王梅軍
考情分析
電功率是歷年來(lái)中招考試中電學(xué)的重中之重,題型多樣。選擇題、填空題以考查對(duì)電能表的使用、電功、電功率等概念和公式的理解為主;實(shí)驗(yàn)探究題多集中在對(duì)小燈泡電功率的測(cè)量和探究電熱與哪些因素有關(guān)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)上;電功、電功率和電熱的計(jì)算題側(cè)重于生活實(shí)際的應(yīng)用,計(jì)算難度較高。
由于電功率的知識(shí)是前面的電路、電流、電壓、電阻以及歐姆定律的延伸,而且與之聯(lián)系的比較多。所以,中招試題常將以上電學(xué)知識(shí)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行考查,在解決實(shí)際電學(xué)問(wèn)題中比較和分析它們之間的關(guān)系,并應(yīng)用電學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答。特別需要注意的是,近年來(lái)以生活中的燈泡、電飯鍋、電冰箱等家用電器為平臺(tái)命題考查電功率的知識(shí)是今后中考的熱點(diǎn)。
典例分析
考點(diǎn)一應(yīng)用電能表計(jì)量電能
【例1】(2016·廣東)某家庭電能表如所示。若該家庭單獨(dú)讓空調(diào)工作,測(cè)得1 min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn),則空調(diào)消耗的電能為kW·h,空調(diào)的電功率是W。
解析:“3000 revs/(kW·h)”表示接在這個(gè)電能表上的用電器,每消耗1 kW·h的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)。該家庭單獨(dú)讓空調(diào)工作,測(cè)得1 min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn),則空調(diào)消耗的電能為W=603000kW·h=0.02 kW·h??照{(diào)的電功率是P=Wt=0.02 kW·h160h=1.2 kW=1200 W。
答案:0.021200
【易錯(cuò)點(diǎn)撥】電能表并不能直接顯示消耗的電能,在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能,是這一段時(shí)間前后兩次電能表的讀數(shù)的差。
跟蹤練習(xí)1
1.(2016·聊城)某家庭單獨(dú)使用電飯鍋,用時(shí)15 min,電能表的示數(shù)由甲示數(shù)變成乙示數(shù),則該電飯鍋在這段時(shí)間內(nèi)消耗電能約為。
2.(2015·阜新)小明家電能表5月初讀數(shù)如所示,6月初讀數(shù)是,這個(gè)月用電度。阜新地區(qū)每度電的電費(fèi)是0.5元,則小明家這個(gè)月應(yīng)交電費(fèi)元。
3.(2015·瀘州)5月初,小明家中的電能表示數(shù)為,電能表的部分參數(shù)及6月初的示數(shù)如所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.電能表是測(cè)量用電器消耗電功率的儀表
B.小明家5月初至6月初消耗的電能是1200 kW·h
C.小明家所有用電器同時(shí)工作,總功率不得超過(guò)4.4 kW
D.若電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在10 min內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)300轉(zhuǎn),則用電器的總功率為1 kW
4.(雙選)所示是電子式電能表的表盤(pán)示意圖。下列與其技術(shù)參數(shù)有關(guān)的說(shuō)法正確的是()
A.此電能表應(yīng)該接在220 V的電路中使用
B.正常運(yùn)行的最大電流為10 A
C.指示燈每閃爍3000次電路耗電為1 kW·h
D.電路已經(jīng)消耗的電能是76241 kW·h
考點(diǎn)二電功和電功率的計(jì)算
【例2】(2016·玉林)如所示,電源電壓恒為4 V,燈泡標(biāo)有“4 V2 W”字樣(燈絲電阻不變)。當(dāng)S1、S2都閉合,且滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.9 A,此時(shí)燈泡的功率為P1,當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),燈泡實(shí)際消耗的功率為P2,且P2︰P1=1︰4。求:
(1)燈泡的額定電流;
(2)R2的最大阻值;
(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電路消耗的最小功率;
(4)當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1工作2 min消耗的電能。
解析:(1)燈泡的額定電流為IL=PL/UL=2 W/4 V=0.5 A
(2)當(dāng)S1、S2都閉合,且變阻器滑片P在中點(diǎn)時(shí),燈L與R2并聯(lián),此時(shí)燈泡正常發(fā)光
I2=I-IL=0.9 A-0.5 A=0.4 A
此時(shí)變阻器的阻值為:R2′=U/I2=4 V/0.4 A=10 Ω
變阻器的最大阻值為:R2=2R2/=2×10 Ω=20 Ω
(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),此時(shí)燈L與R2并聯(lián),燈L正常發(fā)光:P1=PL
當(dāng)R2的阻值最大時(shí),R2消耗的功率最?。?/p>
P2min=U2/R2=(4 V)2/20 Ω=0.8 W
電路消耗的最小功率為:Pmin=P1+P2min=PL+P2min=2 W+0.8 W=2.8 W
(4)當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1與燈L串聯(lián):
∵P2P1=P2PL=I2RLI2LRL,且P2∶P1=1∶4
∴I2(0.5 A)2=14得I=0.25 A
∵RL=UL/IL=4 V/0.5 A=8 Ω
∴UL′=IRL=0.25 A×8 Ω=2 V
U1=U-UL′=4 V-2 V=2 V
R1工作2 min消耗的電能W1=U1It=2 V×0.25 A×2×60 s=60 J
答案:(1)0.5 A(2)20 Ω(3)2.8 W(4)60 J
