2025年中考物理一轮复习考点突破精练
第21讲 电功 电功率
考点1 电能 电功
考向1 电能、电功的理解
1.[2024山东青岛模拟]下列单位中,哪个不是电功的单位( )
A.伏·安 B.伏·安·秒
C.焦耳 D.千瓦时
2.[2024福建泉州一模]用电器工作时将电能转化为其他形式的能量。与电饭锅工作时能量转化情况相同的用电器是( )
A.电风扇 B.电熨斗 C.电冰箱 D.电视机
3.[2024广东广州模拟]额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能和通电时间的关系如图所示。关于这三个用电器,下列判断正确的是( )
A.正常工作时,电热水壶比电烤箱产生的热量少
B.正常工作时,电热水壶比电饭锅的功率大
C.正常工作时,通过电饭锅的电流最大
D.在一个月内,电热水壶消耗的电能一定最多
考向2 电能表
4.[2024吉林]图中仪表可以用来计量( )
A.导体的电阻
B.电路中的电流
C.用电器两端的电压
D.用电器在一段时间内消耗的电能
5.[2024四川广安]小强上次查看家里的电能表显示为,本次查看时电能表示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.在这段时间内消耗的电能为
C.小强家同时工作的用电器的总功率不能超过
D.只将一台标有“”的电热水器接入电路中,正常工作,电能表的指示灯闪烁300次
6.[2024江苏苏州]电热水器是利用电流的__效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为________________,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯内闪烁80次,则内消耗电能为________________,其两端电压____(选填“高于”“等于”或“低于”)。
甲 乙
考向3 电能、电功的简单计算
7.[2024江苏扬州]家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为,闭合开关,通过灯泡的电流为,忽略灯泡电阻的变化。求:
(1) 灯泡电阻;
(2) 电路工作消耗的电能。
8.[2024江西](节选)如图是某电热水壶铭牌上的部分参数。
电热水壶
容 量
额定电压
额定功率
(1) 该电热水壶正常工作时的电功率是多少
(2) 该电热水壶正常工作,求电流所做的功。
考点2 电功率
考向1 电功率的理解
9.[2024全国真题组合]下列数据最接近实际情况的是( )
A.家用空调正常工作时的功率约为
B.电热水壶的功率约为
C.一台液晶彩色电视机的功率约为
D.家用电饭锅的额定功率约为
考向2 电功率的简单计算
10.[2024河南]图甲为灯泡的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻阻值为 ,闭合开关,电流表示数为,则电源电压为______,干路电流为____A,此时灯泡的电功率为____。
甲 乙
11.[2024吉林三模]如图所示的电路中,电源电压不变,小灯泡的规格是“”(电阻不变),闭合开关,小灯泡正常发光,电流表的示数为。求:
(1) 小灯泡正常工作时的电阻。
(2) 通电,电阻消耗的电能。
考向3 范围类计算
12.[2024山东烟台]如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,其电流与电压的关系图像如图乙所示,则电源电压为______,滑动变阻器的最大阻值为__ ,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为________。
甲 乙
13.[2024黑龙江齐齐哈尔模拟]某同学连接了如图所示电路,电源电压恒为,电压表量程为“”,电流表量程为“”,滑动变阻器规格为“”,灯泡标有“”字样。闭合开关,在确保电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是[多选]( )
A.电路允许通过的最大电流是
B.电压表示数的变化范围是
C.灯泡消耗电功率的最小值是
D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
14.[2024辽宁鞍山模拟]图甲是某型号热敏电阻的阻值随温度变化的图像(已做近似处理)。图乙是用做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在之间调节,为 的定值电阻。该电路工作原理是:将热敏电阻放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电路中电流保持不变,可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.温度计表盘上显示时,电源电压为
B.该热敏电阻温度计的测温范围为
C.该电路中允许接入的阻值范围为
D.该电路中工作时功率范围为
考向4 多开关通断的电功率计算
15.[2024湖北武汉]某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸,它既可以实现照明、换气的功能,又可以实现送自然风、暖风、热风的功能,其简化电路如图所示,开关可分别与0、1、2触点接触,、是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。
额定电压
照明功率
换气功率
暖风功率
热风功率
关于下列结论:
①开关断开、与触点1接触时,浴霸处于送自然风状态
②每根电热丝的阻值为
③电路中通过开关的电流最大为
④浴霸工作10分钟,电路消耗的电能最大为
其中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.③④
16.[2024安徽]如图所示的电路中,电源两端电压,、、均为定值电阻,其中 , 。
(1) 当闭合开关和,断开开关时,求两端的电压;
(2) 当开关、和均闭合时,求电流表的示数;
(3) 当闭合开关,断开开关和时,电压表示数为,求消耗的电功率。
考向5 测量小灯泡的电功率
17.[2024江苏无锡]用如图所示的电路测量小灯泡的功率,实验原理是:__________。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压,观察小灯泡的亮度,读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡的额定功率为____,小灯泡的亮度由__________决定。
实验序号 电压 电流 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
18.[2024广西]小明用标有“”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
甲 乙
丙
(1) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______(选填“”或“”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器____(选填“短路”或“断路”);
(2) 排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为____;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为____ ,小灯泡的额定功率为______;
(3) 图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而____(选填“增大”或“减小”)。
(4) 受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表 请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。
答:__________________________________________________________________________________________________________
19.[2024河北]如图所示,电源电压为。、为两个电表,其中一个为电流表,一个为电压表。 ,。闭合开关,电路总功率为,通过点的电流为;、互换后再闭合开关,电路总功率为,通过点的电流为。若,,下列说法正确的是[多选]( )
A.为电流表
B.的阻值为
C.将图中的电源、电表、电表任意互换,闭合开关,电路总功率的最小值为
D.将、、中的一个与图中的电表互换,闭合开关,电表的示数可能比互换前小
第21讲 电功 电功率
考点1 电能 电功
考向1 电能、电功的理解
1.A 2.B 3.B
考向2 电能表
4.D
5.D
[解析]电热水器正常工作时的电功率
,
单独正常工作消耗的电能
,
“”表示接在这个电能表上的用电器每消耗的电能,电能表的指示灯闪烁3 600次,则这段时间内电能表指示灯闪烁的次数,故D正确。
6.热; ; ; 等于
[解析]电热水器是利用电流的热效应工作的;图甲中电能表的示数为;电能表指示灯内闪烁80次,消耗电能;电热水器的实际功率,等于其额定功率,则其两端电压等于其额定电压。
考向3 电能、电功的简单计算
7.(1)
[解析]灯泡电阻 ;
(2)
[解析]电路工作消耗的电能。
8.(1)
[解析]电热水壶正常工作时的电功率;
(2)
[解析]。
考点2 电功率
考向1 电功率的理解
9.B
考向2 电功率的简单计算
10.2; 0.45; 0.5
[解析]电阻与灯泡并联,电流表测量通过电阻的电流,根据并联电路的特点和欧姆定律可得;由图像可知灯泡两端的电压为时,通过灯泡的电流,则干路电流;灯泡的电功率。
11.(1)
[解析]小灯泡正常工作时的电阻
;
(2)
[解析]闭合开关,小灯泡和定值电阻并联,小灯泡正常发光,则小灯泡两端电压为,根据并联电路电压规律可知,定值电阻两端电压也为,通过小灯泡的电流
,
通过定值电阻的电流,
通电,电阻消耗的电能
。
考向3 范围类计算
12.3; 10;
[解析]根据电路图可知,和串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量两端电压;当滑动变阻器的滑片滑到端时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小为,变阻器两端的电压最大为,变阻器的最大阻值 ;当滑动变阻器的滑片滑到端时,电路中只有工作,变阻器接入电路的阻值最小,电路中的电流最大为,变阻器两端的电压最小为,电源电压①,,联立①②解得 ,;根据可知,电阻消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值,所以电阻消耗的最大功率和最小功率之比为。
13.AC
[解析]由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压,功率,由可得,灯泡正常发光时的电流,串联电路中电流处处相等,电流表量程是,滑动变阻器允许通过的最大电流为,所以在确保电路安全的情况下,电路中的最大电流;此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电压表的示数最小,由串联电路中电压的规律得,电压表的最小示数小,滑动变阻器接入电路中的最小阻值 。由题意知,不考虑灯丝电阻的变化,则灯泡的电阻 ,当滑动变阻器两端电压最大,即电压表的示数大时,灯泡两端的电压最小,小大,此时电路中的最小电流小,滑动变阻器接入电路中的最大阻值 ,故电压表示数变化范围是,电流表示数变化范围是,滑动变阻器接入电路的阻值范围是 ,故A正确,B、D错误。当电路中的电流最小时,灯泡消耗的电功率最小,则灯泡消耗电功率的最小值小小,故C正确。
14.B
[解析]由图甲可知,温度计表盘上显示时, ,由图乙可知,此时电路总电阻 ,电源电压,故A错误;由图甲可知,热敏电阻的阻值随温度变化的关系式为,当电源电压为时,电路的总电阻 ,热敏电阻的阻值 ,把 代入①解得;当电源电压为时,电路的总电阻 ,热敏电阻的阻值 ,同理可得,该热敏电阻温度计的测温范围为,该电路中允许接入的阻值范围为 ,故B正确,C错误;当 时,该热敏电阻的功率,当 时,该热敏电阻的功率,即该电路中工作时功率范围为,故D错误。
考向4 多开关通断的电功率计算
15.B
[解析]由电路图及参数可知,接0、闭合,浴霸处于照明状态,照明功率为;接1,浴霸处于换气状态,电动机功率为;接2,暖风功能是一根电热丝与电动机并联工作,热风功能是两根电热丝都与电动机并联工作。开关断开、与触点1接触,浴霸处于换气状态,①错误;由以上分析知,一根电热丝的功率, ,②正确;通过开关的最大电流是接触2且送热风时的总电流,③正确;电路消耗的最大电功率即照明与热风功能同时工作时的总功率,工作10分钟消耗电能,④错误;故选B。
16.(1)
[解析]当闭合开关和,断开开关时,。
(2)
[解析]当开关、和均闭合时,电路中和并联,
通过的电流,
通过的电流,
电流表的示数。
(3)
[解析]当闭合开关,断开开关和时,电路中和串联,
电路中的电流,
两端的电压,
消耗的电功率。
考向5 测量小灯泡的电功率
17.; 1.14; 实际功率
18.(1) ; 断路
(2) 1.2; 6.25; 1
(3) 增大
(4) 电压表,物体的温度越高,电压表的示数越大。(或电流表,物体的温度越高,电流表示数越小。)
19.AC
