资源简介

【章末归纳整合】
【体系构建】
请将右面表格中正确答案的序号填入对应的横线上方。
　
…
…。
【中考体验】
考点1　电能、电能表的读数及相关计算
本考点主要考查电能的计算、电能表的读数方法、利用电能表的相关参数计算电路消耗的电能和用电器的电功率。经常结合实际生活中的用电器进行考查。主要以选择题和填空题的形式进行考查。
【例1】一天晚上，小华在爷爷家发现爷爷家的电能表在10
min内转了60转。如图18－1所示，小华利用物理课上学到的知识，计算出了此时爷爷家用电器的总功率为________kW。如果当地家庭用电的收费标准是0.5元/(kW·h)。假设爷爷家平时用电时，用电器的总功率和此时总功率相同，平均每天用电4
h，一个月按30天计算，爷爷家一个月的电费是________元。
图18－1
【点拨】
利用电能表计算电功和电功率
(1)电能表是测量用电器消耗电能的仪表，月末和月初电能表的示数差就是这个月所用的电量，再由电价计算应缴纳的电费。
(2)设电能表的参数为N
r/(kW·h)，通过t小时转了n圈，则接在电能表上用电器消耗的电能为W＝
kW·h，用电器的总功率为P＝
kW。
考点2　
电功和电功率、电热的综合计算
电功、电功率是中考中的重点考查内容，难度偏高，主要涉及电功和电功率的公式的综合运用，运用公式分析问题等。以填空和计算题的考查为主，在计算题中多为综合性计算，问题情境较复杂。
【例2】某型号的电饭锅有两挡，其原理如图18－2所示，电阻R1＝44
Ω，当开关S闭合时，电饭锅处于高温挡，当开关S断开时，电饭锅处于焖饭、保温挡，焖饭、保温时电饭锅的功率为高温挡功率的0.02。求：
图18－2
(1)高温挡的功率；
(2)焖饭、保温时电路中的电流；
(3)电阻R2的阻值。
考点3　
电功率的测量
1．测量小灯泡的电功率主要考查实验电路图的设计、实物图的连接、各仪器的用法、电路故障的分析与排除、数据处理等。
2．关于探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关时，主要考查对本实验中控制变量法及转换法的应用与理解。
【例3】在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5
V，电阻约为10
Ω，有两个规格分别为“10
Ω　1
A”“50
Ω　2
A”的滑动变阻器，电源电压为6
V。
(1)本实验中应该选择规格为________的滑动变阻器。
(2)图18－3甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
甲
乙
　
　丙图18－3
(3)实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是________。正确连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数超过量程，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是________。
(4)排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。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_______________________。
(5)整理器材时发现滑动变阻器的PA部分比PB部分热，原因是________________。
【真题集训】
一、选择题
1．
5月初，小明家中的电能表示数为，电能表的部分参数及6月初的示数如图18－5所示，下列说法正确的是
(　　)
图18－5
A．电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B．小明家5月初至6月初消耗的电能是1
200
kW·h
C．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过4.4
kW
D．若电能表转盘在10
min内转过300转，则用电器的总功率为1
kW
2．小夏将n个“3
V　0.3
W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中(如图18－6所示)，通过分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光。则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是
(　　)
甲　　　　
　　乙
图18－6
A．I甲＝I乙
B．I甲＝I乙
C．P甲＝nP乙
D．P甲＝n2P乙
3．用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是(　　)
图18－7
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
4．电源电压3
V保持不变，把标有“3
V　3
W”的灯L1和标有“3
V　1.5
W”的灯L2按图所示的方式连接。不考虑灯丝电阻随温度的变化当开关S闭合后，下列说法正确的是
(　　)
图18－8
A．灯L1消耗的实际功率是3
W
B．灯L2消耗的实际功率是1.5
W
C．两灯消耗的总功率是1
W
D．电压表的示数与电源电压之比是1∶2
5．)如图甲所示，R1的阻值是20
Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
图18－9
A．0.45
W
B．0.50
W
C．0.80
W
D．0.90
W
