江西省5年2016_2020中考物理1年模拟真题分类汇编专题17电功电功率和电热含解析20201214754

这是一份江西省5年2016_2020中考物理1年模拟真题分类汇编专题17电功电功率和电热含解析20201214754，共28页。试卷主要包含了实验等内容，欢迎下载使用。
专题17 电功电功率和电热

真题再现
1．（2020江西）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示，求：

榨汁杯部分参数表
额定电压
220V
加热功率
300W
保温功率
80W
榨汁功率
66W
容量
300mL

(1)仅榨汁时的正常工作电流；
(2)R2的阻值；
(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃，要加热多长时间｡[，]
【答案】(1)0.3A；(2)220Ω；(3)160s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)仅榨汁时的正常工作电流
I==0.3A
(2)仅闭合开关S2和S3时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由P=可知电功率较大，榨汁杯处于加热挡，仅闭合开关S2时，只有R1的简单电路，电路的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于保温挡，R2的功率
P2=P-P1=300W-80W=220W
R2的阻值
R2==220Ω
(3)果汁的质量
m=ρ果汁V=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg
果汁吸收的热量
Q吸=c果汁mΔt=4×103J/(kg·℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J
消耗的电能
W==4.8×104J
加热时间
t=
答：(1)仅榨汁时的正常工作电流是0.3A；
(2)R2的阻值是220Ω；
(3)要加热时间是160s。
2．（2020江西）如图所示，电源电压恒定不变，已知定值电阻的阻值为R0，不考虑温度对灯丝电阻的影响｡

(1)当S1和S2都闭合时，电流表的示数分别为I1､I2，且I1>I2，小灯泡L1恰好正常发光，求电源电压及小灯泡L1的电阻值；
(2)当开关S1和S2都断开时，某一电表示数为I3（I3≠0），求电路的总功率｡
【答案】(1)I2R0，；(2)I2I3R0
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当开关S1、S2都闭合时，定值电阻R0和灯泡L1并联，一个电流表测量干路中的电流，另一个电流表测量通过R0的电流，由于
I1>I2
干路电流为I1，通过R0的电流为I2，则电源电压
U=U0=I2R0
由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流
IL=I1-I2
小灯泡的电阻
RL=
(2)当开关S1、S2都断开，灯泡L1和L2串联，电路中的电流为I3，电路的总功率
P=UI=I2R0I3=I2I3R0
答：(1)电源电压是I2R0，小灯泡L1的电阻值是；
(2)电路的总功率是I2I3R0。
3.（2020江西）如图所示，是电学中常见的电路图，在A､B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）

A．探究电流与电压的关系—改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系—调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值—多次测量求平均值，减小误差
D．测量小灯泡的电功率—改变小灯泡两端电压，求平均电功率
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．探究电流与电压的关系，滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压，故A正确；
B．探究电流与电阻的关系，需要保持定值电阻两端的电压不变，滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变，故B错误；
C．测量定值电阻的阻值，滑动变阻器改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，可以多次测量求平均值，减小误差，故C正确；
D．测量小灯泡的电功率，滑动变阻器改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，可以得到不同电压下小灯泡的电功率，不能求平均功率，故D错误。
故选AC。
4．（2020江西）1840年英国物理学家______最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流､电阻和通电时间的关系，其表达式为：Q=______｡
【答案】焦耳I2Rt
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律，内容是电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，表达式是Q=I2Rt。


5．（2019江西）如图所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图和铭牌，暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40)

(1)求电阻R2的阻值；
(2)把400g牛奶从20加热到40，求牛奶所吸收的热量（c牛奶=4.0×103J/(kg·)）
(3)如图所示，是暖奶器正常加热和保温过程中温度随时间变化的图象，求暖奶器在加过程中的热效率.(结果保留到小数点后一位)
【答案】（1）242Ω（2）3.2×104J（3）72.7％
【解析】
【详解】
（1）由题意可知，当S接“2、3”时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态；
当接“3、4”时，电路为R1、R2并联，奶器处于加热状态，
因电路中的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R2的电功率：
P2=P加热-P保温=220W-20W=200W，
由P=可得，电阻R2的阻值：
R2===242Ω；
（2）牛奶从20℃加热到40吸收的热量：
Q=cm(tt0)= 4.0×103J/(kg·℃)0.4kg(4020)= 3.2×104J;
（3）由图像可知，加热时间为t=200s，加热过程消耗的电能：W=Pt=220W200s=44000J,
则暖奶器在加过程中的热效率：=100=10072.7％.
6．（2019江西）如图所示，将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中，通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光.则甲、乙两电路中的总电流之比I1:I2=_______，而电路的总功率之比P1:P2=_______.

