中考2轮专题解读与强化训练 专项集训9电功电功率 原卷.docx
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中考2轮专题解读与强化训练 专项集训9电功电功率 原卷.docx
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中考2轮专题解读与强化训练专项集训9电功电功率原卷
专项集训9:
电功、电功率
高频考点1:
电能和电能的测量
考点解读:
电功:
电流所做的功叫电功,用字母W表示,电流做功的过程,就是电能转变为其他形式能的过程(如内能、光能、机械能)。
电功的国际单位:
焦耳,生活中还常用“千瓦时”(度)做电功的单位,1kW·h=3.6×106J。
测量电功的仪表是电能表,可测量用电器消耗的电能。
电能表的表盘如图所示,电能表的各参数表示的物理意义:
600r/kw•h,表示每消耗1kw•h的电能,电能表的转盘转600转,“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A,最大瞬间电流是20A,220V表示该电能表的额定电压,50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用。
例1:
如图分别是小明家上个月月初和月末的电能表的表盘,表盘上“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁1600次,下列选项中正确的是( )
A.指示灯闪烁越快,电能表所在电路消耗的电能越多
B.小明家上月消耗的电能为911kW·h
C.小明家干路中的电流不得超过10A
D.断开其他用电器,只让电饭锅单独工作2min,指示灯闪烁32次,此时电饭锅的功率为600W
高频考点2:
电功和电功率的计算
考点解读:
①公式W=Pt=UIt和P=W/t=UI适用于所有电功和电功率的计算,而W=I2Rt=
t和P=I2R=
只适用于纯电阻电路(即电能只转化为内能)的计算。
②对于电阻不变的用电器,额定电压、额定功率和实际电压、实际功率存在着以下关系:
P实/P额=(U实/U额)2。
例2:
如图所示,电源电压为4.5V,定值电阻R0为10Ω,滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”,电流表和电压表量程分别选择“0~0.6A”“0~3V”。
闭合开关S,电路正常工作时,下列叙述正确的是( )
A.电流表示数最大值为0.6A
B.电压表示数范围为1~3V
C.滑动变阻器的功率可达0.5W
D.滑动变阻器的阻值变化范围为5~10Ω
高频考点3:
额定功率和实际功率
考点解读:
用电器正常工作时的电压叫额定电压,用电器在额定电压下的功率叫额定功率;用电器工作时实际加的电压叫实际电压,用电器在实际电压下的功率叫实际功率,每个用电器的额定功率只有1个,而实际功率有很多个,电压不同,实际功率就不同,实际值和额定值的关系为:
U实=U额时,P实=P额,用电器处于正常工作状态;U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作;U实>U额时,P实>P额,用电器寿命减短,且容易烧坏。
例3:
标有“6V6W”、“6V3W”字样的L1、L2串联后接在6V电源上,下列说法正确的是( )
A.L1的额定功率大于L2的额定功率
B.L1的实际功率大于L2的实际功率
C.通过L1的电流大于通过L2的电流
D.通过L1的电流小于通过L2的电流
高频考点4:
求实际功率和实际电压问题
考点解读:
求实际功率和实际电压,都先根据用电器的规格求出电阻,因为电阻只跟电阻丝的长度、材料、横截面积、温度有关,所以在不考虑温度影响电阻的情况下,电阻是固定不变的,在根据与电阻有关的公式求出相应的物理量。
例4:
如图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝电阻不变,求:
产品型号
XXXX
额定电压
220V
额定功率
605W
频率
50HZ
容量
1.0L
(1)电热壶电阻丝的电阻?
(2)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其他用电器都关闭,他观察到电热壶工作时,家里标有“2000r/kW·h”字样的电能表转盘在3min内转了50转,则他家电路的实际电压是多少?
(不考虑温度对电阻的影响)?
(3)小明家还有一只标有”PZ220V 100W”的灯泡,假如其在110V电压下工作,求灯泡的实际功率?
高频考点5:
比较灯泡的明暗
考点解读:
小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
U实与U额关系
P实与P额关系
灯泡亮度
U实>U额
P实>P额
较亮
U实=U额
P实=P额
正常发光
U实
P实
较暗
例5:
两个额定电压相同的小灯泡,串联起来接到电源上,亮度不同。
对两个灯泡的额定功率比较大小时,做以下分析,请你将最合理的排序选出来( )
①从关系式P=I2R可以知道 ②比较亮的灯泡的电阻较大 ③在相同电压下工作时,灯泡的电功率和它的电阻成反比 ④从关系式P=U2/R可以知道 ⑤串联时流过两个灯泡的电流相同 ⑥所以,串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
A.②①③④⑤⑥B.⑥②①③④⑤
C.①③④②⑥⑤D.⑤①②④③⑥
高频考点6:
测小灯泡的电功率
考点解读:
实验目的:
探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理:
P=UI。
实验电路图:
如右图
实验结论:
小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
实验有关注意事项:
①连接电路时,开关应该打开,滑动变阻器应达到最大位置;②滑动变阻器的作用:
用于调节小灯泡两端的电压,使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程,一般遵循“能小则小”的原则;④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片,眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压);⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高,灯丝电阻越大);⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大,灯泡越亮);⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律);⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变,功率也改变)。
例6:
在测定额定电压为2.5V的小灯泡电功率的分组实验中:
甲 乙
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小明闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是____。
排除故障后,移动滑片使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为____W。
(3)小华在进行实验数据处理时,算出了小灯泡的平均功率(如表),你认为这样处理数据是____(选填“合理”或“不合理”)的,理由:
________________________。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率
/W
①
2.0
0.26
0.52
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
0.69
(4)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中,正确的是____。
A BC D
高频考点7:
电流的热效应和焦耳定律
考点解读:
电流热效应:
电流通过导体时,电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应。
用控制变量法进行研究(在电流相同,通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
在电阻相同,通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
)焦耳定律:
电流通过导体产生的热量,跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比,表达式:
Q=I2Rt。
例7:
如图装置,在两相同烧瓶内装满等量煤油,瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管,瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙,R甲长度大于R乙。
闭合开关,经过一段时间t1后,甲玻璃管液面上升高度h甲_______(填”大于”或”小于”)乙玻璃管液面上升高度h乙。
断开开关,当两根玻璃管液面回到原来高度后,向右移动滑片,再闭合开关。
则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2_______(填”大于”或”小于”)t1。
高频考点8:
电功和电热的综合计算
考点解读:
①当指示灯亮时,指示灯与发热电阻串联,电路中的总电阻最大,根据P=UI=U2/R可知电路的总功率,据此判断其状态;②当指示灯亮时其两端的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出发热电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出指示灯的电阻值;③双金属开关闭合时,电路为发热电阻的简单电路,根据P=UI=U2/R求出温度控制器所消耗的电功率;④由图乙可知,一个周期的时间为3min,恒温时间为150s,加热时间为30s,根据电阻的串联和W=U2/Rt求出一个周期内温度控制器消耗的电能,1h内有20个周期,据此求出温度控制器1小时所消耗的电能。
例8:
某兴趣小组设计的”温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。
电路如图甲所示,S为开关,双金属开关在温度低时闭合,温度到达一定值时自动断开,降温后再闭合,循环工作,起到调节温度作用,指示灯的额定电压为200V,且亮起即正常工作,发热电阻阻值为40Ω。
求:
(1)当指示灯亮时,温度控制器处于________状态。
(2)指示灯的电阻值。
(3)加热状态时,温度控制器所消耗的电功率。
(4)温度控制器正常工作时,记录灯泡在一段时间内,规律性亮灭情况如图乙,则温度控制器1小时所消耗的电能。
一、选择题
1.小明家记录5月初电能表示数为1432.7度,电能表的部分示数及6月初的示数如图所示,下列说法正确的是( )
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一秒钟改变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250转,则用电器的总功率为1kW
2.如图所示,电路中的电源电压相同且保持不变,所有的灯泡规格相同,且不考虑温度对电阻的影响,闭合开关,以下比较a、b、d三灯实际功率的大小关系式中正确的是( )
A.Pa=Pd=Pb
B.Pa>Pd>Pb
C.Pa=Pd>Pb
D.Pa<Pd=Pb
3.如图a所示,相同的烧杯甲和乙装了相同质量的纯净水,在家庭电路中并联接入不同的加热器1(电阻R1)和加热器2(电阻R2)加热,忽略散失的热量,得到图b所示的水温与加热时间的图像,则( )
A.若吸收相同的热量,则甲杯的水温升高比乙杯的多
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C.电阻R1小于电阻R2
D.加热相同时间,甲、乙两杯吸收的热量是相等的
4.如图电路中,电源电压不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,当电流表的示数变化为1~1.3安时,电压表的示数变化了3伏,则该定值电阻R1所消耗功率的变化范围是( )
A.3~3.9瓦
B.3~5.07瓦
C.3.9~10瓦
D.10~16.9瓦
5.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是( )
6.如图所示是家用吹风机的工作原理,既可吹热风也可吹冷风,某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间变化如图乙所示,则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是( )
A.7040JB.12320JC.21120JD.13200J
7.小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电0.5元的计费标准,将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。
则下列四个选项中,判断正确的是( )
A.在这三个用电器中,电烤箱正常工作时的电压最高
B.在这三个用电器中,电视机正常工作时的电压最低
C.正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D.在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
8.如图所示,两透明容器中密封着等质量的空气,通电t秒后(两容器都不向外放热),下列说法正确的是( )
A.两容器中电阻产生的热量相同
B.右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍
C.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍
D.右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍
9.如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压保持不变。
检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则( )
A.测试仪中电压表的示数越大
B.测试仪中电流表的示数越小
C.电路消耗的总功率越小
D.电压表与电流表示数的比值越大
10.小夏将n个“3V0.3W”的小灯泡,按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图所示),通过分别调节滑动变阻器R1和R2,使所有灯泡均正常发光。
则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是( )
A.I甲=I乙
B.I甲=
I乙
C.P甲=nP乙
D.P甲=n2P乙
11.某同学家中有一个电磁炉,上面标有“220V 2000W”的字样,下面关于这个电磁炉的说法中正确的是( )
A.使用这个电磁炉时应连接额定电流为10A的保险丝
B.这个电磁炉在正常工作时的电阻为484Ω
C.这个电磁炉工作时的电功率是2000W
D.这个电磁炉正常工作0.5h消耗电能为1.8×106J
12.图中电源电压6V保持不变,灯泡L标有“6V 6W”字样,开关闭合后在滑片P从b端到a端滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.灯泡两端的电压不断增大
B.通过灯泡的电流不断减小
C.灯泡消耗的电功率不断减小
D.灯泡消耗的电功率恒定不变
13.如图甲,两电热丝R1与R2并联,R1=20Ω,电源电压保持不变,闭合开关,电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置,则以下判断错误的是()
A.R1∶R2=5∶1
B.电源电压是10V
C.R2的电功率是20W
D.R1工作2min所放出的热量为600J
14.某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
15.小灯泡额定电压为6V,额定功率估计在7~12W之间,小佳按如图甲所示的电路测定灯的功率,所用电流表有0.6A、3A两档,电压表有3V、15V两档,将它们连入电路时,小佳做了正确选择与操作,变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示,则( )
A.小灯泡额定功率为7.5W
B.在5V时小灯泡的功率为7.5W
C.在1V电压下小灯泡功率7.5W
D.在5V时小灯泡功率为1.5W
二、非选择题
16.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。
将甲、乙两灯泡串联后接在电压为________V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5A,此时乙灯泡1min消耗的电能是________J。
17.某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理理,当开关S接触点1时,该电饭煲处于_______(填“保温”或“加热”)状态,如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象,则图中阴影部分面积表示的物理量是______,其大小为_______。
18.如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供),小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上,这时插座屏幕上显示如图乙所示,当水烧开至100℃时,屏幕显示如图丙所示,这段时间内电水壶消耗的电能为________J,实际功率为________W,电水壶烧水的效率为________。
[电费单价:
0.5元/(kW·h);c水=4.2×103J/(kg·℃)]
时钟 14:
2023
时钟 14:
3223
电压 218.2V
电压 218.2V
电费 00.00元
电费 00.15元
乙
丙
甲
19.如图是小金研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。
开始小金先抓住转轴合上开关,观察小灯泡的亮度;接着放开转轴让电动机转动,继续观察小灯泡亮度的变化(已知:
小灯泡的电阻为R,电动机线圈电阻为r,电源电压为U)。
由此请你回答:
(1)在电动机未转动时,t时间内电流在电路中产生的热量为________(填写表达式)。
(2)在电动机转动时,电流所做的功________电流在电路中产生的热量(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)小金判断电动机转动后小灯泡会更亮,你认为小金的判断正确吗?
并根据学过的知识给以解释。
______________________________________________________________。
20.在我们使用电器的时候,按下遥控器的待机键,电器即进入等待开机的状态,即为待机模式。
有的电器虽然没有待机按钮,可如果没有切断电源,也相当于处在待机状态。
下表是常用家用电器在220V电压下的工作功率和待机功率。
电器种类
空调
电视机
机顶盒
洗衣机
工作功率(瓦)
2600
150
15.4
500
待机功率(瓦)
1.1
0.2
15.2
0.03
请回答:
(1)在家庭电路中,机顶盒和电视机_________(填”串”或”并”)联在火线和零线上。
(2)根据表中数据,电视机的工作电流为_______安。
(精确到0.01安)
(3)若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时,计算1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能。
21.[2018·杭州]小金对玩具汽车的电动机很感兴趣,他拆下电动机,测得它的内阻为1.5Ω。
为测量电动机工作时的电流,利用身边现有器材,设计了如图所示的电路。
已知电源电压为12V,当变阻器的阻值为6Ω时,电压表的读数为3V。
计算此时:
(1)通过电动机的电流。
(2)电动机消耗的电功率。
22.某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲。
控制电路电源电压U1=12伏,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计;压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表。
工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压U2=220伏;圆柱体水箱底面积S=0.4米2。
当水箱内的水位上升到2米时,通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数I1=1安;当水位下降到1米时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数I2=2安。
水位(米)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
RF阻值(欧)
300
200
125
90
70
65
62
60
59
(1)当水箱内水位达到2米时,控制电路中压敏电阻RF的功率为________瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时,通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安?
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒钟喷水恒为0.001米3;注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。
求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能。
23.小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机,回到家,他马上阅读了使用说明书,了解了豆浆机的主要结构(如图甲)、使用方法及注意事项,并观察了豆浆机铭牌(如图丙),电路原理图可等效成图乙。
下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。
请你帮小明解决下列问题:
工作时间(min)
0~1
1~5
5~6
6~10
工作状态
粉碎打浆
加热
粉碎打浆
加热
(1)豆浆机正常工作电热丝电阻是多少?
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦?
(3)小明想了解家里电路的实际电压,于是将家里的其他用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热丝工作时,家里标有“2000r/kW·h”字样的电能表转盘在3min内转了50转,则他家电路的实际电压是多少?
(不考虑温度对电阻的影响)
24.一种电热水龙头俗称“小厨宝”,通常安装在厨房里以便提供热水,如图是它的实物图和内部电路图。
旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。
已知R1、R2是电阻丝,其中R2=44Ω,温水档的电功率是880W[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]。
试回答或求解下列问题:
(1)当S旋到位置1时,水龙头流出_____水;当S旋到位置3时,水龙头流出______水。
(填“冷”、“温”或“热”)
(2)当S旋到位置2时,小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃,水吸收了多少热量?
(3)电热丝R1的阻值是多少?
(4)当S旋到热水档时,小厨宝正常工作60s消耗的电能是多少?
25.[2018·衢州]小柯家新添了一台变频空调,部分参数如表中所示。
当室温和空调的设定温度相差较大时,变频空调一开机,即以最大功率工作,使室温迅速达到设定温度;当室温达到设定温度后,空调的制冷(热)功率随之减小,以维持室温基本不变。
该空调另设电辅热功能,可以辅助制热,以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
型号
×××
功能
冷暖(辅助电加热)
制冷功率P冷(W)
变化范围180~1600
制热功率P热(W)
变化范围200~1900
电辅热功率P辅热(W)
1000
电源电压(V)
220
(1)空调接入家庭电路后,与其他用电器__并__联。
(2)假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.5h,使室温降至设定温度。
然后,空调又以某一恒定的功率工作了2.5h,全过程空调消耗的电能为1.9kW·h,求
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
26.如图甲是某品牌电压力锅,图乙所示是它的简化电路图。
R1、R2是定值电阻,闭合开关S1,开关S2与触点b接通,电压力锅处于加热状态,此时电压力锅的功率P1=1000W,通过R1的电流为I1,当锅内的气压达到设定值时,S2自动与触点b断开并与触电a接通,S1仍闭合。
电压力锅处于保压状态,此时电压力锅的功率为P2,通过R2的电流为I2。
图2是表示做好某次饭的过程中,电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系,已知I1=5I2。
求:
(1)电压力锅处于加热状态时,通过电阻R1的电流。
(2)电压力锅处于保压状态时的功率P2。
(3)用电高峰期,电路的实际电压为210V,电压力锅做好同样一次饭,处于加热过程实际需要的时间。
(不考虑能量损失)
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