《2023安徽版物理中考复习题--十四 电功与电功率.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023安徽版物理中考复习题--十四 电功与电功率.pdf（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023安徽版物理中考专题十四电功与电功率基础运用一、填空题（每空2 分，共 1 0分）1.（2 02 2 亳州模拟）灯泡正常工作时通过的电流为0.2 A,正常工作5 m i n产生的热量为1.2 X 1 01 J,则灯泡的电阻为1 000 Q o解析 由Q=I,R t 得灯泡的电阻为R子 L 2 j _=000 Q ol2t（O.2A）2X5X6OS2.（2 02 2 合肥模拟）如图所示，通过甲容器中电阻丝的电流为2 A,则 1 m i n内电流通过乙容器中电阻丝产生的热量为3 00 J。解析 并联电路各支路两端电压相等，两个5 Q 的电阻并联，由欧姆定律可得I内=1 如则1内 募I F|X
2、 2 A=1 A,则乙容器中电阻丝在1 m i n内产生的热量:Q=%R t=（l A）2X 5 0X 60 s=3 00 J。3.（2 02 2 合肥模拟）一台电动机正常工作时两端的电压为2 2 0 V,通过线圈的电流为1 0 A,若此线圈的电阻为3 Q,那么它在1 m i n 内产生的 热量 为1.8 X 1 0、J,电动机消耗的电能为1.3 2 X 1 05 J,电能转化为机械能的效率为8 6.4%。解析 线圈电阻1 m i n内产生的热量：Q=I2R t=(1 0 A)-X 3 Q X 60 s=1.8 X 1 0 J,电动机1 m i n消耗的电能:W 电=U I t=2 2 0 V
3、 X 1 0 A X 60 s=l.3 2 X 1 05 J,电动机1 m i n输出的机械能:W=W 电-Q=L 3 2 X 1 05 J-1.8 X 1 0 J=l.1 4X 1 05 J,这台电动机电能转化为机械能的效率:n =x i o o%=-%1.14X105j1.32X1051X 1 00%8 6.4%o二、选择题（每小题3分，共1 2分）4.（2 02 1湖北荆州）如图所示的电路中,电源电压不变，闭合开关S,电路正常工作，当 滑 片P向右移动的过程中，下列说法正确的是(B)A灯 泡L变亮B.电压表示数变小C.电路的总电阻变小D.电压表示数与电流表示数的比值变大解 析 由 电 路
4、 图 可 知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡两端电压。滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大;电源电压U不变，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端电压变大，灯泡两端电压变小，电压表示数变小;由可知,电路中电流变小，电流表示数变小，根 据P=U I可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗;电R压表示数与电流表示数的比值为灯泡的电阻,灯泡的实际功率变小，灯丝的温度降低，灯泡的电阻变小，电压表示数与电流表示数的比值变小。综上所述,B正确。5.（2 02 2合肥模拟）如图所示,为甲、乙两只灯泡的I-U图像,它们的额定电压均为6 V,则下列说法中错误的
5、是(C)A.甲、乙的电流与电压不成正比，是因为它们的电阻随温度的变化而变化B.甲、乙的额定功率之比为2 ：1C.将甲、乙串联在8 V电压下，甲可以正常工作D.将甲、乙并联在2 V电压下，干路的总电流为0.5 A解 析 图 中 U图像不是两条直线而是两条曲线,即甲、乙的电流与电压不成正比，是因为灯丝的电阻随温度的变化而变化，即灯丝的电阻不是定值，故A不符合题意;两灯的额定电压均为6 V,从图像上可知甲、乙两灯均正常发光时 限=0.6 A,I乙颤=0.3 A,所以,P甲 额：P乙额=（UI甲额）：（UI乙撒）=1.：I乙额=0.6 A ：0.3 A=2 ：1,故B不符合题意;两灯串联时，当电路中的
6、电流为0.3 A时,甲两端电压为2 V,乙两端电压为6 V,总电压U =2 V+6 V=8 V,此时乙正常工作，甲不能正常工作，故C符合题意;两灯并联接在2 V的电路中，由图可知I甲=0.3 A,I乙=0.2 A,干路电流1=1甲+1乙=0.3 A+0.2 A=0.5 A,故D不符合题意。6.（2 02 2 六安模拟）电饭锅是最常用的家用电器之一，它的保温电阻片紧贴发热盘。如图是其电路图，其中凡是发热盘,阻值为5 5。黑是保温片,阻值为1 1 55 Q,开关S是温控开关,闭合时加热,断开时保温。则电饭锅在额定状态下的加热功率和保温功率分别为（C）-。220V 0-叫-n 1 A.40 W 8
7、00 W B.42 W 8 00 WC.8 8 0 W 40 W D.8 8 0 W 42 W解析 加热时，只有发热盘工作，电饭锅在额定状态下的加热功率为:P叱寿=嚅 父880 W；保温尺1 55 口时，开关断开,保温片与发热盘串联，电饭锅的保温功率为:P保 温/喙W o 故 C正确。7.（2 0 2 2 山东泰安）如甲图所示，灯 泡 L标 有“8 V 4 W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R标有“5 0。1 A”字样，电压表的量程为0 3 V,电流表的量程为0 0.6 A,定值电阻R 2 的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S S
8、?时，通电30 s,电路中电流所做的功为1 2 0 J；当闭合开关S,断开开关忖、S 2 时，灯泡的实际功率为R；当闭合开关S S 断开开关S时，定值电阻R z消耗的最小功率为P2O下列说法中（A）灯泡L 的电阻为1 6 Q电源电压为1 2 VP z=0.7 5 WPL=1 WA.只有正确 B.只有正确C.只有正确 D.只有正确解析 忽略温度对灯丝电阻的影响,已知灯泡L的额定电压U糠=8 V,灯泡L的额定功率P毓=4 W,灯 泡L的电阻为R k丁*=1 6故正确;由欧姆定律结合图乙中的数据可知电阻R 2的阻额4W值 为R?平 得=16。；由图甲可知，当闭合开关S、S S z时,滑动变阻器和L被
9、短路，电路中只 2 U.5A有R由W=t可知l f=华=月 普=（8 V）：则电源电压U=8 V,故错误;当闭合开关S,.断开开关S时,L被短路国和R z串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压;当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，此时定值电阻R2消耗的功率最小，由电压表的量程可知R两端的电压最大为J大=3 V,由串联电路的电压特点可知l两端的电压最小为U2,h=U-U,大=8 V-3 V=5 V,此时电路中电流最小，为I ,=-=0.31 2 5 A,由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为R尸孚=J =9.6 Q,滑动变阻器的最大阻值为50 Q,符合条件;则R 2的
10、/小 U.3J L N 3A最小功率为P z=I小&小=0.31 2 5 A X 5 V=l.562 5 W,故错误;当闭合开关S,断开开关S 1、S2时,L和&串联，电流表测电路中的电流;由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为R=R2+RL=16Q+16。=32 Q,此时电路中的电流为I=0.2 5 A,此时灯泡L的实际功率为PL=I询=（0.2 5A）2X1 6 Q=1 W,故正确。综上所述可知正确，故B、C、D错误,A正确。三、实验题（每空2分，共1 0分）8.（2 0 2 2北京）小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率。乙（1）如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻
11、器的滑片P移 动 至B端。（2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为0 3 A。该小灯泡的额定功率为0.7 5 W。解 析（1）从电路安全的角度考虑，开关闭合前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，因此滑片应置于B端。（2）电流表读数为0.3 A,小灯泡的额定电压为2.5 V,根据公式P=U I,可以计算出小灯泡额定电功率为0.7 5 W o9.（2 0 2 2宣城模拟）用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3 V,小灯泡的额定电压2.5 V）o图1（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡S龙
