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第十八章 电功率
一、单选题
1.(2024·吉林·中考真题)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.(2024·四川广元·中考真题)如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
A.电能表是测量电流的仪表 B.电能表允许通过的最大电流是10A
C.电能表表盘示数为10226kW h D.电饭煲正常工作10min,消耗电能
3.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)以下说法最接近实际的是( )
A.播放一首国歌的时间是46min
B.适合洗澡水的温度是70℃
C.2B铅笔的长度18cm
D.家用电热水器功率为100W
4.(2024·吉林长春·中考真题)的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是( )
A.节能灯 B.电饭煲 C.电视机 D.电烤箱
5.(2024·湖北武汉·中考真题)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
6.(2024·四川达州·中考真题)如图所示电路,电源电压为18V保持不变,、为定值电阻,滑动变阻器最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端,同时闭合、时,滑动变阻器功率,电压表示数为,电流表示数为;P位于最右端,只闭合时,滑动变阻器功率为,电压表示数为,电流表示数为;将滑片P移至中点,只闭合时,滑动变阻器功率为,电压表示数为,电流表示数为。若,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2024·江苏连云港·中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中( )
A.电流表示数变小,灯变暗 B.电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,灯亮度不变 D.电压表示数变小,灯亮度变亮
8.(2024·四川广安·中考真题)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,电流表量程是0~0.6A,电压表量程是0~3V。闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中,滑动变阻器R和灯泡L的图像分别如图乙所示,当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
C.电路中允许的最大功率为2.25W D.电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压
9.(2024·山东菏泽·中考真题)下列家用电器,利用电流的热效应工作的是( )
A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲
10.(2024·重庆·中考真题)小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。下列说法正确的是( )
A.图中的甲是电压表、乙是电流表
B.将滑片P向左移时R的功率增大
C.一次实验就能精确测出R的阻值
D.电流0.4A时,R一分钟发热0.8J
二、填空题
11.(2024·江苏盐城·中考真题)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为 kW·h,他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为 W。
12.(2024·天津·中考真题)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。
13.(2024·黑龙江绥化·中考真题)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
三、综合题
14.(2024·云南·中考真题)我国制造的新型材料PTC、NTC可制成热敏电阻,现已打破国外技术垄断,被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PTC、NTC热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路,电源电压恒为6V,电压表量程,滑动变阻器Rp的阻值范围为,Rx的位置可接入PTC或NTC热敏电阻。
(1)由图甲可知,在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是 ;
(2)NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω,将其接入图乙中的Rx位置,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.8V,求通过NTC热敏电阻的电流和通电10s它所消耗的电能;( ) ( )
(3)现有PTC和NTC热敏电阻各一个,请任选其一接入图乙中的Rx位置,在热敏电阻温度为152℃时移动滑片,使电压表示数为2.5V,然后保持滑片位置不变。为保证电路安全,求所选热敏电阻允许降到的最低温度。( )(计算过程中若有近似,请用分数代入计算)
15.(2024·广东广州·中考真题)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。
参考答案:
1.D
【详解】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.D
【详解】A.电能表是用来测量电功(即消耗电能)的仪表,而不是测量电流的仪表。故A错误;
B.电能表上的“10(20)A”表示电能表允许通过的最大电流是20A,而不是10A,这里的10A可能是指标定电流或基本电流,但不影响最大电流的判断,故B错误;
C.电能表表盘上的示数表示的是已经消耗的电能,其单位为kW h;电能表上的数字最后一位通常是小数点后的数字(即十分位),因此电能表表盘示数应读为1022.6kW h,而不是10226kW h,故C错误;
D.电饭煲单独接入电路中正常工作1min,电能表转盘转过10r。而电能表上的“600r/(kW h)”表示的是电路中每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转600转。因此,电饭煲1min内消耗的电能
