2021年全國中考物理真題分類匯編專題：15電功和電功率含解析

1、專題15電功和電功率（一）1、（2021 四川遂寧 T14）小王為了延長樓道路燈使用壽命，將標有“220V 100W”和“220V40W”的兩只燈泡串聯(lián)使用。他觀察兩燈發(fā)現(xiàn)“220V 100W”的燈絲較 （選填“粗”或“細”），二者串聯(lián)使用時，該燈泡的亮度較 （選填“亮”、“暗”）。2、（2021 四川樂山 T34）電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是鍋內(nèi)的水燒干后的保溫狀態(tài)。如圖所示是電飯鍋的電路圖，R1是一個電阻，R2是加熱用的電阻絲，則自動開關(guān)S閉合時，電飯鍋處于 （選填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)。一只額定功率是 450W的電飯鍋，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生

2、的熱量為_J。3、（2021 江蘇連云港 T14）家庭電路中三線插座非常普遍，中間的插孔接 線。對人體來說，安全電壓一般不高于 V。如圖所示是小明家的電能表，他家用電總計 kW-h,已知1kW-h電費為0.50元，則小明家應(yīng)繳納的總電費是4、（2021 江蘇連云港 T15）某電熱器接入220V的電路中正常工作時，其電熱絲的阻值為110，則通過該電熱絲的電流為 A, 10s內(nèi)該電熱絲會產(chǎn)生 J的熱量。5、（2021 重慶市A卷 T8）如圖甲所示的電路中，R1是定值電阻，電流表量程為00.6A ,圖乙是電阻箱R2的電功率與其電阻大小變化關(guān)系的部分圖像，則下列說法正確的是（）A.電源電壓為6VB.

3、R1的阻值為20 ac. R2能安全連入電路中的最小電阻值為10aD. R2為20a時，整個電路通電 10s耗電32J6、（2021 安徽）圖示電路中，電源電壓不變，R為滑動變阻器，L為小燈泡（假設(shè)燈絲電阻不變）。閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片 P從b端向a端滑動過程中（） L-、“=”或“”）。13、（2021 江蘇連云港 T23） 一位設(shè)計師設(shè)計了一種“重力燈”。無論你在地球哪一個角落，無論當?shù)氐奶鞖馊绾?，它都可以實現(xiàn)照明。如圖甲是這種“重力燈”的結(jié)構(gòu)簡化圖，當重物下落時拉動繩子，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，小燈泡就可以發(fā)光。重復(fù)以上操作，可以實現(xiàn)長時間照明。現(xiàn)掛上一個質(zhì)量為25kg的重物，該重物恰好可以緩

4、慢勻速下落。在重物下落高度為2.4m的過程中，就可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續(xù)正常發(fā)光 4min。（g取10N/kg ）（1）甲圖虛線框內(nèi)一定有 ,它的工作原理是 ;（2）求重物下落時，重力做功的功率；（）（3）求重物在一次下落過程中，甲圖裝置能量轉(zhuǎn)化的效率；（）（4）取下燈泡，將甲圖裝置的兩個輸出端接入乙圖中的a、b兩個接線柱進行實驗（設(shè)該裝置在短時間實驗過程中可以穩(wěn)定輸出3.6V電壓）；R。為標有“ 5 a 0.3A的定值電阻，滑動變阻器Ri標有“50Q 1A”，電流表選擇量程為 00.6A,電壓表選擇量程為 03V；為了保證電路安全，求滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍

5、。（）14、（2021 四川樂山 T38）某實驗小組的同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路圖來測量小燈泡的電功率。已知待測小燈泡的額定電壓為3.8V,小燈泡的額定功率估計在1.2W左右。（1）連接電路前，開關(guān)應(yīng)（選填“斷開”或“閉合”），電流表的量程應(yīng)選用（選填“00.6A” 或“03A);（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，將乙圖中的實物圖連接完整。要求：閉合開關(guān)后，當滑動變阻 器的滑片P向左移動時，電流表示數(shù)增大；（3）在調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片 P的過程中，記錄并繪制出通過小燈泡的電流與電壓的關(guān)系 圖線，如圖丙中的a線所示，分析可知，小燈泡的電阻隨溫度的升高而 _（選填“增 大”、“減小”或“不變”）；將該小燈泡與

6、一定值電阻 R串聯(lián)后接入U=6V的電源兩 端（已知定值電阻的電流與電壓的關(guān)系圖線，如圖丙中的b線所示），則電路中的總功率為_W。15、（2021 四川樂山 T40）如圖所示電路中，燈泡 L標有“ 6V 3W”字樣（不計溫度對燈絲電阻的影響)。當開關(guān)S、&均閉合，滑動變阻器的滑片P在最左端時，電流表示數(shù)為1.5A,并且燈泡L正常發(fā)光；當開關(guān) Si閉合、&斷開，滑動變阻器的滑片 P在中點時，電 流表的示數(shù)為0.25A 。求：(1)電源電壓；(2)定值電阻R的阻值；(3)開關(guān)Si閉合后，電路中的最小功率。16、(2021 四川瀘州 T24)郝奇同學(xué)周末給外婆整理房間時發(fā)現(xiàn)，有一雙如圖所示的烘 鞋器左

7、腳已不通電，右腳還能正常工作。郝奇同學(xué)在220V的家庭電路中只接入烘鞋器的右腳，工作3min觀察到標有“ 220V, 2000imp/kW.h ”的家用電能表指示燈閃爍了1次。再拆開檢修時發(fā)現(xiàn)左右腳的電阻絲是并聯(lián)的，左腳的電阻絲已銹蝕，于是他用一根新的電阻絲R1進行替換，然后在220V家庭電路中只接入烘鞋器的兩腳，3min內(nèi)觀察到這個電能表的指示燈閃爍了 11次，求：(1)只接入烘鞋器右腳時消耗的電功率；(2)電阻絲R1的阻值；(3)為使這套烘鞋器的左右腳的電功率相等，應(yīng)將左腳替換為阻值為R2的另一新電阻絲,則R1和R2的阻值相差多少？17、(2021 四川遂寧 T19)某校為改善學(xué)生生活條件

