中考物理真题分类汇编:电能 电功率 - 图文
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中考物理真题分类汇编:电能 电功率
一、选择题
1.(2011浙江杭州,第5题)在如图所示的电路中,电源电压为3伏特,电阻R的阻值为5欧姆,滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,当滑片由A端滑动B端的过程中( )
A.电阻R两端的电压不断变大 B.电阻R的功率不断变小
C.滑动变阻器两端的电压不断变小 D.滑动变阻器的功率不断变大
2.(2011浙江义乌,第20题)如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是
电压/V 5 电子元件
4 3 2 1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 电流 /A
甲 乙
A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦 C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧 3.(2011浙江宁波,第13题)小科做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是 ( ) A.电灯的实际电压变大 B.电灯的额定电压变小 C.电灯的实际功率变小 D.电灯的额定功率变小 4.(2011浙江绍兴,第18题)如图是已连接的一部分电路图,R1=5欧,R2=20欧,表中的结果与ab间、ac间、bc间的连接情况相符合的是( ) 选ab间连接 ac间连接 bc间连接 结果 项 A 2V的电源 不接 一只电流电流表的示数为表A1 0.08A B 不接 一根导线 2V的电源 电路消耗总功率 为0.16W C 不接 2V的电源 不接 R2两端的电压为1.6V D 2V的电源 不接 一只电压电压表示数为2V 表V 5.(2011年安徽省 第17题)如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V,通过该电阻的电流变化了0.1A,则该电阻的电功率变化了 【 】
1
A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W 6.(2011江苏扬州,第1题)下列家用电器中,工作一小时消耗电接近1.2kw·h的是
A.空调 B. 电冰箱 C.电视机 D.台灯 7.(2011江苏扬州,第12题)在如图所示的电路中,电源电压恒定,L1、L2均标有“6V 6W”字样(设灯丝的电阻不变)。当S1、S2闭合时,灯L1正常发光;则S1闭合,S2断开时,两盏等的总功率是
A.12W B.6W C.3W D.2W
9.(2011四川绵阳,第23题)以下关于灯泡亮暗的讨论,你认为正确的是
A.灯泡的亮暗由灯泡的电压决定 B.灯泡的亮暗由灯泡的电流决定 C.灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定 D.灯泡的亮暗由灯泡的额定功率决定 10.(2011四川成都,A卷第9题)下列物理量中,以科学家的名字“焦耳”作为单位的是 A.时间 B.密度 C.电阻 D.电功
11.(2011广东深圳,第32题)甲、乙两个灯泡的 铭牌分别是“PZ220—25”、“PZ220—100”,关于这两个灯泡的描述正确的是
A.甲灯得灯丝粗,电阻大 B.乙灯得灯丝细,电阻小 C.乙灯得灯丝细,电阻大 D.乙灯得灯丝粗,电阻大 12.(2011江苏无锡,第14题)小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为O~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关,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,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是
A.电流表示数的变化范围是O~0.5A
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω C.灯泡的最小功率是0.162W D.该电路的最大功率是2.7W 13.(2011四川广安,卷I第14题)在如图8所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1∶5。闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别是( )
A、4∶1;1∶4 B、1∶4;4∶1 C、1∶5;5∶1 D、5∶1;1∶5
15.(2011年湖南岳阳市第15题)图中电源电压保持不变,R2的电阻为5Ω,闭合开关,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A,则( )
A.R2两端的电压小于3V B.R1、R2中的电流均为0.3A C.R1与R2的等效电阻为15Ω D.R2的电功率为1.8W
16.(2011湖南邵阳,第14题)一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。这是因为
A.灯丝的电阻变小,实际功率变大 B.灯丝的电阻变大,实际功率变大
2
C.灯丝的电阻变大,实际功率变小 D.灯丝的电阻变小,实际功率变小
17.(2011年湖南衡阳,第10题)如图,灯L1、L2
分别标有“6V,6W”和“6V,3W”的字样,当开关都闭合时两灯都正常发光,则通过L1和L2的电流之比是( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.无法确定
18.(湖北省荆门市2011年第6题)如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是
A. 灯泡L变亮 B. 电压表示数变大
C. 电流表A1示数变小 D. 电路消耗的总功率变大 19.(湖北省荆门市2011年第8题)如图所示,当开关闭合时,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,已知电动机M的线圈电阻为1Ω,R是阻值为4Ω的定值电阻,下列结论正确的是
A. R两端的电压为6V B. 通过电动机的电流为6A C. 电阻R消耗的电功率为144W D. 电动机消耗的电功率为6W
二、填空题
1.(2011浙江宁波,第28题)2011年3月,媒体上一则《家里90天没住人电表自走了300千瓦时》的报道引起了我市市民的关注,原来在这段时间内这户人家的总开关没有断开,空调、消毒柜和抽油烟机等电器处于待机状态。
(1)若上述耗电都是因用电器的待机而产生,则这些用电器待机消耗的总电功率约为_________W; (保留一位小数)
(2)结合上述报道,请你提出一种节约电能的具体做法: 。
2.(2011浙江金华,第29题)如图所示L1、L2两灯的电阻分别是R1、R2。当S1、S3闭合,S2断开时,L1、L2正常发光。当当S1、S3断开,S2闭合时,L1、L2的连接方式是 ,如果L1亮 、L2不亮,则L1、L2的电阻大小应满足的关系是 。
3.(2011重庆,第13题)小明家中的电能表如图7所示,从表盘信息可知,小明家接入的用电器总功率不能超过_________W。当家里只有微波炉工作时,电能表在1 min内转60转,则微波炉消耗的电能为___________J。
4.(2011山东临沂,第II卷第2题)某日光灯接在照明电路中正常 工作时,其电流是0.13A,若通电10min,有 J的电能转化成了热能和 能。
