18.2 电功率(培优考点练)物理新教材人教版九年级全一册
2026-09-24
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内容正文:
18.2 电功率
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✍题型培优练································································································1
题型01 电功率的概念
题型02 额定电压 额定功率
题型03 电功率的计算(含多档位题)
题型04 测小灯泡的电功率
✍拓展综合练································································································7
✍中考真题练································································································8
✍新题追踪练································································································10
✍题型培优练
✏题型01 电功率的概念
1. 关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A.用电器消耗电能越多,电功率越大
B.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C.电流做功越快,电功越大
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量
2. 下列单位中不是电功单位的是( )
A.W B. kW⋅h C.W⋅s D.
3. 如图所示,是给手机充电时手机屏幕上出现超级快充的情景,超级快充中的“快”描述的物理量是( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
4. 小明家某月初电能表的示数为,月末的电能表示数如图所示,通过表盘判断下列说法正确的是( )
A.小明家本月消耗的电能是200J
B.转盘转动次数越多,用电器的总电功率越大
C.小明家中电能表能长期正常运行的最大电功率为2200W
D.若电能表的转盘转过240转,则消耗电能0.2kW⋅h
5.如图所示,电源两端的电压U恒定,电阻,闭合开关S,电流表A、A1的示数分别为和。求:
(1)电源电压?
(2)电阻R2的阻值?
(3)求电路的总功率?
题型02 额定电压 额定功率
6. 0.2度电可以供“PZ220—20”的电灯正常工作( )
A.110小时 B.5小时 C.30小时 D.10小时
7. 规格均为“”的电视机和烤箱各一台,它们分别正常工作2h,消耗的电能( )
A.一样多,均为0.24 kW⋅h B.一样多,均为0.24J
C.电视机更多 D.烤箱更多
8. 下列四只灯泡,各自在额定电压下正常发光,其中最亮的是( )
A.“220 V 25 W” B.“220 V 100 W”
C.“110 V 110 W” D.“36 V 40 W”
9.如图是一台电视机的铭牌,下列说法正确的是( )
A.这台电视机可以在380V的电压下工作
B.这台电视机的实际功率一定为150W
C.这台电视机正常工作时,每小时消耗150J的电能
D.这台电视机正常工作时的电压为220V,正常工作时的电功率为150W
10. 电烙铁工作时将________能转化为_______能。一只电烙铁上标有“220V,100W”的字样,该电烙铁的额定功率为___________W。若该电烙铁正常工作10分钟,消耗的电能是___________J。若实际加在该电烙铁上的电压是198V,且电烙铁的电阻保持不变,则它的实际功率是_________W。
11. 如图所示的电路中,电源两端电压为9V并保持不变。灯泡铭牌上标有“6V 3W”的字样,开关闭合后,小灯泡正常工作。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流;
(2)整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;
(3)小灯泡正常工作时,电阻R消耗的电功率。
【答案】(1)0.5A (2)270J (3)1.5W
题型03 电功率的计算(含多档位题)
12. 如表所示为某品牌空调室外机的铭牌,当空调正常工作时,下列说法中正确的是( )
额定电压
220V
额定频率
50Hz
制冷/制热额定功率
800/900W
最大输入功率
970W
A.空调制热时比制冷时消耗的电能多 B.空调制冷时每小时耗电为800kW·h
C.室外机消耗的电能最大可达970W D.空调制热时比制冷时电流做功更快
13. 如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,开关S、S0都闭合时,饮水机处于______(选填“加热”或“保温”)状态。饮水机的部分参数是:额定电压为220V,保温时的功率为100W,则R2=_________Ω。
14. 如图甲是某国产品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R₁、R2为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作所需的电压为______V,所以应该将它接在家庭电路的电源上。图甲中的A处应安装_______,B处应安装______。(后两空均选填“电动机”或“电阻丝”)
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关______,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关______。
(3)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,会导致其电阻值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15. 如图甲为一款电饭锅,其电路原理图如图乙所示,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,通过逆时针转动实现低温和高热两挡。其铭牌如下表所示,求:
额定电压
220V
低温功率
100W
高热功率
1100W
(1)R1和R2的阻值各是多少?
(2)使质量为2.2kg的水,由水温20℃加热到70℃,水需要吸收多少热量?[已知]
(3)若用此电饭锅的工作效率是70%,电饭锅使用高热挡加热,正常工作多长时间可实现(2)中的目标。
16. 如图甲是我国天宫空间站配备的饮水分配器,其加热部分的简化电路图如图乙所示,S1是防干烧开关,仅R1为定值发热电阻丝,限流电阻R2阻值为80Ω,当水温较低时S2闭合,发热电阻丝对纯净水加热;当水温达到45°C时,S2自动断开进入保温状态。若饮水分配器额定电压为100V,额定加热功率为420W,求:
(1)R1的阻值;
(2)饮水分配器保温状态时R1的功率;
(3)若饮水分配器的加热效率为80%,该饮水分配器加热,使纯净水温度升高,则饮水分配器的实际工作电压是多少。[]
✏题型04 测小灯泡的电功率
17. 小丽在“测量小灯泡电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个,小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线补画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,闭合开关,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定功率,这时应该向____________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
(3)小丽根据实验数据画出了小灯泡中的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____________W。
(4)分析小灯泡的图像可知,小灯泡的电阻随电压的增大而____________(选填“增大”、“减小”或“不变”),你认为原因是____________。
18.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω),
(1)图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中仅有一处故障,这个故障可能是___________。
(3)实验过程中,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中电流大小为_______A,此时小灯泡的电功率为_______W。要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向_______(选填“左”或“右”)调节。
19.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为6V。
(1)图甲中实物图已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求图中滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)闭合开关前,发现电流表的示数如图乙所示,出现这个现象的原因是___________。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动。
(4)改变滑动变阻器接入电路的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率为___________W。
(5)当灯泡两端电压变大时,灯丝温度会变高,请你根据图丙中的数据,用一句话概括小灯泡灯丝电阻变化的规律:_______________________。
(6)小丽组的电流表出现故障,她向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丁所示的实验电路,测出了该小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路检查无误后,闭合开关S1,将开关S2拨到触点___________(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为___________V;
②保持滑片不动,再将开关S2拨到另一个触点,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率:P额=___________(用U额、U0、R0表示)。
✍拓展综合练
20. 将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光
21. 甲、乙两只普通白炽灯的铭牌如图所示,设灯丝电阻不变,下列说法中正确的是( )
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
D.两灯串联发光时,甲灯比乙灯亮
22.在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中,小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作,于是他进行如下操作:首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp;然后关闭电热水器,让这些用电器继续工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示,电热水器简化电路图如图乙所示,已知电阻R1=R2,则下列说法正确的是( )
A.该电能表此时示数为20256kW·h
B.1600imp/(kW·h)的含义是电能表消耗1kW·h的电能时,脉冲灯闪烁的次数为1600imp
C.该电热水器的实际功率为2400W
D.电阻R1的阻值等于20.2Ω
23. 如图甲所示的电热水壶具有自动加水、加热、保温等功能,壶内加热电路如图丙所示,当壶内装入适量的水时,关闭家中的其他用电器,正常工作情况下,壶内的水加热6 min后沸腾,该过程中电能表的转盘转了300转,该过程中电水壶的加热功率是_______W,水沸腾后,开关S2_______(选填“闭合”或“断开”),水壶转入保温状态,已知保温功率为200 W,若忽略温度对电阻的影响,电阻丝R2的阻值为______。
24. 如图所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为3V,小灯泡标有“2.5V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图甲、乙所示。
(1)请写出电压表、电流表的读数;
(2)求此时小灯泡的实际功率;
(3)求小灯泡的额定功率。
✍中考真题练
25.(2026·贵州·中考真题)某手机充电时屏幕上显示了如图所示的画面,其中“120W”是下列哪一物理量的大小( )
A.电功率 B.电压 C.电流 D.电阻
26.(2026·济南·中考真题)将“”的灯泡和“”的灯泡一起接入电路,两灯泡均可发光。若不计灯丝电阻随温度的变化,关于两灯泡亮度的比较,下列说法正确的是( )
A.若两灯泡串联,则灯泡更亮 B.若两灯泡串联,则灯泡更亮
C.若两灯泡并联,则灯泡更亮 D.若两灯泡并联,则两灯泡一样亮
27.(2026·吉林长春·中考真题)如图为一种电热水壶工作电路的示意图。电源电压恒定,R1与R2均为定值电阻。闭合开关,电热水壶处于加热状态;断开开关,电热水壶处于保温状态。开关由闭合到断开,下列说法中正确的是( )
A.两端的电压变小 B.电路中的电流变大
C.电路的总电阻变小 D.电路的总功率变小
28.(2026·北京·中考真题)某品牌电热饮水机具有加热和保温功能,其简化电路如图所示,其中S为手动开关,为自动温控开关。表中为该电热饮水机铭牌上的部分参数,求:
额定电压
220 V
额定加热功率
1100 W
额定保温功率
22 W
(1)电热饮水机处于额定保温状态时,电路中的电流;
(2)电阻R2的阻值。
29. (2026·济南·中考真题)加强握力锻炼可以改善手部血液循环,缓解手部疲劳。某科学兴趣小组设计了一台“握力计”,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为18V,R0为定值电阻,RP为电阻式压力传感器,其阻值RP随握力的大小变化的图像如图乙所示。请通过计算回答:
(1)开关S闭合、S1断开,当电流表示数为时,握力的大小是多少?
(2)开关S闭合、S1断开,施加握力使电流表示数稳定在0.3A,持续,整个电路消耗的电能是多少?
(3)开关S、S1均闭合,施加300N的握力可使电流表示数为0.3A,则此时电阻的电功率是多少?
✍新题追踪练
30. 为了解家用节能灯的耗能情况,小明进行了以下实践。
(1)打开室内的一盏节能灯,节能灯正常发光。他以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,1 min电能表指示灯闪烁了50次,则电功率是________W,他发现与节能灯铭牌标值明显不符,原因最可能是________;
A.小明家的节能灯比较特殊,功率很大
B.小明没有关闭其他的用电器
(2)解决上述问题后,小明经过思考设计了以下两种实验方案重新进行测量:
甲方案:测量出电能表显示消耗1 kW·h电能所用的时间;
乙方案:以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,测量闪烁3次所用时间。
你认为________(选填“甲”或“乙”)方案更合理,并说出另一个方案的不足之处:________。
31.如图-1,是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池且电压保持不变。
(1)连接电路前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,接下来应该对电流表进行___________;连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数为___________V,则故障可能为小灯泡断路。
(2)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,得到数据如下表:
实验序号
电压
电流
电阻
1
1.0
0.16
2
0.20
3
2.0
0.22
4
2.5
0.25
①第2次实验时,电压表的示数如图-2所示,为___________V;
②小灯泡正常发光时的电阻为___________;
③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是________。
(3)小亮发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡的亮度也会发生变化,查阅资料得知,小灯泡的亮度与实际功率有关,若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是____和____。
(4)如图甲是小亮同学连接的实物电路图,图中只有一处导线连接错误,请在错误的导线处画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(5)小亮想利用原有器材测量未知电阻Rx的阻值,但电压表突然损坏,他又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx=______________________(用已知和测出的物理量符号表示)。
32. 根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小这一特性,小华自制一电子温度计,其原理图如图甲所示。已知电源电压恒为6V,R0为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值R1随温度t变化的规律如图乙所示。电流表量程为,当环境温度是40℃时,电流表示数为0.2A。
(1)当环境温度是40 ℃时,求热敏电阻R1消耗的电功率。
(2)求定值电阻R0的阻值。
(3)求该温度计能测量的最高温度。
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18.2 电功率
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题型01 电功率的概念
题型02 额定电压 额定功率
题型03 电功率的计算(含多档位题)
题型04 测小灯泡的电功率
✍拓展综合练································································································13
✍中考真题练································································································16
✍新题追踪练································································································19
✍题型培优练
✏题型01 电功率的概念
1. 关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A.用电器消耗电能越多,电功率越大
B.通过用电器的电流越大,电流做的功越多
C.电流做功越快,电功越大
D.电功率是表示电流做功快慢的物理量
【答案】D
【详解】A.由P=W/t可知,仅电功W大无法确定电功率大,故A错误;
B.由W=UIt可知,仅电流I大无法确定电功大,故B错误;
C.电流做功快说明电功率大,由W=Pt可知,仅电功率P大无法确定电功大,故C错误;
D.电功率的物理意义就是表示电流做功快慢的物理量,故D正确。
故选D。
2. 下列单位中不是电功单位的是( )
A.W B. kW⋅h C.W⋅s D.
【答案】A
【详解】A.W是电功率的国际单位,故A符合题意;
B.kW⋅h也就是生活中常说的“度”,是电功的常用单位,故B不符合题意;
C.根据电功公式W=Pt,功率单位取W、时间单位取s时,得到的复合单位W⋅s就是电功单位,故C不符合题意;
D.由可知,电流单位A、电阻单位、时间单位s相乘得到,是电功单位,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,是给手机充电时手机屏幕上出现超级快充的情景,超级快充中的“快”描述的物理量是( )
A.电流 B.电压 C.电功 D.电功率
【答案】D
【详解】根据电功率定义式P=W/t的变形式t=W/P可知,在手机电池充电储存的电能一定时,充电功率越大,手机的充电时间越短,由此可知,“超级快充”的“快”是指充电的电功率大,故D正确,ABC错误。
故选D。
4. 小明家某月初电能表的示数为,月末的电能表示数如图所示,通过表盘判断下列说法正确的是( )
A.小明家本月消耗的电能是200J
B.转盘转动次数越多,用电器的总电功率越大
C.小明家中电能表能长期正常运行的最大电功率为2200W
D.若电能表的转盘转过240转,则消耗电能0.2kW⋅h
【答案】D
【详解】A.由图可得月末示数为,本月消耗电能
故A错误;
B.转盘转动次数越多说明消耗电能越多,由电功率表达式P=W/t可知,时间未知,无法判断电功率大小,故B错误;
C.电能表额定最大电流为40A,最大电功率P=UI=220V×40A=8800W
故C错误;
D.消耗电能
故D正确。
故选D。
5.如图所示,电源两端的电压U恒定,电阻,闭合开关S,电流表A、A1的示数分别为和。求:
(1)电源电压?
(2)电阻R2的阻值?
(3)求电路的总功率?
【答案】(1)2V (2)5Ω (3)1.2W
【详解】(1)并联电路中各支路两端电压等于电源电压,根据欧姆定律可得电源电压
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此通过R2的电流
R2两端电压等于电源电压,根据欧姆定律可得电阻R2的阻值
(3)电路的总功率
题型02 额定电压 额定功率
6. 0.2度电可以供“PZ220—20”的电灯正常工作( )
A.110小时 B.5小时 C.30小时 D.10小时
【答案】D
【详解】电灯正常工作时功率等于额定功率
消耗的电能
由得工作时间
故选D。
7. 规格均为“”的电视机和烤箱各一台,它们分别正常工作2h,消耗的电能( )
A.一样多,均为0.24 kW⋅h B.一样多,均为0.24J
C.电视机更多 D.烤箱更多
【答案】A
【详解】用电器正常工作时实际功率等于额定功率,故电视机、烤箱的实际功率,消耗的电能
二者消耗电能相等。故选A。
8. 下列四只灯泡,各自在额定电压下正常发光,其中最亮的是( )
A.“220 V 25 W” B.“220 V 100 W”
C.“110 V 110 W” D.“36 V 40 W”
【答案】C
【详解】灯泡在额定电压下正常发光时,实际功率等于额定功率,而灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。A选项中灯泡额定功率为25W,正常发光时实际功率为25W; B选项中灯泡额定功率为100W,正常发光时实际功率为100W; C选项中灯泡额定功率为110W,正常发光时实际功率为110W; D选项中灯泡额定功率为40W,正常发光时实际功率为40W。比较可知,所以C选项的灯泡实际功率最大,因此最亮。
故选C。
9.如图是一台电视机的铭牌,下列说法正确的是( )
A.这台电视机可以在380V的电压下工作
B.这台电视机的实际功率一定为150W
C.这台电视机正常工作时,每小时消耗150J的电能
D.这台电视机正常工作时的电压为220V,正常工作时的电功率为150W
【答案】D
【详解】A.铭牌标注电视机的适用电源为220V,380V远超出额定电压,接入该电压会损坏电视机,故A错误;
B.150W为额定功率,实际功率随实际电压变化,不一定为150W,故B错误;
C.正常工作时功率150W,时间1h,消耗电能,故C错误;
D.铭牌上的220V和150W分别为额定电压和额定功率,即正常工作时的电压为220V,电功率为150W,故D正确。
故选D。
10. 电烙铁工作时将________能转化为_______能。一只电烙铁上标有“220V,100W”的字样,该电烙铁的额定功率为___________W。若该电烙铁正常工作10分钟,消耗的电能是___________J。若实际加在该电烙铁上的电压是198V,且电烙铁的电阻保持不变,则它的实际功率是_________W。
【答案】 电 内 100 81
【详解】电烙铁为电热类用电器,消耗电能,产生内能,工作时将电能转化为内能。
由电烙铁铭牌数据可知,电烙铁的额定功率为100W,即其正常工作时的功率为100W。
正常工作消耗的电能为
电烙铁的电阻
它的实际功率
11. 如图所示的电路中,电源两端电压为9V并保持不变。灯泡铭牌上标有“6V 3W”的字样,开关闭合后,小灯泡正常工作。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流;
(2)整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能;
(3)小灯泡正常工作时,电阻R消耗的电功率。
【答案】(1)0.5A (2)270J (3)1.5W
【详解】(1)小灯泡正常工作时的电流为
(2)由图可知,灯泡与定值电阻串联,开关闭合后,小灯泡正常工作,电路中的电流为
整个电路在1分钟的时间内消耗的总电能为
(3)小灯泡正常工作时,电阻R两端电压为
电阻R消耗的电功率为
题型03 电功率的计算(含多档位题)
12. 如表所示为某品牌空调室外机的铭牌,当空调正常工作时,下列说法中正确的是( )
额定电压
220V
额定频率
50Hz
制冷/制热额定功率
800/900W
最大输入功率
970W
A.空调制热时比制冷时消耗的电能多 B.空调制冷时每小时耗电为800kW·h
C.室外机消耗的电能最大可达970W D.空调制热时比制冷时电流做功更快
【答案】D
【详解】A.由W=Pt可知,消耗电能与功率、工作时间均有关,未给出相同工作时间,无法比较制热、制冷消耗电能多少,故A错误;
B.制冷额定功率
正常工作1h消耗电能,故B错误;
C.970W是最大输入功率,功率单位为W,电能单位为J或kW·h,物理量单位不匹配,故C错误;
D.功率是表示电流做功快慢的物理量,制热额定功率制冷额定功率,所以空调制热时电流做功更快,故D正确。
故选D。
13. 如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,开关S、S0都闭合时,饮水机处于______(选填“加热”或“保温”)状态。饮水机的部分参数是:额定电压为220V,保温时的功率为100W,则R2=_________Ω。
【答案】 加热 484
【详解】S、S0都闭合时,R₁与R₂并联,总电阻最小,由P=U2/R可知,电源电压不变时总功率最大,故饮水机处于加热状态。保温时S闭合、S0断开,只有R₂接入电路,电路为保温状态,保温时的功率为100W ,R2的电阻值
14. 如图甲是某国产品牌家用电吹风,其电路如图乙所示,R₁、R2为电阻丝,M为电动机。通过调节开关,可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
(1)要使电吹风正常工作所需的电压为______V,所以应该将它接在家庭电路的电源上。图甲中的A处应安装_______,B处应安装______。(后两空均选填“电动机”或“电阻丝”)
(2)如图乙,要使电吹风处于“冷风”状态,应闭合开关______,要使电吹风处于“暖风”状态,应闭合开关______。
(3)电吹风用了几年后,由于电阻丝的升华,会导致其电阻值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 220 电阻丝 电动机 (2) S S、 S1 (3)变大
