内容正文:
专题06 电功率
5大高频考点概览
考点01 电功率的概念与常见用电器的电功率
考点02 电功率P=W/t的计算
考点03 电功率P=UI及推导式的简单计算
考点04 动态电路中电功率的简单计算
考点05 电功率的多挡位问题
地 城
考点01
电功率的概念与常见用电器的电功率
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东广州·期末)小白同学注意到天气冷了后手机耗电特别快。这主要是因为大部分手机使用的锂电池是通过内部的化学反应释放电能,在低温环境下化学反应速度减慢,导致电池可用容量减少,可通过降低屏幕亮度等办法节约电能。结合以上资料,判断合理的是( )
A.低温环境下手机锂电池可提供的电能不变
B.低温环境下手机不用时,立即放入口袋保温,可增加手机待机时间
C.手机使用过程中,将电能转化为化学能
D.降低屏幕亮度可增加手机消耗电能的功率
【答案】B
【详解】A.在低温环境下化学反应速度减慢,导致手机锂电池可用容量减少,可提供的电能减少,故A不符合题意;
B.低温环境下手机不用时,立即放入口袋保温,可促进内部的化学反应释放电能,增加手机待机时间,故B符合题意;
C.手机使用过程中,电池存储的化学能转化为电能,当手机工作时,将电能转化为光能、机械能、内能等,故C不符合题意;
D.屏幕是手机最大的电量消耗源之一,降低亮度能显著减小耗电功率,故D不符合题意。
故选B。
2.(24-25九年级上·广东肇庆·期末)学完“电能”相关知识,陶陶回家在电井里发现了自家的电能表,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.陶陶家上月消耗的电能为32386.1kW·h
B.陶陶家干路中的电流不得超过10A
C.指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大
D.指示灯闪烁越慢,电能表所在电路的总功率越大
【答案】C
【详解】A.陶陶家上月末的示数为32386.1kW·h,由于不知道上月初电能表的示数,所以无法计算上月消耗的电能,故A错误;
B.10(40)A,其中10A是指电能表的标定电流,40A是指电能表额定最大电流,陶陶家干路中的电流不得超过40A,故B错误;
CD.因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢,所以,指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大,故C正确,D错误。
故选C。
3.(24-25九年级上·广东汕头·期末)日常教室中的日光灯额定电功率约为( )
A.0.4W B.4W C.40W D.400W
【答案】C
【详解】根据常见用电器的电功率可知,日光灯的额定电功率约为40W左右。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级上·广东湛江·期末)下列数据中比较符合实际的是( )
A.教室里一盏日光灯的电流约为0.2A B.对人体安全的电压是36V
C.一个电热水壶的加热功率约为10W D.家用电冰箱的电流为20A
【答案】A
【详解】A.根据物理常识可知,教室里一盏日光灯的电流约为0.2A,故A符合题意;
B.根据物理常识可知,对人体安全的电压不高于36V,故B不符合题意;
C.一个电热水壶的加热功率约为1000W,故C不符合题意;
D.根据物理常识可知,家用电冰箱的电流约为3A,故D不符合题意。
故选A。
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)电流按照图甲方向流进LED,LED被点亮,接通图乙电路,LED亮,将LED换成灯泡,灯泡不亮,已知制作水果电池的锌片为负极、铜片为正极,则此过程( )
A.M为锌片 B.灯泡一定是坏了
C.能量由水果及金属片装置提供 D.灯泡消耗的功率一定比LED小
【答案】C
【详解】A.电流按照图甲方向流进LED,LED被点亮,说明长脚是发光二极管的正极,接通图乙电路,LED亮,则图乙中的M是正极,为铜片,N是负极,为锌片,故A不符合题意;
B.灯泡发光需要的电压较高,而水果电池提供的电压比较低,不一定是灯泡坏了,故B不符合题意;
C.能量由水果及金属片装置提供,水果电池相当于电源,故C符合题意;
D.灯泡消耗的功率一定比LED大,故D不符合题意。
故选C。
6.(24-25九年级上·广东广州·期末)如表为某家用电器的铭牌,该电器最有可能为( )
额定电压:220V
额定频率:50Hz
额定功率:2800W
A.空调 B.电饭煲
C.电视机 D.电脑
【答案】A
【详解】该用电器的功率为2800W,
A.柜式空调的功率较大,可能为2800W,故A符合题意;
B.电饭煲的功率约为800W,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.笔记本电脑的功率通常小于100W,故D不符合题意。
故选A。
7.(24-25九年级上·广东揭阳·期末)下列是小明观察家中物体的物理量的估测,符合实际的是( )
A.电视机的额定电压为220V B.天花板到地板的竖直距离约为3dm
C.热水器的功率约为200W D.高压锅内沸腾的水温度是100℃
【答案】A
【详解】A.根据物理知识可知,电视机的额定电压为220V,故A符合题意;
B.天花板到地板的竖直距离约为3m=30dm,故B不符合题意;
C.根据生活经验,热水器的功率约为2000W,故C不符合题意;
D.标准大气压下水的沸点为100℃,气压越大,沸点越高,高压锅内气压大于标准大气压,沸腾的水温度高于100℃,故D不符合题意。
故选A。
8.(24-25九年级上·广东汕头·期末)下列数据最符合实际的是( )
A.手机充电器的工作电流约为20A B.家用空调工作一晚消耗约100度电
C.家用微波炉的额定功率约为10W D.USB接口的输出电压约为5V
【答案】D
【详解】A.手机充电器的工作电流通常为1~2A(快充可能达3~5A),20A远超实际,故A不符合题意;
B.家用空调功率约1kW,工作一晚(8小时)耗电约为W=Pt=1kW×8h=8kW·h=8度
远低于100度,故B不符合题意;
C.家用微波炉额定功率一般为700~1000W,远高于10W,故C不符合题意;
D.USB接口标准输出电压为5V,快充要高一些,故D符合题意。
故选D。
地 城
考点02
电功率P=W/t的计算
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东江门·期末)某品牌充电宝的铭牌如图所示,则该充电宝( )
A.充满电后,存储的电能是 1.8×106J B.至少需要5.6h才能充满电
C.型号中“超快”指的是电功率大 D.type-c口的供电功率大于lightning 口
【答案】C
【详解】A.已知充电宝的额定能量为
不是 1.8×106J,故A不符合题意;
B.充电宝的额定输入电压U = 9V,电流I = 2A,输入功率
电宝的额定能量W = 50Wh,充满电所需时间
不是至少需要5.6h,故B不符合题意;
C.型号中“超快”意味着在较短时间内能够完成充电或放电等工作,根据,在完成相同电功的情况下,时间越短,电功率越大,所以“超快”指的是电功率大,故C符合题意;
D.type - c口的供电功率
lightning口的供电功率
,即type - c口的供电功率小于lightning口的供电功率,故D不符合题意。
故选C。
2.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图所示,是“220V 25W”的LED灯和“220V 25W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时,下列说法正确的是( )
