2025年中考物理查漏补缺专题复习：21《电功和电功率》

2025年中考物理查漏补缺专题复习 21《电功和电功率》 一、单选题 1．科学家伏特发明了电池，以他的名字作为单位的物理量是（　　） A．电流 B．电压 C．电阻 D．电功 2．下列四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　　） A．计算器 B．电风扇 C．电子表 D．电饭锅 3．下列家用电器中，功率最接近1kW的是 A． 台灯 B． 液晶电视 C． 笔记本电脑 D． 空调 4．母亲节时，小明买了一个如图甲所示的电热杯垫送给妈妈，电热杯垫通过USB接口供电，杯垫的简化电路如图乙所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能，R1、R2为加热电阻，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，加热挡的功率为7.5W。下列说法正确的是（　　） 甲 乙 A．同时闭合S1、S2时为保温挡 B．保温挡功率为5W C．R2电阻为5Ω D．用加热挡工作10min，产生的热量是75J 5．如图所示电路，已知电源电压且恒定，电阻，电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器上标有“”的字样。闭合开关，在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是(　　) A．电路中允许的最大电流为 B．滑动变阻器接入电路中的阻值范围是 C．电压表最大示数为 D．电流表示数变化范围是 6．空气质量指数是反应和评价空气质量的重要指标，下表中空气质量等级按照空气质量指数划分。如图甲是环保项目学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源两端的电压为18V，且保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列判断中正确的是（　　） 空气质量指数K 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 A．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 B．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大 C．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.25W D．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为优 7．小明家中电能表的规格如图所示，他将家里其他用电器都关闭，只让电视机单独工作了144s，观察到电能表转盘转了5圈。下列说法正确的是 A．此电能表转盘每小时转2500圈 B．这段时间电视机共消耗了2023.3kW*h的电能 C．电视机此时的实际功率是50W D．小明家两台功率为2500W的空调可以同时工作 8．如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的最大变化量为10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω 9．如图所示电路，电源电压U恒定不变，电流表A1量程为0~3A，A2量程为0~0.6A，电压表V量程为0~3V或0~15V，闭合S，断开S1、S2，滑片P移到最左端，A1表的示数为0.35A，R1和R3消耗的电功率之比P1：P3=3：1；滑片P向右移到某一位置的过程中，A1表的示数变化了0.3A，V表的示数变化了3V，三个开关都闭合时，在确保电路安全的前提下，R2允许接入的最小阻值为R2小，电路消耗的最大电功率为P大。下列结论正确的是（　　） A．R3＝12Ω B．电压表选用的量程为3V C．R2小＝40Ω D．P大＝28W 二、填空题 10．如图所示电能表，适用的额定电压为 　 　V，此时电能表的示数为 　 　kW•h。如将某用电器单独接在该电能表上工作10min，电能表上的指示灯闪烁400次，则该用电器的功率为 　 　W。 11．小明家的电能表如图所示，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时，他只让规格为“220V 1000W”的电热水壶单独工作，测得在200s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率 　 　 W，实际电压 　 　 V。（假设电水壶电阻不变）。 12．如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为　 　Ω，电压表的示数为　 　V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为　 　，电流表的示数为　 　A。 13．小明书房照明灯标有“220V，60W”， 发现开关S闭合后灯不亮，电工检修照明电路时用测电笔去测C、D两点时（如甲图所示），发现氖管均发光，用测电笔去测A、B两点时，只有测A点时氖管发光，那么故障原因可能是　 　（选填“A、B间短路”；“D、C间短路”；“A、D间断路”；“B、D间断路”）；电路维修完成后，小明用家中电能表（如乙图所示）测量了该灯的实际功率，单独使用该照明灯，发现电能表指示灯6min才闪烁了11次，该灯的实际功率是　 　W。 14．如图所示，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比为U甲：U乙＝5：4；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数比为I甲：I乙＝　 　，此时R1和R2消耗的功率之比P甲：P乙＝　 　。 15．按要求完成填空。 （1）将如图1所示的电阻箱接入电路中，此时电阻箱接入的阻值是　 　Ω； （2）如图2所示，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这是通过　 　的方式使水蒸气的内能转化为塞子的机械能； （3）如图3所示，是探究电流通过导体产生的热量与电流关系的实验装置。实验中用U形管两端液面的　 　反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器　 　（选填“甲”或 “乙”）内电阻丝产生的热量较多。 16．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，、是定值电阻，是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片由端移到端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则　 　（选填“”或“”）段是电压表示数变化的图像，电源电压为　 　V，的最大功率为　 　W。 17．如图所示，电源两端电压保持12V不变，R为滑动变阻器，、为定值电阻，，电流表A的量程为0~3A。若a、b两处都为电流表（量程为0~3A），滑片处于A（A点为滑动变阻器的中点）时，此电路的连接方式是　 　联。此时a、b处两电流表示数之比为8∶5，电路总功率为52.8W，则R的最大阻值为　 　Ω。 三、实验探究题 18． 实验桌上有如下器材：一个保温烧瓶，烧瓶内装有适量的煤油、温度计和阻值已知的电阻丝R．还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干．小强想利用这些器材探究“电流通过电阻时产生的热量Q与电流I的定性关系”． （1）如图所示是小强连接的电路．请你帮助他将电路连接完整，并满足开关S闭合前，滑动变阻器接入电路的阻值最大． （2）小强要想完成此实验，还需添加的一个测量工具是　 　． （3）实验过程中，电流通过电阻时产生的热量Q的大小用　 　来反映． （4）利用上述实验器材还可以探究“电流通过电阻时产生的热量跟　 　的关系”． 19．小李同学想测量小灯泡额定功率，老师提供了如下器材：蓄电池（6V），小灯泡（额定电压为2.5V，电阻约为10Ω），滑动变阻器A（10Ω 2A），滑动变阻器B（20Ω 2A），滑动变阻器C（200Ω 1.25A），电流表，电压表，开关，导线若干。小李同学设计了实验方案，连接了部分电路，如图甲所示。请完成如下问题： （1）小丽连接的实验电路如图甲所示，请你添加导线将实验电路补充完整； （2）为了能精确测量小灯泡的额定功率，实验中应选择电压表的　 　（选填“0-3V”或“0-15V”）量程； （3）为了保证小灯泡两端电压能达到额定电压，又便于精确调节，应选用滑动变阻器　 　（选填“A”“B”或“C”）进行实验； （4）闭合开关S后，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，则滑动变阻器的滑片P应向　 　端移动（选填“左”或“右”）； （5）移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。 20．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选用的电源电压为，小灯泡的额定电压为（灯丝电阻约为）。 （1）用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整； （2）连接完电路后闭合开关，发现电流表指针不动，但电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障，则故障是　 　； （3）移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，此时的电压为　 　V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动； （4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知：小灯泡的额定功率为　 　W；当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比　 　，导致该现象的原因是　 　； （5）实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是　 　。 四、计算题 21．某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。（指示灯的电阻不变） （1）若让左转、右转指示灯同时工作（即双跳灯开启），转向开关应与触点　 　接通。（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和3”） （2）求指示灯的电阻大小。　 　 （3）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的。 求： ①当右转指示灯微弱发光时，两端实际电压Ux大小？　 　 ②右转指示灯闪烁交替工作45秒消耗的电能多少？　 　 ③定值电阻R0的阻值多少？　 　 22． 如图甲所示是一款家用滴滤式咖啡壶，通电后，机器将容积为500mL的水箱中的水加热到沸腾，通过喷淋装置将烧开的水喷入滤杯中，实现自动滴滤；滴滤后的咖啡流入下方的滴滤壶中，壶下有自动加热装置，能对滴滤好的咖啡进行保温或加热，简化后的电路如图乙所示，其中R、R0均是发热电阻丝，在某次“自动加热—保温”程序中，电路中的功率随时间变化的关系如图丙所示，加热和保温时，R0的功率之比为16∶1。[已知，]。 求： （1）将初温为40℃装满的一箱水加热到100℃，水需要吸收的热量； （2）R0的阻值； （3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有咖啡壶工作，观察到标有“”的电能表转盘在如图丙中的550s内转了40转，此时家庭电路两端的实际电压。 23．郝齐家使用的新型电热水壶，它具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能，其电路原理如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃时自动断开。闭合开关S2时发热盘对水加热，水沸腾后开关S2自动断开，电热水壶处于保温状态。闭合开关S3时，电磁泵将水抽出。若电热水壶的保温功率为40W，加热功率为1200W，定值电阻R3的阻值为392Ω。求： （1）定值电阻R1的阻值为多大？ （2）当闭合开关S3，电磁泵正常工作，它两端的电压为24V，则电磁泵消耗的电功率为多大？ （3）若该电热水壶的热效率为90%，在一个标准大气压下将1.98L、初温为20℃的水加热至沸腾需要时间为多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 答案解析部分 1．B 2．D A、计算器工作时，主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应来工作的，故A错误； B、电风扇工作的目的是为了让电能转化为机械能，所以不是利用电流的热效应来工作的，故B错误； C、电子表工作时，电能主要转化为了磁能，所以利用电流的磁效应工作的，故C错误； D、电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故D正确。 故选：D。 电流通过导体时电能转化成内能，把这种现象叫做电流热效应，据此分析选择。 3．D 4．C A、由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联的电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热杯垫处于加热挡， 当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电热杯垫处于保温挡，故A错误。 B、保温挡的电功率：，故B错误。 C、R2的电功率：P2=P加热-P保温=7.5W-2.5W=5W， 由可知，R2的阻值：，故C正确。 D、加热挡工作10min，产生的热量：Q=W=P加热t=7.5W×10×60s=4500J，故D错误。 故答案为：C。 （1）由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，根据并联电路的电阻特点和可知电热杯垫加热挡和保温挡的电路连接。 （2）根据R1的阻值和可求出保温挡的电功率。 （3）根据P2=P加热-P保温求出R2的电功率，根据可求出R2的阻值。 （4）根据Q=W=Pt求出加热挡工作10min，产生的热量。 5．D 由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。 AC、电压表的量程为0～3V，当电压表的示数U1=3V时，电路中的电流为：， 因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为5A，电流表的量程为0～0.6A， 所以，为保证电路安全，电路中的最大电流I大=I=0.3A，电压表的最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，故AC错误。 B、因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的最小电压：U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V， 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：， 而滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小，电压表示数最小，电路各元件是安全的， 所以，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围是5Ω～20Ω，故B错误。 D、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， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的最小电流：。 所以，电流表示数变化范围是0.15A～0.3A，故D正确。 故答案为：D。 由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。 （1）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程比较并确定电路中的最大电流，此时电压表的示数最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的最小电压，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值；当变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小，电压表示数最小，电路各元件是安全的，据此得出其阻值调节范围； （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，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后得出电路中电流的变化范围。 6．C 7．C A、2500r/（kW•h）的含义是电路每消耗1千瓦时的电能，表盘转2500圈，故A错误； B、这段时间电视机消耗的电能，2023kW•h的的电能是该电能表投入使用以来记录的消耗电能数，故B错误； C、这段时间电视机消耗的电能W=0.002×3.6×106J=7200J；电视机此时的实际功率，故C正确； D、表盘数据显示该电能表的额定电压是220伏，标定电流是10安，允许通过的最大电流是20A，所以该电能表允许带的最大负载P=UI=220V×20A=4400W；两台2500W空调同时工作时的功率为5000W，超出了电能表的承载范围，故D错误。 故选：C。 （1）根据电能表参数的含义判断； （2）这段时间电视机消耗的电能用电能表实际转的圈数除以电能表参数得出； （3）电视机的实际功率利用电功率的定义式求出； （4）根据电能表上的额定电压和允许通过的最大电流求出电能表允许带的最大负载，通过与两台空调的总功率比较即可判定能否让两台空调同时工作。 8．D 9．D 10．220；7624.6；750 11．810；198 12．10；3；串联；0.2 13．B、D间断路；55 根据题意，用测电笔测A、B、C、D四点时，测A、C、D三点时，氖管均发光，只有测B点时氖管不发光，则说明A、C、D三点与火线相连，B点与火线是断开的，由此可知B与D点之间断路。 计算电能表指示灯闪烁11次消耗的电能： 计算用电器的实际功率 零线上发生断路，电路中有电，用电器不工作；根据，计算消耗的电能，根据，计算电功率。 14．1：5；4：1 15．3608；做功；高度差；甲 16．BC；15；5.4 17．并；30 18．（1） （2）停表 （3）升高的温度 （4）通电时间 （1）将图中的滑动变阻器、电流表等串联接入电路中，要求滑动变阻器的滑片调到阻值最大的位置，则应将变阻器的左下接线柱接入电路中，如图所示： （2）要探究“电流通过电阻产生的热量跟电流大小是否有关”，必须控制电阻和通电时间相同，改变电流大小，所以需要在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片来改变电路中的电流大小；实验中用停表来控制通电时间相同。 （3）根据，实验中应通过比较液体升高的温度，来比较电流通过导体时产生的热量的多少。 （4）在不改变器材和电路连接的情况下，该实验方案还可以探究的问题是电流通过导体产生热量与通电时间的关系，即：在电阻R和电流I不变时，改变通电时间，比较电流通过电阻时产生热量的多少。 故答案为：（1）； （2）停表； （3）升高的温度； （4）通电时间。 （1）本实验中，电流表和滑动变阻器应串联在电路中，根据滑动变阻器接入电路的阻值最大，确定其接线情况。 （2）实验需要测量加热时间，需要用到秒表。 （3）温度计示数的变化反映了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少。 （4）在该实验中应用了控制变量法，首先找到它们相同的物理量，再找到它们不同的物理量，便可以找到探究的是电流通过电阻时产生的热量与什么因素的关系。 19．（1） （2）0-3V （3）B （4）左 （5）0.75 20．（1） （2）灯泡断路 （3）2.2；B （4）0.625；变大；灯丝电阻随温度的升高而增大 （5）小灯泡的实际功率过小 21．3和4；；12Ω；；2.4V；；59.4J；；18Ω 22．（1）装满的一箱水，所以，水的质量就是水箱的容积 水吸收的热量是 （2）由电路图可知，当开关接c时，电路为R0的简单电路，根据及图乙可知，自动加热挡，功率为440W，所以，R0的阻值是 （3）解：“”表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转1800转，咖啡壶工作时，电能表转盘550s内转了40转，咖啡壶消耗的实际电能是 咖啡壶在加热工作时，电路为R0的简单电路，功率为440W，即，又因为加热和保温时，R0的功率之比为16∶1，所以，R0的在保温时的功率为 当开关接b时，咖啡壶在保温工作，根据可知，整个电路中的电流为 则咖啡壶在保温工作时的总电阻为 当开关接c时，咖啡壶在加热工作时，电路为R0的简单电路，工作110s消耗的电能是 当开关接b时， R0和R串联，咖啡壶在保温工作时，，工作440s消耗的电能是 由题可知 即 解得 （1）根据m=ρV，计算物体的质量；利用Q=cm∆t，计算吸收热量的多少； （2）根据，计算用电器的电阻； （3）利用电能表转数，计算消耗的电能；根据实际电功率和电阻，计算实际电流，利用，计算电阻；根据，计算消耗电能的多少；结合，计算实际电压的大小。 23．（1）解： 定值电阻 R1的阻值： （2）解： 当闭合开关 S3，电阻 R3与电磁泵串联，电磁泵正常工作，它两端的电压为 24V，则电磁泵消耗的电功率： （3）解： 1.98L 水的质量： m=ρV=1.0×103kg/m3×1.98×10-3m3=1.98kg 在一个标准大气压下将 1.98L、初温为 20℃的水加热至沸腾需要吸收的热量： Q吸=c水m水Δt0=4.2×103J/(kg·℃)×1.98kg×(100-20)℃=665280J 该电热水壶的热效率为 90%，则需要的电能： 需要加热为时间： 由图和题意可知，闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，电热水壶处于加热状态； 只闭合开关S1时，只有电阻R1工作，电热水壶处于保温状态； 只闭合开关S1和S3时电，电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。 (1)根据的变形式算出定值电阻R1的电阻值； (2)闭合S3时，根据串联电路电压的规律算出电阻R3两端的电压，根据欧姆定律算出电流，由P=UI算出电磁泵的电功率； (3)由算出水的质量，利用Q吸=cm△t算出水吸收的热量，根据算出电热水壶消耗的电能，再利用的变形式算出水加热至沸腾需要的时间。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$