河北专版秋中考物理总复习 第17讲 电功率检测.docx

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河北专版秋中考物理总复习第17讲电功率检测

第17讲　电功率

命题点1　电能表的相关计算（8年5考）

1．（2018·河北）小明一家外出旅游，出门时电能表示数为

，回来时为

，这期间消耗了__3__度电．这些电能可使标有“220V　25W”的灯泡正常工作__120__h.

2．（2017·河北）一天，小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为

，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电__500__kW·h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为00180前为IC卡电能表充值．

3．（2016·河北）小明家新买了一个电热水器，刚接入电路，家里的空气开关就断开了．他猜想造成空气开关断开的原因是：

①连入电路中的用电器总功率过大；②电热水器或插头处短路．于是他请电工师傅检修后，将空气开关复位，只让电热水器单独工作，家里标有“2000r/kW·h”的电能表的转盘3min内转了100转，电热水器的功率为__1__000__W．小明猜想__②__（填序号）是正确的．（已知电热水器接入电路前，小明家正在使用的用电器的总功率约为3200W，空气开关允许通过的最大电流为40A）

4．（2013·河北）小明去打开水，水未开，此时观察到温度计示数为77℃，电能表示数为

；水开时，温度计示数为97℃，电能表示数为

，电热水器消耗了__5.04×106____J的电能．第二天小明又去打水，发现水仍未开，水的温度为t，等到水开时温度计示数为98℃，这段时间内电热水器消耗的电能为2.1kW·h，则t＝__68__℃.两天水开时的温度不同，是由于液体的沸点与__液面上的气压大小__有关．[c水＝4.2×103J/（kg·℃），电路中只有电热水器，且水的质量相等，不计热损失]

5．（2012·河北）小明家有额定功率均为40W的电风扇和白炽灯，它们正常工作相同的时间，__白炽灯__产生的热量多．小明家还有一个“220V　1500W”的电热水器，将其单独连接在电路中，发现电能表（如图所示）上的铝盘121s内转了125转，电热水器消耗了__1.5×105__J的电能，他家的实际电压为__200__V．（电热水器内电阻丝的阻值不变）

命题点2　动态电路的定性分析（8年3考）

6．（多选）（2018·河北）如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表．只闭合S1时，a表无示数，b表有示数．S1、S2都闭合时，滑片P向右滑动，c表的示数不变．下列判断正确的是（BD）

A．a表是电压表

B．先闭合开关S1，再闭合S2，电路中的总电流变大

C．只闭合S1，P向右移动，R2两端的电压变化量与电流变化量的乘积大于其电功率的变化量

D．开关均闭合，电路的总功率为P1；若将c表换成另一种电表，再闭合S1、S2，电路的总功率为P2，则P2>P1

7．（多选）（2016·河北）如图所示，电源电压不变．下列说法正确的是（ACD）

A．只闭合S1，将P向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变

B．只闭合S1，将P向左移动，R1消耗的功率增加

C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数不变，电流表的示数变小

D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小

8．（多选）（2014·河北）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻．闭合开关S，将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，电压表V1、V2示数变化的大小分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数变化的大小为ΔI.下列判断正确的是（ABD）

A．ΔU2大于ΔU1

B.

与

的差值等于R2

C．R2和R3消耗的电功率的和增加了ΔU2·ΔI

D．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电流表示数变大

命题点3　测量小灯泡的电功率（8年4考）

9．（2017·河北）小明利用如图所示的实验器材“测量小灯泡的额定功率”，已知电源电压恒为6V，小灯泡正常工作时的电压为3.8V，电阻约为12Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω　2A”．

图1　

图2

图3　

图4

（1）请用笔画线代替导线，完成图1实物电路的连接．

解：

（2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是__滑动变阻器断路__．（电路只有一处故障）

（3）排除故障后，继续实验，闭合开关，移动滑片，当电压表的指针在某电压值时（请在图2中标出相应的电压值），小灯泡正常发光，电流表的示数如图3所示，小灯泡的额定功率是__1.14__W.

解：

（4）测量完灯泡的额定功率后，小明又测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是__灯丝两端的电压增大时，温度升高__．

【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量，实验电路图如图4所示，实验结束后，两人对实验进行了交流与评估．

①小红的实验结果误差较大，理由是__不能在电压表上准确读出3.8__V__．

②小明的实验更不容易操作，理由是__开始操作时，不易确定滑片的位置__．

10．（2013·河北）小明学习了电功率后，用额定电压分别为2.5V、6V的灯泡L1和L2设计了如图所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关．

（1）小灯泡发光时，将电能转化为__内__能和光能．

（2）探究L1的亮度时，只闭合S、S1，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：

__灯泡断路__．排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一所示．

表一

电压/V

电流/A

亮暗情况

1

1

0.16

暗

2

1.5

0.22

较亮

3

2.5

0.28

亮

（3）探究L2的亮度时，只闭合S、S2，进行实验，收集的数据及现象如表二所示．

表二

电压/V

电流/A

亮暗情况

4

1

0.28

很暗

5

2.5

0.38

暗

6

6

0.72

很亮

（4）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与__实际功率__有关．不同规格的小灯泡发光亮度还应与__电能转化为光能__的转化效率有关．

【拓展】完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱各1个，2个开关及若干条导线，对额定电流为0.1A的小灯泡的额定功率进行了测定．请在虚线框内画出他设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．

解：

实验步骤：

__①根据电路图连接实物电路；②只闭合S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为0.1__A；③断开S1，闭合S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为0.1__A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R__．

表达式：

P额＝__（0.1__A）2R__．

11．（2012·河北）测量“小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10～15Ω之间．所提供的器材有：

电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω　2A”、“20Ω　1A”）两个，导线若干．

　　　　甲　　　　　　　　　　　乙丙

（1）如图甲是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．

解：

（2）小明选用的滑动变阻器的规格为__“20__Ω__1__A”__．

（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，读数为__4.0__V，小灯泡的额定功率为__1.2__W.

（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在图丙虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．

解：

实验步骤：

__①根据电路图连接实物电路；②闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3__A；③滑片位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I.__

表达式：

P额＝__（1.8－

）__．

12．（2011·河北）如图1是小明设计的测量小灯泡额定功率的电路图．已知定值电阻R0＝15Ω，滑动变阻器R（20Ω　1A），电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W.

（1）闭合开关S前，滑片P应滑到最__右端__．（填“左端”或“右端”）

（2）请用笔画线代替导线将图2中的实物图补充完整．

解：

（3）小明正确连接电路后，进行实验．小灯泡正常发光时，电流表的指针如图3所示，通过小灯泡的电流为__0.48__A，其额定功率为__2.88__W.

（4）电路中定值电阻R0的作用是：

__分压，使该电路能够完成对灯泡额定功率的测量__．

（5）小明完成上述实验后，小红发现电流表已坏，她利用剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量．请你在图4虚线框内画出小红完成实验设计的电路图．

解：

命题点4　焦耳定律（8年3考）

13．（2011·河北）假设导体没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是（B）

A．白炽灯仍然能发光

B．电动机仍然能转动

C．电饭锅仍然能煮饭

D．电熨斗仍然能熨衣服

14．（2011·河北）小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．实验中，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是__在电流及通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多__．

15．（2018·河北）用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”．相同烧瓶内装满了煤油．

（1）烧瓶中装入的煤油是__绝缘体__（填“导体”或“绝缘体”）．

（2）请根据实物电路，在虚线框内画出对应的电路图．

解：

（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应__相等__，通过R1的电流__小于__通过R2的电流．

（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大．说明__在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，导体产生的热量越多__．

（5）小红用如图乙所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”．经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流I的关系图象．根据焦耳定律可知，图丙中能正确反映h－I关系的是__A__．

【拓展】用Q＝I2Rt可以计算电流通过任何用电器产生的热量，那么能用Q＝UIt计算电流通过任何用电器产生的热量吗？

__不能__．请用实例说明原因：

__因为用Q＝UIt计算出来的是电路消耗的总电能，而电能除了转化为用电器产生的热量，还可能转化为其他能量，例如电风扇电路中，电能一部分转化为电热，一部分转化为机械能__．

命题点5　电功率的综合计算（8年8考）

16．（2018·河北）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为10V，滑动变阻器R1的规格为“10Ω　1A”．闭合开关，当将滑片P置于距左端三分之一处时，灯泡正常发光，电流表指针满偏，电表表盘如图乙所示．

（1）求灯泡的额定功率和电源电压．

（2）用定值电阻R2替代小灯泡，再将另一电压表V2接入电路，其他部分电路连接不变．闭合开关，当滑片P置于某一位置时，两个电压表指针偏转的角度相同，且表V2示数大于表V1的示数，两种电表指针偏转角度之比为2∶1.求R2可能的阻值．

