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2017年中考物理试题分项版解析汇编第03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•咸宁卷】下列做法中,符合安全用电规范的是(  )

A.控制灯泡的开关应接在火线上

B.在高压线附近的空地上放风筝

C.发现有人触电后,立即用手把触电人拉离电源

D.家用电器外壳不用接地 

【答案】A

【解析】


【考点定位】安全用电原则

2.【2017•绥化卷】如图是常用的一个插线板.小华在                    使用中发现:插线板上的指示灯在开关断开时不发

光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压.根据上述现象可知指示灯

和开关是的(选填“串联”或“并联”).使用三角插头和三孔插座,目的是将用电器的金属外壳与   

相连,防止触电.


【答案】串联;大地

【解析】

指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供电压;

说明开关与指示灯是串联的,若是并联会造成电源短路;使用三角插头和三孔插座,多出的那个孔是用来

接地线的,当用电器的三脚插头插入时,用电器的金属外壳通过三孔插座与大地相连通,如果金属外壳漏
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电,地线将人体短路,防止人触电。

【考点定位】插座的构造与工作方式

3.【2017•贵港卷】如图所示是家庭电路中的三孔插座和三脚插头示意图.下列说法正确的是(  )


A.三脚插头的三个脚一样长

B.插孔    E 是用来接零线的

C.插孔    L 是用来接零线的

D.标有“E”的插脚能保证插入插座时,确保用电器外壳先接地

【答案】D

【解析】


【考点定位】插座的构造与工作方式

4.【2017•贵港卷】如图所示,电源电压               U 保持不变,R0    为定值电阻,滑动变阻器           R1 的最大阻值为

R1′.当滑片     P 在 a 端时,R0  消耗的电功率为        6W;当滑片    P 在 b 端时,电流表的示数为         0.2A,且滑片

P 在 a 端时电压表示数       U1 与滑片  P 在 b 端时电压表示数       U2 之比 U1:U2=5:1.则(  )


A.R0=8Ω     B.R1′=24Ω   C.U1=9V D.U=2 0V

【答案】B

【解析】

由电路图可知,当滑片          P 在 a 端时,电路为      R0 的简单电路,电压表测电源的电压,即               U1=U;
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当滑片    P 在 b 端时,R0  与 R1′串联,电压表测        R0 两端的电压,示数为        U2,设前后两次电路中的电流分别为


I1、I2,已知    U1:U2=5:1,由   I=  可得:             =      =   =  ,则滑片位于      a 端时电路中的电流:


I1=5I2=5×0.2A=1A,由   P=UI 可得,电源的电压:U=U1=          =   =6V,故  CD 错误;R0   的阻值:


R0=   =   =6Ω,故   A 错误;滑片位于       b 端时,R0  与 R1′串联,电路中的总电阻:R=              =      =30Ω,因

串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R1′=R﹣R0=30Ω﹣6Ω=24Ω,故

B 正确;故应选      B。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率与电压、电流的关系

5.【2017•龙东卷】关于家庭电路和安全用电常识中,下列做法错误的是(  )

A.家庭电路中,控制灯泡的开关应该接在火线上

B.发现有人触电时,应该立即用手将其拉开

C.使用试电笔时,笔尖应该接触被测导体,手应该接触笔尾金属体

D.卫生间应该安装带有防水盖的多功能插座

【答案】B

【解析】


【考点定位】安全用电原则

6.【2017•怀化卷】下列用电器属于利用电流热效应工作的是(  )

A.电饭锅       B.电风扇       C.计算机      D.电视机

【答案】A

【解析】

A、电饭锅将电能转化为内能,利用了电流的热效应,符合题意;B、电风扇主要是把电能转化为机械能,

是利用了电流的磁效应,不合题意;C、计算机主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,
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不合题意;D、电视机主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应,不合题意;故应选                                         A。

【考点定位】电流的热效应、化学效应和磁效应

7.【2017•怀化卷】下列做法符合安全用电常识的是(  )

A.在电线上晾晒衣服              B.用钢丝代替保险丝

C.电器失火时先切断电源            D.用湿布擦拭电器

【答案】C

【解析】

在电线上晾晒衣服,很有可能会发生导电,使得晾衣服的人触电,不符合安全用电原则,故                                       A 错误;钢丝

的熔点高,当电流过大时不会熔断,因此不能做保险丝,不符合安全用电的原则,不符合安全用电原则,

故  B 错误;电器失火时要先切断电源,否则会触电,符合安全用电的原则,故                              C 正确;水是电的导体,用

湿抹布擦用电器时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,不符合安全用电原则,故                                    D 错误;故应选      C。

【考点定位】安全用电原则

8.【2017•龙东卷】如图甲所示,两灯泡串联在电路中,电源电压为                          6V,L1 的额定电压为      3V,L2 的额定

电压为    2V,通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示.闭合开关,当滑片变阻器移至中点时,

其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏,下列说法不正确的是(  )


A.正常发光的小灯泡是          L1,其额定功率为       0.45W

B.当   L2 两端的电压为     2V 时,通过它的电流为        0.15A

C.正常发光的小灯泡是          L2,其额定功率为       0.3W

D.此时滑动变阻器两端电压为             1.5V

【答案】BC

【解析】
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【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

9.【2017•齐齐哈尔卷】下列做法符合安全用电常识的是(  )


A.              雷雨天在树下避雨B.                  用湿抹布擦发光的灯泡


C.            多个用电器同时工作         D.           将冰箱的金属外壳接地

【答案】D

【解析】


【考点定位】安全用电原则

10.【2017•齐齐哈尔卷】如图所示,电源电圧恒为                   6V,定值电阻     R1=10Ω,滑动变阻器      R2 的最大阻值为

50Ω,电压表接入电路的量程为             0~3V,电流表接入电路的量程为             0~0.6A.当开关     S 闭合,滑动变阻器

的滑片    P 由 b 端向  a 端的移动过程中,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法正确的是(  )


A.当   R2=20Ω 时,R2  的功率为    0.8W

B.电阻    R2 两端的电压由     5V 减小到   0V

C.电流表的示数变化范围为            0.1A~0.3A

D.电阻    R1 功率的变化范围为       0.1W~0.9W

【答案】ACD

【解析】
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:由电路图可知,R1        与 R2 串联,电压表测      R1 两端的电压,电流表测电路中的电流;当                 R2=20Ω 时,因串联


电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I=                               =           =0.2A,则  R2 的功率:

   2          2
P=I R2=(0.2A)  ×20Ω=0.8W,故    A 正确;由电路图可知,当滑片位于              b 端时,接入电路中的电阻最大,

电路中的电流最小,R1         的功率最小,R2      两端的电压最大,电路中的最小电流:I                小


=       =           =0.1A,R2 两端的电压:U2     大=I 小 R2=0.1A×50Ω=5V,R1  的最小功率:P1     小=(I  小)

2          2
 R1=(0.1A)  ×10Ω=0.1W;因电源的电压大于电压表的量程,所以,电压表的最大示数为                             3V,因串联电

路中总电压等于各分电压之和,所以,R2                两端的最小电压:U2        小=U﹣U1 大=6V﹣3V=3V,则电阻     R2 两端的电


压由   5V 减小到   3V,故  B 错误;电路中的电流最大:I           大=     =     =0.3A,则电流表的示数变化范围为

0.1A~0.3A,故    C 正确;R1  的最大功率:P1     大=U1 大 I 大=3V ×0.3A=0.9W,则电阻   R1 功率的变化范围为

0.1W~0.9W,故    D 正确;故应选     ACD。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

11.【2017•大庆卷】下列说法中正确的是(  )


A.             如图中,当带电物体靠近不带电的验电器时,金属箔片会张开一定角度


B.                如图表示用测电笔辨别火线与零线,若氖管发光,此线不可能是火线


C.        如图是研究做功可改变内能的装置,缓慢压缩空气,空气内能一定增大


D.           如图表示的是内燃机压缩冲程,该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度减弱
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【答案】A

【解析】


冲程,缸内气体内能增大,温度升高,该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度加强,故                                    D 错误;故应选      A。

【考点定位】正电荷与负电荷;做功改变物体内能;内燃                        机的四个冲程;测电笔的使用

12.【2017•益阳卷】下列有关生活用电的说法中正确的是(  )

A.家庭电路中用电器与插座是串联的

B.使用螺丝刀形状试电笔时,手指不能接触其顶部的金属帽

C.发生触电事故时,不能用手去拉触电者,而应先切断电源

D.电能表只准接在空气开关之后

【答案】C

【解析】

家庭电路中各用电器是并联的.插座就是插接用电器的,所以用电器应与插座并联,故                                     A 错误;使用试电

笔时,如果手指碰不到其顶部的金属帽,氖管就不会发光,测电笔无法正常工作,故                                    B 错误;家庭电路中

的触   电,都是人体直接或间接与火线接触造成的;在家庭电路发生触电时,应当立即切断电源,迅速使触

电人脱离带电体,故         C 正确;据家庭电路的构成可知,家庭中的电能表应该安装在空气开关前面,故                                 D 错

误;故应选      C。

【考点定位】安全用电原则

13.【2017•毕节卷】如图所示的电路,闭合开关                  S,当滑片    P 向左移动时,不考虑灯丝电阻受温度影

响.下列说法正确的是(  )  


A.小灯泡变亮             B.电流表示数变大
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C.电压表示数变小           D.电路的总功率不变

【答案】D

【解析】


可知,灯泡的实际功率不变,亮暗不变,故                   A 错误;由    P=UI 可知,电路的总功率不变,故            D 正确;当滑片

P 向左移动时,电压表并联部分的电阻变大,由                   U=IR 可知,电压表的示数变大,故            C 错误;故应选      D。

【考点定位】电路的动态分析;欧姆定律的应用;电功率的计算

14.【2017•毕节卷】有两只分别标有”6V  3W“和”9V  3W“的小灯泡                     L1、L2,不考虑温度对灯丝电阻的

影响,下列说法正确的是(  )

A.L1 和  L2 正常工作时的电流一样大

B.L1 和  L2 串联在一起同时使用时,两灯一样亮

C.L1 和  L2 并联在一起同时使用时,两灯消耗的功率一样大

D.将   L1 串联在一个    12Ω 的电阻,接在电源电压为           12V 的电路中,L1    也能正常发光

【答案】D

【解析】


功率不相等,亮度不同,故            B 错误;L1   和 L2 并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,但灯泡的电阻


不同,由     P=   可知,两灯泡消耗的电功率不相等,故                C 错误;将    L1 串联在一个    12Ω 的电阻时,电路中


的总电阻     R 总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω,电路中的电流         I=   =      =0.5A,因电路中的电流和灯泡          L1 正常

发光时的电流相等,所以           L1 能正常发光,故      D 正确;故应选      D。
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【考点定位】欧姆定律的应用;电功率与电压、电流的关系;实际功率

15.【2017•镇江卷】图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R                          为定值电阻,闭合开关          S,贴在针

口处的传感器       M 接触到从针口处漏出的药液后,其电阻                RM 发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器

(图中未画出)报警,则           M 接触药液后(  )


A.M  的电阻   RM 变大

B.电路消耗的总功率变大

C.电压表与电流表的示数乘积不变

D.电压表与电流表的示数之比变大

【答案】B

【解析】


因串联电路中总电阻等于各分电压之和,所以,M                     的电阻   RM 变小,故   A 错误;由    R=  可知,电压表      V 与电
流表   A 的比值等于定值电阻        R 的阻值,则电压表与电流表的比值不变,故                  D 错误;故应选      B。

【考点定位】电路的动态分析;欧姆定律的应用;电功率的计算
二、填空题

1.【2017•毕节卷】我们家里的白炽灯正常工作时的电压为                            V;它是根据电流的             效应工作的;

控制电灯的开关必须接在      线上.

【答案】220;热;火

【解析】

家中电    灯的正常工作电压为         220V;电流流过白炽灯时,灯丝要发热,这是电流的热效应;家庭电路中,开

关控制电灯时,开关一端和电灯相连,另一端和火线相连,这样既能控制电灯,又能在更换灯泡时,断开
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开关,切断火线,避免触电事故的发生。

【考点定位】家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法;家庭电路的连接

2.【2017•毕节卷】小明家电能表上个月底的示数为                                  ,这个月底的示数如图所示,可知

他家本月用电是      kW•h,本月表盘转了      圈.他家最多能接入总功率为       W                          的用电器.


【答案】100;6×104;2200

【解析】

电能表上个月底的示数          W1=262.6kW•h,这个月底电能表的示数           W2=362.6kW•h,则小明家本月用电:

W=W2﹣W1=362.6kW•h﹣262.6kW•h=100kW•h;“600r/kW•h”表示每消耗         1kW•h 的电能,电能     表的转盘转

600 转,则本月电能表转盘转过的圈数:n=600r/(kW•h)×100kW•h=6×104r;电能表的工作电                          压

U=220V,允许通过的最大电流          I=10A,则他家最多能接入用电器的总功率:P=UI=220V×10A=2200W。

【考点定位】电功率的计算;电能表参数的理解与电能的求法

3.【2017•贵港卷】如图所示的电路中,电源电压为                    18V 且保持不变.当开关        S 闭合,滑动变阻器的滑片

P 滑至  a 端时,电流表示数为         1.5A;当  S 断开,滑片     P 滑到变阻器中点时,电压表示数为              9V,则滑动变阻

器的最大阻值为             Ω;若电压表量程为          0﹣15V,断开开关      S,灯泡的最小功率为              W(不考虑温

度对灯丝电阻的影响).


【答案】36;2

【解析】
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﹣UR=18V﹣9V=9V,因串联电路中各处的电流相等,所以,                        =   ,即     =    ,解得:R=2RL﹣﹣②,

由①和②解得:R=36Ω,RL=18Ω;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


的电阻最大时,电路中的电流:I′=                    =           =  A,滑动变阻器两端的电压:


UR′=I′R=    A×36Ω=12V<18V,所以,电路中的最小电流为                A,则灯泡的最小功率:              PL 小= (I′)

2         2
 RL=(  A)  ×18Ω=2W。
【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

4.【2017•齐齐哈尔卷】小宇同学学习了电能的知识后,回到家里观察电能表.小宇家的电能表如图所示,

则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过                           W;若小宇只让家中的热水器工作,经过                  30s,

电能表的转盘转了         30 转,则该用电器的功率是     W.


【答案】4400;1200

【解析】

电能表允许接的用电器的最大总功率为:P                  最大=UI 最大=220V×20A=4400W;电能表表盘转动         30 转消耗电能:


W=      kW•h=0.01kW•h=0.01×3.6×106J=3.6×104J,该用电器的功率:P=           =           =1200W。

【考点定位】电功率的计算;电能表参数的理解与电能的求法

5.【2017•吉林卷】如图是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机.通电时挂烫机将电能转化为   

能;熨烫衣服时冒气口冒出的“白气”是由水蒸气     形成的.


【答案】内;液化

【解析】
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【考点定位】电功的实质;液化及液化现象

6.【2017•齐齐哈尔卷】如图甲所示是通过灯泡                  L 的电流跟其两端电压关系的图象,现将                L 与阻值为

10Ω  的电阻   R 连入图乙所示电路,闭合开关            S,L  的实际功率为      1.8W,则电源电圧是                 V,此时

定值电阻     R 的电功率是   W.


【答案】6;3.6

【解析】

由图乙可知,灯泡         L 与电阻  R 并联,由图甲可知,当          UL=6V,IL=0.3A 时,灯泡的实际功率为

PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源电压:U=UR=UL=6V;此时定值


电阻   R 的电功率:PR=       =      =3.6W。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

7.【2017•怀化卷】某电热水壶部分参数,额定电压                    220V,额定功率模糊不清,容积           1L,加热效率      90%,

在额定电压下,将满壶水从            10°C  加热至沸腾(在       1 标准大气压下),用时         5min,则水吸收的热量是  

                                       3
J,电热水壶的额定功率是 W.[c             水=4.2×10  J/(kg•℃)].

【答案】3.78×105;1.4×103

【解析】


【考点定位】电功与热量的综             合计算

8.【2017•徐州卷】家庭电路中,火线与零线间的电压为                         V.当电路中的            超过一定限度时,熔
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丝就会熔断,自动切断电路,为了避免触电事故,用电器的金属外壳一定要    .

