2024年中考物理一轮复习专项训练：电功率（含答案）

这是一份2024年中考物理一轮复习专项训练：电功率（含答案），共12页。试卷主要包含了电功，电功率，串、并联电路电能和电功率的特点，额定电压和额定功率，4W，2Ω＝64等内容，欢迎下载使用。
1.电功：
（1）定义：电能转化为其他形式的能的过程，也可以说是电流做功的过程。（符号：W）
（2）单位：焦耳（J），千瓦时（KW·h）
（3）公式：W=UIt W=nN W=Pt
（4）变型公式：W=I2Rt W=U2Rt （只适用于纯电阻计算）
2.电功率：表示电流做功的 。
（1）电功率用P表示，单位是瓦特，简称瓦，符号是W。
（2）公式：P=W/t P=UI
（3）变型公式：P=I2R P=U2R （只适用于纯电阻计算）
3.串、并联电路电能和电功率的特点：
4.额定电压和额定功率：
（1）额定电压：用电器 时的电压~U额。
（2）额定功率：用电器在 下工作时的电功率~P额。
（3）实际电压：用电器两端的电压。
（4）实际功率：用电器在 下工作时的电功率。
（5）举例：一个标有“6V 3W”的灯泡，其中“6V”表示该灯泡的 为6V，“3W”表示该灯泡的 为3W。利用公式：P=UI可以计算出灯泡的额定电流为 A；利用公式P=U2R可以计算出灯泡的电阻 Ω；把灯泡接在3V的电压下，灯泡的实际功率为 W。
专题练习
一、选择题
1．某家用电器正常工作时的功率约为10W，该家用电器可能是（ ）
A．空调B．节能灯C．洗衣机D．电视机
2．如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关S后，将滑动变阻器滑片从左端向右端移动过程中（ ）
A．电压表V1示数变大，电路消耗总功率不变B．电流表A示数变大，电阻R1的功率不变
C．电压表V2示数变小，电阻R3的功率变大D．电流表A示数变小，电阻R2的功率变小
3．实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“6V 6W“字样，乙标有“10V 6W“字样。现把它们串联起来，则该电路允许通过的最大电压是（不考虑温度对灯泡电阻的影响）（ ）
A．16VB．13.6VC．6VD．10V
4．如图所示的电路中，电源两端电压为3V，且保持不变，甲、乙是电表（电压表或电流表），灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（ ）
A．甲表为电压表，且示数为3VB．乙表为电流表，且示数为1A
C．通电1min，该电路消耗的电能为270JD．该电路的实际功率为两灯额定功率之和
5．在某一温度下连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知（ ）
A．A导体的电阻值为10Ω
B．A导体电阻值为B导体电阻值的2倍
C．A，B导体串联在电源两端，通过它们的电流之比为2∶1
D．A，B导体并联在电压为2V的电源两端时，整个电路消耗的功率为1.2W
6．如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电流表选用了0~0.6A量程，电压表连接了“15”“一”接线柱。连接好电路R2的滑片到某一端点位置M，闭合开关S，两表的示数分别为0.3A和9V，R2的滑片P至另一位置N，两表的示数分别变为0.5A和6V。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为15V
B．R2的最大阻值为45Ω
C．滑片P从位置M移向N过程中，电路的总功率变小
D．在保证电路安全的情况下，调节滑片位置，R1的最大功率为5.4W
7．如图，甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3VB．电压表的最大示数为2V
C．整个电路功率变化了0.1WD．R的功率变化了3.2W
8．如图甲所示为某测温模拟电路，温度表由量程为0~3V的电压表改装而成。定值电阻R0的阻值为40Ω，热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示，电源两端的电压恒为6V，下列说法正确的是（ ）
A．在确保电路安全的条件下，该电路消耗的最小功率为0.45W
B．温度0℃应标在电压表零刻度处
C．电压表的3V刻度处应标注的温度为40℃
D．只增大电源两端的电压，该电路可测量的最高温度将升高
二、填空题
9．如图所示，电能表接入家庭电路中，关闭其他用电器，让空调机单独工作10min，电能表的转盘转过600转，则该空调在上述时间内消耗的电能是 kW•h，功率是 W，如果让其工作一个晚上（按10h算），此空调消耗的电能是 kW•h。
10．当某用电器工作时其两端所加的实际电压低于额定电压，其额定功率 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。一个标有“PZ220V 110W”字样的灯泡正常发光时，通过他的电流是 A，该灯泡工作24h消粍的电能是 kW•h。若灯泡两端所加实际电压为110V，则其消耗实际电功率为 W。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）
11．如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“30Ω，2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中 V，滑动变阻器消耗的最大功率为 。
12．如图所示是小明家的蛋糕机简化电路图。蛋糕机的额定电压为220V，低温挡的功率为220W，中温挡的功率为440W。该蛋糕机处于高温挡时电路连接情况为 ；高温挡时电路总电阻为 Ω；小明家的电能表上标有“3600imp/(kW⋅h)”的字样，他断开家中的其他用电器，仅让该蛋糕机在高温挡下正常工作500s，电能表的指示灯闪烁了 次。
三、实验探究题
13．某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8 V，额定功率小于1 W，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R的规格为“20 Ω 1 A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路．
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路图连接完整 ．
（2）正确接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是____.
