2020年中考物理 母題題源系列 專題17 額定功率和實(shí)際功率（含解析）

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1、專題17 額定功率和實(shí)際功率【1】（2020揚(yáng)州卷）如圖所示，電源電壓為6V，當(dāng)S1、S2閉合、S3斷開時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A，則R1的電阻值為_；當(dāng)S1、S3斷開，S2閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，則通過R1的電流_A，電路的總電功率是_W，通電5min電路中R2產(chǎn)生的熱量是_J?！敬鸢浮?12 0.25 1.5 22512，電路的總電功率：PUI6V0.25A1.5W；通電5min電路中R2產(chǎn)生的熱量：QI2R2t（0.25A）212560s225J。點(diǎn)睛：（1）當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，電路為R1的簡單電路，電流表測通過R1的電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；（2）當(dāng)S1、S3斷開，S

2、2閉合時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出R1的電流，根據(jù)PUI可求電功率；（3）根據(jù)QI2Rt可求5min電路中R2產(chǎn)生的熱量?！?】（ 2020棗莊卷）如圖所示，是某種電熱器的電路圖，電源電壓220V，R1、R2的阻值分別為11、22，通過旋轉(zhuǎn)扇形開關(guān)S，接觸不同觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)檔位的轉(zhuǎn)換，電熱器在低溫工作時(shí)的電功率是_W，在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是_J。【答案】 6600 3.96105【解析】解：根據(jù)P，當(dāng)電阻最大時(shí)，電功率最小，開關(guān)S接觸c時(shí)只有R2連入電路時(shí)為低溫檔， P

3、小2200W當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí)，開關(guān)S接觸c、d時(shí)兩電阻并聯(lián)此時(shí)電路的總電阻最小，R并在高溫檔工作1min產(chǎn)生的熱量是：Q高t60s3.96105J?！?】（ 2020德州卷）如圖是檢測酒精濃度的測試儀原理圖，圖中電源電壓恒定為8V，R1為定值電阻，酒精氣體傳感器R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小。當(dāng)酒精濃度為0時(shí)，R2=60，此時(shí)電壓表示數(shù)為2V。以下說法錯(cuò)誤的是A. 若酒精氣體濃度越大，電壓表和電流表示數(shù)都越大B. 定值電阻R1的阻值為20C. 酒精濃度為0時(shí)，電路消耗的總功率為0.6WD. 若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí)，表示酒駕，此時(shí)R2消耗的電功率為0.8W【答案】C此時(shí)，串聯(lián)電路的總電阻

4、R=R1+R2=20+60=80，電路消耗的總功率為，故C錯(cuò)誤。D若電流表示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí)，酒精氣體傳感器的電阻，此時(shí)R2消耗的電功率為，故D正確。答案為C?！?】（ 2020河北卷）如圖所示，電源電壓不變，a、b、c為電流表或電壓表。只閉合S1時(shí)，a表無示數(shù)，b表有示數(shù)。S1、S2都閉合時(shí)，滑片P向右滑動(dòng)，c表的示數(shù)不變。下列判斷正確的是A. a表是電壓表B. 先閉合開關(guān)S1，再閉合S2，電路中的總電流變大C. 只閉合S1，P向右移動(dòng)，R2兩端的電壓變化量與電流變化量的乘積大于其電功率的變化量D. 開關(guān)均閉合，電路的總功率為P1；若將c表換成另一種電表，再閉合S1、S2，電路的總功率為P2

5、，則P2 P1【答案】BD【解析】分析：根據(jù)開關(guān)的斷開和閉合情況判斷電路的連接方式，再根據(jù)電表有無示數(shù)判斷是什么電表，再根據(jù)歐姆定律和電功率公式判斷電流和電功率的變化；解答：A、只閉合S1時(shí)，a、b兩表串聯(lián)，由a表無示數(shù)，b表有示數(shù)，可以判斷a是電流表b是電壓表，S1、S2都閉合時(shí)，R2和滑動(dòng)變阻器R3被電流表a短路，滑片P向右滑動(dòng)，c表的示數(shù)不變，所以c是電壓表，故A錯(cuò)誤；B、先閉合開關(guān)S1，R1、R2和滑動(dòng)變阻器R3串聯(lián)，總電阻為三者之和，再閉合S2時(shí)，R2和滑動(dòng)變阻器R3被電流表a短路，根據(jù)可知，電路中的總電流變大，故B正確；C、只閉合S1時(shí)，R1、R2和滑動(dòng)變阻器R3串聯(lián)，滑片P向右移

6、動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變小，由串聯(lián)電路的分壓原理知，R3兩端電壓變小，R2兩端電壓變大，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，就可知道R2兩端的電壓變化量與電流變化量比值不變，再根據(jù)電功率公式可知，R2兩端的電壓變化量與電流變化量的乘積等于其電功率的變化量，故C錯(cuò)誤；D、 開關(guān)均閉合，R2和滑動(dòng)變阻器R3被電流表a短路，電路的總功率為，由A可知，c原來是是電壓表，現(xiàn)換成電流表，再閉合S1、S2，電路變成了R1、R2和滑動(dòng)變阻器R3并聯(lián)，總電阻小于R1，再根據(jù)公式可知P2 P1，故D正確；根據(jù)以上分析故選BD【點(diǎn)睛】本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是正確分析開關(guān)在不同狀態(tài)

7、下電路的連接方式和電表作用的判斷?！倦y點(diǎn)中心】誤以為用電器的實(shí)際功率就是額定功率，其實(shí)用電器的實(shí)際功率會(huì)隨它兩端的電壓的改變而改變，處理這類問題時(shí)，一定要根據(jù)實(shí)際電壓進(jìn)行分析計(jì)算?！究键c(diǎn)難點(diǎn)突破】【知識(shí)鏈節(jié)】電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V，額定功率是25W。（1）額定電壓U額是用電器正常工作時(shí)的電壓，也就是用電器上標(biāo)著的電壓值。額定功率P額是用電器在額定電壓下的功率，也就是用電器上標(biāo)著的功率值。用電器上標(biāo)出的電流是當(dāng)用電器兩端加上額定電壓時(shí)通過它的電流。P額=U額I額。額定功率是用電器的重要性能指標(biāo)，在設(shè)計(jì)用電器時(shí)必須確定它的性能和工作條件。（2）實(shí)際功率是用電器在非額定

8、電壓下實(shí)際消耗的功率，燈炮的亮度就由實(shí)際功率決定。由公式P=UI可知實(shí)際功率的大小隨用電器兩端電壓的變化而變化。（3）實(shí)際功率和額定功率的關(guān)系：U實(shí)=U額，則P實(shí)=P額，用電器正常工作；U實(shí)U額，則P實(shí)U額，則P實(shí)P額，可能損壞用電器?！炯寄芊椒ā?（1）對某個(gè)用電器而言，其額定電壓、額定功率的值只有一個(gè)，實(shí)際功率隨電壓變化而變化，實(shí)際電壓、實(shí)際電功率的值有無數(shù)個(gè)。（2）若用電器電阻R不變，根據(jù)，如果U 減小為原來的，則P變?yōu)樵瓉淼?。?）燈L1“220V 100W”，燈L2“220V 25W”，由可知，L1燈絲電阻小，L1燈絲粗短，L2燈絲細(xì)長。判斷燈絲電阻口訣：“大（功率）粗短，小細(xì)長”（

9、U額 相同）。兩燈串聯(lián)時(shí)，由，可知燈L2亮，兩燈并聯(lián)時(shí)，由可知燈L1亮。項(xiàng)目串聯(lián)電路并聯(lián)電路P實(shí)與R的關(guān)系串聯(lián)電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大并聯(lián)電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大燈泡發(fā)光亮度實(shí)際電壓大的P實(shí)越大，因此實(shí)際電壓大的燈泡較亮通過電流大的P實(shí)越大，因此通過電流大的燈泡較亮電阻大的P實(shí)越大，因此電阻大的燈泡較亮電阻小的P實(shí)越大，因此電阻小的燈泡較亮串接上滑動(dòng)變阻器的小燈泡，變阻器阻值增大時(shí)分壓也大，小燈泡實(shí)際電壓減小，小燈泡發(fā)光較暗并接上滑動(dòng)變阻器的電燈，由于并聯(lián)電路中各部分互不干擾，所以通過小燈泡所在支路的電流不變，小燈泡發(fā)光情況不變【1】如圖所示電路，電源電壓不變，閉合

10、開關(guān)S，當(dāng)滑片P置于變阻器的B端時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為36J；當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2V下列結(jié)果正確的是（）A. R1先后兩次消耗的電功率之比為3：4B. 滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為10C. 電源電壓為10VD. R1的阻值為20【答案】B【解析】由電路圖可知，R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；當(dāng)滑片在B端時(shí)，由歐姆定律可知，電流中的電流：I1，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓（電壓表的示數(shù)）：U2I1R26V，由題意知，當(dāng)滑片滑到中點(diǎn)處時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻變小，變阻器分得電壓變小，即電壓表示數(shù)應(yīng)減小，所以，滑片滑到中點(diǎn)時(shí)

11、，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U26V2V4V；同理可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓（電壓表的示數(shù)）：U24V，：可得：，解得R1R2，將代入：6V，可得電源電壓：U12V，故C錯(cuò)誤；當(dāng)滑片滑到B端時(shí)，R1兩端電壓為：U1UU212V6V6V；由Qt36J可得：R110s10，故D錯(cuò)誤；因R2R1，所以變阻器R2的最大阻值為10，故B正確；滑片在中點(diǎn)時(shí)，R1兩端的電壓為U1UU212V4V8V，則R1先后兩次的電壓之比為：，由P可得R1先后兩次消耗的電功率之比：，故A錯(cuò)誤。故選：B。點(diǎn)睛：由電路分析可知，R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；由滑片的移動(dòng)和電壓表示數(shù)變化可知滑片滑到B點(diǎn)時(shí)電壓

