浅谈中考物理题目
(1)电功率(W)
1.概念:
电流通过导体时可以做功。电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。
2.公式:
电功的基本公式是:
根据欧姆定律,也可以推导出基本公式。
从电功率的定义导出:
3.单位:
焦耳:
千瓦时(度):
4.电度表:(俗称电度表)
电能表是测量电功率(电能)的仪器,其表盘上的单位是度。电能表计数器上的两个读数之差就是这段时间的用电程度。
(2)电力
1.概念:
电流在单位时间内所做的功叫做电功率。它是反映电流做功速度的物理量。
2.公式:
根据电力的定义
计算电功率的基本公式可以从电功率的定义和电功的基本公式推导出来。
3.单位:
瓦特:
千瓦:
4.额定电压和额定功率:
电器正常运行时的电压称为额定电压,电器在额定电压下的电功率称为额定功率。这两个数值往往会标注在电器上,对于不同的电器,这两个数值一般是不一样的。
当电器两端的电压等于电器的额定电压时,其电功率等于其额定功率,此时电器正常工作。
当电器两端的电压小于电器的额定电压时,电器的实际功率小于其额定功率,电器不能正常工作。
当电器两端的电压大于电器的额定电压时,电器的实际功率大于其额定功率,电器不能正常工作,容易损坏。
决定电器工作状态的是电器的实际功率,其大小会随着其两端实际电压的变化而变化。
(3)实验-测量小灯泡的功率
根据实验要求,设计电路,绘制电路图,由物理元件组成实验电路。
调节滑动变阻器上滑块P的位置,用电压表和电流表分别测量小灯泡的实际电压、额定电压和对应的实际电流、额定电流。
用公式计算小灯泡的实际功率和额定功率。
注意:在连接电路和测量中,要熟悉电压表、电流表和滑动变阻器的使用;正确选择测量范围和终端;能准确阅读。
(4)焦耳定律
电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。这个定律叫做焦耳定律。它可以表示为:
(5)电功率和电能的计算
解决问题的步骤:
1.在分析题意的基础上画出不同条件下的等效电路图,并在电路图上注明已知条件和所需物理量;
2.利用串并联电路的特性和电功率的计算公式(推导出的公式可直接使用)列出方程或方程式;
3.解方程。
主要公式:
典型例子
【例1】小华的电热水壶因使用不当烧坏。他打算自己更换一根电阻丝来修水壶,但是不知道电阻丝的电阻值。他找出电水壶的包装盒,上面印着下表:
-电热水壶220伏50赫兹
模型功率容量
SPS—1.0L 800W
900瓦
1.0L
SPS—1.5升1200瓦
1500瓦
1.5L
根据表格中的信息,你能帮助小花计算出这锅电阻丝的电阻值吗?
已知:
问:
解决方案:
【例2】两个灯泡L1和L2分别标有“220V 40W”和“110V 100W”字样。如果在电路中串联,总功率不能超过多少瓦?如果在电路中并联,最大总功率是多少瓦?
已知:
求串联时的最大总功率。
并联连接的最大总功率
分析:该问题属于典型的“照顾弱者”问题,即为了防止两者都受到损坏,通过它们的电流应等于串联中较小的额定电流;当它们并联时,它们两端的电压应等于两者中较小的额定电压。
解决方案:
当串联时(如图1A所示)
图1
∴
并联连接(如图1 B) ∵∴
∴
【例3】当灯泡L和恒电阻R0并联在12V的电路中时,灯泡L正常发光,此时的主电流为1.8A,当它们串联在另一个电路中时,灯泡L的功率为其额定功率,电阻R0的功率为0.9W,求灯的额定功率。
这个问题串联和并联的电路电压不同,一般很难解决这类问题。如果比例运用巧妙,可以由难变易。
解法:根据题意画出等效电路图如图2所示。
它可以从图A中获得,并在代入数据(1)后
可以从图B中得到,代入数据后②。
它是由①和②联立求解得到的。
图2
【例4】用标有“220V 800W”的电水壶在220V的电压下烧开一壶水需要1h 4min。八一建军节要到了。托马斯·李和刘宁听说,在学校附近的工地上,铁道兵很难喝到开水。他们组织班里的一些同学去慰问,还带了这个热水壶。当他们把220V电源接入工地时,发现烧开同样一壶水需要1h 40min。当学生们感到困惑时,刘宁说一定是因为电线太长而失去了一些电力。导体上损失了多少能量?请帮他们计算一下。为了计算方便,与实际情况相比,我们忽略了哪些因素?
这道题的计算比较复杂,不注意计算技巧很容易出错。遇到这样的习题,要注意:如果没有得到最终结果,尽量不要近似计算,尽量保持分数形式,以便在后面的运算中减少和简化点数。这样既简化了操作,又保证了最终结果的准确性。以下分析供大家参考。
解法:根据题意,画出如图3所示的两种情况下的等效电路图。
220V电压下的煮沸时间和施工现场的煮沸时间。
因为烧开同样一壶水需要同样的热量,也就是ⅷ
从∵ R到∴,p与成正比。
∴ ∴
那么,图B的系列比例关系:ⅶ
在计算中,我们忽略了电热水壶电阻丝的电阻随温度变化的因素。
图3
【例5】当电阻两端的电压增加时,通过电阻的电流增加(假设电阻的阻值不变)。请证明阻力的变化。
证明这个问题的方法有很多,一般都是公式推导。要善于运用我们所学的各种数学工具,比如坐标镜像法,它比公式推导法更简单、更直观、更清晰。下面用两种方法来演示,供学生参考和比较。
证书1:
∵ ∴
证书2:如图4所示。
∵
但是
∴ (S1,S2和S3代表图4中相应的矩形区域)
图4
【例6】有两个灯泡“220V,40W”和“220V,60W”,但其铭牌模糊不清。请从两个方面来区分。
分析:两种灯泡的额定功率不同,虽然额定电压相同,但区别至少有以下几点:电阻、实际功率等等。
回答:至少以下几点:①细丝粗细的目测比较;粗电阻小,为“220V,60w”;②
用万用表测量,电阻为“220V,40w”;③“伏安法”测定;④工作正常。
对比亮度,亮度“220V,60W”,选两个。
延伸与引申:对于这类开放性问题,可以抓住物理特性、阻力、实际功率的区别,通过这两个物理的对比,可以拓展方法,打开思路,改变方法。
【例7】小刚用两个小灯泡A和B做如图5所示的串联和并联研究实验,发现了两种不同的现象,记录在表中。
(1)比较两个实验中电路消耗的总功率;
(2)比较和的大小;
(3)请分析产生这些现象的原因。
串并联
一盏灯有亮有暗。
b光线暗淡。
图5
解析:因为两个电路中的总电压相同,等于电源电压,所以知道电阻大的功率小。串联电路中,电阻大的灯泡更亮;并联电路中,电阻小的灯泡更亮。
回答:
(1)并联电路总功率大于串联电路;
(2) ;
(3)串联电路中,已知A的电阻大,A的功率大,A的灯亮;并联电路中,A的电阻大,A的功率小,A的灯暗。
方法提炼:题目只发现A灯和B灯亮度不同。解决这个问题的关键是灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。根据串联电路和并联电路功率公式的特点,采用控制变量的方法进行判断。
【例8】如图6所示,电源电压和灯泡电阻不变。当开关S1闭合,开关S2和S3断开时,电灯R1正常发光,电压表示数为6V;当开关S1、S2、S3闭合时,当前表示数为1A;;当S3开启,S1和S2关闭时,灯R1的实际功率为其额定功率的1/9,R2消耗的功率为0.6W求灯L的额定功率和电阻R3的阻值。
图6
解析:由于电路变化较大,在求解过程中,先做出等效电路图,再根据电路的特点和各级数的方程求解。
回答:
(1)当S1闭合,S2和S3断开时,等效电路如图7所示,电压表示数为6V,正好是电源电压,灯泡正常发光。此时灯泡功率是额定的,①。
图7
(2)当S1,S2开启,S3关闭时,等效电路如图8所示,灯泡正常发光。
因为
因此,那就是
图8
(3)当S3闭合,S1和S2打开时,等效电路如图9所示。因为灯L与R2和R3串联,所以串联电路的分压特性根据题目中给出的条件相关。
图9
