《湖南省2020年中考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十一 電學(xué)微專題 微專題7 電功率 焦耳定律的理解及簡單計(jì)算練習(xí)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省2020年中考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十一 電學(xué)微專題 微專題7 電功率 焦耳定律的理解及簡單計(jì)算練習(xí)（11頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題十一　電學(xué)微專題 微專題7　電功率　焦耳定律的理解及簡單計(jì)算 (建議時(shí)間：40分鐘) 一、 選擇題 1. (2019北京)下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是(　　) A. 計(jì)算器　　　　　 B. 電熱水壺 C. 收音機(jī) D. 電冰箱 2. (2018株洲)智能手機(jī)耗電達(dá)到一定量時(shí)，會(huì)自動(dòng)提示用戶采用“省電模式”，在這種模式下，可延長電池的供電時(shí)間，原因是(　　) A. 降低了電池的輸出電壓 B. 減小了電池的輸出電流

2、C. 減小了電子線路的電阻 D. 增大了電池的輸出功率 3. (2019龍東)甲、乙兩個(gè)小燈泡上分別標(biāo)有“6 V　3 W”和“4 V　2 W”字樣，現(xiàn)在把它們按不同方式接在不同電路中(不考慮燈絲電阻的變化)，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A. 若把它們并聯(lián)在4 V電路中，乙燈正常發(fā)光 B. 若把它們并聯(lián)在4 V電路中，甲燈比乙燈亮 C. 若把它們串聯(lián)在10 V電路中，兩燈都可以正常發(fā)光 D. 若把它們串聯(lián)在10 V電路中，甲燈比乙燈亮 4. (2019本溪)將如圖甲所示的電熱水瓶，接入家庭電路中單獨(dú)工作時(shí)，觀察到電能表(如圖乙)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)6轉(zhuǎn)用

3、時(shí)1 min.下列關(guān)于電能表和電熱水瓶的說法正確的是(　　) 第4題圖 A. 電能表應(yīng)接在空氣開關(guān)和用電器之間 B. 該電能表所在家庭電路用電器同時(shí)工作時(shí)總功率不能超過2 200 W C. 電熱水瓶的實(shí)際功率是600 W D. 若電熱水瓶的指示燈損壞，它的發(fā)熱電阻還能工作，說明它們之間是串聯(lián)的 5. (2019 廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū))如圖所示，兩個(gè)透明容器中密閉著等量的空氣，A，B兩U形管內(nèi)的液面相平，電阻絲的電阻R1＝R2＝R3.小明用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q跟什么因素有關(guān)，下列說法正確的是(　　) 第5題圖 A. 此實(shí)驗(yàn)在探究電熱Q與電阻R是否有

4、關(guān) B. 通過R1的電流和通過R2的電流大小相等 C. 電阻R1兩端的電壓和R2兩端的電壓相等 D. 通電后，A管的液面將會(huì)比B管的液面高 6. (2019煙臺(tái))標(biāo)有“6 V　1.5 W”的小燈泡，通過它的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系如圖所示，若把這樣的三只燈泡串聯(lián)起來，接在12 V的電源兩端，燈泡的電阻及實(shí)際功率約為(　　) 　 第6題圖 A. 24 Ω　0.67 W B. 20 Ω　0.8 W C. 24 Ω　0.96 W D. 2

5、0 Ω　0.67 W 7. (2019蘇州)額定電壓均為6 V的甲、乙兩燈，I－U圖線如圖所示．下列說法正確的是(　　) 第7題圖 A．甲、乙兩燈的電阻均隨電壓增大而減小 B．甲、乙兩燈的額定功率之比為4∶1 C．甲、乙兩燈并聯(lián)接在電壓為2 V的電源兩端時(shí)，電阻之比為3∶2 D．甲、乙兩燈串聯(lián)接在電壓為8 V的電源兩端時(shí)，實(shí)際功率之比為1∶3 8. 在如圖的電路中，燈泡L上標(biāo)有“6 V　4 W”的字樣(假設(shè)燈絲電阻不變)，R1＝30 Ω，當(dāng)S、S1均閉合時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)R2消耗的功率為P2；若再斷開S1，R2消耗的功率為P2′，若P2∶P2′＝4∶1，則下列選項(xiàng)中正確的

6、是(　　) 　 第8題圖 A. 電路中電源電壓為20 V B. 電阻R2的阻值為20 Ω C. 斷開S1后，電壓表的示數(shù)增大了4 V D. 斷開S1前后，電流表的示數(shù)之比為4∶1 9. (2019德州)如圖所示電路中，a、b、c是三只電表(電壓表或電流表)，閉合開關(guān)S，標(biāo)有“3 V　1.5 W”的燈泡L1正常發(fā)光，標(biāo)有“6 V　3 W”的燈泡L2發(fā)光較暗．若不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，下列說法正確的是(　　) 第9題圖 A. 電表a為電流表，且示數(shù)為1 A B. 電表b為電壓表，且示數(shù)為3 V C. 電表c為電流表，且示數(shù)為0.25 A D. 閉合開關(guān)S，電路消耗

7、的總功率為2.25 W 二、填空題 10. (2019河南)在家用電器調(diào)查活動(dòng)中，小亮讓電熱水器單獨(dú)工作2 min，測(cè)得家中如圖所示的電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了70 r，熱水器的實(shí)際功率為________W；若不計(jì)能量損失，這段時(shí)間內(nèi)熱水器中50 L的水可升溫________℃.由于熱水器的功率遠(yuǎn)大于冰箱，從安全用電的角度考慮，熱水器的電源線比冰箱的要________(選填“粗”或“細(xì)”)．[已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 第10題圖 11. (2019 遼陽)將標(biāo)有“6 V　9 W”阻值不變的小燈泡L與阻值為6 Ω的定值電阻R0接入如圖所示的

8、電路．閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為6 V，則電流表的示數(shù)為______A，電源電壓為______V，工作3 min定值電阻R0產(chǎn)生的熱量為________J. 　　 第11題圖 12. (2019 江西)如圖所示，將規(guī)格相同的小燈泡按照甲、乙兩種連接方式接入電壓均為U且保持不變的電路中，通過分別調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和R2使所有燈泡均正常發(fā)光．則甲、乙兩電路中的總電流之比I甲∶I乙＝________，兩電路的總功率之比P甲∶P乙＝______． 第12題圖 13. (2019綿陽)某一天晚上睡覺前，小文同學(xué)用有預(yù)約功能的電飯煲為家人第二天早餐煲粥．小文將大米等食材放入電飯煲內(nèi)，接通22

9、0 V家庭電路，經(jīng)過了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過程，早餐前斷開電源，電飯煲消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖甲所示，電飯煲加熱過程消耗的電能是________kW·h.已知小文家電飯煲加熱和保溫部分基本電路原理如圖乙所示，S是接通家庭電路的開關(guān)，S1是自動(dòng)開關(guān)，R1和R2為電阻不變的電熱絲，則R2＝________Ω. 第13題圖 14. (2019南充)如圖是電熱飲水機(jī)電路原理圖，已知R1＝100 Ω，R2＝20 Ω，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，飲水機(jī)處于________狀態(tài)(選填“保溫”或“加熱”)，飲水機(jī)的保溫功率與加熱功率之比為________． 第14題圖 三、實(shí)驗(yàn)探究題

10、 15. (2019攀枝花)下圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩套裝置中各有兩個(gè)相同的透明容器．其中密封著等量的空氣和一段電阻絲(阻值在圖中已標(biāo)出)，U形管中裝有等量的液體，接通電源，觀察現(xiàn)象． 第15題圖 (1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察____________的變化來比較導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量的多少；這運(yùn)用了________(選填“轉(zhuǎn)換法”或“等效替代法”)的物理思想； (2)用裝置甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過控制通電時(shí)間和電路中的________不變，來研究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系； (3)在乙裝置中，C、D透明容器中產(chǎn)生熱量較多的是________容器． 四、計(jì)算題 16. (2019

11、濟(jì)寧)如圖所示，電路中的電源電壓不變．只用一根導(dǎo)線連接b、c時(shí)，電阻R上的電壓為9.6 V，通過燈泡L的電流為0.2 A；用一根導(dǎo)線連接a、b，一根導(dǎo)線連接c、d時(shí)，電阻R與燈泡L的電功率之比為1∶4，燈泡L正常發(fā)光．求： 第16題圖 (1)電阻R的阻值； (2)燈泡L的額定電壓； (3)只用一根導(dǎo)線連接c、d時(shí)電路消耗的總功率． 17. (2019連云港)中國95后的天才科學(xué)家曹原，在2018年3月5日，成功實(shí)現(xiàn)了石墨烯的“超導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)”，破解了困擾全球物理學(xué)界107年的難題，為超導(dǎo)研究打開了一扇新的大門，可能成為常溫超導(dǎo)體研究

12、的里程碑，超導(dǎo)應(yīng)用即將走向我們的生活．現(xiàn)有一個(gè)小型水電站，如圖所示，發(fā)電機(jī)提供的電壓U＝250 V，保持恒定，通過輸電線向較遠(yuǎn)處用戶輸電，輸電線的總電阻R0＝0.15 Ω.閉合開關(guān)S，若發(fā)電機(jī)提供給電路的總功率P＝50 kW，求： 第17題圖 (1)通過輸電線的電流I和輸電線上損耗的熱功率P0； (2)用戶得到的功率P1和輸電率η； (3)若將輸電線改為超導(dǎo)輸電線，在保證用戶得到以上功率不變的情況下(此時(shí)可在用電器前端加一調(diào)壓裝置，以保證用電器能正常工作)，與原來相比，每天節(jié)省的電能可供一個(gè)額定功率P2＝1 kW的電飯煲正常工作多少天？(假設(shè)電飯煲每天工作2小時(shí))

13、 18. (2018山西)在物理綜合實(shí)踐活動(dòng)中，小明和小亮合作測(cè)量電磁灶的加熱效率．他們關(guān)閉家中的其他用電器，只讓電磁灶接入電路中燒水，水的質(zhì)量為2 kg.小明負(fù)責(zé)觀察電能表(如圖)，小亮負(fù)責(zé)用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度.5 min電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了200 r，水的溫度恰好升高了50 ℃.求解下列問題： (1)水吸收的熱量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (2)電磁灶的實(shí)際功率是多少？ (3)電磁灶燒水的效率是多少？ 　第18題圖 參考答案及解析 1. B　【解析】電熱水壺是利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備，是利用電流的熱效應(yīng)來工作的，B符合題意．故選B

14、. 2. B　【解析】手機(jī)耗電達(dá)到一定量時(shí)，剩余的電能W一定，由P＝可得，t＝，所以，延長了電池的供電時(shí)間，是減小了電池的輸出功率，由公式P＝UI可知，電池的輸出電壓不變，即減小了電池的輸出電流，B正確．故選B. 3. B　【解析】甲燈泡電阻為12 Ω，乙燈泡電阻為8 Ω，并聯(lián)在4 V電路中，且根據(jù)P ＝得，P甲＝ W

15、庭電路用電器同時(shí)工作時(shí)最大總功率P＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W，不能超過4 400 W，B錯(cuò)誤；電熱水瓶單獨(dú)接入家庭電路中工作時(shí)，1 min消耗的電能W＝＝＝0.01 kW·h，它的功率P＝＝＝0.6 kW＝600 W，C正確；指示燈損壞發(fā)熱電阻還能工作，說明它們之間互不影響是并聯(lián)關(guān)系，D錯(cuò)誤．故選C. 5. D　【解析】由實(shí)驗(yàn)裝置可知，電阻絲R2和R3并聯(lián)后再與電阻絲R1串聯(lián)，則通過電阻絲R1的電流為通過電阻絲R2、R3的電流之和，即I1＞I2，B錯(cuò)誤；而密閉的容器中的電阻絲阻值R1＝R2，故此實(shí)驗(yàn)探究電熱Q與電流大小是否有關(guān)，A錯(cuò)誤；由U＝IR可知，電阻R1兩端電壓大于R

16、2兩端電壓，C錯(cuò)誤；由焦耳定律Q＝I2Rt可知，I1＞I2，R1＝R2，故通電后相同時(shí)間內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量大于R2產(chǎn)生的熱量，所以A管的液面將會(huì)比B管的液面高，D正確．故選D. 6. B　【解析】根據(jù)小燈泡的電流與電壓關(guān)系的圖像可以知道，小燈泡的電阻是變化的，不能按照小燈泡的電阻不變來求解．這三只相同的燈泡串聯(lián)接在12 V的電源兩端，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，每個(gè)燈泡分得4 V的電壓，由圖像知當(dāng)燈泡的電壓為4 V時(shí)，電流為0.2 A，根據(jù)R＝可以求得電阻為20 Ω，根據(jù)P＝UI可以求得實(shí)際功率為0.8 W，A、C、D錯(cuò)誤．故選B. 7. D　【解析】由圖像可知，兩燈的I－U圖線向電壓的橫軸偏折

17、，故甲、乙兩燈的電阻隨電壓的增大而增大，A錯(cuò)誤；6 V的額定電壓下甲、乙兩燈的電流之比是2∶1，因此甲、乙兩燈的額定功率之比是2∶1，B錯(cuò)誤；甲、乙兩燈的電壓都是2 V時(shí)，甲的電流是0.3 A，乙的電流是0.2 A，電阻之比是2∶3，C錯(cuò)誤；甲、乙兩燈串聯(lián)在8 V電壓下，電流相等，兩燈電壓之和為8 V，由圖可知此時(shí)電流是0.3 A，甲的電壓是2 V，乙的電壓是6 V，故兩燈實(shí)際功率之比是1∶3，D正確．故選D. 8. A　【解析】當(dāng)S、S1均閉合時(shí)，燈泡與電阻R2串聯(lián)，電路電流：I＝，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為6 V，功率為4 W，燈泡電阻：RL＝＝＝9 Ω，電路電流：I＝＝＝A，P2＝I2R2

18、＝(A)2R2＝()2R2；當(dāng)S1斷開、S閉合時(shí)，兩電阻與燈泡串聯(lián)，電路電流I′＝，電阻R2消耗的功率：P2′＝I′2R2＝()2R2，根據(jù)題意知：P2：P2′＝4∶1，計(jì)算得出：U＝20 V，R2＝21 Ω，A正確，B錯(cuò)誤；開關(guān)都閉合時(shí)：I＝＝＝ A，電壓表示數(shù)：U2＝IR2＝A×21 Ω＝14 V；S1斷開、S閉合時(shí)，兩電阻與燈泡串聯(lián)，電路電流I′＝＝＝ A，電壓表示數(shù)：U2′＝I′R2＝ A×21 Ω＝7 V，斷開S1后，電壓表的示數(shù)減小了14 V－7 V＝7 V，C錯(cuò)誤；斷開S1前后，電流表的示數(shù)之比I ∶I′＝A∶A＝2∶1，D錯(cuò)誤．故選A. 9. D　【解析】根據(jù)P＝UI可知：燈

19、泡L1正常發(fā)光的電流為I1額＝＝＝0.5 A，燈泡L2正常發(fā)光的電流為I2額＝＝＝0.5 A；由P＝得：燈泡L1的電阻R1＝＝＝6 Ω，燈泡L2的電阻R2＝＝＝12 Ω；兩燈串聯(lián)時(shí)由P＝I2R可知L2的功率大，較亮，兩燈并聯(lián)時(shí)由P＝可知L2的功率小，較暗，所以L1、L2并聯(lián)，則a是電流表；b是電流表，測(cè)量通過燈泡L2的電流，B錯(cuò)誤；c是電壓表，測(cè)量電源電壓，C錯(cuò)誤；由于標(biāo)有“3 V　1.5 W”的燈泡L1正常發(fā)光，故電源電壓U＝U1額＝3 V，即c表示數(shù)為3 V; 則I2＝＝＝0.25 A，則干路電流I＝I1＋I(xiàn)2＝0.5 A＋0.25 A＝0.75 A，A錯(cuò)誤；閉合開關(guān)S，電路消耗的總功率為

20、P總＝UI＝3 V×0.75 A＝2.25 W，D正確．故選D. 10. 2 100　1.2　粗　【解析】電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了70 r，熱水器消耗的電能W＝ ＝0.07 kW·h，工作時(shí)間t＝2 min＝ h，則該熱水器的實(shí)際功率P＝＝＝2.1 kW＝2 100 W；熱水器消耗的電能W＝0.07×3.6×106 J＝2.52×105 J，水的體積V水＝50 L＝0.05 m3，由ρ＝可得，水的質(zhì)量m＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×0.05 m3＝50 kg；因?yàn)椴挥?jì)能量損失，所以水吸收的熱量Q吸＝W＝2.52×105 J，由Q＝cmΔt得，水升高的溫度Δt ＝＝＝1.2 ℃；由于熱水

21、器的功率遠(yuǎn)大于冰箱，根據(jù)P＝UI可知，熱水器工作時(shí)的電流遠(yuǎn)大于冰箱，相同條件下熱水器導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量較多．為保證線路安全，在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，熱水器選擇較粗的電源線，可以減小導(dǎo)線電阻，根據(jù)Q＝I2Rt可知，電源線產(chǎn)生的熱量減少，可防止因?yàn)殡娫淳€快速老化而引發(fā)的安全事故． 11. 1　10　1 080　【解析】電流表的示數(shù)為 I＝＝＝1 A；燈泡的電阻為RL＝＝＝4 Ω，電源電壓為U＝I(RL＋R0)＝1 A×(4 Ω＋6 Ω)＝10 V；工作3 min定值電阻R0產(chǎn)生的熱量為Q＝I2R0t＝(1 A)2×6 Ω×180 s＝1 080 J. 12. 2∶1　2∶1　【解析】因?yàn)閮蔁襞菀?guī)

22、格相同，所以它們正常發(fā)光時(shí)的電流相同，設(shè)燈泡正常發(fā)光的電流為I，甲圖中，兩燈泡并聯(lián)，由并聯(lián)電路電流規(guī)律知干路電流I甲＝2I，乙圖中，兩燈泡串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，則電路中電流為I乙＝I，所以甲乙電路中總電流之比為I甲∶I乙＝2I∶I＝2∶1；根據(jù)P＝UI可知，當(dāng)U相同時(shí)，P與I成正比，所以甲乙電路中總功率之比P甲∶P乙＝I甲∶I乙＝2∶1. 13. 0.88　220　【解析】由圖甲可知，電飯煲加熱時(shí)的電功率P加＝880 W＝0.88 kW，加熱時(shí)間t＝1 h，則加熱過程消耗的電能W＝P加t＝0.88 kW×1 h＝0.88 kW·h；分析圖乙可知，當(dāng)只閉合S時(shí)，只有R2工作，為保溫狀態(tài)，此時(shí)P保

23、＝220 W，則R2＝＝＝220 Ω. 14. 加熱　1∶6　【解析】當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，R2接入電路，R1短路，由電功率公式P＝可知，此時(shí)功率最大，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，R1和R2串聯(lián)，電路中電阻最大，由電功率公式P＝可知，此時(shí)電功率最小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，保溫狀態(tài)時(shí)功率為P保溫＝，加熱功率為P加熱＝，保溫功率與加熱功率之比為＝＝＝＝. 15. (1)U形管液面　轉(zhuǎn)換法　(2)電流　(3)C 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多，空氣吸收的熱量越多，溫度升高的越多，因?yàn)闊崦浝淇s使U形管液面的變化越大，所以實(shí)驗(yàn)中可以通過比較U形管液面的變化大小來比較其中導(dǎo)

24、體發(fā)熱的多少，這種把不能直觀顯示的熱量的多少轉(zhuǎn)換為能夠直觀顯示的U形管液面的變化多少的方法叫轉(zhuǎn)換法；(2)要探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，應(yīng)用控制變量法，在電阻不同的同時(shí)控制電流和通電時(shí)間不變；(3)C、D容器中導(dǎo)體的電阻相等，但是通過D中導(dǎo)體的電流較小，所以根據(jù)焦耳定律Q ＝ I2Rt可得相同時(shí)間C容器中導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多． 16. 解：(1)當(dāng)用一根導(dǎo)線連接b、c時(shí)，小燈泡與定值電阻串聯(lián)，故IR＝IL＝0.2 A；由歐姆定律公式I＝變形可得定值電阻的阻值為R＝＝＝48 Ω (2)當(dāng)用一根導(dǎo)線連接a、b，一根導(dǎo)線連接c、d時(shí)，小燈泡與定值電阻并聯(lián)．在并聯(lián)電路中，電功率與對(duì)應(yīng)的電阻成反比關(guān)系

25、，故由PR∶PL＝1∶4得出它們的電阻之比為R∶RL＝4∶1，所以小燈泡的電阻為RL＝12 Ω 當(dāng)用一根導(dǎo)線連接b、c時(shí)，小燈泡與定值電阻串聯(lián)，此時(shí)電路總電壓為U＝I×(R＋ RL)＝0.2 A ×(48 Ω＋12 Ω)＝12 V，所以小燈泡的額定電壓為12 V (3)當(dāng)用一根導(dǎo)線連接c、d時(shí)，電路為一個(gè)小燈泡的簡單電路，電路消耗的總功率為P＝＝＝12 W 17. 解：(1)根據(jù)P＝UI得 I＝＝＝200 A P0＝I2R0＝(200 A)2×0.15 Ω＝6×103 W＝6 kW (2)P1＝P－P0＝50 kW－6 kW＝44 kW η＝×100%＝×100%＝88% (3)根據(jù)能量關(guān)系，得W0＝W2 P0t1＝P2t2N 6 000 W×24×3 600 s＝1 000 W×2×3 600 s×N 解得N＝72天 18. 解：(1)水吸收的熱量： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×50 ℃＝4.2×105 J (2)電磁灶消耗的電能： W＝×3.6×106 J＝6×105 J 電磁灶的實(shí)際功率：P＝＝＝2 000 W (3)電磁灶燒水的效率： η＝×100%＝×100%＝70% - 11 -