解：

（1）因为R1允许通过的最大电流为1A，则电流表量程为0～0.6A

当电流表指针偏转时，电路中电流：

I＝0.6A

小灯泡额定功率：

PL＝ULI＝10V×0.6A＝6W

R1两端电压：

UR＝I×

＝0.6A×

＝2V

电源电压：

U＝UL＋UR＝10V＋2V＝12V

（2）因为两个电压表指针偏转的角度相同，表V2表示数大于V1的示数，所以表V2的量程为0～15V，表V1量程为0～3V，表V2可能接在R2两端或电源两端

若V2接在R2两端，U2＝5U1，U＝U1＋U2＝12V

则U2＝10V，U1＝2V

分析可知，电压表与电流表指针偏转角度之比为2∶1，所以I1＝0.2A

R2＝

＝

＝50Ω

若V2接在电源两端，U′2＝4U′1，U＝U′1＋U′2＝12V

则U′2＝9.6V，U′1＝2.4V

分析可知，电压表与电流表指针偏转角度之比为2∶1，所以I2＝0.24A

则R′2＝

＝

＝40Ω

重难点1　电能表的读数及其相关计算

　（2018·德州）小刚早上8：

00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作．下午18：

00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示．则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为__0.5__kW·h，电冰箱的实际电功率为__50__W.

【变式训练1】　（2018·石家庄21县市模拟联考）小明家电能表上标有“220V　10（30）A　1500r/kW·h”等字样．一天他测得供电电压正常，观察到家中的用电器都工作时，2min内电能表的转盘转过300转，用电器消耗的电能是__7.2×105__J，他家用电器的总功率是__6__000__W．夏日来临，他家又买了一台功率是1.5kW的空调，从电能表使用的角度考虑，他家电路__不允许__（填“允许”或“不允许”）安装这台空调．

重难点2　电功、电功率的相关计算

　（2018·河南）在如图所示的电路中，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，电源电压保持不变，当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2A，当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为__0.9__A，R2的电功率为__1.8__W．为了保障电路安全，__S1、S2__两个开关不能同时闭合．

【变式训练2】　（2018·南充）如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I－U图象如图乙所示，当通过灯泡的电流为1A时，灯泡正常发光，则灯泡的额定功率为__8__W，滑动变阻器的最大阻值为__11__Ω.

破解易错题

　（2018·荆门）有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω.这台电动机正常工作1min，消耗的电能为__180__J，产生的热量为__30__J，输出的机械能为__150__J.

　如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到8V，通过该定值电阻的电流变化了100mA，则该电阻的电功率变化了__1.4__W.

实验突破1　测量小灯泡的电功率

　在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、正常发光时灯丝电阻约为10Ω.

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．

解：

（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于__B__（填“A”或“B”）端．

（3）在连接电路后，闭合开关，小明发现电压表、电流表均有示数，但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元器件完好，那么可能的原因是__滑动变阻器连入电路中的阻值太大使小灯泡的实际功率太小__；如果发现电流表有示数，电压表无读数，小灯泡不发光，该故障的原因可能是小灯泡__短路__．

（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P，看到电压表示数为1.8V，要使小灯泡正常发光，应向__A__（填“A”或“B”）端移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，灯泡的额定功率是__0.6__W.

实验突破2　探究电流通过导体时产生的热量的影响因素

　（2018·怀化）探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验如图甲和乙所示，两透明容器中密封着等质量的空气，两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端，通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度差的变化．

（1）在图甲中，通过两电热丝的电流__相等__；该实验是探究电流通过导体产生的热量与导体的__电阻__的关系．

（2）图乙是探究电流通过导体产生的热量与__电流大小__的关系．

（3）在该实验中，我们是通过观察U形管中液面的__高度差__来比较各容器中电热丝产生热量的多少的．

（4）英国物理学家焦耳通过大量实验，首先精确地确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的__电阻__成正比，跟__通电时间__成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为__Q＝I2Rt__．

（5）小明利用图2实验装置（两烧瓶内装质量均为50g的煤油）也完成了该实验的探究，你认为__小明__（填“小明”或“小红”）的装置更便于定量研究．

图2

（6）若第（3）问中，闭合开关后，电流表的读数为0.3A，甲玻璃瓶中的电阻丝R甲的阻值为100Ω，在1～2min的时间内，温度计的示数升高了5℃，不计热损失，则玻璃瓶内煤油的比热容为__2__160__J/（kg·℃）．

1．（2018·潍坊）最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（B）

A．欧姆B．焦耳

C．奥斯特D．法拉第

2．（2018·湘西）以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（A）

3．（2018·广元）根据交通部门统计，我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的，所以现在交警加大了对酒驾的打击力度．图甲是酒精浓度测试仪的原理图，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压不变，当被检测者呼出的气体中酒精浓度增加时（B）

