第十六章 電流做功與電功率 綜合檢測

第十六章電流做功與電功率綜合檢測(滿分100分，限時45分鐘)一、選擇題(每小題4分，共32分)1.(2023北京西城期末)在國際單位制中，電能的單位是()A.安培(A) B.歐姆(Ω) C.焦耳(J) D.瓦特(W)2.關于電功和電功率，下列說法中正確的是()A.使用電飯鍋時，主要將電能化換為機械能 B.功率為1200W的用電器可能是電視機C.電流在一定時間內做功越多，電功率越大 D.通過用電器的電流做功越多，電功率越大3.(2022湖南長沙中考)下列用電器與電蚊香加熱器工作原理相同的是()A.電風扇 B.電視機 C.電飯煲 D.電冰箱4.小亮家的電能表如圖甲所示，小亮家新購買了一個絞肉機如圖乙所示。當小亮家只有一個絞肉機工作時，30s內電能表轉盤正好轉過10圈，則下列說法中正確的是()A.電能表是測量電功率的儀表 B.圖甲中電能表的示數(shù)為9316kW·hC.絞肉機是利用電流的熱效應制成的 D.該絞肉機的電功率為0.4kW5.(2022浙江臺州中考)某同學做了一個如圖所示的“魔法火焰”實驗：加熱鉛筆芯時，小燈泡慢慢亮了起來!下列有關判斷正確的是()A.電源電壓變大 B.鉛筆芯電阻變大 C.電路中電流變大 D.小燈泡功率變小6.(2022廣西桂林中考)燈泡L1、L2分別標有“220V100W”“220V40W”的字樣，將它們接入220V的電路中，則()A.L1、L2并聯(lián)時，L1比L2亮 B.L1、L2并聯(lián)時，亮度相同C.L1、L2串聯(lián)時，L1比L2亮 D.L1、L2串聯(lián)時，亮度相同7.(2022寧夏中考)如圖甲所示是高鐵上煙霧報警器的簡化原理圖，其中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為光敏電阻，R的阻值與光照強度的關系如圖乙所示。射向光敏電阻的激光被煙霧遮擋時，下列說法正確的是() A.光敏電阻R的阻值減小 B.電流表的示數(shù)增大C.電壓表的示數(shù)增大 D.電路中消耗的總功率增大8.(2022甘肅蘭州中考)如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器R標有“30Ω1A”，定值電阻R0的阻值為10Ω，小燈泡L標有“6V0.6A”，電流表的量程為0~3A。不考慮燈絲電阻的變化，只閉合S，滑片P移到R的中點時，小燈泡恰好正常發(fā)光。在保證電路安全的前提下，下列說法錯誤的是()A.小燈泡的電阻為10Ω B.電源電壓為15VC.小燈泡發(fā)光最暗時的功率約為1.4W D.電路消耗總功率的最小值與最大值之比是1∶8二、填空題(每空2分，共16分)9.(2021黑龍江齊齊哈爾中考)如圖所示的電能表，在某段時間內轉盤轉了1800轉，則此段時間內接在這個電能表上的用電器消耗的總電能是kW·h，此電能表允許接入用電器的最大總功率是W。

10.(2023河南寶豐期末)小亮家新買汽車上的座椅墊具有電加熱功能，該座椅墊有“高溫”“低溫”和“關”三個擋位。高溫擋功率為36W，低溫擋功率為12W。該座椅墊加熱部分的電路簡圖如圖所示，電源電壓為24V，R1和R2為電熱絲，S為擋位切換開關。當S切換到(選填“1”或“2”)時座椅墊處于高溫擋加熱，電熱絲R2的阻值是Ω，高溫擋加熱時座椅墊工作5min產(chǎn)生的熱量是J。

11.如圖所示是電阻甲和乙的I?U圖像，由圖像可知，兩電阻中是定值電阻。當通過乙的電流為0.4A時，其電阻為Ω；將甲和乙并聯(lián)，甲兩端的電壓為1V，則電路的總功率為W。

三、實驗探究題(共30分)12.(2023福建平潭期末)(12分)小明利用如圖所示的實驗裝置探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻之間的關系”。甲、乙兩瓶中裝有質量與初溫都相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小。(1)采用這種連接方式的目的是控制相同。實驗中煤油吸熱的多少是通過(選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”)來反映的。

(2)通電一定時間后，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高得快，由此得出的實驗結論是

。(3)物理學家做了大量的實驗，最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系。

13.(2021山東威海中考)(18分)小紅和小明進行“測量小燈泡的額定功率”的實驗，實驗室提供的器材有不同規(guī)格的小燈泡和滑動變阻器、1.5V的干電池(若干)和其他常用器材。(1)圖甲是小紅進行實驗的實物電路圖，小燈泡額定電壓為3.8V，滑動變阻器的規(guī)格為“10Ω1A”，請用筆畫線代替導線，將圖中的電路連接完整，使閉合開關時滑動變阻器連入電路的阻值最大。(2)連接好電路之后，閉合開關，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，小紅猜想可能的原因：①小燈泡的燈絲斷了；②小燈泡短路；③滑動變阻器斷路。她再觀察，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，由此可判斷猜想是錯誤的；又進一步觀察到電壓表有示數(shù)，最終確定猜想是正確的。(兩空均選填“①”“②”或“③”)

(3)排除故障后，小紅移動滑片，使電壓表的示數(shù)達到小燈泡的額定電壓，此時電流表的指針如圖乙所示，小燈泡的額定功率為W。

(4)小明用小紅的實驗電路接著測量規(guī)格為“2.5V0.3A”小燈泡的額定功率。閉合開關，保證小燈泡發(fā)光的情況下，無論如何移動滑片，電壓表示數(shù)始終高于2.5V，為此必須對實驗器材進行調整，下列措施可行的是、。(填字母代號)

A.換最大阻值較小的滑動變阻器 B.串聯(lián)定值電阻C.減少電池個數(shù) D.增加電池個數(shù)四、綜合應用題(共22分)14.[含評分細則](2022浙江金華中考)圖甲為市面上的某款電熱毛巾架，額定電壓220V，簡化的工作電路如圖乙，該毛巾架通過智能系統(tǒng)實現(xiàn)加熱、保溫擋自動切換，圖丙為該毛巾架在正常工作30分鐘內功率的變化情況。完成下列問題：(1)加熱狀態(tài)下，毛巾架正常工作時的電流為多大?(2)分析計算圖乙電路中定值電阻R0、R1的阻值各為多少歐?(3)毛巾架正常工作30分鐘總共消耗多少電能?

第十六章電流做功與電功率綜合檢測答案全解全析1.C在國際單位制中，電流的單位是安培(A)，電阻的單位是歐姆(Ω)，電能的單位是焦耳(J)，功率的單位是瓦特(W)。故選C。2.C使用電飯鍋時，主要將電能轉化為內能，A錯誤；電視機的額定功率在100~200W之間，B錯誤；由電功率的定義可知，電流在一定時間內做功越多，電功率越大，C正確；由P=Wt可知，電功率與電功和時間均有關，只知道電功的大小，不知道時間的大小，不能確定電功率的大小，3.C電蚊香加熱器是利用電流的熱效應工作的。電風扇主要把電能轉化為機械能，A錯誤；電視機主要把電能轉化為光能和聲能，B錯誤；電飯煲工作時把電能轉化為內能，利用電流的熱效應工作，C正確；電冰箱的電動機主要把電能轉化為機械能帶動壓縮機工作，D錯誤。故選C。4.D電能表是測量電功的儀表，A錯誤；圖甲中電能表的示數(shù)為931.6kW·h，B錯誤；絞肉機工作時主要把電能轉化為機械能，不是利用電流的熱效應工作的，C錯誤；絞肉機工作時，30s內電能表轉盤正好轉過10圈，則消耗的電能為W=103000kW·h=1300kW·h，該絞肉機的電功率為P=Wt5.C加熱鉛筆芯時，小燈泡慢慢亮了起來，說明小燈泡的實際功率變大，電路中的電流變大，鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而變小，而電源電壓是不變的，故A、B、D錯誤，C正確。故選C。6.A由P=U2R可知，兩燈泡正常發(fā)光時兩端電壓均為220V，燈泡L1的額定功率較大，電阻較小，燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，兩燈泡并聯(lián)接入220V的電路中，兩燈泡均正常發(fā)光，實際功率均等于額定功率，所以L1的功率大，更亮，故A正確，B錯誤；兩燈串聯(lián)接入220V的電路中，通過它們的電流相等，根據(jù)P=I2R可知，L1的電阻較小，功率較小，發(fā)光較暗，L2的電阻較大，功率較大，發(fā)光較亮7.C由圖乙可知，隨著光照強度增加，光敏電阻R的阻值減小；圖甲中，閉合開關，R、R0串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表測光敏電阻R兩端的電壓；當有煙霧遮擋射向光敏電阻的激光時，光照強度減小，光敏電阻R的阻值變大，電路中的電流變小，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知R兩端的電壓變大，電壓表的示數(shù)變大，故A、B錯誤，C正確；電源電壓不變，電路中的電流變小，由P=UI可知，電路消耗的總功率減小，故D錯誤。故選C。8.D小燈泡的電阻RL=ULIL=6V0.6A=10Ω，A正確；小燈泡正常發(fā)光，通過滑動變阻器R的電流IR=IL=0.6A，滑動變阻器R兩端的電壓UR=IRR'=0.6A×12×30Ω=9V，電源電壓U=UL+UR=6V+9V=15V，B正確；當滑動變阻器滑片P移到右端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，R=30Ω，此時電路中的最小電流Imin=UR總=URL+R=15V10Ω+30Ω=0.375A，小燈泡發(fā)光最暗時的功率P=Imin2RL=(0.375A)2×10Ω≈1.4W，C正確；要保證電路安全，當閉合開關S、S2和S1，且通過滑動變阻器的電流為1A時，干路電流最大，此時通過R0的電流為I0=UR0=15V10Ω=1.5A，干路的最大電流Imax=1A+1.5A=2.5A，電路消耗的最大功率Pmax=UImax=15V×2.5A=37.5W；當S閉合，S1、S2都斷開，R與L串聯(lián)，滑動變阻器的最大阻值接入電路時，電路電流最小，為Imin=0.375A，電路消耗的最小功率Pmin=9.答案0.64400解析3000r/(kW·h)表示每消耗1kW·h電能，電能表轉盤轉過3000轉，所以，電能表轉盤轉1800轉時，用電器消耗的電能W=18003000kW·h=0.6kW·h；由圖可知，電能表在電壓是220V的電路中使用，電路允許通過的最大電流是20A，此電能表允許接入用電器的最大總功率P=UI10.答案23210800解析當開關S接1時，R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，根據(jù)P=U2R可知，電功率最小，座椅墊處于低溫擋；當開關S接2時，只有R1工作，電路中的總電阻最小，電功率最大，座椅墊處于高溫擋；R1的阻值R1=U2P高=(24V)236W=16Ω，R1、R2串聯(lián)時的總電阻R=U2P低=(24V)212W=48Ω，則R211.答案甲2.50.6解析由圖像可知，通過甲的電流與其兩端電壓成正比，即甲是定值電阻；由圖像可知，當I乙=0.4A時，其兩端的電壓為U乙=1V，由I=UR可得，R乙=U乙I乙=1V0.4A=2.5Ω；將甲和乙并聯(lián)，兩個電阻兩端的電壓相等，均為1V，由圖像可知，此時通過甲的電流為0.2A，通過乙的電流為0.4A，則電路的總功率為P=UI12.答案(1)電流和通電時間溫度計示數(shù)(2)通過導體的電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多(3)焦耳解析(1)實驗中將兩電阻絲串聯(lián)，目的是控制電流和通電時間相同，實驗中，煤油吸收熱量的多少是通過溫度計示數(shù)的變化反映出來的；(2)實驗中，通過兩瓶中電阻絲的電流相同，通電時間相同，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小，乙瓶中的溫度計示數(shù)升高得快，說明乙瓶中產(chǎn)生的熱量多，由此可得出結論：通過導體的電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；(3)英國物理學家焦耳做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系。13.答案(1)如圖所示(2)②①(3)1.14(4)BC解析(1)由題意可知，小燈泡的額定電壓為3.8V，大于3V，因此電壓表選用0~15V量程與小燈泡并聯(lián)；要使閉合開關時滑動變阻器連入電路的電阻最大，應使滑動變阻器右下接線柱接入電路中。(2)連接好電路之后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光。當小燈泡的燈絲斷了或滑動變阻器斷路時，電流表示數(shù)為零；當小燈泡短路時，電路中有電流，電流表示數(shù)不為零，由此可判斷猜想②是錯誤的；電壓表有示數(shù)，表明電壓表與電源的兩極是連通的，說明滑動變阻器沒有斷路，應該是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路，故猜想①是正確的。(3)圖乙中，電流表選用0~0.6A量程，分度值是0.02A，示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。(4)由題意可知，小燈泡兩端的電壓始終高于2.5V，表明電路中的電流較大，應想辦法減小電路中的電流。換最大阻值較小的滑動變阻器，電路中的電流會更大，A不符合題意；串聯(lián)定值電阻，可減小電路中的電流，B符合題意；減少電池個數(shù)，減小了總電壓，可減小電路中的電流，C符合題意；增加電池個數(shù)，增大了總電壓，會增大電路中的電流，