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专题17 电功率
一、选择题
1. (2023·吉林长春·统考中考真题)下列用电器正常工作1h,消耗电能最多的是( )
A.空调 B.节能灯 C.电风扇 D.液晶电视
【答案】A
【详解】根据常见用电器的工作功率可知,空调的功率约为1500W,节能灯的功率约为40W,
电风扇和液晶电视的功率约为100W。根据W=Pt可知,以上用电器都正常工作1小时,消耗的电
能最多的是空调。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.(2023·福建·统考中考真题)下列利用电流热效应工作的用电器是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电脑 D.电炉
【答案】D
【详解】A.电视机工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故A不符
合题意;
B.电风扇工作时电能主要转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故B不符合题意;
C.电脑工作时电能不是主要转化为内能,不是利用电流热效应工作的,故C不符合题意;
D.电炉工作时电能主要转化为内能,是利用电流热效应工作的,故D符合题意。
故选D。
3. (2023·湖南株洲·统考中考真题)如图,将一段柱状彩色橡皮泥接入电路,研究其导电性,
闭合开关后,LED灯发光。若将橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路,其他条件不变,则LED灯的
亮度( )
A.增强 B.不变 C.减弱 D.条件不足,无法确定
【答案】C
【详解】由题意可知,将一段柱状彩色橡皮泥接入电路,研究其导电性,闭合开关后,LED灯
发光。导体的电阻大小跟长度和横截面积有关,长度越长电阻越大,横截面积越小,电阻越大;若
将柱状的橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路,说明这段彩色橡皮泥变长变细了,所以其电阻要变大,
根据欧姆定律可知,在电压不变时,电阻变大,则电流变小,由P=UI可知,LED灯的实际功率变
小,则LED灯的亮度减弱。故ABD不符合题意;C符合题意。故选C。
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4.(2023·甘肃金昌·统考中考真题)2022年我国在超导领域取得重大突破。超导材料具有零
电阻、抗磁性等特殊的物理性质,应用领域非常广泛。常温下的超导体,最适合制作( )
A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝 C.电熨斗发热体 D.高压输电线
【答案】D
【详解】A.保险丝是利用电流的热效应,当电流过大时,自动熔断来保护电路的,超导体的
电阻为零,无法将电能转化为内能,无法熔断,故A不符合题意;
B.白炽灯泡的灯丝需要将电能转化为内能和光能,超导体的电阻为零,电阻为零无法将电能
转化为内能,故B不符合题意;
C.电炉丝需将电能转化为内能,超导体的电阻为零,无法将电能转化为内能,C不符题意;
D.超导体的电阻为零,可以远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗为零,便可提高传输
效率,故D符合题意。
故选D。
5.(2023·湖南湘潭·统考中考真题)如图是电能表表盘示意图,下列说法正确的是( )
A.电能表是用来测电功率的仪器
B.此时电能表的读数为61985kW·h
C.这个电能表通过的电流一定为10A
D.这个电能表应该在 220V的电路中使用
【答案】D
【详解】A.电能表是用来测量电路消耗电能(电流做功)的仪器,故A错误;
B.电能表最后一位是小数,故电能表的读数为6198.5kW·h,故B错误;
C.10A表示电能表可以通过的最大电流为10A,故C错误;
D.“220V”表示此电能表应该在220V的电路中使用,故D正确。
故选D。
6.(2023·湖南株洲·统考中考真题)给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是
( )
U2
A.W=UIt B.W=I2Rt C.W= t D.W=Fs
R
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【答案】A
【详解】给电动车充电,计算它充满电后储存电能的公式是W=UIt=UQ,即等于电池上标有的
电压U与电池的容量Q之积,而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.(2023·湖南湘潭·统考中考真题)取口香糖锡纸,剪成如图所示形状,其中AB和CD段等
长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图所示,发现锡纸条很快
开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A.通过 AB和CD段的电流不相等
B.正常情况下,AB段会先着火
C.AB和CD段的电压相等
D.AB和CD段的电阻相等
【答案】B
【详解】根据电阻的影响因素可知,导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越
大,所以AB段导体的电阻大。
A.因为AB和CD段串联,根据串联电流规律可知,电流相等,故A错误;
B.根据Q=I2Rt可知,其他条件相同时,电阻越大,产生的电热越多,越容易着火AB段电阻
大,所以越容易着火,故B正确;
C.根据U=IR可知,电阻越大,电压越大,AB段的电压大,故C错误;
D.根据分析可知,两段导体AB段的电阻大,故D错误。
故选B。
8.(2023·江苏南通·统考中考真题)某智能手机的锂电池上标有“3.7V 4200mAh”字样,该
手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压3.7V不变,增大充电的电流。若给锂电池充入
80%的电能,需要充电40min,此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近(
)
A.节能灯 B.电风扇 C.电饭锅 D.电冰箱
【答案】C
【详解】此时手机的快充电流
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W 3.7V×4200mA⋅h×80%
I= = =5.04A
Ut 40
3.7V× h
60
A.节能灯正常工作时的电流约0.1A,故A不符合题意;
BD.电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1A,故BD不符合题意;
C.电饭锅正常工作时的电流约5A,故C符合题意。
故选C。
9. (2023·山东济南·统考中考真题)商场中,卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员
说:微波炉很省电,用一次花不了多少电费;顾客说:我觉得微波炉很费电,我家的微波炉一开就
“烧保险”。从物理学的角度看,售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉
在使用时( )
A.消耗较少的电能,消耗较多的电能 B.电功率较小,电功率较大
C.电功率较小,消耗较多的电能 D.消耗较少的电能,电功率较大
【答案】D
【详解】售货员认为微波炉很省电,是说微波炉的电功率大,但加热食物用时很短,消耗的电
能并不多,所以“微波炉很省电,用一次花不了多少电费”,即售货员是从消耗较少的电能角度说
的;顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,会烧断
保险丝,相同时间内消耗的电能多,所以认为很“费电”。故选D。
10.(2023·山东临沂·统考中考真题)将一只“6V 3W”的小灯泡与一个阻值为12Ω的电
阻串联后接到12V的电源上,闭合开关后,小灯泡的实际功率( )
A.大于3W B.等于3W C.小于3W D.无法确定
【答案】B
【详解】由题意可知小灯泡的电阻为
U2 (6V)2
R= = =12Ω
P 3W
小灯泡与一个阻值为12Ω的电阻串联,所以电路的电流为
所以小灯泡的实际功率为
P=I2R =(0.5A)2×12Ω=3W
灯
故选B。
11.(2023·西藏·统考中考真题)如图所示,电源两端电压恒为12V,定值电阻R 的阻值为
1
10Ω,滑动变阻器R的最大阻值为40Ω,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从最右端滑至中点的
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过程中,下列选项正确的是( )
A.电流表的示数变小
B.电流表示数的最大值与最小值之比是2:1
C.电路中的最大功率是21.6W
D.通电1min,电阻R 消耗的电能是14.4J
1
【答案】C
【详解】A.由图可知,电阻R 和变阻器R并联,电流表测量干路中的电流,开关S闭合后,
1
滑动变阻器的滑片P从最右端滑至中点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由电阻的并联可知
电路的总电阻变小,由I=U/R可知电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;
B.滑动变阻器的滑片P在中点时,电路的总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,
电流表的示数最大,最大值
滑动变阻器的滑片P在最右端时,变阻器连入电路的电阻最大,由电阻的并联可知电路的总电
阻最大,由I=U/R可知电路中的电流最小,电流表的示数最小值
电流表示数的最大值与最小值之比
故B错误;
C.电路中的最大功率是P =UI =12V×1.8A=21.6W,故C正确;
大 大
D.通电1min,电阻R 消耗的电能是
1
故D错误。
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故选C。
12.(2023·山东德州·统考中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变。电流表A的量程为0
~0.6A,电压表V、V 的量程均为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”,小灯泡的额定电
