第13章 电功率（举一反三·重难点训练）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

第13章 电功率 【题型1 电功的概念与计算】 1 【题型2 电功率的概念与计算题】 4 【题型3 额定功率与实际功率辨析题】 7 【题型4 测定小灯泡的电功率】 10 【题型5 多档位用电器功率计算题】 13 【题型6 焦耳定律与其应用题】 19 【题型7 多档位用电器电热计算题】 21 【题型8 家庭电路的组成与用电安全问题】 26 【题型1 电功的概念与计算】 1．关于电功与电能，下列说法正确的是（     ） A．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能量 B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少 C．电流做功的过程，实际上就是电能转化为热能量的过程 D．电功就是电能，两者只是名称不同而已 【答案】A 【详解】A．根据电功的实质，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量，故A正确； B．由能量守恒定律可知，电流做功的多少一定等于电能转化为其他形式能量的多少，不可能大于，故B错误； C．电流做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程，可转化为热能、机械能、光能等多种形式，并非只转化为热能，故C错误； D．电功是表示电流做功多少的过程量，电能是能量存在的一种形式，是状态量，二者物理意义不同，故D错误。 故选A。 2．如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，正确的是（    ） A．小英家电能表的额定功率为8800W B．小英家电能表上个月消耗的电能为1011kW·h C．若只让一个标有“220V、？W”的电热水器单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器的功率是1200W D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的电能越多 【答案】C 【详解】A．根据P=UI可得，该电能表所在电路允许接入的最大电功率P=220V×40A=8800W 此功率不是电能表的额定功率，故A错误； B．电能表的单位是kW·h，最后一位是小数位，所以小英家电能表上个月消耗的电能为 故B错误； C．1600imp/（kW·h）表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次， 单独工作5min，指示灯闪烁160次，则该用电器消耗的电能 该用电器的功率 故C正确； D．电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的电能越快，故D错误。 故选C。 3．小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到了一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（　　） 电池型号：BL204 标称电压：3.7V 充电限制电压：4.2V 电池容量：1700mAh/6.29Wh 执行标准：GB/T18287-2000 A．这块电池能提供的电能大约为23000J B．图中mAh和Wh都是能量的单位 C．将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元（每度电0.48元） D．不考虑机械自重及摩擦等，这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升超过20m高 【答案】B 【详解】A．这块电池能提供的电能为 与23000J相差不大，故A正确，不符合题意； B．毫安（mA）是电流的单位，小时（h）是时间的单位，根据可知，mAh是电荷量的单位，不是能量的单位，瓦特（W）是功率的单位，小时（h）是时间的单位，根据可知，Wh是能量的单位，故B错误，符合题意； C．由选项A可知，电池能提供的电能为 根据我国电的价格，将这块电池充满电需要的电费 远小于0.1元，故C正确，不符合题意； D．中学生的重力约为500N，根据可知，提升的高度，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. 电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。某同学想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。 （1）将两根电阻丝串联后接入电路中的目的是______； （2）通电一段时间后，通过观察______来比较电流做功多少，这里用到了______法； （3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝______（选填“R1”或“R2”）做的功多； （4）若R1两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则20s内电流通过R1做的功为______。 【答案】 可控制电流和时间相等 温度计的示数 转换 R1 24J 【详解】（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，根据串联电路中电流规律可知，电流相等，且在同一电路中，通电时间相同。 （2）实验中运用转换法通过观察温度计示数的变化情况来得到电流做功多少的。 （3）当通电时间和电流相同时，电阻越大，电压越大，则电流做的功越多。 （4）R1做的功为 5. 如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为12V。开关闭合后，当滑动变阻器R接入电路的阻值为40Ω时，通过电阻R1的电流为________A，电路中的总功率为________W，通电1min电流所做的功为________J。 【答案】 1.2 18 【详解】因R与R1并联，故各支路两端电压等于电源电压。 通过电阻R1的电流为 通过滑动变阻器R的电流为 电路总电流为 电路中的总功率为 通电1min电流所做的功为 【题型2 电功率的概念与计算题】 6. 关于电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，其额定功率越大 B．实际功率越大的用电器，消耗的电能越多 C．某电路中再接入一个用电器，电路的总功率变大 D．实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快 【答案】D 【详解】A．用电器消耗电能越快，实际功率越大，但其额定功率不一定越大，故A错误； B．根据W=Pt可知，实际功率越大的用电器，时间一定，消耗的电能越多，由于题中时间未知，所以消耗的电能不一定越多，故B错误； C．某电路中再接入一个用电器，如果是串联，电路中的总电阻变大，根据P=U2/R可知，电路的总功率变小，故C错误； D．电功率表示消耗电能快慢的物理量，实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快，故D正确。 故选D。 7．商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（　　） A．消耗较少的电能，消耗较多的电能 B．电功率较小，电功率较大 C．电功率较小，消耗较多的电能 D．消耗较少的电能，电功率较大 【答案】D 【详解】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用一次花不了多少电费”，即售货员是从消耗较少的电能角度说的；顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，会烧断保险丝，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。故选D。 8．“220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示，它们正常工作，亮度相当，此时两灯相比（　　） A．实际功率相同 B．电流通过节能灯做功较快 C．节能灯两端的电压较低 D．节能灯消耗的电能较少 【答案】B 【详解】A．当LED灯与节能灯均正常工作时，实际功率均等于额定功率，节能灯的额定功率较大，则节能灯的实际功率较大，故A不符合题意； B．功率表示电流做功的快慢，节能灯的实际功率较大，电流通过节能灯做功较快，故B符合题意； C．两灯泡都正常工作，实际电压等于额定电压，均为220V，故C不符合题意； D．根据，消耗电能的多少与电功率和时间有关，节能灯的实际功率较大，但时间未知，所以无法比较电能，故D不符合题意。 故选B。 9．有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1500W，乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作，下列说法中正确的是（　　） A．甲电热水壶消耗电能多 B．通过乙电热水壶的电流较大 C．甲电热水壶电流做功较快 D．甲的实际电压比乙的实际电压高 【答案】C 【详解】A．两电热水壶的额定电压相同，且都正常工作，但不知道两个电热水壶的加热时间，所以确定不了两个热水壶消耗的电能，故A错误； B．两个电热水壶都正常工作时，电压相同，甲的额定功率大，根据可知，通过甲的电流大，故B错误； C．甲的额定功率大于乙的额定功率，且都正常工作，根据电功率的物理意义可知，电流通过甲电热水壶做功较快，故C正确； D．两个电热水壶都正常工作时，此时的实际电压等于额定电压，因为两个热水壶的额定电压都为220V，所以此时两个热水壶的实际电压相等，故D错误。 故选C。 10. 一些火灾因线路故障而引起，当线路连接处接触不良时，该处的阻值将______（选填“变大”“变小”，下同），该处消耗的电功率将______，会产生局部过热，引发火灾。白炽灯的灯丝断了，重新搭上接在原来的电路中，此时白炽灯灯丝的电阻会______，灯泡的亮度会______（选填“变亮”或“变暗”）。 【答案】 变大 变大 变小 变亮 【详解】[1]线路连接处接触不良时，接触面积越小，该处的阻值将变大。 [2]接触不良的线路与其他线路串联，电流相等，由得，该处消耗的电功率将变大。 [3]白炽灯的灯丝断了，重新搭上接在原电路中，灯丝的长度变小，此时白炽灯灯丝的电阻会变小。 [4]白炽灯的灯丝断了，重新搭上接在原来的电路中，此时白炽灯灯丝的电阻变小，电压不变，由P=U2/R 得，白炽灯的功率变大，因此白炽灯变亮。 11. 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________，水沸腾后，开关________（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 【题型3 额定功率与实际功率辨析题】 12．甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（     ） A．甲灯的实际功率一定是25W B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．甲、乙两灯串联接入220V电路中，乙灯比甲灯亮 D．甲、乙两灯并联接入200V电路中，乙灯比甲灯亮 【答案】D 【详解】由铭牌可知 ，，，。 两灯电阻分别为 A. 甲灯实际电压未知，由 可知其实际功率不一定是25W，故A错误； B. 两灯正常发光时 ，，由 可知，通电时间未知，无法比较消耗电能的多少，故B错误； C. 串联接入220V电路中，电流相等，由 可知，因 则 ，甲灯比乙灯亮，故C错误； D. 并联接入200V电路中，电压 相等，由P=U2/R 可知，因 则 ，乙灯比甲灯亮，故D正确。 故选D。 13. 随着生活水平的提高，家用电器在日常生活中已不可缺少。小明家所有家用电器正常工作时的总功率为2200W。其中电热水壶的铭牌如图所示，某一天小明在家里用电热水壶烧水，电热水壶能正常工作。已知电热水壶的阻值不变。则以下说法不正确的是（     ） 电热水壶的铭牌 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 880W 容积 2L A．小明家所有家用电器正常工作时电流为10A B．这个电热水壶正常工作时的电阻为55Ω C．这个电热水壶正常工作600s所消耗电能为 D．若电热水壶实际工作电压为110V，则电热水壶的实际功率为440W 【答案】D 【详解】A．由可得，小明家所有家用电器正常工作时的总电流 ，故A正确； B．由可得，这个电热水壶正常工作时的电阻，故B正确； C．由得，这个电热水壶正常工作600s所消耗的电能 ，故C正确； D．若电热水壶实际工作电压为110V，则电热水壶的实际功率 ，故D错误。 本题选择不正确的，故选D。 14．如图所示，标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成图示电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，直至某一个灯泡的灯丝被烧断，则先被烧坏的灯泡是___________，这个灯泡被烧坏后，通过另一灯泡的电流是__________A。 【答案】 L2 0 【详解】[1]由图可知，L1与L2串联，串联电路中电流处处相等。两灯额定电流分别为、，因，故电源电压升高过程中，电路电流先超过L2的额定电流，L2先被烧坏。 [2]L2烧坏后电路断路，故通过另一灯泡的电流为0A。 15．现有“ 100W”的电灯泡一只，若将它接在家庭电路中，通过该灯泡的电流为______A；若将它接在电压为“”的电路中（不考虑温度对电阻的影响），实际功率为________W。 【答案】 0.45 25 【详解】[1]“220V 100W”的电灯泡一只，因家庭电路电压为220V，若将它接在家庭电路中，灯正常发光，根据P=UI，故通过该灯泡的电流为 [2]根据可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，若将它接在电压为“110V”的电路中，电压为额定电压的二分之一，则实际功率为额定功率的四分之一，实际功率为 16．分别标有“3.8V  0.3A”字样的甲灯和“2.5V  0.3A”字样的乙灯同时接入同一电路中，两灯均正常发光，两灯是___________（串/并）联，_________（甲/乙）灯更亮。 【答案】 串 甲 【详解】两灯额定电压不同，电流相等，串联时电路电流处处相等，当电流为0.3A时两灯均达到额定电流，可正常发光，故两灯为串联。 两灯均正常发光时实际功率等于额定功率，甲灯额定功率 乙灯额定功率 因灯泡亮度由实际功率决定，，故甲灯更亮。 17．现有规格为“6V  6W”和“6V  3W”的甲、乙两电灯（不考虑温度对灯丝电阻的影响），串联时电路两端总电压最大是______V；并联时电路最大总电流是______A。 【答案】 9 1.5 【详解】甲灯“6V 6W”：额定电流 电阻 乙灯“6V 3W”：额定电流 电阻 串联电路中电流处处相等，为保证两灯都不烧坏，电路最大电流只能取两灯额定电流的较小值，也就是（若电流超过0.5A，乙灯就会超过额定电流损坏）。 串联总电阻 根据欧姆定律，最大总电压 并联电路中各支路电压相等，为保证两灯都不烧坏，电路最大电压只能取两灯额定电压的较小值，也就是 ，此时两灯都在额定电压下正常工作。 并联总电流等于各支路电流之和，即 【题型4 测定小灯泡的电功率】 18. 小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为6V）、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电压表（只有0~3V挡完好）、滑动变阻器两个（A标有“5Ω  2A”字样、B标有“10Ω  1A”字样）、开关及导线若干，小灯的额定电流可能为“0.26A”、“0.30A”或“0.32A”。小华选择一个变阻器，连接电路后按正确步骤进行实验，闭合开关发现小灯较亮，电压表示数2.0V他经过思考仅更换了变阻器，重新实验，步骤正确，闭合开关发现电压表示数如图所示，接着他移动滑片使小灯正常发光。 (1)小华开始选用的滑动变阻器是________；（选填“A”或“B”） (2)判断该小灯正常发光的方法是_____________； (3)根据实验的相关信息计算小灯的额定功率。（请写出计算过程） 【答案】(1)A (2)观察到电压表的示数为2.2伏，小灯正常发光 (3)见解析 【详解】（1）灯的额定电压为3.8V，小华选择一个变阻器，连接电路后按正确步骤进行实验，即灯与变阻器串联，变阻器连入电路的电阻最大，闭合开关发现小灯较亮，则灯的实际电压大于3.8V，说明变阻器的最大电阻较小，分得的电压较小，导致灯的实际电压大于3.8V，小华开始选用的变阻器是A。 （2）灯较亮，根据电压表示数为2V，故可知电压表一定与变阻器并联了，他更换了变阻器，即灯与10Ω的变阻器串联，由串联电路电压的规律，观察到电压表的示数为2.2V时，灯的电压为小灯正常发光。 （3）重新实验，步骤正确（变阻器最大电阻10Ω连入电路中），闭合开关发现电压表示数如图所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为3V，由欧姆定律，此时电路的电流为 接着他移动滑片使小灯正常发光，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，灯的额定电流一定大于0.3A，由题意可知，灯的额定电流为，灯的额定功率为 19．小松同学做“测小灯泡的电功率”实验，他将电源（电压为1.5V的整数倍且保持不变）、待测小灯（如图所示）、滑动变阻器、电流表、开关串联，并将电压表并联入电路。闭合开关，移动变阻器滑片，记录的部分数据及现象见表。 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电压表示数与电流表 示数的比值（欧） 1 0.22 10 2 1.7 0.24 (1)小松判定小灯正常发光的依据是______； (2)实验中，电压表并联在______两端（选填“小灯”或“滑动变阻器”），理由是______； (3)根据相关信息计算出电源电压U____、小灯泡的额定功率___。（需写出主要推理和计算过程） 【答案】(1)电流表示数为0.22A (2) 滑动变阻器 根据表中数据可知，第1次实验时电流表示数I=0.22A而电压表示数与电流表示数的比值（即电阻）为10Ω，所以第1次实验时电压表示数两次实验相比，第2次实验时电路的电流变大，灯的电压应变大，变阻器的电压应变小 (3) 6V 0.836W 【详解】（1）根据上图知，灯的额定电流为0.22A（额定电压不小于3.0V），小松判定小灯正常发光的依据是电流表示数为0.22A。 （2）根据表中数据可知，第1次实验时电流表示数I=0.22A 而电压表示数与电流表示数的比值（即电阻）为10Ω，所以第1次实验时电压表示数 两次实验相比，第2次实验时电路的电流变大，灯的电压应变大，变阻器的电压应变小，故实验中，电压表并联在滑动变阻器两端。 （3）根据表中第1组数据可知，电源电压不小于U1=2.2V+3.0V=5.2V 而小于U2=2.2V+4.0V=6.2V 电压为1.5伏的整数倍且保持不变，故电源电压只能为U=6V 在第1次实验中，可知灯的额定电压为U额=6V-2.2V=3.8V 灯泡的额定功率 20. 小珠做“测定小灯泡的电功率”实验，她将电源（可调节至2V、4V、6V、8V）、待测小灯（额定电压为“5V”或“6V”）、滑动变阻器（标有“10Ω  2A”字样）、电流表和开关串联，并将电压表并联在电路中。小珠将滑动变阻器的滑片移至一端，闭合开关，小灯恰好正常发光。她断开开关，仅调小电源电压，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，小灯再次正常发光。两次小灯正常发光时，电压表的指针位置均如图所示。（两次实验过程中，电表均选择了合适的量程） (1)该实验的实验原理是______； (2)求小灯泡的额定功率。（需写出解答过程） 【答案】(1)P＝UI (2)1.5W 【详解】（1）在“测定小灯泡的电功率”实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据P=UI求出小灯泡额定功率，故该实验的实验原理是P=UI。 （2）待测小灯额定电压为5V或6V，为了使灯泡正常发光，电源电压只能为6V或8V；小珠将滑动变阻器的滑片移至一端，闭合开关，小灯恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，即10Ω；她断开开关，仅调小电源电压，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，小灯再次正常发光，说明第1次实验电源电压为8V，第2次电源电压为6V；两次小灯正常发光时，电压表的指针位置相同，说明电压表并联在灯泡两端，且电压表选用大量程；由图可知，电压表分度值0.5V，其示数为5V，即灯泡额定电压为5V；在第1次实验中，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为U滑=U1-UL=8V-5V=3V 根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯泡额定电流为 小灯泡额定功率为PL=ULIL=5V×0.3A=1.5W 21. 在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，小灯泡标有“2.2 V”字样，电压表只有“0⁓3V挡”完好，实验电路图如图（a）所示： (1)该实验的原理是_________（用公式表示）。 (2)图（a）电路中AB和CD间分别接入________（选填“A”或“B”）。 A．电流表和电压表 B．电压表和电流表 (3)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是______。 A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)实验中滑动变阻器滑片移到某个位置时，电压表示数如图（b）所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向__________（填“a”或“b”）端移动。 (5)下表为某同学的实验记录分析表： 实验次数 电压表示数U（V） 电流表示数I（A） 功率P（W） 额定功率P额（W） 1 1.5 0.22 0.33 2 2.2 0.30 0.66 3 3.0 0.34 1.02 你认为该同学处理数据过程是否合理？并说明理由__________ 【答案】(1)P＝UI (2)B (3)C (4)a (5)由于灯泡在不同电压下的实际功率不同，所以不能通过求平均值的方法来求功率，该同学数据处理过程是不合理的，求平均值没有物理意义。 【详解】（1）在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据P＝UI求出灯泡额定功率，故该实验的原理是P＝UI。 （2）电压表测灯泡两端电压，故电压表并联在灯泡两端；电流表测通过灯泡的电流，故电流表串联在电路中，因此图（a）电路中AB间接入电压表，CD间接入电流表。故选B。 （3）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，说明小灯泡可能实际功率太小，接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。故选C。 （4）电压表选0~3V量程时，分度值0.1V，由图（b）可知，电压表示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向a端移动。 （5）略。 【题型5 多档位用电器功率计算题】 22．如图所示为某电饭锅的简化电路图，有加热和保温两挡，下列说法正确的是（     ） A．开关断开时，只有电阻接入电路 B．开关断开时，电阻R1与R2并联 C．开关闭合时为加热状态 D．开关闭合时为保温状态 【答案】C 【详解】AB．开关S断开时，R1​、R2串联，并非只有R2​接入，故A、B错误； CD．开关S闭合，仅R2工作，由P=U2/R得，此时工作电阻小，则功率大，为加热状态，故C正确，D错误。 故选C。 23. 小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示，已知，电源电压为220V。当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为220W。下列说法错误的是（     ） A．R2的阻值为20 B．当电路接高温挡时，发热功率为2420W C．当开关S1断开，S2接b时加热装置处于中温挡 D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足 【答案】A 【详解】由电路图可知，当开关S1断开、S2接b时，电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，当开关S1断开、S2接a时，R1与R2串联。 因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以当开关S1闭合、S2接b时，电路的总电阻最小，当开关S1断开、S2接a时，电路的总电阻最大。 电源的电压一定时，由可知，当开关S1闭合、S2接b时，电路的总功率最大，加热装置处于高温挡；同理可知，当开关S1断开、S2接a时，加热装置处于低温挡，当开关S1断开、S2接b时，加热装置处于中温挡。 A．当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为220W，则电阻R2的阻值 ，故A错误； B．当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，加热装置处于高温挡，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且各支路两端的电压相等，所以，发热功率，故B正确； C．当开关S1断开、S2接b时，加热装置处于中温挡，故C正确； D．当开关S1断开、S2接a时，R1与R2串联，加热装置处于低温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以低温挡的功率 由200W和220W相差不大可知，该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 24. 某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为10V B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡 C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生热量600J D．加热100g水，水温升高10℃，水吸收热量420J 【答案】C 【详解】A．只闭合S3时，电路为R1的简单电路，电源电压，故A错误； B．只闭合S1、S3时，R1与R2并联，电路总电阻最小，由P=U2/R可知电功率最大，电热杯处于高温挡，故B错误； C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生热量，故C正确； D．水的质量 水吸收热量，故D错误。 故选C。 25．如图所示，图1为某品牌腿部按摩仪，能根据不同人对冷热程度的需求调节温度，有效缓解腿部疲劳。其工作电路简化图如图2所示，内置充电电池，容量4000mA·h，工作电压为5V，充满电后，若仅按摩可连续正常工作5h。电热丝的阻值为5Ω不变，加热按摩时电热丝的最小功率为1.25W。下列说法正确的是（     ） A．选择开关与触点2、3接触时，按摩仪处于加热按摩状态 B．电动机正常工作时的功率为5W C．温度调节器的阻值范围为0~15Ω D．加热按摩时该按摩仪的最大功率为9W 【答案】D 【详解】A．选择开关与触点2、3接触时，电路中只有电动机工作，按摩仪处于仅按摩状态，故A错误； B．电池容量 电池储存总电能 只按摩时，电动机工作时间 电动机正常工作时的功率 故B错误； C．加热按摩时，电热丝与温度调节器串联，电热丝的最小功率，电热丝两端的最小电压 此时电路中的电流 电路总电阻 温度调节器的最大阻值 温度调节器的阻值范围为 故C错误； D．加热按摩时，当温度调节器阻值为0时，电热丝的功率最大，即 按摩仪的最大功率 故D正确。故选D。 26. 如图甲所示是电热水壶，额定电压为220V，内部简化电路如图乙所示，有保温、加热两挡，R1、R2是两个阻值不变的发热元件。双触点开关接触2和3时为保温挡，此时R1的电流为1A；双触点开关接触3和4时为加热挡，加热挡的电功率为2000W，求： (1)R1的电阻是多少？ (2)保温挡的电功率是多少？ (3)若电热壶内装有30℃、1kg的水，现用加热挡加热水，加热效率为84%，加热时间为200s，能使水的温度升高多少？（假设大气压为1个标准大气压，） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）双触点开关接触2和3时，电路中只有R1接入工作，R1两端电压等于电源电压。由欧姆定律得R1的阻值 （2）保温挡时只有R1工作，保温挡功率等于R1的电功率，保温挡的电功率 （3）加热挡加热200s，消耗的电能 水吸收的热量 升高温度 1标准大气压下水的沸点为100℃，水初温为30℃，水的末温 所以水的末温是100℃，故实际升高温度 27．图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为，R1和R2为发热电阻丝，，忽略电阻丝阻值随温度变化，高温挡和低温挡的额定功率比为。只闭合时______温挡工作，此时功率为______。R2为_______。 【答案】 低 9 6 【详解】只闭合S1时，只有R1​接入电路；当S1​、S2都闭合时，R1​与R2​并联，总电阻更小。电源电压不变，根据P=U2/R可知，电阻越大，功率越小，因此只闭合S1​时功率更小，为低温挡。 已知，，代入功率公式得 已知，因此高温挡总功率 并联电路总功率等于各支路功率之和，因此R2的功率 则 28．如图是座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至______（填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，“低温”挡功率为12W，则“高温”挡功率为________W。 【答案】 1 36 【详解】[1]由P=U2/R可知，在电压U一定时，电路总电阻R越大，电功率越小，座椅处于低温挡。观察电路图，当开关转至1位置时，两电阻串联，电路总电阻最大，所以选择“低温”挡应将开关转至1位置。 [2]已知电源电压，“低温”挡功率，根据P=U2/R，可得“低温”挡时电路总电阻 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，已知，所以 当开关转至2位置时，电路为的简单电路，此时座椅处于高温挡，根据P=U2/R，可得“高温”挡功率 29. 如图所示为家用电火锅的电路原理图，通过挡位开关S可以实现高、中、低三挡的转换。已知电阻R1=R2=44Ω，低温挡功率为100W，R3的阻值为______Ω。挡位开关S放在______（选填“1、2”“2、3”或“3、4”）为高温挡，高温挡的功率为______W。 【答案】 440 1、2 2200 【详解】由图知道 ，挡位开关S放在1、2时，R3被短路，R1、R2并联，则电路中总电阻最小，则由P=U2/R知道，电路的总功率最大，所以为高温挡； 挡位开关S放在3、4时，R2、R3串联，则电路中总电阻最大，则由P=U2/R知道，电路的总功率最小；所以为低温挡；挡位开关S放在2、3时，电路中只有R2连入电路，电流较大，此时为中温挡。低温挡时的总电阻为 由于串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以R3的阻值 R3=R串-R2=484Ω-44Ω=440Ω 由P=U2/R知道，高温挡的功率 【题型6 焦耳定律与其应用题】 30．电流的热效应有时对我们有益，我们可以利用它；有时对我们有害，我们需要及时散热。下列例子中属于利用电热的是（     ） A．电器长时间不用，要定时通电 B．电视机外壳的散热窗 C．计算机内部装有小风扇 D．电动机外壳上有许多翼状散热片 【答案】A 【详解】A．电器长时间不用时定时通电，利用电流产生的热来驱潮，防止电器内部元件受潮损坏，属于对电热的利用，故A符合题意； BCD．电视机的散热窗、计算机的散热风扇、电动机的翼状散热片，都是为了及时散去工作时产生的多余热量，避免过热损坏设备，属于防止电热危害的散热措施，故BCD不符合题意。 故选A。 31. 将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中使其正常工作，若通电时间相同。下列说法中（     ） ①电烙铁消耗的电能最多        ②电烙铁产生的热量最多 ③三个用电器消耗的电能一样多     ④三个用电器产生的热量一样多 A．只有②③正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 【答案】A 【详解】①③根据，相同、通电时间相同，则三个用电器消耗的电能相等，故①错误，③正确； ②④电烙铁为纯电阻用电器，消耗的电能全部转化为内能；电风扇、电视机消耗的电能仅少部分转化为内能，因此相同时间内电烙铁产生的热量最多，故②正确，④错误。 综合上述分析可知②③正确，故选A。 32. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。 （1）实验中，电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中____________来比较的。 （2）图甲可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，_______（选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多。 （3）图乙可探究电流产生的热量与_____的关系。图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为____。 【答案】(1)两侧液面的高度差 (2)电阻大小 右 (3) 电流大小 4:1 【详解】（1）电流产生的热量无法直接观测，盒内空气受热膨胀会使U形管两侧出现液面高度差，热量越多液面高度差越大，因此通过U形管液面高度差反映产热多少。 （2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，根据控制变量法可知，图甲可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系； 通电一段时间后，因为右侧电阻大于左侧电阻，在电流和通电时间相同时，根据可知，右侧电阻产生的热量较多。 （3）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，由串、并联电路电流的关系可知，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而电阻和通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系。 由图乙可知盒外与盒内电阻相同，均为，通过图乙右侧容器内外两电阻丝的电流相同，由串、并联电路电流的关系可知，通过左侧容器内的电阻丝的电流为通过右侧容器内电阻丝电流的2倍，即；当容器内电阻丝的阻值和通电时间相同，由焦耳定律可知，左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比 33. 用以下装置进行实验： （1）图甲中，若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”，还需要的测量器材是_________，实验中通过观察___________来比较产生的热量； （2）若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”，应选用图乙中的烧瓶_________，并将其电阻与图甲中R串联； （3）若要探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择图乙中的烧瓶_______，并将其电阻与图甲中R____（选填“串联”、“并联”或“串并联都可以”）； （4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾，烧瓶______中的液体升温最慢。 【答案】(1) 秒表 温度计升高的示数 (2)C (3)A 串并联都可以 (4)B 【详解】（1）由实验可知，要准确完成本实验除了图中的实验器材，还需的器材有测量通电时间的工具秒表。 电阻丝产生热量的多少不易观察，通过加热液体，液体升高的温度来呈现，所以电阻丝产生的热量多少是通过观察温度计升高的示数来反映。 （2）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相同，吸热材料相同，电阻不同，应选择图乙中烧瓶C与图甲中的烧瓶串联在电路中。 （3）探究不同物质吸热升温的现象时，需要控制加热的产热条件完全相同，即相同时间内提供的热量相等，仅改变液体的种类，且液体质量相等。图甲烧瓶内是煤油、电阻为，因此需要选择乙图中装有等质量水、电阻阻值相同的烧瓶，即烧瓶A。 要让两个电阻在相同时间内产生的热量相等，根据焦耳定律，串联时电流、时间、电阻均相同，产热相等；根据，并联时电压、时间、电阻均相同，产热也相等，因此连接方式为串联并联都可以。 （4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，由可知，A 中电阻较小，通过的电流较大，A中产生的热量最多，液体吸热最多，B、C中电阻丝产生的热量相同，由于A、B中都为水，因此产生热量多的温度计升高的示数就大，故；由可知，吸收的热量和质量都相同时，比热容越小，温度变化越快，因此煤油中温度计的示数大，故；由以上分析可得，烧瓶B中的液体升温最慢。 【题型7 多档位用电器电热计算题】 34. 如图是一款电热煮茶壶的电路原理图，工作时有“加热”“保温”两个挡位调节。当闭合开关________时，电热煮茶壶处于保温挡。加热挡的额定功率为1210 W，正常加热1分钟所消耗的电能是______J。 【答案】 S 【详解】由P=U2/R得，在电压一定时，总电阻越小，总功率越大，总电阻越大，总功率越小。 由图可知，当S闭合，断开时，、串联，电路的总电阻最大，总功率最小，为“保温”挡；当闭合开关S、都闭合时，电路中只有工作，总功率最大，为“加热”挡。加热挡正常加热1分钟消耗的电能为 35．小明家的电火锅有高、低温挡，如图为电火锅的简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，高温挡额定功率为1100W，开关S2接触_______（选填“a”或“b”）时，电火锅处于高温挡正常工作产生的热量是_______J。 【答案】 b 【详解】根据电功率公式P=U2/R，电路总电阻越小，加热功率越大，对应高温挡；当开关S2接触时，电阻R1和R2串联接入电路，总电阻最大，为低温挡；当S2接触时，R1被断路，电路中只有R2工作，总电阻最小，功率最大，为高温挡； 电火锅是纯电阻用电器，正常工作时消耗的电能全部转化为热量，因此热量，电火锅处于高温挡正常工作产生的热量是 36．为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为，加热电阻R1、R2的阻值均为，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动_____模式，加热产生的热量是_______J。 【答案】 除霜 1440 【详解】旋转开关调至“1”时，只有R1接入电路，电路总电阻较小。因电源电压不变，由P=U2/R可知，此时电路功率较大，为高温挡，故启动除霜模式。 加热1min产生的热量为 37．某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是其内部电路简化图，R1、R2、R3为加热电阻，它们的阻值均为，通过旋转开关（为转轴）可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入的家庭电路中，旋转开关转至______（选填“”、“”、“”或“”）时，电热敷腰带处于高温挡工作；电热敷腰带在低温挡工作，产生的电热为______J。 【答案】 de 13200 【详解】[1]由电功率P=U2/R公式可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻R越小，电功率P越大。分析电路图可知，旋转开关转至“ab”时，电路处于断开状态；旋转开关转至“bc”时，电阻R1和R2串联，电路总电阻 旋转开关转至“cd”时，电路中只有电阻R2，电路总电阻；旋转开关转至“de”时，电阻R2和R3并联，根据并联电路电阻 得电路总电阻 因为串联电路的总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，所以，当开关转至“bc”时，电路总电阻最大，电功率最小，为低温挡；当开关转至“de”时，电路总电阻最小，电功率最大，电热敷腰带处于高温挡；当开关转至“cd”时，为中温挡。 [2]电热敷腰带通电时间 低温挡消耗的电功率 低温挡工作，产生的电热 38．如图甲所示是小强家中具有加热和保温两个挡位的电饭锅，图乙为其内部简化电路图，R1、R2为发热电阻，R1=110Ω，额定加热功率为1400W。当电饭锅处于保温状态时，通过电饭锅的电流为______A；处于加热状态时，通电5min电流通过R2产生的热量为________J。 【答案】 2 【详解】[1]由图可知，当开关S接触点0、1时，R1工作，此时电路电阻较大，根据P=U2/R可知，电饭锅处于保温状态；当开关S接触点1、2时，R1、R2并联，此时电路电阻较小，根据P=U2/R可知，电饭锅处于加热状态。处于保温状态时，通过电饭锅的电流 [2]当开关S接触点1、2，电饭锅处于加热状态时，电阻R1的电功率 电阻R2的电功率 通电5min电流通过R2产生的热量 39．由于卫生间环境相对阴暗潮湿，比较容易滋生细菌，所以建议在卫生间安装如图-1所示的电热毛巾架，该毛巾架通过智能系统能够实现高温挡、低温挡自动切换，额定电压为220V。图-2所示为其内部电路原理图，R1和R2均为550Ω的发热电阻丝；求： (1)高温挡的额定功率。 (2)低温挡正常工作30min产生的热量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据公式P=U2/R，可知，当开关S接1时，只有R1接入电路，总电阻小，功率大，为高温挡； 当开关S接2时，R1与R2串联，总电阻大，功率小，为低温挡； 已知，，代入公式得高温挡功率 （2）低温挡总电阻 低温挡功率 工作时间 该电路为纯电阻电路，产生的热量 因此 40．图甲为某煮茶器的实物图，图乙为其电路原理图，表格中是该煮茶器的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为总开关，S1为温控开关，该煮茶器可以通过控制S、S1两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化，将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求： 额定电压 加热功率 保温功率 220V 1210W 110W (1)煮茶器处于加热挡时的电流； (2)煮茶器处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量； (3)R1的阻值。 【答案】(1)5.5A (2) (3)400Ω 【详解】（1）由表可知，煮茶器处于加热挡时的电流 （2）煮茶器处于保温挡时，持续工作时间 煮茶器产生的热量等于消耗的电能 （3）由图乙可知，当S闭合、S1闭合时，R1被短路，只有R2接入电路；当S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻；电源电压不变，由P=U2/R可知，电路中的总电阻越大，功率越小。所以当S闭合、S1闭合时，煮茶器功率较大，为加热挡；当S闭合、S1断开时，煮茶器功率较小，为保温挡。当煮茶器处于加热挡时，只有R2接入电路，则R2的阻值 当煮茶器处于保温挡时，R1与R2串联，此时电路中的总电阻 则R1的阻值 41．如图-1所示，是某兴趣小组为中国空间站的工作人员设计的一款节能水暖电热毯，主要特点是A、B两区既可以单独使用，也可以同时使用，从而达到节能高效的目的。简化电路如图-2所示，电源电压，RA、RB均为电热丝，。已知水的比热容，求： （1）单独使用B区时，电路中的电流和电功率； （2）单独使用A区时，若将电热毯中质量为0.5kg的水从加热到，正常工作时的加热效率： ①水吸收的热量； ②加热时间为多少秒？（结果保留整数位） 【答案】(1)0.5A，110W (2)① ②682s 【详解】（1）单独使用B区时，只有电阻RB接入电路，此时电路中的电流 电路中的电功率 （2）①水吸收的热量 ②单独使用A区时，只有电阻RA接入电路，其电功率 正常工作时消耗的电能 所需的加热时间 【题型8 家庭电路的组成与用电安全问题】 42．如图所示为家庭电路的简化电路图，若该电路中各处的连接都是正确的，则关于该家庭电路，下列说法中正确的是（     ） A．a线和b线间的电压是36 V B．开关串联在火线与灯泡L之间 C．电能表是测家庭电路用电器总功率的仪表 D．台灯与电视机接入电路时，是串联关系 【答案】B 【解析】A．家庭电路火线a和零线b之间的电压是220V，故A错误； B．家庭电路中开关串联在火线与灯泡之间，断开开关时灯泡不带电，符合安全用电要求，故B正确； C．电能表测量的是电路消耗的总电能，故C错误； D．台灯和电视机接入家庭电路时是并联关系，互不影响，故D错误。 故选B。 43．“安全用电入我心，平安生活伴我行”。请用笔画线表示导线，将图中的三孔插座和电灯分别正确接入家庭电路中。 【答案】 【详解】带开关的灯泡，开关与灯泡串联，相线先接开关，再经过灯泡回到中性线； 三孔插座的接法：上孔接保护线、左孔接中性线、右孔接相线。 44. 如图为某家庭简单电路的示意图，其中A是______表，火线和零线之间电压为_______V；若在插座上接一台额定功率为300W的电视机，正常工作2h消耗的电能为_______kW·h，它与灯是_____连接的。 【答案】 电能 220 0.6 并联 【详解】[1]家庭电路首先接入电能表，用于测量家庭电路消耗的电能，所以图中A是电能表。 [2]在我国，家庭电路中火线和零线之间的电压为220V。 [3]若在插座上接一台额定功率为300W的电视机，正常工作2h消耗的电能为 [4]家庭电路中各用电器为了互不影响，能独立工作，都是并联连接的，所以电视机与灯是并联连接的。 45. 如图（甲）所示，某款人形机器人重800N，在某次测试中，该机器人托举着箱子在水平地面上以恒定速度匀速运动10s，前进20m，已知这个过程中该机器人受到的阻力为50N。 （1）机器人托着箱子在水平地面上运动时，牵引力做的功为________，功率为________W。 （2）当机器人内置电池需要充电时，需将其接到家庭电路的插座上进行充电。如图（乙）为家庭电路的一个简单图示。则： ①火线与零线之间有________伏的电压。 ②（多选）闭合开关S，小灯正常发光，在充电电池插入插座充电后，灯泡突然熄灭，检查时发现保险丝也熔断了，则该家庭电路故障的可能原因是________。 A．三孔插座短路 B．充电电池的插头短路 C．小灯泡短路 D．充电电池电阻过小 【答案】（1）1000J 100 （2） 220 BD 【详解】（1）因为机器人沿水平地面上以恒定速度运动，所以由二力平衡条件可知，机器人的牵引力 前进20m，则这段时间内牵引力所做的功 所以机器人在水平地面上运动时牵引力做功的功率 （2）我国家庭电路中，火线与零线之间的标准电压为220V。 保险丝熔断的原因是电路总电流过大，原因为短路或总功率过大；故障是插入充电电池后才发生，说明原电路正常，逐一分析：   A．若三孔插座本身短路，未插插头时电路已经短路，灯泡不可能正常发光，故A错误； B．充电电池插头短路，插入插座后造成电源短路，电流骤增熔断保险丝，故B正确； C．若小灯泡短路，闭合开关后保险丝就会熔断，灯泡不会正常发光，故C错误； D．家庭电路电压固定，充电电池电阻过小，根据P=U2/R，充电功率很大，导致电路总功率过大，干路电流超过保险丝熔断电流，故D正确。 故选BD。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13章 电功率 【题型1 电功的概念与计算】 1 【题型2 电功率的概念与计算题】 3 【题型3 额定功率与实际功率辨析题】 4 【题型4 测定小灯泡的电功率】 5 【题型5 多档位用电器功率计算题】 7 【题型6 焦耳定律与其应用题】 9 【题型7 多档位用电器电热计算题】 10 【题型8 家庭电路的组成与用电安全问题】 13 【题型1 电功的概念与计算】 1．关于电功与电能，下列说法正确的是（     ） A．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能量 B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能量的多少 C．电流做功的过程，实际上就是电能转化为热能量的过程 D．电功就是电能，两者只是名称不同而已 2．如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，正确的是（    ） A．小英家电能表的额定功率为8800W B．小英家电能表上个月消耗的电能为1011kW·h C．若只让一个标有“220V、？W”的电热水器单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器的功率是1200W D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的电能越多 3．小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到了一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（　　） 电池型号：BL204 标称电压：3.7V 充电限制电压：4.2V 电池容量：1700mAh/6.29Wh 执行标准：GB/T18287-2000 A．这块电池能提供的电能大约为23000J B．图中mAh和Wh都是能量的单位 C．将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元（每度电0.48元） D．不考虑机械自重及摩擦等，这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升超过20m高 4. 电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。某同学想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。 （1）将两根电阻丝串联后接入电路中的目的是______； （2）通电一段时间后，通过观察______来比较电流做功多少，这里用到了______法； （3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝______（选填“R1”或“R2”）做的功多； （4）若R1两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则20s内电流通过R1做的功为______。 5. 如图所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为12V。开关闭合后，当滑动变阻器R接入电路的阻值为40Ω时，通过电阻R1的电流为________A，电路中的总功率为________W，通电1min电流所做的功为________J。 【题型2 电功率的概念与计算题】 6. 关于电能和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，其额定功率越大 B．实际功率越大的用电器，消耗的电能越多 C．某电路中再接入一个用电器，电路的总功率变大 D．实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快 7．商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（　　） A．消耗较少的电能，消耗较多的电能 B．电功率较小，电功率较大 C．电功率较小，消耗较多的电能 D．消耗较少的电能，电功率较大 8．“220V 3W”的LED灯和“220V 8W”的节能灯如图所示，它们正常工作，亮度相当，此时两灯相比（　　） A．实际功率相同 B．电流通过节能灯做功较快 C．节能灯两端的电压较低 D．节能灯消耗的电能较少 9．有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1500W，乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作，下列说法中正确的是（　　） A．甲电热水壶消耗电能多 B．通过乙电热水壶的电流较大 C．甲电热水壶电流做功较快 D．甲的实际电压比乙的实际电压高 10. 一些火灾因线路故障而引起，当线路连接处接触不良时，该处的阻值将______（选填“变大”“变小”，下同），该处消耗的电功率将______，会产生局部过热，引发火灾。白炽灯的灯丝断了，重新搭上接在原来的电路中，此时白炽灯灯丝的电阻会______，灯泡的亮度会______（选填“变亮”或“变暗”）。 11. 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________，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________。 【题型3 额定功率与实际功率辨析题】 12．甲、乙两只灯泡的铭牌如图所示，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（     ） A．甲灯的实际功率一定是25W B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 C．甲、乙两灯串联接入220V电路中，乙灯比甲灯亮 D．甲、乙两灯并联接入200V电路中，乙灯比甲灯亮 13. 随着生活水平的提高，家用电器在日常生活中已不可缺少。小明家所有家用电器正常工作时的总功率为2200W。其中电热水壶的铭牌如图所示，某一天小明在家里用电热水壶烧水，电热水壶能正常工作。已知电热水壶的阻值不变。则以下说法不正确的是（     ） 电热水壶的铭牌 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 880W 容积 2L A．小明家所有家用电器正常工作时电流为10A B．这个电热水壶正常工作时的电阻为55Ω C．这个电热水壶正常工作600s所消耗电能为 D．若电热水壶实际工作电压为110V，则电热水壶的实际功率为440W 14．如图所示，标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成图示电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，直至某一个灯泡的灯丝被烧断，则先被烧坏的灯泡是___________，这个灯泡被烧坏后，通过另一灯泡的电流是_______A。 15．现有“ 100W”的电灯泡一只，若将它接在家庭电路中，通过该灯泡的电流为______A；若将它接在电压为“”的电路中（不考虑温度对电阻的影响），实际功率为________W。 16．分别标有“3.8V  0.3A”字样的甲灯和“2.5V  0.3A”字样的乙灯同时接入同一电路中，两灯均正常发光，两灯是___________（串/并）联，_________（甲/乙）灯更亮。 17．现有规格为“6V  6W”和“6V  3W”的甲、乙两电灯（不考虑温度对灯丝电阻的影响），串联时电路两端总电压最大是______V；并联时电路最大总电流是______A。 【题型4 测定小灯泡的电功率】 18. 小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为6V）、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电压表（只有0~3V挡完好）、滑动变阻器两个（A标有“5Ω  2A”字样、B标有“10Ω  1A”字样）、开关及导线若干，小灯的额定电流可能为“0.26A”、“0.30A”或“0.32A”。小华选择一个变阻器，连接电路后按正确步骤进行实验，闭合开关发现小灯较亮，电压表示数2.0V他经过思考仅更换了变阻器，重新实验，步骤正确，闭合开关发现电压表示数如图所示，接着他移动滑片使小灯正常发光。 (1)小华开始选用的滑动变阻器是________；（选填“A”或“B”） (2)判断该小灯正常发光的方法是_____________； (3)根据实验的相关信息计算小灯的额定功率。（请写出计算过程） 19．小松同学做“测小灯泡的电功率”实验，他将电源（电压为1.5V的整数倍且保持不变）、待测小灯（如图所示）、滑动变阻器、电流表、开关串联，并将电压表并联入电路。闭合开关，移动变阻器滑片，记录的部分数据及现象见表。 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 电压表示数与电流表 示数的比值（欧） 1 0.22 10 2 1.7 0.24 (1)小松判定小灯正常发光的依据是______； (2)实验中，电压表并联在______两端（选填“小灯”或“滑动变阻器”），理由是______； (3)根据相关信息计算出电源电压U____、小灯泡的额定功率P额___。（需写出主要推理和计算过程） 20. 小珠做“测定小灯泡的电功率”实验，她将电源（可调节至2V、4V、6V、8V）、待测小灯（额定电压为“5V”或“6V”）、滑动变阻器（标有“10Ω  2A”字样）、电流表和开关串联，并将电压表并联在电路中。小珠将滑动变阻器的滑片移至一端，闭合开关，小灯恰好正常发光。她断开开关，仅调小电源电压，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，小灯再次正常发光。两次小灯正常发光时，电压表的指针位置均如图所示。（两次实验过程中，电表均选择了合适的量程） (1)该实验的实验原理是______； (2)求小灯泡的额定功率P额。（需写出解答过程） 21. 在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，小灯泡标有“2.2 V”字样，电压表只有“0⁓3V挡”完好，实验电路图如图（a）所示： (1)该实验的原理是_________（用公式表示）。 (2)图（a）电路中AB和CD间分别接入________（选填“A”或“B”）。 A．电流表和电压表 B．电压表和电流表 (3)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是______。 A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)实验中滑动变阻器滑片移到某个位置时，电压表示数如图（b）所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向__________（填“a”或“b”）端移动。 (5)下表为某同学的实验记录分析表： 实验次数 电压表示数U（V） 电流表示数I（A） 功率P（W） 额定功率P额（W） 1 1.5 0.22 0.33 2 2.2 0.30 0.66 3 3.0 0.34 1.02 你认为该同学处理数据过程是否合理？并说明理由__________。 【题型5 多档位用电器功率计算题】 22．如图所示为某电饭锅的简化电路图，有加热和保温两挡，下列说法正确的是（     ） A．开关断开时，只有电阻R2接入电路 B．开关断开时，电阻R1与R2并联 C．开关闭合时为加热状态 D．开关闭合时为保温状态 23. 小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示，已知，电源电压为220V。当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为220W。下列说法错误的是（     ） A．R2的阻值为20 B．当电路接高温挡时，发热功率为2420W C．当开关S1断开，S2接b时加热装置处于中温挡 D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足 24. 某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为10V B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡 C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生热量600J D．加热100g水，水温升高10℃，水吸收热量420J 25．如图所示，图1为某品牌腿部按摩仪，能根据不同人对冷热程度的需求调节温度，有效缓解腿部疲劳。其工作电路简化图如图2所示，内置充电电池，容量4000mA·h，工作电压为5V，充满电后，若仅按摩可连续正常工作5h。