第十七章 电流做功和电功率(专项训练)物理新教材沪科版九年级全一册
2026-01-23
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内容正文:
第十七章 电流做功和电功率(解析版)
目录
A题型建模・专项突破 ………………………………………………………………………1~18
题型一:用电器使用时的能量转化 1
题型二:电功的概念及计算 4
题型三:用电能表测量电能 6
题型四:串、并联电路中的电功 9
题型五:电功率的概念和单位 12
题型六:额定电压 额定功率 16
题型七:测量电功率 18
题型八:电流热效应 23
题型九:焦耳定律 27
题型十:电热的利用与防止 30
题型十一:多档位问题 32
B综合攻坚・能力跃升………………………………………………………………………37~47
题型一:用电器使用时的能量转化
1.(25-26九年级上·河北·阶段练习)某机器的能量流向如图所示,下列家用电器工作时,符合此能量流向的是( )
A.电灯 B.电风扇
C.电视机 D.电热水壶
【答案】B
【详解】A.电灯工作时,将电能转化为内能和光能,故A不符合题意;
B.电风扇工作时,将电能大部分转化为机械能,同时一少部分电能转化为内能,故B符合题意;
C.电视机工作时,将电能主要转化为光能、内能、声能,故C不符合题意;
D.电热水壶工作时,将电能转化为内能,故D不符合题意。
故选B。
2.(25-26九年级上·北京·阶段练习)某新款手机具备反向充电技术,它可以给支持无线充电的其它手机进行充电。下列有关说法正确的是( )
A.为该新款手机充电时,手机电池相当于电源
B.为该新款手机充电时,将电能转化为化学能
C.该新款手机对其它手机反向充电时,该手机相当于用电器
D.随着技术的发展,手机电池对能量的利用率可以达到100%
【答案】B
【详解】AB.为手机充电时,手机消耗电能,将电能转化为化学能,所以手机电池相当于用电器,故A错误,B正确;
C.该手机对其它手机反向充电时,为电路提供电能,该手机相当于电源,故C错误;
D.无论技术如何发展,手机对电池能量的利用率都不可能达到100%,总会有一部分能量浪费掉,故D错误。
故选B。
3.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列家用电器主要将电能转化为机械能的是( )
A.LED灯 B.电饭锅
C.电风扇 D.电烤箱
【答案】C
【详解】A.LED灯工作时主要将电能转化为光能,故A不符合题意;
B.电饭锅工作时主要将电能转化为内能,故B不符合题意;
C.电风扇工作时,风扇转动,主要将电能转化为机械能,故C符合题意;
D.电烤箱工作时主要将电能转化为内能,故D不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)现代家庭中,我们每天要消耗许多电能,关于电能的利用下列说法正确的是( )
A.洗衣机消耗电能主要转化成内能
B.电饭锅消耗电能主要转化成光能
C.日光灯消耗电能主要转化成光能
D.电动汽车消耗电能主要转化成光能和内能
【答案】C
【详解】A.洗衣机工作时,主要是电动机带动洗衣桶等部件转动,消耗的电能主要转化为机械能,而不是内能,故A错误;
B.电饭锅是利用电流的热效应工作的,消耗的电能主要转化为内能,用来加热食物,不是光能,故B错误;
C.日光灯工作时,消耗电能主要是为了发光,所以主要转化为光能,故C正确;
D.电动汽车消耗电能主要是为了获得动力,转化为机械能,虽然在工作过程中也会有少量内能产生,但主要转化的不是光能和内能,故D错误。
故选 C。
5.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图所示的四种用电器中,工作时主要把电能转化为内能的是( )
A.扫地机器人 B.电暖气
C.洗衣机 D.应急LED灯
【答案】B
【详解】A.扫地机器人工作时,消耗电能,使内部的电机转动,带动刷子等部件工作,从而将地面上的灰尘等杂物清扫干净,其主要能量转化是将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.电暖气工作时,电流通过电热丝,电热丝发热,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,用来提高室内温度,故B符合题意;
C.洗衣机工作时,电动机运转,带动洗衣桶和波轮转动,实现衣物的洗涤和脱水等功能,其主要能量转化是将电能转化为机械能,故C不符合题意;
D.应急LED灯工作时,消耗电能,使LED灯发光,其主要能量转化是将电能转化为光能,故D不符合题意。
故选B。
6.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或小台灯等电子产品供电。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板将光能转化为化学能
B.给蓄电池充电将电能转化为化学能
C.小台灯工作时将光能转化为电能
D.小风扇工作时将电能转化为机械能
【答案】BD
【详解】A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能,故A错误;
B.给蓄电池充电是将电能转化为化学能储存起来,故B正确;
C.小台灯工作时是将电能转化为光能,故C错误;
D.小风扇工作时将电能转化为机械能,故D正确。
故选BD。
题型二:电功的概念及计算
7.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流越大,电流做功就一定越多
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
【答案】B
【详解】A.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,故A正确,不符合题意;
B.电流做功的多少由公式 W=UIt 决定,不仅与电流有关,还与电压、时间有关。仅电流大,不能确定做功一定多,故B错误,符合题意;
C.电能表是用来测量电流做功(消耗电能)多少的仪器,故C正确,不符合题意;
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程,电流做了多少功就消耗了多少电能。故D正确,不符合题意。
故选B。
8.(2024·江苏泰州·一模)在“探究电功与哪些因素有关”的实验中,小华连接了如图所示的电路,以下说法中正确的是( )
A.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B.此电路探究的是电功与电压的关系
C.实验中,通过电压表的示数反映电功的大小
D.移动滑动变阻器的滑片从而改变电流,可以进一步探究电功与电流的关系
【答案】B
【详解】由电路图可知,两灯泡与滑动变阻器串联,两电压表分别测两灯泡两端的电压;
A.两灯泡串联,因此通过两灯泡的电流相等,如果两灯泡的规格相同,那么两灯泡的两端电压相等,所用时间相同,这对研究的问题无意义。因此要探究电功与电压关系,必须改变电压,应选用不同规格的灯泡进行实验,可以控制灯泡的两端电压不同,便于问题的研究,故A错误;
B.因串联电路中各处的电流和通电时间相等,所以根据W=UIt可知,此电路可以探究电功与电压的关系,故B正确;
C.实验中,因电压发生变化时,电路中的电流也会发生变化,电压表不能反映电功的大小,故C错误;
D.实验时,要移动滑动变阻器是为了改变小灯泡的电流,同一个灯泡电流改变时,电压也会改变,不能控制电压相同,不能探究电功与电流的关系,故D错误。
故选B。
9.(25-26九年级上·全国·单元测试)一块手机用的锂电池上标有电压3.7V,容量1000mA·h充满电后这块锂电池约存储的电能是( )
A.0.37J B. C.3.7kW·h D.
【答案】D
【详解】储存的电能
故D正确,ABC错误。
故选D。
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)电能的单位换算:
(1)5kW·h= J;
(2)= kW·h。
【答案】(1)
(2)1.5
【详解】(1)因为1kW·h=1×103W×3600s=3.6×106J
所以5kW·h=5×3.6×106J=1.8×107J
(2)
11.(20-21九年级上·山东济南·期末)如图所示电路,电阻R为10Ω,电源电压保持不变,闭合开关S后,两个电表的示数分别是2.5V、0.2A.请通过计算回答:
①电阻R两端的电压是多少?
②通电10min整个电路电流做功多少?
【答案】①2V;②540J
【详解】解:由电路图可知,灯泡L与电阻R串联,电压表测灯泡L两端的电压U2=2.5V
①因串联电路中各处的电流相等,所以通过电阻的电流
I1=I=0.2A
所以定值电阻R的电压
U1=I1R=0.2A×10Ω=2V
②因串联电路中总电压等于各分电压之和,即电压电源为
U=U1+U2=2V+2.5V=4.5V
通电时间为
t=10min=600s
电路在10min内电流做功
W=UIt=4.5V×0.2A×600s=540J
答:①定值电阻R的电压是2V;
②通电10min整个电路电流做功是540J。
题型三:用电能表测量电能
12(2025·河北石家庄·二模)小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示,若以当地电价0.5元/度计算,小明家4月份应缴纳电费 元。将某用电器单独接在该表上工作一段时间后,电能表转盘转了600转,该用电器在上述时间内消耗的电能为 J。
【答案】 120 7.2×105
【详解】[1]由图可知,小明家3月末、4月末电能表的示数分别为:6022.3kW•h、6262.3kW•h
小明家4月消耗的电能
应缴纳电费:0.5元/度×240度=120元
[2]这段时间内,该用电器消耗的电能
13.(2025·江苏无锡·一模)如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A.该电能表的示数为
B.该家庭电路的最大总功率为
C.家中消耗电能,电能表指示灯闪烁3200次
D.家庭电路的安装次序依次是进户线、电能表、总开关
【答案】D
【详解】A.电能表的示数最后一位是小数,单位是kW·h,所以该电能表的示数为 5544.7kW·h,故 A 错误;
B.电能表上的10 (20) A 中,10A是标定电流,20A是允许通过的最大电流,根据电功率公式P=UI,可得该家庭电路的最大总功率为P=UI=220V×20A=4400W
故 B 错误;
C.1600imp/kW·h 表示电路中每消耗 1kW·h 的电能,电能表的指示灯闪烁1600 次。那么消耗0.5kW・h的电能时,指示灯闪烁的次数为1600imp/kW·h×0.5kW·h=800次
故 C 错误;
D.家庭电路的安装次序是进户线先连接电能表,再通过总开关连接其他用电器,这样在更换用电器或维修时,断开总开关可以保证安全,同时电能表能正确计量消耗的电能,故 D 正确。
故选 D。
14.(2025·四川广元·中考真题)如图所示是小刘家新建楼房的部分配电系统图,下列分析正确的是( )
A.控制电灯的开关安装在了零线上
B.电能表指示灯闪烁7200次,表示消耗了的电能
C.电路正常工作时,用试电笔插入插座的左孔,氖管会发光
D.上月末电能表示数如图,本月用电100度,则本月末电能表示数是2028.1
【答案】B
【详解】A.在家庭电路中,控制电灯的开关应安装在火线上,这样当开关断开时,电灯与火线断开连接,避免触电风险,由图知,控制电灯的开关安装在火线与用电器之间,遵循了用电安全原则,故A错误;
B.由图知,电能表的参数(即家庭电路每消耗的电能,电能表指示灯闪烁3600次),电能表指示灯闪烁7200次,则小刘家家庭电路消耗的电能,故B正确;
C.家庭电路中,插座的左孔接零线,右孔接火线。电路正常工作时,试电笔插入插座左孔(零线),氖管不会发光;插入右孔(火线)氖管发光,故C错误;
D.如图,上月末电能表示数为2018.1kW·h,本月用电100kW·h,本月末电能表示数为2118.1,故D错误。
故选B。
15.(24-25九年级上·四川绵阳·期末)小明家4月底电能表示数如图所示,5月底电能表的示数为,当地电价为,小明使某家用电器单独工作3min,电能表转盘转了160r。下列说法中合理的是( )
A.5月份他家应交电费1035元
B.这个电能表允许通过的最大电流是10A
C.这个电能表应接在220V的电路中使用
D.该家用电器这段时间消耗的电能是
【答案】C
【详解】A.电能表显示数字中最后一位是小数,单位,该电能表此时示数为,这段时间消耗的电能是
他家应交电费为,故A错误。
B.“10(40)A”,表示电能表的标定电流为10A,平时工作允许通过的最大电流为40A,故B错误;
C.电能表上标有220V字样,说明电能表应接在220V的电路中使用,故C正确;
D.该家用电器这段时间消耗的电能是,故D错误。
故选C。
题型四:串、并联电路中的电功
16.(2025·江苏无锡·一模)在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须 (选填“相等”或“不相等”),将两个灯泡串联是控制了 和通电时间相等。