【名師點(diǎn)撥】解決此類動(dòng)態(tài)電路試題要注意以下方面:(1)應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)題設(shè)條件中的動(dòng)態(tài)過(guò)程的始末條件分析,必要時(shí)可以通過(guò)畫(huà)出其等效電路圖來(lái)簡(jiǎn)化電路,分析出電路連接方式,從中提煉出電路元件中的各物理量之間的關(guān)系。(2)還要注意對(duì)電路動(dòng)態(tài)過(guò)程中的信息收集,變動(dòng)為靜、活用規(guī)律、尋找聯(lián)系、建立相關(guān)等式或方程,借助數(shù)學(xué)工具去解決。
跟蹤練習(xí)2
1.(2016·十堰)如所示,電源電壓保持不變,小燈泡L上標(biāo)有“6 V3 W”字樣,電阻R1=40 Ω,電壓表的量程為0~3 V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),燈泡L恰好正常發(fā)光。(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)
(1)求燈泡L正常工作時(shí)的電阻和電源電壓。
(2)當(dāng)閉合S1,斷開(kāi)S2、S3,且把滑動(dòng)變阻器R2的滑片滑到最右端時(shí),電流表的示數(shù)為0.1 A,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為多大?
(3)當(dāng)斷開(kāi)S1、S2,閉合S3時(shí),在保證電路安全的條件下,燈泡L消耗的最小功率為多少?并求出此種情況下電路1 min消耗的電能。
2.(2016·孝感)如所示,電源電壓保持不變,燈泡上標(biāo)有“6 V3 W”字樣,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)、滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí),電壓表的示數(shù)為2.4 V,電流表示數(shù)為0.3 A(燈泡燈絲電阻不隨溫度的變化而改變)。求:
(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。
(2)此時(shí)燈泡的實(shí)際功率。
(3)電源電壓。
(4)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2都閉合、滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端時(shí),電路消耗的總功率。
3.(2016·聊城)如所示,小燈泡L標(biāo)有“6 V3 W”的字樣,不考慮燈絲電阻的變化,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為24 Ω,電源電壓保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,S1、S2斷開(kāi),滑片P滑到中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光。保持滑片P的位置不變,閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)變化了1 A。求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流。
(2)電源電壓。
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),電路消耗總功率的最小值。
考點(diǎn)三測(cè)量小燈泡的電功率
【例3】(2016·孝感)小勇在測(cè)量額定電壓是2.5V小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中:
(1)為完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將0甲中的實(shí)物電路圖連接完整。
(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,小燈泡發(fā)光較暗但亮度一直不變,其原因是。
0(3)正確連接電路后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2 V時(shí),電流表示數(shù)如0乙所示,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為W。
(4)若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)再將滑動(dòng)變阻器的滑片向(填“左”或“右”)移動(dòng),直至電壓表示數(shù)為V為止。
(5)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下多組電流表示數(shù)及對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù),并畫(huà)出0丙所示的IU圖象,從圖象可以計(jì)算出小燈泡的額定功率為W。
解析:(1)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路中,電壓表測(cè)燈泡電壓應(yīng)與燈泡并聯(lián),燈泡額定電壓2.5 V,所以電壓表使用0~3 V量程,由此連接實(shí)物如1所示。
1(2)如果滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱,滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路,此時(shí)滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于定值電阻,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電路中電阻都不變,電路中電流較小,所以燈泡的亮度比較暗。
(3)由0乙所示的電流表可知,電流表量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,電流表示數(shù)為0.22 A,所以電壓表示數(shù)為2 V時(shí),燈泡的實(shí)際功率為P=UI=2 V×0.22 A=0.44 W。
(4)要測(cè)量燈泡的額定功率,應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,此時(shí)應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值,將滑片向左端滑動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5 V。
(5)由0丙所示IU圖象可知,燈泡額定電壓U=2.5 V所對(duì)應(yīng)的電流I=0.25 A,則燈泡的額定功率為P=UI=2.5 V×0.25 A=0.625 W。
答案:(1)如1所示(2)滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱(3)0.44(4)左2.5(5)0.625
【歸納總結(jié)】本題是一道比較典型的綜合考查題型,其中包括對(duì)電路的連接、電表的讀數(shù)、小燈泡功率的計(jì)算、對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題的解釋等內(nèi)容。目的在于考查同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中分析、處理和應(yīng)對(duì)的能力,培養(yǎng)同學(xué)們解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
跟蹤練習(xí)3
1.(2016·株洲)某實(shí)驗(yàn)小組用伏安法測(cè)量小燈泡的電功率,待測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5 V。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,完成2甲實(shí)物電路的連接。(要求:連線不得交叉,電壓表量程要正確)
2(2)檢查電路連接無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S,燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表指針幾乎不動(dòng)。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是。
(3)故障排除后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)移動(dòng)滑片記錄了多組數(shù)據(jù),并作出了如2乙所示的IU圖象。據(jù)圖可知小燈泡的額定功率為W。
(4)現(xiàn)將該小燈泡與一個(gè)10 Ω的定值電阻串聯(lián)后接入電壓為3 V的電源兩端,此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率是W。
2.(2016·南京)在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5 V。
3(1)如3甲是小明測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖(不完整)。請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖連接完整。
(2)閉合開(kāi)關(guān)前,3甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于(填“A”或“B”)端。
(3)連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),小明發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,小燈泡不發(fā)光,電壓表的示數(shù)為零。進(jìn)一步觀察并檢查電路,發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表、導(dǎo)線及其連接均完好。針對(duì)電路中出現(xiàn)的小燈泡不發(fā)光的故障現(xiàn)象,他提出了如下猜想:①小燈泡短路;②小燈泡的燈絲斷了;③滑動(dòng)變阻器斷路。根據(jù)故障現(xiàn)象,猜想(填序號(hào),下同)是錯(cuò)誤的。如果觀察到電流表有示數(shù),則猜想是正確的。
(4)排除故障,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某一位置,電壓表示數(shù)如3乙所示,此時(shí)應(yīng)將滑片P向(填“A”或“B”)端移到合適位置,讀出電流表示數(shù),即可算出小燈泡的額定功率。
(5)小平打算增加一個(gè)阻值為10 Ω的定值電阻R0,只利用一只電表,通過(guò)圖中操作(開(kāi)關(guān)S接“a”、“b”各一次)來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率。3丙、丁是她設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖,則以下判斷正確的是(填字母)。
A.兩種方案都能
B.兩種方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能
3.(2016·蘇州)在“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:“3.8 V?A”的小燈泡、“10 Ω1 A”的滑動(dòng)變阻器、四節(jié)新干電池等。
4(1)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)。
(2)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將4甲中的實(shí)物電路連接完整,使閉合開(kāi)關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大。
(3)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,兩電表均無(wú)示數(shù)。為了查找故障,小明將電壓表拆下,在開(kāi)關(guān)閉合狀態(tài)下,分別將電壓表接在電源、滑動(dòng)變阻器及開(kāi)關(guān)兩端,結(jié)果只有接在滑動(dòng)變阻器兩端時(shí),電壓表無(wú)示數(shù),則肯定出現(xiàn)故障的元件是。
(4)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),滑片P移到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如4乙所示,為測(cè)量燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向端移動(dòng),直至電壓表的示數(shù)為3.8 V,此時(shí)電流表示數(shù)如4丙所示,則小燈泡的額定功率是W。