6.(2011江苏扬州,第20题)某电子体重计的电路如图所示,其中弹簧上端和滑动变阻器固定在一起,AB间有可收缩的导线,R0是保护电阻,当称量的体制增加时,变阻器的电阻值 ;电压表的示数 ;电路消耗的总功率 。(变大/不变/变小)
7.(2011年福建省福州 第20题)如图9所示 ,电源电压不变,灯L
3
标有“6V 6W”字样。当闭合开关S1时,灯L正常发光,它的电阻是____Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2:3,则电阻R的阻值为____Ω。
8.(2011四川绵阳,第38题第4小题)2010年上海世博会上,世博园大量应用了LED技术。LED其实是一种半导体新型节能灯,它可以将电能的90﹪转化为光能(白炽灯只能将电能的20﹪转化为光能)。已知某LED灯在一定电压范围内的工作电流都是20mA。只是在不同的电压下发出发光颜色不同;当加在它上面的电压为1.8v时,它发红光;当加在它上面的电压是2.4v时,它发黄光;当加在它上面的电压是3.2v时,它发蓝光。如果将该
LED灯与一定值电阻R串联后接在电压为5v的电源两端是它发黄光,则该LED灯得电功率是 W,定值电阻R阻值是 ? 。
9.(2011甘肃兰州,第23题)暑假期间某同学和家人外出旅游,他忘记将家中电视机的电源关闭,电视机处于屏幕保护状态,出门前它家电能表的示数如图所示,10天后它回到家中,电能表的示数为。这段时间电视机消耗了 Kw·h的电能,电视机处于屏幕保护状态是电功率约为 W。你从电能表的盘面上还能获得什么信息: 。(写出一条即可)
10.(2011甘肃兰州,第25题)如图所示的电路中,灯泡L1、L2分别标有“6v 3.6w”和“12v 6w”的字样(不考虑温度对灯丝的电阻的影响)。开关闭合后要使其中一只等正常发光,另一只灯泡不会烧坏,甲图中电压表最大
示数为 V;乙图中,电流表最大示数为 A
11.(2011广东湛江,第18题)小鹏同学家的电能表如图6所示,则小鹏家已消耗的电能为___kW?h,转盘已转过______转;他发现家里只使用一只电水壶(其它用电器都关闭)时,观察到电能表转盘3分钟转过100转,电水壶工作时的实际电功率为______W.
12.2011四川铜仁,第10题)石刚家的电能表上月的数字是
,这个月的数字如右图所示,可知他家本月用电 度,
若每度电0.45元,则他家本月应支付电费 元;目前他家已有
40W的灯泡5颗,15W的台灯4个,70W的电视机一台,200W的洗衣机一台,200W的电冰箱一个,750W的电饭锅一个;一天他的父亲未经计算,又购回了一台800W的电磨,石刚的妈妈说:不行了。而石刚说:不要紧。于是石刚为家里提出了一条合理的用电措施,你认为这条用电措施可能是 。(此空的答案不唯一,只要回答合理均可给分)
13.(2011四川广安,卷II第10题)为了搞好城市管理,我市在部分交叉路口相继安装了交通红绿灯和电子警察监控系统。如图5所示为某一路口的红绿灯设施。已知三只灯泡均标有“220V 40W”字样,其中一只灯泡的电阻是 Ω,该设施正常工作一天(24h)将消耗 kW·h。
4
16.(2011山东威海,第17题)电子式电能表表盘上标有“3200imp/(kw.h)”字样(imp表示闪烁次数)。将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min,电能表指示灯闪烁了320次,该用电器在上述时间内消耗的电能为 kw.h,该用电器的额定功率是 W。
19.(2011湖南株洲,第28题)小林家住农村,他家的厕所离房子有一段距离,为了方便和节能,他用“220V,40W”的灯泡,阻值为1210Ω的电阻和开关S1、S2设计了一个电路,如图14所示。天黑后,S1处于闭合状态,当无人上厕所时,开关S2断开,灯光较暗,但能起到指示作用,此时灯泡消耗的电功率为 W;当有人上厕所时,闭合开关S2,灯泡正常发光,起到照明作用,此时灯泡消耗的电功率为 W.
21.(2011江苏泰州,第23题)小华发现家里电能表的示数在3h内由
变成了
,则他家在这段时间用电 Kw·h,用电器消耗的实际功率是
W。如果电能表上标有“220v 2.5(10)A”字样,则电路中 (选填“能”或 “不能”)再接入一个额定功率为800W的电饭煲。
22.(2011湖南邵阳,第25题)电能表是用来测量 的仪表。电能表上标有“600revs/kW·h”字样,表示电能表上的转盘转过600转时,电能表中将消耗 J的电能。
23.(2011四川泸州,Ⅱ卷第5题)如图所示,上海世博会中的石油馆外立面由多组纵横编织的象征输油管道的PC造型组成,该馆使用了3.3×5
10个点光源,能不断显示出多种色彩和图案。其中每一个点光源都有6个LED(发光二极管),LED是一种 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)材料。若每个LED的额定功率均为0.1W,则石油馆所有点光源均正常工作时的总功率为 W。
24.(2011湖北襄阳,第29题)电阻R1上标有“1.5A 6Ω”字样,其中“1.5A”是允许通过R1的最大 ,电阻R2上标有“1A 10Ω”字样,将R1和R2并联在电路中,电路两端允许加 V的电压;此时该电路中消耗的总功率为 W。
25.(2011贵州省安顺市第13题)如图所示电路,R1是电阻箱,电源电压保持9V不变。当开关掷向1时,电压表示数为3V,此时电阻箱的电阻为6Ω,则在1min内电流在R2上产生的热量是 J;当开关掷向2时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为原来的2倍,则灯泡的额定功率是 W。 三、简答题
1.(2011年湖南衡阳,第23题) 地球一小时 2011年3月27日20:30,“地球一小时”活动又在全球开展,熄灭灯光,关灯一小时,向全世界发出“紧急行动,应对气候变化”的倡议。“地球一小时”活动号召每个人承担责任,为确保一个可持续发展的未来发挥自己的作用,全球许多个城市、许多人参与活动,政府、企业、社区积极加入。目前,“地球一小时”已成为世界上规模最大的环保行动。
中学生小严家也参与了该活动,全家关闭电灯,在烛光中度过了有意义的一小时。在熄灯前,小严家打开的电灯有:客厅吊灯“25W、220V”10盏,书房台灯“40W、220V”1盏,过道灯“30W、220V”2盏,在“地球一小时”活动中,小严家节约了____kW·H电能,“地球一小时”活动的意义于倡导全人类关注全球气候变暖,温室效应加剧现象,导致全球气候变暖的主要原因是CO2等温室气体的大量排放。19世纪以来,全球气温已上升1.4度,预计到2100年,地球平均气温仍将进一步上升4.3度,海平面升高2米,位于南太平洋的岛国图瓦卢将成为地球上首个沉入海底的国家。
(1)请将文中空白补全。
(2)现在气候的无常变化,都是人为活动破坏环境的结果。为控制“温室效应”,保护环境,我们可以怎么做?_____(答出一点即可)。
【答案】(1) 0.35 (2) 少坐车,减少CO2的排放;增加植被面积,消耗CO2;节约用电;不
5
乱砍滥伐森林;减少使用一次性方便木筷;限制航空业发展等
四、实验探究题
1.(2011浙江宁波,第33题)做“测小灯泡额定功率”实验时,小灯泡上标有“2.5V”字样。 (1)连接电路时,开关S应断开,防止因电路 ▲ (填“短路”或“开路”)而损坏仪器; (2)按图甲所示的电路图,在不改变原有连接情况下,请你把图乙电路连接完整;
(3)实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡额定功率为 ▲ W。
甲 乙 丙 (第33题图)
3.(2011浙江金华,第34题)小金、小丽在进行“测定小灯泡电功率”的实验时,电源电压为3V恒定不变,他们设计的实验电路图如图甲所示。
