備考2019年中考物理知識點復習專練(鞏固提升專練)專題15 電功率(含解析)
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1、專題15 電功率 1.(2018?安徽模擬)如圖是直流電動機提升重物的示意圖,電源電壓為36V且保持不變,電路中的電流是2A,質(zhì)量為8kg的重物在電動機帶動下以0.8m/s的速度勻速上升,不計各處摩擦,則電動機線圈的電阻是(g取10N/kg) A.18Ω B.8Ω C.2Ω D.4Ω 【考點】電功計算公式的應用. 【答案】C 2.(2018?福建模擬)燈L1規(guī)格為“6V 3W”,燈L2規(guī)格為“3V 3W”,忽略燈絲電阻變化,則下列說法正確的是 A.L1與L2燈絲電阻之比為2:1
2、 B.兩燈并聯(lián),當一個燈正常發(fā)光時,通過另一個燈的電流為0.25 A C.兩燈并聯(lián)在3 V電壓下,燈L1與L2消耗的實際功率之比為4:1 D.兩燈串聯(lián),當電路中電流為0.5 A時,燈L1兩端電壓為3 V 【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算. 【解析】(1)燈L1規(guī)格為“6V 3W”,表示這個燈的額定電壓為6V,額定功率為3W;燈L2規(guī)格為“3V 3W”,表示這個燈的額定電壓為3V,額定功率為3W;由P=UI可得,兩燈泡的額定電流分別為:I1===0.5A,I2==═1A,由歐姆定律可得,兩燈泡的電阻分別為:R1===12Ω,R2===3Ω,則L1與L2燈絲電阻之比R1:R2=
3、12Ω:3Ω=4:1,故A錯誤; 【答案】B 3.(2018?朝陽區(qū)二模)如圖所示電路,電源電壓恒為12V,小燈泡L1的規(guī)格為“6V 3W“,小燈泡L2的規(guī)格為“2.5V 0.3A”,滑動變阻器標有“50Ω 1.5A“字樣。假設燈絲阻值不隨溫度改變,下列說法中正確的是 A.小燈泡L1的電阻小于小燈泡L2的電阻 B.該電路只可以使小燈泡L2保持正常發(fā)光,而不能使小燈泡L1保持正常發(fā)光 C.相同時間內(nèi)電流通過小燈泡L1做的功小于通過小燈泡L2做的功 D.當該電路中的電流為0.2A時,通電lmin,小燈泡L1燈絲產(chǎn)生的熱量為0.48J 【考點】焦耳定律的計算公式及其應用.
4、 【解析】A、根據(jù)P=可得小燈泡L1的電阻:R1===12Ω,R2===8.3Ω,R1>R2,故A錯誤;B、根據(jù)P=UI可求小燈泡的額定電流,L1的額定電流:IL1===0.5A,IL2=0.3A,串聯(lián)電路的電流特點,I=0.3A,該電路只可以使小燈泡L2保持正常發(fā)光,而不能使小燈泡L1保持正常發(fā)光,故B正確;C、串聯(lián)電路相同時間內(nèi)電流通過小燈泡L1做的功與通過小燈泡L2做的功和電阻成正比,=可知,相同時間內(nèi)電流通過小燈泡L1做的功大于通過小燈泡L2做的功,故C錯誤; D、根據(jù)Q=I2Rt可得小燈泡L1燈絲產(chǎn)生的熱量:Q1=I12R1t=(0.2A)2×12Ω×60s=28.8J,故D錯誤
5、。故選B。【答案】B 4.(2018?漳州一模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=20Ω.閉合開關S,移動滑動變阻器R2的滑片到中點c時,電流表的示數(shù)為0.4A;移動滑片P至最左端a時,電流表的示數(shù)為0.3A.則滑片P在最左端a時,通電4秒鐘滑動變阻器產(chǎn)生的熱量是 A.24J B.7.2J C.32J D.12.8J 【考點】焦耳定律的計算公式及其應用. 【答案】B 5.(2018?紅花崗區(qū)校級二模)如圖所示,圖甲是標有“3.8V1.2W”的小燈泡L的電流隨著它兩端電壓的變
6、化關系圖象,將此燈泡接入圖乙所示的電路中,閉合開關S后,小燈泡的實際功率為0.5W將變阻器滑片P移至變阻器中點,再閉合開關S1后,電流表示數(shù)變化了0.16A,則此時變阻器R接入電路的阻值為________Ω;在開關S、S1均閉合情況下,當滑片P在最右端時,通電1min電路消耗的電能________J。 【考點】歐姆定律的應用;電功與電能的計算. 【答案】12.5;39.6。 6.(2018?河南三模)如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為6V.閉合開關S后,當滑片P從R的一端滑至另一端的過程中,小燈泡的I﹣U關系圖象如圖乙所示。則小燈泡的額定功率為________W,電
