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專題分類訓練八 功和功率的綜合運用
考點　　1　 簡單機械 功和功率)
典型例題圖
　　 如圖所示，利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為300 N的物體，拉力F的大小為30 N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45 N，則A處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為(　B　)21教育網(wǎng)
A．45 N、50% B．45 N、75%
C．60 N、50% D．60 N、75%
【解析】 物體在水平地面上做勻速運動，則此時A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，知道物體和地面之間摩擦力的大小，從而可以計算出A處的拉力大小為45 N。本題中使用滑輪組水平拉動物體，拉力F所做的功為總功，克服物體摩擦力所做的功為有用功，從圖可知，由2段繩子與動滑輪相連，則s＝2s物，η＝＝×100%＝75%。21cnjy.com
揭陽中考在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表：
次數(shù)
鉤碼重
/N
鉤碼上升
高度/cm
彈簧測力
計示數(shù)/N
彈簧測力計
移動距離/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
(1)第一次實驗測得滑輪組的機械效率為__62.5%__，兩次相比較，第二次實驗測得滑輪組的機械效率__大于__(選填“大于”“小于”或“等于”)第一次實驗測得滑輪組的機械效率。21世紀教育網(wǎng)版權所有
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“滑輪組的機械效率與所掛鉤碼重量有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？答：__不能__；請簡要說出其中一條理由：__滑輪組的機械效率還與滑輪的重有關__。21·cn·jy·com
【解析】 (1)第一次實驗滑輪組的機械效率η1＝＝＝×100%＝62.5%，
第二次實驗滑輪組的機械效率η2＝＝＝×100%≈83.3%，所以η1＜η2。
(2)通過實驗的對比，雖然可以得出機械效率高低與滑輪重力有關，但必須至少三次實驗才可證明結論，只有一次對比實驗是不太準確合理的，偶然性太大，并且滑輪組的影響滑輪組的機械效率還有滑輪的重等。www.21-cn-jy.com
考點　　2　 機械能和內(nèi)能)
雙能源(汽油和天然氣)汽車以其經(jīng)濟、污染小等優(yōu)點備受人們青睞。(已知汽油的熱值為3.2×107 J/L、天然氣的熱值為7.2×107 J/m3)2·1·c·n·j·y
(1)內(nèi)燃機是汽車的“心臟”，它是把內(nèi)能轉化為__機械能__的裝置。
(2)完全燃燒9 L汽油放出的熱量與完全燃燒__4__m3的天然氣放出的熱量相等。
【解析】 (1)內(nèi)燃機是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃氣直接推動活塞做功的熱機。它工作時把內(nèi)能轉化為機械能。(2)完全燃燒9 L汽油放出的熱量Q＝q汽油V汽油＝3.2×107 J/L×9 L＝2.88×108 J；需完全燃燒天然氣的體積為V天然氣＝＝＝4 m3。
變式訓練2圖
如圖所示是汽油機的__做功__沖程；常常用水冷卻發(fā)動機是利用了水的比熱容__較大__的特性；完全燃燒0.1 kg的高能汽油，放出的熱量為__4.62×106__J。如果這些熱量被質量為100 kg、初溫為20 ℃的水完全吸收，可以使水的溫度升高__11__℃。(高能汽油的熱值為4.62×107J/kg)【來源：21·世紀·教育·網(wǎng)】
考點　　3　 電功和電功率)
某同學家中有一個電磁爐，上面標有“220 V　2000 W”的字樣，下面關于這個電磁爐的說法中正確的是(　A　)www-2-1-cnjy-com
A．使用這個電磁爐時應連接額定電流為10 A的保險絲
B．這個電磁爐在正常工作時的電阻為484 Ω
C．這個電磁爐工作時的電功率是2 000 W
D．這個電磁爐正常工作0.5 h消耗電能為1.8×106 J
【解析】 A．由P＝UI可得，電磁爐的額定電流I＝＝≈9.1 A，保險絲的額定電流10 A略大于電磁爐的額定電流，故A正確；2-1-c-n-j-y
B．由P＝可得，電爐正常工作時的電阻R＝＝＝24.2 Ω，故B錯誤；
C．電爐只有兩端電壓為額定電壓時，即正常工作時，其消耗的電功率才為額定功率2 000 W，故C錯誤；【來源：21cnj*y.co*m】