A.两灯的实际功率:LED灯低于白炽灯 B.两灯相同时间消耗的电能:LED灯少于白炽灯
C.电能转化为光能的效率:LED灯高于白炽灯 D.两灯相同时间产生的内能:LED灯高于白炽灯
【答案】C
【详解】A.两灯的额定功率相同,所以当两灯均正常工作时,两灯的实际功率相同,故A错误;
B.当两灯均正常工作时,两灯的实际功率相同,根据,两灯相同时间消耗的电能相同,故B错误;
C.由图可知,LED灯电能转化为光能的效率为,白炽灯电能转化为光能的效率为,所以LED灯电能转化为光能的效率较高,故C正确;
D.由图可知,LED灯电能转化为内能的效率为,白炽灯电能转化为内能的效率为,所以LED灯电能转化为内能的效率较低,而两灯相同时间消耗的电能相同,所以相同时间内LED灯产生的内能较少,故D错误。
故选C。
3.(24-25九年级上·广东广州·期末)“220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示,它们正常工作,亮度相当,此时两灯相比( )
A.实际功率相同 B.电流通过节能灯做功较快
C.节能灯两端的电压较低 D.节能灯消耗的电能较少
【答案】B
【详解】A.当LED灯与节能灯均正常工作时,实际功率均等于额定功率,节能灯的额定功率较大,则节能灯的实际功率较大,故A不符合题意;
B.功率表示电流做功的快慢,节能灯的实际功率较大,电流通过节能灯做功较快,故B符合题意;
C.两灯泡都正常工作,实际电压等于额定电压,均为220V,故C不符合题意;
D.根据,消耗电能的多少与电功率和时间有关,节能灯的实际功率较大,但时间未知,所以无法比较电能,故D不符合题意。
故选B。
4.(24-25九年级上·广东潮州·期末)学会估测是中学生必备的素养之一,下列估测合理的是( )
A.家庭电路电压约为
B.壁挂式空调正常工作时通过的电流约为
C.教室内每盏日光灯正常工作时的功率约为
D.家中电风扇正常工作消耗的电能约为
【答案】B
【详解】A.不同的电源提供不同的电压,我国家庭电路的电压约为220V,故A不符合题意;
B.壁挂式空调的额定功率在1100W左右,则电流约为
故B符合题意;
C.根据常见用电器的工作功率可知,教室内一盏日光灯的额定功率约为40W,故C不符合题意;
D.家中电风扇的额定功率约为60W,正常工作消耗的电能约为
故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
5.(24-25九年级上·广东汕头·期末)某彩色电视机的铭牌如表所示,其额定电功率为 W,额定电流是 A,当它正常工作时,60s内消耗的电能为 J。
XX牌74厘米彩色电视机
型号:TC2975GF
电源:﹣50Hz/220V
消耗功率:110W
警告:
内有高压,用户不得擅自打开机壳
非维修人员,不得擅自修理和换件
【答案】110 0.5 6600
【解析】【小题1】[1][2][3]从电视机的铭牌上可知其额定功率P额=110W,由可得额定电流I额
正常工作时60s,消耗的电能W=P额t=110W×60s=6600J
6.(24-25九年级上·广东东莞·期末)某同学家中电能表的表盘如图所示,表盘示数为 kW•h。关闭家中其它用电器,只让电热器单独工作,5min内电能表的表盘转过300转,该电热器消耗的电能为 kh·h,实际电功率为 W。
【答案】 30.6 0.1 1200
【详解】[1]由于电能表读数时,最后一位是小数,单位kW•h,图示电能表的示数为30.6kW•h。
[2]3000r/kW•h表示的含义是:电路中用电器每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,电能表的转盘转300r时,电热器消耗的电能为
[3]电热器的实际功率为
7.(24-25九年级上·广东汕头·期末)小明家的电能表上个月月底表盘示数是,这个月月底示数如图所示。若电费按0.6元/度计算,则他家本月电费为 元。关闭其他用电器,只让电热水壶工作,用时5min烧开一壶水,电能表的指示灯闪烁320次,则电热水壶的功率为 W。若电热水壶内装有1kg的水,初始温度为40℃,此过程中电热水壶的效率为 [气压为标准大气压,]。
【答案】 108 1200 70%
【详解】[1]本月消耗的电能
本月应缴纳的电费是
[2]由电能表参数 “3200imp/kW⋅h” 可知,每消耗1kW⋅h的电能,电能表的指示灯闪烁3200次。现在指示灯闪烁320次,则电热水壶消耗的电能
电热水壶工作时间
电热水壶的功率
[3]水的质量,水的比热容,在标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
电热水壶的效率
8.(24-25九年级上·广东茂名·期末)如图甲所示是亮亮家的电能表,此时电能表的读数为 kW·h。亮亮将一个电热水壶单独接在清零的计量插座上工作2h,屏幕显示如图乙所示,已知电费单价为0.5元/(kW·h),则该电能表在2h后的读数应为 kW·h,该电热水壶的实际功率是 W。
【答案】 8633.5 8634.5 500
【详解】[1]电能表的最后一位数是小数,此时电能表的读数为8633.5kW·h。
[2]亮亮将一个电热水壶单独接在清零的计量插座上工作2h,由图乙中的屏幕得,热水壶产生的电费为0.5元,则已知电费单价为0.5元/(kW·h),热水壶消耗的电能为
则该电能表在2h后的读数应为
[3]该电热水壶的实际功率是
9.(24-25九年级上·广东汕头·期末)有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S后,若电压表示数为2V,通电10min,元件A消耗的电能为 J,元件B消耗的电能为 J,电路消耗的总功率为 W。
【答案】 480 600 1.8
【详解】[1]如图乙,元件A和元件B串联,电压表测量元件A两端电压。如图甲,当元件A两端电压为2V时,通过元件A的电流为0.4A,元件A消耗的电能为WA=UAIt=2V×0.4A×10×60s=480J
[2]由串联电路中电流的规律可知,通过元件B的电流也为0.4A,由图甲可知,元件B两端电压为2.5V,元件B消耗的电能为WB=UBIt=2.5V×0.4A×10×60s=600J
[3]电路消耗的总电能为W=WA+WB=480J+600J=1080J
电路消耗的总功率为
三、计算题
10.(24-25九年级上·广东梅州·期末)如图所示,这是一款电热保温杯垫,其额定功率为16W,能使杯垫上杯内的水持续保温在,把质量为200g、初温为的水倒入杯中保温,加热一段时间后水温升高到。已知杯垫的加热效率为70%,。求:
(1)水吸收的热量。
(2)杯垫消耗的电能。
(3)杯垫给水加热的时间。
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)杯垫消耗的电能
(3)杯垫给水加热的时间
11.(24-25九年级上·广东茂名·期末)5月20日是“中国学生营养日”,学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营养,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图如图所示)和铭牌如下:
××全自动豆浆机
型号
加热功率
额定电压
电动机功率
额定频率
额定容量
(1)加热电阻的阻值为多少Ω?
(2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3min,电阻丝累计加热12min,则总共消耗多少电能?
【详解】(1)根据可得,加热电阻的阻值
(2)加热时消耗的电能
电动机工作时消耗的电能
总共消耗的电能
四、综合题
12.(24-25九年级上·广东湛江·期末)阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长(min)
充电度数()
充电费用(元)
400
45
24.0
28.80
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更 ;
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时,充电电流为 A;
(3)若充电过程中充电电费单价不变,且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时,需要消耗的电能为 ;电池储能每增加10%为 。
(4)设D从70%增至80%所需时间为,从80%增至90%所需时间为,且,则= min,测试全过程的充电总时长为 min。
【答案】(1)大
(2) 先变大,后不变 100
(3) 42 6
(4) 24 109
【详解】(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,由可知,充电功率更大。
(2)[1]由图乙知,D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是先变大,后不变。
[2] 当D达到70%时,充电功率为40kW=40000W,由表中数据知,D达到70%时,充电电压为400V,由可知,此时的充电电流为
(3)[1]由表中数据知,D达到70%时,即充入充满状态储能的40%时,充电度数为24.0kW·h,则充满电还需充入30%,需消耗的电能为
充满电时,需要消耗的电能为24.0kW·h+18.0kW·h=42kW·h
[2]由题意可知,充满电时储存的电能为
电池储能每增加10%为
(4)[1][2]由图乙知,D从80%至90%时,即D增加10%,消耗电能为
此过程中充电功率P2=15kW保持不变,由W=Pt可得,此时充电的时间为
D从90%至100%的过程中,充电功率不变,充电时间也为24min,由题知
所以D从70%增至80%所需时间为由表中数据知,D从30%增至70%的过程中充电时长45min,所以测试全过程的充电总时长为
地 城
考点03
电功率P=UI及推导式的简单计
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图所示,闭合开关后,小灯泡L1比小灯泡L2亮,小明测得通过L1的电流大于通过L2的电流。以下说法中正确的是( )
A.L1两端的电压小于L2两端的电压 B.L1的实际功率小于L2的实际功率
C.L1的实际功率大于L2的实际功率 D.L1的额定功率小于L2的额定功率
【答案】C
【详解】A.由电路图可知,小灯泡L1、L2并联,根据并联电路的电压特点可知,小灯泡L1、L2两端的电压相等,故A错误;
BC.小灯泡L1、L2两端的电压相等,通过L1的电流大于通过L2的电流,根据可知,L1的实际功率大于L2的实际功率,故B错误,C正确;
D.由于不确定灯泡是否正常发光,则无法确定灯泡的额定功率,故D错误。
故选C。
2.(24-25九年级上·广东广州·期末)一款消防应急照明灯如图所示,当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯内电路接通,两个灯泡正常发光,如果一个灯泡坏了,另外一个灯泡也能正常工作。请根据铭牌上的情况进行分析,下列说法正确的是( )
消防应急照明灯型号:JF﹣ST﹣01
额定电压:AC220V/50Hz
每个灯泡规格:6V、3W
充电时间:20小时
应急时间:不少于1.5小时
A.外部电路有电时控制应急灯的开关处于断开状态 B.应急灯灯泡的额定电压为220V
C.应急灯的两个灯泡串联在电路中 D.应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是0.2A
【答案】A
【详解】A.当外部电路有电时应急灯不亮,则外部电路有电时控制应急灯的开关应该断开,灯不会发光,故A正确;
B.由铭牌可知灯泡的额定电压为6V,“额定电压:AC220V”是整个应急灯装置的额定电压,故B错误;
C.由题意知一个灯泡坏了,另外一个灯泡也能正常工作,不受影响,所以应急灯的两盏灯应是并联的,故C错误;
D.每个灯泡规格为“6V、3W”,则灯泡的额定电流为
即应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是0.5A,故D错误。
故选A。
二、填空题
3.(24-25九年级上·广东茂名·期末)一个铭牌为“”的小灯珠要正常工作,则至少需要 节干电池作为电源,小灯珠正常工作时的电阻为 Ω,电流是 A。
【答案】 2 15 0.2
【详解】[1]一节干电池的电压是1.5V,小灯珠正常工作电压是3V,所以需要串联使用干电池的节数为2节。
[2][3]根据可得,小灯珠正常工作时的电流
根据欧姆定律可得,小灯珠正常工作时的电阻
4.(24-25九年级上·广东梅州·期末)如图甲所示,这是两个额定电压均为6V的小灯泡的电流与电压的关系图像。如图乙所示,灯泡L1、L2接入电源电压为5V的电路中,当开关S1闭合,S2断开时,通过灯泡L1的电流为 A,此时灯泡L1比灯泡L2更 (选填“亮”或“暗”);当开关S1、S2都闭合时,灯泡L₂两端的电压为 V。
【答案】 0.4 亮 5
【详解】[1]当开关S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两灯泡的电流相等,由图甲可知,当电路中的电流为0.4A时,两灯泡两端的电压分别为U1=3.5V,U2=1.5V,总电压U=U1+U2=3.5V+1.5V=5V
[2]因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,且由P=UI可知P1=U1I1=3.5V×0.4A=1.4W
P2=U2I2=1.5V×0.4A=0.6W
L1灯泡的实际功率比L2灯泡的实际功率大,所以,此时L1比L2更亮。
[3]当S1、S2都闭合时,L1被短路,只有灯泡L2工作,所以,L2两端电压等于电源两端的电压为5V。
5.(24-25九年级上·广东惠州·期末)如图甲所示是小灯泡和电阻的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为;则此时小灯泡的电阻为 Ω;再闭合开关,电流表示数为 A,此时电路消耗的总功率为 W。
【答案】 4 0.7 1.4
【详解】[1]当闭合开关S、断开开关S1时,电路为L的简单电路,由甲图可知,当小灯泡的实际功率为1W时,灯泡两端的电压为2V即电源的电压U=2V,通过灯泡的电流IL=0.5A,由P=UI可知灯泡的实际功率是1W,灯泡的电阻为
[2][3]当再闭合开关S1时,灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,此时R两端的电压为2V,由图象可知IR=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
电路消耗的总功率P=UI=2V×0.7A=1.4W
6.(24-25九年级上·广东广州·期末)某LED灯的发光颜色与其两端电压之间的关系如表所示。小昕取来一个这样的LED灯,与一个20Ω的定值电阻R1串联,接在电压恒为5.0V的电源上,如图。闭合开关,LED灯发光,电压表示数为2.0V,则此时LED灯发出 光,其功率为 W。
LED灯两端电压/V
LED灯发光颜色
红
蓝
【答案】 蓝 0.3
【详解】[1]闭合开关,定值电阻和灯泡串联接入电路,电压表测定值电阻R1两端的电压;串联电路总电压等于各部分电压之和,则灯泡两端的电压
由图表可知,LED灯两端电压为3V时,LED灯发出了蓝光。
[2]由欧姆定律可得,定值电阻R1的电流
根据串联电路各处电流相等可知,通过LED灯的电流为
则LED的电功率
7.(24-25九年级上·广东韶关·期末)有两只灯泡, 甲灯“220V 40W”和乙灯“220V 60W”, 比较它们的电阻R甲 R乙(选填“大于”、“小于”或“等于”),把这两只灯泡串联接入家庭电路中, 两灯对比更亮一些的是 (选填“甲”或“乙”) 灯; 若两只灯泡并联在220V的家庭电路中, 两只灯泡的总功率是 W。
【答案】 大于 甲 100
【详解】[1]由可得∶甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻。
[2]把两只灯泡串联接入家庭电路中,通过两灯的电流相等,因甲灯电阻大干乙灯电阻,由可得∶甲灯的实际功率较大,则甲灯较亮。
[3]若两只灯泡并联在220V的家庭电路中,则两只灯泡的电压都等于220V,两灯均正常工作,即两灯的总功率
8.(24-25九年级上·广东汕头·期末)将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中,电源电压不变,图乙是L和R的图像。当只闭合开关时,L的实际功率为,则电源电压为 ,此时L的电阻为 ;再闭合开关后,电路的总功率为 。
【答案】 2 4 1.4
【详解】[1]如电路图甲,当只闭合开关S1时,电路中只有灯泡L接入,由乙图可知,当灯泡两端电压UL=2V时,通过灯泡的电流IL=0.5A,则灯泡消耗的功率P=ULIL=2V×0.5A=1W
即电源电压U=UL=2V
[2]只闭合开关S1时,灯泡的电阻
[3]再闭合开关S2时,电阻R与灯泡L并联,电阻R两端的电压UR=U=2V
此时电路中的总电流I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
根据P=UI可知电路的总功率为P=UI=2V×0.7A=1.4W
9.(24-25九年级上·广东惠州·期末)如图所示是定值电阻甲和标有“6V 3W”小灯泡乙的U-I图像。灯泡正常发光时的电流为 A;定值电阻的阻值为 Ω;若将两者并联在电路中,干路允许通过的最大电流为 A。
【答案】 0.5 10 1.1
【详解】[1]由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流
[2]由图像可知,甲的U-I图像是一条倾斜直线,说明阻值不变,任取一点可得甲的阻值为
[3]两者并联时,它们两端的最大电压等于小灯泡的额定电压6V,由图象可知,甲的电流I甲=0.6A,乙的电流I乙=0.5A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则干路允许通过的最大电流为
三、计算题
10.(24-25九年级上·广东梅州·期末)如图甲所示的电路中,小灯泡L标有“12V6W”的字样,其电阻不随温度变化而变化,R为定值电阻,电源电压保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。
(1)求小灯泡L的电阻。
(2)求定值电阻R消耗的电功率。
(3)在10s时间内,整个电路消耗的电能是多少?