【详解】(1)家庭电路电压为220V,故电吹风正常工作电压为220V。因电阻丝需加热流出的空气,应靠近出风口安装,故A处为电阻丝,B处为电动机。
(2)吹冷风时只需电动机工作,由电路结构可知,仅闭合开关S时,只有电动机接入电路。
暖风状态是电动机工作,且只有部分电阻丝发热:闭合S、S1时,电动机和R1并联工作,R2支路仍断路,发热功率更小,为暖风模式。若闭合,两个电阻丝同时并联发热,总发热功率最大,为热风模式。
(3)电阻丝升华后横截面积变小,材料、长度不变,故电阻值变大。
15. 如图甲为一款电饭锅,其电路原理图如图乙所示,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,通过逆时针转动实现低温和高热两挡。其铭牌如下表所示,求:
额定电压
220V
低温功率
100W
高热功率
1100W
(1)R1和R2的阻值各是多少?
(2)使质量为2.2kg的水,由水温20℃加热到70℃,水需要吸收多少热量?[已知]
(3)若用此电饭锅的工作效率是70%,电饭锅使用高热挡加热,正常工作多长时间可实现(2)中的目标。
【答案】(1), (2) (3)
【详解】(1)当开关接触1、2时,电路为R1的简单电路,电路中的电阻为R1,当开关接触2、3时,电阻R1、R2并联,总电阻小于R1、R2中的任何一个电阻,由P=U2/R可知,当开关接触1、2时,电路的功率较小为低温挡,当开关接触2、3时,为高热挡;R1的阻值
高热功率为1100W,R2的功率
R2的阻值
(2)水需要吸收的热量
(3)若用此电饭锅的工作效率是70%,电饭锅使用高热挡加热消耗的电能
电饭锅使用高热档加热正常工作的时间
16. 如图甲是我国天宫空间站配备的饮水分配器,其加热部分的简化电路图如图乙所示,S1是防干烧开关,仅R1为定值发热电阻丝,限流电阻R2阻值为80Ω,当水温较低时S2闭合,发热电阻丝对纯净水加热;当水温达到45°C时,S2自动断开进入保温状态。若饮水分配器额定电压为100V,额定加热功率为420W,求:
(1)R1的阻值;
(2)饮水分配器保温状态时R1的功率;
(3)若饮水分配器的加热效率为80%,该饮水分配器加热,使纯净水温度升高,则饮水分配器的实际工作电压是多少。[]
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)S1、S2均闭合时,R2被短路,电路为R1的简单电路,处于加热状态。由P=U2/R得
(2)S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,处于保温状态。
总电阻
电路电流
R1的功率
(3)加热状态下,水吸收的热量
由得消耗的电能
实际加热功率
由P=U2/R得实际电压
✏题型04 测小灯泡的电功率
17. 小丽在“测量小灯泡电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个,小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线补画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,闭合开关,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定功率,这时应该向____________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
(3)小丽根据实验数据画出了小灯泡中的电流随其两端电压变化的关系图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____________W。
(4)分析小灯泡的图像可知,小灯泡的电阻随电压的增大而____________(选填“增大”、“减小”或“不变”),你认为原因是____________。
【答案】(1)见解析 (2)右 (3)0.625 (4) 增大 灯丝电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)由图甲可知,电流表和电压表位置接反了,电流表应与灯泡、滑动变阻器串联,电压表应与灯泡并联,据此作图。
(2)为了测量小灯泡的额定电功率,应使电压表示数为2.5V,即使电压表示数变大,由串联分压可知,滑动变阻器两端电压变小,则滑动变阻器连入电路的电阻应变小,故应该向右端移动滑动变阻器的滑片。
(3)由图乙可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
(4)由图乙可知,随着小灯泡两端电压增大,小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大,即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大,出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
18.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω),
(1)图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中仅有一处故障,这个故障可能是___________。
(3)实验过程中,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中电流大小为_______A,此时小灯泡的电功率为_______W。要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向_______(选填“左”或“右”)调节。
【答案】(1)见解析 (2)灯泡短路 (3) 0.24 0.48 右
【详解】(1)电路连接依据:小灯泡额定电压为2.5V,因此电压表选量程并联在灯泡两端;
灯泡电阻约10Ω,额定电流约为
因此电流表选量程串联在电路中,同时满足电表“正进负出”的接线规则。
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路通路,故障为短路;电压表无示数,说明电压表并联部分被短路,因此电路故障可能为灯泡短路。
