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初中物理中考复习 专题18 电功率与焦耳定律问题（解析版）
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这是一份初中物理中考复习 专题18 电功率与焦耳定律问题（解析版），共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
用小微专题精准练助力2023中考物理四点问题大突破（二轮复习通用）
第一部分 中考重点基础考点专题篇
专题18 电功率与焦耳定律问题
一、选择题
1. （2022湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h
【答案】C
【解析】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。
2.（2022江苏无锡）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 可以验证电功与电压大小的关系 B. L1对应的电压表示数比L2小
C. 通过L1的电流比L2大 D. L1、L2规格是相同的
【答案】A
【解析】A．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流和时间相等，观察到白炽灯泡L1比L2亮，可知两灯实际功率不等，由可知，两灯获得的电压不同，在电流和时间相等，电压不等的情况下，根据，可知此电路可以验证电功与电压大小的关系，故A正确；
B．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，而白炽灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率比L2大，由可知，L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；
C．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡电流相等，故C错误；
D．L1两端的电压比L2大，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻大于L2的电阻，两灯规格不相同，故D错误。故选A。
3.（2022湖北天门）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是，故D错误。故选C。
4.（2022广西桂林）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（ ）
A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇
【答案】B
【解析】A．电饭煲主要将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．电灯通电时会发光和发热，以发光为主，主要将电能转化为光能，故B符合题意；
C．洗衣机主要将电能转化为机械能，故C不符合题意；
D．电风扇主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选B。
5.（2022广西河池）现代社会生活和生产几乎处处离不开电，用电，实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是（ ）
A. 用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B. 发电站把电能转化为其它形式的能
C. 电功和电能的单位都是瓦特
D. 电功和电能是同一个物理量
【答案】A
【解析】A．根据电功的实质可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确；
B．发电站是把其它形式的能转化为电能，故B错误；
C．电功和电能的单位都是焦耳，故C错误；
D．电流做功的过程，是将电能转化为其它形式能的过程，所以电功不是电能，故D错误。
故选A。
6. （2022江苏南通）小明家上次查看电能表示数为本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 这个电能表的额定功率为2200W
C. 他家在这段时间内消耗电能为903kW•h
D. 若只让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作10min，则该表圆盘转了600转
【答案】D
【解析】A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误；
B．电路允许接的用电器的最大功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
这个功率不是电能表的额定功率，故B错误；
C．他家在这段时间内消耗的电能
W=8633.5kW•h-8543.2kW•h=90.3kW•h
故C错误；
D．3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为
则电能表的圆盘转过的圈数
故D正确。故选D。
7.（2022苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为5V B. R的最大阻值为20Ω
C. R=10Ω时，其功率最大 D. R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【解析】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
……①
……②
由①②解得U=6V，R0=5Ω
故A错误；
B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；
C．R的功率
由上式可知，当R=R0=5Ω
时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；
D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为
故D正确。故选D。
8.（2022江苏扬州） 测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R为定值电阻，是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住入射到光敏电阻上的光，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列说法正确的是（ ）
