必刷13 電功、電功率、電能和電熱-備戰(zhàn)2020年中考物理必刷論述、計(jì)算80例（原卷版）

必刷13電功、電功率、電能和電熱電功、電能例65．(2019·赤峰)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調(diào)節(jié)的。于是，他們利用實(shí)驗(yàn)室中的器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)功率可以調(diào)節(jié)的電路（如圖所示）來(lái)模擬上述電器的工作狀況。已知R1＝10Ω，學(xué)生電源提供的電壓為12V且保持不變，R1、R2電阻保持不變。（1）開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時(shí)，電路的總功率為21.6W。①此時(shí)R1與R2聯(lián)；②求：電路中總電流和R2阻值（2）開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時(shí)，求：10s時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)整個(gè)電路做的功。電功率例66．（2019·益陽(yáng)）洞庭湖區(qū)域盛產(chǎn)水稻，早稻收獲期恰逢長(zhǎng)江中下游梅雨季節(jié)。為解決早稻收獲后稻谷霉變問(wèn)題，某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)稻谷烘干機(jī)。它的電路圖如圖甲所示，M為電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，R為濕敏電阻，其阻值能根據(jù)相對(duì)濕度（水蒸氣含量）的變化而改變，且能滿足實(shí)際需要。R0為10Ω的定值發(fā)熱電阻。（1）若鼓風(fēng)機(jī)的額定電壓為220V，額定功率為440W，鼓風(fēng)機(jī)正常工作的電流為多大？（2）相對(duì)濕度在40%～80%范圍內(nèi)時(shí)，R的阻值隨相對(duì)濕度變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)相對(duì)濕度為70%時(shí)，試求發(fā)熱電阻R0的電功率為多大？電熱例67．(2019·新疆)如圖所示電路中，電阻Rl的阻值為2Ω，當(dāng)開關(guān)閉合后，電壓表V1的示數(shù)為1V，V2的示數(shù)為2V。求：（1）電源兩端的電壓；（2）迪過(guò)R1的電流和R2的阻值；（3）R2在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。求通電時(shí)間例68．（2019·宜昌）我國(guó)“華為”公司是當(dāng)今世界通訊領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，在手機(jī)及其它通訊設(shè)備的設(shè)計(jì)制造方面掌握了諸多高新科技成果。以手機(jī)為例，華為“Mate20pro”不僅采用4200mAh超大容量電池，并且采用“超級(jí)快充”技術(shù)，不到半小時(shí)可把電池充達(dá)一半以上，極大方便了人們的使用。已知該電池的部分參數(shù)如表所示。（1）表格中的電池“容量”，是哪幾個(gè)物理量進(jìn)行了怎樣運(yùn)算的結(jié)果？（2）如圖所示的兩個(gè)充電器，一個(gè)標(biāo)注“輸出5V600mA”，另一個(gè)標(biāo)注“輸出5V4A”，其中有一個(gè)是快速充電器。假設(shè)充電效率為90%，選用快速充電器將電池從零充滿需要多少分鐘？（3）有人發(fā)現(xiàn)，超級(jí)快充的充電線比普通手機(jī)充電線要粗一些，請(qǐng)你從線路安全的角度來(lái)分析為什么有這樣的區(qū)別。1．(2019·海南)小明根據(jù)如圖甲所示的電路組裝成調(diào)光燈，并進(jìn)行測(cè)試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I—U圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。（2）小燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能。（3）經(jīng)測(cè)算，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率占電路總功率50%，如果把燈光調(diào)暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實(shí)際功率占電路總功率的百分比是多少？（4）小明認(rèn)為這個(gè)調(diào)光燈使用時(shí)，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請(qǐng)寫出一種出現(xiàn)這種情況的原因。2．（2019·吉林）某種熒光臺(tái)燈銘牌上標(biāo)有“額定功率11W，額定電流0.05A”的字樣。當(dāng)臺(tái)燈正常發(fā)光時(shí)，求：（1）臺(tái)燈兩端的電壓；（2）10s內(nèi)臺(tái)燈消耗的電能。3．(2019·泰州)如圖為某型號(hào)電動(dòng)機(jī)的銘牌，求：(1)此電動(dòng)機(jī)的額定電流.(2)此電動(dòng)機(jī)正常工作10min所消耗的電能和由此轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能.★★牌電動(dòng)機(jī)型號(hào)JT-44額定電壓220V額定電功率44W線圈電阻100Ω制造商★★★★★★4．(2019·百色)如圖所示的電路，電源電壓恒定，R1、R2為兩個(gè)定值電阻，L為“2.5V0.5W”的小燈泡。開關(guān)S1、S2、S3均閉合時(shí)，電流表A1的示數(shù)為0.55A，A2的示數(shù)為0.1A；保持S1閉合，斷開S2、S3，小燈泡L恰好正常發(fā)光。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值RL；（2）小燈泡正常發(fā)光1min所消耗的電能；（3）電源電壓和電阻R1、R2的阻值。5．（2019·畢節(jié)）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝10Ω．當(dāng)閉合開關(guān)S1、S，斷開S2時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A。（1）求電源電壓；（2）當(dāng)閉合開關(guān)S2、S，斷開S1時(shí)，求電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2、S時(shí)，通電100s，求整個(gè)電路消耗的電能。6．(2019·錦州)為培養(yǎng)同學(xué)們的探究能力，某校組織科技社團(tuán)的同學(xué)們對(duì)小燈泡的亮暗進(jìn)行研究?，F(xiàn)取“6V6W”和“6V3W”的小燈泡L1和L2各一個(gè)，標(biāo)有“50Ω1A”字樣的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，量程為0～0.6A的電流表和量程為0～3V的電壓表各一個(gè)，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出了兩燈中電流與其兩端電壓變化關(guān)系的圖象，如圖甲所示。求：（1）小燈泡L2的額定電流。（2）將兩燈并聯(lián)接在電壓為6V的電源兩端，10min內(nèi)電路消耗的電能。（3）將小燈泡L2與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電壓為12V的電源兩端，如圖乙所示。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，為了保證電路元件安全，求滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值。7．(2019·眉山)如圖甲所示，燈泡L標(biāo)有“20V8W”的字樣，把它與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)接入電路，電源電壓恒為25V，燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。求：（1）當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí)，整個(gè)電路1min內(nèi)消耗的電能；（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使燈泡L消耗的實(shí)際功率為3W，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值為多少？滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為多少？8．(2019·綿陽(yáng))為減少碳排放，國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展電動(dòng)車。綜合續(xù)航里程是電動(dòng)車性能的重要指標(biāo)，我國(guó)目前測(cè)試綜合續(xù)航里程的標(biāo)準(zhǔn)是：電動(dòng)車充滿電后，重復(fù)以下一套循環(huán)，將電能耗盡后實(shí)際行駛的里程就是綜合續(xù)航里程。一套循環(huán)：由4個(gè)市區(qū)工況與1個(gè)市郊工況組成。市區(qū)工況是模擬在市區(qū)速度較低的情況，每1個(gè)市區(qū)工況平均時(shí)速18km/h，行駛時(shí)間200s；市郊工況是模擬交通暢通的情況，每1個(gè)市郊工況平均時(shí)速64.8km/h，行駛時(shí)間400s。國(guó)產(chǎn)某型號(hào)的電動(dòng)汽車有四個(gè)相同的輪胎，空載整車質(zhì)量2400kg，在水平地面上時(shí)每個(gè)輪胎與地面的接觸面積是0.06m2，使用的液冷恒溫電池包充滿電后蓄電池電能是70kW?h。某次測(cè)試，在市區(qū)工況行駛過(guò)程中，電動(dòng)汽車平均牽引力大小是480N，在市郊工況行駛過(guò)程中，電動(dòng)汽車平均牽引力大小是600N，測(cè)得的綜合續(xù)航里程是336km。g取10N/kg。求：（1）空載時(shí)輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)。（2）本次測(cè)試中，完成1個(gè)市區(qū)工況，電動(dòng)汽車牽引力做的功。（3）本次測(cè)試中，完成一套循環(huán)，電動(dòng)汽車平均消耗多少kW?h的電能。9．（2019·廣東）如圖所示，電源的電壓恒定R1、R2為定值電阻。R2的阻值為60Ω．只閉合開關(guān)S0時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開關(guān)Sl時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A，求：RR2R1S0S1A（1）電源的電壓；（2）電阻R1的阻值；（3）開關(guān)S0、Sl均閉合后，通電l0s電路消耗的總電能。10．（2019·蘇州）如圖所示電路中，電源電壓為6V,電阻R1、R2的阻值分別為12Ω和6Ω閉合開關(guān)S則：(1)電流表的示數(shù)是多少？(2)求電阻R2在1min內(nèi)消耗的電能；(3)斷開開關(guān)S，將電阻R2拆下，再將最大阻值為30Ω的滑動(dòng)變阻器R3接入剩余電路中，重新閉合S，移動(dòng)滑片，記錄電流表示數(shù)如下表所示。①表中有1個(gè)數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤，該數(shù)據(jù)是；②請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷R1與R3的連接方式并簡(jiǎn)述理由：。序號(hào)123電流（A）0.120.250.4011．(2019·沈陽(yáng))如圖11所示的電路中，a和b是兩個(gè)接線柱，電源電壓恒為6V。若只閉合S1，電流表的示數(shù)為0.6A：若ab間接入小燈泡L，且只閉合S1、S3，此時(shí)小燈泡L恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1A；若ab間接入定值電阻R2，且只閉合S2，電流表示數(shù)為0.2A。求：(1)小燈泡L的額定功率是多少？(2)只閉合S2時(shí)，ab間接入的定值電阻R2通電1min所消耗的電能是多少？12．(2019·濟(jì)南)如圖甲所示電路中，定值電阻R的阻值為20Ω，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后，整個(gè)電路正常工作，兩電流表的表盤均如圖乙所示。求：（1）通過(guò)燈泡L的電流是多少安？（2）電源兩端的電壓是多少伏？（3）燈泡L消耗的電功率是多少瓦？（4）整個(gè)電路工作10s消耗了多少焦的電能？13．(2019·萊蕪)小華將滑動(dòng)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6V，燈泡的額定電壓為2.5V。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，從a端開始向b端移動(dòng)到某一位置的過(guò)程中，測(cè)出了多組電流和電壓值，并繪制了如圖乙所示的圖象。求：（1）滑動(dòng)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10min所消耗的電能；（4）小華手邊還有一只額定電壓為1.5V，正常工作時(shí)電阻為7.5Ω的燈泡，若將此燈泡替代甲圖中的燈泡，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該燈泡能否在這個(gè)電路中正常發(fā)光。14．(2019·云南)如圖，R1＝6Ω，當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時(shí)，電流表示數(shù)為1A；S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A．求：（1）電源電壓；（2）電阻R2的阻值；（3）當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，電路的總功率。15．（2019·成都A卷）在如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變.R1、R2為定值電阻,已知電燈L的伏安特性曲線（即電流隨兩端電壓的變化圖像)如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合,S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.26A；當(dāng)開關(guān)S2、S3閉合,S1斷開時(shí),電流表的示數(shù)為1.25A；當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A。求:(1)當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合,S2斷開，5min內(nèi)電路消耗的電能是多少?(2)當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2斷開，R2消耗的電功率是多大?16．（2019·貴陽(yáng)）如圖所示電路，電源電壓恒為8V，小燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣。若不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響，閉合開關(guān)S，求：（1）小燈泡的額定電流；（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值。（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率。17．(2019·濟(jì)寧)如圖17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9.6V,通過(guò)燈泡L的電流為0.2A;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(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18．(2019·聊城)如圖所示，電源電壓恒為12V，小燈泡上標(biāo)有“6V3.6W”字樣且燈絲電阻保持不變，當(dāng)只閉合S、S1時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)所有開關(guān)都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端時(shí)，電流表A的示數(shù)是1.8A．求：（1）定值電阻R1的阻值；（2）滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值；（3）小燈泡通電時(shí)消耗的最小電功率。19．(2019·涼山)如圖所示，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R最大阻值為10Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣。閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光。閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，電壓表的示數(shù)為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化。求：（1）電源的電壓及小燈泡L的電阻；（2）R1的阻值；（3）閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為0.72W時(shí)，電流表的示數(shù)。20．(2019·瀘州)小明家電熱水器銘牌標(biāo)識(shí)為“220V1000W”。由于使用了多年，該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導(dǎo)致其電阻發(fā)生了變化，為準(zhǔn)確測(cè)量氧化電熱絲的實(shí)際電阻值，小明在家中把該電熱水器單獨(dú)接入220V的家庭電路中工作5min，發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了242次，電能表規(guī)格如圖所示。問(wèn)：（1）小明測(cè)得該電熱水器的實(shí)際電功率是多少？（2）該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是多少？（3）為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲，則并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為多少？21．(2019·宜賓)如圖13所示電路中，已知電源電壓保持不變，小燈泡L的規(guī)格為“6V3W”，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω，R0為定值電阻。（1）小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流為多少？（2）只閉合開關(guān)S1和S2，將變阻器滑片從最左端a向右滑動(dòng)，當(dāng)變阻器接入電路的阻值為4Ω時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，則電源電壓是多少？（3）只閉合開關(guān)S1和S3，當(dāng)滑片置于a時(shí)，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為0.2A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.2W，當(dāng)滑片向右滑動(dòng)到另外某個(gè)位置時(shí)，變阻器消耗的電功率仍然為1.2W，試求在這個(gè)位置時(shí)電流表的示數(shù)。22．(2019·自貢)圖13是小邦同學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)光燈電路，R0為定值電阻，S為選擇開關(guān)，當(dāng)S接觸a點(diǎn)時(shí)，小燈泡正常發(fā)光但不能調(diào)光，當(dāng)S接觸b點(diǎn)時(shí)，電路斷開，當(dāng)S接觸c點(diǎn)時(shí)，電路可連續(xù)調(diào)光。已知滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“10Ω2A”，燈泡L上標(biāo)著“10V12W”的字樣，電源電壓恒為16V，燈泡電阻隨溫度變化。（1）求定值電阻R0的阻值；（2）當(dāng)S接觸c點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)R的滑片至中點(diǎn)位置，電路中的電流為1A，求此時(shí)燈泡的實(shí)際功率。23．（2019·邵陽(yáng)）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，L是標(biāo)有“6V3W的電燈，當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示。求：（1）電源電壓。（2）定值電阻R的值（3）S1和S3斷開、S2閉合時(shí)，燈L的實(shí)際功率。（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）24．(2019·襄陽(yáng))如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L上標(biāo)有“6V、2W”字樣,當(dāng)S1和S2同時(shí)閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A；當(dāng)只閉合S1時(shí),電壓表的示數(shù)為3V,此時(shí)R1消耗的功率為04W。求：(1)小燈泡正常工作時(shí)的電阻值；(2)R1的阻值。25．(2019·湖州)現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個(gè)小燈泡L1、L2，已知它們的電流與電壓間關(guān)系如圖所示。（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（2）若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間，電源電壓調(diào)節(jié)為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為多少焦?（3）若將L1、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源間，調(diào)節(jié)電源電壓，在保證每個(gè)燈泡兩端電壓不超過(guò)其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實(shí)際總功率最大值是多少?26．(2019·常州)如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L1、L2電阻不變，閉合開關(guān)S1、S2，電壓表示數(shù)為12V，電流表示數(shù)為1.2A，L1和L2都正常發(fā)光斷開開關(guān)S1、S2，將電壓表、電流表的位置互換，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.75A，電壓表示數(shù)不變，問(wèn)：(1)L1的電阻和額定功率各為多大?(2)L2的電阻和額定功率各為多大?27．（2019·連云港）中國(guó)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)體研究的里程碑，超導(dǎo)應(yīng)用即將走進(jìn)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=250V，保持恒定，通過(guò)輸電線向較遠(yuǎn)處用戶輸電，輸電線的總電R0=0.15Ω．閉合開關(guān)S，若發(fā)電機(jī)提供給電路的總功率P=50kW，求：（1）通過(guò)輸電線的電流和輸電線上損耗的熱功率P0；（2）用戶得到的功率P1和輸電效率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(lái)相比，每天節(jié)水省的電能可供一個(gè)額定功率P2=1kW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)）28．(2019·昆明)如圖20所示電路，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R′的最大阻值為30Ω，小燈泡L上標(biāo)有“2．5W”字樣（忽略溫度對(duì)燈泡電阻的影響）。（1）滑片移至最右端，閉合開關(guān)后，電流表的示數(shù)為0．3A，小燈泡的功率為0．9W，求電源電壓。（2）將滑片移至某一位罝時(shí)，電壓表的示數(shù)為7V，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和電路的總功率。（3）若把小燈泡換成一個(gè)定值電阻R，假設(shè)電流流過(guò)電阻R產(chǎn)生的熱量為Q、轉(zhuǎn)化的電能為E、做的功為W，請(qǐng)寫出這三個(gè)物理量的大小關(guān)系。29．(2019·杭州)如圖是一電動(dòng)機(jī)提升物體的示意圖。電源電壓為120伏，電動(dòng)機(jī)將一個(gè)質(zhì)量為50千克的物體1秒內(nèi)勻速上提0.9米，電路中的電流為5安培。（g取10牛/千克）（1）求該電動(dòng)機(jī)工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱。（2）求電動(dòng)機(jī)線圈阻值。（3）當(dāng)該重物上升到一定高度時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子突然破卡住，為什么這種情況下電動(dòng)機(jī)容易燒壞?30．(2019·重慶A)如圖所示，電源電壓恒定，電阻R