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2022年北京市中考物理专题练-电功率
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2022年北京市中考物理专题练11-电功率
一．选择题（共15小题）
1．（2021•朝阳区二模）现有额定电压均为6V的A、B、C三盏小灯泡，它们的U—I关系图像如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．若将三盏灯串联在电压为12V的电路中，则C灯最亮
B．若将三盏灯串联，当A灯正常发光时，C灯的功率为1W
C．若将三盏灯串联在电压为18V的电路中，则三盏灯均可安全工作
D．若将三盏灯并联在电压为6V的电路中，电路消耗的总功率为14.8W
2．（2021•丰台区二模）如图所示的电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S，下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R1和电阻R2串联
B．通过电阻R1的电流一定等于通过电阻R2的电流
C．电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压
D．电阻R1消耗的电功率一定等于电阻R2消耗的电功率
3．（2021•石景山区二模）如图所示的电路，开关S闭合，规格相同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2亮
B．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
C．灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压
D．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
4．（2021•海淀区校级模拟）如图所示的电路中，电源两端电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，且R1＞R2。开关S闭合时，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，R1、R2的功率为P1、P2，下列说法正确的是（ ）
A．I1＞I2 B．P1＜P2 C．I1＝I2 D．P1＞P2
5．（2021•海淀区一模）如图所示电路，电源两端电压保持不变。将开关S1、S2都闭合，电流表的示数为0.6A，小灯泡L恰好正常发光，其功率为3.6W；然后再将开关S1断开，电压表的示数变化了4.5V。忽略小灯泡L的阻值随温度的变化，R为定值电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡L的额定电压为4.5V
B．开关S1断开前、后电路的总功率变化了2.7W
C．小灯泡L与定值电阻R的阻值之比为3：1
D．当只闭合开关S2时，电流表的示数为1.5A
6．（2021•顺义区一模）小灯泡L上标有“2.5V”的字样，其电流随电压变化的图像如图甲所示，将其连入图乙所示的电路，电源电压恒定为3V，下列说法中正确的是（ ）
A．当电压表示数为2.5V时，小灯泡灯丝的电阻值约为8.3Ω
B．当电压表示数为2V时，滑动变阻器连入电路的阻值为15Ω
C．当电流表示数为0.2A时，滑动变阻器消耗的电功率为0.6W
D．当小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为0.9W
7．（2021•东城区校级模拟）小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示．关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A．节能灯正常工作的电压最大
B．浴霸正常工作的电流最小
C．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
D．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
8．（2021•朝阳区校级模拟）如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.5W
D．R1消耗的最大功率为0.45W
9．（2020•密云区二模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，两个定值电阻的阻值R1＞R2，闭合开关S，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2，它们的实际电功率分别为P1、P2，相等时间内它们消耗的电能分别为W1、W2，下列判断中正确的是（ ）
A．I1 ＞I2 B．U1＝U2 C．P1＞P2 D．W1＞W2
10．（2020•顺义区二模）有甲、乙两电热水壶，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为800W．甲、乙正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流通过甲做功一定比乙快
B．电流通过甲做的功一定比乙多
C．乙消耗电能一定比甲快
D．甲消耗的电能一定比乙多
11．（2020•丰台区二模）小玲家有两个额定电压相同的灯泡甲和乙，甲的额定功率为40W，乙的额定功率为9W，当它们正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B．甲灯消耗电能比乙灯消耗电能快
