【精品解析】【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题18电功率

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名称 【精品解析】【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题18电功率
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科目 物理
更新时间 2024-11-15 15:28:50

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【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题18电功率
一、电能
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.(2016九下·兰陵开学考)对于远距离输电,下列说法正确的是(  )
A.远距离输电输送的是直流电
B.高压输电可以减少电能损失
C.高压线路上的电压可以随意升高
D.输电线上的电阻越大,则电能损失越小
3.平时输送电能中,为了减少电能在线路中的损耗,通常采取的办法是(  )
A.加大输送电流 B.用高压输电
C.用超导体输电 D.减少输送功率
4.(2024·勐海模拟)如图所示是小唐家的电能表,某天小唐让额定电压为220V的电热水器单独正常工作,经过2min,电能表的表盘转了100转,则该热水器消耗的电能是   J;在用电高峰期间,他发现只让此电热水器单独工作40s,电能表转盘转了27转,则此时他家的实际电压为   V。(电热水器电阻不变)
5.(2023·黄浦模拟)上海家庭用电器的正常工作电压为   伏。标有“”字样的电视机,连续正常工作2小时消耗的电能为   度。发电站通过   输电线路传送电能(选填“高压”或“低压”)。
6.(2024九上·香洲月考)如图,将铜片、锌片插入柠檬制成一个柠檬电池。闭合开关S,发光二极管发光,此装置的能量转化过程是   转化为电能,电能再转化为光能。由图可知,铜片是柠檬电池的   极(选填“正”或“负”)。将发光二极管的正、负接线柱对调,二极管不发光,这说明发光二极管具有   的特性。
7.(2024九上·兴隆台期末)探究夏季同一台空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。
小强从网上看到:同一台空调制冷时将温度由26℃调高到28℃,可节省7%~10%的电能。为了验证这种说法的可靠性,小强利用家中的电能表进行了测算。
(1)实验器材:电能表、   ;
(2)测试步骤:
①   ;
②观察到电能表此时的示数为   ;
③打开空调,将制冷温度设定为26℃,待其正常工作后,数出电能表的转盘在10min内转过的圈数;
④将制冷温度调为28℃,待其正常工作后,数出电能表的转盘在   min内转过的圈数;
(3)根据测量得到的数据和电能表上的参数,如何分析比较,得出结论   ?
二、电功
8.(2024·南山模拟)当我们能多了解一些常见的物理量大小时可以大大方便我们的生活。关于常见物理量的估测,下列说法符合实际情况的是(  )
A.白天上学时,教室里的一台空调正常工作8小时耗电大约消耗1度电
B.你上学时的步行速度约为10m/s
C.中学生的重力大约为50kg
D.智能手机的屏幕宽度约为76mm
9.(2024九下·济南模拟)在商场中,一位微波炉的售货员和一位顾客产生了不同的意见。售货员说微波炉很省电,加热食物用时很短,花不了多少电费;顾客说微波炉很费电,他家的微波炉一打开就“烧保险”。你认为他们混淆了电学中的哪两个物理量(  )
A.电流和电压 B.电功和电功率
C.电能和电功 D.电能和电流
10.(2024九下·河北模拟)三峡工程举世嘱目,其水电站的年设计发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪一个物理量的单位(  )
A.时间 B.电流 C.电功 D.电功率
11.(2024·鄂州模拟)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是(  )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
12.(2024·南宁二模)小明家一周前、后电能表示数如图所示,则该周小明家用电   kW·h,假如小明家所在地区每度电的电费是0.5元, 则小明家这周应付电费   元.
13.(2024·广元模拟)一天,小红看她家电能表的表盘如图所示,此时电能表的读数是   ;中的“”表示   该电能表的表盘每转转,说明小红家的用电器消耗了   的电能.这些电能可供一只“”的灯泡正常使用   
三、电功率
14.(2024九上·兴隆台期末)下列用电器正常工作时的电功率最接近1000W的是(  )
A.台灯 B.液晶计算器 C.电饭锅 D.电冰箱
15.(2024九下·南宁开学考)两个电加热器甲和乙,甲的额定功率为1000W,乙的额定功率为1200W。在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是
A.电加热器甲消耗电能多
B.电加热器乙消耗电能多
C.电加热器甲将电能转化成内能转化得快
D.电加热器乙将电能转化成内能转化得快
16.(2024·蒸湘模拟)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
C.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
D.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
17.(2024九下·长沙期中)如图甲的电路,电源电压恒为6V,,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器(在保证电路安全的前提下),除了可以直接看到电流表示数I的变化外,两端的电压、两端的电压、的电功率、电路总功率都会随电流发生同步变化,对它们之间的变化关系,下列图像描述正确的是(  )
A. B.
C. D.
18.(2024·茂南模拟) 如图甲所示的电路,电源电压为6V,灯泡和均标有“6V 6W”字样,其电流随电压变化的曲线如图乙所示。如果同时闭合开关   ,可使两灯都能正常发光,此时电流表的示数是   A,此时电路消耗的总功率是   W。
19.(2024·邯郸模拟) 太阳能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。2023年上半年,中国科学家成功制造出了新一代人造太阳装置,这是世界上第一个采用氦-3等离子体作为燃料人造太阳,这项成果标志着中国在核   (选填“裂变”或“聚变”)领域取得了重大进展。若人造太阳释放出的能量,可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作   s。
20.(2024九下·十堰模拟)如图所示是一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为,让这台小风扇正常工作1min产生的热量为   J,该小风扇的有用功率是   W,工作效率约为   %(保留小数点后一位)。
21.(2024·凉山州)在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为9Ω,按如图甲所示连接好电路。
(1)连接电路时应断开开关,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到   ((选填“A”或“B”)端;
(2)小明试触时,发现电流表指针偏转如图乙所示,电路连接出现的问题为电流表____(选填答案序号);
A.量程选择过大 B.量程选择过小 C.正负接线柱接反
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表示数为2.1V,为了让灯泡正常发光,滑片应向   (选填“A”或“B”)端移动;
(4)移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,灯泡的额定功率为   W;
(5)小明同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同,主要原因是灯泡的电阻受   的影响;
(6)在测量小灯泡电功率拓展实验中,电流表坏了,老师给同学们提供了一个阻值为R,的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丁所示的实验电路图,下面是某同学的实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拔到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U额;
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额=   (用“U额”“U”和“R0”表示)。
四、焦耳定律
22.(2024·富顺三模)如图所示是研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,透明容器里都有一段电阻丝,下列说法正确的是(  )
A.透明容器内的空气是否等量和密封都不影响实验效果
B.乙图中的实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
C.通过比较U形管中液面高度差的变化来反映空气吸收热量的多少
D.甲装置图中,通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的高
23.(2024九下·莆田月考)将两根发热电阻丝串联起来接在电路中,如图所示,若,经过足够长的时间,则先被点燃的火柴是(  )
A.火柴甲 B.火柴乙 C.同时点燃 D.无法确定
24.(2024·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
25.(2024九下·大冶模拟)用如图所示的装置可探究电流产生热量与   (填“电流”或“电阻”)的关系,若将R3更换为10Ω的电阻,   (填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
26.(2024·黔东南模拟)如图甲所示,电源电压U=3V保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示。当滑片P在R2中点时,电阻R1通电100s时间产生的热量是   J.
27.(2024九上·长春期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I—U图象,已知小灯泡的额定电压是2V,小灯泡的额定电功率是   W;若将图中的R和L串联接在5V的电源上工作10s,则定值电阻R产生的热量是   J。
28.(2024九上·长宁月考)如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的   效应,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3 V,发热电阻R的阻值为1 Ω,闭合开关,则10s内产生   J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更   (选填“大”或“小”)的电阻。
29.(2024九下·当阳模拟)小阳在家用电热水壶烧开水,水烧开后从插座上拔下电热水壶导线的插头时发现插头发烫,插座的插孔发黑并有一股焦煳味,而电热水壶的导线不怎么热。小阳分析可能是电热水壶导线的插头与插座连接处的电阻太   (选填“大”或“小”),导致插头与插座连接处的   变大造成的。由于存在安全隐患,小阳和爸爸一起更换了新的标准插座。
30.(2024九上·长春期中)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)实验中通过观察   的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是   (填序号);
①比较不同物质的吸热能力
②探究电流与电压、电阻的关系
(2)闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下,   越大,产生的热量越多;
(3)乙图中与并联,目的是使通过与的   不同;
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因是:   。
31.(2024九上·中山期末)阅读材料,回答下列问题。
智慧教室互动黑板
智慧教室互动黑板采用电容触控技术将传统的手写黑板和多媒体应用相结合。既可以像普通黑板一样用粉笔正常书写,也可以像平板一样,用手触控观看视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用。电子黑板采用电容触控技术,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动,目前触摸屏大多采用电容式触摸屏, 电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触摸屏上,通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置, 进而感知手指在屏上的运动轨迹。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是   (选填“导体”或“绝缘体”)。通过触摸屏周边分布的电极检测   的变化,可感知手指的运动轨迹;
(2)电子黑板在播放视频时的电功率为 1000W,黑屏模式的电功率为 100W。若一节课上老师播放视频 10min,其余的 30min 电子黑板都处于黑屏的状态,则电子黑板在 40min 内消耗的总电能是   J;
(3)黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热,但在播放视频时,电源线明显发热,这是为什么呢?为了用电安全,应该对电源线做怎样的改进?   
32.(2024·龙东地区) 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:
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
(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?
五、电功、电功率的计算
33.(2024九下·杨浦模拟)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P从端移动到端的过程中,电压表示数与电流表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.整个电路消耗的最大功率为
D.滑片P在端时,内消耗的电能为
34.(2024·长春)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
35.(2024九下·重庆市月考)如图所示电路,电源电压保持不变。当开关、闭合,断开时,电路的功率为;若此时把开关也闭合时,电路的功率增加了,电流表、的示数之比是:。则下列说法不正确的是(  )
A.电阻与阻值之比为:
B.电阻与的电功率之比为:
C.电路中的开关都闭合与只闭合时,电流表两次的示数之比为:
D.开关都闭合时电流表、的示数之比是:
36.(2023·文登期中)小明家上次查看电能表示数,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min, 则电能表的圆盘转了600转
D.这个电能表的额定功率为2200W
37.(2024九下·十堰模拟)图甲所示电路的电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则(  )
A.电源的电压为5V B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为120Ω D.电路的最大总功率为1.5W
38.(2024·镇江)如图是某电热水壶内部电加热器原理电路,它有“加热”和“保温”两挡,开关断开时,电水壶处于   挡。已知该电热水壶处于“加热”挡,通电可使标有的电能表指示灯闪烁次,则消耗的电能为   ,电热水壶“保温”挡功率为,则   。
39.(2024·株洲模拟)在如图所示的电路中,电源电压为4.5V保持不变,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样,若闭合开关S,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化,则电流表的示数变化范围是   ,灯泡消耗的最小功率为   W,电路消耗的最大总功率为   。
40.(2024·龙岗模拟) 市场上的家用插座常有两种规格(10A,16A),如左下图所示。另有甲、乙两款空调,额定功率如右下图所示,额定电压均为 220V,相同制冷时间内,甲、乙两款空调消耗的电能之比为    ;从“凉得快”的角度应选购    (选填“甲”或“乙”)空调,通过计算简述此空调需选配16A插座的理由:   
41.(2024·潍坊)中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图,电源电压U=220V,R0、R1、R2是阻值不变的电热丝,用于“加热”或"保温”,R1=20.5Ω,R2=840Ω,S为电源开关,通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换,煮茶机的“加热”功率P加热=800W,"加热”效率η=80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作,其工作过程是首先将水“加热”至100℃,然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”(“煮茶加热"时间如表格所示),最后自动进人“保温”状态。将0.8L、初温为20℃的水装人煮茶机,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ-1.0×103kg/m3.
