第十六章 電流做功與電功率 綜合檢測

第十六章電流做功與電功率綜合檢測(滿分100分，限時(shí)45分鐘)一、選擇題(每小題4分，共32分)1.(2023北京西城期末)在國際單位制中，電能的單位是()A.安培(A) B.歐姆(Ω) C.焦耳(J) D.瓦特(W)2.關(guān)于電功和電功率，下列說法中正確的是()A.使用電飯鍋時(shí)，主要將電能化換為機(jī)械能 B.功率為1200W的用電器可能是電視機(jī)C.電流在一定時(shí)間內(nèi)做功越多，電功率越大 D.通過用電器的電流做功越多，電功率越大3.(2022湖南長沙中考)下列用電器與電蚊香加熱器工作原理相同的是()A.電風(fēng)扇 B.電視機(jī) C.電飯煲 D.電冰箱4.小亮家的電能表如圖甲所示，小亮家新購買了一個(gè)絞肉機(jī)如圖乙所示。當(dāng)小亮家只有一個(gè)絞肉機(jī)工作時(shí)，30s內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過10圈，則下列說法中正確的是()A.電能表是測量電功率的儀表 B.圖甲中電能表的示數(shù)為9316kW·hC.絞肉機(jī)是利用電流的熱效應(yīng)制成的 D.該絞肉機(jī)的電功率為0.4kW5.(2022浙江臺州中考)某同學(xué)做了一個(gè)如圖所示的“魔法火焰”實(shí)驗(yàn)：加熱鉛筆芯時(shí)，小燈泡慢慢亮了起來!下列有關(guān)判斷正確的是()A.電源電壓變大 B.鉛筆芯電阻變大 C.電路中電流變大 D.小燈泡功率變小6.(2022廣西桂林中考)燈泡L1、L2分別標(biāo)有“220V100W”“220V40W”的字樣，將它們接入220V的電路中，則()A.L1、L2并聯(lián)時(shí)，L1比L2亮 B.L1、L2并聯(lián)時(shí)，亮度相同C.L1、L2串聯(lián)時(shí)，L1比L2亮 D.L1、L2串聯(lián)時(shí)，亮度相同7.(2022寧夏中考)如圖甲所示是高鐵上煙霧報(bào)警器的簡化原理圖，其中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為光敏電阻，R的阻值與光照強(qiáng)度的關(guān)系如圖乙所示。射向光敏電阻的激光被煙霧遮擋時(shí)，下列說法正確的是() A.光敏電阻R的阻值減小 B.電流表的示數(shù)增大C.電壓表的示數(shù)增大 D.電路中消耗的總功率增大8.(2022甘肅蘭州中考)如圖所示，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“30Ω1A”，定值電阻R0的阻值為10Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V0.6A”，電流表的量程為0~3A。不考慮燈絲電阻的變化，只閉合S，滑片P移到R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。在保證電路安全的前提下，下列說法錯(cuò)誤的是()A.小燈泡的電阻為10Ω B.電源電壓為15VC.小燈泡發(fā)光最暗時(shí)的功率約為1.4W D.電路消耗總功率的最小值與最大值之比是1∶8二、填空題(每空2分，共16分)9.(2021黑龍江齊齊哈爾中考)如圖所示的電能表，在某段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了1800轉(zhuǎn)，則此段時(shí)間內(nèi)接在這個(gè)電能表上的用電器消耗的總電能是kW·h，此電能表允許接入用電器的最大總功率是W。

10.(2023河南寶豐期末)小亮家新買汽車上的座椅墊具有電加熱功能，該座椅墊有“高溫”“低溫”和“關(guān)”三個(gè)擋位。高溫?fù)豕β蕿?6W，低溫?fù)豕β蕿?2W。該座椅墊加熱部分的電路簡圖如圖所示，電源電壓為24V，R1和R2為電熱絲，S為擋位切換開關(guān)。當(dāng)S切換到(選填“1”或“2”)時(shí)座椅墊處于高溫?fù)跫訜?，電熱絲R2的阻值是Ω，高溫?fù)跫訜釙r(shí)座椅墊工作5min產(chǎn)生的熱量是J。

11.如圖所示是電阻甲和乙的I?U圖像，由圖像可知，兩電阻中是定值電阻。當(dāng)通過乙的電流為0.4A時(shí)，其電阻為Ω；將甲和乙并聯(lián)，甲兩端的電壓為1V，則電路的總功率為W。

三、實(shí)驗(yàn)探究題(共30分)12.(2023福建平潭期末)(12分)小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻之間的關(guān)系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小。(1)采用這種連接方式的目的是控制相同。實(shí)驗(yàn)中煤油吸熱的多少是通過(選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”)來反映的。