A. 有人通过，的电流变小 B. 有人通过，电路总功率变小
C. 无人通过，R的阻值为25Ω D. 无人通过，的功率为0.2W
【答案】AB
【解析】AC．有人通过时，电压表的示数为2V，因为电源电压为3V，所以光敏电阻两端的电压为
U有=3V-2V=1V
根据串联分压可得，定值电阻R的阻值为
无人通过时，电压表的示数为2.5V，因为电源电压为3V，所以光敏电阻两端的电压为
U无=3V-2.5V=0.5V
R为定值电阻，阻值不变，所以根据串联分压可得，光敏电阻R0的阻值为
即无人通过时，电路中的总电阻为
当有人通过时，电路中的总电阻为
因为电源电压不变，根据欧姆定律可得，有人通过时
无人通过时
所以有人通过，的电流变小，故A正确，C错误；
B．有人通过时，电路中的电流为0.1A，无人通过时，电路中的电流为0.125A，根据电功率公式可得有人通过时，电路总功率为
无人通过时，电路总功率为
所以有人通过，电路总功率变小，故B正确；
D．无人通过时，电流中的电流为0.125A，其两端电压为0.5V，根据电功率公式可得无人通过，的功率为
故D错误。故选AB。
9.（2022江苏无锡）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【解析】A．由电路图可知，电阻箱R1与定值电阻R2串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2两端电压，由题意得，当电阻箱R1的阻值为R时，电压表示数即R2两端电压为U2=3V，电阻箱R1的功率为P1=0.9W，电路中的电流为
电阻箱R1两端电压为
由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和可得，电源电压为
当电阻箱R1的阻值为0.5R时，电压表示数变化了，根据串联电路中电阻分压可知，R1减小，R1两端电压减小，相应的R2两端电压增大，故此时R2两端电压为
此时电路中的电流为
R1两端电压为
由串联电路的电压规律可得
两次电源电压不变，则有
即
解得R=2R2，将此结果代入以上推导式可知，当电阻箱R1的阻值为R时，R1两端电压为
则电源电压为
故A错误；
B．当电阻箱R1的阻值为R时，其电功率为
则定值电阻R2的阻值为
电阻箱R1的最大阻值R为
故B正确；
C．当R1阻值为R时，电路中电流为
此时电路中的总功率为
当电阻箱阻值调为0.5R时，R2两端电压为，电路中电流为
此时电路中的总功率为
前后两次电路总功率变化为
故C错误；
D．根据欧姆定律可知，当电路中电压一定时，总电阻最小时，电路中电流值最大。电路中总电阻为
当变阻箱R1为零时，电路中总电阻最小为
此时电路中电流最大为
因0.45A<0.6A，所以为保证电路安全，电流表量程能选0~0.6A，故D错误。故选B。
10. （2022甘肃兰州）校园生活，同学们并不陌生，下列有关说法最合理的是（ ）
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B. 此时教室内的温度约为
C. 微机室内台式计算机的功率约为
D. 普通乒乓球拍的质量约为
【答案】C
【解析】A．操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m，故A不符合题意；
B．教室内温度大约20度左右，故B不符合题意；
C．台式计算机的功率约为300W合理，故C符合题意；
D．普通乒乓球拍的质量约为2g，故D不符合题意。故选C。
二、填空题
1. （2022湖北十堰）如图为小红家电路中安装的电能表，此时示数为 _____kW·h。小红将一个电吹风机接入电路，电热丝因为电流的 _____效应吹出热风。她关闭其它用电器，3min内电能表铝盘转过15转，则此电吹风机的功率为 _____W。
【答案】 2022.6 热 500
【解析】电能表表盘上最后一位是小数点后面第一位，故读数为2022.6kW·h。
导体中有电流通过时会产生热量，这是电流的热效应，因此，电吹风能吹出热风是因为电流的热效应。
由图可知，表盘上标有600r/kW·h，意思是用电器每消耗1kW·h的电能，表盘转过600转，3min内电能表铝盘转过15转，则用电器消耗的电能
此电吹风机的功率
2. （2022黑龙江牡丹江）如图所示，，，闭合开关，电压表的示数为3V，电源电压U=______V，的电功率_______W，通电10s后，消耗的电能_______J。
【答案】 3 0.9 18
【解析】由图可知，和并联在电路中，电压表测量的电压等于电源电压，故电源电压为3V。
的电功率为
通电10s后，消耗的电能为
3.（2022河南）在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为___________V，电阻R1的阻值为___________Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。
【答案】 6 30 180
【解析】由电路图知道，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A2的示数为0.5A，即干路中的电流为I=05A
电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
电阻R2两端的电压为
U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为
U=U2=6V
由欧姆定律知道，电阻R1的阻值为
由 知道，通电1min，该电路消耗的总电能
4.（2022湖南张家界）如图所示：电能表示数为___________。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是___________。
【答案】 2022.8 方案二
【解析】（1）由图可知，电能表的示数为。
（2）方案一中，由可知，节能灯1min消耗的电能
表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数
由此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，不易测量，故方案一不可行。方案二中，由可知，电能表转盘转过1圈所用时间
时间比较容易测量，故方案二可行。
5. （2022广西北部湾）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用，示数是______kW·h。
