电功率
(40分钟 80分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是 (B)
A.电风扇 B.电饭锅 C.吸尘器 D.电视机
2.(2022·烟台期末)如图所示,手电筒中的电流为0.6 A,电源为三节干电池,则该手电筒中的小灯泡工作1 min消耗的电能约为 (C)
A.2.7 J B.81 J C.162 J D.9 720 J
3.下列说法中,正确的是 (B)
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.用电器的电功率越大,做功越多
D.相同时间内,消耗功率大的用电器耗电一定多
4.(2022·淄博期末)由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是 (C)
A.通过两段导体的电流:IAB
C.两段导体的电阻值:RAB>RBC
D.两段导体发热的功率:PAB
A.该电能表应该在220 V的电路中使用
B.该电能表的额定最大电流为20 A
C.电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D.该电能表此时的读数是31.6 J
6.(2022·威海质检)5G手机能够传输高质量视频图像,功能要比4G更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某5G手机的主要参数,该手机正常通话10 min,消耗的电能是 (C)
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
5G 手机 6.5英寸 2 400× 1 080像素 3.7 V 4 000 mA·h 锂电池 6 400 万像素 400 mA
A.53 280 J B.888 000 J C.888 J D.14.8 J
7.(2021·淄博中考)如图所示,开关S闭合后,电路中变小的是 (A)
A.电路中的总电阻
B.电流表A的示数
C.电阻R1两端的电压
D.电路消耗的总功率
8.将铭牌上标有“220 V 40 W”的L1和“220 V 60 W”的L2两个灯泡串联接在220 V的电路中,闭合开关,则 (A)
A.L1 比L2 亮
B.L2 比L1亮
C.串联电流相等,两灯泡一样亮
D.两灯泡都不正常发光,无法比较亮度
9.标有“6 V 1.5 W”字样的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系图象如图所示,若把这样的两只小灯泡串联接在8 V的电源上,则此时每只小灯泡的电阻及功率为 (B)
A.20 Ω 0.96 W B.20 Ω 0.8 W
C.24 Ω 0.8 W D.24 Ω 0.67 W
10.物理科技小组在课外制作活动中,把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅。接通电源,手动开关闭合,电热丝工作,当锅内温度达到103 ℃时,手动开关自动断开,且无法自动闭合;接通电源,温控开关在锅内温度低于60 ℃时自动闭合,电热丝工作,锅内温度高于85 ℃时,温控开关自动断开。通过两个开关的通断,可实现加热和保温两种功能。根据以上描述,下列判断正确的是 (C)
A.接通电源,闭合手动开关,电热丝才能开始工作
B.当手动开关自动断开时,简易电饭锅马上进入保温状态
C.锅内温度由103 ℃降至60 ℃过程中,电热丝不工作
D.简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率
11.(2021·东营中考)如图所示,电路的电源电压恒为6 V,灯泡L标有“2.5 V 0.5 W”的字样,滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样,下列说法正确的是(C)
A.同时闭合S1、S2、S3,将会造成电源短路,烧坏电流表
B.同时闭合S2、S3,向右移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变小
C.只闭合S3,移动滑动变阻器的滑片,可使灯泡正常发光
D.只闭合S3,向右移动滑动变阻器的滑片,电压表示数会变大
12.(2022·烟台期末)如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是 (A)
A.R1的阻值是20 Ω
B.当电流表的示数是0.4 A时,R2接入电路的阻值是30 Ω
C.电源电压是16 V
D.该电路的最大电功率为7.2 W
13.如图所示,L1“3 V 3 W”、L2“3 V 1.5 W”。灯丝电阻不变,电源电压为3 V。开关S闭合后,下列说法正确的是 (D)
A.L1和L2的电阻之比是2∶1
B.L1和L2的电流之比是1∶2
C.L1两端电压是2 V
D.两灯消耗的总功率是1 W
14.将规格都是“220 V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是(C)
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据R=可计算出三个用电器的电阻相等
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器产生的热量相等
15.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3。小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关,下列说法正确的是 (D)
A.此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B.通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C.电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D.通电后,A管的液面将会比B管的液面高
二、理解与应用(本题包括5个小题,共14分)
16.(2分)(2022·淄博中考节选)电热水壶是利用电流的 热 效应工作的。小明家要购买一只电热水壶,他发现某商场有容积相同、额定电压均为220 V、额定功率分别为800 W和1 800 W的两种电热水壶。家中给电热水壶供电插座的额定电流是5 A,从安全用电的角度考虑,小明应选购 800 W的电热水壶。
17.(4分)(2020·淄博中考)如图甲所示,电源电压为3 V且保持不变,灯泡L1标有
