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【2024年全国中考物理真题分类汇编（第02集）】
专题15 电功、电功率和电热
【中考新考法】
1.（2024·天津）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。
【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为的电源上（如图所示），加热功率为，该电热丝的电阻____________。（不考虑温度对电阻的影响）
【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为的电源上，可以得到另外两个加热功率和，且。请你在图甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出与之比。说明：电热丝上只有三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。_____
【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关，通过开关的通断和在1、2触点间的切换，实现加热垫和三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优化要求的电路。注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。____
【答案】 ①. ②. ，，推导见解析 ③.
【解析】
【初步设计】
根据得
【改进设计】设计甲乙电路图如图所示
将电热丝的中点与一端相连，另一端接电源，此时电阻为，功率为
将电热丝的中点与一端相连，然后将这一端与电源的一端相连，电源的另一端与电热丝的另一端相连，实际上是和并联，此时的总电阻为
总功率
P1与P2之比为
【优化设计】当S与2触点接触，S0断开时，只有R0的简单电路，此时加热垫处于P0功率档；
当只闭合S0时，只有的简单电路，此时加热垫处于P1功率档；
当S与1触点接触，S0闭合时，和并联，此时加热垫处于P2功率档；
优化设计如图所示：
【结合生活实际】
2. （2024·陕西A卷）如图，是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
（1）电热水杯正常工作时的电流是多少？
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？
【答案】（1）4A；（2）55Ω
【解析】
解：（1）由图可知，电热水杯的额定电压为220V，额定功率为880W，则正常工作时的电流
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值
答：（1）电热水杯正常工作时的电流是4A；
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是55Ω。
考点1 电能 电功
1. （2024·吉林）图中仪表可以用来计量（ ）
A. 导体的电阻 B. 电路中的电流
C. 用电器两端的电压 D. 用电器在一段时间内消耗的电能
【答案】D
【解析】
图上有kW·h，则图中仪表为电能表。电能表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2. （2024·湖北武汉）某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。
额定电压 220V
照明功率 20W
换气功率 35W
暖风功率 1133W
热风功率 2233W
关于下列结论：
①开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态
②每根电热丝的阻值为44Ω
③电路中通过开关S的电流最大为10.15A
④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为1.3398×106J
其中正确的是（ ）
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】B
【解析】
①分析电路图可知，开关S1断开、S与触点1接触时，只有一个电动机接入电路，浴霸处于换气状态，故①错误；
②开关S与2接触，S2、S3只闭合一个时，电动机与一个电阻并联，此时为暖风状态，开关S与2接触，S2与S3同时闭合时，电动机与两个电阻同时并联，则一个电阻的功率为
则电阻
故②正确；
③当电动机与两个电阻同时并联，通过开关S的电流最大，最大电流
故③正确；
④浴霸工作10分钟，电路消耗的最大电能
故④错误；
故选B。
3. （2024·山东滨州）（多选）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列分析正确的是（ ）
A. 当S接“1”时，电热水器为高温挡
B. 满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C. R阻值为24.2Ω
D. 断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图丙所示电能表的转盘转100r
【答案】ABD
【解析】
A．由图乙可知，当当S接“1”时，R被短路，电路中只有R0，此时电阻较小，由可知，功率较大，电热水器为高温挡，故A正确；
B．由表甲可知，热水器的容积为60L即0.06m3，则满箱水的质量为
m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg
则由20℃升高到70℃，水吸收的热量为
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×(70℃-20℃)=1.26×107J
故B正确；
C．由表甲可知，高温档的功率为2000W，则R0的阻值为
低温档的功率为200W，则R和R0的总阻值为
根据串联电路电阻的关系可知，R的阻值为
R=R总-R0=242Ω-242Ω=217.8Ω
故C错误；
D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，消耗的电能为
电能表的转盘转
故D正确。
故选ABD。
4. （2024·内蒙古赤峰）（1）用天平测量物体质量，天平平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则物体的质量是___________g。
（2）如图乙所示，电能表的示数为___________kW·h。
【答案】 ①. 19.0 ②. 2385.6
【解析】
（1）[1]由图甲知天平标尺的分度值是0.2g，物体的质量
m=5g+10g+4.0g=19.0g
（2）[2]电能表的最后一位数是小数，单位是kW h，图示电能表的示数为2385.6kW h。
5. （2024·甘肃武威）如图所示，电能表的读数为___________度；该电路中能接入的用电器总功率最大为___________W。
【答案】 ①. 213.9 ②. 4400
【解析】
[1]电能表的读数为，即213.9度。
[2]电能表允许通过的最大电流20A，由P=UI可得，该电路中能接入的用电器总功率最大为
6. （2024·黑龙江绥化）如图为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为__________r/(kW h)。
【答案】 ①. 8800 ②. 3000
【解析】
[1]由电能表的参数知，该电能表允许接入用电器的最大总功率
[2]1min内，空调消耗的电能
设电能表消耗1kW h的电能，转盘转了n转，则有
解得n=3000r，所以该参数为3000r/(kW h)。
7. （2024·吉林）小明在家煮饭时，闻到了米饭的香味，这是_____________现象。他使用的电饭锅额定功率是1000W，正常工作10min消耗的电能为_____________J。
【答案】 ①. 扩散 ②.