【答案】 220 2022.6
【解析】由图可知，电能表上的“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用。
由图可知，根据电能表的读数规则，最后一位是小数，单位是kW·h，所以该电能表的示数是2022.6 kW·h。
6. （2022海南）如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为______V；当电流时，通电10s电阻箱消耗的电能为______J。
【答案】 6 5
【解析】电阻箱与定值电阻串联，电流表测电路的电流，由图乙可知，当电阻箱的电阻为5Ω和20Ω时，对应的电流大小分别为0.4A和0.2A，根据串联电阻的规律及欧姆定律，因电源电压不变，故有
即
解之
电源电压U=6V
当电流时，根据欧姆定律，定值电阻的电压为
U0=IR0=0.5A×10Ω=5V
根据串联电路电压的规律，电阻箱的电压为
U箱=U-U0=6V-5V=1V
通电10s电阻箱消耗的电能为
W= U箱It=1V×0.5A×10s=5J
7. （2022湖南湘潭）如图是小明家电能表的表盘，其读数是_______kWh。小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，干衣机在这6min内消耗的电能为_______kW·h，它的实际功率是_______kW。
【答案】 619.5 0.1 1
【解析】电能表的最后一位是小数、单位是kW·h，由图知，电能表的示数为619.5kW·h。
6min内电能表指示灯闪烁了160次，此时干衣机消耗的电能为
时间为t=6min=0.1h
干衣机的电功率为
8. （2022湖南岳阳）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：
（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；
（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。
【答案】 快 120
【解析】（1）由图乙知，只闭合S时，电路中只有R1工作，此时电路中的电阻较大，据 知，电路的功率较小，处于慢挡；S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路的功率较大，处于快挡。
（2）由图丙知，低于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而减小，高于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而增大，所以该PTC材料的居里点温度是120℃。
9. （2022吉林长春）如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
（1）闭合开关S1，电动车运动，将电能主要转化为___________能；再闭合开关S2，小灯泡L发光，电路的总功率___________。小灯泡L和电动机M的连接方式是___________联。
（2）给电动车电池充电时，电池相当于电路中的___________。
【答案】 （1）机械 变大 并联 （2）用电器
【解析】电动车运动时，主要的能量转化是将电能转化为机械能。
再闭合开关S2后，电路中电流的路径有两条，此时小灯泡L和电动机M并联接入电路，根据并联电路中电路消耗的电功率等于各用电器消耗的电功率之和可知，再闭合开关S2后电路的总功率变大。
给电动车的电池充电，此时电动车的电池要消耗电能，相当于一个用电器。
10. （2022广西河池）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，，，当闭合，断开时，电热水壶处于________挡；加热挡的电功率为________W。
【答案】 保温 1512.5
【解析】由电路图可以知道，当开关S2断开、S1闭合时，电路中只有R1，根据可知，此时电功率较小，因此电热水壶处于保温档。
当开关S1、S2同时闭合时，电路中R1与R2并联，此时总电阻较第一种情况是比较小的，根据可知，此时电功率大，因此电热水壶处于加热档，所以此时电路的总电阻为
那么加热挡的电功率为
11. （2022齐齐哈尔）如图所示，甲、乙是实验室常用电流表或电压表的位置，电源电压恒定。在甲、乙位置分别接入某种电表，闭合开关、，两灯均发光，甲、乙两个电表示数之比为1:5；断开、，在甲、乙位置分别接入另一种电表，然后再只闭合开关，两灯均发光，则此时甲、乙两电表示数之比为___________，灯泡与的电功率之比为___________。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】 5:4 4:1
【解析】由电路图可知，闭合开关、，两灯均发光，说明甲、乙均为电压表，两灯串联发光，甲表测灯L1的电压，乙表测电源电压，根据串联分压原理可知
则
然后再只闭合开关，两灯均发光，说明甲、乙均为电流表，两灯并联发光，甲表干路电流，乙表测通过灯L1的电流，由并联电路中电流与电阻成反比可知
由并联电路电流规律可得
由可知，灯泡与的电功率之比为
12. （2022贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S1时，定值电阻R1的功率是16W；当开关S1、S2都闭合时，R1的功率是25W。则先后两次电路消耗的功率之比是___________。
【答案】4：5
【解析】当开关S1、S2都闭合时，电路中只有R1工作，R1的功率是25W，可求出电源电压
只闭合开关S1时，R1与R2串联，定值电阻R1的功率是16W，可求出R1的电压
则R2的电压
串联电路中电压与电阻成正比
串联电路中功率与电阻成正比
故
P2=4W
只闭合开关S1时，电路总功率
P=P1+P2=16W+4W=20W
所以先后两次电路消耗的功率之比
三、综合应用题
1.（2022黑龙江大庆）小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，求：
（1）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率大；（用AB、BC或CD表示）
（2）若电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能；
（3）电热丝正常工作时的电阻；
（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。
【答案】（1）AB；（2）2.64×105J；（3）55Ω；（4）4A
【解析】（1）当开关旋至CD时，电路处于断路；当开关旋至BC时，只有电动机工作，吹冷风；当开关旋至AB时，电动机和电热丝并联，同时工作，吹热风，此时正常工作时功率大。
（2）吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能为
W=Pt=880W×5×60s=2.64×105J
（3）吹热风时比吹冷风时，多了一个电热丝工作，而吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电热丝发功率即为880W，所以电热丝正常工作的电阻为
（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大，大的正是通过电热丝的电流，电热丝正常工作时的电流为
所以在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大4A。
2. （2022湖北随州）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；
（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？
【答案】（1）0.5度；（2）0.3A
【解析】（1）只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作，消耗的总功率为
P总=4P大=4×250×10-3kW=1kW
由得W=Pt，四个大灯一天使用半小时，消耗的电能为
W=P总t=1kW×0.5h=0.5kW·h
（2）洗浴时只闭合S3和S4，“小灯”和换气扇并联，它们同时工作的电功率为
P总′=P小+P扇=16W+50W=66W
由P=UI得，（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇工作时，干路电流为
3. （2022湖北恩施州）如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h）
技术参数
载重
120kg
配绳
20m
爬绳速度
12m/min
自重
10kg
额定电压
36V
电池容量
20Ah
电池
动力锂电池
（1）动力锂电池可提供的总电能；
（2）机器人满载匀速爬升的功率；
（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位）
【答案】（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A
【解析】（1）根据电能公式可知，动力锂电池可提供的总电能
W总=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J
（2）机器人满载时的总重力为
G总=m总g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N
爬绳的速度为
v=12m/min=0.2m/s
机器人满载匀速爬升的功率
（3）爬升12m过程中克服重力所做的功为
W1=Gh=1300N×12m=15600J
根据可知，机器人消耗的电能为
由电能公式W=UIt可知，实际工作的电流
用小微专题精准练助力2023中考物理四点问题大突破（二轮复习通用）
第一部分 中考重点基础考点专题篇
专题18 电功率与焦耳定律问题
一、选择题
1. （2022湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h
【答案】C
【解析】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。
2.（2022江苏无锡）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 可以验证电功与电压大小的关系 B. L1对应的电压表示数比L2小
C. 通过L1的电流比L2大 D. L1、L2规格是相同的
【答案】A
【解析】A．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流和时间相等，观察到白炽灯泡L1比L2亮，可知两灯实际功率不等，由可知，两灯获得的电压不同，在电流和时间相等，电压不等的情况下，根据，可知此电路可以验证电功与电压大小的关系，故A正确；
B．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，而白炽灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率比L2大，由可知，L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；
C．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡电流相等，故C错误；
D．L1两端的电压比L2大，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻大于L2的电阻，两灯规格不相同，故D错误。故选A。
3.（2022湖北天门）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW·h
【答案】C
【解析】A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是，故D错误。故选C。
4.（2022广西桂林）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（ ）
A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇
【答案】B
【解析】A．电饭煲主要将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．电灯通电时会发光和发热，以发光为主，主要将电能转化为光能，故B符合题意；
C．洗衣机主要将电能转化为机械能，故C不符合题意；
D．电风扇主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选B。
5.（2022广西河池）现代社会生活和生产几乎处处离不开电，用电，实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是（ ）
A. 用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B. 发电站把电能转化为其它形式的能
