福建中考物理复习练习第16讲电流做功与电功率.docx
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福建中考物理复习练习第16讲电流做功与电功率
第16讲 电流做功与电功率
课时1 电功 电功率
（分值：
76分 建议时间：
85分钟）
【基础过关】
一、选择题（每小题2分，共16分）
1．（2017宁德质检一）家庭用户每月缴付电费的依据是（B）
A.用电器的实际功率多少
B.每月消耗电能的多少
C.用电器的多少
D.用电时间的长短
2．（2017邵阳）“节能减排，从我做起”。
芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。
当她断开一个用电器后，家庭电路中会变大的物理量是（C）
A.总电流 B.总电压
C.总电阻D.总功率
3．（2017台州）如图是小柯连接的电路，闭合开关后，发现灯L2比L1亮。
关于该电路分析正确的是（B）
A.通过L2的电流比L1的电流大
B.L2的电阻比L1的电阻大
C.L2两端电压比L1两端电压小
D.L2的实际功率比L1的实际功率小
第3题图
第4题图
4．（2017泉州质检）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向上移动时，则（D）
A.电压表
示数变小，灯变暗
B.电压表
示数变小，灯变暗
C.电流表示数变小，电压表
示数不变
D.电流表示数变大，电压表
示数不变
5．（2017吉林）如图所示，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合时，电路中（D）
A.电流表的示数变大，小灯泡变亮
B.电流表的示数变小，小灯泡变亮
C.电压表的示数变小，小灯泡不亮
D.电压表的示数变大，小灯泡不亮
6．（2017兰州）甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样，先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P1，再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P2，两次灯泡均安全，忽略温度对灯丝电阻的影响，则P1∶P2为（B）
A.9∶2B.2∶9
C.4∶9D.1∶9
7.
（2017黔西南州）标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。
若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻和实际功率约为（D）
A.24Ω 0.67WB.20Ω 0.96W
C.24Ω 0.96WD.20Ω 0.8W
8．（2017漳州质检）图乙是如图甲所示电子秤的工作原理图。
电子秤的示数表是由电流表改装的，R1是一根长6cm、阻值15Ω的均匀电阻丝。
滑片在a端时，电流表示数为0.15A；在b端时，电流表示数为0.6A。
弹簧c受到压力F与压缩量ΔL的关系如图丙所示。
（挂钩的重力不计，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端）下列说法正确的是（D）
A.该电子秤中R2阻值为6Ω
B.当电子秤示数为2kg时，电路中的电流为0.3A
C.电源电压为6V
D.电路中的电流为0.3A，R2消耗电功率是0.45W
（导学号 09424100）
二、填空题（每空1分，共16分）
9．（2017兰州）电能表是用来测量电功的仪表。
某同学家电能表铭牌上标有“220V 800r/（kW·h）”字样，他观察到在1min的时间内，电能表的转盘匀速转了20转。
观察期间他家工作电器的总功率为1.5kW。
10．（2017河北）一天小明家中的IC卡电能表上的金额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表。
电路又接通了，此时电能表的示数为
0
5
1
8
0
。
小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电500kW·h。
为防止电能表再次切断电路。
小明家应在电能表的示数为
1
0
1
8
0
前为IC卡电能表充值。
11．（2017吉林）如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像，现将它们并联在电压为2V的电源两端，则干路中的电流是0.8A，小灯泡L的实际功率是1.2W。
第11题图
第12题图
12．（2017南平质检）如图所示，电源电压为10V，L的电阻是10Ω，滑动变阻器的最大值是40Ω。
闭合开关后，滑片从a端向b端移动时，电压表对应的示数变化范围是8_V～0V，灯L消耗的电功率不变（选填“变大”“变小”或“不变”）。
13．（2017沈阳）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯丝的电阻RL不随温度变化。
开关S1闭合，电流表的示数为I1，再闭合开关S2，小灯泡的亮度不变（选填“变亮”“变暗”或“不变”），电流表的示数为I2。
若I1∶I2＝2∶3，则RL：
R＝1∶2。
14．（2017镇江）图甲中，电源电压U＝6V，R为定值电阻，通过灯泡L的电流与灯泡两端电压关系如图乙所示，闭合开关S，电压表示数为4.5V，则电路中电流I＝0.25A，灯泡功率P＝0.375W，定值电阻R＝18Ω。
