯泡L此时灯泡两端的电压为电源电压,可利用公式P=计算出灯泡L的电功率,又知道工作时间,可利用公式W=Pt计算出灯泡消耗的电能当S、S1均闭合,滑片P在a端时,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为0,

47、灯泡L与电阻R1并联,知道灯泡L和电阻R1的阻值,利用并联电路电阻的特点计算出电路中的总电阻,再利用公式P=计算出电路中的总功率判断出D是否符合题意【解答】当S闭合,S1断开,滑片P在b端时,等效电路图如图1所示:RL=10,R2=50,此时电路中的总电阻为:R=RL+R2=10+50=60,而电源电压为U=12V,此时电路中的电流为:I=0.2A,即电流表的示数为0.2A,所以B符合题意则灯泡的功率为:P=I2RL=(0.2A)2×10=0.4W,而不是0.4J,所以A不符合题意当S闭合,S1断开,滑片P在a端时,等效电路图如图2所示:U=12V,RL=10,灯泡L的电功率为:PL

48、=14.4W,而t=1s,灯泡消耗的电能为:W=PLt=14.4W×1s=14.4J,而不是14.4W,所以C不符合题意当S、S1均闭合,滑片P在a端时,等效电路图如图3所示:RL=10,R1=40,此时电路中的总电阻为:R并 则电路中的总功率为:p并=18W,所以D不符合题意故选B【点评】本题考查电流、电阻、电功率和电功的计算,关键是欧姆定律和电功率的公式,以及其公式变形的灵活运用,重点是串联电路电阻、电流的规律和并联电路电阻的规律,难点是知道开关断开与变化,以及滑片移动的过程中电路的变化情况在计算过程中要注意每一个物理量的单位10. C【解答】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串

49、联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;滑动变阻器接入电路阻值越大,电路电流越小,电压表示数越大;A、电流表示数变化范围是0.5A1.5A,电压表的示数变化范围3V6V, ,滑动变阻器接入电路的阻值为: , ,则变阻器连入电路的阻值变化范围为212,A不符合题意;B、 ,电源电压U=UV+IR,即U=3V+1.5A×R,U=6V+0.5A×R,解之:R=3,U=7.5V,B不符合题意;C、U1=I1R=0.5A×3=1.5V,U2=I2R=1.5A×3=4.5V,R两端的电压变化范围是1.5V4.5V,C符合题意;D、电路消耗的最大电功率P最大

50、=UI最大=7.5V×1.5A=11.25W,电路消耗的最小电功率P最小=UI最小=7.5V×0.5A=3.75W,则电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W11.25W,D不符合题意。故答案为:C【分析】A、根据电流表和电压表的变化范围和欧姆定律求解;B、根据欧姆定律和串联电路电压的规律求解;C、根据欧姆定律求解;D、根据P=UI求解。11.A【解答】电压表示数为3V时,电阻R1通过的电流为:,与元件的允许电流值比较得,电路中最大电流为0.3A,此时R1的最大功率为: ,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小为:,则R1的最小功率为:,故电阻R1消耗电功率允许的

51、变化范围为0.4W0.9W,正确;由的解答过程可知,电流表示数允许的变化范围为0.2A0.3A故错误电压表示数为3V时,电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为:,故滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为1020,正确;电流最大时,最大功率为:;电流最小时,最小功率为:,电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W1.8W,故错误;故答案为:A。【分析】定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端电压.已知电流表选择的量程和定值电阻规格,可以确定电路最大电流;已知电压表选择的量程,可以确定定值电阻两端最大电压;电路电流最大时,定值电阻消耗的功率最大;电路电流最

52、小-总电阻最大时,消耗的功率最小。据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围;电路电流最大时,滑动变阻器接入电路电阻最小;电流最小时,滑动变阻器接入电路电阻最大。据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围;已知电源电压和电路最大、最小电流,利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围.12. D【解答】A、只闭合 S1时,电路为小灯泡L的简单电路,L 的实际功率为 1W,根据PUI可知,在甲图L的图线上找符合U、I乘积为 1W 的坐标,则有:UL2V,IL0.5A,则小灯泡 L 的电阻:RL 4,A不符合题意;B、由 A 选项分析得,电源电压UUL2V,再闭合 S2后,此时R、L并联接入电

53、路,电流表测干路中的电流,电压为 2V,在甲图中找出 R 此时对应电流为0.2A,则电流表示数增大0.2A,B不符合题意;C、电源电压为 2V,R的电流为 IR0.2A,L 的电流为IL0.5A,电路中总电流为 IIR+IL0.2A+0.5A0.7A,则电路总功率:PU总I总2V×0.7A1.4W,故 C不符合题意;D、再闭合 S2时,电阻R的电压为 2V,电流为 0.2A,通电 1min 产生热量:QWUIt2V×0.2A×60s24J,D错误,符合题意。故答案为:D【分析】根据电压和电流的比值计算电阻,电压和电流的乘积计算电功率,利用电压、电流和时间的乘积计算

