四川省成都市中考物理 第16讲 电功率考点.docx

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四川省成都市中考物理第16讲电功率考点

第16讲电功率

命题点1电能和电功率的计算

1.（2013•成都A卷）电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220V1000W”、“220V1800W”和“220V500W”的字样，它们各自正常工作相同时间，电水壶（填“电饭煲”、“电水壶”或“电熨斗”）产生的热量最多．标有“220V1000W”的电饭煲正常工作0.2h，电流所做的功为0.2kW•h．

2.（2014•成都A卷）某节能灯的额定电压为220V，额定功率为22W，求：

（1）该灯正常工作的电流为多少？

（2）两只这样的节能灯正常工作100小时，消耗的总电能为多少度？

解：

（1）由P=UI可得，该灯正常工作的电流：

I=

=

=0.1A；

（2）两只节能灯的总功率：

P总=2×22W=44W，

则两只这样的节能灯正常工作100小时，消耗的总电能：

W=P总t=0.044kW×100h=4.4kW•h=4.4度．

3.（2013•成都A卷）如图所示，小明设计了一个调光灯的电路．灯泡L标有“6V3W”，R为滑动变阻器，电源电压U=9V．闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光．求：

（1）电路中的电流．

（2）整个电路在1min内消耗的电能．

解：

（1）∵在串联电路中I1=I2，灯泡正常发光且P=UI

∴电路中的电流为I=IL=

=

=0.5A；

（2）整个电路消耗的功率为P=UI=9V×0.5A=4.5W；

电路消耗的电能为W=Pt=4.5W×60s=270J．

4.（2012•成都A卷）某校科技小组设计了一个简易的电热器，电路原理如图所示，其中U=

10V,R1=10Ω，R2=15Ω.求:

（1）开关S闭合时，电路的功率为多少?

（2）开关S断开时，电路中的电流为多大?

5.（2011•成都A卷）如图所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热．已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω.求：

⑴饮水机处于保温状态时的电功率是多少？

⑵饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？

解：

（1）保温状态时，S1断开，电路中只有R1．此时电路中的电功率是

（2）当S1闭合时，饮水机处于加热状态，此时R1和R2并联在电路中，则

命题点2焦耳定律

6.（2016•成都A卷）把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中，通电10min产生的热量为6.6×105J．连接家庭电路时，要注意检查线路连接处接触情况．若接触不良，电流通过时产生的热量会更多．容易引起火灾．因为相比接触良好时连接处的电阻更大（填“更大”或“更小”）

7.（2015•成都A卷）如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置．已知R甲=5Ω，R乙=10Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝　串　联在电路．若电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝在1min内产生的热量为　27　J．

8.（2014•成都A卷）将阻值为R甲=40Ω和R乙=10Ω的两个电阻串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是R甲（或甲）．若将两电阻并联后接在4V的电源上，1min内两电阻产生的总热量为120J．

9.（2012•成都A卷）如图所示为某电热水器的原理示意图，发热体分别由R1和R2组成，通过通、断开关可以使热水器处于“加热”或“保温”状态.断开S1、闭合S时，电热水器处于保温状态.已知该热水器的加热功率为1000W，要把10kg水由18ºC加热到68ºC，加热时间为2.1×103s.

10.（2011•成都A卷）一台“220V1000W”的电热水器，正常工作10min消耗的电能是6×105J；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量多.

11.（2011•成都A卷）下列物理量中，以科学家的名字“焦耳”作为单位的是（D）

A．时间B．密度C．电阻D．电功

命题点3测量小灯泡的电功率

12.（2013•成都A卷）两个小组在实验室分别做两个电学实验，可选器材有：

干电池两节、开关、滑动变阻器（标有20Ω字样）、电流表（0～0.6A，0～3A两个量程）、电压表（0～3V，0～15V两个量程）、导线若干．

小组一图1甲所示的实验电路，测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率．

（1）闭合开关后，发现电流表和电压表示数都较小，小灯泡不发光，其原因可能是（　D　）

A、灯泡L短路B、灯泡L断路C、变阻器断路D、变阻器接入电路的阻值过大

（2）调节滑片P的位置，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图1乙所示，该灯泡的额定功率为0.7W．

小组二连接了与小组一相似的电路，但用一个约为5～15Ω电阻替换了灯泡，实验目的是用伏安法测该电阻的阻值R．

（3）请在图2中用笔画线将电路连接完整．

解：

（4）小组二在完成实验后，组员小宇想尝试测量从家里带来的一只电阻的阻值RX（约300Ω左右）．他们使用现有器材，仍用伏安法进行测量，发现电流表示数太小，无法准确读出电流大小，没能测出RX．

①按图3连接电路，闭合开关，移动滑片P至a端，记下电压表示数为U1；

②移动滑片P至b端，记下电压表示数为U2；

③计算出：

RX=

R0（用字母R0、U1、U2表示）．

13.（2011•成都A卷）在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，实验器材如图18所示，小灯泡额定电压为2.5V.