A．电流表内部断路了B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现短路D．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排除故障后，通过正确操作，使灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其电流值为 A，小灯泡的额定功率为 W.
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)端滑动．
（5）测量小灯泡的电功率 (填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值，原因是 ．
四、计算题
14．电路如图所示，已知 的电阻为10Ω， 的电阻为20Ω，假设灯丝电阻不受温度影响，开关闭合后，电压表示数为 ，求：
（1）电源电压为多少？
（2）灯 消耗的实际电功率是多少？
（3）两灯工作5分钟后，电路消耗的电能是多少？
15．如图所示的电路，电源电压不变，R为滑动变阻器，L1的规格“10V ?W”（?表示示数不清），L2的规格“12V 12W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）电流表用大量程，闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，灯泡L2正常发光，电流表的示数如图乙所示，则电源电压是多少？
（2）滑动变阻器的最大阻值是多少？
（3）只闭合开关S，当滑动变阻器移动到某一个位置时，灯泡L1正常发光，电流表的示数如图丙所示，则L1的额定功率是多少？
16．如图，是一款各位奶爸奶妈的必备电器暖奶器，其铭牌如下表，它有着高温消毒中温加热和低档保温的功能。其等效电路结构如下图，已知：电源电压为36V，R1和R2为发热电阻，R3是规格为“20Ω 5A”的滑动变阻器。S闭合，S1，S2均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率；S、S1闭合，R3均没有接入电路时，通过控制S2的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。
求：
（1）当S、S1、S2闭合时，该暖奶器选用 档工作（选填“高温”、“中温”或“低温”）。
（2）电器以中温挡工作了5min，求此时电路中的电流大小？以及发热电阻产生的热量？
（3）R2的电阻大小？
（4）电压表的量程为“0~24V”，电流表量程为“0~3A”，在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节时R1的加热功率范围？
17．如图所示电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电路中电流达到最小值，此时电流表的示数为0.15A，电压表的示数为3V；只闭合开关S2，移动滑片至滑动变阻器的中点c处，此时电流表示数为0.1A，电压表的示数为5V。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）整个电路消耗的最大电功率。
参考答案
1．B
2．C
3．B
4．C
5．D
6．D
7．D
8．A
9．0.2；1200；12
10．不变；0. 5；2. 64；27. 5
11．18；5.4
12．开关S1闭合、S2接B时；55；440
13．（1）
（2）B
（3）0.2；0.76
（4）右
（5）不需要；不同电压下小灯泡的电功率不同，求平均值无意义
14．（1）解：开关闭合后，两灯泡串联电流相等，电压表测量灯泡L2两端的电压，电压表示数为 ，即U2=6V，电路中的电流
串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，故电源电压为
答：电源电压为9V；
（2）解：由P=UI=I2R得，灯 消耗的实际电功率为P1=I2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W
答：灯 消耗的实际电功率是多0.9W
（3）解：两灯工作5分钟后，电路消耗的电能W=UIt=9V×0.3A×5×60s=810J
答：两灯工作5分钟后，电路消耗的电能是810J。
15．（1）解： 闭合开关S、S1、S2该电路为滑动变阻器R和L2的并联电路，电流表测干路的电流；此时灯L2正常发光，已知L2的额定电压为U2=12V，由并联电路的电压特点可知，电源电压为U=U2=12V
答：电源电压是12V；
（2）解： P=UI 可知L2正常发光的电流为I2=P2U2=12W12V=1A
