物理中考重難點真題匯編專題講練（江蘇專用）-專題16 電功率（教師版）

【考點分析】章節(jié)考點考試題型難易度電功率電功選擇題、填空題、計算題★★電功率選擇題、填空題、計算題★★★★焦耳定律選擇題、填空題、計算題★★電功、電功率計算選擇題、填空題、計算題★★★家用電器（熱電綜合）選擇題、填空題、計算題★★★伏安法測小燈泡額定功率實驗題★★★其他方法測小燈泡額定功率實驗題★★★★知識點01：電能：1.來源：電源（其他形式的能→電能）2.應用：用電器（電能→其他形式的能）3.單位：（1）國際單位：焦耳，簡稱焦（J）；（2）常用單位：千瓦時（kW·h），也叫“度”；（3）換算關系：1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J4.電能的測量：（1）儀表：電能表（測量用戶消耗的電能多少的儀表）（2）參數(shù)：電能表上“220V”、“10（40）A”、“480R/kwh”等字樣：①表示電能接在220V的電壓下使用；②電能表的標定電流是10A；（長時間正常工作的電流）③短時間允許通過的最大電流為40A；④每消耗一度電電能表轉盤轉480轉。說明：超過40A也并不一定就是要損壞,只是已不安全,并有可能不能準確的計量,當然長期超過40A的確會做電表容易損壞。5.電能表的讀數(shù)：（1）測量較大電功時用刻度盤讀數(shù)。

①標有紅色標記的數(shù)字表示小數(shù)點后一位。

②前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時間內(nèi)用電的度數(shù)。

如：電能表月初讀數(shù)：月底讀數(shù)：這個月用電19.6度，合7.056×107J。（2）較小電功時，用表盤轉數(shù)讀數(shù)。如：某用電器單獨工作電能表（3000R/kwh）在10分鐘內(nèi)轉36轉則10分鐘內(nèi)電器消耗的電能是4.32×104J。知識點02：電功：1.概念：電流通過某段電路所做的功叫電功；2.實質：電流做功的過程，實際就是電能轉化為其他形式的能（消耗電能）的過程；電流做多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能，就消耗了多少電能。3.電流做功的形式：電流通過各種用電器使其轉動、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。（1）電池充電把電能轉化為化學能，放電時把化學能轉化為電能；（2）電動機把電能轉化為機械能；（3）燈泡把電能轉化為光能和內(nèi)能。4.規(guī)定：電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時間的乘積。5.符號：W；6.公式：W=UIt（適用于所有電路）；。7.單位：（1）電功W：焦耳（J）；1J=1V·A·s（2）公式中物理量的單位：U（電壓：伏特V），I（電流：安倍A），t（時間：秒s）8.公式變形：（1）W=I2Rt；（常用于串聯(lián)電路）（2）；（常用于并聯(lián)電路）9.串聯(lián)電路的電功：（1）電功之比等于電阻之比：；（2）總功等于各用電器消耗的電能之和：W=W1+W2+…+Wn10.并聯(lián)電路的電功：（1）電功之比等于電阻倒數(shù)之比：；（2）總功等于各用電器消耗的電能之和：W=W1+W2+…+Wn無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算在一定時間所做的總功：W=W1+W2+…+Wn知識點03：電功率：1.定義：電流在單位時間（1s）內(nèi)所做的功；（或電流在1s內(nèi)所消耗的電能）2.符號：P3.公式：（1）定義式：（2）推導式：①（通用公式）②（適用于純電阻電路，一般用于并聯(lián)電路）③（適用于純電阻電路，一般用于串聯(lián)電路）4.單位：（1）國際單位：瓦特（W），簡稱瓦；或焦每秒（J/s）1W=1J/s（2）常用單位：千瓦（kW）1kW=1000W5.物理意義：表示電流做功快慢（用電器消耗電能的快慢）；說明：20W的物理意義：電流在1秒內(nèi)做的功是20J（用電器在1秒內(nèi)消耗的電能是20J）；6.概念區(qū)分：（1）電功和電功率：電功表示消耗電能的多少，電功率表示消耗電能的快慢；（2）千瓦和千瓦時：千瓦是電功率的單位，千瓦時是電功單位；（3）電能表測量的是電功，而不是電功率；7.串聯(lián)電路的電功：（1）電功率之比等于電阻之比：；（2）總功率等于各用電器的功率之和：P=P1+P2+…+Pn8.并聯(lián)電路的電功：（1）電功率之比等于電阻的倒數(shù)之比：；（2）總功率等于各用電器的功率之和：P=P1+P2+…+Pn無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計算在一定時間所做的總功：P=P1+P2+…+Pn9.額定電壓、實際電壓、額定功率、實際功率：（1）額定電壓：用電器正常工作時的電壓。（此時的電流叫額定電流）（2）額定功率：用電器在額定電壓下的功率：（3）實際功率：用電器在實際電壓下的功率：當用電器的電阻不變時：；可得：（4）用電器在實際電壓與額定電壓時的工作情況對比：①當，用電器正常工作（燈正常發(fā)光）；

