2021届浙教版中考科学重难点专题集训7:电功和电功率(学生卷+教师卷)
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1、电功和电功率电功和电功率 一、电功一、电功 1.小明同学家的电能表上标有“3000revs/(kWh)”的字样,他将家中的其他用电器都与电源断开,仅让 电水壶在额定电压下工作,观察 1min 内电能表的转盘转了 45revs,则下列说法正确的是(多选)( ) A.电水壶是利用电流的热效应来工作的 B.烧水过程中消耗的电能为 5.410 5J C.电水壶的额定功率为 900W D.当实际电压只有额定电压的 90%时,电水壶的实际功率为 729W 2.(2019丽水模拟)小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”的电水壶的实际功率,电能表表 盘如图所示。 (1)这种电水壶正常工作时,内
2、部电热丝的电阻是多大? (2)在此电水壶中加水,将其接入电路并工作,数出电能表的指示灯在 3min 内闪烁 80 次,则: 电路在 3min 内消耗的电能是多大? 电路的实际电功率是多大? (3)上一问算出的电路实际电功率_ (选填“大于” “等于”或“小于”)电水壶额定功率。 造成此现象的原因是_。 3.(2019 九上天台月考)小科家有一台电烤箱,其铭牌如下,高温档功率数值模糊不清。其内部简化电 路如图所示,R1和 R2均为电热丝。求: 牌电烤箱 额定电压 220V 额定 功率 高温档 低温档 440W 电源频率 50Hz (1)当电烤箱处于低温档时,S1、S2所处的状态是_。 (2)当电
3、烤箱在低温档正常工作时的电流是多少? (3)小科先断开其它家用电器,并将电烤箱调到高温档接入 220V 的家庭电路中,发现他们家的电子式电 能表(3000imp/(kW h))在 2min 内指示灯恰好闪了 120 次,请你帮助他计算电烤箱高温档时的电功率。 ( “3000imp/(kW h)”指的是接在这个电能表上的用电器每消耗 1kW h 的电能,电表上指示灯闪烁 3000 次 4.(2018台州模拟)养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是采 用一种新型的电加热材料,通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成面状电阻,在 两端制作银电极,通电后
4、产生热量把壶内的水加热。小明家买了一把养生壶(图甲)小明关闭了家中的其 它所有用电器,并在壶中加入初温为 25的水,6 分钟将水烧开(标准大气压下) ,求: (1)在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘转了 300 转,此过程中养生壶消耗的电能是多少 J? (2)如果养生壶的热效率是 87.5%,则壶中水的质量是多少? (3)养生壶两端的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响) 二、电功率二、电功率 1.(2020余杭模拟)如图所示是电阻甲和乙的 U-I 图像,下列说法正确的是( ) A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻 B.甲、乙并联在电路中,当电源电压为 2V 时,电路总功率为 1.2W C.
5、甲、乙串联在电路中,当电路电流为 0.2A 时,电源电压为 2V D.当乙两端电压为 2V 时,R乙5 2.(2017绍兴)如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关 S,当滑片移到滑动变阻器的 b 端时,电压表 的示数为 8 伏,10 秒内定值电阻 R1做功为 20 焦;当滑片 P 移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为 6 伏。下列结果正确的是( ) A.电源电压为 14 伏 B.滑动变阻器 R 的最大阻值为 8 欧 C.滑片在 b 端时,电流表示数为 0.75 安 D.电路先后两次消耗的总电功率之比为 2:3 3.(2016温州)如图所示,电源电压保持 6 V 不变,电流表的量程为 00.6
6、 A,电压表的量程为 03 V, 定值电阻的规格为“10 0.5A” ,滑动变阻器的规格为“20 1A” 。闭合开关,为了保证电路安全,在变 阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( ) A.变阻器 R2接入电路的阻值允许变化范围为 2 20 B.电流表示数允许的变化范围为 0.2 A0.5 A C.电阻 R1消耗功率允许的变化范围为 0.4 W0.9 W D.电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2 W3 W 4.(2020镇海模拟)如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端, 得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是( ) A.R1阻值为 1.8 B.电
7、路消耗的最小功率为 0.2W C.当 Rp总阻值的 3/5 接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为 5:6 D.当电流为 0.4A 时,R1与 Rp连入电路的阻值之比为 2:1 5.(2020宁波模拟)在如图甲所示的电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为 R1=8,R2为定 值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端 M 滑到右端 N 的过程中,滑动变阻器的电功率 P 随 PN 间电阻 R 变化的关系如图乙所示,其中滑动变阻器阻值取 2和 8时电功率相同,则以下说法正确的( ) 定值电阻 R2=4 电源的电压为 6V 电压表的最大示数为 3V 滑动变阻器的最大电功率为 2W A. B.
