备战2020中考物理章节强化训练专题21电功率含解析

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备战2020中考物理章节强化训练专题21电功率含解析

专题21 电功率 考点一:电功率的变化与比较 ‎1.通过某定制电阻的电流增大到原来的两倍,在相同的时间内,则( )‎ A电流做功增加四倍 B电流做功增大到原来的四倍 ‎ C消耗的电能增加四倍 D无法判断 ‎2.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__________________________‎ ‎3.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为(  )‎ A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W ‎4.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示.闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2 较暗,其原因是(  )‎ A.灯L1额定功率较大 B.灯L2两端电压较大 ‎ C.灯L1的电阻较大 D.通过灯L1的电流较大 12‎ ‎5.某品牌沐浴用的即热式电热水器的加热器分别由四条阻值为R1、R2、R3、R4(R1<R2<R3=R4)的电热丝通过多个档位控制,得到多种不同的连接方式,但每种连接方式最多只有2条电热丝参与连接.现选取其中的四种连接如图所示,在这四种连接中,加热功率最大的是(只填序号)__________________;若要得到比图中四种连接方式更小的加热功率,你认为可以采取怎样的连接方式:_______________________‎ 考点二:动态电路分析 ‎1.如图所示电路,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”,电源电压恒定为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0-3V.闭合开关S,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数为2V.求:‎ ‎(1)电阻R1的阻值;‎ ‎(2)此时滑动变阻器消耗的功率;‎ ‎(3)为保证电路安全,电阻R1上允许消耗功率的范围.‎ ‎2.小华家买了一个家用电吹风,如图甲所示.其简化电路如图乙所示,主要技术参数如表.‎ 请解答如下问题“‎ 12‎ ‎(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是多少?‎ ‎(2)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率最大?此时电路中的总电流是多大?‎ ‎(3)当电路供电电压为200V时,电吹风电热丝的实际电功率为多大?(计算结果保留一位小数)‎ 考点三:电功率的测量 ‎1.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.‎ ‎2.在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时,灯泡上标有“3.4V”字样.小红设计了实验电路图,如图甲所示,并连接了部分实验电路,如图乙所示 12‎ ‎(1)请帮助小红完成实验电路的连接.‎ ‎(2)连接完实验电路后,小红闭合开关,发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压,请帮助小红分析电路出现故障的原因:________________‎ ‎(3)排除故障后,小红调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,读数________A,则小灯泡的额定功率_____________W.‎ ‎(4)假若电压表15V量程损坏,3V量程能正常使用,电源电压为6V且稳定不变,仍利用现有的器材完成实验,你认为如何操作_________________________________________‎ 考点四:电热 ‎1.粗细均匀的电热丝放入水中,通电10min水开始沸腾;若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中,通电到水开始沸腾,所需要的时间是(不计一切热损失)(  )‎ A.2.5min B.5min C.20min D.40min ‎ ‎2.两个电阻R1和R2,且R1<R2,把它们接到同一电源上,要使相同时间内产生的热量最多,就应该(  )‎ A.只用R1 B.只用R2 C.R1和R2串联 D.R1和R2并联 ‎3.电动机是将电能转化成机械能的机器,但由于线圈内部有电阻,所以同时还有一部分电能转化成内能.若一台玩具电动机接在6V的电源两端,使其正常转动时,通过电动机中的电流为0.3A;短暂地卡住电动机转轴,使其不能转动,通过电动机中的电流为3A.则这台电动机线圈的电阻为________Ω,正常转动时的效率是____________‎ ‎4.小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时,电流的热效应与电阻的关系”,其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同.‎ 12‎ ‎(1)请用笔画线代替导线,把电路连接完整.‎ ‎(2)电流产生热量的多少不易直接测量.因此,在这个实验中是通过__________________显示电流产生热量的多少的;象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.这种方法在物理学的研究中经常用到,请你列举一例:__________________‎ ‎(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有____________________________.‎ ‎(4)根据所学知识可知,在相同时间内瓶内的电阻丝放出的热量较多(选填:甲、乙)._____________________‎ 电功率 参考答案 考点一:电功率的变化与比较 12‎ ‎1.通过某定制电阻的电流增大到原来的两倍,在相同的时间内,则( )‎ A电流做功增加四倍 B电流做功增大到原来的四倍 ‎ C消耗的电能增加四倍 D无法判断 ‎【答案】B ‎2.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__________________________‎ ‎【答案】丁 甲 乙 丙.‎ ‎【解析】(1)两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻越串越大,大于任何一个分电阻;‎ 并联时,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即总电阻越并越小,小于任何一个分电阻;‎ 所以甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等,电阻关系为R丙>R乙>R甲>R丁.‎ ‎(2)根据P=U2/R 可知,四个电路的总功率关系为P丙<P乙<P甲<P丁.‎ ‎3.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻及实际功率约为(  )‎ A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.8W C.24Ω 0.96W D.20Ω 0.67W ‎【答案】B.