因为,那是
所以,这时因为,即③
也就是④
将③式代入④式和②式:
解或(放弃),所以
因为,因此
从图中可以看出,解决方案是
易错分析:电的综合题有多种解法。这个问题通过按电路变化的顺序解方程来解决。解决这个问题的关键是根据问题的要求,画出各种情况下对应的等效电路图,然后一步一步地求解各个电路。思路清晰明了。
模拟试题
(回答时间:60分钟)
一、多项选择题
1.在电路中串联一根长度和粗细相同的铜线和一根镍铬合金丝。下列说法中正确的是()。
A.铜线两端的电压大,通过的电流就大。
B.镍铬合金两端电压大,流过的电流大。
c铜线两端的电压大,但通过两根线的电流是一样的。
d .镍铬合金两端电压大,但通过两根导线的电流相同。
2.如图1,当压敏电阻滑块P在一定范围内移动时,A的读数范围为1 ~ 2.4a,V的读数范围为10 ~ 7.2v,则R1的电阻值和电源电压分别为()。
A.,b,10伏c,12伏d,10伏
图1
3.在图2所示的电路中,总电压U保持不变,滑动变阻器的总电阻为2R。当滑块位于变阻器的中点o时,四个电流表示相同,都是I0。当滑块向上移动到点()时。
A.A1的指标大于I0 B,A2的指标大于I0。
C.a3的指标大于i0d。a4的指标大于i0d。
图2
4.冰箱启动时,与冰箱并联的台灯变暗。关于这一现象,下列说法正确的是()
A.进线中的电流变大b .线路中的电阻变大。
C.回路中的热损失变得更大。d .灯泡两端的电压变小。
5.在图3中,开关闭合后,两个灯都正常工作,两个仪表都有指示。突然两灯熄灭,V指示变大,A指示为零,则判断电路可能故障是()。
A.电流表损坏了。b .灯L1开路。
C.L2灯打开。灯L2短路。
图3
二。实验问题
6.两个电灯L1和L2 l 1的电阻大于L2;如果它们串联到电路中,灯上的电压就很大,电流流过灯,在相同的时间内做更多的功。
7.如图4所示,一个额定功率为2W的灯泡L,串联一个阻值为的电阻R,然后连接到由四节新干电池串联而成的电池组上。小灯泡只能正常发光。为了使电路消耗的电能更小,将小灯泡的电阻和额定电压分别相加。
图4
8.如图5所示,电源电压是恒定的。开关S闭合和断开时,R1两端的电压比为4:3,S断开时,R1和R2的功率比为。
图5
9.下面是一个同学家这个月的电费。你能从这个账单中得到什么数据信息(说出两点)。
(1) ;
(2) 。
三。简答题
10.有人认为,如果用一个电流表,两个灯泡的电流相等,那么两个灯一定是串联的;如果用电压表分别测量两个灯泡的电压,那么这两个灯一定是并联的。你认为这两种说法正确吗?为什么?
四。计算问题
11.给你一个电源,一个滑动电阻,一个已知电阻的定值电阻,一个已知额定电压的灯泡,一个电流表,一个开关,若干导线。要求测量小灯泡的额定功率。画电路图,写实验步骤,推导计算公式。
12.在图6所示的电路中,电源电压恒定在6V,电压表使用0 ~ 3V的量程,电流表使用0 ~ 0.6A的量程,滑动变阻器R的电阻值为0 ~ 0。为了保证两个电流表都不被损坏,找到了允许接入电路的变阻器的阻值范围。
图6
13.如图7所示,是某电路的一部分,其中、、、电流表中的电流为()。
A.0.2A,右B. 0.15A,左C. 0.2A,左D. 0.3A,右。
图7
14.下列例子中不属于使用电加热的有()。
A.电风扇吹b .电熨斗烫衣服c .微波炉烤食物d .电饭锅做饭。
15.图8所示的电路表明,通过毫安表的电流约为mA,通过安培计的电流约为A..