8、 C. D. 6.(2019宁波保送考试)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。移动滑动变阻器 R2 的滑片 P,电压表和电流表示数的 UI 关系图像如图(乙)所示,则( ) 电源电压为 9V 滑动变阻器的最大阻值为 20 电压表示数为 5V 时,R2 的电功率最大 电压表示数为 4V 时,R1的电功率最大 A. B. C. D. 7.(2020路桥模拟)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示。电源电压为 15V,通过灯泡 L 的 电流跟其两端电压的关系如图乙所示。灯泡 L 的额定电压为 12V,则灯泡 L 的额定功率为_W;调节 滑动变阻器 R,使灯泡 L 的功率为
9、3.6W,此时滑动变阻器 R 连入电路的阻值为_,12 分钟电路消 耗的电能为_ J。 14.(2020湖州)方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻 R0、滑动变阻器 R 的功 率与电流的关系图,如图乙。 (1)实线表示的是_(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。 (2)求 R0的阻值。(写出计算过程) (3)当电流表示数为 05 安时,求 R 消耗的功率。(写出计算过程) 15.(2019宁波)如图所示电路,电源电压 U 不变,灯 L1、L2上都标有“3V”字样,且灯丝阻值不变,R1 是定值电阻。闭合开关 S,后,依次进行如下操作:开关 S2接 1、2,移动滑片 P,
10、使电压表 V1示数为 3V, 此时电流表示数为 0.3A;开关 S2接 2、3,电流表示数为 0.4A;开关 S2接 4、5,电流表示数仍为 0.4A, 电压表 V2示数为 2V。 请解答下列问题: (1)灯 L1、L2的额定功率分别是多少? (2)小科根据上述实验数据,计算 R1的阻值,分析如下: 操作中,L1与 R0串联,L 山两端电压为 3V,通过 L1的电流大小为 0.3A。 操作中, L1与 R1并联后 (可看作一个阻值变小的电阻)与。 串联, 通过 L1与 R1的总电流大小 I 为 0.4A。 假设此时 L1两端电压为 U1,通过的电流为 IL1。 可求得 R1= 1 1 = 1
11、;1 = 3 0.4;0.3 =30 老师指出: 求解 R1时, 代人的 “3V”“0.4A”“0.3A” 三个数据中有错误。 请你指出错误的数据: , 并正确求解 R1。 (3)当开关 S2接 4、5 时,滑片 P 怎样移动才能使 L2正常工作?(要求说明移动方向和变化的阻值大小) 16.(2019鄞州模拟)2016 年 G20 杭州峰会期间,杭州的主要景区 “风光互补路灯”得到了广泛的应用。 它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,两者皆备时同时发电,并将电能输送 至蓄电池储存起来,供路灯晚间照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至 90%左右即停 止充电
12、,放电余留 20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数。 风力发电机 太阳能电池组件 最小启动风速 1.0 m/s 太阳能电池 180W 最小充电风速 3.0m/s 太阳能转换效率 15% 最大限制风速 12.0m/s 蓄电池 400Ah-12V 最大输出功率 400W 大功率 LED 路灯 80W-12V (1)晚上蓄电池给电灯供电时能量如何转化_。 (2)若一块该“风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为 5m 2,当其垂直太阳光方向放置时,最大发电功 率达到 180W,则当地垂直太阳光方向 1m 2范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少? 17.小明的
13、妈妈为了丰富早餐的营养, 买了一台全自动豆浆机, 如图甲所示。 图乙所示是豆浆机的主要结构: 中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责 对液体加热煮沸;图丙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“Pt”图 像。表中是这个豆浆机的主要技术参数。 型号 SYL624 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 120W 加热功率 1210W 请解答下列问题: (1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大? (2)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少? (3)在一次豆浆机工作的时候,小明将家中其他用电器都关闭,他观
14、察到豆浆机的电热管工作时,家里标 有“2400r/(kWh)”字样的电能表转盘在 2min 内转过了 80 转。此时电路的实际电压是多大? 三、伏安法测量小灯泡的额定功率三、伏安法测量小灯泡的额定功率 1.(2019台州)图甲是测定小灯泡(额定电压 2V)电功率的实验电路。 (1)某同学根据实验数据画出如图乙所示的图像,则该小灯泡的额定功率为_ 瓦。老师认为图乙 曲线右半段不符合实验事实,理由是_。 (2)另一同学为探究电流跟电阻的关系,换用 4.5V 的电源,并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的 灯泡,得到如图丙的图像,则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为_欧姆。 2.(2020金华丽水)