由于电饭煲是正常工作,所以其功率保持不变。那么,电饭煲10min内消耗的电能就是1min内消耗电能的10倍,即:
故D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.一首国歌播放时间约为46s,故A不符合题意;
B.适合洗澡水的温度约为40℃,故B不符合题意;
C.一支新2B铅笔的长度与筷子的长度接近,约为18cm,故C符合题意;
D.家用电热水器功率约为1000W,故D不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】节能灯、电饭煲、电视机和电烤箱四个用电器中,节能灯的电功率最小,根据可知,的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是节能灯,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】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浴霸最大功率时为热风功能加照明功能,以最大功率工作10分钟,电路消耗的最大电能为
故④错误;
故选B。
6.C
【详解】A.当滑片P位于最右端,同时闭合S1、S2时,电路为R2与滑动变阻器串联,滑动变阻器功率P1=7.5W,滑动变阻器阻值为30Ω,据P=I2R得,此时电路中电流为0.5A。此时
则R2为
当P位于最右端,只闭合S1时,电路为R2与R1与滑动变阻器串联,将滑片P移至中点,只闭合S1时,电路为R2与R1与滑动变阻器阻值的一半串联。因P2∶P3=8∶9,则有
解得
据电源电压不变得
得R1=9Ω,故A错误。
C.据欧姆定律得
同理得
I2=0.4A,I3=0.6A
故
I1∶I3=5∶6
故C正确。
B.U2同U3所测电压的电阻值相同,故
U2∶U3= I2∶I3=2∶3
故B错误。
D.又因为
故D错误。
故选C。
7.A
【详解】由图可知滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据知,电源电压不变,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;串联电路电流处处相等,通过小灯泡的电流也减小,故又根据可知,灯泡两端的电压变小,电压表的示数变小,而且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,故灯泡的实际功率变小,灯泡变暗。
故选A。
8.C
【详解】ABD.由电路图可知,L与R串联,电流表测电路中电流,电压表测灯泡两端电压。当滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路中总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流增大,则灯泡两端电压增大,由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压减小,因此上半部分图像是R的图像,下半部分是L的图像。当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光,则由图乙可知此时
,,
由串联电路电压特点可知,电源电压
灯泡L正常发光时的电阻为
故ABD错误;
C.因灯泡正常发光时的电流为0.5A,因此电路中允许的最大功率为
故C正确。
故选C。
9.D
【详解】利用电流的热效应工作的用电器将电能转化为内能。
A.电冰箱将电能转化为内能与机械能,故A不符合题意;
B.洗衣机主要将电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.电脑将电能转声能与光能等,故C不符合题意;
D.电饭煲将电能转化为内能,故D符合题意。
故选D。
10.B
【详解】A.由于使用电流表时,电流表应与被测电路串联,所以甲表为电流表;使用电压表时,电压表应与被测电路并联,所以乙表为电压表,故A错误;
B.分析电路图可知,滑动变阻器与电阻R串联,将滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路中阻值减小,由可知,电路中电流增大,由P=I2R可知,R的功率增大,故B正确;
C.为了减小测量误差,应多次测量R的电阻,求平均值,故C错误;
D.将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,R一分钟发热
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J
故D错误。
故选B。
11. 326.6 8800 1800
【详解】[1]由图可知,电能表显示的数字为003266,最后一位是小数,单位是kW·h,此时的读数为326.6kW·h。
[2]由电能表的参数可知,电能表工作电压是220V,允许通过的最大电流为40A,他家同时工作的用电器最大总功率
P=UI=220V×40A=8800W
[3]当指示灯闪烁了48次消耗电能
该用电器实际功率
12. 左 6
【详解】[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
13. 44000 1∶4
【详解】[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=1760WR1的阻值
所以R1和R2的阻值之比
14. 先变小后变大 0.05A 1.4J 见解析
【详解】(1)[1]在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高而增大,所以在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是先变小后变大。
(2)[2]通过NTC热敏电阻的电流
[3]通电10sNTC热敏电阻所消耗的电能
(3)[4]在热敏电阻温度为152℃时,两曲线相交,无论是PTC还是NTC热敏电阻接入电路,阻值均为60欧姆,此时电压表示数为2.5V,则Rp两端的电压为
串联电路电压比等于电阻比,故Rp连入电路的阻值为
解得
电压表最大测量值为3V,此时和Rp两端的电压相同,串联电路电流处处相等,所以和Rp的阻值相等,为84欧姆。由图甲可知,若将PTC接入电路,最低温度为24℃;若将NTC接入电路,最低温度为80℃。
15. de 旋转开关转至de时,电路电阻最小,电功率最大 3.3×104J 0.1A 44W
【详解】(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,电热敷腰带的功率为
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