专题11 电功率(安徽专用)(3大考点)2026年中考物理一模分类汇编
2026-05-11
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3份
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75页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2026-05-11 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | 朱昌应 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57797274.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题11 电功率
电能
考点1
一.选择题
1.C
二.填空题
2.30。
3.800
4.7.2×104。
5.能。
6.18
7.0.715。
8.384。
三.实验探究题
9.(1)电阻;(2)①③;(3)煤油的比热容小,在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,使用煤油时温度计的示数变化明显。
四.计算题
10.(1)当S1闭合,S2接1时,电路处于中温挡;
(2)低温挡和高温挡的功率之比为1:4;
(3)高温挡正常工作5min所消耗的电能为3.3×105J。
11.(1)电阻R2的阻值为40Ω。
(2)已知电煮锅的加热挡工作的效率为80%,则加热挡正常工作5min,能使2kg的汤温度升高36.3摄氏度;
(3)不可信,该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h消耗的电能为:
所以充满电的户外电源不能使该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h,该广告不可信。
12.(1)加热状态时电路的电流是5.5A;
(2)电阻R的阻值是360Ω;
(3)在这10分钟内电热水壶消耗电能是6×104J,此时该电热水壶两端的实际工作电压为200V。
电功率
考点2
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
答案
C
B
C
B
B
一.选择题
1.C
2.B
3.C
4.B
5.B
二.填空题
6.0.225。
7.0.225。
8.240。
9.12。
10.800
三.实验探究题
11.(1);
(2)右;0.6;
(3)25。
12.(1);(2)灯泡断路;(3)0.75。
13.(1)移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,同时观察电压表和电流有无示数;(2)C;(3)8.3;(4)0.5。
四.计算题
14.(1)电热丝R1的阻值为110Ω;
(2)用该电饭锅设定在30min内煮好一锅米饭,所消耗的总电能为9.9×105J
(3)该电饭锅在高温烧煮时的实际功率是600W。
15.(1)水吸收的热量为5.04×105J;
(2)R1的电阻值为55Ω;
(3)电热水壶正常工作10min的效率84.8%。
电功率的综合计算
考点3
一.选择题
1.C
二.填空题
2.9。
3.5:1
4.4
三.计算题
5.(1)低温;中温;
(2)R1和R2的电阻分别是20Ω、80Ω;
(3)该电烤箱高温挡的额定功率为3025W。
6.(1)高温时,开关S1闭合,S2接b;电路的电流为4.55A;
(2)低温时,电路功率为160W;R1两端的电压为176V。
7.(1)电源电压为10V;
(2)小灯泡L正常工作时的电流为0.6A;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,整个电路消耗的电功率为25W。
8.(1)加热电阻R的电阻值为5Ω;(2)导热液吸收的热能为4.8×104J;(3)整个加热过程中,电热转化效率为80%,电热毯在中热挡正常工作时加热电阻R两端的电压为15V。
9.(1)电源电压是22V;
(2)闭合开关S1,S2接B时,电流表的示数是2A。
(3)断开S1,S2接A时,电路的总功率为11W。
10.(1)电源电压是12V;
(2)R0的阻值为12Ω;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电路的最小功率为18W。
11.(1)电源电压为12V;
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1min内电路消耗的电能是792J;
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路安全的前提下,调节滑片P,电路消耗的最小电功率是5.4W。
12.(1)开关S1、S3闭合时,电热足浴盆处于加热状态;
(2)当电热足浴盆装满水,将水从初温22℃加热到设定温度44℃,在额定电压下工作至少需要300s;
(3)加热电阻R1:R2的值为1:3。
13.(1)水吸收的热量为4.2×105J;
(2)旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R2两端的电压为176V;
(3)高温挡的额定功率为2200W。
14.(1)灯L正常工作时,电路中的电流为0.2A;
(2)电路中的最小电功率为0.4W。
15.(1)闭合开关,房间里甲醛气体的浓度为0.1mg/m3时,电压表的示数为1.5V;
(2)当电压表的示数为2V时,房间里甲醛气体的浓度为0.15mg/m3;
(3)当电路消耗的总功率 P总=0.72W时,根据公式 ,电路的总电阻为R总″50Ω,
此时气体传感器的阻值为R1″=R总″﹣R0=50Ω﹣10Ω=40Ω,
由图乙可知,当R1的阻值为40Ω时,对应的甲醛气体浓度小于0.1mg/m3,
所以此时房间里甲醛气体浓度是达标的。
16.(1)电源电压6V;(2)R2阻值60Ω;(3)R3的电功率0.4W。
17.(1)电源电压大小为12V;
(2)图乙中的坐标值I1大小为0.2A;
(3)当电流表示数I=0.4A时,滑动变阻器R的功率为1.6W。
试卷第1页,共3页
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专题11 电功率
3大考点概览
考点01电能
考点02电功率
考点03电功率的综合计算
电能
考点1
一.选择题
1.(2026•F7教育联盟•一模)全球首个超大规模海陆一体±500kV柔直输电工程首段海缆顺利生产,用于输送海上风电电能。下列相关说法正确的是( )
A.风能是不可再生能源
B.风力发电是将电能转化为机械能
C.采用高压输电是为了减小输电线上的电流,从而减少电能损耗
D.海水的密度比淡水小,所以海缆在海水中受到的浮力更小
【答案】C
【详解】解:A.风能是可以源源不断地从自然界得到补充的,是可再生能源,故A错误;
B.风力发电是将风的机械能转化为电能,而不是电能转化为机械能,故B错误;
C.根据P=UI,电功率一定时,电压越高,通过导线的电流越小,根据Q=I2Rt,导线电阻一定时,通过导线的电流越小,相同时间内导线产生的热量越小,即在导线上损耗的电能越少,故C正确;
D.根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,海水的密度比淡水大,在海缆排开液体体积相同的情况下,海缆在海水中受到的浮力更大,故D错误。
故选:C。
二.填空题
2.(2026•芜湖二十九中•一模)小明家电能表在月初的示数为4293.6kW•h,该月末电能表的示数如图所示。若电费为0.5元/kW•h,小明家应交的电费 30 元。
【答案】30。
【详解】解:小明家电能表在月初的示数为4293.6kW•h,由图可知,该月末电能表的示数为4353.6kW•h,则小明家本月消耗的电能为W=4353.6kW•h﹣4293.6kW•h=60kW•h,则小明家应交的电费为0.5元/(kW•h)×60kW•h=30元。
故答案为:30。
3.(2026•巢湖市•一模)实验小组用电能表参数是3200imp/(kW•h)的电子式电能表来测量电水壶的功率,他们将其余所有用电器关闭,只让电水壶工作,数出电能表指示灯在3min内闪烁了128次,该水壶的实际功率是 800 W。
【答案】800
【详解】解:
3200imp/(kW•h),是指每消耗1kW•h的电能,电能表指示灯闪烁了3200次,
指示灯闪烁128次,电水壶消耗的电能:
W0.04kW•h=1.44×105J;
电水壶的功率:
P800W。
故答案为:800。
4.(2026•合肥市蜀山区•一模)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,若在某段时间内,电能表指示灯闪烁了32次,则其所在电路消耗的电能为 7.2×104 J。
【答案】7.2×104。
【详解】解:1600imp/(kW•h)表示电路中每消耗1kW•h的电能,指示灯闪烁1600次,
指示灯闪烁32次时,该电路消耗的电能:
WkW•h=0.02kW•h=0.02×3.6×106J=7.2×104J。
故答案为:7.2×104。
5.(2026•芜湖二十九中•一模)小明准备搭乘飞机旅游,他提前购置了一个有3C标识的充电宝,铭牌上写着“额定电压为7.4V,电池容量10000mA•h”,机场禁止旅客携带没有3C标识与额定能量大于160W•h的充电宝。小明 能 (选填“能”或“不能”)携带新购买的充电宝上飞机。
【答案】能。
【详解】解:充电宝电池充满电后储存的电能为:2.664×105J,
额定能量:W标准=Pt=160W×3600s=5.76×105J,
由于W电<W标准,且有3C标识,由此判断小明能携带新购买的充电宝上飞机。
故答案为:能。
