海南省2020年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)通關(guān)第12講電學(xué)微專題4電功率、焦耳定律的理解

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(jiǎn)單計(jì)算(建議時(shí)間：40分鐘)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)一、選擇題1.(2019鎮(zhèn)江)下列選項(xiàng)中，利用電流的熱效應(yīng)工作的家用電器是()A.油煙機(jī)B.電熱毯C.洗衣機(jī)D.電風(fēng)扇2.(2019玉林)下列關(guān)于電能的說(shuō)法正確的是()A.可以通過(guò)電流表把電能直接測(cè)量出來(lái)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(gè)小燈泡上分別標(biāo)有“6V3W”和“4V2W”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4V電路中，乙燈正常發(fā)光B.若把它們并聯(lián)在4V電路中，甲燈比乙燈亮C.若把它們串聯(lián)在10V電路中，兩燈都可以正常發(fā)光D.若把它們串聯(lián)在10V電路中，甲燈比乙燈亮4.(2019衡陽(yáng))小明家上次查看電能表示數(shù)為，本次查看時(shí)電能表讀數(shù)如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()第4題圖A.他家在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為903kW·hB.電能表是測(cè)量電功率的儀表C.若只讓一個(gè)標(biāo)有“220V1000W”的電熱水器正常工作10min，則電能表的圓盤轉(zhuǎn)了600轉(zhuǎn)D.這個(gè)電能表的額定功率為2200W5.(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(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為1W．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()第5題圖A.只閉合開關(guān)S1時(shí)，小燈泡L的電阻為4ΩB.再閉合開關(guān)S2時(shí)，電流表示數(shù)增加0.2AC.再閉合開關(guān)S2時(shí)，電路總功率為1.4WD.再閉合開關(guān)S2后，在1min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為240J二、填空題6.(2019達(dá)州)額定功率為2×103W的家用電熱水器，正常工作24min消耗的電能為______kW·h，若這些電能的70%被水完全吸收，則能使體積為6L、溫度為25℃的水在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下升高_(dá)_______℃.[c水＝4.2×103J/(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(shí)，________(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)36220額定功率(W)18108.(2019萊蕪)一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)額定電壓為220V，其電阻為1Ω.正常工作時(shí)通過(guò)的電流為20A，則該電動(dòng)機(jī)的額定功率是________kW，電動(dòng)機(jī)連續(xù)正常工作10min，電動(dòng)機(jī)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(cè)量家里電飯煲的實(shí)際功率，讓該電飯煲單獨(dú)工作30min，消耗的電能是0.5kW·h，則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)________圈，這段時(shí)間電飯煲消耗的實(shí)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(guò)R1與通過(guò)R2的電流之比I1∶I2＝________；R1與R2的電功率之比P1∶P2＝________．第10題圖11.(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(dòng)變阻器滑片P從a端移動(dòng)到b端的整個(gè)過(guò)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(shí)，電阻R1消耗的電功率為________W.甲乙第11題圖三、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電路圖，其中R1>R2.第12題圖實(shí)驗(yàn)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(guò)________來(lái)進(jìn)行判斷．(2)閉合開關(guān)．經(jīng)過(guò)一定時(shí)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(shí)驗(yàn)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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，使電路中的電流變成實(shí)驗(yàn)一中電流的2倍，且通電時(shí)間相同．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)說(shuō)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(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是_____________________________________.四、綜合應(yīng)用題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像．求：第13題圖(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．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(guò)旋鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)功能切換．如圖所示是模擬加熱原理圖，其中測(cè)試電源的電壓為10V，四段電熱絲電阻均為10Ω，防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大．下列說(shuō)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5ΩC.化霜與防霧電路的總功率之差為15WD.從防霧到除露，電路總電流變化為1A

