中考物理一轮复习课时突破练习课件 第23课时 电能 电功 电功率 (含解析)

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千瓦时(kW·h)或度
2.额定电压和额定功率
考点三　伏安法测量小灯泡的电功率
1.如图23-1所示是IC卡电能表,一天,小明家中的IC卡电能表上的金额用完了,电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表,电路又接通了,此时电能表的示数为 。小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电　　　　kW·h。为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为 前为IC卡电能表充值。 
探究一　电功、电能表的读数
2.(多选) [2018·聊城] 小明同学家的电能表上标有“3000 revs/(kW·h)”的字样,他将家中的其他用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察到1 min内电能表的转盘转了45 revs,则下列说法正确的是(　　)A.电水壶是利用电流的热效应来工作的B.烧水过程中消耗的电能为5.4×105 JC.电水壶的额定功率为900 WD.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729 W
3.将“2.5 V　0.3 A”和“3.8 V　0.3 A”的两个小灯泡接在合适的电源上,小灯泡均没有烧坏,则下列说法正确的是(　　)A.若两灯串联,“3.8 V　0.3 A"的小灯泡较亮B.若两灯串联,“2.5 V　0.3 A”的小灯泡两端电压较大C.若两灯并联,“3.8 V　0.3 A”的小灯泡较亮D.若两灯并联,通过“3.8 V　0.3 A”小灯泡的电流较大
探究二　用电器的实际功率和额定功率
4.灯L1规格为“6 V　3 W”,灯L2规格为“3 V　3 W”,忽略灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是(　　)A.L1与L2灯丝电阻之比为2∶1B.两灯串联,当电路中电流为0.5 A时,灯L2两端电压为3 VC.两灯并联,当一个灯正常发光时,通过另一个灯的电流为1 AD.两灯并联在3 V电源两端,灯L1与灯L2消耗的实际功率之比为1∶4
5.如图23-2所示的电路,电源电压保持不变,将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中(　　)图23-2A.灯泡变暗B.电压表示数变大C.电流表示数变小D.电路总功率变小 
[答案] D[解析]根据题图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电流表测量通过灯泡的电流,电压表测电源电压,所以滑片P移动过程中,电压表示数不变,B错误;并联电路各用电器互不影响,所以灯泡亮度和电流表示数均不变,A、C错误;在滑片P从中点向b端移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,该支路电流减小,干路电流减小,由P=UI可知电路总功率变小,D正确。
6.(多选) [2018·江西] 如图23-3所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,断开开关S3,当滑片P向左滑动时(　　) 图23-3A.灯泡L2亮度变亮,电流表示数减小B.灯泡L1亮度不变,电压表示数增大C.电流表示数不变,电压表示数增大D.电流表示数不变,电压表示数不变
[答案] BC[解析]闭合开关S1、S2,断开开关S3,则灯泡L2处于断路,所以灯泡L2不会亮,故A错误;此时R和L1串联,无论滑动变阻器滑片P怎么滑动,接入电路的总电阻不变,电路总电流不变,所以电流表示数不变,灯泡L1亮度不变,而电压表测量的是滑动变阻器滑片P右侧电阻两端的电压,滑片向左滑动时,滑片P右侧电阻变大,分得的电压变大,则电压表示数变大,故B、C正确,D错误。
7.导体两端的电压为6 V,通过导体的电流为1 A,通电时间为10 s,电流做功　 J。 8.电烙铁的铭牌上标有”220 V　25 W”字样,它正常工作20 s,消耗电能　 J。 9.李芳家的电能表上标着“3000 r/(kW·h)”,她用这个电能表来测量某用电器的功率。她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,1 min内电能表的转盘转了15 r,该用电器的额定功率是　　　　W。  
探究四　运用电功、电功率公式解决有关问题
10. [2018·福建A卷] 灯泡L与定值电阻R组成的电路如图23-4甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8 W,此时灯泡L的(　　)图23-4A.电压为7 V B.电流为0.3 AC.电阻为20 Ω D.电功率为3 W
11. (多选)如图23-5甲所示的电路中,电源电压为16 V且恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息,下列判断正确的是(　　)图23-5A.R0的阻值是10 ΩB.电路的最大总功率是25.6 WC.R0的最小功率是3.2 WD.滑动变阻器的最大阻值是70 Ω
突破　测量小灯泡的电功率
例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。(1)请你用笔画线代替导线,将图23-6甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时小灯泡变暗。
例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片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　　　　　　。 