(3)读数与计算:电流表用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针示数为0.24A;
此时小灯泡实际功率
当前灯泡电压2V小于额定电压2.5V,需要减小滑动变阻器分压、增大小灯泡两端电压,因此要将滑动变阻器滑片向右调节,接入电路的电阻随之变小。
19.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为6V。
(1)图甲中实物图已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(要求图中滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)闭合开关前,发现电流表的示数如图乙所示,出现这个现象的原因是___________。
(3)排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动。
(4)改变滑动变阻器接入电路的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示,则小灯泡的额定功率为___________W。
(5)当灯泡两端电压变大时,灯丝温度会变高,请你根据图丙中的数据,用一句话概括小灯泡灯丝电阻变化的规律:_______________________。
(6)小丽组的电流表出现故障,她向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丁所示的实验电路,测出了该小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路检查无误后,闭合开关S1,将开关S2拨到触点___________(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为___________V;
②保持滑片不动,再将开关S2拨到另一个触点,读出电压表示数为U0;
③小灯泡的额定功率:P额=___________(用U额、U0、R0表示)。
【答案】(1) 见解析 (2)电流表指针未调零 (3)右
(4)0.75 (5)小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
(6) 2 2.5
【详解】(1)滑动变阻器接入电路的阻值最大,所以应将滑动变阻器连到右下端接线柱,电路图连接如下图所示:
(2)闭合开关前,发现电流表的示数如图乙所示,电流表指针在零刻度左侧,说明该同学电流表指针未调零。
(3)由题意知,灯泡的额定电压为2.5V,此时电压表的示数为2.2V,根据串联分压可知,应增大灯泡两端电压,减小滑动变阻器两端电压,因此应减小滑动变阻器的电阻,将滑片向右移动。
(4)根据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像知,灯在额定电压下的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
(5)由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即灯丝的电阻,由图丙可知,在多次测量中,当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大,导致这一结果的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(6)①连接好实验电路,闭合开关,将开关拨到触点2,此时电压表测量灯泡两端电压,由于灯泡的额定电压为2.5V,因此移动滑片,使电压表的示数为2.5V。
②保持滑片的位置不动,再将开关拨到触点1,此时电压表测灯泡与定值电阻的总电压,读出电压表的示数为。因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的特点可知,定值电阻两端的电压为,根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知,此时通过灯泡的电流为
则小灯泡的额定功率为
✍拓展综合练
20. 将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光
C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光
【答案】B
【详解】甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
两灯串联,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻为R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω
电路中的电流为
甲灯的额定电流
甲灯不能正常发光,乙灯的额定电流
所以乙灯能正常发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
21. 甲、乙两只普通白炽灯的铭牌如图所示,设灯丝电阻不变,下列说法中正确的是( )
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
D.两灯串联发光时,甲灯比乙灯亮
【答案】D
【详解】A.甲灯实际功率 ,实际电压未知,实际功率不确定,故A错误;
B.乙灯电阻
接入110V电路时实际功率
故B错误;
C.根据可知,两灯均正常发光时,消耗的电能与通电时间和实际功率有关,通电时间t未知,无法比较消耗电能多少,故C错误;
D.甲灯电阻
乙灯电阻
两灯串联时电流相等设为I,甲灯实际功率
乙灯实际功率
因
故
甲灯比乙灯亮,故D正确。
故选D。
22.在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中,小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作,于是他进行如下操作:首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp;然后关闭电热水器,让这些用电器继续工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp。电能表如图甲所示,电热水器简化电路图如图乙所示,已知电阻R1=R2,则下列说法正确的是( )
A.该电能表此时示数为20256kW·h
B.1600imp/(kW·h)的含义是电能表消耗1kW·h的电能时,脉冲灯闪烁的次数为1600imp
C.该电热水器的实际功率为2400W
D.电阻R1的阻值等于20.2Ω
【答案】C
【详解】A.电能表计数器最后一位是小数,所以电能表此时示数为2025.6kW·h,故A错误;
B.电能表是记录电路消耗电能的仪表,1600imp/(kW·h)的含义是电路消耗1kW·h的电能时,脉冲灯闪烁的次数为1600imp,并不是电能表消耗1kW·h的电能时,脉冲灯闪烁的次数为1600imp,故B错误;
C.根据题意可知,热水器在高温挡工作1min消耗的电能为
热水器在高温挡的功率为,故C正确;
D.由乙图可知,当两开关全部闭合时,两电阻并联,电阻最小,根据P=U2/R可知,电路处于高温挡。此时功率为2400W,又R1=R2,每个电阻消耗的功率为1200W,所以电阻,故D错误。
故选C。
23. 如图甲所示的电热水壶具有自动加水、加热、保温等功能,壶内加热电路如图丙所示,当壶内装入适量的水时,关闭家中的其他用电器,正常工作情况下,壶内的水加热6 min后沸腾,该过程中电能表的转盘转了300转,该过程中电水壶的加热功率是_______W,水沸腾后,开关S2_______(选填“闭合”或“断开”),水壶转入保温状态,已知保温功率为200 W,若忽略温度对电阻的影响,电阻丝R2的阻值为______。
【答案】 1000 断开 60.5
【详解】加热过程中电水壶消耗的电能为
电水壶的加热功率为
因电源电压不变,由P=U2/R可知,电路总电阻越大,总功率越小。保温状态功率较小,故需总电阻较大,因此开关S2断开,仅R1接入电路,此时电路的电阻较大,水壶进入保温状态。
保温时只有R1工作,故R1的功率
加热时R1与R2并联,并联电路的总功率等于各导体的电功率之和,则R2的功率为
电阻丝R2的阻值为
24. 如图所示,是某同学“测量小灯泡的电功率”的实物电路。已知电源电压恒为3V,小灯泡标有“2.5V”字样,假设小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。闭合开关,移动滑动变阻器滑片至某一位置时,电压表和电流表示数分别如图甲、乙所示。
(1)请写出电压表、电流表的读数;
(2)求此时小灯泡的实际功率;
(3)求小灯泡的额定功率。
【答案】(1), (2) (3)
【详解】(1)由图甲可知电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为2V;由图乙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(2)小灯泡的实际功率
(3)小灯泡的电阻为
小灯泡的电阻不随温度的变化而变化,小灯泡的额定功率
✍中考真题练
25.(2026·贵州·中考真题)某手机充电时屏幕上显示了如图所示的画面,其中“120W”是下列哪一物理量的大小( )
A.电功率 B.电压 C.电流 D.电阻
【答案】A
【详解】W是电功率的单位,则“120W”是电功率的大小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
26.(2026·济南·中考真题)将“”的灯泡和“”的灯泡一起接入电路,两灯泡均可发光。若不计灯丝电阻随温度的变化,关于两灯泡亮度的比较,下列说法正确的是( )
A.若两灯泡串联,则灯泡更亮 B.若两灯泡串联,则灯泡更亮
C.若两灯泡并联,则灯泡更亮 D.若两灯泡并联,则两灯泡一样亮
【答案】D
【详解】由题意知,两灯电阻,
可知R1=R2。
AB.两灯串联时电流相等,实际功率,因,故,两灯亮度相同,故AB错误;
CD.两灯并联时电压相等,实际功率,因,故,两灯亮度相同,故C错误,D正确。
故选D。
27.(2026·吉林长春·中考真题)如图为一种电热水壶工作电路的示意图。电源电压恒定,R1与R2均为定值电阻。闭合开关,电热水壶处于加热状态;断开开关,电热水壶处于保温状态。开关由闭合到断开,下列说法中正确的是( )
A.两端的电压变小 B.电路中的电流变大
C.电路的总电阻变小 D.电路的总功率变小
【答案】AD
【详解】A.闭合开关时R1被短路,R2两端电压;断开开关时R1与R2串联,由串联电路电压特点可知,R2两端的电压为,故R2两端的电压变小,故A正确;
BCD.闭合开关时电路为R2的简单电路,断开开关时两电阻串联,总电阻,即,由得,电路中的电流变小,由,电路的总功率变小,故D正确,BC错误。
故选AD。
28.(2026·北京·中考真题)某品牌电热饮水机具有加热和保温功能,其简化电路如图所示,其中S为手动开关,为自动温控开关。表中为该电热饮水机铭牌上的部分参数,求:
额定电压
220 V
额定加热功率
1100 W
额定保温功率
22 W
(1)电热饮水机处于额定保温状态时,电路中的电流;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.1A (2)2156Ω
【详解】(1)由题意,由可得,电热饮水机处于额定保温状态时,电路中的电流
(2)开关和均闭合时,电路为只有R1的简单电路,电热饮水机处于加热状态。由可得,R1的电阻
开关S闭合、断开时,R1和R2串联,电热饮水机处于保温状态,电路总电阻
由串联电路的电阻特点可得,电阻R2的阻值
29. (2026·济南·中考真题)加强握力锻炼可以改善手部血液循环,缓解手部疲劳。某科学兴趣小组设计了一台“握力计”,其简化电路如图甲所示。已知电源电压为18V,R0为定值电阻,RP为电阻式压力传感器,其阻值RP随握力的大小变化的图像如图乙所示。请通过计算回答:
(1)开关S闭合、S1断开,当电流表示数为时,握力的大小是多少?
(2)开关S闭合、S1断开,施加握力使电流表示数稳定在0.3A,持续,整个电路消耗的电能是多少?
(3)开关S、S1均闭合,施加300N的握力可使电流表示数为0.3A,则此时电阻的电功率是多少?
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)开关S闭合、S1断开时,电路为RP的简单电路,电流表测电路电流。 由欧姆定律得RP的阻值为
由图乙可知,对应握力。
(2)开关S闭合、S1断开时,电路为RP的简单电路。 电路消耗的电能为
(3)开关S、S1均闭合时,R0与RP并联,电流表测干路电流,握力为300N,由图乙可知,此时,因并联电路各支路电压等于电源电压,故通过RP的电流为
因并联电路干路电流等于各支路电流之和,故通过R0的电流为
R0的电功率为
✍新题追踪练
30. 为了解家用节能灯的耗能情况,小明进行了以下实践。
(1)打开室内的一盏节能灯,节能灯正常发光。他以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,1 min电能表指示灯闪烁了50次,则电功率是________W,他发现与节能灯铭牌标值明显不符,原因最可能是________;
A.小明家的节能灯比较特殊,功率很大
B.小明没有关闭其他的用电器
(2)解决上述问题后,小明经过思考设计了以下两种实验方案重新进行测量:
甲方案:测量出电能表显示消耗1 kW·h电能所用的时间;
乙方案:以指示灯某一次闪烁后立即开始计时,测量闪烁3次所用时间。
你认为________(选填“甲”或“乙”)方案更合理,并说出另一个方案的不足之处:________。
【答案】(1) 1000 B (2) 乙 时间太长,不方便测量和记录
【详解】(1)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的指示灯闪烁3000次,则电能表指示灯闪烁了50次,节能灯1min消耗的电能
节能灯的电功率
由图可知,节能灯的额定功率为10W,此时计算出的结果为1000W,两者相差很大,所以据实际情况分析可知,很可能是由于在测量时小明没有关闭其他的用电器造成的,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)若只有节能灯工作,由P=W/t可知,电能表显示消耗1kW·h电能所用的时间
时间太长,此方案不合理;
若电能表指示灯闪烁3次,说明电路中消耗电能
则节能灯的工作时间
故测量电能表指示灯闪烁3次所用时间是比较好测量和记录的,故乙方案更合理。
31.如图-1,是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池且电压保持不变。
(1)连接电路前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,接下来应该对电流表进行___________;连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数为___________V,则故障可能为小灯泡断路。
(2)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,得到数据如下表:
实验序号
电压
电流
电阻
1
1.0
0.16
2
0.20
3
2.0
0.22
4
2.5
0.25
①第2次实验时,电压表的示数如图-2所示,为___________V;
②小灯泡正常发光时的电阻为___________;
③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是________。
(3)小亮发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡的亮度也会发生变化,查阅资料得知,小灯泡的亮度与实际功率有关,若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是____和____。
(4)如图甲是小亮同学连接的实物电路图,图中只有一处导线连接错误,请在错误的导线处画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(5)小亮想利用原有器材测量未知电阻Rx的阻值,但电压表突然损坏,他又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx=______________________(用已知和测出的物理量符号表示)。
【答案】(1)调零 3
(2)1.5 10 小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值,不能求平均值
(3)小灯泡的功率P/W 小灯泡亮度
(4)
(5)
【详解】(1)电流表使用前要调零,连接电路前,电流表指针不在零刻度线,需要先进行调零操作。
电源为两节新干电池,一节新干电池的电压是1.5V,电源电压是3V,连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表的示数为3V,说明电压表和电源之间是通路,可能与电压表并联的小灯泡断路。
(2)①第2次实验时,电压表的示数如图-2所示,电压表选择小量程,分度值是0.1V,电压表的示数是1.5V。
②小灯泡正常发光时的电压是2.5V,由表中数据可知对应的电流是0.25A,小灯泡正常发光时的电阻为
③因为小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值,不能求平均值,所以小组的同学的想法不可行。
(3)探究小灯泡亮度与实际功率的关系,需要得到每次实验的实际功率和亮度,已知电压和电流,因此需要添加“小灯泡的功率P/W”和“小灯泡亮度”表头。
(4)图甲中电流表和灯泡并联,电压表串联在电路中,所以灯泡右端接线柱与电流表“0.6”接线柱之间的导线是错误的;电流表应串联在电路中,电压表测灯泡两端的电压,将灯泡右端接线柱与电压表负接线柱相接起来。
(5)①只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表读数为I1;此时电源电压为①
②开关S1、S2都闭合时,Rx短路,电路为R0的简单电路,电流表读数为I2;此时电源电压为②
由①②得到待测电阻
32. 根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小这一特性,小华自制一电子温度计,其原理图如图甲所示。已知电源电压恒为6V,R0为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值R1随温度t变化的规律如图乙所示。电流表量程为,当环境温度是40℃时,电流表示数为0.2A。
(1)当环境温度是40 ℃时,求热敏电阻R1消耗的电功率。
(2)求定值电阻R0的阻值。
(3)求该温度计能测量的最高温度。
【答案】(1)1W (2)5Ω (3)90 ℃
【详解】(1)由图乙可知,当环境温度是40 ℃时,,此时R1两端的电压
它消耗的电功率
(2)定值电阻R0两端电压
定值电阻R0的阻值
(3)由电流表量程可知,电路中允许的最大电流,此时电路中的最小总电阻
此时热敏电阻R1的阻值
由图乙可知,该温度计能测量的最高温度为90℃。
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