1、专题十三 电功和电功率,A组 2014-2018年山东中考题组,五年中考,1.(2018湖南衡阳,18,4分)(多选)电动自行车有行驶工作、蓄电池充电两种状态,局部电路图如 图所示。断开S后,充电插口可以外接充电器对蓄电池进行充电。电动自行车行驶过程中,其 电动机正常工作电压为48 V,此时通过电动机线圈的电流为5 A。电动机线圈的电阻是0.5 。 下列说法正确的是 ( )A.对蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的用电器 B.电动自行车的电动机是把电能全部转化为机械能 C.电动机正常工作1 min,电流通过线圈所产生的热量为14 400 J D.电动机正常工作1 min,消耗的电能为14 400
2、 J,考点一 电功和电能,答案 AD 对蓄电池充电时,蓄电池消耗了电能,蓄电池相当于电路中的用电器,故A正确;电 动自行车的电动机把大部分电能转化为机械能,小部分电能转化为内能,故B错误;电动机正常 工作1 min,电流通过线圈所产生的热量Q=I2Rt=(5 A)20.5 60 s=750 J,故C错误;电动机正常 工作1 min,消耗的电能W=UIt=48 V5 A60 s=14 400 J,故D正确。,2.2018湖南常德,19(1),2分如图是现代家庭中的电子式电能表,它的示数为 kWh。,答案 318.6,解析 电能表最后一位是小数,单位是kWh,故该电能表的读数为318.6 kWh。
3、,易错警示 本题考查了电能表的读数,注意最后一位是小数位。,知识总结 电能表是测量家庭电路中一段时间内消耗电能多少的仪器,数字窗口最后一位是 小数位,单位是 kWh。,3.(2017湖南邵阳,34,9分)孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖,她用自己的零用钱为老人家 买了个烤火用的电热箱,电热箱的规格如表。求:,(1)电热箱内发热丝的电阻。 (2)正常工作0.5 h,电热箱消耗的电能。 (3)一天,芳芳断开家中其他所有用电器,只接通电热箱,发现家中如图所示的电能表转盘在5 min 内转了100圈,电热箱的实际功率是多少?,答案 (1)110 (2)7.92105 J (3)400 W,解析 (1
4、)由P=UI,I= 可得电热箱内发热丝的电阻: R= = =110 (2)由P= 可得,电热箱消耗的电能: W=P额t=440 W0.53 600 s=7.92105 J (3)W实= = kWh, t1= h= h, P实= = =0.4 kW=400 W。,4.(2016湖南湘西,25,10分)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 ,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 的水加入电
5、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4.2103 J/(kg)。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min后开始保压? (3)电压力锅在此30 min内保压时所消耗的电能。,答案 (1)55 (2)28 min (3)1.44104 J,解析 (1)当电压力锅处于加热状态时,开关与a、b接通,主加热器与保压加热器并联接入电 路,从表中可以看出,U额=220 V,PR=880 W,由P= 得:R= = =55 。 (2)当m=5 kg的水从t1=25 加热到t2=105 时,电压力锅开始保压,在加热的过程中需要吸 热Q,已知
6、水的比热容c=4.2103 J/(kg) 由比热容公式c= 得: Q=cm(t2-t1)=4.2103 J/(kg)5 kg(105 -25 )=1.68106 J; 水吸收的热量Q由电压力锅提供,Q=W=1.68106 J 由P=W/t得: t=W/P=1.68106 J/1 000 W1 680 s28 min; (3)电压力锅保压时,开关与a、b断开,只有R0接入电路中,已知R0的功率P0=120 W,保压时间t=2 min=120 s,则消耗的电能W=P0t=120 W120 s=1.44104 J。,解题关键 本题涉及吸热公式、电功公式和效率公式的应用,关键是知道正常工作30 min
7、是 指加热时间和保压时间的和。,考点二 电功率,1.(2018湖南常德,4,3分)以下估测值中,最符合实际的是 ( ) A.一个苹果的质量约为150 g B.蜗牛爬行的速度约为0.5 m/s C.多数人脉搏跳动100次用时约为15 min D.家用空调的电功率约为30 W,答案 A 一个苹果的质量在150 g左右,A符合实际;蜗牛爬行的速度非常慢,约0.5 cm/s,B不符 合实际;正常情况下,人的脉搏跳动100次的时间在1 min左右,C不符合实际;家用空调工作电流 约5 A,电功率在P=UI=220 V5 A=1 100 W左右,D不符合实际。,2.(2018湖南常德,18,3分)在如图所
