内容正文:
2026人教版初中物理中考第一轮复习:《电功率》
一、单选题
1.物理学是认识世界的科学,下列选项中对事物的认知最接近生活实际的是( )
A.家用空调的额定功率约为100W B.一节新干电池的电压为1.5V
C.一盏日光灯正常工作时电流约30A D.人体安全电压为36V
【答案】B
【详解】A.家用空调的额定功率约为1000W,故A不符合题意;
B.常见电压中,一节新干电池的电压为1.5V,故B符合题意;
C.一盏日光灯正常工作时电流约0.2A,故C不符合题意;
D.人体安全电压为不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
2.以下电学实验,说法错误的是( )
A.甲:在研究物体导电性实验中,用灯泡亮度反映物体导电性
B.乙:在测量灯泡电阻实验中,用灯泡亮度反映灯丝温度大小
C.丙:在研究电功率和电压关系实验中,用灯泡亮度反映电功大小
D.丁:在认识电流的过程中,用灯泡亮度反映通过灯丝的电流大小
【答案】C
【详解】A.在研究物体导电性的实验中,将待测物体接入电路,灯泡越亮,说明电路中电流越大,物体导电性越强;故A正确,不符合题意;
B.在测量灯泡电阻的实验中,灯泡的亮度由实际功率决定:灯泡越亮,实际功率越大,灯丝温度越高。用灯泡亮度反映灯丝温度大小,符合实验原理,故B正确,不符合题意;
C.在研究电功率和电压关系的实验中,灯泡亮度反映的是灯泡的实际电功率大小,而不是电功大小,故C错误,符合题意。
D.在认识电流的过程中,灯泡越亮,说明通过灯丝的电流越大,用灯泡亮度反映电流大小,是转换法的典型应用,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.图甲是中考体育测试中进行“坐位体前屈”项目的示意图,图乙是测试考生前屈程度仪器的内部电路图(电源电压恒定)。测试时考生沿着推动方向水平推动挡板,显示器示数的大小能够反映考生身体柔韧性的好坏。下列说法正确的是( )
A.显示器相当于电压表
B.电阻丝和挡板共同作用,相当于一个定值电阻
C.柔韧性差的考生测试时,电路中的电流更大
D.柔韧性好的考生测试时,电路中的总电功率更大
【答案】D
【详解】A.显示器串联在电路中,相当于电流表,而非电压表(电压表需并联),故A错误。
B.电阻丝和挡板(滑片 P)共同作用,相当于滑动变阻器,推动挡板时接入电阻会变化,故B错误。
C.柔韧性差的考生,推动距离小,滑片 P 左移,滑动变阻器接入电阻变大,电路总电阻变大,由 可知,电流变小,故C错误;
D.柔韧性好的考生,推动距离大,滑片 P 右移,滑动变阻器接入电阻变小,电路总电阻变小,电流 I 变大;由 P=UI 可知,电源电压 U 恒定,总功率 P 变大,故D正确。
故选D。
4.如图所示是小明家的电能表。关于该电能表的以下说法中正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.电能表上的数据显示该同学家这个月用电就是863.5度
C.若单独让一个电热水器正常工作10min,该表转盘转了600转,则电热水器的实际功率是1000W
D.小明家中2000W的电饭煲和1500W的空调可以同时正常工作
【答案】C
【详解】A.用来测量电路消耗电能或电功的仪表叫做电能表,故A错误;
B.该同学家这个月用电量应该是电能表示数在一个月内的变化量,即月末的电能表示数与月初的电能表示数之差,故B错误;
C.根据如图所示的电能表示数可知,电热水器正常工作10min消耗的电能为
工作时长
由可得,电热水器的实际功率为
故C正确;
D.根据如图所示的电能表参数可知,该电能表允许接入用电器的最大总功率为
若小明家中电饭煲和空调同时正常工作,电路总功率为
所以不能同时正常工作,故D错误。
故选C。
5.小丹将家里标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中,正常工作4h后,电能表( )
A.电能表是测量用电器电功率的专用仪表
B.这段时间内消耗了8456W的电能
C.若电价0.5元/度,这段时间电视机使用的电费0.4元
D.这段时间内电能表转盘转过了240转
【答案】C
【详解】A.电能表的作用是测量用电器在一段时间消耗的电能(电功),而不是电功率,故A错误;
B.电视机在这段时间内消耗的电能为,故B错误;
C.若电价0.5元/度,这段时间电视机使用的电费为,故C正确;
D.电能表参数为 ,表示每消耗的电能,电能表的转盘转3000次,所以当消耗 的电能时,转盘的转数为,即2400转,故D错误。
故选C。
6.洛洛用如图所示的电路图“测量小灯泡的电功率”,下列说法正确的是( )
A.此实验中,多次测量求平均值可减小误差
B.此实验中,灯泡越亮,其额定功率就越大
C.利用此电路,可以“测量小灯泡的电阻”
D.利用此电路,可以“探究电流与电压的关系”
【答案】C
【详解】A.灯泡在不同电压下的实际功率不同,求平均值没有意义,故A错误;
B.额定功率是指额定电压下的功率,是灯泡的一个固定值,与灯泡的亮度无关,灯泡越亮,实际功率越大,而不是额定功率越大,故B错误;
C.根据欧姆定律,利用此电路,通过电压表可测灯泡两端电压,电流表可测通过灯泡的电流,能计算出灯泡的电阻,所以可以“测量小灯泡的电阻”,故C正确;
D.探究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,但小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,所以利用此电路,不可以“探究电流与电压的关系”,故D错误。
故选C。
7.如图所示,电源电压为U且恒定不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱。闭合开关S,调节电阻箱R2到某一确定值时,电流表的示数为,R1消耗的电功率为1.6W,R2消耗的电功率为P;再次调节电阻箱R2到另一确定值时,电流表的示数为,电压表的示数为4V,R1消耗的电功率为6.4W,R2消耗的电功率仍为P,电路消耗的电功率为P总。下列判断正确的是( )