【详解】(1)由 可得小灯泡的电阻
(2)当开关 S 闭合时,小灯泡L正常发光,此时L电压为 12 V。电路为L与R并联,所以由并联电路电压规律,电源电压
由可得通过灯泡电流
电流表在干路,即,示数如图乙可知,该电流表量程应选择的是0-3A,即读数为,在并联电路中干路电流
所以通过R的电流
由欧姆定律可得R的阻值
其消耗的功率
(3)10s时间内,整个电路消耗的电能
11.(24-25九年级上·广东汕头·期末)小明设计了如图甲所示的风速仪,电源电压恒定,灯泡的额定电压为5V,灯泡的I-U关系图像如图乙所示,AB为粗细均匀的电阻丝,总电阻为15Ω,OP为不计电阻的金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时电流表的示数为0.2A。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电源电压;
(3)小灯泡的实际电压为2V时,电阻丝AB接入电路的电阻。
【详解】(1)由图乙可知,当小灯泡的两端电压为5V时,对应的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
(2)闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时小灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入阻值最大,此时电流表的示数为0.2A。由乙图可知,小灯泡两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为
电源电压为
(3)当小灯泡两端电压为2V时,由图乙可知,通过小灯泡的电流为0.2A。根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流为0.2A。电源电压为5V,根据串联电路的电压特点可得,此时电阻丝两端的电压为
由欧姆定律可得,此时电阻丝接入电路的电阻为
12.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图1所示的电路,R为定值电阻,灯泡L的铭牌标着“”。定值电阻R的图像如图2所示。当和都闭合时,电流表的示数为;当闭合,断开时,灯泡L刚好能正常发光。求:
(1)的阻值;
(2)灯泡L正常发光时的电流;
(3)和都闭合时,电源两端的电压大小;
(4)闭合,断开时,电源两端的电压大小。
【详解】(1)根据结合图2可知
(2)由可知灯泡L正常发光时的电流为
(3)和都闭合时,只有R接入电路,根据可知电源两端的电压
(4)闭合,断开时,R与L串联,灯泡正常发光,电路中的电流为,R两端的电压为
电源两端的电压为
四、综合题
13.(24-25九年级上·广东江门·期末)小明用两节电池、开关、两个规格相同的灯泡L1和L2、一个电压表V,两个电流表A1和A2以及滑动变阻器开展课外探究实践,设计如图所示电路。
(1)请在圆圈中填入正确的电表符号 ;
(2)正确连接好电路后,小明发现,无论如何移动滑动变阻器,电压表示数正常,两电流表示数一直相同,可能的故障是 ;
(3)排除故障后,移动滑片至合适位置,三个电表示数分别为3.0V、1.0A、0.7A。请你判断:灯泡L1的电流为 A,功率为 W,两个灯泡对比,灯泡 比较亮。
【答案】(1)
(2)灯泡L1断路/滑动变阻器断路
(3) 0.3 0.39 L2
【详解】(1)电压表应并联在用电器两端,电流表应与用电器串联;由图可知,最上面的圆圈是电压表,测并联电路两端电压,下面的圆圈是电流表,测灯泡L2的电流,如图所示:
(2)灯泡L1和滑动变阻器串联后与灯泡L2并联,电压表测并联电路两端电压,电流表A2测通过灯泡L2的电流,电流表A1测干路电流;无论如何移动滑动变阻器,电压表示数正常,说明电压表与电源连通,两电流表示数一直相同,即通过灯泡L2的电流等于干路电流,说明灯泡L1这条支路没有电流通过,故可能的故障是灯泡L1断路或滑动变阻器断路。
(3)[1][2][3]由(2)可知,灯泡L1和滑动变阻器串联后与灯泡L2并联,电压表测并联电路两端电压,电流表A2测通过灯泡L2的电流,电流表A1测干路电流;排除故障后,移动滑片至合适位置,三个电表示数分别为3.0V、1.0A、0.7A,即干路电流为1.0A,通过灯泡L2的电流为0.7A,根据并联电路电流规律可知,通过灯泡L1的电流为I1=I-I2=1.0A-0.7A=0.3A
灯泡L2的电阻为
因两个规格相同的灯泡L1和L2,则灯泡L1的电阻为
灯泡L1的功率为
灯泡L2的功率为P2=UI2=3.0V×0.7A=2.1W
因P2>P1,故两个灯泡对比,灯泡L2比较亮。
14.(24-25九年级上·广东汕头·期末)由PTC新型半导体材料制成的陶瓷电热水壶如图甲所示,工作电路如图乙所示,是定值电阻,其阻值不受温度影响.R是PTC材料制成的电阻,该材料制成的电阻有一个设定温度,当它的温度低于设定温度时,其电阻值随温度升高而变小,当温度高于设定温度时,其电阻值随温度升高而变大,R的阻值与温度的关系如图丙所示该电热水壶在设定温度工作时,电路消耗的总功率为。
(1)陶瓷在正常情况下属于 (选填“导体”“绝缘体”或“半导体”);该电热水壶的设定温度是 ,正常工作时产生的热量 ;
(2)当电热水壶高于设定温度工作时,电阻R (选填“变大”“变小”或“不变”),总功率 (选填“变大”“变小”或“不变”),使其温度降低,因此用PT℃材料制成的电热器具有自动调节功能;
(3)当R的温度为时,电路中R的实际功率为 。
【答案】(1) 绝缘体 100 1100 (2)变大 变小 (3)
【详解】(1)[1]陶瓷在正常情况下不容易导电,属于绝缘体。
[2]由题意及图象可知,电热水壶的设定温度为100℃,此时R的阻值为34Ω。
[3]正常工作1s时产生的热量Q=W=Pt=1100W×1s=1100J
(2)[1][2]当温度高于设定温度时,其电阻值随温度升高而变大,串联电路的总电阻变大,电源电压一定,由可知总功率会变小。
(3)由P=UI可得,电热水壶在设定温度工作时电路的电流
电热水壶的设定温度为100℃,此时R的阻值为34Ω,由串联电路电阻特点和欧姆定律可得,R0的阻值
由图象知,当R的温度为130℃时其阻值R′=100Ω,此时电路中的电流
此时R的实际功率P′=I′2R′=(2A)2×100Ω=400W
地 城
考点04
动态电路中电功率的简单计算
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图甲所示,标有“2.5V 0.75W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联接在电源电压为4.5V的电路中。闭合开关S,移动滑片P,得到的小灯泡L的图像如图乙所示。当小灯泡L正常发光时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A B.滑动变阻器R接入电路的电阻为15Ω
C.电路消耗的总功率是1.35W D.10s内电流对滑动变阻器R做的功是7.5J
【答案】C
【详解】A .由图甲得,电流表测量电路电流;由图乙得,小灯泡L正常发光时,即电压为2.5V时,灯泡的电流为0.3A,由串联电路中电流处处相等得,电流表的示数为0.3A,故A错误;
B.灯泡正常发光时,滑动变阻器R的电压为
由欧姆定律得,此时滑动变阻器R接入电路的电阻为
故B错误;
C.电路消耗的总功率是
故C正确;
D.10s内电流对滑动变阻器R做的功是
故D错误。
故选C。
2.(24-25九年级上·广东江门·期末)如图甲所示,定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.电源电压为20V B.定值电阻的最大功率是16W
C.定值电阻的阻值为 D.滑动变阻器的最大功率是3.6W
【答案】D
【详解】AC.闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流。当滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时,滑动变阻器R2的电功率为3.2W,根据P=I2R可知
解得I1=0.4A,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压①
当滑动变阻器接入电路中的阻值为80Ω时,滑动变阻器R2的电功率为3.2W,根据P=I2R可知
解得I2=0.2A,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压②
联立①②得电源电压为U=24V,定值电阻R1=40Ω。故AC错误;
B.当滑动变阻器接入电阻为0时,电路中电流最大为
定值电阻的最大功率是,故 B错误;
D.根据P=I2R可知滑动变阻器的电功率
当滑动变阻器的阻值时,滑动变阻器的功率最大,最大功率
故D正确。
故选D。
二、计算题
3.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图甲所示是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V,定值电阻是加热部分,是最大阻值为的滑动变阻器。开关S接1时,电热器处于加热挡,通过调节接入电路的阻值来改变的加热功率,其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间,开关S自动接2,电热器处于保温挡。
(1)求以最大功率工作时电路中电流大小。
(2)如图乙所示,电能表上参数“r/(kW·h)”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s,与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小。
【详解】(1)当S接1,滑片移至最右端时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,电热器处于最大的加热功率,此时电路中电流是
(2)电热器以最大加热功率单独工作72s所消耗电能W=Pt=1100W×72s=79200J=0.022kW·h
电能表上的参数
故该数值为3000。
4.(24-25九年级上·广东广州·期末)小白设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源输出电压为9V保持不变,报警器由电压表改装,R0是定值电阻,RP是压敏电阻,图乙是压敏电阻RP阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时,电流表示数是0.15A;当报警器浸入水中一定深度时报警器报警,通过计算回答:
(1)由上图可以看出,随着浸入水中深度增加,报警器电压表示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),理由是 ;
(2)报警器未浸入水中时,RP电压为多少?
(3)报警器未浸入水中时,R0的功率为多少?
【答案】(1)变大 见解析 (2)6V (3)0.45W
【详解】(1)[1][2]据图可知,电路是Rp与R0串联,报警器电压表测R0两端电压,由乙图可知,Rp随着深度增加而减小,深度增加时,压敏电阻Rp阻值变小,电路总电阻变小,电流变大,R0两端的电压越大,因此报警器电压表示数会变大。
(2)由乙图可知,报警器未浸入水中时,压敏电阻的阻值Rp=40Ω,电路中的电流为I=0.15A,则Rp电压为
(3)报警器未浸入水中时,电源电压U=9V,则R0两端电压
R0的功率为
5.(24-25九年级上·广东深圳·期末)为了提高驾乘者在的舒适度,某车企多款车型的智能座椅都配备了通风和加热功能。在炎热天气,座椅通风能有效降低座椅表面温度;在寒冷天气,座椅通风和加热结合使用,能迅速提升座椅表面温度。题图是一款智能座椅的电路简化图,其中电源电压为,通风系统功率为,座椅通风和加热结合系统功率可在和之间连续调节,滑动变阻器为加热电阻。
(1)炎热天气中使用智能座椅,开关应接 (选填“”或“和”),此时电路中流过的电流为多少?
(2)如果你是该智能座椅的设计师,为了电路安全,又要使座椅通风和加热结合系统功率可在和之间连续调节,请你分析下该如何设置滑动变阻器阻值大小的可调范围?
【详解】(1)[1]在炎热天气,不能座椅加热,但需要电动机工作,给座椅吹风,据图可知,开关应接。
[2]只有电动机工作,已知电源电压为,通风系统功率为,此时电路中的电流为
(2)座椅通风和加热结合系统工作时,据图可知,电路为与电动机并联,当系统功率为时,加热功率为
滑动变阻器阻值
当系统功率为时,加热功率为
滑动变阻器阻值为
滑动变阻器的阻值大小可调范围为。
地 城
考点05
电功率的多挡位问题
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东广州·期末)某电热敷腰带如图甲所示,有高温、中温和低温三个挡位,图乙是电热敷腰带内部简化电路图,R1、R2、R3为加热电阻,通过旋转开关可以实现挡位切换,电热敷腰带处于低温挡工作时,旋转开关应转到( )
A.ab B.bc C.cd D.de
【答案】B
【详解】由图乙可知,当旋转开关转到bc时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电热敷腰带处于低温挡;当旋转开关转到de时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,总功率最大,电热敷腰带处于高温挡;当旋转开关转到cd时,只有工作,电热敷腰带处于中温挡,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
2.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图是某型号的电热水杯,它有三种挡位,当闭合S1、S2时,R1与R2是 (选填“串”或“并”)联的,电热水杯处于 (选填“高”“中”或“低”)温挡;若高温挡是320W,中温挡是275W,则低温挡的额定功率为 W。
【答案】 并 高 45
【详解】[1][2]当S1、S2都闭合时,电阻R1与R2首首相连、尾尾相连,故此时R1与R2是并联的。此时电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,水杯处于高温挡。
[3]低挡功率
三、计算题
3.(24-25九年级上·广东湛江·期末)如题图为某种两挡电饭锅的简化电路,已知额定电压为220V,加热挡功率为1320W,保温挡功率为110W,某次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min;求;
(1)该电饭锅处于保温挡时,电路中的电流?
(2)电阻R1的阻值?
(3)该次煮饭过程中,电饭锅消耗的电能为多少焦耳?
【详解】(1)两个开关同时闭合时,两个电阻并联,电路中电阻最小,根据可知功率最大,为加热挡,只闭合S时,只有R1接入电路,电路中电阻大,根据可知,此时功率小,为保温挡;该电饭锅处于保温挡时,根据可得,电路中的电流为
(2)只闭合S时,只有R1接入电路,根据可知,电阻R1的阻值为
(3)该次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min,电饭锅消耗的电能为
4.(24-25九年级上·广东珠海·期末)如题图甲所示为某品牌便携式电热水壶,内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝,电源电压为220V。当开关S和S1同时闭合时为加热挡,额定功率为550W。将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃,耗时6分钟。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)电路的总电流;
(2)水吸收的热量;
(3)电路消耗的总电能。
【详解】(1)电源电压为220V,当开关S和S1同时闭合时为加热挡,额定功率为550W,则电路的总电流
(2)将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃,耗时6分钟,则水吸收的热量
(3)t=6min=360s
电路消耗的总电能
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
(1)当闭合开关 (选填“S”“S1”或“S和S1”)时,孵化器在加热挡正常工作,理由是 ;
(2)保温挡时通过R2的电流是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗的电能是多少?
【详解】(1)由图乙知道,当开关S、S1都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点知道,此时电路中的总电阻最小,由知道,电路中的总功率最大,孵化器处于加热挡;
当S闭合、S1断开时,只有R2工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,孵化器处于保温挡
(2)由表格数据知道,孵化器保温挡的电功率P保=22W,由P=UI知道,保温挡时通过R2的电流
(3)由表格数据知道,孵化器加热挡的功率P加=80W,由 知道,孵化器在加热挡正常工作5min消耗的电能
6.(24-25九年级上·广东惠州·期末)如图甲所示的打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,、是用于发热的定值电阻。工作时,3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印,刚好将的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为,塑胶的比热容为。求此过程中:
(1)通过的电流是多少安?
(2)塑胶所吸收的热量为多少焦?
(3)已知该打印笔快挡打印功率为,则的阻值为多少欧?
【详解】(1)分析电路可知,开关S和均闭合时,、并联,此时总电阻较小,根据,电路总功率较大,为快挡;只闭合开关S时,单独工作,此时总电阻较大,根据,电路总功率较小,为慢挡。则通过的电流
(2)塑胶所吸收的热量为
(3)快挡时,的电功率为
则的阻值为
7.(24-25九年级上·广东潮州·期末)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,、都是发热电阻,当电路只闭合开关时,为保温挡;当同时闭合开关、时,为加热挡。孵化器相关参数如下表所示。求:
额定电压
额定功率
加热挡
保温挡
(1)孵化器在保温挡正常工作时的电流;
(2)孵化器的电阻;
(3)孵化器在加热挡正常工作,电流所做的功。
【详解】(1)由题意和电路图可知,只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,孵化器处于保温挡,根据可知,孵化器在保温挡正常工作时的电流为
(2)由题意和电路图可知,只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,孵化器处于保温挡;当同时闭合开关S、S1时,两电阻并联,孵化器处于加热挡;因为孵化器处于加热挡时的总功率等于各电阻消耗电功率之和,且两种状态下R2消耗的功率不变,所以孵化器处于加热挡时R1的电功率为
根据可知,孵化器R1的电阻为
(3)孵化器在加热挡正常工作5min,电流所做的功为
8.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图1为某品牌的智能马桶。该智能马桶能根据环境温度自动实现马桶盖的多挡位加热,以增强人体舒适度,其等效电路简化图如图2所示。为智能开关,可根据实际将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路;、均为加热电阻,。把该智能马桶接入220V的稳压家庭电路中。
(1)该款智能马桶盖能实现 个挡位加热功能;
(2)智能开关选择 两个接线柱时,智能马桶盖以最小加热功率工作;
(3)求该智能马桶盖以最大加热功率工作10s所消耗的电能。
【详解】(1)由题意可知,开关只能将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路,由图2可知,开关闭合后,当接a、c时,电路为的简单电路;当接a、d时,会造成电源短路,此种情况不可能;当接b、c时,与串联;当接b、d时,电路为的简单电路;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且,由可知,电源电压一定时,该电路有3个功率,则该款智能马桶盖能实现3个挡位加热功能。
(2)当接b、c时,与串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小。
(3)由于,则当接a、c时,电路为的简单电路,此时电路中的总电阻最小,总功率最大,该智能马桶盖以最大加热功率工作10s所消耗的电能为
9.(24-25九年级上·广东汕头·期末)“工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化,如图甲是泡茶的电茶炉,图乙是其内部电路的简图,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电源电压为220V,保温功率为,R1、R2均为加热电阻,忽略温度对电阻阻值的影响,的阻值为,求:
(1)处于保温状态下电路中的电流大小;
(2)电路处于加热状态时,电路中的电功率大小;
(3)电阻的阻值。
【详解】(1)根据公式P=UI可得,保温状态下电路中的电流大小为
(2)由图可知,开关在2时,电路中只有,为加热状态,电路中的电功率大小
(3)开关在1时,与串联,为保温状态,电路总电阻
则电阻的阻值
四、综合题
10.(24-25九年级上·广东广州·期末)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有电热器。通电后,电热器给水加热,水向上方鸡蛋提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙所示,R1、R2都是电热器的发热电阻,孵化器相关参数如表所示。
额定电压
220V
额定加热挡功率
80W
额定保温挡功率
22W
(1)孵化器保温时,S1 (选填“断开”“闭合”)。
(2)计算:保温挡正常工作时,通过R2的电流是多少?
(3)①计算:加热挡正常工作100s,孵化器消耗电能是多少 ?②水在这段时间吸热为,则孵化器对水加热的效率η= 。
(4)S、S1都闭合时,R1的电功率是 W。
【答案】(1)断开 (2)0.1A (3)8000J 90% (4)58
【详解】(1)由图乙可知,当开关S、S1都闭合时,R1、R2并联,根据并联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,孵化器处于加热挡;当S闭合、S1断开时,只有R2工作,电路中的电阻较大,总功率较小,孵化器处于保温挡。
(2)由表格数据可知,孵化器保温挡的电功率,由可知,保温挡时通过R2的电流
(3)①由表格数据可知,孵化器加热挡的功率,由可知,孵化器在加热挡正常工作100s消耗的电能
②孵化器对水加热的效率
(4)S、S1都闭合时,R2两端的电压不变,R2的加热功率不变,仍为20W,R1的电功率
试卷第1页,共3页
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专题06 电功率
5大高频考点概览
考点01 电功率的概念与常见用电器的电功率
考点02 电功率P=W/t的计算
考点03 电功率P=UI及推导式的简单计算
考点04 动态电路中电功率的简单计算
考点05 电功率的多挡位问题
地 城
考点01
电功率的概念与常见用电器的电功率
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东广州·期末)小白同学注意到天气冷了后手机耗电特别快。这主要是因为大部分手机使用的锂电池是通过内部的化学反应释放电能,在低温环境下化学反应速度减慢,导致电池可用容量减少,可通过降低屏幕亮度等办法节约电能。结合以上资料,判断合理的是( )
A.低温环境下手机锂电池可提供的电能不变
B.低温环境下手机不用时,立即放入口袋保温,可增加手机待机时间
C.手机使用过程中,将电能转化为化学能
D.降低屏幕亮度可增加手机消耗电能的功率
2.(24-25九年级上·广东肇庆·期末)学完“电能”相关知识,陶陶回家在电井里发现了自家的电能表,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.陶陶家上月消耗的电能为32386.1kW·h
B.陶陶家干路中的电流不得超过10A
C.指示灯闪烁越快,电能表所在电路的总功率越大
D.指示灯闪烁越慢,电能表所在电路的总功率越大
3.(24-25九年级上·广东汕头·期末)日常教室中的日光灯额定电功率约为( )
A.0.4W B.4W C.40W D.400W
4.(24-25九年级上·广东湛江·期末)下列数据中比较符合实际的是( )
A.教室里一盏日光灯的电流约为0.2A B.对人体安全的电压是36V
C.一个电热水壶的加热功率约为10W D.家用电冰箱的电流为20A
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)电流按照图甲方向流进LED,LED被点亮,接通图乙电路,LED亮,将LED换成灯泡,灯泡不亮,已知制作水果电池的锌片为负极、铜片为正极,则此过程( )
A.M为锌片 B.灯泡一定是坏了
C.能量由水果及金属片装置提供 D.灯泡消耗的功率一定比LED小
6.(24-25九年级上·广东广州·期末)如表为某家用电器的铭牌,该电器最有可能为( )
额定电压:220V
额定频率:50Hz
额定功率:2800W
A.空调 B.电饭煲
C.电视机 D.电脑
7.(24-25九年级上·广东揭阳·期末)下列是小明观察家中物体的物理量的估测,符合实际的是( )
A.电视机的额定电压为220V B.天花板到地板的竖直距离约为3dm
C.热水器的功率约为200W D.高压锅内沸腾的水温度是100℃
8.(24-25九年级上·广东汕头·期末)下列数据最符合实际的是( )
A.手机充电器的工作电流约为20A B.家用空调工作一晚消耗约100度电
C.家用微波炉的额定功率约为10W D.USB接口的输出电压约为5V
地 城
考点02
电功率P=W/t的计算
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东江门·期末)某品牌充电宝的铭牌如图所示,则该充电宝( )
A.充满电后,存储的电能是 1.8×106J B.至少需要5.6h才能充满电
C.型号中“超快”指的是电功率大 D.type-c口的供电功率大于lightning 口
2.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图所示,是“220V 25W”的LED灯和“220V 25W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时,下列说法正确的是( )
A.两灯的实际功率:LED灯低于白炽灯 B.两灯相同时间消耗的电能:LED灯少于白炽灯
C.电能转化为光能的效率:LED灯高于白炽灯 D.两灯相同时间产生的内能:LED灯高于白炽灯
3.(24-25九年级上·广东广州·期末)“220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示,它们正常工作,亮度相当,此时两灯相比( )
A.实际功率相同 B.电流通过节能灯做功较快
C.节能灯两端的电压较低 D.节能灯消耗的电能较少
4.(24-25九年级上·广东潮州·期末)学会估测是中学生必备的素养之一,下列估测合理的是( )
A.家庭电路电压约为
B.壁挂式空调正常工作时通过的电流约为
C.教室内每盏日光灯正常工作时的功率约为
D.家中电风扇正常工作消耗的电能约为
二、填空题
5.(24-25九年级上·广东汕头·期末)某彩色电视机的铭牌如表所示,其额定电功率为 W,额定电流是 A,当它正常工作时,60s内消耗的电能为 J。
XX牌74厘米彩色电视机
型号:TC2975GF
电源:﹣50Hz/220V
消耗功率:110W
警告:
内有高压,用户不得擅自打开机壳
非维修人员,不得擅自修理和换件
6.(24-25九年级上·广东东莞·期末)某同学家中电能表的表盘如图所示,表盘示数为 kW•h。关闭家中其它用电器,只让电热器单独工作,5min内电能表的表盘转过300转,该电热器消耗的电能为 kh·h,实际电功率为 W。
7.(24-25九年级上·广东汕头·期末)小明家的电能表上个月月底表盘示数是,这个月月底示数如图所示。若电费按0.6元/度计算,则他家本月电费为 元。关闭其他用电器,只让电热水壶工作,用时5min烧开一壶水,电能表的指示灯闪烁320次,则电热水壶的功率为 W。若电热水壶内装有1kg的水,初始温度为40℃,此过程中电热水壶的效率为 [气压为标准大气压,]。
8.(24-25九年级上·广东茂名·期末)如图甲所示是亮亮家的电能表,此时电能表的读数为 kW·h。亮亮将一个电热水壶单独接在清零的计量插座上工作2h,屏幕显示如图乙所示,已知电费单价为0.5元/(kW·h),则该电能表在2h后的读数应为 kW·h,该电热水壶的实际功率是 W。
9.(24-25九年级上·广东汕头·期末)有两个电路元件A、B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S后,若电压表示数为2V,通电10min,元件A消耗的电能为 J,元件B消耗的电能为 J,电路消耗的总功率为 W。
三、计算题
10.(24-25九年级上·广东梅州·期末)如图所示,这是一款电热保温杯垫,其额定功率为16W,能使杯垫上杯内的水持续保温在,把质量为200g、初温为的水倒入杯中保温,加热一段时间后水温升高到。已知杯垫的加热效率为70%,。求:
(1)水吸收的热量。
(2)杯垫消耗的电能。
(3)杯垫给水加热的时间。
11.(24-25九年级上·广东茂名·期末)5月20日是“中国学生营养日”,学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营养,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图如图所示)和铭牌如下:
××全自动豆浆机
型号
加热功率
额定电压
电动机功率
额定频率
额定容量
(1)加热电阻的阻值为多少Ω?
