2026年中考物理复习 专题5 电功率

专题5 电功率 一、单选题 1.下列电器中利用电流热效应工作的是( ) A.电熨斗 B.电动机 C.电磁继电器 D.电视机 2.在国际单位制中,电流的单位是( ) A.安培(A) B.伏特(V) C.欧姆( ) D.焦耳(J) 3.如图所示装置,两密闭容器中分别装有5 和10 电阻丝,且与U形管相连,小明利用它做实验。他将两电阻丝串联后接入电路后,观察比较两U形管中液面高度差的情况,小明此时是在探究电流产生的热量Q与( ) A.通电电流I的关系 B.总电压U的关系 C.通电时间t的关系 D.导体电阻R的关系 4.智能手表不仅可以显示时间,还能显示体温、心率、血氧等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法正确的是( ) A.手表屏幕发光使用的二极管由绝缘材料制成 B.智能手表内部使用的电池是提供电能的装置 C.铁的导电性比铜强,铁更适合做内部的导线 D.给手表蓄电池充电时,将化学能转化为电能 5.两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 6.如图所示,是某同学根据实验数据分别绘制的R1和R2的I-U图像,下列说法正确的是( ) A.当两个电阻串联时,R1两端的电压较大 B.当两个电阻串联时,R2消耗的功率较小 C.当两个电阻并联时,通过R1的电流较大 D.当两个电阻并联时,R1消耗的功率较小 7.小杨家的电热水壶的容量为2L,用该电热水壶烧水时,壶内水温低于80 时,加热效率是90%;壶内水温高于80 时,加热效率是84%。已知水的比热容是4.2 10 J/(kg ),若冬天自来水的温度比夏天的低15 ,则该电热水壶把2L的自来水烧开,冬天比夏天多消耗的电能约为( ) A.150kJ B.145kJ C.143kJ D.140kJ 8.如图所示,闭合开关S1和S2,灯泡L1和L2正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( ) A.灯泡L1和L2是串联的 B.电流表测灯泡L1的电流 C.若断开开关S2电流表示数不变 D.若灯L1比L2亮,原因是灯L1两端电压大于L2两端电压 二、填空题 9.电能 (1)获取: 提供电能; (2)使用:用电器将电能转化为其他形式的能; (3)单位: ①国际单位: ②常用单位: ③换算关系:1kW h = J (4)测量工具 电能表 10.如图是一款挂烫机和它的简化电路图,电源电压为220V,R1、R2是电热丝,,。开关旋到不同位置,使挂烫机有关闭、慢热、速热三个挡位。当开关处于2、3两个触点时,挂烫机处于 挡;若挂烫机在速热挡工作0.5min,电热丝所产生的热量为 J。 11.如图所示,电源电压保持不变,。闭合开关S,则通电产生的总热量为 J。 12.有一电水壶,其铭牌如图所示。该电水壶的额定电流为 A,电阻为 。该电水壶正常工作100s,消耗的电能为 J。 13.屋顶发电已经在农村逐步推广,如图是在屋顶安装的光伏发电系统,这种系统主要由太阳能电池板、逆变器、支架结构、监控系统和电缆及连接器等组成。太阳能电池板工作的光电转换效率为20%,太阳辐射功率为。若屋顶的面积为,阳光照射5h,能获得电能 kW h,合 J。若这些能量全部被水吸收,可以将 kg的水的温度从20 加热到100 。[水的比热容] 14.如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“20 ,1A”,小灯泡L的I-U图像如图乙所示。闭合开关S,在电路安全的情况下,变阻器R允许接入电路的最大阻值为15 ,则此时电路中的电流为 A,电源电压为 V。通电1min电路消耗的电能为 J。 三、实验题 15.如图甲和乙所示,是探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验,两透明容器中密封着等质量的空气,两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度差的变化。 (1)在该实验中,通过观察U形管中液面的 来反映电阻丝产生热量的多少,这种研究方法叫 法。 (2)在图甲中,通过两电阻丝的电流 ,该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的 的关系。 (3)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与 的关系,通电一段时间后, 侧容器 U形管液面高度差较大,这说明 。 (4)英国物理学家焦耳通过大量实验,首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟 成正比,跟导体的电阻正比,跟通电时间成正比,这个规律叫做焦耳定律。 (5)生活中我们经常见到“电炉丝热得发红,而与其相连的导线却不怎么热”,这一现象可用 装置(选“甲”或“乙”)的实验结论解释。 16.为了比较水和煤油吸热的能力差异,某同学设计了如图甲所示的实验装置两个完全相同的电加热器,两个相同的烧杯中分别装有质量相等、初温度不等的水和煤油,并绘制出了它们温度随时间变化的图像。已知水的比热容为4.2 103J/(kg )。 (1)实验中,加热到某时刻时液体b的温度如图乙所示,该温度为 。 (2)加热过程会闻到浓浓的煤油味道是因为分子在做 运动; (3)实验中通过比较 就可以比较液体吸收热量的多少。 (4)由图像丙可知,该实验测得的煤油的比热容为 J/(kg )。 (5)为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,小明设计了实验装置丁:实验中通过观察U形管中 来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。 (6)该装置可探究电流产生的热量与 的关系。 四、计算题 17.在如图所示的电路中,电源电压U=6V保持不变,。 (1)当闭合,、断开时,求电流表示数; (2)当、闭合,断开时,电流表的示数为0.9A,求的阻值; (3)当、闭合,断开时,通电1min,求整个电路中电流做的功。 五、综合题 18.阅读材料,回答问题。 光伏发电 光伏发电在我国能源领域占据重要地位。光伏发电简易原理如图,电池板上具有大量的不稳定电子,当太阳光照射到电池板上时,这些电子获得能量会定向移动形成电流,电流通过控制器和逆变器就可以供我们生产生活使用。但光伏发电受环境影响较大,阴影遮挡是最常见的环境影响之一。 (1)电池板中有两层纯硅掺杂形成的材料(如图),其中电极1相当于电源的 极(在电源内部电流的方向是从电源的负极流向正极);电池板的外壳材料选择也有较高要求,其中下列性质不是外壳材料所需具备的是 (填字母)。 A.良好的导热性B.良好的透光性C.良好的导电性D.良好的耐磨性 (2)若电池板每小时输出的电能是,则每小时输出的电能相当于节省了 kg的煤。(假设煤完全燃烧,煤的热值取) 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A A D B C C D C 1.A 【详解】A.电熨斗工作时,主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故A符合题意; B.电动机工作时,主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意; C.电磁继电器利用了电流的磁效应,不是利用电流的热效应工作的,故C不符合题意; D.电视机工作时主要把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故D不符合题意。 故选A。 2.A 【详解】A.电流的国际单位是安培(A),故A符合题意; B.电压的国际单位是伏特(V),故B不符合题意; C.电阻的国际单位是欧姆( ),故C不符合题意; D.电功的国际单位是焦耳(J),故D不符合题意。 故选A。 3.D 【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流和通电时间相同,电阻是不同的,故探究的是Q与电阻R的关系,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D 4.B 【详解】A.导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体,手表屏幕发光使用的二极管由半导体材料制成,故A错误; B.智能手表内部使用的电池工作时将化学能转化为电能,是提供电能的装置,故B正确; C.铜的导电性比铁强,且铁易氧化,因此铜更适合做内部的导线,故C错误; D.给手表蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,将电能转化为化学能,故D错误。 故选B。 5.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。 6.C 【详解】AB.由图象可以看出,当电流相同时,即两个电阻串联时,两端的电压比两端电压小,根据可知,电阻R1<R2,据可得,消耗的功率较小,故AB错误; CD.当两个电阻并联时,即电压一定时,电流与电阻成反比,通过的电流较大,据可得,此时消耗的功率较大,故C正确,D错误。 故选C。 7.D 【详解】自来水的质量 假设夏天的初始温度为t,则冬天的初始温度为。烧水需要分两个阶段,夏季:①从t到80 ,效率为90%;②从80 到100 ,效率为84%。冬季:①从t-15 到80 ,效率为90%;②从80 到100 ,效率为84%。则由可知,夏天消耗的电能 冬天消耗的电能 冬天与夏天消耗的电能差 故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 8.C 【详解】ABC.由图可知,两个灯泡并联,电流表和灯泡L2在一条支路,电流表测通过灯泡L2的电流,开关S2和灯泡L1在一条支路,并联电路中各个支路互不影响,若断开开关S2电流表示数不变,故C正确,AB错误; D.并联电路中,各支路两端的电压相等,灯L1两端电压等于L2两端电压,灯泡L1比L2亮,是因为L1的实际功率大于L2的实际功率,故D错误。 故选C。 9. 电源 焦耳 千瓦时 3.6 106 【详解】(1)[1]根据物理常识可知,电源是提供电能的装置。 (3)[2][3][4]在国际单位制中,电能的单位是焦耳,简称焦,符合J;常用单位还有千瓦时,符合kW h,且1kW h =3.6 106J。 10. 慢热 【详解】[1]当开关处于1、2两个接触点时,电阻不工作,为关状态;根据 可知,电源电压固定,当总电阻越小时,总功率越大,为速热挡;当开关处于3、4两个接触点时,两个电阻并联,为速热挡;当开关处于2、3两个触点时,只有R1接入,电阻较大,总功率较小,即为慢热挡。 [2]若挂烫机在速热挡工作0.5min,电热丝所产生的热量为 11.81 【详解】由电路图可知,闭合开关,并联,且并联电路中电源电压与各支路两端电压相等,得, 通电1min时,两电阻分别产生热量,, 产生的总热量为。 12. 5 44 【详解】[1]已知电水壶的额定电压U=220V,额定功率P=1100W,根据电功率公式P=UI,可得额定电流 [2]根据欧姆定律,可推导电阻,将额定电压U=220V和计算出的额定电流I=5A代入,可得 [3]电水壶正常工作时,实际功率等于额定功率P=1100W,工作时间t=100s,根据电能公式W=Pt,将数值代入计算,可得该电水壶正常工作100s,消耗的电能为W= Pt =1100W 100s=1.1 105J 13. 70 750 【详解】[1][2]太阳辐射功率为,屋顶面积为,光电转换效率为,照射时间为。 太阳能电池板获得的电功率 获得的电能 [3]若这些能量全部用来加热水,从初温升至,水的比热容,温度变化 可得水的质量为 14. 0.2 4.5 54 【详解】[1]闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,在电路安全的情况下,变阻器R允许接入电路的最大阻值为15 ,由串联电路的分压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压最大为3V,则此时电路中的电流为 [2]灯泡与滑动变阻器串联,通过的电流相等,电路中电流为0.2A时,灯泡两端的电压为1.5V,电源电压为 [3]通电1min电路消耗的电能为 15.(1) 高度差 转换 (2) 相等 电阻 (3) 电流 左 在其它情况相同时,电流越大,电流产生的热量越多 (4)电流的平方 (5)甲 【详解】(1)[1][2]实验中,电流通过电阻丝产生热量,容器内空气吸收热量温度升高,体积变大,U形管内液面产生高度差;电热越多,U形管内液面高度差越大;实验中通过U形管液面高度差来间接反映电热多少,这种研究方法是转换法。 (2)[1][2]图甲中,两电阻丝串联,通过它们电流相等;两容器电阻丝中电流相等,通电时间相等,只是两个电阻丝电阻不同,通电一段时间后,右侧U形管液面高度差较大,实验可以探究电热与电阻关系。 (3)[1][2][3]图乙中,左右两容器中电阻丝电阻相等,通电时间相等,因为右侧容器内外两个电阻并联后再与左侧容器中的电阻串联,由于右侧容器外电阻丝的分流作用,右侧容器中电阻丝中电流小于左侧,是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系;一段时间后,左侧U形管内液面高度差大,这说明,在电阻与通电时间都相同时,电流越大,电热越大。 (4)最先准确研究影响电热多少因素的科学家是焦耳,该结论被称为焦耳定律,内容为:电流通过导体产生热量的多少与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比,数学表达式为。 (5)导线与电炉丝串联,通过的电流相等,通电时间相等,只是电炉丝电阻大于导线电阻,所以电流通过电炉丝产生的电热大,这可以用甲装置的实验结论来解释。 16.(1)58 (2)无规则 (3)加热时间 (4)2.52 103 (5)液面高度差 (6)电流 【详解】(1)由图可知,温度计分度值为2 ,故读数为58 。 (2)因为分子在做永不停息的无规则运动,温度升高,分子热运动更剧烈,更容易闻到煤油气味。 (3)因使用相同的加热器,其它条件相同,通过使用转换法,将吸收热量的多少转换为加热时间,更方便进行实验。 (4)水的比热容较大,升温较慢,故a图像是水,煤油和水吸收相同的热量,则 可得 (5)实验通过转换法,将电阻产生的热量的多少转化为U形管中页面的高度差。 (6)由图可知容器中电阻大小相同,左侧电阻位于干路,电流大,右侧电阻位于之路,电流小,故探究电流产生的热量与电流的关系。 17.(1) (2) (3) 【详解】(1)当闭合,、断开时,电路中只接入R1,电流表示数 (2)当、闭合,断开时,R1与R2并联,电流表的示数为0.9A,,根据并联电路电流规律可得,的阻值 (3)当、闭合,断开时,通电1min,整个电路中电流做的功 18.(1) 负 C (2)0.072 【详解】(1)[1]在电路中,电流从电源的正极流出,经过用电器,流回电源的负极,在电源内部电流从负极流向正极,而负电荷定向移动的方向与电流方向相反,所以电极1相当于电源的负极。 [2]A.电池板的外壳需要具备良好的导热性,能够将壳体内的热量及时散出,降低壳体温度,故A不符合题意; B.对于某些类型的电池板(如光伏电池板),外壳材料需要允许光线透过,以便电池板能够吸收光能并将其转换为电能。因此,良好的透光性是这类电池板外壳材料所需具备的重要性质,故B不符合题意; C.如果外壳材料导电,那么它可能会成为电池板内部电路的短路路径,导致电池板无法正常工作甚至损坏。因此,外壳材料应该是绝缘的,以避免电流通过,故C符合题意; D.电池板的外壳需要能够承受外部环境中的摩擦和磨损,以保护内部元件不受损害。因此,良好的耐磨性是外壳材料所需具备的重要性质,故D不符合题意。 故选C。 (2)已知一小时产生的电能为2.16 106J,则每小时输出的能量相当于节省的煤质量为 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $