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2017年中考物理试题分项版解析汇编第02期专题14电功率和电热安全用电含解析

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                           专题   14 电功率和电热  安全用电

一、选择题

1.【2017•山西卷】关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是(  )

A.所有家用电器的外壳都需要接地

B.家庭电路中各个用电器都是串联的

C.使用试电笔判断哪条导线是火线时,手要按住笔尾金属体

D.若空气开关“跳闸”,一定是              电路中出现了短路

【答案】C

【解析】

有些电器的外壳是金属的,为了防止漏电,把外壳接地让漏出来的电导入到大地,避免触电,并不是所                                           有

的用电器的外壳都接地.故            A 错误;家庭电路中各用电器工作过程中互不影响,所以彼此是并联的.故

B 错误;使用试电笔时笔尖应该接触被测导线,手指按住笔尾金属体.故                              C 正确;空气开关“跳闸”,说

明电路电流太大,原因是电路中出现了短路或用电器的总功率过大.故                              D 错误;故应选      C。

【考点定位】安全用电原则

 2.【2017•山西卷】酒驾易造成交通事故,利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾,其电路原理如图甲所

 示.R1  为“气敏传感器”,它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示,R2                                 为定值电阻,阻

 值为  60Ω,电源电压恒为        12V.若酒精气体浓度≥0.2mg/mL         时,则判定被检者为酒驾.以下说法正确的是


                (  )
A.被检者的酒精气体浓度越高,电流表示数越小

B.电流表的示数为        0.12A 时,判定被检者为酒驾

C.电压表示数为        3V 时,R2 消耗的电功率为       0.45W

D.被检者酒精气体浓度为           0.2mg/mL 时,电压表的示数是         4V

【答案】D

【解析】

由电路图甲可知,传感器           R1 和定值电阻    R2 串联,电压表测传感器         R1 两端的电压,电流表测电路中的电流;
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由图乙可知,当酒精浓度增大时,传感器                  R1 的阻值会减小,由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示

数增大,故      A 错误;由   I=  得:电路中的总电阻         R=  =      =100Ω,此时气敏电阻的阻值

R1=R﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω,由图象乙可知,此时酒精气体浓度为                     0.1mg/mL<0.2mg/mL,所以此时被检者

不是酒驾,故       B 错误;电压表示数为        3V 时,定值电阻      R2 两端的电压    U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V,此时    R2 消耗的


电功率    P2=  =       =1.35W,故  C 错误;根据图象乙可知,被检者酒精气体浓度为                    0.2mg/mL 时,气敏


电阻的阻值为       R1=30Ω,根据欧姆定律可知此时电流为              I=  =      =           =   A,根据欧姆定律可


得:气敏电阻两端电压          U1=IR1=  A×30Ω=4V,即为电压表示数,故            D 正确;故应选      D。
【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

3.【2017•山西卷】下列数据是小明对教室中相关物理量的估测,其中最接近实际的是(  )

A.室温约     48℃

B.一张理综答题卡的质量约            500g

C.门的高度约为        4m

D.一盏日光灯的额定功率约            40W

【答案】D

【解析】

人的体感温度在        25℃左右,教室内温度感觉舒适,在              25℃左右,故     A 错误;一张理综答题卡的质量不到

1g.故   B 错误;一层楼的高度在         3m 左右,而门的高度约为          4m,此值大于     3m,故  C 错误;日光灯正常工作

的电流在     0.2A 左右,其额定功率约        P=UI=220V×0.2A=44W,故   D 正确;故应选      D。

【考点定位】电功率;温度;质量的估测;长度的估测

4.【2017•武汉卷】关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是(  )

A.低于    220V 的电压对人体都是安全的

B.只有人体接触带电体时才会发生触电事故

C.试电笔是用来测试物体是带正电还是带负电的

D.用电器使用三线插头是防止漏电而采取的安全措施

【答案】D

【解析】
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经验证明,只有不高于          36V 的电压对人体才是安全的,故             A 错误;人体不接触带电体时,也有可能发生触

电事故,故      B 错误;试电笔是用来测试物体是否带电,不能检测物体带正电还是带负电,故                                C 错误;家庭

电路安装漏电保护器、用电器使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全措施,故                                    D 正确;故应选      D。

【考点定位】安全用电原则

5.【2017•武汉卷】如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置.两个透

明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右侧                       U 形管中液面高度差比左侧的大.下列说法正确的是

(  )


A.左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大

B.该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系

C.该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系

D.U  形管中液面高度发生变化是因为              U 形管中液体的热胀冷缩造成的

【答案】C

【解析】

容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流                   I 与通电时间     t 相同,由焦耳定律       Q=I2Rt 可知,左边容器中的

电阻小于右边容器中的电阻,故              A 错误;在装置中,容器中的两个电阻丝串联,通过它们的电流                          I 与通电

时间   t 相同,左边容器中的电阻与右边容器中的电阻,所以实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的

关系,故     B 错误,C  正确;     U 形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造

成的,故     D 错误;故应选     C。

【考点定位】焦耳定律


6.【2017•武汉卷】如图所示,电源电压               U 保持不变,灯泡       L 标有“6V 3W”字样.当开关         S1,S2 都闭合,

滑片   P 移到最左端时,电流表的示数为             I,电压表    V1、V2 和 V3 的示数分别为     U1、U2 和 U3,R1 消耗的功率为

P1,电路消耗的总功率为          P;当开关    S1 闭合,S2  断开,滑片     P 移到最右端时,电流表的示数为             I′,电压

表  V1、V2 和 V3 的示数分别为     U1′、U2′和   U3′,R1  消耗的功率为      P1′,电路消耗的总功率为           P′.此时灯

泡  L 恰好正常发光.已知        U1:U3=2:3,U1′:U3′=5:2.  下列表达式不正确的是(  )
                         中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


A.     =  ,        =                    B.       = ,     =


C.        =  ,       =              D.       =  ,      =

【答案】A

【解析】

当开关    S1,S2 都闭合,滑片     P 移到最左端时,R1、R2       串联,已知电流表的示数为            I,由欧姆定律,I=


       ;电压表     V1、V2 和 V3 的示数分别为     U1、U2 和 U3,电压表   V1 测 R1 的电压,U1=IR1=         ×R1;电


压表   V2 测 R2 的电压 ,U2=IR2=       ×R2;由于    L 被短路,电压表       V3 测 R2 的电压;U3=U2;由已知     U1:


U3=2:3,所以    U1:U2=2:3,R1:R2=2:3,电源电压,U=U1+U2=2U0+3U0=5U0;所以             =    =  ;R1 消耗的

              2                           2
功率为    P1,P1=I R1,电路消耗的总功率为         P,P=I  (R1+R2);当开关     S1 闭合,S2  断开,滑片     P 移到最右端

时,小灯泡      L 与 R1 串联,此时灯泡      L 恰好正常发光,小灯泡两端的电压就是                6V,小灯泡的电阻:


RL=    =       =12Ω,IL=    =   =0.5A,电流表的示数为        I′,根据串联电路电流的特点:

I′=IL=0.5A,电压表     V1 测量的是电源两端的电压,U1′=U;电压表               V2 测量的是滑片     P 移到最右端时      R2 导

线电压,U2′=0V;电压表         V3 测量的也是小灯泡两端的电压,U3′=UL=6V;已知                U1′:U3′=5:2,U:


U3′=5:2,U=          =      =15V,由串联分压公式可得,                   =   ,            =     ,解得

                                                                2          2
R1=18Ω,由   R1:R2=2:3,解得     R2=27Ω,R1 消耗的功率为      P1′,P1′=I1′   R1=(0.5A)  ×18Ω=4.5W,电

路消耗的总功率为         P′,P′=UI′=15V×0.5A=7.5W;由      R1=18Ω,R2=27Ω,
                         中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


U=15VI=       =           =  A,U1=IR1= A×18Ω=6V,U2=IR2=    A×27Ω=9V,U3=U2=9V,R1   消耗的功


            2         2                                  2               2
率为   P1,P1=I R1=(  A) ×18Ω=2W.电路消耗的总功率为            P,P=I  (R1+R2)=(   A)  ×(18Ω+27Ω)


=5W;所以      =    =  ,         =     =  ,故  A 错误;          =   =  ,       =  =  ,故  B 正确; 


      =    =  ,       =     =  ,故  C 正确;         =    =  ,      =   =  ,故  D 正确;故选     A。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

7.【2017•河南卷】某水电站的年发电量在                8 亿 千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位(  

)

A.电能    B.电功率       C.电流    D.时间

【答案】A

【解析】

1kW•h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×106J,J    是电能的单位,所以“kW•h”是电能的单位,而电功率的单

位为   W,电流的单位为       A,时间的单位为       s,故  A 正确、BCD   错误;故应选      A。

【考点定位】电功

8.【2017•河南卷】如图所示,从甲地通过两条输电线向乙地用户供电,若甲地电源电压恒为                                     U,输电线

的总电阻为      r,当乙地用户用电时,下列说法正确的是(  )


A.用户使用的用电器两端电压为              U


B.输电线上消耗的电功率为

C.当用户使用的用电器增多时,用电器两端的电压升高

D.当用户使用的用电器增多时,输电线上因发热而损失的功率增大

【答案】D
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【解析】

由于导线由一定的电阻,根据             U=IR 可知,导线会分担一定的电压,故用户使用的用电器两端电压要小于


U,故   A 错误;由于导线的电阻         R 较小,其分担的电压         Ur 要远远小于电源电压        U,根据公式     P=   可知输电


线上消耗的电功率为             ,故  B 错误;当用户使用的用电器增多时,干路中的电流变大,根据                          U=IR 可知,

导线会分担的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,用电器两端的电压减小;根据公式                                       P=I2R 可知,

导线的功率变大,故         C 错误、D   正确;故应选      D。

【考点定位】电功率与电压、电流的关系;串联电路的电压规律

9.【2017•成都卷】关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是( )

A. 白炽灯的正常工作电流约为 0.1A                   B. 遥控器的干电池电压约为 220V

C. 空调制冷时的功率约为 10W                     D. 电扇正常工作 1h 耗电约为 1KW·h

【答案】A

【解析】

普通人白炽灯的正常工作电流约为 0.1A,选项                  A 是正确的;遥控器的干电池电压约为               1.5V,选项   B 是错

误的;空调制冷时的功率约为 1000W,选项                C 是错误的;电扇正常工作 1h 耗电约为 0.1KW·h,选项

D 是错误的。故本题正确选项是             A。

【考点定位】生活中常见电器的常量。

10.【2017•郴州卷】随着社会的不断进步,电气化程度越来越高,下列做法正确的是(  )

A.保险丝熔断后,可用铜丝代替

B.使用试电笔时,手可以接触试电笔笔尖金属体

C.因用电引起火灾,应先切断电源

D.湿衣服晾在电线上

【答案】C

【解析】

保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金,在电流过大时熔断,自动切断电路,起到保护作用;

铜导线的熔点很高,当电流过大时,不能熔断起不到保护作用,容易引起火灾,故                                   A 错误;使用测电笔辨

别火线和零线时,手必须接触笔尾金属电极,一定不能接触试                          电笔笔尖金属体,故         B 错误;电器设备失火

时,要先切断电源,再实行施救措施.故                  C 正确;水是导体,将湿衣服晾在电线上,易发生触电事故.故
                         中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

D 错误;故应选      C。

【考点定位】安全用电

11.【2017•成都卷】“全国中小学安全教育平台”和物理学科都强调了安全用电。下                                 列做法符合安全用

电要求的是(          )

A.选用插座时,所有家用电器都使用两孔插座

B.更换灯泡时,不断开电源开关

C. 有人触电时,首先切断电源

D.用验电笔检验时,手指不接触笔尾金属体

【答案】C

【解析】

选用插座时,大功率家用电器必须使用三孔插座,选项                        A 是错误的;更换灯泡时,必须断开电源开关,选

项  B 是错误的;发现有人触电时,首先应切断电源,选项                      C 是正确的;用验电笔检验时,手指不接触笔尖

金属体,但手指必须接触笔尾金属体,选项                   D 是错误的。故本题正确选项是            C。

【考点定位】安全用电常识。
12.【2017•鄂州卷】在生活中,我们会遇到这些情况:(1)开关中的两个线头相碰;(2)插头中的两个线
头相碰; (3)电路中增加了大功率的用电器;(4)户外输电线绝缘皮损坏。在上述情况中,可能引起家庭
电路中空气开关跳闸的是
A.(1)和(2)               B.(2)和(3)        C.(2)和(4)         D.(1)和(4)

【答案】B

【解析】

(1)开关中的两个线头相碰,会导致开关无法控制用电器,用电器将一直工作,但不会导致电流过大;

(2)会导致用电器短路,会导致电流过大;(3)会导致用电器的总功率过大,会导致电流过大;(4)

户外线短路,不会烧毁家庭电路中的保险丝,故选                      B。

考点:家庭电路电流过大的原因
13. 【2017•菏泽卷】下列用电器中,利用电流热效应工作的是(    )


                   A.                          B. 
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                  C.                          D. 
【答案】A
【解析】

A.  电饭锅是利用了电流的热效应,把电能转化为内能,从而给食物加热,故                               A 正确为答案。
B.  抽油烟机中的电动机应用了通电导线在磁场中受力而工作的,主要是把电能转化为机械能,不是利用
    电流的热效应工作的,故           B 错误。
C.  电视机主要把电能转化为光能与声能,与电流的热效应无关,故                           C 错误。
D.  电脑主要把电能转化为光能等,不是利用电热效应工作的,故                          D 错误。
考点:电流的热效应
14.【2017•岳阳卷】下列做法符合节能或安全用电要求的是
A.高压输电线下放风筝        
B.夏天用空调时,始终把温度调到最低
C.空气开关跳闸后,不排出故障就直接合上                        

D.发现有人触电,不能用手直接去拉触电者身体

【答案】D

【解析】

A.高压输电线下放风筝,错误,高压不能靠近,防止发生触电事故;B.夏天用空调时,始终把温度调到

最低,错误,温度调到最低,不节能;C.空气开关跳闸后,不排出故障就直接合上,错误,应先排出故

障,再合上开关;D.发现有人触电,不能用手直接去拉触电者身体,正确;故应选                                   D。

【考点定位】物态变化、安全用电

15.【2017•岳阳卷】图甲是小灯泡的电压——电流图像。将此灯泡                         L 与滑动变阻器      R 串联在电压为

4.5V 的电路中(如图乙),闭合开关,移动滑片                  P,当小灯泡的功率为         0.75W 时,
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A.电流表的示数为        0.2A      
B.滑动变阻器       R 接入电路中的电阻为        15Ω
C.电路消耗的总功率为          1.35W。          

D.10s  内滑动变阻器      R 产生的热量为      13.5J

【答案】C

【解析】

当小灯泡的功率为         0.75W 时,根据图甲,可知,灯泡           L 两端的电压为     2.5V,通过灯泡的电流为         0.3A,电


                     U总    4.5V
              R总    I   0.3A  15
路中的等效电阻                              ,电路消耗的总功率         P 总= U 总 I=4.5V╳0.3A=1.35W。变阻器
R 在 10s 产生的热量     Q=W=UIt=2V╳0.3A╳10s=6J;A.电流表的示数为          0.2A ,错误;B.滑动变阻器          R 接

入电路中的电阻为         15Ω,错误;C.电路消耗的总功率为              1.35W,正确;D.10s     内滑动变阻器      R 产生的热

量为   13.5J,错误;故应选       C。

【考点定位】欧姆定律;电功率
16. 【2017•菏泽卷】下列做法中,不符合安全用电要求的是(    
A.维修用电器时一定要切断电源
B.有金属外壳的用电器,金属外壳一定要接地
C.发现有人触电应先救人后断电
D.为了保证家庭电路安全,尽量不要同时使用多个大功率电器
【答案】C
【解析】

A.  维修用电器时一定要切断电源,符合安全用电原则,故                       A 不符合题意。
B.  有金属外壳的用电器,金属外壳一定要接地,防止漏电事故发生,故                             B 正确。
C.  发现有人触电应先切断电源再救人,故                C 不符合安全用电要求,符合题意为答案。
D.  同时使用多个大功率电器,会使电路中电流过大,容易引发火灾,因此,为了保证家庭电路安全,尽
    量不要同时使用多个大功率电器,故               D 正确。
考点:安全用电

17.【2017•临沂卷】在日常生活中,下列做法符合安全用电要求的是
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A.开关接在灯泡和火线之间

B.用电器的金属外壳没有必要接地

C.发现有人触电时,首先要将人拉开

D.使用测电笔时,手不能接触笔尾的金属体

【答案】A

【解析】


A.  开关接在灯泡和火线之间,断开开关时,灯泡不带电,符合安全用电原则,故                                A 正确为答案。

B.  用电器的金属外壳必须接地,以防止发生漏电事故,故                       B 错误。

C.  发现有人触电时,首先要切断电源,再救人,故                    C 错误。

D.  使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,验电笔端、氖管、电阻、人体和大地才能形成回路,故                                       D 错误。


考点:安全用电

18. 【2017•成都卷】如图 19 所示,电源电压 U 不变。只闭合开关 S1,滑动变阻器接入电路中的电阻为 

RA 时,电压表的示数为 U1,电流表的示数为 I1,电阻 RA                 的电功率为 PA,滑动变阻器接入电路中的电阻

为 RB 时,电压表的示数 U2=2V,同时闭合 S1、S2,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB 时,电压表的示数

为 U3,电流表的示数为 I3,电阻           RB 的电功率 PB=0.675W,电路的总功率为 P3。已知: RA=15Ω,

RB=30Ω,PA:PB=8:9,U1:U3=   2:1。则下列计算结果正确的是(             )


    A.I1:I3=4:3

    B. R1:R2=2:1

    C. U=12V

    D.P3=0.9W

【答案】A、D

【解析】
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                                                                       2
同时闭合 S1、S2,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB 时,电阻                      RB 的电功率 PB= I3   RB=0.675W,RB=30Ω,

                                     2
I3=0.15A,PA:PB=8:9,得   PA=0.6W,PA= I1 RA 得 I1=0.2A,I1:I3=4:3,选项   A 是正确的;U1=I1(R1+R2),

U3=I3R2,解得:R1:R2=1:2,B     是错误的;U=I1(R1+R2+RA)=I3(R2+RB),由以上所求解得:R1=5Ω,

R2=10Ω,U=6V,C   是错误的;P3=I3U=0.15A×6V=0.9W,D      是正确的。故本题正确选项是             A、D。

【考点定位】电路的综合分析与计算。

19.【2017•安顺卷】如图所示,电源两端电压保持                   12V 不变,小灯泡     L 上标有“6V     3W”字样   ,滑动变阻

器最大电阻值       R=60Ω.不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是(  )


A.S  闭合后,使电压表的示数减小             1V,小灯泡    L 两端的电压就增加       1V

B.S  闭合后,小灯泡       L 的最小实际电功率为        0.5W

C.滑动变阻器接入电路的阻值是              12Ω  时,小灯泡     L 正常发光

D.滑片移到最右端时通电           10 秒,小灯泡消耗的电能是           5J

【答案】C

【解析】

开关闭合后电压表测的是灯泡的电压,当电压表的示数减少                          1V,则小灯泡     L 两端的电压就减小       1V,故


A 错误;灯泡的阻值        RL=   =       =12Ω,当滑动变阻器的电阻最大时,整个电路中的电流最小,I=                          =

           ≈0.17A,则小灯泡      L 的实际电功率最小,即          P=I2R=(0.17A)2×12Ω≈0.35W,故     B 错误;开
关闭合时,灯泡与滑动变阻器的左端串联分压,电压表测的是灯泡两端电压,滑动变阻器接入电路的阻值

是  12Ω 时,灯泡的电阻也是         12Ω,两者的电阻相等,分担的电压也相等,所以灯泡和滑动变阻器各分担

6V 电压,此时灯泡能够正常发光,故               C 正确;滑片移到最右端时,连入电路的电阻为                  60Ω,电路中电流


                                        2          2
I=  =           =  A,小灯泡消耗的电能        W=I RLt=(  A)  ×12Ω×10s≈3.3J,故      D 错误;故应选     C。
【考点定位】欧姆定律的应用;电功的计算;电功率的计算

20.【2017•威海卷】如图所示.电源电压为                4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为

“10Ω,1A”,小灯泡        L 标有“2.5V,1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响).在保证通过小灯泡

L 的电流不超过恒定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是(  )
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A.小灯泡的额定电流是          0.6A

B.电流表的示数变化范围是            0.3~0.5A

C.电压表的示数变化范围是            0~3V

D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是                  4~10Ω

【答案】BD

【解析】


小灯泡的额定电流         I=   =      =0.5A,故   A 错误;由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑

动变阻器两端的电压.灯泡正常发光时的电压为                     2.5V,功率为    1.25W,当灯泡正常发光时,串联电路总电

压等于各分电压之和,此时电压表的最小示数                    U 滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,此时电路中的最大电流


Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为:R                    滑 min=    =     =4Ω;滑动变阻器接入电


路中的电阻最大,灯泡的电阻:RL=                =     =5Ω,电路中的最小电流:


Imin=          =         =0.3A,电路中电流变化的范围是            0.3A~0.5A,故   B 正确;此时灯泡分担的

电压最小     U  L 小=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V,滑动变阻器两端的最大电压:U             滑 max=U﹣U L 小=4.5V﹣1.5V=3V,


即电压表最大示数,电压表的示数范围为                  2V~3V,故   C 错误;此时滑动变阻器的最大阻值              Rmax=      =

      =10Ω,所以滑动变阻器的范围是            4Ω~10Ω,故     D 正确;故应选      BD。
【考点定位】欧姆定律的应用;电功率与电压、电流的关系

21.【2017•黄石卷】关于安全常识,下列说法中不正确的是(  )

A.遇到或发现有人触电时,我们应该立即用手将触电者拉离电线

B.车辆快速行驶时司乘人员须系好安全带,可以大大减少因惯性引起的意外伤害

C.在火车站或地铁站,乘客必须站在安全警戒线之外文明候车

D.在山区旅游遇到雷雨时,躲入车厢最安全,但进入车厢时不要接触车厢金属部分
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【答案】A

【解析】

有人触电时,用干燥的竹竿或木棍将人与火线挑开,或先切断电源,再实行施救措施,故                                      A 错误;任何物

体都有惯性,惯性就是物体保持原来的运动状态的性质,汽车高速行驶时,里面的人和车一样速度都很大,

一旦出现危险情况,紧急刹车时,车在摩擦力的作用下减速停住,而人由于惯性继续向前运动,人很可能

从离开座位撞在车窗玻璃上,造成严重的伤害,所以把人绑在车座上,可以减小对人的伤害,故                                         B 正确;

列车开来,人和列车间的空气流速增大,压强减小,外侧的空气流速不变,压强不变,所以人受到的外侧

压强大于人和列车间的压强,容易把人推向列车,发生事故,故                           C 正确;在山区旅游遇到雷雨时,躲入车

厢最安全,金属制作的车厢能避雷,由于车厢是导体,故进入车厢时不要接触车厢金属部分,故                                         D 正确;

故应选    A。

【考点定位】安全用电原则

22.【2017•衡阳卷】如图所示的做法符合安全原则的是


【答案】D

【解析】

A 雷雨天在树下避雨有可能发生被雷击事故;B                  用手指触碰插座的插孔,如果是火线孔会发生触电事故;

C 用湿抹布擦发光的灯泡,由于湿抹布是导体,有可能发生触电事故;D                             金属外壳接地,防止触电事故发

生;故应选      D。

【考点】安全用电

23.【2017•宜昌卷】下列行为符合安全用电原则的是(  )

A.更换灯泡时必须以先断开开关

B.在同一插线板上接多个大功率电器

C.没有三孔插座时,把三角插头接地脚掰断使用

D.空气开关“跳闸”后,立即重新合上

【答案】A

【解析】
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不断开开关,直接更换不亮的电灯泡,由于灯泡上带电,容易引起触电事故,所以更换灯泡时先断开开关,

故  A 正确;多个大功率用电器的电源插头插在同一插线板上同时工作,总功率过大,是造成家庭电路电流

过大的原因之一,故         B 错误;如果家用电器内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能,致使火线与外壳接通,

外壳就带电,人体接触外壳等于接触火线,就会发生触电事故;如果把外壳用导线接地,即使外壳带了电,

电流也会从接地导线流走,人体接触外壳就没有危险,故不能把三角插头接地脚掰断使用,故                                        C 错误;因

为电路有短路或漏电现象,空气开关才跳闸,所以应先检修,检查没有问题后再使空气开关复位,故                                           D 错

误;故应选      A。

【考点定位】安全用电原则

24.【2017•无锡卷】下列做法不符合安全用电原则的是(  )

A.可用铜丝代替熔丝

B.电冰箱的金属外壳应该接地线

C.控制电灯的开关必须接在火线上

D.使用测电笔时,手要接触笔尾金属电极

【答案】A

【解析】

当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铜丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故

A 不符合安全用电原则;家庭电路安装漏电保护器、用电器使用三线插头都是为了防止漏电而采取的安全

措施,故     B 符合安全用电原则;开关接在火线上,更换灯泡时才能更安全,故                           C 符合安全用电原则;使用

测电笔时,手要与笔尾金属体接触,故                 D 符合安全用电原则;故应选           A。

【考点定位】安全用电原则

25.【2017•衡阳卷】小华利用下图的实验装置来探究“影响通电导体产生热量的因素”,下列说法正确

的是


A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系

B.乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系
                         中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

C.甲图中闭合开关后,a          管中液面上升比       b 快

D.乙图中闭合开关后,c          管中液面上升比       d 快

【答案】AD

【解析】

A 甲图中,控制了电流和时间变量,让电阻不同,所以探究的是与电阻的关系;B                                乙图电阻和时间相同,

左边电阻     在干路,右边电阻在支路,电流右边的要小一些,所以探究的是电热与电流的关系,并没有控制

电压相同;C      根据焦耳定律,电流和通电时间相同时,电阻越大,产生电热越多,所以甲图右瓶产生的电

热多,b    管液面升高较快;C        根据焦耳定律,电阻和通电时间相同时,电流越大产生电热越多,乙图中左

瓶中电流较大,产生电热较多,c              管中液面上升快;故应选           ABD。

【考点】焦耳定律

26.【2017•衡阳卷】某物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻                                R 的阻值,电源电压

恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到                             表和    表示数描点在      U—I 图像中,然

后连接这些点得到如图乙所示的              U—I  图像,则由图可知


A.电阻    R 的阻值为   10Ω

B.当    示数为    2V 时,R 消耗的电功率为       0.4W

C.若将    R 均匀拉长后,再重新进行实验,则描出的图线应在                    U—I  图像中的Ⅰ区

D.滑片    P 左移,电路总功率变小

【答案】ABC

【解析】

分析甲图,可知该电路为串联,电压表测量                   R 的电压   A 由乙图可知几个电压电流值(0.1A,1V)(0.2A,
                                               U     3V
2V)(0.3A,3V),根据欧姆定律代入其中一个点                  R          10 ;B  当电压表为     2V 时,电流为
                                                I   0.3A
0.2A,可求出此时电功率         P  UI  2V 0.2A  0.4W ;C 将电阻拉长后,电阻的阻值变大,相同电流情况

下分压会变大,所以更加靠近电压轴(纵坐标轴),在Ⅰ区;D                          滑片   P 左移,总电阻变小,电流变大,电

源电压不变,根据        P  UI 可知,总功率变大;故应选            ABC。

【考点】电阻的测量、欧姆定律、电功率
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二、填空题

1.【2017•威海卷】炎炎夏日,同时使用过多的大功率用电器往往会引起空气开关“跳闸”,其原因是   

,请写出一条安全用电的注意事项                     .

