2020中考物理 电功率专题突破训练(含答案)
2020中考物理电功率专题突破训练（含答
案）
一、选择题（本大题共5道小题）
1. 如图是小松同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌不清，根据图中所提供器材，可以直接研究的问题是()
A. 测小灯泡正常发光的电阻
B. 测小灯泡的实际电功率
C. 测小灯泡消耗的电能
D. 测小灯泡产生的热量
2. 如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是()
A. 闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同
B. 先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变
C. 先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小
D. 闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
3. 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙串联后接在电压为6 V的电源两端，下列分析正确的是()
A．乙两端的电压是2 V
B．甲消耗的电功率等于0.8 W
C．甲中的电流大于乙中的电流
D．甲乙两端的电压之比为2∶1
4. 如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，则下列说法正确的是()
A. 电流表的示数减小
B. R1的电功率一定增大
C. 电路的总电功率一定减小
D. 电压表的示数增大
5. 如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U－I”关系图像如图乙所示．则下列判断正确的是()
A. 电源电压为10 V
B. 定值电阻R1的阻值为20 Ω
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10 Ω
D. 变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为1.8 W
二、填空题（本大题共5道小题）
6. 图中电源电压保持不变，灯泡标有“6 V 3 W”字样，当开关S闭合时，灯泡L 正常发光，电流表的示数为0.8 A，则电阻R＝________Ω，通电10 s，R产生的热量为________J.
7. 家庭中的电灯、电视机和电冰箱等用电器都是________联在电路中的．小明家中一周前、后电能表示数如图所示，他家这周消耗了________kW·h的电能．
8. 如图，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图所示．由图像可知，R1的阻值为__________Ω；当电路中的电流为0.2 A时，R1与R2消耗的电功率之比为__________．
9. 在研究微型电动机的性能时，小希用如图所示的实验电路进行实验．通过调节滑动变阻器R使电动机实现停止转动和正常运转，并将测量数据记录在下表中，则这台电动机的电阻为______Ω，在正常运转时因发热而损失的功率为______W.
10. 如图所示是通过电阻A、B的电流与其两端电压的关系图像，分析图像可知R A______R B(选填“>”、“＝”或“<”). 若将电阻A和B串联后接在电压为6 V的电源两端，则电阻A和B消耗的电功率之比P A∶P B＝________.
三、实验题（本大题共2道小题）
11. 实验室购买了一批规格为“2.5 V0.8 W”的小灯泡，小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，他设计了如图甲所示的电路图．实验中各元件完好，电源电压保持不变．
(1)请你用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，连接导线不能交叉)．
(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据，填入他自己设计
,Ⅰ.
Ⅱ.小明操作规范读数正确，根据表中数据，当小灯泡两端电压为2.5 V时，求得小灯泡的电功率为①________ W，故小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是①____________________________．
Ⅲ.假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度________(选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度．
(3)小明还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成电阻，当电阻阻值是2 Ω时，电流表示数为1 A；要使电流表示数是0.5 A，应将2 Ω的电阻更换为①________ Ω的电阻；多次测量后作出的I－R图像是下图中的①________．
12. 小红做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V，灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10 Ω 1 A”和R2“50 Ω0.5 A”的滑动变阻器各一个、导线若干．
(1)小红设计了图甲所示的电路，她应选用规格为________(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器，该实验中滑动变阻器的主要作用是____________．
(2)正确连接电路后，闭合开关，若小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，
原因是________；若小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因是________．(3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U－I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W.
(4)由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是________．
(5)在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10 Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率．步骤如下：
①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为________A时，灯泡正常发光；
③断开开关，保持____________不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I1；
＝________．
④小灯泡额定功率的表达式为P
额
四、解答题（本大题共5道小题）
13. 图甲是一种新型家用电器——电压力锅．图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数．其中R是主加热器，R0是保压加热器．接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热．当锅内温度达到105 ①，开关S自动与a、b断开，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．现将5 kg初温为25 ①的水加入电压力锅中，接通电路使其正常工作30 min.热量损耗不计，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·①)．求：
(1)电压力锅在加热状态时主加热器R的电阻；
(2)电压力锅多少分钟后开始保压；
(3)电压力锅在此30 min内保压时所消耗的电能．
14. 通过《电阻的测量》一节后面的“想想做做”，我们知道小灯泡的电阻会随着小灯泡两端电压的变化而不同．如图甲所示是通过小灯泡L和电阻R的电流随它们两端电压变化的图像，将它们按如图乙所示接入电路中，闭合开关S时，小灯泡的实际功率为P1＝1 W．求：
(1)电源电压U；
(2)再闭合开关S1后电流表的读数I2；
(3)再闭合开关S1后电路消耗的总功率P.