例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为　　　V,若想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P向　　　　(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5 V。 
例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。(4)移动滑片P,记下多组电压表和电流表示数,并绘制图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是　　　W,此时小灯泡的电阻是　　　　Ω。 (5)实验室可提供选用的滑动变阻器R1和R2的最大电阻分别为5 Ω和20 Ω,请你判断本实验中选用的是　　　　(选填“R1”或“R2”)
例1 在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。(6)小明按同一电路连接好最后一根导线,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出他在实验中两个操作不当之处:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
连接电路时开关没有断开
连接电路时滑片P没有移到阻值最大处
(7)小勇利用上述装置测量另一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的电功率,记录的数据如下表所示。分析实验数据得出:①小灯泡的发光亮度是由灯泡的　　 　　决定的,且灯泡的　　　 　越大,灯泡发光越亮。 
(7)小勇利用上述装置测量另一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的电功率,记录的数据如下表所示。分析实验数据得出: ②由上表中的数据,小勇得出小灯泡的额定功率为P额= ≈0.55 W,老师认为,通过四次测量得到四次数据,算出四个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法不对,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
小灯泡两端的电压是额定电压时,小灯泡的功率才是额定功率
(7)小勇利用上述装置测量另一只标有“2.5 V”字样的小灯泡的电功率,记录的数据如下表所示。分析实验数据得出:③在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比　 (选填“变大”“变小”或“不变”),导致这一结果的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(8)整理器材时发现滑动变阻器的PA部分比PD部分热,原因是　 。 
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
PA部分电阻比PD部分电阻大
例2 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图23-7甲所示,图中电源电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
例2 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图23-7甲所示,图中电源电压恒定,小灯泡上只能看到“3.8 V”字样。(2)正确连接实验电路后,开始实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视　　　　的示数,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为　　 W。 
(3)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:①闭合开关S1,将S2拨到触点　　(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为　　　　V; ②再将开关S2拨到触点　　(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U; ③小灯泡额定功率表达式P额=　　　　　　 。(用已知量和测量量表示)  
(4)在实验时,电流表出现了故障不能使用,小聪向老师借了一只定值电阻R(阻值已知),设计了如图23-8甲所示的电路,继续测量小灯泡的额定功率,实验过程如下:①闭合开关,移动滑片使电压表示数为　　　　V;②断开开关,保持滑片位置不变,将电压表接到　　　　　　两端,然后闭合开关,读出电压表的示数为U;③小灯泡的额定电功率P=　　　　　　　　。(用已知量和测量量表示) 
(5)小聪新加一最大阻值为R2的滑动变阻器,设计如图乙所示的电路也完成了该实验,实验过程如下:①闭合开关,使R2(最大阻值为R2)的滑片移动到最左端,调节R1的滑片使电压表示数为　　　　V;②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ,读出并记录电压表的示数U;③小灯泡的额定功率P额=　　　　　　　。(用已知量和测量量表示) 
保持R1的滑片位置不变,使R2的滑片移动到最右端
(6)在实验时,电压表出现了故障不能使用,小聪向老师借了一只定值电阻R(阻值已知),设计了如图23-9甲所示的电路,继续测量小灯泡的额定功率,实验过程如下:①先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为　　　　时,小灯泡正常发光;②将　　　　 　　　　,读出电流表的示数为I;③小灯泡的额定功率P额=　　　　　　　　。(用已知量和测量量表示) 
开关S1断开,S2闭合