(1) 小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。 ①根据电路图连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡比较
暗,移动滑动变阻器金属滑片,小灯泡的亮度不变。如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示,你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的 (用字母表示)两接线柱连入到电路引起的。
②正确连接后,小金通过实验得到数据如下表,请分析数据并回答:
小灯泡的额定功率为 瓦。
依据表中的数据,可知滑动变阻器的最大阻值至少是 欧。
(2)小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。根据电路图正确连接电路后,调节滑动变阻器滑片过程中,小灯泡的灯丝突然烧断了,她立即观察电压表和电流表的示数,其示数分别为: 。
5.(2011重庆,第18题)小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图l6所示的电路开始探究。
图16 图17
(1)请你用笔画线代替导线,根据图16所示的电路图,将图17所示实物图连接完整。
6
(2)若小雷连接Eg路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的_______、_______.(选填“AB”或“CD”)接线柱接入了电路。
(3)小雷排除故障后,按图17所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向_______(选填“A\或“B\端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表: 实际功率次数 电压/V 电阻Ω /W 1 2 3 1.6 2.5 2.8 O.20 O.24 O.26 O.32 O.60 O.73 8.00 1O.42 1O.77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数 据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越________。
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变_______表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。\这种说法错误的原因是小雷忽略了__________.对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。\你认为这种说法___________(选填“正确”或“错误”)。
9.(2011年福建省福州 第30题)(10分)小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图22所示电路,选用分别标有“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.3A”和“3.8V0.3A”字样的小灯泡L1、L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系。
(1)他将灯L1接入图22电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于___(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图23所示,为____V,然后计算出此时灯L1的电阻是___Ω,实际功率是____W。
(4)换上灯L2,闭合开关,此时电流表的示数将变___(选填“大”或“小”),为保持电流为0.2A不变,应将滑片P向___(选填“A”或“B”)端移动;再测出L2两端的电压,算出L2的电阻和功率。
换上灯L3,做第三次实验,并将实验数据记录在下表。 次数 1 灯泡 L1 I/A 0.2 U/V R/Ω P/W 7
2 3 L2 L3 1.6 2.4 8 12 0.32 0.48 (5)请根据实验数据,在图24中作出小灯泡功率与电阻关系的图像。
(6)分析图像可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成___关系。
(7)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便。对此你可以如何改进?___________________。
10.(2011甘肃兰州,第28题)某同学阻在练习电路连接的实验中,根据如图所示的电路图连接了实物。检查电路连接无误后,闭合开关,观察到灯泡L1比L2亮一些。他猜想:灯泡L1靠近电池的正极,通过的电流比灯泡L2中的大一些。请你设计实验,验证这个猜想是错误的。实验方案:------ (所需仪器不限)。灯泡L1比L2亮的原因是: 。
【答案】实验方案:将电流表分别串联在A、B、C三点,闭合开关,测量出A、B、C三点的电流,比较其大小(或:将两只灯泡的位置调换后,闭合开关,观察两只灯泡的亮度是否变化)。
2
原因:由于串联,通过两只灯泡的电流相等,根据P=IR可知,电阻大的灯泡,实际功率大, 灯泡就亮一些(本题有其它相近表述均可得分)。
11.14(2011江苏苏州,第30题)小明按右图所示电路图做测量小灯泡电功率的实验,实验室可提供下列器材:
A.电流表 B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0~20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻不随温度变化) E.电源E(电压为4.5并保持不变) F.开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材,可以判断出:实验时通过灯泡的最小电流为_______A;加在灯泡两端的最大电压为 V;
(2)若小明所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一,则测出灯泡的功率范围只能是 。
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数。为查出电路故障、小明并进一步观察并检查电路,当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,小明结合前面的观察,就可以判断出电路的故障:
如果小明观察到 ,则故障是 ; 如果小明观察到 ,则故障是 。
(4)排除故障后,小明继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格。你认
为这张表格设计是 (正确/错误)的。
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13.(2011年江苏省淮安市第23题)测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 _______ ,电流表的量程应选 0 - ______ A。 (2)用笔画线代替导线,连接完整如图a所示的实物电路。
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于 _____ (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是_______________ (写出一种即可)。
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示,其读数为______ V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向________(选填“A”或“B”)移动。
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图c所示的I – U图象。由图象可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是___Ω,额定功率是___W。
14.(2011湖北黄石,第37题)王明同学准备测量额定电压2.5V的小灯泡在实际工作时的功率,根据已有器材,他设计好了电路原理图,并完成了实物连接,如图11所示。
a b c
(1)根据实物连接图,请你在虚线框内画出与之对应的电路原理图。
(2) 某次测量过程中,闭合开关后,电压表和电流表的示数如图12所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,则此时小灯泡的功率为 W。(最后一空保留两位小数)
(3)滑动变阻器的滑片P向B端滑动后,小灯泡的电功率将 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
2
(4)王明同学经过多次测量与计算后,得到了一组功率P与电压的平方U的数据,下列各图中
2
能正确表示P与U的关系是:(设灯丝电阻不变)
9
15.(2011年山西省第39题)小豪在“测定小灯泡电功率”的实验电路,其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“ⅹ”,并且用笔画线代替导线画出正确的导线。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因是 。
(3)排除故障后,继续实验,并根据实验数据画出13所示的U-I图像,计算出小灯泡的额定功率是 W,请你将小灯泡正常工作时的电流在如图14的电流表标出。
(4)根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐 ,原因是 。
【答案】(1)如图所示: (2)灯泡处断路 (3)0.625(0.63、0.6) (4)变大 灯丝的电阻随温度的升高而变大
16.(2011山东泰安,第26题)某人从国外带回一个小型电烙铁(内部加热的元件是电阻丝)。铭牌上标有“-------V,50W”的字样,其中额定电压不清,估计在100V~130V之间。为了测量出电烙铁的额定电压值,根据在初中物理学习的科学方法,通过测量电烙铁的某一个物理量,可以通过物理公式计算出其额定电压值。
UU2请填写:用到的物理公式是 (选填:A.I= 或B.P= ).测量的物理量
RR是 。
现在有下列实验器材:
两节旧干电池,两个开关,带鳄鱼夹的导线若干。另外,还可以选择以下四个器材: A.电流表A(量程:0~0.6A,0~3A)。
10
B.电压表V(量程:0~3V,0~15V)。 C.定值电阻R1(阻值;5Ω). D.定值电阻R2(阻值;200Ω)
(1)为了进行较准确的测量,选择的实验器材是 (填写器材前面的字母序号) (2)在右图方框中画出实验电路图
(3)写出实验步骤和每一步骤测量的物理量,并用规定的符号表示测量的物理量。 (4)用测量的物理量和已知的物理量写出表示电烙铁额定电压的公式:U= 。 【答案】B 电烙铁的电阻 (1) BD (2)
(3) 步骤①根据电路图连接电路②闭合开关S1和S2,读出电压表的示数U1, ③闭合S1断开S2,读出电压表的示数U2 (4) U2PR1 U1?U217.(2011湖北宜昌,第34题)小明做“测定小灯泡额定功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为3.8V,实验室有如下器材:电压恒定为4.5V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
(1)图5甲是小明连接的实物图,连接错误的器材是:______。若按此实物图进行实验,闭合开关,滑片P向左移动时,电流表的示数将______,电压表的示数将______,小灯泡的亮度将______
11
.(以上三空均填“变大”“变小”或“不变”)
(2)小明重新正确连接电路后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时,电流表示数如图5乙所示,则小灯泡的额定功率是____W(保留一位小数),此时滑动变阻器接入电路的阻值约为______Ω。(保留一位小数)
【答案】(1)滑动变阻器;减小;不变;不变 (2)1.4 1.8 18.(2011江苏泰州,第29题)在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5v,某同学已连接部分电路如图23所示。
(1)用笔画线代替导线,补充完成图23中实验器材的连接(要求:滑动变阻器的滑片向右移动是接入电路到达电阻变小)。
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发现灯泡总不亮,且电流表无示数,电压表的示数接近3v,则故障原因可能是 。
(3)排除故障后,当电压表示数为 v时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图24所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W。
【答案】(1)
12
(2)小灯泡断路
(3)2.5 0.26 0.65
20.(2011四川泸州,Ⅱ卷第9题)一只标有“3.8V”字样的小灯泡,小明想测出它的额定功率,他选用了以下器材:电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一只,导线若干。小明经检验发现电压表的0~15V量程已损坏,但0~3V量程完好无损。所提供的电源电压恒为6V,于是小明设计了如图甲所示的电路进行实验。
⑴请你按照小明设计的电路图将乙图中的实物连线补充完整。
⑵要测出小灯泡的额定功率,应该调节滑动变阻器的滑片P,直到电压表的示数为 V,此时电流表的示数为0.24A,小明测出该小灯泡的额定功率是 W。
【答案】(1)
(2)2.2 (3)0.912
21.(2011年湖北省黄冈市第31题)小阳利用已有的实验器材,为了测定标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率,设计了如图甲所示的电路图,其中定值电阻R0的阻值为5Ω。
(1)请你依据电路图用笔画线代替导线,把图乙连接完整。(导线不得交叉)
13
(2)正确连接好电路后,闭合开关s,调节滑动变阻器滑片,使电流表A1示数为________A时,小灯泡正常发光。此时电流表A2的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
(3)在实验测量过程中,电流表A1与R0串联起来作用相当于________。 【答案】(1)如图所示:(2)0.5 0.75 (3)电压表
22.(2011贵州省安顺市第15题)要测出额定电压为2.5V,额定功率约为1.0W的小灯泡的额定功率,现有小灯泡、电流表、电压表、开关和导线。
(1)写出实验还必需的实验仪器。
(2)按右图接好实验电路后,其实验中有同学连接的电路出现故障,如下表所列的两种情况。请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
(3)故障排除后,闭合开关S,发现电压表的示数只有1.5V,这时应将滑动变阻器的滑片P??请你继续写出该实验的实验步骤。
【答案】15、(6分)
(1)电源和滑动变阻器 ?????????????????(2分) (2)①滑动变阻器片没有有效接入电路 ???????(1分) ②小灯泡损坏(没有有效接入电路) ????????(1分)