6．在探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关时，采用了如图所示的实验装置。这是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与
(　　)
图18－10
A．导体的电阻的关系
B．通过导体的电流的关系
C．导体的长度的关系
D．通电时间的关系
二、非选择题
7．图18－11所示是茜茜家的电能表，她家同时使用的用电器总功率不超过________W。茜茜打开一台“220
V　40
W”的电风扇(其他用电器均未工作)。当电风扇工作半小时，电能表的转盘转_____转。
图18－11
图18－12
8．如图18－12所示的电路，电源电压保持不变，R1的阻值为15
Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2
A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5
A，则此时电路的总功率为________W，R2的阻值是________Ω。
9．图18－13为“探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置。将阻值分别为5
Ω和10
Ω的电热丝R1和R2，按如图方式接入电压为3V的电路中，则电流通过________(选填“R1”或“R2”)电热丝产生的热量多；通电
10
min，R2产生的热量是________J。
图18－13
10．张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图18－14甲所示，所选用的电压表有0～3
V和0～15
V两个量程，小灯泡所标示的额定电压为2.5
V。
甲
乙
丙
图18－14
(1)本实验中电压表应选用________V量程；
(2)张皓同学按甲图连好电路如图乙所示，闭合开关前，他应将滑片P移到滑动变阻器的最________(选填“左”或“右”)端；
(3)接着检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在乙图中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
(4)改正连接后，他闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是：__________；
(5)排除故障后进行实验，他根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图丙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是________W；
(6)由步骤(5)知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，他结合实验过程分析得知，形成的原因是：_________
___。
11．小明利用如图18－15所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
图18－15
(1)通电一段时间后，小明发现________烧瓶中温度计的示数大，表明其他条件相同时，导体的电阻越________，产生的热量越多。
(2)本实验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制________及________相同；还使用了转换的科学方法；把导体产生热量的多少转换为________。为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是_________________。
(3)小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成________相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的________相等的镍铬合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。
12．把标有“2.5
V　2
W”的两个小灯泡并联接到2.5
V的电路中，两个小灯泡同时工作10
min。
(1)通过每盏灯的电流是多少？
(2)两盏灯总功率是多少？它们10
min消耗的总电能是多少？
答案：【例1】0.5　30
【例2】(1)1
100W　(2)0.1
A　(3)2
156
Ω
【例3】(1)“50
Ω　2
A”
(2)如图18－4所示。
图18－4
(3)调零　灯泡断路
(4)0.5　变大　灯丝的电阻随温度的升高而变大
(5)PA部分有电流通过的时间长一些，电流产生的热量多。
【真题集训】
1．C　解析：电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表选项A说法错误；6月初电能表的示数为1
342.8
kW·h，5月初电能表，小明家中示数为1
222.8
kW·h，故小明家5月初至6月初消耗的电能是W＝1
342.8
kW·h－1
222.8
kW·h＝120
kW·h，选项B说法错误；据表盘的参数可知，此时总功率不得超过P＝UI＝220
V×20
A＝4
400
W＝4.4
kW，选项C说法正确；电能表的转盘转300转消耗的电能为W′＝
kW·h＝0.25
kW·h，该电能表上用电器的总功率P＝＝＝1.5
kW，选项D说法错误。