8、示的电路中,M为电子集成元件,其阻值与两端所加的电压成 正比(即RM=kUM,式中k为常数)且遵循欧姆定律,L是小灯泡(其电阻不随温度变化),R为滑动变 阻器。现闭合开关S,调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小,下列说法正确的是 ( )A.灯泡L变亮 B.通过电阻R的电流减小 C.电子元件M两端的电压不变 D.灯泡L的实际功率不变,答案 D 由电路图可知,电子集成元件M与灯泡L、滑动变阻器R串联;因电子集成元件M的 阻值与两端所加的电压成正比,且遵循欧姆定律,所以,调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小 时,通过M的电流不变;因串联电路中各处的电流相等,所以,通过灯泡L和滑动变阻器R的电流 不变,故
9、B错误。由I= 的变形式U=IR可知,R接入电路的电阻值变小,则R两端的电压减小,灯 泡L两端的电压不变;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电子元件M两端的电压增 大,故C错误。因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率不变, 亮暗不变,故A错误、D正确。故选D。,解题关键 根据电子集成元件M的阻值与两端所加的电压的关系确定出通过其电流不变是 关键。,思路分析 由电路图可知,电子集成元件M与灯泡L、滑动变阻器R串联,根据电子集成元件M 的阻值与两端所加的电压成正比可知,调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小时,通过M的电 流不变,根据串联电路的电流特点可知电路中
10、电流的变化,再根据欧姆定律可知灯泡两端电 压、R两端电压的变化,利用串联电路的电压特点可知电子元件M两端的电压变化,利用P=UI 可知灯泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化。,3.(2018湖南岳阳,12,3分)如图,电源电压恒为4.5 V, 的量程为“00.6 A”, 的量程为“0 3 V”,灯泡上标有“2.5 V 1.25 W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20 1 A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中 ( )A. 的示数最大为0.6 A B.灯泡消耗的最小功率为0.12 W C.电路消耗的最大总功率为2.7 W D.滑动变阻器接入电路的最小电阻
11、为4 ,答案 D 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路 中的电流。 由P=UI可得,灯泡的额定电流: IL= = =0.5 A, 因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6 A,滑动变阻器允许通过的最大电流为 1 A,所以,电路中的最大电流I大=0.5 A,故A错误;电路中电流最大时滑动变阻器接入电路中的 电阻最小,电路消耗的总功率最大, 由I= 可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为: RL= = =5 ,R总= = =9 , 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器接入电路中的最小电阻: R小=R总-RL=9 -5 =4 ,故D正
12、确; 电路消耗的最大总功率:,P大=UI大=4.5 V0.5 A=2.25 W,故C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,灯泡消耗的电功率最小, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路的最小电流: I小= = =0.18 A, 则灯泡消耗的最小功率:= RL=(0.18 A)25 =0.162 W,故B错误。,解题关键 正确的判断电路中的最大电流和最小电流。,方法总结 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路 中的电流。 (1)根据I= 求出灯泡的额定电流,然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相 比较确定电路中的最
13、大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大, 根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路的总电阻,利用串联电路电阻特点求出滑动变阻器接入 电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路消耗的最大电功率; (2)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,灯泡消耗的电功率最小,根据 串联电路电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出灯泡消耗的最小功率。,4.(2018湖南郴州,18,2分)如图所示,电源电压为4.5 V,小灯泡规格为“3 V 0.6 W”,电压表量 程为0 3 V,电流表量程为0 0.6 A,滑动变阻器规格为“50 2 A”。保证电路元件安全,下 列分
14、析正确的是 ( )A.电流变化范围是00.2 A B.滑动变阻器变化范围是7.5 30 C.小灯泡功率变化范围是0.2 W0.6 W D.电路的最小总功率是0.225 W,5.(2017湖南衡阳,20,3分)(多选)某物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电 阻R的阻值。电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到 表和表示数描点在U-I图像中,然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图像,则由图可知 ( )A.电阻R的阻值为10 B.当 表示数为2 V时,R消耗的电功率为0.4 W C.若将R均匀拉长后,再重新进行实验,则描出的图线应在U-I图像中的区,D.滑片P左
15、移,电路总功率变小,答案 ABC 由甲图可知,开关闭合后,该电路为串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测 电阻R两端的电压。当滑片左移时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中电流变大,而电 源电压(U电源)保持不变,由P总=U电源I可知,电路总功率(P总)变大,D错;由乙图可知,当R两端电压为 1 V时,通过它的电流为0.1 A,由R= 可求得R=10 ,A正确;当电压表示数为2 V时,电流表示数 为0.2 A,由P=UI可求得R消耗的电功率为0.4 W,B正确;若将R均匀拉长后,由于它的长度变大, 横截面积变小,所以它的电阻会变大,那么当它两端加一样的电压时,电流会比原来小,所以描 出的
16、图线应在区,C正确。故选A、B、C。,6.(2015湖南常德,17,3分)如图所示的电路中电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移 动时,下列说法不正确的是 ( )A.电流表示数变小 B.电压表示数变小 C.灯泡消耗的功率变大 D.电路消耗的总功率变小,答案 C 当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中电源 电压不变,则电路中的电流减小,电路消耗的总功率变小,灯泡两端的电压变小,则灯泡消耗的 功率变小。故A、B、D正确,C错误。选C。,解题关键 分析电路图,判断灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路 中的电流。,解题思路 分析电路图根据滑片
17、的移动可知接入电路中电阻的变化,再根据P=UI可知灯泡实 际功率的变化和电路消耗总功率的变化。,7.(2018湖南娄底,13,4分)现有“220 V 100 W”的电灯泡一只,将它接在电压为“110 V”的 电路中,实际功率为 W,消耗1 kWh的电能可供它连续工作 h。(假设电灯泡 电阻不变),答案 25 40,解析,解题思路 根据P= 求出灯泡的电阻,进而求出灯泡接在电压为“110 V”的电路中时的实 际功率;根据P= 求出1 kWh的电能可供灯泡发光的时间。,8.(2018湖南岳阳,15,4分)标有“6 V 3 W”的小灯泡,它的电流-电压图像如图所示,则它正常 工作10 s消耗的电能为
18、 J;若将它与一个10 的定值电阻串联在电压为8 V的电路中, 则电路消耗的总功率为 W。,答案 30 3.2,解析 (1)由P= 可得,灯泡正常工作10 s消耗的电能 WL=PLt=3 W10 s=30 J; (2)小灯泡L与一个10 的定值电阻R串联在电压为8 V的电路中时,因串联电路中各处的电流 相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由I= 可得 U=UL+ILR,即8 V=UL+IL10 , 由图像可知,当UL=4 V、IL=0.4 A时符合, 则电路消耗的总功率 P=UIL=8 V0.4 A=3.2 W。,解题关键 从图像中读出符合要求的电流和电压是关键。,解题思路 (1)小灯泡正常
