2021年中考浙教版科学电学考前突破07：电功率、焦耳定律的理解及简单计算(含解析)

考前突破07：电功率、焦耳定律的理解及简单计算
一、单选题
1.下列物理量的描述与实际相符的是（?? ）
A.?洗澡时感觉最舒适的热水温度是70℃??????????????????????????????B.?普通壁挂式空调正常工作电流约为0.5A
C.?一标准大气压下你的拇指指甲盖受到大气压力约为1N?????D.?一个普通成年人的质量大约是60kg
2.下列数据最接近实际的是（?? ）
A.?一个普通牙刷的长度约为10cm???????????????????????????B.?家用电压力锅内最高水温可达118℃
C.?教室里日光灯的额定功率约为100W???????????????????D.?一本九年级物理课本的重力约为50N
3.下列说法错误的是（）
A.?我们常说消耗了多少电能，其意思就是说电流做了多少功
B.?电能通过灯泡后发光，这个过程中电流做了功
C.?电能表上的读数显示了这个月用户的用电量
D.?电能和电功的单位相同，都是J
4.下列用电器中，正常工作一小时耗电最接近1KW·h的是(? )
A.?电风扇?????????????????????????????????B.?手电简?????????????????????????????????C.?电视机?????????????????????????????????D.?空调
5.下列估测最接近实际的是（?? ）
A.?人平静时呼吸一次所用的时间约为20s????????????????B.?一个鸡蛋的重力约为0. 5N
C.?一个中学生从一楼走上二楼做的功约为150J???????D.?家用液晶电视的电功率约为2000 W
6.下列表述不正确的是（?? ）
A.?两灯串联在 220V 的电路中，甲灯较亮
B.?细绳悬挂的两轻质带电小球保持静止，则两球一定带同种电荷
C.?验证焦耳定律实验中，装置通电一分钟后，右管中的液面较高
D.?每消耗 的电能，电能表上的转盘转过3000 转
7.在如图所示的电器中，属于利用电流热效应工作的是（?? ）
A.?电脑????????B.?电风扇????????C.?电熨斗????????D.?洗衣机
8.某同学家的1000W电炉子突然灭了，检查发现电炉丝烧断了，他把烧坏的地方剪掉一小段再接入电路，则电炉子1s内产生的热量将（??? ）
A.?大于1000J?????????????????????????B.?小于1000J?????????????????????????C.?等于1000J?????????????????????????D.?无法确定
9.下列用电器利用电流热效应工作的是（????? ）
A.?电视机????????????????????????????????B.?洗衣机????????????????????????????????C.?电风扇????????????????????????????????D.?电饭煲
10.如图所示的几种用电器正常工作时，电功率接近40W的是（ ??）
A.?电热水器??????????????????????????B.?电风扇
C.?电饭锅????????????????????????????????????????D.?电烤箱
11.分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲、乙两只灯泡，经实验测得其I－U特性曲线如图所示．现将甲、乙两灯并联在电路中，当两只灯泡的总电流为1A时，两只灯泡消耗的总功率是（? ）
A.?3W??????????????????????????????????????B.?4W??????????????????????????????????????C.?4.5W??????????????????????????????????????D.?6W
12.有甲、乙两盏电灯，甲灯上标有“36V 60W”，乙灯上标有“220V 60W”，当它们分别在其额定电压下工作发光时，其亮度是（???? ）
A.?乙灯比甲灯更亮????????????B.?甲灯比乙灯更亮????????????C.?两盏灯一样亮????????????D.?无法判定哪盏灯更亮
二、填空题
13.教室里的四盏荧光灯，由一只开关控制，任一盏损坏后，另外三盏正常发光，则四盏荧光灯间的连接是________联，开关与四盏荧光灯间的连接是________联。教室接线板上面的多个插座之间是________联。
14.甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得两灯电流与电压变化的关系图像如图所示，当把两灯并联在4V电源上时，甲的电阻是________Ω；电路消耗的总功率为________W。
15.下图分别是电冰箱和电扇的铭牌，电冰箱和电扇都正常工作 ，则电冰箱消耗的电能是________ ，电扇消耗的电能是________ ．
16.电水壶利用了电流的________效应，发热元件是一个阻值为48.4Ω 的电阻．当发热元件两端的电压为220V时，该电水壶的电功率为________W．