(5)若用該電路測(cè)量規(guī)格是“2.5 V0.3 A”燈泡的額定功率,須對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,寫(xiě)出你的做法。
方法一:;
方法二:。
考點(diǎn)四焦耳定律的探究及應(yīng)用
5【例4】(2016·宜昌)采用5的電路裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”。接通電源,瓶?jī)?nèi)的空氣被加熱后膨脹,使U形管的液面發(fā)生變化,通過(guò)觀察U形管的液面變化情況比較出瓶?jī)?nèi)電阻絲的發(fā)熱多少。
(1)5所示是探究電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系,通電一段時(shí)間(填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。
(2)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài),把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶?jī)?nèi),接通電源比較兩瓶?jī)?nèi)電阻絲發(fā)熱多少。此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系,一段時(shí)間后電阻絲產(chǎn)生的熱量(填“左瓶”“右瓶”或“兩瓶一樣”)多。
解析:(1)圖中所示裝置中一個(gè)5 Ω的電阻與兩個(gè)5 Ω的電阻并聯(lián)后再串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右端兩個(gè)電阻的總電流和左端電阻的電流相等,即I右=I左,兩個(gè)5 Ω的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知I右=I內(nèi)+I外,所以,I左>I內(nèi),燒瓶?jī)?nèi)的電阻值都是5 Ω,阻值相等,通電時(shí)間相等,電流不同,根據(jù)控制變量法可知,是探究電流產(chǎn)生熱量跟電流的關(guān)系。根據(jù)“在通電時(shí)間和電阻相同,電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱越多”可知,通電一段時(shí)間左瓶?jī)?nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。
(2)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài),把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶?jī)?nèi),此時(shí)右瓶的總電阻小于5 Ω。則控制了電流相同,使左瓶和右瓶?jī)?nèi)的電阻不同,根據(jù)控制變量法可知,是探究電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系。根據(jù)“在通電時(shí)間和電流相同,電阻越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱越多”可知,通電一段時(shí)間左瓶?jī)?nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。
答案:(1)電流左瓶(2)電阻左瓶
【思維拓展】為了研究某物理量同影響它的幾個(gè)因素中的一個(gè)因素之間的關(guān)系,需要將另外幾個(gè)因素人為地控制起來(lái),使它們保持不變,以便觀察和研究該物理量與這一因素之間的關(guān)系。這就是“控制變量”的方法。
跟蹤練習(xí)4
61.(2016·孝感)如6所示,兩個(gè)透明容器中密封著等質(zhì)量的空氣,通電t秒后(兩容器都不向外放熱),下列說(shuō)法正確的是()
A.兩容器中電阻產(chǎn)生的熱量相同
B.右邊容器中空氣的溫度是左邊容器中空氣溫度的兩倍
C.右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的兩倍
D.右邊容器中空氣溫度的變化量是左邊容器中空氣溫度變化量的四倍
72.(2016·泰州)在如7所示的電路中,定值電阻R0的阻值為20 Ω,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為2 Ω,閉合開(kāi)關(guān),電流表A1、A2的示數(shù)分別為0.8 A、0.3 A,則該電路電源電壓為V。1 min內(nèi)電路消耗的電能為J,1 min內(nèi)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為J。
83.(2016·南京)某型號(hào)的電飯鍋有兩擋,分別是高溫?zé)髶鹾捅貭F飯擋,其原理如8所示(虛線框內(nèi)為電飯鍋的發(fā)熱部位)。已知R1=44 Ω,R2=2156 Ω。
(1)開(kāi)關(guān)S置于(填“1”或“2”)擋時(shí)是高溫?zé)髶?,它的功率是多大?/p>
(2)保溫燜飯時(shí)電路中的電流是多大?10 min產(chǎn)生的熱量是多少?
(3)若只要求將保溫燜飯擋的功率提升10%,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算體說(shuō)明改進(jìn)措施。
中考零距離
1.(2016·棗莊)如9甲所示,額定電壓為6 V的燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接入電路,電源電壓一定。滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑到最左端時(shí),燈泡L的IU圖象如9乙所示,以下說(shuō)法正確的是()
9A.燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5 A
B.燈泡兩端的電壓為3 V時(shí),它消耗的電功率為1.5 W
C.燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為3 Ω
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為2.5 Ω時(shí),燈泡消耗的電功率為3.2 W,此時(shí)燈絲的阻值為5 Ω
2.(2016·南充)已知一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為6 V,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為2 A,線圈的電阻為0.5 Ω。則在1 min內(nèi)電動(dòng)機(jī)消耗的電能及產(chǎn)生的熱量分別為()
