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1、优秀学习资料欢迎下载电功率1如图所示的是探索焦耳定律的实验装置，已知R1R2，闭合开关后，通过两端电阻丝的电流I1_等于_I2，电阻丝两端的电压U1_小于 _U2。2如图 1 所示的是一则公益广告，浓浓的孝心透着社会主义核心价值观。小明的爷爷网购了一台电热足浴器， 其铭牌的部分参数如图2( 甲部分 ) 所示，电热足浴器某次正常工作时控制面板显示如图2(乙部分) 所示，求：(1) 此时足浴器的工作电流。( 计算结果保留一位小数) (2) 足浴器装入最大容量、初温为22 的水，当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量。(3) 上述加热过程耗时16 min ，该足浴器的热电效率。图 1 图 2
2、 解： (1) 由图乙可知，此时电热足浴器的电功率P500 W，由 PUI 得，此时足浴器的工作电流I PU500 W220 V2.3 A ；(2) 足浴器装入最大容量时水的体积V5 L 5 dm35 103m3，由 mV得，水的质量m V1.0 103kg/m35103m35 kg， 则水所吸收的热量Q吸cm(t t0) 4.2 103J/(kg ) 5 kg(42 22 )4.2 105 J ；(3) 加热时间t 16 min 960 s ，由 PWt得，电热足浴器消耗的电能W Pt 500 W 960 s 4.8 105 J ，则该足浴器的热电效率Q吸W4.2 105 J4.8 105
3、J87.5%。答： (1) 此时足浴器的工作电流为2.3 A ；(2) 当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量为4.2 105 J ；(3) 上述加热过程耗时16 min ，该足浴器的热电效率为87.5%。3某市中考实验操作考试时，实验员为同学们“ 探究小灯泡的额定电功率” 准备了以下器材：额定电压为 2.5 V 的小灯泡 ( 正常发光时电阻约为10 ) 、规格为 “ 10 1 A” 的滑动变阻器、新干电池4 节、开关、电流表、电压表、导线若干。【设计实验与制订计划】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页优秀学
4、习资料欢迎下载(1) 请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整；(2) 在闭合开关前，应将滑片P移到最 _右_( 选填 “ 左” 或“ 右” ) 端；(3) 在虚线方框内画出对应的电路图；(4) 经检查，电路连接无误，各元件完好。闭合开关后，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5 V ，存在这种问题的原因是_电源电压过大 _，让小灯泡正常发光最简便的方法是_减少一节干电池_；(5) 解决上述问题后，移动滑片P使电压表的示数为2.5 V 时，小灯泡正常发光，此时电流表示数图如乙所示，则小灯泡的额定功率是_0.5_W。 解析 (1) 如图所示：(3) 根据实物图，画出电路图如下图：4
5、实验：测量小灯泡的电功率【实验器材】额定电压为2.5 V 的小灯泡 ( 正常发光时的电阻约为6 ) 、滑动变阻器 ( “ 10 2 A” )、新的干电池两节、开关、导线若干等。【实验原理】_PUI_ 【实验步骤】(1) 连接电路时，开关要_断开 _；如图甲所示的实物图连接中，连接不妥之处为_电流表量程选择错误_。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载(2) 闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：现象电灯的亮暗电流表电压表可能的原因1 亮有示数无示数电压表断路2 不亮无示数有
6、示数小灯泡断路(3) 排除故障后，当移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，此时应在此位置基础上将滑片P向_左 _( 选填 “ 左” 或“ 右” ) 移动，使电压表的示数为_2.5_V ，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是_1_W 。5如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2 V 1 W” 的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50 。求：(1) 小灯泡正常发光时的电阻。(2) 断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片 P移到距 a 端的长度为总长ab 的 l/5位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？(3) 断开开关S2，闭合开关S、S1、S