A．电流表的示数减小

B．电压表的示数增大

C．电路总电阻增加

D．电路总功率减小

4．（2018·广安）如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（D）

A．灯泡L变暗

B．电压表示数变小

C．电流表A1示数变大

D．整个电路消耗的总功率变小

5．（2017·昆明）某型号电吹风，电动机和电热丝串联．电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动机线圈电阻为R1，电热丝电阻为R2.将电吹风接入电压为U的电源后，通过的电流为I，消耗的电功率为P，同学们得到了四个关系式．下列选项中，关系式均正确的是（D）

①UI＞P　②P＝I2（R1＋R2）　③UI＝P

④P＞I2（R1＋R2）

A．①②B．②③

C．①④D．③④

6．如图所示是小华已经连好的电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片向A端移动，下列说法正确的是（A）

A．电流表的示数逐渐增大

B．电压表的示数逐渐减小

C．灯泡越来越暗

D．电路消耗的总功率减小

7．（多选）（2018·北京）小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关．他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2.闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数．根据上述实验，下列说法中正确的是（AD）

A．此实验探究的是热量与电阻的关系

B．此实验探究的是热量与电流的关系

C．此实验探究的是热量与时间的关系

D．此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少

8．（2018·株洲）智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（B）

A．降低了电池的输出电压

B．减小了电池的输出电流

C．减小了电路的电阻

D．增大了电池的输出功率

9．（2018·内江）如图是电阻甲和乙的U－I图象，由图象可知下列判断正确的是（C）

A．甲、乙都是定值电阻

B．当乙两端电压为1V时，其电阻值为10Ω

C．将甲和乙串联，当通过甲的电流为0.4A时，电路的总功率为1.2W

D．将甲和乙并联，当甲两端电压为1V时，干路上的电流为0.4A

10．（2018·毕节）现有L1“6V　3W”和L2“6V　9W”两只小灯泡，若将两灯串联接入电源电压为12V的电路中，假设灯泡电阻不变，下列说法正确的是（C）

A．两灯均能正常发光

B．两灯的额定电流相同

C．灯L1可能被烧毁

D．灯L2可能被烧毁

11．（2018·石家庄桥西区二模）小明家的脉冲式电能表表盘上有“3000imp/kW·h”的字样，若他家某用电器单独工作2min，电能表的指示灯闪烁了180次，该用电器的电功率为__1__800__W．月初时他家电能表的示数为

，当月他家的电费为31.2元，则月末时电能表的示数为

.（电费标准为0.52元/kW·h）

12．（2018·黄石）雷雨天气是一种常见的自然现象．某次雷电的电流为2.1×106A，电压为108V，放电时间为0.001秒，则这次放电释放的电能为__2.1×1011__J．如果我们能将这些能量加以利用，如用来加热供暖用水为寒冷地区的居民供暖，则可使__106__kg的水从0℃加热到50℃.[不考虑水加热过程中能量的损失，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]

13．（2018·达州）如图所示的电路，当S1、S2都闭合时，R1的电功率为25W，当把S2断开时，R1的电功率为4W，则此时R2的电功率为__6__W.

14．（2018·重庆B卷）如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，其中R1＝10Ω.当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.4A，则电源电压为__4__V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大为1.2A．则R2消耗的电功率为__3.2__W.

15．（2018·广安）如图，灯泡L上标有“6V　3W”字样，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R＝80Ω（不计灯丝电阻的变化）．只闭合S1和S3，电阻R在100s内产生的热量是__45__J；在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是__0.4__W．（保留一位小数）

16．（2018·衡阳）某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示，图乙为它的部分参数．如将开关S闭合，则电饭煲处于__加热__（填“加热”或“保温”）状态，其中电阻R1∶R2＝__1∶54__．

×××牌电饭煲

额定电压

220V

额定功率

加热挡

1210W

保温挡

22W

频率

50Hz

　　　　　　　乙

17．（2018·扬州）某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率，电源电压为6V，小灯泡标有“2.5V”字样（灯丝电阻约为10Ω），有以下两种规格的滑动变阻器可选用：

A.“50Ω　2AB”，“10Ω　1A”．

（1）应选用滑动变阻器__A__（填“A”或“B”）．

（2）连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤，立即断开开关．遗漏的步骤是__将变阻器的滑片调到阻值最大端__．

（3）改正错误后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表和电压表指针都有较小的偏转，则小灯泡不亮的原因是__C__．

A．小灯泡烧坏

B．小灯泡短路

C．小灯泡的实际功率太小

（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是__1.1__V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向__左__（填“左”或“右”）端移动．

（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.25A，小灯泡的额定功率是__0.625__W.

18．（2018·恩施）如图为某电热器的电路图，R1和R2为电热丝，其中R1的规格为“220V　110W”且阻值不随温度而变化，电源电压保持22