2024年中考物理复习之中考真题解密(讲义与练习)专题16 电功、电功率和电热(含解析)

专题16 电功、电功率和电热
考向1 电能 电功
1.(2023 怀集县二模)在下列用电器工作的过程中,电能全部转化为内能的是  
A.电风扇 B.电热水壶 C.电视机 D.电冰箱
【解答】解:
.电风扇工作时,把电能转化为机械能和内能,故不符合题意;
.电热水壶工作时,把电能全部转化为内能,故符合题意;
.电视机工作时,电能主要转化为声能、光能和内能,故不符合题意;
.电冰箱工作时,将电能转化为压缩机的机械能和内能,故不符合题意。
故选:。
2.(2023 炎陵县模拟)现将标有“”的电冰箱、电风扇、电炉各一台,分别接入电路中均正常工作,在相同时间内  
A.三个用电器产生的热量相同
B.电风扇消耗的电能最多
C.电炉将消耗的电能转化为内能最多
D.单独将电冰箱接入电路时,电能表转得最快
【答案】
【解答】解:
(1)由题知,电冰箱、电风扇、电炉的额定功率相同,由知,正常工作时三个用电器消耗电能一样多,而三个用电器中,电冰箱和电风扇工作时,不仅将电能转化为内能,还转化为其他形式的能,只有电炉工作时将电能全部转化为内能,所以电炉消耗电能转化为内能最多,产生热量最多,故错误,正确;
(2)三个用电器的额定功率相同,正常工作时,实际功率相同,电流做功快慢相同,所以单独将电冰箱、电风扇、电炉接入电路时,电能表转盘的转速相同,故错误。
故选:。
3.(2023 越秀区模拟)分别将灯和小灯泡分别接入电路,测得电压电流如图所示,实验中灯比小灯泡亮得多。下列说法正确的是  
A.所做的功比多 B.做功比做功快
C. 每秒钟消耗电能比少 D.每秒钟消耗电能比多
【答案】
【解答】解:、根据可知,的电功率,
,即做功比做功快,故错误;
、已知,根据可知,每秒钟消耗电能比少,故正确、错误。
、已知,但不知道做功时间,故无法判断、做功的多少,故错误。
故选:。
4.(2023 河南)如图所示,小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置。当水位未达到金属块时,灯泡不亮。水位达到全属块时,灯泡亮,则接线柱应与   (选填“”或“” 相连,已知灯泡的规格为“”,灯泡正常发光时的电流是   。通电,灯泡消耗的电能是   。
【答案】;0.5;360。
【解答】解:由图可知,当水位未达到金属块时,控制电路开路无电流,电磁铁无磁性,不能吸引衔铁,此时灯泡不亮,则接线柱与没有连接;
当水位达到全属块时,控制电路通电,电磁铁有磁性,吸引衔铁,灯泡亮,说明电路接通,则接线柱应该与连接;
由可知,灯泡正常发光时的电流:;
通电,灯泡消耗的电能:。
故答案为:;0.5;360。
5.(2023 福建)我国拥有全球最大的海上风力发电站。风能属于   能源。风力发电设备测试时,风机叶片转动一圈用时,发电功率约为,则风机叶片转动一圈的发电量为   。
【答案】可再生;34。
【解答】解:风能可以从自然界源源不断的得到,属于可再生能源;
由得,风机叶片转动一圈的发电量为:

故答案为:可再生;34。
6.(2023 滨州)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻的阻值为。闭合开关,电流表的示数为,的示数为,则电源电压为   ,定值电阻在内消耗的电能为   。
【答案】3;36。
【解答】解:(1)由图可知,两电阻并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,由欧姆定律可得电源的电压:

(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过的电流:

内电阻消耗的电能:。
故答案为:3;36。
7.(2023 重庆)如图所示的电路中,电源电压恒为,的阻值为,的阻值为,闭合开关。求:
(1)通过的电流;
(2)通电,消耗的电能。
【答案】(1)通过的电流为;
(2)通电,消耗的电能为。
【解答】解:(1)由图可知,、并联,
根据并联电路的电压特点可知,、两端的电压:,
通过的电流:;
(2)通电,消耗的电能:。
答:(1)通过的电流为;
(2)通电,消耗的电能为。
8.(2023 重庆)如图所示的电路中,电源电压恒为,为,为。求:
(1)只闭合开关时,电流表的示数;
(2)闭合开关、,在内消耗的电能。
【答案】(1)只闭合开关时,电流表示数为;
(2)闭合开关、,在内消耗的电能为。
【解答】解:(1)只闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表示数;
(2)同时闭合开关、时,与并联,
闭合开关、,在内消耗的电能。
答:(1)只闭合开关时,电流表示数为;
(2)闭合开关、,在内消耗的电能为。
9.(2023 无锡)如图所示,是小明家安装的电能表。下列说法中正确的是  
A.该电能表的示数为
B.用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C.家庭电路中正确的安装次序是:进户线、总开关、电能表
D.家中用电器消耗电能,该电能表指示灯闪烁3000次
【答案】
【解答】解:、该电能表的示数为,故错误;
、利用电能表参数可以测量用电器单独工作一段时间内消耗电能,根据计算用电器单独工作的电功率,故正确;
、输电线进户后首先接到电能表上,后面依次是总开关、保险装置、用电器,故错误;
、“”是指接在这个电能表上的用电器,每消耗的电能,电能表指示灯闪烁3000次,故错误。
故选:。
10.(2023 齐齐哈尔)小夏一家假期外出旅游,家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作,其实际功率分别为和。出发和回家时,电能表示数如图所示,这段时间内小夏家消耗电能   ,小夏一家外出   。(电路其它元件损耗电能不计)
【答案】4.8;240。
【解答】解:(1)这段时间内小夏家消耗电能为:;
(2)根据得,小夏一家外出的时间为:。
故答案为:4.8;240。
11.(2023 遂宁)小李从小养成了节约能源的良好习惯,经常观察家里面的电能表,提醒父母家里用电情况。上月末他家电能表示数为,本月末示数如图所示,则本月他家用电   ;他家里有一台“”的电饭锅,该电饭锅正常工作时的电阻为   ;某次小李让该电饭锅单独正常工作6分钟,电能表转盘转动了   转。
【答案】60;44;275。
【解答】解:电能表显示本月末电能表的示数为,本月他家用电:

电饭锅正常工作时的电阻为:

电饭锅单独正常工作6分钟消耗的电能为:

电能表转盘转动的转数为:
转。
故答案为:60;44;275。
考向2 电功率
12.(2023 深圳)已知,,某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻连接在一起,则  
A.图甲中与的电流比
B.图乙中与的电压比
C.图甲与图乙的总功率比
D.图甲与图乙的总功率比
【答案】
【解答】解:
、图甲中与串联,根据串联电路的电流规律可知,,故错误;
、图乙中与并联,根据并联电路的电压规律可知,,故错误;
、图甲中的总电阻为:;图乙中的总电阻为:;
根据可知,图甲与图乙的总功率比,故正确、错误。
故选:。
13.(2023 兰州)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为,灯丝电阻为,忽略温度对灯丝电阻的影响,,先将单刀双掷开关拨至触点,只闭合开关、,滑片位于最右端时,电压表示数为,电流表示数为,电路的总功率为;只闭合开关、,滑片移至中点时,电压表示数为,电流表示数为,电路的总功率为。再将单刀双掷开关拨至触点,只闭合开关、时,电流表示数为。下列说法中正确的是  
A.
B.电源电压为
C.电路的最大功率为
D.滑动变阻器的最大电阻为
【答案】
【解答】解:将单刀双掷开关拨至触点,只闭合开关、,滑片位于最右端时,定值电阻和滑动变阻器最大阻值串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,
电压表示数为,电流表示数为,可得,电源电压①
将单刀双掷开关拨至触点,只闭合开关、,滑片移至中点时,灯泡和滑动变阻器阻值串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,
电压表示数为,电流表示数为,可得,电源电压②
由,,两式相除可得:,可令,,
电路的总功率为,电路的总功率为,所以,故错误;
已知则,忽略温度对灯丝电阻的影响,灯泡相当于定值电阻,
由①②可得,即,
解得:,
可得电源电压,故错误;
再将单刀双掷开关拨至触点,只闭合开关、时,灯泡和定值电阻串联接入电路,电流表测电路电流,
电流表示数为,电路总电阻,由可知,,
由电功率公式可知,当电源电压一定时,电路的最大功率最大时即要求电路中电流达到最大值,
当单刀双掷开关拨至触点,闭合开关、,滑片位于最左端,即和并联时,电路中的电流最大,
由并联电路的电流规律可知:,
电路的最大功率,故正确;
将单刀双掷开关拨至触点,只闭合开关、,滑片位于最右端时,定值电阻和滑动变阻器最大阻值串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,电压表示数为,
由串联电路电压规律可知,,
由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端电压是两端电压的倍,滑动变阻器的最大阻值就是定值电阻的倍,
滑动变阻器的最大阻值,故错误;
故选:。
14.(2023 济宁)如图是灯泡的图像。结合图像分析,下列选项正确的是  
A.通过灯泡的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡的电流为时,其实际功率为
C.将两个完全相同的灯泡串联在的电源两端,电路的总功率为
D.将灯泡和的定值电阻并联在的电源两端,电路的总电阻为
【答案】
【解答】解:、灯泡的图象是一条曲线,所以通过灯泡的电流与它两端所加电压不成正比,故错误;
、由图像可知,通过灯泡的电流为时,灯泡两端的电压小于,此时灯泡的实际功率:,故错误;
、由串联电路的电压特点可知,两个完全相同的灯泡串联在的电源两端时每个灯泡两端的电压:,
由图像可知,当灯泡两端的电压为时,通过灯泡的电流为,
此时电路的总功率:,故错误;
、由并联电路的电压特点可知,灯泡和定值电阻两端的电压:,
由图像可知,当灯泡两端的电压为时,通过灯泡的电流为,
此时通过定值电阻的电流:,
由并联电路的电流特点可知,干路电流:,
由欧姆定律可知,电路的总电阻:,故正确。
故选:。
15.(2023 遂宁)如图甲所示电路,电源电压恒定,为定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“”的字样,电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器滑片,经测量分析,得出的电功率与其两端电压的关系如图乙。则下列说法正确的是  
A.电源电压为
B.的阻值为
C.电路总功率的最大变化量为
D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为
【答案】
【解答】解:由图甲可知,、串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
、由图乙可知,当两端的电压为时,的电功率为,
由可知,此时电路中的电流:,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:①
当两端的电压为时,的电功率为,
由可知,此时电路中的电流:,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:②
联立①②两式可解得,电源电压:,的阻值:,故错误;
、根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为,电流表的量程为,为了电路安全,电路中的最大电流为,
则电路中的最大总功率:;
由可知,电路中的最小总电阻:,
根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值:;
根据电压表量程可知,两端的最大电压为,根据串联电路的电压特点可知,两端最小电压:,
电路中最小电流:,
电路中的最小总功率:,
由可知,滑动变阻器接入电路的最大阻值:,
所以,电路总功率的最大变化量:△,故错误;
滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为,故正确。
故选:。
16.(2023 赤峰)如图所示,电源电压保持不变,,。当闭合开关,断开开关、时,电压表的示数为,电流表示数为,则电源电压为   ;当开关、、都闭合时,则电路消耗的总功率为   。
【答案】6;3。
【解答】解:当闭合开关,断开开关、时,和串联,电压表测两端电压,电流表测串联电路电流;
电压表的示数为,电流表示数为,则的阻值为:

根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知,电源电压为:

当开关、、都闭合时,和并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;
根据欧姆定律可知,通过和的电流为:


故干路电流为:

则电路消耗的总功率为:

故答案为:6;3。
17.(2023 绥化)如图,电源电压恒定不变,为定值电阻,为滑动变阻器、为滑动变阻器两端点),小灯泡标有“”字样。当开关、闭合,滑片置于端时,小灯泡正常发光,电流表的示数为,滑动变阻器最大阻值是   ;当开关闭合,断开,滑片置于端时,电流表示数为,此时的功率为   。
【答案】15;0.6。
【解答】解:(1)开关、闭合,滑片置于端时,被短路,滑动变阻器的最大阻值与灯泡并联,电流表测干路电流;
由并联电路的电压特点和灯泡正常发光可知,电源电压:,
由可得,灯泡正常工作时的电流:,
由并联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流:,
由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值:;
(2)开关闭合,断开,滑片置于端时,灯泡被短路,滑动变阻器的最大阻值与定值电阻串联,电流表测电路中的电流;
由欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压:,
由串联电路的电压特点可知,两端的电压:,
此时的功率:。
故答案为:15;0.6。
18.(2023 枣庄)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片从点滑向点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中   (选填“”或“” 表示电压表的示数随电流表示数变化的图像;
(2)该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为   。
【答案】(1);(2)
【解答】解:
(1)由甲图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器滑片从点滑向点的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,由可知定值电阻的电压随着电流的增大而增大,故表示电压表的示数随电流表示数变化的图像。
(2)滑片在点时,电路中的电阻最小,电流最大,电流,由可知,电路总功率最大;
滑片在点时,电路中的电阻最大,电流最小,电流,由可知,电路总功率最小,则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为:

故答案为:(1);(2)。
19.(2023 北京)小京利用图甲所示电路获取了额定电压为的小灯泡在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电流随其两端电压变化的图像,如图乙所示。
(1)画出实物电路所对应的电路图。
(2)求小灯泡两端电压为时的电阻。
(3)求小灯泡正常发光时的电功率。
【答案】(1)见解答图;(2);(3)。
【解答】解:(1)根据实物图可知:电压表并联在灯泡的两端,电流表串联在电路中,滑动变阻器“一上一下”串联接入电路,电路图如下:

(2)由图像可知小灯泡两端电压时,通过小灯泡的电流;此时小灯泡的电阻;
(3)小灯泡正常发光时,两端电压,由图像可知此时通过小灯泡的电流;
小灯泡正常发光时的电功率为:
故答案为:(1)如图所示;(2);(3)。
20.(2023 益阳)如图所示,电源电压,定值电阻,滑动变阻器的规格为“”,电压表量程为。
(1)求当电压表示数时,通过定值电阻的电流;
(2)求电路消耗的最小电功率;
(3)请分析说明,为保障电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【答案】(1)当电压表示数时,通过定值电阻的电流为;
(2)电路消耗的最小电功率为;
(3)滑动变阻器接入电路的最小阻值为。
【解答】解:(1)定值电阻,当电压表示数时,通过定值电阻的电流为:

(2)当滑动变阻器阻值最大时,电路的总电阻最大,电流最小,此时电路消耗的电功率最小,根据电阻的串联结合可知,

(3)滑动变阻器的规格为“”,故电路中最大电流为,根据电阻的串联结合欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值为:

答:(1)当电压表示数时,通过定值电阻的电流为;
(2)电路消耗的最小电功率为;
(3)滑动变阻器接入电路的最小阻值为。
21.(2023 深圳)是一个随推力变化而变化的电阻,与的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路,为定值电阻,阻值为,电源电压恒为,电流表量程为。
(1)当小白同学推力为0时,求电阻的阻值。
(2)用的力推电阻,求的电功率(图乙)。
(3)图丙中当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力的最大值。
【答案】(1)当小白同学推力为0时,电阻的阻值为;
(2)用的力推电阻,的电功率为;
(3)图丙中当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力的最大值为。
【解答】解:(1)由甲图可知,当时,电阻;
(2)图乙中,和串联,已知,由甲图可知电阻,串联电路的电流;的功率;
(3)图丙中,和并联,通过的电流;由于电流表的量程为,干路电流最大为;根据并联电路电流的特点,通过的电流,则电阻的阻值,由图甲可知推力。
答:(1)当小白同学推力为0时,电阻的阻值为;
(2)用的力推电阻,的电功率为;
(3)图丙中当干路电流不超过电流表量程时,小白同学推力的最大值为。
22.(2023 广东)如图甲是用某款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,和为发热电阻丝。只闭合时低温挡工作,、都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为,,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)通过的电流;
(2)低温挡的功率;
(3)的电阻值。
【答案】(1)通过的电流为;
(2)低温挡的功率为;
(3)的电阻值为。
【解答】解:(1)电源电压恒为,,则通过的电流为:

(2)只闭合时低温挡工作,此时电路为只有的简单电路,则低温挡的功率为:

(3)高温挡和低温挡的功率比为,则高温挡功率为:

、都闭合时为高温挡,此时、并联,因前后电压不变,电阻不变,所以功率不变,故的功率为:
,则的电阻值为:

答:(1)通过的电流为;
(2)低温挡的功率为;
(3)的电阻值为。
23.(2023 烟台)如图甲所示,电源电压恒定不变,的阻值为,图乙是小灯泡的电流与电压关系的图象。当只闭合、时,电压表示数为,通过小灯泡的电流为   ,电源电压为   ;当只闭合、时,电压表示数为,电路在内消耗的电能为   。
【答案】0.6;8;384。
【解答】解:由图可知,当只闭合、时,、串联,电压表测量灯泡两端的电压;
由图乙可知,当小灯泡两端的电压为时,通过小灯泡的电流为;
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,两端的电压:,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压:;
当只闭合、时,与串联,电压表测量灯泡两端的电压;
根据图乙可知,当小灯泡两端的为时,通过小灯泡的电流为,
根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流为,
电路在内消耗的电能:。
故答案为:0.6;8;384。
24.(2023 大连)如图是某品牌家用电炒锅的简化电路,电源电压为,、是发热电阻,的阻值为。开关接时为高温挡,高温挡功率为;开关接时为低温挡。试求:
(1)电阻的阻值是多少?
(2)低温挡工作时电路中的电流是多少?
(3)低温挡工作电流做的功是多少?
【答案】(1)电阻的阻值是。
(2)低温挡工作时电路中的电流是。
(3)低温挡工作电流做的功是。
【解答】解:(1)由题意和电路图可知,当开关接时,只有接入电路中,此时为高温挡,功率为,
根据可得的阻值为:;
(2)开关接时为低温挡,、串联,
此时电路中的总电阻为:;
此时电路中的电流:;
(3)低温挡工作电流做的功:。
答:(1)电阻的阻值是。
(2)低温挡工作时电路中的电流是。
(3)低温挡工作电流做的功是。
考向3 焦耳定律
25.(2023 仙桃)某款电热杯有高、中、低三挡,简化电路如图所示,、不能同时闭合,的阻值为。只闭合时,电路中的电流为。下列说法正确的是  
A.电源电压为
B.只闭合、时,电热杯处于低温挡
C.只闭合时,电热杯工作产生的热量为
D.加热水,水温由升高到,水吸收的热量为
【答案】
【解答】解:、只闭合时,电路为的简单电路,电路中的电流为,的阻值为,根据欧姆定律可得电源电压,故错误;
、闭合、时,两电阻并联接入电路,并联电路总电阻小于任一分电阻,根据可知电热杯消耗的功率最大,处于高温挡,故错误;
、只闭合时,电热杯工作产生的热量,故正确;
、加热水,水温由升高到,水吸收的热量为△,故错误。
故选:。
26.(2023 广安)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从端移至端的过程中、消耗的电功率随阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是  
A.定值电阻为
B.电源电压为
C.滑片置于端时,闭合开关,电压表的示数为
D.滑片置于 端时,闭合开关,通电1分钟产生的热量为
【答案】
【解答】解:由图甲可知,、串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流;
、闭合开关,滑动变阻器的滑片从端移至端的过程中,
由图乙可知,当滑动变阻器的阻值为,消耗的电功率为,
由可知,此时电路中的电流:;
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:①
由图乙可知,当滑动变阻器的滑片移动端时,阻值最大为,消耗的电功率为,
由可知,此时电路中的电流:;
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:②
联立①②两式解得:电源电压,的阻值:,故正确;
、滑片置于端时,电流,两端的电压:,即电压表的示数为,故错误;
、滑片置于端时,闭合开关,通电1分钟产生的热量:,故正确。
故选:。
27.(2023 南充)如图所示为电阻和的图象,下列说法正确的是  
A.的阻值为
B.两电阻串联与并联的总阻值之比为
C.将两电阻串联接入电路,通电后,两端电压与两端电压之比为
D.将两电阻并联接入电路,通电1分钟,电流通过产生的热量与电流通过产生的热量之比为
【答案】
【解答】解:、根据得的阻值为:

的阻值为:
,故错误;
、两电阻串联的总电阻为:

并联的总阻值为:

两电阻串联与并联的总阻值之比为:
,故错误;
、两电阻串联时通过它们的电流相等,它们两端的电压之比为:,故错误;
、将两电阻并联接入电路,它们两端的电压相等,通电1分钟,电流通过产生的热量与电流通过产生的热量之比为:
,故正确。
故选:。
28.(2023 辽宁)小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝、、,设计了如图甲所示电路,将电阻丝和   (填“”或“” 分别放在如图乙所示的两个相同装置中,实验通过形管中   反映电阻丝产生热量的多少。通过实验分析可知,当电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越   。
【答案】、液面高度变化;多。
【解答】解:图中右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,三个电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流,而通电时间相同,故可以研究电流产生的热量与电流的关系;
实验中可以通过分别观察两个形管中液面高度差变化来比较电流通过电阻丝所产生热量的多少;
通过实验分析可知,在电阻和通电时间一定时,通过导体的电流越大,导体产生的热量越多。
故答案为:、液面高度变化;多。
29.(2023 益阳)有三个用电器,一个是“”的电风扇,一个是“”的电热毯,另一个是“”的节能灯,都正常工作相同的时间,产生热量最多的用电器是   ,若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的,则它在内产生的热量为   (不考虑温度对其电阻的影响)。
【答案】电热毯;2560。
【解答】解:(1)电风扇是非电阻用电器,工作时消耗的电能大部分转化为机械能,只有很小一部分转化为内能,
电热毯是纯电阻用电器,工作是消耗的电能全部转化为内能,
节能灯是非纯电阻用电器,工作是消耗的电能大部分转化为光能,只有很小一部分转化为内能,
这三个用电器工作相同的时间,虽然电风扇消耗的电能最多,电热毯消耗的电能最少,但是由于电热毯消耗的电能全部转化为内能,电风扇只有很小一部分转化为内能,所以产生热量最多的用电器是电热毯;
(2)由可知,电热毯的电阻:,
则电热毯在内产生的热量:。
故答案为:电热毯;2560。
30.(2023 绥化)如图是某电加热器的工作电路图,电加热器有“高温”和“低温”两挡,其中,。当开关闭合,  时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作产生的热量是   。
【答案】闭合;。
【解答】解:由图可知,当开关闭合,断开时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电加热器处于低温挡;
当开关、都闭合时,只有工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电加热器处于高温挡;
低温挡的功率:,
由可知,该电加热器低温挡正常工作产生的热量:。
故答案为:闭合;。
31.(2023 丹东)如图所示是某品牌电热锅的简化电路,、均为发热电阻。电热锅工作时,通过开关和实现低温、中温和高温的挡位控制。已知低温挡电阻,中温挡功率为。求:
(1)电热锅低温挡工作时的电功率;
(2)电热锅中温挡工作时的电流;
(3)使用电热锅高温挡将质量为的水从加热到所用的时间。不计热量损失,水的比热容
【答案】(1)电热锅低温挡工作时的电功率为;
(2)电热锅中温挡工作时的电流为;
(3)使用电热锅高温挡将质量为的水从加热到所用的时间为。
【解答】解:(1)的独立工作时的电功率:,
由于,所以电热锅低温挡工作时的电功率为:;
(2)根据得电热锅中温挡工作时的电流为:;
(3)由图知当闭合、断开时,电路为的简单电路,为低温挡;当闭合、断开时,电路为的简单电路,为中温挡;当、都闭合时,、并联,为高温挡,则高温的功率为:

水吸收的热量为:
△,
若不计热量损失,消耗的电能,
所需时间为:

答:(1)电热锅低温挡工作时的电功率为;
(2)电热锅中温挡工作时的电流为;
(3)使用电热锅高温挡将质量为的水从加热到所用的时间为。
32.(2023 大连)某品牌电水壶的额定功率为。该电水壶正常工作,将质量为的水从加热到。已知水的比热容为。在此过程中,试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电水壶消耗的电能是多少?
(3)电水壶加热水的效率是多少?
【答案】(1)水吸收的热量是。
(2)电水壶消耗的电能是。
(3)电水壶加热水的效率是。
【解答】解:
(1)水吸收的热量:

(2)电热水壶正常工作时,,
由可得,电水壶消耗的电能为:

(3)该电水壶加热水的效率:

答:(1)水吸收的热量是。
(2)电水壶消耗的电能是。
(3)电水壶加热水的效率是。
33.(2023 辽宁)如图为某款水暖电热毯的简化电路图,其中、、均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡,开关接1为“调温”挡,功率变化范围为,开关接2为“恒温”挡,功率为。电热毯内装有水。求:
(1)电热毯在恒温挡时的电流;
(2)可变电阻的最大阻值;
(3)若用最大功率加热,不计热损失,电热毯内水的温度由升高到所用的时间。
【答案】(1)电热毯在恒温挡时的电流为;
(2)可变电阻的最大阻值为;
(3)电热毯内水的温度由升高到所用的时间为。
【解答】解:(1)由可得,电热毯在恒温挡时的电流:

(2)由图可知,当开关接1,滑片在最右端,电路中只有接入电路,为调温挡最大功率,
由可得,;
当开关接1时,滑片在最左端,可变电阻达到最大值,与串联,电路中的电阻最大,电功率最小为,由可得,,
所以可变电阻的最大阻值:;
(3)水吸收的热量:△,
因为不计热损失,所以消耗的电能:,
由可得,电热毯内水的温度由升高到所用的时间:

答:(1)电热毯在恒温挡时的电流为;
(2)可变电阻的最大阻值为;
(3)电热毯内水的温度由升高到所用的时间为。
34.(2023 潍坊)恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门,图示为某恒温箱的工作原理图。为电源开关,通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压,、是电热丝,,“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭,闭合开关,置于“加热”挡位,箱内温度从升至设定的恒温温度,用时,该段时间内的加热效率。恒温箱的容积,箱内空气密度,箱内空气的比热容。求:
(1)“保温”时恒温箱的电功率;
(2)电热丝的阻值;
(3)恒温箱的恒温温度。
【答案】(1)“保温”时恒温箱的电功率为;
(2)电热丝的阻值为;
(3)恒温箱的恒温温度为。
【解答】解:(1)由图可知,当闭合开关,温控开关置于右边两个触点时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,恒温箱处于加热挡;
当闭合开关,温控开关置于左边触点时,只有工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,恒温箱处于保温挡;
“保温”时恒温箱的电功率:;
(2)由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率,则加热挡工作时的电功率:,
由可知,的阻值:;
(3)由可知,恒温箱消耗的电能:,
由可知,恒温箱内气体吸收的热量:,
由可知,恒温箱内气体的质量:,
由可知,恒温箱的恒温温度:。
答:(1)“保温”时恒温箱的电功率为;
(2)电热丝的阻值为;
(3)恒温箱的恒温温度为。
35.(2023 朝阳)彤彤家里有一台电热锅,它的一些参数如表中所示,加热功率有高、低两个挡位,其内部简化电路如图甲所示。
额定电压
加热电阻
加热电阻
(1)电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大?
(2)若将锅中的水从加热到,水吸收多少热量?
(3)上述加热水的过程中,不计热量损失,电热锅高挡位需正常工作多长时间?
(4)爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示,也有高、低两个挡位。已知该电热锅允许通过的最大电流为,请判断乙图电路是否合理,并通过计算说明原因。
【答案】(1)电热锅在高挡位工作时的额定功率是;
(2)将锅中的水从加热到,水吸收的热量为;
(3)不计热量损失,电热锅高挡位需正常工作的时间为;
(4)由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流,所以乙图电路不合理。
【解答】解:(1)由图甲可知,当双触点开关置于1时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电热锅处于低温挡;
当双触点开关置于2时,置于工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热锅处于高温挡;
电热锅在高挡位工作时的额定功率:;
(2)电热锅中满壶水的体积,
由可知,水的质量:,
水吸收的热量:;
(3)不计热量损失,电热锅消耗的电能:,
由可知,电热锅高挡位需正常工作的时间:;
(4)由图乙可知,当双触点开关置于2时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,电热锅处于高温挡,
根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知,高温挡工作时干路中的总电流:,
由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流,所以乙图电路不合理。
答:(1)电热锅在高挡位工作时的额定功率是;
(2)将锅中的水从加热到,水吸收的热量为;
(3)不计热量损失,电热锅高挡位需正常工作的时间为;
(4)由于乙图中高温挡工作时干路上的总电流大于该电热锅允许通过的最大电流,所以乙图电路不合理。
【命题意图】 本专题主要考查理解电能和电功的概念,会计算电功率及分析电路,认识电能表,知道电能表表盘各物理量的意义,能利用电能表计算相关问题 【命题方向】 本考点属于常考热点,在中考试卷中属于大概率考题形式。其主要考试方向有:电能和电功、电功测量与计算、电功率概念及其计算、焦耳定律及其应用等。本考点考题常见的有选择题、填空题和大型计算题三种形式,并以填空题和综合计算题为主。 1.选择题:选择题主要考查电功与电能的概念、电能的相关计算,电功率的概念及其计算和焦耳定律等几个方面。选择题一般属于简单或中等题型,考查的是对知识点的掌握和应用能力。 2.填空题:填空题也是本章的考查题型,填空题的考查内容常见于电能及其计算、电功率相关计算、电能表的应用与相关计算等几个方面。 3.计算题:本章计算题较多,也有一定难度。计算题分为简单计算题和大型计算题。 简单计算题一般存在于选择题和填空题中,主要考查学生对电功与电功率的理解与应用能力,题目属于简单或中等程度。 大型计算题属于中等或偏难题型。主要考查学生对相关问题的理解与应用能力。此类考题一般会涵盖整个电学知识,主要是把欧姆定律和电功率的知识应用到实际中,学生应具备综合分析和应用的能力。。 【得分要点】 考点一 电功 1.电功:电流通过某段电路所做的功叫电功。 2.电流做功的实质:电流做功过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,也就消耗了多少电能。 3.电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 4.规定电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。 5.电功公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路); 对于纯电阻电路可推导出: (1)串联电路: (2)并联电路: (3)在任何情况下,在一定时间所做的总功。 6.电功单位:在国际单位制中,电功单位是焦耳(J);常用单位还有度(kwh), 1度=1千瓦时=1kW·h=3.6×106J;“1度”的规定:1kw的用电器工作1h消耗的电能。 7.电功的测量 ⑴电能表:是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。 ⑵电能表上“220V、5A、3000r/kW·h”等字样,分别表示:电能表额定电压是220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。 ⑶读数时:①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位;②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。 考点二 电功率 1. 电功率: (1)定义:电流在1秒内所做的功叫电功率。 (2)物理意义:表示消耗电能的快慢。 (3)符号:P (4)单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1kW=103W (5)电功率的定义式:P= W=Pt t= 第一种单位:P—电功率—瓦特(W);W—电功—焦耳(J); t—通电时间—秒(s)。 第二种单位:P—电功率—千瓦(kW);W—电功—千瓦时(kW·h);t—通电时间—小时(h)。 2. 串并联电路电功率特点: (1)在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和; (2)串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即=; (3)并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即=。 3. 用电器的额定功率和实际功率 (1)额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。 (2)额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。 (3)额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。 (4)用电器实际工作时的三种情况: ①U实U额 P实>P额—用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝); ③U实=U额 P实=P额—用电器正常工作。 电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V,额定功率是25W。 灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的,与额定电压和额定功率无关。 额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。 将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。 考点三 焦耳定律 1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应。 2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。 3.焦耳定律公式:Q=I2Rt。式中单位Q→焦(J);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。 4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q,如电热器、纯电阻就是这样的。 5.①电热的利用:电热毯、电熨斗、电烤箱等;②电热的防止:电视机后盖有很多孔是为了通风散热,电脑运行时也需要风扇及时散热。 【方法技巧】 额定功率P额与实际功率P实的区别和联系 功率额定功率P额实际功率P实区别是唯一的,不随实际电压的改变而改变不是唯一的,不同的电压值,对应的实际功率不相同联系对于特定的用电器, 当U实=U额时,I实=I额,则P实=P额,用电器正常工作; 当U实>U额时,I实>I额,则P实>P额,用电器易损坏; 当U实一.选择题(共19小题)
1.(2023 天山区二模)近期,小刚在家用某型号电热水壶(如图),在额定电压下,将一壶水在1标准大气压加热至沸腾,,烧水壶的效率为,所需的时间为  
额定容量
额定电压
额定频率
额定功率
A. B. C. D.
2.(2023 盐都区三模)下列家用电器中,主要利用电流热效应工作的是  
A.空调 B.微波炉 C.电水壶 D.电冰箱
3.(2023 炎陵县模拟)现将标有“”的电冰箱、电风扇、电炉各一台,分别接入电路中均正常工作,在相同时间内  
A.三个用电器产生的热量相同
B.电风扇消耗的电能最多
C.电炉将消耗的电能转化为内能最多
D.单独将电冰箱接入电路时,电能表转得最快
4.(2023 龙岗区校级三模)下列几种估测最符合实际情况的是  
A.课桌的高度为
B.人体总体的密度约为
C.冰箱正常工作1小时消耗的电能约为1千瓦时
D.在的气压环境中水沸腾时的温度为100摄氏度
5.(2023 天山区校级模拟)小颖拿出电加热眼罩缓解眼部疲劳,该电加热眼罩额定充电电压为,电池容量为,标注“输出,”的快速充电器的充电效率为,则该眼罩的电池从零充满需要  
A. B. C. D.
6.(2023 明山区模拟)如图为家用的一款电能表,关于家庭电路下列说法正确的是  
A.为了保证电路安全,同时工作的用电器的总功率不能超过
B.将一个的灯泡单独接入电路中,内电能表的表盘转过2500转
C.电能表转盘转了1200转,电能表的示数将变为
D.电能表应安装在总开关之后
7.(2023 陇县模拟)如图所示,是小杰家的电能表。下列说法正确的是  
A.此时电能表的读数是
B.家用电能表应该安装在总开关与用电器之间
C.小杰家电路接入用电器的总功率不允许超过
D.当小杰家只有电烤箱工作时,电能表在内转盘刚好转6圈,则该电烤箱消耗的电能是
8.(2023 越秀区模拟)分别将灯和小灯泡分别接入电路,测得电压电流如图所示,实验中灯比小灯泡亮得多。下列说法正确的是  
A.所做的功比多 B.做功比做功快
C. 每秒钟消耗电能比少 D.每秒钟消耗电能比多
9.(2023 金安区校级二模)如图所示,电阻,若在间连接一个电压恒为的电源,则下列说法错误的是  
A.与是并联关系
B.通过电流表的电流是
C.通过与的电流之比为
D.1分钟内电路消耗的电能为
10.(2023 同安区模拟)如图所示电路中,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器、为其两端点)。闭合开关,当滑片在某一端点时,电流表示数为,消耗的电功率为;当滑片移动至某一位置时,电流表示数为,消耗的电功率为。下列说法正确的是  
A.题中的“某一端点”指的是点
B.的最大阻值为
C.电源电压为
D.消耗的最大电功率为
11.(2023 泰安二模)如图甲所示,电源电压恒为,电流表的量程为,电压表的量程为,小灯泡的额定电压为,图乙为小灯泡的图像,为保证电路安全,下列说法中正确的是  
①该电路的最大功率为
②该电路的最小电流为
③小灯泡的最小功率为
④滑动变阻器的阻值取值范围为
A.只有①③正确 B.只有②③正确 C.只有①②④正确 D.只有②③④正确
12.(2023 佳木斯三模)如图所示为导体甲的电流随电压变化的图象,定值电阻乙的阻值为。下列说法错误的是  
A.甲与乙串联在电源电压为的电路中,电路中的电流是
B.甲与乙串联在电源电压为的电路中,甲的功率小于
C.甲与乙并联在电源电压为的电路中,干路中的电流是
D.甲与乙串联在电源电压为的电路中,电路的总功率是
13.(2023春 夏津县期末)将小灯泡和一个定值电阻分别组成串并联电路,测量出的数据绘制成了如图坐标系。根据图像信息,下列说法正确的  
A.甲是小灯泡,乙是定值电阻
B.甲、乙的电阻都是,且电功率相同
C.若将甲、乙并联接在的电源上,则甲、乙电功率之和为
D.若将甲、乙串联时,电路电流为,则此时电源电压为
14.(2023 双峰县模拟)如图是兴趣小组根据实验数据作出的两电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是  
A.甲电阻为定值电阻,其阻值大小为
B.当甲电阻两端的电压为时,甲电阻消耗的电能为
C.若将两电阻并联后接在的电源上,通电后电路中消耗的总功率为
D.若将两电阻串联后接在某电源上时,电路中的电流为,则电源电压为
15.(2023春 长沙期中)如图是研究电流产生热量实验装置的一部分,两个透明容器内密封着等质量、同温度的空气,容器内的电热丝阻值不同。在通电时间相同的情况下,观察两个形管中液面高度的变化。下列判断正确的是  
A.该装置探究的是:通电导体产生的热量多少与电流的关系
B.与乙相连的形管液面升高得多,是因为通过乙容器中的电流大
C.与甲相连的形管液面升高得少,是因为容器甲中电阻两端的电压大
D.与乙相连的形管液面升高得多,是因为乙容器中电阻大放热多
16.(2023 徐州模拟)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片从端移动到端的过程中,电压表示数与电流表示数的关系图象如图乙所示,下列判断正确的是  
A.电源电压为
B.的阻值为
C.当滑片移至中点时,电路消耗的总功率为
D.当滑片在端时,通电后上产生的热量是
17.(2023 丰泽区校级模拟)已知甲、乙两灯的额定电压分别是和,两灯的关系如图所示。在确保电路安全的前提下,下列说法正确的是  
A.两灯正常发光时,甲灯的电阻较小
B.两灯并联,只能使甲灯正常发光
C.两灯并联,电路消耗的最大功率为
D.两灯串联在的电路中,甲、乙两灯消耗的功率之比为
18.(2023 雁塔区校级模拟)如图所示,电源电压恒为,电压表的量程为“ “,电流表的量程为“”,滑动变阻器的规格为“”,灯泡标有“”字样。闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是  
A.滑片向左移动时,电压表示数变大
B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是
C.小灯泡正常发光内,变阻器产生的电热为
D.电压表示数的变化范围是
19.(2023 武汉模拟)如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合、和断开,滑片移到最下端时,电流表的示数为;再将滑片移到最上端时,电流表的示数为,消耗的功率为;当开关、和都闭合,滑片移到最下端时,消耗的功率为,消耗的功率为。已知,下列说法正确的是  
A.的阻值是
B.
C.当开关闭合、和断开,滑片移到最下端时,电压表和的示数之比为
D.当开关、和都闭合时,电路消耗的最小功率为
二.填空题(共9小题)
20.(2023 城西区校级二模)电子式电能表表盘上标有“、、”的字样表示电能表指示灯闪烁次数),该电能表所接电路中用电器的总功率最大为   ,若将某用电器单独接在该电能表上,观察到正常工作电能表指示灯闪烁了300次,则该用电器在上述时间内消耗的电能是   ,该用电器的功率是   。
21.(2023 路南区二模)如图所示是小明家电能表表盘的示意图,若家中已有的电视机一台、的电饭锅一只的空调两台在工作,小明家的电路上最多可接“”的电灯泡   盏。若内电能表的指示灯正好闪烁了32次,该电路消耗的电功率是   。
22.(2023 丰泽区校级模拟)如图所示的电路中,当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,示数之比;则  。当开关断开,甲、乙两表为电流表时,与消耗的功率之比  。
23.(2023 光山县三模)某型号电火锅设计有文武火两种工作方式,对应的电功率有文火挡和武火挡两个挡位,其原理如图所示。已知武火挡额定功率是。则在该状态下经过的电流为   。当电火锅以武火挡正常工作时消耗的电能为   ;文火挡时电功率是,则电阻  。
24.(2023 福州模拟)某家用电炖锅的简化电路如图所示,它有高温、中温和低温三个挡位。当开关闭合、接时,电炖锅处于   挡。当用高温挡(功率为把质量为的水,从加热到,用时,此过程电炖锅的加热效率为   。
25.(2023 获嘉县二模)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关,电流表指针几乎不偏转,电压表指针大幅度偏转,则电路的故障可能是滑动变阻器处    。排除故障后,把滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中,两电表的示数变化如图乙所示,综合以上信息可知此电路电源的电压为    V;若该电路以最大电功率工作10s,将消耗电能    J。
26.(2023 盐都区三模)在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明发现电热水壶工作时有两挡,分别是加热挡和保温挡。其工作原理如图所示(虚线框内为电热水壶的发热部位)。查看说明书知道加热挡的功率是,保温挡的功率是。当开关、都闭合时,电热水壶处于   挡,阻值是   ,加热状态时工作消耗的电能是   。
27.(2023 城西区校级二模)如图甲所示是亮度可以调节的小台灯电路。电源电压为,灯泡的额定电压为,图乙是通过灯泡的电流跟其两端电压的关系图象。则当灯泡正常发光时,通过灯丝的电流为   ,当灯泡两端的电压是,灯泡的实际功率为   ,此时滑动变阻器接入的电阻为   。
28.(2023春 夏津县期末)如图所示的电路图,其中,电流表的示数为,电流表的示数为,电源电压为   ,和的电功率之比为   ,若断路,则电流表的示数   (填“变大”“变小”或“不变” 。
三.计算题(共4小题)
29.(2023 平潭县模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻,只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)当开关、均闭合时,通电定值电阻产生的热量。
30.(2023 泰安二模)如图甲所示是家用多功能电炖锅,它有三段温控功能:高温炖,中温煮和低温熬,图乙是它的简化电路图,下表是该电炖锅的部分参数。,,求:
项目 参数
电源电压 220
中温挡功率 400
高温挡功率 1200
容积 1
(1)、的阻值。
(2)低温挡正常工作时的功率。(结果保留整数)
(3)在标准大气压下,使用高温挡将初温是的一锅水烧开,若电炖锅高温挡加热效率为,烧开一锅水需要的时间。
31.(2023春 郯城县期中)小明家的电热水器的简化电路图如图所示,是手动开关,置于热水器水箱外部;是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于时自动闭合,达到时自动断开;和均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时,手动闭合开关,电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。
求:
额定电压
频率
保温功率
加热功率
水箱容量
设定温度
(1)电热丝的阻值。
(2)加热时流过电热丝的电流。
(3)将初温的一满箱水加热至设定温度用了,水吸收的热量是多少?【水的比热容为,】
32.(2023 南安市模拟)如图甲是一款打印笔,它通过电加热使塑料条熔化,然后手动挤出热熔的塑料,最后凝固成型。打印笔有快、慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,、是阻值不变的发热电阻,表格是打印笔的相关参数。某次使用快挡打印,将的塑料条从加热到,已知塑料条的比热容为,求:
(1)塑料条吸收的热量。
(2)完成这次打印所需的时间。
(3)发热电阻的阻值。
额定电压
慢挡打印功率
快挡打印功率
加热效率
一.选择题(共19小题)
1.【答案】
【解答】解:水吸收的热量:,
由求可得,烧开该壶水消耗的电能:

因为热水壶的额定加热功率,
由得加热时间:
,故正确,错误。
故选:。
2.【答案】
【解答】解:、空调靠压缩机工作,主要将电能转化为机械能,不是利用电流热效应来工作的,故错误;
、微波炉是利用微波加热食物的,不是利用电流热效应来工作的,故错误;
、电水壶是利用了电流的热效应,电能转化为内能来加热的,故正确;
、电冰箱是利用电流的磁效应工作的,故错误。
故选:。
3.【答案】
【解答】解:
(1)由题知,电冰箱、电风扇、电炉的额定功率相同,由知,正常工作时三个用电器消耗电能一样多,而三个用电器中,电冰箱和电风扇工作时,不仅将电能转化为内能,还转化为其他形式的能,只有电炉工作时将电能全部转化为内能,所以电炉消耗电能转化为内能最多,产生热量最多,故错误,正确;
(2)三个用电器的额定功率相同,正常工作时,实际功率相同,电流做功快慢相同,所以单独将电冰箱、电风扇、电炉接入电路时,电能表转盘的转速相同,故错误。
故选:。
4.【答案】
【解答】解:、中学生的身高约为,而课桌的高度约为身高的一半,即为,故不符合实际;
、人体的密度略大于水的密度,近似计算取水的密度,即为,故符合实际;
、冰箱的额定功率约为,冰箱正常工作1小时消耗的电能,故不符合实际;
、一个标准大气压的值为,在一个标准大气压下,水的沸点为,大气压越小,沸点越低,所以在的气压环境中水沸腾时的温度远小于,故不符合实际。
故选:。
5.【答案】
【解答】解:快速充电器的充电功率分别为:,
电池充满电储存的电能为:,
已知充电效率为,则消耗的电能:;
由可得用快速充电器将电池从零充满需要的时间:,故正确,错误。
故选:。
6.【答案】
【解答】解:、电能表的工作电压为,允许通过的最大电流为,家中同时使用的用电器总功率最大值,故错误;
、“”表示电路中用电器每消耗的电能,电能表的转盘转;
功率为的灯泡单独接入电路工作,消耗的电能,
电能表转盘的转数:,故错误;
、电能表转盘转了1200转,用电器消耗电能,电能表的示数变为,故正确;
、电能表要接在总开关前面,故错误。
故选:。
7.【答案】
【解答】解:、由图可知,此时电能表的读数为,故正确;
、安装家庭电路以前,先安装电能表,再安装总开关,家用电能表应该安装在总开关之前,故错误;
、由电能表的参数可知,电能表的工作电压,平时工作允许通过的最大电流,电能表允许接入用电器的最大总电功率:,故错误;
、电能表上标有“”表示每消耗的电能,电能表转过的圈数为600转,电能表在内转盘刚好转6圈,消耗的电能为:
,故错误。
故选:。
8.【答案】
【解答】解:、根据可知,的电功率,
,即做功比做功快,故错误;
、已知,根据可知,每秒钟消耗电能比少,故正确、错误。
、已知,但不知道做功时间,故无法判断、做功的多少,故错误。
故选:。
9.【答案】
【解答】解:、在间连接一个电压恒为的电源,由图知与并联后与串联,故正确;
、并联部分的总电阻;
整个电路的的总电阻;
则电路中的电流,
根据并联分流知,与是相同的电阻并联,分得的电流相等,故每个电阻的电流为;
则通过电流表的电流是,通过与的电流之比为,故正确;
、1分钟内电路消耗的电能,故错误。
故选:。
10.【答案】
【解答】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
因当滑片在某一端点时电流表示数为,当滑片移动至某一位置时电流表示数为,
所以,当滑片在某一端点时,电流表示数为(电路中的最小电流),即滑片位于端时的电流,故错误;
由可得,滑动变阻器的最大阻值:
,故错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由可得,电源的电压:
①,
滑片移动至某一位置时,滑动变阻器接入电路中的电阻:

则电源的电压:
②,
因电源的电压不变,
所以,,
解得:,
电源的电压,故错误;
当滑动变阻器阻值等于的电阻时,即,滑动变阻器有最大功率;
根据串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端电压为,
则消耗的最大电功率为:
,故正确。
故选:。
11.【答案】
【解答】解:由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
①由图乙可知,当小灯泡为额定电压时,通过灯泡的额定电流为,
由于电流表的量程为,所以灯泡的额定电流即为电路中的最大电流,
该电路的最大功率:,故①错误;
②根据电压表量程可知,滑动变阻器两端的最大电压为,根据串联电路的电压特点可知,灯泡两端的最小电压,
由图乙可知,当时,通过灯泡的最小电流为,
根据串联电路的电流特点可知,电路中的电流:,故②正确;
③小灯泡的最小功率:,故③正确;
④由可知,滑动变阻器接入电路的最大阻值:,
根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器接入电路的最小电压:,
由可知,滑动变阻器接入电路的最小电阻:,
所以滑动变阻器的阻值取值范围为,故④正确,
综合以上分析可知,①错误、②③④正确。
故选:。
12.【答案】
【解答】解:、甲与乙串联在电源电压为的电路中,由图可知,甲的电流为时,电压为,根据串联电路的电压特点,乙的电压,,乙的电流:,故正确;
、由图可知,当甲两端的电压为时,甲的功率:,甲与乙串联在电源电压为的电路中,根据串联分压可知,甲的电压小于,即甲的电功率小于,故正确;
、甲与乙并联在电源电压为的电路中,由串联电路的电流特点、欧姆定律可得干路中的电流:,故错误;
、甲与乙串联在电源电压为的电路中,由分析知,电路电流为,,故正确。
故选:。
13.【答案】
【解答】解:、根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压成正比,电流随电压的变化关系为过原点的直线,因此甲为定值电阻;灯泡的电阻随着温度的升高而增大,电流随电压的变化关系为曲线,因此乙为小灯泡,故错误;
、由图像可知,当定值电阻两端的电压时,通过定值电阻的电流为,由欧姆定律可知,甲的电阻:,灯泡的电阻随着温度的升高而增大,不是一个定值,由可知,用电器的电功率与用电器两端的电压和通过的电流有关,在不知道电压和电流的情况下,无法比较甲、乙的电功率的大小,故错误;
、由并联电路的电压特点可知,此时甲、乙两端的电压均为,由图像可知,此时通过甲的电流,通过乙的电流为,
则此时甲、乙的电功率分别为:,,
因此甲、乙电功率之和:,故正确;
、由串联电路的电流特点可知,通过甲、乙的电流均为,由图像可知,此时甲两端的电压为,乙两端的电压为,由串联电路的电压特点可知,此时电源电压:,故错误。
故选:。
14.【答案】
【解答】解:、甲的图像为一条直线,说明电流与电压成正比,甲为定值电阻;当乙两端电压为时,通过乙的电流为,由可得,此时甲的阻值:,
此时甲电阻消耗的电能,故错误;
、因并联电路两端电压相等,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,当两电阻并联后接在的电源上;由图可知,
此时的电路中消耗的总功率,故错误;
、甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,当电路中的电流为 时,由图可知,,,则电源的电压:,故正确;
故选:。
15.【答案】
【解答】解:、装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻大小不同,可探究电流产生的热量与电阻的关系;故错误;
、与乙相连的形管液面升高得多,根据转换法,是因为电阻产生的热量多,故错误;
、与甲相连的形管液面升高得少,根据转换法,是因为电阻产生的热量少,因电流和通电时间相同,根据可知,电阻丝的阻值小,根据可知,可知甲中电阻两端的电压小,故错误;
、根据转换法,与乙相连的形管液面升高得多,是因为乙容器中电阻大放热多,故正确。
故选:。
16.【答案】
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片于端时,变阻器接入电路电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知,
由可得,电源电压:①
当滑片于端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知最小电流,此时变阻器两端的电压,
则滑动变阻器的最大阻值:;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源电压:②
因电源电压不变,由①②可得:,
解得:,电源电压:,故错误;
(2)当滑片移至中点时,电路消耗的总功率为:
,故正确;
(3)当滑片在端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小为,
通电后上产生的热量:
,故错误。
故选:。
17.【答案】
【解答】解:、由图可知,两灯正常发光时,甲的电阻,乙的电阻,,故错误;
、两灯并联时,电压相等,由题知两灯正常发光时,为了电路安全,只能使额定电压小的灯泡正常发光,乙的额定电压小,所以只能使乙灯正常发光,故错误;
、为了电路安全,两灯并联时,电路的电压不能超过乙灯的额定电压,由图知,此时甲灯的电流为,乙灯的电流为,
根据并联电路电流的规律知,干路电流为,
电路消耗的最大功率为,故错误;
、由图可知,两灯串联在的电路中,甲、乙两灯的电流都是,电压分别为和,消耗的功率之比为,故正确。
故选:。
18.【答案】
【解答】解:、由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,
滑片向左移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,
由可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,故错误;
、电压表的示数等于灯泡的额定电压时,
由可得,通过灯泡的电流:

因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为,
所以,电路中的最大电流为,电压表的最大示数为,
此时灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:

滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

则滑动变阻器的电阻允许调节的范围是,故错误;
、小灯泡正常发光内,变阻器产生的电热:
,故错误;
、灯泡的电阻:

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:

则电压表的最小示数:

所以,电压表示数的变化范围是,故正确。
故选:。
19.【答案】
【解答】解:.当开关闭合、和断开,滑片移到最下端时,、和串联接入电路中,滑动变阻器处于阻值最大处,电流表测量电路中的电流,电流表的示数为,此时电路中的电流,
再将滑片移到最上端时,变阻器连入电路的电阻为零,和串联接入电路中,电流表的示数为,此时电路中的电流,
消耗的功率,
当开关、和都闭合,滑片移到最下端时,、和并联接入电路中,滑动变阻器处于阻值最大处,消耗的功率,
已知,所以,
解得,
消耗的功率为,则的阻值,
则的阻值,故错误;
.当开关闭合、和断开,滑片移到最下端时,电路中的电流,
再将滑片移到最上端时,此时电路中的电流,
则,故错误;
.当开关闭合、和断开,滑片移到最下端时,、和串联接入电路中,滑动变阻器处于阻值最大处,电压表测量两端的电压,电压表测量和两端的总电压,
由串联分压可知,电压表和的示数之比为,故正确;
.由可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器消耗的电功率最小,当开关、和都闭合,滑片移到最下端时,、和并联接入电路中,滑动变阻器处于阻值最大处,此时电路的总电阻最大,
最小总功率,故错误。
故选:。
二.填空题(共9小题)
20.【答案】4400;0.1;200。
【解答】解:该电能表所接电路中用电器的最大总功率;
表示每消耗的电能,电能表指示灯闪烁3000次,
指示灯闪烁300次,用电器消耗电能:

用电器的功率:

故答案为:4400;0.1;200。
21.【答案】16;100。
【解答】解:由图示电能表可知,电能表工作电压是,平时工作允许通过的最大电流为,电能表允许接入用电器最大总功率

还可以接入用电器的功率为:

而一盏灯泡功率为,故还可以同时使用灯的盏数为,取16盏。
表示,电能表指示灯闪烁1600次,电路中用电器消耗的电能为,若内电能表的指示灯正好闪烁了32次,则电路消耗的电能为:

该电路消耗的电功率是:

故答案为:16;100。
22.【答案】;。
【解答】解:
电压表自身电阻非常大,识别电路时可以看作断路。
由电路图可知,当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测串联总电压,乙测两端电压,
两表的示数之比,设两端两端电压为,则两端电压为,
两电阻串联,通过两电阻的电流相等,所以:,
即:;
由电路图可知,当开关断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测通过的电流,乙测干路电流,两电阻消耗功率之比:。
故答案为:;。
23.【答案】5;;66
【解答】解:武火挡额定功率是。则在该状态下经过的电流为:;
当电火锅以武火挡正常工作时消耗的电能为:;
文火挡时电功率是,此时两个电阻串联,总电阻为:;
;根据串联电路的特点,。
故答案为:5;;66。
24.【答案】高温;。
【解答】解:由图可知,当开关闭合、接时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,电炖锅处于高温挡;
水吸收的热量:,
电炖锅消耗的电能:,
电炖锅的加热效率:。
故答案为:高温;。
25.【答案】开路;6;36。
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
闭合开关,电流表指针几乎不偏转,说明电路发生了开路,电压表指针大幅度偏转,说明电压表两接线柱与电源两端之间没有发生开路,所以发生开路的位置在电压表的两接线柱之间,即滑动变阻器出发生开路;
当滑动变阻器的滑片在a端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0Ω,电路中的总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,
由图乙可知,此时电路中的电流:I1=0.6A,
由I=可知,电源电压:U=I1R0=0.6A×R0……①
当滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,电路中的总电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,
由图乙可知,此时电路中的电流:I2=0.2A,滑动变阻器两端的电压UP=4V,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压:U=UP+I2R0=4V+0.2A×R0……②
联立①②两式解得:电源电压U=6V;
电源电压不变,当电路中的电流最大时,电路中的总功率最大,
该电路以最大电功率工作10s,将消耗的电能:W=UI1t=6V×0.6A×10s=36J。
故答案为:开路;6;36。
26.【答案】加热;55;。
【解答】解:(1)由图可知,当开关、都闭合时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,电热水壶处于加热挡;
当开关闭合、断开时,只有工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水壶处于保温挡;
由于电路中的总功率等于各用电器的电功率之和,所以的电功率:,
由可知,的阻值:;
加热状态时工作消耗的电能:。
故答案为:加热;55;。
27.【答案】0.4;3.6;40。
【解答】解:(1)灯泡正常发光时的电压为,由图乙可知通过灯泡的电流;
(2)由电路图可知,与串联,由图象可知灯泡两端的电压是时,通过灯泡的电流,
此时灯泡的实际功率:

因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:

因串联电路中各处的电流相等,所以,,
由可得,滑动变阻器连入电路的阻值:

故答案为:0.4;3.6;40。
28.【答案】;;不变。
【解答】解:由图可知,、并联,电流表测量通过的电流,电流表测量通过的电流,电流表测量干路的总电流;
根据并联电路的电流特点可知,通过的电流:,
由可知,两端的电压:,
根据并联电路的电压特点可知,电源电压:;
和的电功率之比:;
根据并联电路的特点可知,并联电路的各支路之间互不影响,所以当断路,电流表的示数不变。
故答案为:;;不变。
三.计算题(共4小题)
29.【答案】(1)电源电压为;
(2)定值电阻的阻值为;
(3)当开关、均闭合时,通电定值电阻产生的热量为。
【解答】解:(1)只闭合开关,电路只有电阻工作,电流表测量电路的电流,
电源电压为:

(2)再闭合开关,两电阻并联,电流表测量干路的电流,电流表的示数为,
则通过定值电阻的电流为,
定值电阻的阻值为:

(3)当开关、均闭合时,通电定值电阻产生的热量为:

答:(1)电源电压为;
(2)定值电阻的阻值为;
(3)当开关、均闭合时,通电定值电阻产生的热量为。
30.【答案】(1)、的阻值分别为、;
(2)低温挡正常工作时的功率;
(3)烧开一锅水需要的时间为。
【解答】解:(1)由图乙可知,当开关闭合、接时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,电炖锅处于高温炖状态;
当开关断开、接时,、串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电炖锅处于低温熬状态;
当开关闭合、接时,只有工作,电炖锅处于中温煮状态;
由表格数据可知,电炖锅中温煮的功率为,
由可知,的阻值:;
由于电路中的总功率等于各用电器的电功率之和,则电炖锅高温炖时,的电功率:,
由可知,的阻值:;
(2)根据串联电路的电阻特点可知,电炖锅低温熬时电路中的总电阻:,
电炖锅低温熬正常工作时的电功率:;
(3)水的体积,
由可知,水的质量:,
一个标准大气压下,水的沸点是,
水吸收的热量:,
由可知,电炖锅消耗的电能:,
由可知,烧开一锅水需要的时间:。
答:(1)、的阻值分别为、;
(2)低温挡正常工作时的功率;
(3)烧开一锅水需要的时间为。
31.【答案】(1)电热丝的阻值是;
(2)加热时流过电热丝的电流是;
(3)水吸收的热量是。
【解答】解:(1)当只闭合开关时,单独工作,此时总电阻最大(大于并联的总电阻),由可知电路的总功率最小,则电热水器处于保温状态,
由可得的阻值:;
(2)当两开关都闭合时,两电阻并联,总电阻最小,总功率最大,则电热水器处于加热状态,
此时的功率:,
由可得,通过电热丝的电流:

(3)由可得水的质量:

水吸收的热量为:
△。
答:(1)电热丝的阻值是;
(2)加热时流过电热丝的电流是;
(3)水吸收的热量是。
32.【答案】(1)塑料条吸收的热量为;
(2)完成这次打印所需的时间为;
(3)发热电阻的阻值为。
【解答】解:
(1)塑料条吸收的热量:;
(2)由可知,打印笔快挡打印消耗的电能:,
由可知,完成这次打印所需的时间:;
(3)由图乙可知,当开关、都闭合时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最小,由可知此时电路的总功率最大,则打印笔处于快挡打印状态;
当开关闭合、断开时,只有工作,电路的总电阻最大,总功率最小,则打印笔处于慢挡打印状态;
因为快挡打印时电路的总功率等于各电阻消耗电功率之和,
所以快挡打印时发热电阻的电功率:,
由题意可知电源电压,
由可知,发热电阻的阻值:。
答:(1)塑料条吸收的热量为;
(2)完成这次打印所需的时间为;
(3)发热电阻的阻值为。

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