重难点24电功、电功率-2022年中考物理热点及重难点专练试卷（原卷+解析）

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专项四  电学重难点24  电功  电功率【重点知识梳理】24.1电能及其测量1.用电器消耗电能的过程，实质上是电能转化为其它形式的能的过程。2.电流做的功，叫电功。符号：W。单位：焦耳（J）。3.测量电功的仪表：电能表。它的单位是：千瓦时，符号是：kW.h。1 kW.h=3.6×106J。表盘上表示的Nr/ kW.h的意思是：电路中每消耗1 kW.h时的电能，表盘转过N转。24.2电功率的计算1.计算电功的常见公式：①W=UIt（U-电压，单位：V；I-电流，单位：A；t-时间，单位：s）；②W=Pt（P—电功率，单位：W）；③ W=I2Rt=（R-电阻，单位：ῼ）（这两个公式仅适用于纯电阻电路）。2.计算电功率的常见公式：①P=UI；②P=（W-电功）；③P=I2R= （这两个公式仅适用于纯电阻电路）。3.在串联电路中，电功、电功率的分配都与其电阻成正比；总功、总功率等于各部分之和。即： =     =      W总=W1+W2    P总=P1+P24. 在串联电路中，电功、电功率的分配都与其电阻成反比；总功、总功率等于各部分之和。即： =     =  W总=W1+W2    P总=P1+P2【难点知识突破】24.1利用电能表测电功、电功率方法、步骤与计算断开家庭电路中的其它用电器，只让待测用电器工作。测出该用电器在时间t内，表盘转过的转数或者指示灯闪烁的次数n。3.用公式W= 计算在该时间段内电路消耗的电能，单位是kW.h。4.用公式P=计算该用电器的电功率。【例题分析】【例1】（2021临沂）仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路，正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为_________kW·h，电功率为________kW。24.2电功率的综合计算1.注意题设的“潜在条件”：如“用电器恰好正常工作”，含义是“该用电器两端的电压为它的额定电压，功率为额定功率，电流为额定电流”；“在家庭电路中”，含义是“此时它两端的电压为220V”等。对于动态电路，注意要根据题设要求先准确画出其等效电路图，再根据等效电路进行分析，使问题简化。2.若果已知灯的额定电压和额定功率，一般用公式RL= 计算电阻（忽略灯的电阻变化时）；若给出了灯的伏安曲线图，则需从图中读出相关数据。3.电路安全问题当一个定值电阻与一个可变电阻串联时，电表和电器的安全问题分析，一般思路是：（1）若电压表测定值电阻的电压，则电路中的最大电流：I最大=U伏特表量程/R定值。此时只需要求可变电阻的最小值：R可变最小=U/I最大—R定。（2）若电压表测可变电阻的电压，则电路中的最大电流值等于所有电器中允许通过的最大值中的最小值，一般由电流表的量程确定。此时可变电阻取得最小值。再根据电压表的量程确定可变电阻的最大值：根据电压表的量程，获得可变电阻的最高电压值；据此求出电路中的最小电流值：I最小=（U-U可变最大）/R定，R可变最大= U可变最大/ I最小。4.求最大（小）电功率问题根据公式P=U2/R可知：在电压一定时，电阻最小，电功率最大；电阻最大，电功率最小。所以，求电路消耗的最大（小）功率，实际上是寻找什么时候电路中的电阻最小（大）。一般来说，当电阻串联时最大，并联时最小。若果定值电阻与变阻器串联，变阻器不连入或连入阻值最小时，电路总电阻最小。【例题分析】【例2】（2021上海）在图所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1的表盘均如图所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。（1）求电阻 R1的阻值；（2）求此时经过变阻器 R2的电流I2；（3）移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min∶P2max。【例3】（2021广东）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，R0的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示，求：（1）电源电压；              （2）滑动变阻器的最大阻值。【巩固练习】1.（2021内江）在如图所示的电路中，电源的电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω。闭合开关，移动滑片P，当R2等于2Ω或8Ω时，R2消耗的电功率均为8W，则下列选项中正确的是（　　）A．电流表示数最大为6A                   B．电压表示数最大为6VC．R1的阻值为8Ω                        D．R2的最大功率为9W2.（2021陕西）如图1所示电路中，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时。电压表V1的示数如图2所示，R2的功率为1.75W。下列说法正确的是（　　）A．电阻R1与滑动变阻器R2并联 B．电压表V1测量电源电压C．电流表的示数为0.05A D．电源电压为12V3.（2021临沂）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中（　　）A．灯泡的亮度变大 B．电流表的示数不变 C．电压表的示数变小    D．电路的总功率变大4.（2021扬州）如图所示电路，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R2为5Ω，电压表示数为U1，R2的电功率为P2，电流表示数为I，闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是（　　）A．B．C．D．5.（2021荆州）如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（　）
A．电源电压为5VB．小灯泡正常发光时电阻为2.5C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5WD．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：46．（2021绥化）图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（　　）①电源电压为9V                    ②电阻R的阻值为10Ω③电路消耗的总功率为2.7W          ④通过电阻R的电流为0.6A
A．只有①②③正确                   B．只有②③④正确C．只有①③正确                     D．只有②④正确7.（2021南充）（多选）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器、小灯泡L（灯丝电阻不变）分别标有“20ῼ  1A”、“2.5V  0.5A”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是（　　）A．电流表的示数变化范围是0.24A～0.5AB．电压表的示数变化范围是1.2V～3VC．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7ῼ～20ῼD．滑动变阻器的最大电功率1.8W8.（2021上海）电源电压 8V，10 秒通过的电荷量是 5 库，通过的电流大小为 ______，电流做功______；当电源电压发生变化时，则电阻阻值将______。9.（2021南充）2021年1月，南充籍总设计师刑继主持完成的华龙一号全球首堆投入商业运行，标志着我国自主三代核电技术跻身世界前列，核反应堆是通过可控______（选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能的设备；图是小明家电能表月初、月末的示数，若小明家所在地区每度电的电费为0.5元，则他家本月电费为______元。10.（2021临沂）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则定值电阻R1的阻值为__________Ω；电路消耗的最小功率为__________W。11.（2021齐齐哈尔）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______ kW.h，此电能表允许接入用电器的最大总功率是____W。12.（2021兰州）一只标有“6V，3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8的定值电阻R串联，接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡L正常发光。求：（1）电路中的电流I；（2）电源电压U；（3）通电20s，整个电路消耗的电能W。13.（2021十堰）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求：（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）电路总功率的最大值和最小值。14．（2021绥化）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能?（2）电源电压是多少伏?（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少?