17.电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能灶具。一只1500W的电磁炉正常工作时，在1标准大气压下将1kg的水从20℃加热到沸腾，需要加热4min.。在此过程中1kg水吸收的热量是________J，电磁炉消耗的电能为________J。
18.某导体的电阻是2Ω．当通过1A电流通电1min时．导体上产生的热量是________J.
19.英国物理学家________通过大量的实验探究，最先精确的确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即Q=I2Rt．为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为________的单位。
20.英国物理学家________发现电流通过导体时会产生热量。并总结出了计算电热的定律；为了纪念法国物理学家帕斯卡作出的杰出贡献，人们以他的名字命名了________（填写物理量名称）的单位。
21.一个同学家中的电能表，月初示数为 ，月末示数为 ，则这个月该同学消耗的电能为________度，合________J．

22.某同学在“节能调查”活动的一周内先后用手机拍下自家的电能表如图示，先拍摄的照片是________?（选填照片序号1或2），两次拍摄期间内，他家消耗________?kW·h电能。将某用电器单独接在该表（标有：3200 imp／(kW·h)）上工作20min，电能表指示灯闪烁了320次，它的电功率为________?W。1kW·h电能可供一盏“220V40W”电灯正常工作
________?h。
23.在电路中，如果电流不流经________?，而是电源两极直接相连，就说电源短路了。家庭电路中发生短路时，电路中的________?很大，根据焦耳定律________?（填公式）可知：电路中会产生很大的热量使电线的绝缘层烧坏甚至引起火灾。
24.如图甲所示，木块的长度是?________cm；
如图乙所示，电能表的示数为?________　kW?h
三、计算题
25.如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求：

（1）电流表的示数I。
（2）电源两端的电压U。
26.如图所示，R1=10Ω．闭合开关S后，电压表V2的示数U=2.4V．电流表A的示数I=0.4A．求：电压表V1的示数和电阻R2的阻值．
27.甲乙水壶的容积相同，甲电水壶电阻丝阻值为R1 ， 烧开一壶水时间为t1；乙电水壶电阻丝阻值为R2 ， 烧开一壶水时间为t2 ， 请证明：若将两电阻丝串联接入家庭电路中，烧开同一壶水的时间为t，则：t=t1+t2
28.如图所示的电路中，电源电压为9V，灯泡L上标有“6V? 1.2W”的字样，闭合开关S，灯泡恰好正常发光，求此时：
（1）通过灯泡L的电流；
（2）电阻R的阻值；
（3）灯泡1min消耗的电能。
29.如图甲为一种新型电饭锅的简化电路，其中R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关，通过开关的控制，可智能实现高温档或低温档，从而控制食物在不同时间段的温度。把电饭锅接入220V的家庭电路中，电饭锅工作30min，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
（1）当S、S1都闭合时，电饭锅处于高温档还是低温档？
（2）电饭锅在0~30min内消耗的总电能。
30.将两个电阻R1、R2串联在恒为6V的电源上，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关，求：
（1）通过电路的电流；
（2）电阻R2消耗的电功率。
答案解析部分
一、单选题
1. D
【解析】解答：A．人的体温在37℃左右，洗澡水的温度应该略高于体温，在40℃左右，A不符合题意；
B．家用壁挂式空调的额定功率在1100W左右，正常工作的电流约是
B不符合题意；
C．一标准大气压下为1.013×105 Pa，中学生大拇指指甲盖的面积约为1cm2=10-4m 2 ，受到的大气压力约为F=pS=1.013×105 Pa×10-4m 2 =10.13N
C不符合题意；
D．中学生平均质量约50kg，成年人平均质量略大于此数值，在60kg左右，D符合题意。
故答案为：D。