2．C　解析：n盏完全相同的灯泡，正常发光时的电流相等，图甲中灯泡并联，图乙中灯泡串联，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以两电路的电流关系为I甲＝nI乙，因为甲、乙电源的电压U相等，所以根据P＝UI可知，两电路的总功率关系为P甲＝nP乙。故C正确。
3．C　解析：灯泡的亮暗是由它的实际功率决定的，灯泡越亮，实际功率越大，所以小灯泡电功率的大小可以通过灯泡的亮度来判断，A正确。由图可知，两灯泡的连接方式是并联。在并联电路中，各支路两端的电压都相等，B正确。实验目的是研究电功率与电流的关系，所以在电路中的两个灯泡的规格即功率要有所不同，C错误。在并联电路中，干路电流与支路电流的关系是干路电流等于各支路电流之和；将其中一只电流表移接到干路上也可以求出两个支路的电流，可以完成实验，D正确。
4．C　解析：由公式P＝可知，灯泡电阻：R1＝＝＝3
Ω，R2＝＝＝6
Ω，由图示电路图可知，两灯泡串联，电压表测L1两端电压，电路电流I＝＝＝
A；灯L1消耗的实际功率P1＝I2R1＝×3
Ω＝
W，灯L2消耗的实际功率P2＝I2R2＝×6
Ω＝
W，两灯消耗的总功率P＝P1＋P2＝
W＋
W＝1
W；电压表示数与电源电压之比＝＝＝。只有C正确；故选C。
5．A　解析：由滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象，可知当R2＝10
Ω时，P2＝0.4
W，由公式P＝I2R可得I＝＝＝0.2
A，由欧姆定律I＝得电源电压为U＝IR＝0.2
A×(20
Ω＋10
Ω)＝6
V；当R2＝20
Ω时，R2的功率最大，此时电路中的电流为I′＝＝＝0.15
A，电阻R2的最大功率为P′＝I′2R2＝(0.15
A)2×20
Ω＝0.45
W。
6．B　解析：在一个容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
7．4
400　64　解析：电能表的工作电压U＝220
V，允许通过的最大电流I最大＝20
A，所以允许使用的用电器的最大电功率P最大＝UI最大＝220
V×20
A＝4
400
W。电风扇半小时消耗的电能为W＝0.04
kW×0.5
h＝0.02
kW·h，而电能表的转盘是消耗1
kW·h转动3
200转，所以消耗0.02
kW·h的电能转盘转动3
200
r/(kW·h)×0.02
kW·h＝64
r。
8．1.5　10　解析：当只闭合S时，R1单独接入电路，R1＝15
Ω，I1＝0.2
A，由公式I＝得U＝I1R1＝0.2
A×15
Ω＝3
V，当再闭合S1时，两电阻并联，则U2＝U＝3
V，I＝0.5
A，I2＝I－I1＝0.5
A－0.2
A＝0.3
A，故总功率为P＝UI＝3
V×0.5
A＝1.5
W；R2＝＝＝10
Ω。
9．R2　240　解析：两电阻串联，通过电阻的电流I与通电时间t都相等，因为R1＜R2，由焦耳定律：Q＝I2Rt可知，在相等时间内，电阻R2产生的热量多；电路电流I＝＝＝0.2
A，通电t＝10
min＝600
s，R2产生的热量Q＝I2R2t＝(0.2
A)2×10
Ω×600
s＝240
J。
10．(1)0～3　(2)左　(3)如图所示。　(4)灯泡短路
(5)0.75　(6)灯丝的电阻随温度的变化而变化
解析：(1)小灯泡的额定电压为2.5
V；则电压表可选择0～3
V量程；(2)闭合开关前，应将滑片P移到滑动变阻器的最大阻值处，即左端；(3)电压表应测量灯泡两端的电压，图中接在了灯泡和滑动变阻器的两端，故改正如图所示；(4)电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明电压表并联的部分短路，即灯泡发生了短路故障；(5)读图象可知，当电压为2.5
V时，电流的大小为0.3
A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5
V×0.3
A＝0.75
W；(6)由于灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，所以电流随电压变化的图象不是一条直线。
11．(1)乙　大　(2)电流大小　通电时间　温度计示数的高低　观测煤油温度的变化多少　(3)质量　电阻
解析：(1)因为两电阻串联，所以通过它们的电流相等；由焦耳定律Q＝I2Rt得，电阻大的在相同时间内产生的热量多，炼油温度升高得快。因此，乙烧瓶中温度计的示数大。(2)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制通过两电阻的电流和通电时间相同；实验中，我们通过温度计的示数变化反映导体产生热量的多少，即采用转换法。(3)在探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验时，控制水和煤油两种物质的质量相等，吸收相等的热量，通过比较温度变化量来比较比热容，或控制水和煤油两种物质的质量相等，升高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热容。所以将其中一烧瓶的煤油换成质量相等的水，甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝。
12．解：(1)由P＝UI可得，通过每盏灯的电流I额＝＝＝0.8
A。
(2)两盏灯的总功率P总＝2P额＝2×2
W＝4
W，
由公式P＝可得，消耗的总电能W＝P总t＝4
W×10×60
s＝2
400
J。
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