专题14 电功率和电热(第02期)- 2019年中考真题物理试题分类汇编(解析版)
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1、专题14 电功率和电热1(2019新疆自治区兵团)如图所示电路中,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2 ,R2的阻值减小2 ,电路的总功率仍为P0;若将R1的阻值减小2,R2的阻值增大2 ,电路的总功率为P;则P:P0等于A3:2B4:3C5:4D6:5【答案】A【解析】两个滑动变阻器并联;由题意可知,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路的总功率:,若将R1的阻值增大2 ,R2的阻值减小2 ,电路的总功率:,由以上各式可解得:R1=4 ,R2=6 ;所以 ,若将R1的阻值减小2 ,R2的阻值增大2 ,此时电路的总功率:,。2(2019湖南衡阳)如图所示,电源
2、电压不变,R1是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量之间关系的图象是ABCD【答案】AC【解析】由电路图知道,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,由串联电路的特点知道,U=U电源IR1,即U与I是一次函数,图象是一条直线,故A符合题意;B不符合题意;由P=UI知道,电路消耗的总功率为P与电路的电流I成正比,故C符合题意,D不符合题意。3(2019湖北咸宁)如图所示,电源电压U保持不变,电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻,接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较小,
3、可行的是A给R串联一个较小电阻B给R串联一个较大的电阻C给R并联一个较小的电阻D给R并联一个较大的电阻【答案】D【解析】由公式可知电路中总电阻越小,功率越大,为使电路消耗电功率的增加量较小应使电路中总电阻稍稍减小,因为串联电路总电阻等于各电阻之和,并联电路总电阻小于各支路电阻,可知应给R并联电阻,由并联电路电阻特点可知应给R并联一个较大的电阻,才能使电路消耗电功率的增加量较小。4(2019四川巴中)如甲图所示的电路中,电源电压为8 V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列判断错误的是AR0的阻值
4、是5 B电路的最大总功率12.8 WCR0的最小功率是1.6 WD滑动变阻器最大阻值是35 【答案】C【解析】AR0的阻值:,故A正确;B结合两图:电路中的电流最大1.6 A时,变阻器接入电路的电阻为0,为R0的简单电路,此时电路的总功率最大为:P大= UI大=8 V1.6 A=12.8W,故B正确;C此时电流最小,则R0的最小功率:P0小=I小2R0=(0.2 A)25 =0.2 W,故C错误。D由乙图得,电路最小电流I小=0.2 A,变阻器R两端的电压UR=7 V,滑动变阻器的最大阻值: ,故D正确。5(2019广东深圳)甲图是小灯泡L和电阻R的IU图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路
5、中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1 W。下列说法错误的是A只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4 B再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2 AC再闭合开关S2时,电路总功率为1.4 WD再闭合开关S2后,在1 min内电阻R产生的热量为240 J【答案】D【解析】A只闭合S1时,电路中只接入L,L的实际功率为1 W,由P=UI得,在甲图中找出L符合U、I乘积为1 W的图像,则U=2 V,I=0.5 A,则小灯泡L的电阻R=4 ,故A错误;B由A选项分析得电源电压U=2 V,再闭合S2后,R与L并联接入电路,电压为2 V,在甲图中找出R此时对应电流为0.2 A,用并联电路电流的特点可知电
6、流表示数增大0.2 A,故B错误;C再闭合S2时,电源电压为2 V,R的电流为0.2 A,L的电流为0.5 A,电路中总电流为I总=0.2 A+0.5 A=0.7 A,故总功率P=U总I总=2 V0.7 A=1.4 W,故C错误;D再闭合S2时,电阻R的电压为2 V,电流为0.2 A,通电1 min即60 s,产生热量Q=W=UIt=2 V0.2 A60 s=24 J,故D正确。6(2019山东淄博)如图所示,电源电压为12 V,滑动变阻器的规格为“50 2 A”,L1和L2分别标有“6V 3 W”和“6 V 9 W”的字样,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,在保证电路安全的情况下(不考虑温
7、度对灯丝的影响),下列说法正确的是AL2能正常发光B滑动变阻器接入电路的最小阻值是8 C电流表示数的变化范围是00.5 AD电路消耗的最大功率是12 W【答案】B【解析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡L1、L2串联,电流表测电路中的电流。A由P=UI可得,灯泡的额定电流分别为:;,滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最大电流为I最大=I额1=0.5 A,则L1能正常发光;故A错误;B此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据可得,最小总电阻:;灯泡的电阻分别为:;因串联电路的总电阻等于各电阻之和,所以变阻器接入电路中的最小阻值:R滑小=R总小R1R2=
8、24 12 4 =8 ;故B正确;C当滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,则R总大=R滑+R1+R2=50 +12 +4 =66 ;电路中的最小电流:,所以,电流表示数的变化范围是,故C错误;D电路消耗的最大功率:P最大=UI最大=12 V0.5 A=6 W,故D错误。7(2019湖南衡阳)小明家上次査看电能表示数,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是A他家在这段时间内消耗的电能为903 kWhB电能表是测量电功率仪表C若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min,则电能表的圆盘转了600转D这个电能表的额定功率为2 200 W【答案】C
9、【解析】A.因为电能表两次示数差就是消耗的电能,且注意电能表最后一位是小数,所以,由图知道,他家在这段时间内消耗的电能是:W=8633.5 kWh8543.2 kWh=90.3kWh,故A错误;B.电能表是测量消耗电能的仪表,不是测量电功率的,故B错误;C.电能表上标有的3 600 r/(kWh)表示电路中每消耗1 kWh的电能,电能表的转盘转过3 600 r,所以,当只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min,其消耗的电能是: ,电能表的圆盘转过的圈数是:,故C正确;D.由该电能表的铭牌知道,其允许接入用电器的最大功率是:P=UI=220 V10 A=2 200
10、 W;但电能表属于测量仪表,不消耗电能,所以,没有额定功率,故D错误。8(2019湖北孝感)如图所示,电源电压恒为3.0 V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的阻值变化范围为050 ,闭合开关,当滑片P处于某一位置时,电压表示数为2.0 V,电流表的示数为0.1 A,则A定值电阻R1=200 B当滑片P向右滑动时,电压表的示数变大C整个电路总功率的最小值为0.15 WD当滑动变阻器的功率为0.2 W,R2=5 或R2=20 【答案】BCD【解析】A由图像可知R1,R2串联,电压表测变阻器电压,当滑片P处于某一位置时,电压表示数为2.0 V,电流表的示数为0.1 A,由串联电路分压可知,R1两端电
11、压为3 V2 V=1 V,因此定值电阻,故A错误;B当滑片P向右滑动时R2电阻增大,因为串联电路电压比等于电阻比,因此可知电压表的示数变大,故B正确;C.由公式可知电压相同总电阻越大功率越小,因此整个电路总功率的最小值为,故C正确;D当滑动变阻器的功率为0.2W时由公式可得,即,因为串联电路电压比等于电阻比因此可得,即。结合串联电路分压特点,即,联立可解得R2=5或R2=20 ,故D正确。9(2019湖北襄阳)华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7 V,容量为3 000 mAh,则它充满电后存储的电能为_J;该手机的待机电流为15 mA,则该手机最长待机时间为_h。【答案】39 960 200
12、【解析】充电电流所做的功即储存的电能为:=3.7 V3 000103 A3 600 s=39 960 J。该手机最长待机时间为:。10(2019四川攀枝花)为提倡节能环保,攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的_。若充电过程中充电电流为100 A,充电电压为380 V,则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为_kWh。【答案】电阻 76【解析】导线越粗,导线的电阻越小,所以为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的电阻;新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为:W=UIt=380 V100 A2 h=76 000 Wh=76 kWh。11(2019山东淄
13、博)灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示,将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.5 W,则电源电压是_V;再闭合开关S1,电流表的示数变化了0.1 A,则R的阻值是_;通电l min,定值电阻R消耗的电能是_J。【答案】2 20 12【解析】由小灯泡的IU图象可知,当灯泡的实际功率为0.5 W时,UL=2 V,IL=0.25 A,由图甲所示电路图可知,只闭合开关S时,只有灯泡接入电路,灯泡两端电压等于电源电压,则电源电压:U=UL=2 V;由图甲所示电路图可知,闭合开关S后再闭合开关S1,灯泡与电阻R并联,电流表测干路电流,电流表示数变大,由题知,电流
14、表示数变化了0.1 A,则通过电阻R的电流:IR=I=0.1 A,由可得,电阻R的阻值:,通电1 min,定值电阻R消耗的电能:WR=UIRt=2 V0.1 A160 s=12 J。12(2019云南昆明)如图是一个家用电热水龙头。打开龙头开关,几秒就可以流出热水,这种加热水的过程很短,俗称“过水热”。某品牌电热水龙头的额定功率是3 000 W,额定电压是220 V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是_(计算结果精确到01)。某次使用该龙头加热水时,测得实际电压为235 V,水的初温为21 ,加热14 s,得到0.5 L、末温42 的热水,则加热水的功率是_W。c水=42103 J/(kg)【答
15、案】16.1 3 150【解析】由可得,该电热水龙头正常工作时的电阻;由可得,加热的水的质量;水吸收的热量(有用能量)Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)0.5 kg(42 21 )=4.41104 J;则加热水的功率:。13(2019宜宾市)如图甲所示电路中,已知定值电阻R1=20 。开关闭合后,两个完全相同的电流表A1、A2指针均指在同一位置,如图乙所示,则此时通过R1的电流为_A,在10 s内R2产生的热量为_J。【答案】1.2 72【解析】由电路图知,R1和R2并联,A1测干路电流,A2测R2支路电流;根据并联电路电流特点知,干路电流等于各支路电流之和,而两电流表指针偏转角度相同,