19、发光时的功率和额定功率相等,根据W=Pt求出正常工作10 s消耗的 电能; (2)定值电阻和灯泡串联时通过它们的电流相等,且电路的总电压等于它们两端的电压之和,根 据图像读出符合要求的电流和电压,根据P=UI求出电路消耗的总功率。,9.(2018湖南衡阳,22,2分)某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示,图乙为它的部分参数:甲乙,如将开关S闭合,则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态,其中电阻R1R2= 。,答案 加热 154,解析 由电路图可知,当开关S闭合时,R2被短路,电路中电阻最小,电压一定,思路分析 电路电压U一定,由P= 可知,电阻较大时,电功率较小,电饭煲处于保温状态;电阻 较
20、小时,电功率较大,电饭煲处于加热状态。分析电路图确定电饭煲的状态。由电功率公式及 已知条件求电阻之比。,10.(2017湖南郴州,23,4分)如图甲所示,把标有“6 V 3 W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入 恒定电压为9 V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,则L正常发光时,滑 动变阻器接入电路的电阻是 ;当电路中电流为0.4 A时,L的实际功率是 W。,答案 6 1.6,解题关键 掌握串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图像中获取有用的信息 是关键。,11.(2016湖南长沙,32,6分)如图,电源电压恒定,灯L的规格为“24 V 72 W”且工作时电阻保 持
21、不变,电压表的量程为015 V,电流表的量程为03 A,在电路安全的前提下,操作如下:当只闭 合S、S3时,电路中的总功率为P1,电流表示数为I1;当只闭合S2、S3时,移动滑片使滑动变阻器的 阻值为R,电流表示数为I2,电阻R1和滑动变阻器的总功率为10 W;再移动滑片使滑动变阻器的 阻值为2R,电流表示数为I3,灯L和滑动变阻器的总功率为9.72 W;当只闭合S、S1、S2时,移动滑 动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为P4,此时电流表示数为I4。已知P1P4=56,I2I3= 109,则灯L的电阻为 ,I1I4= ,当滑动变阻器R2的阻值为 时,该电 路消耗的功率最小。,答案 8 56
22、 32,评析 本题解题的关键在于认清电路结构的变化及灵活运用欧姆定律、电功率的比例问题, 属于综合性较强的题。,12.(2016湖南常德,23,4分)如图所示的电路中,电源电压为6 V,R1为定值电阻。闭合开关后,调 节滑动变阻器R2使电压表的示数由5 V变为1 V时,电流表的示数变化了0.2 A,则R1的电功率变 化了 W。当电流表的示数为0.2 A时,2 min内R2产生的热量是 J。,答案 1.2 48,13.(2018湖南邵阳,34,9分)某同学为自己设计了一盏调光灯,其原理如下图所示,已知灯L的规 格为“6 V 3 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的阻值范围为012 ,电源
23、电压恒 为6 V。(1)当S闭合,滑片滑至最左端后,求灯丝中的电流。 (2)求灯正常工作一分钟所消耗的电能。 (3)闭合S,再将滑片从右向左移动,求灯L发光最暗时的实际功率。,答案 (1)0.5 A (2)180 J (3)0.75 W,思路分析 (1)已知灯泡额定电压和额定功率,利用公式R= 得到灯泡电阻;再根据欧姆定律 算出灯丝中的电流。 (2)根据公式W=Pt求灯正常工作一分钟所消耗的电能。 (3)滑片在最右端时,电路电阻最大,电流最小,灯L发光最暗。灯泡最小功率用P=I2R计算。,解题关键 理解串联电路特点、欧姆定律和电功率有关公式及其变形式的掌握和应用。,答案 (1)5 (2)2.4
24、5104 J (3)10 (4)见解析,解题关键 掌握并灵活运用欧姆定律公式,了解串、并联电路中电流、电压的关系,根据各状 态等效电路图,分析各种状态间电流、电压间的比值关系。,一题多解 (3)当R2=Rm时,等效电路图如下当R2=R0时,等效电路图如下,考点三 电热,1.(2018湖南邵阳,7,2分)将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热 毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是 ( ) A.电冰箱产生的热量最多 B.电脑产生的热量最多 C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多,答案 C 分别接在同一家庭电路中,三种用电器的实际功
25、率均为180 W;根据W=Pt,用电器工 作时间t相等,则三种用电器消耗的电能相同;电冰箱与电风扇工作时,主要把电能转化为机械 能,产生的热量很小,电热毯工作时电热丝产生热量,把电能几乎全部转化为内能。所以产生热 量最多的是电热毯。,解题关键 知道电流做功的实质:电流做功的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程;能 分析三种用电器的能量转化。,思路分析 由题意知,三种用电器的额定电压都是220 V,额定功率都是180 W;家庭电路电压是 220 V,把这三个用电器分别接入同一家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同,都等于 额定功率,通电时间相同时,根据W=Pt可知,消耗的电能相同;通过分
26、析三种用电器工作时的能 量转化情况,找出产生热量最多的用电器。,2.(2017湖南衡阳,18,3分)(多选)小华利用下图中的实验装置来探究“影响通电导体产生热量 的因素”,下列说法正确的是 ( ),乙,A.甲图实验装置是控制电流、通电时间一定时,探究电热与电阻的关系 B.乙图实验装置是控制电压、通电时间一定时,探究电热与电流的关系 C.甲图中闭合开关后,a管中液面上升比b快 D.乙图中闭合开关后,c管中液面上升比d快,答案 AD 甲图中,当开关闭合后,两电阻丝串联,通过两电阻丝的电流相等,可以探究在电流 和通电时间一定时,电热与电阻的关系,A正确;甲图中,由于左边容器中的电阻小于右边容器中 的
27、电阻,根据焦耳定律:Q=I2Rt可知,在电流(I)和通电时间(t)相同时,电阻(R)越小,产生的热量越 少,则a管中液面上升较慢,C错;乙图中,当开关闭合后,分析电路可知,通过左、右两容器内的电 阻丝的电流不相等(通过左容器内的电阻丝的电流较大),而两容器内电阻大小相等,可以探究 在电阻和通电时间相同时,电热与电流的关系,B错;图乙中,根据焦耳定律:Q=I2Rt可知,相同时 间内,左边容器中电阻丝产生的热量较多,所以c管中液面上升较快,D正确。故选A、D。,解题关键 首先要知道焦耳定律的内容:电流通过导体产生的热量,与电流的二次方成正比,与 导体电阻成正比,与通电时间成正比,公式为Q=I2Rt
28、,然后根据实验给出的装置图去判断该实验 控制的是哪些变量,再作出判断。,3.(2017湖南邵阳,24,2分)一根电阻丝的电阻是10 ,通过2 A的电流时,1 min内产生的热量是 J。,答案 2.4103,解析 电阻丝产生的热量:Q=I2Rt=(2 A)210 60 s=2.4103 J。,4.(2018湖南岳阳,23,9分)图甲是某款家用电熨斗。电路原理如图乙,R1、R2为发热体,R1的阻值 为110 ,通过S1、S2实现温度控制。电源电压为电熨斗的额定电压220 V,电熨斗消耗的最大 功率为660 W。 (1)只闭合S1,求通过R1的电流; (2)只闭合S2,求R2在60 s内产生的热量;
29、 (3)为适应更多衣料,小明对电路作了改进(如图丙)。当电熨斗控制开关S1、S2处于原低温工作 状态不变时,移动滑片P,相应发热体的功率可在原功率的25%100%之间变化。求滑动变阻器 最大阻值至少为多少?,答案 (1)2 A (2)1.32104 J (3)220 ,解析 (1)由图乙电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路, 由I= 可得,通过R1的电流:(2)由图乙电路图可知,闭合S1、S2时,R1与R2并联,电路的总电阻最小, 根据P=UI= 可知,电熨斗消耗的功率最大, 此时电路的最大总电流:因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 所以,此时通过R1的电流I1=2 A不变, 因
30、并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,只闭合S2时通过R2的电流: I2=I-I1=3 A-2 A=1 A, 则R2在60 s内产生的热量:,Q2=W2=UI2t=220 V1 A60 s=1.32104 J; (3)由I1I2可知,只闭合S2时,图乙电路中的电流最小,电熨斗的电功率最小,处于低温工作状态, R2的阻值:图丙中,控制电熨斗原低温工作状态不变时,应只闭合S2,电路中R2与滑动变阻器串联, 当发热体的功率为原功率的25%时,滑动变阻器接入电路中电阻最大, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,由P=I2R可得,电路的电流:此时电路的总电阻:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
31、 所以,滑动变阻器接入电路的最大阻值为:,R滑=R-R2=440 -220 =220 。 所以滑动变阻器最大阻值至少为220 。,解题关键 正确判断两电路各工作状态电路的连接方式是关键。,思路分析 (1)由图乙电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出通过R1 的电流; (2)由图乙电路图可知,闭合S1、S2时,R1与R2并联,电路 的总电阻最小,根据P= 可知,电熨斗消耗的功率最大,根据P=UI求出电路的最大总电流,根据 并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点求 出通过R2的电流,即只闭合S2时通过R2的电流,利用Q=W=UIt