【答案】总功率过大;不要同时使用大功率用电器

【解析】

根据   I=  可知,在电压一定时,大量的用电器同时使用会使电路的总功率过大,干路总电流过大,引起空
气开关“跳闸”;安全用电的注意事项:不要同时使用大功率用电器(不要用湿手碰开关、有金属外壳的

用电器要使用三脚插头等)。

【考点定位】家庭电路电流过大的原因

2.【2017•威海卷】一个标有“220V              1200W”的电热水壶.要在         1 个标准大气压下将       2kg 温度为   20℃的

水烧开,水需要吸收的热量是                     J,若不计热损失,电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是    

s. (水的比热容为        4.2×103J/(kg•℃)

【答案】6.72×105J;560

【解析】

                                                                     3
在标准大气压下,水的沸点为             100℃,水吸收的热量:Q         吸=cm(t﹣t0)=4.2×10    J/(kg•℃)

                5
×2kg×=6.72×10    J;因为电热水壶正常工作,所以             P=P 额=1200W,不计热损失,Q       吸=W=Pt,所以电热水壶


正常工作时烧开这壶水需要的时间:t=                   =             =560s。

【考点定位】电功与热量的综合计算


3.【2017•威海卷】如图所示,电源电压               12V 保持不变,小灯泡       L 的规格为”6V       3W”,滑动变阻器的最

大阻值为     12Ω,电流表的量程为         0~3A.当开关     S1、S2 都断开时,小灯泡       L 恰能正常发光,R1      的阻值为    

Ω,当开关      S1、S2 都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是      W.


【答案】12;24W~36

【解析】
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当  S1、S2 都断开时,R1    与  L 串联,灯正常发光时的电压           UL=6V,功率   PL=3W,因串联电路中各处的电流相等,


所以,由     P=UI 可得,电路中的电流:I=IL=           =   =0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,


R1 两端的电压:U1=U﹣UL=12V﹣6V=6V,由        I=  可得,R1   的阻值:R1=      =     =12Ω;当   S1、S2 均闭合时,

L 短路,R1、R2   并联,电流表测量的是干路中的电流,因电流表的量程为                        0~3A,所以,电路中的最大电流

为  3A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,整个电路的最大电功率:P                               大=UI 大=12V×3A=36W;当

滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,因并联电路中总电阻等于各


分电阻之和,所以,电路中的总电阻:R=                       =            =6Ω,电路消耗的最小总功率:P             小=   =


        =24W,所以,整个电路电功率的变化范围是                 24W~36W。

【考点定位】电功率的计算;欧姆定律的应用

4. 【2017•东营卷】通常情况下,家庭电路中各个用电器的通断,不应该影响其他用电器的通断,所以用电

器应该     (选填“串联”或“并联”)后接在电路中,控制用 电器的开关要连接在                                 (选填“火线”或

“零线”)和用电器之间。

【答案】并联;火线。

【解析】

并联电路用电器工作互不影响,家庭电路中各个用电器的通断,不应该影响其他用电器的通断,所以用电器

应该并联后接在电路中,从安全用电的角度,控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。

【考点定位】电路的连接方式,安全用电。

5、【2017•成都卷】某款迷你电饭煲有加热或保温两档。其电路如图 10 所示。已知 R1=88Ω,

R2=2112Ω。

开关 S 置于     (选填“1”或“2”)时是保温档,保温 10min 产生的热量是                                J。
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【答案】2,13200J。

【解析】

由  P=U2/R 可知:当电压     U=220V 不变时,电阻越大,电功率越小,在相同时间内产生的热量越小,故开关 

S 置于   2 时是保温档,则      t=10min=600s,产生的热量是

           U 2        (220V ) 2
 Q  W         t               600s  13200J 。
         R1  R2    88  2112

【考点定位】电热器热量的计算。

6.【2017•海南卷】如图所示,电熨斗利用电流的                        效应工作,发光二极管具有单向导电性,它是利

用   材料制成的.


【答案】热;半导体

【解析】

电熨斗工作时,电能转化为内能,电熨斗是利用电流热效应工作的;发光二极管的主要材料是半导体。

【考点定位】电流的热效应、化学效应和磁效应;半导体的特点

7.【2017•河南卷】图为一电热饮水机的电路简图,其额定电压为                         220V,具有“加热”、“保温”两种功

能,对应功率分别为         400W 和 40W.当开关    S1、S2 均闭合,饮水机处于        (选填“保温”或“加热”

)状态,R1    的组值为                   Ω;用饮水机给        2kg 的水加热,当水温升高         50℃,水吸收的热量为   

               3
J.[c  水=4.2×10  J/(kg•℃)].


【答案】加热;121;4.2×105

【解析】


当开关    S1、S2 均闭合时,电路为       R1 的简单电路,电路的总电阻最小,由               P=UI=   可知,电路的总功率最


大,饮水机处于加热档,则            R1 的阻值:R1=        =         =121Ω;水吸收的热量:Q         吸
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=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×50℃=4.2×105J。

【考点定位】电功率与电压、电流的关系;热量的计算

8.【2017•襄阳卷】如果通过某定值电阻的电流从                   1A 升高到  2A,加在该电阻两端的电压变化了              5V,则该

电阻消耗的电功率变化了    W.

【答案】15

【解析】

某定值电阻的电流从         1A 升高到   2A,由   U=IR 可知,定值电阻两端的电压也增大了,结合题意可知,该电阻

两端的电压增大了         5V;设定值电阻的阻值为         R,原来电压      U,后来电压为      U′=U+5V,由欧姆定律可得,原

来通过电阻的电流:I=           ,即  1A=  ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,电压升高后的电流:I′=                      ,即

2A=     ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,由①②解得:R=5Ω,U=5V,U′=U+5V=5V+5V=10V,所以该电阻消耗的电功
率变化了:△P=P′﹣P=U′I′﹣UI=10V×2A﹣5V×1A=15W。

【考点定位】电功率的计算

9.【2017•郴州卷】如图甲所示,把标有“6V                  3W“的灯泡    L 和滑动变阻器      R 串联接入恒定电压为        9 V 的

电源上,通过       L 的电流  I 与 L 两端电压    U 的关系如图乙所示,则         L 正常发光时,滑动变阻器接入电路的电

阻是   Ω; 当电路中电流为             0.4A 时,L  的实际功率是   W.


【答案】6;1.6

【解析】

(1)由甲电路图可知,灯泡            L 与滑动变阻器      R 串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正

常发光,所以,R        两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V,此时灯泡正常发光,由图象可知,当灯泡两端电压为

6V 时,通过灯泡的电流为          0.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以,由                  I=  可得,滑动变阻器接入电
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路中的电阻:[R=         =   =     =6Ω;(2)当电路中电流为           0.4A 时 ,由图象可知,L       两端的电压


UL′=4V,则灯泡的实际功率:PL′=UL′IL′=4V×0.4A=1.6W。

【考点定位】欧姆定律;电功率
三、作图与探究

1.【2017•襄阳卷】将图中的灯泡和控制灯泡的开关正确接入电路.


【答案】如下图所示


【解析】

火线先和开关相连,开关再与灯泡相连,灯泡的另一根线接在零线上,如上图所示。

【考点定位】家庭电路的连接

2.【2017•河南卷】图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图,通过它可控制台灯的通断和亮

度.请将电路图连接完整,使其符合安全用电的原则.


【答案】如下图所示
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【解析】

据上面的分析可知,用电器的开关应该接到火线和用电器之间,即据体的接法是:火线首先过开关,再用

电器,回到零线上,如上图所示。

【考点定位】家庭电路的连接

3.【2017•襄阳卷】我市中考实验操作考试时,实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器

材:额定电压为        2.5V 的小灯泡(正常发光时电阻约为             10Ω)、规格为“12Ω  1A”的滑动变阻器、开关、

电流表、电压表各         1 个,新干电池     4 节,导线若干.


(1)图甲中有一根导线的连接是错误的,请你在错误的导线上打“×”;

(2)闭合开关前,应将滑片            P 移到最     (填“左”或“右”)端;

(3)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

2.5V,出现这种现象的原因是      ;

(4)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为                      2.5V 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是      W;

(5)测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率

不等于其额定功率的           ,请你帮助分析出这种现象的原因是        .
【答案】(1)如下图所示;(2)右;(3)变阻器的最大阻值过小;(4)0.6;(5)灯的电阻随温度的

降低而减小
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【解析】

(1)原电路中,灯短路了是错误的,如上图改正;(2)闭合开关前,应将滑片                                 P 移到阻值最大处即最右

端;(3)根据串联电路电压的规律,当电压表示数为                       2.5V 时,变阻器分得的电压         U 滑=6V﹣2.5V=3.5V,


变阻器的电压是电阻电压的                 倍,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻:R                    滑=1.4×10Ω=14Ω>
12Ω;故闭合开关后,无论怎样移动滑片                 P,电压表的示数都调不到           2.5V,出现这种现象的原因是变阻器

的最大阻值过小;(4)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为                             2.5V 时,小灯泡正常发光,此时电

流表的示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为                          0.02A,示数为    0.24A,则小灯泡的额定功率

是:P=UI=2.5×0.24A=0.6W;(5)当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,通过灯的电流也减小了,


根据   P=UI 灯的功率减小,灯丝的温度降低,因灯的电阻随温度的降低而减小,根据                              P=   ,故发现测得的

实际功率不等于其额定功率的               。
【考点定位】电功率的测量;影响电阻大小的因素

4.【2017•黔西南卷】在“测量小灯泡的电功率”的实验中,提供的器材有:额定电压为                                   3.8V 的小灯泡、

“10Ω  1A”的滑动变阻器、四节新干电池等。

(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最

大。

(2)闭合开关,移动滑片           P 到某一点时,电压表示数如图乙所示               ,为测量小灯泡的额定功率,应将滑片

P 向          端移动,直至电压表的示数为             3.8V,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是          

W。

(3  )实验过程中,小灯泡突然不亮,两电表均无示数。为了查找故障,小明将电压表拆下,在开关闭合

状态下,分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表无示

数,则出现故障的原因可能是            。
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【答案】(1)如图所示:


(2)右,1.14W。(3)电流表断路。

【解析】

(1)图中,使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大,滑片                           P 在左端,故下面接右端,电压表选择

0—15V  量程,电路连接如图。(2)闭合开关,移动滑片                    P 到某一点时,电压表示数如图乙所示               ,电压小

于  3.8V,为测量小灯泡的额定功率,应使通过电路中的电流变大,将滑片                            P 向右端移动,直至电压表的示

数为   U=3.8V,此时电流表示数        I=0.3A,则小灯泡的额定功率是          P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。(3   )实验过程

中,小灯泡突然不亮,两电表均无示数,说明电路除灯泡部分外发生了开路,在开关闭合状态下,分别将

电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表无示数,则出现故障

的原因可能是电流表断路。

【考点定位】“测量小灯泡的电功率”的实验探究过程。

5.【2017•安顺卷】小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标

有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为                                   10Ω 的定值电阻

R0、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电

路图.
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(1)请你将图甲中电路图补充完整.

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至阻值     的位置.

(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表                                 V1 的示数为        V,此时

电压表    V2 的示数如图乙所示,是     V.

(4)小灯泡的额定功率为     W.

(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R0=10Ω,并

认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表                      A2 的示数为          A 时,再读出电流表        A1 的示数,才

能计算小灯泡的额定功率.

【答案】(1)如下图所示;(2)最大;(3)2.5;2.4;(4)0.6;(5)0.25


【解析】
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【考点定位】电功率的测量

6.【2017•威海卷】根据下列两个实验,回                答相关问题:


(1)电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程,一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察

出.小明同学为了“探究影响电流做功的因素”,设计了如图                          1 所示的实验,通过此实验可以较形象的比

较出电流做功的多少.该实验是通过观察                             比较电流在不同情况下做功多少的,此过程中是把

电能转化为               能;将滑动变阻器的滑片            P 向左调节时,电流表和电压表的示数都变大,相同时间

内物体被吊起的度度也变大了,这说明                                     .

(2)实际生活中,用电器接通电源后,都伴有热量的产生,小明在“探究电流通过导体产生热量的多少

与什么因素有关”时,采用了如图               2 所示的实验装置,其中          a、b、c、d   四个相同的容器密闭着等量空气

并与   U 形管紧密相连,实验前         U 形管两端液面相平,将          1、2 和 3、4  导线分别接到电源两端.

在实验过程中,通过观察           U 形管中          的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少:图甲所示的装

置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与                          的关系,图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生

的热量与       的关系,综合分析图甲乙两装置的实验现象,可以得出的结论是       .

【答案】(1)物体被提升的高度;机械;物体被提升的高度;当时间相同时,电压越大,通过的电流越

大,电流做功越多;(2)液面高度;电阻大小;电流大小;电流通过导体产生热量与通过导体的电流和

电阻大小有关,通过导体的电流越大,导体的电阻越大,产生的热量越多.

【解析】

(1)图    1 所示的实验是通过观察物体被提升的高度来比较电流在不同情况下做功多少的;由                                  W=UIt 可知,

当时间相同时,电压越大,通过的电流越大,物体被吊起的高度也越大,说明电能转化为物体的机械能越

大,即电流做功越多;(2)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过液

面高度差的变化来反映,这种研究方法叫转化法;如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间

相同,电阻不同,根据控制变量法可知,这是探究电流产生热量跟电阻的关系;通过一段时间后,b                                          容器

中  U 形管液面高度差大,电流产生的热量较多;图乙装置中两个                        5Ω  的电阻并联后再与一个          5Ω 的电阻串
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联,由串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等,即                                    I 右=I 左;两个

5Ω  的电阻并联,根据并联电路的电流特点知                 I 左=I 内+I 外,所以,I    左>I  内,烧瓶内的电阻值都是          5Ω,

阻值相等,通电时间相等,电流不同,根据控制变量法可知,这是探究电流产生热量跟电流的关系;通过

一段时间,c      容器中   U 形管液面高度差大,电流产生的热量多;综合分析图甲乙两装置的实验现象,可以

得出的结论是:电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关,通过导体的电流越大,导体的

电阻越大,产生的热量越           多。

【考点定位】电功的测量;焦耳定律

7.【2017•山西卷】小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为                                   2.5V,电源为两

节新干电池,滑动变阻器标有:“20Ω 1A”字样.


(1)实验电路如图甲所示,但电路连接不完整,请你用笔画线代替导线,完成电路.

(2)小明将电路连好后,闭合开关,发现小灯泡发光很微弱,电流表、电压表均有示数,左右移动滑动

变阻器的滑片       P,小灯泡亮度和两表示数均不变,其原因可能是          .

(3)改正电路后,小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为                           2V,为使小灯泡两端电压达到额定电压,

应将滑动变阻器的滑片          P 向        (选填“左”或“右”)调节.当小灯泡正常发光时,电流表示数如

乙所示,该小灯泡的额定电功率为            W.

(4)小明依次测出了六组实验数据,如表所示.请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的

I﹣U  图象. 

         电压  U/V       0.5        1.0        1.5        2.0         2.5        2.9

         电流  I/A      0.10       0.16        0.20       0.22                  0.26

        电功率   P/W                                                                

        亮度变化                                     暗→亮

(5)通过计算分析以上数据,你还有什么新的发现:          .(写出一条即可)

【答案】(1)如下图所示;(2)滑动变阻器下面两接线柱接入电路;(3)右;0.6;(4)如下图右所

示;(5)小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡的发光越亮
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【解析】

(1)由图表可知,电流表的量程应选“0~0.6A”,滑动变阻器“一上一下”连接,如上图所示;(2)

闭合开关,发现小灯泡发光暗淡,电流表和电压表均有示数,说明此时电路中的电阻很大,造成电流较小,

任意移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表示数均不变,则说明滑动变阻器接入了下面两个接线柱,相

当于定值电阻,且阻值等于滑动变阻器的最大电阻;(3)由图乙可知,电压表示数是                                    2V,小于灯泡额定

电压,由电路图甲可知,应向右移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值减小,灯泡两端电压增大,直到

电压表示数等于灯泡额定电压             2.5V 为止;由乙图知电流表使用           0﹣0.6A  量程,分度值      0.02A,所以灯泡的

额定电流为      0.24A;由电功率公式       P=UI 可以求得,灯泡额定功率          P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;(4)由表格

中的数据,利用描点法做出图象,如上图右所示;(5)由                         P=UI 可得,P1=U1I1=0.5V×0.1A=0.05W,

P2=U2I2=1.0V×0.16A=0.16W,P3=U3I3=1.5V×0.20A=0.3W,P4=U4I4=2.0V×0.22A=0.44W,

P5=U5I5=2.5V×0.24A=0.6W,P6=U6I6=2.9V×0.26A=0.754W;通过计算分析以上数据,你还有什么新的发现:

小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,灯泡的发光越亮。

【考点定位】电功率的测量
9. 【2017•菏泽卷】小美在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选用的器材如下:二节干电池,一个电流
表,一个电压表,一个滑动变阻器,额定电压为                     2.5V 的小灯泡,开关,导线若干。设计的电路图如甲图
所示。
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(1)    请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)    开关闭合前,使滑片变阻器的滑片处于最______________端(填“左”或“右”)。
(3)    根据小美记录的数据信息,要让小灯泡正常发光,电压表的示数应是_____________V。
(4)    电路中电流表及导线的电阻都很小,对电路的影响忽略不计,且小美所测量的数据准确无误,通过
       对实验记录中的数据计算分析,你发现的新问题是:_____________________。导致此问题产生的
       根本原因是:___________________________。
【答案】(1)


(2)右  (3)2.5V   (4)通过灯泡的电流与电压不成正比,  灯泡的电阻随温度变化
【解析】
(1)滑动变阻器接线柱采取“一上一下”的方式,串联在电路中,连图见答案。
(2)开关闭合前,使滑片变阻器的滑片置于阻值最大位置,处于最右端。
(3)当电压表示数为         2.5V 时,小灯泡正常发光。
(4)通过灯泡的电流与电压不成正比,导致此问题产生的根本原因是:灯泡的电阻随温度变化。
考点:测量小灯泡的电功率

9.【2017•东营卷】物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡(额 定电压

为2.5V、电流表(0~0.6 A 0~3 A)、电压表(0~3 V 0~15 V)、开关、两节干 电池、滑动变阻器、导线

若干。下图为该小组连接的实物图。
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(1)请指出实物图连接的两处错误。

①                                        ② 

(2)正确连接电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如下图所

示,电流表示数为               _A,则小灯泡电阻为          Ω。(计算结果 保留一位小数)

(3)改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的

电阻值,数据处理表格如下所示,其中有                     一处是不恰当的        ,这一处是             ,原因是                 

。

                 实验次数        电压/V        电流/I        电阻/Ω       平均电阻/Ω

                 1           1.0         0.17        5.9        7.7

                 2           1.4         0.18        7.8

                 3           1.8         0.22        8.2

                 4           2.0         0.23        8.7


(4)该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为                                          V,若此

时电流表示数为0.25A       ,则小灯泡的额定功率为                  W。

【答案】(1)电流表正负接线柱接错,滑动变阻器接线柱接错误。(2)0.24,9.6。(3)计算小灯泡电阻

的平均值,小灯泡电阻受温度影响会发生变化,不能用求平均值的方法确定电阻值。(4)2.5,                                      0.625。

科

【解析】

(1)电压表、电流表使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;滑动变阻器采用一上一下连接法,故错误

是:电流表正负接线柱接错,滑动变阻器接线柱接错误。(2)由图知:电流表示数                                  I=0.24A,电压表的示

数  U=2.3V,则小灯泡电阻为        R=U/I=2.3V/0.24A=9.6Ω。(3)小灯泡电阻受温度影响会发生变化,两端

电压改变时,其阻值也发生变化,故计算小灯泡电阻时,不能用求平均值的方法确定电阻值。(4)该小组

又利用这个电路测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器滑片使电压表示数等于额定电压,即为                                         2.5V,

若此时电流表示数为0.25A         ,则小灯泡的额定功率为          P=2.5V×0.25A=0.625W。

【考点定位】测量小灯泡的电阻、额定功率的实验探究过程。
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10.【2017•鄂州卷】实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡
做测量电功率的实验时,得到了如下几组数据。


(1)分析这几组数据,你认为该小灯泡____(选填“是”或“否”)合格,原因是_____。
(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比_是_____(选填
“长了”或“短了”)。用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障是______。

【答案】(1)不合格;在额定电压下,灯泡的功率不等于额定功率;(2)短了;电阻越小,电功率越大;

灯泡容易烧坏


考点:电功率的计算;影响电阻大小的因素;额定功率;实际功率

11.【2017•衡阳卷】如图甲所示是测量额定电压为                   2.5V 小灯泡额定功率的电路实物图。


(1)请你在图甲中用笔画线代替导线讲电路补充完整,要求:滑动变阻器连入电路的阻值最大,导线不

允许交叉;

(2)正确连接好电路后,闭合开关               S,移动滑动变阻器        P,小灯泡始终不发光,电压表有明显示数,电流

表无示数,导致这种情况出现的可能原因是小灯泡      (选填“短路”或“断路”);

(3)排除故障后,调节滑动变阻器,使电压表示数达到额定电压时,电流表指针的位置如图乙所示,则

通过小灯泡的电流是       A,小灯泡的额定功率是           W;
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(4)利用测出的几组数据,算出小灯泡的电阻,发现小灯泡的电阻有较明显的变化,说明灯丝的电阻与  

有关。

【答案】(1)如下图所示;(2)断路(3)0.24   0.6 (4)温度


【解析】

(1)补充线路开关要在干路,所以一根导线应该连在电压表“-”接线柱和灯泡的左接线柱,另外一根导

线在正极和滑动变阻器之间,根据滑动变阻器连线原则要求“一上一下”,要求阻值最大,即下接线柱远

离滑片,所以导线一端接在滑动变阻器的左下接线柱,另一端接在电源的正极;(2)灯泡不发光,并且

电流表无示数则说明电路中出现断路,而电压表有示数并且示数比较大,说明电压表两端到电源这一段导

通没有断路,则与电压表并联的小灯泡断路;(3)根据甲图可知电流表连接小量程,所以读小量程读数,

分度值为     0.02A 读数为  0.24A,功率    P  UI  2.5V0.24A  0.6W ;(4)电压越高时候,功率越大,

发热越多,温度越高,所以是温度对导体电阻的影响,导体电阻与电压和电流没关系;

【考点】测量小灯泡电功率、电路故障分析、影响导体电阻的因素

12.【2017•无锡卷】小明和小华测量定额电压为                  2.5V 的小灯泡的额定功率


(1)①图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整.

②闭合开关前,应将滑动变阻器处在最          (填写“左”或“右”)端.

③闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,小明找来

一根完好的导线,一端连在电源负极,另一端触碰接线柱                         A、B、C,当发现只有触碰接线柱            C 时,灯泡才

发光,若电路中只有一处故障,且各器材,导线均完好,则电路故障可能是           .
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④排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器,当电压表为                         2.5V 时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的

额定功率为              W.

(2)小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值,请教老师后得知这是电表的电阻,为了在接好的图

甲中较准确的测量出小灯泡的电功率,他们对电压表的负接线柱应该接在                               C 处还是   D 处进行了探究,他们

将开关闭合,移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光,不添加器材,请你说出接下来的操作及判断方法.

①操作                                                       ;

②如何判断:                                                     ;          .

(3)小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路,如图丙所示,电源电压保持                                      3.5V 不变,

R0 为阻值为    10Ω 的定值电阻,连接好电路后进行如下操作:

(1)断开开关       S2,闭合开关    S 和、S1,移动滑动变阻器滑片           P,使电压表示数为        2.5V;

(2)保持滑动变阻器滑片           P 位置不变,断开开关         S1,闭合开关     S、S2,读出电压表示数为         2.6V;

小灯泡的额电功率为       W(计算结果保留两位小数).

【答案】(1)①如下图所示;②左;③变阻器断路;④0.75;(2)①分别将电压表的负接线柱接在                                        C 处


和  D 处,分别记下电压表的示数和电流表的示数                  UC、IC,UD、ID 滑片,比较        与    的大小;②若         >


   ,说明电流表的分压较电压表的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电


压表的负接线柱应该接          D 处;若      <    ,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分

流对电流表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接                        C;(3)0.72


【解析】

(1)①因灯的电压为         2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如上图所示;②闭合开关前,应将滑动变阻器
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处在阻值最大处即最左端;③闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和

电流表均无示数,说明电路断路;小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,当发现只有触碰接线柱

C 时,灯泡才发光,说明电源负极与               C 间发生断路,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是变阻器断

路;④移动滑动变阻器,当电压表为                2.5V 时,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值

为  0.02A,示数为    0.3A,则小灯泡的额定功率为           P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;(2)在(1)①图中,分别将

电压表的负接线柱接在          C 处和  D 处,分别记下电压表的示数和电流表的示数                  UC、IC,UD、ID  滑片,接到

C 时,电流表测量的电流大小等于通过灯的电流,而电压表测灯与电流表串联的电压;接到                                     D 时,电压表


测灯的电压是准确的,而电流表测通过电压表与灯的总电流;②若                               >    ,说明电流表的分压较电压表

的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接                                        D 处;若


   <    ,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分流对电流表测量的影响,要将电

压表的负接线柱应该接          C;(3)在上面的第        2 次操作中,保持持滑动变阻器滑片              P 位置不变,断开开关

S1,闭合开关     S、S2,读出电压表示数为          2.6V;此时定值电阻与变阻器串联,根据串联电路的电压规律,


变阻器的电压       U 滑=3.5V﹣2.6V=0.9V,根据分压原理,                 ,即             ,R  滑=   Ω;故在第

1 次操作中,由串联电路的规律和欧姆定律,通过变阻器的电流即灯的额定电流:


IL=                  =  A;故灯的额定功率:PL=ULIL=2.5V×           A≈0.72W。
【考点定位】电功率的测量
四、计算题

1.【2017•黔西南卷】如图所示,电源电压恒定不变,R1                    的阻值为    12Ω,小灯泡     L 上标有“6V  3W”字样,

小灯   泡电阻不随温度改变。若闭合            S1、S2,断开    S3,小灯泡刚好正常发光,此时电压表的示数为                   3V,那么:
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(1)小灯泡      L 的电阻为多大?

(2)电源电压为多少?

(3)R2  阻值为多大?

(4)若闭合      S1、S3,断开   S2,并移动滑动变阻器         R 的滑片,滑动变阻器接入电路的电              阻为多大时,电路

的总功率最大,这个最大的功率等于多少?

【答案】(1)12Ω。(2)9V。(3)15Ω。(4)6.75W。

【解析】


【考点定位】电路的综合分析与计算。

2.【2017•鄂州卷】已知        A 灯标着“6V 3W”, B      灯标着“6V 6W”,滑动变阻器          R 规格“50Ω 2A”。 

A 灯和  B 灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则:


(1)将    A、B 两灯并联接在      6V 电源两端,求      30min 内电路消耗的电能;

(2)将    A、B 两灯串联接在某电源两端,使             A 灯恰好正常发光,求此时          B 灯电阻;
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(3)将    A 灯与滑动变阻器      R 串联接在    12V 电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功
率是   A 灯功率的    2 倍时,求滑动变阻器的功率。

【答案】(1)16200J;(2)4Ω;  (3)3.2W

【解析】

(1)将    A、B 并联接在    6V 电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际

功率和额定功率相等,所以,电路的总功率:P=PA +PB =3W+6W=9W,

由  P=W/t 可得,30min  内电路消耗的电能:W=Pt=9W×30×60s=16200J;

(2)当    A 灯正常发光,I=0.5A     时,由图知     IB=I=0.5A,UB=2V,此时    B 灯电阻  RB=UB/I=2V/0.5A=4Ω;

(3)当    A 与滑动变阻器串联接在         6V 电源两端时,两者电流相等,当滑动变阻器的功率是                      A 灯功率的    2 倍

时,由    P=UI 可知,变阻器的电压为         A 灯电压的    2 倍,即   U 变 =2UA ,

根据串联电路的电压特点可知,电源电压                  U=U 变 +UA =2UA +UA =3UA ,

所以此时     A 灯两端的电压:UA =U/3=12V/3=4V,

由图甲可知,此时         A 灯的电流(即串联电路的电流):I=IA =0.4A,

变阻器两端的电压:U         变 =2UA =2×4V=8V,

此时滑动变阻器的功率:P           变 =U 变 I=8V×0.4A=3.2W

考点:欧姆定律的应用;电功的计算;电功率的计算

3、【2017•江西卷】如图        17 所示,是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中                       R1、R2 为阻值相同的

电热丝,有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式。该电热水壶有高温、中温、低温三档,中温档的额定功

率为   500W。求:

(1)电热水壶调至中温档正常加热,将                 2kg 温度为   30℃的水烧开(标准大气压下)需要              20min,水所吸收

的热量及电热水壶的效率;

(2)电热水壶高温档的额定功率;

(3)若某次电热水壶用高温档加热               0.1h,耗电   0.09KW·h,通过计算判断此时电热水壶是否正常工作?


【答案】(1)5.88×105J,98%;(2)1000W;(3)电热水壶非正常工作。
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【解析】


【考点定位】家庭电路的相关计算与分析。

4. 【2017•菏泽卷】 LED     灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小美用一个150                           的电阻与
LED 灯串联,接在电压为         6V 的电源上,成功的让        LED 灯发出了蓝光,如图所示。


问:(1)定值电阻        R1  两端的电压是多少?

(2)通过定值电阻        R1 的电流是多少?
(3)LED   灯的实际功率是多少?
(4)LED   灯工作   1 小时,消耗的电能是多少?
(5)小美通过电阻与         LED 灯串联,实现了       LED 灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下,设计一个让
LED 灯发出蓝光的方法。
【答案】(1)3V   (2)0.02A   (3)0.06W   (4)216J  (5)换用电压为                  3V 的电源
【解析】

解:(1)已知电阻        R1 与 LED 灯串联,由表可知,LED        灯发出蓝光,则其两端电压            UL=3V,
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根据串联电路电压关系可得,定值电阻                 R1 两端的电压    U1=U-UL=6V-3V=3V。

(2)根据欧姆定律可得,通过定值电阻                 R1 的电流 

    𝑈1  3𝑉
𝐼1 =  =     = 0.02𝐴
    𝑅1 150Ω
(3)LED   灯的实际功率      P=UI=3V×0.02A=0.06W
(4)LED   灯工作   1 小时,消耗的电能是 W=Pt=0.06W×3600s=216J.
(5) 不使用电阻的情况下,换用电压为               3V 的电源,可以让       LED 灯发出蓝光。
考点:串联电路的电压关系   欧姆定律   电功率  电能

5、【2017•成都卷】如图 13 所示,定值电阻 R0=10Ω,滑动变阻器 R 的最大阻值为 20Ω,灯泡 L 

上标有“3V,0.6W”的字样。只闭合开关 S、S1,并把 R 的滑片移到最右端,电流表的示数为 0.1A。

(1)电源电压为多少?

(2)若三个开关都闭合,R 的滑片移到最左端,此时电路的总功率为多少?


【答案】(1)3V;(2)1.5W。


【考点定位】电路的综合分析与计算。

6.【2017•安顺卷】如图甲是一种恒温调奶器,可以自动调试好加水的奶粉,然后加热到最适合宝宝饮用

的温度    40℃,还可以自动保温,特别适合夜间使用.图乙                    是机器的参数表及电路简图(R1、R2             为电热丝,

S 为双触点自动开关).求:
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(1)调奶器处于保温状态时的工作电流(结果保留两位小数)?

(2)电阻     R2 的阻值?

(3)若把     200g 调好的奶粉从     20℃加热到    40℃所用时间为       32s,则调好的奶粉的比热容是多少(不计热损

失)?

【答案】(1)0.07A;(2)100Ω;(3)4×103J/(kg•℃)

【解析】


(1)由    P=UI 可得,调奶器处于保温状态时的工作电流:I=                       =     ≈0.07A;(2)由题意可知,当

S 接“2”时,电路为        R1 的简单电路,调奶器处于保温状态;[当接“3”时,电路为                       R1、R2 并联,奶器处

于加热状态,因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,R2                           的电功率:P2=P     加热﹣P  保温


=500W﹣16W=484W,由   P=   可得,电阻      R2 的阻值:R2=     =        =100Ω;(3)由      P= 可得,调奶器

消耗的电能:W=P       加热 t′=500W×32s=16000J,不计热损失,调好奶粉吸收的热量:Q                 吸=W=16000J,由   Q 吸


                                                                          3
=cm(t﹣t0)可得,调好奶粉的比热容:c=                       =                     =4×10 J/(kg•℃)。

【考点定位】电功与热量的综合计算

7.【2017•海南卷】有一台电动起重机,电动机的电功率是                       2.5×103W,它在   30 秒内将质量为      1.5t 的大

石头沿竖直方向匀速提升           2m.

(1)大石头的重力是多少           N?(g   取 10N/kg)

(2)起重机提升大石头消耗的电能是多少?

(3)起重机提升大石头的效率是多少?

(4)写出一条提高起重机效率的合理建议:                  .
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【答案】(1)1.5×104N;(2)7.5×104J;(3)40%;(4)改进起重机结构,减小动滑轮重力


【考点定位】重力的计算;能量利用效率;电功的计算

8.【2017•海南卷】如图所示,图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图,小灯泡规格是“6V                                      3W”,闭

合开关    S,当滑动变阻器滑片         P 在 A 点时,滑动变阻器连入电路的电阻为               R1,电压表的示数为       4V,当滑动

变阻器滑片      P 在 B 点时,滑动变阻器连入电路的电阻为               R2,电压表的示数为       2V,且   R2=2R1,测绘出小灯泡

的  I﹣U 图象如图乙所示,电源电压保持不变.


(1)根据小灯泡的        I﹣U  图象判断,小灯泡的阻值是否恒定                      (选填“恒定”或“不恒定”),用

物理知识解释其原因是               .

(2)小灯泡正常发光时的电流是多少                A?

(3)小灯泡两端电压为          2V 时的实际功率是多少         W?

(4)电源电压是多少         V?

【答案】(1)不恒定;灯丝电阻随温度改变而改变;(2)0.5A;(3)0.5W;(4)12V

【解析】

(1)根据小灯泡的        I﹣U  图象判断,小灯泡的阻值不恒定,其原因是灯丝电阻随温度改变而改变;(2)


由  P=UI 可得,小灯泡正常发光时的电流:IL=                 =   =0.5A;(3)有图象知,小灯泡          UL=2V 时,

IL′=0.25A,小灯泡的实际功率:PL          实=ULIL′=2V×0.25A=0.5W;(4)P    在 A 点时,U   灯=4V,变阻器阻值
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R1,由欧姆定律      I=  可得,U=U   灯+I1R1,P 在  B 点时,U  灯′=2V,U=U   灯′+I2R2,且

R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,由图象可得,I1=0.4A,I2=0.25A,代入数据,U=4V+0.4R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,

U=2V+0.25R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,4V+0.4R1=2V+0.25×2R1,解得,R1=20Ω,R2=40Ω,代入②得,U=12V。

【考点定位】电功率与电压、电流的关系;实际功率

9.【2017•襄阳卷】如图所示,电源电压恒定,R                  为定值电阻,灯泡        L 标有“6V     6W”的字样,滑动变阻

器  R'最大阻值为     36Ω.闭合开关      S.当滑片    P 移到最右端时,电流表的示数为              1A;当滑片    P 移到最左端

时,电流表的示数为         0.2A.(不考虑灯丝电阻变化)


(1)该电路是     联电路,灯泡              L 的电阻是     Ω.

(2)电源电压是多少?定值电阻              R 的阻值是多少?

