江西省中考物理一轮专项第16单元电功电功率课时训练及答案解析Word文档格式.docx
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h的电能可供它连
续工作 h。
(假设灯丝电阻不变)
6.[2018·
衡阳]某品牌电饭煲的工作原理如图16-4所示,下表为它的部分参数。
将开关S闭合,则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态,其中电阻R1∶R2= 。
额定电压
220V
额定功率
加热挡
1210W
保温挡
22W
频率
50Hz
图16-4
7.[2018·
南充]如图16-5甲所示,电电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡的U-I图像如图乙所示。
当通过灯的电流为1A时,灯正常发光,则灯的额定功率为 W;
滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
图16-5
8.[2017·
滨州]如图16-6甲所示,将额定电压为2.5V的小灯泡接入电电压为4.5V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的I-U图像,则小灯泡的额定功率为 W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω。
图16-6
9.林红同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图16-7所示。
电电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)。
在不损坏电路元件的情况下,该电路中的最大功率是 W,滑动变阻器阻值变化的范围是 。
图16-7
二、选择题
10.[2017·
河南]某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位( )
A.电能 B.电功率
C.电流 D.时间
11.[2018·
北京]有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1200W。
两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多
12.小明家记录5月初电能表示数为1432.7度,电能表的部分参数及6月初的示数如图16-8所示,下列说法正确的是( )
图16-8
A.电能表是测量用电器电功率的仪表
B.此电能表适用于电流方向1s改变50次的交流电路
C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105kW·
h
D.若电能表转盘在10min内转过250r,则用电器的总功率为1kW
13.[2018·
内江]将规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1和规格为“3.8V 0.3A”的小灯泡L2串联,接在3V的电上,下列判断正确的是( )
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.L1的亮度比L2的亮度小
C.两只灯泡都正常发光
D.两只灯泡实际功率相等
14.[2017·
福建]如图16-9所示,将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是( )
图16-9
A.3V 1AB.1.5V 1A
C.3V 0.5AD.1.5V 0.5A
15.图16-10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,下列关于图16-11所示的连接方式的说法中不正确的是( )
图16-10
图16-11
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
16.如图16-12甲所示电路,电电压不变
R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。
闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )
图16-12
A.电路总功率的最小值为1.8W
B.电路总功率的最大值为5.4W
C.定值电阻电功率的最小值为1.35W
D.定值电阻电功率的变化为4.05W
三、计算题
17.[2018·
长沙]L1、L2是规格分别为“6V 6W”“3V 2.7W”的小灯泡,将它们连在如图16-13所示的电路中,电电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。
求(不计温度对灯丝电阻的影响)
(1)电电压。
(2)灯泡L1的电阻R1。
(3)当S、S1都闭合时,10s内电流做的总功。
图16-13
18.如图16-14所示,L是标有“12V 36W”字样的灯泡,R1是阻值为24Ω的定值电阻,R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,电电压和灯泡电阻均不变。
(1)求灯泡的阻值。
(2)开关S、S1均闭合,滑片移到最左端时,灯泡恰好正常发光,求电电压和此时通过R1的电流。
(3)闭合开关S、断开开关S1,当滑片移动到最右端时,求电路的总功率及通电1min灯泡消耗的电能。
图16-14
19.[2018·
江西]如图16-15所示,电电压可调,小灯泡L1标有“6V 6W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样。
(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)闭合开关S1、S2、S3,调节电电压为6V时,求电流表A1的示数。
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电电压为12V时,求电路消耗的总功率。
(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调节电电压为10V时,求小灯泡L3的实际发光功率。
图16-15
四、实验探究题
20.林红同学在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,她想通过实验测量该小灯泡的额定功率,电电压保持6V不变,灯丝电阻约为10Ω,图16-16甲为她所连的实验电路。
图16-16
(1)经检查发现电路接线未完成且有错误,请完成接线并在接错的导线上打上“×
”,加以改正。
(2)实验时,林红移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。
(3)如果电压表0~15V量程损坏,0~3V量程完好,则林红利用现有器材可以测出灯泡的额定功率的方法是 。
(4)如果实验开始时,林红闭合开关,发现灯泡较暗,两表示数均较小,移动滑片,现象不变,可能的原因是 。
21.[2018·
达州]某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材电(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A“5Ω 2A”,B“20Ω 0.5A”)。
(1)该实验的实验原理是 ;
实验中,应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”)。
(2)如图16-17甲所示是小田同学连接的实物电路,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×
”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路。
(导线不得交叉)
图16-17
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电电压,则电路的故障是 。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的U-I图像,如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 W。
