专题20 电能、电功、电功率和焦耳定律-【好题汇编】5年（2020-2024）中考1年模拟物理真题分类汇编（安徽专用）

专题20 电能、电功、电功率和焦耳定律 1．（2024·安徽·统考中考真题）如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2=20Ω，闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为______J。 2．（2024·安徽·统考中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压为U=9V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2=45Ω，R3=30Ω。 （1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3； （2）当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的示数I； （3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6V，求R1消耗的电功率P。 3．（2023·安徽·统考中考真题）为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电加热210s，水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为。 （1）求该过程中水吸收的热量； （2）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率； （3）用上述方案估测出的电功率与实际功率相比、偏大还是偏小？简要说明原因。 4．（2023·安徽·统考中考真题）在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量为________J。    5．（2022·安徽·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，电阻、。闭合开关，则通电，电阻产生的热量为______。 6．（2021·安徽·统考中考真题）图示电路中，电源电压不变，电阻R1 =30Ω，R2 =60Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3A，则通电1min电阻R1产生的热量为______J。 7．（2020·安徽·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压U=9V，电阻R1=200Ω，R2=100Ω，则通电1min该电路产生的热量为________J。 一、填空题 1．（2024·安徽合肥·三模）如图电源电压为6V且保持不变，闭合S后，电流表A1和A2的示数之差为0.3A。通电lmin电阻R2产生的热量= J。 2．（2024·安徽滁州·三模）如图所示为定值电阻和的图像，若将和串联接入6V的电源下工作1min，电路产生的总热量为 J。 3．（2024·安徽滁州·三模）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V  3W”字样。当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.7A，则通电10min后R产生的热量为 J。 4．（2024·安徽芜湖·二模）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻、，当只闭合开关时，电路中的电流为0.2A，则当开关、均闭合时，5min电路产生的热量为 J。 5．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为25Ω，电流表和电流表A的指针静止时位置均如图乙所示，则定值电阻的电功率为 W。 6．（2024·安徽滁州·二模）如图所示的电路中，电源电压恒为2V，的阻值为10Ω，的阻值为20Ω，闭合开关S。则通电50s，整个电路消耗的电能为 J。 二、单选题 7．（2024·安徽滁州·模拟预测）两定值电阻甲、乙的电压与电流的关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（　　） A．甲两端的电压是2V B．甲、乙的电阻之比为 C．甲中的电流大于乙中的电流 D．甲、乙两电阻消耗的功率之比为 8．（2024·安徽安庆·三模）灯泡和串联接在某电源上，闭合开关后发现比亮；再将这两个灯泡并联接在原来的电源上，关于并联时的相关判断，下列判断正确的是（    ） A．的电压比的电压大 B．的电流比的电流大 C．的实际功率比的实际功率大 D．并联的总功率比串联的总功率大 三、实验题 9．（2024·安徽合肥·三模）小明在“测定小灯泡的电阻、电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）图甲是小明连好的电路图，其中有一根线接错了，请找出接错的线打上“×”并改正 ； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡正常发光时，电流表的读数如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； （3）小明接着移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数为3V时，小灯泡的实际功率可能为 ； A．