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
(1)求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量;
(2)求煮茶机的“保温”功率;
(3)若用户选择“红茶高浓度煮茶",煮茶机经过将水“加热”至100℃、"煮茶加热"和"保温”状态,共工作15min,求这个过程煮茶机消耗的电能。
42.(2024九上·惠阳开学考)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,紫外灯规格为“”。闭合开关和,消毒柜正常工作,求:
(1)通过的电流;
(2)的电功率;
(3)工作消耗的电能。
43.(2024九下·鹤山模拟)小涵新买的电饭锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝,开关S2是自动控制开关,开关S2向上与触点a、b接通,向下仅与触点c接通。煮饭过程中,通过开关S2不断改变电路接通方式,从而使饭得到最佳的口感和营养:如图丙所示为这个电饭锅在某次正常煮饭全过程中总功率随时间的变化图象。求:
(1)电热丝R2的阻值;
(2)当R1工作时通过它的电流;
(3)煮饭全过程消耗的电能。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图片可知,其中的“kW·h”表示这是电能表,它用来测量用电器在一段时间内消耗的电能,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据图片确定仪器的名称,进而确定它的用途即可。
2.【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】解:A、远距离输电来自发电发站,是交流发电机发出的,所以远距离输电输送的是交流电,故A错误;
B、根据P=UI知,高压输电电压高,电流小,根据P损=I2R可知,高压输电可以减少电能损失,故B正确.
C、高压输电必须综合考虑各种因素,电压不可以随意升高.故C错误;
D、根据P损=I2R可知,输电线上的电阻越大,则电能损失越大,故D错误.故选B.
【分析】根据P=UI知,输送电功率一定,输电电压越大,输电电流越小,根据P损=I2R可判断输电线上电能的损失.在高压输电中,电压是不可以随意升高的,要综合考虑各种因素,比如感抗、容抗等.
3.【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】解:A、加大输送电流,会增大电能在线路中的损耗,故不能采用;
B、用高压输电,可以减小输送电线的电流,减少电能在线路中的损耗,也是我们现在采用的输电方式;
C、用超导体可以无损耗的输电,但超导材料是我们正在研究的新材料,还不能应用到生活中,故此方法还不现实;
D、减少输送功率,会增大输送导线的电流,增大电能的损耗,故此方法不能采用;
故选B.
【分析】由焦耳定律Q=I2Rt可知:在R和t一定时,减小I,可以减小电能的损失;
由公式I= 可知,当输送电功率一定时,输送电路的电压越大,输送导线的电流越小.
4.【答案】1.2×105;198
【知识点】电能表参数的理解;电能的输送;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】该热水器消耗的电能是
该电热水器的额定功率为
该电热水器的电阻为
只让此电热水器单独工作40s,电能表转盘转了27转,该热水器消耗的电能是
该电热水器的实际功率为
他家的实际电压为
【分析】此题为电学综合的考查,要熟知电能表的参数的含义和运用电功率的公式计算是解题关键。根据电表的参数和题中实际转的圈数计算电能。在额定电压下,根据功率公式和结合求出用电器电阻,然后在用电高峰期间, 再应用电功率公式和求出实际功率和实际电压。
5.【答案】220;0.2;高压
【知识点】电能的输送;电功计算公式的应用;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】家庭电路的正常工作电压是220V。据题目信息可知,此时消耗的电能是W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW h=0.2度,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,输送过程中能量损失越小,所以从发电站采用高压输电。
【分析】用电器的额定电压是220V; 据题目中的信息,结合公式W=Pt分析即可。根据P=UI,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,根据Q=I2Rt,电阻一定,通电时间一定时,电流越小,电热越少,输送过程中能量损失越小。
6.【答案】化学能;正;单向导电性
【知识点】电流的方向;电源及其能量转化
【解析】【解答】闭合开关S,发光二极管发光,电池的电能转化为电能;在转化为光能。发光二极管具有单向导电性,铜片和正极相连,所以铜片是柠檬电池的正极。
综上 第1空、化学能; 第2空、正; 第3空、单向导电性。
【分析】1、半导体的应用:常用作发光二极管,具有单向导电性;
2、电路的基本组成有电源(提供电压)、导线、用电器(消耗电能)、开关。
7.【答案】(1)秒表
(2)断开家中其他用电器;2014.1kW·h;10
(3)见解析
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)实验中需要测量用电器工作的时间,才能计算出功率的问题,故需要用到秒表。
(2)①:要断开家中其他用电器。确保家中只有空调在工作。
②:电能表此时的示数为2014.1kW·h。
④:将制冷温度调为28℃,待其正常工作后,数出电能表的转盘在10 min内转过的圈数n2。和 26℃ 时比较一下在相同时间里消耗电能的多少。
(3)空调制冷温度为26℃时正常工作10 min消耗的电能;空调制冷温度为28℃时正常工作10min消耗的电能;最后再比较空调两次工作消耗的电能,从而计算出能节省电能的比率
据此可验证同一台空调制冷时将温度由26℃调高到28℃,是否可节省7%~10%的电能。
综上第1空为秒表;第2空为断开家中其他用电器;第3空为2014.1kW·h;第4空为10;第5空见解析
【分析】本题要求我们探究夏季同一台空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。首先,我们需要理解空调制冷的基本原理,即空调通过制冷剂的蒸发和冷凝过程,将室内的热量转移到室外,从而降低室内温度。其次,我们需要了解空调的能效比(COP),即空调制冷量与输入功率的比值,这是衡量空调节能性能的重要指标。最后,我们需要根据题目给出的条件,利用家中的电能表进行测算,以验证空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。
8.【答案】D
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算;电功及电功的实质
【解析】【解答】A、教室里的一台空调正常工作8小时耗电大约消耗1度电,故A正确;
B、上学时的步行速度约为1.1m/s,故B错误;
C、中学生的重力大约为500N,故C错误;
D、智能手机的屏幕宽度约为7.6cm,故D错误;
故答案为:A。
【分析】正确解答这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识去判断题目的对错。此题主要考查的是对生活中的一些常见物理量的估测能力,需要对生活中的常见物理量单位、大小有所认识,本题就会得到正确答案。
9.【答案】B
【知识点】电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】售货员认为微波炉很省电,消耗的电能并不多,所以说微波炉很省电,即售货员是从电功角度说的;顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,容易引起保险丝熔断,所以认为很费电,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】 电流将电能转换成其他形式能量的过程所做的功即为电功。 电流在单位时间内做的功叫做电功率。
10.【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】 A、时间的单位有:h、min、s;故A错误。
B、电流的单位有:A、mA、μA;故B错误。
C、电功的单位有:J、kW h;故C正确。
D、电功率的单位有:W、kW;故D错误;
故答案为:C。
【分析】“千瓦时”俗称“度”,是电能或电功的单位之一,1kW h=3.6×106J。
11.【答案】C
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据电能表图像,家庭电路中的干路电流不得超过140A,A不符合题意;
B.电能表示数最后一位是小数,计算消耗的电能为5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h,B不符合题意;
C.电能表上指示灯闪烁的次数反应消耗电能多少,闪烁次数越多,消耗的电能越多,C符合题意;
D.电能表上指示灯闪烁320次,计算家庭电路消耗电能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据电能表上最大电流,判断允许通过的最大电流;根据窗口示数差计算消耗的电能;根据闪烁次数,计算消耗的电能。
12.【答案】41.8;20.9
【知识点】电功的测量
【解析】【解答】如图所示,本周消耗电W=823.3kW·h-781.5kW·h=41.8kW·h,根据电费单价,计算应付电费41.8kW·h×0.5元/kW·h=20.9元.