6.(2025•淮南•一模)如图所示,把一个标有“2.5V 0.75W”字样的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为6V的电源上,小灯泡恰好能正常工作,该电路工作10s共消耗的电能 18 J。
【答案】18
【详解】解:由题意可知,小灯泡恰好能正常工作,则电路中的电流为:,电路消耗的电能为:W=UIt=6V×0.3A×10s=18J。
故答案为:18。
7.(2026•合肥市庐阳区•一模)如图所示为两个灯泡的U﹣I图像,关闭家里其他所有用电器,两灯正常发光,两灯工作5h,共消耗电能 0.715 kW•h。
【答案】0.715。
【详解】解:家庭电路中用电器并联,根据并联电路电压的规律,两灯正常发光时,两端电压都等于家庭电路额定电压U=220V。从U﹣I图像可得:当电压为220V时,通过L1的电流I1=0.25A,通过L2的电流I2=0.4A。
根据P=UI,L1的功率 P1=UI1=220V×0.25A=55W=0.055kW
L2的功率P2=UI2=220V×0.4A=88W=0.088kW
两灯的总功率P总=P1+P2=0.055kW+0.088kW=0.143kW
两灯工作5h,消耗的总电能W=P总t=0.143kW×5h=0.715kW•h。
故答案为:0.715。
8.(2026•合肥市包河区•一模)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端,在此过程中,电路中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。则当滑动变阻器的滑片P位于最右端时,闭合开关S,通电2min滑动变阻器消耗的电能为 384 J。
【答案】384。
【详解】解:由图可知,电压表V1并联在灯泡L两端,故电压表V1测量灯泡两端L的电压。
由图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测量灯泡两端的电压,电压表V2测量滑动变阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端,此时为灯泡L的简单电路,由图乙可知,此时灯泡两端的电压等于电源电压,即UL=U=10V;
当滑动变阻器滑片P在最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联,电路中的最小电流I小=0.4A,灯泡两端电压为U′L=2V,根据串联分压的特点可知,滑动变阻器两端的电压为U滑=U﹣UL′=10V﹣2V=8V,
此时通电2min滑动变阻器消耗的电能W=UIt=8V×0.4A×2×60s=384J。
故答案为:384。
三.实验探究题
9.(2026•合肥市庐阳区•一模)实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油,完全相同的温度计,烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2还有滑动变阻器、电源、开关以及导线等器材,小刚利用上述实验器材将它们组成如图所示的电路,以探究“电流通过电阻产生热量的影响因素”。
(1)小刚探究的是电流产生的热量跟 电阻 的关系。
(2)实验中,电流产生的热量无法直接测量,而是利用煤油温度变化量来表示,在以下三个实例中,采用此方法的是 ①③ (填序号)。
①借助电动机提升重物的高度判断电流做功多少
②借助水压学习电压
③借助验电器两金属箔片张开角度判断物体带电多少
(3)实验中小刚在烧瓶中装入的是煤油而不是水,主要原因是 煤油的比热容小,在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,使用煤油时温度计的示数变化明显 。
【答案】(1)电阻;(2)①③;(3)煤油的比热容小,在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,使用煤油时温度计的示数变化明显。
【详解】解:(1)图中两电阻串联,串联电路各处的电流相等,通电时间也相同,两电阻大小不同,故探究的是当电流和通电时间一定时,电流产生的热量跟电阻的关系。
(2)实验中,电流产生的热量无法直接测量,而是利用煤油温度变化量来表示,这种物理学研究方法叫做转换法;
①借助电动机提升重物的高度判断电流做功多少,采用了转换法;
②借助水压学习电压,采用了类比法;
③借助验电器两金属箔片张开角度判断物体带电多少,采用了转换法;
故①③符合题意。
(3)由Q=cmΔt可知:在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,由于煤油的比热容小,温度升高的度数多,温度计的示数变化明显。
故答案为:(1)电阻;(2)①③;(3)煤油的比热容小,在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,使用煤油时温度计的示数变化明显。
四.计算题
10.(2026•滁州市•一模)某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。
(1)请你分析说明当开关S1和S2处于什么状态时,电路处于中温挡;
(2)请你求出低温挡和高温挡的功率之比;
(3)如果R1=R2=88Ω,请你求出电路在高温挡正常工作5min所消耗的电能。
【答案】(1)当S1闭合,S2接1时,电路处于中温挡;
(2)低温挡和高温挡的功率之比为1:4;
(3)高温挡正常工作5min所消耗的电能为3.3×105J。
【详解】解:根据P可知,电源电压一定时,电阻越大,电功率越小;当S1闭合,S2接2时,电阻R1、R2并联,总电阻最小,高温挡;当S1断开,S2接1时,电阻R1、R2串联,总电阻最大,低温挡;当S1闭合,S2接1时,电阻R2被短路,只有R1工作,电路电阻值介于串联和并联总电阻之间,中温挡;
(1)当S1闭合,S2接1时,电阻R2被短路,只有R1工作,电路电阻值介于串联和并联总电阻之间,中温挡;
(2)由题知,R1=R2,
低温挡时电阻R1、R2串联,总电阻为R总=R1+R2=2R1,
则低温挡的功率为:P低,
高温挡时电阻R1、R2并联,且总功率等于各电阻消耗电功率之和,
则高温挡的功率为:,
所以低温挡和高温挡的功率之比:;
(3)高温挡的电功率为:1100W,
高温挡正常工作5min所消耗的电能:W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J。
答:(1)当S1闭合,S2接1时,电路处于中温挡;
(2)低温挡和高温挡的功率之比为1:4;
(3)高温挡正常工作5min所消耗的电能为3.3×105J。
11.(2026•F7教育联盟•一模)如图为近年来户外露营的电煮锅简化电路图,其中开关S2可以接1或接2,R1和R2是阻值相同的加热电阻,电煮锅的加热功率为1210W,保温功率为605W,问:
(1)电阻R2的阻值。
(2)已知电煮锅的加热挡工作的效率为80%,则加热挡正常工作5min,能使2kg的汤温度升高多少摄氏度?[c汤=4.0×103J/(kg•℃)]
(3)为了在户外使用电煮锅来煮火锅,小明另外购置了一款户外电源,它能够存储2度电。广告中说该户外电源能使该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h。请你判断该广告是否可信?并说明理由。
【答案】(1)电阻R2的阻值为40Ω。
(2)已知电煮锅的加热挡工作的效率为80%,则加热挡正常工作5min,能使2kg的汤温度升高36.3摄氏度;
(3)不可信,该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h消耗的电能为:
所以充满电的户外电源不能使该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h,该广告不可信。
【详解】解:(1)由可知,当开关S1闭合,S2接2时,电阻R1和R2串联,此时电路总电阻最大,功率最小,为保温挡;当开关S1闭合,S2接1时,此时电路中只有电阻R1,为加热挡。由P=UI可得,电煮锅处于保温挡正常工作时,电路中的电流为:
;
串联电路电流处处相等,由,可得保温挡时电路中的总电阻为:,
因为电阻R1和R2阻值相同,所以;
(2)由题可知,加热挡正常工作t=5min=300s,
加热挡功率P加=1210W,根据W=Pt,可知消耗的电能为:;
汤吸收的热量为:
,
由Q吸=cmΔt,可得汤升高的温度为:;
(3)由题可知,,
该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h消耗的电能为:
所以充满电的户外电源不能使该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h,该广告不可信。
答:(1)电阻R2的阻值为40Ω。
(2)已知电煮锅的加热挡工作的效率为80%,则加热挡正常工作5min,能使2kg的汤温度升高36.3摄氏度;
(3)不可信,该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h消耗的电能为:
所以充满电的户外电源不能使该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h,该广告不可信。
12.(2026•合肥市庐阳区•一模)如图甲为带有保温功能的电热水壶,其工作原理如图乙,R0为电热丝,R为温控电阻(其工作时产生的热量不用于加热水),它们的阻值均不变不变,S0为温控开关,自动控制水壶处于加热状态或保温状态。该水壶额定电压为220V,正常工作时的加热功率和保温功率分别为1210W和121W。求:
(1)加热状态时电路的电流;
(2)电阻R的阻值;
(3)为研究该电热水壶保温时的耗能情况,小明关闭了家里其他用电器,只让处于保温状态的电热水壶工作,发现自家电能表(如图丙所示)指示灯在10分钟内闪烁了50次,在这10分钟内电热水壶消耗电能多少?此时该电热水壶两端的实际工作电压为多大?
【答案】(1)加热状态时电路的电流是5.5A;
(2)电阻R的阻值是360Ω;
(3)在这10分钟内电热水壶消耗电能是6×104J,此时该电热水壶两端的实际工作电压为200V。
【详解】解:(1)由图可知,闭合S、断开S0时,两电阻串联,总电阻较大,电源电压不变,根据P可知总功率较小,此时电水壶处于保温状态;
闭合S和S0时,电路为R0的简单电路,总电阻较小,电源电压不变,根据P可知总功率较大,此时电水壶处于加热状态;
根据P=UI可得加热状态时电路的电流:I加热5.5A;
(2)电水壶处于加热状态时,只有R0工作,则R0的阻值:R040Ω;
电水壶保温时,两电阻串联,根据P可知此时电路的总电阻为:R总400Ω,
根据电阻串联的规律可知电阻R的阻值:R=R总﹣R0=400Ω﹣40Ω=360Ω;
(3)在这10分钟内电热水壶消耗电能:WkW•h3.6×106J=6×104J,
该电热水壶保温时的实际功率:P实100W,
根据P可知此时该电热水壶两端的实际工作电压为:U实200V。
答:(1)加热状态时电路的电流是5.5A;
(2)电阻R的阻值是360Ω;
(3)在这10分钟内电热水壶消耗电能是6×104J,此时该电热水壶两端的实际工作电压为200V。
电功率
考点2
一.选择题
1.(2026•全椒县•一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻。忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动时( )
A.小灯泡的亮度变暗
B.电压表V1的示数保持不变
C.电压表V1与V2的示数之差的绝对值变大
D.整个电路消耗的电功率变小
【答案】C
【详解】解:A.由图可知,灯泡、电阻R0和变阻器串联,电压表V1测量灯泡和电阻R0的总电压,电压表V2测量灯泡两端的电压,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动时,变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,灯泡的亮度变亮,故A错误;
B.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动时,变阻器连入电路的电阻变小,由串联分压可知变阻器两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数变大,故B错误;
C.由串联电路电压的规律可知电压表V1与V2的示数之差的绝对值等于电阻R0两端的电压,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动时,电路中的电流变大,由U=IR可知电阻R0两端的电压变大,即电压表V1与V2的示数之差的绝对值变大,故C正确;
D.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动时,电路中的电流变大,由P=UI可知整个电路消耗的电功率变大,故D错误。
故选:C。
2.(2026•芜湖市•一模)如图电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动(不考虑灯丝电阻的变化)。下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2与电流表A2示数的乘积变小
C.电压表V1与电流表A1示数之比不变
D.电路的总功率变大
【答案】B
【详解】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,两电流表都测通过电路的电流,
A、电源电压不变,所以电压表V1的示数在滑片移动的过程中不会改变,故A错误;
B、将滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大,根据欧姆定律可得通过电路的电流变小,串联电路各处电流相等,所以通过灯泡的电流变小,则灯泡的亮度变暗,即电压表V2与电流表A2示数的乘积变小,故B正确;
C、根据欧姆定律可知电压表V1与电流表A1示数之比为电路总电阻,电路总电阻变大,所以电压表V1与电流表A1示数之比变大,故C错误;
D、将滑动变阻器的滑片向右移动,电源电压不变,通过电路的电流变小,由P=UI可知电路的总功率变小,故D错误。
故选:B。
3.(2026•芜湖市•一模)如图所示电路,电源电压恒为7V,电压表量程为0﹣3V,电流表量程为0﹣0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,灯泡标有“6V,3W”字样。闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变化范围2V﹣3V
B.电流表示数变化范围0.2A﹣0.5A
C.滑动变阻器的最大功率为1W
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围3Ω﹣9Ω
【答案】C
【详解】解:A.灯的额定电流;
灯泡的电阻;
串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电路中的最大电流为I大=0.5A,灯泡两端电压达到最大等于灯泡的额定电压,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电压表的示数最小,电压表的最小示数U滑小=U﹣U额=7V﹣6V=1V;
滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,则电压表的示数变化范围为1~3V,故A错误;
B.灯泡两端的电压UL=U﹣U滑大=7V﹣3V=4V;
电路中的最小电流;
电流表示数变化范围0.33~0.5A,故B错误;
D.滑动变阻器接入电路中的最大阻值;
滑动变阻器的阻值变化范围2~9Ω,故D错误;
C.滑动变阻器功率为:
可知滑动变阻器接入电路中的电阻值与灯泡的电阻值相差越小,滑动变阻器的功率越大,所以当滑动变阻器接入电路中的电阻为9Ω时其功率最大,最大功率,故C正确。
故选:C。
4.(2026•裕安区校级二模)下列描述的数据符合事实的是( )
A.家用电冰箱的电流约100A
B.液晶电视机的功率约100W
C.一节干电池的电压是150V
D.低于100V的电压对人体是安全的
【答案】B
【详解】解:A.家用电冰箱的电流约1A,故A不符合实际;
B.液晶电视机的功率约100W,故B符合实际;
C.一节干电池的电压是1.5V,故C不符合实际;
D.对人体安全的电压不高于36V,故D不符合实际。
故选:B。
5.(2025•汨罗市模拟)某家用电能表的表盘上标有“600r/kW•h”的字样,在电路中只接入一个用电器且正常工作时,电能表转盘在1min内转了10转,则该用电器的额定功率是( )
A.3600W B.1000W C.600W D.100W
【答案】B
【详解】解:转10转消耗的电能WkW•h×10kW•h,
该电器的额定功率P1kW=1000W。
故选:B。
二.填空题
6.(2026•淮北市相山区•一模)如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=30Ω,闭合开关S、S1,电流表示数为0.2A,再断开开关S1,电流表示数为0.15A,则此时定值电阻R2的电功率为 0.225 W。
【答案】0.225。
【详解】解:闭合开关S、S1,定值电阻R2被短路,已知R1=30Ω,I1=0.2A,则电源电压为U=I1R1=0.2A×30Ω=6V;
再断开开关S1,R1与R2串联,串联电路中,电流处处相等,I=0.15A,由欧姆定律可知,电路中的总电阻为,
串联电路中,电路总电阻等于各电阻之和,定值电阻R2=R总﹣R1=40Ω﹣30Ω=10Ω,
则此时定值电阻R2的电功率为。
故答案为:0.225。
7.(2026•桐城市•一模)如图甲所示电路,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的规格为“25Ω,2A”。闭合开关后,调节滑片可得滑动变阻器的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2的电功率最大值为 0.225 W。
【答案】0.225。
【详解】解:由图像可知,滑动变阻器的阻值为5Ω时的电功率P2=0.2W,则,故电路中的电流I1=0.2A,电源电压U=I1(R1+R2)=0.2A×(10Ω+5Ω)=3V,
当滑动变阻器的阻值为10Ω时,则R2消耗的电功率最大:。
故答案为:0.225。
8.(2026•芜湖市•一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电阻R0=10Ω,灯泡的额定功率为0.6W,闭合开关后灯泡可以正常发光,电压表的示数为3V,若该电路连续工作10min电阻R0产生的热量为 240 J。
【答案】240。
【详解】解:由图可知,灯泡L与电阻R0串联,电压表测灯泡L两端的电压;
通过灯泡的电流为:,
串联电路各处电流相等,I0=IL=0.2A,
电路连续工作10min电阻R0产生的热量:(0.2A)2×10Ω×10×60s=240J。
故答案为:240。
9.(2026•砀山县•一模)如图所示,灯泡A(6V 1W)和灯泡B(6V 4W)两个灯泡串联在12V电路上时,为了让两个灯泡都能正常发光,需要并联的电阻R= 12 Ω。
【答案】12。
【详解】解:由P=UI可得,两灯泡正常发光时电流分别为:
I额AA,I额BA,
由图可知:灯泡A与电阻R并联后与灯泡B串联,为了让两个灯泡都能正常发光,
则灯泡A和R并联电路两端的电压为:U并=U额A=6V,干路电流为:I=I额BA,
灯泡A的电流为:IA=I额AA,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得:
通过R的电流为:IR=I﹣IA=I额AAA=0.5A,
由I可得:R12Ω。
故答案为:12。
10.(2026•巢湖市•一模)实验小组用电能表参数是3200imp/(kW•h)的电子式电能表来测量电水壶的功率,他们将其余所有用电器关闭,只让电水壶工作,数出电能表指示灯在3min内闪烁了128次,该水壶的实际功率是 800 W。
【答案】800
【详解】解:
3200imp/(kW•h),是指每消耗1kW•h的电能,电能表指示灯闪烁了3200次,
指示灯闪烁128次,电水壶消耗的电能:
W0.04kW•h=1.44×105J;
电水壶的功率:
P800W。
故答案为:800。
三.实验探究题
11.(2026•池州•一模)某学习小组在做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材如下:电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(35Ω 1A)以及符合实验要求的电表、开关和导线。
(1)图甲是小亮同学自己根据实验原理连接的实物图,他想在实验中向左移动滑动变阻器滑片时灯泡逐渐变暗,但连完后有小伙伴指出其中有一条导线明显连接有误,请在该导线上画上“×”,并将之修改正确。
(2)小明同学将滑动变阻器滑片移动到某处时,电压表的示数为2.2V,再将滑动变阻器滑片向 右 (选填“左”或“右”)调节后,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 0.6 W。
(3)小明同学想利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻,保持电压表示数始终为图丙所示,多次更换阻值不同的定值电阻,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,选用的电阻阻值不能大于 25 Ω。
【答案】(1);
(2)右;0.6;
(3)25。
【详解】解:(1)他想在实验中向左移动滑动变阻器滑片时灯泡逐渐变暗,可知电路的电流变小,变阻器器连入电路的电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中;额定电压为2.5V的小灯泡,小灯泡的额定功率小于1W,故灯的额定电流小于
I0.4A,故电流表选用小量程与变阻器串联,如下所示:
(2)灯在额定电压2.5V时正常发光,小明同学将滑动变阻器滑片移动到某处时,电压表的示数为2.2V,小于2.5V,要增大灯的电压减小变阻器的电压,由分压原理,要减小变阻器连入电路的电阻,故再将滑动变阻器滑片向右调节后,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,则小灯泡的额定功率是
PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W。
(3)小明同学想利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻,保持电压表示数始终为图丙所示,分度值为0.1V,电压为2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U′﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V
电阻的电压为变阻器电压表的 倍,因滑动变阻器的最大35Ω,根据分压原理,当变阻器最大电阻为35Ω电阻时,对应的最大定值电阻为
R大35Ω=25Ω
故多次更换阻值不同的定值电阻,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,选用的电阻阻值不能大于25Ω。
故答案为:(1);
(2)右;0.6;
(3)25。
12.(2026•砀山县•一模)某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针不动。产生这一现象的原因可能是 灯泡断路 。
(3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I﹣U图象。据图可知小灯泡的额定功率为 0.75 W。
【答案】(1);(2)灯泡断路;(3)0.75。
【详解】解:(1)由题知,灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选择0~3V量程与灯泡并联,如图所示:
;
(2)灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电路中无电流,说明电路有断路,电压表有示数,则与电压表并联的之外部分一定完好,说明与电压表并联的灯泡部分有断路,导致电压表串联在电路中了,所以可能的原因是小灯泡断路;
(3)由图可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
故答案为:(1);(2)灯泡断路;(3)0.75。
13.(2026•芜湖市•一模)一小组同学用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压保持3V不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接好电路之后,闭合开关,发现小灯泡不发光,两电表指针没有明显偏转。请写出下一步最合理的操作是: 移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,同时观察电压表和电流有无示数 。
(2)小组同学正确操作实验,从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,直至小灯泡正常发光,得到小灯泡I﹣U图像如图乙所示,则选用滑动变阻器的规格是下列的 C (选填字母)。
A.“5Ω,2A”
B.“15Ω,2A”
C.“25Ω,2A”
D.“30Ω,2A”
(3)小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 Ω(保留一位小数)。
(4)另一个小组同学,测量另外一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。因缺少电流表,设计了如图丙所示的电路,滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定但未知,其测量过程如下:
①闭合开关S、S1、S2,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V;
②闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,这时小灯泡正常发光;
③保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,电压表示数为3V;
④该小灯泡额定功率为 0.5 W。
【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,同时观察电压表和电流有无示数;(2)C;(3)8.3;(4)0.5。
【详解】解:(1)连接好电路之后,闭合开关,发现小灯泡不发光,两电表指针没有明显偏转,说明电路中电流较小,灯泡实际功率太小,因此下一步最合理的操作是:移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,同时观察电压表和电流有无示数;
(2)由图乙可知,当灯泡两端电压为0.5V时,通过灯泡的电流为0.1A,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑25Ω,故为了能够顺利完成实验探究,应选用“25Ω 2A”的滑动变阻器,即选C;
(3)由图乙可知,灯泡额定电压对应的额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
RL8.3Ω;
(4)①闭合开关S、S1、S2,将滑动变阻器的滑片移到最上端,此时电路中只有滑动变阻器的最大阻值连入电路,电压表测电源电压,电压表示数为4.5V,则电源电压为4.5V;
②闭合开关S1、S3,断开S2,此时灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表示数为:
UV=U﹣U额=4.5V﹣2.5V=2V;
③闭合开关S1、S2,断开S3,保持步骤②中滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V,此时电路中只有滑动变阻器的最大阻值连入电路,电压表测滑动变阻器下半部分电阻丝分得的电压,此时电路电流为:
I0.3A,
则滑动变阻器下半部分电阻丝阻值为:
R左10Ω,
则步骤②中滑动变阻器阻值为10Ω;
故步骤②中电路电流为:
I额0.2A,
④小灯泡的额定功率为:
P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W。
故答案为:(1)移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,同时观察电压表和电流有无示数;(2)C;(3)8.3;(4)0.5。
四.计算题
14.(2026•芜湖市•一模)新型电饭锅采用智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示:R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。某次煮饭时,电饭锅正常工作30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求:
(1)电热丝R1的阻值;
(2)额定电压下用该电饭锅设定在30min内煮好一锅米饭,所消耗的总电能;
(3)小明发现当家中只有该电饭锅单独工作时,标有“1600imp/(kW•h)”的电能表的用电指示灯在这10min内共闪烁了160次。则该电饭锅在高温烧煮时的实际功率是多少。
【答案】(1)电热丝R1的阻值为110Ω;
(2)用该电饭锅设定在30min内煮好一锅米饭,所消耗的总电能为9.9×105J
(3)该电饭锅在高温烧煮时的实际功率是600W。
【详解】解:(1)由图乙可知,当开关S、S1都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的特点可知,此时电路的总电阻最小,根据欧姆定律可知电路的电流最大,由P=UI可知,电路的总电阻最大,电饭锅处于高温挡;
当开关S闭合、S1断开时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,总电流最小,总功率最小,电饭锅处于低温挡;
由图丙可知,低温挡工作时电路中的电流I1=2A,
R2的阻值:R1110Ω;
(2)由图丙可知,30min内,电饭锅高温挡工作时间t1=15min=900s,
低温挡工作时间t2=15min=900s,
电饭锅高温挡的功率:P高=UI高=220V×3A=660W;
电饭锅低温挡的功率:P低=UI低=220V×2A=440W;
高温挡工作时消耗的电能:W1=P高t1=660W×900s=5.94×105J,
低温挡工作时消耗的电能:W2=P低t2=440W×900s=3.96×105J,
消耗的总电能:W=W1+W2=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J;
(3)1600imp/(kW•h)表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的指示灯闪烁1600次,
则电能表的指示灯闪烁160次,
电饭锅消耗的电能:,
该电饭锅在高温烧煮时的实际功率:。
答:(1)电热丝R1的阻值为110Ω;
(2)用该电饭锅设定在30min内煮好一锅米饭,所消耗的总电能为9.9×105J
(3)该电饭锅在高温烧煮时的实际功率是600W。
15.(2026•淮北市相山区•一模)某款电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位。如图所示是它电路原理图的一部分,R1、R2是电热丝,R2的阻值为440Ω,“保温”与“加热”的功率之比为1:9,加热时,电热水壶正常工作10min将体积为1.5L的水从20℃加热至100℃。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),水的密度为1.0×103kg/m3。详解下列问题:
(1)水吸收的热量;
(2)R1的电阻值;
(3)电热水壶正常工作10min的效率。(精确到0.1%)
【答案】(1)水吸收的热量为5.04×105J;
(2)R1的电阻值为55Ω;
(3)电热水壶正常工作10min的效率84.8%。
【详解】解:(1)由可知水的质量为:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg,
1.5kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量为:;
(2)开关S1闭合,S2断开时,电路为R2的简单电路,由可知此时为保温挡,则R2消耗的电功率为:
;
当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,此时电路中的总电阻最小,由可知,电热水壶处于加热挡,由题意可知,,则加热挡的功率为P加=9P保=9×110W=990W;
电热水壶处于加热挡时,R1的电功率为P1=P加﹣P保=990W﹣110W=880W;
由可知,R1的阻值为;
(3)消耗的电能为:;
电热水壶正常工作的效率为
。
答:(1)水吸收的热量为5.04×105J;
(2)R1的电阻值为55Ω;
(3)电热水壶正常工作10min的效率84.8%。
电功率的综合计算
考点3
一.选择题
1.(2026•合肥市庐阳区•一模)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大值为20Ω,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A,在保证电路各元件安全的前提下,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻的阻值为8Ω
C.电路中的最小功率是1.2W
D.电流表示数变化范围是0.2A~0.6A
【答案】C
【详解】解:由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流,
AB、由图乙可知,当R2接入电路的阻值为R2=10Ω时,电压表的示数为U1=3V,
则电源电压为:U①,
当R2接入电路的阻值为R2′=20Ω时,电压表的示数为U1′=2V,
电源电压为:U②,
联立①②,解得:R1=10Ω,U=6V,故AB错误;
C、当R2全部阻值接入电路时,电路中的电流最小,电路的功率最小,
电路的最小电流为:Imin0.2A,
电路最小功率为:Pmin=UImin=6V×0.2A=1.2W,故C正确;
D、当电压表示数最大为3V时,由欧姆定律可知,通过R1的电流最大,
最大电流为:Imax0.3A,
所以电流表示数变化范围是0.2A~0.3A,故D错误;
故选:C。
二.填空题
2.(2026•合肥市庐阳区•一模)一盏标有“220V 100W”字样的白炽灯,把它接到220V的电源上时,由于与灯连接的导线过长,电阻较大,测得该灯的实际功率只有81W(假设灯丝电阻不变),与灯相连的导线上消耗的功率为 9 W。
【答案】9。
【详解】解:灯丝的电阻是:
R484Ω。
导线电流IA,
电线上的电压U1=U﹣IR=220VA×484Ω=22V。
与灯相连的导线上消耗的功率为P=U1I=22VA=9W。
故答案为:9。
3.(2026•合肥市行知实验中学•一模)如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为25W,在乙图中灯L1的功率为36W。设灯丝电阻不变,则L1、L2两灯灯丝电阻之比是 5:1 。
【答案】5:1
【详解】解:由图甲可知,两灯串联;由图乙可知,两灯并联。
在图乙中,L1两端的电压等于电源电压,根据P=UI可得,甲、乙图中L1两端的电压之比:
U1:U:::5:6;
根据串联电路的电压规律可知,甲图中两灯泡两端的电压之比:
U1:U2=U1:(U﹣U1)=5:(6﹣5)=5:1,
由欧姆定律可得,L1、L2两灯灯丝电阻之比:
R1:R2:U1:U2=5:1。
故答案为:5:1。
4.(2026•合肥市包河区•一模)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡铭牌上标有“8V、0.8W”的字样,R为定值电阻,闭合开关S1,断开开关S2,小灯泡恰好能正常发光;再闭合开关S2后,电流表的示数变为0.6A,则电阻R消耗的电功率为 4 W。
【答案】4
【详解】解:由电路图可知,闭合开关S1,断开S2,电路为灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,
小灯泡的铭牌上标有“8V 0.8W”的字样,灯泡正常发光时的电流:IL0.1A,
因小灯泡正常发光,所以,电源的电压U=UL=8V,
若再闭合S2后,灯泡L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独立工作、互不影响,所以通过灯泡L的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过定值电阻R的电流IR=I﹣IL=0.6A﹣0.1A=0.5A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,通电1min电阻R的电功率P=UIR=8V×0.5A=4W。
故答案为:4。
三.计算题
5.(2026•合肥市行知实验中学•一模)如图是某电烤箱的电路图,R1、R2两根电阻丝阻值均不变,如表为其铭牌,其中高温挡额定功率模糊不清。
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
××W
中温挡
2420W
低温挡
484W
(1)分析电路可知,当S1断开,S2接b时,R1、R2串联,此时为 低温 (选填“低温”、“中温”或“高温”)挡;S1闭合,S2接b时,R1单独工作,则此时为 中温 (选填“低温”、“中温”或“高温”)挡。
(2)R1和R2的电阻分别是多少欧?
