中考物理二轮复习重点计算压轴题专题12 电功率填空题(压轴难题)计算(含解析)
展开2023年中考物理三轮复习实验和计算压轴及创新题精准练的41个专题突破(全国通用)
第二部分 新课标16类中考重点计算压轴难题
专题12 电功率填空题(压轴难题)计算(共13道题)
1. (2022辽宁铁岭)如图所示是小明家的电能表,他家电路中可以接入用电器的最大总功率为_______W。将电视机单独接入电路正常工作6min,电能表转盘转6转,电视机的功率为_______W。电视机正常工作1h,消耗的电能为_______J。
【答案】 4400 100 3.6×105
【解析】由图可知,电能表额定电压为220V,允许通过的最大电流为20A,所以电路中可以接入用电器的最大总功率为
P=UI=220V×20A=4400W
电能表转盘转6转消耗的电能为
电视机的电功率为
电视机正常工作1h,消耗的电能为
W=Pt=100W×1×3.6×103s=3.6×105J
2. (2022云南)某教室共有20盏“220V 40W”的普通照明灯泡,一盏灯泡的电阻为_______Ω;如果改用20盏“20V 13W”的LED灯,不仅亮度相当、而且可以省电,若该教室平均每天用电5h,则一天可节约_______度电。
【答案】 1210 2.7
【解析】一盏灯泡的电阻为
20盏“220V 40W”的普通照明灯泡照明5h,消耗的电能为
改用20盏“20V 13W”的LED灯,消耗的电能为
则一天可节约电能为
3.(2021·山东烟台)如图所示,电源电压恒为12V,滑动变阻器的最大阻值为48,电流表量程为0~0.6A,小灯泡标有“6V,3W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。当S、S1和S2都闭合时,调节滑动变阻器的滑片,使电路中的总功率最小且为6W,定值电阻R0的阻值为_______;当只闭合S时,电路中允许通过的最大电流为_____A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为_______。
【答案】48 0.5 12
【详解】当S、S1和S2都闭合时,电阻R0和滑动变阻器并联,滑动变阻器的滑片处于阻值最大处,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,则
P最小=
6W=
R0=48Ω
当只闭合S时,灯泡和滑动变阻器串联,灯泡的额定电流
电流表量程为0~0.6A,电路中允许通过的最大电流为0.5A。此时滑动变阻器接入电路的阻值
=12Ω
4. (2022内蒙古通辽)如图是某款家用电饭煲的保温、加热两挡调节功能电路,R1的阻值为121Ω。电饭煲额定电压为220V,它在额定电压下处于加热挡时功率为1400W,则R2的阻值为______Ω。只将电饭煲接入电路中,处于保温挡工作0.5h,使标有“”字样的电能表指示灯闪烁162次[指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1000次],此时电路的实际电压为________V。
【答案】 48.4Ω 198V
【解析】由电路图可知,开关S1、S2均闭合时,R1与R2并联,开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,开关S1、S2均闭合时,电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电饭煲处于加热状态,同理可知,开关S1闭合、S2断开时,电饭煲处于保温状态,则
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,加热时R2的电功率
因并联电路总电压等于各支路电压,所以,电热丝R2的阻值
由题意可知,使标有“”字样的电能表指示灯闪烁162次,则消耗的电能为
开关S1闭合、S2断开时,电饭煲处于保温状态,此时电路中只有R1,由可得电热锅的实际电压为
5. (2022辽宁鞍山)如图所示的电路,电源电压恒定。R为定值电阻,小灯泡的额定功率为2W,电流表接0~0.6A量程。闭合开关S、S1时,电压表示数为6V,电阻R在1min内产生540J的热量,则R的阻值为_______Ω。闭合开关S、断开开关S1时,小灯泡恰好正常发光,则小灯泡的额定电压为_______V,电阻R的实际功率为_______W。
【答案】 4 4 1
【解析】闭合开关S、S1时,灯泡L和电流表被短路,电路为R的简单电路,电压表测电源两端的电压,由电压表示数为6V可知,电源的电压U=6V,由焦耳定律的推导公式可得,R的阻值
闭合开关S、断开开关S1时,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,且此时小灯泡恰好正常发光,所以,由P=UI可得,电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由可得,电源的电压
U=UL+IR
即
解得:UL=2V或UL=4V,当UL=2V时,电路中的电流
大于0.6A,即大于电流表所选的量程,故不符合题意。
当UL=4V时,电路中的电流
小于0.5A,即在电流表的量程范围之内,符合题意,则电阻R的实际功率
PR=I2R= (0.5A)2×4Ω=1W
6. (2022山东烟台)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为_______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,电阻R在10s内产生的热量为_______J。
【答案】
【解析】灯泡L标有“6V 6W”字样,说明灯泡正常工作时电压为6V,功率为6W。根据功率公式可知此灯泡正常工作时电阻为
根据灯泡的规格以及公式,可知灯泡L正常发光时电流为
设闭合开关后电流表示数为I2,由于闭合开关S2后,前后两次电流表的示数之比为2:3,即
所以,因此此时通过R电阻的电流为
此时电阻两端的电压仍未6V,故此时电阻R的阻值为
电阻R产生的热量根据焦耳定律
7. (2022四川乐山)如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图,R1=484Ω、R2=44Ω。当S1、S2均闭合时,通过R1、R2的电流之比 =_______,使用加热档5min电蒸锅产生的热量是_______J。
【答案】