【解析】
[1]由于分子在不停地做无规则运动，所以能闻到米饭的香味，这属于扩散现象。
[2]正常工作10min消耗的电能为
8. （2024·黑龙江龙东）小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能，将电热水器单独连接在电路中，观察到电能表上的铝盘1min转了60转，电热水器消耗的电能是___________kW·h，如果这些能量由天然气来提供，需要完全燃烧__________的天然气。
【答案】 ①. 0.02 ②.
【解析】
[1]电能表盘中的3000r/(kW h)表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，则转60r实际消耗的电能
[2]干木柴的热值，由得，这些能量若由完全燃烧的天然气放出，需要的天然气的体积
9. （2024·天津）使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。
【答案】（1）；（2）87.5%
【解析】
解：（1）水吸收的热量为
（2）该热水器的热效率为
答：（1）水吸收热量为6.3×105J；
（2）该热水器的热效率为87.5%。
10. （2024·广东）某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻，紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和，消毒柜正常工作，求：
（1）通过R的电流；
（2）R的电功率；
（3）L工作100s消耗的电能。
【答案】（1）2A；（2）440W；（3）5000J
【解析】
解：（1）由题意可得，灯泡L和电阻R并联在电路中，消毒柜正常工作，所以电路中的电源电压为220V，通过R的电流
（2）R的电功率为
（3）紫外灯L两端的电压为220V，正好处于额定电压工作状态，工作100s消耗的电能
答：（1）通过R的电流为2A；
（2）R的电功率为440W；
（3）灯泡L工作100s消耗的电能5000J。
11. （2024·甘肃临夏）某品牌电热水壶铭牌如图甲所示，该电热水壶内部简化电路图如图乙所示。该电热水壶正常工作时，将初温为20℃的水加热至沸腾，用时。已知：外界大气压为1标准大气压，，。
（1）只闭合时，该电热水壶处于______（选填“保温”或“加热”）状态；
（2）求电阻的阻值；（ ）
（3）求在上述过程中电热水壶烧水的效率。（ ）
【答案】 ①. 保温 ②. ③.
【解析】
（1）[1] 分析电路可知，只闭合时，、串联，此时电路总电阻最大，根据可知总功率最小，为保温状态；、均闭合时，单独工作，此时电路总电阻较小，根据可知总功率最大，为加热状态。
（2）[2] 加热状态时，单独工作，则阻值为
保温状态时，、串联，则总电阻为
则电阻的阻值为
（3）[3] 水的质量为
水吸收的热量为
消耗电能为
则电热水壶烧水的效率为
12. （2024·广东深圳）已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW·h。当汽车功率为20kW时，以100km/h 的速度行驶； 当汽车功率为10kW时，以70km/h速度行驶。A 为车耗电与电池总容量之比。当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动。已知：s3：（s2+s4）=5：3
A 0~10% 10~50% 50~55% 55~75% 75~80%
s 16km s1 s2 s3 s4
（1）亮亮发现：飞行汽车匀速上升时动能_________，机械能_________；（均填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池作为_________（选填“开关”、“用电器”或“电源”）。下面哪个图与电动机的原理相同？_________；
（3）帮助思考乐亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景_________；
（4）下图是内燃机的_________冲程；
（5）若此次测试后充电，电费为1.1元/度，从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为_________元；
（6）求帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为_________ km。
【答案】 ①. 不变 ②. 增大 ③. 用电器 ④. A ⑤. 上班 ⑥. 压缩 ⑦. 17.6 ⑧. 100.8
【解析】
（1）[1][2]亮亮发现：飞行汽车匀速上升时质量不变，速度不变，动能不变，高度升高，重力势能增大，机械能为动能与势能的总和，则机械能增大。
（2）[3]当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池消耗电能，作为用电器。
[4]电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力的作用。
A．通电线圈的在磁场中受力的作用运动，故A符合题意；
B．闭合电路中的部分导线切割磁感线会产生感应电流，是电磁感应现象，故B不符合题意。
故选A。
（3）[5]飞行汽车适合较近距离的运输，可以用于上班或者上学。
（4）[6]下图冲程两气阀关闭，活塞向上移动，是内燃机的压缩冲程。
（5）[7]当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动，则从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为
（6）[8]由图像得，A为10~50%时，功率为20kW，此过程中汽车消耗的电能为
由得，此过程汽车飞行的时间为
由得，此过程中汽车运动的路程
由图像得，A为55~75%时，功率为10kW，此过程中汽车消耗的电能为
由得，此过程汽车飞行的时间为
由得，此过程中汽车运动的路程
依题意得
则
此次“纯电制动”时距离为
考点2 电功率
13. （2024·陕西A卷）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻（、阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中为总开关，电源电压为220V。闭合开关，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（ ）
温度t/℃ 温控开关 壶内水量V/L 水量开关 的功率P/W 煎煮方式
闭合 闭合 800 武火
断开 闭合 800 武火
断开 断开 100 文火
A. 温控开关与水量开关是串联的
B. 加热电阻的阻值是
C. 若壶内水量小于0.2L，煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D. 若限流电阻断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热
【答案】D
【解析】
A．根据表中数据可知，温控开关和水量开关互不影响，故温控开关与水量开关是并联的，故A错误；
B．当限流电阻与加热电阻串联时，由分压原理可知，加热电阻的电压小，根据可知加热电阻的功率小，当限流电阻短路（闭合与其并联的S3）时，电路为加热电阻的简单电路，加热电阻的电压为电源电压，根据可知其功率大，故加热电阻的阻值
故B错误；
C．若壶内水量小于0.2L，但温度小于60℃，温控开关闭合，限流电阻短路，则电路为的简单电路，煎药壶工作时可进行“武火”加热，故C错误；
D．若限流电阻断路，闭合S3（或S2）则电路连通，电路为的简单电路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热，故D正确。
故选D。
14. （2024·黑龙江齐齐哈尔）（多选）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关，此时小灯泡正常发光；保持开关闭合，再闭合开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变
B. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
C. 通过电流表的电流最小值为0.72A
