题目
在如图所示电路中,电源电压恒定不变.当滑动变阻器R接入电路的电阻增大时,通过它的电流减小而它两端的电压却增大,它消耗的电功率是增大还是减小呢?小华为了探究这一问题,找到了图中所示的各种器材,经过认真仔细地实验,他记录了在滑动变阻器R的电阻不断增大时的各组实验数据,并计算出了相应的电功率,如下表 |
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(1)请你用笔画线代替导线将上图中的各种器材连成小华进行实验的电路. (2)分析上表数据,写出小华能得出的结论:___________________________________________________. (3)就这一问题的研究,你认为小华收集的数据是否充分?请说明理由. |
题型:实验题难度:中档来源:同步题
所属题型:实验题
试题难度系数:中档
答案
(l)如图所示
(2)滑动变阻器的电阻变大时,电流变小,电压变大,消耗的电功率变大; (3)不充分,因为如果滑动变阻器的阻值很大,分得的电压变大但不会超过总电压3V,而通过它的电流可以变小到0.1A、0.05 A……这样,算出的滑动变阻器消耗的电功率可以是逐渐变小的, |
考点梳理
初中三年级物理试题“在如图所示电路中,电源电压恒定不变.当滑动变阻器R接入电路的电”旨在考查同学们对
电功率与电压、电流的关系、
电路的连接、
电功率,额定功率、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 电功率与电压、电流的关系
- 电路的连接
- 电功率,额定功率
考点名称:电功率与电压、电流的关系
电功率与电压、电流的关系:
在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢.电功率用P表示,它的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.电流在单位时间内做的功叫做电功率 。1KW=1000W
作为表示消耗能量快慢的物理量,一个用电器功率的大小等于它在1秒(1S)内所消耗的电能.如果在”t”这么长的时间内消耗的电能”W”,那么这个用电器的电功率”P”就是P=W/t 电功率等于电压与电流的乘积
有关电功率的公式信息:
⑴串联电路 P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)T(时间)
电流处处相等 I1=I2=I
总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2
总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2
U1:U2=R1:R2
总电功等于各电功之和 W=W1+W2
W1:W2=R1:R2=U1:U2
P1:P2=R1:R2=U1:U2
总功率等于各功率之和 P=P1+P2
⑵并联电路
总电流等于各处电流之和 I=I1+I2
各处电压相等 U1=U2=U
总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=(R1R2)/(R1+R2)
总电功等于各电功之和 W=W1+W2
I1:I2=R2:R1
W1:W2=I1:I2=R2:R1
P1:P2=R2:R1=I1:I2
总功率等于各功率之和 P=P1+P2
⑶同一用电器的电功率
①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方
2.有关电路的公式
⑴电阻 R
①电阻等于材料密度乘以(长度除以横截面积) R=ρ×(L/S)
②电阻等于电压除以电流 R=U/I
③电阻等于电压平方除以电功率 R=U²/P
⑵电功 W
电功等于电流乘电压乘时间 W=UIT(普式公式)
电功等于电功率乘以时间 W=PT
电功等于电荷乘电压 W=QU
电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I²RT(纯电阻电路)
电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U²T/R(同上)
⑶电功率 P
①电功率等于电压乘以电流 P=UI
②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I²R(纯电阻电路)
③电功率等于电压平方除以电阻 P=U²/R(同上)
④电功率等于电功除以时间 P=W:T
⑷电热 Q
电热等于电流平方成电阻乘时间 Q=I²Rt(普式公式)
电热等于电流乘以电压乘时间 Q=UIT=W(纯电阻电路)
考点名称:电路的连接
电路连接的类型:
①按电路图连接实物图;
②根据要求设计电路一般步骤是:从电源的一极开始,顺着或逆着电流方向连接实物元件,最后连在电源的另一极。,连接实物图时要注意导线不能交叉,导线的端点要接在各元件的接线柱上。
四种连接类型的作图说明:
(一)看实物画电路图,关键是在看图,图看不明白,就无法作好图,中考有个内部规定,混联作图是不要求的,那么你心里应该明白实物图实际上只有两种电路,一种串联,另一种是并联,串联电路非常容易识别,先找电源正极,用铅笔尖沿电流方向顺序前进直到电源负极为止。明确每个元件的位置,然后作图。顺序是:先画电池组,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件若有电压表要准确判断它测的是哪能一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并在被测电路两端。对并联电路,判断方法如下,从电源正极出发,沿电流方向找到分叉点,并标出中文“分”字,(遇到电压表不理它,当断开没有处理)用两支铅笔从分点开始沿电流方向前进,直至两支笔尖汇合,这个点就是汇合点。并标出中文“合”字。首先要清楚有几条支路,每条支路中有几个元件,分别是什么。特别要注意分点到电源正极之间为干路,分点到电源负极之间也是干路,看一看干路中分别有哪些元件,在都明确的基础上开始作电路图,具体步骤如下:先画电池组,分别画出两段干路,干路中有什么画什么。在分点和合点之间分别画支路,有几条画几条(多数情况下只有两条支路),并准确将每条支路中的元件按顺序画规范,作图要求横平竖直,铅笔作图检查无误后,将电压表画到被测电路的两端。
(二)看电路图连元件作图方法:先看图识电路:混联不让考,只有串,并联两种,串联容易识别重点是并联。若是并联电路,在电路较长上找出分点和合点并标出。并明确每个元件所处位置。(首先弄清楚干路中有无开并和电流表)连实物图,先连好电池组,找出电源正极,从正极出发,连干路元件,找到分点后,分支路连线,千万不能乱画,顺序作图。直到合点,然后再画另一条支路[注意导线不得交叉,导线必须画到接线柱上(开关,电流表,电压表等)接电流表,电压表的要注意正负接线柱]遇到滑动变阻器,必须一上,一下作图,检查电路无误后,最后将电压表接在被测电路两端。
(三)设计电路方法如下:首先读题、审题、明电路,(混联不要求)一般只有两种电路,串联和并联,串联比较容易,关键在并联要注意干路中的开关和电流表管全部电路,支路中的电流表和开关只管本支路的用电器,明确后分支路作图,最后电压表并在被测用电器两端。完毕检查电路,电路作图必须用铅笔,横平竖直,转弯处不得画元件,作图应规范。
(四)识别错误电路一般错误发生有下列几种情况:
1、是否产生电源短路,也就是电流不经过用电器直接回到电源负极;
2、是否产生局部短接,被局部短路的用电器不能工作;
3、是否电压表、电流表和正负接线柱错接了,或者量程选的不合适(过大或过小了);
4、滑动变阻器错接了(全上或全下了)。
并联电路中电流表的连接问题:
如图,要保证L1和L2并联,只要线头M接在从灯 L2的左接线柱到电流负极的任一接线柱上都可以。但当M接在灯泡L1的左接线柱上或电流表的右接线柱上时,电流表被留在干路中;当M接在电源负极或电流表的左接线柱上时,电流表被留在了L2的支路上。所以两种接法电流表所处的位置不同,所测的电流也不同。
例如:图甲是小亮同学测量并联电路中的总电流时连接的电路。
(1)请你在a、b导线中撤掉一根多余的导线,使电路符合实验要求。你选择撤掉的是_____导线。
(2)撤掉多余的导线后,闭合开关,电流表的读数如图乙所示,其读数为_____A。
解析从图示可以看出导线6是多余的,去掉b 后,两灯泡并联,电流表测干路的电流,从电流表的量程和指针偏转可以看出,此时的示数为0.34A。
答案(1)b(2)0.34
考点名称:电功率,额定功率
电功率的定义:
单位时间内电路中电场驱动电流所作的功。若直流电路两端的电压为U,流过该段电路的稳恒电流为I,则单位时间内电场力驱动电流所作的功为
P=IU。
电功率的单位是“瓦(特)”(W)或“千瓦”(kW)。
电功率学习要诀:
1.电能的计量
电能单位是焦耳(J),生活常用千瓦时(KWh)。
电能表测耗电能,用电等于计数差。
1度=1KWh=3.6×106J
600r/KWh表示
每耗一度电。转盘转600圈。
转盘转n圈,耗电n/600KWh.
2.电功率
消耗电能的快慢,电功率用P表示。
1秒之内耗电能,叫这电器电功率。
P等电能除时间P=u/t,电压电流两相乘P=UI.
功率单位是瓦特,1(W)等1伏安,1W=1VA.
已知p、t求耗能,W等于p乘t.
3.电功率计算
电灯电器有标志,额定电压(U0)额功率(P0)。
正常发光用电流,I等P0除U0.I=P0/U0.
电压改变功率变,其中电阻是不变。
遇见电器求电阻,R等U2除以P,R=U2/P.
4.焦耳定律
焦耳定律说热量,三个因素有关联。
电流平方是关键,乘上电阻和时间。
热量单位是焦耳,损耗能量常用此。
5.保险丝
铅锑合金保险丝,电阻较大熔点低。
过粗烧线不保险,过细电路常断电。
选择合适保险丝,千万别用铁铜丝。
电功率误区提醒:
1、比较串连电路中两电阻的电功率时,因电流处处相等,一般使用计算;
2、在并联电路中,由于各支路两端电压相等,运用计算。
【典型例题】
例析:
现有两个小灯泡,上面分别标有“6V,1. 2W”和“12V,6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是( )
A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V
解析:
要使其中一个灯泡能持续正常发光,必须先找出每盏灯正常发光时的电流,并以其中较小的电流作为两灯串联后的电流,然后求出电路两端的总电压。因
两灯串联后的总电阻R=R1+R2=30Ω+24Ω=54Ω。所以加在串联电路两端的电压为
U=IR=0.2×54V=10.8V
答案: B
额定功率定义:
直流电路中,额定电压与额定电流的乘积就是电器的额定功率(rated output )。它在正常运行工作状况下,动力设备的输出功率或消耗能量的设备的输入功率。常以“千瓦”为单位。
额定功率的计算:
一般的用电器都在铭牌上标记了“额定电压 额定功率”,
如图物1所示的某品牌电风扇,铭牌中就标明了“220V 65W”,根据这两个已知物理量,一是利用公式P=UI变形为I=P/U,可算出该用电器的额定电流,即正常工作时的电流;二是利用推导公式P=U2/R为R=U2/P,可直接算出该用电器的电阻.三是在此基础上,利用铭牌给出的额定电压、额定功率,可直接求出实际电压下的实际功率:
依据灯丝电阻不变,可得R=U2额/P额=U2实/P实,
所以P实=U2实÷U2额×P额=(U实÷U额)2×P额
例:将标有“220V 40W”的灯泡接在200V的电路中.灯泡消耗的实际功率_______额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”);如果该灯泡正常发光5h,将会消耗_____kW·h的电能。
思路导引:根据P实=(U实÷U额)2×P额可知,功率与电压的平方成正比.如果实际电压小于额定电压,实际功率必定小于额定功率;灯泡消耗的电能可利用公式W=Pt算出。
解答:小于 0.2