2022年全國(guó)各地(湖南湖北四川等)中考物理真題按知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)匯編專(zhuān)題15 電功、電功率和電熱(含詳解)_第1頁(yè)
2022年全國(guó)各地(湖南湖北四川等)中考物理真題按知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)匯編專(zhuān)題15 電功、電功率和電熱(含詳解)_第2頁(yè)
2022年全國(guó)各地(湖南湖北四川等)中考物理真題按知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)匯編專(zhuān)題15 電功、電功率和電熱(含詳解)_第3頁(yè)
2022年全國(guó)各地(湖南湖北四川等)中考物理真題按知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)匯編專(zhuān)題15 電功、電功率和電熱(含詳解)_第4頁(yè)
2022年全國(guó)各地(湖南湖北四川等)中考物理真題按知識(shí)點(diǎn)分類(lèi)匯編專(zhuān)題15 電功、電功率和電熱(含詳解)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

專(zhuān)題15電功、電功率和電熱(原卷版)

(第1期)

一、選擇題

1.(2022?四川自貢)小王隨父母去自貢江姐故里進(jìn)行紅色研學(xué)之旅。需要提前給移動(dòng)充電寶

進(jìn)行充電,充電寶容量為60000mA?h,充電電壓為5V,充電時(shí)剩余電量為0,于是她關(guān)閉家中其它

用電器,并觀察到家里電能表如圖所示,要給充電寶充滿電,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)將轉(zhuǎn)過(guò)()。

A.120rB.200rC.300rD.

lOOOr

2.(2022?山東臨沂)一個(gè)標(biāo)有“220V1100W”的電熱器,當(dāng)通過(guò)它的電流為4A時(shí),它的實(shí)際

功率為()。

A.176WB.704WC.880WD.1100W

3.(2022?四川遂寧)夏季汛期來(lái)臨,某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)觀音湖水位的裝置。其原理

如圖甲,電路中電源電壓保持不變,凡為定值電阻;"是豎直放置的長(zhǎng)條形電阻片,浮子可帶動(dòng)金

屬滑桿在豎直方向上下移動(dòng),加<與"組成滑動(dòng)變阻器(最大阻值60C),當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到某

一數(shù)值時(shí)提醒監(jiān)測(cè)員水位達(dá)到警戒值?!ń尤腚娐返淖柚惦S水位的變化關(guān)系如圖乙,電路工作時(shí)電

壓表與電流表變化關(guān)系如圖丙。則下列說(shuō)法正確的是()

當(dāng)水位升高時(shí),電壓表的示數(shù)變大;

B.該電路的電源電壓是6V;

C.該電路工作時(shí)的最小總功率是0.3肌

D.當(dāng)水位達(dá)到警戒水位時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A

4.(2022?山東泰安)如甲圖所示,燈泡L標(biāo)有“8V4W”字樣,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影

響,滑動(dòng)變阻器R]標(biāo)有“50。1A”字樣,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0?0.6A,

定值電阻&的電流隨電壓變化的圖像如乙圖所示。在保證電路安全和電表不超量程的情況下,當(dāng)閉

合開(kāi)關(guān)S、S]、S2時(shí),通電30s,電路中電流所做的功為120J;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S、S,時(shí),

燈泡的實(shí)際功率為玲;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s時(shí),定值電阻與消耗的最小功率為2。下

列說(shuō)法中()o

①燈泡L的電阻為16c②電源電壓為12V③鳥(niǎo)=0.75W④耳=1W

A.只有①④正確B.只有②③正確

C.只有①②正確D.只有①③④正確

5.(2022?山東臨沂)圖甲所示電路,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V。閉合開(kāi)關(guān)

后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端向左移動(dòng)到某一位置的過(guò)程中,兩電表的示數(shù)關(guān)系如圖乙所示。

下列判斷正確的是()?

A.小燈泡的額定功率為0.625WB.

60.5^5~~UfV

電路的最大總功率為1.2W

C.小燈泡的燈絲阻值越來(lái)越小1).彳的阻值變化范圍為20C~8Q

6.(2022?陜西?。┪锢砜萍夹〗M在課外制作活動(dòng)中,把一廢舊電飯鍋改造成一個(gè)由一根電熱

絲和兩個(gè)開(kāi)關(guān)組成簡(jiǎn)易電飯鍋。接通電源,手動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合,電熱絲工作,當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃

時(shí),手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi),且無(wú)法自動(dòng)閉合;接通電源,溫控開(kāi)關(guān)在鍋內(nèi)溫度低于60℃時(shí)自動(dòng)閉合,

電熱絲工作,鍋內(nèi)溫度高于85℃時(shí),溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)。通過(guò)兩個(gè)開(kāi)關(guān)的通斷,可實(shí)現(xiàn)加熱和保溫

兩種功能。根據(jù)以上描述,下列判斷正確的是()o

A.接通電源,閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān),電熱絲才能開(kāi)始工作;

B.當(dāng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)時(shí),簡(jiǎn)易電飯鍋馬上進(jìn)入保溫狀態(tài);

C.鍋內(nèi)溫度由103℃降至60℃過(guò)程中,電熱絲不工作;

D.簡(jiǎn)易電飯鍋加熱時(shí)的功率大于保溫時(shí)的功率二、填空題

7.(2022?四川遂寧)傍晚用電高峰時(shí)期,小何觀察到家中一只標(biāo)有“22OV48.4W”的白熾燈

比正常時(shí)暗。他發(fā)現(xiàn)燈泡內(nèi)壁發(fā)黑,根據(jù)所學(xué)知識(shí)他知道造成該現(xiàn)象的原因是:燈泡長(zhǎng)時(shí)間使用后,