A.电源电压U=9V B.电功率
C.定值电阻 D.电流
【答案】B
【详解】闭合开关S,和串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流,调节电阻箱到某一确定值时,电流表的示数为,消耗的电功率为1.6W,则有
再次调节电阻箱到另一确定值时,电流表的示数为,消耗的电功率为6.4W,则有
所以电路电流之比为
所以
两次调节,消耗的电功率都为P,则有,且第二次测量电压表示数为4V,即,代入上式,可得
第一次调节,电源电压
第二次调节,电源电压
联立两式,可得。
所以两次调节,电阻两端的电压分别为
两次调节的功率分别为1.6W和6.4W,因此可得两次调节,电路电流分别为
所以
第二次调节,电路消耗的电功率为
消耗的电功率
所以
故ACD错误,B正确。
故选B。
8.下列有关电学知识的说法中,正确的是( )
A.若电路中灯泡两端有电压,则一定有电流通过该灯泡
B.导体的电阻,与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量
D.电动机工作时产生的热量可用进行数值计算
【答案】C
【详解】A.电路中有电压且电路闭合,才有电流。若灯泡两端有电压,但电路断路,则无电流。故A错误;
B.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压、通过的电流无关。故B错误;
C.电功率的物理意义:表示电流做功快慢的物理量,电功率大,就是电流做功快。故C正确;
D.电动机是非纯电阻用电器,电能大部分转化为机械能,只有一小部分转化为内能。其产生的热量只能用焦耳定律计算,用计算的是消耗的电能。故D错误。
故选C。
9.在图甲所示电路中,电源电压恒定,为定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“”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,的电功率P与其两端电压U的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
①电源电压为 ②的阻值为
③电路消耗的最小总功率为 ④滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有③④正确
【答案】C
【详解】由图甲可知,R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;
①②.由图乙可知,当R2两端的电压为4V时,R2的电功率为2W,由可知,此时电路中的电流为
由串联电路中电压的规律及欧姆定律得,电源电压为……①
当R2两端的电压为5V时,R2的电功率为2W,由可知,此时电路中的电流为
同理可得,电源电压为 ……②
联立①②得,电源电压为,定值电阻阻值为,故①错误,②正确;
③④.当滑动变阻器阻值为时,电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知,电源电压一定时,电流最小,根据得,电路消耗的功率最小,此时电路中的总电阻为
电路中的最小电流为
电路消耗的最小电功率为
由题意可知,电路中的最大电流为0.6A,由欧姆定律可知,此时电路中的电阻最小,电路中最小总电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值为
所以,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为,故③错误,④正确;
综上,只有②④正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、多选题
10.如图所示,当闭合开关后,和的指针位置完全一致,则下列说法正确的是( )
A.的电流为 B.的电功率比的电功率大
C.干路电流为 D.的电流与的电流比为
【答案】BC
【详解】AC.由图可知,L1与L2并联,A1测干路总电流,A2测L2支路的电流。根据并联电路特点可知,干路电流大于任意支路的电流。两表指针位置完全一致,说明量程不同,A1用0~3A量程,读数为1.8A,即干路电流;A2用0~0.6A量程,读数为0.36A,即L2的电流,L1的电流为,故A错误,C正确;
B.并联电路各支路电压都等于电源电压,根据,因,则,即的电功率更大,故B正确;
D.的电流与的电流比为,故D错误。
故选BC。
11.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电路的总功率变化范围是0.5~3.6W
B.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
C.电源电压为6V
D.图乙中阴影部分“面积”可表示某一时刻的电功率的大小
【答案】CD
【详解】ABCD.步骤1:分析电路 甲图中定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路总电流,电压表测两端电压。 步骤2:计算电源电压和,滑片P在A 端时,接入电阻为0,电压表示数为0,电流最大,由乙图得 ,电源电压 。 滑片 P在 B端时,接入电阻最大,电流最小,由乙图得 , 两端电压 ,根据串联电压规律:。 联立两式解得: , ;步骤3:滑动变阻器最大阻值:; 步骤4:电路总功率 ,电源电压 不变: , ,总功率变化范围为 ,不是 ;步骤5:阴影部分是矩形,面积 ,其中 是两端电压,是通过的电流,根据功率公式 ,阴影面积正好等于对应时刻的电功率,故CD正确,AB错误。
故选CD。
12.人体感觉舒适的湿度区间为40%~70%。如图甲所示的超声波加湿器,开机后会自动监测环境湿度:当湿度低于40%时启动加湿功能,高于70%时关闭加湿功能。图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图,电源电压恒为12V,定值电阻R0的阻值为20Ω;图丙是湿度敏感电阻R的阻值随湿度变化的关系图像。在加湿器加湿的过程中,下列说法正确的是( )
A.湿度变大,电压表的示数变大 B.湿度变大,电路的总功率变大
C.电流表示数变化范围是0.3A~0.4A D.R的电功率变化范围是0~1.8W
【答案】BC
【详解】AB.由图知,湿度增大时,湿敏电阻R的阻值减小,串联电路总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大。根据,电路中的总功率变大。定值电阻两端的电压,当电流增大时,它两端的电压变大,串联电路中各用电器两端的电压之和等于总电压,故湿敏电阻两端的电压变小,即电压表的示数随湿度的增大而减小。故A错误,B正确;
CD.当湿度为40%时,湿敏电阻,此时,电流表示数为
R的电功率此时为
当湿度为70%时,湿敏电阻,此时,电流表示数为
R的电功率此时为
故C正确,D错误。
故选BC。
三、填空题
13.标有“12V 9W”字样的小灯泡,它的额定电压是________V,额定电功率是________W,额定电流是________A。
【答案】 12 9 0.75
【详解】[1][2][3]由灯泡的规格可知,灯泡的额定电压是12V,额定电功率是9W,则额定电流为
14.某兴趣小组设计了一款具有高温和低温两挡的电热水壶,其简化电路如图所示,其中,。当______(填“闭合”或“闭合和”)时,电热水壶处于低温挡。该电热水壶处于高温挡时的电功率为______W。
【答案】 闭合 1100
【详解】[1]由图可知,当只闭合时,单独工作,电路中的总电阻最大,由可知,电热水壶的电功率最小为低温挡。
[2]当闭合和时,和并联,电路中的总电阻最小,由可知,电功率最大,为高温挡,则该电热水壶处于高温挡时的电功率
15.图中甲所示的是一种家用天然气泄漏检测仪,乙是其内部简化电路图,工作电压为4.5V,定值电阻的电阻R为100Ω,天然气气敏电阻的电阻是R0,当报警器两端的电压达到3V时报警,此时电路中的电流是______A,R0的电阻是 ______ Ω,R的电功率是______W。
【答案】 0.015 200 0.0225
【详解】[1][2][3]由图乙可知,R0、R串联,报警电压为R0两端的电压。由题意可知,R0两端的电压
根据串联电路的电压关系,R两端的电压
根据串联电路的电流关系,电路中的电流
R0的阻值
R的电功率
16.一个电热水壶的铭牌上标着“220V 1000W”的字样,它正常工作时,电流是_______A。盛夏,某同学把空调的温度设置为,发现空调的压缩机工作10min会停止5min,之后再重新工作,周而复始。从空调铭牌和说明书上获悉,压缩机制冷时空调电功率为2850W,压缩机不工作时空调的电功率为150W。空调正常运行时,每15min消耗的电能______。
【答案】
【详解】[1]电热水壶正常工作时,实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率。根据公式,变形得,已知电热水壶的额定电压,额定功率。可得正常工作电流
[2]要计算空调在15分钟内消耗的总电能,由于空调在一个周期内分为制冷工作和待机两个不同功率的阶段,因此应分别计算各阶段消耗的电能,再求和。根据电能计算公式,制冷工作阶段功率,工作时间
待机阶段功率,工作时间
总电能
因此,空调每15分钟消耗的电能为
17.近年来,新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电,快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务,若充电电压为380V,充电电流为200A,则充电时电功率是________kW,充电30min要消耗________kW·h电能。
【答案】 76 38
【详解】[1]由题意知,充电电压为380V,充电电流为200A,则充电时电功率是
[2]充电30min要消耗电能
18.如图是重庆某医疗科技企业研发的“智能输液流量检测器”原理简化图。电源电压恒定不变为15V,R0为定值电阻,R为力敏电阻(其阻值随输液速度的变化而变化)。设备通过开关S可切换工作模式。当低速输液时,S闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为3:1,电路总功率为6W,电路电流为_________A;当高速输液时,S断开,甲、乙两表均为电流表,其示数之比为3:5,此时,力敏电阻R的电功率为_________W。
【答案】 0.4 13.5
【详解】[1]当低速输液S闭合时,甲、乙两表均为电压表,由图可看出,R0和R串联,电源电压为U=15V,电路总功率为P=6W,则电路电流为
[2]甲、乙两表均为电压表时,甲表测电源电压,乙表测R两端电压,由电压比,说明R0与R的电压之比为,得出R0两端的电压为
R0电阻为
当高速输液时,S断开,甲、乙两表均为电流表,由图可看出,R0和R并联,两电流表示数之比为,甲表测R的电流,乙表测干路电流,说明R0与R的电流之比为,则R0的电流为
R此时的电流为
力敏电阻R的电功率为
19.小明制作了一款可调亮度的台灯,电路如图所示,电源电压保持不变,灯泡的电阻为10Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15A,此时灯泡两端的电压为________V;若灯泡两端允许的最大电压为2.5V,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为________Ω,此时滑动变阻器的电功率为________W。
【答案】 1.5 8 0.5
【详解】[1]由图可知,闭合开关S后,灯L与滑动变阻器串联,当电路中的电流为时,此时滑动变阻器R接入电路的阻值最大,则灯泡两端的电压为
[2][3]滑动变阻器两端的电压为
电源电压为
若灯泡两端允许的最大电压为,则滑动变阻器两端的最小电压为
此时电路中的电流为
滑动变阻器接入电路的最小阻值为
此时滑动变阻器的电功率为
20.如图所示,小灯泡L上标有“6V;3W”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。若不考虑小灯泡电阻随温度的变化,则此时小灯泡的电功率是________W,小灯泡在1min内消耗的电能是________J。
【答案】 0.48 28.8
【详解】[1]灯泡阻值为
闭合开关,电路为灯泡的简单电路,电流表测量电路电流,若不考虑小灯泡电阻随温度的变化,则此时小灯泡的电功率是
[2]小灯泡在1min内消耗的电能是
四、实验题
21.小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率(电源为两节新干电池),小灯泡额定电压为。
次数
1
1.0
0.18
2
1.5
0.20
3
2.5
0.26
4
3.0
(1)请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整,使图中滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)正确连接后,将滑片P向B端移动,观察到小灯泡逐渐变______(选填“亮”或“暗”),并在表格中记录数据。第4次实验时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的实际电功率为______W。
(3)由表格数据可知,灯丝未通电时的电阻R不超过______(结果保留1位小数)。
(4)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)实验结束后,某同学设计了如图丙所示的电路来测量额定电压为的小灯泡电功率,定值电阻R阻值已知,实验步骤如下:
①断开,闭合S、移动滑片P,使电压表的示数为______。
②保持滑片P位置不变,断开,闭合S、,读出电压表示数为。
③移动滑片P至最左端,读出电压表示数为。
④小灯泡的额定功率______(用含有、、和R的式子表示)。
【答案】(1)
(2) 亮 0.9
(3)5.6
(4)变大
(5)
【详解】(1)滑动变阻器接入电阻大小看下方接线柱,滑片P在左侧,接下接线柱B时,接入的电阻丝最长,阻值最大;将小灯泡的左接线柱与滑动变阻器的右下B接线柱连接。同时电压表并联在小灯泡两端,据此作图。
(2)滑片向B端移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电流变大,小灯泡实际功率变大,因此逐渐变亮。
电流表选量程,分度值,图乙指针示数为;此时电压,实际功率
(3)灯丝电阻随温度升高而增大,未通电时灯丝温度最低,电阻小于通电时的电阻。第一次通电电压最低(),温度最低,此时电阻
因此未通电时电阻不超过。
(4)取出小灯泡后,灯泡位置断路,电压表串联在电路中,测量电源电压;原来电压表只测灯泡两端的分压,小于电源电压,因此电压表示数变大。
(5)①要让小灯泡正常发光,需要让小灯泡两端电压等于额定电压,因此电压表示数调为。
②移动滑片到最左端,滑动变阻器电阻为0,电压表读数就是电源电压;保持滑片位置不变,测R两端电压为,串联电路中可推得滑动变阻器电阻
再结合第一步灯泡正常发光的状态,可推得额定电流
因此额定功率
22.在“探究电流与电压的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)第一小组连接了如图乙所示的电路,闭合开关前发现有一根导线还没连接,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整(要求滑片P向左移动时电流表示数变大)。
(2)闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在a、c两点时,电压表无示数;接在b、c两点时,电压表示数为3V。由此可判断出电路中______断路。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,其读数为______A。请利用表中数据在图丁中作出电流与电压关系图像。______
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.8
1.2
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.16
0.31
0.48
0.49
(4)通过作图发现第______组数据明显错误,应舍去。根据作出的图线可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
(5)第二小组利用另一阻值不同的定值电阻完成上述实验,根据所测数据作出的图像如图戊所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出定值电阻的阻值,其阻值为______。
(6)将定值电阻分别换成小灯泡(额定电压2.5V)和发光二极管,移动滑动变阻器继续进行实验:
①通过实验,记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,绘制成图己所示的图像,分析图像,发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合(4)得出的结论,其原因是灯泡的电阻随______变化而改变;
②测量小灯泡和发光二极管在不同电压下的电功率,通过观察亮度和电功率数值发现,在亮度相同的情况下,发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率,分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能,从节能角度来看,在照明亮度相当的情况下,我们应选用______(选填“小灯泡”或“发光二极管”)作为照明灯具。
【答案】(1)
(2)开关
(3) 0.24
(4) 5 正比
(5)4
(6) 温度 发光二极管
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,滑片P向左移动时电流表示数变大,说明变阻器连入电路的电阻变小,滑动变阻器左下接线柱接入电路。