②當，用電器不能正常工作（燈光暗淡）；③當，用電器不能正常工作（燈光較亮），有時會損壞用電器；知識點04：焦耳定律：1.焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2.計算公式：（1）Q=I2Rt（適用于所有純電阻電路）；（2）對于純電阻電路可推導出：①串聯(lián)電路中常用公式：Q=I2Rt；并聯(lián)電路中常用公式：②無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)；計算在一定時間所產(chǎn)生的總熱量常用公式：Q=Q1+Q2+…Qn③分析電燈、電爐等電熱器問題時往往使用：3.實驗：研究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關；4.方法：根據(jù)煤油在玻璃管里上升的高度來判斷電流通過電阻絲通電產(chǎn)生電熱的多少。（1）實驗采用煤油的目的：煤油比熱容小，在相同條件下吸熱溫度升高的快；（2）應用：電熱器；是利用電流熱效應而制成的發(fā)熱設備；主要有烤箱、電爐、電熱毯、電熨斗等。5.電動機：（1）消耗的總電能時，用公式：W=UIt；（2）計算電動機產(chǎn)生的熱：Q=I2Rt。知識點05：電功、電功率計算：1.電能表：；2.電功：（1）通用公式：①W=UIt；②W=Pt；（2）純電阻電路：①；②（3）總功：W=W1+W2+…+Wn；3.電功率：（1）通用公式：①P=UI；②；（2）純電阻電路：①；②（3）總功：P=P1+P2+…+Pn；知識點06：家用電器（熱電綜合）：1.類型一：串聯(lián)；（1）電路圖：（2）檔位：①高溫檔：S閉合，只有R1接入電路；②低溫檔：S斷開，R1和R2串聯(lián)；2.類型二：并聯(lián)；（1）電路圖：（2）檔位：①高溫檔：S閉合，R1和R2并聯(lián)；②低溫檔：S斷開，只有R1接入電路；3.類型三：串聯(lián)+并聯(lián)；（1）電路圖：（2）檔位：①高溫檔：S1閉合S2接1，R1和R2并聯(lián)；②中溫檔：S1閉合S2接2，只有R1接入電路；③低溫檔：S1斷開S2接2，R1和R2串聯(lián)；知識點07：伏安法測小燈泡額定功率：1.原理：P=UI；2.器材：電源、開關、電流表、電壓表、導線、滑動變阻器、小燈泡（額定電壓2.5V）3.實驗方案：（1）電路圖：（2）滑動變阻器的作用：①保護電路；（當連入電路的阻值最大時，電流最小，可以起到保護電路的作用）②改變小燈泡兩端的電壓；（以便測量小燈泡在不同電壓下的實際功率）6.結論：（1）小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×A=W；（2）小燈泡的實際電功率隨兩端的電壓增大而增大；（3）小燈泡的亮度取決于燈泡的實際電功率，實際電功率越大，小燈越亮；（4）通過圖像發(fā)現(xiàn)：通過小燈的電流與電壓并不成正比，原因是小燈的電阻隨著溫度的升高而增大。知識點08：其他方法測小燈泡額定功率：1.伏阻法：（1）電路圖：（2）操作步驟：①先閉合開關S和S1，移動變阻器的滑片，使燈泡兩端電壓為額定電壓U額，記下電壓表的示數(shù)U額。②再閉合開關S2，斷開S1，再讀出此時電壓表的示數(shù)為U1。（3）計算：①R0兩端的電壓為：U0=U1-U額；②燈的額定電流：③燈的額定功率：2.安阻法：（1）電路圖：（2）操作步驟：①先閉合開關S和S2，斷開S1，移動變阻器的滑片，使電流表A的示數(shù)為，這是通過R0的電流。②再閉合開關S和S1，斷開S2，保持滑片位置不變，再讀出此時電流表的示數(shù)為I，這是通過小燈與R0的總電流。（3）計算：①燈的額定電流：②燈的額定功率：檢測時間：100分鐘試題滿分：100分難度系數(shù)：0.53一．選擇題（共7小題，滿分14分，每小題2分）1．（2分）（2023?宿遷）關于圖中小明家的電能表，下列選項正確的是（）A．電能表的示數(shù)為2023.6J B．電能表能正常工作的最大電流是40A C．電能表是測量電功率的儀表 D．脈沖指示燈閃的越快，電路消耗電能越多解：A、電能表的示數(shù)為2023.6kW?h，故A錯誤；B、10（40）A，其中10A是指電能表的標定電流，40A是指該電能表平時工作允許通過的最大電流，故B正確；C、電能表是測量電路消耗電能多少的儀表，故C錯誤；D、電能表指示燈閃爍的快慢反映了電流做功的快慢，所以脈沖指示燈閃的越快，說明電能表所在電路的總功率越大。故D錯誤。故選：B。2．（2分）（2023?常州）如圖所示的電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，Rx為滑動變阻器（A、B為其兩端點）。閉合開關S，把滑動變阻器的滑片P從B端移到A端，電壓表示數(shù)的變化范圍是0.6V～3V，電流表示數(shù)的變化范圍是0.12A～0.6A。