燈絲升華變細(xì),電阻變,導(dǎo)致功率變小;另外,用電高峰期家中實(shí)際電壓低于220V,實(shí)際功

率低于額定功率。他想知道此時(shí)家中的實(shí)際電壓,于是更換了一只同規(guī)格的新燈泡,關(guān)閉家中其它

用電器,讓該燈單獨(dú)工作100s,電能表(如圖)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了4轉(zhuǎn),則家中實(shí)際電壓為V。

(2022?四川南充)甲乙兩電阻的電流隨電壓的變化關(guān)系如圖所示,則

"甲"乙(選填"〈”或“=”),當(dāng)電阻兩端電壓相等時(shí),甲乙兩個(gè)電阻的電功率之比產(chǎn)甲:

乙=_______

9.(2022?四川南充)小張用家中的電能表來(lái)測(cè)量家中電熱水壺

的實(shí)際功率,他關(guān)閉其它所有用電器,只打開(kāi)電熱水壺,觀察如圖所示的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在3min時(shí)間轉(zhuǎn)

動(dòng)了110轉(zhuǎn),則電熱水壺的實(shí)際功率是W,電熱水壺正常工作時(shí)電流是A。

(2022?安徽?。┤鐖D所示,電源電壓保持3V不變,電阻凡=10。、

R2=20QO閉合開(kāi)關(guān)S,則通電100S,電阻用產(chǎn)生的熱量為—

11.(2022?云南?。┠辰淌夜灿?0盞“220V40W”的普通照明燈泡,一盞燈泡的電阻為一

Q;如果改用20盞“20V13W”的LED燈,不僅亮度相當(dāng)、而且可以省電,若該教室平均每天用電

5h,則一天可節(jié)約度電。

12.(2022?江西?。┠成虉?chǎng)有甲,乙兩種容積相同的電熱水壺,甲標(biāo)有“220V800W”的字樣,

乙標(biāo)有“220\T500W”的字樣,若家庭電路的電壓是220V,室內(nèi)插座的額定電流是5A,用該插座給

電熱水壺供電,從安全用電的角度考慮,應(yīng)選購(gòu)(選填“甲”或“乙”)電熱水壺,選擇的理

由是______o

13.(2022?浙江寧波)盛夏,室外溫度達(dá)36℃,小寧將客廳空調(diào)的設(shè)定溫度設(shè)置為28℃,發(fā)

現(xiàn)空調(diào)正常工作時(shí)的工作周期:工作lOmin后會(huì)停止工作,5min后再重新工作……周而復(fù)始。從該

空調(diào)銘牌上獲悉,空調(diào)的制冷額定功率為2000W。

(1)空調(diào)正常工作時(shí),一個(gè)工作周期內(nèi)消耗的電能為_(kāi)_____J;

(2)為了節(jié)能減排,小寧家換上了隔熱保溫性能更好門(mén)窗。在工作電壓、室外溫度、空調(diào)的

設(shè)定溫度等條件均相同的情況下,空調(diào)新的一個(gè)工作周期內(nèi),工作時(shí)間會(huì)(填“大于”“等于"

或“小于")lOmino

14.(2022?山東臨沂)小明家新購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)“220V6600W”的即熱式熱水器。

(1)在其他條件相同時(shí),導(dǎo)線的橫截面積越大,電阻越,允許通過(guò)的最大電流越大,所

以安裝師傅選用較粗的銅芯導(dǎo)線。同時(shí),為確保用電安全,熱水器的金屬外殼要:

(2)小明洗頭時(shí),該熱水器共正常工作5min,消耗的電能為J;吹干頭發(fā)后,用塑料梳

子梳頭,頭發(fā)越梳越蓬松,這是頭發(fā)與梳子摩擦后帶同種電荷而相互的結(jié)果。

15.(2022?陜西?。┤鐖DT所示電路,電源電壓不變,L是額定電壓為2.5V的小燈泡,R為

滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān),滑片P在某兩點(diǎn)間移動(dòng)的過(guò)程中,電流表A與電壓表匕的示數(shù)變化關(guān)系如

圖-2所示。當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí),兩電壓表的示數(shù)相等,則電源電壓為V。小燈泡

正常工作時(shí)的電流為A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Q,電路的總功

圖-1圖-2

16.(2022?江蘇揚(yáng)州)如圖1所示,將阻值為限=5Q,用=10。,用=15Q的3段電阻絲分別浸

沒(méi)在質(zhì)量和初溫均相同的煤油中,可以通過(guò)比較來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。按圖2

連接電路,將S置于1,通電1分鐘,A、B兩溫度計(jì)示數(shù)分別升高乙和J,用的功率為則4

t2(選填“〈”或“=”,下同)。斷開(kāi)S,待煤油溫度降到初溫,將S置于2,通電

1分鐘,A溫度計(jì)示數(shù)升高,3,尼的功率為%則f|q,P\私

圖2

圖1三、計(jì)算題

17.(2022?陜西省)如圖是某家用電扇的銘牌。

(1)電動(dòng)機(jī)的工作原理是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有的作用;電扇正常工作時(shí),電能主要

轉(zhuǎn)化為能;

(2)電扇底座與地面總接觸面積為2.4x10-3m?,電扇靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?(g

取10N/kg)___________

(3)電扇使用事項(xiàng)中明確規(guī)定:“禁止用手或其他物體阻擋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)”,這是因?yàn)檎9ぷ鞯碾?/p>

扇,如果葉片被卡住而不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電能將全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,很容易燒壞電動(dòng)機(jī)線圈。已知線圈電阻

為22。,正常工作的電扇葉片被卡住不轉(zhuǎn)時(shí),線圈中的電流為多少?若此狀態(tài)持續(xù)Imin,

FS—69電扇

額定電壓220V

則線圈中電流產(chǎn)生的熱量是多少?

額定功率66W

i質(zhì)量6kg/

18.(2022?四川自貢)小亮在家煲湯時(shí)使用的電飯煲的部分參數(shù)如表所示,其簡(jiǎn)化電路如圖乙

所示,&均是發(fā)熱電阻(阻值不隨溫度變化),欲將質(zhì)量為1kg,初溫為20℃的湯加熱至100℃,

設(shè)此湯的比熱容為c湯=4.0xl()3j/(kgJC),求:

額定電壓220V

額定功率低溫檔48.4W

高溫檔500W

(1)湯需要吸收的熱量;

(2)利用電飯煲高溫?fù)蹯覝珪r(shí),電飯煲正常工作且不考慮熱損耗,則需要多少時(shí)間?

(3)&的阻值為多少?

(2022?四川遂寧)小明給家中喂養(yǎng)熱帶魚(yú)的

魚(yú)缸設(shè)計(jì)了一個(gè)加熱裝置(如圖甲),該裝置電路如圖乙所示:L為照明裝飾小彩燈(標(biāo)有“6V3W”),

S1為總開(kāi)關(guān),S?為溫控開(kāi)關(guān)(溫度低于20℃自動(dòng)接通,溫度升高到24℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)),力是阻值為

3Q的電熱絲。某次換水后,魚(yú)缸內(nèi)有10kg初溫為19℃的水,閉合開(kāi)關(guān)S1,L正常發(fā)光,/?開(kāi)始發(fā)

熱。請(qǐng)你用所學(xué)知識(shí)與小明一起解決下列問(wèn)題[%=4.2xl03j/(kg.℃)]:

(1)電源電壓是多少?

(2)〃開(kāi)始發(fā)熱到停止工作水吸收了多少熱量?

(3)"開(kāi)始發(fā)熱到停止工作的時(shí)間是多少秒?(不考慮熱量損失,電熱絲產(chǎn)生熱量均被水吸收。)

小彩燈W

溫控開(kāi)關(guān)

甲乙

20.(2022?重慶A)商業(yè)街移動(dòng)攤位使用可顯示電費(fèi)的新型插座(如圖甲所示)計(jì)費(fèi),某攤位

使用空氣炸鍋(如圖乙所示)烹制食物,如圖丙所示是該空氣炸鍋加熱部分的簡(jiǎn)化電路圖,其額定

電壓為220V,定值電阻R1和凡為發(fā)熱體,其中K=40Q。開(kāi)關(guān)$、S?、S:,的通斷可實(shí)現(xiàn)高、中、

低三個(gè)檔位的調(diào)節(jié)(S?S2不會(huì)同時(shí)閉合),只閉合8時(shí)為中溫檔,額定功率為440W。求:

(1)6的電阻;

(2)高溫檔正常工作100s,電流通過(guò)打產(chǎn)生的電熱;

(3)只有空氣炸鍋單獨(dú)工作,表盤(pán)示數(shù)使用前后如圖甲、丁所示,通過(guò)表盤(pán)顯示的數(shù)據(jù)估算該

空氣炸鍋消耗的電功率(己知商用電費(fèi)單價(jià)為0.75元/kN?h)?

L---?---L

SI1s2使用后表盤(pán)示數(shù)

時(shí)鐘:-

皿:2200V-

電費(fèi):Q00無(wú)一時(shí)鐘:9時(shí)25分

電壓:220.0V21.

R2S3

電費(fèi):0.06元

―O220VO—

甲乙丙丁

(2022?四川南充)某電飯煲內(nèi)部電路簡(jiǎn)圖如圖甲,S為總開(kāi)關(guān),Si為自動(dòng)控制開(kāi)關(guān),當(dāng)S閉合時(shí)為

煮飯過(guò)程,斷開(kāi)時(shí)為保溫過(guò)程,某同學(xué)用儀表測(cè)量出了該電飯煲煮飯和保溫全過(guò)程的電流隨時(shí)間變

化圖像如圖乙,電飯煲工作電壓恒為220V,求

(1)電阻吊的功率功

(2)電阻尼的阻值;

(3)煮飯過(guò)程中消耗的電能肌

22.(2022?安徽?。﹫D甲為某電火鍋的銘

甲乙

牌,其內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖乙所示,R、尼為阻值一定的電熱絲,且通過(guò)控制開(kāi)關(guān)8、%的

斷開(kāi)或閉合狀態(tài),可以讓電火鍋在不同檔位工作。

(1)電火鍋在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí).,開(kāi)關(guān)Si、%分別處于什么狀態(tài)?

(2)求?:&的值;

(3)若家庭電路的電壓是220V,某插座的額定電流是5A,用該插座僅給電火鍋供電,從安

全用電和加熱快這兩個(gè)角度綜合考慮,應(yīng)選擇哪個(gè)檔位?說(shuō)明理由。

XX牌電火鍋

額定

220V

電壓

低5

溫?fù)?0W

額定

功率

中1

溫?fù)?00W

高1

溫?fù)?00W

―--------------------

°-------嚶--------匚二--------'123.(2022?江蘇連云港)在一次綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明制作

0<--------------220V------->(!>

了一個(gè)簡(jiǎn)單的保溫箱,其工作原理如圖所示。熱敏電阻R、定值電阻凡和電磁繼電器組成保溫箱的

控制電路。熱敏電阻A的阻值隨溫度的升高而減小,當(dāng)箱內(nèi)溫度達(dá)到100℃時(shí),電磁鐵吸合銜鐵,

使觸點(diǎn)4脫開(kāi)觸點(diǎn)8改與觸點(diǎn)C接觸,當(dāng)箱內(nèi)溫度低于50C時(shí)電磁鐵松開(kāi)銜鐵,觸點(diǎn)力再次與觸點(diǎn)

8接觸。當(dāng)觸點(diǎn)/先后與觸點(diǎn)8、C接觸時(shí),電流表的示數(shù)分別為5A和1A。求:

(1)電阻與和凡的阻值;

(2)保溫箱加熱時(shí)工作電路的功率;

工作電路

(3)保溫箱保溫lOmin工作電路消耗的電能。

24.(2022?山東泰安)如圖所示,物理科技小組設(shè)計(jì)的具有防干燒功能的空氣加濕器裝置模型,

由控制器和加熱器組成,可在水量不足時(shí)自動(dòng)停止加熱。加熱器有高、低兩個(gè)檔位,由開(kāi)關(guān)S和加

熱電阻絲與、與組成,U=220V,&=242Q;控制電路電壓恒定,/?0=10Q,RF為壓敏電阻,

下方固定一個(gè)輕質(zhì)絕緣T形硬質(zhì)桿,水箱注水后圓柱形浮體A豎直上浮,通過(guò)T形桿對(duì)壓敏電阻產(chǎn)

生壓力,所受壓力每增加1.5N,電阻減小5Q。浮體A體積為lOOOcn?,質(zhì)量為50g??萍夹〗M

對(duì)加濕器進(jìn)行測(cè)試:向水箱內(nèi)緩慢注水,當(dāng)液面上升至浮體A體積的,浸入水中時(shí),電磁鐵線圈中

5

電流為200mA,此時(shí)銜鐵恰好被吸下,加熱器開(kāi)始工作;當(dāng)液面上升至浮體A體積的g浸入水中

時(shí),電磁鐵線圈中電流為240mA;當(dāng)水箱注水量達(dá)到最大值時(shí),電磁鐵線圈中電流為300mA。T

形硬質(zhì)桿的質(zhì)量和電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì),g取10N/kg,水的密度為L(zhǎng)OxlOlg/n?,水的比熱

容為4.zxio^akgjc)。

(1)當(dāng)加熱器處于高檔位時(shí),加熱140s所產(chǎn)生的熱量全部被1.2kg的水吸收,水溫升高了25C。

求加熱器的高檔功率和低檔功率;

(2)求浮體A體積的:浸入水中時(shí)受到的浮力和此時(shí)壓敏電阻受到的壓力;

(3)求水箱注水量達(dá)到最大值時(shí),浮體A浸入水中的體積。

25.(2022?云南省)如圖所示,電源電壓恒定,用=30Q,當(dāng)S閉合,SJ新開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)

為0.2A;當(dāng)S、Si都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A。求

(1)電源電壓;

(2)尼的阻值;

已知電源電壓恒為8V,小燈泡上標(biāo)

(1)求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和電阻;

(2)閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P,使小燈泡正常發(fā)光,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻和電

路消耗的總功率。

(2022?江西?。┤鐖D甲所示,電源兩端電壓恒為3V,開(kāi)關(guān)S

閉合,當(dāng)滑動(dòng)變阻器用的滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)L8V,電流表的示數(shù)如圖乙所示。

(1)讀出電流表的示數(shù)為一A;

(2)求定值電阻R1的限值;()

(3)求此時(shí)滑動(dòng)變阻器&的電功率。()

28.(2022?浙江寧波)電動(dòng)汽車(chē)正在走進(jìn)千家萬(wàn)戶。高速公路上有一平直路段46,相距5km,

一輛電動(dòng)汽車(chē)從4地勻速運(yùn)動(dòng)到〃地用時(shí)0.05h,這一行程中電動(dòng)汽車(chē)的平均能耗為0.22kW-h/km。

(1)從力地到8地,電動(dòng)汽車(chē)的速度為km/h;

(2)從/地到8地,電動(dòng)汽車(chē)消耗的電能為kW?h;

(3)不同能源的單位能耗的碳排放量不同,其中電能的CO?排放系數(shù)為:L00kg/kW-h(消

耗lkW-h的電能相當(dāng)于排放1.00kg的CO?)。求汽車(chē)從4地到8地消耗的電能相當(dāng)于排放多少千克

的碳元素?()

(4)從力地到8地的行程中,電動(dòng)汽車(chē)消耗電能的75%用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪推動(dòng)汽車(chē)前進(jìn),求汽車(chē)受

到的阻力大小。()

29.(2022?江蘇揚(yáng)州)如圖所示為某款電熱水龍頭電路圖,a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn),繞。

點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P置于不同位置時(shí),有冷水、溫水和熱水三種

狀態(tài),正常工作時(shí)出溫水的電功率為1100W,出熱水的電功率為2200W。

(1)求出溫水時(shí)電路中的電流;

(2)求出熱水時(shí)2分鐘內(nèi)消耗的電能;

(3)若水龍頭只能出冷水和溫水,電路可能存在的故障。(寫(xiě)出一條即可)

(2022?四川內(nèi)江)如圖所示是驗(yàn)電筆正確使用的示意圖。當(dāng)正

確使用驗(yàn)電筆時(shí),由被測(cè)帶電體(電源)、驗(yàn)電筆、人體和大地構(gòu)成串聯(lián)閉合電路。若其中驗(yàn)電筆的

電阻取為1.2x106。,人體的電阻取為2.0x103。,其它電阻不計(jì),則當(dāng)正確使用驗(yàn)電筆來(lái)檢測(cè)家

庭電路的相線(俗稱(chēng)火線)時(shí):

(1)流過(guò)人體的電流為多少mA:(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)

電阻〃

(2)驗(yàn)電筆和人體消耗的電功率之比是多少?

外套絕緣

塑料管

31.(2022?山東臨沂)某品牌浴室多功能取暖器具有燈暖和風(fēng)暖兩種功能,其簡(jiǎn)化電路如圖所

示,部分參數(shù)如表所示。當(dāng)取暖器正常工作時(shí):求:

(1)燈暖燈絲的電阻;

(2)燈暖功能lOmin消耗的電能;

(3)僅使用風(fēng)暖功能時(shí)電路中的電流。

燈暖開(kāi)關(guān)°

220V

?風(fēng)曖開(kāi)關(guān)

專(zhuān)題15電功、電功率和電熱(解析版)

(第1期)

一、選擇題

1.(2022?四川自貢)小王隨父母去自貢江姐故里進(jìn)行紅色研學(xué)之旅。需要提前給移動(dòng)充電寶

進(jìn)行充電,充電寶容量為60000mA?h,充電電壓為5V,充電時(shí)剩余電量為0,于是她關(guān)閉家中其它

用電器,并觀察到家里電能表如圖所示,要給充電寶充滿電,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)將轉(zhuǎn)過(guò)()。

1000r

【答案】Co

【解析】給充電寶充滿電消耗的電能

-5VX60000X10、X3600s=1080000J=0.3kW?h

1000r/(kW?h)表示電路中用電器每消耗lkW?h電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)1000轉(zhuǎn),則消耗0.3kW

?h電能,電能表轉(zhuǎn)盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)〃=0.3kW?hX1000r/(kW?h)=300r

故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。

2.(2022?山東臨沂)一個(gè)標(biāo)有“220V1100W”的電熱器,當(dāng)通過(guò)它的電流為4A時(shí),它的實(shí)際

功率為()。

A.176WB.704WC.880WD.1100W

【答案】Bo

【解析】一個(gè)標(biāo)有“220V1100W"的電熱器,則該電熱器的電阻為

?=q%=(22°V)=44Q當(dāng)通過(guò)它的電流為4A時(shí),它的實(shí)際功率為

為noow

心=/實(shí)2R=(4A『X44Q=704W

故B符合題意。故選B。

3.(2022?四川遂寧)夏季汛期來(lái)臨,某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)觀音湖水位的裝置。其原理

如圖甲,電路中電源電壓保持不變,尺為定值電阻;彳是豎直放置的長(zhǎng)條形電阻片,浮子可帶動(dòng)金

屬滑桿42在豎直方向上下移動(dòng),力?與斤組成滑動(dòng)變阻器(最大阻值600),當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到某

一數(shù)值時(shí)提醒監(jiān)測(cè)員水位達(dá)到警戒值。戶接入電路的阻值隨水位的變化關(guān)系如圖乙,電路工作時(shí)電

壓表與電流表變化關(guān)系如圖丙。則下列說(shuō)法正確的是()

當(dāng)水位升高時(shí),電壓表的示數(shù)變大;

B.該電路的電源電壓是6V;

C.該電路工作時(shí)的最小總功率是0.3W;

D.當(dāng)水位達(dá)到警戒水位時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A

【答案】Do

【解析】由圖可知,變阻器外和電阻尼串聯(lián),電壓表測(cè)量〃兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的

電流。

A.當(dāng)水位升高時(shí),浮子向上運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)金屬滑桿力產(chǎn)在豎直向上移動(dòng),變阻器連入電路的電阻

變小,由串聯(lián)分壓可知變阻器兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,故A錯(cuò)誤:

B.由圖丙可知,q接入電路的阻值最大時(shí),電路總電阻最大,由/=巨可知通過(guò)電路的電流最

小,最小電流是0.1A,〃兩端的電壓是6V,電源電壓為滬/?。?大+/)=0.1AX(60C+后①

當(dāng)"接入電路的電阻為零,只有花的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻最小,由/=(可知通過(guò)電路的

電流最大,最大電流是0.3A,電源電壓為小/人總=0.3AX吊②

電源電壓不變,則0.1AX(60Q+凡)=0.3AXA?,

Ao=3OQ

電源電壓?大/二0.3Ax30。=9V

故B錯(cuò)誤;

C.電路中最小電流是0.1A,該電路工作時(shí)的最小總功率巴、=〃/,j、=9VX0.1A=O.9W

故C錯(cuò)誤:

D.由圖乙可知,水位升高195.0mT75.0m=20.0m

變阻器的阻值變化量是60Q,水位的變化量和變阻器的阻值變化量成正比,當(dāng)警戒水位時(shí),水

位升高190.0in-175.0m=15.0m

20.0m_15.0m

則,R'=45Q

60Q濟(jì)

此時(shí)變阻器連入電路的電阻*'=兄大-*=60。-45。=15。當(dāng)水位達(dá)到警戒水位時(shí),電流表的

示數(shù)為/=——=—―—=0.2A.

