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2017年中考物理试题分项版解析汇编第01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•泰安卷】家庭电路中,下列操作符合要求的是(  )

A.空气开关跳闸后,应立即合上

B.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以

C.使用试电笔时,手指不能碰到笔尾金属体,以免发生触电事故

D.输电线进户后,应先接电能表

【答案】D

【解析】

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

A 错误;电灯的开关接在了零线上时,即使断开,电灯或其他用电器仍带电,易发生触电事故,故                                        B 错误;

如果手不接触笔尾金属体,无论笔尖金属体接触火线还是零线,氖管都不发光;故                                   C 错误;输电线进户后

应先接电能表;故         D 正确;故应选     D。

【考点定位】安全用电原则

2.【2017•滨州卷】下列关于生活用电的说法正确的是(  )

A.家庭电路中开关接在火线或零线上都可以

B.当保险丝熔断后,可以用铜丝代替

C.使用测电笔时,手不要接触笔尾金属体,以免触电

D.发生触电事故时,应立即切断电源

【答案】D


【考点定位】安全用电原则

3.【2017•滨州卷】如图甲所示,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,则以下判断正确的是(  )
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A.R1:R2  =5:1

B.电源电压是       10V

C.R2 的电功率是      20W

D.R1 工作   2 分钟所放出的热量为        600J

【答案】BCD

【解析】


【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用

4、【2017•自贡卷】如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关                           S 后,将滑动变阻器        R 的滑片向左

移动,在此过程中(    )


A、电流表示数变小;

B、灯泡    L 亮度变亮;

C、电压表示数变大;
                         中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

 D、电路消耗的总功率变大。

【答案】A

【解析】

由电路图可知,灯泡         L 与滑动变阻器      R 并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流.因电源电压保持

不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故                      C 错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所

以,滑片移动时,通过          L 的电流和实际功率不变,灯泡的亮暗不变,故                   B 错误;将滑动变阻器         R 的滑片向
                                         U
左移动,变阻器接入电路中的电阻变大,由                   I    可知,通过     R 的电流变小,因并联电路中干路电流等于
                                         R
各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,故                            A 正确;由    P=UI 可知,电路消耗的总

功率变小,故       D 错误.故选    A.

考点:电路的动态分析;欧姆定律的应用;电功率的计算.

5、【2017•自贡卷】计算电流通过电风扇产生的热量,下面公式选用正确的是(    )

                 U 2
 A、UIt       B、     t      C、I2Rt           D、前面三个都可以
                  R

【答案】C


考点:焦耳定律的计算公式及其应用.

6、【2017•自贡卷】家庭电路中的保险丝熔断了,以下原因中不可能的是(    )

A、 家庭中用电器的总功率过大                            B、 电灯开关中的两根导线相碰                      

C、保险丝的规格不合适,熔断电流太小                             D、 插头中的两根导线相碰

【答案】B

【解析】

家庭电路中的保险丝熔断,是由于电路中的电流过大引起的,而产生电流过大的原因有两个:一是发生了

                                                            P
短路,另一个是用电器总功率过大.                       A、根据   P=UI 可得:   I     ,家庭电路中的电压是一定的,
                                                            U
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U=220V,所以用电器总功率过大,电路中的总电流就会过大,电流通过保险丝产生的热量就会过多,保险

丝温度升高而熔断;

B、拉线开关中两根导线的线头相碰,使电路闭合,用电器工作,不会使保险丝熔断;

C、如果保险丝的熔断电流小于电路中的正常工作电流,电流通过保险丝产生的热量多,保险丝会熔断;

D、插头中的两根导线线头相碰,电路中发生短路,导致电路中电流过大,熔断保险丝.

故选   B.

考点:熔断器的作用及保险丝的选择方法;家庭电路电流过大的原因.
7. 【2017•菏泽卷】下列用电器中,利用电流热效应工作的是(    )


                   A.                          B. 


                  C.                          D. 
【答案】A


考点:电流的热效应
8. 【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
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【答案】C


考点:安全用电
9.【2017•长沙卷】下列关于家庭电路的说法正确的是
A.家庭电路中各用电器都是串联在电路中的
B.发现触电事故时,应首先切断电源再想办法施救
C.控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间
D.当干路中的电流过大时,漏电保护器就会自动切断电路

【答案】B

【解析】
A.家庭电路中各用电器都是并联在电路中的,A                   错误;
B.发现触电事故时,应首先切断电源再想办法施救,B                      正确;
C.控制用电器的开关应接在该用电器和火线之间,C                     错误;
D.当干路中的电流过大时,保险丝会自动熔断,D                    错误;故选     B。
考点:家庭电路的连接 安全用电常识。

10.【2017•苏州卷】在“探究影响电流热效应的因素”实验中,可通过观察玻璃管中煤油柱的高度变化

来比较电阻丝产生热量的多少(如图).以下研究中所采用方法与此相同的是


A.用水流类比电流来建立电流的概念

B.探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变

C.用图像描述电流与电压的关系

D.根据小磁针的偏转情况判定电流周围是否存在磁场
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【答案】D

【解析】

电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但产生热量的多少可以通过液面高度的变化来反映,

这种研究方法叫转化法 。用水流类比电流来建立电流的概念,是类比法;探究导体电阻大小与横截

面积的关系时需保持材料和长度不变,是控制变量法;用图像描述电流与电压的关系,是图像法;

电流周围是否存在磁场,不能直接观察,通过小磁针受力发生偏转去反映,故                                 D 符合题意,采用的

是转换法,故选        D。

考点: 物理方法
11. 【2017•安徽卷】如图所示,滑动变阻器的滑片                  P 处于中间位置,闭合开关          S,两个灯泡均能发光(假
设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的                   滑片  P 向右移动,则


A .L1 和 L2 都变亮  

B. L1 变暗,L2  变亮  

C. L1 变亮,L2  变暗

D. L1 和 L2 都变暗
【答案】B
【解析】

由电路图可知,灯泡         L2 与滑动变阻器      R 并联后再与灯泡      L1 串联,将滑动变阻器的滑片           P 向右移动,滑动
变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,由                                 I=U/R,

可知,干路中的电流变小,由             U=IR 可知,L1  两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所

以,由    P=UI 可知,灯泡    L1 的实际功率变小,L1       的亮度变暗,故       AC 错误。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,因并联电路中各支路两端的电压相

等,所以,灯泡        L2 两端的电压变大,由题知灯丝电阻不变,根据
    𝑈2
𝑃 =
    𝑅

L2 的实际功率变大,亮度变亮,故             B 正确,D   错误。
答案为    B。
考点:电路的动态分析   欧姆定律   电功率

12、【2017•绍兴卷】如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关                        S,当滑片移到滑动变阻器的            b 端时,电
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压表的示数为       8 伏,10 秒内定值电阻       R1 做功为  20 焦;当滑片    P 移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数