D. 电路的总功率最大值为9.6W
【答案】ACD
【解析】
A．先闭合开关S1 、断开开关S2 ，此时小灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压为6V，电源电压等于灯泡的额定电压；保持开关S1 闭合，再闭合开关S2 ，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡的电流
由 可得，灯泡的电阻
将滑动变阻器的滑片向右移动，接入电路中的电阻变大，由可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，灯泡两端的电压和通过的电流不变，实际功率不变，故A正确；
B．滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6Ω～50Ω，故B错误；
C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，干路电流最小，所以，通过滑动变阻器的最小电流为
通过电流表的电流最小值为
I总小 =I小+I=0.12A+0.6A=0.72A
即电流表的示数最小为0.72A，故C正确；
D．当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，此时通过电路的总电流为
电路的总功率最大，则电路的最大总功率
故D正确。
故选ACD。
15. （2024·黑龙江龙东）（多选）如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（ ）
A. Ⅱ是灯泡的I-U关系图像 B. 灯泡最小功率为1W
C. R的最大阻值为25Ω D. 电路的最大功率为3.6W
【答案】CD
【解析】
A．由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片从最右端向最左端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电路电流变大，根据串联分压的规律可知，小灯泡两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，因此Ⅱ为滑动变阻器R的U-I关系图像，Ⅰ为小灯泡的U-I关系图像，故A错误；
B．由图线Ⅰ可知，小灯泡的电流随其两端电压的增大而增大，故当小灯泡两端的电压最小时，小灯泡的电流最小，由题图乙可知，小灯泡两端的最小电压为U灯小=1V，此时通过小灯泡的电流为I灯小=0.2A，小灯泡的最小电功率为
故B错误；
C．当R接入电路的阻值最大时，电路电流最小，分析图线Ⅱ可知，此时R两端电压为UR=5V，通过R的电流为IR=0.2A，故R的最大阻值为
故C正确；
D．根据串联电路的电压规律并结合图像可知，电源电压
电路中的最大电流为I最大=0.6A，故电路的最大功率为
故D正确。
故选CD。
16. （2024·江苏无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定。
实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
【答案】 ①. ②. 1.14 ③. 实际功率
【解析】
[1]如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流，通过电压表测量小灯泡两端的电压，则根据可以测量出小灯泡的实际功率。
[2]根据第②数据可知，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定功率为
[3]实际功率比较大时，相同的时间内，更多的电能转化为光能，小灯泡更亮，故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定的。
17. （2024·天津）在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，当滑片P向________移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为________Ω。
【答案】 ①. 左 ②. 6
【解析】
[1]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，要让小灯泡变亮，电路中的电流就要变大，即滑动变阻器接入电路中的电阻要变小，所以滑片P应向左移动。
[2]当小灯泡正常发光时,电路中的电流为
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路的电阻为
18. （2024·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示的电路，电源电压为12V且保持不变，为阻值未知的定值电阻，图乙是小灯泡L和定值电阻的电流随它们两端电压变化的图像。当同时闭合开关、和时，小灯泡L的实际功率为P，定值电阻的功率为，则______；当闭合开关、断开开关和时，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯丝电阻为R，则______。
【答案】 ①. 4∶3 ②. 1∶5
【解析】
[1]当同时闭合开关S1 、S2 和S3 时，灯泡L与定值电阻R1 并联，并联电路中各支路两端的电压相等，且电源电压U=12V，所以，由图象可知，通过灯泡的电流IL =0.8A，通过R1 的电流I1 =0.6A，则灯泡L的实际功率
定值电阻R1 的功率
所以
[2]当闭合开关S1 、断开开关S2 和S3 时，灯泡L与定值电阻R2 串联，串联电路中各处的电流相等，由图乙可得UL=2V时，通过灯泡的电流为IL=0.3A，此时灯泡的实际功率PL =0.6W，所以，由可得，此时灯泡的电阻
灯泡L与定值电阻R2 串联，R2 两端的电压为
串联电路中各处的电流相等，R2 的阻值为
所以
R：R2 =Ω：Ω=1：5
19. （2024·吉林）小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，为阻值一定的电热丝。闭合开关，通过的电流分别为0.6A、0.4A。求：
（1）电热丝的电阻；
（2）此时电路的总电功率。
【答案】（1）20Ω；（2）12W
【解析】
解：（1）闭合开关S1 、S2 时，R1 与R2 并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由 可得，电热丝R1 的电阻
（2）此时并联电路的总电功率
P=UI=12V×(0.6A+0.4A)=12W
答：（1）电热丝R1 的电阻为20Ω；
（2）此时电路的总电功率为12W。
20. （2024·山东滨州）为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流。
（2）灯泡L正常发光10s消耗的电能。
（3）电源电压。
（4）滑动变阻器阻值的变化范围。
【答案】（1）1A；（2）120J；（3）18V；（4）6Ω~50Ω
【解析】
解：由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测滑动变阻器两端电压，电压表V2测灯泡两端电压，电流表测电路电流。
（1）由P=UI可知，灯泡L正常发光时的电流
（2）灯泡L正常发光10s消耗电能
W=Pt=12W×10s=120J
（3）当滑动变阻器向左移动时，其接入的阻值变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，则灯泡两端电压减小，由串联分压可知，滑动变阻器两端电压增大，因此由图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小为0.3A，此时灯泡两端的电压为3V，滑动变阻器两端的电压为15V，根据串联电路电压的特点可知，电源电压为
U=15V+3V=18V
（4）由上述可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小为0.3A，滑动变阻器两端的电压为15V，则滑动变阻器接入的最大阻值为
灯泡L正常发光时的电流为1A，所以电路中允许通过的最大电流为1A，由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为6V，则滑动变阻器允许接入的最小阻值为
