海南省2020年中考物理一輪復(fù)習(xí) 考點通關(guān) 第十二講 電學(xué)微專題4 電功率、焦耳定律的理解及簡單計算分層訓(xùn)練

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1、 第十二講　電學(xué)微專題 微專題4　電功率、焦耳定律的理解及簡單計算 (建議時間：40分鐘) 　　　　基礎(chǔ)過關(guān) 一、選擇題 1. (2019鎮(zhèn)江)下列選項中，利用電流的熱效應(yīng)工作的家用電器是(　　) A. 油煙機 B. 電熱毯 C. 洗衣機 D. 電風(fēng)扇 2. (2019玉林)下列關(guān)于電能的說法正確的是(　　) A. 可以通過電流表把電能直接測量出來 B. 電能的單位是“度”，學(xué)名叫做千瓦 C. 消耗電能越多的用電器，電功率就越大 D. 消耗電能相同的用電器，產(chǎn)生的熱量不一定相同 3. (2019龍東)甲、乙兩個小燈泡上分別標(biāo)有“6 V　3 W”和“4 V　2 W

2、”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衡陽)小明家上次查看電能表示數(shù)為，本次查看時電能表讀數(shù)如圖所示，則下列說法正確的是(　　) 第4題圖 A. 他家在這段時間內(nèi)消耗的電能為903 kW·h B. 電能表是測量電功率的儀表 C. 若只讓一個標(biāo)有“220 V　1 000 W”的電熱水器正常工作10 min

3、，則電能表的圓盤轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn) D. 這個電能表的額定功率為2 200 W 5. (2019深圳)甲圖是小燈泡L和電阻R的I－U圖像．將小燈泡L和電阻R接入乙圖所示電路中，只閉合開關(guān)S1時，小燈泡L的實際功率為1 W．下列說法錯誤的是(　　) 第5題圖 A. 只閉合開關(guān)S1時，小燈泡L的電阻為4 Ω B. 再閉合開關(guān)S2時，電流表示數(shù)增加0.2 A C. 再閉合開關(guān)S2時，電路總功率為1.4 W D. 再閉合開關(guān)S2后，在1 min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為240 J 二、填空題 6. (2019達(dá)州)額定功率為2×103 W的家用電熱水器，正常工作24 min消耗的電能為___

4、___kW·h，若這些電能的70%被水完全吸收，則能使體積為6 L、溫度為25 ℃的水在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下升高_(dá)_______℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 7. 為節(jié)能環(huán)保，LED燈已被廣泛使用，如表所示為兩只LED白光燈的部分技術(shù)指標(biāo)，由表可知，兩燈均正常工作時，________(選填“甲”或“乙”)燈較亮，1度電可供乙燈連續(xù)正常工作________h. LED燈 甲 乙 額定電壓(V) 36 220 額定功率(W) 18 10 8. (2019萊蕪)一臺直流電動機額定電壓為220 V，其電阻為1 Ω.正常工作時通過的電流為20 A，則該電動機的額定功率

5、是________kW，電動機連續(xù)正常工作10 min，電動機因本身有電阻而發(fā)熱損失的電能為________J. 9. (2019龍東)如圖為某同學(xué)家電能表的表盤，現(xiàn)在他要用該電能表測量家里電飯煲的實際功率，讓該電飯煲單獨工作30 min，消耗的電能是0.5 kW·h，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)________圈，這段時間電飯煲消耗的實際功率是________W. 第9題圖 10. (2019銅仁)如圖所示，電路中電源電壓不變，已知R1＝2R2，閉合開關(guān)S，則通過R1與通過R2的電流之比I1∶I2＝________； R1與R2的電功率之比P1∶P2＝________． 第10題圖 11

6、. (2019天津)如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P從a端移動到b端的整個過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖乙所示．則電阻R1的阻值為______Ω；當(dāng)變阻器滑片P處于a端時，電阻R1消耗的電功率為________W. 甲 　 乙 第11題圖 三、實驗題 12. (2019昆明改編)如圖所示為“探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗電路圖，其中R1>R2. 第12題圖 實驗一：探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 (1)電路中電阻絲的連接方式是為了控制______；電阻絲放出熱量的多少通過________來進(jìn)行判斷． (2)

7、閉合開關(guān)．經(jīng)過一定時間，用電阻絲R1加熱的煤油溫度升高了Δt1.用電阻絲R2加熱的煤油溫度升高了Δt2，那么Δt1________(選填“大于”“等于”或“小于”)Δt2. 實驗二：探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系 (3)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑動觸頭，使電路中的電流變成實驗一中電流的2倍，且通電時間相同．實驗發(fā)現(xiàn)：用電阻絲R1(或R2)加熱的煤油，溫度升高量Δt1′(或Δt2′)________(選填“大于”“等于”或“小于”)2Δt1(或Δ2t2)．該實驗說明電流產(chǎn)生的熱量與電流________正比例關(guān)系． (4)你認(rèn)為做這個實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是________________

8、_____________________. 四、綜合應(yīng)用題 13. (2019萊蕪)小華將滑動變阻器和小燈泡串聯(lián)組成了如圖甲所示的調(diào)光電路，其電源電壓為6 V，燈泡的額定電壓為2.5 V．調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，從a端開始向b端移動到某一位置的過程中，測出了多組電流和電壓值，并繪制了如圖乙所示的圖像．求： 第13題圖 (1)滑動變阻器的最大阻值； (2)小燈泡的額定功率； (3)小燈泡正常發(fā)光10 min所消耗的電能； (4)小華手邊還有一只額定電壓為1.5 V，正常工作時電阻為7.5 Ω的燈泡，若將此燈泡替代甲圖中的燈泡，請你通過計算說明該燈泡能否在這個電路中正常發(fā)光．

9、 　　　　　核心素養(yǎng)提升 1. (2019重慶A卷)具有防霧、除露、化霜功能的汽車智能后視鏡能保障行車安全，車主可通過旋鈕開關(guān)實現(xiàn)功能切換．如圖所示是模擬加熱原理圖，其中測試電源的電壓為10 V，四段電熱絲電阻均為10 Ω，防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大．下列說法正確的是(　　) 第1題圖 A. 開關(guān)旋至“1”擋，開啟化霜功能 B. 開啟防霧功能，電路總電阻為5 Ω C. 化霜與防霧電路的總功率之差為15 W D. 從防霧到除露，電路總電流變化為1 A 參考答案及解析 微專題4　電功率、焦耳定律的理解 及簡單計算 基礎(chǔ)過

10、關(guān) 1. B　【解析】油煙機、洗衣機、電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能；電熱毯是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的．故選B. 2. D　【解析】電流表是測電路電流的儀器，而電能表是測電能的儀器，A錯誤；電能的單位是“度”，學(xué)名叫做千瓦時(kW·h)，B錯誤；由P＝可得，電功率的大小還與通電時間有關(guān)，故消耗電能越多，電功率不一定越大，C錯誤；工作性質(zhì)不同的用電器即使消耗相同的電能，產(chǎn)生的熱量不一定相同，如電風(fēng)扇與電熨斗，D正確．故選D. 3. B　【解析】由P＝得，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實甲＝ W

11、燈正常發(fā)光，并且比甲燈亮，A正確、B錯誤；串聯(lián)在10 V電路中，恰好兩燈都正常發(fā)光，而甲燈的功率大所以甲燈更亮，C、D正確；B符合題意．故選B. 4. C　【解析】這段時間內(nèi)消耗的電能為W′＝8 633.5 kW·h－8 543.2 kW·h＝90.3 kW·h，A錯誤；電能表是測量電功的儀表，B錯誤；標(biāo)有“220 V　1 000 W”的電熱水器正常工作10 min消耗電能W2＝Pt＝1 kW× h＝ kW·h，圓盤轉(zhuǎn)圈數(shù)n＝ kW·h×3 600 r/(kW·h)＝600 r，C正確；由圖可知，接入電路中用電器同時工作的總功率不得超過2 200 W，不是電能表的額定功率為2 200 W，D

12、錯誤．故選C. 5. D　【解析】閉合S1，燈泡的功率為1 W，根據(jù)P＝UI，由圖甲可知，燈泡兩端電壓為2 V、電流為0.5 A，所以燈泡電阻為R＝＝＝4 Ω，A正確；再閉合S2，此時電阻R、小燈泡L并聯(lián)接入電路，電源電壓為2 V，所以電阻R兩端電壓為2 V，由甲圖可知通過R電流為0.2 A，所以電流表示數(shù)增大了0.2 A，B正確；再閉合S2，電路總功率為P＝UI總＝2 V×(0.2 A＋0.5 A)＝1.4 W，C正確；再閉合S2，1min電阻R產(chǎn)生的熱量為Q＝UIRt＝2 V×0.2 A×60 s＝24 J，D錯誤．故選D. 6. 0.8　 75　【解析】電熱水器正常工作24 min消

13、耗的電能W＝Pt＝2 kW× h＝0.8 kW·h＝2.88×106 J，由題意得Q吸＝70%W＝70%×2.88×106 J＝2.016×106 J，水的質(zhì)量m＝ρ V＝1.0×103 kg/m3×6×10－3 m3＝6 kg，由Q吸＝cmΔt可得Δt＝＝＝80 ℃，所以溫度t＝25 ℃＋80 ℃＝105 ℃，由于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水在100 ℃時沸騰，持續(xù)吸熱溫度不變，故水升高的溫度為Δt′＝100 ℃－25 ℃＝75 ℃. 7. 甲　100 8. 4.4　2.4×105　【解析】電動機的額定功率為P＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W＝4.4 kW；發(fā)熱損失的電能為Q＝I2Rt＝(

14、20 A)2×1 Ω×10×60 s＝2.4×105 J. 9. 1 500　 1 000　【解析】根據(jù)電能表的參數(shù)更換后的燈泡3 000 r/(kW·h)可知，消耗0.5 kW·h電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1 500圈，0.5 kW·h＝0.5×3.6×106 J＝1.8×106 J，所以P＝＝＝1 000 W. 10. 1∶2　1∶2　【解析】由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)且R1∶R2＝2∶1，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，由I＝可得，通過兩電阻的電流之比：＝＝＝；由P＝可得，它們的電功率之比：＝＝＝. 11. 10　0.1　【解析】由甲圖可知當(dāng)P在a端時，電阻R1與R2串聯(lián)，滑動變阻器R

15、2接入電路的電阻最大，電路中電流最小，由題中乙圖可知，R1兩端電壓為U1＝1 V，通過R1電流為I1＝0.1 A，則R1的阻值為R1＝＝＝10 Ω；R1消耗的電功率P1＝U1I1＝1 V×0.1 A＝0.1 W. 12. (1)電流相同　溫度的升高量　 (2)大于　(3)大于　不是　(4)有熱量損失 【解析】(1)圖中兩電阻絲串聯(lián)，是為了使通過兩電阻絲的電流大小相等；通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量被煤油吸收，使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)變化來判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少；(2)由于R1>R2，由Q＝I2Rt可知，在通電時間和通過的電流相等時，電阻R1產(chǎn)生的熱量比R2多，即Q1>Q

16、2，再由Q＝cmΔt的變形公式Δt＝得Δt1>Δt2；(3)由焦耳定律Q＝I2Rt可知，在電阻和通電時間一定時，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的二次方成正比，當(dāng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍，產(chǎn)生的熱量是原來的4倍，從而升高的溫度也是原來的4倍，所以Δt1′>2Δt1(或Δt2′>2Δt2)；該實驗說明電流產(chǎn)生的熱量與電流不成正比例關(guān)系；(4)這個實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是有熱量損失． 13. 解：(1)由題圖甲知，R與L串聯(lián)，滑片在a端時，R接入電路的電阻最大，電路中的電流最小，由題圖乙知，滑動變阻器的最大阻值為R＝＝＝20 Ω (2)小燈泡正常工作時，滑動變阻器兩端電壓為UR＝U－UL＝6 V－2.5 V＝3

17、.5 V，由題圖乙知，電路中的電流為I′＝0.4 A 小燈泡額定功率為PL＝ULI′＝2.5 V×0.4 A＝1 W (3)小燈泡正常發(fā)光10 min消耗的電能為W＝PLt＝1 W×10×60 s＝600 J (4)替換后R與L仍串聯(lián)，小燈泡正常工作，電路中的電流為I″＝＝＝0.2 A 滑動變阻器需要接入電路的阻值為Rx＝＝＝22.5 Ω>20 Ω，故更換后的燈泡不能正常發(fā)光 核心素養(yǎng)提升 1. C　【解析】當(dāng)開關(guān)旋至“1”擋時，兩電阻串聯(lián)接入電路中，則電路的總電阻R1＝10 Ω＋10 Ω＝20 Ω，電路的總功率P1＝＝＝5 W；開關(guān)旋至“2”擋時，只有一個電阻接入電路，則電路的總電阻R2＝10 Ω，電路的總功率P2＝＝＝10 W；開關(guān)旋至“3”擋時，兩電阻并聯(lián)，則電路的總電阻R3＝ Ω＝5 Ω，電路的總功率P3＝＝＝20 W；由于P1＜P2＜P3，所以，1、2、3擋分別為：防霧、除露、化霜；由以上分析可知：A、B錯誤；化霜與防霧電路的總功率之差為ΔP＝P3－P1＝20 W－5 W＝15 W，C正確；防霧時電路中的總電流I1＝＝＝0.5 A，除露時電路中的總電流I2＝＝＝1 A，則從防霧到除露，電路總電流的變化量ΔI＝I2－I1＝1 A－0.5 A＝0.5 A，D錯誤．故選C. - 10 -