为  6 伏。下列结果正确的是(    )


A、电源电压为       14 伏

B、滑动变阻器       R 的最大阻值为     8 欧

C、滑片在     b 端时,电流表示数为        0.75 安

D、电路先后两次消耗的总电功率之比为                 2:3

【答案】D

【解析】


当滑片在中点时由欧姆定律可知,电路中电流:                              ,则滑动变阻器两端的电压:


                             ------①,由题意知,当滑片滑到           b 处时因   R 的接入电阻变大,故电压


表示数应增大,即滑片滑到            b 点时,滑动变阻器两端电压为             U2=8V;同理得:                  --------


②,用①式比②式可得:                     ,解得:R=2R1--------------③,将③代入②式可得:


                  ,解得:U=12V,故      A 错误;当滑片滑到       b 点时,R1  两端电压为      U2′=12V-8V=4V,则


由          , 可得:                              , R  的最大阻值:R=2R1=16Ω,故        B 错误;滑片在


b 端时电流                               , 故  C 错误;滑片在中点时,R1         两端的电压为      12V-6V=6V,滑

片在   b 点时,电压为     4V,由          可得,电路先后两次消耗的电功率之比:


                                    , 故   D 正确; 故应选     D。

【考点定位】电功率

13.     【2017•枣庄卷】如图所示,电源电压恒为               5V,电压表的量程为“0~3V”,电流表的量程为“0~
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0.6A”,滑动变阻器的规格为“20Ω              1A”,灯泡标有“3V 1.8W”字样。闭合开关,在电路安全的情况下

(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是(     )


  A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是                0~20Ω

  B.电流表示数的变化范围是           0.1~0.6A

  C.电压表示数的变化范围是           1V~3V

  D.灯泡的最小功率是        1W

【答案】C

【解析】

由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.根据


                               PL额   1.8W               U
P=UI 可得,灯的额定电流:          IL额             0.6A ,由  I    得:灯泡的电阻
                              U L额    3V                 R


     U L额    3V
 RL             5 ,由于电压表的量程为          0~3V,电流表的量程为         0~0.6A,则灯泡两端的最大电
      IL额   0.6A
                                                 U
压为   3V,则通过灯泡的最大电流           I 最大=IL 额=0.6A;由 I    得:电路中的最小总电阻
                                                  R
        U     5V
 R最小              8.3 ,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:滑动变阻器接入电路中的最
       I最大    0.6A

小阻值:R     滑最小=R 最小-RL=8.3Ω-5Ω=3.3Ω,因为滑动变阻器的规格为“20Ω  lA”,所以滑动变阻器的

电阻允许调节的范围是          3.3Ω~20Ω,故     A 错误;电路中的最大总电阻            R 最大=RL+R=20Ω+5Ω=25Ω;则电路

                      U     5V
中的最小电流:       I最小              0.2A ,所以电流表示数的变化范围是             0.2~0.6A,故   B 错误;灯泡
                     R最大   25

两端的最小电压为         UL 最小=I 最小 RL=0.2A×5Ω=1V;所以电压表示数的变化范围是             1V~3V,故    C 正确;此时

                            2          2
灯泡的功率最小为:PL         最小=I 最小  RL=(0.2A)  ×5Ω=0.2W,故    D 错误.故选    C.

考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.

14.【2017•丽水卷】如图所示电路中,R1             的阻值为     4 欧,当开关    S1 和 S2 都闭合时,电流表示数为           3 安;
当只闭合     S2 时,电流表示数为       2 安。下列说法正确的是(    )
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A.电源电压为       6 伏
B.R2  的阻值为    1 欧

C.  S1 和 S2 都闭合时,R2   消耗的功率为      18 瓦

D.只闭合     S2 时,电路消耗的总功率为          24 瓦
【答案】D


考点: 欧姆定律   电功率

15. 【2017•枣庄卷】电工维修电路有时需要带电操作,如图所示。以下操作不会发生触电事故的是( 

  )


  A.甲站在绝缘凳上同时接触火线和零线     B.乙站在绝缘凳上仅接触火线

  C.丙站在地上仅接触火线                 D.丁站在地上同时接触火线和零线

【答案】B

【解析】

人体触电,原因是有电流流过,形成通路.人体为导体,一边与火线相接,一边与零线相接或与大地相接,

都会形成通路,选项         A、C、D   中都能构成闭合的电路,即有电流流过人体,会触电;只有选项                           B 中没有构

成闭合的电路,即电流不会流过人体,不会触电.故选                        B.
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考点:触电危害及常见的触电类型与预防.
16.【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

17.【2017•德阳卷】下列数据中,最接近实际情况的是(  )

A.普通家用照明灯的工作电流约为               2A

B.家用手电筒的额定功率约为             200W

C.一节新干电池的电压约为            1.5V

D.电饭锅加热煮饭时的功率约为              100W

【答案】C

【解析】

家用照明灯的功率在         60W 左右,工作电流约        0.3A;故  A 错误;家用手电筒的额定功率约             10W,达不到

200W;故   B 错误;一节新干电池的电压约为             1.5V;符合实际;故       C 正确;电饭锅加热煮饭时的功率约为

1000W 以上;故    D 错误;故应选      C。

【考点定位】电流的大小;电压;电功率

18.【2017•连云港卷】智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁的使用会导致它的电能消耗很快,

当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式

实现的(  )

A.增大电池电压        B.增加总功率         C.减小总功率        D.降低散热能力

【答案】C

【解析】

当手机“电量”所剩无几时,即              W 一定,由    P=W/t 可得,W=Pt,要延长使用时间          t,则减小总功率       P,因此
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手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的,故应选                                C。

【考点定位】电功率与电能、时间的关系

19.【2017•苏州卷】如图所示,电源电压               4.5V,定值电阻     R0 为 10Ω,滑动变阻器      R 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,电路正常丁作时,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    1V~3V

C.滑动变阻器的功率可达           0.5W      D.滑动变阻器阻值变化范围为             5Ω~10Ω

【答案】C

【解析】

由电路图可知,定值电阻           R0 与滑动变阻器串联,电压表测            R0 两端的电压,电流表测电路中的电流。

当电压表的示数        UR =3V 时,电路中的电流,I=UR/R=3V/10Ω=0.3A,因串联电路中各处的电流相等,

且滑动变阻器允许通过的最大电流为                2A,电流表的量程为        0~0.6A,所以,电路中的最大电流             I 大 

=0.3A,故   A 错误;此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,此时电路中的

总电阻:R     总 =U/I 大=4.5V/0.3A=15Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器

接入电路中的最小阻值:R           滑 =R 总 -R=15Ω-10Ω=5Ω,则滑动变阻器阻值变化范围                5Ω~20Ω,故

D 不正确;此时滑动变阻器的功率              P 滑=1.5V×0.5A=0.75W;

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,则电路中的最小

电流:I    小 =U/R+R 滑大=4.5V/10Ω+20Ω=0.15A,电压表的最小示数:UR ′=I            小 

R=0.15A×10Ω=1.5V,所以,电压表示数变化范围               1.5V~3V,故   B 不正确,此时滑动变阻器的功率

P 滑=3V×0.15A=0.45W,故选    C。

考点:欧姆定律的应用;电功率的计算
20.【2017•盐城卷】电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形
成“防电墙”,保障人的安全,如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为
220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于                                   12V,下列说法正
确的是(  )
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A.“隔电电阻”大于“人体电阻”
B.曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C.热水器漏电且接地线失效时,“防电墙”使人体内无电流通过
D.热水器漏电且接地线失效时,“隔电电阻”与“人体电阻”并联
【答案】A
【解析】
A.  由题意知:当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为                              220V,由于隔电电阻与人体串
    联,因而人体两端的电压不高于              12V,根据串联电路电压关系,“隔电电阻”两端电压远远大于人体
    两端的电压,“隔电电阻”大于“人体电阻”,故                     A 正确,符合题意为答案。
B.  曲长管道的电阻很大,因此不能选用导电性能好、管壁较厚的铜管,故                              B 不符合要求。
C.  热水器漏电且接地线失效时,“防电墙”使人体两端电压不高于                           12V,处于安全电压范围,电路中有
    电流,故人体内有电流通过,故              C 错误。
D.  如果“隔电电阻”与“人体电阻”并联,并联电路两端电压相等,“隔电电阻”起不到对人的保护作
    用,所以“隔电电阻”与人体串联,D               错误。
考点:安全用电
21.【2017•扬州卷】下列用电器工作时,将电能全部转化为内能的是


                                                           
                A.电风扇      B.电水壶        C.电视机           D.微波炉
【答案】B
【解析】
在常见的家用电器中,电风扇主要是电能转化成机械能,电水壶主要是电能转化为内能,电视机主要是电
能转化为声能和光能,微波炉是应用电磁波工作,故选项                         ACD 不符合题意,B     正确为答案。
考点:电流的热效应
22. 【2017•重庆    A 卷】如图   6 所示,电源电压恒为         4.5V,灯泡   L 标有“4.5V   2.25W”字样(不计温度
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对灯丝电阻的影响),滑动变阻器               R 最大阻值为     50Ω,电压表量程为“0-3V”,电流表量程为“0-0.6A”,。
在电路安全的情况下,下列说法正确                的是(  )


A.将滑片    P 移到  R 的最左端,闭合开关        S、S1,电压表读数超过量程
B.灯泡   L 正常发光时的电阻为        7.5Ω
C.只闭合开关      S,该电路的最大功率是          2.7W
D.只  闭合开关    S,滑动变阻器的取值范围是            0-18Ω
【答案】D
【解析】

A.将滑片    P 移到  R 的最左端,闭合开关        S、S1 时,灯泡    L 与滑动变阻器      R 的最大阻值并联,电压表被短路
无示数,所以电压表读数不会超过量程,故                   A 错误。
B.已知灯泡的额定电压和额定功率,根据

     2          2
    𝑈额  (4.5𝑉)
𝑅 =   =         = 9Ω
    𝑃额   2.25𝑊
故  B 错误。
只闭合开关      S 时,滑动变阻器      R 与灯泡   L 串联,电压表测       R 两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动

变阻器接入电路中的电阻为零时,通过灯泡的电流:IL=U/ RL=4.5V/9Ω=0.5A,
此时电压表的示数为零,电流表的示数小于                   0.6A,则电路的最大功率为          2.25W,故  C 错误。

当电压表的示数        UR=3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,灯泡两端的电压:UL′=U-UR=4.5V-3V=1.5V,

                                                   ’
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=UL                        /RL=UR/R
1.5𝑉 3𝑉
    =
 9Ω    𝑅
解得  R=18Ω
所以,滑动变阻器的取值范围是              0~18Ω,故    D 正确为答案。
考点:欧姆定律  电功率的计算

23.【2017•烟台卷】如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水

壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座
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的左、右孔,氖管均发光.若电路中只有一处故障,则(  )


A.电热水壶所在电路的          b、c  间断路

B.插座的接地线断路

C.电路的     c、d 间导线断路

D.电路的     a、b 间导线断路

【答案】C

【解析】

电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管

均能发光,说明火线有电,而零线开路了,且是在                      c、d 之间开路,故      C 正确;故应选      C。

【考点定位】测电笔的使用
二、填空题

1、【2017•绍兴卷】用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”

或“小于”)灯泡的额定电压要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线                                     e 端应连接在滑动

变阻器的________接线柱上。


【答案】(1)大于;(2)d

【解析】

(1)电源电压要大于灯泡的额定电压,灯泡才能正常工作;(2)当滑片向左移动时,电流表示数减小,

连入的电阻增大,则变阻器接入电路的接线柱应是                      d。

【考点定位】测定小灯泡的功率
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2.【2017•苏州卷】如图所示,按照家庭电路安全用电的要求,电线接头                            B 应接在     ▲     线上,三

线插座的  插孔   ▲   应与地线相连.


【答案】火;a

【解析】

灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套 ,电故线接头

B 应接在火线上;

安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。故三线插座的插孔                                   a 应与地线相连。


考点:家庭电路的连接 

3.【2017•连云港卷】在家庭电路中火线与零线之间的电压为                             V,生活中可以用             判断火线与

零线.当家庭电路中电流超过一定限度时,     会自动熔断,保护电路.