【解析】当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,通过R1、R2的电流之比
根据可知,电源电压一定,总电阻越小,功率越大,故当开关都闭合时,两个电阻并联工作,此时的为加热档,加热档功率为
使用加热档5min电蒸锅产生的热量是
8.(2022四川德阳)(4分)如图所示的电路中,电源电压U=10V,R1=5Ω,R2=20Ω。只闭合S1时,电路中的工作电流是 A;当只闭合S2时电路消耗功率为P,只闭合S1和S3电路消耗的功率为P',则两次功率之比P:P'等于 。
【答案】0.5;4:25。
【解析】(1)只闭合S1时,只有R2接入电路,电路中的工作电流为:
I2===0.5A;
(2)只闭合S2时,R1和R2串联,此时电路中的电流为:
I串====0.4A,
此时电路消耗的功率为:
P=UI串=10V×0.4A=4W,
只闭合S1和S3时,R1和R2并联,此时电路中的总电阻为:
R并===4Ω,
此时干路电流为:I并===2.5A,
此时电路消耗的功率为:
P'=UI并=10V×2.5A=25W,
所以两次功率之比P:P'=4W:25W=4:25。
9. (2022四川广安)如图所示,电源电压6V不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,当开关S接到点2时,电压表示数为______V;当开关S转换到点1时,在10s内电流所做的功为______J。
【答案】 2 36
【解析】从图可知,当开关S接到点2时,电阻R1和R2串联,因为R1=10Ω,R2=20Ω,所以电路中的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
而电源电压为U=6V,所以电路中的电流为
则电阻R1两端的电压为
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
当开关S转换到点1时,电路中只有电阻R1,因为t=10s,所以电流所做的功为
10.(2022四川达州)(3分)如图所示,电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10Ω,R1<R2。当闭合开关S2、S3,开关S1处于 状态时,R1、R2并联,电流表示数为0.45A;当断开S2、S3,闭合S1时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为 V;R1、R2并联时,R2消耗的功率为 W。
【答案】断开;3;0.45。
【解析】(1)当闭合开关S2、S3,开关S1处于断开状态时,R1、R2并联;当断开S2、S3,闭合S1时,R1、R2串联;
(2)设电源电压为U,当R1、R2并联时,电流表测干路电流,其示数为I1=0.45A,根据并联电路电流特点有:
+=I1,即+=0.45A……①,
当R1、R2串联时,电流表测串联电路电流,其示数为I2=0.1A,根据串联电路电压特点有:
U=I2(R1+R2),即U=0.1A×(10Ω+R2)……②,
由①②解得R2=5Ω,或R2=20Ω,由于R1<R2,故R2=20Ω,则电源电压为:
U=I2(R1+R2)=0.1A×(10Ω+20Ω)=3V;
(3)当R1、R2并联时,R2消耗的功率为:
P2===0.45W。
11. (2022山东枣庄)如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表V1的示数如图乙所示,此时R2的功率为0.8W。则电流表的示数为______A,电源电压为______V。
【答案】 0.4 6
【解析】由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
若电压表V1接小量程时,由乙图可知,电阻R1两端的电压U1=0.8V,电路中的电流
由于此时R2的功率为0.8W,所以R2两端的电压为
滑动变阻器R2接入的阻值为
所以假设不成立,故电压表V1接的是大量程,由于分度值为0.5V,所以电压表V1的示数为4V,电路中的电流为
由于此时R2的功率为0.8W,所以R2两端的电压为
根据串联电路电压特点可得,电源电压为
U=U1′+U2′=4V +2V=6V
12.如图所示是小飞家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过______W。他让一个电暖气单独接入电路,使用高温挡工作,电能表转盘刚好转了100转,电暖气高温挡的实际功率为______W。电暖气换用低温挡加热时,电能表的转盘转速会变______(填“快”或“慢”)。
【答案】 8800 1500 慢
【解析】电能表的工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,则他家同时使用的用电器最大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
电能表的转盘转100r,则用电器消耗的电能
=0.05kW·h
电暖气高温挡的实际功率
=1.5kW=1500W
电暖气换用低温挡加热时,电功率减小,电能表的转盘转速会变慢。
13.灯泡L1标有“12V,12W”,L2标有“12V,6W”,当它们串联时,电路两端允许加的最大电压是_____。
如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下(电源电压不变),L1和L2串联时两灯泡的总功率记为P1,并联时两灯泡的总功率记为P2,那么P1∶P2=____。(忽路灯丝电阻的变化,灯泡的实际电压不能超过额定电压)
【答案】 18V 2∶9
【解析】两灯泡的额定电流分别为
,
两灯泡的电阻分别为
因串联电路中各处的电流相等,所以,两灯串联时,电路中的最大电流I=I2=0.5A,因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以,电路两端允许加的最大电压
U=I(R1+R2))=0.5A×(12Ω+24Ω)=18V
L1和L2串联时两灯泡的总功率
并联时两灯泡的总电阻
总功率
中考物理二轮复习重点计算压轴题专题15 含有图像的电学综合(压轴难题)计算(含解析): 这是一份中考物理二轮复习重点计算压轴题专题15 含有图像的电学综合(压轴难题)计算(含解析),共31页。试卷主要包含了2A的时候,其消耗的电功率是0,4V,6V+0等内容,欢迎下载使用。
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