16、所以A1使用的是03 A的量程,A2使用的是00.6A的量程,由乙图知:A1示数为1.5 A,A2示数为0.3 A,即:I1.5 A,I20.3 A;由并联电路电流特点知:I1II21.5 A0.3 A1.2 A,由欧姆定律知,电源电压UU1I1R11.2 A20 24 V;R2产生的热量Q2W2UI2t24 V0.3 A10 s72 J。14(2019河南)在家用电器调查活动中,小亮让电热水器单独工作2 min,测得家中如图所示的电能表的转盘转了70 r,热水器的实际功率为_W;若不计能量损失,这段时间内热水器中50 L的水可升温_。由于热水器的功率远大于冰箱,从安全用电的角度考虑,热水器的
17、电源线比冰箱的要 _(选填“粗”或“细”)。已知水=1.0103 kg/m3,c水=4.2103 J/(kg)【答案】2 100 1.2 粗【解析】由电能表参数可得转盘转70转时消耗电能,则水的质量,由于不计能量损失,则 ,为防止由于导线电阻过大而导致发热过多造成危险,应减小导线电阻,则应选用较粗导线。15(2019宜宾市)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6 V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5 V的待测小灯泡L(电阻约为10)、滑动变阻器两个(R甲:“10 1 A”;R乙:“50 0.5 A”)、开关S、导线若干。(1)该实验的原理是电功率P=_;
18、(2)实验中,应选用的滑动变阻器是_(选填“R甲或“R乙”);(3)选用滑动变阻器后,请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图,并画在图甲的虚线框内;(4)某小组在实验中记录了3组小灯泡电流随电压变化的情况,如图乙所示,完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为_(保留到小数点后一位);(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10 的电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S
19、1接a,读出此时电压表示数为U2。则小灯泡额定功率P额=_(用R0、U1、U2表示)。【答案】(1)UI (2)R乙 (3)如图所示 (4)10.4 (5)【解析】(1)该实验的原理是电功率PUI;(2)电源(电压恒为6 V)、额定电压为2.5 V的待测小灯泡L(电阻约为10 ),由欧姆定律,灯的额定电流为:,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:;故选用滑动变阻器R乙;(3)滑动变阻器、小灯泡、电流表串联,电压表与小灯泡串联,测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示:(4)由欧姆定律,求得该小灯泡正常发光时的电阻为:;(5)闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光,记
20、录电压表示数U1。闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2。在中,电压表测灯与定值电阻的电压,因保持滑片位置不动,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为U2U1;由欧姆定律灯的额定电流:;则小灯泡额定功率:。16(2019广东深圳)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗)。(2)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故
21、障的原因可能是_。排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某处,电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片P向_(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为2.5 V,此时电流表的示数如丙图所示,则小灯泡的额定功率为_W。(3)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是_。(4)若将小灯泡换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是_(填标号)。A探究电流与电压的关系B探究电流与电阻的关系【答案】(1)如图所示 (2)滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处 (3)A (4)0.8 (5)
22、灯泡电阻随温度发生变化 (6)A【解析】(1)滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗,小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降低,由可知电阻不变,电压减小,功率降低,即滑片P向B端移动时灯泡分得的电压减小,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器阻值增大,即接入电路的电阻丝长度增加,因此应将开关与A位置相连;(2)小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大,由可知此时灯泡分得的电压过大,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器电阻过小,即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处;(3)由图乙可知此时小灯泡电压为1.8 V,小于额定电压,因此应增加小灯泡两端的电压,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑
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