Ra+R"30Q+15Q'

故D正確。故選D。

4.(2022?山東泰安)如甲圖所示,燈泡L標(biāo)有“8V4W"字樣,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影

響,滑動(dòng)變阻器飛標(biāo)有“50C1A”字樣,電壓表的量程為0~3V,電流表的量程為0?0.6A,

定值電阻&的電流隨電壓變化的圖像如乙圖所示。在保證電路安全和電表不超量程的情況下,當(dāng)閉

合開(kāi)關(guān)S、S-S2時(shí),通電30s,電路中電流所做的功為120J;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí),

燈泡的實(shí)際功率為6;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)即、S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),定值電阻凡消耗的最小功率為下

列說(shuō)法中()o

①燈泡L的電阻為16。②電源電壓為12V③£=0.75W④耳=1W

只有①④正確B.只有②③正確

C.只有①②正確D.只有①③④正確

【答案】A,

〃2

【解析】①因?yàn)闊襞軱標(biāo)有“8V4W”字樣,由-=」知道,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻

R

R="="L=16c故①正確;

44W

②由圖乙知道,當(dāng)用兩端電壓是8V時(shí),通過(guò)的電流是0.5A,由歐姆定律知道,用的電阻為

U8V

?=言=曲山圖知道,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)s、S「詼時(shí),是兄的簡(jiǎn)單電路,由于通電

U2

30s,電路中電流所做的功為120J,故卬=—f=120J

R,

由以上兩式解得,電源電壓出8V

故②錯(cuò)誤;③由圖知道,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)a、S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí),用與尼串聯(lián),所以,當(dāng)滑動(dòng)變阻

U8V

器Ri全部接入電路時(shí),電路的電流最小,此時(shí)電流大小是/小==--------------?0.12A

R}+R250C+16Q

定值電阻與消耗的功率最小,為£=/,卜2鳥(niǎo)=(O.12A)2X16Q=16W

故③錯(cuò)誤;

④當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2時(shí),燈泡與花串聯(lián),則燈泡的實(shí)際功率為6

z、2/、2

5=/'2凡=_2_凡=(_—]X16Q=1W故④正確。

L■+-116Q+16QJ

綜上所述,A正確。故選A。

5.(2022?山東臨沂)圖甲所示電路,電源電壓為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V。閉合開(kāi)關(guān)

后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端向左移動(dòng)到某一位置的過(guò)程中,兩電表的示數(shù)關(guān)系如圖乙所示。

小燈泡的額定功率為0.625WB.

C.小燈泡的燈絲阻值越來(lái)越小D.少的阻值變化范圍為20Q、8Q

【答案】A,

【解析】由電路圖知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓,電流

表測(cè)電路中的電流。

A.由圖乙知,電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電路中的電流為0.25A,此時(shí)小燈泡正常工作,其額定

功率產(chǎn)頡=〃馥/斫2.5VX0.25A=0.625W

故A正確;

B.小燈泡正常工作時(shí),電路中電流最大,電路的總功率最大為尸總=0初=4.5VX0.25A=1.125W

故B錯(cuò)誤;

C.由圖甲知,滑片向左滑動(dòng)過(guò)程中,變阻器接入電路的阻值變小,電路中的總電阻變小,電路

的電流變大,由圖乙知,隨著電壓增大,電流也增大,而電壓的增加量比電流的大,據(jù)歐姆定律知,

隨著電壓增大,小燈泡的燈絲電阻變大,故C錯(cuò)誤;D.由圖乙知,變阻器接入電路的阻值最大時(shí),

電路中的電流最小為0.05A,此時(shí)電壓表示數(shù)為0.5V,即小燈泡兩端的電壓為0.5V。變阻器兩端的

電壓U*FU~UF4.5V-0.5V=4V

U?.4V

滑動(dòng)變阻器的最大阻值尺而=*=

電路中的電流最大時(shí),變阻器兩端的電壓〃泮產(chǎn)必%產(chǎn)1.5V-2.5V=2V

變阻器接入電路的阻值最小為乂in=干==萬(wàn)==8。

/額V.ZJA

所以變阻器接入電路的阻值為80Q~8Q,故D錯(cuò)誤。故選A。

6.(2022?陜西?。┪锢砜萍夹〗M在課外制作活動(dòng)中,把一廢舊電飯鍋改造成一個(gè)由一根電熱

絲和兩個(gè)開(kāi)關(guān)組成簡(jiǎn)易電飯鍋。接通電源,手動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合,電熱絲工作,當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃

時(shí),手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi),且無(wú)法自動(dòng)閉合;接通電源,溫控開(kāi)關(guān)在鍋內(nèi)溫度低于60℃時(shí)自動(dòng)閉合,

電熱絲工作,鍋內(nèi)溫度高于85℃時(shí),溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)。通過(guò)兩個(gè)開(kāi)關(guān)的通斷,可實(shí)現(xiàn)加熱和保溫

兩種功能。根據(jù)以上描述,下列判斷正確的是()。

A.接通電源,閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān),電熱絲才能開(kāi)始工作;

B.當(dāng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)時(shí),簡(jiǎn)易電飯鍋馬上進(jìn)入保溫狀態(tài);

C.鍋內(nèi)溫度由103℃降至60℃過(guò)程中,電熱絲不工作;

D.簡(jiǎn)易電飯鍋加熱時(shí)的功率大于保溫時(shí)的功率

【答案】Co

【解析】A.由題意可知,由題意可知,溫控開(kāi)關(guān)Si與按鈕開(kāi)關(guān)&是并聯(lián)的,如圖所示

---------o220Vo---------

R——g-H電熱絲要工作,只需閉合開(kāi)關(guān)S1或者開(kāi)關(guān)S”當(dāng)鍋內(nèi)溫度低于60℃時(shí),

溫控開(kāi)關(guān)Si自動(dòng)閉合,電熱絲工作,故A錯(cuò)誤;

B.當(dāng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)時(shí),鍋內(nèi)溫度達(dá)到103℃,鍋內(nèi)溫度高于85℃,溫控開(kāi)關(guān)室不會(huì)閉合,

所以簡(jiǎn)易電飯鍋不能馬上進(jìn)入保溫狀態(tài),故B錯(cuò)誤;

C.鍋內(nèi)溫度達(dá)到103c時(shí),手動(dòng)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi),且無(wú)法自動(dòng)閉合,而溫控開(kāi)關(guān)在鍋內(nèi)溫度低于

60℃時(shí)才會(huì)自動(dòng)閉合,所以鍋內(nèi)溫度由1030c降至60℃過(guò)程中,電熱絲不工作,故C正確;

D.根據(jù)公式尸=,

R

可知,簡(jiǎn)易電飯鍋加熱時(shí)的功率與保溫時(shí)的功率一樣大,故D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題

7.(2022?四川遂寧)傍晚用電高峰時(shí)期,小何觀察到家中一只標(biāo)有“220V48.4W”的白熾燈

比正常時(shí)暗。他發(fā)現(xiàn)燈泡內(nèi)壁發(fā)黑,根據(jù)所學(xué)知識(shí)他知道造成該現(xiàn)象的原因是:燈泡長(zhǎng)時(shí)間使用后,

燈絲升華變細(xì),電阻變,導(dǎo)致功率變??;另外,用電高峰期家中實(shí)際電壓低于220V,實(shí)際功

率低于額定功率。他想知道此時(shí)家中的實(shí)際電壓,于是更換了一只同規(guī)格的新燈泡,關(guān)閉家中其它

用電器,讓該燈單獨(dú)工作100s,電能表(如圖)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了4轉(zhuǎn),則家中實(shí)際電壓為V。

【答案】①大;②200。

【解析】[1]導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積等有關(guān),相同材料,長(zhǎng)度越長(zhǎng)、橫

截面積越小,電阻越大。因此燈泡長(zhǎng)時(shí)間使用后,燈絲升華變細(xì),即橫截面積變小,電阻變大。

[2]由圖可知,電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了4轉(zhuǎn),消耗的電能為

4r

=—kWh=-x3.6xICTj=4000J新燈泡的實(shí)際功率是

3600r/(kW-h)900900

W=4000J=40W

實(shí)t100s

燈泡的電阻為R年黑

1000Q

實(shí)際電壓為U實(shí)=7^=V40Wxl(X)0Q=200V?

8.(2022?四川南充)甲乙兩電阻的電流隨電壓的變化關(guān)系如圖所示,則心,R乙(選

填或“=”),當(dāng)電阻兩端電壓相等時(shí),甲乙兩個(gè)電阻的電功率之比Pv:Pt

【答案】①<;②3:1。

【解析】[1]由圖中可知,當(dāng)甲、乙兩端電壓均為3V時(shí),流過(guò)甲的電流大于流過(guò)乙的電流,故

由歐姆定律可知,甲的電阻小于乙的電阻,即"水"小[2]由歐姆定律可得,甲的電阻為

乙的電阻為R乙=牛=黑=3。

/乙1A

rj2

當(dāng)電阻兩端電壓相等時(shí),由產(chǎn)=—可得,甲乙兩個(gè)電阻的電功率之比為

R

U2U2

?。篜,=—:—=7?A:%=3Q:1Q=3:1。

%R乙

9.(2022?四川南充)小張用家中的電能表來(lái)測(cè)量家中電熱水壺的實(shí)際功率,他關(guān)閉其它所有

用電器,只打開(kāi)電熱水壺,觀察如圖所示的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在3min時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)了110轉(zhuǎn),則電熱水壺的實(shí)

際功率是.W,電熱水壺正常工作時(shí)電流是A。

單相電度表

]0|市~茴2|4|

I【答案】①1100;②5。

I220V10(40)A50HzI

2000r/kWh

【解析】口]如圖所示的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在3min時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)了110轉(zhuǎn),消耗的電能是

=-kWh

HOruz

W----kW-h電熱水壺功率為尸—=的與----=i.ikW=1100W

2000r/(kW-h)200tah

60

P1100W

[2]電熱水壺正常工作時(shí)電流是/5Ae

U220V

10.(2022?安徽?。┤鐖D所示,電源電壓保持3V不變,電阻4=10。、R2=20。。閉合開(kāi)

關(guān)S,則通電100s,電阻均產(chǎn)生的熱量為J?

10o

【解析】因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以電路中總電阻為

R也=/?1+&=10。+200=30。

IU3V..

根據(jù)歐姆定律可得,電路中電流為/=r=/X=°n」A

JUS2

根據(jù)焦耳定律可得,通電100s,電阻與產(chǎn)生的熱量為Q=/隼=(0.1A)2x10Qxl00s=10J。

11.(2022?云南?。┠辰淌夜灿?0盞“220V40W”的普通照明燈泡,一盞燈泡的電阻為一

Q;如果改用20盞“20V13W”的LED燈,不僅亮度相當(dāng)、而且可以省電,若該教室平均每天用電

5h,則一天可節(jié)約度電。

【答案】①1210;②2.7。

【解析】[1]一盞燈泡的電阻為R=S=EV):=121()Q

P40W

⑵20盞“220V40W"的普通照明燈泡照明5h,消耗的電能為

般=20%=20*=20x40xl0-3kWx5h=4kW-h改用20盞“20V13W”的LED燈,消耗的

電能為

%=20.=206=20xl3xl0-3kWx5h=1.3kW-h則-天可節(jié)約電能為

^W=W&1-w,x,2=4kW-h-1.3kW-h=2.7kW-ho

12.(2022?江西?。┠成虉?chǎng)有甲,乙兩種容積相同的電熱水壺,甲標(biāo)有“220V800W”的字樣,

乙標(biāo)有“220V1500W”的字樣,若家庭電路的電壓是220V,室內(nèi)插座的額定電流是5A,用該插座給

電熱水壺供電,從安全用電的角度考慮,應(yīng)選購(gòu)______(選填“甲”或“乙”)電熱水壺,選擇的理

由是?

【答案】①甲;②乙的額定電流超過(guò)了插座的額定電流5A。

【解析】[1]甲電熱水壺的額定電流為/尸方而7"3.64A

,P1500W…人

乙電熱水壺的額定電流為4=才=5京U-N6.82A

因?yàn)?,<5A,I2>5A,所以從安全用電的角度考慮,應(yīng)選購(gòu)甲。

[2]因?yàn)橐业念~定電流超過(guò)了插座的額定電流5A,使用可能導(dǎo)致插座燒壞,甚至引起火災(zāi)。

13.(2022?浙江寧波)盛夏,室外溫度達(dá)36℃,小寧將客廳空調(diào)的設(shè)定溫度設(shè)置為28℃,發(fā)

現(xiàn)空調(diào)正常工作時(shí)的工作周期:工作lOmin后會(huì)停止工作,5min后再重新工作……周而復(fù)始。從該

空調(diào)銘牌上獲悉,空調(diào)的制冷額定功率為2000W。(1)空調(diào)正常工作時(shí),一個(gè)工作周期內(nèi)消耗的電

能為.J;

(2)為了節(jié)能減排,小寧家換上了隔熱保溫性能更好門(mén)窗.在工作電壓、室外溫度、空調(diào)的

設(shè)定溫度等條件均相同的情況下,空調(diào)新的一個(gè)工作周期內(nèi),工作時(shí)間會(huì)(填“大于”“等于"

或“小于”)lOmino

【答案】①1.2x106;②小于。

【解析】(D[1]由題意可知,一個(gè)工作周期內(nèi),工作lOmin,停止5min,空調(diào)的制冷額定功率

為2000W,則一個(gè)工作周期內(nèi)消耗的電能

6

W=Pt=2000Wxl0x60s=1.2xl()6j一個(gè)工作周期內(nèi)消耗的電能為12x1()J。

(2)[2]由題意可知,小寧家換上了隔熱保溫性能更好的門(mén)窗,那么外界的熱量會(huì)比較少地傳

遞進(jìn)來(lái),在工作電壓、室外溫度、空調(diào)的設(shè)定溫度等條件均相同的情況下,室內(nèi)溫度會(huì)降溫更快,

即空調(diào)新的一個(gè)工作周期內(nèi),工作時(shí)間會(huì)小于lOmin。

14.(2022?山東臨沂)小明家新購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)“220V6600W”的即熱式熱水器。

(1)在其他條件相同時(shí),導(dǎo)線的橫截面積越大,電阻越,允許通過(guò)的最大電流越大,所

以安裝師傅選用較粗的銅芯導(dǎo)線。同時(shí),為確保用電安全,熱水器的金屬外殼要;

(2)小明洗頭時(shí),該熱水器共正常工作5min,消耗的電能為J;吹干頭發(fā)后,用塑料梳

子梳頭,頭發(fā)越梳越蓬松,這是頭發(fā)與梳子摩擦后帶同種電荷而相互.的結(jié)果。

【答案】①小;②接地線;③L98xl()6;④排斥。

【解析】(1)[1]根據(jù)R=0/得,在其他條件相同時(shí),導(dǎo)線的橫截面積越大,電阻越小,允許

通過(guò)的最大電流越大,所以安裝師傅選用較粗的銅芯導(dǎo)線。

[2]為確保用電安全,國(guó)家規(guī)定帶有金屬外殼的家用電器,其金屬外殼必須接地,故熱水器的金

屬外殼要接地線。

(2)[3]小明洗頭時(shí),該熱水器共正常工作5min,消耗的電能為

W=4,=6600Wx5x60s=1.98xl()6j⑷同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。用塑料梳

了梳頭,頭發(fā)

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