下列說法中正確的是（）A．電源電壓為6V B．R0的阻值為25Ω C．Rx的最大阻值為20Ω D．移動滑片P，電路總功率的最小值為0.72W解：A、把滑動變阻器的滑片P移到A端時，電路是R0的簡單電路，故電壓表測電源電壓，所以電源電壓為3V，故A錯誤；B、當電壓表的示數(shù)為3V時，電流表的示數(shù)為0.6A，根據(jù)歐姆定律可知：R0的阻值為：R0＝＝＝5Ω，故B錯誤；C、當把滑動變阻器的滑片P移到B端時，電流表的示數(shù)為0.12A，它的電壓為U2＝U總﹣U0＝3V﹣0.6V＝2.4V，根據(jù)歐姆定律可知，滑動變阻器的電阻Rx＝＝＝20Ω，故C正確；D、移動滑片P，當滑動變阻器的滑片移到B端時，此時電路的電阻最大，電功率最小，故P＝UI＝0.12A×3V＝0.36W，故D錯誤。故選：C。3．（2分）（2023?徐州）燈泡中有電流時，燈泡發(fā)光。關于這個過程中的能量轉化，下列說法正確的是（）A．燈泡消耗的電能全部轉化成了光能 B．因為消耗電能，流過燈泡后的電流變小了 C．電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能 D．光能最終消失了，沒有轉化成其他形式的能量解：A．燈泡消耗的電能轉化為光能和內(nèi)能，故A錯誤；B．燈泡工作過程中，消耗的是電能，流過燈泡的電流大小不變，故B錯誤；C．用電器消耗電能的過程，實質上是電能轉化為其它形式能量的過程。電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能，故C正確；D．由能量守恒定律可知，光能最終轉化成其他形式的能量，故D錯誤。故選：C。4．（2分）（2023?南通）某智能手機的鋰電池上標有“3.7V，4200mA?h”字樣，該手機搭配了超級快充功能，快充時保持充電電壓3.7V不變，增大充電的電流。若給鋰電池充入80%的電能，需要充電40min，此時手機的快充電流大小跟哪種用電器正常工作時的電流最接近（）A．節(jié)能燈 B．電風扇 C．電飯鍋 D．電冰箱解：該款手機快充功能充電時充電的電流大?。篒＝＝＝5040mA＝5.04A，電飯鍋正常工作時的電流最接近5.04A，其他三種電器正常工作時的電流都遠小于5A，故C正確。故選：C。5．（2分）（2023?無錫）用如圖所示的電路測量額定電壓為2.5V的小燈泡L的額定功率，調節(jié)電阻箱R，使它接入電路的阻值為4Ω，閉合開關S、S1，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，保持滑片P的位置不變，閉合開關S2，斷開開關S1，此時電壓表示數(shù)為1.6V，斷開開關S，調節(jié)電阻箱R，使它接入電路的阻值為14Ω，閉合開關S，此時電壓表示數(shù)為2.8V。則小燈泡的額定功率為（）A．1.0W B．0.75W C．0.625W D．0.5W解：閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器與電阻箱串聯(lián)，電壓表測電阻箱兩端的電壓，當電壓表示數(shù)為1.6V時，電路中的電流：I＝＝＝0.4A，由串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知，電源電壓：U＝UR+U滑＝UR+IR滑＝1.6V+0.4A×R滑……①當電壓表示數(shù)為2.8V時，電路中的電流：I'＝＝＝0.2A，電源電壓：U＝UR'+U滑'＝UR'+I'R滑＝2.8V+0.2A×R滑……②由①②解得：R滑＝6Ω，U＝4V；閉合開關S、S1，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，滑動變阻器兩端的電壓：U滑″＝U﹣U額＝4V﹣2.5V＝1.5V，則燈泡的額定電流：I額＝I″＝＝＝0.25A，燈泡的額定功率：P額＝U額I額＝2.5V×0.25A＝0.625W，故C正確。故選：C。6．（2分）（2022?蘇州）圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關，滑片P移動過程中，電壓表示數(shù)隨滑動變阻器阻值變化的關系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電源電壓為5V B．R的最大阻值為20Ω C．R＝10Ω時，其功率最大 D．