【浙江专练】2025年中考科学专项复习 第34节-电功和电功率(含答案)

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名称 【浙江专练】2025年中考科学专项复习 第34节-电功和电功率(含答案)
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资源类型 教案
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科目 科学
更新时间 2025-02-27 23:22:38

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电功和电功率
一、单选题
1. 如图甲为一种自动测定温度的电路原理图。电源电压不变,R0为定值电阻,R为可变电阻,其阻值R 随温度t变化情况如图乙。闭合开关S,当监控区的温度升高时,下列表示电路消耗的总功率 P 随温度t的变化关系图线中,可能正确的是()
A. B.
C. D.
2.如图甲所示电路的电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是(  )
A.电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是1.25W
B.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W
C.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗
D.电流表示数为0.4A时,灯泡的电阻是25Ω
3.如图甲是一种电热膜,工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面,将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连,如图乙。该电热膜的额定电压为220V,导电墨线电阻随温度变化图象如图丙,有关电热膜说法不正确的是(  )
A.导电墨线间以并联的方式连接
B.若实际电压小于220V时,温度稳定后的实际功率小于额定功率
C.工作时通过导电墨线的电流会改变
D.当温度到达t0并继续升温时,发热功率会急剧增大
4.智能手机耗电达到一定量时,会提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是(  )
A.降低了电池的输出电压 B.减小了电池的输出功率
C.减小了电子线路的电阻 D.增大了电池的输出电流
5.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,乙灯消耗的电能较多
B.两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
C.将乙灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
D.两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻
6.如图所示电路图,灯泡标有“12V 6W”,滑动变阻器R1标有“100Ω 1A ”,电压表量程为0-15V,电流表量程为0-0.6A,只闭合开关S1、S2,滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时,灯正常发光;只闭合S1、S3,A示数为0.2A,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法不正确的是(  )
A.电源电压为20V
B.R2的电阻为76Ω
C.只闭合S1、S2时,灯泡的最小功率约为1.04W
D.只闭合S1、S2时,为了保护元件的安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是0-72Ω
7.图像是表征事物的一种方法。小刚用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率,将滑片从b端移至a端,记录下多组电流表和电压表的数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若U1表示此时灯泡两端的电压,S3 表示此时滑动变阻器所消耗的电功率,则此时小灯泡的电功率可表示为 (  )
A.S1 B.S2 C. D.
8.图甲的水热毯由主机和毯体组成,采用水电分离的设计。毯体内的固定水管与主机相连。水经过主机加热至设定温度,并由水泵推动,在水管中循环来实现取暖功能。主机内部的工作电路简化后如图乙所示,其中 R为电热丝, M为水泵,S1为智能开关,下列说法正确的是
A.采用水电分离的设计可以防止触电或短路
B.达到设定的温度后,智能开关S1应闭合
C.S和S1都闭合时,电热丝R 和水泵M的电功率相同
D.电热丝R 产生的热量与通过它的电流成正比
9.一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值,电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U﹣I图像中,然后连接这些点得到如图乙所示的U﹣I图像,则由图可知(  )
A.定值电阻R的阻值为20Ω
B.当电压表示数为2V时,电路中消耗的总功率为0.4W
C.若将R均匀拉长两倍以后,再重新进行实验,则描出的图线应在U﹣I图像中的I区
D.当滑片P向左移时,电路总功率变小
10.如图所示的电路图,电源电压不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列说法正确的是(  )
A.灯泡L变亮,电压表示数变大
B.灯泡L变暗,电压表示数变小
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数变大
D.电路消耗的总功率变小,电压表示数变小
11.如图所示的电路中,电源电压不变,R0=10Ω。当S1、S2、S3闭合时,定值电阻R0消耗的电功率为3.6W,灯泡L恰好正常发光。下列说法中正确的是(  )
A.断开开关S1,小灯泡会变亮
B.向右移动滑片P,小灯泡会变暗
C.小灯泡的额定电压是6V
D.把灯泡换成电压表,此电路可以探究一段电路中电流与电压的关系
12.如图1所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数之间的关系图象如图2所示。下列判断错误的是(  )
A.电源电压为6V
B.当R0消耗的电功率为0.4W时,R的电阻为20Ω
C.R0的阻值为10Ω
D.当电压表示数为1V时,R0的电功率为0.5W
13.(2021·绥化)图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图像。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S,小灯泡的实际功率为1.8W,电压表示数为3V。下列结果正确的是(  )
①电源电压为9V
②电阻R的阻值为10 Ω
③电路消耗的总功率为2.7 W
④通过电阻R的电流为0.6 A
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有①③正确 D.只有②④正确
14.如图甲所示电路的电源电压为3伏,小灯泡的额定电压为2.5伏,图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是
A.电压表测的是小灯泡两端的电压
B.电流表示数为0.4安时,小灯泡的电阻是25欧
C.电压表示数为2.5伏时,小灯泡的功率是 1.25瓦
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25瓦
15.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片 P 从中点向b端移动一段距离,电压表 V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2。则下列判断成立的是 (  )