(3)移动滑片       P,当滑动变阻器消耗的电功率为                W 时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
【答案】(1)串;6;(2)9V; 3Ω;(3)27Ω 或                  3Ω

【解析】

(1)由电路图可知,该电路是串联电路,电流表测量电路中的电流,灯泡                               L 标有“6V    6W”表示灯的额定


电压为    6V,额定功率为      6W,则灯泡    L 的电阻:RL=               =6Ω;(2)当滑片       P 移到最右端时,变

阻器连入电路中的电阻为           0,灯   L 与电阻  R 串联,电流表的示数为          I1=1A,根据电阻的串联可得总电阻:

R 总 1=RL+R=6Ω+R;当滑片    P 移到最左端时,变阻器         R′、灯    L 和电阻  R 串联,此时电流表的示数为

I2=0.2A,此时的总电阻:R        总 2=R′+RL+R=36Ω+6Ω+R=42Ω+R,因电源电压不变,所以电路中的电流与总


电阻成反比,则有:                             =   ,即         =     ,解得    R=3Ω;则电源电压:U=I1R       总

1=1A×(6Ω+3Ω)=9V;(3)移动滑片            P,设当变阻器的电压为          U′时,滑动变阻器消耗的电功率为


   W,根据串联电路电压的规律,灯与               R 的电压   ULR=U﹣U′,由欧姆定律和电阻的串联可得,通过灯与


R 的电流:I=                   ,根据串联电路电流规律,通过变阻器的电流:I                    滑

=I=         ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,根据            P=UI 可得,变阻器消耗的电功率为:                
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W=U′I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,将①代入②解得:U′=6.75V  或                   U′=2.25V,根据     P=   可得  U=    ,所以有:


6.75V=                 或  2.25V=           ,分别解之     R 滑=27Ω  或  R 滑=3Ω,(因当滑片      P 移到最
右端时,电流表的示数为           1A,不超过灯的额定电流,故两个电阻均符合题意)。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

10.【2017•宜昌卷】某种规格的白炽灯泡的铭牌上印着“220V                        40W”,其灯丝电流随电压变化图象如图

所示.


(1)这种白炽灯正常工作时,灯丝的电阻是多少?

(2)取两只该规格的白炽灯串联起来,接到                   220V 的电源上,两灯总的实际电功率是多少?两灯工作

2h 共消耗多少度电?

(3)取一只该规格的白炽灯接到              12V 学生电源上,电路连接及灯泡均完好,闭合开关后白炽灯并不发光,

请你判断此时白炽灯是否消耗电能?如果消耗,说明能量转化的情况;如果不消耗,说明理由.

【答案】(1)1210Ω;(2)30.8W, 0.0616           度电;(3)白炽灯消耗电能,消耗的电能转化为内能

【解析】


(1)由    P=UI=   可得,白炽灯正常工作时灯丝的电阻:RL=                   =         =1210Ω;(2)取两只该规格


的白炽灯串联起来接到          220V 的电源上时,它们分得的电压相等,即                UL′=   =     =110V,由图象可知,

电路中的电流       I=0.14A,则两灯总的实际电功率          P=UI=220V×0.14A=30.8W=0.0308kW,由   P=  可得,两灯
工作   2h 共消耗的电能:W=Pt=0.0308kW×2h=0.0616kW•h=0.0616      度;(3)白炽灯接到         12V 学生电源上时,

电路是通路,根据         W=UIt 可知,白炽灯消耗电能,消耗的电能转化为内能。

【考点定位】电功率的计算;电功的计算

11.【2017•郴州卷】用四个相同的灯泡              L1、L2、L3、L4  和定值电阻     R1、R2,组成如图所示两个电路.图中

U 甲=12V,U 乙=6V.闭合开关,四个灯泡均正常发光.求:
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(1)通过     L1 和 L2 的电流之比为       ;(此项只需填写结果即可)

(2)甲、乙两电路的总功率之比;

(3)定值电阻       R1、R2 的阻值之比.

【答案】(1)1:1;(2)1:1.(3)4:1.

【解析】

(1)串联电路电流处处相等,故通过                L1 和 L2 的电流之比为     1:1;(2)用四个相同的灯泡,均正常发

光.小灯泡的额定电流为           I,甲图灯泡串联所以:I          甲=I,乙图并联,所以:I         乙=2I,因为    P 甲=U 甲 I,P 乙


=U 乙 2I,所以                        ;(3)小灯泡的额定功率为           PL,R1、R2  的额定功率为      P1、P2,所以


                                                       2            2         2
P 甲=2PL+P1,P 乙=2PL+P2,因为   P 甲=P 乙,所以  P1=P2,又因为    P1=I R1,P2=(2I)  R2,所以   I R1=(2I)


2
 R2,所以      = 。

【考点定位】欧姆定律;电功率

12.【2017•岳阳卷】养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器,采用新型电加热材料,通电后产生热量把

壶内的水加热。下图是某款养生壶及其铭牌,求:


(1)养生壶正常工作时的电阻;

(2)若正常工作时,养生壶加热效率为                 91%,将  1kg 水从  20℃加热到    85℃需要多长时间;【c         水
=4.2╳103J/(kg·℃)】
(3)用电高峰期,家中只有液晶电视机和养生壶工作时,养生壶将                            1kg 水从  20℃加热到    85℃,实际用时
363s,通过电能表测得此过程共耗电              3.726╳105J,此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大。
(设养生壶的电阻和加热效率不变)。

   
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                                  型号           CH—M16

                                  额定电压         220V

                                  频    率       50Hz

                                  额定功率         1000W

                                  容    量       1.2L

【答案】(1)48.4Ω(2)300s。(3)1A

【解析】

              I   U                            R   U2  (220V)2  48.4
(1)有    P=UI 和     R   得,养生壶正常工作时的电阻                 P    1000W         ;(2)水吸收的热

                   3                                    5
量  Q 吸=cmΔt=4.2╳10  J/(kg·℃)╳1kg╳(85℃-20℃)=2.73╳10       J,养生壶做总功

       Q         5J         5                               5
 W     吸   2.7310  3  10 J               t   W总   310 J  300s
  总           91%            ,养生壶工作时间              P    1000W        ;(3)在用电高峰,实

                       5     5
               W总   310 J  10                               105
         P实                 W             U实    P实R        W  48.4    200V
际电功率           t实    363s   121  ,实际电压为                      121                   ;电路实

                             5                                              5
                   W总   3。72610 J                                  W总    310 J
            P实                 1026W                       P实              826W
际总电功率,             t实     363s          ,电养生壶的实际电功率                 t实    363s        ,液
                                                          I   P   200W  1A
                                                              U实    200V
晶电视机的实际电功率          P=P 总实—P  实=1026W—826W=200W,实际电流                         。
【考点定位】电功的计算;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律的变形公式;电阻的并

13.【2017•无锡卷】下表示某型号电烤箱铭牌部分参数,其内部电路图如图所示,R1                               和  R2 均为电阻丝,

电烤箱在低温档正常工作           0.5h 所消耗的电能是     kW•h,R2         的阻值是     Ω.

                                                         220V


                                   额定电压

                             额定功率          高温档          1100W

                                           低温档           440W

【答案】0.22;66
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【考点定位】电功率与电能、时间的关系;电功率的计算

14.【2017•威海卷】某生态园设计了模拟日光和自动调温系烧,实现照明、保温和加热的功能,其原理

如图所示,电源电压恒为           220V,R1 和  R2 是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),R2=30Ω,L                   是标有

“220V      160W”的照明灯泡,白天有日光的时候,只开启该系统的保温功能并连续工作                              10h,此时   R1 与

R2 的电功率之比为       1:3,晚上温度较低的时         候,需开启加热和照明功能.灯泡正常发光此状态下系统也

                           7   3
需连续工作      10h,q 沼气=1.8×10  J/m ,请解答下列问题:


(1)晚上工作时电路的总功率是多大?

(2)若一天中工作的         20h 内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供,其热效率为                            50%,则每天

需要完全燃烧多少         m3 的沼气?

【答案】(1)5000W;(2)24.2m3

【解析】

(1)由题知,白天有日光时,系统处于保温状态,灯泡不工作,此时两开关应断开,两电阻                                       R1、R2 串联,

总电阻最大,总功率最小;由串联电路的特点可知,通过两电阻的电流相等,且                                  R1 与 R2 的电功率之比为


            2
1:3,由    P=I R 可得:       =     =   =  ,由题知    R2=30Ω,所以    R1=10Ω;晚上系统处于加热状态,且

灯泡正常工作,由电路图可知,此时两开关应都闭合,灯泡                          L 与 R1 并联;由并联电路的特点可知,此时


U=U1=220V,且灯泡正常工作,所以           R1 的功率:P1′=      =         =4840W,所以晚上工作电路的总功率:
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P 总=P 额+P1'=160W+4840W=5000W;(2)由串联电路的特点和           P=   可得,白天系统在保温状态时电热丝的


总功率:P     保温=       =           =1210W,由题可知白天和晚上系统的工作时间相同,则一天内电热丝

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放出的热量:Q=W=P1′t+P       保温 t=(P1′+P  保温)t=×10×3600s=2.178×10    J,由沼气燃烧的热效率为

50%可得:50%Q    放=Q,由  Q 放=qV 可得需要燃烧沼气的体积:


V=    =     =                     =24.2m3。

【考点定位】电功率的计算;燃料的热值;电功的计算
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