中考物理专题复习对点精品导学电功电功率 docWord格式文档下载.docx
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②“10(20)A”是说这个电能表的标定电流为10A,在短时间应用时电流允许大一些,但不能超过20A;
③“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用;
④“600r/kW·
h”是说,接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能,电能表上的转盘转过600转。
有关“电能表”的考查通常是让同学们从铭牌上获取信息,进行读数、计算电费、说明参数的意义、结合停表等其他器材来测量用电器的电功率等等。
考点3 电功率(重点、难点)
(1)电功率是描述电流做功快慢的物理量,它是指电流在单位时间内所做的功。
电功率的基本公式是P=UI,它表明电功率跟电压、电流两个因素有关,其大小由它们的乘积决定。
电功率的国际单位是瓦特,简称瓦(W),常用单位还有千瓦(kW)。
(2)额定功率和实际功率。
用电器正常工作时的电压叫额定电压,在额定电压下的电功率叫额定功率。
一个用电器一旦生产出来,其额定电压和额定功率就确定了。
实际功率是用电器在实际工作时的电功率,是不确定的。
用电器的实际功率不一定与额定功率相同,小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。
(3)额定电压相同的灯泡,额定功率大的灯丝电阻小,灯丝的外形特点是粗而短;
额定功率小的灯泡,灯丝电阻大,灯丝的外形特点是细而长。
中考试题往往围绕电功率的概念、额定功率、实际功率、电功率与电压、电流的关系、实际电压与额定电压的区别等知识来考查。
主要以填空、选择、简答、计算等题型出现,试题选材贴近实际生活或来自实际生活。
考点4 测小灯泡电功率(重点、热点)
1.实验原理:
用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出小灯泡中的电流,利用公式P=UI计算出小灯泡的电功率,这种用电压表和电流表间接测量功率的方法,叫“伏安法”测功率。
2.注意事项:
电源电压应高于小灯泡的额定电压,灯泡的规格是选择的依据;
滑动变阻器是为了让灯泡两端的电压高于、等于或低于其额定电压,以便在这三种情况下观察灯泡的发光情况,与“伏安法”测电阻中的滑动变阻器的作用不同;
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大位置,起到保护电路的作用。
该实验是初中电学的重要实验,在历年中考中常常出现,所以同学们应引起足够重视。
考查的重点围绕正确地测定小灯泡的额定功率、实际功率,实验中各器材的选择以及故障判断等,考查题型多以实验探究题为主,有一定的难度。
二、创新题例
例1 小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示.他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( )
A.电能表的额定电流为10A
B.电能表允许通过的最大电流为10A
C.电能表的额定功率为2200W
D.拍照片时,小明家已消耗的电能为7624J
解析:
电能表盘面上的各个物理量的意义分别是:
220V表示使用的额定电压;
10A表示允许通过的最大电流,3200imp/kW·
h表示每消耗1kW·
h电能,盘面上的指示灯闪烁3200次。
电能表上的示数表示用电器在一段时间内消耗的电能,单位是kW·
h。
所以拍照片时,小明家已消耗的电能为7624kW·
h;
根据P=UI可计算出小明家中用电器的总功率不能超过2200W。
答案:
B
例2 将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中,接通电路后发现L1要亮一些,则下列判断正确的是( )
A.L1的电阻可能比L2的小
B.L1的额定功率可能比I2的大
C.若将两灯并联接入电路中,L1更亮
D.两灯正常工作时L1要暗一些
解析 两灯串联,电流相等,L1更亮,表明两灯的实际功率P实1>P实2,由
可知两灯的电阻R1>R2,A错;
根据
可知两灯的额定功率P额1<P额2以及并联时两灯的实际功率P1<P2,选项B、C错。
答案 D
例3 如图所示,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变大
C.灯泡L变亮
D.电路消耗的总功率变大
解析 灯泡与滑动变阻器串联,当滑片P向右移动时,电路的总电阻变大,电源电压不变,电路中的电流变小,电流表示数变小,根据P=UI和P灯=I2R灯判断出电路消耗的总功率变小,灯泡变暗。
答案 B
例4 小明按照如图所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的泡的电功率,部分实验数据和现象如下表。
实验次数
电压表示数/v
电流表示数/A
灯泡亮度
1
0.2
较暗
2
2.5
正常发光
3
6
不发光
(1)分析表中实验数据可知,所用电源电压约为_________V。
(2)若小明手边有“1.5A50Ω”和“2.0A20Ω”两种规格的滑动变阻器,“0~3V”和“0~15V”两个量程的电压表,上面实验中他选用的滑动变阻器规格为_________选用的电压表量程为_________。
(3)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U1/I1=1V/0.2A=5Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P=U22/R=(2.5V)2/5Ω=1.25W。
则灯泡的额定功率_________(选填“>”、“=”、“<”)1.25W。
(1)通过对表中数据的分析,可判断出做第三次实验时电路出现了故障,故障的原因是电压表串联到了电路中,这时电压表的示数等于电源电压,得到U电源=6V。
(2)滑动变阻器在实验中起到了调节灯泡两端电压的作用,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
,因此所选择的滑动变阻器的最大电阻应大于25Ω,故选用“1.5A 50Ω”的滑动变阻器;
从实验记录的数据可知电压表选用的量程应是0~15V。
(3)灯丝的电阻会随着温度的升高而增大,即灯泡正常发光时的电阻大于发光较暗时的电阻,根据
可知,电阻增大,会使功率变小,因此,灯泡的额定功率小于1.25W。
(1)6
(2)“1.5A 50Ω” 0~15V
(3)<
例5 某电热毯只有一个挡位,使用不方便。
小明想用一电阻丝作发热体与其串联,将它改造成有两个挡位的电热毯。
已知原电热毯的额定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有“220V 25W”的灯泡串联在家庭电路中(如图所示),电压表的示数为176V。
(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)
(1)求原电热毯的额定功率多大?
(2)为了使改造后的电热毯(如图所示)在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三,小明需要一个阻值多大的电阻丝?
(保留一位小数)
(3)改造后的电热毯,在低温挡位时工作10min,R0消耗多少电能?
解析 由于电热毯电阻是不变的,故可根据串联的实际电压与电源电压的关系求出电热毯的电阻,从而根据
求出电热毯的额定功率;
,结合串联电路的特点求出Rx;
电流经过Rx和电热毯消耗的电能全部转化为热量,故可根据焦耳定律Q=I2Rt求出低温挡时消耗的电能。
三、强化复习
1.一台发电机,输出功率是100kW,输出电压是250V,则输出电流是____A,发电机连续工作一天,输出的电能是_____kW·
2.把标有“6V 3W”和“6V 6W”的两盏电灯串联后接入电路中,如果让其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率,则该电路两端的电压应为____V,两灯消耗的实际总功率为____W。
3.如图所示,灯L上标有“6V 3W”字样,开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为0.6A,灯L正常发光。
则每分钟电流通过L所做的功为____J。
滑动变阻器的最大阻值为____Ω。
4.如图所示电路中,电源电压为3V,且保持不变,当闭合开关S、断开开关S1时,电流表的示数为0.1A,则电阻R2为_____Ω;
当同时闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.3A,则电阻R1消耗的电功率为_____W。
5.如图甲所示电路图,滑动变阻器与“6V 6W”的灯L串联接在电压恒为9V的电路上,当滑片P移到b点时电流表示数如图乙所示,电流是___A,小灯泡电阻____Ω。
6.如图所示电路,开关S闭合后,电流表的示数____(填“变大”、“变小”或“不变”);
若电流表示数变化了0.1A,则电阻R=____Ω。
(电源电压保持不变)
7.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图所示,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( )
8.有两盏灯,甲灯上标有“36V 60W”,乙灯上标有“220V 60W”,当它们分别在其额定电压下发光时,会看到( )
A.甲灯比乙灯更亮
B.乙灯比甲灯更亮
C.两盏灯一样亮
D.无法确定
9.如果加在定值电阻两端的电压从8V增加到10V,通过定值电阻的电流相应变化了0.2A,则该定值电阻所消耗电功率的变化量是( )
A.0.4W
B.2.8W
C.3.2W
D.3.6W
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的位置,当灯泡L恰好正常发光时,电流表A的示数为0.5A,电压表V的示数为2V。
则关于该电路叙述判断正确的是( )
A.电源电压是2V
B.灯泡的额定功率是1W
C.若滑片再向右滑动,灯泡有可能被烧毁
D.若滑片再向右滑动,A表示数将减小,V表示数将增大
11.李刚同学想利用阻值分别为R1、R2(R1>R2)的两根电阻丝制作一个电热器,要使同质量的水升高相同温度所用时间最短,下列四种设计方案中,最可行的方案是( )
A.两根电阻丝并联
B.两根电阻丝串联
C.单独用电阻为R1的电阻丝
D.单独用电阻为R2的电阻丝
12.小明想通过如图所示的电路图进行下列实验,你认为不可行的是( )
A.验证欧姆定律
B.验证焦耳定律
C.测定电阻R1消耗的功率
D.验证电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和
13.把图中的拉线开关、螺口灯泡和三孔插座正确地连入家庭电路中(要求用接线开关控制螺口灯泡)。
14.一额定电压是6V的小灯泡,其正常工作时通过的电流约为0.3A。
小明想测定这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:
电流表、电压表、开关各一个,三个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 0.1A”滑动变阻器,导线若干,电源(电压为12V)
(1)小明设计了如图所示的电路图,通过分析你认为小明应选择用规格为_____的滑动变阻器。
(2)图中实物已连接了部分电路。
请你根据电路图,用笔画线代替导线,将实物连接完整。
(3)小明正确选择了滑动变阻器,将实物元件补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于6V。
具体原因是_________________________。
(4)小明排除故障后,继续实验,当电压表的示数为6V时,电流表的示数(如图所示)为___A,该灯泡的额定功率是_____W。
(5)不改变上面连好的电路,还可以完成的实验有:
__________________________________(写出一个即可)。
15.测定小灯泡额定功率的实验器材如图所示,其中小灯泡上标有“3.8V”字样,它的电阻约10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图中的器材连接成实验电路(导线不要交叉)。
(2)小刚合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。
于是小刚提出以下猜想:
A.可能是灯丝断了
B.可能是小灯泡短路
C.可能是变阻器断路
究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。
下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在对应的空格里。
电流表
电压表
判断结果
示数不为零
示数为零
(3)小刚排除故障后,调节调动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表有示数如图所示,则通过小灯泡的电流为____A,小灯泡的额定功率为____W。
16.一天,李明的妈妈又买来了一只电热水壶,装满水后就要插到电路中使用。
李明发现后说:
“别慌!
”接着他先看了电热水壶的铭牌(如下表),然后看了家中的电度表(如图所示),又看了家中此时正在工作的用电器有:
100W电视一台、300W电冰箱一台、200W电脑一台、380W洗衣机一台。
请你帮他计算说明,此时电热水壶还能接入电路中使用吗?
电热水壶铭牌
额定电压
220V
额定功率
1000W
容积
1.5L
超温保护器
熔断温度110℃
(2)一天晚上,李明用电热水壶烧水,发现比白天烧开一壶水用的时间长,爸爸告诉他:
现在是用电高峰期,电路电压低。
李明用电压表测得电路电压仅200伏。
请你帮他计算,此时通过电热水壶的电流和电热水壶的实际功率各是多少?
(3)李明仔细观察了电热水壶的构造,发现其发热体就是一根电热丝。
他想将它改造一下,使其烧开一壶水所用的时间缩短,请你给他提出一个改造的方案。
参考答案
1.4002400
2.94.5
3.18060
4.300.6
5.0.56
6.变大 60
7.B
8.C
9.D
10.B
11.A
12.B
13.如图所示
14.
(1)“50Ω 0.5A”
(2)如图所示
(3)电流表的“-”接线柱与滑动变阻器的D接线柱连接
(4)0.32 1.92
(5)测小灯泡的电阻
15.
(1)如图所示
(2)B A C
(3)0.36 1.368
16.若将电热水壶接入电路中,则电路的总功率
P总=100W+300W+200W+380W+1000W=1980W
电路中的电流
因为9A<10A,所以可以接在电路中使用
(1)电热水壶的电阻
通过电热水壶的实际电流
电热水壶的实际功率:
P实=U实I实=200V×
4.13A=826W
(2)缩短电热丝(或给电热丝并联一段电阻丝等),只要能减小电热丝的阻值即可。