54、消耗的电能。13.D【解答】解:A高压锅煮饭熟得快是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理,而不是利用了大气压的原理,故A错误;B由图乙可知,当锅内工作压强为40kPa时,电压力锅可能处于升压状态,也可能处于保温状态,故B错误;C由题意和图乙可知,在正常加热升压和保压状态R1的工作时间分别为06min,912min,1518min,则R1的工作总时间为t1=6min+3min+3min=12min=0.2h,故C错误;D由题意和图乙可知,R2的工作时间t2=18min=0.3h,在正常加热升压和保压状态消耗的电能:W=P1t1+P2t2 , 即:0.25kWh=0.8kW×0.2h+

55、P2×0.3h,解得:P2=0.3kW=300W,故D正确故选:D【分析】(1)液体的沸点随着气压的增大而升高;(2)由图乙可知,当锅内工作压强为40kPa时,电压力锅所处的状态;(3)根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R1的工作时间;(4)根据图乙读出在正常加热升压和保压状态R2的工作时间,根据W=Pt表示出电路消耗的总电能即可求出R2的功率二、填空题14.2.8W0.04(W/)R【解答】解:分析表中的数据可知,电阻的电功率随电阻的变化成线性关系, 设P=kR+b,当R=5时,P=2.6W;当R=10时,P=2.4W,则2.6W=k×5+b,2.4W=k×1

56、0+b,解得:k=0.04,b=2.8W,所以电功率P和电阻R的关系式:P=2.8W0.04(W/)R故答案为:2.8W0.04(W/)R【分析】分析表中的数据可知,电阻R每增大5时,电路中的总功率减小0.2W,电阻的电功率随电阻的变化成线性关系,设出它们之间的关系,从表格中找出任意两组数据代入表达式即可得出答案15.400;省力且改变拉力的方向;电磁感应;400【解答】解:(1)重力所做的功:W=Gh=200N×2m=400J;(2)由图可知,该滑轮系统是有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,既可以省力,又可以改变拉力的方向;(3)发电机的工作原理是电磁感应现象,即闭合电路中的一部

57、分导体切割磁感线时,电路会产生感应电流;(4)由= 得重物重力做的功转化的电能为:W电=W=400J×50%=200J,由P= 得每举高一次重物能使该灯正常照明的时间:t= = =400s;故答案为:(1)400;(2)省力且改变拉力的方向;(3)电磁感应;(4)400【分析】(1)已知沙袋重力和下降的高度,利用W=Gh计算重力所做的功;(2)根据滑轮组的工作特点分析解答;(3)闭合电路中的一部分导体切割磁感线时,电路会产生感应电流;(4)根据重物重力做的功与电能之间的关系得到电能的大小,又知灯的功率,利用P= 变形计算时间;16. 2.94×105;3.15×1

58、05【解答】解:(1)在一个标准大气压下,水的沸点为100,水吸收的热量:Q吸=c水mt=4.2×103J/(kg)×1kg×(10030)=2.94×105J;(2)水壶正常工作,水壶的功率:P=P额=1500W,3.5min内消耗的电能:W=Pt=1500W×3.5×60s=3.15×105J故答案为:2.94×105;3.15×105 【分析】(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,根据吸热公式Q吸=cmt计算出水吸收的热量;(2)已知额定功率和通电时间,根据公式W=Pt求出消耗的电能17.

59、 防止电水壶金属外壳意外带电时发生触电事故;1000W【解答】三脚插头有接地线可以防止电水壶金属外壳意外带电时发生触电事故,1min内消耗的电能为 功率 。 【分析】家庭电路中,开关要连在火线上,保险丝和空气开关要连在火线上,三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线,用电器的金属外壳要接地线,可以防止表面带电而引发触电事故。18.450;1.8【解答】(1)由PUI可得,I额 0.5A,由I 可得灯泡L的电阻值RL 12;(2)只闭合S1和S3 , 电阻R与灯泡并联,电阻R两端的电压为电源电压6V,电阻R在100s产生的热量:QW t 100s450J;(3)闭合开关S2 , 断开开关S1、S3

60、, 电阻R和灯泡L串联,使其接入电路的阻值最大,则整个电路消耗的电功率最小。最小电功率:P最小 1.8W。故答案为:450;1.8.【分析】根据P=UI、I=可求得灯泡L的电阻值;只闭合S1和S3 , 电阻R与灯泡并联,利用Q=W=t可求电阻R在100s产生的热量;闭合开关S2 , 断开开关S1、S3 , 电阻R和灯泡L串联,使其接入电路的阻值最大,则整个电路消耗的电功率最小。根据P=可求得最小电功率.19.5:3;2:3【解答】(1)当开关S1闭合S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且I甲:I乙=2