8、，給學(xué)生宿舍安裝了100臺某品牌速熱式電熱水器，該電熱水器銘牌標明： 加熱功率4400W,保溫功率100W,水箱容積25L;內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示，R、e是水箱中加熱盤內(nèi)的電熱絲。水箱放滿水后閉合開關(guān)S1開始加熱，當水溫升高到 40c時，溫控開關(guān) S2自動切換到保溫狀態(tài)。同學(xué)們?yōu)榕宄撾姛崴餍阅?，做了以下探究，請你幫助完?R2的阻值多大？(2)如果每臺每天平均保溫20h,這100臺電熱水器在額定電壓下每天因保溫要浪費多少kW - h的電能？(3)善于觀察的張林發(fā)現(xiàn)，當他們寢室只有熱水器工作時，將一箱冷水加熱1min,熱水器顯示屏顯示水溫由 20c上升到22 C,同時本寢室的電能表(如圖乙)指

9、示燈閃爍了 80次, 則該電熱水器的效率多大？(p 7K=1.0X103kg/m3 c水=4.2x 103J/ (kg C) 不考慮電阻隨溫度變化)甲18、(2021 云南 T25)交通安全要求廣大司機“開車不喝酒，喝酒不開車”，酒后駕駛存在許多安全隱患。某科技興趣小組設(shè)計了一種簡易的酒精檢測儀，其電路原理如圖甲所示。電源電壓為12V, R是氣敏電阻，其阻值隨呼氣酒精濃度 K的變化關(guān)系如圖乙所示，R2為滑動變阻器。檢測前對檢測儀進行“調(diào)零”，即調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表的示數(shù)為0.1A,調(diào)零后變阻器滑片位置保持不變。查閱到相關(guān)資料如下：信息窗血液酒精濃度M =呼(酒精濃度K x 2200非酒駕(M

10、 u20mg/l00mL )酒 駕(20mg/100mLqM B0mg/|(WhnL )醉駕(M勖mg/lOOmL )(1)求“調(diào)零”后變阻器 旦接入電路的阻值;(2)檢測前R2工作10s消耗的電能；(3)對某司機進行檢測時，電流表示數(shù)為0.16A,依據(jù)信息窗資料，通過計算判斷該司機屬于非酒駕、酒駕還是醉駕。1、【解析】根據(jù) r=Y一知，額定電壓相同時 100W的燈泡電阻小，因兩只燈泡的材料和長 P度相同，所以電阻小的橫截面積大，即100W的燈泡燈絲較粗；兩燈泡串聯(lián)時電流相等，根據(jù)p=Fr知，100W的燈泡電阻小，實際功率小，燈泡的亮度取決于實際功率，所以 100W的燈泡較暗?！敬鸢浮看职?、

11、【答案】加熱 27000【解析】當S斷開時，電路 R1和R2串聯(lián)，電阻比較大，電功率比較小，為保溫狀態(tài)；當 S閉合時，電路中R2工作，總電阻比較小，電功率比較大，為加熱狀態(tài)。Q=Pt=450W 60s=27000J。故答案為：加熱27000.3、【答案】地366286.83143.4【解析】1三孔插座中有一個孔是用來連接地線的，讓有金屬外殼的用電器的外殼接地, 可以防止因漏電導(dǎo)致金屬外殼帶電而發(fā)生觸電事故。2對人體的安全電壓不高于36V。6286.8kW -h3電能表的最后一位是小數(shù)位，由圖可知，電能表的示數(shù)是4小明家應(yīng)繳納的總電費0.50X 6286.8 =3143.4 元4、【答案】24.

12、4 X 30【解析】1通過該電熱絲的電流為U 220V =2AR 110210s內(nèi)該電熱絲產(chǎn)生的熱量Q = I2Rt=(2A) 2X 110 Q X 10s=4.43J 105、【答案】C【解析】A.分析甲圖電路，Ri、R2串聯(lián)，電流表測該電路電流。由乙圖可知，當R2接入電路的電阻為20 a時，其功率為3.2W,由p匕可知，此時R2兩端電壓rU2、.、PR2 = 3.2W 20Q =8VI2P2 =R2由p = i2r可知，此時電路電流3.2W c,八=0.4A20Q當R2接入電路的電阻為14 a時，其功率為3.5W,此時R2兩端電壓10U 3康=.3.5W 14Q =7V此時電路電流,P33

13、.5W .13 - i:0.5A3 , . R3 14整個過程電源電壓不變，故電源電壓U I2R U2 I3R U3 0.4AR8V0.5AR7V解 式得U=12V, Ri=10Q,故A錯誤;B.由A分析可知R1=10Q,故B錯誤;C.當R2接入電路的電阻最小時，電路中電流最大|max=0.6A,此時電路總電阻c _ U _ 12VR總,-20 Qmax 0.6A此時R2接入電路的電阻R2-R總一R-20Q 10Q-10Q故C正確；D.由A分析可知，當R2接入電路的電阻為 20 時，電路電流I2-0.4A,整個電路消耗的電能11W=UI2t 12V 0.4A 10s=48J故D錯誤。故選Co6

14、、【答案】C【解析】由圖知道，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流，所以電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值即滑動變阻器接入電路的電阻，由圖知道，滑動變阻器的滑片P從b端向a端滑動過程中，接入電路中的電阻變小，即電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變??；當滑動變阻器接入電路中的電阻變小時，電路中的總電阻變小，由 I U知道，電路中的R電流變大，即電流表的示數(shù)變大，由于燈絲電阻不變，由U=IR知道，燈泡兩端的電壓變大，由P UI知道，燈泡的實際功率變大，燈泡變亮；由串聯(lián)分壓知道，此過程中滑動變阻器兩端電壓變小，故電壓表示數(shù)變小；綜上所述，只有C正確。故選Co7、【答案】C【

15、解析】A .電風扇把電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能，電視把電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，故A錯誤；c c U24 CB. R 丁只能針對純電阻電路，故 B錯誤；CD .根據(jù)W=Pt,正常工作相同時間，三個用電器消耗的電能一樣多，但電風扇、電視不是純電阻，所以三個用電器產(chǎn)生的熱量不相等，故 C正確，D錯誤。故選Co128、【答案】C【解析】A.由電路圖知，電阻 Ri與滑動變阻器并聯(lián)在電路中，電流表測干路電流，其量程 為00.6A。那么干路電流的最大值為B.閉合Si,通過電阻Ri的電流11則通過R2的最大電流I max=I-Ii=0.6A -0.45A=0.15AR2消耗的最大功率Pmax=UI max=9VX

16、0.15A=1.35W故B錯誤；C.電路消耗的最大功率P總=UI =9VX 0.6A=5.4W當電路中閉合S2時，且變阻器接入電路的阻值最大時，通過電路路的電流最小為I1則最小功率P總那么P 總：P 總=5.4W:0.81W=20:3故C正確；D.開關(guān)S1、S2都閉合，通過變阻器的電流最大時，接入電路的阻值最小為0.6A。故A錯誤;U 9V 一0.45AR120 Q9V0.09ARmax100 QUI1=9VX 0.09A=0.81W13iin9V1 max0.15A60 Q那么變阻器的阻值范圍為600100。故D錯誤。故選C。9、【答案】C【解析】閉合開關(guān) S后，只有Li接入電路，兩個電流表

17、測電流，當再閉合開關(guān) S2時，兩燈 并聯(lián)，總電阻減小，Ai測Li電流，因為電壓沒變，所以 Ai示數(shù)不變，A測干路電流，示數(shù) 變大，因為總電流變大，根據(jù) P=UI,總功率變大，故 ABD不符合題意，C符合題意。【解析】(1) 1由于小燈泡的額定電壓為2.5V,所以，電壓表選用 03V的量程，將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，如下圖2燈泡不亮，可能是斷路，或燈泡短路，但電流表無示數(shù)，則說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，即電壓表并聯(lián)電路之外的電路不存在斷路，故障為小燈泡斷路。3由圖甲知道，電壓表量程是03V,最小分度值是0.1V,電壓表示數(shù)是0.5Vv2.5V； 要使燈泡正常發(fā)光， 應(yīng)向

18、右移動滑動變阻器的滑片， 減小滑動變阻器接入電路的阻值， 使燈 泡兩端的電壓增大，同時眼睛觀察電壓表的示數(shù)，直到電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V為止。144由圖乙知道，電流表量程是00.6A,最小分度值是0.02A ,電流表示數(shù)是0.3A,燈泡額定功率P=UI =2.5V X 0.3A=0.75W5 A .研究電流與電阻的關(guān)系，需要控制電壓不變，改變定值電阻的大小，由于只有一個電阻，不能探究電流與電阻的關(guān)系，故A不符合題意；B.研究電流與電壓關(guān)系時，要控制電阻大小不變，故在該試驗后把小燈泡換成一個定值電阻，還可探究電流與電壓的關(guān)系，故B符合題意。故選B。11、【答案】b 0.1W2002.1

19、W 開路 交流電【解析】(1) 1如圖甲所示，閉合開關(guān) S前，為確保電路安全，要將滑動變阻器的滑片滑到最大值，即置于 b端。2當該LED燈正常工作時，額定電壓為5V,電流為20mA, LED燈的額定功率為Pl U 額 I 額 5V 0.02A0.1W3此時變阻器Rp接入電路的阻值Rp9V 5V 2000.02A4LED燈在6V電壓下工作10s消耗的電能為W U I t 6V 0.035A 10s 2.1W(2) 5在圖甲中斷開 S,只改變電源的正負極后再閉合S, LED反接，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，燈不發(fā)光、LED燈所在的電路相當于開路。6王力同學(xué)又把該 LED燈接入某低壓電路中，該燈出現(xiàn)持

20、續(xù)頻閃現(xiàn)象，說明這個電路中的電流方向不斷變化，故這個電路中的電流是交流電。12、【答案】2 : 515L2電阻為甲圖兩燈串聯(lián)，電流為IiR1U226V12Q3WU2P226V18Q2W6V12Q+18Q0.2A乙圖兩燈并聯(lián)，燈正常發(fā)光， Li電流為Pi 3WU 6V0.5A電流比為Ii0.2A2I1 0.5A5甲圖L2電壓小于6V,乙圖等于6V,根據(jù)PU2L2消耗的實際功率F2 F2o13、【答案】發(fā)電機電磁感應(yīng)2.5W40%725 a【解析】解：(1) 12轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，小燈泡就可以發(fā)光，即產(chǎn)生了電能，所以甲圖虛線框 內(nèi)一定有發(fā)電機；發(fā)電機的工作原理是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運

21、動時, 就會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，即它的工作原理是電磁感應(yīng)原理。3這個質(zhì)量為25kg的重物，它的重力G mg 25kg 10N/kg 250N16它的重力是250N;重物下落高度為 2.4m：則這個過程重力做的功W重力 Gh 250N 2,4m 600J重力做的功是600J;這個過程可以供一個標有“3.6V 1W”字樣的LED燈持續(xù)正常發(fā)光W. 4min ：也是說重物下洛 2.4m :消耗的時間是4min 240s ,根據(jù)P 可知，重力做功的功率Pt力W重力600J240s2.5W重力做功的功率是 2.5W。4由3解析可知，重力做的功是 600J,這是總功；這個過程中可以供一個標有“3.6V1

22、W”字樣的LED燈持續(xù)正常發(fā)光 4min ：正常發(fā)光，則燈的電功率是1W,時間是4mln 240s,那么根據(jù) W Pt可知，甲圖裝置所做的有用功W有用功P燈 t 1W 240s 240J甲圖裝置能量轉(zhuǎn)化的效率 TOC o 1-5 h z Wr用功240J100%100% 40%W 力600J甲圖裝置能量轉(zhuǎn)化的效率是40%。5觀察題中的條件，R0為標有“ 5a 0.3A”的定值電阻，即流過 R0的電流最大只能 是0.3A;滑動變阻器 R1標有“50Q 1A”，即流過R1的電流最大只能是1A；電流表選擇 量程為00.6A：即流過電流表的電流最大只能是0.6A;由上述可知，三個電流值：0.3A、1A

23、、0.6A,并且這個是串聯(lián)電路，電流處處相等，那么電路中最大電流只能是0.3A,根據(jù)歐姆定律得U 3.6VR總5。R0.3A17解得Ri 7。，即Ri最小阻值為7Q；電壓表選擇量程為 03V：則電壓表的示數(shù)最大只能是3V,電壓表并聯(lián)在 Ri兩端，則Ri兩端的最大電壓是3V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，電阻越大，分得的電壓越大，則這時Ri的電阻是最大的，根據(jù) U IR可知3V Nr5Q R解得R 25Q,即Ri最大阻值為25Q；綜上所述，為了彳證電路安全，Ri接入電路的阻值變化范圍是725Q o答：（i）甲圖虛線框內(nèi)一定有發(fā)電機，它的工作原理是電磁感應(yīng);（2）重物下落時，重力做功的功率是2.5W；（

24、3）重物在一次下落過程中，甲圖裝置能量轉(zhuǎn)化的效率是40%；（4）為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍是725QOi4、【答案】（1）斷開 00.6A; （2）(3)增大 i.8【解析】（i）電路在連接過程中處于斷開狀態(tài)，因小燈泡的額定電壓為 3.8V,額定功率約i.2W,故額定電流約0.3A,所以電流表選擇00.6A的路程；（2）因滑動變阻器的滑片 P向左移動時，電流表示數(shù)增大，所以選擇左下接線柱，電流表選擇00.6A的路程；（3）由圖像可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大；因變阻器與燈泡串聯(lián)，燈泡的電阻受溫度的影響，所以由圖像可以看出電流相等，電壓之和為6V的線，找到了 Ur和U

25、l均為3V, I=0.3A , P總=5=6丫 X 0.3A=i.8Wi5、【答案】(i) 6V; (2) 6Q; (3) iWi8io.*： j）告不sjijwrr.油動變陽器的吊片p,最左1時*燈泡l。定值電北*并靠+此時小燈泡正常發(fā)九，由并聯(lián)電路的特點可知.通源電H；為量箝/5 6V 12分）P UY小燈泡正常發(fā)光時,通d燈泡的電液為：f.- = - -O.5AL UL 6V由J由照.=|十，曲J過廳的電波為：IK = /b. -IL =3 5-O.5 = M 分iU蚤 6V故步的留色見工= - = = trfl。分）lK IA1 A）小t泡的電訃IM R, = = 121 i I 或氏

26、，= 12!i）Pf 3WI C.5A當開美5閉合.卻斷開.清動變用圖的滑片產(chǎn)力中小時.小燈泡L制滑動支吼器串聯(lián)，比時電路中的堰電阻為:/tu=%_ = 24Q八 025A1分）酒劉直阻器連入電路的出見用=用q= 240上12 口 故滑動變印器的總郵做為；居1t =2A1 2xl2C=24n/電路中的總電見最大忖總功事量小.即渭動變ffl靠個沉注A電晦井。小燈滉出雕.放出路的靛小功率為:.弓7W川,3 12Q + 24Q【解析】術(shù)用下他工蠲力泣,第果正噬,同樣用分J16、【答案】（1） 10W; （2） 484 Q; （3） 4356 a【解析】解：（1）只接入烘鞋器右腳時消耗的電能1imp2

27、000imp/ kW h5 104kW h只接入烘鞋器右腳時消耗的電功率5 10 4kW hh 600.01kW 10 W（2）接入雙腳時消耗的電能1911imp2000imp/ kW h5.5 10 3kW h總功率5.5 10 3kW hAh 600.11kW 110WRi的功率110W 10W100W電阻絲R1的阻值U2(220V)2100W484 Q(3)原先左腳的電阻U2隹(220V) 210W4840 Q則R1和R2的阻值相差48404844356Q答：(1)只接入烘鞋器右腳時消耗的電功率為10W；(2)電阻絲R1的阻值為484(3)則R和R2的阻值相差4356 d 17、【解析】

28、(1)當9接b時，處于加熱狀態(tài)，由 P U-知:R TOC o 1-5 h z 2、 2d的陽估*DU額(220V)2 04400WR2的阻值為： R21144400W20(2)由P 一知因保溫浪費的電能:tW=Pt=0.1kWX 100 x 20h=200kW - h6 .(3) 1min 消耗電能：W巧3.6 10 J 80r 2.4 105 J心 1200r一箱水質(zhì)量：m= p 水 V=1.0X 103kg/m 3x 2.5X 10-2m3=25kg水吸收熱量：Q5=c 水 m (t-t0) =4.2X103J/ (kg-C) x 25kg x (22C-20C)=2.1 x 105J所

29、以該電熱水器的效率為:5Q及2.1 10 J 8 7.5%W總2.4 10 J【答案】(1) 11Q (2) 200kW - h (3) 87.5% 18、【答案】(1) 20 Q; (2) 2J; (3)酒駕【解析】解：(1)由甲圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測電流，當氣體中的酒精濃度為0時,Ri=100Q,此時電路中的電流 0.1A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律，“調(diào)零”后變阻器耳接入電路的阻值R2Ri12V01A100 Q=20Q(2)檢測前R2工作10s消耗的電能22W I2R2t0.1A20 Q 10s 2J(3)此時氣敏電阻阻值為U _12V“R1 R2 20 Q 55 QIi 0

30、.16A由圖可知，此時呼氣酒精濃度為12X103mg/100mL ,則血液酒精濃度為M=12X 1(3mg/100mLX 2200=26.4mg/100mL21由表格可知屬于酒駕。答：（1） “調(diào)零”后變阻器 R2接入電路的阻值20 Q;（2）檢測前R2工作10s消耗的電能2J;（3）酒駕。電功和電功率（二）1、（2021 浙江金華 T9）研究性學(xué)習小組利用圖甲電路研究電阻的電功率變化規(guī)律，圖中電源電壓恒為4V, Ro為定值電阻，R為滑動變阻器、實驗過程中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，逐次讀取數(shù)據(jù)并記錄，計算定值電阻電功率。數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345電流（A）0.100.150.200.250.30電

31、壓（V）1.01.52.02.53.0R0的電功率（W）0.100.2250.400.6250.9022甲乙（1）完成第3次實驗后，接下來要獲得第 4次實驗的數(shù)據(jù)，則滑動變阻器R的滑片P應(yīng)向 （選填“左”或“右”）移動到適當位置；（2）小組同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出了定值電阻R0的電功率與其電流的定量關(guān)系，他們的結(jié)論正確的是;A：定值電阻的電功率與電流成正比B:定值電阻的電功率與電流的平方成正比（3）小科提出：要得知滑動變阻器的電功率， 還需要用電壓表測出滑動變阻器兩端的電壓； 小金卻認為：無需測滑動變阻器兩端的電壓，通過推算即可得出滑動變阻器的電功率。比如，當定值電阻兩端的電壓為 1.0伏時，滑

32、動變阻器的電功率為 瓦；（4）小組同學(xué)對小金的方法進行了歸納，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，畫出了電路總功率和定值電阻功率與電流的P-I關(guān)系圖像（如圖乙所示），請分析判斷，圖中線段 AA表示的含義是 .2、（ 2021 浙江金華 T11）便攜式無線加濕器，讓你隨時隨地實現(xiàn)加濕自由。某品牌便攜式無線加濕器，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸不同觸點，實現(xiàn)高，低兩個檔位的轉(zhuǎn)換，其簡化的工作 電路如圖所示，銘牌上的部分參數(shù)如下表。項目參數(shù)工作電壓（V）20低檔位功率（W）5高檔位功率（W）1023完成下列問題:(1)旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接“bc”兩觸點時，加濕器處于 檔位; TOC o 1-5 h z (2)加濕器低檔位工作時，電路通過的電

33、流多大？ ()(3)加濕器高檔位工作 6小時，將消耗多少電能？()20V 川3、(2021 浙江麗水 T10)小科開展了課外探究活動：串聯(lián)電路中滑動變阻器的電功率與 其接入電路電阻的關(guān)系。(建立猜想)猜想1:滑動變阻器的電功率會隨其接入電路電阻的增大而增大；猜想2:滑動變阻器的電功率會隨其接入電路電阻的增大減??；猜想3:滑動變阻器的電功率會隨其接入電路電阻的增大先增大后減小(進行實驗)將 5歐的定值電阻 R、“10歐姆23A”的滑動變阻器 R、電壓恒為15米伏的電源、數(shù)字電流表和電壓表、開關(guān)、若干導(dǎo)線按如圖甲所示電路圖連接。(1)圖甲中電壓表測 兩端的電壓；(2)實驗中，將滑動變阻器滑片向移動

34、 (填“左”或右”)，電流表示數(shù)變??；(3)實驗中，R分別取0歐、1歐10歐接入電路，觀察記錄并處理數(shù)據(jù)，得到下表。請將表中缺失的數(shù)據(jù)補充完整；R阻值/歐01234567891024電流/安3.002.502.141.881.671.501.361.241.141.061.00電壓/伏0.002.504.285.646.687.508.168.689.129.5410.00電功率/瓦0.006.259.1610.6011.1611.1010.7610.4010.1110.00（得出結(jié)論）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出滑動變阻器的電功率隨其接入電路電阻變化的曲線（如圖乙），小科得出結(jié)論：猜想 3成立，當R=

35、R0時，滑動變阻器的電功率最大。（交流評價）（4）小科只通過上述探究得出實驗結(jié)論可靠嗎？并說明理 。4、（2021 浙江麗水 T12）智能家居帶給我們健康、舒適的生活，如智能馬桶（圖甲）。某品牌智能馬桶座圈的簡易加熱電路如圖乙所示，電阻 Ri和R是阻值恒定的電熱絲，刀雙擲開關(guān)S2可接a或b,再通過開關(guān)Si的通斷，實現(xiàn)“高、中、低”三種溫檔的調(diào)節(jié)，其中低溫檔的功率為20瓦，電阻R2為1210歐。（1）座圈加熱時，把電能轉(zhuǎn)化為 能；（2）當開關(guān)S1閉合、S2接a時，該座圈的電路相當于下列選項中的 25RiRiJ?i R2 TOC o 1-5 h z II11I_Ro 220V ol-o 220V

