2021年福建中考物理总复习-基础过关练习 第15讲 电流做功与电功率

第15讲电流做功与电功率
1．(2020·南宁)下列家用电器主要利用电流的热效应工作的是( )
A．电饭锅B．电冰箱
C．电视机D．电风扇
2．(2020·邵阳)甲、乙两个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220 V40 W”“110 V40 W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能( )
A．甲灯的多B．乙灯的多
C．一样多D．不能确定
3.(2020·北京)如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。

下列说法正确的是( )
A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
4．(2020·淮安)如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。

结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是( )
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10 A
B．小英家上个月消耗的电能为1 011 kW·h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2 J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
5．(2020·南平二检)用电器A和B，其电流与两端电压关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．用电器A电阻不变，大小为0.05 Ω
B．用电器B电阻随着电流增大而减小，最大为5 Ω
C．如果把这两个用电器串联接在6 V的电源上，电路中的电流是0.8 A
D．如果把这两个用电器并联接在2 V的电源上，电路消耗的总功率是0.8 W
6．(2020·哈尔滨)如图所示，L1“3 V 3 W”、L2“3 V 1.5 W”。

灯丝电阻不变，电源电压3 V。

开关S闭合后，下列说法正确的是( )
A．L1和L2的电阻之比是2∶1
B．L1和L2的电流之比是1∶2
C．L1两端电压是2 V
D．两灯消耗的总功率是1 W
7．(2020·厦门二检)如图甲电路，电源电压为3.0 V，L1、L2、L3为三个规格相同的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。

闭合开关后，下列说法正确的是( )
A．干路的电流为0.5 A
B．通过L1的电流为L2电流的2倍
C．三个小灯泡的阻值相等
D．电路消耗的总电功率为1.35 W
8．(2020·内江)最先精确地确定了电流通过导体产生的热量(电热)与电流、电阻和通电时间关系的物理学家是________；将10 Ω的电阻丝接在3 V的电源上，5 min内产生的热量为__________J。

9．(2020·湘潭)如图所示，“2.5 V0.3 A”和“3.8 V0.3 A”的两只小灯泡________(选填“串联”或“并联”)在电路中，闭合开关后，观察到“3.8 V”的小灯泡比“2.5 V”的小灯泡亮，说明“3.8 V”
小灯泡的实际功率比“2.5 V”小灯泡的实际功率______(选填“大”或“小”)。

10．(2020·莆田二检)如图是一台电冰箱的铭牌。

“耗电量0.5(kW·h)/24h”表示该冰箱正常使用24 h 消耗电能0.5 kW·h。

如果按照额定功率70 W和工作24h计算，则消耗的电能是____________kW·h，此结果与上述参数差异较大，这是由于冰箱具有__________(选填“连续”或“不连续”)工作的特点。

11．(2020·郴州)如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R2＝20 Ω，且R1＜R2。

闭合开关S，电流表A1、A2的指针均指在图示位置，则电源电压为______V，电流通过R1、R2消耗的电功率之比为__________。

12．(2020·雅安)如图，电源电压7 V保持不变，灯L2“6 V 3.6 W”，当开关S闭合，两灯发光，使用一段时间后L1突然熄灭，L2更亮，则故障是L1______，灯L2的实际电功率为__________W。

(假设灯丝电阻不变)
13．(2020·福州二检)家庭电路常用导线的横截面积的规格有1.5 mm2、2.5 mm2、4 mm2……在安装热水器等大功率用电器时会选择2.5 mm2甚至更粗的导线。

热水器加热时，即使电流较大，导线也不怎么热。

请用所学的物理知识解释大功率用电器工作时：
(1)电路中电流较大的原因；
(2)粗导线不怎么热的原因。

14．(2020·莆田二检)在“测量额定电压为3.8 V的小灯泡额定功率”实验中，丁丁设计并连接了如图甲所示的部分实验电路，电源电压恒定。

(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整。

(2)连接好电路后，闭合开关时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，故障原因可能是____________。

(3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片直到灯泡两端电压为 3.8 V，此时电流表示数如图乙所示，示数为__________A，灯泡的额定功率为____________W。

(4)东东不用电流表也能测量出小灯泡的额定功率，他利用一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关设计了如图丙所示的电路，具体步骤如下：
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为__________V；
②将开关S2拨到触点“2”，保持滑片位置不动，读出电压表示数U1；
③灯泡额定功率P＝_________________________(用已知量和测量量表示)。

15．(2020·邵阳)同学们准备了学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线，还有完全相同的甲、乙两烧瓶，其中分别装有电阻R甲、R乙和相同的温度计，连接了如图所示的电路，进行实验探究。

(1)小明利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，他设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的阻值________(选填“相同”或“不同”)。

实验中保持液体质量相同。

闭合开关，通电一段时间后，小明发现甲瓶中温度计示数升高5 ℃，乙瓶中温度计示数升高10 ℃，则______(选填“甲”或“乙”)瓶中液体的比热容较小。

(2)小丽利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，她设计电路时应使R甲、R乙阻值
________(选填“相同”或“不同”)；除控制电流大小和通电时间相同外，还应控制液体的种类和________相同。