【答案】220;电流;接地

【解析】

我国家庭电路的电压是          220V,即火线与零线间的电压为            220V;熔丝是由电阻率较大、熔点较低的铅锑合

金制成的;当过大的电流流过熔丝时,熔丝的温度升高,达到熔丝的熔点,熔丝熔断,切断电源,起到保

护电路的作用;有金属外壳的用电器,其外壳一定要接地,当用电器漏电时,地线把人体短路,避免触电

事故的发生。

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

9.【2017•吉林卷】如图是小灯泡            L 和定值电阻     R 的电流与电压关系的图象.现将它们并联后接在电压为

2V 的电源两端,则干路中的电流是    A,小灯泡                   L 的实际电功率是     W.


【答案】0.8;1.2

【解析】


【考点定位】并联电路的电流规律;实际功率
三、作图与探究

1.【2017•怀化卷】如图,请将三孔插座、保险丝、灯泡、开关正确连入到家庭电路中.


【答案】如下图所示
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【解析】

三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔与保险丝串联接在火线上;灯泡接法:火线先进入开关,

再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接在灯泡的螺旋套上,这样在断开开关时能切断火线,接触灯泡不会

发生触电事故;既能控制灯泡,又能更安全,如上图所示                        。

【考点定位】家庭电路的连接

2.【2017•吉林卷】在测量额定电压为              3.8V 小灯泡的电功率试验中,电源电压为               4.5V,电路如图所示.


(1)连接电路时,开关应      ,电压表的量程应选择     ;

(2)检查电路无误后闭合开关,会发现小灯泡不亮,但电流表和电压表的指针都有偏转,接下来应进行

的操作是                    ;

(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数是                   0.3A,则小灯泡的额定功率是        W;

(4)实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大,小灯泡的       越大,小灯泡越亮.

【答案】(1)断开;0﹣15V;(2)慢慢向右移动滑片,直到电压表示数为                             3.8V;(3)1.14;(4)实际

功率

【解析】


【考点定位】电功率的测量

3.【2017•齐齐哈尔卷】据《生活报》讯,2017                年 4 月 14 日起,插线板新国家标准正式实施,要求插线
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板的插孔须设置“保护门”,“保护门”可有效防止儿童将手指插入插孔而造成触电事故,同时可避免灰

尘长期沉积而造成的内部                    (选填“断路”或“短路”).在线材方面要求:如果最大工作电流

16A 的延长线插座,导线的最小横截面积由原来的                   1mm2 增加到  1.5mm2.请你根据所学物理知识解释增加导

线横截面积的好处.


【答案】短路;材料、长度相同的导线,横截面积越大,电阻越小,由焦耳定律                                  Q=I2Rt 可知,电流和通电

时间相同时,电阻越小,产生的热量越少,采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热,引起火

灾.

【解析】

灰尘长期沉积会造成插座内部短路,从而烧坏插座,“保护门”可以有效的防止这一安全隐患;材料、长

度相同的导线,横截面积越大,电阻越小,由焦耳定律                        Q=I2Rt 可知,电流和通电时间相同时,电阻越小,

产生的热     量越少,采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热,引起火灾。 

【考点定位】焦耳定律的计算公式及其应用;电路的三种状态;影响电阻大小的因素

4.【2017•绥化卷】利用如图所示的电路装置,探究“电流产生的热量跟什么因素有关”.接通电源,两

容器内的空气被加热后膨胀,使              U 形管的液面发生变化,通过观察             U 形管的液面变化情况,比较瓶内电阻

丝的发热多少?


(1)此装置可以探究电流产生的热量跟                       的关系,一段时间后,                 容器内电阻丝产生的热量

较多(选填“左”或“右”).

(2)如果通过       R1 的电流为   2A,那么   10s 内通过   R1 的电流产生的热量是     J.

【答案】(1)电阻;右;(2)200

【解析】
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【考点定位】焦耳定律

5.【2017•绥化卷】小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡正常工作时的电功

率,于是在学校实验室借来一些实验器材,连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不                                       变.


(1)在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确.(所

画的导线要用实线,不可用虚线)

(2)该实验的原理是       .

(3)连接电路时,开关          应该          .

(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,他发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数.则故

障原因可能是                  .

(5)在实验时,电压表出现了故障不能使用.小明向老师借了一只定值电阻                                R0(R0 阻值已知),设计了

如图乙所示的电路,继续测量恒定电压为                  U 的小灯泡的额定功率.测量时,应先闭合开关                   S 和 S1,调节滑

动变阻器,当电流表的示数为                  时,小灯泡正常发光;接着将             S1 断开,S2  闭合,读出电流表的示数为

I,则小灯泡的额定功率          P 额=         (用    I、U  额和  R0 表示).


【答案】(1)如下图所示;(2)P=UI;(3)断开;(4)小灯泡短路;(5)                                ;U  额(I﹣      )
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【解析】


两端的电压等于额定电压,应断开               S2,闭合   S1、S,此时电流表的示数应为           I0=    ;②要测通过灯泡的电

流,在不拆电流表的情况下,则应闭合                 S2、S,断开    S1,此时电流表测干路电流,则灯泡的电流                 I 额


=I﹣I0=I﹣      ;③根据功率公式        P 额=U 额 I 额=U 额(I﹣    )。

【考点定位】电功率的测量

6.【2017•益阳卷】用图甲中所示实验器材测量小灯泡的电功率,小灯泡                            L 的额定电压为      2.5V.


(1)为了完成实验,请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整(连线不交叉).

(2)闭合开关,发现电压表指针偏转如图乙所示,其原因是               .

(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的

电流为            A,该小灯泡的额定功率是            W. 

【答案】(1)如下图所示;(2)电压表正负接线柱接反了;(3)0.3;0.75
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【解析】


【考点定位】电功率的测量
四、计算题

1.【2017•益阳卷】如图所示的电路中,定值电阻                   R1=150Ω、R2=300Ω.闭合开关       S 后,电流表    A2 的示数

为  5mA.求:


(1)电阻     R1 两端的电压为多少

(2)电流表      A1 的示数为多少

(3)电路工作       5min,R1 产生的焦耳热是多少.

【答案】(1)1.5V;(2)15mA;(3)是             4.5J

【解析】
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【考点定位】欧姆定律的应用;焦耳定律的计算公式及其应用

2.【2017•贵港卷】如图甲所示,电源电压保持不变,R2                    为  0﹣20Ω  的滑动变阻器.A1      的量程为     0.6A,

A2 的量程为    3A,V1 的量程为    15V,V2 的量程为    3V,不考虑温度对灯丝电阻的影响,定值电阻                  R1 的

I﹣﹣U   关系图象如图乙所示.


(1)当    S1、S2 都闭合时,A2    读数为   1.25A,V1 读数为   6V,小灯泡     L 恰好正常发光,求定值电阻           R1 的阻值

和小灯泡的额定功率.

(2)当    S1、S2 都断开时,为保证各表的安全使用,求滑动变阻器允许连入电路的阻值范围.

(3)当    S1、S2 都断开时,在各表均能正常工作的情况下,求小灯泡                     L 消耗的最大功率与最小功率之比是

多少?该电路通电         80s 至少能产生多少热量?

【答案】(1)12Ω, 4.5W;(2)2Ω~8Ω;(3)64:25, 180J 

【解析】

(1)当    S1、S2 都闭合时,R2    被短路,R1    与 L 并联,电流表      A2 测干路电流,电压表        V1 测电源的电压,因并

联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,灯泡的额定电压                                UL=U1=U=6V,由图乙可知,
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 R=    =     =10Ω,由    1 小题可得灯泡的电阻:RL=           =      =8Ω,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:R2                      小=R﹣RL=10Ω﹣8Ω=2Ω;当电压表          V2 的示数最大

为  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﹣U2=6V﹣3V=3V,此时电路中的电流:I                小=      =    =0.375A,则滑动变阻器接入电路


中的最大阻值:R2       大=    =       =8Ω,所以,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为                      2Ω~8Ω;(3)

当  S1、S2 都断开时,当电路中的电流最大时灯泡的电功率最大,当电路中的电流最小时灯泡的电功率最小,


由  P=I2R 可得,小灯泡     L 消耗的最大功率与最小功率之比:                   =       =     =           =   ;当

电路中的电流最小时,电路产生的热量最少,则该电路通电                          80s 至少产生的热量:Q=W=UI       小

t=6V×0.375A×80s=180J。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

3.【2017•毕节卷】如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,闭合开关                       S,断开开关     S1,电流表示数是

0.3A.当闭合     S、S1 时,发现电流表示数变化了           0.2A,求:


(1)电源电压;

(2)R2  的阻值是多少?

(3)当闭合      S、S1 时,电路消耗的总功率.

【答案】(1)9V;(2)45Ω;(3)4.5W
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【解析】


【考点定位】欧姆        定律的应用;电功率的计算

4.【2017•大庆卷】如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关                             S 后,滑动变阻器的滑片

P 由 B 端移动到    A 端时,测得电阻       R1 两端的电压与通过电阻         R1 的电流变化关系如图(b)所示.


(1)求电源的电压        U 和滑动变阻器的最大阻值           Rm.

(2)当电流      I=1.0A 时,求电阻    R1 与 R2 消耗的功率之比      P1:P2.

(3)写出电压表        V2 的示数与通过电阻       R2 的电流变化关系式,并写出          V2 大小的变化范围. 

【  答案】(1)6V, 8Ω;       (2)2:1;(3)6V﹣I×4Ω; 0V~4V

【解析】

(1)当    P 在 A 端时,只有电阻      R1 接入电路,此时电阻        R1 的电压最大,由      I﹣U  图象可知,电阻       R1 两端电


压  U1=6V,电路电流     I1=1.5A,电阻  R1 的阻值:R1=      =     =4Ω;由电路图可知,当          P 在 A 端时电源电
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流变化关系式:U2=U﹣IR1 =6V﹣I×4Ω;当            P 在 A 端时,V2  的示数为    0V;当   P 在 B 端时,R1  两端电压最小,

由图象可知      UR1=2V,则 U2=U﹣UR1=6V﹣2V=4V;所以电压表       V2 示数的变化范围为:0V~4V。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

5.【2017•吉林卷】如图所示,电源电压为                3V,小灯泡    L 标有“2.5V      1W”字样.闭合开关后,小灯泡

L 正常发光.求:


(1)通过小灯泡        L 的电流;

(2)通电     60s,电阻   R 消耗的电能.

【答案】(1)0.25A;(2)12J

【解析】

由电路图可知,灯泡         L 与电阻   R 串联;(1)因灯泡正常发光时的电压               UL=2.5V,功率   PL=1W,


所以,由     P=UI 可得,灯泡正常发光时通过的电流:IL=                 =     =0.4A;(2)因串联电路中总电压等于

各分电压之和,所以,R          两端的电压:UR=U﹣UL=3V﹣2.5V=0.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,通

电  60s 电阻  R 消耗的电能:WR=URIRt=URILt=0.5V×0.4A×60s=12J。

【考点定位】电功率与电压、电流的关系;电功的计算

6.【2017•徐州卷】如图所示电路,电源电压保持不变.灯泡额定电压为                            6V,额定电流为      0.8A,电阻

R2 阻值为   R1 的 2 倍,当开关接     a 时,R1 消耗的功率为      3W;当开关接     b 时,R1  消耗的功率为      0.75W.求:


(1)灯泡的额定功率.
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(2)当开关接       b 时,灯泡的实际功率.

【答案】(1)4.8W;(2)3.75W

【解析】


下电路的总功率之比:             =    =   =  ,则开关接     b 时电路的总功率:Pb=         Pa= ×9W=4.5W,因总功率

等于各电阻消耗功率之和,所以,开关接                  b 时灯泡的实际功率:PL        实=Pb﹣P 1′=4.5W﹣  0.75W=3.75W。

【考点定位】电功率的计算

7.【2017•齐齐哈尔卷】如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜,该冰柜的玻璃门采用的是

防雾玻璃,玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃,可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上,电热丝与冰柜中的电

动压缩机连接的简化电路如图乙所示,其相关参数如表所示.求:


          冰柜总质量                   160kg              额定电压                   220V

     电动压缩机的额定功率                   110W          防雾电热丝的额定功率                  100W

(1)冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少?