7、3，将滑片P移到 a 端时，电流表示数为2 A ，此时电压表示数是多少？定值电阻R1的阻值是多少？解： (1)RLU2LPL（2 V）21 W 4 (2) 当断开开关S1，闭合开关S、S2、S3时， R1被短路，灯泡L 与 R2串联：R21/5 50 10 I ILPLUL1 W2 V 0.5 A U总IR总I(R2RL) 0.5 A (10 4 ) 7 V (3) 当断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，滑片 P移到 a 端时，灯泡L 与 R1并联。由于小灯泡两端的实际电压为7 V，远大于它的额定电压2 V，故小灯泡将被烧断，电压表示数为7 V。此时电路中只有电阻R1在工作。R1UI7 V2
8、 A 3.5 6在测定性实验中：(1) 如图所示，在圆圈中填上电流表或电压表的符号。只闭合开关S3，可以测量小灯泡的功率。请设计测量小灯泡功率时的记录实验数据的表格；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载测量小灯泡的功率的记录实验数据表格实验次数U/V I/A 灯泡亮度P/W (2) 如图所示，只闭合开关S2和 S4，电源电压保持3 V 不变，电流表的量程是0 0.6 A，电压表的量程是 0 3 V，则电路中允许的最大总功率是_1.8_W。7 ( 不定项选择 ) 如图所示的是某电器内部的电路结构图，
9、R1、 R2为阻值相同的电热丝，不同的连接方式，其发热功率不同。下列关于甲、乙、丙、丁四种连接方式的说法正确的是( BCD ) A甲的发热功率与丙的发热功率相等B丁的发热功率是丙的发热功率的2 倍C丙的发热功率是乙的发热功率的2 倍D丁的发热功率是乙的发热功率的4 倍8如图所示，这是某地区的一种仪表表盘，它是_电能 _表，此时的表盘读数是611 2 1 。9如图所示，电路中电源电压可调，小灯泡L1标有 “ 6 V 6 W ” 的字样，小灯泡L2、L3标有 “ 6 V 12 W ”的字样。 ( 假设小灯泡电阻不变) (1) 闭合 S2，断开 S1、S3，调节电源电压使电压表V2的示数为6 V ，
10、求 L2的实际功率。(2) 闭合 S1、S3，断开 S2，调节电源电压使电压表V1的示数为3 V ，求 L1的电阻。(3) 闭合 S1、S2、S3，画出此时的等效电路图。调节电源电压为18 V ，求此时L3的实际功率。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载解： (1) 闭合 S2，断开 S1、S3时， L2、L3两灯串联， U2实U2 额 6 V，则 P2 实 P2 额12 W。(2) 闭合 S1、S3，断开 S2时， L1、L3两灯并联，据题意，小灯泡电阻不变。R1U21额P1额（6 V）26 W
11、6 (3)S1、S2、S3均闭合时， L1、L3两灯并联， L2短路，等效电路如图所示：因为 L3两端的电压远高于其额定电压，则L3被烧坏，所以实际功率为0 W。10江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案：每月耗电第一挡电量为150 度及以内， 维持现行价格不变，即每度电0.6 元；第二挡电量为151 至 280 度，每度电0.65 元；第三挡电量为281 度以上，每度电 0.9 元。小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则她家上月用电为_215_kW h；如据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付_3.25_ 元。电功率一、填空题1标有 “ 220 V 40 W” 的灯泡甲和 “ 2
12、20 V 100 W” 的灯泡乙， 其灯丝长短相同，可发现 _乙 _灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在220 V 的电源上，则_甲_灯泡更亮一些。(选填 “ 甲” 或“ 乙”)2英国物理学家焦耳用近40 年的时间做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式 _QI2Rt_来表示。某家庭单独使用电饭锅，用时15 min，电能表的示数由图甲示数变成图乙示数，则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为_0.4_kW h_。3小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了。他猜想造成空气开关断开的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