12、光_（选 填“不发光”“微弱发光”或“比正常亮”）。（2）故障排除后,从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图像如图3所示，则小灯泡的额定功率是0 75限解 析（1）由图2可知,电流表示数为0,电路可能断路，电压表示数为电源电压，电压表与电源连通,则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，与电压表并联的灯断路了，小灯泡不发光；（2）故障排除后,从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图像如图3所示，则灯额定电压下的电流为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5 VX0.3 A=0.7 5 Wo四、计算题（第1 0小题4分，第1 1小题7分，第1 2
13、小题7分，共1 8分）10.（2 0 2 2吉林）如图所示，电源电压为3 V,小灯泡标有“2.5 V 0.2 A”字样。开关闭合时，小灯泡正常发光，求：1 1 -（1）小灯泡正常发光时的功率；定值电阻的阻值。答案 0.5 W（2）2.5。解析 PL*UL额。颔=2.5 VX0.2 A=0.5 W（2）UR=U-UL=3 V-2.5 V=0.5 V,I=IL S=0.2 A,吟 嗡=2.5 Q11.（2 0 2 2 湖南长沙）某电热水壶有加热和保温两挡,简化电路如图所示。其 中 R,R2 为电热丝（不考虑其电阻变化）。已知该壶的额定电压为2 2 0 V,只闭合开关Si时，电路中的电流为0.5 A
14、 oAO 220 V 6（1）求电热丝Ri的阻值;（2）只闭合开关S1 时，求电热水壶的电功率;（3）凡=4 4 Q,求使用加热挡时电热水壶在1 0 s内产生的热量。答案（1）4 4 0 Q （2）1 1 0 W 1.2 1 X1 0,J解 析（1）R.=T=4 4 0 Q（2）P,=UI=2 2 0 VX0.5 A=1 1 0 W P z 好*1 1 0 0 WP=P,+P2=1 1 0 W+l 1 0 0 W=1 2 1 0 WQ=W=P t=l 2 1 0 WX1 0 s=l.2 1 X1 0 J12.（2 0 2 2 亳州模拟）如图甲所示的电路中，电源电压恒定品是阻值为2 8 Q 的电
15、阻，闭合$、S2时,电压表的示数如图乙所示;接着断开S 电压表的示数变化了 3.5 V,则:（1）电源电压是多少？（2）R的阻值是多少？（3）闭合Si、断开8时国和也消耗的电功率之比是多少？答 案（1）6 V（2）2 0 Q （3）5 ：7解 析（1）闭合Si、S?时,电路为R的简单电路,电压表测量电源电压，图乙电压表选用大量程，分度值为0.5 V,示数为6 V,故电源电压为6 V；（2）接着断开两电阻串联，电压表测量R两端的电压，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变小了 3.5 V,则R2两端的电压为3.5 V,则R两端的电压为U,=U-U2=6 V-3.5 V=2.5 V,根据欧姆定律
16、可知电路中的电流I=0.1 2 5 A,R2 28 0 R的阻值R尸 牛=7 1*2 0。；I u i.C t 3a 闭 合S 断开Sz时，两电阻串联，根据P=I2R可知Ri和R2消耗的电功率之比詈喏*=黑=5综合提升一、填空题（每空2 分，共 8分）1.（2 0 2 2 宣城模拟）如图是小军家的电能表，让“2 2 0 V 1 2 0 0 W”的用电器单独正常工作5m in,发现电能表的转盘转过3 0 0 r,此用电器消耗的电能为3.6 义1 0，J,每消耗1 k W-h 的电能,该电能表转盘转3 0 0 0 r ok W h|2|o|l 回用|220V 10（20）A 50Hz r/（k W
17、 h）解 析（1）由P 哼可知，用电器单独正常工作5 m in 消耗的电能：W=P t=l 2 0 0 WX5 X6 0 s=3.6 X1 05 J=0.1 k W-h；每消耗1 k W-h的电能，该电能表转盘的转数:N=林 义 3 0 0 r=3 0 0 0 r。2.（2 0 2 2 合肥模拟）如图所示，灯泡标有“6 V 3旷 字样，电源电压为8 V,则移动滑片使灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为 1 W。_ _解析闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联。灯泡正常发光时，根据P=UI 可知电路中的电流I=I 1=f k=3 W=0 5 卜UL 6V 1根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电
18、压U/U-U g V-6 V=2 V,滑动变阻器消耗的电功率P*U 滑 1=2 VX0.5 A=1 Wo3.（2 0 2 2合肥模拟）如图所示，电源电压保持不变，灯 泡L标 有“6 V,2 W，灯 泡L 2标 有“1 2 V,8 W”，闭合开关S后发现其中一只灯泡恰好能正常发光,另一只灯泡发光较暗，未达到其额定电功率。则在这种状态下通电5 m i n,灯 泡L和L,消耗的总电能为1 2 0 0 J。（不考虑灯丝电阻受温度的影响）解 析 由P=（和 W 可得：R R灯泡L的电阻R尸 殳 喏=1 8 Q,P 1 2 W额定电流I号 嗯 三A；灯泡L的电阻R k詈 誓=1 8 Q,r2 o W额 定
19、 电 流 鬻=|A；可见，灯泡L正常发光，所以串联电路中的电流为L,则电源电压 A X（1 8 Q+18。）=1 2 V；由W=U I t可得此状态下通电时间为t=5 m i n=3 0 0 s时，两灯泡消耗的总电能：W=U 电L t=1 2 V X|A X3 0 0 s=l 2 0 0 J。二、选择题（每题3分，共9分）4.（2 0 2 2合肥模拟）A灯泡标有“6 V 3 W”，B灯泡标有“4 V 4 W”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是（不考虑灯丝电阻受温度的影响）（C）A B VS/B甲乙A.图甲中A灯比B灯暗B.图乙中A灯比B灯亮C.图甲中A灯比图乙中
20、A灯暗D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大解析由甲电路图可知两灯泡串联,由乙电路图可知两灯泡并联;根据P=（知，两灯泡的电阻分别为:R产 售 喏=1 2。岛=髻 噌=4 Qo甲电路中A灯与B灯串联，灯泡A的电阻大于B的电PA 3W PB 4W阻，根据P=I2R知，灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B亮，故A错误;乙电路中A灯与B灯并联，两灯泡两端的电压相同，灯泡A的电阻大于B的电阻，根据P=?知，灯泡A的实际功率小于灯泡B的实际功率，所以灯泡A比B暗，故B错误;由串联电路的分压特点可知图甲中A灯两端的电压小于电源的电压,由并联电路的电压特点可知图乙中A两端的电压等于电源的电压
21、，即图甲中A灯两端的电压小于图乙中A灯两端的电压，所以由P=U I=1可知,图甲中A灯比图乙中A灯暗，故C正确;由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知，图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻，而电源电压相同，由P=U I=可知，图甲中的总功率比图乙中的总功率要小，故D错误。故选C。R5.（2 0 2 1内蒙古呼伦贝尔、兴安盟）如图所示，只闭合开关S时灯L的功率为9 W；断开开关S,闭合S,.S 2时,灯L的功率为2 5 W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L与L,电阻之比是（A）A.3 ：2B.5 ：3C.3 ：1D.9：2 5解析 断开开关S,闭
22、合S S 2 时,L 与 并 联，灯泡两端的电压等于总电压即U 尸 U蚓灯L的功率 P k 2 5 W,贝 U：P厂 里 一 总 ;只闭合开关S时灯L i 的功率P/=9 W,此时L与 L?串联,总电压等于各部分电压之和，且电压的分配与电阻成正比，即U.S=U；+U；，沪詈,由上述两式得”=今U 总，尺 1 十 尺 2则此时灯L,的功率:P；-（）2-（而 砂叱 ；Ri%比得:卢3*）：r 1 K 1 十 /V 2由题知R=2 5 W =9 W,代入上式得:照=（a）Z 5 W两 边 开 方 得 丁，整理得:R i ：R2=3 ：2 o故选Ao6.（2 0 2 1 贵州贵阳）如图所示电路中,电
23、源电压保持不变又是定值电阻,R是最大阻值为2 0 Q的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2 A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6 A o 则下列说法正确的是（C）A.电压表示数的最大值是1 2 VB.定值电阻R。的阻值是2 0 0C.定值电阻R。消耗的最大功率是3.6 WD.当R 接入的阻值为5 Q 时，它消耗的功率是1.6 W解析 由电路图可知，闭合开关S,定值电阻R。和滑动变阻器R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最大，电路中的电流I 小=0.2 A,由 1=9可得
24、，电压表示数的最大值:4=1 小 R=0.2 AX20。=4 V,故 A错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当滑片P位于最右端时，电源电压U=U0+UR=I小R+UR=0.2 A X RO+4 V,当滑片P位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大I 大=0.6 A,则电源电压U=I 大 R=0.6 A X R。，由可得U=6 V,R（）=1 0。，故B错误;当滑片P位于最左端时，电路中的电流最大，此时定值电阻R。消耗的电功率最大，则 P。大=U I 大=6 V X 0.6 A=3.6 W,故 C正确;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当 R 接入的阻
25、值 为 5。时,电 路 中 的 电 流 三 三=0.4 A,变阻器消耗的功率PR=FR=（0.4A）2X 5 Q=0.8W,故 D 错误。故选 C。三、实验题（每空2 分，共 8 分）7.（2 0 2 2 亳州模拟）小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5 V”的字样。（1）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数,电压表指针偏转到最右端。则可能的故障是灯 泡 断 路。（2）排除故障后继续实验，小明进行了 4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。实验序号电压电流IA电阻R/Q电功率P/X灯泡的亮度10.50.163.10.08不
26、亮21.70.2 47.10.4 1较暗32.50.2 88.90.7 0正常42.70.3 09.00.81很亮（3）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是：灯泡的实际功率越大，灯泡 越 亮。（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是：灯泡的电阻随温度的变化而变化。（5）此实验中将小灯泡换成5 Q、1 0 Q、2 0 Q的定值电阻还能完成的探究实验是：探究电压一定时，电流与电阻的关系。解 析（1）电路连接正确后，闭合开关,电流表无示数，说明电路出现了断路故障，电压表有示数,说明电压表、滑动变阻器、电流表、开关与电源之间是接通的，所以故障为灯泡断路。四、计算题（每小题5分，共1 0分）8.（
27、2 0 2 2江苏苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压不变,R的阻值为8灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关，灯泡L两端的电压为8 V。求：（1）电源电压;（2）将图甲中的R换成和L 一样的灯泡,1 0 s内一个灯泡消耗的电能;（3）将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路的电功率。答 案（1）1 2 V （2）2 7 J （3）2 5.2 W解 析（1）由题图乙可知,U=8 V时,IL=O.5 A,UI=IRR=IIR=O.5 A X 8 0=4 V,电源电压 U=UL+UR=8 V+4 V=1 2 V。将R换成和L 一样的灯泡后，一个灯泡两端的电压U.=1 U=ix i2 V=6
28、 V,由题图乙可知J=0.4 5 A/W,=UlI,t=6 V X O.4 5 A X 1 0 s=2 7 J。将 电 阻R与 灯L并联,L两端的电压为1 2 V,由题图乙可知I2=0.6 A,由欧姆定律得5 A,总电流 I=L+IR=0.6 A+l.5 A=2.1 A,P 总=U I=1 2 V X 2.1 A=2 5.2 W。R 8Q9.（2 0 2 2亳州模拟）如图为某小区供电设备向居民楼输电的示意图。当居民楼内用户用电器消耗的总功率R为2 2 k W时,居民楼用户用电器两端的实际电压员为2 2 0 V。求：通过输电线的电流；若输电线的总电阻r为0.0 4 Q,求供电设备的输出功率P,o供电设备居民用户答 案（1）1 0 0 A （2）2.2 4 X 1 05 W解 析（1）通过输电线的电流：I=P=22XIOOOW=1 0 0U2 220V 输电线上损失的电压：Uf f i=I r=1 0 0 A X 0.0 4 Q=4 V,输电设备输出电压:U 1=U 2+U 损=2 2 0 V+4 V=2 2 4 V；供电设备的输出功率：P尸 1 5=1 0 0 A X 2 2 4 V=2 2 4 0 0 W=2.2 4 X 1 0 Wo