专题十 能量的转化与守恒二电能 五年中考荟萃.docx

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专题十能量的转化与守恒二电能五年中考荟萃

专题十　能量的转化与守恒二：

电能

A组　2015年全国中考题组

一、选择题

1.

（2015·浙江湖州，15，3分）如图所示的电路中，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则

（　　）

A．R1的电功率一定减小

B．R2的电功率一定增大

C．电流表的示数增大

D．电压表的示数减小

解析　R1、R2串联，滑片P向右滑动时，R2连入电路的阻值变大，电路中的电流变小，电流表的示数减小，由P＝I2R知，R1的电功率一定减小；R1两端电压变小，R2两端电压变大，电压表的示数变大，由P2＝I2R2＝（

）2·R2＝

可知，当R2＝R1时P2最大；若R2＞R1，滑片P向右移动时，P2先变大再变小；若R2≤R1，滑片向右移动时，P2一定变大。

故B选项说法是错误的。

答案　A

2.

（2015·浙江宁波，10，4分）如图所示，电源电压不变，R1是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小。

闭合开关S后，当光照强度增大时（　　）

A．通过R2的电流变大

B．电路总电阻变大

C．R1消耗的功率变小

D．要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移

解析　光敏电阻和变阻器R2并联，光照强度增大时，R1的阻值减小，电流变大，但不影响另一支路的电流大小，A错；两电阻并联，一只电阻变小，另一只电阻不变，电路总电阻变小，B错；R1阻值减小，电源电压不变，由P＝

知R1消耗的功率变大，C错；光照强度增大，R1的阻值减小，R1所在支路电流变大，要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移，使这一支路的电阻变大，电流变小，D对。

答案　D

3.

（2015·江苏南京，12，2分）如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）。

闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W。

则当滑片P从a移到b的过程中（　　）

A．电流表示数变化了0.6A

B．电压表示数变化了4V

C．R1消耗的电功率变化了5W

D．电路消耗的总功率变化了6W

解析　R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。

电流表示数为0.1A，电流最小，电阻最大，可知滑片在b端，滑动变阻器R2的电压为U2＝

＝

＝10V，滑动变阻器R2的最大值为R2＝

＝

＝100Ω，即U＝0.1A×R1＋10V…①当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2的电压为U2′＝

＝

＝6V，U＝0.3A×R1＋6V…②

联立①②解得，R1＝20Ω，U＝12V。

当P在a端时，R2连入阻值为0，所以电压表示数UV＝0，

电流表示数为IA＝

＝

＝0.6A，P在b端时，IA′＝0.1A，电压表示数UV′＝10V，

电流表变化为ΔI＝IA－IA′＝0.6A－0.1A＝0.5A，A错；

电压表变化为ΔU＝UV′－UV＝10V－0＝10V，B错；

R1消耗的电功率ΔP1＝I

R1－IA′2R1＝（0.6A）2×20Ω－（0.1A）2×20Ω＝7W，C错；

电路消耗的总功率变化ΔP＝UΔI＝12V×0.5A＝6W，D对。

答案　D

二、非选择题

4．（2015·浙江金华，25，4分）春天来临，为了避免蚊虫的侵扰，许多家庭都会使用电热灭蚊器。

图甲为某品牌电热灭蚊器的简化电路，其中指示灯的电阻不随温度变化。

（1）电热灭蚊器是根据________原理制成的。

（2）某次使用时，通过热敏发热体的电流与使用时间的关系如图乙所示，则热敏发热体两端电压的变化情况为________________________________。

解析　

（1）电热灭蚊器通电时，消耗电能得到内能，是根据电流的热效应来工作的；

（2）由甲图可知，指示灯与热敏发热体串联，由乙图，通过热敏发热体的电流与使用时间的关系是先变小后不变，当热敏发热体的电流变小时指示灯电流也变小，由U＝IR可知指示灯两端的电压变小，热敏发热体电压变大。

当热敏发热体电流不变时，电路中电流不变，指示灯两端的电压不变。

所以热敏发热体两端电压先变大后不变。

答案　

（1）电流的热效应　

（2）先变大后不变

5．（2015·江苏南京，26，6分）现有两只小灯泡L1、L2，它们的额定电压分别为2.5V和3.8V。

（1）如图甲是小明测定灯泡L1额定功率的实物电路图（不完整）①请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。

②正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到________端（选填“A”或“B”）。

闭合开关后，移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡L1的额定功率为________W。

（2）小华利用图丙所示的电路测出了灯泡L2的额定功率。

图中R为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电表（电流表或电压表），请在虚线框内补上这三个元件的符号。

使电路完整，实验操作简单。

解析　

（1）①从电源正极连接开关，滑动变阻器按照“一上一下”选用接线柱，将C或D连到电源负极即可；②为保护电路，闭合开关前，滑片P应处在使电路中电阻最大位置A端。

灯泡L1的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；

（2）R与L2串联，可以通过开关转换分别测量出灯与R的总电压和灯泡电压，左边两虚线框内是开关，右边是电压表。

具体方法如下：

①闭合中间的开关，断开左边的开关用电压表测灯泡电压时，移动滑片使电压表示数为3.8V；②断开中间开关测出灯与R的总电压，根据串联电路电压特点计算出R两端电压；③由I＝

计算出R的电流，即灯泡此时电流，根据P＝UI计算灯泡L2电功率即可。

答案　

（1）①如左图　②A　0.8　

（2）如右图

6．（2015·浙江金华，33，8分）小伟一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“2.2V　0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。

晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置。

S为单刀双掷开关、R为限流电阻。

（1）关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为多少？

此时，电路消耗的总功率为多少？

（2）从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与________间；

（3）不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消粍电能。

为节约电能，可以再接入一个光控开关（光照弱时自动闭合，光照强时自动断开），你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的________处。

解析　

（1）二极管D正常工作时，D与R串联，定值电阻R两端的电压为UR＝U－UD＝220V－2.2V＝217.8V，电路中的电流为I＝ID＝0.01A，定值电阻的阻值为R＝

＝

＝21780Ω，总功率为P＝UI＝220V×0.01A＝2.2W；

（2）从安全用电考虑，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与火线间；（3）开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡，光控开关应接在火线和灯泡之间的c处。

答案　

（1）21780　2.2　

（2）火线　（3）c

7．（2015·浙江宁波，33，8分）如图所示是某规格的小灯泡L和定值电阻R的U－I图像。

（1）图中表示小灯泡U－I图像的是________（填序号）。

（2）若它们串联、并联时总电阻的值分别为R串和R并，请画出它们的U－I图像（R串、R并的U－I图像分别用③和④表示）。

（3）当它们分别以串联和并联两种方式接在同一稳压电源（已知电源电压不高于10V）两端时，从电源流出的电流变化了0.45A。

求该稳压电源的电压及并联时电路消耗的总功率。

解析　

（1）小灯泡灯丝的电阻随温度变化而变化，其电流与其电压不成正比，图中曲线②应该是小灯泡的U－I图像；

（2）根据串联电路中电流、电压的关系，在电灯L和定值电阻R的U－I图像中找出二者串联时，与总电阻R串对应的三组电压、电流值。

如（0V，0A）；（5V，0.15A）；（10V，0.3A）。

然后用描点法作出R串的U－I图像③。

用同样的方法作出R并的U－I图像④。

（3）比较图像③和④可知，电压相同且不高于10V时，I并－I串＝0.45A，仅有一种情况，即U＝5V，此时I并＝0.6A，并联时电路消耗的总功率为P并＝U并I并＝5V×0.6A＝3W。

答案　

（1）②　

（2）如下图　（3）6V　3W

B组　2014～2011年全国中考题组

一、选择题

1．（2013·四川自贡，18，2分）如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）。

闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2所消耗的电功率P1和P2的比值为（　　）

A．4∶1B．1∶4C．5∶1D．1∶5

解析　两个灯泡并联，电流表分别测干路电流和通过L2的电流，由于两个电流不相等，而两个电流表的指针偏转相同，故示数之比为5∶1，通过两个灯泡的电流之比为4∶1，又电压相等，故功率之比为4∶1。

答案　A

2．（2012·湖北孝感）

如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P右移动时，则（　　）

A．电流表A的示数变大

B．电压表V的示数不变

C．电路消耗的总功率增大

D．R1消耗的电功率减小

解析　根据电路图可知，当闭合开关S，滑片P向右移动时，滑动变阻器R2接入电路的电阻变大，由于串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，又因电源电压保持不变，所以由I＝

可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，A错；定值电阻R1的电阻值不变，电流变小，所以电阻R1两端的电压变小，则滑动变阻器R2两端的电压变大，B错；电源电压保持不变，电路中的电流变小，电路消耗的总功率减小，C错；由以上分析可知，电阻R1两端的电压变小，通过的电流变小，所以电功率减小，D正确。

答案　D

3．（2013·福建南安，22，2分）

在如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器。

开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中，电压表的示数最大为3V`，电阻R1的电功率变化范围是1.2～0.3W，则P在a、b两端时R1的电流之比和电源电压分别是（　　）

A．2∶1　6VB．4∶1　5V

C．2∶1　4VD．4∶1　10V

解析　当P在a端时电压表的示数为0，R1的电功率最大（1.2W），当P在b端时电压表的示数最大为3V，R1的电功率最小（0.3W），两种情况下R1的电功率之比为4∶1，由P＝

知，它两端的电压之比为2∶1，故电源电压为6V，电流比为2∶1。

答案　A

4.

（2014·浙江丽水，11，3分）如图所示的电路，电源电压恒为6V，L1标有“6V7.2W”，L2标有“6V3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是

（　　）

A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮

B．仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6A

C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15Ω

D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8W

解析　仅闭合S1、S3时，灯泡L2被短路，电路中只有L1接入电路，所以只有灯泡L1亮，L2不亮，A错；仅闭合S2、S3时，电路只有L2接入电路，电流表测电路中电流，因L2两端的电压和额定电压相等，所以，由P＝UI可得，电流表的示数：

I2＝

＝

＝0.6A，B正确；仅闭合S1、S2时，两灯泡并联，由P＝

可得，两灯泡的电阻：

R1＝5Ω，R2＝10Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：

R＝

Ω，C错；仅闭合S3时，两灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗总功率：

P＝

＝

＝2.4W，D错。

答案　B

5．（2014·山东滨州，11，2分）小明在实验考核时连接了如图所示电路，闭合开关后他看到灯泡L1发光，L2不发光，电压表有示数。

关于电路中L1、L2的连接方式和L2不发光的原因，以下判断正确的是（　　）

A．L1与L2串联，L2被短路

B．L1与L2串联，L2的实际功率比额定功率小得多

C．L1与L2并联，L2与灯座接触不良

D．L1与L2并联，L2的灯丝断了

解析　因为两个灯泡串联，并且电压表测量L2两端电压，CD选项错误；又因灯泡L1发光，电压表有示数，因此L2未被短路，由于L2的实际功率比额定功率小得多，所以L2不发光，A选项错误，B选项正确。

答案　B

二、非选择题

6．（2014·江苏连云港，17，4分）某会议室里安装了100只相同的LED节能灯，这些灯全部正常发光2h，且无其他用电器工作，电能表的示数由

变为

。

已知每只灯的额定电压为220V，则通过每只灯泡的电流为________A；实验表明，一只这样的节能灯与一只60W的白炽灯正常发光时亮度相等。

与使用60W的白炽灯相比，100只这样的节能灯正常发光2h可节能________kW·h。

解析　消耗的电能等于某段时间末读数减去起始数：

W＝5863.5kW·h－5861.3kW·h＝2.2kW·h，一只LED灯消耗的电能W′＝

＝0.022kW·h＝79200J；由W＝UIt得，I＝0.05A；1只LED灯功率为P′＝

＝

＝0.011kW＝11W，一只LED节能灯比白炽灯节约的功率ΔP＝60W－11W＝49W＝0.049kW，100只节约电能W″＝ΔPt＝0.049kW×2h×100

＝9.8kW·h。

答案　0.05　9.8

7．（2014·浙江台州，25，2分）智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生。

移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。

某品牌移动充电宝部分相关参数如表格。

该充电宝的输出功率为________W。

表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：

__________________。

重　量：

145g

完全充电：

150mA/20V/5h

输出电压：

5V

输出电流：

800mA

解析　由移动充电宝可知，其输出电压U＝5V，输出电流I＝800mA＝0.8A，充电宝输出功率P＝UI＝5V×0.8A＝4W；充电宝质量为145g，不是重量为145g；

答案　4　将重量改为质量

8．★（2014·四川遂宁，24，10分）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。

（1）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用________。

A．“10Ω　0.5A”的滑动变阻器

B．“20Ω　0.5A”的滑动变阻器

（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。

（3）连接电路时，开关应________，闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到________端（选填“A”或“B”）。

（4）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是：

_______________。

（5）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是________V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________端移动（选填“A”或“B”）。

（6）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。

分析图像可知：

①该小灯泡正常发光时的电阻是________Ω，额定功率为________W。

②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受________变化的影响。

解析　

（1）利用电流表和电压表“测定小灯泡的电功率”的实验原理是电功率公式P＝UI；灯泡正常工作时电流为IL＝

＝

≈0.2A。

测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：

U滑＝U－UL＝6V－2.5V＝3.5V，由I＝

得滑动变阻器电阻为：

R滑＝

＝

＝17Ω。

故滑动变阻器应选“20Ω　0.5A”的滑动变阻器；

（2）把灯泡、滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，实物电路图如图所示；

（3）连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，根据实际连接，滑片应处于A端；（4）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此与电压表并联的电路断路，即灯泡断路。

（5）电压表接的是0～3V量程，分度值为0.1V，此时示数为2.2V；该电压低于额定电压，为使电压达到额定电压，滑片应该向B端移动；（6）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。

分析图像可知：

①当电压为2.5V时，电流为0.2A，此时小灯泡的电阻为R＝

＝

＝12.5Ω，额定功率为P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受温度影响。

答案　

（1）B　

（2）实物电路见解析

（3）断开　A

（4）灯泡断路　（5）2.2　B

（6）①12.5　0.5　②温度

9．（2013·浙江湖州，36，6分）伏安法测量额定电压为2V的小灯泡的额定功率，实验时按图甲连接电路，电源电压为3V，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数绘制成I－U的图像如图乙。

（1）根据乙图中数据，计算小灯泡的额定功率。

（2）当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？

（3）从乙图可知通电灯丝的电阻不恒定，实验中影响灯丝电阻变化的因素是________。

解析　

（1）根据图乙可知，当小灯泡的电压为2V时，电流是0.5A，则额定功率P额定＝U额定I＝2V×0.5A＝1W。

（2）当小灯泡正常工作时，即小灯泡两端的电压是2V，则滑动变阻器两端的电压是1V，电路中的电流是0.5A，R＝

＝

＝2Ω；（3）影响小灯泡电阻的因素是温度。

答案　

（1）解：

根据图乙可知UL＝2V时，IL＝0.5A

P＝ULIL＝2V×0.5A＝1W

（2）小灯泡正常工作时，滑动变阻器两端电压UR＝U－UL

＝1V

IR＝IL＝0.5A　R＝

＝2Ω

答：

（1）小灯泡的额定功率为1W。

（2）当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为2Ω。

（3）温度