13、- - - -第 5 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载原因是：连入电路中的用电器总功率过大：电热水器或插头处短路。于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2 000 r/(kW h)”电能表的转盘3 min 内转了 100 转，电热水器的功率为_1_000_W 。小明的猜想_(选填序号 )是正确的。 (已知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3 200 W，空气开关允许通过的最大电流为40 A) 二、选择题4电业局为每一户居民安装了一个仪表，用该仪表来测量居民家中每个月消耗的电能，从而计算出该交多少电费。该仪表的中文标准名称及国际通用读数单
14、位是( A ) A电能表 kW h B电压表 V C电流表 A D电表度5家用空调正常工作时的电功率最接近( A ) A1 000 W B100 W C10 W D1 W 6小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“ 220 V 40 W” 的字样。下列说法中正确的是( D ) A该灯泡只能在220 V 电压下工作B该灯泡的实际功率是40 W 不变C该灯泡每秒消耗的电能是40 W D该灯泡正常发光时的功率是40 W 7小红在做 “ 探究串联电路电压的规律” 实验时，连好了如图所示的电路，闭合开关S 后发现 L1正常发光， L2只能微弱发光，以下对于这一现象产生原因的分析中，合理的是( D ) A灯泡 L
15、2发生了断路B灯泡 L2发生了短路C由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小D由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小8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( B ) 9 如图所示的是 “ 探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关” 的实验电路， 以下说法正确的是( C ) A闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载B先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变C先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电
16、阻丝的电流变小D闭合开关S1、S2一段时间后，右边U 形管内的液面比左边U 形管内的液面高10已知一台直流电动机两端的电压为6 V，通过电动机的电流为2 A， 线圈的电阻为0.5 .则在 1 min内电动机消耗的电能及产生的热量分别为( A ) A720 J，120 J B720 J，720 J C720 J，600 J D600 J，120 J 解析 电动机产生的热量QI2Rt(2 A)2 0.5 60 s120 J。 电动机消耗的电能为WUIt6 V 2 A60 s720 J。故 A 项正确， B、C、D 项错误。11电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这
17、主要是因为( D ) A通过导线的电流大于通过电炉丝的电流B导线的电阻远大于电炉丝的电阻C通过导线的电流小于通过电炉丝的电流D导线的电阻远小于电炉丝的电阻解析 电炉丝与导线串联，通过它们的电流I 和通电时间t 相等，由于QI2Rt， R电炉丝 R导线，即电阻越大，相同时间内产生的热量越多。三、简答题与计算题12综合问答一家庭中的物理：小雨用电热水器将水加热。他洗完头发开窗通风时被风一吹感到凉。他看到妈妈腌的鸡蛋悬浮在盐水中。请用 (开头 4 个字 ) ( 结尾 4 个字 )将你所选的内容写出来，并用所学的知识进行解释。答：电热水器 将水加热：电能转化为内能；洗完头发 吹感到凉： 开窗通风时风一
18、吹，加快了人体表面的空气流速，从而加快了人身上水分的蒸发，水蒸发要吸热，所以人会感觉很凉。看到妈妈 在盐水中：因为鸡蛋的密度小于盐水的密度，所以，腌的鸡蛋悬浮在盐水中。13如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为挡位自动控制开关， R0和 R 均为电热丝，R0的阻值为1 210 ，该电饭锅铭牌技术参数如表所示(低温焖饭挡额定功率模糊不清)。求：某型号电饭锅额定电压220 V 额定功率高温烧煮840 W 低温焖饭电源频率50 Hz (1)电饭锅高温烧煮0.5 h 消耗的电能。(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率。(3)电热丝 R 的阻值。解： (1)电饭锅高温
19、烧煮的功率P高840 W，烧煮时间t0.5 h1 800 s，由 PWt得，电饭锅高温烧煮消耗的电能WP高t 840 W 1 800 s1.512 106 J。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载(2)当开关 S闭合、 S1断开时，仅有R0接入电路，电路电阻较大，根据PU2R可知，电压一定时，电路电阻越大，电功率越小，此时电饭锅处于低温焖饭状态；电饭锅低温焖饭时的额定功率P低U2R0（220 V）21 210 40 W。(3)当开关 S、S1都闭合时， 电热丝 R、R0并联接入电路， 电路电阻较小
20、， 根据 PU2R可知， 电压一定时，电路电阻越小，电功率越大，此时电饭锅处于高温烧煮状态；则电热丝R 消耗的电功率PP高 P低840 W40 W800 W，由 PU2R得，电热丝R 的阻值 RU2P（220 V）2800 W60.5 。答： (1)电饭锅高温烧煮0.5 h 消耗的电能为1.512 106 J；(2)电饭锅低温焖饭时的额定功率为40 W；(3)电热丝 R 的阻值为60.5 。14把分别标有 “ 220 V 40 W” 和“ 36 V 40 W” 的两只白炽灯L1和 L2，串联接在电压恒为220 V 的照明电路中，且两灯电阻不变，求：(1)两只灯泡的电阻。(2)两只灯泡实际功率之
21、比。解： (1)由 PU2R可得： R1U21P1（ 220 V）240 W1 210 ；R2U22P2（36 V）240 W32.4 。(2)因为串联电路中处处电流相等，因此由PI2R 可得， P1实P2实R1R21210 32.4 3 02581。答： (1)两只灯泡的电阻分别为1 210 和 32.4 ；(2)两只灯泡实际功率之比为3 02581。15小强买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表，小强装了1 L 的水，加热6 min 后把水烧开，水壶自动断电。已知大气压为1 个标准大气压， 家庭电路电压为220 V， 电热水壶的电阻不变， 水的初温为20 ，c水4.2 103 J/(kg)，水
22、1.0 103 kg/m3。求：(1)这壶水吸收的热量。(2)电热水壶的热效率。(3)在用电高峰期，电路中的实际电压降为198 V 时，电热水壶的实际功率。自动电热水壶型号WL100F 电源220 V50 Hz 额定功率1 100 W 容量1 L 解： (1)由mV得，水的质量m水V1.0 103 kg/m31103 m31 kg；水升高到100 吸收的热量Q吸cmt4.2 103 J/(kg)1 kg (100 20 )3.36 105 J；(2)由 PWt得，电热水壶在6 min 消耗的电能为WPt 1 100 W 6 60 s3.96 105 J；电热水壶的热效率为Q吸W3.36 105
23、 J3.96 105 J84.8%。(3)由 PUIU2R得，电热水壶的电阻RU2P（220 V）21 100 W44 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载当电压为198 V 时，实际功率为PU2R（198 V）244 891 W。答： (1)这壶水吸收的热量为3.36 105 J；(2)电热水壶的热效率84.8%；(3)电路中的实际电压降为198 V 时，电热水壶的实际功率为891 W。四、实验与探究题16用如图甲所示的电路测量“ 小灯泡的电功率” ，所用器材有：电压为6 V 的电源，额定电压为
24、2.5 V的小灯泡L(电阻约为10 ) ，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。(1)用笔画线代替导线，将如图乙所示的实物电路连接完整。(导线不能交叉 ) (2)移动变阻器的滑片P 至某点时， 如图丙所示， 电压表的示数为_2.0_V ，电流表的示数为_0.24_A，小灯泡的电功率为_0.48_W 。 该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有调节灯的_两端电压 _作用。(3)在测量小灯泡的额定功率时，移动滑片 P， 同时眼睛应注视_电压 _表的示数， 并观察小灯泡的亮度，记录另一只电表的示数。解析 (1)根据 IUR可得，灯泡中的电流IUR2.5 V10 0.25 A0.6
25、A， 所以电流表的量程选择00.6 A的量程；故将电流表0.6 A 的接线柱与灯泡左接线柱相连，如图所示：(2)由丙可知，电压表量程03 V ，分度值是0.1 V，电压表示数2.0 V，电流表量程是00.6 A ，分度值是 0.02 A，电流表示数是0.24 A ，灯泡功率PUI 2.0 V 0.24 A0.48 W ；此题滑动变阻器的作用是使电压表的示数为额定电压2.5 V，因此具有调节灯两端电压的作用；(3)闭合开关， 移动滑动变阻器滑片P，眼睛应注视电压表的示数，使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止，此时灯泡的实际功率才等于灯泡额定功率。因此眼睛应注视电压表的示数。17某同学做 “ 测定小
26、灯泡的电功率” 实验，电源电压3 V 且保持不变，滑动变阻器标有“ 3 A5 ”的字样，所用小灯泡是额定电压为“2.5 V”和 “2.2 V ”中的一个。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载(1)电路图如图甲所示，图中尚有两根导线未连接，请用笔画线代替导线补上。(2)在连接电路中，开关应处于_断开 _(选填 “ 闭合 ” 或“ 断开 ”)状态。(3)闭合开关前，滑动变阻器上的滑片，应移到_左 _(选填 “ 左” 或“ 右”)端。(4)闭合开关后，移到滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近位置时，小灯
27、泡正常发光，此时电流表示数如图乙，小灯泡的额定电流为_0.3_A，则该实验中所用小灯泡的额定功率为_0.66_W 。继续移到滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率_大于 _(选填 “ 大于 ”“等于 ”或“ 小于 ”)额定功率。解析 (1)灯泡额定电压为2.5 V 或 2.2 V ，电压表选择03 V 量程，与灯泡并联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。将开关左端接线柱与电流表负接线柱相连，将灯泡右端接线柱与电压表“3”接线柱相连，如图：18在 “ 测定小灯泡的电功率” 的实验中 (小灯泡有 “ 3.8 V ”字样 )，电源电压恒定。(1)请你用笔画线代替导线，将甲图
28、中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P 向右滑动时灯泡变亮。(2)在检查连接时，变阻器滑片P 应移到 _A_(选填 “ A”或“ B” ) 端，目的是为了保护电路。(3)实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器滑片P 使电压表示数为_3.8_时，电流表示数如图乙所示，通过灯泡的电流为_0.3_A，灯泡的额定功率为_1.14_W。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页优秀学习资料欢迎下载(4)做完实验后，小明看到实验台上有一个定值电阻R，上边的数字模糊不清，想测出它的阻值，可是发现电压表损坏， 经过小组讨论设计
29、了如图丙和丁两个电路图，小明认为利用前面的数据和这两个电路图，都能测出R 的阻值。你认为能测出R 阻值的电路图是_丙 _。解析 (1)测小灯泡功率的实验中，滑动变阻器应串联入电路中，题中要求“ 滑动变阻器的滑片P 向右端移动时小灯泡变亮” ，所以此时变阻器连入阻值变小，应将接线柱B 接入电路中；电压表与灯泡并联测其电压，灯泡额定电压3.8 V，所以电压表使用015 V 量程，如图所示：(2)为了保护电路，滑片应置于最大阻值处，所以变阻器的滑片P 应移到 A 端；(3)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8 V 时，灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为00.6 A，分度值为0.02 A，示数
30、为0.3 A，灯泡的额定功率PUI 3.8 V 0.3 A 1.14 W；(4)图丙， 只闭合开关S1时，电流表测灯泡的电流，移动滑片使电流表示数等于灯泡正常发光的电流0.3 A，此时 R 两端电压等于灯泡的额定电压3.8 V；然后只闭合开关S2，电流表测出总电流，根据并联电路的电流特点得到R 的电流，再由欧姆定律计算R 的电阻，所以丙图可行；丁图中，无论开关处于何种状态，都难以确定灯泡是否正常发光，这样就不能得到R 的电压和电流，故丁图不可行。19采用如图的装置探究“ 电流产生的热量跟什么因素有关” ，接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U 形管中的液面发生变化，通过观察U 形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。(1)如图所示的是探究电流产生的热量跟_电流 _的关系， 通电一段时间后，_左瓶 _(选填 “ 左瓶 ” 或 “ 右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。(2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟_电阻 _的关系，一段时间后电阻丝产生的热量_左瓶_(选填 “ 左瓶 ”“右瓶 ” 或“ 两瓶一样 ”)多。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页