C. 电功和电能的单位都是瓦特
D. 电功和电能是同一个物理量
【答案】A
【解析】A．根据电功的实质可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确；
B．发电站是把其它形式的能转化为电能，故B错误；
C．电功和电能的单位都是焦耳，故C错误；
D．电流做功的过程，是将电能转化为其它形式能的过程，所以电功不是电能，故D错误。
故选A。
6. （2022江苏南通）小明家上次查看电能表示数为本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的（ ）
A. 电能表是测量电功率的仪表
B. 这个电能表的额定功率为2200W
C. 他家在这段时间内消耗电能为903kW•h
D. 若只让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作10min，则该表圆盘转了600转
【答案】D
【解析】A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误；
B．电路允许接的用电器的最大功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
这个功率不是电能表的额定功率，故B错误；
C．他家在这段时间内消耗的电能
W=8633.5kW•h-8543.2kW•h=90.3kW•h
故C错误；
D．3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为
则电能表的圆盘转过的圈数
故D正确。故选D。
7.（2022苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为5V B. R的最大阻值为20Ω
C. R=10Ω时，其功率最大 D. R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【解析】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
……①
……②
由①②解得U=6V，R0=5Ω
故A错误；
B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；
C．R的功率
由上式可知，当R=R0=5Ω
时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；
D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为
故D正确。故选D。
8.（2022江苏扬州） 测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R为定值电阻，是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住入射到光敏电阻上的光，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列说法正确的是（ ）
A. 有人通过，的电流变小 B. 有人通过，电路总功率变小
C. 无人通过，R的阻值为25Ω D. 无人通过，的功率为0.2W
【答案】AB
【解析】AC．有人通过时，电压表的示数为2V，因为电源电压为3V，所以光敏电阻两端的电压为
U有=3V-2V=1V
根据串联分压可得，定值电阻R的阻值为
无人通过时，电压表的示数为2.5V，因为电源电压为3V，所以光敏电阻两端的电压为
U无=3V-2.5V=0.5V
R为定值电阻，阻值不变，所以根据串联分压可得，光敏电阻R0的阻值为
即无人通过时，电路中的总电阻为
当有人通过时，电路中的总电阻为
因为电源电压不变，根据欧姆定律可得，有人通过时
无人通过时
所以有人通过，的电流变小，故A正确，C错误；
B．有人通过时，电路中的电流为0.1A，无人通过时，电路中的电流为0.125A，根据电功率公式可得有人通过时，电路总功率为
无人通过时，电路总功率为
所以有人通过，电路总功率变小，故B正确；
D．无人通过时，电流中的电流为0.125A，其两端电压为0.5V，根据电功率公式可得无人通过，的功率为
故D错误。故选AB。
9.（2022江苏无锡）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（ ）
A. 电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【解析】A．由电路图可知，电阻箱R1与定值电阻R2串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2两端电压，由题意得，当电阻箱R1的阻值为R时，电压表示数即R2两端电压为U2=3V，电阻箱R1的功率为P1=0.9W，电路中的电流为
电阻箱R1两端电压为
由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和可得，电源电压为
当电阻箱R1的阻值为0.5R时，电压表示数变化了，根据串联电路中电阻分压可知，R1减小，R1两端电压减小，相应的R2两端电压增大，故此时R2两端电压为
此时电路中的电流为
R1两端电压为
由串联电路的电压规律可得
两次电源电压不变，则有
即
解得R=2R2，将此结果代入以上推导式可知，当电阻箱R1的阻值为R时，R1两端电压为
则电源电压为
故A错误；
B．当电阻箱R1的阻值为R时，其电功率为
则定值电阻R2的阻值为
电阻箱R1的最大阻值R为
故B正确；
C．当R1阻值为R时，电路中电流为
此时电路中的总功率为
当电阻箱阻值调为0.5R时，R2两端电压为，电路中电流为
此时电路中的总功率为
前后两次电路总功率变化为
故C错误；
D．根据欧姆定律可知，当电路中电压一定时，总电阻最小时，电路中电流值最大。电路中总电阻为
当变阻箱R1为零时，电路中总电阻最小为
此时电路中电流最大为
因0.45A<0.6A，所以为保证电路安全，电流表量程能选0~0.6A，故D错误。故选B。
10. （2022甘肃兰州）校园生活，同学们并不陌生，下列有关说法最合理的是（ ）
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B. 此时教室内的温度约为
C. 微机室内台式计算机的功率约为
D. 普通乒乓球拍的质量约为
【答案】C
【解析】A．操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m，故A不符合题意；
B．教室内温度大约20度左右，故B不符合题意；
C．台式计算机的功率约为300W合理，故C符合题意；