因此滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。
答：（1）灯泡L正常发光时的电流为1A；
（2）灯泡L正常发光10s消耗的电能为120J；
（3）电源电压为18V；
（4）滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。
21. （2024·湖北）小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A；当温度升到130℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02A，当温度降到100℃时，S又回到位置“1”。
（1）求R1的阻值。
（2）求挂烫机待机状态的功率。
（3）熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0~150s消耗的电能。
（4）请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
【答案】（1）44Ω；（2）4.4W；（3）110220J；（4）避免与其他大功率电器共用同一插座
【解析】
解：（1）当S在位置“1”时，R1接入电路，由，可得
（2）当S在位置“2”时，挂烫机处于待机状态，R2接入电路，由可得
（3）挂烫机加热状态时的功率
挂烫机消耗的电能
（4）避免与其他大功率电器共用同一插座。
答：（1）R1的阻值为44Ω；
（2）挂烫机待机状态的功率为4.4W；
（3）熨烫过程中，挂烫机0~150s消耗的电能为110220J；
（4）避免与其他大功率电器共用同一插座。
22. （2024·内蒙古赤峰）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
电池容量 8kWh
百公里耗电量 12kWh/100km
（1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间；
②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。
（2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）
（3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。
（汽油的密度，汽油的热值）
【答案】（1）①8min；②提高充电功率；（2）44km；（3）4.32×107J，3.22×108J
【解析】
解：（1）①由 可得，给该车从最低电量到充满电所需的时间：
②提高充电功率，可以缩短充电时间；
（2）汽车行驶时消耗的电能
由题意可知，百公里耗电量为12kW h/100km，因此该车的续航里程为
（3）汽油的质量
m=ρV=0.7×103kg/m3×10×10 3m3=7kg
汽油完全燃烧释放的热量
Q放 =mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J
即燃油汽车百公里消耗的能量为3.22×108J，电动汽车百公里消耗的能量
W1 =12kW h=4.32×107J
答：（1）①给该车从最低电量到充满电需8min；②提高充电功率；
（2）该车的续航里程为106.7km；
（3）电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是4.32×107J、3.22×108J。
23. （2024·广东广州）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、的阻值均为，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入的家庭电路中。
（1）旋转开关转至______（选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：______；
（2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，求通电消耗的电能；______
（3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为，求电路的总电流；______
（4）旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。______
【答案】 ①. de ②. 旋转开关转至de时，电路电阻最小，电功率最大 ③. 3.3×104J ④. 0.1A ⑤. 44W
【解析】
（1）[1][2]由图乙可知，旋转开关转至bc时，R1、R2串联，此时电路电阻最大，根据公式可知，电功率最小，为低温挡；旋转开关转至cd时，只有R2接入电路，为中温挡；旋转开关转至de时，R2与R3并联，电路电阻最小，功率最大，为高温挡。
（2）[3]电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，通电消耗的电能为
（3）[4]旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为，电路的总电流为
（4）[5]旋转开关转至cd时，只有R2工作，为中温挡，电热敷腰带功率为
24. （2024·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热档位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点开关S接触1和2时为关机状态。、是两个阻值不变的电热丝，。求：
（1）挂烫机使用低温档位正常工作时的电功率为多少？
（2）若某次使用时，用高温档位正常工作，将0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
（3）若（2）问中用高温档位正常工作，加热过程共用时80s，则此次加热过程，该挂烫机的加热效率是多少？
【答案】（1）500W；（2）；（3）84%
【解析】
解：（1）当开关接触2和3时，与串联接入电路，使用低温档位工作，与串联总电阻为
使用低温档位正常工作时的电功率
（2）水吸收的热量是
（3）当开关接触3和4时，只有工作，用高温档位加热，挂烫机高温档位的电功率
挂烫机高温档位加热消耗的电能
该挂烫机的加热效率
答：（1）挂烫机使用低温档位正常工作时的电功率为500W；
（2）水吸收的热量是6.72×104J；
25. （2024·广东深圳）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。
（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？
额定电压 220V
额定功率 加热挡 80W
保温挡 22W
【答案】（1）0.1A；（2）2200Ω；（3）2.4×104J，90%
【解析】
解：（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2电流
（2）由图乙可知，闭合开关S，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温挡，R2的阻值
（3）孵化器消耗的电能
W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J
孵化器对水加热的效率
答：（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是0.1A；
（2）R2的阻值是2200Ω；
（3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是2.4×104J，思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是90%。
26. （2024·黑龙江龙东）一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图，均为加热电阻（阻值保持不变）。已知的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