61、:5,所以,通过两电阻的电流之比:I1:I2=(I乙-I甲):I甲=(5-2):2=3:2;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=U/R可得,两电阻的阻值之比:R1:R2 =U/I1:U/I2=I2:I1=2:3;(2)当开关S1、S2 闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻两端的电压之比:U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=2:3;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电压表的示数之比:U甲:U乙=(U1+U2):U2=(2+3):3=5:3;R1、R2消耗的电功率之比:P1:P2

62、=IU1:IU2=U1:U2 =2:3.故答案为:5:3;2:3【分析】本题考查学生对串并联规律的掌握及运用电功率公式进行计算的综合运用能力。串联电路中各处的电流相等,总电压等于各分电压之和。并联电路中各支路两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和。20.4:5【解答】两电阻串联时如图1所示,两电阻并联时如图2所示:图1中R1的电功率P1= ,图2中R1的电功率P1= ,则 = = = ,解得: = ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,图1中两电阻两端的电压之比: = = ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I= 可得,两电阻的阻值之比:= = ,即R2=4R1 , 图1中

63、,电路的总功率:P=P1+P2=I2R1+I2R2=I2R1+I24R1=5I2R1=5P1=5×5W=25W , 图2中,电路的总功率:P=P1+P2= + =  = = P1= ×25W= W , 则 = = 故答案为:4:5.【分析】两电阻串联时,由P=分别表示出两电阻串联和并联时R1的电功率,由此计算出串联时R1两端电压与电源电压的比值,根据串联电路的电压特点计算出两电阻两端的电压之比,根据串联电路特点和欧姆定律计算出两电阻的阻值之比;根据P=I2R计算两电阻串联时电路的总功率;根据P=计算两电阻并联时电路的总功率,从而解题.21. 电功(电能);82;6

64、00;化学;电;光;正【解答】根据图像,是电能表,测量电能的仪表,利用前后示数差计算电能为1469.5kW·h-1387.5kW·h=82kW·h,根据转数计算电能为, 电功率为;利用土豆作电源使二极管发光,在这个过程中,土豆的化学能转化为电能再转化为光能,根据图乙,铜片连接在电压表负极上,且电压表指针反向偏转,说明接在负极上的是电源的正极,则铜片是正极。【分析】利用电能表前后示数差可以计算消耗的电能,根据电能表转盘转数可以计算电能,电能和时间的比值计算电功率,电压表使用时要正入负出,指针偏转正常。22.3;28【解答】(1)由电路图可知:当S1闭合、S2接a、滑

65、动变阻器滑片置于最左端时,三电阻串联,电压表测R1、R2两端的电压,所以R1和R2的总电阻 ;当S1闭合、S2接b、滑动变阻器滑片置于中点时,电压表测R2两端的电压,U2=3.5V-1.1V=2.4V,电流I2=0.5A+0.3A=0.8A,所以 ;(2)设滑动变阻器最大阻值为R,电源电压恒为U。根据串联电路电压的关系有:3.5V+0.5A×R=2.4V+0.8A×(R1+R/2)=2.4V+0.8A×(4+R/2)解得: R=21电源电压 U=14V再将滑动变阻器滑片置于最右端,此时滑动变阻器连入电路的阻值为0,电阻R1、R2串联,则电路消耗的总功率为 【分析】

66、由电路图可知:当S1闭合、S2接a、滑动变阻器滑片置于最左端时,三电阻串联,电压表测R1、R2两端的电压;当S1闭合、S2接b、滑动变阻器滑片置于中点时,电压表测R2两端的电压,再将滑动变阻器滑片置于最右端,此时滑动变阻器连入电路的阻值为0,电阻R1、R2串联,再根据欧姆定律和电功率公式求解.三、解答题23.解:由电路图知,两电阻R1与R2并联接在电源两端,电流表A1测量干路电流即流过R1、R2的总电流,电流表A2测量流过R2的电流(1)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,流过电阻R1的电流;在并联电路中,各支路两端电压相等,且等于电源电压,电源电压;(2)电阻R2的阻值;(3)电路消耗的总功率。答:(1)电源电压为18V;(2)电阻R2的阻值为30;(3)电路消耗的总功率为27W。【分析】 电功率的计算;欧姆定律的应用;并联电路的电流、电压特点。24.解:(1)连接电路的过程中,开关必须先断开,避免线发生短路,烧坏用电器(2)(3)如图【分析】(1)根据实物的电路连接进行分析;(2)电流表、开

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