（1）在方框内画出你设计的实验电路图.

解：

（2）小赵同学连接好电路后，闭合开关时，发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大.

（3）小赵同学移动滑动变阻器的滑片P，记下了三组对应的电压表和电流表的示数，如下表所示.由此可知，他在实验中，电压表选择的量程应该是0—0.6；该小灯泡的额定功率是0.5W.

实验序号

电压表示数/V

电流表示数/A

电功率/W

1

1.5

0.16

2

2.5

0.2

3

3

0.24

绿版练

A卷

1.（2015•成都A卷）如图所示为家用电饭锅，与它有关的下列数据最符合实际的是（C）

A．正常工作时的电流是0.01A

B．正常工作时的电压为12V

C．正常工作时的功率为700W

D．正常工作1小时消耗的电能约为360J

2.（2016•福建）如表列出了一些导体材料的信息．现有长度和横截面积都相同的锰铜合金丝甲和镍铬合金丝乙各一根，若将它们串联后接到电路中，不计温度对电阻的影响，则在相同时间内它们产生的热量之比Q甲：

Q乙为（B）

几种长1m，横截面积1mm2的导体材料在20℃时的电阻

材料

电阻R/Ω

铁

0.096

锰铜合金

0.44

镍铬合金

1.1

A．1：

1B．2：

5C．5：

2D．4：

1

3.（2016•德阳）如图电源电压保持不变.将开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左滑动，电路中的变化情况是（B）

A.电压表的示数变小B．R2消耗的功率变小

C．电路消耗的总功率变大D．电压表和电流表示数的比值不变

4.（2014•成都A卷）将标有“2.5V0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V0.3A”字样的灯泡乙，分别串联和并联后，接在电压为2.5V的电源两端，不考虑温度对电阻的影响，下列说法中正确的是（）

A．串联时，两灯都能正常发光B．串联时，甲灯比乙灯更亮

C．并联时，通过两灯的电流相等D．并联时，甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大

5.（2016•乌鲁木齐）某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作时的电阻．将壶中装入lkg25℃的自来水．按下开关后3min水被烧开．则该电热水壶正常工作时的电阻约为（水的比热容为4.2×l03J/（kg•℃）（B）

A．3ΩB．30ΩC．300ΩD．3000Ω

6.（2016·雅安）如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）,闭合开关S,当滑片P在b端时,电流表示数为0.2A,R2消耗的电功率为2W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.5A,R2消耗的电功率为3.5W,则当滑片P从a移到b的过程中（D）

A.电压表示数变化了12VB.电流表示数变化了1.2A

C.R1消耗的电功率变化了5WD.电路消耗的总功率变化了12W

7.（2016•攀枝花）如图所示，小灯泡L上标有“10V10W”字样，闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，若不考虑小灯泡电阻随温度的变化，则此时小灯泡的电功率是2.5W，小灯泡在1min内消耗的电能是150J．

8.（2016•宿迁）如图，是宿迁市区一交通道路上使用的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，该电路中两只LED灯是并联的，灯上标有“24V60W”字样．则两个LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为5A；如果用这种路灯替换发光亮度相同的420瓦的传统路灯，那么500套风光互补路灯每天工作10小时可节约电能5.4×109J．

9.（2016•齐齐哈尔）小明学习了电能表的知识后，回到家里观察电能表的示数是

，过一段时间后，小明家电能表的示数如图所示，则小明家这段时间消耗的电能是18.2kW•h；若小明只让家中一个用电器工作，观察到1min电能表的转盘穿了30转，则该用电器的功率是1200W．

10.（2016•淄博）电热器是利用电流的热效应来工作的．某发热元件的阻值为420Ω，通过的电流为1A，通电10min产生的热量是252000J，这些热量能使2kg的冷水温度升高30℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．

11.（2016·天津）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从a端换到b端的整个过程中，电流表示数I于电压表示数U的关系图象如图乙所示，由图象可知，R1的阻值为10Ω；当电路中的电流为0.2A时，R1与R2消耗的电功率之比为2:

1.

