专题17 电功 电功率 电热-【木牍中考】安徽中考十年（2016-2025）物理真题分类汇编

专题17 电功 电功率 电热 一、填空题 1.（2025 安徽）图示电路中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,其中R1=10 Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.20 A,通电10 s整个电路共产生6 J的热量,则电阻R2产生的热量为　　　　J。 【答案】2 【解析】本题考查焦耳定律的应用。 第一步：分析电路。 R1与R2并联，电流表测通过R1的电流，Q总=Q1+Q2. 第二步：求电阻R1产生的热量Q1. Q1=I2R1t=(0.20A)2×10Ω×10s=4J 第三步：求电阻R2产生的热量Q2。 Q2=Q总-Q1=6J-4J=2J 2.（2024 安徽）如图所示,电源两端电压为6 V,电阻R2=20 Ω,闭合开关S,电压表示数为4 V,则通电100 s整个电路产生的热量为　　　　J。  【答案】120 【解析】本题考查欧姆定律和焦耳定律的应用。由题图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,根据欧姆定律可知,通过电阻R2的电流I2==0.2 A;根据串联电路的电压特点可知,通过电路的电流I=I2=0.2 A;根据焦耳定律可知,通电100 s整个电路产生的热量Q=W=UIt=6 V×0.2 A×100 s=120 J。 3.（2023安徽）在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值均为12 Ω的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置与12 V的汽车电池接通工作1 min，产生的总热量为________J。  【答案】3 600　 【解析】本题考查并联电路中焦耳定律的应用。由题意可知，电加热除雾装置由5条阻值为12 Ω的电阻丝并联，根据并联电路中各支路电压相等可知，5条电阻丝在12 V的电池上接通工作1 min产生的总热量Q总＝5Q支＝5I2Rt＝t＝＝3 600 J。 4.（2022安徽）如图所示,电源电压保持3 V不变,电阻R1=10 Ω、R2=20 Ω。闭合开关S,则通电100 s电阻R1产生的热量为　　　　J。  【答案】10　 【解析】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和焦耳定律的应用。由题图可知,两电阻串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流I====0.1 A,通电100 s电阻R1产生的热量Q=I2R1t=(0.1 A)2×10 Ω×100 s=10 J。 5.（2021安徽）图示电路中,电源电压不变,电阻R1 =30 Ω,R2 =60 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A,则通电1 min电阻R1产生的热量为　　　　　J。  【答案】72　 【解析】本题考查欧姆定律和焦耳定律的运用。由题图可知,R1和R2并联接入电路中,由欧姆定律知,I1R1=I2R2,===,I1+I2=0.3 A,则I1=0.2 A,I2=0.1 A,通电1 min电阻R1产生的热量Q=I12R1t=(0.2 A)2×30 Ω×60 s=72 J。 6.（2021安徽）中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼,单翼的发电功率可达9 kW。从能量转化的角度分析“9 kW”表示的物理意义是　　　　　　　　　　　　 。  【答案】每秒可将太阳能转化成9 000 J的电能 【解析】本题考查电功率的物理意义。功率在数值上等于单位时间内所做的功,从能量转化的角度分析,“9 kW”表示的物理意义是每秒可将太阳能转化成9 000 J的电能。 7.（2020安徽）如图所示的电路中，电源电压U=9V，电阻R1=200Ω，R2=100Ω，则通电1min该电路产生的热量为________J。 【答案】162 【解析】由电路图可知，两个电阻串联，故电路的电流为 则通电1min该电路产生的热量为 8.（2019安徽）图示电路中,U=12V.,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。当S2断开, S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为__________W;当S1、S2都闭合时,6s内电流通过R2产生的热量是_____J。 【答案】8.64 32 【解析】当S2断开，S1闭合时，电阻R1和R3串联，电路的电流，电阻R1消耗的电功率=（1.2A）2×6Ω=8.64W；当S1、S2都闭合时，电阻R1和R2先并联，再和R3串联，R1和R2并联的总电阻，干路中的电流，则电阻R2两端的电压：U2=I′R=2A×2Ω=4V，6s内电流通过R2产生的热量。 9.(2018安徽） 图中R1=4 R2=6，把它们并联在U=3V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为__________.；通电30s，电阻R1消耗的电能为______________J。 【答案】2.4 67.5 【解析】已知R1和R2并联，则并联后的总电阻，则解得R=2.4Ω，因为R1和R2并联，把它们并联在U=3V的电路中，则R1两端电压为3V，通电30s，电阻R1消耗的电能 10.