1 2
压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表V 的示数为1.5V。在保
2
证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V
B.电压表V 的示数变化范围为1.5V~3V
1
C.滑动变阻器的取值范围是3Ω 50Ω
D.小灯泡的功率范围为0.1W 1∼.25W
【答案】D ∼
【详解】分析甲图可知,电路为灯泡和滑动变阻器串联,电压表V 测灯泡两端电压,电压表
1
V 测滑动变阻器电压,向右调节滑动变阻器,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,电路中电流变小,
2
根据串联分压原理可知,滑动电阻器两端电压变大,所以图乙是电压表V 与电流表示数变化图像;
2
A.移动滑片当灯泡正常发光,此时灯泡的电压为2.5V,电压表V 的示数为1.5V,即滑动变
2
阻器的电压为1.5V,根据串联电路电压规律可知,电源电压为U=2.5V+1.5V=4V
故A错误;
B.因为灯泡的额定电压为2.5V,保证电路各元件安全,说明电压表V 可调节的最大值为
1
2.5V,故B错误;
C.根据图乙可知,当电流为0.5A时,滑动变阻器的电压为1.5V,此时接入电路中的电阻为
当电流为0.1A时,滑动变阻器的电压为3V,此时接入电路中的电阻为
所以滑动变阻器的取值范围是3Ω 30Ω,故C错误;
D.由图乙可知,电路中的最大电∼流为0.5A时,灯泡的电压为
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U =U-U =4V-1.5V=2.5V
L R
则灯泡此时的电功率为P =U I=2.5V×0.5A=1.25W
L L
当电路中最小电流为0.1A时,灯泡的电压为
U '=U-U '=4V-3V=1V
L R
则灯泡此时的电功率为
P '=U 'I'=1V×0.1A=0.1W
L L
由此可得小灯泡的功率范围为0.1W 1.25W,故D正确。
故选D。 ∼
二、填空题
13.(2023·辽宁阜新·统考中考真题)LED(发光二极管)灯的主要材料是 (选填“导
体”“半导体”或“超导体”),此材料具有 性。家用电饭锅的电阻丝 选用超导材料
制作(选填“可以”或“不可以”)。
【答案】半导体;单向导电;不可以。
【详解】LED灯主要由半导体材料制成,半导体具有单向导电性。
家用电饭锅是利用电流的热效应制成的,超导体材料没有电阻,电流通过时不产生热量,因此
家用电饭锅的电阻丝不可以选用超导材料制作。
14.(2023·吉林·统考中考真题)电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用,原
因是接头处的电阻 ,在电流相同时,由于电流的 效应会导致接头处温度过高产生安全
隐患。
【答案】大,热。
【详解】将电阻丝断头接上后,会因为接触不够紧密而导致导电能力弱,电阻增大,电阻工作
时,电流做功会产生热量,即电流的热效应,由焦耳定律Q=I2Rt得,接头处产生的热量较多,导
致温度过高产生安全隐患。
15.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考中考真题)将电能输送到几百千米之外的用户,在输电线上
会有能量的损耗,这主要是由于电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω,输送电
流为100A,每输电1min,这段线路便会损耗 J的电能。
【答案】热,3×105
【详解】由于输电线有电阻,电流通过导体一部分电能转化为内能,造成电能的损耗,这种现
象叫电流的热效应。
根据焦耳定律可得,这段电路损耗的电能为
Q=I2Rt=(100A) 2×0.5Ω×1×60s=3×105J
16.(2023·江苏常州·统考中考真题)2023年2月,土耳其发生强烈地震,中国救援队携带照明
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无人机前往救援。白天,为电池充电,此时电池相当于电路中的 。夜晚,无人机先接通照
明系统,再接通动力系统升空,照明系统和动力系统 联。无人机悬停并提供照明时,电池
可释放电能0.5kW⋅h,动力和照明系统的电功率分别为150W和100W,此状态下无人机至多持续
工作 h,需要更换电池。
【答案】用电器,并,2。
【详解】为电池充电时,电池消耗电能,电能转化为化学能,电池相当于用电器。
无人机先接通照明系统,再接通动力系统升空,说明照明系统和动力升空系统互不影响,因此
是并联的。
照明系统和动力升空系统并联,电路中总功率为
P =P +P =150W+100W=250W=0.25kW
总 动 照
无人机最多工作的时间为
W 0.5kW⋅h
t= = =2h
P 0.25kW
17.(2023·山东聊城·统考中考真题)熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以本身产生的
热量使其熔断的原理制成的。测得某熔断器在不同电流下的熔断时间如下表。若通过的电流为
2.0A,熔断器的电阻为1Ω,则通电时间为 s时熔断器熔断,此过程中熔断器产生的热量是
J。
电流I/A 1.2 2.0 2.5 3.0 4.0
熔断时间t/s 不会熔断 40 8 4.5 2.5
【答案】 40,160。
【详解】由表格数据可知,电流为2.0A时,通电时间40s时熔断器熔断。
熔断器产生的热量为
Q=I2Rt=(2A) 2×1Ω×40s=160J
即40s时间内,熔断器产生的热量是160J。
18.(2023·江苏宿迁·统考中考真题)学校走廊的吸顶灯不亮了,其内部结构如图甲所示,主
要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成,电路如图乙所示(灯泡符号 表示LED灯
珠,省略号表示未画出的灯珠)。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下:单个LED灯珠的额定
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电流为0.3A,额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化,从而使输出电流
恒定为0.3A。
(1)通过检查,发现AB间的LED灯珠发生了 故障,导致所有灯珠都不亮;
(2)用一根导线将AB两点连接起来,接通电源后,该吸顶灯又亮了,这些发光的灯珠
(选填“能”或“不能”)正常发光,此时吸顶灯的功率为 W。
【答案】(1)断路/开路;(2)能,19.8。
【详解】(1)颗相同的LED灯珠串联组成,所有灯珠将不亮,说明电路中没有电流通过,可
能是AB间的LED灯珠发生了断路。
(2)电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化,从而使输出电流恒定为0.3A。所以AB
两点一个灯珠坏了,用导线将AB两点连接起来,电源模块会调节输出电压,使得灯珠可以正常发
光。
单个LED灯珠的额定电压为3.3V,AB间的LED灯珠被短路后,20个灯珠串联接入电路中,
由串联电路的电压特点可知,电源模块的输出电压:U=20U =20×3.3V=66V
额
吸顶灯输出电流恒定为0.3A,故此时吸顶灯的功率为:
P=UI=66V×0.3A=19.8W
19.(2023·四川巴中·统考中考真题)某兴趣小组用如图甲所示的装置探究“电流通过导体产生
热量与哪些因素有关”。实验中R=5Ω,R=10Ω,分别密封在装有等量空气的相同瓶内,细玻璃管
a b
内有等高的相同液柱,该实验探究的是电流产生的热量与的 关系。当导体中的电流为1A时,
通电10s,R 产生的热量是 J, R 与R 产生的热量之比为 。如图乙所示玻璃管内液柱
b a b
的高低是由 (选填“瓶内的空气”或“玻璃管内的液体”)热胀冷缩导致的。
【答案】 电阻,100,1∶2,瓶内的空气。
【详解】如图甲所示,电流相同,电阻不同,根据控制变量法,该实验探究的是电流产生的热
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量与的电阻的关系。
当导体中的电流为1A时,通电10s,R 产生的热量是
b
R 与R 产生的热量之比为
a b
如图乙所示装置,加热时主要是对瓶内的空气进行加热,当瓶内空气膨胀时,瓶内气压升高,
推动玻璃管内液柱的高低变化,所以液柱的变化是由瓶内的空气热胀冷缩导致的。
20.(2023·江苏南通·统考中考真题)学习了家庭电路知识后,小明对家庭用电进行了调查研究。
(1)为了用电安全,电水壶应该使用 线插头;
(2)电水壶单独工作6min,标有“1200imp/kW·h”字样的电能表指示灯闪烁了120次,该电
水壶消耗的电能为 kW·h,电功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精
放出的热量(q=3.0×107J/kg);
(3)规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当,
白炽灯正常发光效率约为12%,则LED灯正常发光效率约为 %。
【答案】(1)三;(2)0.1,1000,12;(3)90.
【详解】(1)电热水壶外壳通常是金属制成的,为了用电安全,防止触电,电水壶应该使用
三线插头。
(2)电能表指示灯闪烁了120次,消耗的电能为
根据P=W/t可知,电水壶消耗的电功率为
根据题意可知,燃料燃烧放出的热量
Q = mq =W=0.1×3.6×106J=3.6×105J
放
可得,需要燃烧酒精的质量为
(3)根据题意可得60W×12%=8W×η
解得,η=90%。
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三、探究实验题
21.(2023·北京·统考中考真题)小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体
的电阻是否有关,其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和
B、阻值不等的电阻丝R 和R。
1 2
(1)该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同;
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,实验结论是: 。
【答案】(1)电流,通电时间;(2)电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关.
