【步步高】2015年科学中考总复习检测：第16讲 电功和电功率

第16讲电功和电功率一、选择题1．下列用电器在工作过程中，电能几乎全部转化为内能的是() A．电脑B．电风扇C．洗衣机D．电炉解析电炉通电消耗的电能全部转化为内能，用来发热，故选D.答案 D2．(2013·福州)如图所示电路，电源电压保持不变．只闭合开关S，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3 A．那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是()A．2∶3 B．3∶2C．5∶2 D．1∶2解析只闭合开关S，电流表测R1的电流I1＝0.2 A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3 A，则I2＝0.3 A，U1＝U2＝U，由公式P＝UI得P1∶P2＝2∶3.答案 A3．(2013·庆阳)如图所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是()A．灯泡变暗，电压表示数变大B．灯泡变亮，电压表示数不变C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大解析滑动变阻器的滑片向上滑动时滑动变阻器连入的电阻变大，回路中的电流减小，灯泡变暗，电压表测电源电压其示数不变，由公式P＝UI知电路消耗的总功率变小．答案 C4．1度电可供25 W的灯泡正常发光的时间是() A．25 h B．40 h C．20 h D．5 h解析由公式P＝Wt可知，t＝WP＝1 kW·h0.025 kW＝40 h，故选B.答案 B5．(2013·泰州)如图是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻．在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是()A．通过显示器的电流减小B．R0两端的电压增大C．传感器两端的电压增大D．电路的总功率减小解析压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，回路中的电流增大，R0两端的电压增大，传感器两端的电压应减小，由P＝UI知电路的总功率增大．答案 B6．(2012·孝感)如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P向右移动时，则()A．电流表A的示数变大B．电压表V的示数不变C．电路消耗的总功率增大D．R1消耗的电功率减小解析 从图可知，定值电阻R 1和滑动变阻器R 2串联，当滑片P 向右移动时，其连入电路中的电阻变大，则根据串联电路电阻的特点可知，此时电路中的总电阻变大，而电源电压不变，由公式I ＝U /R 可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小．故A 不符合题意；因为定值电阻R 1的阻值不变，而电路中的电流变小，所以由公式U ＝IR 可知定值电阻两端的电压变小，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大．故B 不符合题意；因为电源电压不变，而电路中的电流变小，所以由公式P ＝UI 可知电路中的总功率变小．故C 不符合题意．因为电路中的电流变小，而定值电阻R 1的阻值不变，所以由公式P ＝I 2R 可知电阻R 1消耗的电功率变小．故D 符合题意．答案 D7．(2013·南京中考)如图所示，电源电压保持6 V 不变，电流表的量程为0～0.6 A ，电压表的量程为0～3 V ，定值电阻的规格为“10 Ω 0.5 A ”，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A ”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是 ( )A ．电阻R 1消耗功率允许的变化范围为0.4 W ～0.9 WB ．电流表示数允许的变化范围为0.2 A ～0.5 AC ．变阻器R 2接入电路的阻值允许变化范围为2 Ω～20 ΩD ．电路消耗总功率允许的变化范围为1.2 W ～3 W解析 电源两端电压为6 V 保持不变，定值电阻为10 Ω.由题意知，当电压表的最大测量值为3 V 时，此时定值电阻R 1两端的电压U 1＝3 V ，电路中的电流I ＝U 1R 1＝3 V 10 Ω＝0.3 A ＜0.6 A ，因此电路中的最大电流为0.3 A ；故滑动变阻器接入电路中的最小电阻R 2＝(6 V －3 V)/0.3 A ＝10 Ω；电路消耗的最大功率P ＝UI ＝6 V ×0.3 A ＝1.8 W ；电阻R 1消耗最大功率：P ＝UI ＝3 V ×0.3 A ＝0.9 W ．故BCD 错误；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即I ′＝ 6 V 10 Ω＋20 Ω＝0.2 A ，电阻R 1消耗的最小功率：P ′＝(I ′)2R 1＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W ．则电阻R 1消耗功率允许的变化范围为0.4 W ～0.9 W ；故A选项正确．答案 A二、非选择题8．(2013·福州)近日福州闽江两岸灯光夜景改造工程完工，使江滨夜景更加美丽，又节能环保．其中尤溪洲大桥换上了约3 000盏新型LED灯，灯的功率由原来的28 W变成了13 W，若这些夜景灯每天工作3 h，则一个月(按30天计算)节省电能________kW·h，节省下的电能可使额定功率为1 000 W的电热水壶正常工作________h.解析(1)已知功率与通电时间，由W＝Pt可求出节省的电能．(2)由第一小题节省的电能和功率，由W＝Pt可求出时间．答案 4 050 kW·h 4 050 h9．(2012·扬州)如图所示，电源电压6 V不变，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，当开关S接到点2时，电压表示数为________V；当开关S转换到点1时，在10 s内电流所做的功为________J.解析(1)从图可知，当开关S接到点2时，电阻R1和R2串联，∵R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，∴电路中的总电阻为R＝R1＋R2＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω，而电源电压为U＝6 V，∴电路中的电流为：I＝UR＝6 V30 Ω＝0.2 A，则电阻R1两端的电压为：U1＝IR1＝0.2 A×10 Ω＝2 V.(2)当开关S转换到点1时，电路中只有电阻R1，∵t＝10 s，∴电流所做的功为：W＝UIt＝U2R1·t＝（6 V）210 Ω×10 s＝36 J.答案23610．如果某次闪电的能量为4×109 J，若这次闪电持续的时间为0.1 s，则它的功率为________W．这次闪电释放的电能可供100 W的灯泡持续工作________s(设灯泡寿命足够长)．解析已知电功和时间求电功率，可用电功率的定义式P＝W/t＝4×109 J/0.1 s ＝4×1010W；已知电功和电功率求时间，可用P＝W/t的变形公式t＝W/P＝4×109 J/100 W＝4×107 s.答案4×10104×10711．小明想利用电能表测出家中微波炉的电功率．他观察到电能表上标有1 600 imp/(kW·h)(imp的含义是闪烁次数)，当电路中只有微波炉工作时，测出1 min 内指示灯闪烁32次，1 min内微波炉耗电________kW·h，它的电功率为________W.解析 1 min内微波炉消耗的电能为321 600kW·h＝0.02 kW·h，微波炉的电功率为P＝Wt＝0.02 kW·h160h＝1.2 kW＝1 200 W.答案0.02 1 20012．(2013·江苏南京)如图所示电路，电源电压不变，电灯L标有“6 V 1.2 W”字样．当开关S1、S2均闭合时，电灯L恰能正常发光，电流表示数为0.5 A．则：(1)电动机两端电压为________V，通过电动机的电流为________A.(2)通电1 min电路消耗电能________J.解析并联电路各支路两端的电压相等等于电源电压，小灯泡正常发光，电压即为额定电压6 V，通过小灯泡的电流就是额定电流I＝PU＝0.2 A，电动机电压等于小灯泡电压也为6 V．并联电路干路电流等于各支路电流之和．所以通过电动机电流为0.5 A－0.2 A＝0.3 A；电路消耗的电能W＝UIt＝6 V×0.5 A ×60 s＝180 J.答案(1)60.3(2)18013. (2013·重庆中考)如图所示，电源电压为6 V，滑动变阻器R′的最大阻值为30 Ω，当滑动变阻器R′的滑片P在最右端时，电压表的示数为1.5 V，则小灯泡L的电阻是________Ω.当滑动变阻器的滑片P移到a点时，电压表的示数为U a，滑动变阻器的功率为P a；再移动滑片P到b点时，电压表的示数为U b，滑动变阻器的功率为P b.若U a∶U b＝2∶3，P a∶P b＝8∶9，则滑动变阻器的滑片P在a、b两点时连入电路的电阻变化了________Ω(不计灯丝电阻随温度的变化)．解析由电路图可知，两电阻串联，电压表测小灯泡L的电压；(1)当滑动变阻器的滑片P在最右端时，小灯泡L的电压为1.5 V，根据串联电路电压与电阻的关系，有：1.5 VR L＝6－1.5 VR′，即1.5 VR L＝6－1.5V30 Ω，故R L＝10 Ω(2)由于同一电阻，通过它的电流跟这个电阻两端的电压成正比，因此在本题中通过小灯泡L电流之比I a∶I b＝U a∶U b＝2∶3，在串联电路中，每个电阻(或用电器)消耗的电功率P＝UI＝I2RP a P b＝I a2R aI b2R b＝⎝⎛⎭⎪⎫232×R aR b＝89，由此可得，R a＝2R b又由于串联电路具有分压原理，有：U aU－U a＝R LR a即U a6 V－U a＝10 ΩR aU b U－U b ＝R LR b即U b6 V－U b＝10ΩR b结合U a∶U b＝2∶3，解得：U a＝2V，U b＝3V，R a＝20 Ω，R b＝10 Ω因此，滑动变阻器的滑片p在a、b两点时连入电路的电阻变化了R a－R b＝20 Ω－10 Ω＝10 Ω.答案10 Ω10 Ω。