分析：根据常见物体的温度、电流、质量和大气压力，结合数据解答。
2.B
【解析】解答：解：A、一个普通牙刷的长度约为20cm；故A错误；
B、用电压力锅，通过增大锅内的气压，提高液体的沸点，故锅内最高水温可达120℃左右；故B正确；
C、教室里日光灯的额定功率约40W；故C错误；
D、一本九年级物理课本的重力约5N，达不到50N；故D错误；
故选B．
分析：首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．
3. C
解析：电流做功的过程就是电能转化为其它形式能量的过程，消耗了多少电能，其意思就是说电流做了多少功。电能通过灯泡后发光，这个过程中电流做了功。电能和电功的单位相同，都是J。
A．我们常说消耗了多少电能，其意思就是说电流做了多少功??不合题意；
B．电能通过灯泡后发光，这个过程中电流做了功??不合题意；
C．电能表上的读数显示了这个月用户的用电量??符合题意；
D．电能和电功的单位相同，都是J??不合题意；
故选C。
【点评】对于此类试题，学生应把握电流做功的过程就是电能转化为其它形式能量的过程，消耗了多少电能，其意思就是说电流做了多少功。
4. D
【解析】解答：A.电风扇工作一小时耗电约为0.05度，A不符合题意；
B.手电筒工作一小时耗电约为0.001度，B不符合题意；
C.电视机工作一小时耗电约为0.13度，C不符合题意；
D.空调工作一小时耗电约为1度，D符合题意；
故答案为：D
分析：本题主要考查生活中常见的用电器的耗电情况，注意生活中比较耗电的就是空调。
5. B
【解析】解答：A.人平静的呼吸一次的时间约3s作用，A不符合题意；
B.一个鸡蛋的质量约50g，重力为0.5N，B符合题意；
C.中学从一楼到二楼做功为 ， C不符合题意；
D.家用电视的功率约200W左右，D不符合题意。
故答案为：B.
分析：根据常见的物体的质量、高度以及功的计算、家用电器的电功率等解答。
6. A
【解析】解答：A．由图可知 ，甲乙两灯额定电压相同，由 得
甲乙两灯串联在电路中，所以电流相等，由 得
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，所以乙灯较亮，A错误，符合题意；
B．细绳悬挂的两轻质带电小球保持静止，两球相互排斥，则两球一定带同种电荷，B正确，不符合题意；
C．装置通电一分钟后，由焦耳定律可知，右侧电阻较大，产生的热量较多，所以右管中的液面较高，C正确，不符合题意；
D．由表上的信息可知，每消耗 的电能，电能表上的转盘转过3000 转，D正确，不符合题意。
故答案为：A。

分析：分析电路结构，两个小灯泡为串联、并联关系；结合串联电路电流、电压规律和欧姆定律分析求解各个用电器两端的电压和流过的电流，求解实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。
7. C
【解析】解答：解：A、电脑工作时注意把电能转化为光能与声能，电脑部分部件是利用电流的磁效应工作的，电脑不是利用电流的热效应工作的，故A错误；
B、电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故B错误；
C、电熨斗工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故C正确；
D、洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故D错误；
故选：C．
分析：电流通过导体时会产生各种效应：（1）电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应．（2）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应．（3）电流流过导体时导体发生化学变化，这种现象是电流的化学效应．
8. A
解析：把电炉丝烧坏的地方剪掉一小段再接入电路，电炉丝的材料.横截面积不变而长度变短，导体电阻R变小，电源电压U不变，由 可知，电炉子的电功率变大，大于1000W，由W=Pt可知，电炉子在1s内产生的热量大于1000J；
分析：导体电阻由导体材料.长度.横截面积决定，先分析电炉丝电阻如何变化，然后由 判断电炉子功率如何变化，最后分析电炉子产生的热量如何变化．
9. D
【解析】解答：A．电视机是利用电流的磁效应工作，A不符合题意；
BC．洗衣机、电风扇利用电动机带动工作，利用电流的磁效应，B、C不符合题意；
D．电饭煲是利用了电流的热效应来加热，D符合题意。
故答案为：D。

分析：电流具有热效应，电饭锅利用电流的热效应工作。
10. B
【解析】解答：A．电热水器的功率约为1000W～3000W，不符合题意；
B．电风扇的功率较小，在40W左右，符合题意；
C．电饭锅的功率较大，一般在800W左右，不符合题意；
D．电烤箱的功率大约为800W，不符合题意。
故答案为：B

