中考物理复习第二章《电功率》基础知识+过关练习整理含答案.docx
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中考物理复习第二章《电功率》基础知识+过关练习整理含答案
中考物理复习第二章《电功率》基础知识
+过关练习
第十八章《电功率》基础知识
■考点一:
电能电功
1.电功:
电流通过某段导体所做的功叫电功,消耗电能的过程即电流做功的过程,实际上是将电能转化为______________能的过程。
计算电功的公式是_________。
2.电能(电功):
国际主单位是_____
,日常生活中常用单位是______,物理学中叫_________________,1kW·h=__________J。
3.电能表:
俗称电度表,是测量_________的仪表,
知道其铭牌上各物理量的含义。
可以用来计量消耗的电能。
■考点二:
电功率
4.电功率:
反映电流做功_______的物理量,电功率等于_____与_____之比。
5.电功率公式:
P=_____=_____,若是纯电阻电路,由欧姆定律可得变形公式P=______或P=___
____。
6.电功率单位:
国际主单位____,另一单位是______,二者换算关系是_____。
7.额定电压和额定功率:
额定电压是指用电器在______的电压,额
定功率是指用电器在_____电压下的电功率,与实际电压、实际功率的关系如下:
P实=
·P额。
若U实=U
额,则P实____P额,用电器正常工作;若U实<U额,则P实___
__P额,用电器不能正常工
作;若U实________U额,则P实>P额,用电器损坏。
■考点三:
测量小灯泡的电功率
8.原理:
用_________测出小灯泡两端电压U,用_______测出通过小灯泡的电流
I,用公式_________算出小灯泡的功率P。
9.滑动变阻器的作用:
(1)____________;
(2)__________
___,从而实现多次测量。
■考点四:
焦耳定律
10.电流热效应:
电流通
过导体时电能转化为的现象。
如:
利用电热工作的用电器电饭
锅等。
11.焦耳定律:
电流通过导体产生的热量跟______________成正比,跟导体的______成正比,跟__________成正比。
用公式表示为:
Q=__
____,电流通过导体时,
如果电能全部转化为内能,则有:
Q______W。
参考答案
1.其他形式W=UIt
2.焦(J)度千瓦时(kW·h)3.6×106
3.电能(电功)
4.快慢电功时间
5.
UII2R
6.瓦(W)千瓦(kW)1kW=103W
7.正常工作时额定=<>
8.电压表电流表P=UI
9保护电路改变灯泡两端的电压
10.内能
11.电流的二次方电阻通电时间I2Rt=
第十八章《电功率》过关练习
一、选择题
1.下列有关数据符合实际的是( )
A.家用冷暖空调的功率约为200W
B.一个机械经改进后其效率可达100%
C.一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为300J
D.家用电饭锅正常工作时的电流约为4A
2.智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的( )
A.增大电池电压B.增加总功率
C.减小总功率D.降低散热能力
3.在国际单位制中,电功率的单位是( )
A.kW•hB.WC.JD.A
4.如图是一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现:
保护电阻R为10Ω,电动机内阻为4Ω,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为6V和2V,则下列叙述中说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.电动机两端
的电压为2V
C.电动机线圈1s内产生0.16J热量
D.通过电动机的电流为1A
5.如图所示,小灯泡规格为“5V2.5W”(灯丝电阻不随温度的变化而变化),闭合开关,当滑动变阻器的滑片移至a端时,电流表的示数
为0.5A;当滑片移至b端时,电压表的示数为3V,则( )
A.电源两端的电压为5V
B.小灯泡灯丝的电阻为5Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D.滑动变阻器消耗的功率是0.6W
6.将标有“2.5V0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V
0.3A”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电压为
2.5V的电源两端,不考虑温度对电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.串联时,两灯都能正常发光
B.串联时,甲灯比乙灯更亮
C.并联时,通过两灯的电流相等
D.并联时,甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
7.已知一台直流电动机两端的电压为6V,通过电动机的电流为2A,线圈的电阻为0.5Ω.则在1min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( )
A.720J,120JB.720J,720JC.720J,600JD.600J,120J
8.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,得到下列四个结论,你认为正确的是( )
A.拍照片时,小明家已消耗的电能为3672kW•h
B.电能表的额定最大电流为20A
C.小明家同时工作的用电器的总功率不得超过2200W
D.电能表的转盘转过2500转消耗电功率1kW
9.下列说法中正确的是( )
A.千瓦时是功率的单位,千瓦是电功的单位
B.借助电能表、停表可以测量用电器的实际功率
C.功率大的用电器,消耗的电能一定多
D.额定功率是100瓦的用电器工作10小时耗电为1度
10.阻值为R的电阻丝接在电压为U的电路中,在t时间内电流做功为W,那么电阻为
的电阻丝接到电压为U的电路中,在t时间内电流做功为( )
A.