【分析】根据电能表窗口示数差,计算消耗的电能;结合单价计算费用。
13.【答案】314.5;电能表允许通过的最大电流是20A;0.5;20
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】根据电能表窗口示数判断,消耗的电能为314.5kW·h;电能表上的20A,表示该电能表允许通过的最大电流是20A;根据实际转数,计算消耗的电能为;灯泡的工作时间为。
【分析】根据电能表窗口示数,可以判断消耗的电能;根据转盘的实际转数,可以计算消耗的电能;根据,可以计算用电器的工作时间。
14.【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】A. 台灯的功率通常在几十瓦到几百瓦之间,例如常见的60W,远低于1000W
B.液晶计算器的功率非常小,通常在毫瓦级别,远远低于1000W。
C.因为电饭锅的功率约为800W~1500W,所以C正确;
D.因为电冰箱的功率约为100~200W左右,所以D不正确。
故选C。
【分析】本题考查对常见家用电器额定功率的了解。需要根据生活经验和对电器功率的基本认识,判断哪个电器的额定功率最接近1000W。
15.【答案】D
【知识点】电功率;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】AB、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率, 甲和乙的功率已知,通电时间未知,根据W=Pt可知,两者消耗的电能不能比较,故AB错误;
CD、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率,电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,乙的功率大,乙做功快,将电能转化成内能转化得快,故C错误,D正确。
故选:D
【分析】AB、根据W=Pt可知,通电时间未知,两者消耗的电能不能比较;
CD、电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,将电能转化成内能转化得快。
16.【答案】C
【知识点】电功的计算;电功率与电压、电流的关系;实际功率
【解析】【解答】A.由知道,额定电压相同时,额定功率越小,电阻越大,所以,两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大,故A错误;
B.由W=Pt知道,正常发光时灯泡消耗的电能与通电时间有关,所以,无法确定它们的大小关系,故B错误;
C.由知道,甲灯的电阻
两灯串联在220V的电路中,则串联电路电流处处相等,由知道,甲的功率大于乙的功率,即甲灯比乙灯亮,故C正确。
D.由知道,乙灯的电阻
将乙灯接入110V电路中,它的实际功率
故D错误;
故答案为:C。
【分析】两灯并联,电阻小的功率大,两灯串联,电阻大的功率大。
17.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A:根据欧姆定律可得, 两端的电压为 , 两端的电压与电流成正比,但最大电流不能达到0.6A。故A错误;
B:由串联电路的电压特点和欧姆定律可得, 两端的电压为 由数学知识可知,. 两端的电压与电流的关系为一次函数,因此图像为一条斜向下的线段,电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故B错误;
C: 的电功率为 由数学知识可知, 的电功率与电流的关系为二次函数,因此图像为抛物线上的一段, 消耗电功率的变化范围为0.4W~2.5W, 电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故 C 错误;
D:电路总功率 ,由数学知识可知,电路总功率与电流的关系为正比例函数,因此图像为一条过原点的斜向上的线段,电流的变化范围应为0.2A~0.5A,电路消耗的总功率变化范围为1.2W~3W。故D正确。
故选 D。
综上所述,正确答案为D。
【分析】基于欧姆定律理解 R1 两端电压和电流的关系,并考虑到电流限制。通过对串联电路电压特点和欧姆定律的运用,推导出 R2 两端电压与电流是一次函数关系,同时明确指出电流的特定变化范围。借助电功率公式得知 R2电功率与电流是二次函数关系,再结合功率和电流的范围。依据电路总功率公式确定其与电流是正比例函数关系,以及明确电流和总功率的具体变化范围。
18.【答案】S1、S3;2;12
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】由题意可知,灯泡L1和L2的额定电压均为6V,电源的电压为6V,要使两灯泡均正常发光应让两灯泡并联,由电路图可知同时闭合开关S1、S3时,灯泡L1和L2并联。由乙图可知,当灯泡两端电压为6V时,通过灯泡的电流为1A,电流表测量干路电流,则电流表示数为两灯泡电流之和,。此时电路消耗的总功率为 P=UI=6V×2A=12W
第1空填写:S1、S3;第2空填写:2;第3空填写:12
【分析】串联:电流处处相等(通过每一个用电器的电流都相等);各个用电器两端电压之后等于总电压(等于电源电压)。并联:各支路两端电压都相等,且都等于总电压(电源电压);各支路电流之和等于总电流(干路电流)。功率计算公式P=UI
19.【答案】可再生;聚变;
【知识点】能源及其分类;核聚变;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】第1空、 太阳能指的是太阳的热辐射能,可以源源不断的获得,是一种可再生能源。故该空填“可再生”;
第2空、 人造太阳是氢原子核发生聚变反应释放的巨大的能量,成功制造出了新一代人造太阳装置,标志着中国在核聚变领域取得了重大进展。故该空填“聚变”;
第3空、 “220V0.5A”灯的功率
人造太阳释放出 的能量,可以供一盏“220V0.5A”的电灯正常工作时间 。故该空填“ ”;
【分析】 首先明确太阳能的特点,因其可源源不断获取而确定为可再生能源;人造太阳的原理是核聚变;先根据已知条件计算出电灯的功率,再给出人造太阳能量的具体值
20.【答案】15;2.75;91.7
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】根据电压和电功率,计算小风扇正常工作时的电流为:
计算小风扇正常工作1min产生的热量为:Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×1×60s=15J
该小风扇的发热功率是:
则有用功率是:
工作效率约为:
【分析】根据,计算电流的大小;利用Q=I2Rt,计算电流产生的热量;根据P=I2R,计算热功率的大小;根据,计算电效率。
21.【答案】(1)A
(2)C
(3)B
(4)0.75
(5)温度
(6)U额U-U额R0
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1) 连接电路时应断开开关,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到 最大阻值处,即A端
综上 第1空、 A
(2)电流表指针反向偏转,所以电流表正负接线柱反接,AB错误,C正确
综上选C
(3) 小灯泡额定电压为2.5V ,根据串联分压可知,当电压表为2.1V时,表明变阻器分压过大,所以变阻器电阻减小,向B端移动
综上 第1空、 B
(4)电流表示数为0.3A,额定电压为2.5V,根据P=UI可知灯泡额定功率P=2.5V×0.3A=0.75W
综上 第1空、 0.75
(5)灯泡的电阻受到温度的变化,会发生变化,所以功率会发生变化
综上 第1空、稳定
(6) 连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拔到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U额; 此时电压表测量的电压为灯泡的额定电压
保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数为U; 此时电压为灯泡和定值电阻的电压,所以定值电阻的电压为UR0=U-U额,所以通过灯泡的电流I=U-U额R0,结合功率公式可知 P额= U额U-U额R0
综上 第1空、U额U-U额R0
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析
3、使用伏阻法测量电功率:测量灯泡的额定电压,然后测量已知定值电阻的电压,结合欧姆定律测量通过点灯泡的电流,根据P=UI计算灯泡的电功率。
22.【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A.探究电流产生热量的影响因素时,透明容器内的空气需等量,容器密封,否则影响实验效果,A不符合题意;
B.乙图实验装置,电阻相同,左右的电流不同,探究电流产生的热量与电流的关系,B不符合题意;
C.密闭盒内空气吸收热量不同,U形管中液面高度差不同,通过比较U形管中液面高度差的变化,可以反映空气吸收热量的多少,C符合题意;
D.甲装置图中,电阻串联,电流相同,右侧电阻大,通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧高,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】探究电流产生热量的影响因素时,电阻和时间相同,探究热量和电流大小的关系;电流和时间相同时,可以探究电流产生热量和电阻的关系;通过U形管液面高度差,可以发反应热量的多少。
23.【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)R1、R2串联,电流、通电时间都相同;
(2)根据Q=I2Rt可知,R越大Q越大;故R2的温度高,火柴先被点燃。
故选B。
【分析】在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多,则温度就越高。
24.【答案】电阻;时间;③;250
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】 (1)比较序号①②可得: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;
(2)由表中②③组数据可知,导体的阻值和通电时间相等、电流不相等,煤油升高的温度不相等,说明导体产生的热量不相等,故可知,导体产生的热量与电流有关;
(3)通电后R2产生的热量为:
Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J。
【分析】 (1)根据控制变量法,探究导体产生的热量与电阻的关系,应保持电流和时间相同,电阻不同;
(2)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定导体产生的热量与变化量之间的关系;
(3)根据Q=I2R2t得出通电1min后R2产生的热量;
25.【答案】电流;仍能
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】实验中,容器中电阻阻值相同,R1接在支路中,R2接在干路中,通过它们的电流不相等,所以,探究电流产生热量与电流的关系。若将R3更换为10Ω的电阻,通过R1、R2的电流仍不相等,仍能完成该实验探究。
综上第1空为电流;第2空为仍能
【分析】根据控制变量法判识选项
控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。探究导体的发热量可能与导体的电流的关系时,需要控制电阻相同,电流不同,所以设置为并联电路
26.【答案】22.5
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】图中定值电阻与变阻器串联,电压表测量变阻器的电压,电流表测量电路电流。由图得,电压表示数最大为2V时,电流最小为0.1A,此时变阻器接入电路中电阻最大,由欧姆定律得,变阻器的最大电阻为:,由图像与欧姆定律得,电阻R1电阻为:,当滑片P在R1中点时,电路电流为:
电阻R1通电100s时间产生的热量是:。
【分析】图中R1和R2串联,电压表测R2的电压,观察图乙可求得R2的最大阻值,当R2接入电路的阻值为0时,可求得R1的阻值,再利用欧姆定律和即可求得最终答案。
27.【答案】1.2;16
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图可知,当小灯泡的电压是2V时,通过灯泡的电流为0.6A,根据电功率公式可计算小灯泡的额定电功率;串联电路电流相等,由图可知,当电路中电流为0.4A时,灯泡两端电压为1V,电阻两端电压为4V,根据W=UIt可计算定值电阻R工作10s产生的热量

综上 第1空、1.2; 第2空、16.
【分析】根据电功率公式P=U额I额计算用电器的电功率,题目中当小灯泡的电压是2V时,通过灯泡的电流为0.6A,根据电功率公式可计算小灯泡的额定电功率,电功的计算:公式为W=UIt,题目中定值定值电阻电压为4V,电流为0.4A,通电时间为10s,据此计算产生的电功。
28.【答案】热;90;大
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】便携式封口机,工作时将电能转化为内能 ,利用电流的热效应。
10s内发热电阻产生的热量为:。
若封口时总是把塑料袋烫坏,说明封口机工作时产生的热量较多,根据可知,应将发热电阻换成阻值更大的电阻,使封口机工作时产生的热量较少。
【分析】电流通过导体时,把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应;
根据分析、计算发热电阻产生的热量;
29.【答案】大;电阻发热量
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】根据可知,若电热水壶导线的插头与插座连接处的电阻太大,会导致产生的热量更多,把插座烧坏了。
故答案为:大,电阻发热量。
【分析】根据分析R变化是Q的变化即可。
30.【答案】(1)U形管液面高度;①
(2)电阻
(3)电流
(4)断路
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)将实验中通过观察U形管液面高度的差来转换为电阻产生热量的多少,该方法为转换法
①探究物质吸放热规律时,用物质吸热或放热时的温度变化来反映,使用转换法,故①符合题意;
②探究电流大小与电压、电阻的关系时,采用了控制变量法,故②不符合题意。
故选①。
综上 第1空、 U形管液面高度 ; 第2空、 ① .
