专题09电功电功率安全用电-2022年中考物理新导向题型高效特训.docx

1、2022年中考物理新导向题型高效特训(九) 电功 电功率 安全用电考点一 电能电功 1.如图1所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉,右端引线漆皮只刮掉了上半周,小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中,线圈受到磁场的作用力时,线圈中的电流为0.67A,则线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能约为( )A.150JB.120JC.90JD.60J2.交通安全要求广大司机“开车不喝酒,喝酒不开车”,酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪,其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V,R1是气敏电阻,其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示

2、,R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A,调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如下： 图2(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；(2)检测前R2工作10s消耗的电能；(3)对某司机进行检测时,电流表示数为0.16A,依据信息窗资料,通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。考点二 电功率及其测量 3.如图3所示的电路,灯L标有“6V 3.6W”字样,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,灯L正常发光；滑片P移到最左端时,电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响,下列四个结论正确的是( )灯L正常发

3、光时的电阻为12电源电压为6V滑动变阻器的最大阻值为20电路消耗的总功率的变化范围为1.443.6WA.B.C.D.4.如图4甲所示电路,电源电压恒定不变,R。为定值电阻、R为电阻箱,调整电阻箱R的电阻值,电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示,以下说法中正确的是( )A.电源电压为3.6VB.通过R。的最大电流为2AC.调整电阻箱R的阻值,则R的最大功率为0.75WD.调整电阻箱R的阻值,则R。的最大功率为0.48W5.图5甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关,小灯泡的实际功率为1.8W,电压表示数为3V。下列结果正确的

4、是( )电源电压为9V电阻R的阻值为10电路消耗的总功率为2.7W通过电阻R的电流为0.6AA.只有正确B.只有正确C.只有正确D.只有正确6.图6中,灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样,电源电压不变,开关S闭合。只闭合S1,灯泡L1、L发光；只闭合S2,灯泡L2、L发光。灯泡L在中比在中(设灯丝电阻不变)( )A.电功率较大,亮度较亮B.电功率较小,亮度较暗C.电功率相同,亮度相同D.电功率较大,亮度较暗7.如图7所示,电源电压和灯泡L的电阻不变,灯泡L上标有“6V 6W”字样。当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,电流表示数为2.0A,灯泡L正常发光；当开关S闭合,S

5、1断开,滑片P移至b端时,电源电压U为_V,灯泡L的实际电功率P为_W。8.如图8所示的电路中,L1标有“6V 3W”字样,L2标有“3V 3W”字样,闭合开关后,两灯均发光,此时两电压表示数之比为U1:U2_；若两灯并联后接入3V电路中,则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1:P2_(忽略温度对灯丝电阻的影响)。9.如图9,甲、乙为两只相同电表,当闭合S1、S2时,甲、乙两表示数之比为43,则两表均为_表,两电阻大小之比R1R2为_,电路总功率为P1。同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为P2,则P1P2为_10.某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,

6、选用器材连接了如图10甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10),电流表有“00.6A”、“03A”两个量程,电压表有“03V”、“015V”两个量程。图10(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接,注意导线不能交叉。(2)实验小组闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,若电路中仅有一处故障,则故障原因不可能是_A.电流表断路B.小灯泡断路C.滑动变阻器断路(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察两电表示数,记录数据。实验小组根据实验数据绘制的U-I图象如图乙所示,根据图象可计算出小灯泡的额定功率是

7、_W。(4)实验小组发现小灯泡的U-I图象不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随_变化而变化。11.如图11所示,R1的电阻为5,闭合开关后,通过电阻R1和R2的电流分别为0.6A和0.3A,求：(1)电源电压；(2)整个电路消耗的总功率。12.如图12所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20 1A”字样。(1)求灯泡正常发光时的电功率；(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值；(3)该电路设计是否有缺陷？如有,请给出解决办法。考点三 焦耳定律 13.将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分

8、别接入家庭电路中,正常工作相同时间。以下说法正确的是( )A.三个用电器均能将电能全部转化为内能B.根据R可计算出三个用电器的电阻相等C.三个用电器消耗的电能一样多D.三个用电器产生的热量相等14.如图13为即热式电热水龙头,打开水龙头开关,几秒就可以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定功率是4000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是_；不计热量损失,该水龙头正常工作8.4s,可使0.4kg的水从21升高到_。水的比热容为c水4.2103J/(kg)图1315.如图14所示,是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着

9、等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。(1)实验中,乙容器外部的电阻的作用是使左右容器内导体中的_不相等。(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量,因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化,这里采用的物理研究方法是_。(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化,_(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知,在电阻和通电时间相同时,电流越_(选填“大”或“小”),导体中产生的热量越多。16.某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能,其简化电路如图15所示。其中R1是额定功率

10、为2000W的电热丝,R2是阻值为130的分压电阻,电磁泵的额定电压为12V。在1标准大气压下,将初温为20、质量为2.5kg的水装入电热水瓶,正常加热8min 20s将水烧开,已知水的比热容为4.2103J/(kg),求该电热水瓶：(1)此次加热水的效率。(2)电磁泵的额定功率。17.如图16甲是某电热水壶的电路图,铭牌如图乙。R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。当水沸腾后,会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制(设加热器电阻阻值一定)。已知：水的比热容c4.2103J/(kg),1L10-3m3求：(1)该电热水壶正常加热工作时

11、,其加热器的阻值是多少？(2)该电热水壶正常加热工作时,对加热器通电10s产生的热量是多少？(3)将电热水壶装满初温为25的水加热到75,水吸收的热量是多少？(4)用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能,实际加热时,3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转,此时电路消耗的实际功率是多少？考点四 生活用电 18.下列有关安全用电的说法正确的是( )A.微波炉可以通过双孔插座接入家庭电路B.在高压线附近放风筝C.使用试电笔时接触笔尾金属体D.教室总开关跳闸,一定是电路出现了短路19.如图17照明电路中电灯突然熄灭,用试电笔测a、b、c点,试电笔均发亮,测试d点不亮,故障是_；试电笔发亮时

12、,火线、试电笔、人体与大地构成_联电路。参考答案及解析2022年中考物理新导向题型高效特训(九)电功 电功率 安全用电1.D 矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉,右端引线漆皮只刮掉了上半周,则小小电动机线圈转动1min时间内,线圈中通过电流的时间：t1min30s；小小电动机由两节干电池供电,电源电压U3V,线圈快速稳定转动1min内电路消耗的电能：WUIt3V0.67A30s60.3J60J.故选D。2.答案(1)20 (2)2J (3)该司机属于酒驾解析(1)由题意可知：U12V,I0.1A,R1100,串联总电阻：R总120,变阻器Rx接入电路的阻值：R2R总-R1120-10020；(2

13、)检测前R2在10s内消耗的电能：WI2R2t(0.1A)22010s2J；(3)当I0.16A,R220时,串联总电阻：R总75；此时R1R总-R275-2055；对应乙图此时K12.510-3mg/100mL,此时酒精浓度为：M12.510-3mg/100mL220027.5mg/100mL,该司机属于酒驾。3.B 由电路图可知,闭合开关S,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压UL6V,功率PL3.6W,由PUI可得,灯L正常发光时的电阻RL10,故错误；当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路为灯泡L的简单

14、电路,由灯L正常发光可知,电源的电压UUL6V,故正确；当滑片P移到最左端时,变阻器接入电路中的电阻最大,其两端的电压UR3.6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压ULU-UR6V-3.6V2.4V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I0.24A,则滑动变阻器的最大阻值：R大15,故错误；当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时,电路为灯泡的简单电路,此时电路的总电阻最小,总功率最大,则P大PL3.6W,当滑片P移到最左端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路的电流最小,总功率最小,则P小UI6V0.24A1.44W,所以,电路消耗的总功率的变化范围为1.443

15、.6W,故正确。综上可知,正确.故选B。4.C 闭合开关,R和R。串联,电流表测量电路电流。当电流表示数I的倒数为2A-1时,电路中电流为0.5A,此时R接入电路的电阻值为0,根据欧姆定律可知此时通过R0的电流最大,为0.5A,故B错误；根据欧姆定律可知电源电压UIR。0.5AR。,当电流表示数I的倒数为5A-1时,电路中电流为0.2A,此时R接入电路的电阻值为18,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压UIR+IR00.2A18+0.2AR0 ,联立可得：U6V,R。12,故A错误；调整电阻箱R的阻值,此时电路中的电流I,根据PUII2R可知R的电功率PI2R()2R,当RR012时,

16、R的电功率最大,为P大0.75W,故C正确,D错误.故选C。5.A 闭合开关,R和L串联,电压表测量R两端的电压。小灯泡的实际功率为1.8W,根据图甲及PU可知,此时通过灯泡的电流为0.3A,灯泡两端的电压为6V,电压表示数为3V,则R两端的电压为3V,根据串联电路的电压特点可知电源电压U6V+3V9V,故正确；通过灯泡的电流为0.3A,则通过R的电流也为0.3A,故错误；根据欧姆定律可知R10,故正确；电路消耗的总功率PUI9V0.3A2.7W,故正确.故选A。6.A 由P可得两灯的电阻分别为：R112,R26,比较可知R1R2；在开关S闭合的前提下,只闭合S1,灯泡L1、L串联接入电路,只

17、闭合S2,灯泡L2、L串联接入电路,因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且R1R2,所以R总1R总2,由欧姆定律可知I1I2,即在中的电流大；因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,所以根据公式PI2R可知,灯泡L在中比在中的电功率较大,亮度较亮.故选A。7.答案6 1.5解析当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,灯泡和变阻器并联,电流表测干路电流,因为灯泡正常发光,所以电源电压UUL额6V,由PUI得通过灯泡的电流：IL额1A.由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和,则通过变阻器的电流I滑I-IL额2A-1A1A,由欧姆定律得滑动变阻器的最大阻值R滑6,由欧姆定律得灯泡的电阻：RL6,当开

18、关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为RR滑+RL6+6012,电路中的电流I0.5A,则灯泡的实际功率P实I2RL(0.5A)261.5W。8.答案51 14解析根据PUI可知L1的电阻R112,L2的电阻R23；闭合开关后,两灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量L2两端的电压,且串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律的变形式UIR可知,此时两电压表示数之比为U1U251；若两灯并联后接入3V电路中,根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压都为3V,根据PUI可知L1、L2两灯的实际电功率之比为P1P214。9.

19、答案电压 13 316解析甲、乙为两只相同电表,当闭合S1、S2时,甲、乙两表示数之比为43,若两表均为电流表,则甲表会将电源短路,故两表均为电压表。当闭合S1、S2时,两电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端的电压,甲、乙两表示数之比为43,根据串联分压特点可知R1R213。设电源电压为U,R1R,R23R,当两表都为电压表时,闭合两开关,两电阻串联,电路总功率为P1,同时更换两电表种类,即两表都为电流表时,闭合开关S1,两电阻并联,此时电路总功率为P2+,P1P2316。10.答案(1)如图所示 (2)B (3)0.625 (4)温度解析(1)电压表测小灯泡两端的电压,电流表

20、测通过小灯泡的电流。图中只有电流表还未连接完成,又小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10,所以其额定电流约为0.25A,故电流表选择“00.6A”这个量程接入电路中；(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,说明电路中出现了断路,而电压表测的是小灯泡两端的电压,当小灯泡断路时,电压表的正负接线柱与电源两极相连,电压表测的是电源电压,电压表会有读数,所以不可能是小灯泡断路.故选B；(3)小灯泡的额定电压为2.5V,根据图乙可知,小灯泡正常工作时的电流为0.25A,所以其额定功率：PUI2.5V0.25A0.625W；(4)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所

21、以小灯泡的U-I图象不是直线。11.答案(1)3V (2)2.7W解析(1)由图知,R1和R2并联,R1两端的电压：UI1R10.6A53V,由并联电路的电压特点可得电源电压：UU13V；(2)并联电路的总电流I总I1+I20.6A+0.3A0.9A；则总功率：P总UI总3V0.9A2.7W。12.答案(1)1.25W (2)7 (3)见解析解析(1)灯泡正常发光时的电压为2.5V,电流为0.5A,则此时小灯泡消耗的电功率PLU1IL2.5V0.5A1.25W；(2)根据串联电路的电压关系可知,滑动变阻器两端的电压为：UU-UL6V-2.5V3.5V；滑动变阻器接入电路的阻值为：R7；(3)电

22、源电压6V大于灯泡的额定电压,由电路图可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,会造成灯泡两端的电压过大损坏串灯泡；为让滑片能自由移动,且灯泡安全工作,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,灯泡应正常发光,电路中应串联接入一个7的电阻R0。13.C 电烙铁工作时,能将电能全部转化为内能；电风扇、电视机工作时,其消耗的电能不只是转化为内能,还会转化为机械能或光能和声能；虽然三个用电器的规格相同,但公式R只适用于纯电阻用电器,即利用该公式能计算电烙铁的电阻,不能计算电风扇和电视机的电阻,事实上它们的电阻也是不相同的,故A、B错误。三个用电器都在额定电压下工作,实际功率相同,由WPt可知相同时间内三个

23、用电器消耗的电能一样多,故正确。电风扇工作时,电能转化为内能和机械能；电视机工作时,电能转化为内能、光能和声能；电烙铁工作时,电能全部转化为内能；且相同时间内三个用电器消耗的电能相同,因此相同时间内,电烙铁产生的热量最多,故D错误.故选C。14.答案12.1 41解析电热水龙头的电阻为：R12.1；水龙头正常工作8.4s消耗的电能为：WPt4000W8.4s33600J；不计热量损失时,QW33600J；水升高的温度：t20,此时水温为：21+2041。15.答案(1)电流 (2)转换法 (3)甲 大解析(1)乙容器外部的电阻的作用是使左右容器内导体中的电流不相等,因为左右容器内两导体的阻值相

24、等,所以必须要让通过两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。(2)实验中是通过观察U形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化。像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法。(3)由图知,U形管A内液面高度差比U形管B内液面高度差大,说明甲容器中气体膨胀程度较大,温度上升得较高,因此甲容器中电阻产生的热量较多；两个电阻的阻值相同,通电时间相同,但电流不同,通过甲中的电阻的电流大；由此可得：在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,电流产生的热量越多。16.答案(1)84% (2)19.2W解析只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,此时电热水瓶处于加热状态

25、；只闭合S2时,电路为R2和电磁泵串联的电路,此时电热水瓶处于电动出水状态。(1)水吸收的热量Q吸c水mt4.2103J/(kg)2.5kg(100-20)8.4105J,加热时间t8min20s500s,加热功率等于R1的额定功率为2000W,故消耗的电能WP加热t2000W500s106J,此次加热水的效率84%；(2)电磁泵的额定电压为12V,则电磁泵正常工作时R2两端的电压U2220V-12V208V,根据欧姆定律可知此时电路中的电流I1.6A,电磁泵的额定功率P电磁泵U电磁泵I12V1.6A19.2W。17.答案(1)48.4 (2)10000J (3)525000J (4)800W

26、解析(1)加热器阻值：R48.4；(2)加热10s产生的热量：QWPt1000W10s10000J；(3)2.5L水的质量为：mV1.0103kg/m32.510-3m32.5kg；水吸收的热量：Qcmt4.2103J/(kg)2.5kg(75-25)525000J；(4)圆盘转24转,消耗的电能为：0.04kWh144000J；实际功率为：P800W。18.C 微波炉有金属外壳,为了防止外壳带电,微波炉需要通过三孔插座接入家庭电路,故A错误；安全用电的原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体,在高压线下放风筝很危险,故错误；使用试电笔时,手指应接触笔尾金属体,因为试电笔中有高值电阻起保护作用,所以不会发生触电事故,故正确；开关跳闸,可能是电路出现了短路,也可能是用电器的总功率过大,故D错误.故选C。19.答案cd段断路 串解析用试电笔测a、b、c点,试电笔均发亮,说明这三点与火线之间是接通的,测试d点不亮,说明d点与火线不连通,所以故障是cd段断路；使用试电笔检查电路时,如果被测导线是火线,电流经过试电笔,再经过人体、大地,构成串联电路。