【备考2023】浙教版科学中考“临阵磨枪”专题训练（十一）：电功与电功率【word，含答案】

1.如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“”表示每消耗的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
2.灯泡L1标有6V 3W的字样，L2标有3V 3W的字样，（不考虑灯丝电阻的变化）串联接入电路中，闭合开关灯泡L1正常发光，下列说错误的是（　　）
A．电源电压为7.5V B．L1和L2的总电阻为15Ω
C．L2的实际功率为3W D．1min内L1消耗的电能为180J
3.如图所示，电源电压恒定，R1为5Ω，R2为10Ω。若闭合S1、S3，断开S2时，电流表示数I为1.8A，则只闭合S2时，电路消耗的总功率P为（　　）
A．2.4W B．10.8W C．27W D．48.6W
4.如图所示分别是小灯泡L和电阻R的U﹣I图象，由图象可知，下列说法错误的是（　　）
A．电阻R的阻值为5Ω
B．当L与R并联，电源电压为1.0V时，则干路上的电流为0.6A
C．当L与R串联，电流为0.4A时，则电源电压为2.0V
D．当L与R串联，电流为0.4A时，则电路消耗的总功率为1.2W
5.如图所示的电路中，a、b是电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 6W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．电表a为电压表，且示数为3V B．电表b为电流表，且示数为IA
C．电路的总功率为6W D．在1min内电路消耗的电能为270J
6.如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
7.如图所示，是某电器内部的电路结构图，、为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同。下列说法不正确的是（　　）
A．甲的发热功率与丙的发热功率相等 B．丁的发热功率是丙的发热功率的倍
C．丙的发热功率是乙的发热功率的倍 D．丁的发热功率是乙的发热功率的倍
8.如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中不正确的是 (　　)
A．电源电压为14V
B．R2的最大阻值是30Ω
C．滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W
D．滑片P在a端时，2min内R2消耗的电能是144J
9.如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图，R1=484Ω、R2=44Ω。当S1、S2均闭合时，通过R1、R2的电流之比 =___________，使用加热档5min电蒸锅产生的热量是___________J。
10.如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是________水（选填“冷”、“温”“热”）。若R2=2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2000W，则它在热水挡正常工作lmin消耗的电能为________J。
11.小明同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c、d四根导线有一根断了，则该导线是________。
（2）排除故障后，实验中小明同学移动滑动变阻器的滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向________(选填“左”或“右”)端适当移动。
（3）按正确的步骤进行实验，小明进行了三次重复实验，每次电压表的示数均为2.5V，电流表的示数分别为0.30A、0.30A、0.32A，则小灯泡的额定功率为________。
（4）完成实验后，老师告诉同学们，电压表的内阻很大，它并联在电路中时，有极小的电流通过电压表，可以忽略不计，我们就是用上述方法测量小灯泡电功率的，假如考虑了电压表的影响，你们测量的小灯泡额定功率比小灯泡真实的额定功率________(选填“偏大”、“偏小”、“相等”)
12.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V(电阻值约为5Ω)。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是________(选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________(选填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0＝5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题：________。
13.饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，R1为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一挡，饮水机便处于保温状态。
（1）当S接a时处于________状态。（填“加热”或“保温” ）
（2）若R1∶R2=1∶9，饮水机加热时消耗功率为550W，则保温时饮水机消耗的功率为________瓦。
14.电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。
（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。
（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；
①电阻R的阻值是多少
②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能
（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“ ”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“ ”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。
答案及解析
1.D
【解析】A．因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；
B．小明家上月消耗的电能为
故B错误；
C．因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；
D．指示灯闪烁32次消耗的电能为
电饭锅的功率为
故D正确。
2.C
【解析】不考虑灯丝电阻的变化，灯泡L1标有6V 3W的字样，则灯泡L1的电阻为
L2标有3V 3W的字样，灯泡L2的电阻为
A．由图可知，L1与L2串联，闭合开关，灯泡L1正常发光，则灯泡L1两端的电压为
U1=U额1=6V
电路中的电流为
则灯泡L2两端的电压为 U2=IR2=0.5A×3Ω=1.5V
则电源电压为 U=U1+U2=6V+1.5V
故A正确，不符合题意；
B．L1与L2串联，则总电阻为 R=R1+R2=12Ω+3Ω=15Ω
故B正确，不符合题意；
C．当L1正常发光时，由A可知，U2=1.5V，I=0.5A，则灯泡L2的实际功率为
P2=U2I=1.5V×0.5A=0.75W
故C错误，符合题意；
D．灯泡L1正常发光时，1min内L1消耗的电能为 W=P额1t=3W×60s=180J
故D正确，不符合题意。
3.A
【解析】闭合S1、S3，断开S2时，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻
电源电压 U=IR=1.8A×=6V
只闭合S2时，两个电阻串联，电路消耗的总功率 P==2.4W
故选A。
4.C
【解析】A．由图象可知，R对应电流与电压成正比，而L对应的电流与电压不成正比，因此R为定值电阻，L电阻的阻值是变化的，由图甲可知，当UR=3V时，IR=0.6A，甲的电阻
R==5Ω
故A正确，不符合题意；
B．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，由图甲可知，当并联电路两端电压为1V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.4A，则干路电流为 0.2A+0.4A=0.6A
故B正确，不符合题意；
CD．因串联电路各处电流相等，根据图可知，当电路电流为0.4A时，R两端电压为2V，L两端电压为1V，而串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以总电压 U=2V+1V=3V
电路消耗的总功率 P=UI=3V×0.4A=1.2W
故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。
5.D
【解析】A．开关闭合时两灯同时发光，说明都有电流通过，若电表a为电压表，b只能为电压表，此时电压表与灯泡L2串联不发光，故A错误；
B．若b为电流表，电表a为电流表时两灯被短路不亮，电表a为电压表时灯泡L2发生短路不亮，故B错误；
C．由
可知灯泡L2的电阻为
由上述分析可知，电表a为电流表，b为电压表，两个灯光并联，灯泡L1正常发光，电路的总功率为
故C错误；
D．在1min内电路消耗的电能为
故D正确。
6.C
【解析】由于图中两电阻串联，所以，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；
由于R1 ＜R2，由Q=I2 Rt知道，右边容器中电阻丝产生的热量多，所以，由转换法知道，甲管中液面上升比乙慢，故C正确；
闭合开关后，由欧姆定律知道，要使电流增大，需要减小电路的电阻，即应将滑动变阻器滑片P向右移动，故D错误．
7.A
【解析】由题知，、为阻值相同的电热丝，设
甲图为开路，。
乙图中两电阻串联，，电路总功率为
丙图中只有电阻工作，，电路总功率为
丁图中两电阻并联，，电路总功率为
综上所述，A．甲的发热功率与丙的发热功率不相等，故A不正确，符合题意；
B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍，故B正确，不符合题意；
C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍，故C正确，不符合题意；
D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍，故D正确，不符合题意。
8.A
【解析】由图甲可知，当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω，电路为R的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，由图乙可知，电源的电压U＝U1＝10V；此时电路中的电流I＝0.5A，根据欧姆定律可得，R1＝＝＝20Ω；当滑片P位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小，电路中的电流最小，由图像知，此时U1′＝4V，电路中电流I′＝0.2A，由串联电路特点和欧姆定律可得，R2max＝＝＝＝30Ω；P由a向b恰好移动三分之一长度时，则R2的接入电路中，此时电路中电流I″＝＝＝0.25A，所以R1的电功率P1＝I″2R1＝(0.25A)2×20Ω＝1.25W；P在a端时，已知电路中电流I′＝0.2A，此时U1′＝4V，则2min内R2消耗的电能W2＝U2I′t＝(10V－4V)×0.2A×120s＝144J。
9.