（2018安徽）一台额定功率为2000W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从200C加热到600C，热水器正常工作需要____________s；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧________m3的天然气[不计能量损失，已知c水=4.2×103J/（kg·0C），q天然气=4.2×107J/m3]。 【答案】 4200 0.2 【解析】本题考查热量的综合计算。水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(60 ℃-20 ℃)=8.4×106 J;不计热量损失,则消耗的电能W=Q吸=8.4×106 J,由P=可得,热水器正常工作的时间t==4200 s;由题意可知,Q放=Q吸=8.4×106 J,根据Q放=Vq可得,消耗天然气的体积V==0.2 m3。 11.（2018安徽）某导体的电阻为20，当通过它的电流为2A时，则其1min产生的热量为_____________J。 【答案】4800 【解析】根据焦耳定律即可计算通电导体上产生的热量。通电时间，导体产生的热量：。 12.（2017安徽） 车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时，消耗的电功率是 W，工作30min，电流通过灯丝产生的热量是 J。 【答案】54 97200 【解析】已知车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时，消耗的电功率，工作30min，电流通过灯丝产生的热量是 Q = W=Pt=54W×30×60s=97200J。 13.（2016安徽）某电视机电功率为100W，若每天使用4h.则每月消耗的电能为_ kW·h（按30天计）。 【答案】12 【解析】电功计算公式W=Pt=0.1kW×4h×30=12 kW·h。 14.（2016安徽）图中电源电压保持不变，灯泡标有"6V，3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R= Ω，通电10s. R产生的热量为 J。.网] 【答案】20 18[来源:学科网ZXXK] 【解析】图中电路为并联电路，当开关s闭合时，灯泡正常发光，可知电源电压等于灯泡额定电压，灯泡标有“6V，3W”，故电源电压为6V，灯泡额定电流为0.5A，电流表测量干路电流，可知通过R的电流为0.3A，则R=U/I=6V/0.3A=20Ω；通电10s，R产生热量Q=I2Rt=（0.3A）2×20Ω×10s=18J。 2、 选择题 15.（2024 安徽）关于安全用电,下列说法错误的是 A.绝缘皮破损的电线,需要及时更换 B.家用电器工作时起火,可以直接用水浇灭 C.发生触电事故时,不能直接用手去拉触电者 D.手机充电结束后,要把充电器从插座上及时拔下 【答案】B 【解析】本题考查家庭电路中安全用电相关知识。发现电线的绝缘部分破损时要及时更换,否则破损的电线会造成触电,A项不符合题意;发现用电器起火时,应先切断电源,生活用水是导体,不可直接用水浇灭,容易发生触电事故,B项符合题意;发现有人触电时,要及时切断电源,再实施抢救,C项不符合题意;手机充电结束,及时将充电器从插座上拔下,可以避免触电,也符合节约用电原则,D项不符合题意。 16.（2017安徽）如图所示，滑动变阻器的滑片P处于中间位置，闭合开关S，两个灯泡均能发光（假设灯丝电阻不变），此时，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则（ ） A .L1 和L2都变亮 B. L1变暗，L2变亮 C. L1变亮，L2变暗 D. L1 和L2都变暗 【答案】B 【解析】由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,干路中的电流变小,由U=IR可知,L1两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=UI可知,灯泡L1的实际功率变小,L1的亮度变暗,A、C项错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以并联部分的电压变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以灯泡L2两端的电压变大,由P=可知,L2的实际功率变大,亮度变亮,B项正确,D项错误。 17.（2016安徽）图中电源电压保持6V不变，灯泡L标有“6V 6W”字样，开关闭合后在滑片P从b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ） A灯泡两端的电压不断增大 B通过灯泡的电流不断减小 C灯泡消耗的电功率不断减小 D灯泡消耗的电功率恒定不变 【答案】A 【解析】图中滑片P从b端向a端滑动的过程中，在b端时，灯泡L被短路，在a端，灯泡两端电压等于电源电压，故灯泡两端的电压不断增大，通过灯泡的电流不断增大，灯泡消耗的电功率不断增大，故答案选A。 三、实验题 18.（2023安徽）用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5 V，小灯泡L的额定电压为2.5 V，滑动变阻器的规格为“50 Ω　1.5 A”。 序号 U/V I/A R/Ω 1 1.0 0.18 5.56 2 1.5 0.22 6.82 3 2.0 0.25 8.00 4 3.0 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至________(选填“a”或“b”)端；  (2)正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行多次测量，部分实验数据如上表所示。第4次测量时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为________Ω，电功率为________W；  (3)由实验数据可以判断，小灯泡正常发光时的电阻可能为________(选填“①”“②”或“③”)。  ①7.60 Ω　　②8.93 Ω　　③10.60 Ω 【答案】(1)b　(2)10.00(或10.0或10)　0.90(或0.9) (3)② 【解析】本题考查测量小灯泡电阻和电功率的实验。(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处(b端)，起到保护电路的作用；(2)由题表可知，第4次测量时，小灯泡两端的电压为3.0 V，由题图2可知，此时电流表的示数为0.30 A，根据欧姆定律可知，此时小灯泡的电阻R＝＝10.00 Ω；此时小灯泡的电功率P＝UI＝3.0 V×0.30 A＝0.90 W；(3)由题表数据可知，当小灯泡两端的电压为2.0 V时，小灯泡的电阻为8.00 Ω；当小灯泡两端的电压为3.0 V时，小灯泡的电阻为10.00 Ω；根据小灯泡灯丝电阻随温度的升高而变大的特点可知，当小灯泡两端的电压为2.5 V时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的电阻在8.00~10.00 Ω，故可能为8.93 Ω。 19.（2016安徽）要求测只额定电压;为2.5V小灯泡的电功率。 （1）按照电路图将实物图连接成实验电路。 （2）在电路连接过程中开关应处于 状态，闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到 （根据你连接的实物电路选填“最右端”或“最左端”）；[来；源:Z_xx_k.Com] （3）实验时某次电压表的示数为2.20V，对应电流表示数如图所示，则小灯泡此时的电功率为 W，要想测出小灯泡的额定功率，接下来的操作是： 。 【答案】(1)如图所示 (2)断开　最右端 (3)0.528　移动滑片,直到电压表的示数为2.5 V,记录对应的电流表示数 【解析】本题考查测量小灯泡电功率的实验。(1)按照电路图,从电源正极依次连接开关、滑动变阻器(一上一下)、灯泡、电流表,再将电压表并联在灯两端,因为灯泡额定电压是2.5 V,所以电流表、电压表都选择小量程即可。(2)在电路连接过程中开关应处于断开状态,闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。(3)图中电流表示数为0.24 A,小灯泡此时的电功率为P=UI=2.20 V×0.24 A=0.528 W;要测出额定功率,接下来的操作是移动滑片,使灯泡两端的电压为2.5 V,读取电流表的示数。 20.（2015·安徽）某同学要测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示。使用的电源电压约为6 V,滑动变阻器的规格“5 Ω　2 A”。 (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至　　　　(选填“a”或“b”)端。  (2)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为　　　V。为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是　　　　　　。  (3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施:　　　　　　　　　。  【答案】(1)b (2)2.9　断开开关 (3)减小电源电压或更换最大阻值更大的滑动变阻器(其他合理答案均可) 【解析】(1)做电学实验时,为了保护电路,在连接好电路后,闭合开关前,滑动变阻器滑片移动到最大阻值处,即图中的b端。(2)题图乙所接量程为电压表的小量程,分度值为0.1 V,故电压表读数为2.9 V,此时电压高于小灯泡的额定电压2.5 V,所以为了保护小灯泡不被损坏,应立即断开开关;(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,具体措施为:减小电源电压或更换最大阻值更大的滑动变阻器。 四、计算题 21.（2025 安徽）如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω,R2、R3均为定值电阻,其中R3= 10 Ω。当开关S1闭合,开关S2断开,滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表的示数为10.0 V,电流表的示数为0.40 A。 　 (1)求电阻R3两端的电压; (2)求电阻R2的阻值; (3)闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,此时整个电路消耗的电功率为7 W,求滑动变阻器消耗的电功率。 【答案】（1）4V；（2）5Ω；（3）4.5W 【解析】本题考查欧姆定律、电功率的相关计算。 