(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数;小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、b之间和b、c到电源之间是通路;接在a、c之间,电压表无示数,说明b、c之间断路;如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障可能是开关断路。
(3)图丙电流表选用的是0~0.6A的小量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
根据表格中的数据进行描点,然后用平滑的直线连接各点。
(4)因为是探究电流与电压的关系,且电阻为定值电阻,所以图像应为过原点的直线,由作出的图像可知,第5组数据(电压2.0V,电流0.48A)明显偏离直线,所以第5组数据明显错误应舍去。
根据作出的图线为过原点的直线,可得出的实验结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)根据所测数据作出的图像如图戊所示,因电压表示数随电流的增大而减小,则说明电压表测滑动变阻器两端的电压,当电路中电流为0A时(相当于变阻器断路或变阻器的阻值无穷大),电压表示数为3.0V,此时电压表测电源电压,所以电源电压为3.0V;当电路中电流为0.5A时,电压表示数为1.0V,由串联电路的特点可知,此时待测电阻的电压为
由欧姆定律可得待测电阻的阻值
(6)①由图己可知,小灯泡灯丝的电阻在变化,其原因是灯的电阻随温度的变化而变。
②在亮度相同的情况下,发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率,由于发光二极管工作时将电能主要转化为光能,在照明亮度相当的情况下,应选用发光二极管作为照明灯具。
五、计算题
23.如图甲、乙所示,这是某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中、均为阻值不变的电热丝,的阻值为。饮水机有加热挡和保温挡,正常工作时,保温挡的电功率为。
(1)求加热挡的电功率;
(2)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(3)求电热丝的阻值;
(4)为节能减排,有关部门准备用如图丙所示的太阳能电池板为饮水机供电。已知晴天太阳能电池板一天能发电,要求所有太阳能电池板晴天一天的发电量能供饮水机使用2天。饮水机每天正常工作的加热时间为,保温时间为,则至少要安装多大面积的太阳能电池板?(计算结果保留整数)
【答案】(1)
1000W
(2)
0.5A
(3)
391.6Ω
(4)
11m2
【分析】第1问:分析电路加热状态,根据求解加热挡的电功率;
第2问:根据求解饮水机在保温挡正常工作时的电流;
第3问:分析电路保温状态,根据求解保温挡总电阻,然后计算电热丝的阻值;
第4问:根据计算饮水机每天所消耗的电能,进一步计算太阳能电池板晴天一天的发电量,从而得到需要安装太阳能电池板的最小面积。
【详解】(1)当开关S闭合,断开时,两个电阻串联;开关S、同时闭合,电路中只有电阻工作,此时总电阻最小,根据可知,电功率最大,即为加热挡,因此饮水机加热挡的电功率为
(2)已知饮水机保温挡的电功率为110W,根据可知,饮水机在保温挡正常工作时的电流为
(3)当开关S闭合,断开时,电阻、串联工作,此时总电阻最大,根据可知,电功率最小,即为保温挡。
根据可知,电路中的总电阻为
所以电热丝的阻值为
(4)由题意可知,饮水机每天所消耗的电能为
则所有太阳能电池板晴天一天的发电量为
所以需要安装太阳能电池板的面积至少为
24.如图甲是小明家的电暖器,有高温、中温和低温三个挡位,额定电压为,图乙是内部简化电路图,、、为加热电阻,,高温挡电功率为,低温挡电功率为,通过旋转开关可以实现挡位切换。不考虑温度对电阻的影响。
(1)电暖器在高温挡正常工作时,求通电产生的热量;
(2)求的阻值;
(3)若小明家的电能表上标有“”的字样,他断开家中的其他用电器,仅让该电暖器在中温挡下工作,观察到内电能表的指示灯闪烁了100次,求此时他家的实际电压。
【答案】(1)
(2)160Ω
(3)200V
【详解】(1)由题意可知,电暖器在高温挡工作时间
电暖器产生的热量
(2)旋转开关连接bc时,R1、R2串联,电路中的总电阻;旋转开关连接cd时,R1短路,只有R2接入电路;旋转开关连接de时,R2、R3并联。由可知,电源电压不变,电路中的总电阻越大,功率越小。故旋转开关连接bc时,电暖器功率最小,为低温挡;旋转开关连接cd时,电暖器为中温挡;旋转开关连接de时,电暖器为高温挡。电暖器低温挡时,电路中的总电阻
则R1的阻值
(3)电能表的指示灯闪烁100次时,电暖器消耗的电能
电暖器在中温挡工作的时间
电暖器在中温挡工作的功率
旋转开关连接cd时,只有R2接入电路,电暖器为中温挡,此时电暖器的实际电压
六、科普阅读题
25.阅读短文,回答问题。
电吹风机
如图甲是某品牌电吹风机,其外壳材质由高级复合材料PA6.6制成,最高可承受约2400N的压力,转速可达11万转每分钟,千发速度是普通吹风机的3倍,可让吹风机在最大风力工作时噪声不超过60dB
吹风机工作时高速电机在手柄下段吸入气体,从环形出风口高速吹出,同时带动后面及周围的倍增气流向前流动,其相关参数见表。(空气的密度为1.3kg/m3)
相关参数
额定电压
220V
最大功率
1600W
电机转速
1.1×105r/min
电机吸入最大气流
14L/S
出风口最大气流
40L/S
(1)下列关于该品牌电吹风机说法不正确的是______;
A.电动机利用磁场对电流的作用来工作
B.超声波降噪技术是从人耳处减弱噪声
C.外壳复合材料材质具有硬度大的属性
D.吸风利用流体压强与流速的关系工作
(2)当吹风机以最大气流工作时,出风口每秒钟吹出的空气质量为______g;若该吹风机单独以最大功率工作3min,可使标有______次;
(3)该电吹风等效电路如图乙,R为定值加热电阻若电动机的功率为200W,则加热电阻R的电功率为______W,电阻R的阻值为______Ω(保留一位小数);