0.6W     B．0.72W     C．0.7W 10．（2024·安徽滁州·二模）兴趣小组利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻的实验报告如下： 【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约10Ω）、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验原理】 ； 【实验步骤】闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，观察记录电压表示数和对应的电流表示数； 【实验数据】如表所示，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；（保留一位小数） 实验次数 1 2 3 4 U/V 1 2 2.5 3.0 I/A 0.16 0.22 0.26 【实验分析】该兴趣小组分析计算不同电压下的灯泡电阻值，得出的结论是： ； 【实验拓展】利用上述器材还可以进行的实验是 。（写出一种即可） 11．（2024·安徽蚌埠·一模）某同学要测量一个小灯泡（2.5V  0.5A）的额定功率，实验电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6V； （1）请用笔划线代替导线将电路将滑动变阻器连入电路，要求滑片P移至B端时连入电路的阻值最大； （2）该同学将滑片移至B位置后，保持不变。检查电路后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，则电压示数应读为 V，为了能测出这个小灯泡的额定功率，此时应该进行的操作是： ； （3）该实验装置 （选填“能”或“不能”）用于进行“探究电流与电压的关系”实验。 12．（2023·安徽合肥·二模）某兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率“的实验，电源电压为3V，灯泡额定电压为2.5V。    （1）请将图甲所示的实物电路用笔画线代替导线连接完整 ； （2）移动滑片P，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定电功率，接下来的操作是： ； （3）老师又拿来一个额定电流为I额的小灯泡，要求兴趣小组的同学利用一电压恒定但未知的电源和阻值为R0的定值电阻，来测量该小灯泡的额定功率兴趣小组的同学设计了图丙所示电路，请你将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为U1； ②只闭合开关S2，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2； ③小灯泡额定功率的表达式是P额＝ 。 四、计算题 13．（2024·安徽合肥·二模）用储能电站可以在用电低谷时将多余的电能储存起来，并在用电高峰时放电使用，有助于解决能源供需不平衡的问题。某市规划建设一批充电功率为2兆瓦（兆瓦是电功率单位，符号为MW，1MW=103kW）的储能电站，相当于一个“超级充电宝”，以满足白天用电高峰期部分电动汽车的充电需求。 （1）每个电站满负荷储存电量为，则每次需要多少小时可将一个电站充满电？ （2）经测算每辆电动汽车充电平均耗电量约，充电时的能量损耗为10%，求一个电站充满电后可提供的最大充电次数。 （3）某款电动汽车上标有“”字样，表示该汽车在测试时行驶100km的耗电量为，此车在测试过程中匀速行驶受到的阻力约为480N，请估算该款电动汽车电动机工作时电能转化为机械能的效率。（结果百分号前保留一位小数） 14．（2024·安徽蚌埠·一模）如图所示的电路中，电源电压U不变，为可调阻值的电阻箱。当闭合S，调节电阻箱的阻值为时，电压表的示数；当为时，电压表的示数求： （1）电源电压； （2）当电阻箱的阻值为时，消耗的电功率。 15．（2024·安徽马鞍山·三模）暖菜板通过内置加热装置，让面板快速升温，令饭菜可以长时间保持温热。如图1所示是加热装置的部分电路，由阻值为R、的两个电热丝组成，且。加热装置通过智能控温可实现高温和保温两种工作状态。某次用餐使用暖菜板1小时，暖菜板电功率随时间变化的图像如图2所示。求： （1）高温挡工作时通过电路的电流； （2）此次用餐使用暖菜板消耗的电能； （3）小华认为虚线框中的部分可能有图3中的两种连接方式，其中是自动控制开关，请你通过分析计算判断哪一种连接方式符合要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题20 电能、电功、电功率和焦耳定律 1．（2024·安徽·统考中考真题）如图所示，电源两端电压为6V，电阻R2=20Ω，闭合开关S，电压表示数为4V，则通电100s整个电路产生的热量为______J。 【答案】120 【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V测R2两端的电压，根据串联电路电压的特点，通过电路的电流是 则通电100s整个电路产生的热量为 Q=W=UIt=6V×0.2A×100s=120J 2．