36、oo 220V oABC（3） 1千瓦時的電能可供該座圈低溫檔工作多少小時？ （）（4）該座圈處于中溫檔工作時的電功率為多少？ （）5、（2021 安徽）中國空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽能電池翼， 單翼的發(fā)電功率可達 9kW,從能量轉(zhuǎn)化的角度分析“ 9kW”表示的物理意義是： 。6、（2021 安徽）圖示電路中，電源電壓不變，電阻Ri =30 Q R2 =60 Q閉合開關(guān)S,電流表A的示數(shù)為0.3A,則通電imin電阻Ri產(chǎn)生的熱量為 J。7、（2021 安徽）如圖所示，小明在單杠上做引體向上運動，每次引體向上身體上升的高度為握拳時手臂的長度。已知小明的體重為500N,握

37、拳時手臂的長度為 0.6m,完成4次引體向上所用的時間為 10s。求：（1）小明完成1次引體向上所做的功；（2） 10s內(nèi)小明做引體向上的功率。8、（2021 浙江省嘉興卷 T14）學(xué)習了電學(xué)知識后， 某科學(xué)興趣小組開展制作“電熱水壺”26的項目化學(xué)習。（項目任務(wù)）制作一款電熱水壺。經(jīng)過小組同學(xué)討論后確定電熱水壺的要求如下:容積：1L功能：加熱；保溫；性能：能在7分鐘內(nèi)將1L水從20c加熱到100c （不計熱量損失）。（方案設(shè)計）為實現(xiàn)上述功能，同學(xué)們利用兩個不同阻值的電阻（RiR2）進行設(shè)計，其中方案一如圖所示。利用方案一中的器材，請將方案二的電路補充完整。 II方案二（器材選擇）若該壺是按

38、照方案一設(shè)計的，根據(jù)項目任務(wù)中的性能要求，選擇的加熱電阻阻值最大為多少歐姆 ？() Q =cm (t-to), c水=4.2 x 1J/ (kg J （方案反思）有同學(xué)認為電器設(shè)計還應(yīng)考慮使用安全，從安全角度提出一條設(shè)計建議 （項目制作）9、（2021 重慶市B卷T12）如圖所示，電源電壓為18V不變，定值電阻Ri的阻值為30 Q , 滑動變阻器R2標有“50Q, 0.5A”字樣，電流表量程為 00.6A,電壓表量程為015V。只 閉合開關(guān)&時電流表的示數(shù)為 0.45A ,電壓表的示數(shù)為 V;只閉合開關(guān)S2時，在保 證元件安全的情況下移動滑片，電路的總電功率變化量是 Wo2710、（2021

39、重慶市B卷 T17）小楊同學(xué)找到一盞標有“2.5V”字樣的小燈泡，其額定電功率已模糊不清。她選用圖所示器材測量額定電功率，電源電壓恒為 9V。（1）圖甲所示的實驗電路有 2段導(dǎo)線未連接，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補畫完整;（要求：連線不交叉，滑片 P向A端移動時燈泡發(fā)光變亮）；（2）小楊連接電路并檢查后，將滑動變阻器的電阻調(diào)到最大，再閉合 ,緩慢移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化但電壓表無示數(shù)，此故障的原因可能是燈泡 （選 填“斷路”或“短路”）；（3）排除故障后，眼睛注視著電壓表和燈泡，移動滑片P逐次改變小燈泡兩端的電壓，并將測得的數(shù)據(jù)記錄在表一中，當電壓表的示數(shù)為1.5V時應(yīng)向（選填 A

40、”或 B”）端移動滑片P;當電壓表的示數(shù)為 2.5V時電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定電功率為 W ;細心的小楊通過分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比，其原因可能是：;表數(shù)據(jù)序號12345電壓U/V0.51.01.52.02.5電流I/A0.160.200.220.25（4）同組的小會同學(xué)在此基礎(chǔ)上繼續(xù)探究電流跟電阻的關(guān)系，她又增加了五個阻值分別為5Q、10 Q、15Q、20Q、25Q的定值電阻，其余器材不變。用定值電阻分別更換圖甲中的小燈泡，通過實驗得到如圖丙所示的電流隨定值電阻變化的圖像，則實驗中所用滑動變阻器的最大阻值至少是。（選填下列選項前的字母）2820 Q50

41、 Q100 Q200 Q11、(2021 重慶市8卷T18)如圖所示的電路中，電源電壓恒為3V,電阻R2的阻值為30 。當開關(guān)S1閉合，S2斷開時，電流表示數(shù)為 0.3A,求：(1)電阻R的阻值；(2)當開關(guān)S1、S2均閉合時，通電10s電阻R2產(chǎn)生的熱量。12、(2021 重慶市8卷T20)中國茶文化源遠流長，如圖甲是某款工夫茶保溫碟。電路原理如圖乙所示，電阻 R1為發(fā)熱體，它的額定電功率為22W且電阻不變。電流通過發(fā)熱體加熱底板使茶湯保溫；L為電功率忽略不計的電源指示燈。求：(1)發(fā)熱體正常工作時的電流；(2)當實際電壓為198V時，發(fā)熱體工作100s消耗的電能;(3)為了適應(yīng)不同品種茶湯

42、的保溫需求，小楊對電路進行重新設(shè)計 (如圖丙)，移動滑片可若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被Wfe熱體)W心、以連續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)熱體的電功率，最低可調(diào)至額定功率的四分之一, 茶湯吸收，該電路電能利用率的范圍是多少？(電能利用率L1、L2的額定功率，L1、L2分13、(2021 重慶市A卷 T17)小兵同學(xué)通過實驗測量燈泡別標有“ 2.5V”和“ 3.8V”字樣，電源電壓恒為6V,電壓表只有0 : 3V量程可以用。29（1）如圖甲所示，是小兵設(shè)計的測 Li額定功率的實驗電路圖，請在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接 （要求滑片向A端移動燈泡變亮）。（2）連好電路后，按實驗規(guī)范操作，先把滑動變阻器的滑片