【答案】 不相等 电流
【详解】[1]探究电流做功与电压的关系,运用控制变量法,要控制电流,通电时间相同,电压不相等。
[2]两个灯泡串联是为了控制通过两个灯泡的电流相等。
17.(24-25九年级上·河南许昌·期末)现有两个定值电阻R1和R2(R1>R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙>W丁 B.W乙>W丙>W甲>W丁
C.W甲>W丙>W丁>W乙 D.W丙>W丁>W乙>W甲
【答案】C
【详解】根据串联电路的电阻特点可知,乙图中的总电阻最大,根据并联电路的电阻特点可知,甲图中的总电阻最小,又由于R1>R2
则四个电路中的总电阻关系为R乙>R丁>R丙>R甲
因电源的电压恒为U,且工作时间相等,由可知W甲>W丙>W丁>W乙
故C正确,ABD错误。
故选C。
18.(2025·天津河东·一模)甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3,两端的电压之比为2︰1,则相同时间内消耗电能之比为( )
A.1︰3 B.3︰1 C.2︰3 D.3︰2
【答案】B
【详解】相同时间内消耗电能之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
19.有两个电路元件A、B,把它们串联接在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压的关系图像如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则在相同时间内电流通过A、B两个元件所做的电功之比是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由电路图可知,两元件串联,通过它们的电流相等,由图乙所示图像可知,电流为0.4A时,A、B两元件两端的电压分别为2.0V、2.5V,则在相同时间内电流通过A、B两个元件所做的电功之比是
故选A。
20.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2
B.R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2
C.相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1
D.R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1
【答案】B
【详解】A.由题图可知,两电阻串联,根据串联电路电流规律可知,电流处处相等,故通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1,故A错误;
BD.由题图可知,V1测量R2两端的电压,V2测量电源电压,根据欧姆定律,电压表V1、V2示数之比为
经整理可知,R1、R2的电阻之比
R1、R2两端的电压之比
故B正确,D错误;
C.相同时间R1、R2消耗电能之比
故C错误。
故选B。
21.如图所示,电源电压6V不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,当开关S接到点2时。
(1)电压表示数为多少V;
(2)当开关S转换到点1时,在10s内电流所做的功为多少J。
【答案】(1)2V
(2)36J
【详解】(1)从图可知,当开关S接到点2时,电阻R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,由题意知,R1=10Ω,R2=20Ω,电路中的总电阻为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
而电源电压为U=6V,电路中的电流为
则电压表示数,即电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
(2)当开关S转换到点1时,电路中只有电阻R1工作,10s内,电流所做的功为
题型五:电功率的概念和单位
22.(2025·河南南阳·阶段练习)关于电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D.在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
【答案】D
【详解】A.用电器消耗的电能越多,则说明电流做的功越多,不知道做功的具体时间,所以电功率也不一定越大,故A错误;
B.用电器消耗电能的时间越短,但不知道电流做的总功是多少,电功率不一定大,故B错误;
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,由可知,电功率不一定大,故C错误;
D.由可知,电功率是表示做功快慢的物理量,在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大,故D正确。
故选D。
23.(2025·四川凉山·期末)下列用电器的额定功率约为1000W的是( )
A.电子表 B.小台灯
C.液晶电视机 D.家用空调
【答案】D
【详解】A.电子表的额定功率约为0.001W,故A不符合题意;
B.小台灯额定功率在25W左右,故B不符合题意;
C.电视机额定功率在200W左右,故C不符合题意;
D.空调是大功率用电器,额定功率约为1000W,故D符合题意。
故选D。
24.(2025·广东深圳·三模)华为最新款手机Mate70RS全球发布,其中内置的麒麟9020芯片是由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。电池容量约6000mA·h,额定电压3.7V,支持100W有线超级快充和80W无线快充。“超级快充”的“快”是指 (填写物理量),若采用有线快充方式给电池充电,则充满需要的时间是 s。
【答案】 半导体 电功率 799.2
【详解】[1]芯片的主要材料是半导体,因为半导体的导电性介于导体和绝缘体之间, 可以通过掺杂等手段精确控制其电学性能,广泛应用于集成电路制造,所以麒麟 9020 芯片是由半导体材料制成的。
[2]“超级快充”的“快”是指充电功率大,功率是表示做功快慢(这里是电能转化为化学能快慢)的物理量,所以这里填功率。
[3]根据公式W=UIt,则电池储存的电能W=UIt=3.7V×6A×3600s=79920J
由题意知,有线快充的功率100W,根据可知,充满需要的时间是
25.(2025·吉林四平·模拟预测)如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图像
B.定值电阻R的阻值为20Ω
C.当电压为零时,灯泡灯丝的电阻为零
D.将灯泡L和定值电阻R串联在6V的电源两端,电路的总功率为1.2W
【答案】D
【详解】A.定值电阻阻值一定,I--U关系图像为过原点的倾斜直线,甲为定值电阻的图像,所以乙为灯L的图像,故A错误;
B.定值电阻的I--U关系图像为过原点的倾斜直线,甲图像为定值电阻的图像,当U=6V时,I=0.25A,定值电阻的阻值为
故B错误;
C.金属的电阻大小主要取决于其材料、长度、横截面积以及温度等因素。即使灯泡两端电压为零,没有电流通过灯丝,灯丝本身依然具有一定的电阻值,故C错误;
D.由图像可知,当I=0.2A时,灯泡L电压为1.2V,定值电阻R电压为4.8V,将灯泡L和定值电阻R串联在6V的电源两端,电路的总功率为
故D正确。
故选D。
26.(2025·广东深圳·二模)如题图为某家用电器的铭牌参数图,该电器最有可能为( )
A.柜机空调 B.电灯
C.电视机 D.移动电话
【答案】A
【详解】A.柜机空调的功率较大,可能为2800W,故A符合题意;
B.电灯的功率约为20W,故B不符合题意;
C.电视机的功率约为200W,故C不符合题意;
D.移动电话在使用过程中的电功率一般低于10W,故D不符合题意。
故选A 。
27.(2025·河北邢台·三模)某品牌养生壶的铭牌参数如下表所示,此养生壶正常工作时的电流为 A;正常工作30min,消耗的电能为 J。
额定电压
220V
额定容量
1.8L
额定功率
1100W
保温时间
12h
【答案】 5
【详解】[1]由,则养生壶正常工作时的电流
[2],由,则养生壶正常工作时消耗的电能
28.(2025·山东·中考真题)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
A.说法正确 B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压
【答案】B
【详解】客服回复中提到的“3kW·h”是电能(即电量)的单位,而“3kW的用电器”中的“kW”是电功率的单位。客服错误地将电能与电功率混淆,认为3kW·h的移动电源可以直接支持3kW的用电器,忽略了电功率的实际限制。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
29.(2025·安徽安庆·二模)小明家的家用电吹风的简化电路如图所示,ABCD为与选择开关连接的触点,此电吹风的技术参数如下表。电源电压恒为。
(1)当电吹风吹冷风时,选择开关应与哪些触点连接?
(2)吹热风时,通过电动机的电流;(结果保留两位小数)
(3)电热丝的阻值。
【答案】(1)B、C
(2)0.55A
(3)55Ω
【详解】(1)由图可知,当选择开关与触点B、C接触时,只有电动机工作,电吹风吹冷风;
当选择开关与触点A、B接触时,电动机和电热丝并联工作,电吹风吹热风。
(2)由表格参数可知,电吹风吹冷风时电功率,电吹风吹热风时电功率,根据并联电路的特点可知,电吹风吹热风时,电动机的电功率和吹冷风时的电功率相同,由可知,吹热风时,通过电动机的电流
(3)电吹风吹热风时电热丝的电功率
由可知,电热丝的阻值
题型六:额定电压 额定功率
30.(2025·黑龙江佳木斯·三模)标有 “220V 60W” 的灯泡,正常工作时电流约 A(保留两位小数),灯丝电阻约 Ω(保留整数)。
【答案】 0.27 807
【详解】[1]由题意可知,灯泡的额定电压为220V,额定功率为60W,则正常工作时的电流为
[2]灯丝电阻为
31.(2025·宁夏银川·一模)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是( )
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较多
D.若两灯并联在220V的电路中,则乙灯较亮
【答案】D
【详解】A.由图可知,甲灯的额定功率是40W,在不同电压下实际功率不同,甲灯的实际功率不一定是40W,故A错误;
B.由灯泡的铭牌可知,乙灯泡的额定电压为220V,额定功率为60W,将乙灯接入110V电路,实际电压是额定电压的一半,根据可知,电阻不变,电功率变为原来的,为15W,故B错误;
C.两灯均正常发光时,两灯的实际功率等于额定功率,则乙的实际功率大,由于不知通电时间,所以无法比较两灯消耗电能的大小关系,故C错误;
D.两灯均正常发光时,两灯的实际功率等于额定功率,则乙的实际功率大,灯泡的亮度取决于其实际功率的大小,若两灯并联在220V的电路中,则均能正常发光,所以两灯乙灯较亮,故D正确。
故选D。
32.(2025·北京石景山·二模)如图所示,闭合开关后,灯L1比灯L2亮,下列说法正确的是( )
A.灯L1消耗的电能比灯L2消耗的电能快
B.通过灯L1的电流一定大于通过灯L2的电流
C.灯L1的额定功率一定大于灯L2的额定功率
D.若将两灯并联接入电路中,灯L1一定比灯L2亮
【答案】A
【详解】由实物电路可知,两灯泡串联。
A.灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,灯L1较亮,则L1的实际功率较大,即L1的实际功率一定大于L2的实际功率,灯L1消耗的电能比灯L2消耗的电能快,故A正确;
B.因串联电路中各处的电流相等,所以通过灯L2的电流一定等于通过灯L1的电流,故B错误;
C.因两灯泡的额定电压关系不确定,则无法得出两灯泡额定功率的关系,故C错误;
D.串联电路中的电流相同, L1的实际功率大于L2的实际功率,根据公式可知,灯泡L1的电阻大,根据可知,若将两灯并联接入电路中,两灯的电压相同,电阻越大的,功率越小,所以灯L1一定比灯L2暗,故D错误。
故选A。
33.(2025·黑龙江佳木斯·三模)把标有“6V 3W”和“6V 6W”的两盏电灯串联后接入电路中,如果让其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率(灯丝电阻不变),则该电路两端的电压应为 V,两灯消耗的实际总功率为 W。
【答案】 9 4.5
【详解】[1]由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为
由可得,两灯泡的电阻分别为
因串联电路中各处的电流相等,且其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率, 所以,两灯泡串联时,该电路中的电流I=0.5A, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路两端的电压
[2]两灯消耗的实际总功率
34. ((2025·山东青岛·二模)某用电器正常工作时,10min内消耗的电能是0.3kW·h,这个用电器可能是( )
A.电冰箱 B.空调 C.电视机 D.照明灯
【答案】B
【详解】这个用电器的额定功率为
电冰箱的额定功率约200W,空调的额定功率约1000~2000W,电视机的额定功率约200W,照明灯的功率约20~60W,这个用电器可能是空调,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
35.(2025·广东河源·一模)用电器的铭牌一般标有电压和电功率的参数,在选购灯泡时, (选填“电压”或“电功率”)更有参考价值。将标有“PZ 220V 15W”的灯泡甲和“PZ 220V 100W”的灯泡乙并联接入家庭电路,均正常发光,灯泡 更亮,通电相同时间,灯泡 消耗电能更多。(以上两空选填“甲”或“乙”)
【答案】 电功率 乙 乙
【详解】[1]灯泡的亮度由实际功率决定,需购买不同亮度的节能灯,他应参考铭牌的电功率参数。
[2]若将这两个灯泡分别并联接入家庭电路,均正常发光,则实际功率等于额定功率,由两灯的铭牌可知,乙灯的实际功率较大,所以乙灯泡较亮。
[3]通电相同时间,由可得W=Pt,则灯泡乙消耗电能更多。
题型七:测量电功率
36.(2025·云南中考)同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行 ;
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到 两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表 (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表,表中a处的数据为 ;
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
1
a
0.30
正常发光
2
2.0
0.26
较暗
3
3.0
0.32
较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)调零 (2)B、E 右 (3)有 2.5 (4)0.75 大 错误
【解析】(1)由图甲可知,实验前电流表的指针未指在零刻度线处,故应对电流表进行调零。
(2)[1]由图乙可知,A、E两点间的导线将小灯泡短路,故应将导线改接到B、E两点间。
[2]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即应将滑片移至最右端。
(3)[1]若小灯泡灯丝断了,则电压表直接并联在电源两端,测量电源电压,故电压表有示数。
[2]小灯泡正常发光时的电压为其额定电压,故表中a处的数据应为其额定电压2.5V。
(4)[1]在额定电压下的消耗的功率为额定功率,由表格中数据可知,小灯泡的额定功率为
[2]由表格中数据可知,灯泡两端电压越大,电流越大,小灯泡的实际功率越大,小灯泡就越亮。
[3]用电器在不同电压下对应的实际功率不同,故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是错误的。
37.(2025·新疆中考)小红在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到 (选填“A”或“B”)端。实验中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)小红完成实验后,小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路,也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示,小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得:实验时,电源电压为 V;小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时,小灯泡的电阻变化了 Ω(结果保留1位小数)。
表1
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.24
2
2.0
0.26
3
2.5
表2
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
3.0
0.20
2
2.5
0.24
3
1.8
0.27
【答案】(1) (2)A 0.7 (3)4 3.9
【解析】(1)测量小灯泡的电功率的实验,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器“一上一下”接入电路
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处,由图可知,移动到A处。
[2]由图乙可知,额定电压为2.5V时,电流为0.28A,则小灯泡额定功率
(3)[1] 分析表1和表2可得,实验时,小明将电压表并联在滑动变阻器两端,当电流为I=0.24A时,UL=1.5V,UR=2.5V故电源电压为
[2]由表2可得,,时,,小灯泡的电阻
由(2)可知,小灯泡额定电压为2.5V时,电流为0.28A,小灯泡的电阻
小灯泡电阻变化了
38.(2025·上海中考)物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验,现有2个电源(电源电压未知),滑动变阻器2个分别标有A“10Ω 2A” B“20Ω 2A”字样,待测小灯(标有“6.0V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路,将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处,闭合开关S后,此时电压表示数、电流表示数如图所示。
(1)补全实验电路图;
(2)电压表所示示数为 伏;
(3)小徐仅更换电源与滑动变阻器,重新实验,记录数据如下表,其中有一组数据,小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程)
实验序号
电流表示数(安)
电压表示数(伏)
1
0.38
6.5
2
0.46
5.5
3
0.52
4.5
4
0.54
4.0
【答案】(1) (2)6.5 (3)见解析
【解析】(1)“测定小灯泡的电功率”实验中,将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联,由图可知,电压表选择0~15V量程,分度值为0.5V,电压表示数为6.5V;由图可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.54A;滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处,最大阻值为10Ω,则滑动变阻器两端电压
则电压表示数为6.5V测量的是灯泡两端电压
(2)由图可知,电压表选择0~15V量程,分度值为0.5V,电压表示数为6.5V。
(3)电压表示数为6.5V,电流表示数为0.54A时,灯泡电压超过小灯泡的额定电压;由表中数据可知,电流表示数为0.54A时,电压表示数为4V,由于通过灯泡的电流为0.54A时,灯泡两端电压为6.5V,则电压表测量滑动变阻器两端电压,则电源电压
由表中数据可知,电压表示数为4.5V时,灯泡两端电压为6V,电流表示数为0.52A,小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率
39.(2025·湖南中考)小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变。小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求导线不得交叉;
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 端;
(3)闭合开关后,移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)进行相同实验的另一同学,检查电路发现导线连接正确且开关闭合,但灯座上忘记安装小灯泡,此时观察到 表的指针有明显偏转。
【答案】(1) (2)左 (3)0.75 (4)电压
【解析】(1)测量小灯泡的额定功率实验中,小灯泡、电流表、滑动变阻器、开关串联在电路中,电压表与灯泡并联,图中把电流表负接线柱与电源负极连接起来即可
(2)正确连接好电路,闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器阻值调至最大,即滑片P移到最左端。
(3)由图乙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,示数为0.3A,灯泡额定功率为
(4)灯座上没有安装灯泡,因此电路处于断路状态,电流表指针不会偏转,电压表此时相当于直接接在电源两端,因此电压表指针会有明显偏转。
40.(2025·河南周口·三模)小明发现家中一个灯管坏了,其他用电器仍能正常工作,这说明灯管和其他用电器是 (选填“串联”或“并联”)关系。如图所示,从小明家的电能表可以知道他家同时使用的用电器的总功率不能超过 W。小明将电磁炉单独接在电路中,5min后发现家里的电能表转盘转了300转,则电磁炉的功率为 W。
【答案】 并联 8800 1200
【详解】[1]灯管和其他用电器能够独立工作,所以二者是并联的。
[2]由图可知,电路的工作电压为220V,允许的最大电流为40A,则所有能同时工作的用电器功率不能超过P=UI=220V×40A=8800W
[3]将电磁炉单独接在电路中,5min后发现家里的电能表转盘转了300转,电磁炉消耗的电能
电磁炉的功率为
题型八:电流的热效应
41.(2025·江苏无锡·二模)如图探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,R1<R2。实验中烧瓶内所装煤油的质量应 (选填“相同”或“不同”)。甲装置主要用来探究电热与 是否有关;通电时间相同,比较a和c可以探究电热与 的关系;通电时间相同,四个烧瓶中 (a/b/c/d)中的温度计示数最高。
【答案】 相同 电阻 电流 c
【详解】[1]在该实验中,是通过温度计示数的变化来反映电流通过导体产生热量的多少,而温度计示数的变化是由煤油吸收热量后温度升高引起的。根据热量计算公式Q=cmΔt,要比较不同情况下产生热量的多少,需要控制煤油的质量m和比热容c相同,这样温度计示数的变化才能准确反映产生热量的多少。所以实验中烧瓶内所装煤油的质量应相同。
[2]甲装置中,两个电阻丝R1和R2串联,根据串联电路的特点可知,通过它们的电流I和通电时间t都相同,而R1<R2,通过比较a和b两个烧瓶中温度计示数的变化,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关。
[3]比较a和c两个烧瓶,电阻丝的阻值相同,通电时间相同,但图甲中两个电阻丝串联在同一电源上,图乙中两个电阻丝并联在同一电源上,由欧姆定律可知,通过a中电阻丝的电流小于通过c中电阻丝的电流,所以通过比较a和c可以探究电热与电流的关系。
[4]图甲中两电阻丝串联,且R1<R2,由Q=I2Rt可得Qb>Qa。图乙中两电阻丝并联,且R1<R2,由可得Qc>Qd。a和c两个烧瓶电阻丝的阻值相同,通电时间相同。由上述分析可知,a中电阻丝通过的电流小于c,由Q=I2Rt可得Qc>Qa。同理可得Qd>Qb。综合比较可知,c烧瓶中产生的热量最多,根据Q=cmΔt,在煤油质量m和比热容c相同的情况下,c烧瓶中温度计示数最高。
42.(2025·湖北·三模)在如图所示的探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,甲管中液面上升的比乙管中的快
B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流
C.该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系”
D.该实验通过观察甲、乙两管液面的高度差判断电阻产生热量的多少
【答案】D
【详解】D.本实验采用了转换法,将电阻产生热量的多少转换为U形管中液面的高度差来进行判断,即通过观察甲、乙两管液面的高度差判断电阻产生热量的多少,故D正确;
AB.闭合开关后,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,10Ω电阻大于5Ω电阻,根据Q=I2Rt可知,10Ω电阻产生热量多,由转换法,甲管中液面上升的比乙管中的慢,故AB错误;
C.通过两电阻的电流和通电时间相同,两电阻不同,由欧姆定律可知,两电阻的电压不同,所以该实验装置不能用于探究“电流和通电时间一定时,电热与电阻的关系”,故C错误。