15. 如图所示是小贝家厨房安装的即热式电热水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小．其部分参数如下表所示(忽略温度对电阻的影响)．
交流电频率50 Hz
求：(1)该水龙头正常工作时电路中的电流多大？
(2)该水龙头正常工作时的电阻多大？
(3)该产品的电气技术参数中规定：合格产品的电阻偏差应小于或等于2 Ω.每一批产品在出厂前都会进行抽检，现将一个该款水龙头单独接在220 V电路中，请你计算1 min内消耗的电能在什么范围内，该水龙头电气部分是合格的？
16. 如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示．该饮水机的额定电压为220 V，加热电功率为1 100 W，保温电功率为44 W，R1、R2均为电热丝(R1、
R2的电阻不随温度变化)．请问：
(1)当S闭合时，饮水机处于________(选填“加热”或“保温”)状态，此时电路中的电流是多大？
(2)电热丝R1的电阻是多大？
(3)饮水机加热工作时，将0.5千克初温为20 ①的水加热到97 ①，需要多长时间(假设电能全部转化为水的内能)?
17. 热熔胶是常用的粘合剂，它在常温下为固体．图甲是热熔胶枪(简称“胶枪”)的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件，电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪扳机松开时，开关S1断开，开关S2的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60 s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度(150 °C～180 °C)．此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，固体胶条向前挤压．枪口冒出温度为150 °C～180 °C的胶液．在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同．问：
(1)单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少？
(2)胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大？
(3)接通电源60 s后，假设胶枪在恒温为150 °C的条件下正常工作100 s，它产生热量的60%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？
2020中考物理电功率专题突破训练-答案
一、选择题（本大题共5道小题）
1. 【答案】B【解析】由于小灯泡的铭牌不清，无法知道小灯泡正常发光的电压，所以无法测小灯泡正常发光的电阻，A选项不行；由P＝UI可知，只要测出灯泡两端的电压U和流过灯泡的电流I，就可以测小灯泡的实际功率，B选项可以；由于没有测量时间的仪表，故无法直接测小灯泡消耗的电能W＝UIt和小灯泡产生的热量Q＝I2Rt，C、D选项不行．故选B.
2. 【答案】C【图像分析】电源为两节干电池，电压为3 V；开关S2闭合时，右边两个5 Ω电阻并联后和左边的5 Ω电阻串联；开关S2断开时，左右两边各有一个5 Ω电阻组成串联电路；开关S1为干路开关，电流表测量干路电流．
【解析】由图可知两个开关都闭合时，右边两个电阻并联后的总电流和左边电阻的电流相等，即通过左边电阻的电流大于通过右边容器内电阻的电流，两个电阻大小相等、通电时间相同，根据Q＝I2Rt可得右边电阻产生的热量少，因
为两边容器相同，空气的质量相等，所以右边空气的温度升高少，体积膨胀的少，因此右边U形管内的液面比左边U形管内的液面低，所以A、D错误；先闭合开关S1时，两个5 Ω的电阻串联，再闭合开关S2时，右边两个5 Ω电阻并联后再和左边的5 Ω电阻串联，电路电阻变化，电源电压不变，则电路电流变化，所以电流表的示数变化，B错误；先闭合开关S1时，左右容器内边两个5
Ω电阻串联，则U左＝U右＝U
2，再闭合开关S2时，R左>R右，U左>U右，且U＝
U左＋U右，则U右 2，右侧容器内电阻的阻值不变，两端电压变小，所以通过 它的电流变小，C正确．故选C. 3. 【答案】B【解析】从图像甲、乙分别选出一些特殊点，如在图像甲中选择 “3 V0.6 A”，则可以计算出R甲＝U甲 I甲＝ 3 V 0.6 A＝5 Ω，在图像乙中选择“3 V 0.3 A”，则可以计算出R乙＝U乙 I乙＝ 3 V 0.3 A＝10 Ω.可见，甲、乙两电阻之比为5 Ω①10 Ω＝1①2，根据串联分压的特点，甲、乙分得的电压之比也为1①2，D选项错误；又因为电源电压为6 V，故甲分得的电压为2 V，乙分得的电压为4 V，A选项错误；从图像中可知，当甲分得的电压为2 V时，电路中的电流为0.4 A，故甲消耗的电功率为P＝UI＝2 V×0.4 A＝0.8 W，B选项正确；两个电阻串联，通过它们的电流相等，C选项错误．