(4)实际电路中,如图乙的S2和S3是两个利用脉宽调制(PWM)方式工作的自动控制开关,即开关通过“占空比”来调节各自的平均功率。“占空比”是指一定时间内通电时间和总时间之比,原理示意如图丙,则平均功率P与最大功率PM和占空比η的关系式为P=______;若某控制开关占空比越大,表示该控制开关一定时间内通电时间越______(选填“长”或“短”);
(5)当电机用最大气流吸入时,需将电机吸入的空气加热到90℃,每秒钟吸入的空气需要吸收的热量为______J;加热电阻R支路上的控制开关S3的占空比至少为______。[空气的比热容为,室温为20℃]
【答案】 B 52 200 1400 34.6 η×PM 越长 1274 0.91
【详解】(1)[1] A.通电导体在磁场中会受到力的作用,电动机是利用该原理制成的,故A正确,不符合题意;
B.超声波降噪技术是从声源处减弱噪声,故B错误,符合题意;
C.根据题中信息知外壳复合材料材质具有硬度大的属性,故C正确,不符合题意;
D.根据题中信息知吸风利用流体压强与流速的关系工作,故D正确,不符合题意。
故选B。
(2)[2]由表格数据知出风口最大气流为40L/s,以最大气流工作时风口每秒钟吹出空气体积为
根据密度公式知以最大气流工作时出风口每秒钟吹出的空气质量为
[3]若该吹风机单独以最大功率工作3min=180s消耗的电能为
表示电路中每消耗的电能,指示灯闪烁2500次,由得电能表指示灯闪烁的次数为
(3)[4][5]由图乙知若该吹风机以最大功率工作时,电动机和电热电阻并联,由表格数据知最大功率为1600W,电动机的功率为200W,根据并联电路功率的规律知加热电阻R的电功率为
根据知电阻R的阻值为
(4)[6][7]由图丙可知
所以平均功率等于,即
P=η×PM
根据占空比的定义知若某控制开关占空比越大,表示该控制开关一定时间内通电时间越长。
(5)[8][9]由表格数据知每秒钟吸入空气的体积为14L=14×10-3m3,根据密度公式知当电机用最大气流吸入时每秒钟吸入空气的质量为
每秒钟吸入的空气需要吸收的热量为
即消耗的电能为
则加热电阻R支路上的平均功率为
加热电阻R支路上的控制开关S3的占空比至少为
试卷第4页,共23页
试卷第5页,共23页
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2026人教版初中物理中考第一轮复习:《电功率》
一、单选题
1.物理学是认识世界的科学,下列选项中对事物的认知最接近生活实际的是( )
A.家用空调的额定功率约为100W B.一节新干电池的电压为1.5V
C.一盏日光灯正常工作时电流约30A D.人体安全电压为36V
2.以下电学实验,说法错误的是( )
A.甲:在研究物体导电性实验中,用灯泡亮度反映物体导电性
B.乙:在测量灯泡电阻实验中,用灯泡亮度反映灯丝温度大小
C.丙:在研究电功率和电压关系实验中,用灯泡亮度反映电功大小
D.丁:在认识电流的过程中,用灯泡亮度反映通过灯丝的电流大小
3.图甲是中考体育测试中进行“坐位体前屈”项目的示意图,图乙是测试考生前屈程度仪器的内部电路图(电源电压恒定)。测试时考生沿着推动方向水平推动挡板,显示器示数的大小能够反映考生身体柔韧性的好坏。下列说法正确的是( )
A.显示器相当于电压表
B.电阻丝和挡板共同作用,相当于一个定值电阻
C.柔韧性差的考生测试时,电路中的电流更大
D.柔韧性好的考生测试时,电路中的总电功率更大
4.如图所示是小明家的电能表。关于该电能表的以下说法中正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.电能表上的数据显示该同学家这个月用电就是863.5度
C.若单独让一个电热水器正常工作10min,该表转盘转了600转,则电热水器的实际功率是1000W
D.小明家中2000W的电饭煲和1500W的空调可以同时正常工作
5.小丹将家里标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中,正常工作4h后,电能表( )
A.电能表是测量用电器电功率的专用仪表
B.这段时间内消耗了8456W的电能
C.若电价0.5元/度,这段时间电视机使用的电费0.4元
D.这段时间内电能表转盘转过了240转
6.洛洛用如图所示的电路图“测量小灯泡的电功率”,下列说法正确的是( )
A.此实验中,多次测量求平均值可减小误差
B.此实验中,灯泡越亮,其额定功率就越大
C.利用此电路,可以“测量小灯泡的电阻”
D.利用此电路,可以“探究电流与电压的关系”
7.如图所示,电源电压为U且恒定不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱。闭合开关S,调节电阻箱R2到某一确定值时,电流表的示数为,R1消耗的电功率为1.6W,R2消耗的电功率为P;再次调节电阻箱R2到另一确定值时,电流表的示数为,电压表的示数为4V,R1消耗的电功率为6.4W,R2消耗的电功率仍为P,电路消耗的电功率为P总。下列判断正确的是( )
A.电源电压U=9V B.电功率
C.定值电阻 D.电流
8.下列有关电学知识的说法中,正确的是( )
A.若电路中灯泡两端有电压,则一定有电流通过该灯泡
B.导体的电阻,与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
C.电功率是表示电流做功快慢的物理量
D.电动机工作时产生的热量可用进行数值计算
9.在图甲所示电路中,电源电压恒定,为定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“”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,的电功率P与其两端电压U的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
①电源电压为 ②的阻值为
