2024年中考物理（苏科版）二轮复习高频考点突破：电功和电热

　电功和电热 考点一 电学图像 典例1　如图甲所示为天然气泄漏检测电路原理图.电源电压恒定,R0为定值电阻,气敏传感器两端的电压UQ随天然气浓度c变化的关系如图乙所示.下列描述R0的功率P0、电路的总功率P随天然气浓度c变化的关系图线中,可能正确的是 (　　) 解析:如图甲所示的电路中,开关S闭合后,气敏传感器与R0串联,电压表与气敏传感器并联.由图乙可知:UQ=kc(k是定值),则U0=U源-UQ=U源-kc,P0= ==,P0与c是二次函数关系,A、B均错.电路中的电流I=I0==,P=U源I=,P与c是一次函数关系且P随c 的增大而减小,C对、D错. 答案:C 1. 某同学设计的煤气检测电路如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,气敏元件R的阻值随煤气浓度的变化而改变.改变煤气浓度,电流表的示数随煤气浓度c变化的关系如图乙所示,则下列描述电压表的示数U、电路消耗的总功率P随煤气浓度c变化的关系图像中,可能正确的是 (　　) A [解析]由图甲可知,定值电阻R0和气敏元件R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,煤气浓度增大时,电路中的电流线性增大,由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压也线性增大,因为串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以R两端的电压U=U总-U0,则电阻R两端的电压线性减小,A正确,B错误;由P=U总I可知,电路消耗的总功率线性增大,C、D错误. 典例2　如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,滑动变阻器的最大阻值为15Ω,定值电阻R2为5Ω.电压表示数为U1,R2的电功率为P2,电流表示数为I.闭合开关后,移动滑片P,下列图像中,可能正确的是 (　　) 解析:电压表的示数U1=U-IR2,由于电源电压U、电阻R2不变,故U1与I是一次函数关系且U1随I的增大而减小,故选项B错误;当R1=15Ω时,电路总电阻最大,电路中的电流最小,Imin===0.3A,此时U1=IminR1=0.3A× 15Ω=4.5V,故选项A错误;P2=I2R2,所以P2与电流I是二次函数关系,故选项C错误;当R1'=0时,电流最大,Imax===1.2A,P2大=R2=(1.2A)2×5Ω= 7.2W,电流最小为0.3A,P2小=R2=(0.3A)2×5Ω=0.45W,故选项D正确. 答案:D 2. 小明利用如图所示的电路测小灯泡的电功率,其中小灯泡灯丝的阻值会随着温度的变化而变化.小灯泡上标有“2.5V　0.5W”字样,电源电压恒为3V,根据实验所得数据绘制出了电路总功率P总、小灯泡功率PL、电压表示数U1和U2随电路中电流变化的图像,其中正确的是 (　　) C [解析]由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量的是灯泡两端的电压,电压表V2测量的是滑动变阻器两端的电压;灯泡的额定电流I===0.2A,为了保护电路,电路中的最大电流为0.2A,则电路的最大总功率P总=UI=3V×0.2A=0.6W,故A错误;小灯泡灯丝的阻值会随着温度的变化而变化,根据P=I2R可知,小灯泡功率与电流的图像不是一条直线,故B错误;当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;由于电流越大,灯泡的实际功率越大,灯丝的温度越高,灯泡的电阻越大,根据U=IR可知,灯泡两端的电压随着电路中电流的增大而增大,电流越大,电压表示数U1的增加量越大,故C正确;根据串联电路的电压规律可知,随着电流的增大,灯两端的电压增大,滑动变阻器两端的电压减小,故D错误. 典例3　如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路,S1为自动控制开关,R1和R2均为电热丝,如图乙所示为电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像.求: (1) 低温挡工作时的功率. (2) 电热丝R2的阻值. (3) 15min内R1消耗的电能. 解析:由图甲可知,① 当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路;② 当开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,R总=<R1,据P=可知,在状态①下电烤箱处于低温挡,在状态②下电烤箱处于高温挡. (1) P低=UI低→由图乙可知:I低=6A. (2) R2=→I2=I高-I低→由图乙可知:I高=10A. (3) 答案:(1) P低=UI低=220V×6A=1320W (2) I2=I高-I低=10A-6A=4A,R2===55Ω (3) W1=UI1t=220V×6A×15×60s=1.188×106J 3. (2022·毕节)如图甲所示为某茶具上煮茶器的电路原理图,R1是加热电阻, R2是保温时的分压电阻,S为电源开关,S1为自动温控开关.S、S1都闭合时,煮茶器处于加热状态;当水沸腾后,S1会自动断开,转为保温状态.煮茶器工作过程中的P-t图像如图乙所示,不计电阻随温度的