湖南專版20xx中考物理專題十三電功和電功率復習習題課件(已修改)

　

【正文】 專題十三 電功和電功率 A組 20222022年山東中考題組 五年中考 1.(2022湖南衡陽 ,18,4分 )(多選 )電動自行車有行駛工作、蓄電池充電兩種狀態 ,局部電路圖如 圖所示。斷開 S后 ,充電插口可以外接充電器對蓄電池進行充電。電動自行車行駛過程中 ,其 電動機正常工作電壓為 48 V,此時通過電動機線圈的電流為 5 A。電動機線圈的電阻是 Ω。 下列說法正確的是 ? ( ) ,蓄電池相當于電路中的用電器 1 min,電流通過線圈所產生的熱量為 14 400 J 1 min,消耗的電能為 14 400 J 考點一 電功和電能 答案 AD 對蓄電池充電時 ,蓄電池消耗了電能 ,蓄電池相當于電路中的用電器 ,故 A正確 。電 動自行車的電動機把大部分電能轉化為機械能 ,小部分電能轉化為內能 ,故 B錯誤 。電動機正常 工作 1 min,電流通過線圈所產生的熱量 Q=I2Rt=(5 A)2 Ω60 s=750 J,故 C錯誤 。電動機正常 工作 1 min,消耗的電能 W=UIt=48 V5 A60 s=14 400 J,故 D正確。 2.[2022湖南常德 ,19(1),2分 ]如圖是現代家庭中的電子式電能表 ,它的示數為 kWh。 ? 答案 解析 電能表最后一位是小數 ,單位是 kWh,故該電能表的讀數為 kWh。 易錯警示 本題考查了電能表的讀數 ,注意最后一位是小數位。 知識總結 電能表是測量家庭電路中一段時間內消耗電能多少的儀器 ,數字窗口最后一位是 小數位 ,單位是 kWh。 3.(2022湖南邵陽 ,34,9分 )孝順的芳芳為了讓奶奶在冬天方便取暖 ,她用自己的零用錢為老人家 買了個烤火用的電熱箱 ,電熱箱的規格如表。求 : (1)電熱箱內發熱絲的電阻。 (2)正常工作 h,電熱箱消耗的電能。 (3)一天 ,芳芳斷開家中其他所有用電器 ,只接通電熱箱 ,發現家中如圖所示的電能表轉盤在 5 min 內轉了 100圈 ,電熱箱的實際功率是多少 ? ? 額定電壓 (V) 220 額定功率 (W) 440 頻率 (Hz) 50 答案 (1)110 Ω (2)105 J (3)400 W 解析 (1)由 P=UI,I=? 可得電熱箱內發熱絲的電阻 : R=? =? =110 Ω (2)由 P=? 可得 ,電熱箱消耗的電能 : W=P額 t=440 W3 600 s=105 J (3)W實 =? =? kWh, t1=? h=? h, P實 =? =? = kW=400 W。 UR2U額2( 20V )440WWt 100r 00r / (kW h)?1305601121t 實1 k W h301 h12?4.(2022湖南湘西 ,25,10分 )圖甲是一種新型家用電器 —— 電壓力鍋。圖乙是某型號電壓力鍋 工作電路簡圖 ,表中數據是其部分參數。其中 R是主加熱器 ,R0是保壓加熱器。接通電路后 ,開 關 S自動與觸點 a、 b接通 ,開始加熱。當鍋內溫度達到 105 ℃ ,開關 S自動與 a、 b斷開 ,開始保 壓 ,此時鍋內水溫不變 ,且未沸騰。現將 5 kg初溫為 25 ℃ 的水加入電壓力鍋中 ,接通電路使其正 常工作 30 min。熱量損耗不計 ,已知水的比熱容為 103 J/(kg℃ )。求 ? 額定電壓 (V) 220 主加熱器額定功率 (W) 880 保壓加熱器額定功率 (W) 120 保壓溫度 (℃ ) 105 最大盛水量 (kg) 6 (1)電壓力鍋在加熱狀態時主加熱器 R的電阻。 (2)電壓力鍋多少 min后開始保壓 ? (3)電壓力鍋在此 30 min內保壓時所消耗的電能。 答案 (1)55 Ω (2)28 min (3)104 J 解析 (1)當電壓力鍋處于加熱狀態時 ,開關與 a、 b接通 ,主加熱器與保壓加熱器并聯接入電 路 ,從表中可以看出 ,U額 =220 V,PR=880 W,由 P=? 得 :R=? =? =55 Ω。 (2)當 m=5 kg的水從 t1=25 ℃ 加熱到 t2=105 ℃ 時 ,電壓力鍋開始保壓 ,在加熱的過程中需要吸 熱 Q,已知水的比熱容 c=103 J/(kg℃ ) 由比熱容公式 c=? 得 : Q=cm(t2t1)=103 J/(kg℃ )5 kg(105 ℃ 25 ℃ )=106 J。 