③电路消耗的最小总功率为 ④滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为
A.只有①②正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有③④正确
二、多选题
10.如图所示,当闭合开关后,和的指针位置完全一致,则下列说法正确的是( )
A.的电流为 B.的电功率比的电功率大
C.干路电流为 D.的电流与的电流比为
11.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数与电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电路的总功率变化范围是0.5~3.6W
B.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
C.电源电压为6V
D.图乙中阴影部分“面积”可表示某一时刻的电功率的大小
12.人体感觉舒适的湿度区间为40%~70%。如图甲所示的超声波加湿器,开机后会自动监测环境湿度:当湿度低于40%时启动加湿功能,高于70%时关闭加湿功能。图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图,电源电压恒为12V,定值电阻R0的阻值为20Ω;图丙是湿度敏感电阻R的阻值随湿度变化的关系图像。在加湿器加湿的过程中,下列说法正确的是( )
A.湿度变大,电压表的示数变大 B.湿度变大,电路的总功率变大
C.电流表示数变化范围是0.3A~0.4A D.R的电功率变化范围是0~1.8W
三、填空题
13.标有“12V 9W”字样的小灯泡,它的额定电压是________V,额定电功率是________W,额定电流是________A。
【答案】 12 9 0.75
【详解】[1][2][3]由灯泡的规格可知,灯泡的额定电压是12V,额定电功率是9W,则额定电流为
14.某兴趣小组设计了一款具有高温和低温两挡的电热水壶,其简化电路如图所示,其中,。当______(填“闭合”或“闭合和”)时,电热水壶处于低温挡。该电热水壶处于高温挡时的电功率为______W。
15.图中甲所示的是一种家用天然气泄漏检测仪,乙是其内部简化电路图,工作电压为4.5V,定值电阻的电阻R为100Ω,天然气气敏电阻的电阻是R0,当报警器两端的电压达到3V时报警,此时电路中的电流是______A,R0的电阻是 ______ Ω,R的电功率是______W。
16.一个电热水壶的铭牌上标着“220V 1000W”的字样,它正常工作时,电流是_______A。盛夏,某同学把空调的温度设置为,发现空调的压缩机工作10min会停止5min,之后再重新工作,周而复始。从空调铭牌和说明书上获悉,压缩机制冷时空调电功率为2850W,压缩机不工作时空调的电功率为150W。空调正常运行时,每15min消耗的电能______。
17.近年来,新能源汽车越来越受到人们的青睐。在专门建设的快速充电桩内可以实现快速充电,快速充电是以较大电流为汽车提供短时充电服务,若充电电压为380V,充电电流为200A,则充电时电功率是________kW,充电30min要消耗________kW·h电能。
18.如图是重庆某医疗科技企业研发的“智能输液流量检测器”原理简化图。电源电压恒定不变为15V,R0为定值电阻,R为力敏电阻(其阻值随输液速度的变化而变化)。设备通过开关S可切换工作模式。当低速输液时,S闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为3:1,电路总功率为6W,电路电流为_________A;当高速输液时,S断开,甲、乙两表均为电流表,其示数之比为3:5,此时,力敏电阻R的电功率为_________W。
19.小明制作了一款可调亮度的台灯,电路如图所示,电源电压保持不变,灯泡的电阻为10Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15A,此时灯泡两端的电压为________V;若灯泡两端允许的最大电压为2.5V,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为________Ω,此时滑动变阻器的电功率为________W。
20.如图所示,小灯泡L上标有“6V;3W”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。若不考虑小灯泡电阻随温度的变化,则此时小灯泡的电功率是________W,小灯泡在1min内消耗的电能是________J。
四、实验题
21.小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率(电源为两节新干电池),小灯泡额定电压为。
次数
1
1.0
0.18
2
1.5
0.20
3
2.5
0.26
4
3.0
(1)请画一根导线把图甲所示的实验电路补充完整,使图中滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)正确连接后,将滑片P向B端移动,观察到小灯泡逐渐变______(选填“亮”或“暗”),并在表格中记录数据。第4次实验时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的实际电功率为______W。
(3)由表格数据可知,灯丝未通电时的电阻R不超过______(结果保留1位小数)。
(4)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,电压表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)实验结束后,某同学设计了如图丙所示的电路来测量额定电压为的小灯泡电功率,定值电阻R阻值已知,实验步骤如下:
①断开,闭合S、移动滑片P,使电压表的示数为______。
②保持滑片P位置不变,断开,闭合S、,读出电压表示数为。
③移动滑片P至最左端,读出电压表示数为。