A. B.
C. D.
二、填空题
16.将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上,图乙是L和R的U-I图象,结合图中信息,回答下列问题:
(1)电源电压6V时,电路中的电流是   A。
(2)灯泡L的实际功率为   W。
17.小金爱好科学,对身边的用电器特别感兴趣,每个月初都会按时看电能表并记录数据。
(1)12月1日小金看到的电能表如图所示,根据记录的数据,算出11月份用电92度,要节约用电了。那么小金家11月1日的表盘上的数据是   kW h ;
(2)他想利用家里的电能表测量一下家里电炒锅的实际功率,于是他关闭了家里其他用电器,只让电炒锅单独工作,测得家里电能表的转盘10min转了100r,则该电炒锅的实际功率为   W。
18.电功率
(1)物理意义:描述   做功快慢的物理量。
(2)含义:电功率是电流在   内做的功。
(3)公式:P=   =   =   =   。
串联纯电阻电路中常用公式:P=   ;P1:P2=   。
(4)并联纯电阻电路中常用公式:P=   ;P1:P2=   。
无论用电器串联或并联,计算总功率可用公式:P=P1+P2。
(5)单位:   ,简称瓦,符号为W,常用单位:   。
19.如图所示,是电路元件甲和标有“2.5V1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象。若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,电路工作1分钟消耗的电能是   J;若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中,乙的实际功率是   W。
三、实验探究题
20.研习小组利用实验室的器材设计并测量小灯泡额定功率。
实验器材: 电压恒为 6V 的电源、额定电压为 2.5V 的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻 器、阻值为 10Ω的定值电阻 R0 、导线等。
(1)【方案一】小组同学设计了如图甲所示的电路图并连接电路进行实验。正确连接电路后,闭 合开关,发现小灯泡不亮, 电流表、 电压表均有较小角度的偏转。 接下来应进行的操作是 ____。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察灯泡发光情况
(2) 【方案二】利用定值电阻 R0 代替电压实验方案的电路图如图乙所示,实验步骤:
①闭合开关 S 、S1 ,断开 S2 ,调节滑动变阻器的阻值,使电流表的示数为 I1 (I1=0.25A) ;
②保持滑片 P 的位置不变,闭合开关 S 、S2,断开开关 S1 ,读出电流表的示数为 I2;
③计算小灯泡的额定功率为     。 (可用 I1 、I2表示)
(3)【方案三】利用定值电阻 R0 代替电流表测量小灯泡的额定功率。
实验方案的电路图如图丙所示,实验步骤如下,请你把实验步骤补充完整。
①闭合开关 S 和 S1 ,断开 S2 ,移动滑动变阻器滑片 P ,使电压表的示数为 U 额=2.5V;
②   ;
③计算小灯泡的额定功率   。
21.在“测小灯泡额定功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为的电源,额定电压为的待测小灯泡(电阻约为),电流表,电压表,开关和导线若干,标有“”的滑动变阻器.和标有“”的滑动变阻器.