D．普通乒乓球拍的质量约为2g，故D不符合题意。故选C。
二、填空题
1. （2022湖北十堰）如图为小红家电路中安装的电能表，此时示数为 _____kW·h。小红将一个电吹风机接入电路，电热丝因为电流的 _____效应吹出热风。她关闭其它用电器，3min内电能表铝盘转过15转，则此电吹风机的功率为 _____W。
【答案】 2022.6 热 500
【解析】电能表表盘上最后一位是小数点后面第一位，故读数为2022.6kW·h。
导体中有电流通过时会产生热量，这是电流的热效应，因此，电吹风能吹出热风是因为电流的热效应。
由图可知，表盘上标有600r/kW·h，意思是用电器每消耗1kW·h的电能，表盘转过600转，3min内电能表铝盘转过15转，则用电器消耗的电能
此电吹风机的功率
2. （2022黑龙江牡丹江）如图所示，，，闭合开关，电压表的示数为3V，电源电压U=______V，的电功率_______W，通电10s后，消耗的电能_______J。
【答案】 3 0.9 18
【解析】由图可知，和并联在电路中，电压表测量的电压等于电源电压，故电源电压为3V。
的电功率为
通电10s后，消耗的电能为
3.（2022河南）在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为___________V，电阻R1的阻值为___________Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。
【答案】 6 30 180
【解析】由电路图知道，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A2的示数为0.5A，即干路中的电流为I=05A
电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
电阻R2两端的电压为
U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为
U=U2=6V
由欧姆定律知道，电阻R1的阻值为
由 知道，通电1min，该电路消耗的总电能
4.（2022湖南张家界）如图所示：电能表示数为___________。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是___________。
【答案】 2022.8 方案二
【解析】（1）由图可知，电能表的示数为。
（2）方案一中，由可知，节能灯1min消耗的电能
表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数
由此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，不易测量，故方案一不可行。方案二中，由可知，电能表转盘转过1圈所用时间
时间比较容易测量，故方案二可行。
5. （2022广西北部湾）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用，示数是______kW·h。
【答案】 220 2022.6
【解析】由图可知，电能表上的“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用。
由图可知，根据电能表的读数规则，最后一位是小数，单位是kW·h，所以该电能表的示数是2022.6 kW·h。
6. （2022海南）如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图像如图乙所示，电源电压为______V；当电流时，通电10s电阻箱消耗的电能为______J。
【答案】 6 5
【解析】电阻箱与定值电阻串联，电流表测电路的电流，由图乙可知，当电阻箱的电阻为5Ω和20Ω时，对应的电流大小分别为0.4A和0.2A，根据串联电阻的规律及欧姆定律，因电源电压不变，故有
即
解之
电源电压U=6V
当电流时，根据欧姆定律，定值电阻的电压为
U0=IR0=0.5A×10Ω=5V
根据串联电路电压的规律，电阻箱的电压为
U箱=U-U0=6V-5V=1V
通电10s电阻箱消耗的电能为
W= U箱It=1V×0.5A×10s=5J
7. （2022湖南湘潭）如图是小明家电能表的表盘，其读数是_______kWh。小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，干衣机在这6min内消耗的电能为_______kW·h，它的实际功率是_______kW。
【答案】 619.5 0.1 1
【解析】电能表的最后一位是小数、单位是kW·h，由图知，电能表的示数为619.5kW·h。
6min内电能表指示灯闪烁了160次，此时干衣机消耗的电能为
时间为t=6min=0.1h
干衣机的电功率为
8. （2022湖南岳阳）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：
（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；
（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。
【答案】 快 120
【解析】（1）由图乙知，只闭合S时，电路中只有R1工作，此时电路中的电阻较大，据 知，电路的功率较小，处于慢挡；S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路的功率较大，处于快挡。
（2）由图丙知，低于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而减小，高于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而增大，所以该PTC材料的居里点温度是120℃。
9. （2022吉林长春）如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
（1）闭合开关S1，电动车运动，将电能主要转化为___________能；再闭合开关S2，小灯泡L发光，电路的总功率___________。小灯泡L和电动机M的连接方式是___________联。
（2）给电动车电池充电时，电池相当于电路中的___________。
【答案】 （1）机械 变大 并联 （2）用电器
【解析】电动车运动时，主要的能量转化是将电能转化为机械能。
再闭合开关S2后，电路中电流的路径有两条，此时小灯泡L和电动机M并联接入电路，根据并联电路中电路消耗的电功率等于各用电器消耗的电功率之和可知，再闭合开关S2后电路的总功率变大。