32、求出R2在60 s内产生的热量; (3)先判断出乙图中电路的最小电流,此时电熨斗的功率最小,处于低温工作状态,根据欧姆定 律求出R2的阻值;图丙中,控制电熨斗原低温工作状态不变时,应只闭合S2,电路为R2与滑动变阻 器串联,当发热体的功率为原功率的25%时,滑动变阻器接入电路中电阻最大,根据串联电路的 电流特点和P=I2R求出此时电路的电流,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,从而求出滑动 变阻器最大阻值的最小值。,B组 20142018年全国中考题组,考点一 电功和电能,1.(2017北京,13,2分)小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个,按照每度电0. 5元的计费标准,将这三个
33、用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则 下列四个选项中,判断正确的是 ( )A.在这三个用电器中,电烤箱正常工作时的电压最高 B.在这三个用电器中,电视机正常工作时的电压最低 C.正常工作时,通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流,D.在一个月内,小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多,答案 C 电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同,而用电器正常工作时的电压就是额定 电压,A、B错误;由柱状图可知正常工作时,电烤箱的功率大于电视机的功率,它们的额定电压 相同,根据I=P/U可知通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流,C正确;正常工作时,电烤箱的 功率最大,但其使用时间不
34、一定长,所以消耗的电能不一定最多,所以用电费用不一定比电饭锅 的多,D错误。故选C。,解题关键 能通过柱状图得出三个用电器的额定功率的大小关系。,易错警示 不要认为额定功率大的用电器消耗的电能就一定多,根据公式W=Pt,在考虑消耗 的电能多少时,除了要考虑电功率的大小,也要考虑到工作时间的长短。,2.(2017云南昆明,7,3分)某型号电吹风,电动机和电热丝串联。电动机带动风叶转动,电热丝给 空气加热,得到热风,电动机线圈电阻为R1,电热丝电阻为R2。将电吹风接入电压为U的电源后, 通过的电流为I,消耗的电功率为P,同学们得到了四个关系式。下列选项中,关系式均正确的是 ( ) UIP P=I2
35、(R1+R2) UI=P PI2(R1+R2) A. B. C. D.,答案 D 电吹风的电功率P=UI,式不正确,式正确;电吹风工作过程中将电能转化为内能 和机械能,所以电功率P=P热+P机,电吹风是由电动机和电热丝两部分串联组成,根据焦耳定律可 知,发热功率P热=I2(R1+R2),所以P I2(R1+R2),故式错误,式正确。,易错警示 欧姆定律只适用于纯电阻电路,不适用于电动机。焦耳定律适用于所有电路。,思路分析 从能量角度分析电吹风的工作本质。电动机产生的热量由焦耳定律判断,再根据 串联电路特点进行计算。,3.(2018上海,9)一节新干电池的电压为 ;家庭测量消耗电能多少的仪表是
36、;远 距离输电一般采用 方式(填“高压”或“低压”)。,答案 1.5 V 电能表 高压,解析 一节新干电池的电压为1.5 V;电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表;远距离输 电采用高压,可以有效减少输电线上损失的电能。,4.(2018黑龙江齐齐哈尔,22,2分)如图为电能表的实物图,小文只让家里的空调单独工作,测出 36 s内电能表转盘转过25 r,则空调这段时间内消耗的电能是 J,空调的实际功率为 W。,答案 3.6104 1 000,5.(2017河北,23,2分)一天小明家中的IC卡电能表上的金额用完了,电能表便切断了电路。小明 的父亲将有300元的IC卡插入电能表,电路又接通了,此
37、时电能表的示数为 。小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电 kWh。 为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为 前为IC卡 电能表充值。,答案 500,解析 300元电费可用电W= =500 kWh,500 kWh+518 kWh=1 018 kWh,由于电能 表示数的最后一位为小数点的后一位,故应在电能表示数为 前充值。,易错警示 电能表示数的最后一位为小数点后一位数。,思路分析 由总价和单价计算出消耗的电能;一段时间内电能表的两次示数之差即所消耗的 电能。,考点二 电功率,1.(2018北京,11,2分)有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1 800
38、 W,乙的额 定功率为1 200 W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法中正确的是 ( ) A.甲电热水壶两端的电压较高 B.电流通过甲电热水壶做功较快 C.通过两个电热水壶的电流相等 D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多,答案 B 额定电压相同的电热水壶甲和乙,正常工作时电压相同,A选项错误;正常工作时,实 际功率等于额定功率,甲的额定功率大于乙的额定功率,电流通过甲做功较快,B选项正确;I= , U相同而P不同,因此通过甲、乙的电流不相等,C选项错误;由W甲=P甲t甲、W乙=P乙t乙可知,P甲P乙, t甲=t乙,则W甲W乙,D选项错误。,2.(2018福建A,16,2分)灯泡L与定
39、值电阻R组成的电路如图甲,L和R的I-U图线分别为图乙中的 A、B。闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8 W,此时灯泡L的 ( )A.电压为7 V B.电流为0.3 A C.电阻为20 D.功率为3 W,答案 D 由图甲可知,L与R并联,故它们两端的电压相等,观察图乙可知,当电压为6 V时,定值 电阻R的功率PR=UIR=6 V0.3 A=1.8 W,灯泡的功率PL=UIL=6 V0.5 A=3 W,此时电路的总功率 P总=PR+PL=1.8 W+3 W=4.8 W,满足题意,故灯泡L两端的电压应为6 V,A错误;通过灯泡的电流应 为0.5 A,B错误;灯泡的功率为3 W,D正确;灯丝
40、的电阻RL= =12 ,C错误。故选D。,3.(2018河北,22,3分)(多选)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a 表无示数,b表有示数。S1、 S2都闭合时,滑片P向右滑动,c表的示数不变。下列判断正确的是 ( )A.a表是电压表 B.先闭合开关S1,再闭合S2,电路中的总电流变大 C.只闭合S1,P向右移动,R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量 D.开关均闭合,电路的总功率为P1;若将c表换成另一种电表,再闭合S1、S2,电路的总功率为P2,则 P2P1,答案 BD 只闭合S1时,电阻R1、R2和R3串联,同时电表a、b串联,它们并
41、联接在电源两端,由 “a表无示数,b表有示数”可知a为电流表,b为电压表,故A错误;S1、S2都闭合时,c表若为电流 表,R1、R2和R3并联,c表测通过电阻R2、R3的电流,滑片P向右滑动,c表示数将变大,根据题中“c 表的示数不变”可知,c表为电压表,先闭合S1,电路为三个电阻的串联电路,再闭合S2,电路为只 有R1的简单电路,电路中总电阻变小,总电流变大,故B正确;只闭合S1,三电阻串联,移动P,R2两端 电压变化量与电流变化量的乘积,即UI=IR2I=I2R2=(I2-I1)(I2-I1)R2,R2电功率的变化量 P=P2-P1= R2- R2=(I2-I1)(I2+I1)R2,所以P
42、UI,C错误;S1、S2都闭合时,电路中只连有R1,若将 c表换为另一种电表,即电流表,再闭合S1、S2,电路为三个电阻并联,总电阻变小,由P= 可知, 电路的总功率变大,即P2P1,D正确。,知识拓展 对于定值电阻,阻值等于其两端电压与通过的电流之比,R= ;也等于其两端电压 的变化量与通过的电流变化量之比,即R= ,所以解析中UI=IR2I。,易错警示 定值电阻变化的功率等于两次功率之差,即P=P2-P1,切不可用电压变化量与电流 变化量的乘积计算。,4.(2017北京,22,2分)(多选)中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台,在展台中可以做模拟 “发电纤维发电”的实验。实验过程及现象如
43、下:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一 些与压电薄膜相连的小灯发光;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量 增加。则下列四个选项中,判断正确的是 ( ) A.压电薄膜振动时可以产生电压 B.小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流 C.发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关 D.增大踩动踏板的频率,压电薄膜发电的总功率变小,答案 ABC 从题干中发现“踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连 的小灯发光”,小灯发光说明灯两端有电压,所以A正确;小灯发光说明压电薄膜和小灯之间形 成了通路,有电流通过,所以B正确;从题干中发现“增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更
44、剧 烈,发光小灯的数量增加”,所以C正确;增大踩动踏板的频率,发光小灯的数量增加,说明电路 总功率变大,所以D错误。故选A、B、C。,5.(2017江苏南京,12,2分)如图所示电路中,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时, 电流表示数为0.3 A,小灯泡消耗的功率为0.9 W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2 V,此 时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2 W。下列说法正确的是 ( )A.小灯泡正常发光时的电阻为10 B.滑动变阻器的最大阻值为20 C.电源电压为8 V D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.2 W,6.(2017甘肃兰州,14,3分)甲、乙两灯分别
45、标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”字样,先将两灯串 联后接在电压为U的电路中,甲灯的功率为P1;再将两灯并联后接在同一电压下,乙灯的功率为 P2。两次灯泡均安全,忽略温度对灯丝电阻的影响,则P1P2为 ( ) A.92 B.29 C.49 D.19,解题思路 首先根据额定电压和额定功率分别求出两灯的电阻,再利用串、并联电路的特点 及电功率的公式求解。,易错警示 灯的电阻等于额定电压的平方与额定功率的比值,而不是额定电压与额定功率的 比值。,7.(2017吉林,14,2分)如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图像。现将它们并联后 接在电压为2 V的电源两端,则干路中的电流是 A,
46、小灯泡L的实际电功率是 W。,答案 0.8 1.2,解析 并联电路干路中电流等于各支路电流之和,由图可知,当U=2 V时,IL=0.6 A,IR=0.2 A,故 I总=0.6 A+0.2 A=0.8 A;PL=UIL=2 V0.6 A=1.2 W。,8.(2018北京,29,7分)小阳为测量额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯 泡的发光情况,连接了如图所示的电路。,(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放置在 端。(选填“左”或“右”) (2)小阳的实验记录如上表所示,则小灯泡两端电压U=1.3 V时的电功率P= W。 (3)由上表的实验记录你还能得到的结论: 。(写出一
47、条即 可) (4)利用如图所示实验电路还可以进行的实验有: 。(写出 一个即可),答案 示例: (1)右 (2)0.26 (3)同一小灯泡的亮暗程度与其两端电压有关 (4)探究小灯泡的电阻在不同电压下的变化规律,解析 (1)闭合开关前滑动变阻器滑片要置于阻值最大的一端,因此,应放置在右端。 (2)P=UI=1.3 V0.20 A=0.26 W。 (3)从表中可看出,小灯泡两端电压不同,小灯泡的发光情况也不同,因此可得出结论:同一灯泡 的亮暗程度与其两端电压有关。 (4)利用电压表测出灯泡两端电压,电流表测出通过灯泡的电流,由R= 就可算出不同电压下 的小灯泡的电阻值,因此,还可探究小灯泡的电阻
48、在不同电压下的变化规律。,9.(2018新疆乌鲁木齐,21,5分)如图所示,电阻R1为20 ,电阻R2为60 ,只闭合开关S1时,电流表 的示数为1.2 A,求 (1)电源的电压; (2)闭合开关S1和S2,电路消耗的总功率。,答案 (1)24 V (2)38.4 W,解析 (1)U=U1=I1R1=1.2 A20 =24 V(2分),一题多解 (2)电阻R1消耗的功率P1=UI1=24 V1.2 A=28.8 W,电阻R2消耗的功率P2=UI2=24 V 0.4 A=9.6 W,电路消耗的总功率P=P1+P2=28.8 W+9.6 W=38.4 W。,10.(2018湖北武汉,27,10分)图甲是某种电动出水的电热水瓶的结构剖面图,图乙是它的电路示 意图,其中电源板的作用是将220 V的交流电变成低压直流电,供出水电动机和出水定位灯使 用。甲,(1)出水定位灯的作用是方便夜间判断出水的位置,避免烫伤。出水定位灯是由小凸透镜、刻 有图案“ ”的透明胶片和小灯泡组成。出水定位灯发光时,会在放置电热水瓶的桌面上留 下一个清晰明亮的像,相对于定位灯里透明胶片上的图案“ ”,桌面上所成的像是 (选填“ ”“ ”“ ”或“ ”),而且这个像是 (选填“放大”“等大”或,