水吸收的熱量 Q由電壓力鍋提供 ,Q=W=106 J 由 P=W/t得 : t=W/P=106 J/1 000 W≈ 1 680 s≈ 28 min。 (3)電壓力鍋保壓時 ,開關與 a、 b斷開 ,只有 R0接入電路中 ,已知 R0的功率 P0=120 W,保壓時間 t39。=2 min=120 s,則消耗的電能 W=P0t39。=120 W120 s=104 J。 2UR2RUP額 2( 20V )880W21()Qm t t?解題關鍵 本題涉及吸熱公式、電功公式和效率公式的應用 ,關鍵是知道正常工作 30 min是 指加熱時間和保壓時間的和。 考點二 電功率 1.(2022湖南常德 ,4,3分 )以下估測值中 ,最符合實際的是 ? ( ) 150 g m/s 100次用時約為 15 min 30 W 答案 A 一個蘋果的質量在 150 g左右 ,A符合實際 。蝸牛爬行的速度非常慢 ,約 cm/s,B不符 合實際 。正常情況下 ,人的脈搏跳動 100次的時間在 1 min左右 ,C不符合實際 。家用空調工作電流 約 5 A,電功率在 P=UI=220 V5 A=1 100 W左右 ,D不符合實際。 2.(2022湖南常德 ,18,3分 )在如圖所示的電路中 ,M為電子集成元件 ,其阻值與兩端所加的電壓成 正比 (即 RM=kUM,式中 k為常數 )且遵循歐姆定律 ,L是小燈泡 (其電阻不隨溫度變化 ),R為滑動變 阻器。現閉合開關 S,調節 R使其接入電路的電阻值逐漸減小 ,下列說法正確的是 ? ( ) L變亮 R的電流減小 M兩端的電壓不變 L的實際功率不變 答案 D 由電路圖可知 ,電子集成元件 M與燈泡 L、滑動變阻器 R串聯 。因電子集成元件 M的 阻值與兩端所加的電壓成正比 ,且遵循歐姆定律 ,所以 ,調節 R使其接入電路的電阻值逐漸減小 時 ,通過 M的電流不變 。因串聯電路中各處的電流相等 ,所以 ,通過燈泡 L和滑動變阻器 R的電流 不變 ,故 B錯誤。由 I=? 的變形式 U=IR可知 ,R接入電路的電阻值變小 ,則 R兩端的電壓減小 ,燈 泡 L兩端的電壓不變 。因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和 ,所以 ,電子元件 M兩端的電壓增 大 ,故 C錯誤。因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小 ,所以 ,由 P=UI可知 ,燈泡的實際功率不變 , 亮暗不變 ,故 A錯誤、 D正確。故選 D。 UR解題關鍵 根據電子集成元件 M的阻值與兩端所加的電壓的關系確定出通過其電流不變是 關鍵。 思路分析 由電路圖可知 ,電子集成元件 M與燈泡 L、滑動變阻器 R串聯 ,根據電子集成元件 M 的阻值與兩端所加的電壓成正比可知 ,調節 R使其接入電路的電阻值逐漸減小時 ,通過 M的電 流不變 ,根據串聯電路的電流特點可知電路中電流的變化 ,再根據歐姆定律可知燈泡兩端電 壓、 R兩端電壓的變化 ,利用串聯電路的電壓特點可知電子元件 M兩端的電壓變化 ,利用 P=UI 可知燈泡實際功率的變化 ,進一步可知燈泡亮暗的變化。 3.(2022湖南岳陽 ,12,3分 )如圖 ,電源電壓恒為 V,? 的量程為“ 0~ A” ,? 的量程為“ 0~ 3 V” ,燈泡上標有“ V W” (不考慮燈絲電阻變化 ),滑動變阻器 R的規格為“ 20 Ω 1 A”。閉合開關 ,在保證電路安全的情況下 ,移動滑片 P的過程中 ? ( ) ? A.? 的示數最大為 A W W 4 Ω 答案 D 由電路圖可知 ,燈泡與滑動變阻器 R串聯 ,電壓表測燈泡兩端的電壓 ,電流表測電路 中的電流。 由 P=UI可得 ,燈泡的額定電流 : IL=? =? = A, 因串聯電路中各處的電流相等 ,且電流表的量程為 0~ A,滑動變阻器允許通過的最大電流為 1 A,所以 ,電路中的最大電流 I大 = A,故 A錯誤 。電路中電流最大時滑動變阻器接入電路中的 電阻最小 ,電路消耗的總功率最大 , 由 I=? 可得 ,燈泡的電阻和電路的總電阻分別為 : RL=? =? =5 Ω,R總 =? =? =9 Ω, 因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和 , 所以 ,滑動變阻器接入電路中的最小電阻 : R小 =R總 RL=9 Ω5 Ω=4 Ω,故 D正確 。 