电热丝的阻值为5Ω不变，加热按摩时电热丝的最小功率为1.25W。下列说法正确的是（     ） A．选择开关与触点2、3接触时，按摩仪处于加热按摩状态 B．电动机正常工作时的功率为5W C．温度调节器的阻值范围为0~15Ω D．加热按摩时该按摩仪的最大功率为9W 26. 如图甲所示是电热水壶，额定电压为220V，内部简化电路如图乙所示，有保温、加热两挡，R1、R2是两个阻值不变的发热元件。双触点开关接触2和3时为保温挡，此时R1的电流为1A；双触点开关接触3和4时为加热挡，加热挡的电功率为2000W，求： (1)R1的电阻是多少？ (2)保温挡的电功率是多少？ (3)若电热壶内装有30℃、1kg的水，现用加热挡加热水，加热效率为84%，加热时间为200s，能使水的温度升高多少？（假设大气压为1个标准大气压，） 27．图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为，R1和R2为发热电阻丝，，忽略电阻丝阻值随温度变化，高温挡和低温挡的额定功率比为。只闭合时______温挡工作，此时功率为______。R2为_______。 28．如图是座椅的加热电路，R1、R2是电热丝，旋钮式开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至______（填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24V，R1阻值是32Ω，“低温”挡功率为12W，则“高温”挡功率为________W。 29. 如图所示为家用电火锅的电路原理图，通过挡位开关S可以实现高、中、低三挡的转换。已知电阻R1=R2=44Ω，低温挡功率为100W，R3的阻值为______Ω。挡位开关S放在______（选填“1、2”“2、3”或“3、4”）为高温挡，高温挡的功率为______W。 【题型6 焦耳定律与其应用题】 30．电流的热效应有时对我们有益，我们可以利用它；有时对我们有害，我们需要及时散热。下列例子中属于利用电热的是（     ） A．电器长时间不用，要定时通电 B．电视机外壳的散热窗 C．计算机内部装有小风扇 D．电动机外壳上有许多翼状散热片 31. 将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中使其正常工作，若通电时间相同。下列说法中（     ） ①电烙铁消耗的电能最多        ②电烙铁产生的热量最多 ③三个用电器消耗的电能一样多     ④三个用电器产生的热量一样多 A．只有②③正确 B．只有①④正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确 32. 如图所示是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，将四段电阻丝a、b、c、d分别密封在完全相同的盒子内，盒内封闭一定量的空气，图乙中另取阻值为5Ω的电阻在盒外与盒内电阻并联。 （1）实验中，电流通过电阻时产生热量的多少是通过观察U形管中____________来比较的。 （2）图甲可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，_______（选填“左”或“右”）侧盒子中的电阻产生的热量多。 （3）图乙可探究电流产生的热量与_____的关系。图乙中左右两侧盒子中的电阻产生的热量之比为____。 33. 用以下装置进行实验： （1）图甲中，若要探究“电阻丝产生的热量与电流大小的关系”，还需要的测量器材是_________，实验中通过观察___________来比较产生的热量； （2）若要探究“电阻丝产生的热量与电阻大小的关系”，应选用图乙中的烧瓶_________，并将其电阻与图甲中R串联； （3）若要探究“不同物质吸热升温的现象”，应选择图乙中的烧瓶_______，并将其电阻与图甲中R____（选填“串联”、“并联”或“串并联都可以”）； （4）将图乙中三个烧瓶内的电阻并联起来，通电一段时间后，瓶中液体都没有沸腾，烧瓶______中的液体升温最慢。 【题型7 多档位用电器电热计算题】 34. 如图是一款电热煮茶壶的电路原理图，工作时有“加热”“保温”两个挡位调节。当闭合开关________时，电热煮茶壶处于保温挡。加热挡的额定功率为1210 W，正常加热1分钟所消耗的电能是______J。 35．小明家的电火锅有高、低温挡，如图为电火锅的简化电路图，R1和R2是加热电阻丝，高温挡额定功率为1100W，开关S2接触_______（选填“a”或“b”）时，电火锅处于高温挡正常工作产生的热量是_______J。 36．为保障行车安全，同学设计了后视镜除雾、除霜装置，简化电路如图所示。电源电压为，加热电阻R1、R2的阻值均为，电路低温挡除雾，高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动_____模式，加热产生的热量是_______J。 37．某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是其内部电路简化图，R1、R2、R3为加热电阻，它们的阻值均为，通过旋转开关（为转轴）可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入的家庭电路中，旋转开关转至______（选填“”、“”、“”或“”）时，电热敷腰带处于高温挡工作；电热敷腰带在低温挡工作，产生的电热为______J。 38．如图甲所示是小强家中具有加热和保温两个挡位的电饭锅，图乙为其内部简化电路图，R1、R2为发热电阻，R1=110Ω，额定加热功率为1400W。当电饭锅处于保温状态时，通过电饭锅的电流为______A；处于加热状态时，通电5min电流通过R2产生的热量为________J。 39．由于卫生间环境相对阴暗潮湿，比较容易滋生细菌，所以建议在卫生间安装如图-1所示的电热毛巾架，该毛巾架通过智能系统能够实现高温挡、低温挡自动切换，额定电压为220V。图-2所示为其内部电路原理图，R1和R2均为550Ω的发热电阻丝；求： (1)高温挡的额定功率。 (2)低温挡正常工作30min产生的热量。 40．图甲为某煮茶器的实物图，图乙为其电路原理图，表格中是该煮茶器的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为总开关，S1为温控开关，该煮茶器可以通过控制S、S1两个开关的通断实现加热、保温两个挡位的变化，将煮茶器接入电源电压为220V的电路中。求： 额定电压 加热功率 保温功率 220V 1210W 110W (1)煮茶器处于加热挡时的电流； (2)煮茶器处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量； (3)R1的阻值。 41．如图-1所示，是某兴趣小组为中国空间站的工作人员设计的一款节能水暖电热毯，主要特点是A、B两区既可以单独使用，也可以同时使用，从而达到节能高效的目的。简化电路如图-2所示，电源电压，RA、RB均为电热丝，。已知水的比热容，求： （1）单独使用B区时，电路中的电流和电功率； （2）单独使用A区时，若将电热毯中质量为0.5kg的水从加热到，正常工作时的加热效率： ①水吸收的热量； ②加热时间为多少秒？（结果保留整数位） 【题型8 家庭电路的组成与用电安全问题】 42．如图所示为家庭电路的简化电路图，若该电路中各处的连接都是正确的，则关于该家庭电路，下列说法中正确的是（     ） A．a线和b线间的电压是36 V B．开关串联在火线与灯泡L之间 C．电能表是测家庭电路用电器总功率的仪表 D．台灯与电视机接入电路时，是串联关系 43．“安全用电入我心，平安生活伴我行”。请用笔画线表示导线，将图中的三孔插座和电灯分别正确接入家庭电路中。 44. 如图为某家庭简单电路的示意图，其中A是______表，火线和零线之间电压为_______V；若在插座上接一台额定功率为300W的电视机，正常工作2h消耗的电能为_______kW·h，它与灯是_____连接的。 45. 如图（甲）所示，某款人形机器人重800N，在某次测试中，该机器人托举着箱子在水平地面上以恒定速度匀速运动10s，前进20m，已知这个过程中该机器人受到的阻力为50N。 （1）机器人托着箱子在水平地面上运动时，牵引力做的功为________，功率为________W。 （2）当机器人内置电池需要充电时，需将其接到家庭电路的插座上进行充电。如图（乙）为家庭电路的一个简单图示。则： ①火线与零线之间有________伏的电压。 ②（多选）闭合开关S，小灯正常发光，在充电电池插入插座充电后，灯泡突然熄灭，检查时发现保险丝也熔断了，则该家庭电路故障的可能原因是________。 A．三孔插座短路 B．充电电池的插头短路 C．小灯泡短路 D．充电电池电阻过小 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $