
中考命題專家命制高考試題時絕非憑空杜撰,必有命題的原始模型(“題根”)和命題著力點(diǎn)(“題眼”),對“題根”與“題眼”進(jìn)行深入的探求與拓展可構(gòu)造出高考母題。
命題人拿來千變?nèi)f化為難你們的歷年真題,本質(zhì)上也是從這有限的母題中衍生出來的。母題的重要性不言而喻。
重難題型突破
題型07 電能、電功率的理解及簡單計算
電能、電功率、焦耳定律是電學(xué)的重要內(nèi)容,在中考考題重占有很大比重。電能、電功率、焦耳定律的考查在各種題型中均有出現(xiàn),如選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)探究題、計算題和綜合題里面均會有所涉及。這部分內(nèi)容難度較大,往往與歐姆定律相結(jié)合,考查綜合分析和解決問題的能力。
1.(2023·青島)有一塊手機(jī)用的電池,上面標(biāo)明電壓為 3.7V,容量為 4000 mA·h,它充滿電后大約儲存的電能為( )
A.5.3×104JB.5.3×107J
C.14.8JD.14.8kW·h
【答案】A
【解析】根據(jù)電功的計算公式W=UIt可得電池充滿電后大約儲存的電能為
故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
2.(2023·臨沂)將一只“6V 3W”的小燈泡與一個阻值為的電阻串聯(lián)后接到12V的電源上,閉合開關(guān)后,小燈泡的實(shí)際功率( )
A.大于3WB.等于3WC.小于3WD.無法確定
【答案】B
【解析】由題意可知小燈泡的電阻為
小燈泡與一個阻值為的電阻串聯(lián),所以電路的電流為
所以小燈泡的實(shí)際功率為
故選B。
3.(2023·西藏)如圖所示,電源兩端電壓恒為,定值電阻的阻值為,滑動變阻器的最大阻值為,開關(guān)閉合后,滑動變阻器的滑片從最右端滑至中點(diǎn)的過程中,下列選項(xiàng)正確的是( )
A.電流表的示數(shù)變小B.電流表示數(shù)的最大值與最小值之比是
C.電路中的最大功率是D.通電,電阻消耗的電能是
【答案】C
【解析】A.由圖可知,電阻R1和變阻器R并聯(lián),電流表測量干路中的電流,開關(guān)閉合后,滑動變阻器的滑片從最右端滑至中點(diǎn)的過程中,變阻器連入電路的電阻變小,由電阻的并聯(lián)可知電路的總電阻變小,由可知電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,故A錯誤;
B.滑動變阻器的滑片在中點(diǎn)時,電路的總電阻最小,由歐姆定律可知電路中的電流最大,電流表的示數(shù)最大,最大值
滑動變阻器的滑片在最右端時,變阻器連入電路的電阻最大,由電阻的并聯(lián)可知電路的總電阻最大,由可知電路中的電流最小,電流表的示數(shù)最小值
電流表示數(shù)的最大值與最小值之比
故B錯誤;
C.電路中的最大功率是P大=UI大=12V×1.8A=21.6W
故C正確;
D.通電,電阻消耗的電能是
故D錯誤。
故選C。
4.(2023·巴中)在如圖所示的電路中,電源電壓恒定,R1=20Ω,R2=30Ω,下列說法正確的是( )
A.R1和R2兩端的電壓之比為1:3
B.電流表A1和A2的示數(shù)之比為3:2
C.相同時間內(nèi),R1和R2消耗的電功率之比為3:1
D.相同時間內(nèi),R1和R2消耗的電功之比為3:1
【答案】B
【解析】A.由電路圖可知,電阻R1和R2串聯(lián),電流表A1測量通過R1和電流,電流表A2測量通過R2和電流。由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,R1和R2兩端的電壓均等于電源電壓,則R1和R2兩端的電壓之比為1:1,故A錯誤;
B.由可知,電流表A1和A2的示數(shù)之比
故B正確;
C.由可知,相同時間內(nèi),R1和R2消耗的電功率之比
故C錯誤;
D.由可知,相同時間內(nèi),R1和R2消耗的電功之比
故D錯誤。
故選B。
5.(2023·常德)如圖是電吹風(fēng)工作原理的電路圖及銘牌信息,當(dāng)電吹風(fēng)正常工作且吹熱風(fēng)時,兩條支路電流之比為( )
A.IR∶IM=9∶1B.IR∶IM=1∶9C.IR∶IM=8∶1D.IR∶IM=1∶8
【答案】C