C．甲灯消耗的电能比乙灯消耗的电能多
D．通过甲灯的电流比通过乙灯的电流小
12．（2020•东城区二模）图甲所示电路中，电源电压恒定为6V，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，调节滑动变阻器滑片，滑动变阻器消耗的功率与其接入电路电阻的P﹣R2图象如图乙所示。则R1和图乙中的P0各为（ ）
A．10Ω，0.8W B．10Ω，0.6W C．20Ω，0.8W D．20Ω，0.86W
13．（2020•朝阳区一模）在图中，通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示，通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图象信息可判断下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R2的阻值随电压的增大而减小
B．当R1和R2串联时，它们两端的电压一定不等
C．R1和R2并联在电源电压为4V的电路中，总电流为0.5A
D．R1和R2串联在电源电压为9V的电路中，它们的总功率为4.5W
14．（2020•西城区模拟）如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2．开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2，两个电阻消耗的电功分别为W1、W2，两个电阻消耗的电功分别为P1、P2．下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2 B．P1＜P2 C．I1＞I2 D．W1＞W2
15．（2020•北京）如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
二．实验探究题（共5小题）
16．（2021•房山区二模）如图所示，做“测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率”实验，所用器材均符合实验要求，请完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。
（2）依据实验数据，绘制成了电流随电压变化的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；
（3）由图像可推断：通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比的原因是： 。
17．（2021•丰台区二模）实验课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个烧瓶，里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。
（1）小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R甲、R乙阻值 （选填“相同”或“不同”）；在实验中，电流产生热量的多少是通过 来反映的，此时选用的液体种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”）；
（2）小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲、R乙的阻值应该 （选填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则 （选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
18．（2021•房山区二模）实验桌上有已调好的电压表、电流表各一块，符合实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值已知且不同的定值电阻R1、R2、R3和导线若干。小明利用上述实验器材，设计实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大电阻消耗的电功率越大”，实验电路如图所示。
请补充完成主要实验步骤，画出数据记录表格：
（1）实验步骤
①按电路图连接各元件，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片至适当位置，将电压表示数U、电流表示数I和电阻R1的值记录在表格中；
②断开开关S， ，闭合开关S， ，将相关数据记录在表格中；
③仿照步骤②再做一次实验；
④利用公式P＝ 分别计算出电阻消耗的功率，并把数据记录在表格中。
（2）画出数据记录表格。
19．（2021•西城区二模）小康设计实验测量小灯泡的额定功率。他使用的器材有：额定电压为3.8V的小灯泡、符合实验要求的学生电源（输出电压未知且不变）、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只，三个开关S1、S2、S3和导线若干。
（1）如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路，请你利用笔画线添加一根导线将电路连接完整。
（2）请你将小康所写的部分实验步骤补充完整：
①闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1＝ V并记录；
②保证 ，断开 ，闭合开关S1、 ，记录电压表的示数U2。
（3）小康所测小灯泡的额定功率的表达式P额＝ （用R、U1、U2表示）。
20．（2021•北京二模）小岩利用如图甲所示的电路测量小灯泡L的电功率。
（1）开关闭合前滑动变阻器滑片P应置于 端。（选填“A”或“B”）
（2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，电压表、电流表示数如图乙所示，此时小灯泡L两端电压为 V，小灯泡的电功率为 W。
三．计算题（共5小题）
21．（2021•北京模拟）在现代家庭中电烤箱是常见的家用电器之一。小华家里的电烤箱有“高温挡”和“低温挡”两种工作状态，其简化的内部电路图如图所示，其中R1和R2均为电热丝。通过开关闭合与断开可实现烤箱“高温挡”和“低温挡”的转换。电烤箱的铭牌如下表所示。求：
（1）当开关S闭合时，该电烤箱处于哪个挡位；
（2）当电烤箱处于高温挡时，该电烤箱正常工作10min消耗的电能W；
（3）电阻R2的阻值。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
660W
22．（2021•海淀区校级一模）小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W额定电压是220V，工作电路图如图所示（图中R是给水加热的电阻），小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W的额定功率过小，不能满足人对热水的需要两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求：
①该电热水器额定电压是220V；
②夏天额定功率是2200W，春、秋两季额定功率是4400W，冬季额定功率是6600W。求：
（1）如图所示，该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能？
（2）如图所示，该电热水器正常工作时，电阻是多大？电路中电流是多大？
（3）请你用两个加热电阻R1，R2和两个开关S1，S2，设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图（画在答题卡上），并计算出加热电阻R1和R2的阻值各是多大？
23．（2021•西城区二模）有两个电路元件A和B，通过A、B的电流与它们两端电压的关系各自如图所示。将A和B串联后接在电路两端，当通过电路元件A的电流为0.4A时，求：
（1）此时电路元件B的阻值RB和电路的总功率P。
（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，电路中的总电流I′。
24．（2021•东城区二模）如图甲所示的是某品牌电炖锅，它能够先用400W的功率快速加热，达到一定温度时，温控开关会自动改变为较低的功率缓慢加热。其简化电路图如图乙所示，电源电压为220V，R1、R2均为加热电阻，R2＝363Ω，开关S1为温控开关。（忽略温度对电阻值的影响）
（1）求电阻R1的阻值；
（2）求快速加热10分钟，电流做的功W；
（3）求缓慢加热时，电炖锅的功率P；
（4）该电炖锅的温控开关局部结构如图丙所示。其中双金属片是由长、宽相同的铜片和铁片组成，且上、下两金属片被紧紧地铆在一起，受热时会因长度变化不同而发生弯曲。按下弹性铜片，使触点a与双金属片接触，电炖锅进入快速加热模式；当温度升高到设定温度时，双金属片与触点a分离并与触点b接触，进入缓慢加热模式。下表给出了常见金属的热膨胀系数，热膨胀系数是指固态物质当温度改变1℃其某一方向上的长度伸长量与它在20℃时长度的比值。请根据以上信息判断，图丙中的双金属片上侧应是铁片还是铜片，并说明理由。
金属名称
热膨胀系数/10﹣6•℃﹣1
铝
23.2
铜
17.5
铁
12.2
镍
13.0
银
19.5
25．（2021•北京）如图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温挡的功率为990W，低温挡的功率为110W。
求：
（1）低温挡时通过电路的电流；
（2）电热丝R2的阻值。
四．解答题（共2小题）
26．（2020•北京）某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为R1和R2的电阻丝（R1＜R2）。
（1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关。
（2）该实验中，电流通过导体产生热量的多少用 来反映。
27．（2020•北京）图所示的电路中，定值电阻R0阻值为10Ω，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器Rp，使电压表示数为2V。
（1）画出实物电路所对应的电路图；
（2）求Rp接入电路的阻值；
（3）求R0的电功率。
2022年北京市中考物理专题练11-电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：A、由图知，若将三盏灯串联在电压为12V的电路中，电流相等，C灯的电压最小，根据P＝UI知，C灯的实际功率最小，灯泡最暗，故A错误；
B、若将三盏灯串联，当A灯正常发光时，由图知，当小灯泡的电压为6V时通过小灯泡的电流为0.5A，因为串联电路电流相等，所以C灯的电流也为0.5A，此时C灯的电压为2V，则C灯的功率为：P＝UI＝2V×0.5A＝1W，故B正确；
C、若将三盏灯串联在电压为18V的电路中，电流相等，而电阻不等，所以电压不是平均分配到三个灯泡，则三灯均不能正常发光，故C错误；
D、若将三盏灯并联在电压为6V的电路中，电路消耗的总功率为：P总＝U（I1+I2+I3）＝6V×（0.5A+0.8A+1.0A）＝13.8W，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：A、闭合开关，两电阻并联，故A错误；
C、根据并联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压，故C正确；
B、已知两电阻两端的电压相等，两电阻的阻值不一定相等，根据欧姆定律I=UR可知，通过电阻R1的电流不一定等于通过电阻R2的电流，故B错误；
D、已知两电阻两端的电压相等，通过两电阻的电流不一定相等，根据P＝UI可知电阻R1消耗的电功率不一定等于电阻R2消耗的电功率，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：由图知，两只灯泡串联；
B、串联电路中电流处处相等，因此通过灯L1和灯L2的电流相等，故B错误；
C、因两灯泡的规格相同，则由串联电路的分压特点可知，灯L1和灯L2两端的电压相等，故C正确；
AD、规格相同的两灯泡串联时电流和电压都相同，由P＝UI可知，两灯的实际功率相等，则亮度也相同，故AD错误；
故选：C。
4．【解答】解：由图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，可知U1＝U2，由题知，R1＞R2，由I=UR可知I1＜I2，故AC错误；
U1＝U2，I1＜I2，由P＝UI可知，它们的电功率关系为：P1＜P2，故B正确，D错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、将开关S1、S2都闭合，电路为灯泡的简单电路，灯泡两端的电压即电源电压，
此时电流表的示数为0.6A，小灯泡L恰好正常发光，其功率为3.6W，
由P＝UI可得小灯泡L的额定电压为：U=PI=3.6W0.6A=6V，故A错误；
BD、灯泡的电阻为：RL=UI=6V0.6A=10Ω，
将开关S1断开，电阻和灯泡串联接入电路，电压表测灯泡两端电压，
电压表的示数变化了4.5V，此时电压表的示数为6V﹣4.5V＝1.5V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电阻两端的电压为4.5V，
串联电路各处电流相等，通过该电路的电流为：I′=U'RL=1.5V10Ω=0.15A，故D错误；
由P＝UI可得此时电路的总功率为：P′＝UI′＝6V×0.15A＝0.9W，
开关S1断开前、后电路的总功率变化量为：△P＝P﹣P′＝3.6W﹣0.9W＝2.7W，故B正确；
C、由串联电路分压规律可知RLR=U'UR=1.5V4.5V=13，故C错误。
故选：B。
6．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中的电流。
A.当电压表示数为2.5V时，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，灯泡两端电压UL＝U﹣UR＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图甲可知，此时通过灯泡的电流IL＝0.15A，由I=UR可得，小灯泡灯丝的电阻值RL=ULIL=0.5V0.15A≈3.33Ω，故A错误；
B.当电压表示数为2V时，灯泡两端电压UL′＝U﹣UR′＝3V﹣2V＝1V，
由图甲可知，此时通过灯泡的电流即电路中的电流I＝IL′＝0.2A，滑动变阻器连入电路的阻值R=UR'I=2V0.2A=10Ω，故B错误；
C.当电流表示数为0.2A时，由图甲可知，灯泡两端的电压为1V，此时滑动变阻器两端的电压UL″＝U﹣UR″＝3V﹣1V＝2V，
滑动变阻器消耗的电功率PR＝UR″I′＝1V×0.2A＝0.2W，故C错误；
D.当小灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL额＝2.5V，由图甲可知，电路中的电流I″＝IL额＝0.3A，
电路消耗的总功率P′＝UI″＝3V×0.3A＝0.9W，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：
A、节能灯和其他家用电器正常工时的电压等于额定电压，其额定电压为220V，故A错误；
B、由图可知，1度电（即W＝1kW•h）可供浴霸持续工作的时间最短，由P=Wt可知，浴霸的额定功率最大，由P＝UI可知，浴霸正常工作的电流最大，故B错误；
C、由图可知，1度电可供节能灯持续工作的时间比白炽灯的多，由P=Wt可知，节能灯的额定功率比白炽灯的额定功率小，由P＝UI可知，节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小，故C错误；
D、电风扇和节能灯都正常工作时，1度电可供节能灯持续工作的时间比电风扇的多，则由P=Wt可知，电风扇的功率大，由于都正常工作，则电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大，故D正确。
故选：D。
8．【解答】解：
A、由电路图可知，握力最大时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中电流最小，由题意可知，此时电路中电流为0.1A，故A错误；
B、由电路图可知，滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，只有R2接入电路，电路中电阻最小，电流最大为0.6A，
由I=UR可知，电源电压：U＝U2＝I最大R2＝0.6A×5Ω＝3V，
滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路中电流最小为0.1A，
由I=UR可得此时的总电阻：R总=UI最小=3V0.1A=30Ω，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1＝R总﹣R2＝30Ω﹣5Ω＝25Ω，
所以R1连入电路的阻值变化范围0～25Ω，故B错误；
C、电路消耗的总功率最大为：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W，
电路消耗的总功率最小为：P小＝UI小＝3V×0.1A＝0.3W，
所以电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.8W，故C错误；
D、由欧姆定律和P＝I2R可得，变阻器R1消耗的功率：P1＝I2R1＝（UR1+R2）2R1=U2(R1−R2)2R1+4R2，
所以，当R1的阻值等于R2的阻值时，R1消耗的功率最大，则P1最大=U24R2=(3V)24×5Ω=0.45W，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：
由图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，则U1＝U2，故B正确；
由题知，R1＞R2，且电压相等，由I=UR可知I1＜I2；故A错误；
因为U1＝U2，I1＜I2，所以由P＝UI可知，它们的电功率关系为：P1＜P2；故C错误；
由W＝Pt可知，相同时间t内它们消耗的电能关系为：W1＜W2；故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：
AC．由题意可知，甲电热水壶的额定功率大于乙的额定功率，正常工作时的实际功率和额定功率相等，则P甲＞P乙，
因电功率是表示用电器消耗电能快慢（电流做功快慢）的物理量，所以电流通过甲做功一定比乙快，甲消耗电能一定比乙快，故A正确、C错误；
BD．虽然P甲＞P乙，但两电热水壶正常工作的时间未知，由W＝Pt可知，不能比较电流做功的关系和两者消耗的电能的关系，故BD错误。
故选：A。
11．【解答】解：
A、两灯的额定电压相等，所以当它们正常工作时，甲灯两端的电压等于乙灯两端的电压，故A错误；
B、甲的额定功率比乙大，所以它们正常工作时，甲灯消耗电能比乙快，故B正确；
C、甲虽然额定功率大，但工作时间未知，由W＝Pt知不能确定两消耗电能的多少，故C错误；
D、两灯额定电压相等且甲的额定功率大，由P＝UI知，正常工作时通过甲灯的电流比乙大，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：由图甲知，两电阻串联，电流表测电路中电流，
（1）由图象可知，当R2＝10Ω时，P2＝0.9W，
由P＝I2R可得，电路中的电流：
I=P2R2=0.9W10Ω=0.3A，
由I=UR可得，此时电路中的总电阻：
R=UI=6V0.3A=20Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝20Ω﹣10Ω＝10Ω；
（2）当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流：
I′=UR1+R2'=6V10Ω+20Ω=0.2A，
图乙中的P0的值等于R2为20Ω或5Ω时的功率，则：
P0＝I′2R2′＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W，故A正确。
故选：A。
13．【解答】解：A、根据图乙可知，电阻R2的阻值随电压的增大而增大的，故A错误；
B、当R1和R2串联，并且R1＝R2时，R1和R2分得的电压相等，故B错误；
C、根据图乙可知，当R1和R2两端电压均为4V时通过的电流分别为0.4A和0.5A，而干路电流等于各支路电流之和，所以总电流：I＝0.4A+0.5A＝0.9A，故C错误；
D、根据图示可知，当电路电流为0.5A时，R1和R2两端电压分别为4V和5V，即电源电压为9V，则它们的总功率：P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：
A、由图可知，电阻R1、R2并联在电路中，并联电路中各支路电压与电源电压相等，即U1＝U2，故A错误；
BCD、由题知，R1＞R2，电压相等，由I=UR可知，I1＜I2；
因为U1＝U2，I1＜I2，所以由P＝UI可知，电功率关系为：P1＜P2；
相同时间t内，由W＝UIt可知，消耗的电能关系为：W1＜W2；故CD错误，B正确。
故选：B。
15．【解答】解：
由图知，两灯泡串联；在串联电路中，各处电流都相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流；
已知灯L1和灯L2完全相同（其电阻相同）并且串联，所以由U＝IR可知，两灯的电压相同，即AB两点间的电压等于BC两点间的电压；
灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，两只灯泡两端电压相同，通过的电流相同，由公式P＝UI知，其实际功率相同，所以两灯泡的亮度相同，故D正确，ABC错误。
故选：D。
二．实验探究题（共5小题）
16．【解答】解：（1）原实物图中只缺少电压表一根线，连上线后电压表与灯泡并联，因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程，具体连线见下图：
；
（2）由图乙坐标系读出U额＝2.5V时I＝0.3A，小灯泡的额定电功率为：
P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明灯泡的电阻受温度影响发生变化。
故答案为：（1）见上图；（2）0.75；（3）灯泡的电阻受温度影响发生变化。
17．【解答】解：（1）探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关，应使电阻的大小不同，电流和通电时间相同；通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，所以还要控制液体的种类和质量相同。
（1）由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量相等，还必须要求阻值相同；
由Q吸＝cm△t可知，甲乙的质量和吸收热量相同，甲温度升高更多，比热容较小，乙的比热容大；
故答案为（1）不同，温度计的示数变化，相同；（2）相同，甲。
18．【解答】解：（1）探究“当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大电阻消耗的电功率越大”，要控制电路中的电流不变，改变导体的电阻大小，记下电阻的电压大小，根据P＝UI求出导体的电功率，为得出普遍性的规律要多次测量，步骤为：
①按电路图连接各元件，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片至适当位置，将电压表示数U、电流表示数I和电阻R1的值记录在表格中；
②断开开关S，换用不同阻值的定值电阻R2，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，使电流表的示数与②中相同，将相关数据记录在表格中
③仿照步骤②再做一次实验；
④利用公式P＝UI分别计算出电阻消耗的功率，并把数据记录在表格中。
（2）根据测量的物理量设计记录数据的表格，如下所示：
R/Ω
I/A
U/V
P/W
故答案为：（1）②换用不同阻值的定值电阻R2；调节滑动变阻器滑片P的位置，使电流表的示数与②中相同；
④UI；
（2）如上表格。
19．【解答】解：（1）由上面的分析，在电压表的左接线柱和开关S1的左接线柱之间连线，如下图所示；
（2）①如图连接好电路，为保护电路元件，将滑片移动到最右端，闭合开关S1和 S3，断开 S2，此时电压表并联在灯的两端，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，使电压表的示数U1＝3.8V；
②保证滑片P位置不变，断开开关S3，闭合开关S1、S2，此时电压表测灯和R的总电压，记录电压表的示数U2；
（3）因电路的连接关系没有改变，各用电器的电压不变，即在②中灯和R两端的电压和①中的电压相同，所以灯正常工作时，通过R的电流I=U2−U1R，根据串联电路电流的特点，通过灯的电流I=U2−U1R；
（3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P额＝U额I＝U1×U2−U1R。
故答案为：（1）如上图所示；（2）①3.8； ②滑动变阻器滑片P的位置不变；S3；S2；（3）U1×U2−U1R。
20．【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处的B端；
（2）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，灯泡两端的电压U＝2V，
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流I＝0.3A，
则此时小灯泡电功率的测量值P＝UI＝2V×0.3A＝0.6W。
故答案为：（1）B；（2）2；0.6。
三．计算题（共5小题）
21．【解答】解：（1）当开关S闭合时，电路中R1和R2并联，此时电路的总功率为P，则有：P＝P1+P2=U2R1+U2R2，
当开关S断开时，电路中只有R1，此时电路的总功率为P′，则有P′＝P1=U2R1，
因为P＞P′，所以可知该电烤箱处于高温挡。
（2）当电烤箱处于高温挡时，电路中的总功率P＝1100W，该电烤箱正常工作10min消耗的电能：
W＝Pt＝1100W×10×60s＝6.6×105J；
（3）当电烤箱处于高温挡时，电路中的总功率P＝1100W，当电烤箱处于低温挡时，电路中的功率P′＝660W，
因为P＝P1+P2＝1100W，
所以：P2＝P﹣P1＝1100W﹣660W＝440W，
根据P=U2R2得电阻R2的阻值为：R2=U2P2=(220V)2440W=110Ω。
答：（1）当开关S闭合时，该电烤箱处于高温挡；
（2）当电烤箱处于高温挡时，该电烤箱正常工作10min消耗的电能W为6.6×105J；
（3）电阻R2的阻值为110Ω。
22．【解答】解：（1）正常工作15min加热电阻R消耗的电能：
W＝Pt＝4400W×15×60s＝3.96×106J；
（2）由P＝UI可得，电热水器正常工作时电路的电流强度：
I=PU=4400W220V=20A，
根据欧姆定律可知电阻R=UI=220V20A=11Ω；
（3）由题意可知，两加热电阻并联，分别用一个开关控制电路，如下图所示：
夏季：只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，总功率P1＝2200W，
由P=U2R可得：
R1=U2P1=(220V)22200W=22Ω，
春、秋两季：只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，总功率P2＝4400W，
则R2=U2P2=(220V)24400W=11Ω，
冬季：同时闭合开关S1和S2，总功率P总＝P1+P2＝2200W+4400W＝6600W。
