第十六章 电流做功与电功率 2025年中考物理一轮专题复习

第十六章　电流做功与电功率 一、选择题：本题共8小题，每小题2分，共16分. 1.[2024·菏泽]下列家用电器，利用电流的热效应工作的 是( ) A.电冰箱 B.洗衣机 C.电脑 D.电饭煲 2.[2024·枣庄]如图所示是一款电子握力计的电路原理图，M、N均为金属板，N固定不动，当握力F增大时，则( ) A.滑动变阻器R接入电路中的阻值变小 B.电压表示数增大 C.电阻R的功率一定减小 D.电阻R0的功率增大 3.[2024·包头]许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全.其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻.下列分析正确的是( ) A.除雾状态，电路中只有R1工作 B.除霜状态，电路中只有R2工作 C.除雾状态，电路的总电流最大 D.除霜状态，电路的总功率最大 4.[2024·广元]如图所示是小英家的电能表表盘示意图，她断开其他用电器，只将电饭煲单独接入电路中正常工作1 min，发现电能表转盘转过10 r.下列说法正确的是( ) A.电能表是测量电流的仪表 B.电能表允许通过的最大电流是10 A C.电能表表盘示数为10 226 kW·h D.电饭煲正常工作10 min，消耗电能6×105 J 5.[2024·济宁]如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的I­U图像.下列分析正确的是( ) A.甲为灯泡L的图线 B.当电压为0时，L与R的阻值均为0 C.将L和R并联在6 V的电源两端，电路总电阻为36 Ω D.将L和R串联在6 V的电源两端，L的功率为0.24 W 6.[2024·赤峰]如图所示电路中，电源电压为6 V 恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表所示.定值电阻R0阻值为200 Ω，闭合开关后，下列说法正确的是( ) 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A.温度升高时，电流表示数变小 B.温度升高时，电压表示数变小 C.温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D.当温度为30 ℃时，电路总功率为0.18 W 7.[2024·齐齐哈尔](多选)如图所示的电路， 标有“50 Ω　1 A”字样，电流表选用0～3 A 量程.先闭合开关S1、断开开关S2，此时小灯泡 正常发光；保持开关S1闭合，再闭合开关S2， 当滑动变阻器连入电路的阻值为30 Ω时，电流表的示数为 0.8 A.则保持开关S1、S2都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是( ) A.将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变 B.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5～50 Ω C.通过电流表的电流最小值为0.72 A D.电路的总功率最大值为9.6 W 8.[2024·成都](多选)如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1与R2阻值相同.让滑动变阻器R3的滑片位于中点，只闭合开关S2时，电压表 的示数为2 V；开关S2、S3闭合，S1断开时，电流表 的示数为0.2 A.将R3的滑片移到b端，三个开关都闭合时，电流表 的示数为0.4 A，电路消耗的总功率为P1；开关S1、S2闭合，S3断开时，电路消耗的总功率为P2.下列结果正确的是( ) A.电源电压为9 V B.R3的最大阻值是60 Ω C.P1＝3 W D.P2＝0.3 W 二、非选择题：本题共11小题，共45分. 9.(3分)[2024·兰州]图甲中电阻箱的示数为______Ω，图乙中 电能表的示数为________kW·h，图丙中温度计的示数为_____℃. 6 564 3 968.2 －13 10.(2分)[2024·聊城]为了测量家中路由器的电功率，小慧利用 五一假期外出期间，关闭家里的其他用电器，用电能表测出一台 路由器所消耗的电能，数据见下表，计算可得路由器的电功率 为___W.若小慧所在小区有1 000户家庭，按每户家庭只使用一 台这样的路由器且全天开机、每度电0.6元计算，则小区用户 每月(30天)为路由器支付的总电费为______元. 10 4 320 11.(2分)[2024·盐城]在“对家庭用电的调查研究”综合实践活 动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，该电能表的示数为 ______kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过______W. 小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指 示灯闪烁了48次，用时1 min，则该电水壶的功率为______W. 326.6 4 400 1 800 12.(2分)[2024·龙岩模拟]标有“6 V　3 W”的小灯泡，通过 它的电流与电压的关系如图所示.若把它与一个阻值为5 Ω电 阻串联接入电压是6 V的电路中，则通过小灯泡的电流为____A， 整个电路消耗的功率为____W. 0.4 2.4 13.(2分)[2024·赤峰]电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流 的___效应工作的.某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功 能，简化电路如图，R1＝242 Ω，R2＝60.5 Ω.当该电饭煲处 于“加热”挡工作10 min，其消耗的电能是______J. 热 6×105 14.(2分)[2024·德阳]如图所示是一款电饭锅的简化电路图，旋 转开关可以实现加热或保温功能，已知加热挡的功率是1 000 W， R1、R2为定值电阻，R1的阻值是R2阻值的19倍，闭合开关S，当 旋钮开关旋转到触点__(填“0”“1”或“2”)时实现保温功能， 电饭锅在保温挡工作10 min产生的热量是______J. 2 3×104 15.(3分)[2024·凉山州]小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的 电路中，其两者的I­U关系图像如图乙所示，__(填“A”或“B”) 图像是灯泡的I­U关系图像，B图像所代表元件的阻值为___Ω， 当电压表示数为8 V时，小灯泡L和定值电阻R在10 s内消耗的 总电能为___J. A 40 48 16.