中考热点专题电功和电热实验题综合计算题.docx
《中考热点专题电功和电热实验题综合计算题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考热点专题电功和电热实验题综合计算题.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中考热点专题电功和电热实验题综合计算题
2012年中考专题：
电功和电热实验题、综合计算题
满分：
100分时间：
90分钟
1.（2011温州）（5分）小明设计了如图甲所示的电路图，用来测定额定电压为“2.5伏”的小灯泡的电功率。
各元件都完好，电源电压保持不变。
（1）小明将各元件连接成如图乙所示的电路，请指出其中的错误：
_____________________________________
（2）电路调整正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到______时，表明小灯泡正常发光，并记录电流表的示数。
（3）为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，小明继续调节滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表，发现第2次实验小灯泡最亮，此时小灯泡的实际电功率为_______瓦。
实验次数
1
2
3
电压表示数/伏
2.5
2.8
2.0
电流表示数/安
0.32
0.35
0.27
2.（2011宁波）（5分）做“测小灯泡额定功率”实验时，小灯泡上标有“2．5V”字样。
（1）连接电路时，开关S应断开，防止因电路_______（填“短路”或“开路”）而损坏仪器；
（2）按图甲所示的电路图，在不改变原有连接情况下，请你把图乙电路连接完整；
（3）实验中，当电压表示数为2．5V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为______W。
3.（2011金华）（8分）小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为3伏恒定不变，他们设计的实验电路图如图甲所示．
（1）小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V．
①根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变，如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示，你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的___________（用字母表示）两接线柱接入到电路所引起的．
②正确连接后，小金通过实验得到的数据如下表，请分析数据并回答：
实验序号
1
2
3
4
5
6
小灯泡两端的电压U/伏
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
通过小灯泡的电流I/安
0.08
0.10
0.14
0.18
0.20
0.22
小灯泡的发光亮度
不发光
很暗
较暗
较亮
正常发光
很亮
小灯泡的额定功率为____瓦；依据表中的数据，可知滑动变阻器的最大阻值至少是____欧
（2）小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏．根据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数，其示数分别为：
____________________________.
4.（2011泸州）（4分）一只标有“3.8V”字样的小灯泡，小明想测出它的额定功率，他选用了以下器材：
电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一只，导线若干．小明经检验发现电压表的0～15V量程已损坏，但0～3V量程完好无损．所提供的电源电压恒为6V，于是小明设计了如图甲所示的电路进行实验．
（1）请你按照小明设计的电路图将乙图中的实物连线补充完整．
（2）要测出小灯泡的额定功率，应该调节滑动变阻器的滑片P，直到电压表的
示数为_____V，此时电流表的示数为0.24A，小明测出该小灯泡的额定功率是_____W．
5.（2011盐城）（12分）小华做测量灯泡电功率的实验，所用小灯泡额定电压为2.5V．
（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．
（2）当电压表的读数为V时，小灯泡达到额定功率，此时电流表的示数如图乙所示，其值为A，小灯泡的额定功率为W．
（3）实验时闭合开关，两表均有示数，然后将灯泡从灯座中取走，电流表（有/没有）示数，电压表（有/没有）示数．
6.（2011衡阳）（5分）．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V。
如图是小严同学连接的实物电路。
（1）实验中，连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是____________；
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图甲所示，为______V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端（填“A”或“B”端）的方向滑动；
（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。
7.（2011河北）（6分）小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小。
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于_________________________________________。
（2）实验中，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是______________________。
（3）若乙瓶中的温度计示数变化了10℃，镍铬合金丝消耗了3.3×10-3kW·h的电能，烧瓶中煤油的质量是________。
[已知c煤油=2.1×103J／（kg·℃），不计热损失]
8.（2011成都）（6分）如图所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热． 已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω．求：
（1）饮水机处于保温状态时的电功率是多少？
（2）饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？
9.（2011菏泽）（7分）浴霸是安装在浴室内供取暖和照明的家用电器，某品牌浴霸的铭牌和简化电路如图所示，L为照明灯，L1和L2是两个功率均为275W的红外线取暖灯
额定电压
额定频率
额定功率
照明
取暖
220V
50HZ
40W
550w
（1）浴霸工作时，为了使取暖功率达到最大值，应闭合的开关是
（2）照明灯工作时，它的电阻是多大？
（3）三灯同时正常工作半小时，消耗多少电能？
10.（2011杭州）（6分）在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。
小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率。
（已知：
电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I）
（1）请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。
（2）求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。
（3）求电动机在时间t内所做的机械功。
11.（2011广安）（8分）下表为一台宏源电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图12所示，R1和R2均为电热丝。
求：
（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；
（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少；
（3）假设在用电高峰时，家庭电路实际电压为200V，
电烤箱在高温档的实际功率是多少（实际功率计算
结果保留到小数点后1位）？
12.（2011威海）（8分）如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电压表的量程是0－15V，闭合开关后，移动滑动变阻器，使电压表的示数为6V，这时灯泡正常发光，求：
（1）电源电压。
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是28Ω时，小灯泡消耗的实际功率。
13（2011泸州）（6分）如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式．但风力发电的特点是随机性强，5m/s以上的风速才可以发电．泸州市属亚热带季风气候，春秋季风力大，持续时间长，可以考虑在泸州地区开发风力发电．下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率：
平均风速m/s
5
6
7
8
9
10
功率 KW
9
22
34
44
53
60
请根据你所学知识完成以下问题：
（1）在泸州某主峰平均风速为8m/s的位置，安装有上述风力发电机一台，该发电机工作1h获得的电能为多少KW•h？
将该电能全部用于带动额定电压为220V的电热器正常工作可达40h，则电热器的额定电流为多少？
（2）将上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动机械效率为75%的电动抽水机工作，把水抽到10m高的水池上，请通过计算说明能否把容积为1000m3的水池盛满？
（取g=10N/Kg，ρ水=1×103kg/m3）
14.（2011无锡）（7分）如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，袭中列出了其部分技术参数．
型号
FY—TSl010A
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1000W
容量
1.OL
（1）电热水壶正常工作时的电流是多少?
（2）电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热
3.24×105J，则该电热水壶的效率是多少?
（3）有关电热水壶的安全使用，有下列几种说法，其中不正确的是▲（填序号）．
①电热水壶不用时，应拔下电源插头；②当壶体和基座被弄脏时，放进清水中清洗；③电热水壶工作时，身体不可靠近壶嘴；④注入水时，水位不超过电热水壶的最高水位线
15.（2011泰州）（7分）图17是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图18是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻.当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态.
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
440W
保温功率
40W
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，需用时14min[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）].求此加热过程中：
①水吸收的热量；②饮水机的加热效率.
（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）.
参考答案
1.解：
（1）经分析，电流表没有与小灯泡串联，电压表没有与小灯泡并联
（2）电压表测灯泡电压．灯泡正常工作时，电压表示数为灯泡额定电压2.5V．
（3）P=UI=2.8V×0.35A=0.98W．
故答案为：
（1）电流表没有与小灯泡串联，电压表没有与小灯泡并联；
（2）电
压表示数为2.5V；（3）0.98．
点评：
在实物图中找出错误之处，对电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用逐条分析，防止遗漏错误．
2.解：
（1）连接实物图时，开关要处于断开状态，防止短路现象发生时，电流过大，损坏元件．
（2）按照电路图，从电源的正极出发，按照电流方向，依次串联开关、滑动变阻器、灯泡、电流表到电源的负极，把灯泡串联在电路中．如图．
（3）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.28A．
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
故答案为：
（1）短路；
（2）如图；（3）0.7．
点评：
补全实物连接图时，主要考虑电压表、电流表、滑动变阻器：
电压表量程根据灯泡的额定电压或电源电压来确定，电压表并联在灯泡的两端．知道灯泡的额定电压和电阻，或根据灯泡的额定功率和额定电压，求出电流，来判断电流表的量程，电流表串联在电路中．
滑动变阻器有4个接线柱，选择一上一下接线柱，使滑动变阻器串联在电路中．
3.