電路消耗的最大總功率 : LLUR LLI2 .5 V0 .5 AUI大4 .0 .5 AP大 =UI大 = V A= W,故 C錯誤 。 當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時 ,電路中的電流最小 ,燈泡消耗的電功率最小 , 因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和 , 所以 ,電路的最小電流 : I小 =? =? = A, 則燈泡消耗的最小功率 : ? =? RL=( A)25 Ω= W,故 B錯誤。 LURR?大 20?? ?LP小 2I小解題關鍵 正確的判斷電路中的最大電流和最小電流。 方法總結 由電路圖可知 ,燈泡與滑動變阻器 R串聯 ,電壓表測燈泡兩端的電壓 ,電流表測電路 中的電流。 (1)根據 I=? 求出燈泡的額定電流 ,然后與電流表的量程和滑動變阻器允許通過的最大電流相 比較確定電路中的最大電流 ,此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小 ,電路消耗的總功率最大 , 根據歐姆定律求出燈泡的電阻和電路的總電阻 ,利用串聯電路電阻特點求出滑動變阻器接入 電路中的最小阻值 ,根據 P=UI求出電路消耗的最大電功率 。 (2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時 ,電路中的電流最小 ,燈泡消耗的電功率最小 ,根據 串聯電路電阻特點和歐姆定律求出電路中的電流 ,再根據 P=I2R求出燈泡消耗的最小功率。 PU4.(2022湖南郴州 ,18,2分 )如圖所示 ,電源電壓為 V,小燈泡規格為“ 3 V W” ,電壓表量 程為 0~ 3 V,電流表量程為 0~ A,滑動變阻器規格為“ 50 Ω 2 A”。保證電路元件安全 ,下 列分析正確的是 ? ( ) ? 0~ A Ω~30 Ω W~ W W 5.(2022湖南衡陽 ,20,3分 )(多選 )某物理興趣小組用圖甲所示的電路來測量一個軟性材質的電 阻 R的阻值。電源電壓恒定 ,閉合開關后 ,調節滑動變阻器的滑片 ,把每次實驗中得到 ? 表和 ? 表示數描點在 UI圖像中 ,然后連接這些點得到如圖乙所示的 UI圖像 ,則由圖可知 ? ( ) ? R的阻值為 10 Ω ? 表示數為 2 V時 ,R消耗的電功率為 W R均勻拉長后 ,再重新進行實驗 ,則描出的圖線應在 UI圖像中的 Ⅰ 區 P左移 ,電路總功率變小 答案 ABC 由甲圖可知 ,開關閉合后 ,該電路為串聯電路 ,電流表測電路中的電流 ,電壓表測 電阻 R兩端的電壓。當滑片左移時 ,滑動變阻器接入電路中的電阻變小 ,電路中電流變大 ,而電 源電壓 (U電源 )保持不變 ,由 P總 =U電源 I可知 ,電路總功率 (P總 )變大 ,D錯 。由乙圖可知 ,當 R兩端電壓為 1 V時 ,通過它的電流為 A,由 R= ? 可求得 R=10 Ω,A正確 。當電壓表示數為 2 V時 ,電流表示數 為 A,由 P=UI可求得 R消耗的電功率為 W,B正確 。若將 R均勻拉長后 ,由于它的長度變大 , 橫截面積變小 ,所以它的電阻會變大 ,那么當它兩端加一樣的電壓時 ,電流會比原來小 ,所以描 出的圖線應在 Ⅰ 區 ,C正確。故選 A、 B、 C。 6.(2022湖南常德 ,17,3分 )如圖所示的電路中電源電壓保持不變 ,當滑動變阻器的滑片 P向右移 動時 ,下列說法不正確的是 ? ( ) ? 答案 C 當滑動變阻器的滑片 P向右移動時 ,滑動變阻器接入電路中的電阻增大 ,電路中電源 電壓不變 ,則電路中的電流減小 ,電路消耗的總功率變小 ,燈泡兩端的電壓變小 ,則燈泡消耗的 功率變小。故 A、 B、 D正確 ,C錯誤。選 C。 解題關鍵 分析電路圖 ,判斷燈泡與滑動變阻器串聯 ,電壓表測燈泡兩端的電壓 ,電流表測電路 中的電流。 解題思路 分析電路圖根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化 ,再根據 P=UI可知燈泡實 際功率的變化和電路消耗總功率的變化。 7.(2022湖南婁底 ,13,4分 )現有“ 220 V 100 W”的電燈泡一只 ,將它接在電壓為“ 110 V”的