D．由P＝可得，電爐正常工作0.5 h消耗的電能W＝Pt＝2000 W×0.5×3600 s＝3.6×106 J，故D錯誤?！境鎏帲?1教育名師】
某興趣小組設計了如圖甲所示的電路進行實驗探究，電源為電壓可調的學生電源，小燈泡L標有“6 V　1.2 W”字樣，R為20 Ω的定值電阻。小組根據(jù)記錄的電流表和電壓表的示數(shù)變化，描繪出如圖乙所示的I－U關系圖。當電壓表的示數(shù)為2V時，通過小燈泡L的電流為__0.3__A，調節(jié)電源電壓，當電路消耗的總功率為1.35W時，小燈泡的實際功率為__0.9__W?！景鏅嗨校?1教育】
變式訓練3圖
考點　　4　 電功率的測量)
一個額定電壓是2.5 V的小燈泡，正常工作時的電阻約為8 Ω，小明想測量它的額定功率。實驗室有如下器材：電源(電壓恒為6 V)、電流表、電壓表、開關各1個，規(guī)格分別為“10 Ω　1 A”和“50 Ω　0.5 A”的滑動變阻器2個，導線若干。
甲　　　　　　　　乙　　　　　　　丙
典型例題圖
(1)小明設計了圖甲所示電路，他應選用規(guī)格為__“50_Ω__0.5_A”__的滑動變阻器。
(2)圖乙是小明根據(jù)電路圖連接的實物圖，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導線連接錯誤，請你在圖乙中連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線。21·世紀*教育網(wǎng)
(3)小明正確連線后，繼續(xù)實驗。當電壓表的示數(shù)為2.5 V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示為__0.32__A，小燈泡的額定功率是__0.8__W。21*cnjy*com
(4)實驗結束后，小明整理實驗器材時，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的AP部分比PD部分熱，這是因為　滑動變阻器使用AP部分，AP部分有電流通過，AP部分電阻絲要發(fā)熱　。
(2)如圖所示
典型例題答圖
【解析】 (1)燈泡正常發(fā)光時，通過的電流約是I＝＝≈0.3 A，滑動變阻器兩端的電壓U滑＝U－U燈泡＝6 V－2.5 V＝3.5 V，滑動變阻器接入電路的電阻R＝＝≈11.7 Ω＞10 Ω，所以應選擇“50 Ω　0.5 A”的滑動變阻器。
(2)在該電路中，滑動變阻器應與燈泡串聯(lián)。
(3)該電流表選的是小量程，其分度值是0.02 A，故其示數(shù)是0.32 A，故其額定功率是：P＝UI＝2.5 V×0.32 A＝0.8 W。
(4)由電路圖可知，滑動變阻器的AP段接入電路，實驗時電流通過AP部分，電阻絲發(fā)熱，PD部分沒有電流通過，不發(fā)熱。
某班同學分組運用如圖甲所示的實驗器材做測小燈泡功率的實驗，其中小燈泡標有“3.8 V”的字樣，燈絲電阻約為10 Ω左右。請完成或回答以下兩組問題。
Ｋ
　　　　甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙
變式訓練4圖
(1)補畫導線，把圖甲中的器材連接成實驗電路，要求導線不交叉，且滑動變阻器的滑片P向右滑動時燈泡變亮。21*cnjy*com
(2)在連接電路前，應先將開關__斷開__，電路連好后閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓為2.5 V，這時小燈泡的亮度__較暗__(選填“較亮”或“較暗”)，為使小燈泡正常發(fā)光，應將滑片P向__右__端移動。21教育名師原創(chuàng)作品
(3)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的指示如圖乙，讀出電流表示數(shù)為__0.32__A，則小燈泡額定功率為__1.216__W。
(4)由實驗數(shù)據(jù)可知，小燈泡正常發(fā)光時的燈絲電阻為__12.7__Ω。
(5)某同學的實驗記錄和有關計算如表所示：
實驗序號
電壓/V
電流/A
電功率/W
額定功率/W
1
3.0
0.25
0.75
2
3.8
0.3
1.14
3
4.1
0.32
1.31
1.07
　　從表格設計和有關數(shù)據(jù)看，該同學所犯的錯誤是：__額定功率值錯誤__。
針對他的錯誤，你認為正確的結果是：__1.14_W__。
(6)若實驗器材中電壓表0～15 V的量程不靈，而0～3 V的量程正常，電源電壓為6 V，請在圖丙方框中畫出能測定小燈泡額定功率的實驗電路圖。
(1)如答圖(1)所示　　(6)如答圖(2)所示

變式訓練4答圖(1) 　　變式訓練4答圖(2)

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