中考解析



一、中考要求

  “测小灯泡电功率”这个实验是中考电学部分中常考内容之一,几率占80%以上。而电热既是日常生活中常见的电功形式,又是中考中电学和热学综合题目的联系的纽带。

二、中考新题例说

例1、(太原)在图13-5(甲)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5 A).图(乙)反映了当开关S由断开到闭合,再移动滑动变阻器滑片P的过程中,ab两端的电压U和通过的电流I之间的关系.图(丙)反映了滑动变阻器R2消耗的电功率P与电流I之间的关系.则R1的阻值为_________Ω;当R2的功率为120 w时,ab两点间的电压为______V.

答案:5  30

解析:

  由图乙可知:I=0时,Uab=50V(即电源电压),则当电流I1=5A,Uab=25v,R1两端电压U1=U-Uab=50V-25V=25V,所以,由图丙可知,当R2功率为120W时,电流为4A,而在图乙中I2=4A时,Uab=30V。

例2、(福建莆田)小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)

  (1)他在检查仪器时,发现电流表指针如图所示,则接下来的操作是______.

  (2)图甲是小明画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图乙中末完成的电路连接好,要求:电流表、电压表选择合适的量程;滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小;导线不能交叉。

  (3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图13-12所示,则此时流过小灯泡的电流是_________A,灯泡两端的电压是______W.

  (4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像(如图),根据图像W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)

答案:

  (1)调零(校零、把指针调到0刻度处)

  (2)如下图

  (3)0.22  1.8  0.396(或0.4)

  (4)0.625(或0.63、0.6) 增大

解析:

  (1)电流表使用前应调零;

  (2)连接电路图时要注意要求向右滑片时阻值变小,依据变阻器使用技巧下面的接线柱应接右侧;

  (3)按照电流表和电压表的正确读数方法读出数值再按P=U·I计算出实际功率;

  (4)题中给出灯泡额定电压2.5V,在坐标图中找到对应电流值为0.25A,再由P==U·I计算出额定功率;题图中关系图像逐渐平缓,由函数知识可知电阻随电压增大而增大。

例3、(贵阳)如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图像;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U-I图像,如图乙所示.

  (1)求定值电阻R0的值

  (2)将R0与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;

  (3)将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率.

答案:

  (1)10Ω (2)5Ω (3)5.25W

  (1)由图像可知:当U0=2V时,I0=0.2A(利用其他数据也可)

  

  (2)分析图像可知:此时UL=2V,IL=0.4A

  

  (3)

  因为R0与RL并联,且灯正常发光,所以UL额=U0'=7V

  由图像可知此时:IL额=0.75A

  故: PL额=UL额IL额=7V×0.75A=5.25W

例4、(江西)几位同学在做“测定小灯泡的电功率”实验。

(1)请在虚线框中画出实验电路图;

  (2)在连接电路时,开关应_________,滑动变阻器的滑片应移到_________处;

  (3)小荣同学实验时,所用的电压表量程是0~3V,但刻度模糊不清,无法直接读出实验数据,只能从0~15V挡的刻度线看出指针停在11.5V处,则加在电压表两端的实际电压为_________;

  (4)平平同学连接好实验电路,检查无误后,闭合开关,发现电流表指针偏转,电压表指针几乎不动,该故障的原因是( )

A.灯泡灯丝断了             B.电流表接线短路

C.电源接触不良             D.灯座拉线短路

解答:(1)如图所示

   (2)断开;阻值最大处   (3)2.3V     (4)D

例5、(北京市)下图是一个电热毯示意图。R0是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯电阻丝串联的电阻。电热毯上标有“220V 100W“字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。

  (1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?

  (2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大?

答:(1)当S闭合时,R0的功率为

当S闭合时,R0的功率为

∵U0<U,

∴P0′<P0.

即S断开时,电热毯处于保温状态。

(2)电阻丝的电阻为

保温状态时,电阻丝两端电压为

R两端电压为

UR=U-U0=220V-22V=198V。

通过的电流为

(或

电阻R为

第二种解法:

(2)

S断开,保温状态时

S闭合,加热状态时

根据串联电路特点

R=9R0=9×484Ω=4356Ω.

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