故选D。
43.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)物理实验小组的同学们自制了一个灯泡,经历了灯泡发明过程以后,他们将自制灯泡改装用来探究“电流热效应的影响因素”。
(1)当电流通过自制灯泡时,我们可以看到的现象是: ,这个过程中的能量转化 ;
(2)同学们将阻值关系为 的3段电阻丝连接如图乙所示。可以通过比较 来比较电流产生热量的多少,结合整个实验过程,需要用到的测量工具是 ;
(3)他闭合开关S1,开关S2接A,3min后,观察到R1瓶中红色液柱上升高度比 瓶中红色液柱上升高度低,可以得到的结论是: ;
(4)为了完成电流产生热量多少与电流大小关系,请你写出接下来的操作步骤: 。
【答案】(1) 见解析 电能转化为内能和光能
(2) 玻璃管红色液柱上升的高度 停表
(3)见解析
(4)见解析
【详解】(1)[1]当电流通过自制灯泡时,由于电流的热效应,我们可以看到的现象是:金属丝快速发热并变红,但很快烧掉了。
[2]自制灯泡是用电器,消耗电能来发热和发光,这个过程中电能转化为内能和光能。
(2)[1]同学们将阻值关系为R1<R2<R3的3段电阻丝连接如图乙所示。电阻丝加热瓶内的物质,根据热胀冷缩可知,玻璃管红色液柱会上升,电阻丝产生的热量越多,玻璃管红色液柱上升的越高,因此可以通过比较玻璃管红色液柱上升的高度来比较电流产生热量的多少。
[2]由于电热丝产生的热量与加热时间有关系,结合整个实验过程,需要用到的测量工具是停表。
(3)他闭合开关S1,开关S2接A,R1与R2串联,电流相等,通电时间也相等,3min后,观察到R1瓶中红色液柱上升高度比R2瓶中红色液柱上升高度低,说明电阻丝R1产生的热量比电阻丝R2产生的热量少,可以得到的结论是:在相等时间内,电流相同时,电阻大的导体比电阻小的导体产生的热量多。
(4)为了完成电流产生热量多少与电流大小关系,控制电阻丝电阻和加热时间相同,只改变电流的大小,由于R1<R2<R3,接下来应将R1与R3串联,串联电路的总电阻等于各电阻之和,电路中的总电阻与R1与R2串联时不同,电源电压不变,由可知,通过的电流不同,比较R1瓶中产生的热量,接下来的操作步骤:断开开关S1,待玻璃管内红色液柱恢复到初始位置,开关S2接B,闭合开关S1,记录3min后,观察R1瓶中红色液柱上升的高度。
44. 如图所示是一款暖宝宝,通电后其内部加热棒可以对液体进行加热,这是利用了电流具有______效应。在加热过程中,加热棒将电能转化为_____能,为了能使暖宝放出更多的热量,暖宝内应充入比热容_____(填“大”或“小”)的液体。
【答案】热,内,大。
【详解】加热棒可以对液体进行加热是因为由于电流的热效应,电流流过导体时产生热量。
加热过程中,电能转化为暖宝内液体的内能,使其内部液体温度升高。
由吸热公式可得,在相同的条件下,比热容大的液体放出的热量更多,所以想要使暖宝放出更多的热量,应该选用比热容大的液体。
45.(25·甘肃武威·三模)在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系。应选用______组合,并将它们__________接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U型管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,__________。
(3)实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是__________。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
【答案】(1)甲、乙 串联 (2)通过导体的电流越大,产生的热量越多 (3)B
【解析】(1)要研究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,而电阻的阻值不同,因此选用甲和乙组合,将它们串联接到电源两端进行实验。
(2)乙和丙,由于串联在电路中,可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的电流,当在通电时间相同的情况下,发现乙装置U型管中液面高度变化大,可知气压差越大,温度差越大,热量越多,可以得出的结论是:通过导体的电流越大,产生的热量越多。
(3) A.实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,这用到了转化法,而探究电流与电压、电阻的关系时,用到的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布时,磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少,故B符合题意;
C.研究光的传播时,引入“光线”,这是模型法,故C不符合题意;
D.探究平面镜成像的特点,用到的是替代法,故D不符合题意。
故选B。
题型九:焦耳定律
46.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)电子黑板在播放视频时的功率为1000W,黑屏模式的功率为100W。若一节课上老师播放视频10min,其余的30min电子黑板都处于黑屏模式,则电子黑板在40min内消耗的总电能是 J。黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热,但在播放视频时会明显发热,这是因为 。
【答案】 见解析
【详解】[1]由可得,电子黑板播放视频10min消耗的电能为
电子黑板处于黑屏模式时消耗的电能为
所以电子黑板在40min内消耗的总电能为
[2]电路的电压保持不变时,因为,所以电功率越大,电流越大,则电子黑板在播放视频时的电源线中的电流较大,又因为电源线的电阻一定,根据,则相同时间内,电流越大,电源线产生的热量越多,所以在播放视频时电源线会明显发热,而黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热。
47.(2025·四川都江堰·二模)如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,通电前,A、B两个U形管的液面相平,通电一段时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A. I1=I2,A管中的液面较低
B. I1>I2,A管中的液面较高
C. I1=I2,A管中的液面较高
D. I1<I2,A管中的液面较低
【答案】B
【详解】由题图可知,右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,I1>I2;由Q=I²Rt可知,通电时间相同时,I1>I2,R1=R2,所以左侧电阻产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,体积不变,压强变大,左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大,A测玻璃管液面较高。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
48.(2025·河北秦皇岛·二模)如图甲为一只家用电吹风,它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
(1)小丽给家里的猫咪洗完澡,用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,造成这一现象的物理原理是______;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电热丝应该接在图中______(选填“A”或“B”)位置;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是多少?(保留两位小数)电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少?
额定电压 220V
热风功率 1250W
冷风功率 40W
【答案】(1)流体中流速越大的位置,压强越小;(2)B;(3)0.18A,7.26×104J
【详解】(1)在使用电风扇时,入风口处空气流速较大,根据流体压强与流速的关系可知,流速越大的位置,压强越小,所以就能把这些毛发压到压强小的地方去。
(2)由图乙所示,电吹风内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇并联,开关S1控制干路,开关S2应该控制电热丝的支路,所以风扇装在A处,电热丝装在B处,当开关S1闭合S2断开时,风扇正常工作吹冷风;当两个开关都闭合时,风扇和电热丝同时工作,电吹风吹出热风。
(3)由表中参数可得通过风扇的电流为
I=P/U=40W/220V=0.18A
电吹风热风档正常工作时,电热丝的电功率为
P1=1250W-40W=1210W
则电热丝的电阻为
R===40Ω
电热产生的热量为
Q=W=Pt=1210W×1×60s=7.26×104J
49.(2025·北京朝阳·二模)电炉工作时,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。下列说法正确的是( )
A.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B.导线的电阻大于电炉丝的电阻
C.导线的电功率小于电炉丝的电功率
D.电流通过导线时没有产生热效应
【答案】C
【详解】A.导线和电炉丝串联,由串联电流规律可知,通过导线的电流等于通过电炉丝的电流,故A错误;
B.由于导线和电炉丝的电流相同,且在同一电路中,时间相同,根据可知,导线的电阻小于电炉丝的电阻,故B错误;
C.根据可知,通电时间相同,电炉丝产生的热量多,是由于导线的电功率小于电炉丝的电功率,故C正确;
D.电流通过导线,由于导线的电阻小,产生的电热少,而不是没有产生热效应,故D错误。
故选C。
50.(2025·安徽阜阳·二模)将一理想的电流表接入如图所示的电路中,R1、R2、R3为定值电阻,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω。当闭合开关后,电流表示数为0.3A,则( )
A.电源电压为18V
B.流过R2的电流为0.3A
C.电路消耗的总功率为3.6W
D.10s内电流通过电阻R3产生的热量为2.7J
【答案】C
【详解】A.据图可知,闭合开关后,R1、R3串联,R2被短路,电流表测电路中的电流,当电流表示数为0.3A,可得电源电压为
故A不符合题意;
B.由于R2被短路,因此流过R2的电流为0,故B不符合题意;
C.由可知,电路消耗的总功率为
故C符合题意;
D.已知R3的阻值为30Ω,电路中的电流为0.3A,根据可得,10s内电流通过电阻R3产生的热量为
故D不符合题意。
故选C。
51.(2025·四川广元·二模)将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.电烤箱产生的热量最多 B.空调产生的热量最多
C.吹风机产生的热量最多 D.三个用电器产生的热量一样多
【答案】A
【详解】家庭电路电压是220V,三个电器都在额定电压下工作,实际功率相同都是1000W,通电相同时间,由W=Pt可知,三个用电器在相同时内消耗的电能相同。
A.电烤箱工作时,电能全部转化为内能,产生的热量最多,故A正确;
B.空调工作时,大部分电能使压缩机和电风扇转动,转化成机械能;只有一小部分电能使压缩机和电风扇的线圈发热,产生少量的热量,故B不正确;
C.吹风机工作时,一部分电能使风扇转动,转化成机械能;一部分电能使电热丝发热,产生热量,故C不正确。
D.三个用电器消耗的电能相同,但产生的热量不同,故D不正确。
故选A。
题型十:电热的利用与防止
52.(2025·河南信阳·三模)电流具有热效应,学习了电流的热效应后,关于电热的下列几个说法错误的是(A)
A.电热会烧毁电器元件,引发火灾,有百害而无一利
B.电流通过任何用电器都或多或少地会产生热量
C.因为电流过大产生电热而烧坏局部电路,可用于整体电路的保护
D.为防止电热带来的危害,要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热
【答案】A
【解析】A. 电流的热效应有不利的因素,如电热会烧毁电器元器件,引发火灾。但在我们生活中和许多产业中都要用到电热.如家里的电饭锅、电熨斗,养鸡场的电热孵化器等都是利用电热的,故选项A错误;
B. 任何用电器中都有导线,导线都有电阻,当电流经过电阻时,就会产生热量,所以选项B的说法是正确的;
C. 保险丝是用电阻率大而熔点低的材料制成的,当电流过大时,它由于温度升高而熔断,切断电路,起保护作用,所以选项C正确;
D. 为防止电热带来的危害,要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热,目的是为了防止由于温度过高而损坏用电器,选项D正确.
故选A.
53.(2025·湖南长沙·阶段练习)下列实例中,为了防止电热产生危害的是( )
A.用电熨斗熨衣服 B.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
C.电视机的机壳上有许多小孔 D.孵化家禽的电热孵卵机
【答案】C
【详解】ABD.电熨斗、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵机都是利用电热来为人类服务,故ABD不符合题意;
C.电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件工作时产生的热量及时散失掉,即是为了防止电热危害,故C符合题意。
故选C。
54.(2025·河北衡水·三模)如图所示,汽车后视镜内部镶嵌了电热丝,使镜片具有除雾、除霜的功能。这是利用了电流的 效应,并通过 的方式使后视镜的温度升高,从而快速有效地融化霜层,驱散雾气,确保后视镜保持清晰的视野,以保障行车安全。
【答案】 热 热传递
【详解】[1]汽车后视镜内部镶嵌了电热丝,电热丝通电后,会放出热量,是将电能转化为内能,所以利用了电流的热效应。
[2]电热丝放出热量,后视镜吸收热量,所以是通过热传递的方式使后视镜的温度升高。
55.(2025·广西九年级·期末)在一个密闭的屋子里,有人建议用正在工作的电冰箱降低室内平均温度,正确的做法是( )
A.打开电冰箱的门
B.降低制冷温度后,再打开电冰箱的门
C.升高制冷温度后,再打开电冰箱的门
D.拔掉电源,打开电冰箱的门
【答案】D
【详解】打开电冰箱门,不能降低室温,因为冰箱致冷是靠压缩机把热量从冰箱内带到冰箱外,排出的热量还在室内。同时由于电动压缩机工作时要发热,反而会使房间内的温度升高,故应拔掉电源,打开电冰箱的门电冰箱,降低室内平均温度。
故选D。
题型十一:多档位问题
56.(2025·福建宁德·二模)某电饭锅简化电路如图甲所示,具有高温挡和低温挡两个工作挡位,其中,高温挡的功率为;电能表表盘参数如图乙,电饭锅单独接在家庭电路中,则( )
A.的电阻为
B.低温挡的功率为
C.低温挡时的电流为
D.高温挡工作电能表表盘转400转
【答案】C
【详解】A.根据电功率公式分析可知,电压不变时,电功率和电阻为反比,所以高温挡位的电阻较小,此时电路中只有R1,根据电功率公式计算可知
所以R2=44Ω×24=1056Ω
故A不符合题意。
B.根据电功率公式分析可知,电压不变时,电功率和电阻为反比,所以低温挡位的电阻较大,总电阻R=R1+R2=44Ω+1056Ω=1100Ω
低温挡的功率
故B不符合题意。
C.由B分析可知,低温挡的总电阻为1100Ω,电压为220V,根据欧姆定律计算低温挡的电流
故C符合题意。
D.高温挡的功率为,工作0.5h消耗的电能
由电能表规格可知,消耗0.5kW·h,电能表转400转,故D不符合题意。
故选 C。
57.(2025·陕西西安·一模)某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所示,R1和R2为加热电阻,且R1=44Ω,R2=2156Ω,下列说法中正确的是( )
A.当开关S与接触点1连接时,通过R1的电流为0.1A
B.当开关S与接触点2连接时,电饭锅处于高温挡
C.电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW•h
D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大
【答案】C
【详解】A.由图可知,当开关S接1时,只有工作,此时通过的电流,故A错误;
B.当开关S接2时,、串联,根据串联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡,当开关S接1时,只有工作,电路的总电阻最小,总功率最大,电饭锅处于高温蒸煮挡,故B错误;
C.高温挡的电功率,电饭锅高温蒸煮1h消耗的电能,故C正确;
D.若将电路中、位置对调,而电源电压不变,由于,由可知,电饭锅高温挡的功率减小,故D错误。
故选C。
58.(2024·四川宜宾·中考真题)中医在我国具有悠久的历史。一款电热中药壶有急火和文火两种工作状态,由开关控制,在下图的简化电路中不能实现要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.只闭合S1时,R1、R2串联,,电路中电阻较大,由可知,电功率较小,为文火状态,当S1、S2都闭合时,只有R1接入电路,电路中电阻较小,由可知,电功率较大,为急火状态,可以实现要求,故A不符合题意;
B.当只闭合S1时,R1、R2串联,当S1、S2都闭合时,仍旧是R1、R2串联,当S1闭合时,无论是否闭合S2,电路中电功率都相同,不能实现要求,故B符合题意;
C.当S1闭合,S2接1时,电路中只有R1,电阻较小,由可知,电功率较大,为急火状态;当S2接2时,R1、R2串联,电路中电阻较大,由可知,电功率较小,为文火状态,可以实现要求,故C不符合题意;
D.当S1闭合,S2两端都接1时,R1、R2串联,电路中电阻较大,由可知,电功率较小,为文火状态,S2两端都接2时,只有R1接入电路,电路中电阻较小,由可知,电功率较大,为急火状态,可以实现要求,故D不符合题意。
故选B。
59.(24-25九年级上·河南安阳·期末)如图所示,电源电压3V,R1=R2=10Ω,先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数将 (选填“变大”或“变小”);当S1闭合,S2断开时,通电10s,电流通过R1产生的热量是 J。
【答案】 变大 2.25
【详解】[1]先闭合开关S1,再闭合开关S2,电路中电阻由R1和R2串联变为只有R1接入电路,电路中的电阻变小,由可得,电路中电流变大,则电流表示数变大。
[2]当S1闭合,S2断开时,R1和R2串联,通过R1的电流
通电10s,电流通过R1产生的热量Q=I2R1t=(0.15A)2×10Ω×10s=2.25J
60.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V,电热丝R1、R2的阻值恒定,R1=4Ω。
(1)只闭合开关S1时,通过R1的电流是多大?
(2)只闭合开关S1时,R1的电功率是多少?
(3)若“速热”挡的电功率为36W。则使用“速热”挡通电10s的时间,R1产生的热量是多少?
【答案】(1)1.5 A
(2)9 W
(3)90 J
【详解】(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,通过R1的电流
(2)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,R1的电功率
(3)分析电路可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时为保温挡;两开关都闭合时,两电阻并联,由可知,此时功率最大,为“速热”挡;根据并联电路互不影响可得使用“速热”挡通电10s电阻R1产生的热量
61.(2023·广东·中考真题)题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
【答案】(1)1.5A;(2)9W;(3)12Ω
【详解】解:(1)由题意可知,电源电压恒为6V,只闭合S1时,电路中只有R1一个用电器,则R1两端电压为6V,R1=4Ω,根据欧姆定律可得
(2)只闭合S1时低温挡工作,电压为6V,则低温挡的电功率为
(3)S1、S2都闭合时高温挡工作,R1和R2并联,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,即
则高温挡的功率为
电路并联,总功率等于各支路功率之和,即
则R2的电功率为
根据
可得,R2的电阻值为
答:(1)低温挡工作时,通过R1的电流为1.5A;
(2)低温挡的功率为9W;
(3)R2的电阻值为12Ω。
62.(24-25九年级上·河南安阳·期末)图甲为一种新型电饭锅,有加热和保温状态,图乙为其简化电路,其中R1和R2均为电热丝,R1=484Ω,当开关S和S1都闭合时,电饭锅消耗的功率P=600W,图丙为其在工作的50min内功率随时间变化的图象。求:
(1)当电饭锅只闭合开关S时,电饭锅处于 状态;
(2)当开关S闭合,S1断开时,电阻R1通过的电流(结果保留两位小数)和消耗的功率P1;
(3)电阻R2的阻值;
(4)电饭锅在这50min内消耗的电能。
【答案】(1)保温
(2)0.45A,100W
(3)96.8Ω
(4)0.25kW•h
【详解】(1)由图乙可知,当电饭锅只闭合开关S时,电路为的简单电路,电路的总电阻较大;再闭合时,与并联,电路的总电阻较小,根据可知,只闭合开关S时,电路消耗的电功率较小,电饭锅处于保温状态,再闭合时,电路消耗的电功率较大,电饭锅处于加热状态。
(2)当开关S闭合,断开时,电路为的简单电路, 电阻通过的电流
电阻消耗的功率
(3)当开关S和都闭合时,电饭锅消耗的功率, 此时、并联,即、的总功率为600W, 所以电阻的功率
电阻的阻值
(4)由图丙可知,电饭锅在这50min内先以的功率工作20min, 再以的功率工作了30min,根据可得,电饭锅在这50min内消耗的电能为
一、单选题
1.下列不是功率单位的是( )
A.瓦特 B.伏·安 C.焦/秒 D.千瓦·时
【答案】D
【详解】功率的国际单位是W(瓦特),功率常见计算公式有、、,它们对应的单位(牛米每秒)、(焦每秒)、(伏·安),千瓦·时是电能的单位,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
2.下列电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电暖气 C.电视机 D.电动汽车
【答案】B
【详解】A.利用电流热效应工作的用电器将电能转化为内能,电风扇主要是将电能转化为机械能的用电器,故A不符合题意;
B.电暖气是将电能转化为内能的用电器,故B符合题意;
C.电视机主要是将电能转化为光能的用电器,故C不符合题意;
D.电动汽车主要是将电能转化为机械能,故D不符合题意。
故选B。
3.小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.3kW·h,这个用电器可能是( )
A.空调 B.电冰箱
C.电视机 D.电风扇
【答案】A
【详解】这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.3kW·h,这个用电器的电功率
对比以上四种家用电器中功率超1000W的只有空调。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A.甲导体两端的电压大 B.通过乙导体的电流大
C.相同时间内电流通过甲导体做功多 D.甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,甲乙导体并联,并联电路中各支路两端的电压相等,所以甲乙导体两端的电压相等,甲导体的横截面积较大,因导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,且材料和长度都相同时,横截面积越大电阻越小,反之越大,所以,材料和长度相同两导体的电阻关系为R甲<R乙,由可知通过甲的电流大,由W=UIt可知,相同时间内电流通过甲导体做功多,故AB错误,C正确;
D.并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要小,故甲、乙并联后的总电阻小于甲的电阻,故D错误。
故选C。
5.小芳家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台。按照每度电0.5元的计费标准,将这三个用电器单独正常工作1小时的用电费用绘制成柱状图(如图所示)。由图可知,下列说法正确的是( )
A.这1小时内电烤箱比电视机消耗的电能少
B.正常工作时通过这三个用电器的电流相等
C.三个用电器中电烤箱正常工作时的功率最大
D.在未来的一段时间里电烤箱的电费一定最多
【答案】C
【详解】AB.已知三个用电器的额定电压相等,则它们正常工作时的电压相等;由柱状图可知,正常工作1小时,电烤箱的电费最多,电视机的电费最少,因电费的单价一定,所以电烤箱消耗的电能最多,其次是电饭锅,电视机消耗的电能最少;由可知,流过这三个用电器的电流不相等,故AB错误;
C.三个用电器都正常工作1h,且电烤箱消耗的电能最多,根据可知正常工作时电烤箱的实际功率最大,故C正确;
D.因不知道未来一段时间内用电器的实际工作时间,所以根据无法判断消耗电能的多少,则无法比较一段时间内电费的多少,故D错误。
故选C。
6.小明观察到甲、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和“PZ220V-25W”字样,(不计温度对灯丝电阻的影响)下列分析正确的是( )
A.若灯丝的材料相同,甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长
B.若将两灯串联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯暗
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,甲灯消耗的电能多
D.将甲灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
【答案】B
【详解】A.由可知,额定电压相同时,额定功率大的电阻小;甲灯的额定功率大,则甲灯灯丝电阻小,灯丝的材料相同,不知道横截面积关系,因此长度无法判断,故A错误;
B.两灯串联在220V的电路中,因串联电路中电流处处相等,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=I2R得,甲灯泡的电阻较小,实际功率较小,甲灯比乙灯暗,故B正确;
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,两灯均正常发光,但不知道通电时间,则根据W=Pt可知,无法判断消耗电能的多少,故C错误;
D.不计温度对灯丝电阻的影响,将甲灯接入电压为110V的电路中时,有
代入得
故D错误。
故选B。
7.两个阻值相同的电热丝,并联4min可烧开一壶水,如果串联使用接在同一电路上,烧开同样的一壶水需要( )
A.4min B.8min C.16min D.12min
【答案】C
【详解】两根完全相同的电热丝串联后的总电阻R串=2R;并联后的总电阻,所以串联的电阻是并联的电阻4倍;根据题意可知,串并联时烧开一壶水需要的热量关系式为, 热量Q、电压U相等;故电阻R与时间t成正比,串联的电阻是并联的电阻4倍时,时间也是并联时的4倍,故串联时间为4min×4=16min,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.图甲是噪声监测器的内部电路图。电源电压恒定,R1的阻值随声音强度的变化关系如图乙所示,定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S,当声音强度为60dB时,电压表示数为1.5V。下列分析正确的是( )