16．(2020·重庆A卷)如图所示的电路中，R1为10 Ω，R2为20 Ω。

闭合开关S后，电流表的示数为1 A，电源电压保持不变。

求：
(1)R1两端的电压U1；
(2)R2在10 s内所消耗的电能W2。

17．(2020·宁德二检)图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。

已知电源电压为12 V，定值电阻R0的阻值为30 Ω。

湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。

求：
(1)电流表的示数为0.1 A时，电压表的示数；
(2)当空气中的湿度为20%时，定值电阻R0消耗的电功率。

18．(2020·青岛)甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通电相同时间产生的热量之比为5∶1，则通过
甲、乙的电流之比为( )
A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2
19．(2020·襄阳)如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9 W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为16 W。

电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的影响。

则L1、L2两灯灯丝电阻之比是( )
A．1∶3 B．4∶3 C．3∶1 D．3∶4
20．(2020·株洲)如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为R1＝2 Ω，R2＝4 Ω。

在它们表面涂上厚度一样的蜡，现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到( )
A．R1上的蜡熔化得快
B．R2上的蜡熔化得快
C．R1、R2上的蜡熔化得一样快
D．无法比较
21．(2020·眉山)两个定值电阻，甲标有“10 Ω 1 A”，乙标有“15 Ω0.6 A”，现把它们连入由一个开关和电源组成的电路，以下说法正确的是( )
A．甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6 A
B．甲、乙并联时允许乙的最大功率为9 W
C．甲、乙串联时允许电源最大电压为19 V
D．甲、乙串联时允许甲的最大功率为3.6 W
22．(2020·烟台)如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R2＝10 Ω，闭合开关S，电压表V1、V2的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。

则下列说法正确的是( )
A．电流表A的示数为0.6 A
B．电阻R1的阻值为10 Ω
C．电阻R2的电功率为9 W
D．10 s内电阻R1产生的热量为36 J
23．(2020·宿迁)如图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是( )
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
24．(2020·广安)如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。

以下分析错误的是( )
A．电源电压是3 V
B．R1的电阻值是10 Ω
C．R2的最大电阻值是20 Ω
D．当滑片P移到中点时，电阻R1工作10 s消耗4 J的电能
25．(2020·苏州)在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。

则下列说法正确的是( )
A．电压表V1对应的是图线②
B．电压满足U c＝U a＋U a′
C．R2的最大阻值小于R1的阻值
D．电路的最大总功率为2U b I b
26．(2020·湘潭)如图是小明家电能表的表盘。

小明将家中所有其他用电器关闭，只让暖风机单独工作，观察到1 min内电能表指示灯闪烁了32次。

暖风机在这1 min内消耗的电能为_________kW·h，它的实际功率是___________W。

27．(2020·扬州)某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡。

电路如图所示，开关S接______时，是“高温”挡；当开关S分别接“1”和“2”时，电流表的示数为 5 A和 1 A，则电阻R0＝________Ω、R＝__________Ω。

电烤箱处于“高温”挡工作10 min产生的热量为__________________J。

28．(2020·云南)如图所示，甲是某款电热水龙头，乙是它的电路原理图。

R1、R2是电热丝，R1＝24 Ω，R2＝48 Ω。

通过旋转手柄使扇形开关S同时接触两个相邻触点实现冷水、温水、热水挡的切换。

当开关S 接触2、3触点时，水龙头放出的是______水。

不考虑温度对电热丝阻值的影响，水龙头在热水挡位正常工作时电路消耗的功率是______________W。

29．(2020·山西)今年春节，小明帮爸爸安装彩灯，爸爸说：“照明灯具迈进了新的时代。

前些年，白炽灯还是照明灯具的主力军，人们为延长白炽灯的使用寿命，在楼道里常把两只相同的白炽灯串联起来使用。

但这样两只灯发光时的整体亮度，还不如只用其中一只灯时亮。

”小明很疑惑“为什么会变暗呢？”请你用所学的知识为小明解惑。

30．(2020·南平二检)在测额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率的实验中：
(1)依据图甲的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物图电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移时电阻变小。

(2)小明在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大。

经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是___________________________________
_________________________________________________________________。

(3)排除故障后，移动滑片使电压表的示数为__________V时小灯泡正常发光，读出此时电流表的示数，依据实验原理P额＝____________，再计算出小灯泡的额定功率。

(4)完成实验后，小聪想出一种不用电流表测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丙所示的电路，电源电压U恒为8 V，R0为10 Ω的定值电阻，所用电压表量程为“0～15 V”，请将以下实验步骤补充完整。

①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为__________V；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出图丁电压表示数为______V；
③小灯泡的额定功率：P额＝______W。

若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向左移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。