【详解】(1)该实验采用串联电路,两电阻丝的电流与通电时间相同。
(2)闭合开关一段时间,两支温度计示数的变化量不相等,说明当电流与通电时间相同时,
不同电阻的电阻丝产生的热量不同,可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
22. (2023·山东聊城·统考中考真题)如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡
的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,电源电压为6V;
(1)图甲电路中还有一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:导
线不交叉);
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试
触,观察到电压表的示数超过2.5V,其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 (选填“太小”
或“太大”);
(3)解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常
发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。若要使小灯泡变得更亮一些,
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滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
实验次 小灯泡两端 通过小灯泡 小灯泡的
小灯泡的亮度
数 的电压U/V 的电流I/A 电功率P/W
1 2.2 0.28 比正常发光暗 0.62
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 比正常发光亮 0.90
(4)将上表数据填完整后进行分析,发现小灯泡亮度是变化的,小灯泡的亮度是由其
(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的;
(5)观察表中的数据发现,虽然是同一小灯泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成
正比,其原因是 。
【答案】(1)见下图;(2)太小;(3)0.75,右;(4)实际功率;(5)灯泡的电阻随温度
的升高而增大.
【详解】(1)测量小灯泡的电功率,灯泡应串联接入电路,小灯泡的额定电压为2.5V电压表
并联在灯泡两端且用小量程。故连接电路图如下:
(2)连接好电路,检查无误后,将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大,接着闭合开关试
触,观察到电压表的示数超过2.5V,根据串联分压的原理知,滑动变阻器分得电压较小,其原因可
能是该滑动变阻器的最大阻值太小。
(3)小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,电流表用的是小量程,分度值为0.02A,
通过小灯泡的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
若要使小灯泡变得更亮一些,灯泡两端电压应更大一点,滑动变阻器分得的电压应小一些。根
据串联分压原理知,滑动变阻器接入电路阻值应变小,故滑动变阻器的滑片应向右移动。
(4)将上表数据填完整后进行分析,发现小灯泡的电功率越大,小灯泡的越亮,所以小灯泡
的亮度是由其实际功率决定的。
(5)观察表中的数据发现,当小灯泡两端电压为2.2V时,小灯泡的电阻为
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当小灯泡两端电压为2.5V时,小灯泡的电阻为
当小灯泡两端电压为2.8V时,小灯泡的电阻为
由上分析可知,当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比在增大。虽然是同一小灯
泡,但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比,其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。
23.(2023·山东枣庄·统考中考真题)在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实
验中。某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间
有关,于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究,如图所示,三个装置的透明容器中各有一
段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
(1)要探究电热与电阻的关系。应选用 组合,并将它们 接到电源两端进行实验。
(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置
U型管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下, 。
(3)实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,在研究许多物理问
题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是 。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时,引入“光线”
D.探究平面镜成像的特点
【答案】(1)甲、乙,串联;(2)通过导体的电流越大,产生的热量越多;(3)B.