(2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3min,电阻丝累计加热12min,则总共消耗多少电能?
四、综合题
12.(24-25九年级上·广东湛江·期末)阅读下列短文,回答问题。
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置,如图甲所示,它能够将电网中的交流电转化为直流电,再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时,充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化,同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前,D为30%,充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0.开始充电后,P与D的关系如图乙所示(为方便计算,图像已作近似处理),充满后,立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。
充电电压(V)
充电电流(A)
充电时长(min)
充电度数()
充电费用(元)
400
45
24.0
28.80
(1)通常,直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大,故充电功率更 ;
(2)在D从30%增至70%的过程中,充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时,充电电流为 A;
(3)若充电过程中充电电费单价不变,且电池的储能每增加10%消耗的充电电能相等。充满电时,需要消耗的电能为 ;电池储能每增加10%为 。
(4)设D从70%增至80%所需时间为,从80%增至90%所需时间为,且,则= min,测试全过程的充电总时长为 min。
地 城
考点03
电功率P=UI及推导式的简单计
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图所示,闭合开关后,小灯泡L1比小灯泡L2亮,小明测得通过L1的电流大于通过L2的电流。以下说法中正确的是( )
A.L1两端的电压小于L2两端的电压 B.L1的实际功率小于L2的实际功率
C.L1的实际功率大于L2的实际功率 D.L1的额定功率小于L2的额定功率
2.(24-25九年级上·广东广州·期末)一款消防应急照明灯如图所示,当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯内电路接通,两个灯泡正常发光,如果一个灯泡坏了,另外一个灯泡也能正常工作。请根据铭牌上的情况进行分析,下列说法正确的是( )
消防应急照明灯型号:JF﹣ST﹣01
额定电压:AC220V/50Hz
每个灯泡规格:6V、3W
充电时间:20小时
应急时间:不少于1.5小时
A.外部电路有电时控制应急灯的开关处于断开状态
B.应急灯灯泡的额定电压为220V
C.应急灯的两个灯泡串联在电路中
D.应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是0.2A
二、填空题
3.(24-25九年级上·广东茂名·期末)一个铭牌为“”的小灯珠要正常工作,则至少需要 节干电池作为电源,小灯珠正常工作时的电阻为 Ω,电流是 A。
4.(24-25九年级上·广东梅州·期末)如图甲所示,这是两个额定电压均为6V的小灯泡的电流与电压的关系图像。如图乙所示,灯泡L1、L2接入电源电压为5V的电路中,当开关S1闭合,S2断开时,通过灯泡L1的电流为 A,此时灯泡L1比灯泡L2更 (选填“亮”或“暗”);当开关S1、S2都闭合时,灯泡L₂两端的电压为 V。
5.(24-25九年级上·广东惠州·期末)如图甲所示是小灯泡和电阻的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为;则此时小灯泡的电阻为 Ω;再闭合开关,电流表示数为 A,此时电路消耗的总功率为 W。
6.(24-25九年级上·广东广州·期末)某LED灯的发光颜色与其两端电压之间的关系如表所示。小昕取来一个这样的LED灯,与一个20Ω的定值电阻R1串联,接在电压恒为5.0V的电源上,如图。闭合开关,LED灯发光,电压表示数为2.0V,则此时LED灯发出 光,其功率为 W。
LED灯两端电压/V
LED灯发光颜色
红
蓝
7.(24-25九年级上·广东韶关·期末)有两只灯泡, 甲灯“220V 40W”和乙灯“220V 60W”, 比较它们的电阻R甲 R乙(选填“大于”、“小于”或“等于”),把这两只灯泡串联接入家庭电路中, 两灯对比更亮一些的是 (选填“甲”或“乙”) 灯; 若两只灯泡并联在220V的家庭电路中, 两只灯泡的总功率是 W。
8.(24-25九年级上·广东汕头·期末)将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中,电源电压不变,图乙是L和R的图像。当只闭合开关时,L的实际功率为,则电源电压为 ,此时L的电阻为 ;再闭合开关后,电路的总功率为 。
9.(24-25九年级上·广东惠州·期末)如图所示是定值电阻甲和标有“6V 3W”小灯泡乙的U-I图像。灯泡正常发光时的电流为 A;定值电阻的阻值为 Ω;若将两者并联在电路中,干路允许通过的最大电流为 A。
三、计算题
10.(24-25九年级上·广东梅州·期末)如图甲所示的电路中,小灯泡L标有“12V6W”的字样,其电阻不随温度变化而变化,R为定值电阻,电源电压保持不变。当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。
(1)求小灯泡L的电阻。
(2)求定值电阻R消耗的电功率。
(3)在10s时间内,整个电路消耗的电能是多少?
