中考物理 母題題源系列 專(zhuān)題17 額定功率和實(shí)際功率(含解析).doc
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專(zhuān)題17 額定功率和實(shí)際功率 【1】(xx?揚(yáng)州卷)如圖所示,電源電壓為6V,當(dāng)S1、S2閉合、S3斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為0.5A,則R1的電阻值為_(kāi)__Ω;當(dāng)S1、S3斷開(kāi),S2閉合時(shí),電壓表示數(shù)為3V,則通過(guò)R1的電流_____A,電路的總電功率是____W,通電5min電路中R2產(chǎn)生的熱量是________J。 【答案】 12 0.25 1.5 225 =12Ω,電路的總電功率:P=UI=6V0.25A=1.5W;通電5min電路中R2產(chǎn)生的熱量:Q=I2R2t=(0.25A)212Ω560s=225J。 點(diǎn)睛:(1)當(dāng)S1、S2閉合,S3斷開(kāi)時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)通過(guò)R1的電流,根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值;(2)當(dāng)S1、S3斷開(kāi),S2閉合時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出R1的電流,根據(jù)P=UI可求電功率;(3)根據(jù)Q=I2Rt可求5min電路中R2產(chǎn)生的熱量。 【2】( xx?棗莊卷)如圖所示,是某種電熱器的電路圖,電源電壓220V,R1、R2的阻值分別為11Ω、22Ω,通過(guò)旋轉(zhuǎn)扇形開(kāi)關(guān)S,接觸不同觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)檔位的轉(zhuǎn)換,電熱器在低溫工作時(shí)的電功率是_____W,在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是_____J。 【答案】 6600 3.96105 【解析】解:根據(jù)P=,當(dāng)電阻最大時(shí),電功率最小,開(kāi)關(guān)S接觸c時(shí)只有R2連入電路時(shí)為低溫檔, P?。剑?200W當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí),開(kāi)關(guān)S接觸c、d時(shí)兩電阻并聯(lián)此時(shí)電路的總電阻最小,R并=在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是: Q高=t=60s=3.96105J。 【3】( xx?德州卷)如圖是檢測(cè)酒精濃度的測(cè)試儀原理圖,圖中電源電壓恒定為8V,R1為定值電阻,酒精氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當(dāng)酒精濃度為0時(shí),R2=60Ω,此時(shí)電壓表示數(shù)為2V。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A. 若酒精氣體濃度越大,電壓表和電流表示數(shù)都越大 B. 定值電阻R1的阻值為20Ω C. 酒精濃度為0時(shí),電路消耗的總功率為0.6W D. 若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí),表示酒駕,此時(shí)R2消耗的電功率為0.8W 【答案】C 此時(shí),串聯(lián)電路的總電阻R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω, 電路消耗的總功率為,故C錯(cuò)誤。 D.若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí),酒精氣體傳感器的電阻,此時(shí)R2消耗的電功率為,故D正確。 答案為C。 【4】( xx?河北卷)如圖所示,電源電壓不變,a、b、c為電流表或電壓表。只閉合S1時(shí),a表無(wú)示數(shù),b表有示數(shù)。S1、S2都閉合時(shí),滑片P向右滑動(dòng),c表的示數(shù)不變。下列判斷正確的是 A. a表是電壓表 B. 先閉合開(kāi)關(guān)S1,再閉合S2,電路中的總電流變大 C. 只閉合S1,P向右移動(dòng),R2兩端的電壓變化量與電流變化量的乘積大于其電功率的變化量 D. 開(kāi)關(guān)均閉合,電路的總功率為P1;若將c表?yè)Q成另一種電表,再閉合S1、S2,電路的總功率為P2,則P2 > P1 【答案】BD 【解析】分析:根據(jù)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和閉合情況判斷電路的連接方式,再根據(jù)電表有無(wú)示數(shù)判斷是什么電表,再根據(jù)歐姆定律和電功率公式判斷電流和電功率的變化; 解答:A、只閉合S1時(shí),a、b兩表串聯(lián),由a表無(wú)示數(shù),b表有示數(shù),可以判斷a是電流表b是電壓表,S1、S2都閉合時(shí),R2和滑動(dòng)變阻器R3被電流表a短路,滑片P向右滑動(dòng),c表的示數(shù)不變,所以c是電壓表,故A錯(cuò)誤; B、先閉合開(kāi)關(guān)S1,R1、R2和滑動(dòng)變阻器R3串聯(lián),總電阻為三者之和,再閉合S2時(shí),R2和滑動(dòng)變阻器R3被電流表a短路,根據(jù)可知,電路中的總電流變大,故B正確; C、只閉合S1時(shí),R1、R2和滑動(dòng)變阻器R3串聯(lián),滑片P向右移動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變小,由串聯(lián)電路的分壓原理知,R3兩端電壓變小,R2兩端電壓變大,再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn),就可知道R2兩端的電壓變化量與電流變化量比值不變,再根據(jù)電功率公式可知,R2兩端的電壓變化量與電流變化量的乘積等于其電功率的變化量,故C錯(cuò)誤; D、 開(kāi)關(guān)均閉合,R2和滑動(dòng)變阻器R3被電流表a短路,電路的總功率為,由A可知,c原來(lái)是是電壓表,現(xiàn)換成電流表,再閉合S1、S2,電路變成了R1、R2和滑動(dòng)變阻器R3并聯(lián),總電阻小于R1,再根據(jù)公式可知P2 > P1,故D正確; 根據(jù)以上分析故選BD 【點(diǎn)睛】本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是正確分析開(kāi)關(guān)在不同狀態(tài)下電路的連接方式和電表作用的判斷。 【難點(diǎn)中心】誤以為用電器的實(shí)際功率就是額定功率,其實(shí)用電器的實(shí)際功率會(huì)隨它兩端的電壓的改變而改變,處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí),一定要根據(jù)實(shí)際電壓進(jìn)行分析計(jì)算。 【考點(diǎn)難點(diǎn)突破】 【知識(shí)鏈節(jié)】 電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。 (1)額定電壓U額是用電器正常工作時(shí)的電壓,也就是用電器上標(biāo)著的電壓值。 額定功率P額是用電器在額定電壓下的功率,也就是用電器上標(biāo)著的功率值。 用電器上標(biāo)出的電流是當(dāng)用電器兩端加上額定電壓時(shí)通過(guò)它的電流。 P額=U額I額。 額定功率是用電器的重要性能指標(biāo),在設(shè)計(jì)用電器時(shí)必須確定它的性能和工作條件。 (2)實(shí)際功率是用電器在非額定電壓下實(shí)際消耗的功率,燈炮的亮度就由實(shí)際功率決定。由公式P=UI可知實(shí)際功率的大小隨用電器兩端電壓的變化而變化。 (3)實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系: ①U實(shí)=U額,則P實(shí)=P額,用電器正常工作; ②U實(shí)U額,則P實(shí)>P額,可能損壞用電器。 【技能方法】 1.(1)對(duì)某個(gè)用電器而言,其額定電壓、額定功率的值只有一個(gè),實(shí)際功率隨電壓變化而變化,實(shí)際電壓、實(shí)際電功率的值有無(wú)數(shù)個(gè)。 (2)若用電器電阻R不變,根據(jù),如果U 減小為原來(lái)的,則P變?yōu)樵瓉?lái)的。 (3)燈L1“220V 100W”,燈L2“220V 25W”,由可知,L1燈絲電阻小,L1燈絲粗短,L2燈絲細(xì)長(zhǎng)。判斷燈絲電阻口訣:“大(功率)粗短,小細(xì)長(zhǎng)”(U額 相同)。兩燈串聯(lián)時(shí),由,可知燈L2亮,兩燈并聯(lián)時(shí),由可知燈L1亮。 項(xiàng)目 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 P實(shí)與R的關(guān)系 串聯(lián)電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大 并聯(lián)電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大 燈泡發(fā)光亮度 [實(shí)際電壓大的P實(shí)越大,因此實(shí)際電壓大的燈泡較亮 通過(guò)電流大的P實(shí)越大,因此通過(guò)電流大的燈泡較亮 電阻大的P實(shí)越大,因此電阻大的燈泡較亮 電阻小的P實(shí)越大,因此電阻小的燈泡較亮 串接上滑動(dòng)變阻器的小燈泡,變阻器阻值增大時(shí)分壓也大,小燈泡實(shí)際電壓減小,小燈泡發(fā)光較暗 并接上滑動(dòng)變阻器的電燈,由于并聯(lián)電路中各部分互不干擾,所以通過(guò)小燈泡所在支路的電流不變,小燈泡發(fā)光情況不變 【1】如圖所示電路,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的B端時(shí),電壓表的示數(shù)為6V,在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為36J;當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)變化了2V.下列結(jié)果正確的是( ) A. R1先后兩次消耗的電功率之比為3:4 B. 滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為10Ω C. 電源電壓為10V D. R1的阻值為20Ω 【答案】B 【解析】由電路圖可知,R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;當(dāng)滑片在B端時(shí),由歐姆定律可知,電流中的電流:I1=,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓(電壓表的示數(shù)):U2=I1R2==6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,由題意知,當(dāng)滑片滑到中點(diǎn)處時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻變小,變阻器分得電壓變小,即電壓表示數(shù)應(yīng)減小,所以,滑片滑到中點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U2′=6V﹣2V=4V;同理可得,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓(電壓表的示數(shù)):U2′==4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,①:②可得:,解得R1=R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,將③代入①:=6V,可得電源電壓:U=12V,故C錯(cuò)誤;當(dāng)滑片滑到B端時(shí),R1兩端電壓為:U1=U﹣U2=12V﹣6V=6V;由Q=t=36J可得:R1=10s=10Ω,故D錯(cuò)誤;因R2=R1,所以變阻器R2的最大阻值為10Ω,故B正確;滑片在中點(diǎn)時(shí),R1兩端的電壓為U1′=U﹣U2′=12V﹣4V=8V,則R1先后兩次的電壓之比為:,由P=可得R1先后兩次消耗的電功率之比:,故A錯(cuò)誤。故選:B。 點(diǎn)睛:由電路分析可知,R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;由滑片的移動(dòng)和電壓表示數(shù)變化可知滑片滑到B點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù),則由歐姆定律可表示出滑片在不同位置時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓與電源電壓電阻間的關(guān)系,聯(lián)立可解得R1與R2最大值之間的關(guān)系及電源的電壓; 由功率公式可求得R1的阻值,則可求得R2的最大阻值;最后由功率公式分別求得R1先后兩次消耗的電功率,即可求得比值。 【2】如圖所示的電路,電源電壓為3V,R1=15Ω,R2=5Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),下列分析正確的是 A. R1、R2兩端電壓之比為3:1 B. 通過(guò)R1、R2電流之比為3:1 C. R1、R2消耗的電功率之比為1:3 D. R1的電功率為1.8W 【答案】C 【解析】由電路圖知道,R1、R2兩電阻并聯(lián),由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以R1、R2 兩端電壓之比是1:1,故A錯(cuò)誤;由I=U/R知道,通過(guò)R1、R2 電流之比是:I1 :I2 =U/R1:U/R2=R2:R1=5Ω:/15Ω=1:3,故B錯(cuò)誤;由P=U2/R知道, R1、R2 消耗的電功率之比是:P1:P2 =U2/R1:U2/R2=R2:R1=1:3,故C正確;由于兩電阻并聯(lián),所以U1 =U=3V, R1 的電功率是:P1 =U2/R1=(3V)2/15Ω=0.6W,故D錯(cuò)誤,故選C。 【3】燈泡L與定值電阻R組成的電路如圖甲所示,L和R的I-U圖線分別為圖乙中的A、B,閉合開(kāi)關(guān)S,L正常發(fā)光,電路的總功率為4.8W,此時(shí)燈泡L的 A. 電壓為7V B. 電流為0.3A C. 電阻為20Ω D. 功率為3W 【答案】D 【解析】解:圖甲中燈泡L與定值電阻R并聯(lián),已知L和R的I-U圖線分別為圖乙中的A、B,閉合開(kāi)關(guān)S,L正常發(fā)光,電路的總功率為4.8W; 根據(jù)歐姆定律可得,此時(shí)燈泡的電阻:,故C錯(cuò)誤。 此時(shí)燈泡的功率為:PL=UIL=6V0.5A=3W,故D正確。 答案為D。 【4】如圖所示,電源電壓恒為15V,定值電阻R的阻值為20Ω,閉合開(kāi)關(guān)后,使變阻器的阻值減小5Ω,電流表示數(shù)變化了0.1A,則下列說(shuō)法正確的是( ) A. 電流表示數(shù)減小了0.1A B. 電壓表示數(shù)減小了0.5V C. 定值電阻的電功率增大了0.2W D. 電路總功率增大了1.5W 【答案】D 【解析】由圖可知,變阻器R變與R串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流;A、使變阻器的阻值減小5Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知總電阻變小,由于電源電壓不變,根據(jù)I=可知電路中電流變大,所以電流表示數(shù)變化了0.1A,應(yīng)是增大0.1A,故A錯(cuò)誤;B、設(shè)原來(lái)變阻器接入電路的阻值為R變,變阻器的阻值減小5Ω后,此時(shí)變阻器接入電路的阻值為R變-5Ω,由題意可知:△I=I2-I1=0.1A,即: =0.1A,所以: =0.1A,解得:R變=10Ω,R變=-45Ω(舍去),所以,I1==0.5A,I2==0.6A,則電壓表示數(shù)變化量:△U變=I2(R變-5Ω)-I1R變=0.6A(10Ω-5Ω)-0.5A10Ω=-2V,所以電壓表示數(shù)減小了2V;故B錯(cuò)誤;C、定值電阻電功率的增大量:△P1=I22R-I12R=(0.6A)220Ω-(0.5A)220Ω=2.2W,故C錯(cuò)誤;D、總功率的增大量:△P=UI2-UI1=15V0.6A-15V0.5A=1.5W,故D正確。故選:D。 點(diǎn)睛:(1)由圖R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,電流表測(cè)的電路中電流,根據(jù)歐姆定律判斷電流表示數(shù)變化情況;(2)根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律先求出變阻器連入電路的阻值,然后分別根據(jù)電功率公式求出功率。 【5】如圖甲所示,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a端滑到b端的過(guò)程中,R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是( ) A. R1的阻值為20Ω B. R2的最大阻值為50Ω C. 電源電壓為6V D. 該電路消耗的最大電功率為0.9W 【答案】BC 【解析】如圖兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R2的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流; 由乙圖知,R2的電壓2V時(shí),功率為0.8W,根據(jù)得: 此時(shí)電流為:, 當(dāng)R2的電壓5V時(shí),功率為0.5W,電流又為:; 根據(jù)電源電壓不變得:,解得:,故A錯(cuò)誤; 電源電壓為:,故C正確; R2的最大阻值為,,故B正確; 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于最左端時(shí),只有R1接入電路工作,此時(shí)功率最大,所以該電路消耗的最大電功率為: ,故D錯(cuò)誤; 故選BC。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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