则当开关S、S1、S2均闭合时，由图乙可知电流表示数为1.5A，即干路的电流为I=1.5A，
通过滑动变阻器的电流为IR=I−I2=1.5A−1A=0.5A
滑动变阻器接入电路的阻值为R中=UIR=12V0.5A=24Ω
则滑动变阻器的最大阻值为R=2R中=2×24Ω=48Ω ；
答：滑动变阻器的最大阻值是48Ω；
（3）解： 只闭合S时，该电路为L1和滑动变阻器的串联电路，电流表测电路中的电流；由图丙可知电流表的示数为0.5A，即L1正常发光的电流为I=0.5A，已知L1的额定电压为U1=10V，
则L1的额定功率为P1=IU1=0.5A×10V=5W 。
答：L的额定功率是5W。
16．（1）高温
（2）解：暖奶器以中温挡工作时，电路中的电流
发热电阻产生的热量为Q＝W＝P中t＝180W×5×60s＝5.4×104J
答：电器以中温挡工作了5min，此时电路中的电流大小为5A，发热电阻产生的热量为5.4×104J
（3）解：S、S1、S2闭合时，R1、R2并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，S、S1、S2闭合时，电路的总电阻最小，由 可知，电源的电压一定时，暖奶器的功率最大，处于高温挡，同理可知，S、S1闭合，S2断开时，暖奶器处于中温挡，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的电功率P2＝P高﹣P中＝280W﹣180W＝100W
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的电阻
答：R2的电阻大小为12.96Ω
（4）解：S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，暖奶器处于中温挡，R1的阻值
S闭合，S1，S2均断开时，R1与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，电器处于低温挡，当R3接入电路中的电阻为0时，电路中的电流为5A＞3A，所以，电路中的最大电流I大＝3A，此时低温挡的功率P1大＝I大2R1＝（3A）2×7.2Ω＝64.8W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流
R3两端的电压U3＝IR3＝1.32A×20Ω＝36.4V＞24V
所以，当R3两端的电压U3′＝24V时，电路中的电流最小，此时R1两端电压U1＝U﹣U3′＝36V﹣24V＝12V
电路中的最小电流
此时低温挡的功率
所以，低温挡手动调节的加热功率范围为20W～64.8W。
答：在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节时R1的加热功率范围为20W～64.8W。
17．（1）解：由图可知，只闭合开关S1，R1、R3串联，移动滑动变阻器的滑片，当滑片移动b端时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压，
R1的阻值：R1=U1I1=3V0.15A=20Ω；
根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U=U1+I1R3=3V+0.15A×R①
答：电阻R1的阻值为20Ω；
（2）解： 只闭合开关S2，R2、R3串联，移动滑片至滑动变阻器的中点c处，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压，
R2的阻值：R2=U2I2=5V0.1A=50Ω，
根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U=U2+I2⋅Rc=5V+0.1A×Rb2……②
联立①②可得：电源电压U=6V；
答：电源电压为6V；
（3）解： 电源电压不变，由P=U2R可知，当电路中的电阻最小时，电路中的总功率最大，
根据并联电路的电阻特点可知，并联电路的总电阻小于任一分电阻，当开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2并联，R3短路，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，
整个电路消耗的最大电功率：P=U2R1+U2R2=(6V)220Ω+(6V)250Ω=2.52W。
答：整个电路消耗的最大电功率为2.52W。串联
并联
电能
W总=W1+W2
电功率
P总=P1+P2
比值关系
U1U2=R1R2=W1W2=P1P2
I1I2=R2R1=W1W2=P1P2
产品名称
暖奶器
额定电压
36V
额定容量
两个奶瓶
额定功率
高温挡
280W
中温挡
180W
低温挡
？