(2020物理中考备考)第十五课时 电能和电功率(中考真题)(附答案)

第十五课时电能和电功率

一、选择题

1.(2019，北京)下列用电器中，利用电流热效应工作的是(B)

A．计算器B．电热水壶

C．收音机D．电冰箱

2.(2019，衡阳)小明家上次查看电能表示数为8 5 4 3 2，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是(C)

A.他家在这段时间内消耗的电能为903 kW·h

B．电能表是测量电功率的仪表

C．若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了600转

D．这个电能表的额定功率为2 200 W

3.(2019，龙东)甲、乙两个小灯泡上分别标有“6 V 3 W”和“4 V 2 W”字样，现在

把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化)，下列判断错误

．．的是(B) A．若把它们并联在4 V电路中，乙灯正常发光

B．若把它们并联在4 V电路中，甲灯比乙灯亮

C．若把它们串联在10 V电路中，两灯都可以正常发光

D．若把它们串联在10 V电路中，甲灯比乙灯亮

4.(2019，北部湾)如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3.小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关．下列说法正确的是(D)

A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关

B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等

C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等

D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高

5.(2019，黄石)如图所示电路，电源电压保持不变，R1＝5 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为15 Ω.闭合开关S，向左移动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是(D)

A．电流表的示数变小

B．电压表的示数增大

C．滑片可在R2上任意移动

D．若滑片移到b端时，R1与R2的电功率之比为3∶1

6.(2019，重庆A卷)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车

主可通过旋钮开关实现功能切换．下图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10 V，四段电热丝电阻均为10 Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是(C)

A．开关旋至“1”挡，开启化霜功能

B．开启防雾功能，电路总电阻为5 Ω

C．化霜与防雾电路的总功率之差为15 W

D．从防雾到除露，电路总电流变化1 A

7.(2019，枣庄)在如图所示的电路中，电源电压为4.5 V保持不变，电压表量程0～3 V，

电流表量程0～0.6 A，滑动变阻器R的规格是“10 Ω 1 A”，灯泡L标有“2.5 V0.5 A”字样．若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化．则下列说法正确的是(D)

A．电流表的示数变化范围0.3 A～0.6 A

B．灯泡消耗的最小功率为0.9 W

C．电路消耗的最大总功率为2.7 W

D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4 Ω～10 Ω

第7题图

第8题图

8.(2019，新疆维吾尔自治区)如图电路中，R1∶R2＝2∶3，开关闭合后，电路的总功率

为P0.若将R1的阻值增大2 Ω，R2的阻值减小2 Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2 Ω，R2的阻值增大2 Ω，电路的总功率为P；则P∶P0等于(A)

A．3∶2 B．4∶3 C．5∶4 D．6∶5

9.(2019，巴中)如甲图所示的电路中，电源电压为8 V恒定不变，R0为定值电阻，R为

滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断错误的是(C)

A．R0的阻值是5 Ω

B．电路的最大总功率12.8 W

C．R0的最小功率是1.6 W

D．滑动变阻器最大阻值是35 Ω

二、填空题

10.(2019，株洲)右图为某型号电动平衡车，其电动机功率为400 W．在下列条件下测得

其续航里程为18 km；满电：载重60 kg；沿平直路面行驶：速度12 km/h.在这次测试中，电动机消耗电能0.6kW·h；若电动机效率为80%，则平衡车受到的阻力为96N.

11.(2019，河南)在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如

图所示的电能表的转盘转了70 r，热水器的实际功率为2_100W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50 L的水可升温1.2℃.由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考

虑，热水器的电源线比冰箱的要__粗__(选填“粗”或“细”)．[已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c

＝4.2×103 J/(kg·℃)]

水

12.(2019，江西)如图所示，将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中，通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光．则甲、乙两电路中的总电流之比I1∶I2＝2∶1，而电路的总功率之比P1∶P2＝2∶1．

13.(2019，贵港)家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表．则该电吹风正

常工作吹热风时，电热丝的阻值是55Ω，正常工作吹热风 5 min电热丝产生的热量是2.64×105J.

14.(2019，达州)如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“10 V 5 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，当S、S1都闭合且滑动变阻器的滑片P在A端时，电流表

的示数为1 A，此时灯泡正常发光，则滑动

变阻器的最大阻值为20Ω.当S闭合、S1断开且滑动变阻器的滑片P在B端时，电压表的示数为5V，灯泡L的实际功率为1.25W.

15.(2019，枣庄)在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格

为“20 Ω 1 A”，闭合开关S，当滑片P从一端滑到另一端的过程中，测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，则电源电压为12V，定值电阻R0的电阻值为10Ω.

16.(2019，抚顺)如图所示，电源电压为9 V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，

使电压表示数为5 V，此时电流表示数为1 A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为4W.若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5 A，则定值电阻R0的阻值为1Ω，此时R0的功率为2.25W.

三、实验探究题

17.(2019，怀化)探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验．如图甲和

乙所示，两个透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化．

(1)在图甲中，通过两电热丝的电流相等；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻关系．

(2)在图乙中，是探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流关系．

(3)在该实验中，我们是通过观察U型管中液面的高度差来比较各容器中电热丝产生热量的多少的．

(4)英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟

电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比这个规律叫做焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt．

四、计算题

18.(2019，山西)“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影

响行车安全．同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路．如图是加热电路原理图，电源电压100 V，加热电阻R1与R2阻值均为100 Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜．同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1 min，用温度传感器测得其温度升高了6 ℃.求：

(1)除霜模式下，电路中的电流；

(2)除霜模式下，电路的加热效率．

[查资料得：后视镜玻璃质量约0.5 kg，玻璃的比热容约0.8×103 J/(kg·℃)]

解：(1)当开关S、S1闭合，电阻R2被短接，此时电路处于高温除霜状态，

通过电路中电流为I＝U

R1＝100 V

100 Ω＝1 A；

(2)高温除霜时，电路工作1 min 消耗电能

W ＝UIt ＝100 V ×1 A ×60 s ＝6×103 J ，

玻璃吸收的热量Q 吸＝cm Δt ＝0.8×103 J/(kg·℃)×0.5 kg ×6 ℃＝2.4×103 J ，

除霜时电路的加热率

η＝Q 吸W ×100%＝2.4×103 J 6×103 J

×100%＝40%.

1.(2019，桂林)如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4 V(小灯泡电阻不随温度变化).闭合开关S 1断开开关S 2，在滑动变阻器的滑片P 从a 端移动到b 端的过程中，电压表示数变化范围是：2 V ～6 V 电流表示数变化范围是：0.4 A ～1.2 A ；闭合开关S 2，断开开关S 1，当滑动变阻器的滑片P 在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是(D)

A.0.4 W B ．0.8 W

C.1.2 W D ．1.6 W

第1题图

第2题图

2.(2019，郴州)如图所示，电源电压恒为12 V，定值电阻R1＝10 Ω，R2＝15 Ω，滑动变

阻器R3的最大阻值为18 Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为0.9J，R3的电功率的最大值为6W.

3.(2019，绥化)图甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图像，将他们按图乙所示接入电路中．只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.8 W；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.2A.若将R与标有“50 Ω0.5 A”的滑动变阻器串联后接到该电源(电源电压恒定)上，则滑动变阻器消耗的最大电功率是0.1W.

4.(2019，岳阳)一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如下表所示(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)．

(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数)；

(2)在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1 800 r/(kW·h)”的电能表转盘在121 s 内转了20圈，求此时的实际电压；

(3)电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50 ℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图像如图丙所示．结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能． 解：(1)由表中数据可知，高温的功率P 高＝600 W ，

由P ＝UI 可得，在高温挡工作时，电路中的电流I 高温＝P 高温U ＝600 W 220 V

≈2.7 A ； (2)由P ＝U 2

R

可得，电炖锅的电阻： R ＝U 2P ＝（220 V ）2

400 W

＝121 Ω， 电炖锅在中温挡工作时，电能表转盘在121 s 内转了20 r ，则电炖锅消耗的电能：

W 实＝20 r 1800 r/（kW·h ） ＝190

kW·h ＝190 ×3.6×106 J ＝4×104 J ， 实际功率：P 实＝W 实t ＝4×104 J 121 s

，

由P ＝U 2R

可得，电路的实际电压： U 实＝P 实R ＝4×104 J 121 s

×121 Ω ＝200 V ； (3)高温挡消耗的电能

W 高＝P 高t 高＝600 W ×6×60 s ＝2.16×105 J ，

则水升高1℃消耗的电能

2.16×105 J 20

＝1.08×104 J ， 低温挡消耗的电能

W 低＝P 低t 低＝200 W ×9×60 s ＝1.08×105 J ，

则水升高1 ℃消耗的电能为

1.08×105 J 8

＝1.35×104 J ， 因为 1.08×104 J ＜1.35×104 J ，且两挡加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1 ℃，高温挡比低温挡消耗电能少，用高温挡节能．

5.(2019，聊城)如图所示，电源电压恒为12 V ，小灯泡上标有“6 V 3.6 W “字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S 、S 1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表

的示数是 1.8

A ．求：

(1)定值电阻R 1的阻值；

(2)滑动变阻器R 2的最大阻值；

(3)小灯泡通电时消耗的最小电功率．

解：(1)由图可知，只闭合S 、S 1时，L 与R 1串联，

小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P ＝UI 可得电路中电流： I ＝I 1＝I L ＝P 额U 额

＝3.6 W 6 V ＝0.6 A ， 由串联电路的电压特点知，R 1两端电压：

U 1＝U －U 额＝12 V －6 V ＝6 V ，

所以R 1的阻值：R 1＝U 1I 1 ＝6 V 0.6 A

＝10 Ω； (2)由图可知，当所有开关都闭合时，R 1和R 2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，

通过R 1的电流：I 1＝U R 1 ＝12 V 10 Ω

＝1.2 A ， 通过R 2的电流：I 2＝I －I 1＝1.8 A －1.2 A ＝0.6 A ，

所以R 2的最大阻值：R 2＝U I 2 ＝12 V 0.6 A

＝20 Ω； (3)串联电路有分压的特点，且R 1＜R 2，所以当S 、S 2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R 2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，

灯泡的电阻：R L ＝U 额I L ＝6 V 0.6 A

＝10 Ω， 电路中的最小电流：

I ′＝U R L ＋R 2 ＝12 V 10 Ω＋20 Ω

＝0.4 A ， 所以灯泡通电消耗的最小电功率：

P 最小＝I ′2R L ＝(0.4 A)2×10 Ω＝1.6 W ．