【解析】当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，通过R1、R2的电流之比
根据可知，电源电压一定，总电阻越小，功率越大，故当开关都闭合时，两个电阻并联工作，此时的为加热档，加热档功率为
使用加热档5min电蒸锅产生的热量是
10.温；1.8×105
【解析】（1）当开关接1和2时，电路为断路，没有热量产生，因此为冷水档；当开关接2和3时，只有电阻R1在工作；当开关接3和4时，两个电阻并联，因此并联时的电阻肯定小于R1；根据公式可知，并联时的功率肯定大于R1自己的功率，因此当开关接2和3时，为温水档；当开关接3和4时，为热水档；
（2）当开关接3和4时，R1和R2并联，
根据公式得到：；
解得：P1=1000W；
那么总功率为：P总=P1+P2=2000W+1000W=3000W；
那么热水档时正常工作1min消耗的电能为：W总=P总t=3000W×60s=1.8×105J。
11.（1）C （2）左 （3）0.77 （4）偏大
【解析】（1）连接好电路，闭合开关，小灯泡发光，但电压表示数为0，经检查，图中a、b、c、d四根导线有一根断了，则该导线是c；
（2）根据乙图可知，电压表选择0~3V量程，分度值为0.1V，那么读数为2.2V，如果要电压表的示数变为2.5V，那么电灯泡两端的电压要增大；根据公式U总=UL+U变可知，变阻器两端的电压要变小；根据串联电路的电压分配规律可知，变阻器的阻值要变小，因此滑片P向左移动；
（3）灯泡的额定电流为：；
灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.31A=0.77W；
（4）电压表与灯泡并联，根据I总=IL+I表可知，通过电流表的电流肯定大于灯泡的额定电流，根据P=UI可知，计算出的功率肯定比灯泡的额定功率偏大。
12.（1）
（2）小灯泡短路
（3）右；1.25
（4）①无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；②电压表正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压
【解析】（1）根据甲图可知，电压表应该与灯泡并联，它的“-”接线柱已经与灯泡左端相连，只需将它的“3V”接线柱与灯泡的右端相连即可。变阻器与灯泡串联，它上面的接线柱已经连接，只需将右下角的接线柱与开关右端连接即可，如下图所示：
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是小灯泡短路；
（3）现在电压表的示数为2V，要正常发光必须变为2.5V，因此灯泡的电压增大。根据U总=UL+U变可知，变阻器的电压要减小。根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，变阻器的阻值要减小，即滑片向右移动。
根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.2A，那么电流表的示数为0.5A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。
（4）①灯泡的电阻为5Ω，定值电阻的阻值为5Ω，根据串联电路电压与电阻成正比可知，即使变阻器接入的阻值为零，那么灯泡能够达到的最大电压为总电压的一半，也就是：3V×0.5=1.5V，因此问题为：调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②根据丙图可知，b接线柱肯定为“+”接线柱，如果将a与c相接，那么b就与电源负极相连，违反了接线原则，那么问题为：电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。
13.（1）保温（2）55
【解析】（1）当开关S接a时，电阻R2与R1串联，
这时饮水机的总功率为：； 当开关接b时，电阻R1单独工作，
这时饮水机的功率为：；
因为：； 所以：； 那么当S接a时处于保温状态。
（2）当饮水机加热时，只有电阻R1单独工作，
那么电阻R1的阻值为：；
因为：；那么：；
当饮水机处于保温状态时，电阻R2与R1串联，
这时饮水机的功率为：。
14.（1）绝缘体
（2）①R1= = =48.4欧
②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦
（3）S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，电路处于保温状态。
【解析】（1）容易导电的物体叫导体；不容易导电的物体叫绝缘体；
（2）①已知额定功率和额定电压，根据公式 计算电阻R的阻值；
②已知电功率和时间，根据W=Pt计算消耗的电能。
（3）根据公式可知，电压相等时，电阻大的，电功率小，为保温状态；电阻小的，电功率大，为加热状态，只需用温控开关控制定值电阻R2的工作与否。
【解答】（1）为防止触电，供电插座的外壳材料必须不容易导电，因此应该选择绝缘体。
（2）① 电阻R的阻值： ；
②正常工作300s消耗的电能：W=Pt=1000W×300s=3×105J。
（3）如下图所示，S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，此时总电阻变大，根据可知，此时总电阻变小，那么电路处于保温状态。
电功与电功率