【答案】220V;试电笔;保险丝

【解析】

家庭照明电路的电压是          220V;生活中用试电笔辨别火线和零线,正确使用试电笔:手接触笔尾金属体,笔

尖接触导线,氖管发光,导线是火线;氖管不发光的是零线.手千万不要接触笔尖金属体;保险丝的作用:

在电路中电流过大时,产生的电热过多,达到保险丝的熔点,保险丝熔断,切断电路。

【考点定位】家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方

法

4.【2017•德阳卷】如图所示的电路中,电源电压为                    6V,电压表的量程为        0﹣3V,电流表的量程为

0﹣0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω               1A”,灯泡标有“5V        2.5W”字样.闭合开关,将滑动变阻器的滑

片移到阻值最大的位置,这时通过灯泡的电流为                         A;若要求两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两

端电压不允许超过额定值,则该电路能消耗的最大功率为    W.(不考虑灯丝电阻的变化)
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【答案】0.2;1.8

【解析】

由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;由


P=UI=   可得,灯泡的电阻:RL=             =      =10Ω,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置时,因串


联电路中总电阻等于各分电压之和,且各处的电流相等,所以,通过灯泡的电流:I=                                          =


           =0.2A;因灯泡的额定电压         5V 大于电压表的量程       3V,当电压表的示数        UL′=3V 时,电路中的


电流最大,则电路中的最大电流:I               大=      =     =0.3A,则该电路能消耗的最大功率:P             大=UI 大

=6V×0.3A=1.8W。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

5.【2017•滨州卷】如图甲所示,将额定电压为                  2.5V 的小灯泡接入电源电压为          4.5V 的电路中,闭合开关,

调节滑动变阻器滑片         P,记录相应电压表和电流表示             数绘制成如图乙所示的          U﹣I 图象,则小灯泡的额定功

率为    W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是    Ω.


【答案】0.625;8

【解析】

(1)由图乙可知,当小灯泡两端的电压为                  U 额=2.5V 时,通过小灯泡的电流         I 额=0.25A,

则小灯泡的额定功率:P=U          额 I 额=2.5V×0.25A=0.625W;(2)由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器并联,

电压表测小灯泡两端的电压,当小灯炮正常发光时,U                       额=2.5V,电路中的电流       I=I 额=0.25A,根据串联电

路电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压:U                     滑=U﹣U 额=4.5V﹣2.5V=2V,由欧姆定律得,滑动变阻器
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接入电路的电阻:R        滑=     =      =8Ω。

【考点定位】电功率的计算;欧姆定律的应用

6.【2017•扬州卷】如图,电源电压恒定不变,R1=20Ω,闭合开关                       S、S1,电流表示数为        0.3A,则电源

电压为    V,l0s     内电流通过     R1 产生的热量为    J;再闭合开关          S2,调节   R2,使电流表示数为        0.6A,

则此时变阻器       R2 的阻值为    Ω。


【答案】6    18     20


考点:焦耳定律  欧姆定律

7.【2017•长沙卷】某品牌电炖锅由高温,低温两档,它的内部简化电路如图所示。当开关S1                                   和S2  都闭
合时,电炖锅处于______温挡(选填“高”或“低”);用电炖锅炖汤是利用了电流的_________(选填
“热效应”或“磁效应”)。
【答案】高,热效应

【解析】

当开关    S1 和 S2 都闭合时,电路中的电流最大,总功率最大,在相同的时间内产生的热量较多,因此电炖
锅处于高温挡;用电炖锅炖汤是利用了电流的热效应。
考点:用电器的总功率  电流的热效应。 

8、【2017•自贡卷】电工师傅常用一只额定电压为                   220V 的灯泡  L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装

的照明电路中每个支路的情况,如图所示。当                    S 闭合后,再分别闭合        S1、S2、S3(每次只能闭合其中之一)
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时,可能出现以下三种情况,试判断(选填:                    “短路”、“断路”或“正常”):


(1)L0  不亮,说明该支路______________。

(2)L0  正常发光,说明该支路______________。   

(3)L0  发光呈暗红色,说明该支路_____________。 

【答案】断路     短路     正常

【解析】

(1)L0  不亮,说明该支路不能形成通路,发生了断路.(2)L0                      正常发光,说明检验灯得到            220V 电压,

该支路发生了短路.(3)L0           发光呈暗红色,说明检验灯得到的电压小于                  220V,该支路是正常.故本题答

案为:断路;短路;正常.

考点:家庭电路的故障分析.
9. 【2017•安徽卷】车床照明灯的额定电压是                36V,它正常工作时灯丝的电阻是             24Ω,则该照明灯正常工
作时,消耗的电功率是            W,工作             30min,电流通过灯丝产生的热量是              J。
【答案】54    97200
【解析】
已知车床照明灯的额定电压是             36V,它正常工作时灯丝的电阻是             24Ω,则该照明灯正常工作时,消耗的电
功率

    𝑈2 (36𝑉)2
𝑃 =  =         = 54𝑊
    𝑅    24Ω
工作   30min,电流通过灯丝产生的热量是 Q = W=Pt=54W×30×60s=97200J。
考点:电功率
10.【2017•盐城卷】某      5W 的吸顶灯由     10 只相同的    LED 小灯珠连接而成,任意取下其中一只灯珠后,其余
灯珠仍能发光,则         10 只小灯珠的连接方式是      联。每只小灯珠的额定电压为                     5V,其正常工作时电流
为       A。与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,若                       LED 灯可以节约     80%电能,则该吸顶灯与       
W 的白炽灯亮度相当。
【答案】并  0.1    25
【解析】
(1)根据灯珠能够独立工作,互不影响,可知                    10 只小灯珠的连接方式是并联。
(2)每只小灯珠的额定电压为             5V,额定功率为      0.5W,由   P=UI 可得,其正常工作时电流:
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   𝑃  0.5𝑊
𝐼 = =     = 0.1𝐴
   𝑈   5𝑉
(3)因该灯与普通白炽灯达到相同亮度的条件下,它的功率是白炽灯的                              20%,所以该吸顶灯与亮度相当白
炽灯的功率:

        𝑃𝐿𝐸𝐷 5𝑊
𝑃    =     =     = 25𝑊
  白炽灯   20%   20%
考点:并联  电功率 

11.【2017•烟台卷】甲、乙两只电炉标有“220V                 500W”和“220V     1000W”字样,把它们串联在         220V 的

电路中.在相同时间内产生热量较多的是                                   ,将它们并联在电路中,产生热量较多的是      

(选填“甲”或“乙”).串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为       .

【答案】甲;乙;111:250

【解析】


(1)由    P=   得,电炉的电阻       R=   ,因为甲、乙两只电炉的额定电压相同,额定功率                     P 甲<P 乙,所以甲、

乙两只电炉的电阻:R         甲>R  乙,又因为串联电路中的电流处处相等,即通过甲、乙两只电炉的电流:I                              甲

             2
=I 乙,根据    Q=I Rt 可知,在相同时间内产生的热量            Q 甲>Q 乙,故串联时产生热量较大的是甲;将它们并联

在  220V 电路上,根据并联电路中各支路两端的电压相等,即                     U 甲=U 乙=220V,则两电炉的实际功率等于额

定功率,即:P       甲=500W;P 乙=1000W,根据    Q=W=Pt 可知,在相同时间内产生的热量             Q 甲<Q 乙,故并联时产


生热量较大的是乙;(2)甲电炉的电阻为                  R 甲=     =         =96.8Ω,乙电炉的电阻为         R 乙=     =


                                                             2                2
         =48.4Ω,串联在     220V 电路中甲消耗的实际功率为            P 实甲=I 实 R 甲=(         ) ×R  甲=(


                  2
                ) ×96.8Ω≈222W;当甲电炉并联在           220V 电路中,P   实甲′=P  额甲=500W,所以两种情况

下甲消耗的功率之比为          P 实甲:P  实甲′=222W:500W=111:250。

【考点定位】焦耳定律的计算公式及其应用;电功率的计算
三、作图与探究

1.【2017•苏州卷】(8      分)在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中:
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(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(如下表),你认为这样处理数据是   ▲   

(合理/不合理)的,理由:   ▲   .


(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   ▲   .


【答案】(1)见解析;(2)灯泡断路;0.75;(3)不合理;灯泡在不同电压下的实际功率是不同

的,这样算出的平均功率没有意义;(4)B

【解析】

(1)根据灯泡的额定电压为            2.5V,电压表量程选择        0-3V,如图所示:
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(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中存在断路;电压表有示数,说明电压表中间小灯泡断路;

电流表量程为       0-0.6A,分度值为     0.02A,电流表示数      0.3A,P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;

(3)小华根据实验数据算出了小灯泡的平均功率,这样处理数据是不合理的,因为灯泡在不同电压

下的实际功率是不同的,这样算出的平均功率没有意义;

(4)随着滑动变阻器接入电路电阻的增大,由串联电路的特点知道,灯泡的电压减少,功率变小,

故选   B。

考点:电功率的测量
2. 【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。


(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:___________________________。
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【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


考点:测量小灯泡的电功率

3.【2017•泰安卷】有一个小灯泡标有              5.0V 字样,要测定它的额定功率.已知小灯泡正常发光时的电阻

值约   10Ω,电源电压为       6V.


(1)请你用笔画线代替导线,连接完成实验电路.

(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应该在     端(选填“a”或“b”).

(3)某次连接线路后,闭合开关灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数,猜想以下                                    3 种故障,其中可

能的是     

A.可能是灯丝断了        B.可能是开关接线处断路           C.可能是小灯泡的灯座短路

为避免出现上述故障时损坏电流表,选择的滑动变阻器的最大阻值应不小于     Ω.

(4)排除故障后,移动变阻器滑片,观察当     表示数为     时,再记录另一个电表

【答案】(1)如下图所示;(2)a;(3)C;10;(4)电压;5V
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【解析】


【考点定位】电功率的测量
四、计算题

1.【2017•泰安卷】小明同学设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型,接通相应指示灯后,指示灯

会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光,电路中电源电压恒为                          6V,R0 为定值电阻,指示灯规格均为“6V  

3W”,电磁铁线圈和衔铁的电阻忽略不计,指示灯的电压与电流的变化规律如表所示:

       电压/V      …       0.5     1.2     2.0    3.0     4.0     5.0     5.5      …

       电流/A      …      0.08    0.12    0.18    0.26    0.34    0.42    0.46     …


(1)若让左转、右转指示灯同时工作,转向开关应与触点                                 接通(选填“1       和 2”、“2   和  3”、

“3  和 4”或“4    和 5”).

(2)当转向开关与触点“2           和  3”接通时,右转指示灯两端实际电压               U 灯随时间   t 变化规律如图乙所示,
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已知当右转指示灯微弱发光时,右转指示灯的功率与定值电阻                          R0 的功率之比是      1:4,求定值电阻       R0 的阻

值.

(3)右转指示灯交替闪烁工作             15s 时,求指示灯和       R0 消耗的电能分别是多少?

【答案】(1)3       和 4;(2)40Ω;(3)16.44J       和 5.76J

【解析】

(1)若让左转、右转指示灯同时工作,应让两灯并联后全部接入电路中,故转向开关应与触点                                        3 和 4 接

通;(2)当转向开关与触点“2             和  3”接通时,右转指示灯与          R0 串联接入电路中,电流相同,右转指示灯

的功率与定值电阻         R0 的功率之比是     1:4,根据    P=UI 可知:右转指示灯的功率与定值电阻               R0 的电压之比为:


UL:U0=    :     =PL:P0=1:4,在串联电路中电源电压等于各部分电压之和,U=UL+U0=6V,则:UL=1.2V,

U0=4.8V;由表格可知,当灯泡两端电压为               1.2V 时,灯泡的电流为       0.12A,由欧姆定律可知        R0 的阻值为:


R0=   =      =40Ω;(3)由图乙可知,右转指示灯交替闪烁工作                    15s 内,亮、暗发光的时间分别为

t1=5s、t2=10s;消耗的电能分别是:W1=Pt1=3W×5s=15J;W2=ULIt2=1.2V×0.12A×10s=1.44J;灯消耗的总

电能为:W=W1+W2=15J+1.44J=16.44J;灯泡正常发光时,R0           不工作,灯泡发光较暗时,R0            工作,故    15s 内

R0 工作的时间为      t=10s,则  R0 消耗的电能为:W0=U0It=4.8V×0.12A×10s=5.76J。

【考点定位】电功率与电压、电流的关系;电路的基本连接方式;电功的计算.

2.【2017•长沙卷】如图甲所示,已知电源电压为                   60V 且保持不变,电阻       R1 标有“35V  245W”的字样,

 R2 是一个最大阻值为       70Ω  的滑动变阻器,电阻         R3 的额定电流为     7A*(不计温度对电阻的影响),求:


(1)   R1 的阻值;

(2)   R1 正常工作   100s 消耗的电能;

(3)闭合     S,当  R2 的阻值为    Rm 时, V1 的示数为    U1 , V2 的示数为   U2 ;当  R2 的阻值为    R0 时, V1 的是为
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                                3           9           4
 U ' , V 的示数为    U  ' ;已知  U '  U  , U  '   U  , U    U  ,求  R  的阻值;
  1     2          2        1   4  1    2   10  2    1  5  2      3

(4)在电路安全的前提下,小天同学用以上器材组成一个如图乙所示的电路,在                                  R1 、 R2 和 R3 中任选两
个电阻分别连入电路的“AB”和“CD”处,组成不同的电路,在同一电路中两个电阻的功率之差如果超过
200W,电路外的检测装置将自动报警,请通过计算和推导,判断哪些电路始终不会导致检测装置报警,哪