“3 V 0.9 W”字样,闭合开关,电流表A2的示数如图乙所示,此时灯泡L1的电阻为 10 Ω,电流表A1的示数为 0.7 A,灯泡L1、L2的实际功率之比为 3∶4 。一段时间后,发现其中一个灯泡熄灭且两电流表示数相同,可能发生的故障是
L1断路 。
18.(2分)(2022·临沂中考节选)小明家新购买了一台“220 V 6 600 W”的即热式热水器。
在其他条件相同时,导线的横截面积越大,电阻越 小 ,允许通过的最大电流越大,所以安装师傅选用较粗的铜芯导线。 小明洗头时,该热水器共正常工作5 min,消耗的电能为 1.98×106 J。
19.(3分)如图1所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5 V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图2所示。当电流表示数为0.2 A时,两电压表的示数相等,则电源电压为 3 V。小灯泡正常工作时的电流为 0.25 A,电路的总功率为
0.75 W。
20.(3分)某同学家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为 219.6 kW·h。如将某用电器单独接在该电能表上工作10 min,电能表上的指示灯闪烁了320次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 3.6×105 J,该用电器功率为
600 W。
三、实验与探究(本题包括3个小题,共21分)
21.(4分)利用如图1所示的实验装置探究“电流做功多少跟什么因素有关”,将质量一定的钩码通过细线挂在定滑轮下面,闭合开关,电动机将钩码提升起得越高,表明电流做的功越多,电路中的电源电压可调,电压表测量电动机两端的电压,电流表测量通过电动机的电流,现将测得的实验数据记录在表中。
次数 电流表 示数/A 电压表 示数/V 通电 时间/s 钩码上升 高度/m
1 0.2 1.5 1 0.4
2 0.2 1.5 2 0.8
3 0.4 1.5 1 0.8
4 0.2 1 2 0.5
(1)电流通过电动机将钩码提升的过程,是将 电 能转化为 机械 能的过程。
(2)比较实验1和2,可以归纳出的结论是 在电压与电流一定时,通电时间越长,电流做功越多 。
(3)第4次实验中电流表的示数如图2所示,请将电流表示数填入表中相应位置。
(4)观察表中数据,可以归纳出电流做功与 电压、电流和通电时间 有关。
22.(10分)小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验,所用的小灯泡额定电压为
2.5 V。
(1)图甲为小亮连接的实物电路,请你帮他补充完整。
答:
(2)电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 右 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,产生这种现象的原因是 灯泡短路 (写出一种合理情况即可)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为 0.16 A,此时计算出小灯泡的实际功率为 0.32 W。
(4)根据实验数据绘制成了U-I图象如图丙所示,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W,并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越 大 ,实际功率越大。
(5)完成上述实验后,小亮进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量小灯泡的额定功率。他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图丁所示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额,接着保持滑片位置不变,将电压表 B (选填“A”或“B”)点的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为P额= U额× (用R0、U额、U等物理量符号表示),所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 2.5 Ω。
23.(7分)如图所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)图甲是探究在通电时间相同和 电流 相同的情况下,导体产生的热量与 电阻 大小是否有关的装置,用到的实验方法是 控制变量 法。
(2)实验中通过观察 U形管液面高度差 的变化反映密闭空气温度的变化。
(3)如图乙所示,电流表的示数为 2 A,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在
10 s内产生的热量是 200 J。
(4)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是 透明容器密闭性不好(透明容器漏气、对应电阻丝短路) 。
四、分析与计算(本题包括2个小题,共15分)
24.(7分)(2022·临沂中考)某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能,其简化电路如图所示,部分参数如表所示。当取暖器正常工作时,求:
额定电压 220 V
灯暖 额定电流 2.5 A
风暖 吹风电机额定电流 0.15 A
加热电阻 22 Ω
(1)灯暖灯丝的电阻;
(2)灯暖功能10 min消耗的电能;
(3)仅使用风暖功能时电路中的电流。
解:(1)由电路图可知,灯暖灯丝的电阻R的阻值为:
R===88 Ω;
(2)灯暖功能10 min消耗的电能:
W=UIt=220 V×2.5 A×10×60 s=3.3×105 J;
(3)仅使用风暖功能时电路中吹风电机与加热电阻并联,通过加热电阻的电流:I1===10 A,仅使用风暖功能时电路中的电流:I'=I1+I2=10 A+0.15 A
=10.15 A。
25.(8分)(2022·淄博期末)如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求:
(1)R0的阻值。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)当滑片在a端时,通电1 min电阻R0产生的热量。