（2024·安徽·统考中考真题）如图所示的电路中，电源两端电压为U=9V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2=45Ω，R3=30Ω。 （1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3； （2）当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的示数I； （3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6V，求R1消耗的电功率P。 【答案】1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W 【解析】解：（1）由电路可知，当闭合开关S和S1，断开开关S2时，电路中只有R3，所以此时R3两端的电压U3等于电源电压，即 U3=U=9V （2）由电路可知，当开关S、S1和S2均闭合时，R1被短路，R2和R3并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压的特点可知，R2和R3两端的电压等于电源电压，根据欧姆定律，则通过R2支路的电流为 通过R3支路的电流为 根据并联电路电流的特点，此时干路电流为 I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A 因此电流表的示数为0.5A。 （3）由电路可知，当闭合开关S，断开开关S1和S2时，R1和R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路电流，此时电压表示数为6V，则电路电流为 根据串联电路电压的特点可知，R1两端的电压为 U1=U-U3'=9V-6V=3V 则R1消耗电功率为 P=U1I'=3V×0.2A=0.6W 答：（1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时， R3两端的电压U3为9V； （2）当开关S、S1和S2均闭合时，电流表的示数I为0.5A； （3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6V，则R1消耗的电功率P为0.6W。 3．（2023·安徽·统考中考真题）为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电加热210s，水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为。 （1）求该过程中水吸收的热量； （2）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率； （3）用上述方案估测出的电功率与实际功率相比、偏大还是偏小？简要说明原因。 【答案】（1）2.1×105J；（2）1000W；（3）偏小；在加热的实际过程中是有热量损失的 【解析】（1）水吸收的热量为 Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J （2）若电热水壶产生的热量全部被水吸收 W=Q吸=2.1×105J 热水壶的加热功率为 （3）因为在加热的实际过程中是有热量损失的，例如：容器吸热、周围空气吸热等，所以第（2）问所得的功率比实际功率偏小。 答：（1）这壶水在加热过程中吸收2.1×105J的热量； （2）若电热水壶产生的热量全部被水吸收，则热水壶的加热功率是1000W； （3）第（2）问所得的功率比实际功率偏小；在加热的实际过程中是有热量损失的。 4．（2023·安徽·统考中考真题）在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置与12V的汽车电池接通工作1min，产生的总热量为________J。    【答案】3600 【解析】由于5条电阻丝并联，所以每根电阻丝两端的电压都为12V，每根电阻丝流过的电流是 电路中总电流是 电加热除雾装置的加热功率 1min产生的热量为 W＝Pt＝60W×1×60s＝3600J 5．（2022·安徽·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，电阻、。闭合开关，则通电，电阻产生的热量为______。 【答案】10 【解析】因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中总电阻为 根据欧姆定律可得，电路中电流为 根据焦耳定律可得，通电，电阻产生的热量为 6．（2021·安徽·统考中考真题）图示电路中，电源电压不变，电阻R1 =30Ω，R2 =60Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3A，则通电1min电阻R1产生的热量为______J。 【答案】72 【解析】由图可知，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻 电源电压 U=IR=0.3A×20Ω=6V 通电1min电阻R1产生的热量 7．（2020·安徽·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压U=9V，电阻R1=200Ω，R2=100Ω，则通电1min该电路产生的热量为________J。 