些电路会导致检测装置报警,并计算报警时                   R2 的取值范围。

                               4
【答案】(1)5Ω;(2)2.45×10           J;(3)10Ω(4)      2  R2  7 时,不报警

【解析】

(1)已知     R1 电阻的额定电压U额1        35V ,额定功率     P额1  245V

             2         2           2     2
           U         U           U额1   35
由  P  IU       R     ,有  R1     =     =5  ;
            R         R           P额1  245

                                                  4
(2)由电功率       W=Pt,有W1   P额1t=245100J   2.4510 J ;
                            U                          U
(3)当    R2  Rm 时,U1              R1  Rm ①U2            R3  Rm ②
                        R1  Rm  R3              R1  Rm  R3
                       U                            U
当  R2  R0 时,U1 '            R1  R0 ③,U2 '            R3  R0 ④
                   R1  R0  R3                 R1  R0  R3

        3                R1  Rm  R3 R1  R0 3
由U1  '  U1 ,即③/①,有                           ⑤
        4                R1  R0  R3 R1  Rm 4

         9                R1  Rm  R3 R3  R0  9
由U2  '   U2 ,即④/②,有                            ⑥
        10                 R1  R0  R3 R3  Rm 10

       4                 R1  Rm  4
由U1     U2 ,即①/②,有                ⑦,解得    Rm  4R3  25
       5                 R3  Rm  5
          R  R  R  R    5
由⑤/⑥有      1   0  3   m    ⑧
          R1  Rm R3  R0 6

            R1  R0  2
由⑦/⑧可得                 R0  2R3 15 ,将  R0 、 Rm 代入⑤,得    R3 =10Ω
            R3  R0  3

                                  U                2                2
(4)①取     R1 和 R3 接入电路时,    I         4A ,  P1  I R1  80W , P2  I R2 160W
                                R1  R3

所以   P2  P1  80W  200W ,故此时不会报警

                                                                         R2  25
②当   R1 和 R2 接入电路时,     R1 的额定电压为     35V,故  R2 分压必须大于或等于        25V,故     
                                                                         R1  35
     5     25
 R    R     
  2  7  1   7
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   25
当       R  5 时,  P   I 2R , R 增大,I  减小,   R  减小,故    P 减小
   7       2                       2

                                    2
             25               60V          25   
只要考虑              时,                                             ,不会报警
         R2         P              2 5      70W<200W
              7                 25          7   
                           5     
                                 7   
                60V2
当         时,                              ,化简得     2              ,无解
   R2  5             2 R2  5 200W          R2 8R2 115  0
               5  R2 

故不会报警

所以   R1 和 R2 接入时不会报警

③当   R2 和 R3 接入电路时,     R3 上电流不超过     7A,而  R3 =10Ω,U=60V

故  R3 上电流不会超过额定值,

                  60V2
当          时,                               ,
   R2 10               2 10  R2  200W
                10  R2 

        2
化简得    R2  38R2 80  0 ,所以 R2  2 或 R2  40 (舍去)

                  60V2
当          时,                               ,化简得      2
   R2 10               2 R2 10  200W          R2  2R2  280  0
                10  R2 

所以当    0  R2  2 时,报警,当     2  R2  7 时,不报警。

答:(1)     R1 的阻值  5Ω;

                                      4
(2)   R1 正常工作   100s 消耗的电能     2.45×10 J;

(3)   R3 的阻值  10Ω;

(4)计算报警时       R2 的取值范围     2  R2  7 ,不报警。
考点:电功率计算,电能计算,欧姆定律计算。 

3.  【2017•苏州卷】(10      分)如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关                      S 可根据水温自动切换加热

                                                                           3
和保温两种状态,R1、R0         是发热电阻,热水器主要参数如下表.[水的比热容为                      4.2×10 J/(kg.℃)]
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(1)开关     S 跳至    触点位置时,热水器进入保温状态水箱内装满水时,水的质量为     kg.

(2)R2  的阻值为多大?

(3)水箱中装满初温为          25℃的水,加热使温度升高到            55℃,水需要吸收多少热量?

(4)在上述加热状态下,热水器正常工作                  35min需消耗多少电能?加热效率是多少?

【答案】(1)b;30;(2)36.3Ω

【解析】

 (1)开关     S 跳至  b 触点位置时,热水器进入保温状态,两电阻正常工作;

∵ρ=m/V,∴一箱水的质量:m=ρv=1×103kg/m3 ×30×10-3 m3 =30kg

(2)当    S 拨至  a 时,电路电阻小,功率大,由表中数据可知,此时功率                      P1 =2000W,

     2                     2          2
∵P=U  /R1,∴R1 的电阻:R1 =U     /P 加热=220V /2000W=24.2Ω,

当  S 拨至  2 时,电路功率     P2=800W,

     2                      2            2
∵P=U  /R,∴电路的总电阻:R=U         /P 保温=(220V) /800W=60.5Ω

R2 的电阻:R2 =R-R1 =60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω;

(3)水吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103 J/kg•℃×30 kg×30℃=3.78×106 J

(4)消耗的电能        W=Pt=2000W×35×60s=4.2×106J

加热效率     η=Q/W=3.78×106 J/4.2×106J=90%

考点:热量的计算;密度公式的应用 ;电功率、电能的计算

4.【2017•盐城卷】在综合实践活动中,小峰设计了一种煮饭电路,如图甲所示,图中                                 R1 和 R2 均为电阻丝 

,S1 是自动控制开关,煮饭时,将该电路接入                  220V 电源,在   30min 内,电路总功率随时间变化的图像如
图乙所示,求:


(1)0~5min    内通过   R1 的电流;
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(2)30min   内电路消耗的电能;

(3)10~15min    内 R1 的电功率。
【答案】(1)5A     (2)1.584×106J   (3)176W
【解析】

解(1)依题意       0~5min 内,S1  处于闭合状态,R1      此时的电功率      P1=1100W
由  P=UI

         P1   1100W
     I1             5A
得:       U1    220V

     U1    220V
 R1            44
      I1    5A
           W
        P 
(2)由        t ,得   W=Pt
          20            10
W=1.1kW×  60 h+0.44kW×  60 h=0.44kW·h=1.584×106J

(3)依题意      10~15min 内,S1  处于断开状态,R1      与  R2 串联,此时电路总功率:P=440W

R1=44Ω
       𝑃  440𝑊
𝐼 = 𝐼 = =     = 2𝐴
 1     𝑈  220𝑉
由  P=UI=I2R

         2      2
得:P1=I1  R1=(2A) ×44Ω=176W
考点:电功率的计算

5、【2017•舟山卷】目前有的地方出现了共享电动汽车,这种新型低碳的交通工具,深受市民的喜爱。某

品 牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答:

                                电池容量(kW·h)             22

                                车载充电器输入电压(V)           220

                                车载充电器输入电流(A)           16

                                电能转化为机械能的效率            70%

(1)如图所示,租车时,租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的                         感应器,    感应器即能读取卡中的信息,将

车解锁。刷卡所用的原理是________。
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(2)根据表中的数据,将耗完电能的电池充满电,理论上需要多少时间?    

(3)上述电动汽车充满电后,在水平地面上匀速行驶的最大距离为                           140  千米,则行驶时该车受到的阻力为

多少牛?    

【答案】(1)电磁感应(2)6.25            时(3)396N

【解析】


(1)电磁感应;(2)P         输入=UI=220 伏×16   安=3520 瓦=3.52 千瓦,                               ;
                                    6                        7
(3)W   机=W 电×70%=22 千瓦•时×3.6×10      焦/千瓦•时×70%=5.544×10      焦,

                                  。
【考点定位】电功率计算公式

6. 【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,

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 
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(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

7. 【2017•枣庄卷】图甲是智能怀旧灯,与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器,图乙是简化的电路原理

图。灯    L 标有“12V 3W”字样,当滑动变阻器的滑片               P 在 a 点时,灯   L 正常发光,电源电压不变,不考虑

温度对灯丝电阻的影响。问:


(1)电源电压       U 是多少? 

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是                 12Ω 时,灯    L 消耗的实际功率是多少?

(3)当滑片      P 位于中点   b 和最右端    c 时,灯两端电压之比是         3:2,则滑动变阻器的最大值是多少?

【答案】(1)电源电压          U 是 12V;

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是                 12Ω 时,灯    L 消耗的实际功率是       1.92W;

(3)滑动变阻器的最大阻值是             96Ω.

【解析】

(1)当滑片在最左端         a 点时灯泡正常发光,所以           U=U 额=12V

                            U 2
(2)灯泡正常发光的电阻           R       48
                         L   P

                                         2
                                  U    
灯泡与滑动变阻器串联                2            
                    P实  I RL          RL 1.92W
                                 RL  R1 
                                       UR
(3)滑片在中点        b 点时,灯两端电压U              L
                                  b       R
                                      R  
                                       L   2

                                  URL
滑片在最右端       b 点时灯两端电压U       c 
                                 RL  R
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            URL
                R
           R  
            L       3
根据题意:           2       解得  R=96Ω
            URL     2

           RL  R
答:(1)电源电压        U 是 12V;

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是                 12Ω 时,灯    L 消耗的实际功率是       1.92W;

(3)滑动变阻器的最大阻值是             96Ω.

考点:欧姆定律的应用;电功率的计算. 

8、【2017•自贡卷】如图甲所示的电路,在滑动变阻器                    R2 的滑片  P 从 B 向 A 滑动的过程中,电压表与电流表

示数的变化关系如图乙所示.试问:


(1)滑动变阻器的最大阻值是多少?

(2)开关   S 闭合时,该电路的最小电功率是多少?

【答案】(1)滑动变阻器的最大阻值是                 70Ω;(2)开关      S 闭合时,该电路的最小电功率是             3.6W.

【解析】

由电路图可以知道,R1         与 R2 串联,电压表测      R2 两端的电压,电流表测电路中的电流.

(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图                              2 可知,I2=0.2A,U2=14V,


      U                                U2   14V
由  I    可知滑动变阻器的最大阻值:            R2            70 ;
      R                                I2   0.2A
                                                                                  U
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为                 0 时,电路中的电流最大,由图乙可知               I1=0.9A,由  I    可知电
                                                                                  R

源的电压:U=I1R1=0.9A×R1       -----------------①当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,因串联电路中

总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=I2R1+U2=0.2A×R1+14V---------------------------

②因电源的电压不变,解①②可得:

R1=20Ω;U=18V;由于当电路中的电流最小时,电路消耗电功率最小,则:P                           最小=UI2=18V×0.2A=3.6W.

答:(1)滑动变阻器的最大阻值是               70Ω;(2)开关      S 闭合时,该电路的最小电功率是             3.6W.

考点:欧姆定律的应用;电功率的计算. 
9.【2017•丽水卷】(8       分)“汽车共享”在丽水市推出来受到市民的青睐,它属于公共交通的补充,可
                         中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

以满足人们自驾出行的需求。如图是我市一款按租用时间收费的电动共享汽车。五一期间,小科一家租用
该款电动共享汽车去旅游,从租车点一路不停行驶                      105 千米到达目的地,若全程的速度为              70 千米/时。回
答下列问题:


(1)推广电动共享汽车的好处有        (答出一点即可);
(2)租用该电动汽车的价格为             0.5 元/分钟,小科一家从租车点到目的地的租车费用为      元;
(3)该电动汽车发动机的额定功率为                30 千瓦,若汽车以额定功率在水平路面匀速直线行驶时,受到的摩
擦力恒为     1200 牛,汽车的速度为多少?
【答案】(1)绿色环保  (2)45            元    (3)25m/s


考点: 绿色能源   功率
10. 【2017•重庆    A 卷】小明家的电饭锅如图          17 甲所示,额定电压为        220V,“煮饭”时额定功率为

1210W,简化电路如图       17 乙所示,S1    为温控开关,发热电阻          R1 与 R2 的阻值不随温度变化,电阻          R2 在“保
温”状态与“煮饭”状态的功率之比为                 1:16,求:(1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为多少安?

(2)电阻     R1 的阻值为多少欧?(3)某天傍晚,小明关闭家里其他用电器,只让“保温”状态的电饭锅工

作,发现自家电能表(如图            17 丙所示)指示灯每闪烁          4 次所用的时间为      48s。则  R2 两端的实际电压为多
少伏?
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【答案】(1)5.5A   (2)120Ω   (3)200V
【解析】
解:(1)由      P=UI 可得,当电饭锅处于煮饭状态            I=P/U=1210W÷220V=5.5A

(2)电阻     R2 在“保温”状态与“煮饭”状态的功率之比为                  1:16,

          2     2
       即𝐼保𝑅2:𝐼煮𝑅2 = 1:16

       𝐼保:𝐼煮 = 1:4
             𝑈    𝑈
                 :   = 1:4
       即  𝑅1 + 𝑅2 𝑅2

       所以  R1=3R2

           𝑈2  220𝑉 × 220𝑉
       𝑅 =   =            = 40Ω
        2   𝑃    1210𝑊

       所以   R1=3R2=120Ω。

(3)闪    4 次所消耗的电能

          3.6 × 106𝐽
      𝑊 =        × 4 = 1.2 × 104𝐽
            1200                 
         𝑊   1.2 × 104𝐽
      𝑃 =  =         = 250𝑊
          𝑡    48𝑠

       2
      𝑈 = 𝑃(𝑅1 + 𝑅2)=250W×160Ω

      所以   U=200V

答:(1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为                      5.5A。(2))电阻      R1 的阻值为   120Ω。(3)则     R2 两

端的实际电压为        200V。
考点:电功率  电功

11.【2017•杭州卷】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”

);
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(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.


【答案】(1)           ;(2)大于;(3)错误;=                ;电动机转动后,电动机会消耗一               部分能量,使

得电功转化而成的内能减小,故灯泡的亮度会变暗

【解析】


【考点定位】焦耳定律的计算公式及其应用;电功的计算;实际功率

12.【2017•连云港卷】小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一,通常认为其电阻不随温度而发生变化,

但在实际应用中其电阻并非定值,现设计一个测量某种型号小灯泡                            I﹣U  图象的电路如图甲,电源电压恒

为  6V,滑动变阻器最大电阻          30Ω.


(1)当开关      S1,S2 均闭合,滑片处于       a 端时,求电流表       A1 的示数;


(2)当开关      S1 闭合,S2 断开,滑片离       a 端  处时,电流表      A2 的示数  0.2A,求此时小灯泡的电阻.

(3)在开关      S1 闭合,S2 断开的情况下,某同学描绘出小灯泡                I﹣U 图象如图乙,求图中         C 点对应的电路中

滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率.

【答案】(1)0.2A;(2)10Ω;(3)0.63W.

【解析】

(1)当开关      S1,S2 均闭合,滑片处于       a 端时,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电流表                       A1 测电路

中的电流,由欧姆定律可得,电流表                A1 的示数:I1=U/R=6V/30Ω=0.2A;(2)当开关         S1 闭合,S2  断开,滑

片离   a 端 1/3 处时,灯泡与变阻器串联,电流表              A2 测电路中的电流,电路中的总电阻:R              总

=U/I2=6V/0.2A=30Ω,此时变阻器接入电路中的电阻:R′=(1﹣1/3)R=2/3×30Ω=20Ω,因串联电路中
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总电阻等于各分电阻之和,所以,此时小灯泡的电阻:RL=R                       总﹣R′=30Ω﹣20Ω=10Ω;(3)在开关            S1 闭

合,S2  断开的情况下,由图乙可知,图中               C 点灯泡两端的电压       UL=3.9V,通过灯泡的电流        IL=0.3A,因串联

电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压:UR=U﹣UL=6V﹣3.9V=2.1V,因串联电路中各


处的电流相等,所以,变阻器接入电路中的电阻:R″=                         =   =     =7Ω;此时滑动变阻器消耗的功率:

PR=URIR=URIL=2.1V×0.3A=0.63W。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

13.【2017•滨州卷】如图,将标有“6V 3W”字样的灯泡                   L1 和标有“6V 6W”字样的灯泡        L2 串联在电路中,

使其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率,不考虑温度对电阻的影响.求:


(1)灯泡     L1 正常工作时的电流;

(2)灯泡     L2 的电阻;

(3)电源电压;

(4)此电路工作        2 分钟消耗的电能.

【答案】(1)0.5A;(2)6Ω;(3)6V;(4)360J

【解析】


(1)由    P=UI 可知:灯泡    L1 正常工作时的电流为:I1=           =   =0.5A;(2)由    P=   可知灯泡    L2 的电阻为:


R2=    =       =6Ω;(3)灯泡      L2 的额定电流为:I2=        =   =1A,两灯泡串联,电流相等,一灯泡达

正常发光,另一灯不超过额定电压,则一定是                    3W 灯正常发光;则灯泡        L2 两端的电压为:

U'2=I1R2=0.5A×6Ω=3V,电压电压为:U=U1+U'2=3V+3V=6V;(4)此电路工作              2 分钟消耗的电能为:

W=UIt=6V×0.5A×120s=360J.

【考点定位】电功率与电压、电流的关系;J8:电功率与电能、时间的关系

14.【2017•烟台卷】我们生活在电的时代,电能的广泛使用,使电能的社会需求日趋紧张.节约电能,

提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题.改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电
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是节约能源的重要措施.其电站与用户间距离为                     10km,输送的电功率为        6.0×104kW,每米输电导线的电阻

为  1.8×10﹣3Ω,若输电电压从         1.0×105V 提高到   3.0×105V.


(1)求输电线路损耗的电功率减少了多少?

(2)现输电导线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如

图  1 所示电路进行检测.电压表的示数为               3.0V,电流表的示数为        0.5A,则短路的位置离电站的距离为多

少?

(3)安全用电的常识之一是不靠近高压电,而双脚站在高压线上的小鸟(两脚间距离为                                     5cm,电阻为

104Ω)居然安然无恙(图          2),计算说明小鸟为什么不会触电死亡?在你的计算中运用了什么近似条件?

【答案】(1)1.152×107W;(2)1.67×103m;(3)通过小鸟的电流很小,所以小鸟不会触电死亡;计

算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流

【解析】


(1)采用高压输电时,输送功率不变,由                  P=UI 可得提高输电电压前后导线上的电流:I1 =                    =


                  =600A,I2=      =                  =200A,每米输电导线的电阻为

1.8×10﹣3Ω,电站与用户间距离为            10km,输电电线有两根,所以电站与用户间输电导线的电阻:

         ﹣3            3                2                                      2
R=1.8×10   Ω/m×10×10   m×2=36Ω,由     P=I R 可得输电线上减少的电功率:△P=P1﹣P2=I1             


     2  2       2               7
R﹣I2  R= ×36Ω﹣   ×36Ω=1.152×10   W;(2)由    I=  可得,短路的位置与电站间导线的电阻:R′=                   =

      =6Ω,短路的位置与电站间导线的长度:L=                               =   ×103m,则短路位置离电站的距离:

s=  L=  ×    ×103m≈1.67×103m;(3)由题可知,小鸟与两脚间的输电线并联,长                       5cm 输电线的电阻:

             ﹣3           ﹣2      ﹣5
R 线′=1.8×10    Ω/m×5×10     m=9×10  Ω,并联电路中各支路两端的电压相等,由                   1 小题可知提高输电


                                                           ﹣5          ﹣2
电压后的电流       I=200A,由  I=  可得:U   鸟=U 线′=IR 线′=200A×9×10     Ω=1.8×10    V,通过小鸟的电流:
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                             ﹣6
I 鸟=    =            =1.8×10   A=1.8μA,

由此可知,通过小鸟的电流很小,所以小鸟不会触电死亡;小鸟两脚间的导线与小鸟是并联的,干路电流

为  200A,计算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流。

【考点定位】电功率的计算;欧姆定律的应用
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