R＝15Ω時，電路消耗的功率為1.8W解：由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A、由圖乙可知，當滑動變阻器的電阻為5Ω時，其兩端的電壓為3V，通過電路的電流為：I1＝＝＝0.6A，則電源電壓為：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；滑動變阻器的電阻為10Ω時，其兩端的電壓為4V，通過電路的電流為：I2＝＝＝0.4A，則電源電壓為：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；聯(lián)立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V，故A錯誤；B、由圖乙可知滑動變阻器的最大值大于20Ω，故B錯誤；C、R0與R串聯(lián)接入電路，電路的總功率等于各部分功率之和，則R的功率為：PR＝P﹣P0＝UI﹣I2R0，即PR＝6V×I﹣I2×5Ω，由拋物線的性質可知當I＝＝0.6A時，R的功率最大，此時電路的總電阻：R總＝＝＝10Ω，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，則滑動變阻器接入電路的電阻為：R＝R總﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，故C錯誤；D、當R＝15Ω時，電路中總能電阻為：R總＝R+R0＝15Ω+5Ω＝20Ω，則電路消耗的功率為：P＝＝＝1.8W，故D正確。故選：D。7．（2分）（2022?無錫）連接如圖所示的電路，閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器，觀察到白熾燈泡L1比L2亮，說明L1的實際功率比L2大。關于該實驗，下列說法中正確的是（）A．可以驗證電功與電壓大小的關系 B．L1對應的電壓表示數(shù)比L2小 C．通過L1的電流比L2大 D．L1、L2規(guī)格是相同的解：由圖可知，燈泡L1、L2串聯(lián)，兩個電壓表分別測量一只燈泡兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，通過兩燈的電流相等，故C錯誤；由于L1的實際功率比L2大，根據(jù)P＝UI可知，L1兩端的電壓要大于L2兩端的電壓，即L1對應的電壓表示數(shù)比L2大，故B錯誤；通過兩燈的電流相等，L1兩端的電壓要大于L2兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知，燈泡L1的電阻大于燈泡L2的電阻，所以兩燈的規(guī)格是不相同的，故D錯誤；由于通過兩燈的電流相等、通電時間相等，電壓表能直接測量燈泡兩端的電壓，燈泡的亮度可以直接觀察，所以這個電路可以驗證電功與電壓的大小關系，故A正確。故選：A。二．填空題（共9小題，滿分26分）8．（3分）（2023?鹽城）小華對家庭用電情況進行了調查，了解到電能表3月底的示數(shù)為，4月底的示數(shù)為，小華家4月份的用電量為100.4kW?h。為了進一步利用電能表測量電暖器的電功率，小華首先斷開所有用電器的開關，直至電能表上的指示燈停止閃爍，然后閉合電暖器的開關，讓其正常工作3min，數(shù)出電能表指示燈閃爍了66次。對照電能表銘牌信息“1200imp/（kW?h）”，計算出電暖器實際工作時的電功率為1100W。解：小華家4月份的用電量為：W＝4421.6kW?h﹣4321.2kW?h＝100.4kW?h。為了進一步利用電能表測量電暖器的電功率，小華首先斷開所有用電器的開關，直至電能表上的指示燈停止閃爍，然后閉合電暖器的開關，讓其正常工作3min，數(shù)出電能表指示燈閃爍了66次。此時電暖器消耗的電能為：＝1.98×105J。該電暖器的實際工作時的電功率為：。故答案為：100.4；所有用電器；1100。9．（2分）（2023?常州）小明家的電能表表盤如圖所示，他家同時工作的用電器總功率不能超過8800W。當電路中只有電飯煲工作時，電能表指示燈在1min內(nèi)閃爍80次，則電飯煲工作時的功率為1500W。解：（1）由圖可知他家同時工作用電器的最大總功率P大＝UI大＝220V×40A＝8800W，用電器總功率不能超過8800W；（2）3200imp/（kW?h）表示電路中用電器每消耗1kW?h電能，電能表指示燈閃爍3200次；閃爍80次時電飯煲消耗的電能W＝×1kW?h＝0.025kW?h＝0.025×3.6×106J＝9×104J，所用時間t＝1min＝60s，電飯煲的電功率P＝＝＝1500W。故答案為：8800；1500。10．（2分）（2022?淮安）如圖所示，一臺家用電器單獨接進家庭電路工作10min，電能表的表盤旋轉120r。這段時間用電器消耗的電能為0.1kW?h，用電器的實際功率是600W。解：1200r/（kW?h）表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，電能表的轉盤轉1200r，轉盤轉動120r用電器消耗的電能：W＝kW?h＝0.1kW?h；用電器的功率為：P＝＝＝0.6kW＝600W。故答案為：0.1；600。11．（3分）（2023?常州）2023年2月，土耳其發(fā)生強烈地震，中國救援隊攜帶照明無人機前往救援。白天，為電池充電，此時電池相當于電路中的用電器。夜晚，無人機先接通照明系統(tǒng)、再接通動力系統(tǒng)升空，照明系統(tǒng)和動力系統(tǒng)并聯(lián)。無人機懸停并提供照明時，電池可釋放電能0.5kW?h，動力和照明系統(tǒng)的電功率分別為150W和100W，此狀態(tài)下無人機至多持續(xù)工作2h，需要更換電池。解：為電池充電時是電能轉化為化學能，在充電過程中，電池相當于電路中的用電器；無人機先接通照明系統(tǒng)、再接通動力系統(tǒng)升空，說明二者工作互不影響，所以二者是并聯(lián)的；P總＝P動+P照＝150W+100W＝250W＝0.25kW；由公式P＝得：t＝＝＝2h故答案為：用電器；并；2。12．（3分）（2023?鎮(zhèn)江）物理綜合實踐小組調查了學校一周的用電情況，如圖為兩次記錄的電能表示數(shù)，學校這一周消耗的電能為5000kW?h，調查得知，學校共有電功率為40W的日光燈600盞，它們之間是并聯(lián)的，他們建議將這些燈更換為15W的節(jié)能護眼燈，若每盞燈每月工作90h，更換后，學校因該項目每月共節(jié)省電費675元。[電費單價為0.5元/（kW?h）]解：周一早晨電能表示數(shù)：W1＝52023.6kW?h，周末電能表示數(shù)：W2＝57023.6kW?h；則本周用電：W′＝W2﹣W1＝57023.6kW?h﹣52023.6kW?h＝5000kW?h；學校的電燈工作的時候互不影響，所以它們是并聯(lián)的；日光燈比節(jié)能護眼燈多消耗的電功率為：ΔP＝（40W﹣15W）×600＝15000W＝15kW，則日光燈比節(jié)能護眼燈多消耗的電能為：ΔW＝ΔPt＝15kW×90h＝1350kW?h，而電費的單價為：0.5元/kW?h，故白熾燈比節(jié)能燈多交的電費為：1350kW?h×0.5元/kW?h＝675元。故答案為：5000；并；675。13．（3分）（2023?宿遷）學校走廊的吸頂燈不亮了，其內(nèi)部結構如圖甲所示，主要由電源模塊和21顆相同的LED燈珠串聯(lián)組成，電路如圖乙所示（燈泡符號表示LED燈珠，省略號表示未畫出的燈珠）。通過查閱資料獲得該吸頂燈的信息如下：單個LED燈珠的額定電流為0.3A，額定電壓為3.3V。電源模塊輸出的電壓U可在40～90V范圍內(nèi)變化，從而使輸出電流恒定為0.3A。（1）通過檢查，發(fā)現(xiàn)AB間的LED燈珠發(fā)生了斷路故障，導致所有燈珠都不亮；（2）用一根導線將AB兩點連接起來，接通電源后，該吸頂燈又亮了，這些發(fā)光的燈珠能（選填“能”或“不能”）正常發(fā)光，此時吸頂燈的功率為19.8W。解：（1）吸頂燈是由21顆相同的LED燈珠串聯(lián)組成，所有燈珠不亮，說明電路中沒有電流通過，根據(jù)串聯(lián)電路中各用電器工作時相互影響可知，可能是AB間的LED燈珠發(fā)生了斷路；（2）電源模塊輸出的電壓U可在40～90V范圍內(nèi)變化，從而使輸出電流恒定為0.3A；所以AB兩點一個燈珠壞了，用導線將AB兩點連接起來，電源模塊會調節(jié)輸出電壓，使得燈珠可以正常發(fā)光；單個LED燈珠的額定電壓為3.3V，AB間的LED燈珠被短路后，20個燈珠串聯(lián)接入電路中，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，電源模塊的輸出電壓：U＝20U額＝20×3.3V＝66V，吸頂燈輸出電流恒定為0.3A，故此時吸頂燈的功率為：P＝UI＝66V×0.3A＝19.8W。故答案為：（1）斷路；（2）能；19.8。14．（4分）（2023?宿遷）某型號電飯鍋有“高溫燒煮”和“保溫燜飯”兩擋，其電路如圖所示。當開關S置于1時，電流表示數(shù)為5A，此時電飯鍋處于高溫燒煮擋，在此擋位下加熱2.2kg的水，使其溫度升高10℃，用時100s，電飯鍋的加熱效率為84%；當開關S置于2時，電流表的示數(shù)為0.1A，R的阻值為2156Ω。若從做飯快的角度考慮，應選擇功率更高的電飯鍋。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]解：（1）當開關S置于1擋時，電阻R短路，為R0的簡單電路，當開關S置于2擋時，兩電阻串聯(lián)，由于串聯(lián)電阻總電阻大于其中任一電阻，所以根據(jù)P＝可知，開關S置于1擋時，電路電阻最小，電路消耗的電功率最大，即電飯鍋處于高溫燒煮擋；（2）高溫燒煮擋加熱100s，消耗電能為：W＝UI高溫t＝220V×5A×100s＝1.1×105J；加熱2.2kg的水，使其溫度升高10℃，水吸收的熱量為：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×2.2kg×10℃＝9.24×104J；該電飯鍋的熱效率為：η＝×100%＝×100%＝84%；（3）當開關S置于1擋時，電阻R短路，為R0的簡單電路，此時電流表示數(shù)為5A，那么R0的阻值為：R0＝＝＝44Ω，當開關S置于“2”擋時，電路的為串聯(lián)電路，此時電路總電阻為：R總＝＝＝2200Ω，那么R電阻為：R＝R總﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω，（4）做一次飯需要消耗的熱量一定，由W＝Pt可知，若做飯快，即用時少，應選擇功率更高的電飯鍋。