1、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()AR1的电功率一定减小BR2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PI2R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P2I2R2()2R2可知,当R2R1时P2最大;若R2R1,滑片P向右移动时,P2先变大再变小;若R2R1,滑片向右
2、移动时,P2一定变大。故B选项说法是错误的。答案A2.(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CR1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,
3、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D3.(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0.1 A,R2消耗的电功率为1 W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3 A,R2消耗的电功率为1.8 W。则当滑片P从a移到b的过程中()A电流表示数变化了0.6 AB电压表示数变化了4 VCR1消耗的电功率变化了5 WD电路消耗的总功率变化了6 W解析R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。电流表示数为0.1 A,电流最小,电阻最大,可知滑片在b端,
4、滑动变阻器R2的电压为U210 V,滑动变阻器R2的最大值为R2100 ,即U0.1 AR110 V当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3 A,R2的电压为U26 V,U0.3 AR16 V联立解得,R120 ,U12 V。当P在a端时,R2连入阻值为0,所以电压表示数UV0,电流表示数为IA0.6 A,P在b端时,IA0.1 A,电压表示数UV10 V,电流表变化为IIAIA0.6 A0.1 A0.5 A,A错;电压表变化为UUVUV10 V010 V,B错;R1消耗的电功率P1IR1IA2R1(0.6 A)220 (0.1 A)220 7 W,C错;电路消耗的总功率变化PUI12 V
5、0.5 A6 W,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UIR可知指示灯两端的电压变小,热敏发热体电
6、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2.5 V和3.8 V。(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)请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。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2.5 V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
7、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)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;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PUI2.5 V0.32 A0.8 W;(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: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3.8 V;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
8、算出R两端电压;由I计算出R的电流,即灯泡此时电流,根据PUI计算灯泡L2电功率即可。答案(1)如左图A0.8(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“2.2 V0.01 A”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
9、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URUUD220 V2.2 V217.8 V,电路中的电流为IID0.01 A,定值电阻的阻值为R21 780 ,总功率为PUI220 V0.01 A2.2 W;(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)21 7802.2(2)火线(3)c7(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
10、UI图像。(1)图中表示小灯泡UI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UI图像(R串、R并的UI图像分别用和表示)。(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10 V)两端时,从电源流出的电流变化了0.45 A。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,图中曲线应该是小灯泡的UI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UI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,0.15 A);
11、(10 V,0.3 A)。然后用描点法作出R串的UI图像。用同样的方法作出R并的UI图像。(3)比较图像和可知,电压相同且不高于10 V时,I并I串0.45 A,仅有一种情况,即U5 V,此时I并0.6 A,并联时电路消耗的总功率为P并U并I并5 V0.6 A3 W。答案(1)(2)如下图(3)6 V3 W B组20142011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 ()A41 B14 C51 D15解析两个灯
12、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51,通过两个灯泡的电流之比为41,又电压相等,故功率之比为41。答案A2(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DR1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;
13、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D3(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3 V,电阻R1的电功率变化范围是1.20.3 W,则P在a、b两端时R1的电流之比和电源电压分别是 ()A216 V B415 VC214 V D4110 V解析当
14、P在a端时电压表的示数为0,R1的电功率最大(1.2 W),当P在b端时电压表的示数最大为3 V,R1的电功率最小(0.3 W),两种情况下R1的电功率之比为41,由P知,它两端的电压之比为21,故电源电压为6 V,电流比为21。答案A4. (2014浙江丽水,11,3分)如图所示的电路,电源电压恒为6 V,L1标有“6V 7.2W”,L2标有“6V 3.6W”,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0.6 AC仅闭合S1、S2,电路总电阻为15 D仅闭合S3,电路消耗的总功率为10.8 W解析仅闭合S1、S3时,灯泡
15、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PUI可得,电流表的示数:I20.6 A,B正确;仅闭合S1、S2时,两灯泡并联,由P可得,两灯泡的电阻:R15 ,R210 ,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,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:P2.4 W,D错。答案B5(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
16、,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 ()AL1与L2串联,L2被短路BL1与L2串联,L2的实际功率比额定功率小得多CL1与L2并联,L2与灯座接触不良DL1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2 h,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
17、定电压为220 V,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60 W的白炽灯正常发光时亮度相等。与使用60 W的白炽灯相比,100只这样的节能灯正常发光2 h可节能_kWh。解析消耗的电能等于某段时间末读数减去起始数:W5 863.5 kWh5 861.3 kWh2.2 kWh,一只LED灯消耗的电能W0.022 kWh79 200 J;由WUIt得,I0.05 A;1只LED灯功率为P0.011 kW11 W,一只LED节能灯比白炽灯节约的功率P60 W11 W49 W0.049 kW,100只节约电能WPt0.049 kW2 h1009.8 kWh。答案0.059.87
18、(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:145 g完全充电:150 mA/20 V/5 h输出电压:5 V输出电流:800 mA解析由移动充电宝可知,其输出电压U5 V,输出电流I800 mA0.8 A,充电宝输出功率PUI5 V0.8 A4 W;充电宝质量为145 g,不是重量为145 g;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
19、电压为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 )。(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“10 0.5 A”的滑动变阻器B“20 0.5 A”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
20、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:该小灯泡正常发光时的电阻是_,额定功率为_W。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PUI;灯泡正常工作时电流为IL0.2 A。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UUL6 V2.5 V3.5 V,由I得滑动变阻器电阻为:R滑17 。故滑动变阻器应选“20 0.5 A”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
21、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03 V量程,分度值为0.1 V,此时示数为2.2 V;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:当电压为2.5 V时,电流为0.2 A,此时小灯泡的电阻为R12.5 ,额定功率为PUI2.5 V0.2 A0.5 W;小灯泡灯
22、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)2.2B(6)12.50.5温度9(2013浙江湖州,36,6分) 伏安法测量额定电压为2 V的小灯泡的额定功率,实验时按图甲连接电路,电源电压为3 V,移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数绘制成IU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2 V时,电流是0.5 A,则额定功率P额定U额定I2 V0.5 A1 W。(2)当小灯泡正常工作时,即小灯泡两端的电压是2 V,则滑动变阻器两端的电压是1 V,电路中的电流是0.5 A,R2 ;(3)影响小灯泡电阻的因素是温度。答案(1)解:根据图乙可知UL2 V时,IL0.5 APULIL2 V0.5 A1 W(2)小灯泡正常工作时,滑动变阻器两端电压URUUL1 VIRIL0.5 AR2 答:(1)小灯泡的额定功率为1 W。(2)当小灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电路的电阻为2 。(3)温度
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