11.(24-25九年级上·广东汕头·期末)小明设计了如图甲所示的风速仪,电源电压恒定,灯泡的额定电压为5V,灯泡的I-U关系图像如图乙所示,AB为粗细均匀的电阻丝,总电阻为15Ω,OP为不计电阻的金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时电流表的示数为0.2A。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电源电压;
(3)小灯泡的实际电压为2V时,电阻丝AB接入电路的电阻。
12.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图1所示的电路,R为定值电阻,灯泡L的铭牌标着“”。定值电阻R的图像如图2所示。当和都闭合时,电流表的示数为;当闭合,断开时,灯泡L刚好能正常发光。求:
(1)的阻值;
(2)灯泡L正常发光时的电流;
(3)和都闭合时,电源两端的电压大小;
(4)闭合,断开时,电源两端的电压大小。
四、综合题
13.(24-25九年级上·广东江门·期末)小明用两节电池、开关、两个规格相同的灯泡L1和L2、一个电压表V,两个电流表A1和A2以及滑动变阻器开展课外探究实践,设计如图所示电路。
(1)请在圆圈中填入正确的电表符号 ;
(2)正确连接好电路后,小明发现,无论如何移动滑动变阻器,电压表示数正常,两电流表示数一直相同,可能的故障是 ;
(3)排除故障后,移动滑片至合适位置,三个电表示数分别为3.0V、1.0A、0.7A。请你判断:灯泡L1的电流为 A,功率为 W,两个灯泡对比,灯泡 比较亮。
14.(24-25九年级上·广东汕头·期末)由PTC新型半导体材料制成的陶瓷电热水壶如图甲所示,工作电路如图乙所示,是定值电阻,其阻值不受温度影响.R是PTC材料制成的电阻,该材料制成的电阻有一个设定温度,当它的温度低于设定温度时,其电阻值随温度升高而变小,当温度高于设定温度时,其电阻值随温度升高而变大,R的阻值与温度的关系如图丙所示该电热水壶在设定温度工作时,电路消耗的总功率为。
(1)陶瓷在正常情况下属于 (选填“导体”“绝缘体”或“半导体”);该电热水壶的设定温度是 ,正常工作时产生的热量 ;
(2)当电热水壶高于设定温度工作时,电阻R (选填“变大”“变小”或“不变”),总功率 (选填“变大”“变小”或“不变”),使其温度降低,因此用PT℃材料制成的电热器具有自动调节功能;
(3)当R的温度为时,电路中R的实际功率为 。
地 城
考点04
动态电路中电功率的简单计算
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图甲所示,标有“2.5V 0.75W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联接在电源电压为4.5V的电路中。闭合开关S,移动滑片P,得到的小灯泡L的图像如图乙所示。当小灯泡L正常发光时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A B.滑动变阻器R接入电路的电阻为15Ω
C.电路消耗的总功率是1.35W D.10s内电流对滑动变阻器R做的功是7.5J
2.(24-25九年级上·广东江门·期末)如图甲所示,定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.电源电压为20V B.定值电阻的最大功率是16W
C.定值电阻的阻值为 D.滑动变阻器的最大功率是3.6W
二、计算题
3.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图甲所示是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V,定值电阻是加热部分,是最大阻值为的滑动变阻器。开关S接1时,电热器处于加热挡,通过调节接入电路的阻值来改变的加热功率,其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间,开关S自动接2,电热器处于保温挡。
(1)求以最大功率工作时电路中电流大小。
(2)如图乙所示,电能表上参数“r/(kW·h)”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s,与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小。
4.(24-25九年级上·广东广州·期末)小白设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源输出电压为9V保持不变,报警器由电压表改装,R0是定值电阻,RP是压敏电阻,图乙是压敏电阻RP阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时,电流表示数是0.15A;当报警器浸入水中一定深度时报警器报警,通过计算回答:
(1)由上图可以看出,随着浸入水中深度增加,报警器电压表示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),理由是 ;
(2)报警器未浸入水中时,RP电压为多少?
(3)报警器未浸入水中时,R0的功率为多少?
5.(24-25九年级上·广东深圳·期末)为了提高驾乘者在的舒适度,某车企多款车型的智能座椅都配备了通风和加热功能。在炎热天气,座椅通风能有效降低座椅表面温度;在寒冷天气,座椅通风和加热结合使用,能迅速提升座椅表面温度。题图是一款智能座椅的电路简化图,其中电源电压为,通风系统功率为,座椅通风和加热结合系统功率可在和之间连续调节,滑动变阻器为加热电阻。
(1)炎热天气中使用智能座椅,开关应接 (选填“”或“和”),此时电路中流过的电流为多少?
(2)如果你是该智能座椅的设计师,为了电路安全,又要使座椅通风和加热结合系统功率可在和之间连续调节,请你分析下该如何设置滑动变阻器阻值大小的可调范围?
地 城
考点05
电功率的多挡位问题
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东广州·期末)某电热敷腰带如图甲所示,有高温、中温和低温三个挡位,图乙是电热敷腰带内部简化电路图,R1、R2、R3为加热电阻,通过旋转开关可以实现挡位切换,电热敷腰带处于低温挡工作时,旋转开关应转到( )
A.ab B.bc C.cd D.de
二、填空题
2.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图是某型号的电热水杯,它有三种挡位,当闭合S1、S2时,R1与R2是 (选填“串”或“并”)联的,电热水杯处于 (选填“高”“中”或“低”)温挡;若高温挡是320W,中温挡是275W,则低温挡的额定功率为 W。
三、计算题
3.(24-25九年级上·广东湛江·期末)如题图为某种两挡电饭锅的简化电路,已知额定电压为220V,加热挡功率为1320W,保温挡功率为110W,某次煮饭过程中,加热挡工作15min,保温挡工作5min;求;
(1)该电饭锅处于保温挡时,电路中的电流?
(2)电阻R1的阻值?
(3)该次煮饭过程中,电饭锅消耗的电能为多少焦耳?
4.(24-25九年级上·广东珠海·期末)如题图甲所示为某品牌便携式电热水壶,内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝,电源电压为220V。当开关S和S1同时闭合时为加热挡,额定功率为550W。将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃,耗时6分钟。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)电路的总电流;
(2)水吸收的热量;
(3)电路消耗的总电能。
5.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,R1、R2都是发热电阻,孵化器相关参数如下表所示。
额定电压
220V
额定功率
加热挡
80W
保温挡
22W
(1)当闭合开关 (选填“S”“S1”或“S和S1”)时,孵化器在加热挡正常工作,理由是 ;
(2)保温挡时通过R2的电流是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗的电能是多少?
6.(24-25九年级上·广东惠州·期末)如图甲所示的打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,、是用于发热的定值电阻。工作时,3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却,最后固化成稳定的形状。某次使用慢挡打印,刚好将的塑胶从20℃加热到120℃。已知该打印笔慢挡打印功率为,塑胶的比热容为。求此过程中:
(1)通过的电流是多少安?
(2)塑胶所吸收的热量为多少焦?
(3)已知该打印笔快挡打印功率为,则的阻值为多少欧?
7.(24-25九年级上·广东潮州·期末)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有加热器。通电后,加热器对水加热,水向上方鸡蛋传递热量,提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙,、都是发热电阻,当电路只闭合开关时,为保温挡;当同时闭合开关、时,为加热挡。孵化器相关参数如下表所示。求:
额定电压
额定功率
加热挡
保温挡
(1)孵化器在保温挡正常工作时的电流;
(2)孵化器的电阻;
(3)孵化器在加热挡正常工作,电流所做的功。
8.(24-25九年级上·广东广州·期末)如图1为某品牌的智能马桶。该智能马桶能根据环境温度自动实现马桶盖的多挡位加热,以增强人体舒适度,其等效电路简化图如图2所示。为智能开关,可根据实际将a、b、c、d四个接线柱中的两个接入电路;、均为加热电阻,。把该智能马桶接入220V的稳压家庭电路中。
(1)该款智能马桶盖能实现 个挡位加热功能;
(2)智能开关选择 两个接线柱时,智能马桶盖以最小加热功率工作;
(3)求该智能马桶盖以最大加热功率工作10s所消耗的电能。
9.(24-25九年级上·广东汕头·期末)“工夫茶”是潮汕地区的一种传统饮茶文化,如图甲是泡茶的电茶炉,图乙是其内部电路的简图,通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电源电压为220V,保温功率为,R1、R2均为加热电阻,忽略温度对电阻阻值的影响,的阻值为,求:
(1)处于保温状态下电路中的电流大小;
(2)电路处于加热状态时,电路中的电功率大小;
(3)电阻的阻值。
四、综合题
10.(24-25九年级上·广东广州·期末)图甲是某款鸡蛋孵化器,底部装有电热器。通电后,电热器给水加热,水向上方鸡蛋提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙所示,R1、R2都是电热器的发热电阻,孵化器相关参数如表所示。
额定电压
220V
额定加热挡功率
80W
额定保温挡功率
22W
(1)孵化器保温时,S1 (选填“断开”“闭合”)。
(2)计算:保温挡正常工作时,通过R2的电流是多少?
(3)①计算:加热挡正常工作100s,孵化器消耗电能是多少 ?②水在这段时间吸热为,则孵化器对水加热的效率η= 。
(4)S、S1都闭合时,R1的电功率是 W。
试卷第1页,共3页
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