(1)实验电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。
(2)本实验选择的滑动变阻器是   (填“”或“”)。
(3)实验结束后,小宁认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源(电压恒为)、一个额定电压为的小灯泡和一个阻值为的定值电阻等器材,设计了如图乙所示的电路,并完成了实验。实验过程如下:
①断开开关,闭合开关,移动滑片P,使小灯泡正常发光。
②断开开关,闭合开关,保持滑片P位置不变,读出电压表的示数为。
③小灯泡的额定功率为   W。
四、解答题
22.兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,有电流表、电压表各一个,开关、导线若干,电源的电压恒为6 V,小灯泡L1的额定电压为3.8V,正常发光时电阻约为10Ω,滑动变阻器有规格为“10Ω 1.5 A”的R1和规格为“20Ω 1A”的R2。
(1)为了完成实验,选择滑动变阻器R1等器材,进行如图甲所示的电路连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整,并指出连接电路时的错误之处:   。
(2)实验时,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表无示数。用导线连接电流表两端,灯泡发光,则故障原因是电流表   。
(3)更换新的电流表,完成测量后,小华将小灯泡L1 更换为额定电压为2.5V、正常发光时阻值约为8Ω的小灯泡L2。为了测量它的额定电功率,需用滑动变阻器R2替换电路中的R1,其目的是   。
(4)小明认为不用电流表,同样能测量出灯泡L2的额定功率,于是他设计了如图乙所示的电路,请你帮他补全实验步骤:
①将滑动变阻器   调到最大阻值且保持不变,闭合开关S,将S1 拨向触点   ,调节另一滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为U额。
②再将开关S1拨向另一触点,读出电压表示数为U,滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P稀=
23.如图所示为太阳能LED路灯,白天有日照时,电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中,晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明。已知:太阳能电池板输出参数为“20V 5A”,有效面积为0.5m2;正常日照时,太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为
(1) 若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存多少电能
(2) 该太阳能电池板的光电转换效率为多少
(3)若路灯每晚从20:00持续工作到凌晨5:00,为了节能,LED 路灯系统安装雷达感应装置,20:00至24:00人群活动密集时功率为20W,24:00至凌晨5:00夜深人静时功率为4 W。已知锂电池最多能储存, 的电能,则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上
24.在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,灯泡L2的额定电压为6V,图乙是灯泡L2的U-I图象。
(1)当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值。
(2)开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率。
(3)开关S接b时,通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少
五、综合说理题
25.两只外形相同的灯泡,在它们的铭牌上只能看清都标有“220V”字样,它们的额定功率不同,请你提出一种方法判断哪只灯泡的额定功率大?简述理由。
答案解析部分
1.B
2.B
3.D
4.B
5.B
6.D
7.A
8.A
9.C
10.C
11.C
12.D
13.A
14.D
15.C
16.(1)0.4
(2)0.8
17.(1)1250.4
(2)1000
18.(1)电流
(2)单位时间
(3);UI;;;;
(4);
(5)瓦特;千瓦
19.72;0.4
20.(1)C
(2)2.5V ×(I2-I1 )
(3)闭合开关 S 和 S2 ,断开 S1,保持滑动变阻器滑片P 不动,读出此时电压示数为 U1;
21.(1)
(2)
(3)2.4
22.(1)开关未断开
(2)断路
(3)使 L2正常发光
(4)R1;
23.(1)若每天正常日照8h,则锂电池一天可以储存的电能W=UIt=20V×5A×8×3600s=2.88×106J
(2)由太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103 J 知: 由太阳能电池板输出参数为“20 V 5 A”知: 5A×1 s=100 J,根据效率公式
(3)LED路灯系统每个晚上所消耗能量W'=20W×4×3600s+4W×5×3600s=3.6×105 J,充满电的锂电池可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作晚上的个数为 个
24.(1)当开关S接a时, 灯泡L1与电阻R0串联因为,,电阻R0的阻值为
(2)当开关S接a时, 灯泡L1与电阻R0串联,因为灯泡L1正常发光时,所以灯泡L1两端的电压为额定电压又因为此时R0消耗的功率为而所以此时电路中的电流为
即灯泡L1的额定功率为
(3)开关S接b时, 灯泡L1与灯泡L2串联当电路达到最大总功率时,应该有一盏灯泡正常发光,灯泡L1的额定电流为0.5A,由图象可知,灯泡,L2的额定电流为0.6A,所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A。此时,L1正常发光,电路中的电流为从灯泡L2的U-I图象可知,当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压为则电源电压为电路允许达到的最大总功率
25.解:观察灯丝:因为灯丝(钨丝)长度差不多,较粗的电阻小,额定功率比较大,即灯丝粗的电功率大。