故选B. 4. 【答案】B【解析】①由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压；②滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器分压变小，电压表示数变小，D选项错误；①变阻器的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，R1消耗的功率增大，A选项错误，B选 项正确；①根据P ＝UI ，总电压不变，电流变大，所以电路中的总功率变大，C 选项错误．故选B. 5. 【答案】D 【解析】由U ＝IR 知定值电阻R 1两端电压随电流的增大而增大，故乙是电阻R 1的“U －I ”关系图像，则甲是电阻R 2的关系图像．当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；由图乙可知，此时电路中的电流I ＝0.2 A 时，电阻R 1的电压U 1＝2 V ，滑动变阻器两端的电压U 2＝4 V ；因为串联电路总电压等于各支路电压之和，所以电源电压：U ＝U 1＋U 2＝2 V ＋ 4 V ＝6 V ，A 选项不正确；根据欧姆定律可得，定值电阻R 1的阻值：R 1＝U 1I ＝ 2 V 0.2 A ＝10 Ω；滑动变阻器的最大阻值：R 2＝U 2I ＝4 V 0.2 A ＝20 Ω，即滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0～20 Ω，B 、C 选项不正确；因为串联电路中总电阻等于各 分电阻之和，所以滑动变阻器的滑片在中点时，电流表示数：I ′＝U R 1＋12R 2 ＝ 6 V 10 Ω＋12×20 Ω ＝0.3 A ；电路消耗的总功率：P ＝UI ′＝6 V×0.3 A ＝1.8 W ，故选D. 二、填空题（本大题共5道小题） 6. 【答案】20 18 【解析】闭合开关后通过小灯泡的电流是I L ＝3 W 6 V ＝0.5 A ， 由并联电路电流的特点可知，通过电阻的电流是I R ＝0.8 A －0.5 A ＝0.3 A ，电阻 R ＝U I R ＝6 V 0.3 A ＝20 Ω，R 产生的热量Q ＝I 2R Rt ＝(0.3 A)2×20 Ω×10 s ＝18 J. 7. 【答案】并 22 【解析】家庭中的电灯、电视机和电冰箱等用电器独立工作、互不影响，都是并联在电路中；由题图可知一周前电能表的示数为1 266.5 kW·h ，一周后电能表读数为1 288.5 kW ·h ，所以这周消耗的电能W ＝1 288.5 kW·h －1 266.5 kW ·h ＝22 kW·h. 8. 【答案】10 2∶1 【解析】当滑片P 位于b 端时，电路为R 1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路电流，此时电路电流最大．由图像可知，电 路中最大电流为0.3 A 时，电压表的示数为3 V ，即电源电压为3 V ，由I ＝U R 可 得，定值电阻R 1的阻值R 1＝U I ＝3 V 0.3 A ＝10 Ω；当电路中电流为0.2 A 时，R 1两 端电压U 1＝2 V ，根据串联电路总电压等于各用电器电压之和，所以R 2两端电压U 2＝U －U 1＝3 V －2 V ＝1 V ，所以P 1∶P 2＝(U 1I )①(U 2I )＝ U 1∶U 2＝2①1. 9. 【答案】4 16 【解析】电动机的电阻：R ＝U I ＝2 V 0.5 A ＝4 Ω；在正常运转时 因发热而损失的功率为：P ＝I 2R ＝(2 A)2×4 Ω＝16 W. 10. 【答案】< 1∶2 【解析】曲线图为通过电阻的电流与其两端电压的关系图像，分析图像可知，在电压相同时，通过A 的电流大于通过B 的电流，在电压相同的情况下，电流越大电阻越小，故R A 三、实验题（本大题共2道小题） 11. 【答案】(1)如答图所示 (2)∶.表中设计了平均电功率 ∶. 1 额定电压下小灯泡消耗的实际功率大于额定功率0.8 W ∶. 小于 (3)4 D 答图 【解析】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，滑动变阻器阻值要变大，左边应选下面的接线柱；(2)①.测功率，额定功率是在额定电压下的功率，只有一个，实际电压下的功率是实际功率，不能求功率的平均值；Ⅱ.额定电压下小灯泡消耗的功率P ＝UI ＝2.5 V×0.4 A ＝1 W ，大于灯泡标的额定功率0.8 W ；①.由P ＝U 2R 知，电压相等时，功率越大，电阻越小，钨丝粗细一定时，钨丝越短，电阻 越小；(3)①R ＝U I ＝2 V 0.5 A ＝4 Ω①在电压一定时，电流跟电阻成反比，所以是D. 12. 