43、P移到（選填“ A”或“B”）端，然后閉合開關(guān) S,小兵發(fā)現(xiàn)Li不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則電路的故障可能是 Li （選填“斷路”或“短路”）。（3）排除故障后，按實驗規(guī)范操作，剛閉合開關(guān)S時，電壓表示數(shù)為1V,電流表示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為 A,滑動變阻器的最大阻值為 Q;調(diào)節(jié)滑片P得到表一中的數(shù)據(jù)，Li的額定功率為 Wo表一：實驗數(shù)據(jù)實驗次數(shù)i23電壓（V）i.02.52.8電流（A）0.300.32（4）小兵在原電路中用 L2替換Li開始測量L2的額定功率，按實驗規(guī)范操作，剛閉合開關(guān)S時，電壓表示數(shù)為i.5V,接著小兵發(fā)現(xiàn)該電路無法完成測量，于是設(shè)計了一個新方案：把電壓表改接到滑

44、動變阻器兩端，只需調(diào)節(jié)滑片P使電壓表示數(shù)為 V, L2就會正常發(fā)光。（5）小兵根據(jù)新方案連好電路，按實驗規(guī)范操作，剛閉合開關(guān) S時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)超過了量程，立即斷開開關(guān)思考解決辦法，請你對此說出一種合理的解決辦法： i4、（202i 重慶市A卷 Ti9）如圖甲所示，是小喬同學(xué)從廢棄的電熱器上拆下的加熱部30件，該部件由阻值不變的兩根電阻絲Ri、R2構(gòu)成，小喬設(shè)計了圖乙的電路對該部件進行檢測，其中Ro=22 Q, M、N為接線柱。(1)用導(dǎo)線把M和N連接，只閉合開關(guān)Si,電流表示數(shù)為1A,求電源電壓；(2)把M接A, N接B,只閉合開關(guān)Si,電流表示數(shù)為 0.5A,求Ri的阻值；(3)用導(dǎo)線把

45、B和C連接，然后將M接A, N接B,閉合開關(guān)Si和S2,電流表示數(shù)為1.5A ; 檢測結(jié)束后，小喬利用該部件重新組裝一個加熱器，求新加熱器接入220V電路中能達到的最大電功率。? cL也漏 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark223 o Current Document - 1g：k ih Aa ; T R- i B H一 HYPERLINK l bookmark225 o Current Document II加熟部件高血就1日乙i、【答案】左 B 0.3滑動變阻器的電功率【解析】(i) i完成第3次實驗后，電壓表的示數(shù)是2.0V：接下來要獲得第4次實驗的數(shù)據(jù)

46、，電壓表的示數(shù)是2.5V ：需要增大電路中的電流，減小變阻器連入電路的電阻，滑動變阻器R的滑片P應(yīng)向左移動到適當位置。2由表中數(shù)據(jù)可知 R0的阻值U i.0VR0=i0I 0.i0AR0的電功率0.iw=(0.ia)2x 10 a即P=I2R0所以定值電阻的電功率與電流的平方成正比，故選Bo313當定值電阻兩端的電壓為1.0伏時，變阻器兩端的電壓U ?t=U-Uo=4V-1V=3V滑動變阻器的電功率P ?t=U 滑 I=3VX 0.1A=0.3W4圖中線段AA是電路的總功率和定值電阻功率之差，可以得到滑動變阻器的電功率。2、【答案】低 0.25A2.16 X 50【解析】(1) 1旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接

47、“bc”兩觸點時，只有 R2接入電路中，當電阻最大時，由U-可知電功率最小，處于低溫檔。R(2)2加濕器低檔位工作時，電路通過的電流I 良包=0.25AU 20V(3)3加濕器高檔位工作 6小時，消耗的電能W=P 高 t=10W 6X 3600s=2.16 如 103、【答案】滑動變阻器(或R)右 11.25不可靠，沒有沒有換用不同的R。，行多次實驗。無法得出普遍規(guī)律 (或沒有換用不同的 R,進行多次實驗，無法得出普遍規(guī)律；或在滑動變阻器電阻為 406之間沒有用更多的阻值進行實驗 )【解析】(1) 1測量滑動變阻器的電功率，故需要測量滑動變阻器的電壓。2當滑片向右移動，接入的滑動變阻器的電阻變

48、大，總電阻變大，電源電壓不變，電流變小。3滑動變阻器的電功率為P UI 7.5V 1.5A=11.25W則滑動變阻器的電功率為11.25W 。324不可靠，沒有沒有換用不同的 R0,行多次實驗。無法得出普遍規(guī)律 (或沒有換用不 同的R,進行多次實驗，無法得出普遍規(guī)律 ；或在滑動變阻器電阻為 4Q-6之間沒有用更多 的阻值進行實驗)。4、【答案】內(nèi) C 50h40W【解析】(1) 1座圈加熱時，是電流通過導(dǎo)體時做功，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，叫電流的熱效 應(yīng)。(2) 2當開關(guān)Si閉合、S2接a時，Ri、R2并聯(lián)，故C符合題意。故選Co(3)低溫檔功率20W, 1千瓦時的電能可供該座圈低溫檔工作時間為,W

49、 1kW h 1kW h t50hR 氐20W0.02kW(4)低溫檔的功率為20瓦，R1、R2串聯(lián)接入電路，總電阻為r U1 及皿 2420。R 氐 20W電阻R2為1210歐，可求得 R1電阻為R1 R R2 2420 Q 1210Q 1210Q該座圈處于中溫檔時，S1閉合，S2接b, R2處于短路狀態(tài)，只有 R1接入電路工作，工作時的電功率為U 2 (220V)2印 J (j 40WR1 1210Q5、【答案】1 s可將9 kJ太陽能轉(zhuǎn)化為電能 【解析】太陽能電池工作時，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,9kW表示1s可將9kJ太陽能轉(zhuǎn)化為電能。336、【答案】72【解析】由圖可知，兩個電阻并聯(lián)，電流

50、表測量干路中的電流，電路的總電阻R1R2R R23060306020電源電壓U=IR=0.3A X 20Q =6VQiU2tRi通電1min電阻Ri產(chǎn)生的熱量(6V)260s=72J307、【答案】(1) 300J; (2) 120W解：(1)小明完成1次引體向上使身體上升的高度等于握拳時手臂的長度，則所做的功為W=Gh=500NX 0.6m=300J(2) 10s內(nèi)小明做了 4次引體向上，則做引體向上的功率為4W 4 300JP= - 120Wt 10s答：(1)小明完成1次引體向上所做的功為 300J；(2) 10s內(nèi)小明做引體向上的功率為120W。60.5 Q 見解析34【解析】1方案一

51、中，兩個開關(guān)都閉合時，只有Ri的簡單電路，此時電路的電阻最小，由CU2上* 、人MP可知電路的電功率最大，處于加熱狀態(tài)，閉合開關(guān)S時，兩個電阻串聯(lián)，電路的RU2 息電阻最大，由P玉可知電路的電功率最小，處于保溫狀態(tài)；設(shè)計方案二：閉合開關(guān) S時，只有R2的簡單電路,電路的電阻最大，由P 1可知電路的電功率最小，處于保溫U-可知電路的電RR狀態(tài)，兩個開關(guān)都閉合時，兩個電阻并聯(lián)，電路的總電阻最小，由功率最大，處于加熱狀態(tài)，如圖所示：2水的質(zhì)量m= p =1 x 10kg/m3 x 1 x m3=1kg水吸收的熱量Q5=c水 m(t-to)=4.2 x 1j/(kg : )x 1kg 送(200 )=

52、3.36 x5J0因為Q5=W電，W=Pt電功率為5Q吸 3.36 10 J800Wt 7 60s得加熱電阻的阻值353從安全角度分析:9、【答案】4.5V【解析】1只閉合R3兩端電壓為R3阻值為U2(220V)2800W60.5可以在加熱的支路上增加溫度控制開關(guān)O3.6Si時，Ri、R3串聯(lián)，電流為U1 IR1 0.45AU3 U U118V2只閉合S2時，電、電流表量程00.6A,0.5A,電路總電阻為對應(yīng)的R2的最小值此時電路總功率為0.45A ,電壓表測 R3兩端電壓，Ri兩端電壓30 Q=13.5V13.5V 4.5VR3UsI4.5V10 Q0.45AR3串聯(lián)，電壓表量程為UI R

53、015V,測R3兩端電壓，對應(yīng)的電流為15V1.5A10Q滑動變阻器允許最大電流為0.5A,因此為了安全，允許的最大電流為UImax18V 36 Q 0.5AR2 min36 Q 10Q 26 QUI1 18V 0.5A 9W36R2的最大值為50 Q,電路中電流為UR2 max R318V50 Q 10Q0.3A此時電路總功率為P2 UI2 18V 0.3A 5.4W總功率的變化量為P pP29W 5.4W 3.6W開關(guān) 短路 A0.7 燈絲電阻隨溫度的變化而變化C【解析】(1) 1電壓表并聯(lián)在燈的兩端，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，滑片燈泡發(fā)光變亮，即向 A端移動時阻值減小，所以應(yīng)連右下接線柱。

54、如圖所示;P向A端移動時2連接電路并檢查后，接下來應(yīng)將滑動變阻器的電阻調(diào)到最大，再閉合開關(guān)；3若燈泡斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，則電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)；若燈泡短路，則電壓表無示數(shù)，電流表示數(shù)有明顯變化，故此故障的原因可能是燈泡短路；4由表一可知，燈泡兩端電壓逐漸增大，當電壓表的示數(shù)為1.5V時，根據(jù)串聯(lián)電路37的分壓原理，應(yīng)向 A端移動滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，以增大燈泡兩端電壓;5由圖乙可知，電流表量程是00.6A,分度值是0.02A ,燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)是0.28A ,燈泡功率P=UI=2.5V X0.28A=0.7W6由于燈絲電阻隨溫度的變化而變化，因此通過小燈泡

55、的電流值與電壓值不成正比;7由圖丙知，電阻兩端的電壓始終保持Uv=IR=0.1A X25Q=-=0.5A X 5Q =2.5V根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓U ?t=U-Uv=9V -2.5V=6.5V變阻器分得的電壓與電壓表示數(shù)之比6.5V _132.5V -石根據(jù)分壓原理，定值電阻為25時，滑動變阻器連入電路的阻值為R滑=13 X 25Q=65Q5即所選用滑動變阻器的最大阻值至少是65 Q,故選Co11、【答案】(1) 10(2) 3J【解析】解：(1)當開關(guān)S1閉合、S2斷開時,電路為 Ri的簡單電路，電流表測通過 Ri的電流，電阻R1的阻值RiI10.3A3V二10 Q(2)當&、S2均閉合時，Ri與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，通電 10s電阻R2產(chǎn)生的熱量38U2t(3 V)23010s=3J答：(1)電阻Ri的阻值是10 ；(2)當開關(guān)Si、S2均閉合時，通電10s電阻R2產(chǎn)生的熱量是3J。12、【答案】(1) 0.1A； (2) 1782J； (3) 50%100%【解析】解：(1)電阻R1為發(fā)熱體，它的額定電功率為22W：閉