故答案為：高溫燒煮；84%；2156；高。15．（3分）（2023?無錫）如圖所示，是超市常用的塑料袋封口夾電路原理圖，電源電壓為5V，電熱絲R阻值為1Ω。閉合開關S，電熱絲溫度升高，利用電流的熱效應實現(xiàn)高溫封口，3s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為75J，若使用時總把塑料袋燙壞，可以增大（選填“增大”或“減小”）電熱絲的阻值。解：電流通過電阻，因為電流的熱效應，電阻發(fā)熱產(chǎn)生熱量，溫度升高，實現(xiàn)高溫封口；電阻產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2Rt＝t＝×3s＝75J；由公式Q＝I2Rt＝t可知，電壓不變，要減小電阻產(chǎn)生的熱量，應增大R的阻值。故答案為：熱；75；增大。16．（3分）（2023?泰州）小華將電阻絲R1和R2（R1＞R2）分別浸沒在質量和初溫均相同的煤油中，按如圖所示接入電路，開關閉合后，通過兩電阻絲的電流相等，根據(jù)溫度計示數(shù)的變化可比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，通電一段時間，發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計的示數(shù)上升多。解：（1）電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關。探究電流產(chǎn)生熱量多少跟電阻的關系，控制電流和通電時間相同，兩個電阻串聯(lián)時，兩個電阻的電流相等，通電時間相等。（2）煤油的初溫和質量都相同，根據(jù)溫度計示數(shù)的變化可比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；（3）在電流和通電時間相等時，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，已知R1＞R2，所以通電一段時間，發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計的示數(shù)上升多。故答案為：電流；熱量；多。三．實驗探究題（共3小題，滿分16分）17．（4分）（2023?鎮(zhèn)江）在測量小燈泡額定功率的實驗中，小兵連接的電路如圖1所示。圖2中圖線a是V與A示數(shù)間的關系圖線，圖線b是一只定值電阻R0的U﹣I圖線。電源電壓U恒為3V，小燈泡L的額定電壓為2.5V。則：（1）L的額定功率為0.625W。（2）圖線a對應的過程中，R的調節(jié)范圍為25～2Ω。（3）若將R替換成R0，則L工作時的阻值為6Ω。（4）若將R替換成與L相同的小燈泡，則根據(jù)圖線可求得電路消耗的總功率約為0.6W。解：（1）由圖1可知，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，電流表串聯(lián)電路中的電流；由圖2可知，圖線a是滑動變阻器的電壓與電流關系圖線；當燈泡兩端電壓為2.5V時，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，滑動變阻器兩端電壓為3V﹣2.5V＝0.5V，由圖2可知，此時電路中的電流為0.25A，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點可知，燈泡額定電流為0.25A，則燈泡額定功率為：PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（2）由圖2可知，當滑動變阻器兩端電壓為2.5V時，通過滑動變阻器的電流為0.1A，此時滑動變阻器的阻值為：R滑1＝＝＝25Ω，同理，當滑動變阻器兩端電壓為0.5V時，通過滑動變阻器的電流為0.25A，此時滑動變阻器的阻值為：R滑2＝＝＝2Ω，故圖線a對應的過程中，R的調節(jié)范圍為25～2Ω；（3）根據(jù)串聯(lián)電路特點，由圖2中圖線a可知，當滑動變阻器兩端電壓為2.5V時，燈泡兩端的電壓為3V﹣2.5V＝0.5V，通過的電流為0.10A，記為A點，當滑動變阻器兩端電壓為1.5V時，燈泡兩端的電壓為3V﹣1.5V＝1.5V，通過的電流為0.2A，記為B點；當滑動變阻器兩端電壓為0.5V時，燈泡兩端的電壓為3V﹣0.5V＝2.5V，通過的電流為0.25A，記為C點，通過A、B、C三點在圖2中畫出燈泡的I﹣U圖線，如下圖所示：，若將R替換成R0，由燈泡的I﹣U圖線可知，當電流為0.125A時，燈泡兩端電壓為0.75V，R0兩端電壓為2.25V，燈泡與R0兩端電壓之和等于電源電壓，則L工作時的阻值為：R＝＝＝6Ω；（4）若將R替換成與L相同的小燈泡，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，此時每個燈泡兩端為1.5V，由圖2中燈泡I﹣U圖線可知，此時電路中的電流約為0.2A，則電路消耗的總功率約為：P'＝UI''＝3V×0.2A＝0.6W。故答案為：（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。18．（5分）（2023?徐州）如圖甲所示，小明在做“比較兩個燈泡的亮暗”的實驗時，將A、B兩個阻值不等的白熾燈泡，分別串聯(lián)和并聯(lián)在電路中。（1）將兩個燈泡串聯(lián)在電路中，目的是控制電路中的電流不變，比較燈泡的亮暗與電壓的關系。燈泡串聯(lián)并聯(lián)電壓/V亮暗電流/A亮暗A1.8較亮0.6B較暗0.4（2）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于右端。（3）串聯(lián)時，燈泡B兩端的電壓如圖乙所示，為1.2V。（4）將兩個燈泡并聯(lián)在電路中時，小明在表格中記錄的電流值有錯誤，請你幫他指出來：流過燈泡A的電流應小于流過燈泡B的電流。解：（1）將兩個燈泡串聯(lián)在電路中，由串聯(lián)電路電流處處相等可知，目的是控制電路中的電流不變，比較燈泡的亮暗與電壓的關系；（2）閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于右端，使滑動變阻器接入電路的電阻最大；（3）由圖可知，電壓表的量程是0～3V，分度值為0.1V，此時的示數(shù)為1.2V；（4）由I＝可得R＝，兩燈串聯(lián)時，電流相同，燈泡A兩端的電壓大于燈泡B兩端的電壓，說明燈泡A的電阻大于燈泡B的電阻；兩燈并聯(lián)時，電壓相等，由I＝可知，流過燈泡A的電流應小于流過燈泡B的電流。故答案為：（1）電流；電壓；（2）右；（3）1.2；（4）流過燈泡A的電流應小于流過燈泡B的電流。19．（7分）（2022?無錫）用圖甲所示的電路測量小燈泡的功率，器材有：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω1.5A）、額定電壓為2.5V的小燈泡各一個，導線若干。（1）閉合開關前，需要檢查電流表、電壓表的指針是否指在“0”刻度線，并將滑動變阻器的滑片P移至B（選填“A”或“B”）端。（2）接通電源，閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，小燈泡均不發(fā)光，電流表指針不偏轉，電壓表指針有明顯偏轉，說明電壓表與電源之間的電路連接是串聯(lián)。若電路中只有一處故障，則可能是小燈泡斷路。（3）排除故障后，重新開始實驗，電源電壓保持不變，閉合開關，電壓表示數(shù)為0.5V，電流表示數(shù)為0.12A；移動滑片P，當電壓表示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)如圖乙所示，為0.3A，則小燈泡的額定功率為0.75W，此時滑動變阻器消耗的功率為0.12W。解：（1）閉合開關前，需要將電表調零，即檢查電流表、電壓表的指針是否指在“0”刻度線上；滑動變阻器滑片置于阻值最大處的B端；（2）接通電源，閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，小燈泡均不發(fā)光，電流表指針不偏轉，說明電路存在斷路故障，而電壓表有示數(shù)，則電壓表與電源兩極連通，說明肯定是小燈泡斷路，此時電壓表和電源串聯(lián)；（3）電流表量程0～0.6A，分度值0.1A，故讀數(shù)為0.3A；小燈泡額定功率P額＝U額I額＝2.5V×0.3A＝0.75W；閉合開關，電壓表示數(shù)為0.5V，電流表示數(shù)為0.12A，電源電壓U＝U1+UP＝0.5V+0.12A×20Ω＝2.9V；移動滑片P，當電壓表示數(shù)為2.5V時，滑動變阻器兩端電壓U′＝U﹣UL＝2.9V﹣2.5V＝0.4V；滑動變阻器的功率P'＝U′I＝0.4V×0.3A＝0.12W。故答案為：（1）指在“0”刻度線上；B；（2）串聯(lián)；小燈泡斷路；（3）0.3；0.75；0.12。四．計算題（共5小題，滿分32分）20．（6分）（2022?泰州）在估測電水壺實際功率的活動中，小明所用電能表表盤如圖所示，他先斷開電路中所有用電器的開關，再在電水壺中加入質量為0.5kg的水，測得水的初溫為20℃。小明給電水壺通電2min，電能表的轉盤恰好轉20轉，測得此時水溫為60℃[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。求：（1）水吸收的熱量。（2）電水壺的實際功率。（3）電水壺的加熱效率。解：（1）水吸收的熱量Q＝c水mΔt＝4200J/（kg?℃）×0.5kg×（60﹣20）℃＝8.4×104J；（2）電水壺的實際電能W＝＝kW?h＝1.2×105J；水壺的實際電功率P＝＝＝1kW＝1000W；電水壺的加熱效率η＝×100%＝×100%＝70%。答：（1）水吸收的熱量是8.4×104J；（2）電水壺的實際功率是1000W；（3）電水壺的加熱效率是70%。21．（6分）（2023?常州）小明家安裝了某品牌小廚寶，其加熱電阻絲的規(guī)格為“220V2000W”，水箱容積5L，ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），正常工作時，問：（1）加熱電阻絲的阻值？（2）若水箱內(nèi)加滿水，把水從5℃加熱到65℃，加熱時間至少多長？解：（1）由題意可知，加熱狀態(tài)下，小廚寶正常工作的功率P＝2000W，則在加熱狀態(tài)下，加熱電阻絲的阻值為：R＝＝＝24.2Ω；（2）水的質量為：m＝ρV＝1×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg；把水從5℃加熱到65℃水吸收的熱量為：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（65℃﹣5℃）＝1.26×106J；消耗的電能為：W＝Q吸＝1.26×106J；則加熱時間為：t＝＝＝630s。答：（1）加熱電阻絲的阻值為24.2Ω；（2）若水箱內(nèi)加滿水，把水從5℃加熱到65℃，加熱時間為630s。22．（8分）（2023?淮安）人工智能讓我們的生活更加便捷，某酒店迎賓機器人將客人從酒店門口帶至前臺。這一過程中機器人做勻速直線運動，通過的路程為20m，所受阻力為自身重力的0.05倍，機器人相關參數(shù)如下表所示，g取10N/kg。整機質量：36kg行進速度：1m/s工作電壓：24V工作電流：1A輪子與地面接觸總面積：1.8×10﹣3m2（1）求機器人對地面的壓強。（2）求牽引力所做的功。（3）求機器人全程運動的時間及消耗的電能。（4）求電能轉化為機械能的效率。解：（1）機器人對地面的壓力：F＝G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N，則機器人對地面的壓強：p＝＝＝2×105Pa；（2）機器人受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×360N＝18N，機器人勻速行駛時，機器人的牽引力與受到的阻力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知，機器人的牽引力：F牽＝f＝18N，牽引力所做的功（獲得的機械能）：W＝F牽s＝18N×20m＝360J；（3）由v＝可知，機器人全程運動的時間：t＝＝＝20s，機器人消耗的電能：W電＝UIt＝24V×1A×20s＝480J；（4）電能轉化為機械能的效率：η＝×100%＝×100%＝75%。答：（1）機器人對地面的壓強為2×105Pa；（2）牽引力所做的功為360J；（3）機器人全程運動的時間為20s，消耗的電能為480J；（4）電能轉化為機械能的效率為75%。23．（6分）（2023?鹽城）圖甲是小明同學為學校草坪設計的一款自動注水、噴淋系統(tǒng)的電路圖?？刂齐娐返碾娫措妷篣1＝12V，RF為壓敏電阻，放置在注水系統(tǒng)水箱底部，其阻值隨壓力的增大而減小。圖乙是受控電路中電流隨時間變化的關系圖像。當通過電磁鐵線圈的電流為0.1A時，銜鐵恰好被吸下，注水系統(tǒng)停止工作，電磁鐵線圈的電阻忽略不計。（1）當銜鐵恰好被吸下時，求電阻RF的阻值。（2）求噴淋系統(tǒng)的電功率。（3）求500s內(nèi)注水系統(tǒng)消耗的電能。解：（1）U1＝12V，I＝0.1A，電磁鐵線圈的電阻忽略不計，RF＝＝＝120Ω，（2）根據(jù)電路圖知，噴淋系統(tǒng)始終工作，而注水系統(tǒng)會停止工作，根據(jù)并聯(lián)不相互影響，噴淋系統(tǒng)的電流為1A；電功率P＝UI'＝220V×1A＝220W；（3）根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律知，注水系統(tǒng)的電流I'＝2A﹣1A＝1A；500s內(nèi)注水系統(tǒng)工作400s，消耗的電能W＝UIt＝220V×1A×400s＝8.8×104J；答：（1）當銜鐵恰好被吸下時，電阻RF的阻值是120Ω。（2）噴淋系統(tǒng)的電功率是220W。（3）500s內(nèi)注水系統(tǒng)消耗的電能8.8×104J。24．（6分）（2022?南通）如圖所示，電源電壓恒定，R0是定值電阻，小燈泡L標有“6V3W”，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω。三個開關均閉合時，小燈泡恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1.5A。（1）求小燈泡的額定電流；（2）求電阻R0的阻值；（3）閉合S，斷開S1和S2，移動變阻器的滑片P，求電路總功率的最小值和最大值。解：（1）根據(jù)P＝UI可知小燈泡的額定電流IL＝＝＝0.5A；（2）三個開關均閉合時，燈泡和定值電阻并聯(lián)，小燈泡恰好正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓U＝UL＝6V，