(6分)[2024·福州模拟]如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为20 Ω.当开关S闭合后，电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.2 A.求： (1)电源两端电压； (2)电阻R2的电功率； (3)通电1 min电阻丝R1产生的热量. 解：(1)由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，U2＝2 V，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.2 A，电阻丝R1的阻值为20 Ω，由欧姆定律可得R1两端的电压：U1＝IR1＝0.2 A×20 Ω＝4 V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压为：U＝U1＋U2＝4 V＋2 V＝ 6 V； (2)电阻R2的电功率：P2＝U2I＝2 V×0.2 A＝0.4 W； (3)当开关S闭合后，电流表示数为0.2 A，所以通电1 min电阻R1产生的热量： Q1＝I2R1t＝(0.2 A)2×20 Ω×60 s＝48 J. 17.(6分)[2024·福州模拟]如图所示是某款发热鼠标垫的工作原理图，电源电压恒定，R1的阻值为20 Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.3 A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5 A.求： (1)电源电压； (2)电阻R2的阻值； (3)两开关均闭合时，1 min内电路消耗的电能. 解：(1)只闭合开关S时，电路中只有R1，电流表测通过的电 流，由I＝ 可得，电源电压： U＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V； (2)闭合开关S、S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并 联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电 流： I2＝I－I1＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，R2的阻值：R2＝ ＝30 Ω； (3)电路1 min内消耗的电能W＝UIt＝6 V×0.5 A×60 s＝ 180 J. 18.(8分)[2024·大庆]如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5 V，电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω，定值电阻R2＝15 Ω.当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡正常发光.图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图图像. (1)求电源电压； (2)当闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1＝15 Ω，求此时小灯泡的功率； (3)当闭合开关S、S2，断开S1，求R1的最大功率和此时R1的阻值. 解：(1)当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片移到中点 时，小灯泡正常发光，此时灯泡和滑动变阻器串联；根据图 乙，此时电路中的电流为0.5 A，灯泡两端的电压为UL＝2.5 V； 根据欧姆定律，滑动变阻器两端的电压为U1＝I× R1＝0.5 A × ×20 Ω＝5 V， 电源电压为U＝UL＋U1＝2.5 V＋5 V＝7.5 V； (2)当闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1＝15 Ω，此时灯泡和滑动变阻器串联，根据图乙结合串联电路的电压规律和电流特点可知，此时电路中的电流为I′＝0.4 A，灯泡两端的电压为UL′＝1.5 V， 此时小灯泡的功率为PL＝UL′I′＝1.5 V×0.4 A＝0.6 W； 19.(8分)[2024·福州模拟]项目式学习小组利用气压传感器设计一款体重计，图甲是装置原理图，传感器置于密闭的气缸中，活塞与软绳、拉杆连接，电源电压恒为3 V，活塞横截面积为5×10－2 m2，拉杆、软绳与活塞的重及摩擦均不计.当人抓住拉杆并双脚缓慢离地静止时，通过观察电表读数可得出质量大小.已知气压传感器电阻R随气压p变化的规律图像如图乙所示.当地大气压为1.0×105 Pa，求： (1)人未拉杆时，装置处于待机状态，此时气缸内气压是______Pa； (2)待机状态时电路消耗的功率； (3)根据题中条件推导出电流表示数I随人质量m变化的关系式. 解：(1)人未拉杆时，装置处于待机状态，拉杆、软绳与活塞的重及摩擦均不计，缸内外压强相等；为p＝1.0×105 Pa， (2)根据乙图知，R＝300 Ω， 则电功率P＝ ＝0.03 W； (3)根据图像是直线，假设R＝kp＋b； 当p＝1.0×105 Pa时，R＝300 Ω， 当p＝0.7×105 Pa时，R＝600 Ω； 代入解得R＝1 300 Ω－0.01p； 当人的质量为m，活塞受到的内外压力差等于人的重力，则内部压强为 eq \f(U,R) eq \f(U,I2)＝eq \f(6 V,0.2 A) eq \f(1,2) eq \f(1,2) (3)当闭合开关S、S2，断开S1，此时R2和滑动变阻器R1串联，R1的功率为P1＝I2R1＝(eq \f(U,R1＋R2))2R1＝eq \f(U2,\f(（R1－R2）2,R1)＋4R2)， 分析上式可知，当R1＝R2＝15 Ω时，R1的功率最大，R1的最大功率为P1＝eq \f(U2,\f(（R1－R2）2,R1)＋4R2)＝eq \f(U2,4R2)＝eq \f(（7.5 V）2,4×15 Ω)＝0.937 5 W. eq \f(U2,R)＝eq \f(（3 V）2,300 Ω) p＝1.0×105 Pa－eq \f(mg,S)＝1.0×105 Pa－eq \f(m×10 N/kg,0.05 m2)＝1.0×105－200 m； 电阻R＝1 300 Ω－0.01(1.0×105－200 m)＝(300＋2 m) Ω 则电流I＝eq \f(U,R)＝eq \f(3 V,（300＋2 m） Ω). $$