15、某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。 实验老师提供给各小组的实验器材如下: 规格为 “3 8V” 的小灯泡、 学生电源(电压恒为 6V)、 电流表(00 6A, 03A)、电压表(03V,015V)、滑动变阻器(“20 1A”)、开关各一只,导线若干。 (1)小金组按图甲正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为 38 伏时,小灯泡正 常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_瓦; (2)小丽组同学发现,实验桌上的电压表 015V 的量程已损坏,其它器材完好。他们经讨论后认为,用该 电压表 03V 的量程,通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的
16、额定功率。他们的实验操作步骤如下: 步骤一:按图甲电路先将电压表(03V)接在小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的 示数为 3 伏,断开开关,拆下电压表; 步骤二:保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将该电压表接在_两端; 步骤三:闭合开关,将滑动变阻器的滑片向_(填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为_ 伏,读出此时电流表的示数,算出小灯泡的额定电功率。 反思:实验原理相同的情况下,我们可以采用不同的实验途径来完成实验。 3.(2019临海模拟)如下图是“测量小灯泡电功率”的实验电路。电源电压恒为 6V,小灯泡的额定电压 3.8V,灯泡电阻约 8 。 (1)连接好电路,闭合开
17、关,小灯泡发光,但电压表示数为 0,经检查,图中 a、b、c、d 四根导线有一根 断了,则该导线是_。 (2)在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中,发现电压表示数 U 与滑片移动距离 x 的关系 如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了 (选填“A”或“B”)滑动变阻器。 A.滑动变阻器 A(阻值范围 0-500,滑片行程 10cm); B.滑动变阻器 B(阻值范围 0-50,滑片行程 10cm)。 (3)换用了另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片位置,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙 所示,则小灯泡的额定功率为_W。 4.(2020天台模拟) “测量小灯泡的功率”实
18、验,器材有:电压恒为 6V 的电源、额定电压为 3.8V 的小灯 泡、滑动变阻器(20 2A) 、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。 (1)某同学按图甲连接如图乙的电路,另一同学认为这样连接电压表的量程太大,会造成电压测量有较大 误差。 按正确方法连接好电路后, 闭合开关移动滑片 P, 得到如下表数据, 则该灯泡的额定功率是_W; 电压表的示数 U/V 2.9 2.6 2.2 1.9 1.6 1.3 1.0 电流表的示数 I/A 0.20 0.22 0.24 0.25 0.26 0.27 0.28 小灯泡的电功率 P/W 0.62 1.025 1.4 (2)另一组同学也用相同方法进行实验,
19、不小心将电压表烧坏,老师只提供一个开关和阻值为 10的定值 电阻 R0,其它器材不变。于是,他们设计了如图丙所示的电路图,然后按照以下步骤进行实验。请补充完 整实验步骤及相关实验数据(数据用字母表示) : a.闭合 S1断开 S2,移动滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 0.38A; b._。 则小灯泡额定电功率 P=_。 5.(2019 九上慈溪期末)在测量小灯泡电功率实验中,已知灯泡额定电压 U额=2.5V,电源电压保持不变。 (1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。 (2)调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,则可根据此时电流表示数(如图乙)计算出小灯泡的额定功率 是_W。 (3)如果没有电
20、压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率,其中,定值电阻的阻值为 RO。先断开 开关 S2,闭合开关 S、S1调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为 额 0 ;再保持变阻器滑片的位置不变, 只断开开关_、闭合其他开关,读出电流表示数为 I,灯泡额定功率的表达式为 P 额=_(用 RO、U额、I 的代数式表示) 。 四、电热器四、电热器 1.(2019台州模拟)电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点,是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌 电压力锅的简化电路图,R1 为加热电阻,R2 为保温电阻,S1 为电源开关,S2 为压力开关。加热时 S2 与触 点 a 接通,R1 工作;保温时 S2 与触点
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