WB.
WC.2WD.4W
11.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路消耗的总功率由大到小的顺序是( )
A.甲、乙、丙、丁B.丁、丙、乙、甲
C.丁、甲、乙、丙D.丙、乙、甲、丁
12.如图所示,是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝。
不同的连接方式其发热功率不同。
下列说法不正确的是( )
A.甲的发热功率与丙的发热功率相等
B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
二、填空题
13.如图1所示电路中,滑动变阻器R2是规格为“10欧2安”和“20欧2安”中的一个。
若在电路中并联一个电压表,闭合电键S,当滑动变阻器滑片位于中点时,电
流表的示数为0.8安,电压表的示数如图(a)所示,继续移动滑片P到达某一端点,电压表示数如图(b)所示。
①请判断所选用变阻器的规格是 ;电压表V并联在 两端。
②求:
电阻R1的阻值及电源电压U。
③在电路各元件都正常工作的情况下,求:
电阻R1消耗电功率的最大值P1最大。
14.如图甲所示,A、B分别是标有“6V3.6W”字样的灯泡L和定值电阻R的U﹣I图象。
则R的阻值为 Ω;若把它们接入电路,如图乙所示,当只闭合开关S1时,L正常发光,此时电流表的示数为 A;若再闭合开关S3,电流表的示数为 A;若只闭合开关S2,电路消耗的电功率为 W。
15.某电水壶工作2min,使如图所示电能表的转盘转过150r,则电水壶消耗的电能为 ,该电水壶的电功率为 kW。
16.小丽在研究电功率P和电阻R之间的关系时,记录的实验数据如表所示,请根据表中的数据归纳出电功率P和电阻R的关系式:
P= 。
17.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R1:
R2
= ;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= 。
18.如图所示,电度表的示数为
kW•h。
19.小芳以某种PTC电阻作为发热部件,制作了一个恒温孵化箱。
图甲是恒温孵化箱的电路图,
R1、R2是两个相同的PTC电阻,电源电压220伏。
图乙为单个这种PTC电阻与温度变化的关系图。
恒温孵化箱的最大发热功率是 瓦,当温度保持40℃不变时,恒温孵化箱的产热和散热达到了平衡关系。
如果仅仅从产热方面分析,当温度超过40℃时,恒温孵化箱的 ,自动实现温度下降。
20.小明家的电能表如图所示,那么小明家电路上的用电器总功率不能超过 W;当小明家只有一盏电灯工作时,2min内转盘正好转过5圈,则该灯泡消耗的电能是 J,灯泡的功率为 W。
三、实验探究题
21.在测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 ,闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(3)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是 (写一种即可)。
(4)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,其读数为 V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图丙所示的图象。
由图象可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是 Ω;灯泡的额定功率是 W。
22.小明要探究“当电流一定时,小灯泡的功率与电阻的关系”。
器材有:
两节干电池
,三个小灯泡L1、L2、L3(分别标有“1.5V0.25A”、“2.5V0.25A”和“3.8V0.3A”),滑动变阻器(10Ω1A),电流表,电压表,导线若干,开关。
实验次数
灯泡
I/A
U/V
R/Ω
P/W
1
L1
0.2
2
L2
2
10
0.4
3
L3
2.4
12
0.48
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(2)小明先将灯L1接入电路,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,通过灯L1的电流为0.2A,此时电压表示数如图乙所示,则灯L1的电压为 V,实际功率是 W。
(3)保持滑动变阻器滑片的位置不变,用L2替换L1,闭合开关,为保持电
流表的示数为0.2A不变,应将滑片P向 (填“左”或“右”)端移动,再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率。
(4)再用灯L3替换L2,做第三次实验,并将实验数据记录在上表。
分析表中数据可得:
在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成 。
【评估】实验结束后,小明感觉以上实验存在一些问题,于是他找来小红进行评估。
①这样实验不够简
便,改进方法:
;
②有一组数据不符合实际,原因
是:
。
23.李岚同学在进行“测量定值电阻的电功率”的实验时,所选用的器材有:
额定电流为0.4A的定值电阻(阻值约为6Ω)、电压恒为12V的电源、电流表、电压表、两种不同规格的滑动变阻器“50Ω1A”和“5Ω1A”、开关及导线若干,请回答下列问题。
(1)在保证电路中各电器元件都安全的前提下,李岚在进行实验时,应当选用的滑动变阻器的规格为 。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路图连接完整。
(要求:
滑动变阻器滑片向右移动时,电阻变大)
(3)连接好电路,闭合开关后,李岚移动滑动变阻器的滑片。
当电流表的示数为0.4A时,电压表示数如图乙所示,则此时电压表的示数为 V,定值电阻的电功率为 W,电阻为 Ω。
【拓展】
(4)李岚将定值电阻换成额定电压为4V的小灯泡后,移动滑片,观察电流表和电压表的示数,并记录成如图丙所示的I﹣U图象,则小灯泡的额定功率为 W;由图象可知,小灯泡灯丝的阻值不是固定的,这是因为 。
四、综合题
24.如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如下表。
[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
容积
30L
加热功率
2000W
保温功率
800W
(1)开关S跳至 触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为 kg。
(2)R2的阻值为多大?
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量?
(4)在上述加热状态下,热水器正常工作35min需消耗多少电能?
加热效率是多少?
25.如图所示,是某电器设备的一部分电路。
已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变,定值电阻R0=10Ω,灯泡L上标有“6V3.6W”的字样。
开关S2为单刀双掷开关,电源和电压表的内阻不计。
请画出本题各小问的等效电路图。
(1)只闭合开关S1时,电流表示数I1=1A,求电源电压;
(2)
在不损坏电流表及电源的情况下,闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点,此时电流表示数I2=1.5A,求滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S1断开,开关S2接“b”时,移动滑动变阻器滑片P,使灯泡L正常发光,求滑动变阻器消耗的电功率。
参考答案
1.D2.C3.B4.C5.A6.D7.A8.B
9.B10.C11.C12.A
13.“20Ω2A”R1
14.100.61.22.4
15.0.05kW•h1.5
16.0.5W/Ω×R+4W
17.2:
35:
32:
3
18.235
9.5
19.242温度升高时,电阻变大,由P=
可知,电路的总功率变小,产热减少
20.2200600
050
21.断开A小灯泡断路2.2B100.5
22.0.80.16左正比将L1、L2、L3串联在同一电路中,就控制了电流一定灯L2,正常工作时电阻为10Ω,当电压小于额定电压2.5时,电阻应小于10Ω
23.50Ω1A2.516.251.6小灯泡灯丝阻值随温度变化
24.
(1)由电路图可知,开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路电阻较大,开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,电阻R2没有接入电路,此时电路电阻较小,电源电压U一定,由P=
可知,电阻越大,电路功率越小,电阻越小,电热水器功率越大,因此当开关S跳至b触点位置时,电路阻值较大,电功率较小,电热水器处于保温状态。
已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3,
由ρ=
可知,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg,
(2)当开关S跳至a触点位置时,只有电阻R1接入电路,
由P=
可知,电阻阻值:
R1=
=
=24.2Ω,
开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,
由P=
可知:
P保温=
,即800W=
,
解得R2=36.3Ω;
(3)水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(55℃﹣25℃)=3.78×106J。
(4)由P=
可得,加热状态下,热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W×35×60s=4.2×106J。
加热效率η=
×100%=
×100%=90%。
25.
(1)只闭合开关S1时,只有定值电阻R0连入,如图1:
根据欧姆定律得:
电源的电压U=U0=I0R0=1A×10Ω=10V;
(2)闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点,定值电阻R0与滑动变阻器并联,如图2:
电流表测干路电流,即I=1.5A,滑动变阻器连入电路的阻值为R′=
R,
由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:
通过滑动变阻器的电流I′=I﹣I0=1.5A﹣1A=0.5A,
由欧姆定律得:
R′=
=
=20Ω。
则滑动变阻器的最大阻值R=2R′=2×20Ω=40Ω。
(3)当开关S1断开,开关S2接“b”时,灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端,如图3:
灯泡L正常发光时,UL=U额=6V,
由P=UI得:
灯泡L正常发光的电流IL=
=
=0.6A,
串联电路两端的电压等于串联的各部分电路两端的电压之和,
所以此时滑动变阻器两端的电压U″=U﹣UL=10V﹣6V=4V,
所以此时滑动变阻器的电功率利用P=U″IL=4V×0.6A=2.4W。