解:(1)当滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为零,电路为R0的简单电路,电压表测电源电压,电压表和电流表的示数均最大,根据乙图可知此时电压表示数为12 V,电流表示数为1.2 A
所以U源=12 V,R0===10 Ω
(2)当滑动变阻器的滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,R0与R串联,电压表和电流表的示数最小,根据乙图可知此时电压表示数为4 V,电流表示数为0.4 A,所以U滑=U源-U0=12 V-4 V=8 V R滑===20 Ω
(3)当滑动变阻器的滑片在a端时,R0与R串联,通电60 s电阻R0产生的热量Q=R0t=(0.4 A)2×10 Ω×60 s=96 J电功率
(40分钟 80分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列家用电器中,利用电流热效应工作的是 ( )
A.电风扇 B.电饭锅 C.吸尘器 D.电视机
2.(2022·烟台期末)如图所示,手电筒中的电流为0.6 A,电源为三节干电池,则该手电筒中的小灯泡工作1 min消耗的电能约为 ( )
A.2.7 J B.81 J C.162 J D.9 720 J
3.下列说法中,正确的是 ( )
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.用电器的电功率越大,做功越多
D.相同时间内,消耗功率大的用电器耗电一定多
4.(2022·淄博期末)由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式串联接入电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是 ( )
A.通过两段导体的电流:IAB
C.两段导体的电阻值:RAB>RBC
D.两段导体发热的功率:PAB
A.该电能表应该在220 V的电路中使用
B.该电能表的额定最大电流为20 A
C.电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D.该电能表此时的读数是31.6 J
6.(2022·威海质检)5G手机能够传输高质量视频图像,功能要比4G更先进,频带利用率更高,速度更快。以下为某5G手机的主要参数,该手机正常通话10 min,消耗的电能是 ( )
手机类型 主屏参数 电池规格 摄像头像素 正常通话时电流
5G 手机 6.5英寸 2 400× 1 080像素 3.7 V 4 000 mA·h 锂电池 6 400 万像素 400 mA
A.53 280 J B.888 000 J C.888 J D.14.8 J
7.(2021·淄博中考)如图所示,开关S闭合后,电路中变小的是 ( )
A.电路中的总电阻
B.电流表A的示数
C.电阻R1两端的电压
D.电路消耗的总功率
8.将铭牌上标有“220 V 40 W”的L1和“220 V 60 W”的L2两个灯泡串联接在220 V的电路中,闭合开关,则 ( )
A.L1 比L2 亮
B.L2 比L1亮
C.串联电流相等,两灯泡一样亮
D.两灯泡都不正常发光,无法比较亮度
9.标有“6 V 1.5 W”字样的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系图象如图所示,若把这样的两只小灯泡串联接在8 V的电源上,则此时每只小灯泡的电阻及功率为 ( )
A.20 Ω 0.96 W B.20 Ω 0.8 W
C.24 Ω 0.8 W D.24 Ω 0.67 W
10.物理科技小组在课外制作活动中,把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅。接通电源,手动开关闭合,电热丝工作,当锅内温度达到103 ℃时,手动开关自动断开,且无法自动闭合;接通电源,温控开关在锅内温度低于60 ℃时自动闭合,电热丝工作,锅内温度高于85 ℃时,温控开关自动断开。通过两个开关的通断,可实现加热和保温两种功能。根据以上描述,下列判断正确的是 ( )
A.接通电源,闭合手动开关,电热丝才能开始工作
B.当手动开关自动断开时,简易电饭锅马上进入保温状态
C.锅内温度由103 ℃降至60 ℃过程中,电热丝不工作
D.简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率
11.(2021·东营中考)如图所示,电路的电源电压恒为6 V,灯泡L标有“2.5 V 0.5 W”的字样,滑动变阻器标有“30 Ω 1 A”字样,下列说法正确的是( )
A.同时闭合S1、S2、S3,将会造成电源短路,烧坏电流表
B.同时闭合S2、S3,向右移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变小
C.只闭合S3,移动滑动变阻器的滑片,可使灯泡正常发光
D.只闭合S3,向右移动滑动变阻器的滑片,电压表示数会变大
12.(2022·烟台期末)如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.R1的阻值是20 Ω
B.当电流表的示数是0.4 A时,R2接入电路的阻值是30 Ω
C.电源电压是16 V
D.该电路的最大电功率为7.2 W
13.如图所示,L1“3 V 3 W”、L2“3 V 1.5 W”。灯丝电阻不变,电源电压为3 V。开关S闭合后,下列说法正确的是 ( )
A.L1和L2的电阻之比是2∶1
B.L1和L2的电流之比是1∶2
C.L1两端电压是2 V
D.两灯消耗的总功率是1 W
14.将规格都是“220 V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中,正常工作相同时间,以下说法正确的是( )
A.三个用电器均能将电能全部转化为内能
B.根据R=可计算出三个用电器的电阻相等
C.三个用电器消耗的电能一样多
D.三个用电器产生的热量相等
15.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,A、B两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3。小明用图示装置进行实验,探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关,下列说法正确的是 ( )
A.此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B.通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C.电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D.通电后,A管的液面将会比B管的液面高
二、理解与应用(本题包括5个小题,共14分)
16.(2分)(2022·淄博中考节选)电热水壶是利用电流的 效应工作的。小明家要购买一只电热水壶,他发现某商场有容积相同、额定电压均为220 V、额定功率分别为800 W和1 800 W的两种电热水壶。家中给电热水壶供电插座的额定电流是5 A,从安全用电的角度考虑,小明应选购 W的电热水壶。
17.(4分)(2020·淄博中考)如图甲所示,电源电压为3 V且保持不变,灯泡L1标有
“3 V 0.9 W”字样,闭合开关,电流表A2的示数如图乙所示,此时灯泡L1的电阻为 Ω,电流表A1的示数为 A,灯泡L1、L2的实际功率之比为 。一段时间后,发现其中一个灯泡熄灭且两电流表示数相同,可能发生的故障是
。
18.(2分)(2022·临沂中考节选)小明家新购买了一台“220 V 6 600 W”的即热式热水器。
在其他条件相同时,导线的横截面积越大,电阻越 ,允许通过的最大电流越大,所以安装师傅选用较粗的铜芯导线。 小明洗头时,该热水器共正常工作5 min,消耗的电能为 J。
19.(3分)如图1所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5 V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图2所示。当电流表示数为0.2 A时,两电压表的示数相等,则电源电压为 V。小灯泡正常工作时的电流为 A,电路的总功率为
W。
20.(3分)某同学家的电能表面板如图所示,图中电能表的示数为 kW·h。如将某用电器单独接在该电能表上工作10 min,电能表上的指示灯闪烁了320次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 J,该用电器功率为
W。
三、实验与探究(本题包括3个小题,共21分)
21.(4分)利用如图1所示的实验装置探究“电流做功多少跟什么因素有关”,将质量一定的钩码通过细线挂在定滑轮下面,闭合开关,电动机将钩码提升起得越高,表明电流做的功越多,电路中的电源电压可调,电压表测量电动机两端的电压,电流表测量通过电动机的电流,现将测得的实验数据记录在表中。
次数 电流表 示数/A 电压表 示数/V 通电 时间/s 钩码上升 高度/m
1 0.2 1.5 1 0.4
2 0.2 1.5 2 0.8
3 0.4 1.5 1 0.8
4 1 2 0.5
(1)电流通过电动机将钩码提升的过程,是将 能转化为 能的过程。
(2)比较实验1和2,可以归纳出的结论是 。
(3)第4次实验中电流表的示数如图2所示,请将电流表示数填入表中相应位置。
(4)观察表中数据,可以归纳出电流做功与 有关。
22.(10分)小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验,所用的小灯泡额定电压为
2.5 V。
(1)图甲为小亮连接的实物电路,请你帮他补充完整。
(2)电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,产生这种现象的原因是 (写出一种合理情况即可)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为 A,此时计算出小灯泡的实际功率为 W。
(4)根据实验数据绘制成了U-I图象如图丙所示,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越 ,实际功率越大。
(5)完成上述实验后,小亮进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量小灯泡的额定功率。他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图丁所示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额,接着保持滑片位置不变,将电压表 (选填“A”或“B”)点的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为P额= (用R0、U额、U等物理量符号表示),所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 Ω。
23.(7分)如图所示是物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气,且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连,接入电路。
(1)图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下,导体产生的热量与 大小是否有关的装置,用到的实验方法是 法。
(2)实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化。
(3)如图乙所示,电流表的示数为 A,在这种情况下,右侧容器中定值电阻在
10 s内产生的热量是 J。
(4)某实验小组发现通电一段时间后,其中一个U形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是 。
四、分析与计算(本题包括2个小题,共15分)
24.(7分)(2022·临沂中考)某品牌浴室多功能取暖器具有灯暖和风暖两种功能,其简化电路如图所示,部分参数如表所示。当取暖器正常工作时,求:
额定电压 220 V
灯暖 额定电流 2.5 A
风暖 吹风电机额定电流 0.15 A
加热电阻 22 Ω
(1)灯暖灯丝的电阻;
(2)灯暖功能10 min消耗的电能;
(3)仅使用风暖功能时电路中的电流。
25.(8分)(2022·淄博期末)如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求:
(1)R0的阻值。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)当滑片在a端时,通电1 min电阻R0产生的热量。