分析：该题目考查的是生活中常见用电器电功率的估计，平时注意积累识记即可。
11. A
【解析】解答：由题意知，两灯泡并联，则它们两端的电压相等，且两个灯泡的电流之和为1A，由图象知，当两灯泡两端的电压为3V，通过甲灯泡的电流为0.6A，通过乙灯泡的电流为0.4A时符合，
则两个灯泡消耗的总功率为：
P=UI=3V×1A=3W．
故答案为：A．

分析：结合两个电阻的伏安特性曲线求解两个电阻的阻值，利用公式P=UI求解功率。
12. C
【解析】解答：解：∵两盏灯泡都在额定电压下工作，
∴P实=P额 ，
∵两盏灯泡的实际电功率相等，
∴两灯一样亮，C符合题意.
故答案为：C.
分析：用电器的功率反应其工作状况，电功率相同的灯泡，亮度相同.
二、填空题
13. 并；串；并
【解析】解答：并联电路中各用电器之间彼此独立，互不影响；四盏荧光灯，由一只开关控制，任一盏损坏后，另外三盏正常发光，则四盏荧光灯间的连接是并联。家用电器与开关之间一般采用串联接法。并联电路中各用电器之间彼此独立，互不影响，所以插座之间采用的是并联接法。
分析：电路的基本连接方式有两种，一种是串联，一种是并联，两个串联的用电器相互影响，两个并联的用电器互不影响。
14. 8；3.2
【解析】解答：当把两灯并联在4V电源上时，由图示可知，通过甲电阻的电流为0.5A，所以甲的电阻是R=U/I=4V/0.5A=8Ω；此时电路中的总电流为0.5A+0.3A=0.8A，所以电路消耗的总功率为P=UI总=4V×0.8A=3.2W。
?故答案为：8；3.2.
分析：根据坐标图像中的电压和电流计算电阻和电功率.
15. 0.25；0.78
【解析】解答：解：电冰箱耗电：W1＝0.50kW?h/24h×12h＝0.25kW?h；电风扇耗电：W2＝Pt＝0.065kW×12h＝0.78kW?h.
故答案为：0.25,0.78.
分析：给出电冰箱和电扇的铭牌，要从铭牌上找到计算消耗电能的有用信息，分别是耗电量和额定功率。
16. 热；1000
【解析】解答：电流通过导体时会产生热量，这就是电流的热效应：
电水壶利用了电流的热效应；
电水壶的功率为：
故答案为：热；1000．
分析：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应；由P=计算电水壶的电功率.
17.3.36×105；3.6×105
【解析】解答：（1）在标准大气压下，水的沸点为100℃，水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；（2）电磁炉正常工作，P=P额=1500W，正常工作4min消耗的电能：W=Pt=1500W×240s=3.6×105J。故答案为：3.36×105；3.6×105
分析：知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；
知道电磁炉的电功率和工作时间，利用电功率定义式可以求电流做功（消耗的电能）。
18. 120
【解析】解答：电流产生的热量Q＝I2Rt＝（1A）2×2Ω×60s＝120J.
?故答案为：120.
分析：根据焦耳定律公式进行热量的计算.
19.焦耳；热量（能量）
【解析】解答：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出Q=I2Rt．为了纪念他做出的贡献，人们将他的名字命名为热量（能量）的单位。故答案为：焦耳；热量（能量）
分析：在大量实验的基础上，英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系，即发现了焦耳定律。
20. 焦耳；压强
【解析】解答：英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出了计算电热的定律。为了纪念法国物理学家帕斯卡作出的杰出贡献，人们以他的名字命名了压强的单位 .
故答案为：焦耳；压强 .
分析：物理学家焦耳最先精确地确定了计算电热的定律；压强的单位是以物理学家帕斯卡的名字命名的 .
21. 50；1.8×108
【解析】解答：这个月消耗的电能是两次电能表的示数之差，因为 所以 .
故答案为：50；1.8×108 .
分析：月末示数与月初示数之差即为本月消耗的电能；利用1kW·h=3.6×106J完成单位的换算 .
22.1?；108；300；25?
【解析】解答：图中是电能表的照片，先拍的照片应该是数值小的一个，所以是1，两次拍摄期间，他家消耗的电能是：242.9kW·h-134.9 kW·h=108kW·h；用电器工作20min时，电路中消耗的电能是：W=；
该用电器消耗的功率是：
1kW·h电能可供一盏“220V40W”电灯正常工作的时间：?
分析：解决本题的关键是熟知电功率的计算，会读取电能表的示数，属于中等难度。
23. 用电器；电流；Q=I2Rt
【解析】解答：（1）电路有三种状态，短路，断路，通路．（2）由焦耳定律可计算发热的多少．电路发生短路时，电流不经过用电器，电路中电阻很小，根据欧姆定律知，电路中电流很大，由焦耳定律Q=I2Rt可判断，电路中会产生巨大的热量。
分析：考查了电路中的短路的现象，以及控制短路发生的防范措施。
24. 2.45
；6352.6
【解析】解答：解：（1）图示刻度尺1cm又分为10个小刻度，故最小刻度值为1mm；木块左侧与1.00cm对齐，右侧与3.45cm对齐，所以木块的长度为L=3.45cm﹣1.00cm=2.45cm；
（2）电能表的示数为：6352.6kW?h．
故答案为：（1）2.45；（2）6352.6
分析：（1）刻度尺的最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度；起始端没从0开始，把1.00cm处当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去1.00cm即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；
（2）电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表，上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW?h
三、计算题
25. （1）解：I=I1= = =0.5 A
（2）解：U2=IR2=0.5A×18Ω=9V
U=U1+U2=3 V+9 V=12 V
解析：（1）根据电压和电阻的比值计算电流；（2）利用电流和电阻的乘积计算电压，结合串联电路电压规律计算总电压。
26. 解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
⑴由 可得，电压表V1的示数： ；
⑵电阻R2的阻值： 。
答：⑴电压表V1的示数为4V；⑵电阻R2的阻值为6Ω。
解析：分析电路结构，两个定值电阻是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
27. 在纯电阻电路中，电阻发热产生的热量等于水吸收热量
甲乙两水壶烧水过程中吸收的热量相同，由题意可知
即 ，
当两电阻丝串联接入家庭电路中时
即
解析：结合电阻丝的电阻求解串联后的总功率，用两种方式烧水，电阻丝释放的热量等于水吸收的热量，结合功率和工作时间列方程求解加热时间即可。
28. （1）解：由公式 知
答：通过灯泡L的电流为0.2A
（2）解：由串联电路电压的特点 ，和欧姆定律 可知
答：电阻R的阻值为15Ω
（3）解：由公式 可得
答：灯泡1min消耗的电能72J
解析：（1）结合功率公式的变形公式求解小灯泡的电流；
（2）利用串联电流规律和欧姆定律求解电阻，
（3）利用串并联电路的电流、电压规律，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压，再利用功率公式求解功率。
?
29. （1）解：当S、S1都闭合时，R1和R2并联工作，功率最大，此时为高温档。
答：当S、S1都闭合时，电饭锅处于高温档
（2）解：由乙图可得，以4A工作时间为15min，以1A工作时间为15min，故以4A工作15min消耗的电能为W1=UI1t1=220V×4A×15×60s=7.92×105J
以1A工作15min消耗的电能为W2=UI2t2=220V×1A×15×60s=1.98×105J
工作半小时消耗的总电能为W=W1+W2=7.92×105J+1.98×105J=9.9×105J
答：电饭锅在0~30min内消耗的总电能为9.9×105J。
解析：（1）并联电路中，工作的支路越多，总电功率越大；（2）利用电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
30. （1）解：两电阻串联后的总电阻为R=R1+R2=30Ω
所以通过电路的电流为
答：通过电路的电流为0.2A；
（2）解：电阻R2消耗的电功率P2=I2R2=(0.2A)2×20Ω=0.8W
答：电阻R2消耗的电功率为0.8W。
解析：（1）两个电阻串联，总电阻为分电阻之和，利用欧姆定律求解电路中的电流即可；
（2）结合用电器的电流和用电器的电阻，利用功率公式P=I2R求解功率即可。