【详解】(1)要研究电热与电阻的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,而电阻
的阻值不同,因此选用甲和乙组合,将它们串联接到电源两端进行实验。
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(2)乙和丙,由于串联在电路中,可知通过电路乙中5Ω电阻的电流大于通过丙中5Ω电阻的
电流,当在通电时间相同的情况下,发现乙装置U型管中液面高度变化大,可知气压差越大,温度
差越大,热量越多,可以得出的结论是:通过导体的电流越大,产生的热量越多。
(3) A.实验中通过观察U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,这用到了转化
法,而探究电流与电压、电阻的关系时,用到的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布时,磁体周围磁场的强弱转化为吸引铁屑的多少,故B符合
题意;
C.研究光的传播时,引入“光线”,这是模型法,故C不符合题意;
D.探究平面镜成像的特点,用到的是替代法,故D不符合题意。
故选B。
四、计算题
24.(2023·山东淄博·统考中考真题)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220V,R、R 均是发热电阻,其中R=506Ω。养生壶正常工作时,开关置于“1”为
1 2 2
加热挡,电路中电流为5A;开关置于“2”为保温挡。求:
(1)当开关置于“1”时,R 的阻值及R 消耗的电功率;
1 1
(2)当开关置于“2”时,养生壶1min消耗的电能;
(3)将壶内500g的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量。[c =4.2×103 J/(kg⋅℃)]
水
【答案】(1)44Ω,1100W;(2)5.28×103J;(3)1.68×105J
【详解】(1)当开关置于“1”时,电路为R 的简单电路,由欧姆定律可知,R 的阻值
1 1
由P=UI=12R得,R 消耗的电功率
1
(2)当开关置于“2”时,电阻R 和R 串联,电路的总电阻
1 2
养生壶1min消耗的电能
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(3)养生壶加热时,水吸收的热量
答:(1)当开关置于“1”时,R 的阻值为44Ω,R 消耗的电功率为1100W;
1 1
(2)当开关置于“2”时,养生壶1min消耗的电能为5.28×103J;
(3)水吸收的热量为1.68×105J。
25.(2023·海南·统考中考真题)如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源
电压U=12V,R 为光敏电阻,R=20Ω。当有光照射时R=20Ω;当扶梯上有顾客经过,挡住射向R
1 2 1 1
的光线时,R 的阻值增大,计数器就计数一次。图乙为某段时间内R 两端的电压U 随时间t变化
1 2 ab
的图像。
(1)当有光照射时,电路中的电流为多大?
(2)当扶梯上有顾客经过时,R 的阻值为多大?
1
(3)这段时间内电路消耗的电能是多少?
【答案】(l)0.3A;(2)100Ω;(3)7.68J。
【详解】(1)当有光照射时,电路中的电流为
(2)当扶梯上有顾客经过,挡住射向R 的光线时,R 的阻值增大,电路中的总电阻变大,电
1 1
路中的电流变小,根据题图可知:此时加在定值电阻两端的电压为U=2V,此时电路中的电流为
2
根据串联电路的电压、电流规律,此时光敏电阻两端的电压为
光敏电阻的阻值为
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(3)这段时间内电路消耗的电能是
W=UIt=12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s=7.68J
答:(l)当有光照射时,电路中的电流为0.3A;
(2)当扶梯上有顾客经过时,R 的阳值为100Ω;
1
(3)这段时间内电路消耗的电能是7.68J。
五、综合题
26.(2023·湖北宜昌·统考中考真题)如图甲为一只家用电吹风,它内部有一根电热丝和一个
产生强风的风扇。
(1)小丽给家里的猫咪洗完澡,用电吹风帮猫咪吹干毛发后,发现原本干净的电吹风尾部吸
附了不少毛发,造成这一现象的物理原理是 ;
(2)如图乙为电吹风的内部电路简图,通过开关S 和S 实现冷风和热风两挡功能,电热丝应
1 2
该接在图中 (选填“A”或“B”)位置;
(3)该电吹风的部分参数如下表,电吹风冷风挡正常工作时,通过风扇的电流是多少?(保
留两位小数)电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少?
额定电压 220V
热风功率 1250W
冷风功率 40W
【答案】(1)流体中流速越大的位置,压强越小;(2)B;(3)0.18A,7.26×104 J。
【详解】(1)在使用电风扇时,入风口处空气流速较大,根据流体压强与流速的关系可知,
流速越大的位置,压强越小,所以就能把这些毛发压到压强小的地方去。
(2)由图乙所示,电吹风内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇并联,开关S 控制干路,
1
开关S 应该控制电热丝的支路,所以风扇装在A处,电热丝装在B处,当开关S 闭合S 断开时,
2 1 2
风扇正常工作吹冷风;当两个开关都闭合时,风扇和电热丝同时工作,电吹风吹出热风。
(3)由表中参数可得通过风扇的电流为
P 40W
I= = ≈0.18A
U 220V
电吹风热风档正常工作时,电热丝的电功率为
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P =1250W-40W=1210W
1
则电热丝的电阻为
电热产生的热量为Q=W=Pt=1210W×60s=7.26×104 J
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