15．（2017广东）有“3V 0.75W”的L1灯泡和“3V 1.5W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关，L1和L2正常发光，则电路总电阻R＝4Ω；如图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U＝4.5V，此时L2灯消耗的实际功率P＝0.375W。
（假设灯丝电阻不变）
三、计算题
16．（6分）（2017泉州质检）如图所示，R1为电阻箱，S为单刀双掷开关，电源电压保持9V不变。
（1）当开关掷向1时，电压表的示数为3V，此时电阻箱的电阻为6Ω，求R2的电阻。
（2）当开关掷向2时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为原来的2倍，求灯泡的额定电压和额定功率。
解：
（1）当开关接1，R1、R2串联
所以有U1＝U－U2＝9V－3V＝6V
I2＝I1＝
＝
＝1A R2＝
＝
＝3Ω
（2）当开关掷向2时，L和R2串联，L正常发光，有UL＝U－U1＝9V－6V＝3V
I2＝
＝
＝2A PL＝U1I2＝3V×2A＝6W
17．（7分）（2017邵阳）孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖。
她用自己的零用钱为老人家买了个烤火用的电热箱，电热箱的规格如下表。
求：
额定电压（V）
220
额定功率（W）
440
频率（Hz）
50
（1）电热箱内发热丝的电阻。
（2）正常工作0.5h，电热箱消耗的电能。
（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通电热箱，发现家中如图所示的电能表表盘在5min内转了100圈，电热箱的实际功率是多少？
解：
（1）R＝
＝
＝110Ω
（2）W＝P额t＝440W×0.5×3600s＝7.92×105J
或W＝P额t＝0.44kW×0.5h＝0.22kW·h
（3）W实＝
kW·h×100＝
kW·h
t1＝5×
h＝
h
P实＝
＝
＝0.4kW＝400W
18．（8分）（2017黄石）老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示，已知电源供电电压U＝3V保持不变，灯泡L标有“3V 1.5W”字样，且灯泡电阻的变化忽略不计，与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器，滑动变阻器的最低点c下端阴影段为绝缘材料（相当断路开关）。
则：
（1）此台灯正常工作时灯泡电阻是多大？
（2）若滑动变阻器接入电路的电阻R＝6Ω时，灯泡的实际电功率是多少？
（3）当滑动变阻器的滑片P分别滑至中点b和最低点c时，灯泡电功率之比是9∶4，那么滑动变阻器最大电阻值（即ac段导体电阻）是多少？
（导学号 09424101）
解：
（1）依题意，由公式P＝
可得：
RL＝
＝6Ω
（2）若滑动变阻器接入电路的电阻阻值R＝6Ω时，电流I＝
＝
＝0.25A
小灯泡的实际功率是P实＝I2R＝（0.25A）2×6Ω＝0.375W
（3）当滑片滑至b时，小灯泡的功率是
PL1＝（
）2·RL
当滑片滑至c时，小灯泡的功率是
PL2＝（
）2·RL
又依题意PL1∶PL2＝9∶4
联立以上三式求解可得R0＝12Ω
19．（7分）（2017荆门）电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻。
一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变到60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示。
已知电源电压恒定不变。
（1）当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为60Ω；
（2）求P1的值；
（3）求R0的阻值。
解：
（2）P1＝I2R＝（0.1A）2×60Ω＝0.6W
（3）因为R阻值从0变到60Ω，分析图乙可知，
当I＝0.1A时，R＝60Ω，R和R0串联，
则电源电压U＝I（R＋R0）＝0.1A×（60Ω＋R0）
当I＝0.5A时，R＝0Ω，只有R0工作。
则电源电压U＝IR0＝0.5A×R0
所以R0＝15Ω
【满分冲关】
1．（2分）（2017安徽）如图所示，滑动变阻器的滑片P处于中间位置，闭合开关S，两个灯泡均能发光（假设灯丝电阻不变），此时，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则（B）
A.L1和L2都变亮
B.L1变暗，L2变亮
C.L1变亮，L2变暗
D.L1和L2都变暗
第1题图
第2题图
2．（2分）（2017泉州质检）如图所示的电路中，电源电压不变，当S1闭合，S2断开，甲、乙是电流表，I甲∶I乙＝1∶3，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（B）
A.电阻大小之比R1∶R2＝2∶1
B.总功率之比是P1∶P2＝9∶2
C.当S1闭合，S2断开时，通过R1和R2电流之比为I1∶I2＝1∶3
D.当S1、S2都闭合时，甲、乙电压表示数之比U甲∶U乙＝3∶1（导学号 09424102）
3．（2分）（2017滨州）如图甲所示，将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U－I图像，则小灯泡的额定功率为0.625W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是8Ω。
4.
（2分）（2017重庆B卷）在如图的电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R0为50Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，小灯泡上标有“6V”字样，不考虑灯丝电阻变化。
若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在b端时，电流表示数为0.48A。
若开关S闭合，S1、S2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，电流表示数为0.4A，则小灯泡的额定电功率是3.6W。
5．（8分）（2017厦门质检）为检验飞船舱门的密封性能，采用了如下的方法：
将容积为V0的飞船舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气后，置于空腔N中，将N抽为真空，空腔N剩余容积为4V0，如图甲所示。
若舱门漏气，会有气体从舱体M进入空腔N中，通过图甲电路可以测量出M和N的压强。
压敏电阻RM、RN与气压的关系如下表。
已知舱门的面积是0.6m2，R0的阻值为10Ω，电源电压12V。
请问：
气压/
×105Pa
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压敏电
阻/Ω
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
（1）若舱门不漏气，开关S接b时，电压表的示数是多少？
（2）某时刻，检测到M舱因漏气压强降为0.6×105Pa。
将开关接在b处，电压表读数为2.4V。
此时作用在舱门表面的压力差是多大？
（3）如图乙表示一定质量的气体在温度不变时，压强随体积的变化关系。
若空气从舱体M中漏出，气压稳定后把开关S接在a处，则电路的总功率多大？
（导学号 09424103）
解：
（1）若舱门不漏气，压敏电阻RN＝50Ω
开关S接b时，I1＝
＝
＝
＝0.2A
电压表的示数U0＝I1R0＝0.2A×10Ω＝2V
（2）漏气时U2＝U－U0＝12V－2.4V＝9.6V
I2＝
＝
＝0.24A
RN＝
＝
＝40Ω
pN＝0.1×105Pa
F＝（pM－pN）S
＝（0.6×105Pa－0.1×105Pa）×0.6m2＝3×104N
（3）稳定时M、N腔内气压相等，由图像可得
当体积变成5V0时，p2＝0.2×105Pa
此时压敏电阻RM＝30Ω
P＝UI＝
＝
＝3.6W
课时2 测量电功率
（分值：
40分 建议时间：
60分钟）
1．（4分）（2017邵阳）某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接。
（要求：
连线不得交叉，电流表量程要正确）
如图所示
（2）检查电路连接无误后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎无示数。
产生这一现象的原因可能是（D）
A.变阻器断路 B.电压表短路
C.电压表断路D.小灯泡断路
（3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示。
要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向B移。
（选填“A”或“B”）
（4）通过移动滑动变阻器的滑片P，记录了多组数据，并作出如图丙所示的I－U图像。
根据图像可知小灯泡的额定功率为0.5W。
2．（8分）（2017陕西）小华观察家中手电筒，发现里面只有一个LED灯，其额定电压为1.5V。
他想测出该LED灯的额定功率。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。
甲 乙
如图所示
（2）连接电路时，开关应处于断开（选填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的滑片应处于最左（选填“左”或“右”）端。
（3）连好电路后闭合开关，发现LED灯不发光，电流表示数几乎为0，电压表示数约为3V，则该电路的故障可能是LED灯断路（选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，经过多次测量得到实验数据如表：
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
1.0
0.30
0.30
2
1.2
0.42
0.50
3
1.5
第3次实验时，电流表示数如图乙所示，读数为0.58A，则该LED灯的额定功率为0.87W，当灯两端的实际电压小于额定电压时，实际功率小于额定功率。
（5）进一步分析发现，当LED灯两端的电压增大时，其电阻将减小（或变小）。
3．（7分）（2017南平质检）在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10～15Ω之间，所提供的器材有：
电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（50Ω，1A）一个，导线若干。
（1）如图甲所示，闭合开关前，图甲中的滑片P应位于右（选填“左”或“右”）端；闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是灯泡灯丝断路（或者灯泡开路）。
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为4V，小灯泡的额定功率为1.2W。
（3）小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率。
她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出测定额定功率的表达式。
实验步骤如下：
①按图丙连接电路：
然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为0.3A；
②再闭合开关S2，滑片P位置不动（选填“动”或“不动”），记下电流表示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝I额（U－
）。
（可能用到的物理量有：
电源电压U、小灯泡的额定电流I额、滑动变阻器的最大阻值R0、实验中测得的电流I）（导学号 09424104）
4．（7分）（2017广东）小明探究“电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，现有实验器材：
稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱（符号为
）、开关及若干导线。
（1）为了完成此探究实验，请你在图甲的虚线框内将实验电路图补充完整；若连接电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转如图乙所示，其原因可能是电压表正负接线柱接反。
甲 乙 丙
如图所示
（2）实验中利用公式P＝UI计算出电阻箱阻值不同时消耗的功率，实验过程需要记录的物理量有：
电阻箱两端电压U，通过电阻箱的电流I和电阻箱的阻值R。
（3）在实验中，小明需多次改变电阻箱的阻值进行测量，每改变一次阻值，都必须移动滑动变阻器的滑片来控制电流不变，多次改变电阻箱阻值的目的是使实验结论更具普遍性。
（4）完成上述实验后，小明又从实验室借了一个额定电压为2.5V的小灯泡和一个单刀双掷开关，设计了图丙所示实验电路图来测量小灯泡额定功率，实验如下：
闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，把电阻箱调到10Ω，刚好使电压表的示数为2.5V；再将开关S2拨到触点1，读出电压表示数为4.5V，小灯泡额定功率P＝0.5W。
（导学号 09424105）
5．（7分）（2017广西四市联考）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。
（1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
如图所示
（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了断路（选填“短路”或“断路”）。
（3）移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为2.2V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右（选填“左”或“右”）端移动。
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是0.75W。
（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0。
实验步骤如下，请补充完整：
丁
①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，使电流表的示数为I额；
②闭合开关S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝
（I－I额）R0I额。
（导学号 09424106）
6．（7分）（2017南京）在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。
（1）图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。
丙
如图所示
（2）闭合开关前，滑片P应位于B（选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.65W。
（4）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）。
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2.则小灯泡额定功率的表达式P额＝
（用U额、R0、U1、U2表示）。
（导学号 09424107）
课时3 电流的热效应
（分值：
78分 建议时间：
8分钟）
【基础过关】
一、选择题（每小题2分，共12分）
1．（2017北京）下列家用电器中，将电流热效应作为工作原理的是（B）
A.电视机 B.电热水器
C.抽油烟机D.电冰箱
2．（2017扬州）下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是（B）
3．（2017河南）如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（D）
A．用户使用的用电器两端电压为U
B．输电线上消耗的电功率为
C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高
D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大
4．（2017泉州三模）如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1通电相同时间后，水温最低的是（B）
5．（2017广西四市联考）如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置，通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（D）
A.I1＝I2，A管中的液面较低
B.I1＝I2，A管中的液面较高
C.I1>I2，A管中的液面较低
D.I1>I2，A管中的液面较高
第5题图
第6题图
6．（2017株洲）一台电风扇通电后电流I随时间t变化的图像如图所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为Q1，后因机械故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为Q2，忽略温度对电阻的影响，则（C）
A.Q1＝Q2
B.Q1>Q2
C.Q1D.条件不足，无法比较Q1和Q2的大小
二、填空题（每空1分，共11分）
7．（2017贺州）直流电动机两端的电压为5V，通过它的电流为1A，电动机线圈的电阻为1Ω，则电动机在10s内消耗的电能是50J，产生的热量是10J。
8．（2017成都）某款迷你电饭煲有加热和保温两挡。
其电路如图所示，已知R1＝88Ω，R2＝2112Ω。
开关S置于2（选填“1”或“2”）时是保温挡，保温10min产生的热量是1.32×104J。
9．（2017聊城）已知定值电阻R1∶R2＝2∶3，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1∶I2＝3∶2；若把它们串联在同一电路中，通电1分钟，R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2＝2∶3。
10．（2017河南）图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W。
当开关S1、S2均闭合时，饮水机处于加热（选填“保温”或“加热”）状态，R1的阻值为121Ω；用饮水机给2kg的水加热，当水温升高50℃时，水吸收的热量为4.2×105J。
[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
11．（2017三明质检）电动机工作时将电能转化为机械能，但由于线圈发热会损失掉一部分能量，若某直流电动机正常工作时的电流为I，电功率为P，线圈的电阻为R，则t时间内电流通过电动机线圈产生的热量为I2Rt；该电动机的效率为
×100%。
（用题中给定的符号表示）
三、简答题（每小题4分，共8分）
12.
（2017黔西南州）如图所示，取口香糖锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极很快发现纸条中间开始冒烟起火，请从物理学的角度解释其原因。
（导学号 09424108）
答：
因为锡属于金属，因此具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中的电流较大，而纸条中间部分横截面积小，电阻大，故产生的热量多
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