12、表的示數(shù)，則由歐姆定律可表示出滑片在不同位置時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓與電源電壓電阻間的關(guān)系，聯(lián)立可解得R1與R2最大值之間的關(guān)系及電源的電壓； 由功率公式可求得R1的阻值，則可求得R2的最大阻值；最后由功率公式分別求得R1先后兩次消耗的電功率，即可求得比值?！?】如圖所示的電路，電源電壓為3V，R1=15，R2=5，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，下列分析正確的是A. R1、R2兩端電壓之比為3：1B. 通過R1、R2電流之比為3：1C. R1、R2消耗的電功率之比為1：3D. R1的電功率為1.8W【答案】C【解析】由電路圖知道，R1、R2兩電阻并聯(lián)，由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，所以R1、R2 兩端電壓

13、之比是1：1，故A錯(cuò)誤；由I=U/R知道，通過R1、R2 電流之比是：I1 ：I2 =U/R1：U/R2=R2：R1=5：/15=1：3，故B錯(cuò)誤；由P=U2/R知道， R1、R2 消耗的電功率之比是：P1：P2 =U2/R1：U2/R2=R2：R1=1：3，故C正確；由于兩電阻并聯(lián)，所以U1 =U=3V， R1 的電功率是：P1 =U2/R1=(3V)2/15=0.6W，故D錯(cuò)誤，故選C?！?】燈泡L與定值電阻R組成的電路如圖甲所示，L和R的I-U圖線分別為圖乙中的A、B，閉合開關(guān)S，L正常發(fā)光，電路的總功率為4.8W，此時(shí)燈泡L的A. 電壓為7V B. 電流為0.3A C. 電阻為20 D

14、. 功率為3W【答案】D【解析】解：圖甲中燈泡L與定值電阻R并聯(lián)，已知L和R的I-U圖線分別為圖乙中的A、B，閉合開關(guān)S，L正常發(fā)光，電路的總功率為4.8W；根據(jù)歐姆定律可得，此時(shí)燈泡的電阻：，故C錯(cuò)誤。此時(shí)燈泡的功率為：PL=UIL=6V0.5A=3W，故D正確。答案為D?！?】如圖所示，電源電壓恒為15V，定值電阻R的阻值為20，閉合開關(guān)后，使變阻器的阻值減小5，電流表示數(shù)變化了0.1A，則下列說法正確的是（ ）A. 電流表示數(shù)減小了0.1AB. 電壓表示數(shù)減小了0.5VC. 定值電阻的電功率增大了0.2WD. 電路總功率增大了1.5W【答案】D【解析】由圖可知，變阻器R變與R串聯(lián)在電路中

15、，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測電路中電流；A、使變阻器的阻值減小5，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知總電阻變小，由于電源電壓不變，根據(jù)I可知電路中電流變大，所以電流表示數(shù)變化了0.1A，應(yīng)是增大0.1A，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)原來變阻器接入電路的阻值為R變，變阻器的阻值減小5后，此時(shí)變阻器接入電路的阻值為R變-5，由題意可知：II2-I10.1A，即： 0.1A，所以： 0.1A，解得：R變10，R變-45（舍去），所以，I10.5A，I20.6A，則電壓表示數(shù)變化量：U變I2（R變-5）-I1R變0.6A（10-5）-0.5A10-2V，所以電壓表示數(shù)減小了2V；故B錯(cuò)誤；C、定值電阻電功率的增

16、大量：P1I22R-I12R（0.6A）220-（0.5A）2202.2W，故C錯(cuò)誤；D、總功率的增大量：PUI2-UI115V0.6A-15V0.5A1.5W，故D正確。故選：D。點(diǎn)睛：（1）由圖R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測的電路中電流，根據(jù)歐姆定律判斷電流表示數(shù)變化情況；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律先求出變阻器連入電路的阻值，然后分別根據(jù)電功率公式求出功率?！?】如圖甲所示，R1為定值電阻，滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a端滑到b端的過程中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說法正確的是（ ）A. R1的阻值為20B. R2的最大阻值為50C. 電源電壓為6VD. 該電路消耗的最大電功率為0.9W【答案】BC【解析】如圖兩電阻串聯(lián)，電壓表測量滑動(dòng)變阻器R2的電壓，電流表測量電路中的電流；由乙圖知，R2的電壓2V時(shí)，功率為0.8W，根據(jù)得：此時(shí)電流為：，當(dāng)R2的電壓5V時(shí)，功率為0.5W，電流又為：；根據(jù)電源電壓不變得：，解得：，故A錯(cuò)誤；電源電壓為：，故C正確；R2的最大阻值為，故B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片位于最左端時(shí)，只有R1接入電路工作，此時(shí)功率最大，所以該電路消耗的最大電功率為：，故D錯(cuò)誤；故選BC。