參考答案及解析微專題4電功率、焦耳定律的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.B【解析】油煙機(jī)、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(cè)電路電流的儀器，而電能表是測(cè)電能的儀器，A錯(cuò)誤；電能的單位是“度”，學(xué)名叫做千瓦時(shí)(kW·h)，B錯(cuò)誤；由P＝eq\f(W,t)可得，電功率的大小還與通電時(shí)間有關(guān)，故消耗電能越多，電功率不一定越大，C錯(cuò)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＝eq\f(U2,R)得，甲燈泡電阻為12Ω，乙燈泡電阻為8Ω，并聯(lián)在4V電路中，且根據(jù)P＝eq\f(U2,R)得，P實(shí)甲＝eq\f(4,3)W<P實(shí)乙＝P額乙＝2W，所以乙燈正常發(fā)光，并且比甲燈亮，A正確、B錯(cuò)誤；串聯(lián)在10V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(shí)間內(nèi)消耗的電能為W′＝8633.5kW·h－8543.2kW·h＝90.3kW·h，A錯(cuò)誤；電能表是測(cè)量電功的儀表，B錯(cuò)誤；標(biāo)有“220V1000W”的電熱水器正常工作10min消耗電能W2＝Pt＝1kW×eq\f(10,60)h＝eq\f(1,6)kW·h，圓盤轉(zhuǎn)圈數(shù)n＝eq\f(1,6)kW·h×3600r/(kW·h)＝600r，C正確；由圖可知，接入電路中用電器同時(shí)工作的總功率不得超過(guò)2200W，不是電能表的額定功率為2200W，D錯(cuò)誤．故選C.5.D【解析】閉合S1，燈泡的功率為1W，根據(jù)P＝UI，由圖甲可知，燈泡兩端電壓為2V、電流為0.5A，所以燈泡電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2V,0.5A)＝4Ω，A正確；再閉合S2，此時(shí)電阻R、小燈泡L并聯(lián)接入電路，電源電壓為2V，所以電阻R兩端電壓為2V，由甲圖可知通過(guò)R電流為0.2A，所以電流表示數(shù)增大了0.2A，B正確；再閉合S2，電路總功率為P＝UI總＝2V×(0.2A＋0.5A)＝1.4W，C正確；再閉合S2，1min電阻R產(chǎn)生的熱量為Q＝UIRt＝2V×0.2A×60s＝24J，D錯(cuò)誤．故選D.6.0.875【解析】電熱水器正常工作24min消耗的電能W＝Pt＝2kW×eq\f(24,60)h＝0.8kW·h＝2.88×106J，由題意得Q吸＝70%W＝70%×2.88×106J＝2.016×106J，水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103kg/m3×6×10－3m3＝6kg，由Q吸＝cmΔt可得Δt＝eq\f(Q吸,cm)＝eq\f(2.016×106J,4.2×103J/（kg·℃）×6kg)＝80℃，所以溫度t＝25℃＋80℃＝105℃，由于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水在100℃時(shí)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1008.4.42.4×105【解析】電動(dòng)機(jī)的額定功率為P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；發(fā)熱損失的電能為Q＝I2Rt＝(20A)2×1Ω×10×60s＝2.4×105J.9.15001000【解析】根據(jù)電能表的參數(shù)更換后的燈泡3000r/(kW·h)可知，消耗0.5kW·h電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500圈，0.5kW·h＝0.5×3.6×106J＝1.8×106J，所以P＝eq\f(W,t)＝eq\f(1.8×106J,1800s)＝1000W.10.1∶21∶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＝eq\f(U,R)可得，通過(guò)兩電阻的電流之比：eq\f(I1,I2)＝eq\f(\f(U,R1),\f(U,R2))＝eq\f(R2,R1)＝eq\f(1,2)；由P＝eq\f(U2,R)可得，它們的電功率之比：eq\f(P1,P2)＝eq\f(\f(U2,R1),\f(U2,R2))＝eq\f(R2,R1)＝eq\f(1,2).11.100.1【解析】由甲圖可知當(dāng)P在a端時(shí)，電阻R1與R2串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器R2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＝1V，通過(guò)R1電流為I1＝0.1A，則R1的阻值為R1＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(1V,0.1A)＝10Ω；R1消耗的電功率P1＝U1I1＝1V×0.1A＝0.1W.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(guò)兩電阻絲的電流大小相等；通電后電流通過(guò)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(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)變化來(lái)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(shí)間和通過(guò)的電流相等時(shí)，電阻R1產(chǎn)生的熱量比R2多，即Q1>Q2，再由Q＝cmΔt的變形公式Δt＝eq\f(Q,cm)得Δt1>Δt2；(3)由焦耳定律Q＝I2Rt可知，在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，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?lái)的2倍，產(chǎn)生的熱量是原來(lái)的4倍，從而升高的溫度也是原來(lái)的4倍，所以Δt1′>2Δt1(或Δt2′>2Δt2)；該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量與電流不成正比例關(guān)系；(4)這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(dòng)變阻器的最大阻值為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(4.8V,0.24A)＝20Ω(2)小燈泡正常工作時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為UR＝U－UL＝6V－2.5V＝3.5V，由題圖乙知，電路中的電流為I′＝0.4A小燈泡額定功率為PL＝ULI′＝2.5V×0.4A＝1W(3)小燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能為W＝PLt＝1W×10×60s＝600J(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″＝eq\f(UL′,RL)＝eq\f(1.5V,7.5Ω)＝0.2A滑動(dòng)變阻器需要接入電路的阻值為Rx＝eq\f(Ux,I″)＝eq\f(6V－1.5V,0.2A)＝22.5Ω>20Ω，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(shí)，兩電阻串聯(lián)接入電路中，則電路的總電阻R1＝10Ω＋10Ω＝20Ω，電路的總功率P1＝eq\f(U2,R1)＝eq\f(（10V）2,20Ω)＝5W；開關(guān)旋至“2”擋時(shí)，只有一個(gè)電阻接入電路，則電路的總電阻R2＝10Ω，電路的總功率P2＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(（10V）2,10Ω)＝10W；開關(guān)旋至“3”擋時(shí)，兩電阻并聯(lián)，則電路的總電阻R3＝eq\f(10,