31．(2020·大连)如图所示，是某家用电热煮茶器的简化电路图。

R1和R2均为电热丝，S为单刀双掷开关。

R1的阻值是88 Ω，R2的阻值是352 Ω，电源电压是220 V。

开关S接“1”时，为加热状态；开关S接“2”时，为保温状态。

试求：
(1)加热状态时，电路中的电流是多少？
(2)加热状态时，通电5 min电流做功是多少？
(3)保温状态时，电路消耗的总功率是多少？
32．(2020·福州三检)图甲中的小灯泡标有“2.7 V0.3 A”字样，定值电阻R1＝10 Ω。

R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，总长度为35 cm，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能够移动的滑动触头。

(1)小灯泡正常发光时电阻多大？
(2)若只闭合S、S1时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示，当x＝15 cm时，电路消耗的总功率多大？
(3)若只闭合S、S2，为确保灯丝不被烧坏，求滑片P向左移动距离x的变化范围。

参考答案
1．A 2.C 3.D 4.D 5.D 6.D 7.D
8．焦耳 270
9．串联 大
10．1.68 不连续
11．6 4∶1
12．短路 4.9
13．答： (1)大功率用电器工作时，根据I ＝P U
可知，家庭电路电压U ＝220 V 一定，电功率P 较大，因此电路中的电流I 也较大。

(2)在其他条件相同时，粗导线的横截面积大，电阻小。

根据P ＝I 2R 可知，在电路电流一定的情况下，粗导线的电阻小，导线的发热功率P 就小，所以大功率用电器工作时，连接的粗导线不怎么热。

14．(1)如图所示
(2)灯泡断路 (3)0.4 1.52
(4)①3.8 ③3.8 V×（U 1－3.8 V ）R 0
15．(1)相同 乙 (2)不同 质量
16．解：(1)R 1两端的电压：
U 1＝IR 1＝1 A×10 Ω＝10 V 。

(2)R 2在10 s 内所消耗的电能：
W 2＝I 2R 2t ＝(1 A)2×20 Ω×10 s＝200 J 。

17．解：(1)U 0＝IR 0＝0.1 A×30 Ω＝3 V ，
U R ＝U －U 0＝12 V －3 V ＝9 V 。

(2)若湿度为20%，由图丙知R ＝30 Ω，
I ＝U R 0＋R ＝12 V 30 Ω＋30 Ω
＝0.2 A ， U 0′＝IR 0＝0.2 A×30 Ω＝6 V ，
P ＝U 0′I ＝6 V×0.2 A＝1.2 W 。

18．C 19.C 20.B 21.D 22.A 23.D 24.D 25.B
26．0.02 1 200
27．1 44 176 6.6×105
28．温 3 025
29．答：两只相同的灯泡串联接入家庭电路中使用时，总电阻R 总＝R ＋R ＝2R ，由I ＝U R
和P ＝UI 知，它们的实际总功率P 总＝U 2R 总＝（220 V ）22R 。

当把其中一只灯泡接入该电路时，它的实际功率P ＝U 2R ＝（220 V ）2R 。

因为P 总＜P ，所以两只灯泡串联起来使用的整体亮度不如只用其中一只灯泡时亮。

30．(1)如图所示
(2)电压表测滑动变阻器两端的电压(或电压表与滑动变阻器并联)
(3)2.5 U 额I 额 (4)①5.5 ②4 ③1 偏大
31．解：(1)开关S 接“1”时，只有R 1接入电路，为加热状态，由欧姆定律可得，电路中的电流：
I 1＝U R 1＝220 V 88 Ω
＝2.5 A 。

(2)加热状态时，通电5 min 电流做的功：
W ＝UI 1t ＝220 V×2.5 A×5×60 s＝1.65×105 J 。

(3)开关S 接“2”时，两电阻串联，电路的总电阻：
R ＝R 1＋R 2＝88 Ω＋352 Ω＝440 Ω，
保温状态时电路消耗的总功率：
P ＝U 2R ＝（220 V ）2440 Ω
＝110 W 。

32．解：(1)R L ＝U L I L ＝2.7 V 0.3 A
＝9 Ω。

(2)由图乙可知，当滑片在E 处即x ＝35 cm 时，I 1＝0.6 A ，此时只有R 1连入电路， 电源电压：
U ＝I 1R 1＝0.6 A×10 Ω＝6 V ，
当x ＝15 cm 时，I 2＝0.4 A ，
P ＝UI 2＝6 V×0.4 A＝2.4 W 。

(3)由图乙可知，FG 为铜导体，R FG ＝0，
P 在H 点时，I 3＝0.2 A ，
R EH ＝U I 3－R 1＝6 V 0.2 A
－10 Ω＝20 Ω， P 在G 点时，I 4＝0.4 A ，
R EG ＝U I 4－R 1＝6 V 0.4 A
－10 Ω＝5 Ω， ∴R GH ＝15 W ，
U 2＝U －U L ＝6 V －2.7 V ＝3.3 V ，
R 2＝U 2I L ＝3.3 V 0.3 A
＝11 Ω， 而R EF ＝5 Ω，R GH ＝15 Ω，所以GH 段接入电路电阻为11 Ω－5 Ω＝6 Ω，未接入电路部分电阻为9 Ω，由图乙可知，GH 部分每1 cm 长电阻为1 Ω，故x ≤9 cm。