【解析】由電路圖可知,兩開關(guān)都閉合時,電動機(jī)和電阻并聯(lián),電吹風(fēng)吹熱風(fēng),由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,吹熱風(fēng)時電動機(jī)的電功率和吹冷風(fēng)時電動機(jī)的電功率相等,則吹熱風(fēng)時,加熱電阻的電功率PR=P加熱﹣PM=900W﹣100W=800W
兩條支路電流之比
故選C。
6.(2023·深圳)已知,,琴琴同學(xué)分別按圖甲和圖乙兩種方式將兩電阻連接在一起,則( )
A.圖甲中R1與R2的電流比B.圖乙中R1與R2的電壓比
C.圖甲與圖乙的總功率比D.圖甲與圖乙的總功率比
【答案】C
【解析】A.圖甲中兩電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知,通過與的電流相等,即
故A不符合題意;
B.圖乙中兩電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知, 與兩端的電壓相等,則
故B不符合題意;
CD.根據(jù)電功率的公式
可得,
圖甲與圖乙的總功率比
故C符合題意,D不符合題意。
故選C。
7.(2023·龍東)標(biāo)有“6V;3W”和“6V;6W”的燈L1和L2(假設(shè)兩燈燈絲電阻不變),若將它們串聯(lián)在某電源上,使其中一個燈正常發(fā)光時,下列說法正確的是( )
A.通過燈L1和L2的電流之比為1∶2
B.燈L1和L2兩端的電壓之比為2∶1
C.燈L2和L1的發(fā)光亮度相同
D.能夠正常發(fā)光的燈應(yīng)是燈L2
【答案】B
【解析】A.兩個燈泡的額定電流分別為,
兩個燈泡的電阻,
將它們串聯(lián)在某電源上,所以通過它們的電流相等,則通過燈L1和L2的電流之比為1∶1,故A錯誤;
B.燈L1和L2兩端的電壓之比為
故B正確;
CD.將它們串聯(lián)在某電源上,所以通過它們的電流相等,使其中一個燈正常發(fā)光,因?yàn)長1的額定電流小于L2的額定電流,所以通過電路的電流是0.5A,L1正常發(fā)光,L2不能正常發(fā)光,兩個燈泡發(fā)光亮度不同,故CD錯誤。
故選B。
8.(2023·濟(jì)寧)圖是燈泡L的I-U圖像,結(jié)合圖像分析,下列選項(xiàng)正確的是( )
A.通過燈泡L的電流與其兩端的電壓成正比
B.當(dāng)通過燈泡L的電流為0.3A時,其實(shí)際功率為0.72W
C.將兩個完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端,電路的總功率為0.24W
D.將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端,電路的總電阻為6Ω
【答案】D
【解析】A.由圖可知,燈泡L的I-U圖像是一條曲線,說明通過它的電流與電壓不成正比關(guān)系,,故A錯誤;
B.當(dāng)通過燈泡L的電流為0.3A時,由圖像可知,燈泡L兩端的電壓略小于2.4V,根據(jù)
可得小燈泡的實(shí)際功率小于0.72W,故B錯誤;
C.將兩個完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4V的電源兩端,根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律,各小燈泡分得的電壓為1.2V,由圖像可知,此時電路中的電流為0.2A,則電路的總功率為
故C錯誤;
D.將燈泡L和18Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6V的電源兩端,由圖可知,此時小燈泡的電流為0.4A,根據(jù)歐姆定律,可得小燈泡的阻值為
電路中總阻值為
故D正確。
故選D。
9.(2023·南充)如圖所示為電阻R1和R2的I—U圖像,下列說法正確的是( )
A.R2的阻值為10Ω
B.兩電阻串聯(lián)與并聯(lián)的總阻值之比為9∶4
C.將兩電阻串聯(lián)接入電路,通電后,R1兩端電壓與R2兩端電壓之比為1∶2
D.將兩電阻并聯(lián)接入電路,通電1分鐘,電流通過R1產(chǎn)生的熱量與電流通過R2產(chǎn)生的熱量之比為1∶2
【答案】D
【解析】A.由圖像可知,R2兩端電壓為1V時,電流為0.2A,則R2的阻值
R1兩端電壓為2V時,電流為0.2A,則R1的阻值
故A錯誤;
B.兩電阻串聯(lián)的總阻值
兩電阻并聯(lián)的總阻值
則兩電阻串聯(lián)與并聯(lián)的總阻值之比為9∶2,故B錯誤;
C.將兩電阻串聯(lián)接入電路,通電后,由串聯(lián)分壓特點(diǎn)可得,R1兩端電壓與R2兩端電壓之比
故C錯誤;
D.將兩電阻并聯(lián)接入電路,各支路電壓等于電源電壓,通電1分鐘,電流通過R1產(chǎn)生的熱量與電流通過R2產(chǎn)生的熱量之比
故D正確。
故選D。
10.(2023·潛江、天門、仙桃、江漢)某款電熱杯有高、中、低三檔,簡化電路如圖所示,S1、S2不能同時閉合,R1的阻值為2.5Ω。只閉合S3時,電路中的電流為2A。下列說法正確的是( )
A.電源電壓為10V
B.只閉合S1、S3時,電熱杯處于低溫檔
C.只閉合S3時,電熱杯工作1min產(chǎn)生的熱量為600J
D.加熱100g水,水溫由25°C升高到35°C,水吸收的熱量為420J
【答案】C
【解析】A.如圖所示,只閉合S3時,電路中只有R1,已知此時電路中的電流為2A,R1的阻值為2.5Ω,則電源電壓為U=I1R1=2A×2.5Ω=5V
故A錯誤;
B.根據(jù)公式可知,電源電壓不變,電路中的總電阻越大,功率越小,當(dāng)只閉合開關(guān)S2時,定值電阻R1和R2串聯(lián),電路中的總電阻最大,功率最小,為低溫檔;當(dāng)只閉合S1和S3時,定值電阻R1和R2并聯(lián),電路中的總電阻最小,功率最大,為高溫檔;當(dāng)只閉合S2時,電路中只有R1,小于兩電阻的串聯(lián),大于兩電阻的并聯(lián),大于最小功率,小于最大功率,為中溫檔,故B錯誤;
C.只閉合S3時,電路中只有R1,已知此時電路中的電流為2A,R1的阻值為2.5Ω,則電熱杯工作1min產(chǎn)生的熱量為Q=I12R1t=(2A)2×2.5Ω×60s=600J
故C正確;
D.加熱100g水,水溫由25°C升高到35°C,水吸收的熱量為Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(35℃-25℃)=4.2×103J
故D錯誤。
故選C。
11.(2023·臨沂)圖甲所示電路的電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,將滑動變阻器的滑片由最右端向最左端移動的過程中,兩電壓表與電流表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示,則( )
A.a(chǎn)是燈泡的U-I圖線B.燈泡電阻的最小值為
C.R的最大阻值為D.電路的最大功率為1.2W
【答案】C
【解析】A.分析電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表V1測燈泡兩端電壓,電壓表V2測滑動變阻器兩端電壓,電流表測電路電流?;瑒幼冏杵鞯幕勺钣叶讼蜃钭蠖艘苿拥倪^程中,電阻越來越小,電路總電阻越來越小,根據(jù)歐姆定律可知,電路電流變大,當(dāng)滑動變阻器阻值最小時,電路電流最大,此時滑動變阻器兩端電壓為零,因此a是滑動變阻器的U-I圖線,故A錯誤;
B.b是燈泡的U-I圖線,由圖可知,小燈泡的電阻隨電壓的增大而增大,當(dāng)電壓為6V時,燈泡有最大電阻
故B錯誤;
C.a(chǎn)是燈泡的U-I圖線,由圖可知,當(dāng)電流最小時,滑動變阻器在最大阻值處,即
故C正確;
D.根據(jù)圖像可知,當(dāng)滑動變阻器阻值為零時,電流最大,此時燈泡兩端電壓等于電源電壓,因此電源電壓為6V,根據(jù)P=UI,當(dāng)電流最大時,電路的功率最大P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
故D錯誤。
故選C。
12.(2023·重慶)如圖甲所示的電路,電源電壓恒定。閉合開關(guān)S,移動滑片P,電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。以下分析正確的是( )
A.電源電壓為
B.最大功率為
C.滑片P向左移動過程中,兩端電壓逐漸變小
D.滑片P向右移動過程中,電壓表與電流表的比值變大
【答案】D
【解析】由圖甲得,電阻R0與滑動變阻器串聯(lián),電流表測量電路電流,電壓表測量滑動變阻器電壓。
A.由圖乙得,當(dāng)電壓表示數(shù)為10V時,電流表示數(shù)為0.1A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得
當(dāng)電壓表示數(shù)為0V時,電流表示數(shù)為0.6A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律得
解得,
故A錯誤;
B.最大功率為
故B錯誤;
C.滑片P向左移動過程中,滑動變阻器接入電路中電阻變小,變阻器分到電壓變小,兩端電壓逐漸變大,故C錯誤;
D.滑片P向右移動過程中,滑動變阻器接入電路中電阻變大,電壓表與電流表的比值為變阻器接入電路中的阻值,變大,故D正確。
故選D。
13.(2023·常州)小明家的電能表表盤如圖所示,他家同時工作的用電器總功率不能超過 W。當(dāng)電路中只有電飯煲工作時,電能表指示燈在內(nèi)閃爍80次,則電飯煲工作時的功率為 W。
【答案】 8800 1500
【解析】[1]電能表上所標(biāo)“220V 10(40)A”,說明電能表的工作電壓為220V,平時工作允許通過的最大電流為40A,他家同時使用的用電器總功率不能超過P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[2]“”表示,每消耗電能,電能表指示燈閃爍3200次,則電能表閃爍80次消耗的電能為
電飯煲工作時的功率為
14.(2023·阜新)如圖所示是小新家中電能表上的信息,該電能表應(yīng)接在 V的電路中使用。若小新只讓家中2000W的熱水器工作15min,消耗的電能為 J,此時電能表的示數(shù)變?yōu)? kW·h。
【答案】 220 6861.1
【解析】[1]電能表上的“220V”表示該電能表應(yīng)接在220V的電路中使用。
[2]已知熱水器的功率P=2000W,工作時間t=15min=15×60s=900s
消耗的電能W=Pt=2000W×900s=1.8×106J=0.5kW·h
[3]電能表上的數(shù)字最后一位為小數(shù)部分,所以此時電能表的示數(shù)為6860.6kW·h+0.5kW·h=6861.1kW·h
15.(2023·天津)某節(jié)能燈標(biāo)有“220V 22W”字樣,當(dāng)它正常工作時,電功率為 W,通過它的電流為 A。
【答案】 22 0.1
【解析】[1]由某節(jié)能燈標(biāo)有“220V 22W”字樣,可得節(jié)能燈正常工作時,額定電壓為220V,額定電功率為22W。
[2] 通過它的電流為
16.(2023·德陽)甲、乙兩小燈泡銘牌上分別標(biāo)有“4V 2W”和“6V 6W”,使用過程中每個小燈泡的電阻均不變,若兩燈都正常發(fā)光,則 燈會更亮一些;若把兩燈串聯(lián)在10V的電壓下,則 燈會被燒壞。(選填“甲”或“乙”)
【答案】 乙 甲
【解析】[1]當(dāng)亮燈都正常發(fā)光時,乙燈的功率較大,則乙燈會更亮一些。
[2]由得,甲燈的電阻
乙燈電阻為
兩燈串聯(lián)時,電路中的電阻為
電路電流為
由得,甲燈的額定電流為
乙燈的額定電流為
則電路電流大于甲燈的額定電流,小于乙燈的額定電流,所以甲燈會燒壞。
17.(2023·丹東)小潘家的電能表上標(biāo)著“”。他將家里臺式電腦單獨(dú)接入電路,工作3min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn),臺式電腦消耗的電能為 J,電功率為 W。
【答案】 200
【解析】[1]是指每消耗的電能,電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn),因此電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)所消耗的電能為
[2]電功率為
18.(2023·宜昌)某品牌電動汽車的電池容量為130Ah,額定電壓為400V,充電時它將電能轉(zhuǎn)化為 能存儲起來,充滿電后它存儲了 kW·h的能量。
【答案】 化學(xué) 52
【解析】[1] 給電動汽車的電池充電時要消耗電能,是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在電池以備使用。
[2] 充滿電后它存儲的電能為
19.(2023·吉林)如圖是某電飯鍋內(nèi)部電路簡圖。S斷開時,電路中的電流是0.5A,通電1min后,電路中消耗的電能是 J;S閉合后,電路中消耗的總功率將 。
【答案】 6600 變大
【解析】[1]S斷開時,電路中的電流是0.5A,通電1min后,電路中消耗的電能是
[2]S閉合后,電路由R0與R串聯(lián)變?yōu)镽的簡單電路,電路中電阻變小,由得,電路中消耗的總功率將變大。
20.(2023·云南)某型號的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個擋位,其簡化電路如圖、部分參數(shù)如上表所示。同時閉合開關(guān)S、,電燉盅處于高溫?fù)?。電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工? h。
【答案】0.5
【解析】根據(jù)題意可知,電燉盅高溫功率為2000W,則電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作時間為
21.(2023·綏化)如圖是某電加熱器的工作電路圖,電加熱器有“高溫”和“低溫”兩擋,其中R1=44Ω,R2=176Ω。當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2 時是高溫?fù)酢T撾娂訜崞鞯蜏負(fù)跽9ぷ?min產(chǎn)生的熱量是 J。
【答案】 閉合 66000
【解析】[1]由圖知道,當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時,R1、R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知道,此時電路中的總電阻最大,由知道,電路中的總功率最小,電加熱器處于低溫?fù)?;?dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,只有R1工作,電路中的電阻阻值最小,總功率最大,電加熱器處于高溫?fù)酢?br>[2]低溫?fù)醯墓β?br>由 知道,該電加熱器低溫?fù)跽9ぷ?min產(chǎn)生的熱量Q=W=P低t=220W×5×60s=6.6×104J
22.(2023·營口)如圖所示,電源電壓恒為9V,電壓表V1、V2完全相同,連入電路的量程也相同,小燈泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”(燈絲電阻不變)。當(dāng)開關(guān)都閉合時,電路中的電流為 A,此時只有一個小燈泡正常發(fā)光,未正常發(fā)光的小燈泡的實(shí)際功率為 W;斷開開關(guān)S1、S2,電壓表V1的示數(shù)為 V。
【答案】 0.5 1.5 4.5
【解析】[1][2]由圖可知,當(dāng)開關(guān)都閉合時,兩個燈泡串聯(lián),電壓表V1測量燈泡L1兩端的電壓,電壓表V2測量燈泡L2兩端的電壓,兩個燈泡電阻分別為,
兩個燈泡的額定電流分別為,
電路中的電流為
此時電路中的電流I=I2=0.5A
L2小燈泡正常發(fā)光,L1小燈泡的實(shí)際功率為
[3]斷開開關(guān)S1、S2,兩個電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表V1、V2完全相同,它們的電阻相同,由串聯(lián)分壓可知,它們兩端的電壓相等,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知電壓表V1的示數(shù)為
23.(2023·德州)如圖所示,某家用電熱水壺有“高溫”、“低溫”兩擋,已知定值電阻與阻值相等,“低溫?fù)酢闭9ぷ鲿r的功率為,則的阻值為 。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,用“高溫?fù)酢奔訜岢鯗貫?5℃、質(zhì)量為的水,該過程消耗的電能為 ,若產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,則水的溫度升高了 ℃。
【答案】 50 85
【解析】[1][2][3]當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時,R1被短路,電路中只有R2工作,當(dāng)開關(guān)S2閉合,S1斷開時,R1、R2串聯(lián);根據(jù)
可知,電源電壓一定時,總電阻越大,總功率越小,故當(dāng)開關(guān)S2閉合,S1斷開時,R1、R2串聯(lián),總電阻最大,總電功率最小,為低溫?fù)?。?dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時,R1被短路,電路中只有R2工作,此時電阻最小,此時的電功率最大,電熱水壺處于高溫?fù)?;“低溫?fù)酢闭9ぷ鲿r,電路的總電阻為
已知R1、R2阻值相等,所以兩電阻的阻值為R1=R2=50Ω
所以高溫?fù)醯墓β蕿?br>該過程消耗的電能為
若產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,則水吸收的熱量為
所以,水升高的溫度為
由計算得,水的末溫是t=t0+Δt=15℃+96.8℃=111.8℃>100℃
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,所以水的末溫是100℃,水實(shí)際升高的溫度為Δt′=100℃-15℃=85℃
24.(2023·雅安)圖甲是某款即開即熱、冷熱兼用的電熱水龍頭。圖乙是它的工作原理簡化電路圖。、為電熱絲,通過閉合或斷開開關(guān)、,從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間的切換,有關(guān)參數(shù)如表。當(dāng)開關(guān)閉合、 (選填“閉合”或“斷開”)時,水龍頭放出的是溫水;在使用水龍頭放熱水時,正常工作1min,消耗的電能是 J;若在這個過程中將質(zhì)量為2kg的水從加熱到,則水吸收的熱量為 J。[]
【答案】 斷開
【解析】[1]根據(jù)可知,電阻越大時,功率越小,由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)閉合、斷開時,整個電路的電阻最大,此時功率最小,水龍頭放出的是溫水。
[2]根據(jù)題意可知,當(dāng)水龍頭放出的是熱水時,整個電路的功率為3000W,根據(jù)可知,正常工作1min,消耗的電能為
[3]根據(jù)可知,將質(zhì)量為2kg的水從加熱到,水吸收的熱量為
25.(2023·益陽)有三個用電器,一個是“220V 60W”的電風(fēng)扇,一個是“220V 40W”的電熱毯,另一個是“220V 45W”的LED節(jié)能燈,都正常工作相同的時間,產(chǎn)生熱量最多的用電器是 ,若該用電器工作時的實(shí)際電壓只有額定電壓的80%,則它在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 J(不考慮溫度對其電阻的影響)。
【答案】 電熱毯 2560
【解析】[1]三個用電器額定電壓相等,額定功率差不多,根據(jù)W=Pt可知相同時間消耗的電能差不多,電風(fēng)扇主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能,節(jié)能燈工作時將電能大部分轉(zhuǎn)化為光能,而電熱毯屬于純電阻用電器,主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電熱毯產(chǎn)生的熱量最多。
[2]電熱毯的電阻
若該用電器工作時的實(shí)際電壓只有額定電壓的80%,實(shí)際電壓U實(shí)=80%U=80%×220V=176V
它在100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為
26.(2023·赤峰)如圖所示,電源電壓保持不變,,。當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)、時,電壓表的示數(shù)為4V,電流表示數(shù)為0.2A,則電源電壓為 V;當(dāng)開關(guān)S、、都閉合時,則電路消耗的總功率為 W。
【答案】 6 3
【解析】[1] 閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)、時,R1與R3串聯(lián),電壓表測量的是R1兩端的電壓,所以R1的電阻為
則電源電壓為
[2] 當(dāng)開關(guān)S、、都閉合時,R3被短路,R1與R2并聯(lián),所以R1與R2兩端的電壓等于電源電壓,R1的電流為
R2的電流為
所以電路消耗的總功率為
27.(2023·龍東)如圖甲所示的電路中電源電壓不變,小燈泡L的額定電壓為24V,當(dāng)把滑片P滑到最左端時,小燈泡恰好正常發(fā)光。圖乙為通過燈泡L的電流與其兩端電壓的關(guān)系,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時燈絲的電阻為 Ω。調(diào)節(jié)滑動變阻器R,當(dāng)其連入電路的阻值是 Ω時,小燈泡的實(shí)際功率為3.6W。
【答案】 60 40
【解析】[1]由圖可知,當(dāng)滑動變阻器滑動到最左端時,滑動變阻器被短路,小燈泡正常發(fā)光,此時小燈泡兩端電壓等于電源電壓,即U額=U總=24V
正常發(fā)光時的電流為0.4A,根據(jù)得,小燈泡正常發(fā)光時燈絲的電阻為
[2]由圖乙知,當(dāng)小燈泡的實(shí)際功率為3.6W,根據(jù)可得,此時小燈泡兩端的電壓為12V。電流為0.3A,由圖甲可知,小燈泡與滑動變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn),可知滑動變阻器兩端電壓為
由可得,滑動變阻器R連入電路的阻值為
28.(2023·煙臺)如圖甲所示,電源電壓恒定不變,的阻值為,圖乙是小燈泡L的電流與電壓關(guān)系的圖像。當(dāng)只閉合時,電壓表示數(shù)為,通過小燈泡的電流為 A,電源電壓為 V;當(dāng)只閉合時,電壓表示數(shù)為,電路在內(nèi)消耗的電能為 J。
【答案】 0.6 8 384
【解析】[1]如電路圖甲所示,當(dāng)只閉合時,燈泡與R1串聯(lián),電壓表測燈泡兩端電壓,電壓表示數(shù)為,如圖乙所示,當(dāng)小燈泡電壓為2V時,通過電路的電流為0.6A。
[2]串聯(lián)電路中電流處處相等,則電阻R1兩端的電壓為
根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律,電路總電壓等于各部分電壓之和,故電源電壓為
[3] 如電路圖甲所示,當(dāng)只閉合時,燈泡與R2串聯(lián),電壓表測燈泡兩端電壓,電壓表示數(shù)為,如圖乙所示,當(dāng)小燈泡電壓為4V時,通過電路的電流為0.8A。電路在內(nèi)消耗的電能為
29.(2023·河北)通常情況下,家庭電路中各個用電器的連接方式是 (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。已知家庭電路的電壓是220V,在額定電流為10A的插座上,接入一臺“220V,200W”的電冰箱后,最多還可以接入總功率為 W的用電器。
【答案】 并聯(lián) 2000
【解析】[1]家庭電路中各個用電器互不影響,采用并聯(lián)。
[2]插座的最大電功率為
接入一臺“220V,200W”的電冰箱后,最多還可以接入用電器的總功率為
30.(2023·江西)分別標(biāo)有“”和“”字樣的小燈泡同時接入同一電路中,兩燈均正常發(fā)光,兩燈是 聯(lián),這是因?yàn)閮蔁舻? 。
【答案】 串 額定電壓不相等,額定電流相等
【解析】[1][2]已知兩燈的額定電壓不相等,額定電流相等,若兩小燈泡并聯(lián),因并聯(lián)電路各支路電壓相等,故只能有一個燈泡正常發(fā)光;若兩燈串聯(lián),因串聯(lián)電路各處的電流相等,故通過電路的電流為0.3A時,兩燈均正常發(fā)光。
31.(2023·上海)某導(dǎo)體兩端的電壓為3V時,10s通過導(dǎo)體橫截面的電荷量大小為5C,此時通過導(dǎo)體的電流為 A,電流做的功為 J;當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為6V時,它的電阻為 Ω。
【答案】 0.5 15 6
【解析】[1]通過導(dǎo)體的電流為
[2]電流做的功
[3]當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為3V時,電阻為
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與電壓跟電流無關(guān),故導(dǎo)體兩端的電壓為6V時,電阻還是6Ω。
32.(2023·成都)小強(qiáng)同學(xué)利用家庭實(shí)驗(yàn)室中的器材,設(shè)計了一個可調(diào)節(jié)功率的簡易“電飯鍋”,如圖所示,電源電壓為6V,電阻絲,,a、b是兩個觸點(diǎn)。閉合開關(guān)S,當(dāng)開關(guān)接通觸點(diǎn) 時,“電飯鍋”的功率更大。將接入電路工作3min產(chǎn)生的熱量是 J。