A.电压表示数随声音强度的增大而减小
B.声音强度越大,电路消耗的总功率越小
C.噪声监测器的电路图中电源电压为6V
D.声音强度为50dB时,电压表示数为5V
【答案】C
【详解】AB.由图甲可知,闭合开关S,R1与R2串联,由图乙可知,随着声音强度的增加,声敏电阻R1的阻值逐渐减小,故电路的总电阻减小,因为电源电压不变,根据可知,电路中的电流增大,故电路消耗的总功率变大;由得,,因为电阻R2为定值电阻,且电压表测R2电压,故电压表示数U2=IR2变大,故AB错误;
C.电压表示数U2=1.5V时,电流I===0.3A
当声音强度为60dB时,由图乙知此时R1=15Ω,则U1=IR1=0.3A×15Ω=4.5V
根据串联电路的特点可知电源的电压U=U1+U2=4.5V+1.5V=6V
故C正确;
D.当声音强度为50dB时,R'1=25Ω,总电阻R'=R'1+R2=25Ω+5Ω=30Ω
电流表示数
电压表示数,故D错误。
故选C。
9.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可以通过旋钮开关实现功能切换(功率关系:防雾<除露<化霜),如图所示是模拟加热的原理图,若测试电源电压为5V,四个加热电阻阻值均为5Ω,下列说法正确的是( )
A.当开关旋至“1”挡时,为除露
B.当开关旋至“2”挡时,为防雾
C.当开关旋至“3”挡时,为化霜
D.整个电路最小功率为5W
【答案】C
【详解】A.当开关旋至“1”挡时,两个加热电阻串联接入电路,此时电路总电阻最大,由可知,此时电功率最小,开启防雾功能,故A错误;
B.当开关旋至“2”挡时,只有一个加热电阻接入电路,电路的电阻较大,由可知,此时电功率较小,开启除露功能,故B错误;
C.当开关旋至“3”挡时,两个加热电阻并联接入电路,总电阻最小,由可知,此时电功率最大,开启化霜功能,故C正确;
D.开启防雾功能时,开关旋至“1”挡,两个加热电阻串联接入电路,由选项A分析可知,此时电功率最小,电路总电阻
整个电路的最小功率
故D错误。
故选C。
10.某定值电阻两端电压由4V增大到6V,通过它的电流增加了0.2A,则其消耗的电功率增加了( )
A.2W B.0.4W C.0.8W D.1.6W
【答案】A
【详解】若该定值电阻阻值为R,由欧姆定律可得,当其两端电压为4V时,通过的电流为
当其两端电压为6V时,通过的电流为
则
联立以上三个式子解得,,
当定值电阻两端电压为4V时,消耗的电功率为
当定值电阻两端电压为6V时,消耗的电功率为
它消耗的电功率增加了
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节,两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.AB图线对应的是电压表示数变化
C.滑动变阻器的最大阻值为 D.电路消耗的最大功率为
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,两电阻串联,测两端的电压,测滑动变阻器的电压。由乙图可知,当电流为时,两电压表示数相等,此时电压表示数为
由串联电路中电压的规律知,电源电压为
故A错误;
B.当滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节时,电路中的总电阻变小,电源电压不变,由 知电路中电流变大,R0电阻不变,由知两端的电压变大,即的示数变大,故CA图线对应的是电压表示数变化,AB图线对应的是电压表示数变化,故B错误;
C.当电路电流最小为时,滑动变阻器的阻值最大,此时电路总电阻为
根据串联电路的电阻规律知滑动变阻器的最大阻值为
故C错误;
D.当电流最大为时,电路消耗的功率最大,最大功率为
故D正确。
故选D。
二、填空题
12.某智能手机的锂电池上标有“3.7V,4000mAh”字样,该手机能通过增大充电的电流来实现超级快充功能。给手机充电的过程中,手机电池属于电路构成中的 (选填“电源”或“用电器”)。这块锂电池充满电可以储存 J的电能。
【答案】 用电器 5.328×104
【详解】[1]给手机充电的过程中,手机电池消耗电能,转化为化学能,此时电池相当于用电器。
[2]这块锂电池充满电可以储存的电能为
13.有两个定值电阻和,已知。若将它们串联在电路中,保持电源电压不变,则和两端的电压之比是 ;若将它们并联该电路中,在相同时间内电流通过和产生的热量之比是 。
【答案】 5∶1 1∶5
【详解】[1]当和串联时,电流相同,根据可知,电压之比与电阻之比相同,故电压之比为
[2]当并联时,电压相同,时间相同,根据
可得热量之比为
14.若将标有“ ”的灯泡以及“ ”的灯泡串联接在电源电压恒定不变的电路中,闭合开关后小灯泡都发光, (选填“”或“”)较亮。若将这两个小灯泡并联接入电路中,其中一只灯泡正常发光,在保证电路安全的前提下,则电源电压为 ,此时消耗的总功率为 。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
【答案】 6 4.5
【详解】[1]根据P=UI可得,灯泡的额定电流
灯泡的额定电流
两灯的额定电流相等,电路中的最大电流为0.5A,根据欧姆定律可得,灯泡的电阻
灯泡的电阻
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且通过两灯的电流相等,L2的电阻大,由P=I2R可知,L2的实际功率大,则灯泡L2发光较亮。
[2]并联电路各用电器两端的电压相等,灯泡L1的额定电压是6V,灯泡L2的额定电压是12V,为保证电路安全,将这两个小灯泡并联接入电路中时,电源电压应等于L1的额定电压,即电源电压应等于6V。
[3]两个小灯泡并联时,L1正常发光,其实际功率等于额定功率,即实际功率等于3W;灯泡L2的功率
此时消耗的总功率P=P1+P2'=3W+1.5W=4.5W
15.如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R0的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为 ,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
【答案】 10 9∶1
【详解】[1][2]由电路图可知,与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流,由可得,电源的电压为………①
当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图像可知,此时,电路中的最小电流。则滑动变阻器R的最大阻值为
此时电源的电压为………②
联立①②,解得R0=5Ω,U=3V。电阻R0消耗的最大功率为
电阻消耗的最小功率为
电阻消耗的最大功率和最小功率之比为P大∶P小=1.8W∶0.2W=9∶1
三、实验题
16.为了测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率:
(1)该小组测出多组电流表和电压表的示数,并描绘出图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(2)实验过程中,小明发现电流表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,其中滑动变阻器最大阻值已知(记为),实验步骤如下:
①闭合开关,将变阻器的滑片调至最左端,再调节滑动变阻器R的滑片,使电压表示数为灯泡的额定电压;
②接下来再调节滑动变阻器 (选填“R”或“”)的滑片至最右端,记下此时电压表示数为U;
③小灯泡正常发光时的电功率为 (用、U和表示)。
【答案】(1)0.5;(2);
【详解】(1)闭合开关后,电流表无示数说明电路中存在断路,电压表有示数说明电压表与电源之间是通路,因此断路位置应为小灯泡处,所以电路故障可能是小灯泡断路。
(2)小灯泡的额定功率是指小灯泡在额定电压下的功率。由图乙的I-U图像可知,当小灯泡的电压为额定电压U额=2.5V时,对应的电流I额=0.2A,则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
(3)[1]这一步的目的是根据滑动变阻器R0求电路中的电流,则应保持R的滑片位置不变,电路中总电阻不变,电路中的电流仍为I额,调节R0的滑片至最右端,此时电压表测灯泡与的R0的总电压U,结合步骤①可求R0两端的电压,从而可以表示出小灯泡的额定电流。
[2]结合步骤①和②可知R0两端的电压U0=U-U额
则小灯泡的额定电流
则小灯泡额定功率
17.如图是小明设计的“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)若观察甲、乙两实验装置,可以得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越 ,产生的热量越多。
(3)若观察乙、丙两实验装置,这是在探究电流通过导体产生热量的多少与 的关系。
【答案】(1)U形管内液面的高度差;(2)大;(3)电流
【详解】(1)如图所示实验装置,容器内密封等质量的空气,电热丝产生热量越多,U形管内的液面高度差越大,故通过观察U形管液面高度差来比较电流通过电阻产生电热的多少。
(2)甲、乙两实验装置,两电阻丝串联在电路中,通电时间和电流相同,而,乙中U形管液面的高度差大,则根据转换法,故结论为:在电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
(3)若观察乙、丙两实验装置可知,和并联后再与R2串联,根据串联和并联电路电流的规律,通过电阻的电流大于通过电阻R3的电流,而通电时间相同,,根据控制变量法,这是在探究电流通过导体产生热量多少与电流的关系。
四、计算题
18.小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计电路如图所示。经过多次试验,当选用的电阻的阻值为5Ω时,刚好满足箱体内烘干功率要求。(虚线框为电烘箱体,不考虑温度对电阻的影响)
(1)电热丝的阻值是多少?
(2)整个电路工作时的电流是多少?
(3)工作1h,电烘箱体内产生的热量是多少?
【答案】(1)50Ω
(2)4A
(3)2.88×106J
【详解】(1)根据可得电热丝的阻值是
(2)电路中R0与R1串联,总电阻R=R0+R1=50 Ω+5 Ω=55 Ω
故工作电流
(3)工作1h,电烘箱体内产生的热量是
19.如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱上。正常工作时,,,当开关置于3和4时,处于什么状态?(选填“高温挡”、“中温挡”或“低温挡”),此挡位的功率是多少?1度电可供其高温挡使用多少h?
【答案】 高温挡
【详解】[1][2][3]由图可知,旋钮开关置于“0和1”时,没有电阻连入电路,电路为断开状态,旋钮开关置于“1和2”时,和串联接入电路,总电阻为两电阻之和,串联电路的总电阻大于任意分电阻,即,旋钮开关置于“2和3”时,被短路,没有连入电路,只有连入电路,总电阻,旋钮开关置于“3和4”时,与并联接入电路,总电阻,并联电路的总电阻小于任意分电阻,即,则,电源电压相同,由可知,总电阻越小,总功率越大,因此当开关置于3和4时,总电阻最小,总功率最大,处于高温挡。此挡位时,与并联接入电路,的功率
的功率
此挡位的功率为
1度电可供其高温挡使用的时间
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第十七章 电流做功和电功率(解析版)
目录
A题型建模・专项突破 ………………………………………………………………………1~20
题型一:用电器使用时的能量转化 1
题型二:电功的概念及计算 3
题型三:用电能表测量电能 4
题型四:串、并联电路中的电功 5
题型五:电功率的概念和单位 7
题型六:额定电压 额定功率 9
题型七:测量电功率 10
题型八:电流热效应 13
题型九:焦耳定律 15
题型十:电热的利用与防止 17
题型十一:多档位问题 18
B综合攻坚・能力跃升………………………………………………………………………20~24
题型一:用电器使用时的能量转化
1.(25-26九年级上·河北·阶段练习)某机器的能量流向如图所示,下列家用电器工作时,符合此能量流向的是( )
A.电灯 B.电风扇
C.电视机 D.电热水壶
2.(25-26九年级上·北京·阶段练习)某新款手机具备反向充电技术,它可以给支持无线充电的其它手机进行充电。下列有关说法正确的是( )
A.为该新款手机充电时,手机电池相当于电源
B.为该新款手机充电时,将电能转化为化学能
C.该新款手机对其它手机反向充电时,该手机相当于用电器
D.随着技术的发展,手机电池对能量的利用率可以达到100%
3.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列家用电器主要将电能转化为机械能的是( )
A.LED灯 B.电饭锅
C.电风扇 D.电烤箱
4.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)现代家庭中,我们每天要消耗许多电能,关于电能的利用下列说法正确的是( )
A.洗衣机消耗电能主要转化成内能
B.电饭锅消耗电能主要转化成光能
C.日光灯消耗电能主要转化成光能
D.电动汽车消耗电能主要转化成光能和内能
5.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图所示的四种用电器中,工作时主要把电能转化为内能的是( )
A.扫地机器人 B.电暖气
C.洗衣机 D.应急LED灯
6.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机、小风扇或小台灯等电子产品供电。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板将光能转化为化学能
B.给蓄电池充电将电能转化为化学能
C.小台灯工作时将光能转化为电能
D.小风扇工作时将电能转化为机械能
题型二:电功的概念及计算
7.(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)关于电功,下列说法不正确的是( )
A.电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B.电流越大,电流做功就一定越多
C.用电能表可以测量电流做功的多少
D.电流做功的过程就是消耗电能的过程
8.(2024·江苏泰州·一模)在“探究电功与哪些因素有关”的实验中,小华连接了如图所示的电路,以下说法中正确的是( )
A.该实验要选用两个规格相同的小灯泡
B.此电路探究的是电功与电压的关系
C.实验中,通过电压表的示数反映电功的大小
D.移动滑动变阻器的滑片从而改变电流,可以进一步探究电功与电流的关系
9.(25-26九年级上·全国·单元测试)一块手机用的锂电池上标有电压3.7V,容量1000mA·h充满电后这块锂电池约存储的电能是( )
A.0.37J B. C.3.7kW·h D.
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)电能的单位换算:
(1)5kW·h= J;
(2)= kW·h。
11.(20-21九年级上·山东济南·期末)如图所示电路,电阻R为10Ω,电源电压保持不变,闭合开关S后,两个电表的示数分别是2.5V、0.2A.请通过计算回答:
①电阻R两端的电压是多少?
②通电10min整个电路电流做功多少?
题型三:用电能表测量电能
12(2025·河北石家庄·二模)小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示,若以当地电价0.5元/度计算,小明家4月份应缴纳电费 元。将某用电器单独接在该表上工作一段时间后,电能表转盘转了600转,该用电器在上述时间内消耗的电能为 J。
13.(2025·江苏无锡·一模)如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是( )
A.该电能表的示数为
B.该家庭电路的最大总功率为
C.家中消耗电能,电能表指示灯闪烁3200次
D.家庭电路的安装次序依次是进户线、电能表、总开关
14.(2025·四川广元·中考真题)如图所示是小刘家新建楼房的部分配电系统图,下列分析正确的是( )
A.控制电灯的开关安装在了零线上
B.电能表指示灯闪烁7200次,表示消耗了的电能
C.电路正常工作时,用试电笔插入插座的左孔,氖管会发光
D.上月末电能表示数如图,本月用电100度,则本月末电能表示数是2028.1
15.(24-25九年级上·四川绵阳·期末)小明家4月底电能表示数如图所示,5月底电能表的示数为,当地电价为,小明使某家用电器单独工作3min,电能表转盘转了160r。下列说法中合理的是( )
A.5月份他家应交电费1035元
B.这个电能表允许通过的最大电流是10A
C.这个电能表应接在220V的电路中使用
D.该家用电器这段时间消耗的电能是
题型四:串、并联电路中的电功
16.(2025·江苏无锡·一模)在“比较两个灯泡的亮暗”活动中,同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须 (选填“相等”或“不相等”),将两个灯泡串联是控制了 和通电时间相等。
17.(24-25九年级上·河南许昌·期末)现有两个定值电阻R1和R2(R1>R2),按照如图所示的四种方式,分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是( )
A.W甲>W乙>W丙>W丁 B.W乙>W丙>W甲>W丁
C.W甲>W丙>W丁>W乙 D.W丙>W丁>W乙>W甲
18.(2025·天津河东·一模)甲、乙两电热丝的电阻之比为4︰3,两端的电压之比为2︰1,则相同时间内消耗电能之比为( )
A.1︰3 B.3︰1 C.2︰3 D.3︰2
19.有两个电路元件A、B,把它们串联接在电路中,如图甲所示,通过元件的电流与其两端的电压的关系图像如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则在相同时间内电流通过A、B两个元件所做的电功之比是( )
A. B. C. D.
20.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2
B.R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2
C.相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1
D.R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1
21.如图所示,电源电压6V不变,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,当开关S接到点2时。
(1)电压表示数为多少V;
(2)当开关S转换到点1时,在10s内电流所做的功为多少J。
题型五:电功率的概念和单位
22.(2025·河南南阳·阶段练习)关于电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗的电能越多,电功率越大
B.用电器消耗电能的时间越短,电功率越大
C.用电器消耗的电能越多,用的时间越长,电功率越大
D.在相同的时间内,电流做功越多,电功率越大
23.(2025·四川凉山·期末)下列用电器的额定功率约为1000W的是( )
A.电子表 B.小台灯
C.液晶电视机 D.家用空调
24.(2025·广东深圳·三模)华为最新款手机Mate70RS全球发布,其中内置的麒麟9020芯片是由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。电池容量约6000mA·h,额定电压3.7V,支持100W有线超级快充和80W无线快充。“超级快充”的“快”是指 (填写物理量),若采用有线快充方式给电池充电,则充满需要的时间是 s。
25.(2025·吉林四平·模拟预测)如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是( )
A.甲为灯泡L的图像
B.定值电阻R的阻值为20Ω
C.当电压为零时,灯泡灯丝的电阻为零
D.将灯泡L和定值电阻R串联在6V的电源两端,电路的总功率为1.2W
26.(2025·广东深圳·二模)如题图为某家用电器的铭牌参数图,该电器最有可能为( )
A.柜机空调 B.电灯
C.电视机 D.移动电话
27.(2025·河北邢台·三模)某品牌养生壶的铭牌参数如下表所示,此养生壶正常工作时的电流为 A;正常工作30min,消耗的电能为 J。
额定电压
220V
额定容量
1.8L
额定功率
1100W
保温时间
12h
28.(2025·山东·中考真题)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
A.说法正确 B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压
29.(2025·安徽安庆·二模)小明家的家用电吹风的简化电路如图所示,ABCD为与选择开关连接的触点,此电吹风的技术参数如下表。电源电压恒为。
(1)当电吹风吹冷风时,选择开关应与哪些触点连接?
(2)吹热风时,通过电动机的电流;(结果保留两位小数)
(3)电热丝的阻值。
题型六:额定电压 额定功率
30.(2025·黑龙江佳木斯·三模)标有 “220V 60W” 的灯泡,正常工作时电流约 A(保留两位小数),灯丝电阻约 Ω(保留整数)。
31.(2025·宁夏银川·一模)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示(小灯泡电阻不变),下列说法中正确的是( )
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较多
D.若两灯并联在220V的电路中,则乙灯较亮
32.(2025·北京石景山·二模)如图所示,闭合开关后,灯L1比灯L2亮,下列说法正确的是( )
A.灯L1消耗的电能比灯L2消耗的电能快
B.通过灯L1的电流一定大于通过灯L2的电流
C.灯L1的额定功率一定大于灯L2的额定功率
D.若将两灯并联接入电路中,灯L1一定比灯L2亮
33.(2025·黑龙江佳木斯·三模)把标有“6V 3W”和“6V 6W”的两盏电灯串联后接入电路中,如果让其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率(灯丝电阻不变),则该电路两端的电压应为 V,两灯消耗的实际总功率为 W。
34. ((2025·山东青岛·二模)某用电器正常工作时,10min内消耗的电能是0.3kW·h,这个用电器可能是( )
A.电冰箱 B.空调 C.电视机 D.照明灯
35.(2025·广东河源·一模)用电器的铭牌一般标有电压和电功率的参数,在选购灯泡时, (选填“电压”或“电功率”)更有参考价值。将标有“PZ 220V 15W”的灯泡甲和“PZ 220V 100W”的灯泡乙并联接入家庭电路,均正常发光,灯泡 更亮,通电相同时间,灯泡 消耗电能更多。(以上两空选填“甲”或“乙”)
题型七:测量电功率
36.(2025·云南中考)同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行 ;
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到 两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表 (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表,表中a处的数据为 ;
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
1
a
0.30
正常发光
2
2.0
0.26
较暗
3
3.0
0.32
较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的。
37.(2025·新疆中考)小红在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到 (选填“A”或“B”)端。实验中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)小红完成实验后,小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路,也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示,小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得:实验时,电源电压为 V;小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时,小灯泡的电阻变化了 Ω(结果保留1位小数)。
表1
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.24
2
2.0
0.26
3
2.5
表2
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
3.0
0.20
2
2.5
0.24
3
1.8
0.27
38.(2025·上海中考)物理兴趣小组小徐同学在做“测定小灯泡的电功率”实验,现有2个电源(电源电压未知),滑动变阻器2个分别标有A“10Ω 2A” B“20Ω 2A”字样,待测小灯(标有“6.0V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐正确串联连接电路,将滑动变阻器A的滑片移至最大阻值处,闭合开关S后,此时电压表示数、电流表示数如图所示。
(1)补全实验电路图;
(2)电压表所示示数为 伏;
(3)小徐仅更换电源与滑动变阻器,重新实验,记录数据如下表,其中有一组数据,小灯泡正常发光。请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。(需写出主要推理和计算过程)
实验序号
电流表示数(安)
电压表示数(伏)
1
0.38
6.5
2
0.46
5.5
3
0.52
4.5
4
0.54
4.0
39.(2025·湖南中考)小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变。小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求导线不得交叉;
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 端;
(3)闭合开关后,移动滑片P,观察到电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)进行相同实验的另一同学,检查电路发现导线连接正确且开关闭合,但灯座上忘记安装小灯泡,此时观察到 表的指针有明显偏转。
40.(2025·河南周口·三模)小明发现家中一个灯管坏了,其他用电器仍能正常工作,这说明灯管和其他用电器是 (选填“串联”或“并联”)关系。如图所示,从小明家的电能表可以知道他家同时使用的用电器的总功率不能超过 W。小明将电磁炉单独接在电路中,5min后发现家里的电能表转盘转了300转,则电磁炉的功率为 W。
题型八:电流的热效应
41.(2025·江苏无锡·二模)如图探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,R1<R2。实验中烧瓶内所装煤油的质量应 (选填“相同”或“不同”)。甲装置主要用来探究电热与 是否有关;通电时间相同,比较a和c可以探究电热与 的关系;通电时间相同,四个烧瓶中 (a/b/c/d)中的温度计示数最高。
42.(2025·湖北·三模)在如图所示的探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中,下列说法正确的是( )
A.闭合开关后,甲管中液面上升的比乙管中的快
B.闭合开关后,通过R1的电流大于R2的电流
C.该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时,电热与电阻的关系”
D.该实验通过观察甲、乙两管液面的高度差判断电阻产生热量的多少
43.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)物理实验小组的同学们自制了一个灯泡,经历了灯泡发明过程以后,他们将自制灯泡改装用来探究“电流热效应的影响因素”。
(1)当电流通过自制灯泡时,我们可以看到的现象是: ,这个过程中的能量转化 ;
(2)同学们将阻值关系为 的3段电阻丝连接如图乙所示。可以通过比较 来比较电流产生热量的多少,结合整个实验过程,需要用到的测量工具是 ;
(3)他闭合开关S1,开关S2接A,3min后,观察到R1瓶中红色液柱上升高度比 瓶中红色液柱上升高度低,可以得到的结论是: ;
(4)为了完成电流产生热量多少与电流大小关系,请你写出接下来的操作步骤: 。
44. 如图所示是一款暖宝宝,通电后其内部加热棒可以对液体进行加热,这是利用了电流具有______效应。在加热过程中,加热棒将电能转化为_____能,为了能使暖宝放出更多的热量,暖宝内应充入比热容_____(填“大”或“小”)的液体。
45.(25·甘肃武威·三模)在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系。应选用______组合,并将它们__________接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U型管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,__________。
(3)实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是__________。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
题型九:焦耳定律
46.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)电子黑板在播放视频时的功率为1000W,黑屏模式的功率为100W。若一节课上老师播放视频10min,其余的30min电子黑板都处于黑屏模式,则电子黑板在40min内消耗的总电能是 J。黑屏模式时,电子黑板的电源线不怎么热,但在播放视频时会明显发热,这是因为 。
47.(2025·四川都江堰·二模)如图是探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置,通电前,A、B两个U形管的液面相平,通电一段时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,则( )
A. I1=I2,A管中的液面较低
B. I1>I2,A管中的液面较高
C. I1=I2,A管中的液面较高
D. I1<I2,A管中的液面较低
48.(2025·河北秦皇岛·二模)如图甲为一只家用电吹风,它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
(1)小丽给家里的猫咪洗完澡,用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发,造成这一现象的物理原理是______;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能,电热丝应该接在图中______(选填“A”或“B”)位置;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是多少?(保留两位小数)电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少?
额定电压 220V
热风功率 1250W
冷风功率 40W
49.(2025·北京朝阳·二模)电炉工作时,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。下列说法正确的是( )
A.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B.导线的电阻大于电炉丝的电阻
C.导线的电功率小于电炉丝的电功率
D.电流通过导线时没有产生热效应
50.(2025·安徽阜阳·二模)将一理想的电流表接入如图所示的电路中,R1、R2、R3为定值电阻,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω。当闭合开关后,电流表示数为0.3A,则( )
A.电源电压为18V
B.流过R2的电流为0.3A
C.电路消耗的总功率为3.6W
D.10s内电流通过电阻R3产生的热量为2.7J
51.(2025·四川广元·二模)将规格都是“220V、1000W”的一台空调、一台吹风机和电烤箱分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列说法正确的是( )
A.电烤箱产生的热量最多 B.空调产生的热量最多
C.吹风机产生的热量最多 D.三个用电器产生的热量一样多
题型十:电热的利用与防止
52.(2025·河南信阳·三模)电流具有热效应,学习了电流的热效应后,关于电热的下列几个说法错误的是(A)
A.电热会烧毁电器元件,引发火灾,有百害而无一利
B.电流通过任何用电器都或多或少地会产生热量
C.因为电流过大产生电热而烧坏局部电路,可用于整体电路的保护
D.为防止电热带来的危害,要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热
53.(2025·湖南长沙·阶段练习)下列实例中,为了防止电热产生危害的是( )
A.用电熨斗熨衣服 B.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
C.电视机的机壳上有许多小孔 D.孵化家禽的电热孵卵机
54.(2025·河北衡水·三模)如图所示,汽车后视镜内部镶嵌了电热丝,使镜片具有除雾、除霜的功能。这是利用了电流的 效应,并通过 的方式使后视镜的温度升高,从而快速有效地融化霜层,驱散雾气,确保后视镜保持清晰的视野,以保障行车安全。
55.(2025·广西九年级·期末)在一个密闭的屋子里,有人建议用正在工作的电冰箱降低室内平均温度,正确的做法是( )
A.打开电冰箱的门
B.降低制冷温度后,再打开电冰箱的门
C.升高制冷温度后,再打开电冰箱的门
D.拔掉电源,打开电冰箱的门
题型十一:多档位问题
56.(2025·福建宁德·二模)某电饭锅简化电路如图甲所示,具有高温挡和低温挡两个工作挡位,其中,高温挡的功率为;电能表表盘参数如图乙,电饭锅单独接在家庭电路中,则( )
A.的电阻为
B.低温挡的功率为
C.低温挡时的电流为
D.高温挡工作电能表表盘转400转
57.(2025·陕西西安·一模)某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所示,R1和R2为加热电阻,且R1=44Ω,R2=2156Ω,下列说法中正确的是( )
A.当开关S与接触点1连接时,通过R1的电流为0.1A
B.当开关S与接触点2连接时,电饭锅处于高温挡
C.电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW•h
D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大
58.(2024·四川宜宾·中考真题)中医在我国具有悠久的历史。一款电热中药壶有急火和文火两种工作状态,由开关控制,在下图的简化电路中不能实现要求的是( )
A. B.
C. D.
59.(24-25九年级上·河南安阳·期末)如图所示,电源电压3V,R1=R2=10Ω,先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数将 (选填“变大”或“变小”);当S1闭合,S2断开时,通电10s,电流通过R1产生的热量是 J。
60.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V,电热丝R1、R2的阻值恒定,R1=4Ω。
(1)只闭合开关S1时,通过R1的电流是多大?
(2)只闭合开关S1时,R1的电功率是多少?
(3)若“速热”挡的电功率为36W。则使用“速热”挡通电10s的时间,R1产生的热量是多少?
61.(2023·广东·中考真题)题图甲是用某款3D打印第进行立体绘画时的场景,打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化;加热电路简化后如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4∶3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度变化,求
(1)低温挡工作时,通过R1的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)R2的电阻值。
62.(24-25九年级上·河南安阳·期末)图甲为一种新型电饭锅,有加热和保温状态,图乙为其简化电路,其中R1和R2均为电热丝,R1=484Ω,当开关S和S1都闭合时,电饭锅消耗的功率P=600W,图丙为其在工作的50min内功率随时间变化的图象。求:
(1)当电饭锅只闭合开关S时,电饭锅处于 状态;
(2)当开关S闭合,S1断开时,电阻R1通过的电流(结果保留两位小数)和消耗的功率P1;
(3)电阻R2的阻值;
(4)电饭锅在这50min内消耗的电能。
一、单选题
1.下列不是功率单位的是( )
A.瓦特 B.伏·安 C.焦/秒 D.千瓦·时
2.下列电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电暖气 C.电视机 D.电动汽车
3.小刚利用电能表测某家用电器的电功率,当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.3kW·h,这个用电器可能是( )
A.空调 B.电冰箱
C.电视机 D.电风扇
4.如图所示,甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,把它们并联在同一电路中,通电后,下列说法正确的是( )
A.甲导体两端的电压大 B.通过乙导体的电流大
C.相同时间内电流通过甲导体做功多 D.甲、乙并联后的总电阻大于甲的电阻
5.小芳家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一台。按照每度电0.5元的计费标准,将这三个用电器单独正常工作1小时的用电费用绘制成柱状图(如图所示)。由图可知,下列说法正确的是( )
A.这1小时内电烤箱比电视机消耗的电能少
B.正常工作时通过这三个用电器的电流相等
C.三个用电器中电烤箱正常工作时的功率最大
D.在未来的一段时间里电烤箱的电费一定最多
6.小明观察到甲、乙两只白炽灯上分别标有“PZ220V-100W”和“PZ220V-25W”字样,(不计温度对灯丝电阻的影响)下列分析正确的是( )
A.若灯丝的材料相同,甲灯的灯丝比乙灯的灯丝长
B.若将两灯串联接入电压为220V的电路,甲灯比乙灯暗
C.若将两灯分别接入电压为220V的电路,甲灯消耗的电能多
D.将甲灯接入110V的电路中,它的实际功率为50W
7.两个阻值相同的电热丝,并联4min可烧开一壶水,如果串联使用接在同一电路上,烧开同样的一壶水需要( )
A.4min B.8min C.16min D.12min
8.图甲是噪声监测器的内部电路图。电源电压恒定,R1的阻值随声音强度的变化关系如图乙所示,定值电阻R2的阻值为5Ω。闭合开关S,当声音强度为60dB时,电压表示数为1.5V。下列分析正确的是( )
A.电压表示数随声音强度的增大而减小
B.声音强度越大,电路消耗的总功率越小
C.噪声监测器的电路图中电源电压为6V
D.声音强度为50dB时,电压表示数为5V
9.具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全,车主可以通过旋钮开关实现功能切换(功率关系:防雾<除露<化霜),如图所示是模拟加热的原理图,若测试电源电压为5V,四个加热电阻阻值均为5Ω,下列说法正确的是( )
A.当开关旋至“1”挡时,为除露
B.当开关旋至“2”挡时,为防雾
C.当开关旋至“3”挡时,为化霜
D.整个电路最小功率为5W
10.某定值电阻两端电压由4V增大到6V,通过它的电流增加了0.2A,则其消耗的电功率增加了( )
A.2W B.0.4W C.0.8W D.1.6W
11.如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节,两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.AB图线对应的是电压表示数变化
C.滑动变阻器的最大阻值为 D.电路消耗的最大功率为
二、填空题
12.某智能手机的锂电池上标有“3.7V,4000mAh”字样,该手机能通过增大充电的电流来实现超级快充功能。给手机充电的过程中,手机电池属于电路构成中的 (选填“电源”或“用电器”)。这块锂电池充满电可以储存 J的电能。
13.有两个定值电阻和,已知。若将它们串联在电路中,保持电源电压不变,则和两端的电压之比是 ;若将它们并联该电路中,在相同时间内电流通过和产生的热量之比是 。
14.若将标有“ ”的灯泡以及“ ”的灯泡串联接在电源电压恒定不变的电路中,闭合开关后小灯泡都发光, (选填“”或“”)较亮。若将这两个小灯泡并联接入电路中,其中一只灯泡正常发光,在保证电路安全的前提下,则电源电压为 ,此时消耗的总功率为 。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
15.如图甲所示,电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R0的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为 ,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
三、实验题
16.为了测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率:
(1)该小组测出多组电流表和电压表的示数,并描绘出图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(2)实验过程中,小明发现电流表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,其中滑动变阻器最大阻值已知(记为),实验步骤如下:
①闭合开关,将变阻器的滑片调至最左端,再调节滑动变阻器R的滑片,使电压表示数为灯泡的额定电压;
②接下来再调节滑动变阻器 (选填“R”或“”)的滑片至最右端,记下此时电压表示数为U;
③小灯泡正常发光时的电功率为 (用、U和表示)。
17.如图是小明设计的“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,通过观察 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)若观察甲、乙两实验装置,可以得出结论:在电流和通电时间相同时,电阻越 ,产生的热量越多。
(3)若观察乙、丙两实验装置,这是在探究电流通过导体产生热量的多少与 的关系。
四、计算题
18.小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝拆下,用于科技小组制作电烘箱,设计电路如图所示。经过多次试验,当选用的电阻的阻值为5Ω时,刚好满足箱体内烘干功率要求。(虚线框为电烘箱体,不考虑温度对电阻的影响)
(1)电热丝的阻值是多少?
(2)整个电路工作时的电流是多少?
(3)工作1h,电烘箱体内产生的热量是多少?
19.如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱上。正常工作时,,,当开关置于3和4时,处于什么状态?(选填“高温挡”、“中温挡”或“低温挡”),此挡位的功率是多少?1度电可供其高温挡使用多少h?
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