(2)冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少?

(3)该冰柜的玻璃门的质量是             5kg,若不计热量损失,电热丝正常工作使门玻璃升高                     20℃需要多长时间?

【玻璃的比热容为         0.84×103J/(kg•℃)】

【答案】(1)0.5A;(2)484Ω;(3)840s

【解析】
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【考点定位】电功与热量的综合计算

8.【2017•怀化卷】如图所示,电源电压               U 保持不变,定值电阻        R1 的阻值是    30Ω,滑动变阻器       R2 的最大

阻值为    50Ω,当   S、S1 闭合,S2   断开时,电流表示数为          0.2A,当  S、S2 闭合,S1   断开,且滑片      P 在 b 端时,

电流表示数为       0.1A.(不考虑温度对灯泡电阻的影响),求:


(1)电源电压       U;

(2)灯泡的阻值;

(3)电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比.

【答案】(1)6V;(2)10Ω;(3)8:1

【解析】


最大总功率与最小总功率之比:                  =     = 。
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【考点定位】欧姆定律的应用;电功率的计算

9.【2017•黄冈卷】如图甲是某型号的电热炉,图乙是其电路结构简图,通过控制档位开关                                    Sa、Sb 可以获

得四档加热功率,已知电阻丝             R1 的阻值为   44Ω,不计温度对       R1、R2 阻值的影响.


(1)当开关      Sb 断开,Sa 与触点    1 接通时,求通过开关        Sa 的电流;

(2)当开关      Sb 断开,Sa 与触点    2 接通时,电热炉对       1kg 水加热   7min,水温升高     30℃,求电热丝      R2 的阻

值.已知消耗的电能有          75%被水吸收,水的比热容为           4.2×103J/(k•℃)

(3)若开关      Sb 闭合时,电热炉的电功率总比           Sb 断开时大,请比较       R1、R2 阻值的大小关系,并写出分析过

程.

【答案】(1)5A;(2)77Ω;(3)R1            大于   R2,分析过程如下

【解析】

(1)当开关      Sb 断开,Sa 与触点    1 接通时,电路为      R1 的简单的电路,因串联电路中各处的电流相等,所以,


通过开关     Sa 的电流:Ia=     =     =5A;(2)当开关      Sb 断开,Sa  与触点   2 接通时,R1   与  R2 串联,水吸收


                         3                             5
的热量:Q     吸=cm△t=4.2×10  J/(kg•℃)×1kg×30℃=1.26×10       J,由  η=     ×100%可得,消耗的电能:


W=    =             =1.68×105J,由  W=UIt=   t 可得,电路的总电阻:
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即  Pb 断大=  ,因开关     Sb 闭合时,电热炉的电功率总比           Sb 断开时大,所以,Pb       闭小>Pb 断大,即      >    ,

则  R1>R2。

【考点定位】电功与热量的综合计算

10.【2017•咸宁卷】如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡                         L 的额定电压为      6V,R1 为某特殊电阻

元件,通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示.当闭合开关                             S1、S3 ,断开   S2,滑片   P 置于  b 端时,

灯泡   L 正常发光,电流表的示数为           0.9A.求:


(1)灯泡     L 的额定功率;

(2)当闭合开关        S2、S3,断开   S1,滑片   P 置于  a 端时,电流表的示数为         0.4A,R2 的最大阻值;

(3)当只闭合开关        S2,滑片   P 置于  a 端时,电路消耗的总功率为            1.2W,此时灯泡     1min 内消耗的电能.

【答案】(1)1.8W;(2)10Ω;(3)36J

【解析】

(1)当闭合开关        S1、S3,断开   S2,滑片   P 置于  b 端时,R1  与 L 并联,电流表测干路电流,因并联电路中

各
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 WL=UL′I″t=3V×0.2A×60s=36J。

【考点定位】欧姆定律的应用;电功的计算;电功率的计算
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