1、第三篇物质科学(物理部分)第15课时电功与电功率12018北京有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W。两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是 (B)A甲电热水壶两端的电压较高B电流通过甲电热水壶做功较快C通过两个电热水壶的电流相等D相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多【解析】 额定电压相同的电热水壶甲和乙，正常工作时，两端电压应相同。额定功率大，说明正常工作时，做功快，即相同时间内，甲做的电功更多。根据PUI可知，电压相同时，功率越大电流越大。2孝感中考如图所示，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，由甲地向乙地输电，两条输电线总电阻为
2、10，甲地电源的电压为220V不变，下列说法正确的是 (A)图151A当乙地用户消耗的总功率增大时，相同时间内输电线上产生的热量增多B乙地用户用电器上的电压仍为220VC在100s的时间内，输电线上产生的热量为4.84105JD若出现触电事故，应迅速直接用手拉开触电人员【解析】 当乙地用户消耗的总功率增大时，线路电流会随之增大，根据焦耳定律，相同时间内输电线上产生的热量增多。线路有电阻就会有分压，甲地供电电压为220V，乙地用户用电器上的电压会小于220V。未明确线路电流是多少，只知道线路电阻，无法求得一定时间内线路上产生的热量。若出现触电事故，绝对不能直接用手拉开触电人员。图15232018
3、济宁根据额定电压为2.5V小灯泡的IU图像(如图所示)分析，下列结论正确的是 (D)A当小灯泡的电压为0V时，其电阻为0B当小灯泡的电流为0.1A时，其实际功率为0.1WC通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比D小灯泡的额定功率为0.625W【解析】 灯丝电阻不会因为两端没有电压而为0；从图像中可知当小灯泡的电流为0.1A时，电压约为0.6V，其实际功率为0.06W；由于小灯泡在不同电压下工作时，灯丝温度变化较大，其阻值也有较大变化，所以通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比；小灯泡额定电压为2.5V，图中可知此时电流为0.25A，根据PUI可算出其额定功率为0.625W。42018滨州如图甲电
4、路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中不正确的是 (A)图153A电源电压为14VBR2的最大阻值是30C滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25WD滑片P在a端时，2min内R2消耗的电能是144J【解析】 由图甲可知，当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，由图乙可知，电源的电压UU110V；此时电路中的电流I0.5A，根据欧姆定律可得，R120；当滑片P位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小，电
5、路中的电流最小，由图像知，此时U14V，电路中电流I0.2A，由串联电路特点和欧姆定律可得，R2max30；P由a向b恰好移动三分之一长度时，则R2的接入电路中，此时电路中电流I0.25A，所以R1的电功率P1I2R1(0.25A)2201.25W；P在a端时，已知电路中电流I0.2A，此时U14V，则2min内R2消耗的电能W2U2It(10V4V)0.2A120s144J。52018常州如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的UI图像如图乙所示，则 (D)图154A电源电压为20VBE
6、F是V1表示数随A表示数变化的图像C滑动变阻器的最大阻值为10D整个电路的最大功率为14.4W【解析】 从图甲可知R1、R2串联，当滑动变阻器R2为0时，电压全部加在R1两端，从图乙可知，电源电压为12V。EF随电流增大而减小，应该是V2表示数随A表示数变化的图像。从图中可知，滑动变阻器在最大阻值时，电流为0.4A，滑动变阻器分压为8V，所以其最大阻值为20。当R2最小时，整个电路的功率最大，P最大UI最大12V1.2A14.4W。图15562018安顺如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于滑动变阻器的b端时，电压
7、表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J。则下列结果正确的是 (C)A电路中的最小电流为1.5AB滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为60JCR先后两次消耗的电功率之比为89DR1先后两次消耗的电功率之比为43【解析】 当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于滑动变阻器的b端时，电压表示数应增大，则增大了2V，所以此时滑动变阻器的分压为6V，得R1的分压也为6V。根据QU2t/R，则R1Ut/Q1(6V)210s/60J6，此时电路的最小电流II1U1/R11A。因分压相同，则滑动变阻器R的最大阻值也为6。滑片P在中点时，电流IU/R总12
8、V/(63)A，9s内滑动变阻器R消耗的电能WI2Rt(A)239s48J。由PUI可得，R先后两次消耗的电功率之比PRPR(4VA)(6V1A)89；同样可计算得R1先后两次消耗的电功率之比PR1PR1169。图15672018杭州拱墅区二模某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。若电源电压恒为4.5V，电压表量程“03V”，滑动变阻器规格“201A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是(D)A电路中电流变化的范围是0.180.5AB滑动变阻器阻值变化的范围是2.510C灯泡的最小功率是0.162WD该电路的最大
9、功率是2.25W【解析】 滑动变阻器允许通过的最大电流是1A，小灯泡的额定电流I0.5A，所以电路中的最大电流是0.5A。滑动变阻器接入电路的电阻越大，电路中的电流越小，电压表示数越大，电路中最小电流由电压表的量程决定，当滑动变阻器两端的电压为3V时，小灯泡两端的电压是1.5V，则滑动变阻器接入电路的电阻是小灯泡的两倍，为10，此时电路中的最小电流I0.3A。电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，电路中的最大电流是0.5A，R总9，RPR总RL954。当电路中的电流最小时，小灯泡的功率最小，P灯最小(0.3A)250.45W。电路的最大功率在电路中的电流最大时取得，P最大UI最大4
10、.5V0.5A2.25W。82018达州某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，现有器材：电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12)，滑动变阻器两个(A：“52A”；B：“200.5A”)。图157(1)该实验的原理是_PUI_；实验中应选用的滑动变阻器是_B_(选填“A”或“B”)。(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。(3)小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯
11、泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是_灯泡 断路_。(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_1.14_W。(5)该组的另一同学接着实验时，发现电压表015V量程已经损坏，03V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在图丙中的虚线框内画出正确的电路图。(6)由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1_大于_P2(选填“大于”“小于”或“等于”)。【答案】 (2)如答图所示。第8(2)题答图(5)如
12、答图所示。第8(5)题答图【解析】 (1)该实验的实验原理是PUI；小灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为12，由欧姆定律，小灯泡的额定电流约为I0.32A，电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路的规律及欧姆定律，小灯泡正常发光时，变阻器连入电路中的电阻R滑6.875，所以选用“200.5A”的滑动变阻器B。(2)小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表应选用大量程。(4)由小灯泡的电流随电压变化的图像知，灯的额定电压下的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率PUI3.8V0.3A1.14W。 (5)根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为6V3.8V2.2V时，灯的电压为额定电压，
13、故将电压表并联在变阻器的两端。(6)由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A，电功率P11.9V0.22A0.418W；小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V，灯的实际电功率P21V0.15A0.15W，则P1大于P2。92018嘉兴舟山笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，岀差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kWh以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均
14、电流为1.5A，可连续工作多少时间？(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。(3)使用发现，电脑工作时会发热，原因是_电流通过导体会产生热量_。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的_B_。A B C D【答案】 (1)笔记本电池容量3000mAh，平均电流I1.5A1500mA，工作时间t2h；(2)笔记本电脑电池充满电后能量WUIt15V3A3600s162000J0.045kWh，因为0.045kWh0.16kWh，所以
15、该笔记本电脑能带上民航飞机。【解析】 (3)由电流的热效应可知，电流通过导体会产生热量，所以电脑工作时会发热；由题可知，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，所以风扇与其他工作系统互不影响，即是并联的。S1只控制风扇，开关S2在干路上控制风扇和工作系统。102018温州如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。图158(1)若豆浆机“加热”时功率为1000W，“打浆”时功率为200W。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？(2)为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，L
16、a、Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra和Rb，请比较两者的大小关系：_RaRb_。已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的阻值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2。图159【答案】 (1)据图乙可知，t加热1560s900s，t打浆60s，WW加热W打浆P加热t加热P打浆t打浆1000W900s200W60s9.12105J。(2)如答图所示。第10(2)题答图