(3)滑片P向a端移动,当电压表示数等于2.5V时,记下电压表和电流表示数; (2分)
23.(2011年湖南衡阳,第28题)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8V。如图是小严同学连接的实物电路。
(1)实验中,连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是________;
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数如图甲所示,为____V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向___端(填“A”或“B”端)的方向滑动;
14
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是___W。 【答案】(1)灯丝断了 灯泡与灯座接触不良 (2)2.5 B (3)1.14
24.(2011年河北省,第34题)图16是小明设计的测量一个小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R0=15Ω,滑动变阻器R(20Ω 1A),电源电压为18V,小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W。
(1)闭合开关S前,滑片P应滑到最 。(选填“左端”或“右端”) (2)请用笔画线代替导线将图17的实物图补充完整。
(3)小明正确连接电路后,进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的指针如图18所示,通过小灯泡的电流为 A,其额定功率为 W。
(4)电路中定值电阻R0的作用是 。
(5) 小明完成上述实验后,小红发现电流表已坏,她利用剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及导线,也完成了对小灯泡额定功率的测量。请你在右侧的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图。
15
【答案】(1)右端 (2)如下图
(3)0.48 2.88
(4)分压,能够完成对灯泡额定功率的测量 (5)如下图 25.(2011年福建省泉州市第28题)(9分)在测定小灯泡的额定功率的实验中.小灯泡的额定电压为2.5V.小灯泡的电阻大约是10Ω,两个规格分别是“l0Ω,1A\、“50Ω,5A”,的滑动变阻器.电源电压6v。
(1)本次实验中应选择规格为 的滑动变阻器;图17(a)已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。在连接电路前,开关要 。正确连接电路后,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至 _端(填“A”或“B”)。
(2)闭合开关后发现电流表指针向左偏转如图17(b)所示.产生故障的原因可能是 ,排除故障后,调节滑片的位置,当电压表的示数2.5V时,电流表的示数如图17(c)所示为 A,小灯泡的额定功率是 W。不改变这个电路,还可以完成的实验有: (写出一个即可)。
(3)小理要测量一个定值电阻R的大小,但他只有一个电压表,一个电源和一个阻值已知的定值电阻R o,开关和导线若干。请你帮他设计测量的电路图,简要说明测量方法及需测的物理量(并用相应.的符号表示)写出计算待测电阻R的表达式。
【答案】(1)50Ω,5A 如图所示 (2)电流方向反了 0.24 0.6 小灯泡的电阻 (3)把电源、开关、定值电阻(R0)和未知电阻(Rx)全部用导线串联起来,先把电压表接在定值电阻两端,
16
闭合开关后记下示数U1;再断开开关,把电压表并联在未知电阻两端,闭合开关后记下电压表示数U2,未知电阻Rx=U2R0/U1 。连线时注意电压表的正负极与电源正负极保持一致。电路图如图所示:
26.(2011江苏宿迁,第30题)(6分)在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中,电路已部分连接,如图甲所示,
C A P B 0 V A - 0.6 3 D 5 1 0 V - 3 15 乙 2 3 10 15 S - 3 15 甲
I/A 0.4 0.3 0.2 0.1 U/V 0 1 2 丙 丙
3 4 第30题图
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电压表接在灯泡两端.
(2)正确接入电压表后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数等于电源电压,其故障可能是 .
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 V.
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
【答案】(1)如图所示(2分)
17
C A V B A -0.6 3 D S - 3 15
(2)灯丝断路(或灯泡与灯座接触不良)(1分) (3)B(1分) 2.5(1分) (4)0.75(1分)
27.(2011广东深圳,第48题)电学里有两个重要的实验:伏安法测电阻和测量小灯泡的电功率。如图24所示:
甲
由上图实验得出的数据如右表,请回答下列问题: (1)在乙电路图中画出电流表、电压表
(2)读出并图的电流表示数,并将数据填入表格的 处 (3)根据前3次得实验数据,求小灯泡的电阻 (4)根据表格中的数据求小灯泡最亮时的电功率
【答案】(1)
(2)0.4 (3) R?
R1?R2?R37.69??8.33??8.82???8.28?
33(4)当U=3.5v,I=0.4A时,灯泡最亮
P=UI=3.5v×0.4A=1.4w. 28.(2011北京,第25题)如图10所示,电能表的示数为 kW·h
18
【答案】8272.6
六、计算题
1.(2011年浙江衢州 第37题)某品牌“第一代热风干手器”热功率高,不仅耗能大,而且工作时电器内部温度高,电子器件和线路容易老化,使用寿命短;目前开发的“第二代高速干手器”采用高速电机,风速可达到100米/秒,只需要几秒钟即可干手,不需要高温,热功率低,所以耗能低,故障率也低,使用寿命长。
第一代热风干手器与第二代高速干手器参数对比表 额定电额定总干手时压 功率 间 第一代热风干手220伏 2000瓦 36秒 器 第二代高速干手220伏 1100瓦 6秒 器 请完成下列问题: (1)与“第一代热风干手器”相比,“第二代高速干手器”能加快干手的主要原因是 ▲ ; (2)第二代高速干手器正常工作时的电流是多少?
(3)如果电价为1元/千瓦时,正常使用一只第二代高速干手器与使用一只第一代热风干手器相比,一个月能节约多少元钱?(均以每天使用240人次,一个月以30天计)
【答案】解,(1)液体表面空气流动速度大(或风速大) (2)I=P/U=1100瓦/220伏=5安, (3)第一代热风干手器:W=Pt=2千瓦×36/3600时×240=4.8千瓦时,第二代高速干手器;W=Pt=1.1千瓦×6/3600时×240=0.44千瓦时,(4).8千瓦时-0.44千瓦时)×1元/千瓦时×30=130.8元。
答:(2)第二代高速干手器正常工作时的电流是5安。(3)一个月能节约130.8元钱 2.(2011浙江义乌,第38题)如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V,3W”字样,滑动变阻器最大阻值为24欧。
19
“6V,3W”“6V,3W” P
a b
第38题图
(1)小灯泡正常工作10分钟将消耗多少电能?
(2)当滑片P在中点时,小灯泡恰好正常发光。则电源电压为多少伏? 【答案】 (1) W=Pt=3瓦×10×60秒=1800焦
P3瓦==0.5安 (2)I=U6伏U滑=IR滑=0.5安×12欧=6伏 U=U滑+UL=6伏+6伏=12伏
3.(2011浙江湖州,第16题)近年来我国一些城市陆续投入使用电动汽车充电桩,表明新能源汽车的推广和使用得到了快速的发展。下图是直流充电桩为电动汽车进行充电的情景(图甲)及直流充电桩的主要技术参数(图乙)。
(1)请写出电动汽车具有的一项优点____。
(2)直流充电桩给电动汽车充电时将电能转化为____能贮存在电动汽车的蓄电池内。 (3)车主可以选择不同的输出电压和输出电流对汽车充电,根据该直流充电桩的技术参数,计算该直流充电桩充电时的最大输出功率。
【答案】(1)减少大气污染(减少尾气排放、噪声低) (2)化学
4
(3)最大输出功率为P=UI=650V×150A=9.75×10W 4.(2011浙江省台州市,第35题)近几年,许多公司都在研发以电池为动力源的纯电动汽车,与传统燃油汽车相比,部分参数对比如下表:
售车身最大续行CO2排放
百公里
名称 价 质量 功率 里程 量
加速时间
汽车 ((千(千(公(克/公
(秒)
万元) 克) 瓦) 里) 里)
传统燃
10 1500 90 600 10.0 0.19
油汽车
纯电动 30 2300 75 300 9.2 0.04
汽车
20
(1)纯电动汽车在行驶时,电能主要转化为____;与传统燃油汽车相比,纯电动汽车车身质量更大,功率更小,但百公里加速时间却相近,这说明纯电动汽车能源利用率___;
(2)若在民用电压(220伏)给纯电动汽车充电,充电电流达30安,充电时间需10.2小时,则纯电动汽车充电所消耗的电能是多少?
(3)在未来4年,国家将对纯电动汽车生产企业实施减税,对消费者进行补贴,这是因为___。
A.制造成本高 B.CO2排放量少 C.消耗能源少 D.车身质量大
7
【答案】(1)机械能 高; (2)W=UIt=220V×30A×10.2×3600s=2.42×10J=67.32kW·h; (3)ABC。
5.(2011浙江金华,第36题)如图是一种多功能蒸汽电熨斗,其说明书的部分内容如下:
请认真阅读后解答下列问题
(1)为了安全用电,该电熨斗的电源线插头应选图中的_________(填“A”或“B”) (2)该电熨斗正常工作时的电流是多少安? (3)该电熨斗正常工作10分钟消耗多少电能? 【答案】(1)A (2)I=P/U=880W/220V=4A (3)10分钟=600秒 W=Pt=880W×600S=52800J
6.(2011浙江嘉兴,第38题)2010年10月l 3日,智利圣何塞铜矿被困69天的33名矿工成功获救。在这次救援中被形容为“胶囊\的钢制救生舱功不可没。它每升降一次就能救上一个矿工,救援队利用它将矿工们从地下700米深的矿井中全部救上了地面。(计算结果保留两位小数)
(1)救生舱中必须储备足够的氧气。一个成年人每分钟约需消耗0.7克氧气,则供氧装置每分钟至少应释放出 ▲ 升氧气,才能确保舱内被救人员的正常呼吸。(氧气的密度为1.4 3克/升)
(2)救生舱是通过安装在井口的电动卷扬机来升降的,如图所示。假如救生舱从井底匀速上升到地面所用的时间为30分钟,则救生舱上升的速度为 ▲ 米/秒。
(3)已知电动卷扬机的额定电压为3 8 0伏,额定功率为3千瓦。则卷扬机正常工作30分钟需消耗多少电能?卷扬机正常工作时的电流有多大?
21
6
【答案】(1)O.49(2)0.39(3)W=Pt=3×l000瓦×30×60秒=5.4×10焦 I=P/U=3000瓦/3 80伏=7.89安 7.(2011山东省荷泽市,第21题)浴霸是安装在浴室内供取暖和照明的家用电器,某品牌浴霸的铭牌和简化电路如图14所示,L为照明灯,L1和L2是两个功率均为275 W的红外线取暖灯
额定电压 额定频率 额定功率 照明 取暖 220V 50HZ 4055W 0w LSL1L2220 V S1S2 (1)浴霸工作时,为了使取暖功率达到最大值,应闭合的开关是 (2)照明灯工作时,它的电阻是多大?
(3)三灯同时正常工作半小时,消耗多少电能?
6
【答案】(1)S1 S2 (2)1210 (3)0.295kwh1或1.06×10J 8.(2011年福建省福州 第25题)(8分)如图14甲所示电路,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图14乙所示。问:
图14 22
(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是多少? (2)当电压表示数为2V时,R1的阻值是多少?
(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少? 【答案】解:(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是3V;(2)当电压表的示数为2V时,
22
U2=U-U1=6V-2V=4V,I1=I2=U2/R2=0.2A,(3)解法一:滑片P在b端时,U1′=1V,P1′=U1′/R1=(1V)/10Ω=0.1W。解法二:滑片P在b端时,R2′=50Ω,R′=R1+R2′=10Ω+50Ω=60Ω,I1′=I=′=U/R′
22
=6/60A=0.1A,P1′=I1′R1=(0.1A)×10Ω=0.1W.
9.(2011年广东省广州市 第20题)(6分)要使“6V 3W”的灯泡接在8V的电源上能正常发光,应串联一个多大的电阻?
【答案】解:Ue=6V Pe=3W U=8V Ie= Pe/ Ue=3W/6V=0.5A UR=U-Ue=8V-6V=2V
R= UR/IR =UR/Ie =2V/0.5A=4? 10.(2011江西,第19题)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,如图10所示,他可以电动骑行,亦可以脚踏骑行,电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力,下表是某型号电动自行车主要技术参数
(1)电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?
(2)表中“12A.h”表示蓄水池充满电时储存的电荷量,相当于“h”的值,则蓄电池充足一次电可储存的能量是多少J?
(3)从环保的角度来看,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各列举一条)
【答案】(1)由P×=UI得:I=
P240W==5A U48V6
(2)W=UIt=48V×12A×3600S=2.0736×10J (3)优点:节能环保 缺点:制动性能不好
23
11.(2011四川绵阳,第40题第1小题)(1)风力发电,是利用风能这一可再生清洁能源来发电。由于没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染,符合“节能减排”、“低碳生活”的理念而正在世界形成热潮。如图是某地区风力发电系统外一台风力发电机的照片。下表给出了在不同风速下该地区风力发电机组输出的电功率。
①当风速为6m/s时,风力发电机组工作1小时所产生的电能是多少度?
4
②当风速为15m/s时,风车组1小时获得的风能为2.5×10KW·h,则此时风力发电机组的发电效率是多少?
③由表中数据进行分析,可以发现该风力发电机组所输出的电功率与风速有什么关系?
【答案】解:①根据表格可知当风速为6m/s时,输出功率为160kw,根据W=Pt=160kw×1h=160Kw·h=160度;
②当风速为15m/s时,??w有用1002500kw?h100 ?=??104100100100w总2.5?10kw?h③由表中数据进行分析,可以发现该风力发电机组所输出的电功率与风速的关系为:
P?203v 2712.(2011甘肃兰州,第34题)如图所示的电路,电阻R2的阻值为12?,且RL:R2=2:1.闭合开关,电压表的示数为12V,调节滑动变阻器的滑片至变阻器的中点位置时,灯泡正常发光,变阻器消耗电功率为1W,求:
(1)灯泡L的额定功率是2W/3多少? (2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
【答案】(1)R2=12 ? 又 RL:R2=2:1 所以 RL=24 ? U总=I总R总 12V=I总(12 ?+24 ?+1Rx/2)
2
变阻器消耗电功率为1W 1= I总Rx/2 所以Rx的最大值为72 ? I总=1A/6 (2) P额= 2W/3 13.(2011四川成都,A卷第24)图16所示为某电热饮水机的电路原理图,饮水机有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92 ℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度时,S1又闭合重新加热. 已知电源电压保持220 V不变,电阻R1的阻值为1210 Ω,电阻R2
24
的阻值为121 Ω。求:
⑴ 饮水机处于保温状态时的电功率是多少? ⑵ 饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少?
2 2
【答案】解:(1)P1 = U / R1 = (220 V )/ 1210 Ω = 40 W
(2)I = I1 + I2 = (U /R1) + (U /R2) = ( 220 V / 1210 Ω ) + ( 220 V / 121Ω ) = 2 A
求:(1)电源电压是多少伏? (2)电阻R的阻值是多少欧?
(3)K1断开,K2接b时,该灯泡在1分钟内消耗的电能说过话多少焦耳? 【答案】(1)当K1闭合,单刀双掷开关K2接a时灯L与电阻R并联 U总=UL=UR=6V
(2)当K1断开,单刀双掷开关K2接b时灯L与电阻R串联
U2(6V)2RL= = =12Ω
3WPUL=U总-UR=6V-3V=3V 由
RUL= L得
RUR3V12? = 3VR所以R=12Ω
U2(3V)2(3)W=Pt= t= ×60s=45J
R12?
25
15.(2011山东威海,第23题)如图所示,小灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电压表的量程是0-15V,闭合开关后,移动滑动变阻器,使电压表的示数为6V,这时灯泡正常发光,求:(1)电源电压。(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是28Ω时,小灯泡消耗的实际功率。
【答案】(1)12V 2分 (2)1.08W 2分
16.(2011年山西省第42题)PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大。如图17所示的陶瓷电热水壶就是用了这种材料。它的工作电路图如图18所示,R0是定值电阻,其电阻值不受温度的影响。Rr是PTC电阻,Rr的电阻与温度的关系如图19所示。该电热水壶在Rr设定温度状态工作时,电路消耗的总功率为1100W。
(1)R0的阻值为多少?(2)当Rr的温度为130℃时,电路中Rr的实际功率为多少? 【答案】(1)当Rr在设定温度状态工作时,连入电路的电阻Rr=34Ω,R0、Rr串联,由P=UI得:I=P/U=1100W/220V=5A,电路中的总电阻R=U/I=220V/5A=44Ω,R0的阻值R0=R-Rr=44Ω-34Ω=10Ω。(2)当Rr的温度为130℃时,此时Rr的阻值为Rr′=100Ω,电路中的总电阻R′=R0+ Rr′=10Ω+100Ω=110Ω,电流I′=U/R′=220V/100Ω=2A,Rr′两端的电压为U′=2A×100Ω=200V,Rr′的实际功率P=UI=200V×2A=400W。
17.(2011江苏盐城,第23题)如图所示是小明制作的一只模拟调光灯.电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V.闭合开关,回形针在铅笔芯最右端时,灯泡两端的电压为0.6V,流过灯泡的电流为0.1A.向左移动回形针,小灯泡正常发光时,流过灯泡的电流为0.3A.求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)回形针在最右端时,铅笔芯接入电路的电阻; (3)小灯泡正常发光时,铅笔芯5min内消耗的电能.
铅笔芯
左 回形针 右
U额2.5V??8.3? 【答案】解:(1)R?I额0.3A(2)U1?U?U灯?3V?0.6V?2.4V
26
第23题图
R1?U1I1?2.4V?24? 0.1A??3V?2.5V?0.5V (3)U2?U?U灯W?U2I2t?0.5V?0.3A?300s?45J
18.(2011四川泸州,Ⅱ卷第11题)如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发
电方式。但风力发电的特点是随机性强,5m/s以上的风速才可以发电。泸州市属亚热带季风气候,春秋季风力大,持续时间长,可以考虑在泸州地区开发风力发电。下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率:
平均风速m/s 5 6 7 8 9 10 功率 KW 9 22 34 44 53 60 请根据你所学知识完成以下问题:
⑴在泸州某主峰平均风速为8m/s的位置,安装有上述风力发电机一台,该发电机工作1h获得的电能为多少KW·h?将该电能全部用于带动额定电压为220V的电热器正常工作可达40h,则电热器的额定电流为多少?