(2)通電一定時(shí)間后，乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高得快，由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。(3)物理學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn)，最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。

13.(2021山東威海中考)(18分)小紅和小明進(jìn)行“測量小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有不同規(guī)格的小燈泡和滑動(dòng)變阻器、1.5V的干電池(若干)和其他常用器材。(1)圖甲是小紅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，小燈泡額定電壓為3.8V，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“10Ω1A”，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的電路連接完整，使閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大。(2)連接好電路之后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，小紅猜想可能的原因：①小燈泡的燈絲斷了；②小燈泡短路；③滑動(dòng)變阻器斷路。她再觀察，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，由此可判斷猜想是錯(cuò)誤的；又進(jìn)一步觀察到電壓表有示數(shù)，最終確定猜想是正確的。(兩空均選填“①”“②”或“③”)

(3)排除故障后，小紅移動(dòng)滑片，使電壓表的示數(shù)達(dá)到小燈泡的額定電壓，此時(shí)電流表的指針如圖乙所示，小燈泡的額定功率為W。

(4)小明用小紅的實(shí)驗(yàn)電路接著測量規(guī)格為“2.5V0.3A”小燈泡的額定功率。閉合開關(guān)，保證小燈泡發(fā)光的情況下，無論如何移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)始終高于2.5V，為此必須對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行調(diào)整，下列措施可行的是、。(填字母代號)

A.換最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器 B.串聯(lián)定值電阻C.減少電池個(gè)數(shù) D.增加電池個(gè)數(shù)四、綜合應(yīng)用題(共22分)14.[含評分細(xì)則](2022浙江金華中考)圖甲為市面上的某款電熱毛巾架，額定電壓220V，簡化的工作電路如圖乙，該毛巾架通過智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加熱、保溫?fù)踝詣?dòng)切換，圖丙為該毛巾架在正常工作30分鐘內(nèi)功率的變化情況。完成下列問題：(1)加熱狀態(tài)下，毛巾架正常工作時(shí)的電流為多大?(2)分析計(jì)算圖乙電路中定值電阻R0、R1的阻值各為多少歐?(3)毛巾架正常工作30分鐘總共消耗多少電能?

第十六章電流做功與電功率綜合檢測答案全解全析1.C在國際單位制中，電流的單位是安培(A)，電阻的單位是歐姆(Ω)，電能的單位是焦耳(J)，功率的單位是瓦特(W)。故選C。2.C使用電飯鍋時(shí)，主要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，A錯(cuò)誤；電視機(jī)的額定功率在100~200W之間，B錯(cuò)誤；由電功率的定義可知，電流在一定時(shí)間內(nèi)做功越多，電功率越大，C正確；由P=Wt可知，電功率與電功和時(shí)間均有關(guān)，只知道電功的大小，不知道時(shí)間的大小，不能確定電功率的大小，3.C電蚊香加熱器是利用電流的熱效應(yīng)工作的。電風(fēng)扇主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，A錯(cuò)誤；電視機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，B錯(cuò)誤；電飯煲工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用電流的熱效應(yīng)工作，C正確；電冰箱的電動(dòng)機(jī)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能帶動(dòng)壓縮機(jī)工作，D錯(cuò)誤。故選C。4.D電能表是測量電功的儀表，A錯(cuò)誤；圖甲中電能表的示數(shù)為931.6kW·h，B錯(cuò)誤；絞肉機(jī)工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是利用電流的熱效應(yīng)工作的，C錯(cuò)誤；絞肉機(jī)工作時(shí)，30s內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過10圈，則消耗的電能為W=103000kW·h=1300kW·h，該絞肉機(jī)的電功率為P=Wt5.C加熱鉛筆芯時(shí)，小燈泡慢慢亮了起來，說明小燈泡的實(shí)際功率變大，電路中的電流變大，鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而變小，而電源電壓是不變的，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.A由P=U2R可知，兩燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓均為220V，燈泡L1的額定功率較大，電阻較小，燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，兩燈泡并聯(lián)接入220V的電路中，兩燈泡均正常發(fā)光，實(shí)際功率均等于額定功率，所以L1的功率大，更亮，故A正確，B錯(cuò)誤；兩燈串聯(lián)接入220V的電路中，通過它們的電流相等，根據(jù)P=I2R可知，L1的電阻較小，功率較小，發(fā)光較暗，L2的電阻較大，功率較大，發(fā)光較亮7.C由圖乙可知，隨著光照強(qiáng)度增加，光敏電阻R的阻值減?。粓D甲中，閉合開關(guān)，R、R0串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表測光敏電阻R兩端的電壓；當(dāng)有煙霧遮擋射向光敏電阻的激光時(shí)，光照強(qiáng)度減小，光敏電阻R的阻值變大，電路中的電流變小，根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知R兩端的電壓變大，電壓表的示數(shù)變大，故A、B錯(cuò)誤，C正確；電源電壓不變，電路中的電流變小，由P=UI可知，電路消耗的總功率減小，故D錯(cuò)誤。故選C。8.D小燈泡的電阻RL=ULIL=6V0.6A=10Ω，A正確；小燈泡正常發(fā)光，通過滑動(dòng)變阻器R的電流IR=IL=0.6A，滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓UR=IRR'=0.6A×12×30Ω=9V，電源電壓U=UL+UR=6V+9V=15V，B正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，R=30Ω，此時(shí)電路中的最小電流Imin=UR總=URL+R=15V10Ω+30Ω=0.375A，小燈泡發(fā)光最暗時(shí)的功率P=Imin2RL=(0.375A)2×10Ω≈1.4W，C正確；要保證電路安全，當(dāng)閉合開關(guān)S、S2和S1，且通過滑動(dòng)變阻器的電流為1A時(shí)，干路電流最大，此時(shí)通過R0的電流為I0=UR0=15V10Ω=1.5A，干路的最大電流Imax=1A+1.5A=2.5A，電路消耗的最大功率Pmax=UImax=15V×2.5A=37.5W；當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開，R與L串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值接入電路時(shí)，電路電流最小，為Imin=0.375A，電路消耗的最小功率Pmin=9.答案0.64400解析3000r/(kW·h)表示每消耗1kW·h電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，所以，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1800轉(zhuǎn)時(shí)，用電器消耗的電能W=18003000kW·h=0.6kW·h；由圖可知，電能表在電壓是220V的電路中使用，電路允許通過的最大電流是20A，此電能表允許接入用電器的最大總功率P=UI10.答案23210800解析當(dāng)開關(guān)S接1時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路中的總電阻最大，根據(jù)P=U2R可知，電功率最小，座椅墊處于低溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S接2時(shí)，只有R1工作，電路中的總電阻最小，電功率最大，座椅墊處于高溫?fù)?；R1的阻值R1=U2P高=(24V)236W=16Ω，R1、R2串聯(lián)時(shí)的總電阻R=U2P低=(24V)212W=48Ω，則R211.答案甲2.50.6解析由圖像可知，通過甲的電流與其兩端電壓成正比，即甲是定值電阻；由圖像可知，當(dāng)I乙=0.4A時(shí)，其兩端的電壓為U乙=1V，由I=UR可得，R乙=U乙I乙=1V0.4A=2.5Ω；將甲和乙并聯(lián)，兩個(gè)電阻兩端的電壓相等，均為1V，由圖像可知，此時(shí)通過甲的電流為0.2A，通過乙的電流為0.4A，則電路的總功率為P=UI12.答案(1)電流和通電時(shí)間溫度計(jì)示數(shù)(2)通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多(3)焦耳解析(1)實(shí)驗(yàn)中將兩電阻絲串聯(lián)，目的是控制電流和通電時(shí)間相同，實(shí)驗(yàn)中，煤油吸收熱量的多少是通過溫度計(jì)示數(shù)的變化反映出來的；(2)實(shí)驗(yàn)中，通過兩瓶中電阻絲的電流相同，通電時(shí)間相同，甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小，乙瓶中的溫度計(jì)示數(shù)升高得快，說明乙瓶中產(chǎn)生的熱量多，由此可得出結(jié)論：通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；(3)英國物理學(xué)家焦耳做了大量實(shí)驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。13.答案(1)如圖所示(2)②①(3)1.14(4)BC解析(1)由題意可知，小燈泡的額定電壓為3.8V，大于3V，因此電壓表選用0~15V量程與小燈泡并聯(lián)；要使閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器右下接線柱接入電路中。(2)連接好電路之后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光。當(dāng)小燈泡的燈絲斷了或滑動(dòng)變阻器斷路時(shí)，電流表示數(shù)為零；當(dāng)小燈泡短路時(shí)，電路中有電流，電流表示數(shù)不為零，由此可判斷猜想②是錯(cuò)誤的；電壓表有示數(shù)，表明電壓表與電源的兩極是連通的，說明滑動(dòng)變阻器沒有斷路，應(yīng)該是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路，故猜想①是正確的。(3)圖乙中，電流表選用0~0.6A量程，分度值是0.02A，示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。(4)由題意可知，小燈泡兩端的電壓始終高于2.5V，表明電路中的電流較大，應(yīng)想辦法減小電路中的電流。換最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，電路中的電流會更大，A不符合題意；串聯(lián)定值電阻，可減小電路中的電流，B符合題意；減少電池個(gè)數(shù)，減小了總電壓，可減小電路中的電流，C符合題意；增加電池個(gè)數(shù)，增大了總電壓，會增大電路中的電流，