[解析]、互换前:电路的总功率,
、互换后:电路的总功率,
已知,,电源电压不变,
解得:,。
、互换前电路总电阻 ,
、互换后电路总电阻 ,
已知 ,则、互换后,只有电阻接入电路,、被短路,因此可以判断表为电流表,表为电压表,A正确。
、互换前,电路的连接情况是:、并联接入电路,被短路。
已知,且、并联的总电阻为 ,
由并联电阻关系得: , ,B错误。
将电源、电表、电表任意互换,则有六种换法。由可得,电源电压不变,当总电阻最大时,电路总功率最小。
(1)电源位置不变,电表互换位置,即题干中提到的两种电路,总电阻分别为 和 。
(2)电源在电表处:
电流表在电源处,电压表不动,此时三个电阻并联,总电阻最小,不合题意;电压表在电源处,电流表在电表处,、被短路,总电阻为 。
(3)电源在电表处:
电流表在电源处,电压表在电表处,此时三个电阻并联,总电阻最小,不合题意;电压表在电源处,电流表不动,被短路,、并联,总电阻为 。
综上分析可知,电路总电阻最大为 ,代入公式得,C正确。
将与电表互换,电路连接方式不变,电流表示数不变;
将与电表互换,则被短路,与并联,由于小于,则干路电流增大;
将与电表互换,则被短路,与并联,由于小于,则干路电流增大,D错误。
第22讲 焦耳定律
考点1 电流的热效应
考向1 探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
1.AB 2.B
3.电阻; 时间; ③; 250
考向2 电热的利用和防止
4.D 5.D 6.C
7.电阻; 热; 热传递
考点2 焦耳定律
考向1 焦耳定律的简单计算
8.0.1; 2; 30
9.(1)
[解析]闭合、时,电路中只有电动机正常工作
电源电压。
(2)
[解析]根据可知,电动机消耗的电能
。
(3)
[解析]闭合、,电路中只有电热丝工作
通过电热丝的电流,
电热丝产生的热量。
10.(1)
[解析]由和得,
灯正常发光的电阻 。
(2)
[解析]灯正常发光时的电路中的电流
,
变阻器产生的热量
。
(3)
[解析]变阻器阻值最大 时,灯的功率最小,
由得,,解得,
灯的实际功率。
考向2 焦耳定律的比例计算
11.;
12.A
13.D
[解析]根据得,的阻值
,
的阻值
,故A错误;
两电阻串联的总阻值
,
两电阻并联的总阻值
,
两电阻串联与并联的总阻值之比
,故B错误;
两电阻串联时通过它们的电流相等,它们两端的电压之比,故C错误;
将两电阻并联接入电路,它们两端的电压相等,通电时间相同,电流通过、产生的热量、之比,故D正确。
考向3 多挡位用电器计算
14.121;
[解析]根据题意可知小张要设计三个挡位的电加热器。分析电路可知,开关接触1、2时,接入电路;开关接触2、3时,和并联接入电路;开关接触3、4时,电阻接入电路。若要保证三个挡位,则不能等于,所以应选取阻值为 的电热丝。开关接触1、2时,通电,电流产生的热量。
15.(1)
[解析] 。
(2)
[解析]。
(3)
[解析] ,
。
考向4 电热综合计算
16.(1)
[解析]加热电阻的阻值: 。
(2)
[解析]水暖电热毯高温挡的额定电流:
,
水暖电热毯高温挡正常工作,电流做功:
,
水暖电热毯内的水吸收的热量:
,
水暖电热毯高温挡正常工作时的加热效率:
17.(1)
[解析]药液吸收的热量。
(2)
[解析]由图乙可知,当闭合、接1时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,电中药锅处于高温挡;当断开、接2时,、串联,电路中的总电阻最大,总功率最小,电中药锅处于低温挡;当闭合、接2时,电路中只有工作,电中药锅处于中温挡。由表格数据可知,电中药锅中温挡的功率,加热,产生的热量。
(3)
[解析]并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和,则的电功率,由可知,的阻值 。
18.(1) D
(2) 没有控制电阻大小相等
(3) 步骤③中,依然将烧瓶甲接入电路,待其冷却到初温,调节滑动变阻器的滑片使其接入电路的阻值改变,闭合开关,同时按下秒表开始计时,记录电流表示数,通电时间为时,停止计时,读出此时温度计示数,记录数据,断开开关
19.220; ; 93
[解析]由图可知电热水器的额定电压为,额定功率为,额定容量为。
则一箱水的质量
,
水吸收的热量
;
消耗的电能,
热水器的效率。
20.B
[解析]由图可知,当开关旋至“1”时,两根电热丝串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,智能后视镜处于防雾功能;当开关旋至“3”时,两根电热丝并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,总功率最大,智能后视镜处于化霜功能;当开关旋至“2”时,只有一根电热丝工作,智能后视镜处于除露功能,故①错误。
由可知,开启防雾功能时电路中的总电阻:
,
根据题意可知,四根电热丝完全相同,所以每一根电热丝的阻值: ,
所以开关旋至“2”时,电路电阻为 ,故②正确。
开关置于防雾功能时电路中的电流:
,
开关置于除露功能时电路中的电流:
,
则开关从防雾功能切换到除露功能,电路中总电流的变化:
,故③错误。
开关置于化霜功能时的电功率:
,
开关置于化霜功能时,通电,电流产生的热量:
,故④正确。
21.(1)
[解析]保温挡功率,由得,
。
(2)
[解析]水吸收的热量
,
消耗的电能,
加热效率。
(3)
[解析]闭合时为加热挡,
,
饮水机每天加热消耗电能
,
保温挡功率,
饮水机每天保温消耗电能
,
每天需消耗的电能,
3天需消耗的电能
,
至少要安装太阳能电池的面积
。
微专题4 电路故障
1.B 2.AD 3.B 4.D 5.D 6.D 7.B 8.A
9.; 短路
10.D 11.D
12.短路; 断路
微专题5 动态电路
类型1 动态电路分析
1.B
[解析]闭合开关,滑动变阻器与灯泡并联,滑动变阻器滑片向左移动,对灯泡没有影响,灯泡的亮度不变,A错误;电流表测量通过灯泡的电流,则电流表示数不变,B正确;电压表测量电源电压,电压表示数不变,C错误;将滑动变阻器的滑片向左移动一小段距离,接入电路的阻值变小,通过的电流变大,通过灯泡的电流不变,电路总电流变大,电路总功率变大,D错误。
2.A
[解析]由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压。电源电压不变,当滑动变阻器滑片向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,电流表示数变小,通过灯泡的电流变小,灯泡亮度变暗,电压表示数变小。A正确,B、C、D错误。
3.C
[解析]由题图可知,先闭合开关,电路中只有灯工作,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压;再闭合开关,灯、并联,电流表测干路电流,电压表仍然测电源电压,由于电源电压保持不变,则闭合开关后,电压表示数不变;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则闭合开关后,电流表示数增大,C正确。
4.D
[解析]只闭合,电阻与灯泡串联,A错误;只闭合,电压表测量的是电阻与灯泡两端的电压,即电源电压,B错误;先闭合,灯泡直接接在电源上,其两端电压为电源电压,再闭合,灯泡和电阻并联,灯泡两端电压仍为电源电压,所以灯泡的亮度不变,C错误;先闭合,电阻与灯泡串联,此时电流表测量电路中的电流为,,再闭合,灯泡被短路,电路中的用电器只有电阻,此时电流表测量电路中的电流为,,,故电流表示数变大,D正确。
5.D
[解析]定值电阻、电流表、滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑片由B端滑到A端,滑动变阻器连入电路的阻值减小,电源电压不变,由可得,电路中电流变大,即电流表示数变大;由可得,变大,即电压表示数变大;由可得,变小,即电压表示数变小,A、B错误;电压表示数的变化量的绝对值与电压表示数的变化量的绝对值相等,即,由于,所以,C错误,D正确。
类型2 动态电路计算
6.A
[解析]当电路中通过的电流为时,电压表读数,电压表超量程,所以电路中允许通过的最大电流;此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,设为。由电路图可知,滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,由可得,滑动变阻器接入电路的最小阻值 。所以滑动变阻器的最大阻值应大于 。
7.D
8.C
[解析]第一次只闭合开关、,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,串联电路各处电流相等,由图乙可知当滑动变阻器两端的电压为时,滑动变阻器的功率为,此时通过电路的电流,当滑动变阻器两端的电压为时,滑动变阻器的功率为,此时通过电路的电流,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,由欧姆定律可得电源电压,解得 ,电源电压,故A、B错误;只闭合开关、,滑动变阻器的功率 ,根据抛物线性质可知,当时,滑动变阻器功率最大,此时滑动变阻器接入电路的阻值 ,故C正确;只闭合开关、,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,已知电流表的量程为,电压表的量程为,灯泡的额定电压为,由图丙知,灯泡两端的电压为时,通过灯泡的电流为,根据串联电路的电流特点可知通过电路的最大电流为,此时滑动变阻器两端的电压为,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值 ;当滑动变阻器接入电路的阻值越大,通过电路的电流越小,由图丙可知通过电路的最小电流为,此时灯泡两端的电压为,此时滑动变阻器两端的电压为,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值 ,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为 ,故D错误。
9.C
[解析]由图丙可知,温度升高,的阻值增大 ,则每升高,的阻值增大 ,A错误。电路中电流不变,由可知,当温度为、阻值为 时,;当温度为、阻值为 时,;由题意可知,温度从上升到时,电压表示数变化了,则,解得,B错误。当环境温度为时,阻值 ,则电压表示数,C正确。由图丙可知,当温度的变化值相同时,电阻的阻值变化值相同,电压表示数的变化值越大,测温装置的灵敏度越高,根据可知,若要增大测温装置的灵敏度,应换电流值更大的恒流源,D错误。
10.(1)
[解析]与串联,当的阻值为 时,电路总电阻
,
由欧姆定律得,电路中的电流。
(2)
[解析]通过电路的电流为时,电路的总电阻
,
此时压力传感器的阻值,
根据图乙可知,此时的压力,即地磅的测量值为。
(3) 见解析
[解析]要增加地磅的最大测量值,可行的方案是:适当增大的阻值,或适当减小电源电压,或适当增大电流表的量程。
根据图乙可知,越大,越小。由图甲可知,越小,电流表示数越大,则地磅测量值越大。当电流表示数达到最大测量值时,地磅测量值最大。
设电流表的量程为,
由,,解得。
由上式可知,要增加地磅的最大测量值,将减小,可适当减小电源电压,或增大的阻值,或适当增大电流表量程。
11.(1)
[解析]由,得。
(2)
[解析]由,得。
(3)
[解析]与串联,测滑动变阻器两端的电压,测灯泡两端的电压,由图像得,。
(4)
[解析]电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,两端电压最小为,由得,最小值 。当电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,两端电压最大为,最大值 ,所以,滑动变阻器的阻值变化范围为 。
12.(1)
[解析]充电度数为43.2元元/度度,
充电功率,
充电的电流。
(2)
[解析]由图甲可知,与串联,电压表测量两端的电压。根据图乙,当车速为0时,为 ,
电路中电流,
此时两端的电压,即电压表示数为。
(3)
[解析]当车速为时,电压表示数为,则定值电阻两端的电压,
电路中电流,
此时的阻值 ;
当电压表示数为时,定值电阻两端的电压,
电路中电流,
此时的阻值 。
由图乙的关系图像可知,车速每增加,的阻值增加 ,故电压表示数为时,的阻值为 ,车速为。
13.(1)
[解析]水高为时,压敏电阻受到水产生的压强,由图丁可知,此时的阻值为 。
(2)
[解析]当水温达到时,水高为,排水口打开,阻值为 ,阻值为 ,
根据串联电路电阻规律及欧姆定律,排水口刚打开时,电路中的电流
。
(3)
[解析]排水过程中,阻值为 不变,当的功率为时,电路中的电流
,
根据串联电路电阻规律及欧姆定律,此时的阻值
。
微专题6 电学计算
类型1 简单电路计算
1.(1)
[解析]、都闭合,、并联,
则,的阻值 。
(2)
[解析]电路的总功率。
2.(1)
[解析]由图可知,、串联,电流表测量电路中的电流,根据串联电路的电流特点可知,
,
由可知,两端的电压;
(2)
[解析]的电功率;
(3)
[解析]电流通过产生的热量
;
(4)
[解析]不计热量损失,甲容器中液体吸收的热量
,
由可知,液体的比热容。
类型2 多挡位用电器计算
3.(1)
[解析]当在位置“1”时,接入电路,由欧姆定律可得, 。
(2)
[解析]当在位置“2”时,挂烫机处于待机状态,接入电路,
由,可得。
(3)
[解析]挂烫机处于加热状态时的功率
,
挂烫机消耗的电能
。
(4) 见解析
[解析]①通电即加热,请注意防烫。②使用完请及时拔掉插头。③高温蒸汽,请勿对人。④切勿用手触碰电热板。⑤使用时请勿离人。⑥使用时请勿覆盖。⑦使用时远离儿童,谨防烫伤。⑧请放置在儿童触摸不到的地方,避免儿童单独玩耍。⑨请勿连续长时间使用蒸汽功能。⑩避免与其他大功率电器共用同一插座。 切勿触碰蒸汽或者熨烫金属部件,以免烫伤。 注水和排水前一定要先断开电源,拔掉插头。 使用后一定要等挂烫机冷却后再进行收纳。(答案合理即可)
类型3 极值、范围类计算
4.(1)
[解析]当闭合开关、,断开,滑动变阻器滑片移到中点时,小灯泡正常发光,小灯泡和滑动变阻器串联。根据图乙,此时灯泡两端的电压,电路中的电流为;根据欧姆定律,滑动变阻器两端的电压。
电源电压。
(2)
[解析]当闭合开关、,断开,此时小灯泡和滑动变阻器串联,调节滑动变阻器 ,根据图乙,结合串联电路的电压规律和电流特点可知,小灯泡两端电压,可作图像如解析图中直线,则此时电路中的电流,小灯泡两端的电压,
此时小灯泡的功率。
(3) ;
[解析]当闭合开关、,断开,此时和滑动变阻器串联,
的功率,
分析上式可知,当 时,的功率最大。
的最大功率
大。
5.(1)
[解析]由得, 。
(2)
[解析]当、均闭合,灯泡被短路,接,与并联,滑动变阻器滑片移到最大阻值处时,
,,,
, 。
(3)
[解析]开关和断开,接,灯泡、与串联,电压表示数为时,电路中电流最小,电路总功率最小。
灯泡与的电压之和,
最小电流,
电路最小功率;
当、均闭合,接,灯泡被短路,与并联,移动滑片,使电流表示数为时,电路中的电流最大,此时电路的最大功率。所以整个电路电功率的变化范围为。
类型4 电、热、力综合计算
6.(1)
[解析]由电路图可知,闭合,接1时,只有电阻接入电路中,此时电路的总电阻最小,由电功率的推导式可知,此时电路的总功率最大,所以电水壶处于加热挡。由表可知加热挡时的电功率为,所以可得的阻值
。
(2)
[解析]闭合,接2时,、串联,电水壶处于保温挡,串联的总电阻
,
电水壶的保温功率。
(3) ;
[解析]由图像可知第至第时间段内水升高的温度为,
则该段时间内水吸收的热量
,
烧水过程中电水壶处于加热挡,功率为,则该段时间内电水壶消耗的电能
,
则电水壶的加热效率
。
7.(1)
[解析]当滑片位于最下端时,
,,
。
(2)
[解析]当托盘中未放入物体时,
,
当托盘中放入物体时,筒刚好浸没,则筒浸入的深度为,
,
,
,
。
(3)
[解析]当托盘中未放入物体时,排开水的体积为
,
浸入的深度为,
设托盘中放入物体,下降的高度为,液面上升的高度为,由题意可得
,
代值得,即,
又因为,把代入得
,即,
代值得,
由图乙可知, 当时, ,
此时电路中电流,
即当托盘中不放物体时,电流表示数为。
8.(1) 保护电路;
[解析]根据图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量两端电压,在接入电路中的电阻为0时,定值电阻可以保护电路;滑片从滑动变阻器的端移动到端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到,此过程的最大称量质量为,此时的电压是,滑动变阻器接入电路阻值最大,为 ,此时电路中的电流是,定值电阻的阻值为 。
(2)
[解析]根据题意可知,滑片从滑动变阻器的端移动到端的过程中,电压表的示数由0逐渐增大到,所以滑片在端时,电路中只有定值电阻,根据可知,整个电路消耗的电功率为
;
滑片在端时,定值电阻与滑动变阻器串联,同理可知,整个电路消耗的电功率为
。
整个电路消耗的电功率的变化范围是。
(3) ;
[解析]由题意可知当滑片位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为 ,此时电路中的电流为
,
电压表的示数为;
滑片从端移动到端,最大称量质量为,则滑片位于中点时对应的物体质量为。
(4) 如图所示
与图甲相比,该电路电流一直最小,根据,消耗的电能少,更加节能。
[解析]称量物体的质量变化引起滑片移动,从而改变电压表所测量电阻的阻值,由于图丙电路中电流大小不变,根据欧姆定律得,电压表测量的电阻两端电压与阻值成正比,因此可以实现质量刻度均匀。图丙电路中滑动变阻器接入最大阻值,电路中电流大小不变,与图甲比电流一直最小,根据得,图丙中消耗的电能更少。如答案图所示。
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