电功、电功率电功、电功率是中考的一个必考点,考查形式多样,分值比例重,具有综合性强的特点。
主要有以下几种题型:1、基本概念题,如电能及其转化,对电能表的认识和读数,安全用电;2、电功、电功率的计算,计算中要正确理解电功、电功率基本概念,额定电压、额定功率和实际电压、实际功率;3、实验,如测小灯泡的电功率;4、电路的动态分析,如判断小灯泡的明暗变化。
题型分类突破一、基本概念题概念题主要在选择题和填空题中出现,以电能及其转化、电能表的的认识和读数为主要考查内容。
1.下列做法中,符合安全用电原则的是()A.在有绝缘皮的电线上晒衣服B.把电灯的开关接在零线上C.把螺丝口灯泡的螺旋接在火线上D.将家用电器的金属外壳接地【答案】D【解析】电线上是不允许晒衣服的,不论是否有绝缘皮,故 A 错;开关应接在火线上,不应接在零线上,故 B 错;螺丝口灯泡的螺旋接在零线上,这样可以防止触电,故 C 错;有金属外壳的用电器,在使用时外壳应接地,故 D 正确;应选 D。
2.下列现象中,可能引起家庭电路中保险丝熔断的原因是()①插座中的两个线头相碰②开关中的两个线头相碰③电路中增加了大功率的用电器④灯丝烧断.A. ①②B. ②③C. ①③D. ②④【答案】C【解析】能引起保险丝熔断一定是电流过大,能引起电流过大可以通过短路或同时使用多个大功率的用电器;插座中的两个线头相碰会形成短路,造成电流过大,故①可以;开关中的两个线头相碰是正常的,不会造成电流过大,故②不行;电路中增加了大功率的用电kW·h 220V 5A(10A) 50Hz器会造成电流过大,故③可以;灯丝烧断后,电路就成了断路,电路中应没有电流了,所以保险丝烧不断,故④不行;所以应选 C 。
3. 如图 13 是单相电能表,小勇同学想用此电能表测实验室里电水壶的电功率,发现电能表上用电器每消耗 1kW·h 的电能转盘转动的转数模糊不清,小勇请同桌的小慧同学帮助设计实验。
他们找来 100W 的灯泡和秒表,首先让电水壶单独工作,记下转盘转动 10 圈所用的时间 t 1,再让电灯泡单独工作,记下 ,则电水壶的电功率 P 为W 。
(写出表达式)0 9 3 1 6图 13【答案】转动 10 圈所用的时间为 t 2 ;100t 2/t 1【解析】分别让电水壶和灯泡单独工作,电能表的转盘转动相同的圈数所消耗的电能是相同的,电能除以时间就是电功率。
所以要记下灯泡工作时转盘转动 10 圈所用的时间,则电能为W = P t =100W ⨯ t ,电水壶的电功率为: P = = 100W ⨯ t 2 。
2 22t 1 t 14. 小王家中的电能表如上右图所示,从表盘信息可知,他家接入的用电器总功率不能超过W .当家里只有电磁炉工作时,电能表在 1min 内转 90 转,则电磁炉工作时的电功率W .【答案】2200 ;1500【解析】由电能表的表盘可知,通过的最大电流为 10A ,所以接入的用电器总功率不能超过 P =UI =220V×10A=2200W;电能表在 1min 内转 90 转,则可求出 1h 内转 5400 转,由表盘上的数据可知,转 3600 转消耗 1kWh 的电能,所以当电磁炉工作时,1h 消耗电能为5400/3600=1.5kWh ,所以电磁炉工作时的电功率是 1500W 。
W 1二、电功、电功率的计算中考试题往往围绕电功率的概念、额定功率、实际功率、电功率与电压、电流的关系、实际电压与额定电压的区别等知识来考查。
主要以填空、选择、简答、计算等题型出现,试题选材贴近实际生活或来自实际生活。
1.如下图所示,电源电压和灯L 的电阻不变,灯L 上标有“6V3W”字样。
当开关S 闭合,滑片P 移至a 端时,电流表的示数为1A,灯L 正常发光;当开关S 断开,滑片P 移至b 端时,电源电压U 和灯L 消耗的电功率P 为()A.6 B.6 VV0.75 W1.5 WC.3 V 1.5 WD.3 V 0.75 W【答案】A【解析】由图示可知,当开关S 闭合,滑片P 移至a 端时,灯泡与滑动变阻器并联,由电流表的示数为1A,灯L 正常发光可知,电源电压为 6V,通过变阻器的电流为 0.5A,所以可求出变阻器的最大电阻为12Ω;当当开关S 断开,滑片P 移至b 端时,此时变阻器与灯泡为串联关系,此时电路中的电流为 0.25A,所以可求出灯泡消耗的实际功率为 0.75W;所以应选 A。
2.将“6V3W”和“6V6W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端,不考虑温度对灯丝电阻的影响,则()A.电源电压为 12V 时,两只灯泡均能正常发光B.两个灯泡发光时,灯泡L2比灯泡L1亮一些C.灯泡发光时,电路中允许通过的最大电流为 1AD.灯泡L1正常发光时,灯泡 L2的实际功率是 1.5W【答案】D【解析】由灯泡规格可知,两灯泡的电阻不同,而在串联电路中,电流相等,电压与电阻成正比,所以两个灯泡不能平分电压,所以两个灯泡都不能正常发光,故 A 错;灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率,在串联电路中,电流相等,电阻越大,实际电功度越大,额定电压相同时,额定功率小的电阻大,所以灯泡L1的电阻大,较亮,故 B 错;由于是串联电路电流相等,所以最大电流应等额定电流较小的灯泡的额定电流,当额定电压相等时,额定功率越小,额定电流越小,所以灯泡L1的额定电流小,最大电流应等于灯泡L1的额定电流I=P/U=0.5A,故C 错;灯泡L1正常发光时,电路中的电流为 0.5A,灯泡L2的电阻为R=U2/P=6Ω,所以灯泡L2的实际电压为 3V,故灯泡L2的实际功率是 1.5W,所以 D 正确;应选D。