A.720 J120 JB.720 J720 J
C.720 J600 JD.600 J120 J
3.(2016·綏化)小悅家的電能表上標(biāo)有“600 revs/(kW·h)”的字樣,她把家中其他用電器都與電源斷開(kāi),僅讓電水壺單獨(dú)工作,觀察到1 min內(nèi)電能表的表盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)18圈,則該電水壺在1 min內(nèi)消耗kW·h的電能,它的電功率為kW。
4.(2016·巴中)燈泡L1、L2分別標(biāo)有“4 V4 W”和“3 V3 W”的字樣,將他們并聯(lián)連接起來(lái)使用,干路中允許的最大電流為A,此時(shí)L1消耗的電功率為W。
5.(2016·重慶)同學(xué)們?cè)凇疤骄啃襞莸牧炼扰c電功率的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,所用電源電壓為6 V,燈泡的額定電壓U0=3.8 V,額定功率在1~1.5 W的范圍內(nèi)。
0(1)按0甲所示的電路圖,請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將0乙的電路補(bǔ)充完整。
(2)小杜同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向B端移動(dòng),小燈泡的實(shí)際功率將(填“變大”“變小”或“不變”);同時(shí)觀察到小燈泡的亮度將變(填“亮”或“暗”)。
(3)另一組的小張同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)如0丙所示,此時(shí)電流表的示數(shù)是A,電壓表的示數(shù)是V;經(jīng)分析造成這種現(xiàn)象的原因是。
(4)小張同學(xué)重新調(diào)整電路連接后,繼續(xù)探究小燈泡在額定功率時(shí)的亮度,但發(fā)現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)確讀出額定電壓,他用第(3)問(wèn)中所測(cè)數(shù)據(jù)先算出燈泡的電阻RL,再根據(jù)P0=U20RL計(jì)算燈泡的額定功率。按此方法算出燈的額定功率比真實(shí)值偏(填“大”或“小”),原因是
。
16.實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)完全相同的燒瓶,燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等的煤油、型號(hào)相同的溫度計(jì)和阻值不等且不變的電阻絲R,如1所示。另外,還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一個(gè),電流表和停表各一塊,導(dǎo)線若干。請(qǐng)利用上述實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:“保持電流值不變,在相同時(shí)間內(nèi),電流通過(guò)電阻產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小有關(guān)”。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可用煤油升高的溫度Δt的大小表示電流通過(guò)電阻絲R產(chǎn)生熱量的多少。請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟,畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。
7.(2016·湘潭)有一種PTC半導(dǎo)體元件,發(fā)熱效率很高,且具有自動(dòng)保溫功能,其電阻RT隨溫度t的變化曲線如2所示。某新型智能電蒸鍋的發(fā)熱體就是采用這種材料制成的,2是它的簡(jiǎn)化工作電路圖,電源電壓為220 V,R0是調(diào)控電阻(阻值可調(diào)但不受溫度的影響),RT是PTC電阻。則:
2(1)當(dāng)RT的溫度從40 ℃升高到120 ℃時(shí),RT的電阻變化是:(填“先減小后增大”或“先增大后減小”)。
(2)當(dāng)溫度達(dá)到100 ℃時(shí),RT的阻值是Ω,此時(shí)電蒸鍋的總功率為880 W,則調(diào)控電阻R0的阻值是Ω。
(3)當(dāng)R0的阻值調(diào)節(jié)為10 Ω,RT的溫度達(dá)到120 ℃時(shí),電蒸鍋的總功率是多少?
8.(2016·宜昌)電熱加濕器靠電流的熱效應(yīng)工作,某種家用電熱加濕器相關(guān)參數(shù)、外形如下表所示,電路簡(jiǎn)化圖如3所示。電熱器的電熱絲浸沒(méi)在加熱倉(cāng)的水中產(chǎn)生熱量,使加熱倉(cāng)中的水沸騰變成水蒸氣噴出,增加環(huán)境濕度。當(dāng)加熱倉(cāng)中的水減少到一定程度時(shí),自動(dòng)閥門(mén)智能打開(kāi),水由儲(chǔ)水箱進(jìn)入到加熱倉(cāng)中。
工作電壓:220 V工作頻率:50 Hz最大運(yùn)行功率:40 W儲(chǔ)水箱容量:2.4 L尺寸:高315 mm,底部直徑168 mm滿水工作時(shí)間:高氣霧量10 h,低氣霧量24 h3(1)當(dāng)氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時(shí),加濕器以最大運(yùn)行功率工作,求電熱絲R1的電阻值。
(2)如果加熱倉(cāng)內(nèi)冷水的溫度為20 ℃,用最大運(yùn)行功率工作,經(jīng)過(guò)5 min 36 s水沸騰產(chǎn)生蒸氣,求加熱倉(cāng)中水的體積。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1×103 kg/m3,電熱絲R1產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]
(3)當(dāng)滑片移到最右端時(shí),氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為605 Ω,加濕器以低氣霧量工作。求此時(shí)電熱絲R1的電功率是多少瓦?24 h電熱絲R1消耗多少度電?(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))