图8
16.电路中并联两个相同的电阻,t分钟释放的热量为Q焦耳。如果这两个电阻串联在同一个恒压电路中,t分钟释放的热量为j。
17.一个“3000r/kW?h”电度表,一个同学用来测量他家电路正常工作时的总功率。当转盘转30圈1min时,此时他家电路总功率为W..
18.如图9所示,是一个封闭的盒子,A、B、C、D是四条外引线。已知盒中结构由A、B、C、D连接的三个电阻组成..目前,A与C之间、A与D之间、C与D之间的电阻是用多用电流表测量的。用导线连接B和D,然后测量A和D之间的电阻。拔掉这根电线。
(1)画出箱内电阻的连接图,并标出每个电阻的电阻值。
(2)如果在C和D之间加一个30V的电压,那么A和C之间的电压和盒子里的电阻消耗的总功率是多少?
图9
19.如图10,“黑盒子”里有灯泡、电阻、电池,面板外有A、B、C、D四个端子和灯泡。目前测试的是A的两个连接器A和B。如果A接A,B依次接B、C、D,发现B接的时候灯不亮,A的指示为零;C接通,灯亮,A有指示;连接D时,光线减弱,电流表达式数量减少。试着在盒子里画电路图。
图10
20.在图11所示的电路中,电源电压为9V,保持不变。当S闭合,滑动变阻器的滑块P移动到一定位置时,灯泡L正常发光,A1,A2分别指示0.2A和0.8A,固定电阻R的电阻值为。问:
(1)灯泡L的额定电压和额定功率;
(2)当滑块P移动到另一个位置时,灯泡L的实际功率与额定功率之比为16/25,那么此时A2的指示是什么?
图11
测试答案
1.D 2。C
3.BC推导:当滑块上移时,A3所在支路的端电压增大,于是A3的指标增大,电路总电阻减小,总电流增大,A1的指标减小,于是A2增大。
4.自动呼叫分配系统
5.B的导出解:因为A的指标为零,所以D是错的。
6.l 1;L1
7.8;4.导出解法:解一系列二元线性方程组,利用串联电路的特性。
8.推导:S闭合时R2短路,S断开时R1和R2串联。从公式中可以看出,
9.以下回答还是两个。
(1)到本月抄表时,用电量为2929。
(2)本月用电量207。
(3)上个月的抄表是2722。
(4)电价0.40元/千瓦时。
(5)按30天计算,日均用电量6.9。
10.不对。电流相等时,如果电阻相等,可能是并联;当电压相等时,如果电阻相等,它们可以串联。
11.实验步骤:
(1)先计算
(2)串联a和R0,调节滑块p,使a的指针为I1。
(3)串联A和L,保持滑块P不动,读A为I2。计算公式:
地图编号11
12.解决方法:R0和R串联,保证A不烧坏,电路中最小电阻为:
滑动变阻器的最小值:
保证V不烧坏,R0两端电压共用3V。此时,滑动变阻器的最大值为:
所以滑动变阻器的电阻范围~。
13.c推导:R1两端电压下降到1V,R2两端电压下降到0.1V,那么R3两端电压为0.9V,电流为0.3A,方向向上,那么A的指示器为0.2A,方向向左。
14.A
15.20;0.12
16.
17.600
18.
(1)如图所示。
方法1:
方法二:
地图编号18
(2),所以,
19.见图。
地图编号19
20.解决方案:
(1)的特征在于并联电路、R中的电流和灯泡电阻。
灯泡的额定电压
额定功率:
(2)根据公式:
灯泡:
流经r的电流:
A2指示器:
参考/阅读-499275.html