3.图甲是小灯泡L 和电阻R 的电流随电压变化图象,如果将它们串联在电路中,通过它们的电流是0.2A 时,电源电压是V;若将它们按图乙所示接人电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1,电流表示数变化了A,在此状态下通电1s,电路中电流做的功是J。
【答案】2.5;0.2;1.4【解析】当灯泡与电阻串联在电路中时,通过的电流是相等的,都等于 0.2A,由甲图可以查出此时灯泡两端的电压为 0.5V,电阻两端的电压为 2V,在串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为 2.5V;在图乙中,只闭合开关S,此时只有灯泡连入电路,小灯泡的实际功率为 1W,由甲图可知此时通过小灯泡的电流为 0.5A,小灯泡两端的电压为2V;再闭合开关S1,灯泡与电阻并联,对于灯泡没有影响,由于并联电路电压相等,所以电流表增加的示数为 0.2A,此时的总电流为 0.7A,所以在此状态下通电 1s,电路中电流做的功是W=UIt=2V×0.7A×1s=1.4J。
4.若将分别标有“3V3W”、“6V3W”字样的两灯串联接入电路时,在长时间工作过程中,允许加在它们两端的最高电压是V,标有“3V3W”字样的灯实际消耗的电功率是W.(灯丝电阻值不变)【答案】7.5 ; 0.75【解析】当两灯泡串联时,电流相等,因此最大电流不能超过额定电流较小的灯泡的额定电流;“3V3W”、“6V3W”的额定电流分别为1A、0.5A,所以最大电流为0.5A,“3V3W”、“6V3W”的电阻分别为3Ω、12Ω,所以可知此时最高电压为7.5V;标有“3V 3W”字样的灯的实际电压为 1.5V,所以它的实际功率为 0.75W。
5.如图 23 所示是电热水壶及铭牌,装入 1.5kg 温度为 200C 的凉水,通电正常工作 6min即被烧开至 1000C。
已知水的比热容c=4.2×103J/(kg.0C),求:⑴该过程水吸收的热量;⑵电热水壶的效率。
【答案】(1)5.04×105J;(2)93.3%【解析】(1)将质量为 1.5kg 温度为 200C 的水烧开至 1000C 吸收的热量为:Q吸=cm(t1- t0)=4.2×103J/(kg. 0C) ×1.5kg×(1000C-200C)=5.04×105J;(2)电热水壶通电 6min 消耗的电能为:W= Pt=1500W×6min=1500W×360s=5.4×105J ;电热水壶的效率η= Q吸/W=5.04×105J/5.4×105J=93.3% 。
6.小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路如图 18 所示。
她选用的电源电压为 12v,小灯泡上标有“6v 6w”的字样,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样。
若不考虑温度对小灯泡电阻的影响,闭合开关S 后,问:(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?(2)当滑动变阻器的滑片P 在中点时,电压表的示数以及小灯泡的实际功率是多少?【答案】(1)6Ω;(2)4.5V;3.375W【解析】(1)小灯泡正常发光时的电阻是R L=U2/P=(6V)2/6W=6Ω;(2)当滑动变阻器的滑片在P中点时,R总=6Ω+10Ω=16Ω,I=U总/R总=12V/16Ω=0.75A,电压表的示数为U L=IR L=0.75A×6Ω=4.5V;小灯泡的实际功率是P 实=U L2/R L=(4.5V)2/6Ω =3.375W。
7.如图甲所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;图乙反映了开关由断开到闭合,在移动滑片P 的过程中,ab 两端的电压U 和通过的电流I 之间的关系;图丙是滑动变阻器消耗的功率P 与电流I 之间的关系。
求:(1)电源电压;(2)电阻R1的阻值;(3)当变阻器消耗的功率为 80W 时,整个电路 1min 消耗的电能;(4)在图乙中画出滑片移动过程中,电阻 R1两端的电压和通过的电流之间关系的图线。
【答案】(1)60V ;(2)10Ω;(3)7200J ;(4)图线如下所示;【解析】(1)由图可知,电源电压为60V;(2)从图乙中可以看出电流1A 时,变阻器两端的电压为50V,则电阻R1两端的电压U1=U-U P=60V-50V=10V,电阻R1的阻值R1=U1/I=10V/1A=10Ω;(3)从图丙中可以看出变阻器的功率80W 时,电路中的电流为 2A,整个电路消耗的电能W=UIt=60V×2.0A×60S=7200J ;(4)电压和通过的电流之间关系的图线如上图所示。
8.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图 23 甲所示。
R1和 R2均为电热丝,S、S1都闭合时为加热烧煮状态,S 闭合、S1断开时为保温焖饭状态。
煮饭时,把电饭锅接入 220V 电路中,在电饭锅工作的 30min 内,电路中总电流随时间变化的图像如图 23 乙所示.求:图23(1)S 和 S1都闭合时电饭锅的电功率;(2)电热丝 R2的阻值;(3)这30min 内电饭锅产生的热量。