江西省2019中考物理一轮专项第16单元电功电功率课时训练2.docx

课时训练(十六)　电功　电功率 ‎(限时:50分钟)‎ 一、填空题 ‎1.[2018·安徽]图K16-1中R1=4 Ω,R2=6 Ω,把它们并联在U=3 V的电路中,则R1和R2并联后的总电阻为　　　　Ω;通电30 s,电阻R1消耗的电能为　　　　J。 ‎ 图K16-1‎ ‎2.张薇发现爸爸手机电池上标有“电压3.7 V,容量3500 mA·h”的字样,则它充满电后存储的电能为　　　　J;经查,该手机的待机电流为20 mA,则该手机最长待机时间为　　　h。 ‎ ‎3.[2018·黑龙江]小明家的电能表如图K16-2所示,当小明家只有一盏电灯工作时,15 min内转盘正好转过25圈,则该灯泡消耗的电能是　　　kW·h,它的电功率为　　　　W。 ‎ 图K16-2‎ ‎4.电阻甲、乙的电流和电压关系如图K16-3所示。当甲和乙串联接在3 V的电路中时,电路中电流为　　　　A;当两个电阻并联接在2 V的电源两端,则电路中的总功率为　　　　W。 ‎ 图K16-3‎ ‎5.[2018·娄底]现有“220 V　100 W”的灯泡一只,将它接在电压为110 V的电路中,实际功率为　　　　W,消耗1 kW·h的电能可供它连续工作　　　　h。(假设灯丝电阻不变) ‎ ‎6.[2018·衡阳]某品牌电饭煲的工作原理如图K16-4所示,下表为它的部分参数。将开关S闭合,则电饭煲处于　　　　(选填“加热”或“保温”)状态,其中电阻R1∶R2=　　　　。 ‎ 额定电压 ‎220 V 额定功率 加热挡 ‎1210 W 11‎ 保温挡 ‎22 W 频率 ‎50 Hz ‎　 图K16-4　‎ ‎7.[2018·南充]如图K16-5甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡的U-I图像如图乙所示。当通过灯的电流为1 A时,灯正常发光,则灯的额定功率为　　　W;滑动变阻器的最大阻值为　　　　Ω。 ‎ 图K16-5‎ ‎8.[2017·滨州]如图K16-6甲所示,将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的I-U图像,则小灯泡的额定功率为　　　　W,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是　　　　 Ω。 ‎ 图K16-6‎ ‎9.林红同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图K16-7所示。电源电压为4.5 V,电压表量程为“0~3 V”,滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”,灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,该电路中的最大功率是　　　　W,滑动变阻器阻值变化的范围是　　　　。 ‎ 图K16-7‎ 二、选择题 ‎10.[2017·河南]某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上,“千瓦时”是下列哪个物理量的单位 (　　)‎ A.电能　 B.电功率　‎ C.电流　 D.时间 ‎11.[2018·北京]有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙,甲的额定功率为1800 W,乙的额定功率为1200 W。两个电热 11‎ 水壶都正常工作时,下列说法中正确的是 (　　)‎ A.甲电热水壶两端的电压较高 B.电流通过甲电热水壶做功较快 C.通过两个电热水壶的电流相等 D.相同时间内,两个电热水壶消耗的电能一样多 ‎12.小明家记录5月初电能表示数为1432.7度,电能表的部分参数及6月初的示数如图K16-8所示,下列说法正确的是 (　　)‎ 图K16-8‎ A.电能表是测量用电器电功率的仪表 B.此电能表适用于电流方向1 s改变50次的交流电路 C.小明家5月初至6月初消耗的电能是105 kW·h D.若电能表转盘在10 min内转过250 r,则用电器的总功率为1 kW ‎13.[2018·内江]将规格为“2.5 V　0.3 A”的小灯泡L1和规格为“3.8 V　0.3 A”的小灯泡L2串联,接在3 V的电源上,下列判断正确的是 (　　)‎ A.L1的电阻大于L2的电阻 ‎ B.L1的亮度比L2的亮度小 C.两只灯泡都正常发光 ‎ D.两只灯泡实际功率相等 ‎14.[2017·福建]如图K16-9所示,将标有“3 V　3 W”的灯泡L1和标有“6 V　3 W”的灯泡L2串联在电路中,闭合开关S,其中只有一只灯泡正常发光,设小灯泡电阻不变,则L1两端的电压及通过L1的电流分别是 (　　)‎ 图K16-9‎ A.3 V　1 A B.1.5 V　1 A C.3 V　0.5 A D.1.5 V　0.5 A ‎15.图K16-10是某电器内部的电路结构图,R1、R2为阻值相同的电热丝。不同的连接方式其发热功率不同,下列关于图 11‎ K16-11所示的连接方式的说法中不正确的是 (　　)‎ 图K16-10　　　　　　　　　图K16-11　　　　‎ A.甲的发热功率与丙的发热功率相等 B.丁的发热功率是丙的发热功率的2倍 C.丙的发热功率是乙的发热功率的2倍 D.丁的发热功率是乙的发热功率的4倍 ‎16.如图K16-12甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中 (　　)‎ 图K16-12‎ A.电路总功率的最小值为1.8 W B.电路总功率的最大值为5.4 W C.定值电阻电功率的最小值为1.35 W D.定值电阻电功率的变化为4.05 W 三、计算题 ‎17.[2018·长沙] L1、L2是规格分别为“6 V　6 W”“3 V　2.7 W”的小灯泡,将它们连在如图K16-13所示的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合S时,L2正常发光。求:(不计温度对灯丝电阻的影响)‎ ‎(1)电源电压。‎ ‎(2)灯泡L1的电阻R1。‎ ‎(3)当S、S1都闭合时,10 s内电流做的总功。‎ 图K16-13‎ ‎18.如图K16-14所示,L是标有“12 V　36 W”字样的灯泡,R1是阻值为24 Ω的定值电阻,R2是最大阻值为20 Ω的滑 11‎ 动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变。‎ ‎(1)求灯泡的阻值。‎ ‎(2)开关S、S1均闭合,滑片移到最左端时,灯泡恰好正常发光,求电源电压和此时通过R1的电流。‎ ‎(3)闭合开关S、断开开关S1,当滑片移动到最右端时,求电路的总功率及通电1 min灯泡消耗的电能。‎ 图K16-14‎ ‎19.[2018·江西]如图K16-15所示,电源电压可调,小灯泡L1标有“6 V　6 W”的字样,小灯泡L2、L3标有“6 V　12 W”的字样。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)‎ ‎(1)闭合开关S1、S2、S3,调节电源电压为6 V时,求电流表A1的示数。‎ ‎(2)闭合开关S2,断开开关S1、S3,调节电源电压为12 V时,求电路消耗的总功率。‎ ‎(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调节电源电压为10 V时,求小灯泡L3的实际发光功率。‎ 图K16-15‎ 四、实验探究题 11‎ ‎20.林红同学在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8 V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,她想通过实验测量该小灯泡的额定功率,电源电压保持6 V不变,灯丝电阻约为10 Ω,图K16-16甲为她所连的实验电路。‎ 图K16-16‎ ‎(1)经检查发现电路接线未完成且有错误,请完成接线并在接错的导线上打上“×”,加以改正。‎ ‎(2)实验时,林红移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示,则该小灯泡的额定电流为　　　　A,额定功率为　　　　W。 ‎ ‎(3)如果电压表0~15 V量程损坏,0~3 V量程完好,则林红利用现有器材可以测出灯泡的额定功率的方法是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)如果实验开始时,林红闭合开关,发现灯泡较暗,两表示数均较小,移动滑片,现象不变,可能的原因是　。 ‎ ‎21.[2018·达州]某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6 V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8 V的待测小灯泡(电阻约为12 Ω),滑动变阻器两个(A:“5 Ω　2 A”,B:“20 Ω　0.5 A”)。‎ ‎(1)该实验的实验原理是　　　　;实验中,应选用的滑动变阻器是　　　　(选填“A”或“B”)。 ‎ ‎(2)如图K16-17甲所示是小田同学连接的实物电路,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路。(导线不得交叉)‎ 图K16-17‎ ‎(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是　。 ‎ ‎(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的U-I图像,如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为　　　　W。 ‎ ‎(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15 V量程已经损坏,0~3 V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,‎ 11‎ 为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。‎ ‎(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)P2。‎ 参考答案 ‎1.2.4　67.5‎ 11‎ ‎[解析] 通过R1的电流I1=UR‎1‎=‎3V‎4Ω=0.75 A,通过R2的电流I2=UR‎2‎=‎3V‎6Ω=0.5 A,R1和R2并联后的总电阻R=UI总=UI‎1‎‎+‎I‎2‎=‎3V‎0.75A+0.5A=2.4 Ω ,电阻R1消耗的电能Q=I‎1‎‎2‎R1t=(0.75 A)2×4 Ω×30 s=67.5 J。‎ ‎2.4.662×104　175‎ ‎3.0.01　40‎ ‎4.0.2　1.2　‎ ‎[解析] 当甲和乙串联接在3 V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由题图可知,电路中的电流为0.2 A时,甲电阻两端的电压为1 V、乙电阻两端的电压为2 V。当两个电阻并联接在2 V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻两端的电压U甲=U乙=U=2 V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲=0.4 A、I乙=0.2 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=I甲+I乙=0.4 A+0.2 A=0.6 A,电路中消耗的总功率P=UI=2 V×0.6 A=1.2 W。‎ ‎5.25　40‎ ‎6.加热　1∶54‎ ‎7.8　11‎ ‎8.0.625　8　‎ ‎[解析] 由题图乙可知,当小灯泡两端的电压为U额=2.5 V时,通过小灯泡的电流I额=0.25 A,则小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5 V×0.25 A=0.625 W。‎ 由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,当小灯泡正常发光时,U额=2.5 V,电路中的电流I=I额=0.25 A,‎ 根据串联电路电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-U额=4.5 V-2.5 V=2 V,‎ 由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的电阻 R滑=U滑I=‎2V‎0.25A=8 Ω。‎ ‎9.2.25　4~10 Ω　‎ ‎[解析] 由题图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。‎ 根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流I=IL=PL额UL额=‎1.25W‎2.5V=0.5 A,‎ 由题知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中的最大电流Imax=IL=0.5 A,则电路的最大电功率Pmax=UImax=4.5 V×0.5 A=2.25 W。‎ 灯泡的电阻RL=UL额IL=‎2.5V‎0.5A=5 Ω,‎ 电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小为 R滑min=U滑Imax=U-‎UL额Imax=‎4.5V-2.5V‎0.5A=4 Ω;‎ 11‎ 当电压表的示数为3 V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压UL'=U-U滑max=4.5 V-3 V=1.5 V,电路中的最小电流I min=UL‎'‎RL=‎1.5V‎5Ω=0.3 A,所以滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑max=U滑maxImin=‎3V‎0.3A=10 Ω,所以滑动变阻器阻值变化的范围是4~10 Ω。‎ ‎10.A　11.B ‎12.C　[解析] 电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A错误;频率为50 Hz的交变电流,周期T=0.02 s,一个周期内电流方向改变2次,所以在1 s时间内电流方向改变100次,故B错误;6月初电能表的示数为1537.7 kW·h,5月初电能表示数为1432.7 kW·h,故小明家5月初至6月初消耗的电能是W=1537.7 kW·h-1432.7 kW·h=105 kW·h,故C正确;电能表转盘转了250 r时,电路中消耗的电能W=‎250r‎2500r/kW·h=0.1 kW·h,用电器的总功率P=Wt=‎0.1kW·h‎1‎‎6‎h=0.6 kW,故D错误。‎ ‎13.B ‎14.D　[解析] 由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别I1=P‎1‎U‎1‎=‎3W‎3V=1 A,I2=P‎2‎U‎2‎=‎3W‎6V=0.5 A,‎ 因串联电路中各处的电流相等,且其中只有一只灯泡正常发光,所以,电路中的电流为0.5 A,I1'=I2=0.5 A,故A、B错误;‎ 由I=UR可得,灯泡L1的电阻R1=U‎1‎I‎1‎=‎3V‎1A=3 Ω,L1两端的电压U1'=I1'R1=0.5 A×3 Ω=1.5 V,故C错误、D正确。‎ ‎15.A　[解析] 由题可知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设R1=R2=R,‎ 分析图K16-11所示的连接方式可知:甲图为开路,P甲=0,‎ 乙图中两电阻串联,R乙=2R,P乙=U‎2‎R乙=U‎2‎‎2R,‎ 丙图中只有电阻R1工作,R丙=R,P丙=U‎2‎R丙=U‎2‎R,‎ 丁图中两电阻并联,R丁=‎1‎‎2‎R,P丁=U‎2‎R丁=U‎2‎‎1‎‎2‎R=2U‎2‎R。‎ 可见,甲的发热功率与丙的发热功率不相等,故A不正确,符合题意;‎ 丁的发热功率是丙的发热功率的2倍,故B正确,不符合题意;‎ 丙的发热功率是乙的发热功率的2倍,故C正确,不符合题意;‎ 丁的发热功率是乙的发热功率的4倍,故D正确,不符合题意。‎ ‎16.A　[解析] 由题图甲可知,滑片在最左端时,电压表被短路,示数为0,电流为I左=1.2 A,‎ 滑片在最右端时,电压表测量滑动变阻器两端的电压U滑=4.5 V,电流为I右=0.3 A,‎ 根据欧姆定律可得:U=I左R1①,‎ U=I右R1+U滑②,‎ ‎①②两式联立得I左R1=I右R1+U滑,‎ 解得R1=5 Ω,U=6 V。‎ 电路总功率的最小值P小=UI右=6 V×0.3 A=1.8 W,故A正确。电路总功率的最大值P大=UI左=6 V×1.2 A=7.2 W,故B错误。‎ 11‎ 定值电阻电功率的最小值P1小=I右‎2‎R1=(0.3 A)2×5 Ω=0.45 W,故C错误。‎ 定值电阻电功率的最大值P1大=I左‎2‎R1=(1.2 A)2×5 Ω=7.2 W,‎ 定值电阻电功率的变化为 ΔP=P1大-P1小=7.2 W-0.45 W=6.75 W,故D错误。‎ ‎17.解:(1)当只闭合S时,电路中只有灯泡L2接入电路中且正常发光,则电源电压U=U2额=3 V。‎ ‎(2)灯泡L1的电阻R1=U‎1额‎2‎P‎1额=‎(6V‎)‎‎2‎‎6W=6 Ω。‎ ‎(3)S、S1都闭合时,两灯泡并联,灯泡L1的实际功率P1=U‎2‎R‎1‎=‎(3V‎)‎‎2‎‎6Ω=1.5 W,‎ 电路的总功率P=P1+P2额=1.5 W+2.7 W=4.2 W,‎ ‎10 s内电流做的总功W=Pt=4.2 W×10 s=42 J。‎ ‎18.解:(1)灯泡的阻值RL=U额‎2‎P额=‎(12V‎)‎‎2‎‎36W=4 Ω。‎ ‎(2)当开关S、S1均闭合,滑片移到最左端时,此时R1与L并联;‎ 因为灯泡恰好正常发光,所以电源电压U=U额=12 V;通过R1的电流 I1=UR‎1‎=‎12V‎24Ω=0.5 A。‎ ‎(3)闭合开关S、断开开关S1,滑片移到最右端时,此时滑动变阻器全部电阻接入电路即R大=20 Ω且与灯泡串联;此时电路中的电流I=UR串=UR大‎+‎RL=‎12V‎20+4Ω=0.5 A,‎ 电路的总功率P=UI=12 V×0.5 A=6 W。‎ 通电1 min灯泡消耗的电能W=I2RLt=(0.5 A)2×4 Ω×60 s=60 J。‎ ‎19.解:(1)闭合开关S1、S2、S3时,灯L2被短路,L1和L3并联,且正常发光,电流表A1测干路电流,示数为 I=I1+I3=P‎1‎U‎1‎+P‎3‎U‎3‎=‎6W‎6V+‎12W‎6V=3 A。‎ ‎(2) 闭合开关S2,断开开关S1、S3,L2和L3两灯串联,且两灯规格相同,分压都是6 V,两灯均正常发光,故电路消耗的总功率P=P2+P3=12 W+12 W=24 W。‎ ‎(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,电路为L3的简单电路,L3两端实际电压为10 V时,远远超过其额定电压6 V,此时灯泡烧杯,实际功率为0 。‎ ‎20.(1)如图所示 或 ‎(2)0.3　1.14‎ 11‎ ‎(3)将电压表与滑动变阻器并联 ‎(4)同时接入滑动变阻器下面两个接线柱 ‎[解析] (2)电流表示数为0.3 A,灯泡额定功率 P=UI=3.8 V×0.3 A=1.14 W。‎ ‎21.(1)P=UI　B ‎(2)如图所示 ‎(3)灯泡断路　(4)1.14　‎ ‎(5)如图所示 ‎(6)大于 11‎