⑵将上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动机械效率为75%的电动抽水机工作,把水抽到
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10m高的水池上,请通过计算说明能否把容积为1000m的水池盛满?(取g=10N/Kg,ρ水=1×10kg/m)
【答案】解:(1)当在泸州某主峰平均风速为8m/s时,风力发电机的功率为44KW 根据W=Pt=44kW×1h=44KW·h
6
W=UIt 44×3.6×10J=220V×I×40×3600s I=5A
h?75⑵w1?w电?=44kW?100w2?Gh??vgh?1.0?103kg?4.4?3.6?106J?75100?1.18?108J
m3?1000m3?10Nkg?10m?108J
因为W1>W2 故能把水池盛满。
19.(2011贵州省安顺市第17题)目前,许多城市的十字路口都安装了太阳能红绿灯,白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电。在阴雨天和晚上蓄电池又能给红绿灯共电,使红绿灯能连续工作,其主要参数见下表
3
(1)若每天有效受光时间为6h,每平方米的面积上太阳辐射的功率为10W,求这种太阳能电池板每天获得的电能。
(2)某十字路口的太阳能红绿灯,每天获得的电能可使它连续工作40h,求:该十字路口的太阳能红绿灯正常工作时的总功率。
37
【答案】(1)辐射到电池板的太阳能W总 = Pt = 10×6×3600×0.5 = 1.08×10(J)(2分)
76
太阳能电池获得的电能W电 = W总×?= l.08×10×40% = 4.32×10(J)??(2分)
W4.32?106??30(W) ?????(2分) (2)红绿灯的功率P?t40?360027
20.(2011上海市,第21题)在图9(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变.电阻R的阻值为30欧.闭合电键S,电流表的示数如图9(b)所示。
①求通过电阻Rl的电流 ②求电阻R2的阻值
③若一段时间内电流对电阻Rl做的功为30焦,求这段时间内电流对电阻R2做的功W2。
U6V==0.2A I总=0.8A 30?R1U6V(2)I2=0.8A-0.2A=0.6A R2===10Ω
I20.6AWR(3) 1=2 所以W2=3W1=90J
W2R1【答案】(1)I1=
21.(2011上海市,第26题)小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有学生电源(电压为2伏的整数倍),待测小灯(标有“2.5V”字样、额定功率在0.5瓦~0.8瓦之间)、电压表、电流表、滑动变阻器、电键以及导线若干;他正确串联实验器材,然后,将电压表并联在电路中。闭合电键后,继续移动变阻器的滑片,观察到随着小灯泡亮度逐渐而增加,电压表的示数逐渐变小。他经过思考后,继续移动变阻器的滑片使小灯泡继续发光,并记下了此时电压表和电流表的示数。
①请画出小华同学连接的实验电路图 (13) (用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)
②如果将小华所记录的电压表和电流表的示数相乘,得到的电功率为1.65瓦。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率。 (14) (需写出计算过程)
【答案】
1.65 UR1.654.1250.5≤PL=2.5×=≤0.8
URU总-2.5由题意URI=1.65 所以I=
解不等式得:7.66V≤U≤10.75V
又因为电源电压为2的整数倍,所以U取8V或10V 代入上式得PL=0.75W或PL=0.55W
28
22.(2011年湖南衡阳,第30题)如图所示电路图,电源电压U=3V且保持不变,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.1A,电流表A的示数为0.6A。
求:(1)电阻R1的阻值;(2)电阻R2的电功率。 【答案】(1)R1=U1/I1=3/0.1=30Ω (2)I2=0.6-0.1=0.5A, P2= U2I2=3×0.5=1.5W
23.(2011年河北省,第38题)图20所示是小明的调光灯电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连人电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图21所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
求:(1)小灯泡的额定功率; (2)电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连人电路的阻值R1=2.5?时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为多少。
【答案】解:(1)当滑片P在B端时,由图可知电源电压与小灯泡的额定电压相等为6V,对应的电流为1A,小灯泡的额定功率为: PL=ULIL=6V×1A=6w。
(2)当滑片在A端时,由图得小灯泡两端达到电压为1.5V,电流I小=0.5A,由于R与L串联,则电阻丝两端电压:U丝=6V-1.5V=4.5V;由欧姆定律得电阻丝AB的电阻:
R?U丝4.5V==9V I小0.5A2(3)灯泡消耗的功率为P?IR灯=(U6V22)R灯 3.2w?()R灯
R灯?R1R灯?2.5?R灯1?1.25? 或 R灯2?5?
24.(湖北省荆门市2011年第20题)如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,已知滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V。灯泡电阻不随温度变化,
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求:(1)闭合S1、断开S2,滑动变阻器滑片在最右端时,此时灯泡的实际功率为0.75W,求电源电压是多大?
(2)闭合S1、S2,要保证电路中各元件安全,求滑动变阻器R的取值范围。
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【答案】(1)P额 =U额/R R= U额/P=12Ω P实=I实R I实=0.25A U=(R1+R2)I实=8V (2)
UUR?0.5A① ?3V ② 由①和②得:4Ω<R<7.2Ω。
R1?RR1?R
25.(2011江苏宿迁,第24题)如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路,选用的电源电压恒为6V,灯泡上标有“3.8V 0.4A”字样,变阻器上标有“20Ω 1A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电阻.
(2)求灯泡正常发光时变阻器消耗的电功率. (3)使用中小明发现这个电路存在缺陷,于是他在电路中串联了一个电阻R0,电路如图乙所示.你认为R0在电路中起到了什么作用?其阻值为多大比较合适?
S L 甲
第24题图 P L 乙
S R0 P
【答案】
(1)R=UL/I=3.8V/0.4A=9.5Ω?????????????????????2分 (2)P电阻器=(U-UL)·I=(6V-3.8V) ×0.4A=0.88W??????????????3分 (3)保护电路(或保护灯泡不变损坏等)????????????????1分 R= (U-UL)/I=(6V-3.8V) /0.4A=5.5Ω?????????????????3分 26.(2011北京,第37题)某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光照射下,该热水器
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中水的温度从25℃升高到45℃.求这些水吸收的热量。(水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)
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【答案】Q吸=cm?t=4.2×10J/(kg·℃×0.05kg×20℃=4.2×10J 【考点】考点27:比热容 热机
38. (2011北京,第38题)如图19所示。电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路的电阻为RA时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R1的功率为P1,电阻RA的功率为PA;当开关S1、S2都闭合。滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数U2为2V,电流表的示数为I2,电阻RB的电功率为PB;当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,电阻R2的电功率为8W。已知R1:R2=2:1,PA:PB=1:10 ,U1:U2=3:2.
求:(1)电源两端电压U (2)电阻R2的阻值
(3)电阻RA的电功率PA。
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【答案】(1)U=12V (2) R2=2Ω (3)PA=9W
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