给电动车的电池充电，此时电动车的电池要消耗电能，相当于一个用电器。
10. （2022广西河池）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，，，当闭合，断开时，电热水壶处于________挡；加热挡的电功率为________W。
【答案】 保温 1512.5
【解析】由电路图可以知道，当开关S2断开、S1闭合时，电路中只有R1，根据可知，此时电功率较小，因此电热水壶处于保温档。
当开关S1、S2同时闭合时，电路中R1与R2并联，此时总电阻较第一种情况是比较小的，根据可知，此时电功率大，因此电热水壶处于加热档，所以此时电路的总电阻为
那么加热挡的电功率为
11. （2022齐齐哈尔）如图所示，甲、乙是实验室常用电流表或电压表的位置，电源电压恒定。在甲、乙位置分别接入某种电表，闭合开关、，两灯均发光，甲、乙两个电表示数之比为1:5；断开、，在甲、乙位置分别接入另一种电表，然后再只闭合开关，两灯均发光，则此时甲、乙两电表示数之比为___________，灯泡与的电功率之比为___________。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【答案】 5:4 4:1
【解析】由电路图可知，闭合开关、，两灯均发光，说明甲、乙均为电压表，两灯串联发光，甲表测灯L1的电压，乙表测电源电压，根据串联分压原理可知
则
然后再只闭合开关，两灯均发光，说明甲、乙均为电流表，两灯并联发光，甲表干路电流，乙表测通过灯L1的电流，由并联电路中电流与电阻成反比可知
由并联电路电流规律可得
由可知，灯泡与的电功率之比为
12. （2022贵阳）如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S1时，定值电阻R1的功率是16W；当开关S1、S2都闭合时，R1的功率是25W。则先后两次电路消耗的功率之比是___________。
【答案】4：5
【解析】当开关S1、S2都闭合时，电路中只有R1工作，R1的功率是25W，可求出电源电压
只闭合开关S1时，R1与R2串联，定值电阻R1的功率是16W，可求出R1的电压
则R2的电压
串联电路中电压与电阻成正比
串联电路中功率与电阻成正比
故
P2=4W
只闭合开关S1时，电路总功率
P=P1+P2=16W+4W=20W
所以先后两次电路消耗的功率之比
三、综合应用题
1.（2022黑龙江大庆）小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，求：
（1）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率大；（用AB、BC或CD表示）
（2）若电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能；
（3）电热丝正常工作时的电阻；
（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。
【答案】（1）AB；（2）2.64×105J；（3）55Ω；（4）4A
【解析】（1）当开关旋至CD时，电路处于断路；当开关旋至BC时，只有电动机工作，吹冷风；当开关旋至AB时，电动机和电热丝并联，同时工作，吹热风，此时正常工作时功率大。
（2）吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能为
W=Pt=880W×5×60s=2.64×105J
（3）吹热风时比吹冷风时，多了一个电热丝工作，而吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电热丝发功率即为880W，所以电热丝正常工作的电阻为
（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大，大的正是通过电热丝的电流，电热丝正常工作时的电流为
所以在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大4A。
2. （2022湖北随州）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。
（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；
（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？
【答案】（1）0.5度；（2）0.3A
【解析】（1）只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作，消耗的总功率为
P总=4P大=4×250×10-3kW=1kW
由得W=Pt，四个大灯一天使用半小时，消耗的电能为
W=P总t=1kW×0.5h=0.5kW·h
（2）洗浴时只闭合S3和S4，“小灯”和换气扇并联，它们同时工作的电功率为
P总′=P小+P扇=16W+50W=66W
由P=UI得，（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇工作时，干路电流为
3. （2022湖北恩施州）如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h）
技术参数
载重
120kg
配绳
20m
爬绳速度
12m/min
自重
10kg
额定电压
36V
电池容量
20Ah
电池
动力锂电池
（1）动力锂电池可提供的总电能；
（2）机器人满载匀速爬升的功率；
（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位）
【答案】（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A
【解析】（1）根据电能公式可知，动力锂电池可提供的总电能
W总=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J
（2）机器人满载时的总重力为
G总=m总g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N
爬绳的速度为
v=12m/min=0.2m/s
机器人满载匀速爬升的功率
（3）爬升12m过程中克服重力所做的功为
W1=Gh=1300N×12m=15600J
根据可知，机器人消耗的电能为
由电能公式W=UIt可知，实际工作的电流
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