甲乙

12.（2016.苏州）如图所示，电源电压保持不变，R1=5Ω，闭合开关S．开关S0拨至b时，电压表示数是拨至a时的三分之一，则R1=10Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在lmin内产生的热量是12J．

13.（2016•北京）如图所示，电源两端电压为12V并保持不变，电阻R1的阻值为8Ω．当开关S闭合时，电压表示数为4V．

求：

（1）电阻R2的阻值；

（2）电阻R1消耗的电功率P1．

解：

由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压．

（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R1两端的电压：

U1=U-U2=12V-4V=8V，

因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：

I=U1/R1=8V/8Ω=1A，

则电阻R2的阻值：

R2=U2/I=4V/1A=4Ω；

（2）电阻R1消耗的电功率：

P1=U1I=8V×1A=8W．

14.（2016•德阳）图示电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2=30Ω，灯泡L标有“6V3.6W”字样，且电阻不变.当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合S1时，灯L刚好正常发光.求：

（1）灯泡工作时的电阻；

（2）当S1断开、S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R2在5min内做的电功是多少？

（3）该电路工作时能消耗的最大功率是多少？

解：

（1）

（2）题意有：

电源电压为U=6V,所以R1、R2串联时，串联电路中电流是:

（3）当变阻器的滑片滑到最左端，L与R并联时，电路的总功率最大

15.（2016•滨州）某实验小组的同学用下图所示器材测量小灯泡的电功率．已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，功率估计在1.1W左右．

（1）请在图甲中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路．

（2）请根据实物图在虚线框内画出对应电路图．

解：

（3）连接电路时，开关应该断开．

（4）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于B端（填A或B）．

（5）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，此时电路故障为小灯泡断路．

（6）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器换片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示为　0.3　A，则待测灯泡的额定功率为　1.14　W；

（7）若实验器材中电压表0～15V量程被损坏，利用上图器材怎样测定待测灯泡的额定功率？

简要步骤把电压表和变阻器并联，移动滑片使电压表示数等于2.2V，读出电流表示数．

B卷

16.（2016·苏州）如图甲所示，电源电压保持不变．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示．下列叙述正确的是（C）

A．电源电压为14V

B．图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线

C．滑片从b点滑到a点的过程中，电路消耗的总功率最大值为45W

D．滑片在a点时，10s内电阻R消耗的电能为l0J

17.（2016·内江）如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示．根据图象可知，其中，反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图象是　a　（填“a”、“b”或“c”），滑动变阻器R消耗的最大电功率为　2.25　W．

18.（2016•泰安）如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数.接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热.当锅内混合物质温度达到102℃时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度不变，保持锅内压强不变，进入保压状态.现将质量为2.0kg，初温为36℃的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作20min.假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容（为）c=4.0×103J/（kg·℃）.求：

（1）R1、R2的阻值.

（2）电压力锅加热多少秒后开始保压？

（3）电压力锅最后2min内消耗的电能.

额定电压/V

220

1挡加热器额定功率/W

550

2挡加热器额定功率/W

110

保压温度/℃

102

最大容积/dm3

3

解：

（1）开关S与触点a、b接通时，R1与R2并联，电饭锅处于1档加热状态；开关S与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于2档保压状态，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以加热时，R1消耗的电功率：

P1＝P加热1－P加热2＝550W－110W＝440W，由P＝

可得，R1、R2的阻值分别为：

R1＝

＝

＝110Ω

R2＝

＝

＝440Ω

（2）当锅内混合物质温度达到102℃时开始保压，则混合物质温度升高到102℃时所吸收的热量：

Q吸＝cm（t－t0）＝4.0×103J/（kg·℃）×2kg×（102℃－36℃）＝5.28×105J，加热器产生的热量全部被混合物质吸收，所以W＝Q吸＝Pt，从加热到保压的时间：

t时＝

＝

＝960s＝16min

（3）由于电压力锅正常工作时间为20min，所以电压力锅最后2min处于保压状态，则消耗的电能：

W＝P加热2t′时＝110W×2×60s＝1.32×104J