(3)该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦?
【答案】(1)低温;中温;
(2)R1和R2的电阻分别是20Ω、80Ω;
(3)该电烤箱高温挡的额定功率为3025W。
【详解】解:(1)由图可知,当S1断开,S2接b时,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由P可知,电路的总功率最小,电烤箱处于低温挡;
当S1闭合,S2接a时,R1、R2并联,根据并联电路的特点可知,此时电路的总电阻最小,总功率最大,电烤箱处于高温挡;
当S1闭合,S2接b时,R1单独工作,电烤箱处于中温挡;
(2)由P可知,R1的阻值:R120Ω;
R1、R2的串联总电阻:R100Ω,
根据串联电路特点可知,R2的阻值:R2=R﹣R1=100Ω﹣20Ω=80Ω;
(3)电烤箱高温挡的电功率:P高3025W。
答:(1)低温;中温;
(2)R1和R2的电阻分别是20Ω、80Ω;
(3)该电烤箱高温挡的额定功率为3025W。
6.(2026•全椒县•一模)空气炸锅因其烹制的食物脂肪含量低,美味酥脆,无油烟味,深受广大市民青睐。图为某品牌空气炸锅加热部分简化电路图,表格为其部分参数,求:(计算结果精确到0.01)
额定电压
220V
频率
50Hz
高温功率
1000W
中温功率
800W
低温功率
?
(1)高温时,开关S1、S2的连接状态和电路的电流;
(2)低温时,电路功率和R1两端的电压。
【答案】(1)高温时,开关S1闭合,S2接b;电路的电流为4.55A;
(2)低温时,电路功率为160W;R1两端的电压为176V。
【详解】解:(1)由可知,电压一定时,总电流越大,总电功率越大,当开关S1闭合,S2接b时,R1、R2并联,电路的总电阻最小,空气炸锅为高温挡;
此时,电路的电流为;
(2)由可知,当开关S1闭合,S2断开时,电路为R2的简单电路,空气炸锅为中温挡,R2的阻值为,
高温时,R1、R2的并联电阻为,
并联电路中,,所以,将R并=48.4Ω,R2=60.5Ω代入可得,R1的阻值,
当开关S1断开,S2接a时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,空气炸锅为低温挡,电路的电功率为;
低温挡时,电路的电流为,
R1两端的电压为。
答:(1)高温时,开关S1闭合,S2接b;电路的电流为4.55A;
(2)低温时,电路功率为160W;R1两端的电压为176V。
7.(2026•宁国市•一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,L是标有“4V”字样的小灯泡,定值电阻R0=5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。当开关S闭合,开关S1、S2断开,将滑片P移到滑动变阻器R的中点时,小灯泡L恰好正常发光,电压表示数为6V。求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡L正常工作时的电流;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,整个电路消耗的电功率。
【答案】(1)电源电压为10V;
(2)小灯泡L正常工作时的电流为0.6A;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,整个电路消耗的电功率为25W。
【详解】解:(1)当S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,将滑片P移到变阻器R的中点时,小灯泡L恰好正常发光,此时灯泡两端的电压为4V,电压表示数为6V,由串联电路的电压规律可得电源电压为U=UL+UR=4V+6V=10V。
(2)小灯泡L正常工作时的电流。
(3)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,变阻器的最大阻值和电阻R0并联,电压表测量电源电压,整个电路消耗的电功率:。
答:(1)电源电压为10V;
(2)小灯泡L正常工作时的电流为0.6A;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,整个电路消耗的电功率为25W。
8.(2026•淮北•一模)一款降压调温型液暖电热毯有高热、中热、低热三个挡位,如图是其内部工作原理图,R为加热定值电阻,当开关S与不同触点接触时,变压器可将电源电压分别降低为20V、?V和10V,从而起到降压变挡效果,其部分参数如下表。接通电源,闭合开关先让电热毯在高热挡正常工作8min,后调为中热挡继续正常工作8min,求:
额定电压
220V
高热功率
80W
中热功率
低热功率
(1)加热电阻R的电阻值;
(2)电热毯在高热挡和中热挡各正常工作8min后,电热毯中2kg的导热液的温度升高了10℃,该过程导热液吸收的热能;[]
(3)整个加热过程中,电热转化效率为80%,电热毯在中热挡正常工作时加热电阻R两端的电压。
【答案】(1)加热电阻R的电阻值为5Ω;(2)导热液吸收的热能为4.8×104J;(3)整个加热过程中,电热转化效率为80%,电热毯在中热挡正常工作时加热电阻R两端的电压为15V。
【详解】解:(1)由图可知电热毯在高热挡工作时,加热电阻R两端的电压为20V,由参数表得知高热挡加热功率为80W,加热电阻的阻值为:;
(2)导热液吸收的热能为:
;
(3)整个加热过程消耗的电能为:
,
消耗的电能W=P高t+P中t=(80W+P中)×8×60s,
解得中热挡电功率P中=45W,由功率公式可知,电热毯在中热挡正常工作时加热电阻两端的电压为:
。
答:(1)加热电阻R的电阻值为5Ω;
(2)导热液吸收的热能为4.8×104J;
(3)整个加热过程中,电热转化效率为80%,电热毯在中热挡正常工作时加热电阻R两端的电压为15V。
9.(2026•合肥市行知实验中学•一模)如图所示,是某多挡位加热电器的加热部件,该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,其中R1=22Ω。将这个加热部件接入电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1,S2接A时,电流表的示数为1A;断开开关S1,S2接A时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关S1,S2接B时,电流表的示数;
(3)断开S1,S2接A时,电路的总功率为多少。
【答案】(1)电源电压是22V;
(2)闭合开关S1,S2接B时,电流表的示数是2A。
(3)断开S1,S2接A时,电路的总功率为11W。
【详解】解:(1)闭合开关S1,S2接A时,此时电路中只有R1,R2被短路;电流表测电路中的电流;
已知此时电流表的示数为1A,即电路中的电流为I1=1A,
由I可知电源电压为:U=U1=I1R1=1A×22Ω=22V;
(2)断开开关S1,S2接A时,R1和R2串联,电流表测电路中的电流;
已知此时电流表示数为0.5A,即电路中的电流为I'=0.5A,
由I可知电源电压为:U=I'(R1+R2);即22V=0.5A×(22Ω+R2);
解得:R2=22Ω;
闭合开关S1,S2接B时,R1和R2并联,电流表测干路电流;
电流表示数为:I′=I1′+I2′2A。
(3)断开S1,S2接A时,电流表示数为0.5A,电路的总功率为P=UI'=22V×0.5A=11W。
答:(1)电源电压是22V;
(2)闭合开关S1,S2接B时,电流表的示数是2A。
(3)断开S1,S2接A时,电路的总功率为11W。
10.(2026•蒙城县•一模)如图所示的电路,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大阻值为24Ω。当开关S闭合、开关S1,S2都断开,移动滑片到中点位置时,灯泡恰好正常发光。保持滑片的位置不变,再闭合S1、S2,电流表示数变化了1.5A。(不考虑灯泡电阻的变化)求:
(1)电源电压;
(2)R0的阻值;
(3)当S,S1,S2都闭合时,调节滑动变阻器使电路最小功率为P,求P的大小。
【答案】(1)电源电压是12V;
(2)R0的阻值为12Ω;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电路的最小功率为18W。
【详解】解:(1)小灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,
由P=UI可得,小灯泡正常工作的电流:IL0.5A;
由I可得,小灯泡的电阻:RL12Ω;
当S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器滑片移动滑片到中点位置时,灯泡与变阻器的一半电阻串联,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,
所以,电路中的电流I=IL=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:U=IR总=I(RLR)=0.5A×(12Ω24Ω)=12V;
(2)当S、S1、S2都闭合时,电阻R0与滑动变阻器的一半阻值并联,电路中的电流会变大,
则此时电流表的示数为:I′=IL+ΔI=0.5A+1.5A=2A,
此时滑动变阻器的电流,I滑1A,
R0的电流,I0=I′﹣I滑=2A﹣1A=1A,
R0的电阻:R012Ω;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电阻R0与滑动变阻器并联,
当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,通过R0的电流仍为1A,通过滑动变阻器的电流最小,即IP小0.5A,
电路的总电流最小为:I小=I0+Ip小=1A+0.5A=1.5A,
则电路最小功率为:P=UI水=12V×1.5A=18W。
答:(1)电源电压是12V;
(2)R0的阻值为12Ω;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电路的最小功率为18W。
11.(2026•“皖西优+”•一模)如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12V,6W”,定值电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω,1A”字样,电压表的量程选用“0~3V”。断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。求:
(1)电源电压是多少?
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1min内电路消耗的电能是多少?
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路安全的前提下,调节滑片P,电路消耗的最小电功率是多少?
【答案】(1)电源电压为12V;
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1min内电路消耗的电能是792J;
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路安全的前提下,调节滑片P,电路消耗的最小电功率是5.4W。
【详解】解:(1)断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端时,此时电路为只含有灯泡L的简单电路,此时灯泡正常发光,
由题知灯泡的额定电压UL=12V,则电源电压为:U=UL=12V;
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合时,此时电路为灯泡L和R1的并联电路,
通过灯泡L的电流为:IL0.5A,通过R1的电流为:I10.6A,
由并联电路的电流特点可知,电路的总电流为:I=I1+IL=0.6A+0.5A=1.1A,
则1 min内电路消耗的电能为:W=UIt=12V×1.1A×1×60s=792J;
(3)断开S1,闭合S和S2,此时电路为R1和R2的串联电路,电压表测R2两端的电压;
当R2连入电路的阻值最大时,由欧姆定律可知,此时电路中电流最小,由P=UI可知,电路消耗的功率最小;
由题可知,为保证电路安全,滑动变阻器R2两端的电压最大为U2大=3V,
由串联电路的电压特点可知,R1两端的电压为:U1=U﹣U2大=12V﹣3V=9V,
此时电路中的电流最小为:I″=I10.45A,
则电路消耗的最小功率为:P小=UI″=12V×0.45A=5.4W。
答:(1)电源电压为12V;
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1min内电路消耗的电能是792J;
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路安全的前提下,调节滑片P,电路消耗的最小电功率是5.4W。
12.(2026•固镇县•一模)如图甲所示的电热足浴盆,简化工作电路如图乙所示,其铭牌的部分参数如下表所示。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
额定功率
加热功率
880W
保温功率
220W
按摩功率
220W
最大蓄水量
2kg
加热效率
70%
(1)分析说明开关S1、S3闭合时,电热足浴盆处于加热状态还是保温状态;
(2)当电热足浴盆装满水,将水从初温22℃加热到设定温度44℃,在额定电压下工作至少需要多长时间?
(3)求加热电阻R1:R2的值。
【答案】(1)开关S1、S3闭合时,电热足浴盆处于加热状态;
(2)当电热足浴盆装满水,将水从初温22℃加热到设定温度44℃,在额定电压下工作至少需要300s;
(3)加热电阻R1:R2的值为1:3。
【详解】解:(1)由图乙可知,当开关S1闭合、S3断开时,两个电阻串联工作,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由P可知,电路的总功率最小,电热足浴盆处于保温状态;
开关S1、S3闭合时,电阻R2被短路,电路中只有R1工作,电路的总电阻最小,总功率最大,电热足浴盆处于加热状态;
(2)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(44℃﹣22℃)=1.848×105J,
由η可知,消耗的电能为:,
由P可知,工作需要的时间:;
(3)由P可知,R1的阻值:,
R1、R2串联的总电阻:,
根据串联电路的电阻特点可知,R2的阻值:R2=R总﹣R1=220Ω﹣55Ω=165Ω,
则加热电阻R1:R2的值为:。
答:(1)开关S1、S3闭合时,电热足浴盆处于加热状态;
(2)当电热足浴盆装满水,将水从初温22℃加热到设定温度44℃,在额定电压下工作至少需要300s;
(3)加热电阻R1:R2的值为1:3。
13.(2026•太和县•一模)某电火锅有高温挡、中温挡、低温挡三种加热状态,其内部简化电路如图,R1、R2、R3均为阻值不变的发热电阻,其中R2=R3=44Ω。旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R1两端的电压为44V。求:
(1)该电火锅将2kg的水从30℃加热到80℃的过程中,水吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R2两端的电压;
(3)高温挡的额定功率。
【答案】(1)水吸收的热量为4.2×105J;
(2)旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R2两端的电压为176V;
(3)高温挡的额定功率为2200W。
【详解】解:(1)水吸收的热量为:
;
(2)旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R1与R2串联,R2两端的电压为:
U2=U﹣U1=220V﹣44V=176V;
(3)旋转开关与触点1和2接触时,R1与R2串联,电功率,
旋转开关与触点2和3接触时,电路中只有R2,电功率,
旋转开关与触点3和4接触时,R2与R3并联,,
比较三种情况,电功率依次增大,即依次为低温挡、中温挡、高温挡;故高温挡额定功率为:
。
答:(1)水吸收的热量为4.2×105J;
(2)旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R2两端的电压为176V;
(3)高温挡的额定功率为2200W。
14.(2026•淮北市相山区•一模)图甲是小李自制的调光台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压3V不变,R是滑动变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对灯电阻的影响。求:
(1)灯L正常工作时,电路中的电流;
(2)电路中的最小电功率。
【答案】(1)灯L正常工作时,电路中的电流为0.2A;
(2)电路中的最小电功率为0.4W。
【详解】解:(1)闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联,根据P=UI可知灯L正常工作时,电路中的电流为:
I0.2A;
(2)根据欧姆定律可知灯泡电阻为:
RL12.5Ω,
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电功率最小,则电路中的最小电功率为:
P0.4W。
答:(1)灯L正常工作时,电路中的电流为0.2A;
(2)电路中的最小电功率为0.4W。
15.(2026•淮北市相山区•一模)最近,宁乡市很多居民都在进行旧房翻新的工作,翻新后新的家具新的涂料难免会释放大量的甲醛气体。甲醛(分子式HCHO)无色、具有强烈气味的刺激性气体,略重于空气,易溶于水。根据中华人民共和国国家标准(GB/T18883﹣2002《室内空气质量标准》:房间里甲醛浓度上限值为0.1mg/m3,表示在每立方米空气中甲醛含量不超过0.1毫克即为达标。小明为了测出自家新装修的房间里甲醛气体的浓度,设计了“甲醛气体浓度检测仪”,如图甲是其简化的工作电路,已知电源的电压为6V,定值电阻R0=10Ω,甲醛气体传感器R1的阻值随甲醛气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的示数对应不同的甲醛气体浓度,电压表的测量范围为0~3V,请回答下列问题:
(1)闭合开关,房间里甲醛气体的浓度为0.1mg/m3时,电压表的示数为多少?
(2)当电压表的示数为2V时,房间里甲醛气体的浓度为多少mg/m3?
(3)当电路消耗的总功率为0.72W时,房间里的甲醛气体的浓度是否达标。(写出必要的文字说明包括表达式及计算过程)
【答案】(1)闭合开关,房间里甲醛气体的浓度为0.1mg/m3时,电压表的示数为1.5V;
(2)当电压表的示数为2V时,房间里甲醛气体的浓度为0.15mg/m3;
(3)当电路消耗的总功率 P总=0.72W时,根据公式 ,电路的总电阻为R总″50Ω,
此时气体传感器的阻值为R1″=R总″﹣R0=50Ω﹣10Ω=40Ω,
由图乙可知,当R1的阻值为40Ω时,对应的甲醛气体浓度小于0.1mg/m3,
所以此时房间里甲醛气体浓度是达标的。
【详解】解:(1)由图乙可知,当甲醛气体的浓度为0.1mg/m3时,气体传感器的阻值为30Ω。
根据电路图甲,R1和R0串联,电路中的总电阻为 R总=R1+R0=30Ω+10Ω=40Ω,
根据欧姆定律,电路中的电流为 ,
电压表测量R0两端的电压,其示数为U0=IR0=0.15A×10Ω=1.5V。
(2)当电压表的示数为2V时,即 U0'=2V,
电路中的电流为:I′0.2A,
此时电路的总电阻为:R总′30Ω,
气体传感器的阻值为R1′=R总′﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω,
由图乙可知,当R1的阻值为20Ω时,对应的甲醛气体浓度为0.15mg/m3。
(3)当电路消耗的总功率 P总=0.72W时,根据公式 ,电路的总电阻为R总″50Ω,
此时气体传感器的阻值为R1″=R总″﹣R0=50Ω﹣10Ω=40Ω,
由图乙可知,当R1的阻值为40Ω时,对应的甲醛气体浓度小于0.1mg/m3,
所以此时房间里甲醛气体浓度是达标的。
故答案为:(1)闭合开关,房间里甲醛气体的浓度为0.1mg/m3时,电压表的示数为1.5V;
(2)当电压表的示数为2V时,房间里甲醛气体的浓度为0.15mg/m3;
(3)当电路消耗的总功率 P总=0.72W时,根据公式 ,电路的总电阻为R总″50Ω,
此时气体传感器的阻值为R1″=R总″﹣R0=50Ω﹣10Ω=40Ω,
由图乙可知,当R1的阻值为40Ω时,对应的甲醛气体浓度小于0.1mg/m3,
所以此时房间里甲醛气体浓度是达标的。
16.(2026•合肥市瑶海区•一模)如图,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=20Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω,2A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数为0.4A,求:
(1)电源电压。
(2)R2的阻值。
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片使电流表示数为0.2A,求此时滑动变阻器R3的电功率。
【答案】(1)电源电压6V;(2)R2阻值60Ω;(3)R3的电功率0.4W。
【详解】解:(1)只闭合S1时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律U=IR,
可得电源电压为:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V。
(2)闭合S1、S2、S3时,R1与 R2并联,电源电压U=6V(并联各支路电压等于电源电压),干路总电流I总 = 0.4A,通过R1的电流不变,仍为I1=0.3A,
由并联电流规律:I总 = I1+I2,得通过R2的电流:I2=I总−I1=0.4A−0.3A=0.1A,
则R2的电阻为:R260Ω。
(3)只闭合S3时,R1与 R3串联,电流表测串联电流I串 =0.2A,
串联总电阻:R总30Ω,
此时R3接入的阻值:R3=R总−R1=30Ω−20Ω=10Ω,
R3的电功率为:P3=I串2R3=(0.2A)2×10Ω=0.4W。
答:(1)电源电压6V;(2)R2阻值60Ω;(3)R3的电功率0.4W。
17.(2026•砀山县•一模)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端移至最左端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。已知定值电阻R0=20Ω(不计电源内阻及温度对电阻的影响)。求:
(1)电源电压大小。
(2)图乙中的坐标值I1大小。
(3)当电流表示数I=0.4A时,此时滑动变阻器R的功率。
【答案】(1)电源电压大小为12V;
(2)图乙中的坐标值I1大小为0.2A;
(3)当电流表示数I=0.4A时,滑动变阻器R的功率为1.6W。
【详解】解:由电路图可知,R0与R串联,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I可得,电源的电压:
U=I大R0=0.6A×20Ω=12V;
(2)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,变阻器的最大阻值R=40Ω,
因串联电路中总电压等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:
I小0.2A,
即图乙中坐标值I1=I小=0.2A;
(3)当电流表示数I=0.4A时,电路中的总电阻:
R总30Ω,
则滑动变阻器接入电路的阻值:
R′=R总﹣R0=30Ω﹣20Ω=10Ω,
此时滑动变阻器R的功率:
PR=I2R′=(0.4A)2×10Ω=1.6W。
答:(1)电源电压大小为12V;
(2)图乙中的坐标值I1大小为0.2A;
(3)当电流表示数I=0.4A时,滑动变阻器R的功率为1.6W。
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专题11 电功率
3大考点概览
考点01电能
考点02电功率
考点03电功率的综合计算
电能
考点1
一.选择题
1.(2026•F7教育联盟•一模)全球首个超大规模海陆一体±500kV柔直输电工程首段海缆顺利生产,用于输送海上风电电能。下列相关说法正确的是( )
A.风能是不可再生能源
B.风力发电是将电能转化为机械能
C.采用高压输电是为了减小输电线上的电流,从而减少电能损耗
D.海水的密度比淡水小,所以海缆在海水中受到的浮力更小
二.填空题
2.(2026•芜湖二十九中•一模)小明家电能表在月初的示数为4293.6kW•h,该月末电能表的示数如图所示。若电费为0.5元/kW•h,小明家应交的电费 元。
3.(2026•巢湖市•一模)实验小组用电能表参数是3200imp/(kW•h)的电子式电能表来测量电水壶的功率,他们将其余所有用电器关闭,只让电水壶工作,数出电能表指示灯在3min内闪烁了128次,该水壶的实际功率是 W。
4.(2026•合肥市蜀山区•一模)如图所示是某家用电子式电能表的表盘,若在某段时间内,电能表指示灯闪烁了32次,则其所在电路消耗的电能为 J。
5.(2026•芜湖二十九中•一模)小明准备搭乘飞机旅游,他提前购置了一个有3C标识的充电宝,铭牌上写着“额定电压为7.4V,电池容量10000mA•h”,机场禁止旅客携带没有3C标识与额定能量大于160W•h的充电宝。小明 (选填“能”或“不能”)携带新购买的充电宝上飞机。
6.(2025•淮南•一模)如图所示,把一个标有“2.5V 0.75W”字样的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为6V的电源上,小灯泡恰好能正常工作,该电路工作10s共消耗的电能 J。
7.(2026•合肥市庐阳区•一模)如图所示为两个灯泡的U﹣I图像,关闭家里其他所有用电器,两灯正常发光,两灯工作5h,共消耗电能 kW•h。
8.(2026•合肥市包河区•一模)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端,在此过程中,电路中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。则当滑动变阻器的滑片P位于最右端时,闭合开关S,通电2min滑动变阻器消耗的电能为 J。
三.实验探究题
9.(2026•合肥市庐阳区•一模)实验桌上有两个完全相同的烧瓶,烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油,完全相同的温度计,烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2还有滑动变阻器、电源、开关以及导线等器材,小刚利用上述实验器材将它们组成如图所示的电路,以探究“电流通过电阻产生热量的影响因素”。
(1)小刚探究的是电流产生的热量跟 的关系。
(2)实验中,电流产生的热量无法直接测量,而是利用煤油温度变化量来表示,在以下三个实例中,采用此方法的是 (填序号)。
①借助电动机提升重物的高度判断电流做功多少
②借助水压学习电压
③借助验电器两金属箔片张开角度判断物体带电多少
(3)实验中小刚在烧瓶中装入的是煤油而不是水,主要原因是 。
四.计算题
10.(2026•滁州市•一模)某款小型电火锅具有高、中、低三挡控温功能,如图是它的简化电路图。开关S2可接触点1或2,R1、R2为加热电阻且R1=R2(阻值不随温度的变化而变化)。
(1)请你分析说明当开关S1和S2处于什么状态时,电路处于中温挡;
(2)请你求出低温挡和高温挡的功率之比;
(3)如果R1=R2=88Ω,请你求出电路在高温挡正常工作5min所消耗的电能。
11.(2026•F7教育联盟•一模)如图为近年来户外露营的电煮锅简化电路图,其中开关S2可以接1或接2,R1和R2是阻值相同的加热电阻,电煮锅的加热功率为1210W,保温功率为605W,问:
(1)电阻R2的阻值。
(2)已知电煮锅的加热挡工作的效率为80%,则加热挡正常工作5min,能使2kg的汤温度升高多少摄氏度?[c汤=4.0×103J/(kg•℃)]
(3)为了在户外使用电煮锅来煮火锅,小明另外购置了一款户外电源,它能够存储2度电。广告中说该户外电源能使该电煮锅在加热挡下连续正常工作2h。请你判断该广告是否可信?并说明理由。
12.(2026•合肥市庐阳区•一模)如图甲为带有保温功能的电热水壶,其工作原理如图乙,R0为电热丝,R为温控电阻(其工作时产生的热量不用于加热水),它们的阻值均不变不变,S0为温控开关,自动控制水壶处于加热状态或保温状态。该水壶额定电压为220V,正常工作时的加热功率和保温功率分别为1210W和121W。求:
(1)加热状态时电路的电流;
(2)电阻R的阻值;
(3)为研究该电热水壶保温时的耗能情况,小明关闭了家里其他用电器,只让处于保温状态的电热水壶工作,发现自家电能表(如图丙所示)指示灯在10分钟内闪烁了50次,在这10分钟内电热水壶消耗电能多少?此时该电热水壶两端的实际工作电压为多大?
电功率
考点2
一.选择题
1.(2026•全椒县•一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻。忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右端向左端移动时( )
A.小灯泡的亮度变暗
B.电压表V1的示数保持不变
C.电压表V1与V2的示数之差的绝对值变大
D.整个电路消耗的电功率变小
2.(2026•芜湖市•一模)如图电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右移动(不考虑灯丝电阻的变化)。下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2与电流表A2示数的乘积变小
C.电压表V1与电流表A1示数之比不变
D.电路的总功率变大
3.(2026•芜湖市•一模)如图所示电路,电源电压恒为7V,电压表量程为0﹣3V,电流表量程为0﹣0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,灯泡标有“6V,3W”字样。闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变化范围2V﹣3V
B.电流表示数变化范围0.2A﹣0.5A
C.滑动变阻器的最大功率为1W
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围3Ω﹣9Ω
4.(2026•裕安区校级二模)下列描述的数据符合事实的是( )
A.家用电冰箱的电流约100A
B.液晶电视机的功率约100W
C.一节干电池的电压是150V
D.低于100V的电压对人体是安全的
5.(2025•汨罗市模拟)某家用电能表的表盘上标有“600r/kW•h”的字样,在电路中只接入一个用电器且正常工作时,电能表转盘在1min内转了10转,则该用电器的额定功率是( )
A.3600W B.1000W C.600W D.100W
二.填空题
6.(2026•淮北市相山区•一模)如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=30Ω,闭合开关S、S1,电流表示数为0.2A,再断开开关S1,电流表示数为0.15A,则此时定值电阻R2的电功率为 W。
7.(2026•桐城市•一模)如图甲所示电路,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的规格为“25Ω,2A”。闭合开关后,调节滑片可得滑动变阻器的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2的电功率最大值为 W。
8.(2026•芜湖市•一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电阻R0=10Ω,灯泡的额定功率为0.6W,闭合开关后灯泡可以正常发光,电压表的示数为3V,若该电路连续工作10min电阻R0产生的热量为 J。
9.(2026•砀山县•一模)如图所示,灯泡A(6V 1W)和灯泡B(6V 4W)两个灯泡串联在12V电路上时,为了让两个灯泡都能正常发光,需要并联的电阻R= Ω。
10.(2026•巢湖市•一模)实验小组用电能表参数是3200imp/(kW•h)的电子式电能表来测量电水壶的功率,他们将其余所有用电器关闭,只让电水壶工作,数出电能表指示灯在3min内闪烁了128次,该水壶的实际功率是 W。
三.实验探究题
11.(2026•池州•一模)某学习小组在做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材如下:电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(35Ω 1A)以及符合实验要求的电表、开关和导线。
(1)图甲是小亮同学自己根据实验原理连接的实物图,他想在实验中向左移动滑动变阻器滑片时灯泡逐渐变暗,但连完后有小伙伴指出其中有一条导线明显连接有误,请在该导线上画上“×”,并将之修改正确。
(2)小明同学将滑动变阻器滑片移动到某处时,电压表的示数为2.2V,再将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)调节后,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。
(3)小明同学想利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻,保持电压表示数始终为图丙所示,多次更换阻值不同的定值电阻,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,选用的电阻阻值不能大于 Ω。
12.(2026•砀山县•一模)某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。
(2)检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针不动。产生这一现象的原因可能是 。
(3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I﹣U图象。据图可知小灯泡的额定功率为 W。
13.(2026•芜湖市•一模)一小组同学用如图甲所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压保持3V不变,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)连接好电路之后,闭合开关,发现小灯泡不发光,两电表指针没有明显偏转。请写出下一步最合理的操作是: 。
(2)小组同学正确操作实验,从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,直至小灯泡正常发光,得到小灯泡I﹣U图像如图乙所示,则选用滑动变阻器的规格是下列的 (选填字母)。
A.“5Ω,2A”
B.“15Ω,2A”
C.“25Ω,2A”
D.“30Ω,2A”
(3)小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。
(4)另一个小组同学,测量另外一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。因缺少电流表,设计了如图丙所示的电路,滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定但未知,其测量过程如下:
①闭合开关S、S1、S2,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V;
②闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,这时小灯泡正常发光;
③保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,电压表示数为3V;
④该小灯泡额定功率为 W。
四.计算题
14.(2026•芜湖市•一模)新型电饭锅采用智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示:R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。某次煮饭时,电饭锅正常工作30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求:
(1)电热丝R1的阻值;
(2)额定电压下用该电饭锅设定在30min内煮好一锅米饭,所消耗的总电能;
(3)小明发现当家中只有该电饭锅单独工作时,标有“1600imp/(kW•h)”的电能表的用电指示灯在这10min内共闪烁了160次。则该电饭锅在高温烧煮时的实际功率是多少。
15.(2026•淮北市相山区•一模)某款电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位。如图所示是它电路原理图的一部分,R1、R2是电热丝,R2的阻值为440Ω,“保温”与“加热”的功率之比为1:9,加热时,电热水壶正常工作10min将体积为1.5L的水从20℃加热至100℃。已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),水的密度为1.0×103kg/m3。详解下列问题:
(1)水吸收的热量;
(2)R1的电阻值;
(3)电热水壶正常工作10min的效率。(精确到0.1%)
电功率的综合计算
考点3
一.选择题
1.(2026•合肥市庐阳区•一模)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大值为20Ω,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A,在保证电路各元件安全的前提下,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻的阻值为8Ω
C.电路中的最小功率是1.2W
D.电流表示数变化范围是0.2A~0.6A
二.填空题
2.(2026•合肥市庐阳区•一模)一盏标有“220V 100W”字样的白炽灯,把它接到220V的电源上时,由于与灯连接的导线过长,电阻较大,测得该灯的实际功率只有81W(假设灯丝电阻不变),与灯相连的导线上消耗的功率为 W。
3.(2026•合肥市行知实验中学•一模)如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为25W,在乙图中灯L1的功率为36W。设灯丝电阻不变,则L1、L2两灯灯丝电阻之比是 。
4.(2026•合肥市包河区•一模)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡铭牌上标有“8V、0.8W”的字样,R为定值电阻,闭合开关S1,断开开关S2,小灯泡恰好能正常发光;再闭合开关S2后,电流表的示数变为0.6A,则电阻R消耗的电功率为 W。
三.计算题
5.(2026•合肥市行知实验中学•一模)如图是某电烤箱的电路图,R1、R2两根电阻丝阻值均不变,如表为其铭牌,其中高温挡额定功率模糊不清。
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
××W
中温挡
2420W
低温挡
484W
(1)分析电路可知,当S1断开,S2接b时,R1、R2串联,此时为 (选填“低温”、“中温”或“高温”)挡;S1闭合,S2接b时,R1单独工作,则此时为 (选填“低温”、“中温”或“高温”)挡。
(2)R1和R2的电阻分别是多少欧?
(3)该电烤箱高温挡的额定功率为多少瓦?
6.(2026•全椒县•一模)空气炸锅因其烹制的食物脂肪含量低,美味酥脆,无油烟味,深受广大市民青睐。图为某品牌空气炸锅加热部分简化电路图,表格为其部分参数,求:(计算结果精确到0.01)
额定电压
220V
频率
50Hz
高温功率
1000W
中温功率
800W
低温功率
?
(1)高温时,开关S1、S2的连接状态和电路的电流;
(2)低温时,电路功率和R1两端的电压。
7.(2026•宁国市•一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,L是标有“4V”字样的小灯泡,定值电阻R0=5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。当开关S闭合,开关S1、S2断开,将滑片P移到滑动变阻器R的中点时,小灯泡L恰好正常发光,电压表示数为6V。求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡L正常工作时的电流;
(3)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,整个电路消耗的电功率。
8.(2026•淮北•一模)一款降压调温型液暖电热毯有高热、中热、低热三个挡位,如图是其内部工作原理图,R为加热定值电阻,当开关S与不同触点接触时,变压器可将电源电压分别降低为20V、?V和10V,从而起到降压变挡效果,其部分参数如下表。接通电源,闭合开关先让电热毯在高热挡正常工作8min,后调为中热挡继续正常工作8min,求:
额定电压
220V
高热功率
80W
中热功率
低热功率
(1)加热电阻R的电阻值;
(2)电热毯在高热挡和中热挡各正常工作8min后,电热毯中2kg的导热液的温度升高了10℃,该过程导热液吸收的热能;[]
(3)整个加热过程中,电热转化效率为80%,电热毯在中热挡正常工作时加热电阻R两端的电压。
9.(2026•合肥市行知实验中学•一模)如图所示,是某多挡位加热电器的加热部件,该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,其中R1=22Ω。将这个加热部件接入电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1,S2接A时,电流表的示数为1A;断开开关S1,S2接A时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)闭合开关S1,S2接B时,电流表的示数;
(3)断开S1,S2接A时,电路的总功率为多少。
10.(2026•蒙城县•一模)如图所示的电路,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大阻值为24Ω。当开关S闭合、开关S1,S2都断开,移动滑片到中点位置时,灯泡恰好正常发光。保持滑片的位置不变,再闭合S1、S2,电流表示数变化了1.5A。(不考虑灯泡电阻的变化)求:
(1)电源电压;
(2)R0的阻值;
(3)当S,S1,S2都闭合时,调节滑动变阻器使电路最小功率为P,求P的大小。
11.(2026•“皖西优+”•一模)如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12V,6W”,定值电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω,1A”字样,电压表的量程选用“0~3V”。断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。求:
(1)电源电压是多少?
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1min内电路消耗的电能是多少?
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路安全的前提下,调节滑片P,电路消耗的最小电功率是多少?
12.(2026•固镇县•一模)如图甲所示的电热足浴盆,简化工作电路如图乙所示,其铭牌的部分参数如下表所示。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
额定电压
220V
额定功率
加热功率
880W
保温功率
220W
按摩功率
220W
最大蓄水量
2kg
加热效率
70%
(1)分析说明开关S1、S3闭合时,电热足浴盆处于加热状态还是保温状态;
(2)当电热足浴盆装满水,将水从初温22℃加热到设定温度44℃,在额定电压下工作至少需要多长时间?
(3)求加热电阻R1:R2的值。
13.(2026•太和县•一模)某电火锅有高温挡、中温挡、低温挡三种加热状态,其内部简化电路如图,R1、R2、R3均为阻值不变的发热电阻,其中R2=R3=44Ω。旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R1两端的电压为44V。求:
(1)该电火锅将2kg的水从30℃加热到80℃的过程中,水吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)旋转开关与触点1和2接触正常工作时,R2两端的电压;
(3)高温挡的额定功率。
14.(2026•淮北市相山区•一模)图甲是小李自制的调光台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压3V不变,R是滑动变阻器,最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V 0.5W”字样。忽略温度对灯电阻的影响。求:
(1)灯L正常工作时,电路中的电流;
(2)电路中的最小电功率。
15.(2026•淮北市相山区•一模)最近,宁乡市很多居民都在进行旧房翻新的工作,翻新后新的家具新的涂料难免会释放大量的甲醛气体。甲醛(分子式HCHO)无色、具有强烈气味的刺激性气体,略重于空气,易溶于水。根据中华人民共和国国家标准(GB/T18883﹣2002《室内空气质量标准》:房间里甲醛浓度上限值为0.1mg/m3,表示在每立方米空气中甲醛含量不超过0.1毫克即为达标。小明为了测出自家新装修的房间里甲醛气体的浓度,设计了“甲醛气体浓度检测仪”,如图甲是其简化的工作电路,已知电源的电压为6V,定值电阻R0=10Ω,甲醛气体传感器R1的阻值随甲醛气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的示数对应不同的甲醛气体浓度,电压表的测量范围为0~3V,请回答下列问题:
(1)闭合开关,房间里甲醛气体的浓度为0.1mg/m3时,电压表的示数为多少?
(2)当电压表的示数为2V时,房间里甲醛气体的浓度为多少mg/m3?
(3)当电路消耗的总功率为0.72W时,房间里的甲醛气体的浓度是否达标。(写出必要的文字说明包括表达式及计算过程)
16.(2026•合肥市瑶海区•一模)如图,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=20Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω,2A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A;再闭合开关S2、S3,电流表的示数为0.4A,求:
(1)电源电压。
(2)R2的阻值。
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片使电流表示数为0.2A,求此时滑动变阻器R3的电功率。
17.(2026•砀山县•一模)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端移至最左端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。已知定值电阻R0=20Ω(不计电源内阻及温度对电阻的影响)。求:
(1)电源电压大小。
(2)图乙中的坐标值I1大小。
(3)当电流表示数I=0.4A时,此时滑动变阻器R的功率。
试卷第1页,共3页
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