7、源電壓為________V,滑片在最右端時,滑動變阻器的電功率為________W。 【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算;額定功率. 【解析】(1)由電路圖可知,滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,電壓表測電源的電壓,由圖象可知,電路中的最大電流為0.2A,電壓表的最大示數(shù)為6V,則電源的電壓為6V;因燈泡兩端的電壓和額定電壓相等時,燈泡的實際功率和額定功率相等,所以,燈泡的額定功率:PL=ULIL=6V×0.2A=1.2W;(2)當滑動變阻器滑片在最右端時,接入電路中的電阻最大時,由圖象可知,電路中的電流I=0.1A,燈泡兩端的電壓UL′=1.5V,因串聯(lián)電路中總電
8、壓等于各分電壓之和,所以,滑動變阻器兩端的電壓:U滑=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V,由I=可得,滑動變阻器的最大阻值:R滑===45Ω;滑動變阻器的電功率:P=U滑I=45V×0.1A=0.45W。 【答案】1.2;6;0.45。 7.(2018?福州三模)小明在探究“電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關”時,設計了如圖所示的電路,燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油,R1<R2。 (1)實驗中煤油吸熱的多少是通過________來反映的。 (2)將該電路設計成串聯(lián)的目的是________。通電一段時間后,比較甲、乙兩燒瓶中煤油的溫度,是為了探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與 電阻 的關系。
9、 (3)家用電烤箱高溫和低溫兩檔的調(diào)節(jié)是通過改變接入電路的電阻絲的長度來實現(xiàn)的,小明根據(jù)上述規(guī)律,得出電烤箱低溫檔接入電路的電阻絲比高溫檔要短一些的結(jié)論,此結(jié)論是________(選填“正確”或“錯誤”)的,其原因是________________。 【考點】焦耳定律的計算公式及其應用. 【答案】(1)溫度計示數(shù)的變化;(2)控制電流和通電時間相同;電阻;(3)錯誤;由R=可知,低溫檔功率小,電阻大,故低溫檔接入電路的電阻絲要長一些。 8.(2018?中原區(qū)校級三模)如圖1所示為小穎同學設計的電熱水器的原理圖,該電熱水器具有加熱保溫功能,圖1中電磁繼電器(線圈電阻不計)熱敏電阻R
10、、保護電阻R0、電壓恒為6V的電源U1、導線等組成控制電路,當電磁鐵線圈中的電流I<10mA時,繼電器上方觸點和觸點c接通;當電磁鐵線圈中的電流Ⅰ≥10mA時,電磁鐵的銜鐵被吸下,繼電器下方觸點a、b接通,熱敏電阻中允許通過的最大電流I0=15mA,其電阻R隨溫度變化的規(guī)律如圖2所示,熱敏電阻和加熱電路中的三只電阻R1、R2、R3均置于儲水箱中,已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。 (1)電熱水器保溫功率與加熱功率之比? (2)已知該熱水器的加熱效率為80%,則在加熱狀態(tài)下10分鐘能將多少千克的水從20℃加熱到50℃? (3)為使控制電路正常工作,保護電阻
11、R0的阻值至少為多大?若R0為該值,銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫是多少? 【考點】熱量的計算;歐姆定律的應用;電功率的計算. (2)10min加熱電路消耗的能量:W=P加熱t(yī)=2200W×600s=1.32×106J,根據(jù)熱效率公式η=可得水吸收的熱量:Q吸=Wη=1.32×106J×80%=1.056×106J, 根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)可得水的質(zhì)量:m==≈8.4kg;(3)由圖乙可知,熱敏電阻的最小值是R=200Ω,當R最小,控制電路中的電流不超過最大值15mA時,保護電阻R0阻值最小,由I0=得保護電阻R0的最小值:R0=﹣R=﹣200Ω=200Ω,由題意知,銜鐵剛好被吸下
12、時,電路電流I=10mA=0.01A,此時電流總電阻:R總===600Ω,則此時熱敏電阻:R=R總﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω,由圖2可知,此時水溫為60℃?!敬鸢浮浚?)電熱水器保溫功率與加熱功率之比為1:10;(2)在加熱狀態(tài)下10分鐘能將8.4千克的水從20℃加熱到50℃;(3)保護電阻R0的阻值至少為200Ω,銜鐵剛好被吸下時儲水箱中水溫是60℃。 1.(2018?西寧)圖是課本“探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與導體電阻間關系”的實驗裝置,兩個透明容器中封閉著等量的空氣,電路正確連接后,通電進行實驗過程中,下列說法正確的是 A.左邊容器電阻絲中的電流比右邊容器電阻絲中的
13、電流大 B.U形管中液面高度的變化反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少 C.要保持兩個電阻絲兩端電壓相等 D.通電時間相同,兩個容器中空氣吸收的熱量相同 【考點】焦耳定律. 【答案】B 2.(2017?本溪)將一個標有“220V 200W”的電風扇單獨接在家庭電路中,正常工作1min 后,電能表示數(shù)如圖所示。下列說法中正確的是 A.這段時間內(nèi)電風扇消耗了1123.4J的電能 B.這段時間內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤共轉(zhuǎn)了10轉(zhuǎn) C.電能表應安裝在家庭電路的總開關之后 D.此時該電路不能再接入一臺功率為2500W的空調(diào) 【考點】電能表參數(shù)的理解與電能的求法. 【答案】
14、B 3.(2018?河池)如圖所示的電路,電源電壓不變,燈L標有“6V 3W”字樣,不考慮燈絲電阻的變化。當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開,此時I甲=0.5A,電路消耗的總功率為P1;當甲、乙都是電壓表,S1、S2都閉合,此時U乙=2.4V,電路消耗的總功率為P2.下列說法正確的是 A.電阻R的阻值為36Ω B.電路的總功率之比P1:P2=5:2 C.當甲、乙都是電壓表,S1、S2閉合時,燈L的實際功率為0.48W D.當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開時,兩表示數(shù)之比I甲:I乙=2:3 【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算. 【解析】A、由P=UI可得,燈泡
15、正常工作時的電流:I額===0.5A,由可得,燈泡的電阻:RL===12Ω,當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開,此時R與L并聯(lián),甲電流表測L的電流,因I甲=0.5A=I額,即燈泡正常工作,由并聯(lián)電路的電壓特點可知,電源電壓U=U額=6V; 當甲、乙都是電壓表,S1、S2都閉合,R與L串聯(lián)接在電路中,甲電壓表測總電壓U,乙測L兩端電壓,且UL=U乙=2.4V,根據(jù)串聯(lián)電路的特點可得電路中的電流:IR=IL===0.2A,電阻R兩端的電壓:UR=U﹣UL=6V﹣2.4V=3.6V,電阻R的阻值:R===18Ω,故A不正確;B、當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開,此時R與L并聯(lián),由電阻的并
16、聯(lián)可得=+=+,解得R并=Ω,當甲、乙都是電壓表,S1、S2都閉合,R與L串聯(lián)接在電路中,則串聯(lián)電路總電阻R串=R1+R2=12Ω+18Ω=30Ω,電路總功率之比:====,故B不正確;C、當甲、 【答案】C 4.(2018?北京)有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙,甲的額定功率為1800W,乙的額定功率為1200W.兩個電熱水壺都正常工作時,下列說法中正確的是 A.甲電熱水壺兩端的電壓較高 B.電流通過甲電熱水壺做功較快 C.通過兩個電熱水壺的電流相等 D.相同時間內(nèi),兩個電熱水壺消耗的電能一樣多 【考點】電功與電能
17、的計算. 【解析】A、兩電熱水壺的額定電壓相同,且都正常工作,所以它們兩端的電壓相等,故A錯誤;B、甲的額定功率大于乙的額定功率,且都正常工作,根據(jù)電功率的物理意義可知,電流通過甲電熱水壺做功較快,故B正確;C、兩個電熱水壺都正常工作時,甲的額定功率大,根據(jù)P=UI可知,通過甲的電流大,故C錯誤;D、兩個電熱水壺都正常工作時,通電時間相同,甲的額定功率大,根據(jù)W=Pt可知,甲消耗的電能多,故D錯誤。故選B。 【答案】B 5.(2018?眉山)將一只“220V 100W”的燈泡(設燈絲電阻不變)接在照明電路中,正常發(fā)光時,通電30min燈泡消耗的電能為________kW?h;若用輸電線把
18、該燈泡由電源處引到學校運動場時,發(fā)現(xiàn)燈泡亮度較暗,測得燈泡實際功率只有81W,則輸電線上消耗的功率為________W。 【考點】電功與電能的計算. 【答案】(1)0.05;(2)9。 6.(2018?柳州)如圖所示,電源電壓為9V,小燈泡標有“3V 1.5W”(不考慮燈絲電阻的變化),滑動變阻器標有“30Ω 1A”,電流表量程為0﹣0.6A,在保證電路安全工作的前提下,電路消耗的最大功率為________W,滑動變阻器兩端的最大電壓為________V。 【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算. 【解析】(1)由P=UI可得,燈泡的額定電流:IL額===0.5A,因串聯(lián)電路中
19、各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,所以,電路中的最大電流為I大=IL額=0.5A,則電路消耗的最大功率:P大=UI大=9V×0.5A=4.5W;(2)由I=可得,燈泡的電阻:RL===6Ω,滑動變阻器連入電路的電阻最大時,其分擔的電壓最大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知:=, 即:=,解得:U滑=7.5V。 【答案】4.5;7.5。 7.(2018?百色)在“測定額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率”實驗中,連接的電路如圖甲所示,電源電壓為3V。 (1)本實驗測量電功率的原理是________。 (2)連接電路時,開關應________(選填“斷開”或“閉合”),滑動變阻器
20、的滑片應滑到阻值最大的位置,可以起到________作用。 (3)按圖甲連接好電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),移動滑動變阻器的滑片P,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓。造成這一現(xiàn)象的原因可能是________(選填“燈泡短路”、“燈泡斷路”或“變阻器斷路”)。 (4)排除故障后,閉合開關,移動滑動變阻器滑片P到某處,電壓示數(shù)為2.6V,則小燈泡消耗的實際功率________(選填“大于”、“小于”或“等于”)額定功率;為了測定小燈泡的額定功率,應將滑動變阻器滑片P向________(選填“A”或“B”)端移動,使電壓表示數(shù)為2.5V,此時電流表指針位置如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為____
21、____W。 (5)某興趣小組的同學想接著研究電流與電壓的關系,于是將圖甲中的小燈泡換成了定值電阻,閉合開關,移動滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù),多次測量的目的是為了________(選填“減小實驗誤差”或“尋找普遍規(guī)律”)。 【考點】電功率的測量實驗. 【解析】(1)本實驗測量電功率的原理是P=UI。(2)連接電路時,開關應斷開,滑動變阻器的滑片應滑到阻值最大的位置,電流中電流最小,可以起到保護電路的作用。(3)若燈泡短路,則電壓表示數(shù)為0,電路為通路,電流表有示數(shù),不符合題意;若燈泡斷路,則電流表示數(shù)為0,電壓表串聯(lián)在電路中,測電源電壓,故移動滑動變阻器的滑片P,電壓表示
22、數(shù)始終接近電源電壓,符合題意;若變阻器斷路,整個電路斷路,兩表都沒有示數(shù),不符合題意;故按圖甲連接好電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),移動滑動變阻器的滑片P,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓。造成這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路; 【答案】(1)P=UI;(2)斷開;保護電路的;(3)燈泡斷路;(4)大于;A;1.25;(5)尋找普遍規(guī)律。 8.(2018?遼陽)圖甲是一款紫砂電飯鍋,圖乙是其簡化電路圖,部分參數(shù)如表所示,R1、R2是電熱絲,已知R1的阻值為55Ω.求: (1)將鍋內(nèi)1L的水從20℃加熱到70℃,水吸收的熱量?!綾水=4.2×103J/(kg?℃),ρ水=1.0×103kg/
23、m3】 (2)電熱絲R2的阻值。 (3)若不計熱量損失,將2.2kg的粥用高溫檔加熱5min,粥升高的溫度?!救粥=4.0×103J/(kg?℃)】 額定電壓 220V 電功率 高溫檔 1320W 中溫檔 880W 低溫檔 440W 【考點】電功與熱量的綜合計算. 【解析】(1)水的體積V水=1L=1dm3=1×10﹣3m3, 由ρ=得,水的質(zhì)量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg, 水吸收的熱量:Q吸水=c水m水(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J。 (3)加熱時間t=5min=300s,電飯鍋高溫檔加熱消耗的電能:W=Pt=1320W×300s=3.96×105J, 由題意知,粥吸收的熱量Q吸=W=3.96×105J,由Q吸=cm△t得,粥升高的溫度: △t===45℃。 【答案】(1)水吸收的熱量為2.1×105J;(2)電熱絲R2的阻值為110Ω;(3)粥升高的溫度為45℃。 13
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