（1）的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，用时14min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
【答案】（1）66Ω；（2）220W；（3）400W
【解析】
解：（1）从表格中可知，高温档的功率为1100W，再由图乙可知，当高温档时，只R3连入电路，电源电压为220V，由得，R3的电阻值为
从表中还可知道，中温档的功率为400W，再由图乙，中温档时，只有R2和R3串联接入电路，电源电压220V，根据电功率推导式得
解得，即R2的阻值是。
（2）低温档时，R1，R3串联，由（1）得电火锅在低温挡工作时的功率为
（3）水吸收的内能为
不计热损失，高温档时，消耗的电能为
该电火锅的实际功率为
答：（1）的阻值是66Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W；
（3）该电火锅中温档的实际功率是400W。
27. （2024·江苏无锡）某款家用储水式电热水器额定电压为220V，额定功率为3000W，额定容量为60L，图甲是其电路原理图。插上插头，电热水器储满水后，闭合开关S，温控器开关K接触点1，对水进行加热，当加热温度达到设定温度时，K跳转接触点2，保温指示灯L亮起，停止加热；当水温下降，低于设定温度时，K再次接触点1进行加热。、、为加热电阻，其中。该电热水器的加热模式有四个挡位，选择“一挡”，、均断开。选择“二挡”，闭合、断开；选择“三挡”，断开、闭合，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍，选择“四挡”，、均闭合，此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关K的结构如图乙所示，绕O点转动的杠杆OAB和绕点转动的杠杆通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB，当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构，绕固定轴M转动，顺时针转动调温旋钮，ME距离减小。[，]
（1）该电热水器储满60L水后，若选择“四挡”加热，加热效率为84%，将水从30℃加热到45℃需要的时间为多少？
（2）电阻的阻值为______Ω，该电热水器在“一挡”工作时的电流为______A（保留1位小数）。
（3）为提高所设定的加热温度，应如何旋转调温旋钮？请写出做法并说明理由。
【答案】（1）1500s；（2）96.8Ω，1.2A；（3）见详解
【解析】
解：（1）60L水的质量
将水从30℃加热到45℃水吸收的热量
加热器消耗电能
选择“四挡”，、均闭合，此时电热水器在额定功率下工作，需要的时间
（2）选择“二挡”，闭合、断开，此时单独接入电路，电路功率
选择“三挡”，断开、闭合，此时单独接入电路，电路功率
“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍，则
则，选择“四挡”，、均闭合，此时、、并联，电路功率
解得，则电阻的阻值
选择“一挡”，、均断开，三个电阻串联，电热水器在“一挡”工作时的电流
（3）温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB，当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电热水器停止加热。为提高所设定的加热温度，感温液体膨胀对杠杆OAB的推力变大，根据杠杆平衡条件，应使弹簧对B点的拉力变大，因为顺时针转动调温旋钮，ME距离减小，则应逆时针转动调温旋钮，使ME距离变大，增大弹簧伸长量，使弹簧对B点的拉力变大。
答：（1）将水从30℃加热到45℃需要的时间为1500s；
（2）则电阻的阻值为96.8Ω，该电热水器在“一挡”工作时的电流为1.2A；
（3）应逆时针转动调温旋钮。
考点3 焦耳定律
28. （2024·黑龙江绥化）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是__________J。电阻和的阻值之比是__________。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
【答案】 ①. 44000 ②. 1∶4
【解析】
[1]由图甲知，两个开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据知，电路的总功率较大，是高温挡；开关S闭合，S1断开时，电路中只有R2工作，电路的电阻较大，据知，电路的总功率较小，是低温挡。两个开关都闭合时，通电20s，电热水龙头产生的热量
[2]R2的阻值
高温挡时，R1消耗的电功率
P1=P高温-P低温=2200W-440W=1760W
R1的阻值
所以R1和R2的阻值之比
29. （2024·内蒙古赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是___________J。
【答案】 ①. 热 ②. 6×105
【解析】
[1]电饭煲工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。
[2]由图得，当两开关均闭合时，两电阻并联，电路电阻小，电功率大，为加热挡；当只闭合S1，只有电阻R1工作，电路电阻大，电功率小，为保温挡。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是
30. （2024·江苏无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录下煤油的初温度，开关S接a、调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关，结果如下表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻产生的热量为______J。
序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃
① 1 100 20 34
② 1 200 20 48
③ 0.5 200 20 27
④ 0.5 200 20 34
【答案】 ①. 电阻 ②. 时间 ③. ③ ④. 250
【解析】
[1][2]比较序号①②，电阻和导体中的电流不变，通电时间越长，升高的温度越高，可以得到当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关。
[3]探究导体产生的热量与电流大小的关系，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小，R1和R2的阻值相等，所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关。
[4]开关S接b，R2和R3串联，电路中的电流是0.5A，通电时间是200s，电阻产生的热量为
Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J
31. （2024·黑龙江龙东）如图是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为___________J。
【答案】 ①. 电流 ②. 12
【解析】
[1]右侧两个电阻并联，然后与左侧电阻串联，根据并联电路电流规律可知，所以通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内的电流，两个容器内的电阻值都是，通电相同时间，所以探究的是电流产生热量与电流大小的关系。
[2]如果通过左侧容器中电阻丝的电流是0.4A，根据并联电路的电流特点，通过右侧容器中电阻丝的电流是
1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为
32. （2024·吉林）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，请你用学过的电学知识解释这种现象．
【答案】电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通电的时间相同．而导线的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由公式知，相同时间电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．
【解析】
当电炉丝与导线串联接到电路里时，通过两者的电流相等，由于导线的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由焦耳定律Q=I2Rt知道，在相同时间电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．
33. （2024·江苏无锡）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生______（填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程______________；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？______
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为______J。
【答案】 ①. 不可再生 ②. 汽化 ③. 机械能 ④. 1.8×108 ⑤. 5×109
【解析】
（1）[1]核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生，是不可再生能源。
[2]二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气，发生汽化，吸收热量。
（2）[3]由图得，核能先转化为内能，再转化为机械能推动汽轮机，产生电能。
（3）[4]依题意得，标准煤产生的热量为
由得，标准煤完全燃烧的质量为
（4）[5]依题意得，单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%，则
单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为
34. （2024·湖北武汉）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声______的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为______。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧______kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为）
【答案】 ①. 传播 ②. 电能 ③.
【解析】
（1）[1]“光伏声屏障”是在声音的传播过程中减弱噪声的，通过阻断噪声传播的方式来控制噪声的。
（2）[2]光伏电池板利用太阳能发电，将太阳能转化为电能。
[3]释放的能量
完全燃烧无烟煤的质量
完全燃烧无烟煤的质量为。
（3）此次加热过程，该挂烫机的加热效率是84%。
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【2024年全国中考物理真题分类汇编（第02集）】
专题15 电功、电功率和电热
【中考新考法】
1.（2024·天津）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。
【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为的电源上（如图所示），加热功率为，该电热丝的电阻____________。（不考虑温度对电阻的影响）
【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方式连接在电压为的电源上，可以得到另外两个加热功率和，且。请你在图甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出与之比。说明：电热丝上只有三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。_____
【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关，通过开关的通断和在1、2触点间的切换，实现加热垫和三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优化要求的电路。注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。____
【结合生活实际】
2. （2024·陕西A卷）如图，是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
（1）电热水杯正常工作时的电流是多少？
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？
考点1 电能 电功
1. （2024·吉林）图中仪表可以用来计量（ ）
A. 导体的电阻 B. 电路中的电流
C. 用电器两端的电压 D. 用电器在一段时间内消耗的电能
2. （2024·湖北武汉）某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关S可分别与0、1、2触点接触，R1、R2是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。
额定电压 220V
照明功率 20W
换气功率 35W
暖风功率 1133W
热风功率 2233W
关于下列结论：
①开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态
②每根电热丝的阻值为44Ω
③电路中通过开关S的电流最大为10.15A
④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为1.3398×106J
其中正确的是（ ）
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ③④
3. （2024·山东滨州）（多选）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列分析正确的是（ ）
A. 当S接“1”时，电热水器为高温挡
B. 满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J
C. R阻值为24.2Ω
D. 断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图丙所示电能表的转盘转100r
4. （2024·内蒙古赤峰）（1）用天平测量物体质量，天平平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则物体的质量是___________g。
（2）如图乙所示，电能表的示数为___________kW·h。
5. （2024·甘肃武威）如图所示，电能表的读数为___________度；该电路中能接入的用电器总功率最大为___________W。
6. （2024·黑龙江绥化）如图为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是__________W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为__________r/(kW h)。
7. （2024·吉林）小明在家煮饭时，闻到了米饭的香味，这是_____________现象。他使用的电饭锅额定功率是1000W，正常工作10min消耗的电能为_____________J。
8. （2024·黑龙江龙东）小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能，将电热水器单独连接在电路中，观察到电能表上的铝盘1min转了60转，电热水器消耗的电能是___________kW·h，如果这些能量由天然气来提供，需要完全燃烧__________的天然气。
9. （2024·天津）使用厨房中的电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求：
（1）水吸收的热量；
（2）该热水器的热效率。
10. （2024·广东）某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻，紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和，消毒柜正常工作，求：
（1）通过R的电流；
（2）R的电功率；
（3）L工作100s消耗的电能。
11. （2024·甘肃临夏）某品牌电热水壶铭牌如图甲所示，该电热水壶内部简化电路图如图乙所示。该电热水壶正常工作时，将初温为20℃的水加热至沸腾，用时。已知：外界大气压为1标准大气压，，。
（1）只闭合时，该电热水壶处于______（选填“保温”或“加热”）状态；
（2）求电阻的阻值；（ ）
（3）求在上述过程中电热水壶烧水的效率。（ ）
12. （2024·广东深圳）已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW·h。当汽车功率为20kW时，以100km/h 的速度行驶； 当汽车功率为10kW时，以70km/h速度行驶。A 为车耗电与电池总容量之比。当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动。已知：s3：（s2+s4）=5：3
A 0~10% 10~50% 50~55% 55~75% 75~80%
s 16km s1 s2 s3 s4
（1）亮亮发现：飞行汽车匀速上升时动能_________，机械能_________；（均填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池作为_________（选填“开关”、“用电器”或“电源”）。下面哪个图与电动机的原理相同？_________；
（3）帮助思考乐亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景_________；
（4）下图是内燃机的_________冲程；
（5）若此次测试后充电，电费为1.1元/度，从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为_________元；
（6）求帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为_________ km。
考点2 电功率
13. （2024·陕西A卷）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关、温控开关、水量开关、加热电阻和限流电阻（、阻值不随温度变化），设计了煎药壶电路，其中为总开关，电源电压为220V。闭合开关，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（ ）
温度t/℃ 温控开关 壶内水量V/L 水量开关 的功率P/W 煎煮方式
闭合 闭合 800 武火
断开 闭合 800 武火
断开 断开 100 文火
A. 温控开关与水量开关是串联的
B. 加热电阻的阻值是
C. 若壶内水量小于0.2L，煎药壶工作时无法进行“武火”加热
D. 若限流电阻断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热
14. （2024·黑龙江齐齐哈尔）（多选）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关，此时小灯泡正常发光；保持开关闭合，再闭合开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变
B. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
C. 通过电流表的电流最小值为0.72A
D. 电路的总功率最大值为9.6W
15. （2024·黑龙江龙东）（多选）如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（ ）
A. Ⅱ是灯泡的I-U关系图像 B. 灯泡最小功率为1W
C. R的最大阻值为25Ω D. 电路的最大功率为3.6W
16. （2024·江苏无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定。
实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
① 3.0 0.28 较亮
② 3.8 0.30 正常发光
③ 4.2 0.32 过亮
17. （2024·天津）在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，当滑片P向________移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为________Ω。
18. （2024·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示的电路，电源电压为12V且保持不变，为阻值未知的定值电阻，图乙是小灯泡L和定值电阻的电流随它们两端电压变化的图像。当同时闭合开关、和时，小灯泡L的实际功率为P，定值电阻的功率为，则______；当闭合开关、断开开关和时，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯丝电阻为R，则______。
19. （2024·吉林）小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V，为阻值一定的电热丝。闭合开关，通过的电流分别为0.6A、0.4A。求：
（1）电热丝的电阻；
（2）此时电路的总电功率。
20. （2024·山东滨州）为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流。
（2）灯泡L正常发光10s消耗的电能。
（3）电源电压。
（4）滑动变阻器阻值的变化范围。
21. （2024·湖北）小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A；当温度升到130℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02A，当温度降到100℃时，S又回到位置“1”。
（1）求R1的阻值。
（2）求挂烫机待机状态的功率。
（3）熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0~150s消耗的电能。
（4）请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。
22. （2024·内蒙古赤峰）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
电池容量 8kWh
百公里耗电量 12kWh/100km
（1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间；
②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。
（2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）
（3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。
（汽油的密度，汽油的热值）
23. （2024·广东广州）某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，、、为加热电阻，其中、的阻值均为，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入的家庭电路中。
（1）旋转开关转至______（选填“ab”、“bc”、“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：______；
（2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为，求通电消耗的电能；______
（3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为，求电路的总电流；______
（4）旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。______
24. （2024·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热档位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点开关S接触1和2时为关机状态。、是两个阻值不变的电热丝，。求：
（1）挂烫机使用低温档位正常工作时的电功率为多少？
（2）若某次使用时，用高温档位正常工作，将0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
（3）若（2）问中用高温档位正常工作，加热过程共用时80s，则此次加热过程，该挂烫机的加热效率是多少？
25. （2024·广东深圳）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。
（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？
额定电压 220V
额定功率 加热挡 80W
保温挡 22W
26. （2024·黑龙江龙东）一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图，均为加热电阻（阻值保持不变）。已知的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
（1）的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾，用时14min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
27. （2024·江苏无锡）某款家用储水式电热水器额定电压为220V，额定功率为3000W，额定容量为60L，图甲是其电路原理图。插上插头，电热水器储满水后，闭合开关S，温控器开关K接触点1，对水进行加热，当加热温度达到设定温度时，K跳转接触点2，保温指示灯L亮起，停止加热；当水温下降，低于设定温度时，K再次接触点1进行加热。、、为加热电阻，其中。该电热水器的加热模式有四个挡位，选择“一挡”，、均断开。选择“二挡”，闭合、断开；选择“三挡”，断开、闭合，“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍，选择“四挡”，、均闭合，此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关K的结构如图乙所示，绕O点转动的杠杆OAB和绕点转动的杠杆通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体，置于水中，温度与水温一致，水温升高，感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB，当水温达到设定温度，动触点C与触点2相接，电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构，绕固定轴M转动，顺时针转动调温旋钮，ME距离减小。[，]
（1）该电热水器储满60L水后，若选择“四挡”加热，加热效率为84%，将水从30℃加热到45℃需要的时间为多少？
（2）电阻的阻值为______Ω，该电热水器在“一挡”工作时的电流为______A（保留1位小数）。
（3）为提高所设定的加热温度，应如何旋转调温旋钮？请写出做法并说明理由。
考点3 焦耳定律
28. （2024·黑龙江绥化）一款电热水龙头的简化电路如图甲所示，表格是它铭牌上的参数。电源电压恒定不变，和为发热电阻，当开关S、均闭合时，通电20s电热水龙头产生的热量是__________J。电阻和的阻值之比是__________。
额定电压 220V
额定功率 高温挡 2200W
低温挡 440W
29. （2024·内蒙古赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是___________J。
30. （2024·江苏无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中、。闭合开关前，记录下煤油的初温度，开关S接a、调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为1A，记录下第100s和第200s时甲容器中煤油的末温度t；开关S接b，调节滑片P，使电流表的示数为0.5A，记录下第200s时乙、丙容器中煤油的末温度t，断开开关，结果如下表，比较序号①②可得：当通过导体的电流和导体的______相等时，导体产生的热量与通电______有关。比较序号②和______可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中，电阻产生的热量为______J。
序号 电阻 I/A 时间/s /℃ t/℃
① 1 100 20 34
② 1 200 20 48
③ 0.5 200 20 27
④ 0.5 200 20 34
31. （2024·黑龙江龙东）如图是“探究通电导体产生的热量与__________大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为___________J。
32. （2024·吉林）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，请你用学过的电学知识解释这种现象．
33. （2024·江苏无锡）我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示，核燃料反应堆内有低浓度的铀-235，发生核反应后产生大量的热，一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路，一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯，带走核反应堆产生的热量，在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水，然后流回堆芯，二回路的水在蒸汽发生器中受热，产生大量高温水蒸气，水蒸气做功推动汽轮机发电，做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组，如果仅供电，每秒提供的电能为；若在供电的同时进行供热，每秒提供的电能为、热量为，对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。（标准煤的热值取）
（1）核燃料反应堆中的铀-235是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生______（填物态变化名称）吸收热量；
（2）在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程______________；
（3）若给居民供热，相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量？______
（4）单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为______J。
34. （2024·湖北武汉）绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，武汉市区某高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段，如图所示。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。
（1）“光伏声屏障”是通过阻断噪声______的方式来控制噪声的；
（2）“光伏声屏障”路段的每一块玻璃上贴满了81个小光伏电池板，这些光伏电池板利用太阳能的方式是将太阳能转化为______。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧______kg的无烟煤释放的能量。（无烟煤的热值为）
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