解：（1）电阻R3两端的电压U3=IR3=4V (2分） （2） 当S1闭合、S2断开时，电路中R1、R2、R3串联 R1两端的电压U1=IR1 R2两端的电压U2=U-U1 所以电阻R2的阻值R25Ω （2分） (3）当S1闭合、S2断开时，电路中R1、R2、R3串联所以电源电压U总＝U+U3 当S1、S2均闭合时，电路中R1，R3串联 电路中的电流I’= R3消耗的电功率P3=I’2R3 所以滑动变阻器消耗的电功率P1=P-P3=4.5W （2分） 22.（2024 安徽）如图所示的电路中,电源两端电压U=9 V,R1、R2、R3均为定值电阻,其中R2=45 Ω,R3=30 Ω。 (1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,求R3两端的电压U3; (2)当开关S、S1和S2均闭合时,求电流表的示数I; (3)当闭合开关S,断开开关S1和S2时,电压表示数为6 V,求R1消耗的电功率P。 【答案】1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W 【解析】本题考查欧姆定律及电功率的相关计算。 解:(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,只有R3接入电路 所以U3=U=9 V (2分) (2)当开关S、S1和S2均闭合时,R1被短路,R2与R3并联接入电路 所以U2=U3=U=9 V I2==0.2 A,I3==0.3 A 电流表测量干路电流,则电流表的示数I=I2+I3=0.2 A+0.3 A=0.5 A (2分) (3)当闭合开关S,断开开关S1和S2时,R1与R3串联接入电路 此时电压表测量R3两端电压,则U'3=6 V U1=U-U'3=9 V-6 V=3 V I1=I'3==0.2 A R1消耗的电功率P=U1I1=3 V×0.2 A=0.6 W。 (2分) 23.（2023安徽）为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1 kg的水，接入家庭电路中，通电加热210 s，水温从20 ℃上升到70 ℃。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 (1)求该过程中水吸收的热量； (2)若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率； (3)用上述方案估测出的电功率与实际功率相比，偏大还是偏小?简要说明原因。 【答案】本题考查热量、电功率的计算及估测电功率的误差分析。 解：(1)水吸收的热量 Q吸＝cm(t1－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(70 ℃－20 ℃)＝2.1×105 J (2)由题意可知，电功W＝Q吸＝2.1×105 J 故电功率P＝＝1 000 W (3)偏小 因为电流产生的热量没有全部被水吸收(合理即可) 24.（2022安徽）图甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2为阻值一定的电热丝,且R1<R2。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同挡位工作。 (1)电火锅在低温挡工作时,开关S1、S2分别处于什么状态? (2)求R1∶R2的值; (3)若家庭电路的电压是220 V,某插座的额定电流是5 A,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个挡位?说明理由。 【答案】本题考查并联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的综合应用等。 解:(1)设R1、R2并联时的总电阻为R并,则R2>R1>R并 由P=可知,电火锅在低温挡工作时只有R2接入电路 故S1为断开状态,S2为闭合状态。 (2)由(1)可知,单独闭合S2,电火锅处于低温挡;单独闭合S1,电火锅处于中温挡 由P低温=,P中温=得 R1∶R2=P低温∶P中温=500∶1000=1∶2 (3)插座的额定功率P额=U额I额=220×5 W=1100 W,故P高温>P额;又因为电功率越大,加热越快,所以从安全用电和加热快两个角度综合考虑,应选用中温挡。 25.（2018安徽）一般家用电饭锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和米饭煮熟后的保温状态。图示为该种电饭锅的电路原理图，图中R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝，U为电源电压（R1和R2的阻值不随温度变化）。 （1）请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态； （2）要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的，求的值。 【答案】解：(1)S闭合时,有P= S断开时,有P'=R2 由>1可知,P>P' 所以开关S闭合时,电饭锅处于加热状态。 (评分说明:若写成P'=,通过相应的比较并得出正确的结论,同样给分;其他合理的分析论证均给分) (2)由题意可知,P'=P 则R2= 可得=2 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $