2024年中考一轮复习26：电功率及焦耳定律

试卷更新日期：2024-04-01 类型：一轮复习

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一、选择题

1. 某电饭锅铭牌上标有：额定电压为220V，保温功率为22W，加热功率为1100W。如图所示是该电饭锅的电路简图，单刀双掷开关S用来调节“加热”和“保温”两种工作状态，R₀为电热丝。下列说法正确的是（　　）

A、S和触点2接触时是保温状态 B、电饭锅正常加热时，电路的电流是0.1A C、电路中电阻R₀＝44Ω，R＝2156Ω D、保温时，R₀、R产生的功率之比是49：1

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2. 小明用电能表测量某家用电器的电功率，当只有该用电器工作时，测得15min内标有“6000imp/kW•h”的电子式电能表指示灯闪烁了1800次（　　）

A、空调器 B、白炽灯 C、电视机 D、电冰箱

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3. 如图所示的电路中，R₁=10Ω，R₂=5Ω，闭合开关S，下列说法正确的是（）

A、R₁、R₂两端电压之比为2：1 B、通过R₁、R₂的电流之比为2：1 C、R₁、R₂的电功率之比为1：2 D、R₁、R₂消耗的电能之比为2：1

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4. 把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R_w连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（）

A、电路允许通过的最大电流为0.6A B、电路消耗总电功率的最大值为27W C、小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W D、滑动变阻器R_w允许调节的范围是24Ω～40Ω

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5. 如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定功率为5W ， $R_{0}$ 与 $R_{2}$ 为阻值相同的定值电阻，电压表量程为 $0 \sim 15 V$ ，电流表量程为 $0 \sim 0.6 A$ 。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、 $S_{1}$ ，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点，绘制的电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示；再断开开关 $S_{1}$ ，闭合开关 $S_{2}$ ，将滑片从a点向右移动到最右端，绘制了电流表示数与变阻器滑片P左侧连入阻值变化关系的图像，如图丙所示。下列说法错误的是（）

A、电源电压为12V
B、只闭合开关S、 $S_{0}$ ，滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大功率为 $4.5 W$
C、只闭合开关S、 $S_{1}$ ，滑动变阻器的滑片从右端滑到a点阻值变化范围为 $4 Ω \sim 32 Ω$
D、只闭合开关S、 $S_{2}$ ，将滑片P移到a点时，定值电阻 $R_{2}$ 通电 $1 m i n$ 产生的热量为 $43.2 J$

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6. 下列关于生活中电和磁的应用，其对应工作原理错误的是（）

A、手摇发电机的工作原理是电磁感应 B、电磁起重机的工作原理是电流的磁效应 C、动圈式话筒的工作原理是通电螺线管的磁效应 D、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用

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7. 如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（）

A、图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系 B、通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法 C、R₁的电功率比R₂的大 D、通电时间相同，右侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R₂产生的热量比R₁多

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8. 功率相同的下列四种用电器，分别接入家庭电路中，在相同的时间内，通过它们的电流产生的热量最多的是（　　）

A、电烙铁 B、电风扇 C、电视机 D、洗衣机

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9. 下列用电器在工作过程中，电能几乎全部转化为内能的是（）

A、电脑 B、电饭煲 C、电风扇 D、洗衣机

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二、填空题

10. 一只小灯泡的额定电压为8V，正常发光时通过的电流为0.4A．现将该小灯泡接在12V的电源上，为使其正常发光，应联一个Ω的电阻，小灯泡的额定功率为W．

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11. 如图所示是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像，若将它们串联在电路中，电路中的电流为0.15A，则电源电压为V，若将它们并联在电压为2V的电源两端，电路消耗的总功率为W。

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12. 如图所示是家用电子式电能表表盘，现在的示数为 $kW \cdot h$ ，现将若干盏规格均为“220V 20W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min，电能表的指示灯闪烁了300次，该过程节能灯消耗的电能 $kW \cdot h$ ，接入的节能灯共盏。

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13. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与 $($ 选填“电流”或“电阻” $)$ 的关系，接通电源后， $R_{1}$ 产生的热量 $($ 选填“大于”、“小于”或“等于” $) R_{2}$ 产生的热量。

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14. 一台直流电动机的额定电压为 $6 V$ ，其线圈电阻为 $0.5 Ω$ 。正常工作时，通过它的电流为 $2 A$ ，则在 $1 m i n$ 内它消耗的电能为 $J$ ，产生的热量为 $J$ 。

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15. 如图是“探究电流通过导体产生的热量与电阻大小关系”的实验，实验过程中要控制和通电时间相同，通过比较U形管中，来判断导体产生热量的多少。实验中电源电压保持不变，为了让导体产生更多热量，使实验现象更明显，R₁、R₂应选择阻值为（填“5Ω和10Ω”或“10Ω和20Ω”）的两个电阻完成实验。

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16. 小陆同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为6V ，电阻丝 $R_{1} = 20 Ω$ ， $R_{2} = 10 Ω$ ，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内等量的空气被加热，他观察到 $($ 选填“甲”或“乙” $)$ 气球先鼓起来。电路通电 $1 m i n$ ， $R_{2}$ 产生的热量为 J。

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17. 两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图，则A的阻值是Ω．若将电阻A和B并联后接在电压为3V的电源两端，则总电流是A，两个电阻A、B产生的热量之比是．

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18. 由于导线存在电阻，电流通过导线时会因电流的效应而造成能量损耗.22岁的中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，在超导状态下，导体的电阻为 $Ω$ 。已知某段输电线路电流为 $200 A$ ，电阻为 $0.5 Ω$ ，若以超导电缆替代该线路的电缆输电 $1 h$ ，可节约电能 $k W \cdot h$ 。

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19. 防控登革热疫情期间，很多家庭使用各种工具消灭蚊子，电热驱蚊器就是一种，把电蚊香片放在驱蚊器的金属片上，驱蚊器金属片通电后发热，加热电蚊香片，会发出芬芳的气味驱赶蚊子，这种现象表明。驱蚊器金属片通电发热是利用了电流的。登革热患者的典型表现为发烧，治疗期间医生会利用冷敷等方法进行物理降温，这是通过改变内能。

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20. 如图所示为某电饭煲的原理图，它有高温烧煮和焖饭保温两挡，通过开关S进行调节，R₀为电热丝。该电饭煲的工作原理是；当开关S置于（选填“1”或“2”）时为高温烧煮挡。

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三、实验探究题

21. 在测量小灯泡电功率的实验中，如图甲所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”字样，电流表、电压表、滑动变阻器开关各一个，导线若干。

(1)、电路有一根导线连接错误，将连接错误的导线打“×”，并画出正确的连线；

(2)、正确连接后，闭合开关移动滑片，发现灯泡不亮，电压表示数较大，故障原因是：；

(3)、排除故障后，逐渐移动滑片，电压表示数如图乙，应向（填“左”或“右”）端移动滑片P，图丙为灯泡的U﹣I图象，可知灯泡的额定功率为W，此时滑动变阻器连入电路的阻值为Ω；

(4)、另一小组电压表有故障，设计如图丁所示的电路图，测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率，定值电阻阻值为R₂ ，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S₂ ，断开开关S₁ ，移动滑动变阻器滑片，使电流表A的示数为（用字母表示）：
②闭合开关S、S₁ ，断开S₂ ，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录此时电流表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P_额＝（用已知R₂、I、U_额表示）。

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22. 图甲为测定“小灯泡电功率” 的实验电路，电源电压为4.5V ，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω .

(1)、小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是灯；

(2)、排除故障闭合开关，移动滑片 P 到某位置，电压表示数如图乙所示，则此时灯泡消耗的实际功率额定功率(选填“大于” 、“小于”或“等于”)；

(3)、小明继续移动滑动变阻器的滑片 P ，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成 I-U 图像(图丙) ，根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W .

(4)、进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，造成这一现象的原因可能是灯丝电阻受影响.

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23. （1）读出下列各仪表的示数：电能表示数为____kW·h；电压表示数为____V；电流表示数为____A；

(1)、如图所示，串联两个完全相同的烧瓶，烧瓶内还分别装有阻值分别为R₁和R₂电阻丝并且插有完全相同的温度计A和B；
①若两烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，且R₁＞R₂。则闭合开关S，通电一段时间后，（选填“A”或“B”）温度计的温度升高较多，这是因为相同电流下，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成；
②若两烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的水和煤油且R₁＝R₂。闭合开关S，通电后，则（选填“装水”或“装煤油”）瓶中的温度计温度升高较快，这是因为水的。

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四、计算题

24. 图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电热锅简化电路图，其中开关 $S_{2}$ 可以断开、接A或接B， $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。（ $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的电阻值不随温度变化而变化）
项目
额定电压 $(V)$
低温挡功率 $(W)$
中温挡功率 $(W)$
高温挡功率
参数
220
550
1100
$P_{高}$

(1)、电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小?

(2)、高温挡的功率 $P_{高}$ 是多少?

(3)、为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储 $2.2 k W \cdot h$ 的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作 $15 m i n$ 把水烧开后，若调至低温挡进行保温，还可以正常工作多长时间?

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25. 如图所示，电源电压保持不变，R₁、R₂的阻值分别为20Ω、50Ω，滑动变阻器R₃的最大电阻值为20Ω。只闭合开关S₂ ，移动滑片至滑动变阻器的中点，此时电压表的示数为5V。求：

(1)、电源电压；

(2)、当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电路消耗的总功率。

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26. 如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为 $220 V$ ， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 均是发热电阻，其中 $R_{2} = 506 Ω$ . 。养生壶正常工作时，开关置于“ $1$ ”为加热挡，电路中电流为 $5 A$ ；开关置于“ $2$ ”为保温挡。求：

(1)、 $R_{1}$ 的阻值；

(2)、开关置于“ $1$ ”时， $R_{1}$ 消耗的电功率；

(3)、当开关置于“ $2$ ”时，养生壶 $1 m i n$ 消耗的电能。

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27. 体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定为 $6 V$ ，定值电阻 $R_{0} = 5 Ω$ ， $R$ 为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为 $00.6 A$ ，踏板重力不计，求：

(1)、当电流表的示数为 $0.12 A$ 时，压敏电阻 $R$ 两端的电压；

(2)、当体重计示数为 $600 N$ 时， $R_{0}$ 消耗的电功率；

(3)、此体重计所能测量的最大体重。

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28. 火锅是重庆人民比较喜欢的一种饮食方式。如图所示为小明家使用的一款家用火锅工作电路的原理图，它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡的功率为200W ，且为高温挡功率的八分之一，电阻丝 $R_{2} = 44 Ω ($ 忽略温度对电阻的影响 $)$ 。求：

(1)、低温挡时电路中的电流 $($ 保留一位小数 $)$ ；

(2)、电阻丝 $R_{1}$ 的阻值是多少？

(3)、在某用电高峰期，若家庭电路中只有该电火锅在工作，发现标有“ $3000 i m p / (k W \cdot h)$ ”的电能表的指示灯闪烁200次，使质量为1kg的水从 $25^{℃}$ 升高到 $45^{℃}$ ，求此时电火锅的加热效率(水吸收的热量与消耗电能的百分比) $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (k g \cdot ° C]$ 。

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29. 如图甲所示的电路，在滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片 $P$ 从 $B$ 向 $A$ 滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。试问：

(1)、滑动变阻器的最大阻值是多少？

(2)、开关 $S$ 闭合时，该电路的最小电功率是多少？

(3)、滑片滑至 $A$ 端时，在 $1 m i n$ 内 $R_{1}$ 产生的热量是多少？

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	项目	额定电压 $(V)$	低温挡功率 $(W)$	中温挡功率 $(W)$	高温挡功率
参数	220	550	1100	$P_{高}$

五、简答题

30. “珍爱生命，注意用电安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。小鑫的爸爸想给放在室外的电动自行车充电，由于家中插线板（如图）的导线长度不够，小鑫的爸爸又找来一段足够长的导线，打算把两段导线连接起来，从而增加插线板导线的长度。当爸爸刚连接好导线，小鑫看到后告诉爸爸，导线连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，存在安全隐患。请你也来解释一下这是为什么？

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