2018中考物理试题分类汇编解析专题28:电功率
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1、专题 28 电功率一选择题(共 27 小题)1(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 1800W,乙的额定功率为 1200W两个电热水壶都正常工作时,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【分析】额定电压是指用电器正常工作是的电压;电功率是表示电流做功快慢的物理量;根据 P=UI 和 W=Pt 来作出分析和解答。【解答】解:A、两电热水壶的额定电压相同,且都正常工作,所以它们两端的电压相等,故 A 错误;B、甲的额定功率大于乙的额定功率,且都正常工作,根据电
2、功率的物理意义可知,电流通过甲电热水壶做功较快,故 B 正确;C、两个电热水壶都正常工作时,甲的额定功率大,根据 P=UI 可知,通过甲的电流大,故C 错误;D、两个电热水壶都正常工作时,通电时间相同,甲的额定功率大,根据 W=Pt 可知,甲消耗的电能多,故 D 错误。故选:B。2(2018邵阳)将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( )A电冰箱产生的热量最多 B电脑产生的热量最多C电热毯产生的热量最多 D三者产生的热量一样多【分析】由题意知,三种用电器的额定电压都是 220V,额定功率都是 180W;家
3、庭电路电压是 220V,把这三个用电器接入家庭电路,三个用电器都正常工作,实际功率相同都等于额定功率,通电时间相同,根据 W=Pt 可知消耗的电能相同;通过分析三种用电器工作时的能量转化情况,找出产生热量最多的用电器。【解答】解:因为接在家庭电路中,U=220V,所以三种用电器的实际功率:P 实 =P 额 =180W;又因为 W=Pt,用电器工作时间 t 相等,所以三种用电器消耗的电能相同,电冰箱电工作时,主要把电能转化为机械能,产生的热量很小,电脑工作时,主要将电能转化为光能和声能,电热毯工作时电热丝产生热量,几乎把电能全部转化为热量,所以产生热量最多的是电热毯,故 C 正确。故选:C。3(
4、2018宜昌)两个定值电阻 R1、R 2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关 S,则 R1,R 2产生的热量之比为( )A2:1 B1:2 C4:1 D1:4【分析】根据图象利用欧姆定律判定 R1、R 2的阻值关系;根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。【解答】解:由图可知,该电路为并联电路,电压是相同的,由图乙可知,电压相同,通过 R1、R 2的电流之比为 2:1;根据 I= 可知,R 1、R 2的电阻之比为 1:2;通电时间相同,电压相同,则根据焦耳定律公式 Q=W= 可知,产生的热量与电阻成反比,故热量之比为 2:1。故选:A。4(2018绍兴)下列有
5、关家庭电路的说法正确的是( )A家庭电路中的插座应与用电器串联B家庭电路的电压对于人体是安全的C测电笔可以辨别零线与地线D电能表用来测量用户消耗的电能【分析】(1)明确家庭电路的各用电器都是并联的;用电器与用电器之间、用电器与插座之间都是并联的;(2)家庭电路的电压是 220V,人体安全电压不高于 36V;(3)使用测电笔可以辨别火线和零线。(4)根据电能表的用途进行分析,即电能表是测量用户在一定时间为消耗电能的多少。【解答】解:A、家庭电路中用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联连接的,故 A 错误;B、对人体的安全电压是不高于 36V,家庭电路的电压是 220V,所以家庭电路
6、的电压对于人体是不安全的;故 B 错误;C、零线、地线和大地间的电压都是 0V,用测电笔分别接触零线与地线时,氖管都不发光,所以测电笔不能辨别零线与地线,但测电笔可以辨别火线和零线,故 C 错误;D、电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能,并且根据电能的多少来收取电费,故 D正确。故选:D。5(2018钦州)电炉工作时,根据焦耳定律可知,相同时间内电炉丝产生的热量比导线多,所以电炉丝热得发红而连接电炉丝的导线不太热,其原因是( )A电炉丝的电阻较大 B电炉丝与导线是并联的C电炉丝的横截面大 D通过电炉丝的电流较大【分析】由焦耳定律知道,电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时
7、间成正比。电炉丝和连接的导线串联在电路中(通过的电流相等),通电时间是相同的,而电炉丝的电阻比导线的电阻大,据焦耳定律分析判断。【解答】解:电炉子在使用时,电炉丝和导线串联,I 电炉丝 =I 导线 ,通电时间 t 相同,因为 Q=I2Rt,R 电炉丝 R 导线 ,所以电流产生的热量:Q 电炉丝 Q 导线 ,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。故选:A。6(2018北京)下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )A电暖气 B计算器 C电视机 D笔记本电脑【分析】当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。根据各用电器的能量转化可做出判断
8、。【解答】解:A、电暖气工作时将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故 A 符合题意;B、计算器工作时主要把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故 B 不符合题意;C、电视机工作时主要把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故 C 不符合题意;D、笔记本电脑工作时主要把电能转化为光能与声能,不是利用电流热效应工作的,故 D 不符合题意。故选:A。7(2018乐山)下列家用电器中,利用电流热效应工作的是( )A电风扇 B洗衣机 C电热水壶 D电视机【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能,据此分析即可判断。【解答】解:A、电风扇工作时将电能转化为机械能,不是利用电流热效应工
9、作,故 A 不符合题意;B、洗衣机工作时将电能转化机械能,不是利用电流热效应工作,故 B 不符合题意;C、电热水壶工作时将电能转化为内能,是利用电流热效应工作,故 C 符合题意;D、电视机工作时将电能转化为光能和声能,不是利用电流热效应工作,故 D 不符合题意。故选:C。8(2018玉林)如图所示,电源电压 U 为 10V 并保持不变,滑动变阻器规格为“20 1A”。闭合开关 S,当滑片 P 移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为 0.5A;当滑片P 移至中点时,电流表示数为 0.4A则( )A电路消耗的最小功率为 2.5WB滑片 P 在中点时,灯泡消耗的功率为 2.4WC滑片 P 在中点时
10、,灯泡消耗的功率为 3.2WD滑片 P 在最左端时,2min 内电流通过灯泡所做的功为 10J【分析】(1)当滑片 P 移至最左端时,电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,此时灯泡正常发光,根据欧姆定律求出灯丝电阻;当滑动变阻器连入电路的电阻最大时电路消耗的功率最小,利用串联电路的特点和 P= 即可求出假设灯泡电阻不变时的最小功率;然后即可比较判断;(2)滑片 P 在中点时,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据 P=UI 求出灯泡的实际功率;(3)滑片 P 在最左端时,根据 W=UIt 求出 5min 内电流通过灯泡做的功。【解答】解:(1
11、)当滑片 P 移至最左端时,电路为灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,此时灯泡正常发光,由 I= 可得,灯泡正常发光时的电阻:R L= = =20;当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路消耗的功率最小,若不考虑灯泡电阻随温度的变化,根据串联电路的电阻特点可得,最小总功率:P 最小 = = =2.5W;由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻,所以,电路消耗的最小功率不是 2.5W;故 A 错误;(2)滑片 P 在中点时,电流表示数为 0.4A,根据 I= 可得,此时滑动变阻器两端的电压:U 滑 =IR 滑 =0.4A 20=4V,因串联电路中总电压等于各电压之和,所以,此时灯泡两端的电
12、压:UL=UU 滑 =10V4V=6V,灯泡的实际功率:PL=ULI=6V0.4A=2.4W;故 B 正确,C 错误;(3)滑片 P 在最左端时,2min 内电流通过灯泡做的功:WL=UILt=10V0.5A260s=600J,故 D 错误。故选:B。9(2018潍坊)最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是( )A欧姆 B焦耳 C奥斯特 D法拉第【分析】在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间间的关系,即发现了焦耳定律。【解答】解:英国物理学家焦耳做了大量实验,于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的
13、关系,得出 Q=I2Rt;为了纪念他做出的贡献,人们将他的名字命名为热量(能量)的单位,故选:B。10(2018海南)如图所示,A、B 为两盏白炽灯,A 灯型号是“110V 25W”,B 灯型号是“110V 100W”,R 是一个未知电阻。若把它们接到电压为 220V 的电路上,下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是( )A B C D【分析】(1)根据串联电路电阻的分压特点可知,电压相等时,电阻也要相等。(2)已知电源电压相等,根据公式 P= 可知,电路中电阻越大。消耗的功率就越小,先根据公式 R= 分别求出灯泡 A 和灯泡 B 的电阻,再求出 A、B、C 图总电阻进行比较,即可得出结
14、论。【解答】解:根据公式 P= 可知,灯泡 A 的电阻 RA= = =484,灯泡 B 的电阻 RB= = =121。A、图中灯泡 A 和 B 的并联,电压为 220V,则 A、B 两端电压均为 220V,大于其额定电压,故两盏灯都不正常发光,故 A 不符合题意;B、图中灯泡 A 和 B 的串联在电压为 220V 的电路中,由于两灯泡电阻不同,所以两灯泡两端的电压都不是其额定电压 110V,则两盏灯都不正常发光,故 B 不符合题意;C、图是灯泡 A 和可变电阻并联后又和灯泡 B 串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡 A 与可变电阻 R 并联后和灯泡 B 的电阻相等;但并联电路中,电阻越并越小,
15、小于任何一个分电阻,所以此电路中灯泡 A 和灯泡 B 能正常工作,故 C 符合题意;D、图是灯泡 B 和可变电阻并联后又和灯泡 A 串联,灯泡要想正常工作,必须满足灯泡 B 与可变电阻并联后和灯泡 A 的电阻相等;并联电路,电阻更小;故灯泡 A 和灯泡 B 不能正常工作时,故 D 不符合题意;故选:C。11(2018荆门)如图所示的电路,电源电压为 3V 且保持不变,定值电阻 R1=1,滑动变阻器 R2阻值范围为 04闭合开关 S,在滑片从左向右移动的过程中,下列说法正确的是( )A滑动变阻器的最大功率为 1.44WB滑动变阻器的最大功率为 2WC滑动变阻器的最大功率为 2.25WD电压表示数
16、从 0V 增大到 2.4V【分析】由电路图可知,R 1与 R2串联,电压表测 R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据 P=I2R 表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后分析表达式得出滑动变阻器消耗最大功率时接入电路中的电阻,并求出其大小;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为 R1的简单电路,电压表测电源两端的电压;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R 1两端的电压最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出 R1两端的电压,然后得出电压表示数的变化。【解答】解:由电路图可知,R 1与 R2串
17、联,电压表测 R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I= ,滑动变阻器消耗的电功率:P2=I2R2=( )2R2= = = =,所以,当 R2=R1=1 时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则 P2 大 = = =2.25W,故 AB 错误、C 正确;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为 R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,示数为 3V,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,R 1两端的电压最小,此时电路中的电流:I= = =0.6A,电压表的最小示数:U1=IR 1=0.6A1=0.6V,所以,在滑片从
18、左向右移动的过程中,电压表示数从 3V 减小到 0.6V,故 D 错误。故选:C。12(2018南京)如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,闭合开关后,当滑片 P 移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为 P1;当滑片 P 移至某一端点时,电流表示数为 0.3A,电压表示数变化了 3V,此时滑动变阻器消耗的功率为 P2,且 P1:P 2=5:6下列判断正确的是( )A滑动变阻器的最大阻值为 10B电路允许消耗的最大功率为 4.5WC小灯泡正常发光时,滑片 P 位于滑动变阻器中点位置D滑动变阻器消耗的功率由 P1变为 P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了
19、 0.6W【分析】(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片在某一位置和在一端时滑动变阻器消耗的功率之比,算出电源电压;当滑片 P 移至某一端点时,电流表示数为 0.3A,电流表示数减小,电阻变大,说明滑片在最大阻值处,算出滑动变阻器的最大阻值;(2)根据 P=UI 和灯泡的额定电流算出电路允许消耗的最大功率;(3)根据欧姆定律和小灯泡正常发光时,算出滑动变阻器的电阻从而确定滑片 P 的位置;(4)根据 P=UI 算出小灯泡消耗的功率值以及变化值。【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电
20、路中的电流。(1)设电源电压为 U,当滑片 P 移至某位置时,小灯泡恰好正常发光,且串联电路中电流处处相等,由 P=UI 可得,此时电路中的电流为:I=I L= = =0.5A,滑动变阻器消耗的功率为:P 1=(UU L)I=(U6V)0.5A当滑片 P 移至某一端点时,电流表示数为 0.3A,电流表示数减小,说明变阻器接入的电阻变大,此时滑片在最大阻值处;变阻器接入的电阻变大,由串联分压规律可知,变阻器分得的电压变大,所以,电压表示数变化了 3V 即增大了 3V,此时滑动变阻器两端的电压为:U 滑 =U6V+3V=U3V,此时滑动变阻器消耗的功率为:P 2=U 滑 I=(U3V)0.3A已知
21、 P1:P 2=5:6联立解得,电源电压 U=9V;则滑动变阻器的最大阻值为:R 滑大 = = = =20,故 A 错误;(2)灯泡的额定电流为 0.5A,则电路中的最大电流为 0.5A,电路允许消耗的最大功率:P 大 =UI 大 =9V0.5A=4.5W,故 B 正确;(3)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压为:U 滑 =U6V=9V6V=3V,此时滑动变阻器的电阻为:R 滑 = = =6,因为滑动变阻器的最大阻值为 20,所以此时滑片 P 不在中点位置,故 C 错误;(4)由题意可知,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为 P1,则此时灯泡消耗的功率 PL=P 额 =3W,滑动变阻
22、器消耗的功率由 P1变为 P2的过程中,电压表示数变化了 3V 即增大了 3V,由串联电路的电压规律可得,灯泡两端的电压减小了 3V,则此时灯泡两端的电压UL=6V3V=3V,此时灯泡消耗的电功率:P L=U LI=3V0.3A=0.9W,则灯泡消耗的功率变化了:P=P LP L=3W0.9W=2.1W,故 D 错误。故选:B。13(2018岳阳)如图,电源电压恒为 4.5V,的量程为“00.6A”,的量程为“03V“,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器 R 的规格为“20 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片 P 的过程中( )A的示数最大为
23、0.6AB灯泡消耗的最小功率为 0.12WC电路消耗的最大总功率为 2.7WD滑动变阻器接入电路的最小电阻为 4【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器 R 串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据 P=UI 求出灯泡的额定电流,然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,根据 P=UI 求出电路消耗的最大电功率;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,
24、根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据 P=I2R 求出灯泡消耗的最小功率。【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器 R 串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)由 P=UI 可得,灯泡的额定电流:IL= = =0.5A,故 A 错误;因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为 00.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A,所以,电路中的最大电流 I 大 =0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,由 I= 可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为:RL= = =5,R 总 = = =9,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变
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