(2)由图甲可知,两电阻丝串联,通电时间相同,右侧电阻丝阻值较大,右侧电阻大产生的热量多。所以 电流和通电时间相同的情况下, 电阻越大,产生的热量越多。
综上 第1空、 电阻。
(3)由图乙可知,R3与R2并联,R1支路上,因此通过R1、R2的电流不同。
综上 第1空、 电流;
(4)左右两侧U形管液面上升高度相同,说明左右两侧产生的热量相同,因为R1和R2的电阻相等,说明通过两个电阻的电流相同,所以R3中没有电流,可能是电阻R3断路了。
综上 第1空、断路。
【分析】1、转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管液面高度的差来反映电阻产生热量的多少,液面高度差越大说明容器中产生的热量越多。
[2]①探究物质吸放热规律时,用物质吸热或放热时的温度变化来反映,这用到了转换法,故①符合题意;
②探究电流大小与电压、电阻的关系时,采用了控制变量法,故②不符合题意。
故选①。
(2)由图甲可知,闭合开关,两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流相同,通电时间相同,右侧电阻丝阻值较大,观察到右侧液面高于左侧液面,说明右侧电阻大产生的热量多。故表明在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(3)由图乙可知,三个电阻相等,其中R3与R2并联,再与R1串联,经过R1的电流,在右侧分两支,一直经过R2,一支经过R3,因此通过R1、R2的电流是不同的,故乙图中,R3与R2并联,目的是使通过R1和R2的电流不相等。
(4)利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,说明左右两侧产生的热量相同,因为R1和R2的电阻相等,通电时间相同,且产生的热量相同,说明通过两个电阻的电流相同,即R3中没有电流,故可能是电阻R3断路了。
31.【答案】导体;电荷分布;7.8×105;见解析
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 (1)薄膜材料能够导电,说明是导体。手指触碰到触摸屏幕,人体上的电荷传递到触摸屏上时被电极检测到电荷分布的变化,由此感知手指的运动轨迹。
(2)播放视频时,消耗的电能W1=P1t1=1000W×10×60s=6×105J,
黑屏状态消耗的电能W2=P2t2=100W×30×60s=1.8×105J,
电子黑板在40min内消耗的总电能W=W1+W2=6×105J+1.8×105J=7.8×105J;
(3)电源线的电阻一定,电路的电压保持不变,而播放视频时电功率大,据P=UI知,此时通过电路的电流变大,结合焦耳定律Q=I2Rt知,电阻和通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多。所以播放视频时,电源线明显发热。为了用电安全,电源线应用电阻较小的导线,可更换横截面积更大的导线。
故答案为:(1)导体;电荷分布;(2)7.8×105;(3)更换横截面积更大的导线。
【分析】
(1)容易导电的材料叫导体,不容易导电的材料叫绝缘体。从题干中寻找有用信息进行判断;
(2)利用W=Pt求得播放视频时消耗的电能及黑屏状态消耗的电能,相加即可求得电子黑板在40min内消耗的总电能。
(3)结合焦耳定律Q=I2Rt分析解答。
32.【答案】(1)解: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。
答: 的阻值是66Ω;
(2)解: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
答:电火锅在低温挡工作时的功率是220W;
(3)解: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:该电火锅中温档的实际功率是400W。
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据电路连接知,只有R3接入电路时是高温挡,中温挡是R2和R3串联,根据高、中温挡功率和结合串联电路的特点可计算R2和R3的阻值。
(2)根据R1和R3的阻值计算低温挡功率。
(3)根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,不计热损失时,电炖锅消耗的电能全部转化为水的内能,根据P=求出该电火锅的实际功率。
33.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A、 滑片P从端移动到端的过程中,电阻变小,电流变大,当滑片在a端时,此时电路电流为0.6A,滑片在b端时,电路电流为0.2A,R2两端电压为4V,根据欧姆定律可列4V+0.2A×R1=0.6AR1,解得R1=10Ω,电源电压为6V,R2=4V/0.2A=20Ω,AB错误C、电源电压为6V,最大电流为0.6A,根据P=UI计算可知,电功率P=6V×0.6A=3.6W,C错误
D、 滑片P在端时, 变阻器电阻最大,电流为0.2A,根据W=I2Rt=48J,D正确
故D正确。
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,滑片P从端移动到端的过程中,电阻变小,电流变大;
欧姆定律:U=IR,滑片在a端时,此时电路电流为0.6A,滑片在b端时,电路电流为0.2A,R2两端电压为4V所以可列4V+0.2A×R1=0.6AR1,据此解得R1,以此计算电源电压,结合电功率公式计算P=UI
34.【答案】A
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】 四个用电器中节能灯的电功率最小,电饭煲和电烤箱的电功率更大。在消耗电能相同时,根据可知,电功率越小,用电器工作的时间越长,所以1kW h的电能可供节能灯正常工作时间最长。
故选A。
【分析】根据公式可知,当电能相同时,功率越小,则工作时间越长。
35.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】 当开关、闭合,断开时, 电路中只有工作,此时电路中的电功率为, 若此时把开关也闭合时, 此时电路为、、并联电路,此时电流表测量的电路,测量的电流,测量、的总电流,测量整个电路中的电流, 电路的功率增加了 ,则
A.电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,则;
B.由,可以得,由,,得,所以;
C.由,得,则, 电路中的开关都闭合 ,, 只闭合时,则 电流表两次的示数之比为: ;
D. 开关都闭合时,此时电路为、、并联电路,此时电流表测量的电路,测量的电流,测量、的总电流,由于,则电流表、的示数之比是:。
【分析】本题考查了串联电路和并联电路“的特点,以及欧姆定律”、电功率公式的灵活应用;关键是电路图中开关的闭合、断开时三电阻状态的辨别。
36.【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】A:他家在这段时间内消耗的电能为8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h,A错误;
B:电能表是测量电功的仪表,B错误;
C:若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min消耗的电能为, 则电能表的圆盘转的圈数为,C正确;
D:电能表上的220V是指电能表的工作电压,10A是允许通过的最大电流,即家庭电路的最大功率为,D错误。
故选C。
【分析】电能表是测量家庭电路消耗电功的仪表,一段时间后电能表的示数之差为这段时间内家庭电路消耗的电功,最后一位数是小数位。3600r/kW·h表示消耗1kW·h的电能,表盘转动3600转,由消耗的电能乘以3600r/kW·h即为表盘转动的圈数。电能表上的220V(10A)的乘积是允许家庭电路的最大功率。
37.【答案】B
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】ABC.根据图像,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。滑动变阻器取值最小时,电压表为0V,此时电路电流I=0.3A,则电源U=IR0=0.3A×R0
滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压最大为5V,此时电路电流为0.05A,计算滑动变阻器的最大阻值为:,
电源电压为:U=U定+U滑=0.05A×R0+5V
联立可得:U=6V,R0=20Ω,故AC错误,B正确;
D.根据题意可知,电路的最大总功率:P=UI=6V×0.3A=1.8W,故D错误。
故选B。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;结合电压、电流图像和电压规律,计算定值电阻和电源电压;根据P=UI,计算电功率。
38.【答案】保温;;
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)根据图片可知,开关S断开时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知总功率最小,处于保温挡;
S闭合时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知总功率最大,处于高温挡;
(2)根题意可知,电水壶消耗的电能,
高温挡的功率,
R1的阻值,
保温挡时总电阻,
R2的阻值R2=R-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω。
【分析】 (1)根据公式比较开关在不同情况下总功率大小,进而确定对应的工作状态;
(2)根据指示灯闪烁120次消耗的电能,根据得到高温挡的功率,根据得到R1的阻值和保温时总电阻,由电阻的串联得到R2的阻值。
39.【答案】0.3-0.5A;0.45W;2.25W
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】由图得,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡电压。
第1空、 由欧姆定律得,灯泡的电阻为
当变阻器接入电路中电阻最大为10Ω时,电路中电阻最大,电流最小,为
当灯泡正常发光时,电路电流最大,为0.5A,电流表的示数变化范围是0.3~0.5A。故该空填“ 0.3-0.5A ”;
第2空、 灯泡消耗的最小功率为 。故该空填“ 0.45W ”;
第3空、 电路消耗的最大总功率为 。故该空填“ 2.25W ”。
【分析】 首先明确电路的连接方式及电表测量对象。利用欧姆定律计算出灯泡电阻,再分析变阻器电阻最大时电路总电阻最大,电流最小,以及灯泡正常发光时电流最大,从而得出电流表示数变化范围。根据电功率公式,当电流最小时灯泡功率最小,计算得出灯泡最小功率。当电流最大时电路总功率最大,计算得出电路最大总功率。
40.【答案】11:16;乙;
【知识点】电功的测量;电功率;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】(1)由题意可知,甲、乙两台空调的制冷功率分别为1100W、1600W,根据可知,相同制冷时间内,甲、乙两款空调消耗的电能之比为;
(2)从“凉得快”的角度考虑,相同时间内温度能快速降下来,应选购功率大的乙空调
(3)选用乙空调,当制热时,正常工作的电流为故选乙空调。
【分析】(1)功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大:做功越快;
(2)根据计算甲乙的额定电流,选择电流小于插座的额定电流的空调。
41.【答案】(1)解:由题可知,水的体积为 0.8L,根据密度公式m=ρv= 1.0×103kg/m3 ×0.8×10-3m3=0.8kg,水的初始温度为20℃,沸腾时水的温度为100℃,根据Q=cmΔt可知水吸收的热量Q= 4.2×103J/(kg·℃) ×0.8kg×80℃=2.688×105J
(2)解:加热功率为800W,根据可知R==60.5Ω,所以R0=60.5Ω-20.5Ω=40Ω,所以保温挡位的电阻为880Ω,根据P=U2/R可计算P保温==55W
(3)解:水煮沸的时间为2.688×105J/0.8/800w=420s=7min,“红茶高浓度煮茶"时间为5min,加热功率为800W,根据W=Pt可知W=800W×300s=2.4×105J,保温时间为为15min-7min-5min=3min,所以保温消耗的电能为Q=Pt=55W×180s=9900J,所以总消耗为2.688×105J/0.8+2.4×105J+9900J=5.859×105J
【知识点】热量的计算;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)热量的计算:公式为Q=cmΔt,题目中水的质量根据密度公式m=ρv,水的体积为0.8L,据此计算水的质量,水的温度变化量为80℃,据此计算水吸收的热量。
(2)据题可知,水加热功率为800W,根据可计算加热功率时总电阻值,进而计算定值电阻R0,结合电功率公式计算保温功率。
(3)结合题目可知,水吸收的热量于为加热水释放的热量的比值为0.8,根据W=Pt计算加热水的时间,加热茶叶的时间,进而计算保温茶叶的时间,结合(2)计算保温功率,计算保温释放的热量,据此计算总热量。
42.【答案】(1)解:图中灯泡和电阻并联在电路中,消毒柜正常工作,则通过的电流:
答:通过的电流为;
(2)解:此时的电功率为:
答:的电功率为;
答:灯泡工作消耗的电能为
(3)解: 电源电压为,在额定电压下工作,则消耗的电能:

【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)图中灯泡和电阻并联,已知额定电压和电阻,根据欧姆定律可求其正常工作的电流;
(2)已知电压和电流,根据P=UI计算的电功率;
(3)已知灯泡L的额定功率,则根据W= Pt可求工作消耗的电能 。
43.【答案】解:(1)根据图乙,当开关S2向上与触点a、b接通时,电热丝R1和R2并联,根据并联电路的电阻,此时电路的总电阻最小,由,电路的总功率最大,由图丙,电路的最大总功率P大=660W;当S2向下仅与触点c接通时,电路为R2的简单电路,电路中的电阻最大,由,此时电路的总功率最小,由图丙可知最小电功率P小=440W;R2的阻值:
(2)因为在两种状态下电热丝R2都工作,且电热丝R2两端的电压不变,其阻值不变,则电热丝R2消耗的电功率不变,即:P2=P小=440W
因电路的总功率等于各用电器消耗电功率之和,所以,当开关S2向上与触点a、b接通时,R1的电功率
P1=P大-P2=P大-P小=660W-440W=220W
由P=UI可知,当R1工作时通过它的电流:
(3)在煮饭全过程中,以最大功率工作的时间:t1=20min=1200s
最小功率工作的时间:t2=10min=600s
煮饭全过程消耗的电能:W=W1+W2=P大t1+P小t2=660W×1200s+440W×600s=1.056×106J
答:(1)电热丝R2的阻值为110Ω;
(2)当R1工作时通过它的电流为1A;
(3)煮饭全过程消耗的电能为1.056×106J。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电路的连接判断档位;利用,计算电阻;
(2)根据,计算电流;
(3)利用W=Pt,计算消耗的电能。
1 / 1【满分备考攻略】中考物理高频考点精练专题18电功率
一、电能
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
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】根据图片可知,其中的“kW·h”表示这是电能表,它用来测量用电器在一段时间内消耗的电能,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据图片确定仪器的名称,进而确定它的用途即可。
2.(2016九下·兰陵开学考)对于远距离输电,下列说法正确的是(  )
A.远距离输电输送的是直流电
B.高压输电可以减少电能损失
C.高压线路上的电压可以随意升高
D.输电线上的电阻越大,则电能损失越小
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】解:A、远距离输电来自发电发站,是交流发电机发出的,所以远距离输电输送的是交流电,故A错误;
B、根据P=UI知,高压输电电压高,电流小,根据P损=I2R可知,高压输电可以减少电能损失,故B正确.
C、高压输电必须综合考虑各种因素,电压不可以随意升高.故C错误;
D、根据P损=I2R可知,输电线上的电阻越大,则电能损失越大,故D错误.故选B.
【分析】根据P=UI知,输送电功率一定,输电电压越大,输电电流越小,根据P损=I2R可判断输电线上电能的损失.在高压输电中,电压是不可以随意升高的,要综合考虑各种因素,比如感抗、容抗等.
3.平时输送电能中,为了减少电能在线路中的损耗,通常采取的办法是(  )
A.加大输送电流 B.用高压输电
C.用超导体输电 D.减少输送功率
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】解:A、加大输送电流,会增大电能在线路中的损耗,故不能采用;
B、用高压输电,可以减小输送电线的电流,减少电能在线路中的损耗,也是我们现在采用的输电方式;
C、用超导体可以无损耗的输电,但超导材料是我们正在研究的新材料,还不能应用到生活中,故此方法还不现实;
D、减少输送功率,会增大输送导线的电流,增大电能的损耗,故此方法不能采用;
故选B.
【分析】由焦耳定律Q=I2Rt可知:在R和t一定时,减小I,可以减小电能的损失;
由公式I= 可知,当输送电功率一定时,输送电路的电压越大,输送导线的电流越小.
4.(2024·勐海模拟)如图所示是小唐家的电能表,某天小唐让额定电压为220V的电热水器单独正常工作,经过2min,电能表的表盘转了100转,则该热水器消耗的电能是   J;在用电高峰期间,他发现只让此电热水器单独工作40s,电能表转盘转了27转,则此时他家的实际电压为   V。(电热水器电阻不变)
【答案】1.2×105;198
【知识点】电能表参数的理解;电能的输送;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】该热水器消耗的电能是
该电热水器的额定功率为
该电热水器的电阻为
只让此电热水器单独工作40s,电能表转盘转了27转,该热水器消耗的电能是
该电热水器的实际功率为
他家的实际电压为
【分析】此题为电学综合的考查,要熟知电能表的参数的含义和运用电功率的公式计算是解题关键。根据电表的参数和题中实际转的圈数计算电能。在额定电压下,根据功率公式和结合求出用电器电阻,然后在用电高峰期间, 再应用电功率公式和求出实际功率和实际电压。
5.(2023·黄浦模拟)上海家庭用电器的正常工作电压为   伏。标有“”字样的电视机,连续正常工作2小时消耗的电能为   度。发电站通过   输电线路传送电能(选填“高压”或“低压”)。
【答案】220;0.2;高压
【知识点】电能的输送;电功计算公式的应用;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】家庭电路的正常工作电压是220V。据题目信息可知,此时消耗的电能是W=Pt=0.1kW×2h=0.2kW h=0.2度,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,输送过程中能量损失越小,所以从发电站采用高压输电。
【分析】用电器的额定电压是220V; 据题目中的信息,结合公式W=Pt分析即可。根据P=UI,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,根据Q=I2Rt,电阻一定,通电时间一定时,电流越小,电热越少,输送过程中能量损失越小。
6.(2024九上·香洲月考)如图,将铜片、锌片插入柠檬制成一个柠檬电池。闭合开关S,发光二极管发光,此装置的能量转化过程是   转化为电能,电能再转化为光能。由图可知,铜片是柠檬电池的   极(选填“正”或“负”)。将发光二极管的正、负接线柱对调,二极管不发光,这说明发光二极管具有   的特性。
【答案】化学能;正;单向导电性
【知识点】电流的方向;电源及其能量转化
【解析】【解答】闭合开关S,发光二极管发光,电池的电能转化为电能;在转化为光能。发光二极管具有单向导电性,铜片和正极相连,所以铜片是柠檬电池的正极。
综上 第1空、化学能; 第2空、正; 第3空、单向导电性。
【分析】1、半导体的应用:常用作发光二极管,具有单向导电性;
2、电路的基本组成有电源(提供电压)、导线、用电器(消耗电能)、开关。
7.(2024九上·兴隆台期末)探究夏季同一台空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。
小强从网上看到:同一台空调制冷时将温度由26℃调高到28℃,可节省7%~10%的电能。为了验证这种说法的可靠性,小强利用家中的电能表进行了测算。
(1)实验器材:电能表、   ;
(2)测试步骤:
①   ;
②观察到电能表此时的示数为   ;
③打开空调,将制冷温度设定为26℃,待其正常工作后,数出电能表的转盘在10min内转过的圈数;
④将制冷温度调为28℃,待其正常工作后,数出电能表的转盘在   min内转过的圈数;
(3)根据测量得到的数据和电能表上的参数,如何分析比较,得出结论   ?
【答案】(1)秒表
(2)断开家中其他用电器;2014.1kW·h;10
(3)见解析
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】(1)实验中需要测量用电器工作的时间,才能计算出功率的问题,故需要用到秒表。
(2)①:要断开家中其他用电器。确保家中只有空调在工作。
②:电能表此时的示数为2014.1kW·h。
④:将制冷温度调为28℃,待其正常工作后,数出电能表的转盘在10 min内转过的圈数n2。和 26℃ 时比较一下在相同时间里消耗电能的多少。
(3)空调制冷温度为26℃时正常工作10 min消耗的电能;空调制冷温度为28℃时正常工作10min消耗的电能;最后再比较空调两次工作消耗的电能,从而计算出能节省电能的比率
据此可验证同一台空调制冷时将温度由26℃调高到28℃,是否可节省7%~10%的电能。
综上第1空为秒表;第2空为断开家中其他用电器;第3空为2014.1kW·h;第4空为10;第5空见解析
【分析】本题要求我们探究夏季同一台空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。首先,我们需要理解空调制冷的基本原理,即空调通过制冷剂的蒸发和冷凝过程,将室内的热量转移到室外,从而降低室内温度。其次,我们需要了解空调的能效比(COP),即空调制冷量与输入功率的比值,这是衡量空调节能性能的重要指标。最后,我们需要根据题目给出的条件,利用家中的电能表进行测算,以验证空调在制冷温度由26℃调高到28℃时节省的电能。
二、电功
8.(2024·南山模拟)当我们能多了解一些常见的物理量大小时可以大大方便我们的生活。关于常见物理量的估测,下列说法符合实际情况的是(  )
A.白天上学时,教室里的一台空调正常工作8小时耗电大约消耗1度电
B.你上学时的步行速度约为10m/s
C.中学生的重力大约为50kg
D.智能手机的屏幕宽度约为76mm
【答案】D
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;重力及其大小的计算;电功及电功的实质
【解析】【解答】A、教室里的一台空调正常工作8小时耗电大约消耗1度电,故A正确;
B、上学时的步行速度约为1.1m/s,故B错误;
C、中学生的重力大约为500N,故C错误;
D、智能手机的屏幕宽度约为7.6cm,故D错误;
故答案为:A。
【分析】正确解答这种题目,要对一些常见的物理量要有一定的估测能力,根据生活常识去判断题目的对错。此题主要考查的是对生活中的一些常见物理量的估测能力,需要对生活中的常见物理量单位、大小有所认识,本题就会得到正确答案。
9.(2024九下·济南模拟)在商场中,一位微波炉的售货员和一位顾客产生了不同的意见。售货员说微波炉很省电,加热食物用时很短,花不了多少电费;顾客说微波炉很费电,他家的微波炉一打开就“烧保险”。你认为他们混淆了电学中的哪两个物理量(  )
A.电流和电压 B.电功和电功率
C.电能和电功 D.电能和电流
【答案】B
【知识点】电功及电功的实质;电功率
【解析】【解答】售货员认为微波炉很省电,消耗的电能并不多,所以说微波炉很省电,即售货员是从电功角度说的;顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,容易引起保险丝熔断,所以认为很费电,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】 电流将电能转换成其他形式能量的过程所做的功即为电功。 电流在单位时间内做的功叫做电功率。
10.(2024九下·河北模拟)三峡工程举世嘱目,其水电站的年设计发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪一个物理量的单位(  )
A.时间 B.电流 C.电功 D.电功率
【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】 A、时间的单位有:h、min、s;故A错误。
B、电流的单位有:A、mA、μA;故B错误。
C、电功的单位有:J、kW h;故C正确。
D、电功率的单位有:W、kW;故D错误;
故答案为:C。
【分析】“千瓦时”俗称“度”,是电能或电功的单位之一,1kW h=3.6×106J。
11.(2024·鄂州模拟)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知,下列选项中正确的是(  )
A.小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C.电能表上指示灯闪烁的次数越多,说明电路中消耗的电能越多
D.电能表上指示灯闪烁320次,表示家庭电路消耗电能0.2kW
【答案】C
【知识点】电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】A.根据电能表图像,家庭电路中的干路电流不得超过140A,A不符合题意;
B.电能表示数最后一位是小数,计算消耗的电能为5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h,B不符合题意;
C.电能表上指示灯闪烁的次数反应消耗电能多少,闪烁次数越多,消耗的电能越多,C符合题意;
D.电能表上指示灯闪烁320次,计算家庭电路消耗电能,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据电能表上最大电流,判断允许通过的最大电流;根据窗口示数差计算消耗的电能;根据闪烁次数,计算消耗的电能。
12.(2024·南宁二模)小明家一周前、后电能表示数如图所示,则该周小明家用电   kW·h,假如小明家所在地区每度电的电费是0.5元, 则小明家这周应付电费   元.
【答案】41.8;20.9
【知识点】电功的测量
【解析】【解答】如图所示,本周消耗电W=823.3kW·h-781.5kW·h=41.8kW·h,根据电费单价,计算应付电费41.8kW·h×0.5元/kW·h=20.9元.
【分析】根据电能表窗口示数差,计算消耗的电能;结合单价计算费用。
13.(2024·广元模拟)一天,小红看她家电能表的表盘如图所示,此时电能表的读数是   ;中的“”表示   该电能表的表盘每转转,说明小红家的用电器消耗了   的电能.这些电能可供一只“”的灯泡正常使用   
【答案】314.5;电能表允许通过的最大电流是20A;0.5;20
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量;电功率的计算
【解析】【解答】根据电能表窗口示数判断,消耗的电能为314.5kW·h;电能表上的20A,表示该电能表允许通过的最大电流是20A;根据实际转数,计算消耗的电能为;灯泡的工作时间为。
【分析】根据电能表窗口示数,可以判断消耗的电能;根据转盘的实际转数,可以计算消耗的电能;根据,可以计算用电器的工作时间。
三、电功率
14.(2024九上·兴隆台期末)下列用电器正常工作时的电功率最接近1000W的是(  )
A.台灯 B.液晶计算器 C.电饭锅 D.电冰箱
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】A. 台灯的功率通常在几十瓦到几百瓦之间,例如常见的60W,远低于1000W
B.液晶计算器的功率非常小,通常在毫瓦级别,远远低于1000W。
C.因为电饭锅的功率约为800W~1500W,所以C正确;
D.因为电冰箱的功率约为100~200W左右,所以D不正确。
故选C。
【分析】本题考查对常见家用电器额定功率的了解。需要根据生活经验和对电器功率的基本认识,判断哪个电器的额定功率最接近1000W。
15.(2024九下·南宁开学考)两个电加热器甲和乙,甲的额定功率为1000W,乙的额定功率为1200W。在它们正常工作的情况下,下列说法正确的是
A.电加热器甲消耗电能多
B.电加热器乙消耗电能多
C.电加热器甲将电能转化成内能转化得快
D.电加热器乙将电能转化成内能转化得快
【答案】D
【知识点】电功率;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】AB、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率, 甲和乙的功率已知,通电时间未知,根据W=Pt可知,两者消耗的电能不能比较,故AB错误;
CD、正常工作时用电器的实际功率等于额定功率,电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,乙的功率大,乙做功快,将电能转化成内能转化得快,故C错误,D正确。
故选:D
【分析】AB、根据W=Pt可知,通电时间未知,两者消耗的电能不能比较;
CD、电功率表示电流做功的快慢,功率大的电流做功快,将电能转化成内能转化得快。
16.(2024·蒸湘模拟)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
C.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
D.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
【答案】C
【知识点】电功的计算;电功率与电压、电流的关系;实际功率
【解析】【解答】A.由知道,额定电压相同时,额定功率越小,电阻越大,所以,两灯均正常发光时,甲灯灯丝电阻较大,故A错误;
B.由W=Pt知道,正常发光时灯泡消耗的电能与通电时间有关,所以,无法确定它们的大小关系,故B错误;
C.由知道,甲灯的电阻
两灯串联在220V的电路中,则串联电路电流处处相等,由知道,甲的功率大于乙的功率,即甲灯比乙灯亮,故C正确。
D.由知道,乙灯的电阻
将乙灯接入110V电路中,它的实际功率
故D错误;
故答案为:C。
【分析】两灯并联,电阻小的功率大,两灯串联,电阻大的功率大。
17.(2024九下·长沙期中)如图甲的电路,电源电压恒为6V,,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器(在保证电路安全的前提下),除了可以直接看到电流表示数I的变化外,两端的电压、两端的电压、的电功率、电路总功率都会随电流发生同步变化,对它们之间的变化关系,下列图像描述正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A:根据欧姆定律可得, 两端的电压为 , 两端的电压与电流成正比,但最大电流不能达到0.6A。故A错误;
B:由串联电路的电压特点和欧姆定律可得, 两端的电压为 由数学知识可知,. 两端的电压与电流的关系为一次函数,因此图像为一条斜向下的线段,电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故B错误;
C: 的电功率为 由数学知识可知, 的电功率与电流的关系为二次函数,因此图像为抛物线上的一段, 消耗电功率的变化范围为0.4W~2.5W, 电流的变化范围应为0.2A~0.5A。故 C 错误;
D:电路总功率 ,由数学知识可知,电路总功率与电流的关系为正比例函数,因此图像为一条过原点的斜向上的线段,电流的变化范围应为0.2A~0.5A,电路消耗的总功率变化范围为1.2W~3W。故D正确。
故选 D。
综上所述,正确答案为D。
【分析】基于欧姆定律理解 R1 两端电压和电流的关系,并考虑到电流限制。通过对串联电路电压特点和欧姆定律的运用,推导出 R2 两端电压与电流是一次函数关系,同时明确指出电流的特定变化范围。借助电功率公式得知 R2电功率与电流是二次函数关系,再结合功率和电流的范围。依据电路总功率公式确定其与电流是正比例函数关系,以及明确电流和总功率的具体变化范围。
18.(2024·茂南模拟) 如图甲所示的电路,电源电压为6V,灯泡和均标有“6V 6W”字样,其电流随电压变化的曲线如图乙所示。如果同时闭合开关   ,可使两灯都能正常发光,此时电流表的示数是   A,此时电路消耗的总功率是   W。
【答案】S1、S3;2;12
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】由题意可知,灯泡L1和L2的额定电压均为6V,电源的电压为6V,要使两灯泡均正常发光应让两灯泡并联,由电路图可知同时闭合开关S1、S3时,灯泡L1和L2并联。由乙图可知,当灯泡两端电压为6V时,通过灯泡的电流为1A,电流表测量干路电流,则电流表示数为两灯泡电流之和,。此时电路消耗的总功率为 P=UI=6V×2A=12W
第1空填写:S1、S3;第2空填写:2;第3空填写:12
【分析】串联:电流处处相等(通过每一个用电器的电流都相等);各个用电器两端电压之后等于总电压(等于电源电压)。并联:各支路两端电压都相等,且都等于总电压(电源电压);各支路电流之和等于总电流(干路电流)。功率计算公式P=UI
19.(2024·邯郸模拟) 太阳能属于   (选填“可再生”或“不可再生”)能源。2023年上半年,中国科学家成功制造出了新一代人造太阳装置,这是世界上第一个采用氦-3等离子体作为燃料人造太阳,这项成果标志着中国在核   (选填“裂变”或“聚变”)领域取得了重大进展。若人造太阳释放出的能量,可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作   s。
【答案】可再生;聚变;
【知识点】能源及其分类;核聚变;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】第1空、 太阳能指的是太阳的热辐射能,可以源源不断的获得,是一种可再生能源。故该空填“可再生”;
第2空、 人造太阳是氢原子核发生聚变反应释放的巨大的能量,成功制造出了新一代人造太阳装置,标志着中国在核聚变领域取得了重大进展。故该空填“聚变”;
第3空、 “220V0.5A”灯的功率
人造太阳释放出 的能量,可以供一盏“220V0.5A”的电灯正常工作时间 。故该空填“ ”;
【分析】 首先明确太阳能的特点,因其可源源不断获取而确定为可再生能源;人造太阳的原理是核聚变;先根据已知条件计算出电灯的功率,再给出人造太阳能量的具体值
20.(2024九下·十堰模拟)如图所示是一台“6V 3W”的迷你型小风扇,电动机线圈阻值为,让这台小风扇正常工作1min产生的热量为   J,该小风扇的有用功率是   W,工作效率约为   %(保留小数点后一位)。
【答案】15;2.75;91.7
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】根据电压和电功率,计算小风扇正常工作时的电流为:
计算小风扇正常工作1min产生的热量为:Q=I2Rt=(0.5A)2×1Ω×1×60s=15J
该小风扇的发热功率是:
则有用功率是:
工作效率约为:
【分析】根据,计算电流的大小;利用Q=I2Rt,计算电流产生的热量;根据P=I2R,计算热功率的大小;根据,计算电效率。
21.(2024·凉山州)在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为9Ω,按如图甲所示连接好电路。
(1)连接电路时应断开开关,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到   ((选填“A”或“B”)端;
(2)小明试触时,发现电流表指针偏转如图乙所示,电路连接出现的问题为电流表____(选填答案序号);
A.量程选择过大 B.量程选择过小 C.正负接线柱接反
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表示数为2.1V,为了让灯泡正常发光,滑片应向   (选填“A”或“B”)端移动;
(4)移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,灯泡的额定功率为   W;
(5)小明同学通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同,主要原因是灯泡的电阻受   的影响;
(6)在测量小灯泡电功率拓展实验中,电流表坏了,老师给同学们提供了一个阻值为R,的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丁所示的实验电路图,下面是某同学的实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拔到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U额;
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额=   (用“U额”“U”和“R0”表示)。
【答案】(1)A
(2)C
(3)B
(4)0.75
(5)温度
(6)U额U-U额R0
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1) 连接电路时应断开开关,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到 最大阻值处,即A端
综上 第1空、 A
(2)电流表指针反向偏转,所以电流表正负接线柱反接,AB错误,C正确
综上选C
(3) 小灯泡额定电压为2.5V ,根据串联分压可知,当电压表为2.1V时,表明变阻器分压过大,所以变阻器电阻减小,向B端移动
综上 第1空、 B
(4)电流表示数为0.3A,额定电压为2.5V,根据P=UI可知灯泡额定功率P=2.5V×0.3A=0.75W
综上 第1空、 0.75
(5)灯泡的电阻受到温度的变化,会发生变化,所以功率会发生变化
综上 第1空、稳定
(6) 连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拔到触点2,移动滑片,使电压表的示数为U额; 此时电压表测量的电压为灯泡的额定电压
保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数为U; 此时电压为灯泡和定值电阻的电压,所以定值电阻的电压为UR0=U-U额,所以通过灯泡的电流I=U-U额R0,结合功率公式可知 P额= U额U-U额R0
综上 第1空、U额U-U额R0
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、伏安法测电功率:调节变阻器的电阻,使得电灯泡的电压为额定电压,电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额,电流表串联在电路中,读出此时的电流I额,根据电功率公式P=U额I额计算分析
3、使用伏阻法测量电功率:测量灯泡的额定电压,然后测量已知定值电阻的电压,结合欧姆定律测量通过点灯泡的电流,根据P=UI计算灯泡的电功率。
四、焦耳定律
22.(2024·富顺三模)如图所示是研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验,透明容器里都有一段电阻丝,下列说法正确的是(  )
A.透明容器内的空气是否等量和密封都不影响实验效果
B.乙图中的实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
C.通过比较U形管中液面高度差的变化来反映空气吸收热量的多少
D.甲装置图中,通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的高
【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A.探究电流产生热量的影响因素时,透明容器内的空气需等量,容器密封,否则影响实验效果,A不符合题意;
B.乙图实验装置,电阻相同,左右的电流不同,探究电流产生的热量与电流的关系,B不符合题意;
C.密闭盒内空气吸收热量不同,U形管中液面高度差不同,通过比较U形管中液面高度差的变化,可以反映空气吸收热量的多少,C符合题意;
D.甲装置图中,电阻串联,电流相同,右侧电阻大,通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧高,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】探究电流产生热量的影响因素时,电阻和时间相同,探究热量和电流大小的关系;电流和时间相同时,可以探究电流产生热量和电阻的关系;通过U形管液面高度差,可以发反应热量的多少。
23.(2024九下·莆田月考)将两根发热电阻丝串联起来接在电路中,如图所示,若,经过足够长的时间,则先被点燃的火柴是(  )
A.火柴甲 B.火柴乙 C.同时点燃 D.无法确定
【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】(1)R1、R2串联,电流、通电时间都相同;
(2)根据Q=I2Rt可知,R越大Q越大;故R2的温度高,火柴先被点燃。
故选B。
【分析】在电流和通电时间一定时,电阻越大产生的热量越多,则温度就越高。
24.(2024·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】电阻;时间;③;250
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】 (1)比较序号①②可得: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;
(2)由表中②③组数据可知,导体的阻值和通电时间相等、电流不相等,煤油升高的温度不相等,说明导体产生的热量不相等,故可知,导体产生的热量与电流有关;
(3)通电后R2产生的热量为:
Q=I2R2t=(0.5A)2×5Ω×200s=250J。
【分析】 (1)根据控制变量法,探究导体产生的热量与电阻的关系,应保持电流和时间相同,电阻不同;
(2)根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定导体产生的热量与变化量之间的关系;
(3)根据Q=I2R2t得出通电1min后R2产生的热量;
25.(2024九下·大冶模拟)用如图所示的装置可探究电流产生热量与   (填“电流”或“电阻”)的关系,若将R3更换为10Ω的电阻,   (填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
【答案】电流;仍能
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】实验中,容器中电阻阻值相同,R1接在支路中,R2接在干路中,通过它们的电流不相等,所以,探究电流产生热量与电流的关系。若将R3更换为10Ω的电阻,通过R1、R2的电流仍不相等,仍能完成该实验探究。
综上第1空为电流;第2空为仍能
【分析】根据控制变量法判识选项
控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。探究导体的发热量可能与导体的电流的关系时,需要控制电阻相同,电流不同,所以设置为并联电路
26.(2024·黔东南模拟)如图甲所示,电源电压U=3V保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示。当滑片P在R2中点时,电阻R1通电100s时间产生的热量是   J.
【答案】22.5
【知识点】焦耳定律;焦耳定律的应用
【解析】【解答】图中定值电阻与变阻器串联,电压表测量变阻器的电压,电流表测量电路电流。由图得,电压表示数最大为2V时,电流最小为0.1A,此时变阻器接入电路中电阻最大,由欧姆定律得,变阻器的最大电阻为:,由图像与欧姆定律得,电阻R1电阻为:,当滑片P在R1中点时,电路电流为:
电阻R1通电100s时间产生的热量是:。
【分析】图中R1和R2串联,电压表测R2的电压,观察图乙可求得R2的最大阻值,当R2接入电路的阻值为0时,可求得R1的阻值,再利用欧姆定律和即可求得最终答案。
27.(2024九上·长春期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I—U图象,已知小灯泡的额定电压是2V,小灯泡的额定电功率是   W;若将图中的R和L串联接在5V的电源上工作10s,则定值电阻R产生的热量是   J。
【答案】1.2;16
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】由图可知,当小灯泡的电压是2V时,通过灯泡的电流为0.6A,根据电功率公式可计算小灯泡的额定电功率;串联电路电流相等,由图可知,当电路中电流为0.4A时,灯泡两端电压为1V,电阻两端电压为4V,根据W=UIt可计算定值电阻R工作10s产生的热量

综上 第1空、1.2; 第2空、16.
【分析】根据电功率公式P=U额I额计算用电器的电功率,题目中当小灯泡的电压是2V时,通过灯泡的电流为0.6A,根据电功率公式可计算小灯泡的额定电功率,电功的计算:公式为W=UIt,题目中定值定值电阻电压为4V,电流为0.4A,通电时间为10s,据此计算产生的电功。
28.(2024九上·长宁月考)如图甲所示是便携式封口机,工作时利用电流的   效应,使发热电阻温度快速升高,熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图,封口机的电源电压是3 V,发热电阻R的阻值为1 Ω,闭合开关,则10s内产生   J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏,应将发热电阻换成阻值更   (选填“大”或“小”)的电阻。
【答案】热;90;大
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应
【解析】【解答】便携式封口机,工作时将电能转化为内能 ,利用电流的热效应。
10s内发热电阻产生的热量为:。
若封口时总是把塑料袋烫坏,说明封口机工作时产生的热量较多,根据可知,应将发热电阻换成阻值更大的电阻,使封口机工作时产生的热量较少。
【分析】电流通过导体时,把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应;
根据分析、计算发热电阻产生的热量;
29.(2024九下·当阳模拟)小阳在家用电热水壶烧开水,水烧开后从插座上拔下电热水壶导线的插头时发现插头发烫,插座的插孔发黑并有一股焦煳味,而电热水壶的导线不怎么热。小阳分析可能是电热水壶导线的插头与插座连接处的电阻太   (选填“大”或“小”),导致插头与插座连接处的   变大造成的。由于存在安全隐患,小阳和爸爸一起更换了新的标准插座。
【答案】大;电阻发热量
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】根据可知,若电热水壶导线的插头与插座连接处的电阻太大,会导致产生的热量更多,把插座烧坏了。
故答案为:大,电阻发热量。
【分析】根据分析R变化是Q的变化即可。
30.(2024九上·长春期中)如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)实验中通过观察   的变化来反映电阻产生热量的多少,下列实验中,也运用了这种实验方法的是   (填序号);
①比较不同物质的吸热能力
②探究电流与电压、电阻的关系
(2)闭合开关,通电一段时间,观察到右侧液面高于左侧液面,如图甲所示。表明在电流和通电时间相同的情况下,   越大,产生的热量越多;
(3)乙图中与并联,目的是使通过与的   不同;
(4)某小组在利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,与其他小组的实验现象都不同,经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因是:   。
【答案】(1)U形管液面高度;①
(2)电阻
(3)电流
(4)断路
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】(1)将实验中通过观察U形管液面高度的差来转换为电阻产生热量的多少,该方法为转换法
①探究物质吸放热规律时,用物质吸热或放热时的温度变化来反映,使用转换法,故①符合题意;
②探究电流大小与电压、电阻的关系时,采用了控制变量法,故②不符合题意。
故选①。
综上 第1空、 U形管液面高度 ; 第2空、 ① .
(2)由图甲可知,两电阻丝串联,通电时间相同,右侧电阻丝阻值较大,右侧电阻大产生的热量多。所以 电流和通电时间相同的情况下, 电阻越大,产生的热量越多。
综上 第1空、 电阻。
(3)由图乙可知,R3与R2并联,R1支路上,因此通过R1、R2的电流不同。
综上 第1空、 电流;
(4)左右两侧U形管液面上升高度相同,说明左右两侧产生的热量相同,因为R1和R2的电阻相等,说明通过两个电阻的电流相同,所以R3中没有电流,可能是电阻R3断路了。
综上 第1空、断路。
【分析】1、转换法:在物理实验中,某些物理量(内能、电能)难以直接观察,需要转换成容易观察的指标进行测量,如本题中热能的大小难以直接测量,所以需要通过 液面高度差的变化进行测量;
2、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电流的热效应的影响因素有:电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的发热量可能与导体的电阻的关系时,需要电流相同,故选择串联电路。
(1)[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,根据转换法,实验中通过观察U形管液面高度的差来反映电阻产生热量的多少,液面高度差越大说明容器中产生的热量越多。
[2]①探究物质吸放热规律时,用物质吸热或放热时的温度变化来反映,这用到了转换法,故①符合题意;
②探究电流大小与电压、电阻的关系时,采用了控制变量法,故②不符合题意。
故选①。
(2)由图甲可知,闭合开关,两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流相同,通电时间相同,右侧电阻丝阻值较大,观察到右侧液面高于左侧液面,说明右侧电阻大产生的热量多。故表明在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(3)由图乙可知,三个电阻相等,其中R3与R2并联,再与R1串联,经过R1的电流,在右侧分两支,一直经过R2,一支经过R3,因此通过R1、R2的电流是不同的,故乙图中,R3与R2并联,目的是使通过R1和R2的电流不相等。
(4)利用乙图装置实验时,发现左右两侧U形管液面上升高度相同,说明左右两侧产生的热量相同,因为R1和R2的电阻相等,通电时间相同,且产生的热量相同,说明通过两个电阻的电流相同,即R3中没有电流,故可能是电阻R3断路了。
31.(2024九上·中山期末)阅读材料,回答下列问题。
智慧教室互动黑板
智慧教室互动黑板采用电容触控技术将传统的手写黑板和多媒体应用相结合。既可以像普通黑板一样用粉笔正常书写,也可以像平板一样,用手触控观看视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用。电子黑板采用电容触控技术,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动,目前触摸屏大多采用电容式触摸屏, 电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触摸屏上,通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置, 进而感知手指在屏上的运动轨迹。
(1)电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是   (选填“导体”或“绝缘体”)。通过触摸屏周边分布的电极检测   的变化,可感知手指的运动轨迹;
(2)电子黑板在播放视频时的电功率为 1000W,黑屏模式的电功率为 100W。若一节课上老师播放视频 10min,其余的 30min 电子黑板都处于黑屏的状态,则电子黑板在 40min 内消耗的总电能是   J;
(3)黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热,但在播放视频时,电源线明显发热,这是为什么呢?为了用电安全,应该对电源线做怎样的改进?   
【答案】导体;电荷分布;7.8×105;见解析
【知识点】电功率的计算;焦耳定律的应用
【解析】【解答】 (1)薄膜材料能够导电,说明是导体。手指触碰到触摸屏幕,人体上的电荷传递到触摸屏上时被电极检测到电荷分布的变化,由此感知手指的运动轨迹。
(2)播放视频时,消耗的电能W1=P1t1=1000W×10×60s=6×105J,
黑屏状态消耗的电能W2=P2t2=100W×30×60s=1.8×105J,
电子黑板在40min内消耗的总电能W=W1+W2=6×105J+1.8×105J=7.8×105J;
(3)电源线的电阻一定,电路的电压保持不变,而播放视频时电功率大,据P=UI知,此时通过电路的电流变大,结合焦耳定律Q=I2Rt知,电阻和通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多。所以播放视频时,电源线明显发热。为了用电安全,电源线应用电阻较小的导线,可更换横截面积更大的导线。
故答案为:(1)导体;电荷分布;(2)7.8×105;(3)更换横截面积更大的导线。
【分析】
(1)容易导电的材料叫导体,不容易导电的材料叫绝缘体。从题干中寻找有用信息进行判断;
(2)利用W=Pt求得播放视频时消耗的电能及黑屏状态消耗的电能,相加即可求得电子黑板在40min内消耗的总电能。
(3)结合焦耳定律Q=I2Rt分析解答。
32.(2024·龙东地区) 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:
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
(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?