④小灯泡的额定功率______(用含有、、和R的式子表示)。
22.在“探究电流与电压的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)第一小组连接了如图乙所示的电路,闭合开关前发现有一根导线还没连接,请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整(要求滑片P向左移动时电流表示数变大)。
(2)闭合开关,发现电压表、电流表均无示数。小明将另一个电压表接在a、b两点时,电压表示数为3V;接在a、c两点时,电压表无示数;接在b、c两点时,电压表示数为3V。由此可判断出电路中______断路。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录实验数据如下表。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,其读数为______A。请利用表中数据在图丁中作出电流与电压关系图像。______
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
0.8
1.2
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.16
0.31
0.48
0.49
(4)通过作图发现第______组数据明显错误,应舍去。根据作出的图线可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
(5)第二小组利用另一阻值不同的定值电阻完成上述实验,根据所测数据作出的图像如图戊所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出定值电阻的阻值,其阻值为______。
(6)将定值电阻分别换成小灯泡(额定电压2.5V)和发光二极管,移动滑动变阻器继续进行实验:
①通过实验,记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,绘制成图己所示的图像,分析图像,发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合(4)得出的结论,其原因是灯泡的电阻随______变化而改变;
②测量小灯泡和发光二极管在不同电压下的电功率,通过观察亮度和电功率数值发现,在亮度相同的情况下,发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率,分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能,从节能角度来看,在照明亮度相当的情况下,我们应选用______(选填“小灯泡”或“发光二极管”)作为照明灯具。
五、计算题
23.如图甲、乙所示,这是某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中、均为阻值不变的电热丝,的阻值为。饮水机有加热挡和保温挡,正常工作时,保温挡的电功率为。
(1)求加热挡的电功率;
(2)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(3)求电热丝的阻值;
(4)为节能减排,有关部门准备用如图丙所示的太阳能电池板为饮水机供电。已知晴天太阳能电池板一天能发电,要求所有太阳能电池板晴天一天的发电量能供饮水机使用2天。饮水机每天正常工作的加热时间为,保温时间为,则至少要安装多大面积的太阳能电池板?(计算结果保留整数)
24.如图甲是小明家的电暖器,有高温、中温和低温三个挡位,额定电压为,图乙是内部简化电路图,、、为加热电阻,,高温挡电功率为,低温挡电功率为,通过旋转开关可以实现挡位切换。不考虑温度对电阻的影响。
(1)电暖器在高温挡正常工作时,求通电产生的热量;
(2)求的阻值;
(3)若小明家的电能表上标有“”的字样,他断开家中的其他用电器,仅让该电暖器在中温挡下工作,观察到内电能表的指示灯闪烁了100次,求此时他家的实际电压。
六、科普阅读题
25.阅读短文,回答问题。
电吹风机
如图甲是某品牌电吹风机,其外壳材质由高级复合材料PA6.6制成,最高可承受约2400N的压力,转速可达11万转每分钟,千发速度是普通吹风机的3倍,可让吹风机在最大风力工作时噪声不超过60dB
吹风机工作时高速电机在手柄下段吸入气体,从环形出风口高速吹出,同时带动后面及周围的倍增气流向前流动,其相关参数见表。(空气的密度为1.3kg/m3)
相关参数
额定电压
220V
最大功率
1600W
电机转速
1.1×105r/min
电机吸入最大气流
14L/S
出风口最大气流
40L/S
(1)下列关于该品牌电吹风机说法不正确的是______;
A.电动机利用磁场对电流的作用来工作
B.超声波降噪技术是从人耳处减弱噪声
C.外壳复合材料材质具有硬度大的属性
D.吸风利用流体压强与流速的关系工作
(2)当吹风机以最大气流工作时,出风口每秒钟吹出的空气质量为______g;若该吹风机单独以最大功率工作3min,可使标有______次;
(3)该电吹风等效电路如图乙,R为定值加热电阻若电动机的功率为200W,则加热电阻R的电功率为______W,电阻R的阻值为______Ω(保留一位小数);
(4)实际电路中,如图乙的S2和S3是两个利用脉宽调制(PWM)方式工作的自动控制开关,即开关通过“占空比”来调节各自的平均功率。“占空比”是指一定时间内通电时间和总时间之比,原理示意如图丙,则平均功率P与最大功率PM和占空比η的关系式为P=______;若某控制开关占空比越大,表示该控制开关一定时间内通电时间越______(选填“长”或“短”);
(5)当电机用最大气流吸入时,需将电机吸入的空气加热到90℃,每秒钟吸入的空气需要吸收的热量为______J;加热电阻R支路上的控制开关S3的占空比至少为______。[空气的比热容为,室温为20℃]
试卷第10页,共11页
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