【答案】(1)R 2 改变灯泡两端的电压 (2)灯泡短路或电压表短路 灯泡断路 (3)0.625 (4)灯丝的温度 (5)∶ 0.25 ∶滑片的位置 ∶ 2.5 V ·I 1 【解析】(1)根据串联电路的分压特点2.5 V 10 Ω ＝6 V －2.5 V R ，可得R ＝14 Ω，所以选用变阻器R 2，该电路中滑动变阻器的作用是改变灯泡两端的电压；(2)灯泡不亮，但电流表有示数，说明灯泡发生了短路，或电压表发生短路；若电流表无示数，且灯泡不亮，电路一定发生了断路，而电压表有示数，一定是灯泡断路；(3)P ＝UI ＝2.5 V×0.25 A ＝0.625 W ；(4)影响导体电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积、温度，这里是温度影响灯丝的电阻；(5)①图丙灯泡L 和R 并联，要想让小灯泡正常发光，它两端的电压为2.5 V ，则电流表的示数I ＝U 额R ＝2.5V 10 Ω＝0.25 A ；①断开开关，保持滑片位置不变，将电流表改接在灯泡所在的支路，闭合开关，读出示数I 1，I 1为灯泡的额定电流；①小灯泡的额定功率表达式P 额＝2.5 V ·I 1 四、解答题（本大题共5道小题） 13. 【答案】 解：(1)当开关S 自动与触点a 、b 接通时，R 与R 0并联，它们两端的电压都等于 电源电压220 V ，此时通过主加热器的电流I ＝P R U ＝880 W 220 V ＝4 A ，主加热器的电阻R ＝U I ＝220 V 4 A ＝55 Ω；(2)水吸收的热量Q ＝cm (t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·①)×5 kg ×(105 ①－25 ①)＝1.68×106 J ，并联电路消耗的总功率P ＝P R ＋P 0＝880 W ＋120 W ＝1 000 W ，t ＝W P ＝Q P ＝1.68×106 J 1 000 W ＝1.68×103 s ； (3)W 保压＝P 0t ＝120 W×(30×60 s －1.68×103 s)＝1.44×104 J. 14. 【答案】 解：(1)由图甲知，小灯泡的实际功率为1 W 时，根据I －U 图像，则此时它两端 的电压为2 V ，通过它的电流为0.5 A ，故电源电压U ＝2 V (2)由I －U 图像可得电阻R 的阻值R ＝U I ＝3 V 0.3 A ＝10 Ω 通过电阻R 的电流I R ＝U R ＝2 V 10 Ω ＝0.2 A 根据并联电路电流特点，电路中的总电流I 2＝I L ＋I R ＝0.5 A ＋0.2 A ＝0.7 A (3)电路消耗的总功率为P ＝UI 2＝2 V×0.7 A ＝1.4 W 15. 【答案】 解：(1)由P ＝UI 可得，水龙头正常工作时电路中的电流是：I ＝P U ＝2 200 W 220 V ＝10 A (2)水龙头正常工作时的电阻是：R ＝U I ＝220 V 10 A ＝22 Ω 或：R ＝U 2P ＝（220 V ）22 200 W ＝22 Ω (3)当电阻比标准电阻小2 Ω时，1 min 内消耗的电能是：W 大＝U 2R 小t ＝（220 V ）2 22 Ω－2 Ω×60 s ＝1.452×105 J 当电阻大于标准电阻2 Ω时 1 min 内消耗的电能是：W 小＝U 2R 大t ＝（220 V ）2 22 Ω＋2 Ω ×60 s ＝1.21×105 J 所以，1 min 内消耗的电能在1.21×105 J ～1.452×105 J 的范围内是合格的． 16. 【答案】 解：(1)首先要根据P ＝U 2R 来判断多挡位问题，当S 闭合时，此时R 1被短路，电 路中电阻最小，因此功率最大，为加热挡，此时电路中电流：I ＝P 热U ＝1 100 W 220 V ＝ 5 A (2)R 2＝U 2 P 热 ＝（220 V ）21 100 W ＝44 Ω，开关断开时，两电阻串联，此时为保温挡，R 总＝R 1＋R 2＝U 2P 保温 ＝（220 V ）244 W ＝1 100 Ω，则R 1＝R 总－R 2＝1 100 Ω－44 Ω＝1 056 Ω (3)电能全部转化为水吸收的热量：即W 电＝Q 吸，P 热t ＝cm Δt 因此可知通电时 间： t ＝cm Δt P 热 ＝4.2×103 J/（kg·①）×0.5 kg×（97－20）①1 100 W ＝147 s 17. 【答案】 (1)由题图丙可知，单只PTC 在预热过程中的最小电阻为500 Ω； (2)当开关S 1断开，S 2与b 接触时，两电阻串联，其总电阻R 串＝R 1＋R 2，由P ＝ U2 R知，当R最小时P最大，故当R1＝R2＝500 Ω时，P最大．R串＝2×500 Ω＝1 000 Ω. 此过程中消耗的最大功率为 P＝U2 R串＝（220 V）2 1 000 Ω＝48.4 W； (3)当开关S1闭合，S2与a接触时，两电阻并联，此时，胶枪正常工作．由图丙可知，在150 ①时单只PTC的电阻为1 200 Ω，则 R并＝ R1R2 R1＋R2＝ R1 2＝ 1 200 Ω 2＝600 Ω， 则胶枪产生的热量为 Q＝I2R并t＝U2 R并t＝ （220 V）2 600 Ω×100 s≈8 066.7 J， 胶条吸收的热量为Q 胶条 ＝ηQ＝8 066.7 J×60%≈4 840 J.