【答案】(1)解: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。
答: 的阻值是66Ω;
(2)解: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
答:电火锅在低温挡工作时的功率是220W;
(3)解: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:该电火锅中温档的实际功率是400W。
【知识点】焦耳定律的应用;电流的热效应;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)根据电路连接知,只有R3接入电路时是高温挡,中温挡是R2和R3串联,根据高、中温挡功率和结合串联电路的特点可计算R2和R3的阻值。
(2)根据R1和R3的阻值计算低温挡功率。
(3)根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,不计热损失时,电炖锅消耗的电能全部转化为水的内能,根据P=求出该电火锅的实际功率。
五、电功、电功率的计算
33.(2024九下·杨浦模拟)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P从端移动到端的过程中,电压表示数与电流表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.整个电路消耗的最大功率为
D.滑片P在端时,内消耗的电能为
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【解答】A、 滑片P从端移动到端的过程中,电阻变小,电流变大,当滑片在a端时,此时电路电流为0.6A,滑片在b端时,电路电流为0.2A,R2两端电压为4V,根据欧姆定律可列4V+0.2A×R1=0.6AR1,解得R1=10Ω,电源电压为6V,R2=4V/0.2A=20Ω,AB错误C、电源电压为6V,最大电流为0.6A,根据P=UI计算可知,电功率P=6V×0.6A=3.6W,C错误
D、 滑片P在端时, 变阻器电阻最大,电流为0.2A,根据W=I2Rt=48J,D正确
故D正确。
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,滑片P从端移动到端的过程中,电阻变小,电流变大;
欧姆定律:U=IR,滑片在a端时,此时电路电流为0.6A,滑片在b端时,电路电流为0.2A,R2两端电压为4V所以可列4V+0.2A×R1=0.6AR1,据此解得R1,以此计算电源电压,结合电功率公式计算P=UI
34.(2024·长春)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
【答案】A
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】 四个用电器中节能灯的电功率最小,电饭煲和电烤箱的电功率更大。在消耗电能相同时,根据可知,电功率越小,用电器工作的时间越长,所以1kW h的电能可供节能灯正常工作时间最长。
故选A。
【分析】根据公式可知,当电能相同时,功率越小,则工作时间越长。
35.(2024九下·重庆市月考)如图所示电路,电源电压保持不变。当开关、闭合,断开时,电路的功率为;若此时把开关也闭合时,电路的功率增加了,电流表、的示数之比是:。则下列说法不正确的是(  )
A.电阻与阻值之比为:
B.电阻与的电功率之比为:
C.电路中的开关都闭合与只闭合时,电流表两次的示数之比为:
D.开关都闭合时电流表、的示数之比是:
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;电功的计算;电功计算公式的应用
【解析】【解答】 当开关、闭合,断开时, 电路中只有工作,此时电路中的电功率为, 若此时把开关也闭合时, 此时电路为、、并联电路,此时电流表测量的电路,测量的电流,测量、的总电流,测量整个电路中的电流, 电路的功率增加了 ,则
A.电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,则;
B.由,可以得,由,,得,所以;
C.由,得,则, 电路中的开关都闭合 ,, 只闭合时,则 电流表两次的示数之比为: ;
D. 开关都闭合时,此时电路为、、并联电路,此时电流表测量的电路,测量的电流,测量、的总电流,由于,则电流表、的示数之比是:。
【分析】本题考查了串联电路和并联电路“的特点,以及欧姆定律”、电功率公式的灵活应用;关键是电路图中开关的闭合、断开时三电阻状态的辨别。
36.(2023·文登期中)小明家上次查看电能表示数,本次查看时电能表读数如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h
B.电能表是测量电功率的仪表
C.若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min, 则电能表的圆盘转了600转
D.这个电能表的额定功率为2200W
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解;电功率与电能、时间的关系
【解析】【解答】A:他家在这段时间内消耗的电能为8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h,A错误;
B:电能表是测量电功的仪表,B错误;
C:若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min消耗的电能为, 则电能表的圆盘转的圈数为,C正确;
D:电能表上的220V是指电能表的工作电压,10A是允许通过的最大电流,即家庭电路的最大功率为,D错误。
故选C。
【分析】电能表是测量家庭电路消耗电功的仪表,一段时间后电能表的示数之差为这段时间内家庭电路消耗的电功,最后一位数是小数位。3600r/kW·h表示消耗1kW·h的电能,表盘转动3600转,由消耗的电能乘以3600r/kW·h即为表盘转动的圈数。电能表上的220V(10A)的乘积是允许家庭电路的最大功率。
37.(2024九下·十堰模拟)图甲所示电路的电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则(  )
A.电源的电压为5V B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为120Ω D.电路的最大总功率为1.5W
【答案】B
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】ABC.根据图像,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。滑动变阻器取值最小时,电压表为0V,此时电路电流I=0.3A,则电源U=IR0=0.3A×R0
滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压最大为5V,此时电路电流为0.05A,计算滑动变阻器的最大阻值为:,
电源电压为:U=U定+U滑=0.05A×R0+5V
联立可得:U=6V,R0=20Ω,故AC错误,B正确;
D.根据题意可知,电路的最大总功率:P=UI=6V×0.3A=1.8W,故D错误。
故选B。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;结合电压、电流图像和电压规律,计算定值电阻和电源电压;根据P=UI,计算电功率。
38.(2024·镇江)如图是某电热水壶内部电加热器原理电路,它有“加热”和“保温”两挡,开关断开时,电水壶处于   挡。已知该电热水壶处于“加热”挡,通电可使标有的电能表指示灯闪烁次,则消耗的电能为   ,电热水壶“保温”挡功率为,则   。
【答案】保温;;
【知识点】电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)根据图片可知,开关S断开时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知总功率最小,处于保温挡;
S闭合时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知总功率最大,处于高温挡;
(2)根题意可知,电水壶消耗的电能,
高温挡的功率,
R1的阻值,
保温挡时总电阻,
R2的阻值R2=R-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω。
【分析】 (1)根据公式比较开关在不同情况下总功率大小,进而确定对应的工作状态;
(2)根据指示灯闪烁120次消耗的电能,根据得到高温挡的功率,根据得到R1的阻值和保温时总电阻,由电阻的串联得到R2的阻值。
39.(2024·株洲模拟)在如图所示的电路中,电源电压为4.5V保持不变,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样,若闭合开关S,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化,则电流表的示数变化范围是   ,灯泡消耗的最小功率为   W,电路消耗的最大总功率为   。
【答案】0.3-0.5A;0.45W;2.25W
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【解答】由图得,灯泡与变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡电压。
第1空、 由欧姆定律得,灯泡的电阻为
当变阻器接入电路中电阻最大为10Ω时,电路中电阻最大,电流最小,为
当灯泡正常发光时,电路电流最大,为0.5A,电流表的示数变化范围是0.3~0.5A。故该空填“ 0.3-0.5A ”;
第2空、 灯泡消耗的最小功率为 。故该空填“ 0.45W ”;
第3空、 电路消耗的最大总功率为 。故该空填“ 2.25W ”。
【分析】 首先明确电路的连接方式及电表测量对象。利用欧姆定律计算出灯泡电阻,再分析变阻器电阻最大时电路总电阻最大,电流最小,以及灯泡正常发光时电流最大,从而得出电流表示数变化范围。根据电功率公式,当电流最小时灯泡功率最小,计算得出灯泡最小功率。当电流最大时电路总功率最大,计算得出电路最大总功率。
40.(2024·龙岗模拟) 市场上的家用插座常有两种规格(10A,16A),如左下图所示。另有甲、乙两款空调,额定功率如右下图所示,额定电压均为 220V,相同制冷时间内,甲、乙两款空调消耗的电能之比为    ;从“凉得快”的角度应选购    (选填“甲”或“乙”)空调,通过计算简述此空调需选配16A插座的理由:   
【答案】11:16;乙;
【知识点】电功的测量;电功率;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】(1)由题意可知,甲、乙两台空调的制冷功率分别为1100W、1600W,根据可知,相同制冷时间内,甲、乙两款空调消耗的电能之比为;
(2)从“凉得快”的角度考虑,相同时间内温度能快速降下来,应选购功率大的乙空调
(3)选用乙空调,当制热时,正常工作的电流为故选乙空调。
【分析】(1)功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大:做功越快;
(2)根据计算甲乙的额定电流,选择电流小于插座的额定电流的空调。
41.(2024·潍坊)中国茶文化源远流长。图示是一款智能煮茶机的简化电路图,电源电压U=220V,R0、R1、R2是阻值不变的电热丝,用于“加热”或"保温”,R1=20.5Ω,R2=840Ω,S为电源开关,通过温控开关S1可实现“加热”和“保温”状态的切换,煮茶机的“加热”功率P加热=800W,"加热”效率η=80%。煮茶机会根据用户选择的茶品和所需茶水浓度不同进行智能工作,其工作过程是首先将水“加热”至100℃,然后继续以“加热”功率再进行相应时间的“煮茶加热”(“煮茶加热"时间如表格所示),最后自动进人“保温”状态。将0.8L、初温为20℃的水装人煮茶机,水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ-1.0×103kg/m3.
茶品 低浓度“煮茶加热”时间 中浓度“煮茶加热”时间 高浓度“煮茶加热”时间
乌龙茶 2min 5min 10min
红茶 1min 2min 5min
黑茶 2min 5min 7min
(1)求将水“加热”至100℃过程中水吸收的热量;
(2)求煮茶机的“保温”功率;
(3)若用户选择“红茶高浓度煮茶",煮茶机经过将水“加热”至100℃、"煮茶加热"和"保温”状态,共工作15min,求这个过程煮茶机消耗的电能。
【答案】(1)解:由题可知,水的体积为 0.8L,根据密度公式m=ρv= 1.0×103kg/m3 ×0.8×10-3m3=0.8kg,水的初始温度为20℃,沸腾时水的温度为100℃,根据Q=cmΔt可知水吸收的热量Q= 4.2×103J/(kg·℃) ×0.8kg×80℃=2.688×105J
(2)解:加热功率为800W,根据可知R==60.5Ω,所以R0=60.5Ω-20.5Ω=40Ω,所以保温挡位的电阻为880Ω,根据P=U2/R可计算P保温==55W
(3)解:水煮沸的时间为2.688×105J/0.8/800w=420s=7min,“红茶高浓度煮茶"时间为5min,加热功率为800W,根据W=Pt可知W=800W×300s=2.4×105J,保温时间为为15min-7min-5min=3min,所以保温消耗的电能为Q=Pt=55W×180s=9900J,所以总消耗为2.688×105J/0.8+2.4×105J+9900J=5.859×105J
【知识点】热量的计算;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)热量的计算:公式为Q=cmΔt,题目中水的质量根据密度公式m=ρv,水的体积为0.8L,据此计算水的质量,水的温度变化量为80℃,据此计算水吸收的热量。
(2)据题可知,水加热功率为800W,根据可计算加热功率时总电阻值,进而计算定值电阻R0,结合电功率公式计算保温功率。
(3)结合题目可知,水吸收的热量于为加热水释放的热量的比值为0.8,根据W=Pt计算加热水的时间,加热茶叶的时间,进而计算保温茶叶的时间,结合(2)计算保温功率,计算保温释放的热量,据此计算总热量。
42.(2024九上·惠阳开学考)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,紫外灯规格为“”。闭合开关和,消毒柜正常工作,求:
(1)通过的电流;
(2)的电功率;
(3)工作消耗的电能。
【答案】(1)解:图中灯泡和电阻并联在电路中,消毒柜正常工作,则通过的电流:
答:通过的电流为;
(2)解:此时的电功率为:
答:的电功率为;
答:灯泡工作消耗的电能为
(3)解: 电源电压为,在额定电压下工作,则消耗的电能:

【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)图中灯泡和电阻并联,已知额定电压和电阻,根据欧姆定律可求其正常工作的电流;
(2)已知电压和电流,根据P=UI计算的电功率;
(3)已知灯泡L的额定功率,则根据W= Pt可求工作消耗的电能 。
43.(2024九下·鹤山模拟)小涵新买的电饭锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝,开关S2是自动控制开关,开关S2向上与触点a、b接通,向下仅与触点c接通。煮饭过程中,通过开关S2不断改变电路接通方式,从而使饭得到最佳的口感和营养:如图丙所示为这个电饭锅在某次正常煮饭全过程中总功率随时间的变化图象。求:
(1)电热丝R2的阻值;
(2)当R1工作时通过它的电流;
(3)煮饭全过程消耗的电能。
【答案】解:(1)根据图乙,当开关S2向上与触点a、b接通时,电热丝R1和R2并联,根据并联电路的电阻,此时电路的总电阻最小,由,电路的总功率最大,由图丙,电路的最大总功率P大=660W;当S2向下仅与触点c接通时,电路为R2的简单电路,电路中的电阻最大,由,此时电路的总功率最小,由图丙可知最小电功率P小=440W;R2的阻值:
(2)因为在两种状态下电热丝R2都工作,且电热丝R2两端的电压不变,其阻值不变,则电热丝R2消耗的电功率不变,即:P2=P小=440W
因电路的总功率等于各用电器消耗电功率之和,所以,当开关S2向上与触点a、b接通时,R1的电功率
P1=P大-P2=P大-P小=660W-440W=220W
由P=UI可知,当R1工作时通过它的电流:
(3)在煮饭全过程中,以最大功率工作的时间:t1=20min=1200s
最小功率工作的时间:t2=10min=600s
煮饭全过程消耗的电能:W=W1+W2=P大t1+P小t2=660W×1200s+440W×600s=1.056×106J
答:(1)电热丝R2的阻值为110Ω;
(2)当R1工作时通过它的电流为1A;
(3)煮饭全过程消耗的电能为1.056×106J。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电路的连接判断档位;利用,计算电阻;
(2)根据,计算电流;
(3)利用W=Pt,计算消耗的电能。
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