【答案】2:12:1
【解析】
【分析】
【详解】
完全相同的灯泡,正常发光时的电流相等，都为I，若将他们并联，则电路中的电流I1=2I，若将他们串联，串联电路中电流处处相等，则电流中的电流I2=I，所以I1=2I2，则甲、乙两电路中的总电流之比I1: I2=2:1，电路中的总功率P1=UI1，P2=UI2,则P1:P2= I1: I2=2:1．
7．（2019江西）实验:测量小灯泡的电功率
实验中选择的小灯泡的额定电压为2.5V
（实验步骤）

(1)请你用笔画线代替导线，把图中的电路连接完整(导线不准交又)，并要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡会变亮；
（____________）
(2)正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是________________；
(3)查明原因，排除故障，正确操作，得到下表所示数据请将表中内容补充完整:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
2.0
0.28
0.56
发光暗淡
2
2.5
0.32
0.80
_______
3
3.0
0.36
1.08
发光强烈




由表中数据可知，该灯的额定电功率为________W．
(4)利用上述电路，用定值电阻替换小灯泡，测量该定值电阻的阻值，请在虚线方框中设计一个记录的表格．
（____________）

【答案】开关接触不良正常发光0.80
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均电阻R/Ω
1




2



3




【解析】
【分析】
【详解】
(1) 小灯泡电流小于0.6A,电流表应选小量程，滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡会变亮，因此滑动变阻器与应小灯泡串联，且接左下接线柱，如图所示：

(2)正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，说明开关接触不良；
(3) 小灯泡的额定电压为2.5V，由表中数据可知，U=2.5V时，小灯泡的功率P= 0.80W，此时小灯泡正常发光，灯的额定电功率为0.80W ；
(4)伏安法测定值电阻的实验需测量电流、电压，且需3次测量，求平均值减小误差，故表格设计如下：
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均电阻R/Ω
1




2



3





8．（2018江西）如图所示，电源电压可调，小灯泡L1标有“6V6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）

（1）闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压为6V时，求电流表A1的示数；
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为12V时，求电路消耗的总功率；
（3）闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为10V时，求小灯泡L3的实际发光功率。
【答案】3A@24W@0
【解析】
【详解】
（1）当闭合S1、S2、S3时，L2被短路，L1、L3两灯并联，电流表A1测量干路电流，电源电压为6V；
则灯泡L1、L3正常工作，根据可得两灯的电流分别为：
；；
所以干路电流即电流表A1的示数为：
；
（2）闭合S2，断开S1、S3时，L2、L3两灯串联，由于L2、L3规格相同，根据串联电路的分压特点可知：

所以L2、L3两灯能正常工作，
则总功率为：
；
（3）闭合开关S2、S3，断开开关S1，L2被短路，只有L3连入电路；
因为电源电压为10V，则此时L3两端电压为10V，远高于L3的额定电压6V，L3的灯丝会因为温度过高而烧断，烧断后电流为零，故实际功率为零。
【点睛】
综合考查了电功率的计算，要能灵活运用所学的公式及变形的公式，读懂电路图是关键，明确不同的开关闭合和断开时，电路的结构，最后一问中，电源电压远高于额定电压，所以通电后灯丝会烧断，功率为零。
9．（2018江西）如图所示，是某型号的爆米花机的电路图，该爆米花机具有制作和保温功能。只闭合开关S1时，R1加热，电动机搅拌，开始制作爆米花；只闭合开关S2时，R2保温，防止爆米花变凉；爆米花机的铭牌如表所示。[c玉米=1.2×103J/（Kg℃）]

（1）将100g、20℃的玉米加热到300℃成为爆米花时，求玉米粒需要吸收的热量；
（2）电阻R1发热，把100g、20℃的玉米粒加热成为爆米花，需要用时5min，求R1的加热效率。
（3）求保温电阻R2的阻值。
【答案】3.36×104J@56%@2200Ω
【解析】
【详解】
（1）根据得玉米吸收的热量：
；
（2）由表格知，加热的功率为200W；
根据得，电阻R1加热消耗的电能为：
，
R1的加热效率：
；
（3）由题和表格知，只闭合开关S2时，只有R2连入电路，处于保温状态，功率为22W，
根据得R2的阻值：
。
【点睛】
重点是吸热、电功率、效率的计算，公式应用时注意单位要统一，最后一问求电阻时，要能熟练应用公式，用此公式计算会显得稍微简单些。
10．（2017江西）．如图所示，是某家用电热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式．该电热水壶有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W．求：

（1）电热水壶调至中温档正常加热，将2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min,水所吸收的热量及电热水壶的效率；
（2）电热水壶高温档的额定功率；
（3）若某次电热水壶用高温档加热0.1h，耗电0.09KW·h,通过计算判断此时电热水壶是否正常工作？
【答案】（1）5.88×105J，98%；（2）1000W；（3）电热水壶非正常工作．
【解析】
【分析】
【详解】
（1）电热水壶调至中温档正常加热时，P中=500W，仅R1接入电路，U=220V，则，加热时间t=20min=1200s，将m=2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下），Δt=100℃－30℃=70℃,c=4.2×103J/（kg ·℃）；水所吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg ·℃）×2kg×70℃=5.88×105J，电热水壶放出的热量Q=W=P中t=500W×1200s=6×105J，效率为．
（2）当电热水壶处于高温档时，R1与R2并联，则额定功率为．
（3）若某次电热水壶用高温档加热t0=0.1h，耗电W0=0.09KW·h,则功率P0=W0/t0=0.09KW·h/0.1h=900W，小于1000W，故电热水壶非正常工作．

11．（2016江西）如图所示，是探究焦耳定律的实验装置．已知R1