【答案】 a 432
【解析】[1]閉合開關(guān)S,當(dāng)開關(guān)接通觸點(diǎn)a時,連入電路中,當(dāng)開關(guān)接通觸點(diǎn)b時,R2連入電路中,已知R1的阻值較小,根據(jù)可知,當(dāng)開關(guān)接通觸點(diǎn)a時,“電飯鍋”的功率更大。
[2]將接入電路工作3min產(chǎn)生的熱量是
33.(2023·安徽)在某汽車尾部的擋風(fēng)玻璃上,有一種電加熱除霧裝置,它由5條阻值均為的電阻絲并聯(lián)而成,簡化結(jié)構(gòu)如圖所示。該裝置與12V的汽車電池接通工作1min,產(chǎn)生的總熱量為 J。
【答案】3600
【解析】由于5條電阻絲并聯(lián),所以每根電阻絲兩端的電壓都為12V,每根電阻絲流過的電流是
電路中總電流是
電加熱除霧裝置的加熱功率
1min產(chǎn)生的熱量為W=Pt=60W×1×60s=3600J
34.(2023·貴州)如圖所示電路,電源電壓恒為3V。閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.5A,干路電流,設(shè)燈絲電阻不變,求:
(1)通過燈的電流。
(2)燈消耗的電功率。
(3)燈的阻值。
【答案】(1)1A;(2)3W;(3)6Ω
【解析】(1)由圖可知,燈泡L1和L2并聯(lián),電流表測量通過L2的電流。根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過L1的電流
(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,燈泡L1與L2的電壓相等,都等于電源電壓,即
燈L1消耗的電功率
(3)由可知,燈L2的阻值
35.(2023·徐州)如圖所示電路,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣,R2的阻值為10Ω。只閉合開關(guān)S時,燈泡正常發(fā)光;開關(guān)S、S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)為2.4A。
求:(1)燈泡的額定電流;
(2)R1的阻值。
【答案】(1)0.5A;(2)6Ω或20Ω
【解析】(1)根據(jù)P=UI可得,燈泡的額定電流為
(2)只閉合開關(guān)S時,燈泡L與定值電阻R1串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,則燈泡的兩端電壓為
此時的電路電流為
根據(jù)歐姆定律可得,電源電壓為 ①
開關(guān)S、S1、S2都閉合時,燈泡被短路,定值電阻R1和R2并聯(lián),電流表測的是干路電流,電流表示數(shù)為2.4A,故干路電流為,根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得,此時電路的總電阻為
根據(jù)歐姆定律可得,電源電壓為 ②
由①②解得,R1的阻值為6Ω或20Ω。
36.(2023·蘇州)如圖甲,R1阻值為20Ω,圖乙為小燈泡L的U~I(xiàn)圖像。閉合開關(guān)S、,斷開,電流表示數(shù)為0.4A,再閉合開關(guān),電流表示數(shù)變?yōu)?.6A。求:
(1)電源電壓;
(2)的阻值;
(3)若只閉合S,1min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)8V;(2);(3)108J
【解析】(1)閉合開關(guān)S、S1,只有R1接入電路,則電源電壓
(2)再閉合開關(guān)S2,R1與R2并聯(lián),則通過R2的電流
R2的阻值
(3)若只閉合S,R1與L串聯(lián),由于電源電壓為8V,利用圖乙分析可知,通過R1的電流為0.3A,則1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量額定電壓
220V
工作頻率
50Hz
熱風(fēng)擋電功率
900W
冷風(fēng)擋電功率
100W
額定電壓
220V
額定功率
溫水
2200W
熱水
3000W
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