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。
(6)由图乙推知小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1 (选填“大于”“小于”或“等于”)P2。
参考答案
1.2.4 67.5
[解析]通过R1的电流I1===0.75A,通过R2的电流I2===0.5A,R1和R2并联后的总电阻R====2.4Ω,电阻R1消耗的电能Q=R1t=(0.75A)2×
4Ω×
30s=67.5J。
2.4.662×
104 175
3.0.01 40
4.0.2 1.2
[解析]当甲和乙串联接在3V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分
电压之和,所以,由
题图可知,电路中的电流为0.2A时,甲电阻两端的电压为1V、乙电阻两端的电压为2V。
当两个电阻并联接在2V的电两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻两端的电压U甲=U乙=U=2V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲=0.4A、I乙=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,电路中消耗的总功率P=UI=2V×
0.6A=1.2W。
5.25 40
6.加热 1∶54
7.8 11
8.0.625 8
[解析]由题图乙可知,当小灯泡两端的电压为U额=2.5V时,通过小灯泡的电流I额=0.25A,则小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5V×
0.25A=0.625W。
由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,当小灯泡正常发光时,U额=2.5V,电路中的电流I=I额=0.25A,
根据串联电路电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-U额=4.5V-2.5V=2V,
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻
R滑===8Ω。
9.2.25 4~10Ω
[解析]由题图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流I=IL===0.5A,
由题知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中的最大电流Imax=IL=0.5A,则电路的最大电功率Pmax=UImax=4.5V×
0.5A=2.25W。
灯泡的电阻RL===5Ω,
电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小为
R滑min====4Ω;
当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压UL'
=U-U滑max=4.5V-3V=1.5V,电路中的最小电流Imin===0.3A,所以滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑max===10Ω,所以滑动变阻器阻值变化的范围是4~10Ω。
10.A 11.B
12.C [解析]电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;
频率为50Hz的交变电流,周期T=0.02s,一个周期内
电流方向改变2次,所以在1s时间内电流方向改变100次,故B错误;
6月初电能表的示数为1537.7kW·
h,5月初电能表示数为1432.7kW·
h,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7kW·
h-1432.7kW·
h=105kW·
h,故C正确;
电能表转盘转了250r时,电路中消耗的电能W==0.1kW·
h,用电器的总功率
P===0.6kW,故D错误。
13.B
14.D [解析
]由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别I1===1A,I2===0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,所以,电路中的电流为0.5A,I1'
=I2=0.5A,故A、B错误;
由I=可得,灯泡L1的电阻R1===3Ω,L1两端的电压U1'
=I1'
R1=0.5A×
3Ω=1.5V,故C错误、D正确。
15.A [解析]由题可知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设R1=R2=R,
分析图16-11所示的连接方式可知甲图为开路,P甲=0,
乙图中两电阻串联,R乙=2R,P乙==,
丙图中只有电阻R1工作,R丙=R,P丙==,
丁图中两电阻并联,R丁=R,P丁===2。
可见,甲的发热功率与丙的发热功率不相等,故A不正确,符合题意;
丁的发热功率是丙的发热功率的2倍,故B正确,不符合题意;
丙的发热功率是乙的发热功率的2倍,故C正确,不符合题意;
丁的发热功率是乙的发热功率的4倍,故D正确,不符合题意。
16.A [解析]由题图甲可知,滑片在最左端时,电压表被短路,示数为0,电流为I左=1.2A,
滑片在最右端时,电压表测量滑动变阻器两端的电压U滑=4.5V,电流为I右=0.3A,
根据欧姆定律可得U=I左R1①,
U=I右R1+U滑②,
①②两式联立得I左R1=I右R1+U滑,
解得R1=5Ω,U=6V。
电路总功率的最小值P小=UI右=6V×
0.3A=1.8W,故A正
确。
电路总功率的最大值P大=UI左=6V×
1.2A=7.2W,故B错误。
定值电阻电功率的最小值P1小=R1=(0.3A)2×
5Ω=0.45W,故C错误。
定值电阻电功率的最大值P1大=R1=(1.2A)2×
5Ω=7.2W,
定值电阻电功率的变化为
ΔP=P1大-P1小=7.2W-0.45W=6.75W,故D错误。
17.解
(1)当只闭合S时,电路中只有灯泡L2接入电路中且正常发光,则电电压U=U2额=3V。
(2)灯泡L1的电阻R1===6Ω。
(3)S、S1都闭合时,两灯泡并联,灯泡L1的实际功率P1===1.5W,
电路的总功率P=P1+P2额=1.5W+2.7W=4.2W,
10s内电流做的总功W=Pt=4.2W×
10s=42J。
18.解
(1)灯泡的阻值RL===4Ω。
(2)当开关S、S1均闭合,滑片移到最左端时,此时R1与L并联;
因为灯泡恰好正常发光,所以电电压U=U额=
12V;
通过R1的电流
I1===0.5A。
(3)闭合开关S、断开开关S1,滑片移到最右端时,此时滑动变阻器全部电阻接入电路即R大=20Ω且与灯泡串联;
此时电路中的电流I====0.5A,
电路的总功率P=UI=12V×
0.5A=6W。
通电1min灯泡消耗的电能W=I2RLt=(0.5A)2×
60s=60J。
19.解
(1)闭合开关S1、S2、S3时,灯L2被短路,L1和L3并联,且正常发光,电流表A1测干路电流,示数为
I=I1+I3=+=+=3A。
(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,L2和L3两灯串联,且两灯规格相同,分压都是6V,两灯均正常发光,故电路消耗的总功率P=P2+P3=12W+12W=24W。
(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,电路为L3的简单电路,L3两端实际电压为10V时,远远超过其额定电压6V,此时灯泡烧杯,实际功率为0。
20.
(1)如图所示
或
(2)0.3 1.14
(3)将电压表与滑动变阻器并联
(4)同时接入滑动变阻器下面两个接线柱
[解析]
(2)电流表示数为0.3A,灯泡额定功率
P=UI=3.8V×
0.3A=1.14W。
21.
(1)P=UI B
(2)如图所示
(3)灯泡断路 (4)1.14
(5)如图所示
(6)大于
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