※考點(diǎn)梳理?考點(diǎn)一:電能、電能表1.電能(或電功)的國(guó)際單位是焦耳,符號(hào)是J;生活中的常用單位是    ,符號(hào)是kW·h。單位換算:1 kW·h=       J。?2.電能表是測(cè)量用電器消耗電能的儀表。如圖所示的電能表上有幾個(gè)主要的參數(shù):
(1)“220 V”表示這個(gè)電能表應(yīng)該在     的電路中使用。?(2)“10(20) A”表示它的標(biāo)定電流是     ,在短時(shí)間通過(guò)的電流允許大些,但不能超過(guò)20 A。?(3)“50 Hz”表示這個(gè)電能表在50 Hz的交流電路中使用。(4)“600 revs/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)     。?
?考點(diǎn)二:電功率3.物理學(xué)中,電功率用來(lái)表示電流做功的   。電功率的國(guó)際單位是瓦特,符號(hào)是W。常用的單位還有kW,1 kW=    W。?4.電功率等于電功與時(shí)間之比,用公式表示是     。公式變形W=Pt可以用來(lái)計(jì)算用電器在一定時(shí)間內(nèi)消耗的電能,W、P、t的國(guó)際單位分別是J、    、s,常用的單位分別還有    、kW、    。?5.理論證明:電功率P和電流I、電壓U之間的關(guān)系式是     ,P、U、I的國(guó)際單位分別是    、    、    。?
?考點(diǎn)三:測(cè)量小燈泡的電功率6.額定電壓:用電器       的電壓叫額定電壓。額定功率:用電器在     下消耗的功率叫做額定功率。如“PZ 220 V 25 W”表示額定電壓為220 V,額定功率為25 W的普通照明燈。?
7.伏安法測(cè)電功率的原理是P=UI,實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,在實(shí)驗(yàn)中要注意:一是連接實(shí)物時(shí),開(kāi)關(guān)要    ,這是為了防止     ;二是閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到        的位置上,起到限制    、保護(hù)電路的作用。?
※考點(diǎn)點(diǎn)撥1.在串、并聯(lián)電路中的比例關(guān)系(以?xún)蓚€(gè)電阻為例):
2.用電器的實(shí)際值與額定值的關(guān)系:
?考點(diǎn)一:電能、電能表 考點(diǎn)二:電功率1.(2022·玉林改編)分別對(duì)甲、乙兩種導(dǎo)體通電,甲導(dǎo)體兩端電壓是乙的3倍,通過(guò)甲、乙兩導(dǎo)體的電流之比為2∶3,則甲、乙的功率之比為(  )A.2∶1B.2∶3C.4∶3D.9∶2
2.(2023·濟(jì)寧)右圖是燈泡L的I-U圖象。結(jié)合圖象分析,下列選項(xiàng)正確的是(  )A.通過(guò)燈泡L的電流與其兩端的電壓成正比B.當(dāng)通過(guò)燈泡L的電流為0.3 A時(shí),其實(shí)際功率為0.72 WC.將兩個(gè)完全相同的燈泡L串聯(lián)在2.4 V的電源兩端,電路的總功率為0.24 WD.將燈泡L和18 Ω的定值電阻并聯(lián)在3.6 V的電源兩端,電路的總電阻為6 Ω
3.(2022·涼山)某同學(xué)家的電能表面板如圖所示,則他家同時(shí)使用的用電器總功率不能超過(guò)    W,圖中電能表的示數(shù)為_(kāi)___    kW·h。如將某用電器單獨(dú)接在該電能表上工作10 min,電能表上的指示燈閃爍了320次,那么該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為    J,該用電器功率為   W。?
4.(2023·宜昌)某品牌電動(dòng)汽車(chē)的電池容量為130 A·h,額定電壓為400 V,充電時(shí)它將電能轉(zhuǎn)化為    能存儲(chǔ)起來(lái),充滿(mǎn)電后它存儲(chǔ)了    kW·h的能量。?
5.(2023·吉林)下圖是某電飯鍋內(nèi)部電路簡(jiǎn)圖。S斷開(kāi)時(shí),電路中的電流是0.5 A,通電1 min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    。?
6.(2023·濱州)如圖所示,電源電壓恒定不變,定值電阻R1的阻值為10 Ω。閉合開(kāi)關(guān),電流表A的示數(shù)為0.5 A,A1的示數(shù)為0.3 A,則電源電壓為   V,定值電阻R2在1 min內(nèi)消耗的電能為   J。?
7.(2022·貴陽(yáng))如圖所示電路,電源電壓保持不變,燈泡L標(biāo)有“6 V 6 W”。閉合開(kāi)關(guān)S,燈泡正常發(fā)光,定值電阻R兩端的電壓是12 V。求:(1)燈絲的電阻RL。(2)電路中的電流I。(3)電路消耗的總功率P。
(3)電源電壓U=UL+UR=6 V+12 V=18 V電路消耗的總功率P=UI=18 V×1 A=18 W答:(1)燈絲的電阻RL為6 Ω。(2)電路中的電流I為1 A。(3)電路消耗的總功率P為18 W。
?考點(diǎn)三:測(cè)量小燈泡的電功率8.(2022·婁底)小明準(zhǔn)備測(cè)量小燈泡的功率,被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5 V,電阻約為10 Ω,實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓為6 V),電流表(0~0.6 A、0~3 A),電壓表(0~3 V、0~15 V),開(kāi)關(guān),導(dǎo)線(xiàn)若干,滑動(dòng)變阻器兩只:R1(10 Ω、0.5 A),R2(20 Ω、0.5 A)。
(1)圖甲所示的是小明連接的實(shí)物電路,圖中有一根導(dǎo)線(xiàn)連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線(xiàn)上打“×”并補(bǔ)畫(huà)出正確的連線(xiàn)。
(2)正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),則電路的故障可能是   。?A.燈泡短路     B.燈泡斷路   C.滑動(dòng)變阻器短路     D.滑動(dòng)變阻器斷路
(3)電路故障排除后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表指針如圖乙所示,則此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流是    A。?(4)為了滿(mǎn)足測(cè)量要求,實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)該選用滑動(dòng)變阻器   。(選填“R1”或“R2”)?(5)小明根據(jù)記錄的多組I-U數(shù)據(jù),畫(huà)出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖丙),則小燈泡的額定功率為    W。?
9.(2023·達(dá)州)小明學(xué)習(xí)了電功率的知識(shí)后,在家中找來(lái)了一個(gè)標(biāo)有額定電壓為“6 V”的小燈泡,為了測(cè)定該小燈泡的額定功率,他在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室找到了相關(guān)器材,并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),已知電源電壓恒為8 V。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),在圖甲中連接好實(shí)物圖。要求閉合開(kāi)關(guān)后,滑片向右移,燈泡變亮。
(2)小明在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)燈泡很暗,電流表和電壓表示數(shù)均很小,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,電表的示數(shù)幾乎不變,你認(rèn)為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是   (選填字母)。?A.滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入了下方的兩個(gè)接線(xiàn)柱B.燈泡的電阻太小C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小
(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,接下來(lái)他應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片向    移動(dòng),同時(shí)眼睛注意觀察      (選填“電流表”“電壓表”或“燈泡”),直到燈泡正常發(fā)光。?(4)經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,小明繪制了小燈泡的I-U圖象,如圖丙所示,則該小燈泡的額定功率為    W。?
(5)若該實(shí)驗(yàn)中電壓表標(biāo)有15 V的接線(xiàn)柱損壞了無(wú)法使用,于是他向老師請(qǐng)教,老師告訴他用該電壓表仍能測(cè)量該燈泡的額定功率,你認(rèn)為老師的方案可能是   (選填字母)。?A.只將電源電壓減小B.只更換一個(gè)其他規(guī)格的滑動(dòng)變阻器C.將該電壓表并聯(lián)到滑動(dòng)變阻器的兩端
(6)小明還想用該燈泡和電壓表測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值,于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖,操作步驟如下:①閉合開(kāi)關(guān)S、S1,斷開(kāi)S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為3 V;②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng),閉合S、S2,斷開(kāi)S1,電壓表示數(shù)為4.5 V,則Rx=    Ω。?
1.(2023·蘭州)小明設(shè)計(jì)的質(zhì)量測(cè)量?jī)x如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,下列說(shuō)法中正確的是(  )A.不放重物時(shí),小燈泡L的亮度最暗B.與電流表相比,用電壓表的示數(shù)表示重物的質(zhì)量,更符合人們的思維習(xí)慣C.重物的質(zhì)量越大,電流表示數(shù)越小,電壓表示數(shù)也越小D.重物的質(zhì)量越小,電路消耗的總功率越小
2.(2023·棗莊)如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,小燈泡L的阻值不變,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格是“100 Ω 1 A”。閉合開(kāi)關(guān),在保證電路元件安全且能使小燈泡正常發(fā)光的前提下,最大范圍內(nèi)移動(dòng)滑片,繪制了通過(guò)變阻器的電流與變阻器阻值關(guān)系的圖象,如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是(  )A.電源電壓為6 VB.小燈泡的電阻為10 ΩC.小燈泡的額定功率為1.8 WD.整個(gè)電路電功率最小時(shí),20 s內(nèi)滑動(dòng)變阻器消耗的電能為12 J
3.(2022·通遼)如圖甲所示,某同學(xué)在做“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:電源(電壓恒為6 V)、小燈泡(額定電壓為2.5 V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為10 Ω)、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè),規(guī)格分別為R1(10 Ω 1 A)和R2(30 Ω 0.5 A)的滑動(dòng)變阻器各一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)連接電路時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選    (選填“R1”或“R2”)。?(2)連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),電路故障原因是          。?(3)排除故障,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P至某位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.2 V,若想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向   端移動(dòng)(選填“A”或“B”)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)繪制出小燈泡的U-I圖象,如圖乙所示,小燈泡的額定功率為    W。?
(4)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路,來(lái)測(cè)量另一只小燈泡的額定功率(已知燈泡的額定電壓為U額),R0阻值已知。①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使得電流表示數(shù)為    (用字母表示),此時(shí)燈泡正常發(fā)光;?②保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1、S3,記下電流表的讀數(shù)為I;③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=     (用字母U額、I、R0表示)。?
4.(2023·武威)圖甲所示的為小藝同學(xué)家的電中藥壺,有“猛火”和“文火”兩個(gè)擋位。工作電路簡(jiǎn)化為圖乙所示,其中S'為擋位開(kāi)關(guān),R1、R2為發(fā)熱電阻(假定工作時(shí)電阻不變),A、B為阻值可忽略不計(jì)的指示燈。當(dāng)電中藥壺處于猛火擋時(shí),紅燈亮;處于文火擋時(shí),綠燈亮。已知電中藥壺額定電壓為220 V,猛火擋的額定功率為2 420 W,R2的阻值為180 Ω。
(1)判斷A燈是    (選填“紅燈”或“綠燈”),你的判斷依據(jù)是什么??(2)求電中藥壺“文火”擋的額定功率?(3)某天用電高峰時(shí),小藝用電中藥壺幫奶奶熬藥。為了計(jì)算家里電路的實(shí)際電壓,她關(guān)了家里其他用電器,只將電中藥壺調(diào)到猛火擋上,電中藥壺工作1 min,電能表(如圖丙所示)的表盤(pán)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn),由此她計(jì)算出家庭電路的實(shí)際電壓是多少?
解:分析圖乙,指示燈的阻值忽略,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,S'打至觸點(diǎn)M時(shí),電路為兩電阻和指示燈B的串聯(lián)的電路,此時(shí)電路中總電阻較大,總功率較小,圖中藥壺處于文火擋;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,S'打至觸點(diǎn)N時(shí),電路為R1和指示燈A的串聯(lián)電路,此時(shí)電路中總電阻較小,總功率較大,圖中藥壺處于猛火擋(1)中藥壺處于猛火擋時(shí)紅燈亮,故A燈是紅燈
1.(2022·廣東)家庭電路中,若用電熱水壺加熱0.8 kg的水,使其溫度從30 ℃升高到80 ℃。此過(guò)程中,電熱水壺實(shí)際消耗的電能_____    (選填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的熱量。?
2.(2021·廣東)如圖甲電路,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R的滑片P由a移動(dòng)到b時(shí),R0的電功率和電流的P-I關(guān)系圖象如圖乙所示,求:(1)電源電壓。(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。
3.(2023·廣東)圖甲所示的是用某款3D打印筆進(jìn)行立體繪畫(huà)時(shí)的場(chǎng)景。打印筆通電后,筆內(nèi)電阻絲發(fā)熱使筆內(nèi)繪畫(huà)材料熔化。加熱電路簡(jiǎn)化后如圖乙所示,電源電壓恒為6 V,R1和R2為發(fā)熱電阻絲。只閉合S1時(shí)低溫?fù)豕ぷ?,S1、S2都閉合時(shí)高溫?fù)豕ぷ?,高溫?fù)鹾偷蜏負(fù)醯墓β时葹?∶3,R1=4 Ω,忽略電阻絲阻值隨溫度變化。求:(1)低溫?fù)醯墓β省?2)R2的電阻值。
4.(2022·廣東)閱讀下列短文,回答問(wèn)題。直流充電樁直流充電樁是一種為電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)給能量的裝置,如圖甲所示。它能夠?qū)㈦娋W(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)化為直流電,再將電能充入汽車(chē)動(dòng)力電池(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電池)。通常,直流充電樁比交流充電樁的充電電壓更高、電流更大,因而可實(shí)現(xiàn)快速充電。設(shè)電池當(dāng)前儲(chǔ)能占充滿(mǎn)狀態(tài)儲(chǔ)能的百分比為D。充電時(shí),充電樁的充電功率P會(huì)隨著電池的D的變化而變化,同時(shí)用戶(hù)還可以通過(guò)充電樁顯示屏了解充電過(guò)程中的其他相關(guān)信息。
現(xiàn)實(shí)際測(cè)試一個(gè)直流充電樁對(duì)某輛電動(dòng)汽車(chē)的充電性能。假定測(cè)試中充電樁輸出的電能全部轉(zhuǎn)化為電池的儲(chǔ)能。充電前,D為30%,充電樁顯示屏中充電時(shí)長(zhǎng)、充電度數(shù)、充電費(fèi)用示數(shù)均為0。開(kāi)始充電后,P與D的關(guān)系如圖乙所示(為方便計(jì)算,圖象已作近似處理)。充滿(mǎn)后,立即停止充電。當(dāng)D達(dá)到70%時(shí)充電樁顯示屏的部分即時(shí)信息如表。
(1)通常,直流充電樁比交流充電樁的充電電壓更高、電流更大,故充電功率更    。?(2)在D從30%增至70%的過(guò)程中,充電功率大致的變化規(guī)律是____    。當(dāng)D為70%時(shí),充電電流為    A。?
(3)若充電過(guò)程中充電電費(fèi)單價(jià)不變,則測(cè)試全過(guò)程的充電費(fèi)用為    元。?(4)設(shè)D從70%增至80%所需時(shí)間為t1,從80%增至90%所需時(shí)間為t2,且t1∶t2=2∶3,則測(cè)試全過(guò)程的充電總時(shí)長(zhǎng)為    min。?
5.(2023·廣東節(jié)選)閱讀材料,回答問(wèn)題。風(fēng)力發(fā)電風(fēng)能是一種清潔的可再生能源,利用風(fēng)力發(fā)電將助力我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等組成,其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖甲所示。葉片橫截面的設(shè)計(jì)原理如圖乙所示,一面較平,另一面較彎曲。葉片在風(fēng)的作用下旋轉(zhuǎn),經(jīng)過(guò)齒輪箱增速后,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電。
某風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用齒輪箱可實(shí)現(xiàn)葉片轉(zhuǎn)1圈,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)20圈。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率P與風(fēng)速v的關(guān)系如圖丙所示。在5 m/s≤v≤10 m/s的范圍內(nèi),P與v的三次方成正比。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所在風(fēng)場(chǎng)某段時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速v與時(shí)間t的關(guān)系如圖丁所示。(為方便計(jì)算,圖丙和圖丁數(shù)據(jù)已作簡(jiǎn)化處理。)

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