‎ ‎4.将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如图所示.闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2 较暗,其原因是(  )‎ 12‎ A.灯L1额定功率较大 B.灯L2两端电压较大 ‎ C.灯L1的电阻较大 D.通过灯L1的电流较大 ‎【答案】C. ‎ ‎【解析】灯L1较亮,灯L2 较暗,说明灯L1的实际功率大于灯L2 的实际功率,两灯通过的电流相同,根据公式P=I2R可知,电阻越大,实际功率越大,说明灯L1的电阻大于灯L2 的电阻,故A、D错误,C正确,‎ 根据公式U=IR可知电流相同时,电阻越大,灯泡两端的电压越大,所以灯L1两端电压较大,故B错误.‎ ‎5.某品牌沐浴用的即热式电热水器的加热器分别由四条阻值为R1、R2、R3、R4(R1<R2<R3=R4)的电热丝通过多个档位控制,得到多种不同的连接方式,但每种连接方式最多只有2条电热丝参与连接.现选取其中的四种连接如图所示,在这四种连接中,加热功率最大的是(只填序号)__________________;若要得到比图中四种连接方式更小的加热功率,你认为可以采取怎样的连接方式:_______________________‎ ‎【答案】③ R3 R4串联.‎ 考点二:动态电路分析 ‎1.如图所示电路,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”,电源电压恒定为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0-3V.闭合开关S,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数为2V.求:‎ 12‎ ‎(1)电阻R1的阻值;‎ ‎(2)此时滑动变阻器消耗的功率;‎ ‎(3)为保证电路安全,电阻R1上允许消耗功率的范围.‎ 解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.‎ ‎(1)由I=可得,电阻R1的阻值:‎ R1===10Ω;‎ ‎(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,‎ 所以,变阻器两端的电压:‎ U2=U-U1=6V-2V=4V,‎ 此时滑动变阻器消耗的功率:‎ P2=U2I=4V×0.2A=0.8W;‎ ‎(3)当电压表的示数U1′=3V时,电路中的电流:‎ I′===0.3A<0.6A,‎ 所以,电路中的最大电流为0.3A,电阻R1的功率最大,则 P1大=U1′I′=3V×0.3A=0.9W,‎ 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电阻R1的功率最小,‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,‎ 所以,电路中的电流:‎ I″===0.1A,‎ 电阻R1的最小功率:‎ P1小=(I″)2R1=(0.1A)2×10Ω=0.1W,‎ 所以,电阻R1上允许消耗功率的范围为0.1W~0.9W.‎ 答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;‎ ‎(2)此时滑动变阻器消耗的功率为0.8W;‎ ‎(3)为保证电路安全,电阻R1上允许消耗功率的范围为0.1W~0.9W.‎ 12‎ ‎2.小华家买了一个家用电吹风,如图甲所示.其简化电路如图乙所示,主要技术参数如表.‎ 请解答如下问题“‎ ‎(1)当电吹风吹冷风时,正常工作5min消耗的电能是多少?‎ ‎(2)当选择开关旋至何处时,电吹风正常工作的功率最大?此时电路中的总电流是多大?‎ ‎(3)当电路供电电压为200V时,电吹风电热丝的实际电功率为多大?(计算结果保留一位小数)‎ ‎【答案】3.6x104 J 4.55A 55欧 727.3欧 考点三:电功率的测量 ‎1.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.‎ ‎【答案】(1)短路;(2)如下图;(3)0.7.‎ ‎2.在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时,灯泡上标有“3.4V”字样.小红设计了实验电路图,如图甲所示,并连接了部分实验电路,如图乙所示 12‎ ‎(1)请帮助小红完成实验电路的连接.‎ ‎(2)连接完实验电路后,小红闭合开关,发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数且接近于电源电压,请帮助小红分析电路出现故障的原因:________________‎ ‎(3)排除故障后,小红调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,读数________A,则小灯泡的额定功率_____________W.‎ ‎(4)假若电压表15V量程损坏,3V量程能正常使用,电源电压为6V且稳定不变,仍利用现有的器材完成实验,你认为如何操作_________________________________________‎ ‎【答案】‎ ‎(1)如图所示;‎ ‎(2)灯丝断了、灯泡或灯泡接线柱接触不良;‎ ‎(3)0.3;1.02;‎ ‎(4)将电压表改测滑动变阻器两端的电压.‎ 考点四:电热 ‎1.粗细均匀的电热丝放入水中,通电10min水开始沸腾;若将电阻丝对折并联后放入同一壶水中,通电到水开始沸腾,所需要的时间是(不计一切热损失)(  )‎ A.2.5min B.5min C.20min D.40min ‎ 12‎ ‎【答案】A.‎ ‎2.两个电阻R1和R2,且R1<R2,把它们接到同一电源上,要使相同时间内产生的热量最多,就应该(  )‎ A.只用R1 B.只用R2 C.R1和R2串联 D.R1和R2并联 ‎【答案】D ‎3.电动机是将电能转化成机械能的机器,但由于线圈内部有电阻,所以同时还有一部分电能转化成内能.若一台玩具电动机接在6V的电源两端,使其正常转动时,通过电动机中的电流为0.3A;短暂地卡住电动机转轴,使其不能转动,通过电动机中的电流为3A.则这台电动机线圈的电阻为________Ω,正常转动时的效率是____________‎ ‎【答案】2;90%‎ ‎4.小明要用图所示的实验器材探究“电压一定时,电流的热效应与电阻的关系”,其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同.‎ ‎(1)请用笔画线代替导线,把电路连接完整.‎ ‎(2)电流产生热量的多少不易直接测量.因此,在这个实验中是通过__________________显示电流产生热量的多少的;象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”.这种方法在物理学的研究中经常用到,请你列举一例:__________________‎ ‎(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有____________________________.‎ ‎(4)根据所学知识可知,在相同时间内瓶内的电阻丝放出的热量较多(选填:甲、乙)._____________________‎ ‎【答案】(1)‎ 12‎ ‎(2)温度计示数升高的多少(只答出温度计示数也可)‎ ‎(3)两瓶内煤油的质量、通电时间、油的初始温度相同等 ‎(4)甲 12‎
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