（安徽卷1-10題）電能、電功率及電熱（解析版）

押安徽卷選擇題第1-10題

電能、電功率及電熱

押題探究

分析近3年安徽中考考情，2021年考查電功率的物理意義：2020年、2021年和2022年都考查焦耳定

律的計(jì)算。

解題秘籍

必備知識

I.電功率表示用電器消耗電能快慢的物理量，表述為：每秒鐘消耗（或轉(zhuǎn)化）XX焦耳的電能。

2.電能表是測量消耗電能多少的儀表，lkW?h=3.6X106J0

3.焦耳定律的計(jì)算公式：Q=FRt.

解題技巧

1.功率表示物體做功快慢的物理量，類比電功率，表示用電器消耗電能快慢的物理量。

2.運(yùn)用焦耳計(jì)算導(dǎo)體產(chǎn)生電熱的方法：①先明確電路的串并聯(lián)；②結(jié)合焦耳定律進(jìn)行計(jì)算。注意：單

2

2U

位的統(tǒng)一；推導(dǎo)公式有：Q=FRt=——to

R

真題回顧

1.（2022.安徽?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，電源電壓保持3V不變，電阻M=I0。、R2=20Ω。閉合開

關(guān)S,則通電IOOs,電阻Rl產(chǎn)生的熱量為Jo

【答案】IO

【解析】因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路中總電阻為

=Λl+T?2=10Ω+20Ω=30Ω

根據(jù)歐姆定律可得，電路中電流為

T=藁=°」A

根據(jù)焦耳定律可得，通電IoOS,電阻Rl產(chǎn)生的熱量為

22

2=∕Λιr=(0.1A)×10Ω×l∞s=10J

2.（2021?安徽?統(tǒng)考中考真題）圖示電路中，電源電壓不變，電阻R∕=30C,Λ2=60Ω,閉合開關(guān)S,電

流表A的示數(shù)為0.3A,則通電Imin電阻以產(chǎn)生的熱量為

【答案】72

【解析】由圖可知，兩個電阻并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，電路的總電阻

R=旦=30ΩX60Q=20Q

R1+R230Ω+60Ω

電源電壓

U=∕R=0.3Ax20C=6V

通電Imin電阻R/產(chǎn)生的熱量

3.（2020?安徽?統(tǒng)考中考真題）如圖所示的電路中，電源電壓U=9V,電阻R∕=200C,Λ2=100Ω,則通

電Imin該電路產(chǎn)生的熱量為J?

【答案】16.2

【解析】由電路圖可知，兩個電阻串聯(lián)，故電路的電流為

R1+R2200Ω+100Ω

則通電Imin該電路產(chǎn)生的熱量為

222

Q=IRt=l(Ri+R2)t=(0.03A)X(200Ω+100Ω)×60s=16.2J

4.（2021?安徽?統(tǒng)考中考真題）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(dá)9kW,從能量轉(zhuǎn)化的角度分析“9kW”表示的物理意義是：。

【答案】IS可將9kJ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IS可將9kJ太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

押題沖關(guān)檢測用時：30min

1.（2023?安徽合肥?合肥市第四十五中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，滑動變阻

器&的滑片在之間滑動的過程中，電壓表的最大示數(shù)為4V,電阻與消耗的電功率變化范圍是0.87.2W,

則滑片在b端時，電流表的示數(shù)為A,&的電功率為Wo

【答案】0.41.6

【解析】⑴[2]設(shè)電源電壓為U,當(dāng)滑片滑到。點(diǎn)時，滑動變阻器短路，Q消耗的功率最大；最大功率

U2

Pa=F=7.2N①

當(dāng)滑片滑到〃端時，滑動變阻器全部接入，此時電阻Q消耗的電功率最小，此時滑動變阻器兩端電壓

是4V,電阻R/兩端的電壓為α=U-4V,R/消耗的功率

(U-4V)2

R==0.8W②

聯(lián)立兩式解得

t∕=6VRt=5Ω

滑片在8端時，電阻R/的功率最小

R=/泳=0.8W

此時電路電流

0.8WC,

-------=0.4Aλ

5Ω

電阻R/兩端電壓

U1=IbRl=0.4A×5Ω=2V

此時滑動變阻器&的電壓為4V,滑動變阻器R的電功率的功率

p=W=4VχO.4A=1.6W

2.（2023?安徽合肥?合肥市第四十五中學(xué)校考模擬預(yù)測）如圖所示為單相電子式電能表，如果關(guān)閉家里

其它用電器，只讓微波爐工作，電能表的指示燈閃爍300次時，所用的時間為6min,則微波爐的電功率為

Wo

電子式單相電由表

0∣5∣3∣8∣7∣5'

kWh>?

220V5(40)A50Hz

3000imp∕(kW?h)

【答案】IOOO

【解析】電能表的指示燈閃爍300次時，微波爐消耗的電能

30OimP

W==O.MWh

3000imp∕(kW-h)

微波爐的電功率為

WOIkWh

P=———=IW=IOOOW

tAh

60

3.（2023?安徽淮北?淮北一中校聯(lián)考二模）如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣。忽略溫度對燈絲電

阻的影響，閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P位于最左端時，小燈泡L恰好正常發(fā)光；當(dāng)滑片P位于最右端時，電流

表的示數(shù)為0.2A,則此時通電Imin滑動變阻器R上產(chǎn)生的熱量為Jo

【答案】43.2

【解析】由題圖可知，當(dāng)滑片P位于最左端時，電路中只有燈泡L工作，由于此時燈泡正常發(fā)光，則

電源電壓為

U=G=6V

當(dāng)滑片P位于最右端時，燈泡L與滑動變阻器K串聯(lián)，電壓表測的是滑動變阻器兩端的電壓，電流表

測量電路中的電流，由歐姆定律可得，電路中的總電阻為

U_6V

=30C

7-0.2A

2

由尸=」U可得，燈泡的電阻為

R

RLM="=12Q

l

Pi3W

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，滑動變阻器的阻值為

則通電Imin滑動變阻器R上產(chǎn)生的熱量為

Q=∕2∕?=(O.2A)2X18Ω×I×60S=43.2J

4.（2023?安徽滁州?統(tǒng)考一模）如圖所示電路，電源電壓恒定不變，定值電阻&的阻值已知。閉合開關(guān),

電壓表的示數(shù)為U；將標(biāo)有“2.5V、1.25W”字樣的小燈泡L接入而間，再閉合開關(guān)，小燈泡正常發(fā)光，電

壓表示數(shù)變化了0?5V,則Ro的值為.

【答案】1

【解析】閉合開關(guān)，電壓表通過定值電阻與電源相連測電源電壓，電壓表的示數(shù)為U,即電源電壓為U；

U2

根據(jù)小燈泡上標(biāo)有“2.5V、I.25W”的字樣，由P=—可知，小燈泡正常發(fā)光的電阻為

R

Y=…

小燈泡正常發(fā)光時的電流

￡k=Z5V

RL5Ω

將小燈泡L接入外間，再閉合開關(guān)，小燈泡與定值電阻串聯(lián)，電壓表測小燈泡的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路

電壓的規(guī)律可知，電壓表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變化了0.5V,故此時電壓表示數(shù)，即燈泡兩端的電壓為

UJ=UV=2.5V

則定值電阻用兩端的電壓為

,

U0=U-UL=U-2.5V=0.5V

因?yàn)榇?lián)電路中各處電流相等，由R=彳可知，定值電阻&阻值為

//?0.5V

=1Ω

°I10.5A

5.（2023?安徽合肥?統(tǒng)考一模）如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡的名牌上標(biāo)有“8V；0.8W”的字樣，

R為定值電阻，閉合開關(guān)，，斷開開關(guān)S2,小燈泡恰好能正常發(fā)光，再閉合開關(guān)S2后，電流表的示數(shù)變?yōu)?/p>

0.6A,則通電Imin電阻R消耗的電能為J。

【答案】240

【解析】由圖可知，閉合開關(guān)S∣,斷開開關(guān)S2,只有燈泡的簡單電路，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電

壓是8V,此時電源電壓是8V,再閉合開關(guān)S2后，電阻和燈泡并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，由并聯(lián)電

路的特點(diǎn)可知此時燈泡正常發(fā)光，通過燈泡的電流

工駕=OIA

UL8V

由并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可知通過R的電流

∕s=∕-∕i=0.6A-0.1A=0.5A

通電Imin電阻R消耗的電能為

W=t∕?∕=8V×0.5A×60s=240J

6.（2023?安徽合肥?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖甲所示電路，電阻R∕=30C,閉合開關(guān)，電流表A1、A2的指針

指在同一位置（如圖乙所示），則2min內(nèi)電阻&上產(chǎn)生的熱量是Jo

【答案】576

【解析】由圖甲知，兩個電阻并聯(lián)在電路中，電流表Al測干路電流，A2測通過R/的電流。兩個電流

表指針指在同一位置，據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知，Al選擇大量程，分度值為0.1A,由圖乙知，示數(shù)為1A,

A2選擇小量程，分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A。電源電壓

U=/∕R∕=0.2Aχ30C=6V

通過&的電流

∕2=∕-∕∕=lA-0.2A=0.8A

2min內(nèi)電阻&上產(chǎn)生的熱量

（2=W2∕=6V×0.8A×2×60S=576J

7.（2023?安徽安慶?統(tǒng)考一模）有兩根電熱絲，甲標(biāo)有"15V,LOA”字樣,乙標(biāo)有“10V,0.5A”字樣?，F(xiàn)

把它們串聯(lián)起來,在確保電路安全的前提下,通電Imin,甲、乙兩根電熱絲產(chǎn)生的總熱量最多為J。

【答案】525

【解析】兩根電阻絲的電阻分別為

?15V

l：=15Ω

^ξ^^

U乙IOV

R乙==20Ω

^ξ^-0.5A

根據(jù)串聯(lián)電路中各處的電流相等，當(dāng)兩電阻串聯(lián)時，電路中的最大電流

∕=h=0.5A

通電Imin,甲、乙兩根電熱絲產(chǎn)生的總熱量

2

Q=AR,I,+Ra∕≈(0.5A)×(15Ω+20Ω)×60s=525J

8?（2023?安徽?校聯(lián)考一模）“等效替代”是分析物理問題時經(jīng)常用到的一種方法。已知R∕=10C,R2=

20Ω,以=30Q,電源及電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)。如圖甲中，R/和七串聯(lián)后，可以用總電阻R來替代R/和R2。

類比圖甲的方法，若將a、C接入丙電路的A、B端點(diǎn)，閉合開關(guān)后，通電IOs電路中產(chǎn)生的熱量為Jo

【答案】172.8

【解析】若將a、C接入丙電路的4、B端點(diǎn),可知險和以串聯(lián)后，該支路電阻為

=R2+R3=20C+3OC=5OQ

再和的并聯(lián)，則電路總電阻

nR）內(nèi)50Ω×10Ω25小

Ri”=-?2~l-=--------------------=一Ω

⑵R23+R150Ω+10Ω3

通電IOS電路中產(chǎn)生的熱量為

Q=W=21√=繽&xl0s=172.8J

25

隼3ω

3

9?（2023?安徽合肥??？家荒＃┤鐖D是某家庭電能表的表盤，將家中其他用電器關(guān)閉，只讓干衣機(jī)單獨(dú)

工作，觀察到6min內(nèi)電能表指示燈閃爍了160次，則干衣機(jī)的實(shí)際功率是Wo

kWh

DDS425型

單相電子式電能表

?脈沖

220V20A50HZ

1600imp∕(kW?h)

【答案】IOoo

【解析】根據(jù)題意可知，6min內(nèi)電能表指示燈閃爍了160次，此時干衣機(jī)消耗的電能為

1Z2∩

W=------kW?h=0.1kW?h

1600

又

∕=6min=0.1h

干衣機(jī)的電功率為

WOIkW?h

P=—=—_-=IkW=IOOOW

t0.1h

10.（2023?安徽合肥??？家荒＃┤鐖D所示電路中，電源電壓U=4.5V,內(nèi)阻r=2C,閉合開關(guān)后，通過

電路的電流是0.25A,通電IOOs,電動機(jī)產(chǎn)生的熱量是10J,在這段時間內(nèi)電動機(jī)對外做了_______J的機(jī)

械功。

【答案】90

【解析】由圖可知，電動機(jī)與電源串聯(lián)。由歐姆定律可知，電源內(nèi)阻兩端的電壓

U,=∕r=0.25A×2Ω=0.5V

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電動機(jī)兩端的電壓

U0=U-Ul=4.5V-0.5V=4V

電動機(jī)消耗的電能

W=U0It=4V×0.25A×100s=lOOJ

電動機(jī)對外做的機(jī)械功

∣vι,ιw=W-<2=100J-10J=90J

11.（2023?安徽淮北?統(tǒng)考二模）為了測量某家用電器消耗的實(shí)際功率，小偉將標(biāo)有“220丫，1000亞”字

樣的取曖器單獨(dú)接入自家電路中，取暖器加熱時，他觀察到標(biāo)有''3200imp/（kW?h）”字樣的電能表指示燈

在2min閃爍了96次，則取暖器消耗的實(shí)際功率是W0

【答案】900

【解析】取暖器加熱時在2min消耗的電能

W=KXIkWh=96ImPXlkWh=O?03kW?h

N3200imp

則取暖器消耗的實(shí)際功率是

nW0.03kW?hCcCE

P=—=-------------=0.9kW=900W

t?h

60

12.（2023?安徽滁州?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡L上標(biāo)有“3V0.6W”的字樣,

當(dāng)開關(guān)S閉合，燈泡L恰好正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.5A,則定值電阻R的阻值為Ωo

【解析】由圖可知,燈L與定值電阻R并聯(lián)，山丁燈L正常發(fā)光,所以燈兩端的電壓3=3V,P∕=0.6W,

由P=U/可知，通過燈L的電流

根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，R兩端的電壓UR=UL=3V,通過R的電流為

IR=I-Λ=0.5A-O.2A=O.3A

由/=§可知定值電阻R的阻值

R

13.（2023?安徽馬鞍山??？家荒＃┤鐖D甲所示，滑動變阻器&最大阻值是40C。閉合開關(guān)，移動滑動

變阻器，其功率P與阻值R的圖象如圖乙所示，當(dāng)滑片滑至最右端時，通電IOs,電流通過R/產(chǎn)生的熱量

是_____Jo

PN

O2040Λ∕Ω

乙

【答案】8

【解析】由電路圖可知，R/與&串聯(lián)，當(dāng)滑片P滑至最右端時，&=40Q,由圖象可知滑動變阻器消

耗的電功率P2=1.6W,山P=FR可得變阻器的電流，即電路中電流

由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律及歐姆定律可得，電源電壓

U=I(Λ∕+Λ2)=0.2A×(Λ∕+40Ω)

當(dāng)變阻器連入電路的電阻為Rw=20C,由圖象可知滑動變阻器消耗的電功率P2,∕,=1.8W,同理可得,

電路中的電流

同理可得，電源電壓

U=F(R[+RzQ=0.3AX(Λ∕+20Ω)

t∕=12V