【答案】16.2 【解析】由电路图可知，两个电阻串联，故电路的电流为 则通电1min该电路产生的热量为 一、填空题 1．（2024·安徽合肥·三模）如图电源电压为6V且保持不变，闭合S后，电流表A1和A2的示数之差为0.3A。通电lmin电阻R2产生的热量= J。 【答案】108 【解析】由图可知，闭合S后，R1、R2并联，A1测R1支路的电流，A2测干路电流，由并联电路电流特点可知，电流表A1和A2的示数之差为通过R2的电流，即0.3A，则通电lmin电阻R2产生的热量 2．（2024·安徽滁州·三模）如图所示为定值电阻和的图像，若将和串联接入6V的电源下工作1min，电路产生的总热量为 J。 【答案】144 【解析】由图像可知，R1、R2的阻值分别为 ， 将R1、R2串联接入6V的电源，电路中的电流为 工作1min，电路产生的总热量为 Q=I2(R1+R2)t=(0.4A)2×(10Ω+5Ω)×1×60s=144J 3．（2024·安徽滁州·三模）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V  3W”字样。当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.7A，则通电10min后R产生的热量为 J。 【答案】720 【解析】灯泡正常发光时，通过的电流 由电路图知，开关闭合，灯泡与定值电阻R并联在电路中，电流表测干路的电流，此时灯泡正常发光，则电源电压为6V，据并联电路的电流特点知，通过R的电流 IR=I-I灯=0.7A-0.5A=0.2A 通电10min后，R产生的热量 Q=UIRt=6V×0.2A×10×60s=720J 4．（2024·安徽芜湖·二模）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻、，当只闭合开关时，电路中的电流为0.2A，则当开关、均闭合时，5min电路产生的热量为 J。 【答案】540 【解析】当只闭合开关时，两个电阻串联，电源电压 U=IR=0.2A×(5Ω+10Ω)=3V 当开关、均闭合时，只有R1的简单电路，5min电路产生的热量 5．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为25Ω，电流表和电流表A的指针静止时位置均如图乙所示，则定值电阻的电功率为 W。 【答案】7.84 【解析】分析电路可知，、并联，电流表A测干路电流，电流表测支路电流。电流表和电流表A的指针静止时位置均如图乙所示，根据并联电流规律，则电流表A选用大量程，分度值为0.1A，示数为1.4A，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A。则电源电压为 电流为 则定值电阻的电功率为 6．（2024·安徽滁州·二模）如图所示的电路中，电源电压恒为2V，的阻值为10Ω，的阻值为20Ω，闭合开关S。则通电50s，整个电路消耗的电能为 J。 【答案】30 【解析】由电路图可知，两电阻并联，因并联电路中总电阻为 通电50s，整个电路消耗的电能 二、单选题 7．（2024·安徽滁州·模拟预测）两定值电阻甲、乙的电压与电流的关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，下列分析正确的是（　　） A．甲两端的电压是2V B．甲、乙的电阻之比为 C．甲中的电流大于乙中的电流 D．甲、乙两电阻消耗的功率之比为 【答案】C 【解析】A．甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端，甲和乙两端电压均为3V，故A错误； BC．由图像可知，当 ，，由可得电阻的阻值分别为 甲、乙的电阻之比为 电流之比为 故B错误，C正确； D．甲、乙两电阻消耗的功率之比 故D错误。 故选C。 8．（2024·安徽安庆·三模）灯泡和串联接在某电源上，闭合开关后发现比亮；再将这两个灯泡并联接在原来的电源上，关于并联时的相关判断，下列判断正确的是（    ） A．的电压比的电压大 B．的电流比的电流大 C．的实际功率比的实际功率大 D．并联的总功率比串联的总功率大 【答案】D 【解析】A．根据并联电压规律，并联时的电压等于的电压，故A错误； BC．灯泡和串联接在某电源上，电流相等，闭合开关后发现比亮，说明的实际功率大，根据可知的电阻大于的电阻。并联时的电压等于的电压，根据可知的电流比的电流小，根据，则并联时的实际功率比的实际功率小，故BC错误； D．并联的总电阻小于串联的总电阻，电源电压不变，根据可知并联的总功率比串联的总功率大，故D正确。 故选D。 三、实验题 9．（2024·安徽合肥·三模）小明在“测定小灯泡的电阻、电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）图甲是小明连好的电路图，其中有一根线接错了，请找出接错的线打上“×”并改正 ； （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡正常发光时，电流表的读数如图乙所示，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； （3）小明接着移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数为3V时，小灯泡的实际功率可能为 ； A．0.6W     B．0.72W     C．0.7W 【答案】 12.5 C 【解析】（1）[1]原图中，灯泡和电压表没有接入电路是错误的，灯泡和滑动变阻器应串联，电压表应并联在灯泡两端，如图所示： （2）[2]由图甲可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，由图乙可知，电流表示数为0.2A，此时小灯泡正常发光，则小灯泡正常发光时的电阻为 （3）[3]由于灯泡的安祖随着温度的升高而增大，因此小明接着移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数为3V时，灯泡的电阻将增大，电流将小于 因此灯泡的实际功率将小于 因灯泡的电流随着电压的增大而增大，因此当灯泡两端电压为3V时，通过灯泡的电流应大于0.2A，则灯泡的功率大于 因此灯泡的实际功率可能为0.7W。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．（2024·安徽滁州·二模）兴趣小组利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻的实验报告如下： 【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约10Ω）、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验原理】 ； 【实验步骤】闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，观察记录电压表示数和对应的电流表示数； 【实验数据】如表所示，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；（保留一位小数） 实验次数 1 2 3 4 U/V 1 2 2.5 3.0 I/A 0.16 0.22 0.26 【实验分析】该兴趣小组分析计算不同电压下的灯泡电阻值，得出的结论是： ； 【实验拓展】利用上述器材还可以进行的实验是 。（写出一种即可） 【答案】 10.4 灯泡的电阻随着温度的升高而增大 测量电灯泡的额定电功率 【解析】（1）[1]实验通过测量灯泡正常发光时的电压和电流求得灯泡的电阻，故实验原理为。 （2）[2]额定电压为2.5V的小灯泡，正常发光时电阻约10Ω，所以电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则灯泡正常发光时的电阻为 [3]由表中数据可知，灯泡的电阻不是一个定值，由实验1至实验4电阻逐渐增大，原因是随着实验的进行，灯泡的电阻温度逐渐升高，故得出的结论：灯泡的电阻随着温度的升高而增大。 （3）[4]由可知，本实验的器材还可用于测量灯泡的额定电功率。 11．（2024·安徽蚌埠·一模）某同学要测量一个小灯泡（2.5V  0.5A）的额定功率，实验电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6V； （1）请用笔划线代替导线将电路将滑动变阻器连入电路，要求滑片P移至B端时连入电路的阻值最大； （2）该同学将滑片移至B位置后，保持不变。检查电路后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，则电压示数应读为 V，为了能测出这个小灯泡的额定功率，此时应该进行的操作是： ； （3）该实验装置 （选填“能”或“不能”）用于进行“探究电流与电压的关系”实验。 【答案】 2.8 断开开关，更换最大阻值更大的滑动变阻器重新实验 不能 【解析】（1）[1]电路图如图甲所示，要使滑片P移至B端时，连入电路的连入电路的阻值最大，该滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联连入电路中，如下图所示 。 （2）[2]由图乙所示该电压表选用0~3V的量成接入电路，分度值为0.1V，所以此时电压示数应读为2.8V。 [3]电路图如图甲所示，灯泡与滑动变阻器串联。在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，要使灯泡两端电压达到额定电压，滑动变阻器要分担较大的电压，由上该同学将滑片移至B位置后，也就是滑动变阻器全部接入电路了，此时灯泡两端电压为2.8V仍然大于额定电压2.5V，也就是滑动变阻器两端电压仍然较小，所以需要断开开关，更换最大阻值更大的滑动变阻器（更换电压更小的电源或者增加一个定值电阻）重新实验。 （3）[4]探究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故只利用该实验装置不能进行“探究电流或电压关系”的实验。 12．（2023·安徽合肥·二模）某兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率“的实验，电源电压为3V，灯泡额定电压为2.5V。    （1）请将图甲所示的实物电路用笔画线代替导线连接完整 ； （2）移动滑片P，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定电功率，接下来的操作是： ； （3）老师又拿来一个额定电流为I额的小灯泡，要求兴趣小组的同学利用一电压恒定但未知的电源和阻值为R0的定值电阻，来测量该小灯泡的额定功率兴趣小组的同学设计了图丙所示电路，请你将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为U1； ②只闭合开关S2，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2； ③小灯泡额定功率的表达式是P额＝ 。 【答案】    将滑动变阻器的滑片P向A端移动，直到电压表的示数为2.5V U1﹣I额R0 （U1﹣U2）I额 【解析】 （1）[1]灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如图所示：    （2）[2]由图乙知，电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.24A；由可得，此时小灯泡的实际功率 要使灯泡正常工作，需满足灯泡两端电压从1.5V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V为止。 （3）①只闭合开关 S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为U1。 ②[3]只闭合开关 S2，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为：U1-I额R0，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2。 ③[4]①中为R0的简单电路，电压表V1测电源电压U1；在②中，灯与变阻器和R0串联，再次调节滑片，当灯正常发光时，即通过电路中的电流为I额，由欧姆定律，定值电阻的电压为I额R0，根据串联电路电压的规律，当V2的示数大小为 时灯正常发光，此时电压表V1的示数为U2，则灯的额定电压为 小灯泡额定功率的表达式 四、计算题 13．（2024·安徽合肥·二模）用储能电站可以在用电低谷时将多余的电能储存起来，并在用电高峰时放电使用，有助于解决能源供需不平衡的问题。某市规划建设一批充电功率为2兆瓦（兆瓦是电功率单位，符号为MW，1MW=103kW）的储能电站，相当于一个“超级充电宝”，以满足白天用电高峰期部分电动汽车的充电需求。 （1）每个电站满负荷储存电量为，则每次需要多少小时可将一个电站充满电？ （2）经测算每辆电动汽车充电平均耗电量约，充电时的能量损耗为10%，求一个电站充满电后可提供的最大充电次数。 （3）某款电动汽车上标有“”字样，表示该汽车在测试时行驶100km的耗电量为，此车在测试过程中匀速行驶受到的阻力约为480N，请估算该款电动汽车电动机工作时电能转化为机械能的效率。（结果百分号前保留一位小数） 【答案】（1）3小时；（2）135次；（3）88.9%，计算见解析 【解析】解：（1）充电功率为 充电时间 （2）储存电量为，可用电能 每辆电动汽车充电平均耗电量约，可供充电 （3）因为电动汽车匀速行驶，汽车所受的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，所以电动汽车所受的牵引力为 电动汽车在行驶过程中牵引力做的功为 消耗的电能 则电动机的效率 答：（1）每次需要3小时可将一个电站充满电； （2）一个电站充满电后可提供的最大充电次数是135次； （3）该款电动汽车电动机工作时电能转化为机械能的效率为88.9%。 14．（2024·安徽蚌埠·一模）如图所示的电路中，电源电压U不变，为可调阻值的电阻箱。当闭合S，调节电阻箱的阻值为时，电压表的示数；当为时，电压表的示数求： （1）电源电压； （2）当电阻箱的阻值为时，消耗的电功率。 【答案】（1）2Ω，3V；（2）0.405W 【解析】解：（1）闭合开关，与串联，当电阻箱的阻值时，电路中的电流 同理，当电阻箱的阻值时，电路中的电流 电源电压 解得 ， （2）当电阻箱的阻值时，电路中的电流 此时消耗的电功率 答：（1）电源电压为3V； （2）当电阻箱的阻值为R2=18Ω时，消耗的电功率为0.405W。 15．（2024·安徽马鞍山·三模）暖菜板通过内置加热装置，让面板快速升温，令饭菜可以长时间保持温热。如图1所示是加热装置的部分电路，由阻值为R、的两个电热丝组成，且。加热装置通过智能控温可实现高温和保温两种工作状态。某次用餐使用暖菜板1小时，暖菜板电功率随时间变化的图像如图2所示。求： （1）高温挡工作时通过电路的电流； （2）此次用餐使用暖菜板消耗的电能； （3）小华认为虚线框中的部分可能有图3中的两种连接方式，其中是自动控制开关，请你通过分析计算判断哪一种连接方式符合要求。 【答案】（1）2A；（2）；（3）见解析 【解析】解：（1）由图2可知，高温挡的工作功率为440W，根据 可知，高温挡工作时通过电路的电流 A （2）由图2可知，高温挡位工作了20min，保温挡工作了40min，则用餐 1h消耗的电能 （3）当为高温挡工作时电路中的总电阻 保温挡工作时，电路中的总电阻 Ω 若电路为方式一，闭合开关S，电路为的简单电路，此时为保温挡，则此时的功率为110W，接着闭合开关，此时为高温挡，则此时R的功率 由 可知 因此该连接方式不符合要求。 若电路为方式二，闭合开关S，电路为与R的串联电路，为保温挡，电路中的总电阻为440Ω，则有 Ω 当开关S、闭合，此时单独工作，电路为高温挡，电路中的总电阻为110Ω，则 符合电路要求。 答：（1）高温挡工作时通过电路的电流是2A； （2）此次用餐使用暖菜板消耗的电能； （3）方式二符合要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 $$