（1）①灯泡较暗，电路电流太小，电路电阻太大，滑动变阻器连入电路电阻太大，移动滑片，灯泡亮度不变，电路电流不变，电阻不变，滑动变阻器相当于定值电阻，滑动变阻器接A、B两个接线柱．
②P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，
电路电流最小为0.08A时，滑动变阻器阻值最大，
所以，滑动变阻器电压为：
U=U总-UL=3V-0.5V=2.5V，
所以，滑动变阻器最大电阻为：
R=UI=2.5V0.08A=31.25Ω．
（2）灯泡灯丝突然烧断，电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，示数为3V．
故答案为：
（1）①A、B；②0.5；31.25；
（2）3V、0A．
4.解：
（1）电源电压为6V，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡正常工作时的电压为3.8V，则滑动变阻器的电压为6V-3.8V=2.2V＜3V，所以用电压表0～3V量程时，并联在滑动变阻器两端，电路图如图．
（2）电压表的示数为2.2V时，灯泡两端的电压为3.8V，
所以灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.24A=0.912W．
故答案为：
（1）如上图所示
（2）2.2，0.912．
点评：
解决本题的关键：
一是电压表、滑动变阻器的正确使用；二是串联电路电压特点的灵活运用．
5.解：
（1）滑动变阻器已经选择了上面一个接线柱，再任意选择下面一个接线柱，把滑动变阻器串联在电路中．如图．
（2）电压表测量灯泡两端的电压，电压表的示数为2.5V时，灯泡电压为额定电压2.5V．
电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.26A．
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W．
（3）灯泡取走，灯座处断路，电路断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中，测电源电压，电压表有示数．
故答案为：
（1）如图；
（2）2.5；；0.26；0.65；（3）没有；有．
点评：
本题考查了滑动变阻器的连入电路的方法，额定功率的实验方法和计算，电流表的读数，故障问题分析等，除故障分析问题有些难度，其它的都是比较简单的问题．
6.解：
（1）连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路．
（2）由图知电压表示数为2，5V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B端的方向移动．
（3）小灯泡正常发光时，电压U=3.8V，由图知电流I=0.3A，额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
故答案为：
（1）灯泡断路．
（2）2.5；B．（3）1.14．
点评：
电路故障一般有两种：
断路与短路；闭合开关如果电路中无电流，表明电路断路；闭合开关如果电路电流过大则电路发生了短路；由电压表可判断断路或短路位置．
7.解：
（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，主要是由于水的比热容大于煤油的比热容，吸收相同的热量，温度变化不明显．
（2）已知甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的小，通过的电流相同，时间相同，根据公式Q=I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多．
（3）消耗的电能全部转化为内能，Q=W=3.3×10-3kw•h=1.188×104J，
煤油的质量m=Qc△t=1.188×104J2.1×103J/（kg•℃）×10℃≈0.6kg．
故答案为：
水的比热容大于煤油的比热容；在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大产生热量越多；0.6kg．
点评：
本题考查焦耳定律公式和吸热公式的应用以及比热容的有关问题，要知道串联电路电流相等的规律，解题过程中还要注意单位的换算
8.解：
（1）保温状态时，S1断开，电路中只有R1．此时电路中的电功率是P1=U2R1=（220V）21210Ω=40W
答：
饮水机处于保温状态时的电功率是40W．
（2）当S1闭合时，饮水机处于加热状态，此时R1和R2并联在电路中，
则I=I1+I2=UR1+UR2=220V1210Ω+220V121Ω=2A
答：
饮水机处于加热状态时电路的总电流是2A．
点评：
此题主要考查了学生对电路的分析及电功率、欧姆定律的计算．要解决此类题目，首先要搞清串并联电路的电流、电压的关系，同时要掌握电功率的基本计算公式及推导公式，同时要掌握欧姆定律的计算公式及推导公式．
9.解：
（1）浴霸工作时，为了使取暖功率达到最大值，应该使两个功率均为275W的红外线取暖灯同时工作，所以闭合开关S1S2．
故答案为：
S1S2．
（2）照明灯工作时，它的电阻是R=U2P照=（220V）240W=1210Ω．
答：
照明灯工作时，它的电阻是1210Ω．
（3）三灯同时正常工作半小时，消耗电能W=P照t+P暖t=0.04kw×0.5h+0.55kw×0.5h=0.295kw•h．
答：
三灯同时正常工作半小时，消耗电能0.295kw•h．
点评：
本题考查电阻和消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断开关断开与闭合时电路的连接情况，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．
10.解：
（1）小杰正确，小施不正确，因为P=I2R只是线圈的发热功率，而电动机正常工作时消耗的电能没有全部转化为电能，有一部分转化成了内能，所以利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率是错误的．
（2）这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量Q=I2Rt．
（3）电动机在时间t内所做的机械功W=W电-Q=UIt-I2Rt．
点评：
本题考查电功率和焦耳定律计算公式及其变形的灵活运用，难点是知道公式P=I2R只适用于纯电阻电路，也就是电能完全转化为内能的电路．
11.解：
（1）W=P高温t=1100W×15×60s=990000J，
答：
电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能为990000J．
（2）R1=U额2P高温=（220V）21100W=44Ω，
R=U额2P低温=（220V）2440W=110Ω，
R2=R-R1=110Ω-44Ω=66Ω．
答：
R2的阻值是66Ω．
（3）P实=U实际2R1=（200V）244Ω≈909.1W，
答：
实际电压为200V时电烤箱在高温档的实际功率是909.1W．
点评：
本题考查电功、电阻和实际功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要学会从所给信息中找到有用的数据，注意实际功率是实际电压下的功率，不能运用额定电压计算．
12.解：
（1）电源电压U=UL+UR=6V+6V=12V．
答：
电源电压为12V．
（2）灯泡的电阻RL=UL2PL=（6V）23W=12Ω，此时电路电流I=URL+R=12V12Ω+28Ω=0.3A，
小灯泡消耗的实际功率P=I2RL=（0.3A）2×12Ω=1.08W．
答：
小灯泡消耗的实际功率为1.08W．
点评：
本题考查电压、电阻、电流、实际功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点知道灯泡正常发光时两端的电压为额定电压，还要知道串联电路电压和电阻的规律．
13.解：
（1）当风速为8m/s时，由数据表格知，风力发电机组输出的电功率是44kW，
该发电机工作1h获得的电能为W=Pt=44kW×1h=44kW•h；
又因电热器的额定电压为220V，工作时间为40h，
所以电热器的额定电流为I=WUt1=44000W•h220V×40h=5A；
（2）电动抽水机做的有用功为W有=Wη=44×3.6×106J×75%=1.188×108J，
提升水的体积为V=W有ρgh=1.188×108J1×103kg/m3×10N/kg×10m=1188m3＞1000m3．
答：
（1）该发电机工作1h获得的电能为44KW•h；电热器的额定电流为5A；
（2）上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动效率为75%的电动抽水机工作时可以把容积为1000m3的水池盛满．
点评：
本题考查了电功、效率、功、重力、质量的计算及数据的分析题，这要求同学们平时注意联系实际，拓宽视野，直面现实生活中的物理问题，学以致用；活化物理基本知识，注重基本素质和能力的培养．
14.解：
（1）由铭牌数据可知额定功率和额定电压：
P=1000W，U=220V，
根据电功率常用计算式P=UI得：
I=PU=1000W220V=4.5A．
答：
电热水壶正常工作时的电流是4.5A．
（2）P=1000W，t=6min=6×60s=360s，
根据电功率的定义式P=Wt得：
W=Pt=1000W×360s=3.6×105J，
η=QW×100%=3.24×105J3.6×105J×100%=90%．
答：
电热水壶的效率是90%．
（3）
①拔下插头可以避免水壶带电，发生危险，正确；
②清水也是导体，基座放进水中清洗，容易导电发生事故，不正确；
③烧水时，壶嘴喷出的高温水蒸气能把人烫伤，正确；
④超出最高水位线，沸腾时水容易溢出发生短路或触电事故，正确．
故答案为：
②．
点评：
（1）根据用电器的铭牌可以算出电流和电阻，常用导出式为：
I=PU和R=U2P；
（2）利用W=Pt计算电功时，有两套单位（P-kW、W-kW•h；t-h，P-W、W-J、t-s），灵活选用．
15.解：
（1）由表信息可知：
饮水机正常工作时电路中的电流：
I=PU=440W220V=2A．
（2）热水箱中的水质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
水吸收的热量：
Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×105J
电流做的功：
W=Pt=440W×14×60s=3.696×105J，
∵该电路是纯电阻电路
∴Q放=W
饮水机的加热效率：
η=Q吸W×100%=2.94×105J3.696×105J×100%≈79.5%．
（3）当S闭合时，饮水机处于加热状态
R2=U2P加热=（220V）2440W=110Ω
当S断开时，饮水机处于保温状态
P保温=U2R总=（220V）2R1+R2=40W
所以R1=1100Ω．
答：
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2A；
（2）水吸收的热量为2.94×105J；饮水机的加热效率约为79.5%；
（3）电阻R1的阻值为1100Ω．
点评：
解决本题的关键：
一是电功率公式和效率公式的灵活运用，二是利用表格和电路图解决实际问题的能力．
升级会员 