答：（1）该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能为3.96×106J；
（2）该电热水器正常工作时，电阻是11Ω，电路中电流强度是20A；
（3）工作电路图如上图所示；加热电阻R1和R2的阻值分别为22Ω、11Ω。
23．【解答】解：（1）将A和B串联后接在电路两端，当通过电路元件A的电流为0.4A时，根据串联电路的电流特点可知通过B的电流也为0.4A，从图中可知A、B两端的电压分别为2V和4V，
根据欧姆定律可知此时电路元件B的阻值RB=UBI=4V0.4A=10Ω；
电源电压U＝UA+UB＝2V+4V＝6V，
电路的总功率P＝UI＝6V×0.4A＝2.4W；
（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，根据并联电路的电压特点可知A、B两端的电压都为2V，从图中可知通过A、B的电流分别为0.4A和0.1A，
根据并联电路的电流特点可知电路中的总电流I′＝0.4A+0.1A＝0.5A。
答：（1）此时电路元件B的阻值RB和电路的总功率P分别为10Ω、2.4W。
（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，电路中的总电流I′为0.5A。
24．【解答】解：（1）当S闭合，S1拨到2时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据P=U2R可知，此时电路的功率较大，为快速加热状态，功率为400W，
电阻R1的阻值R1=U2P'=(220V)2400W=121Ω；
（2）快速加热10分钟，电流做的功W＝P′t＝400W×10×60s＝2.4×105J；
（3）当S闭合，S1拨到1时，电路为两电阻串联的电路，总电阻较大，根据P=U2R可知，此时电路的功率较小，为缓慢加热状态，
功率P′=U2R总=(220V)2121Ω+363Ω=100W；
（4）铜的热膨胀系数大于铁，当双金属片受热膨胀时，铜片的伸长量大于铁，导致双金属片向下弯曲，所以上侧是铜片。
答：（1）电阻R1的阻值为121Ω；
（2）快速加热10分钟，电流做的功W为2.4×105J；
（3）缓慢加热时，电炖锅的功率P为100W；
（4）铜的热膨胀系数大于铁，当双金属片受热膨胀时，铜片的伸长量大于铁，导致双金属片向下弯曲，所以上侧是铜片。
25．【解答】（1）当S1闭合，S2断开时，电热器处于低温挡，简化电路如图所示
低温挡功率P1＝110W，故I1=P1U=110W220V=0.5A；
（2）当S1，S2都闭合时，电热器处于高温挡，简化电路如图所示
电阻R2的功率P2＝P总﹣P1＝990W﹣110W＝880W
电阻R2=U2P2=(220V)2880W=55Ω。
答：（1）低温挡时通过电路的电流为0.5A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω。
四．解答题（共2小题）
26．【解答】解：（1）如图，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；
（2）当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的变化大小可知温度升高的多少；
故答案为：（1）电阻；（2）温度计示数的变化。
27．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器RP串联，电压表测R0两端的电压。
（1）先画出电源符号，从电源的正极出发依次画出滑动变阻器、定值电阻R0、开关S回到电源的负极，
然后把电压表并联在R0两端，如下图所示：
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=U0R0=2V10Ω=0.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压UP＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V，
则变阻器接入电路中的电阻Rp=UPI=1V0.2A=5Ω；
（3）R0的电功率P0＝U0I＝2V×0.2A＝0.4W。
答：（1）电路图如上图所示；
（2）Rp接入电路的阻值为5Ω；
（3）R0的电功率为0.4W。
2022年北京市中考物理专题练11-电功率
一．选择题（共15小题）
1．（2021•朝阳区二模）现有额定电压均为6V的A、B、C三盏小灯泡，它们的U—I关系图像如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．若将三盏灯串联在电压为12V的电路中，则C灯最亮
B．若将三盏灯串联，当A灯正常发光时，C灯的功率为1W
C．若将三盏灯串联在电压为18V的电路中，则三盏灯均可安全工作
D．若将三盏灯并联在电压为6V的电路中，电路消耗的总功率为14.8W
2．（2021•丰台区二模）如图所示的电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S，下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R1和电阻R2串联
B．通过电阻R1的电流一定等于通过电阻R2的电流
C．电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压
D．电阻R1消耗的电功率一定等于电阻R2消耗的电功率
3．（2021•石景山区二模）如图所示的电路，开关S闭合，规格相同的灯L1和L2均发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2亮
B．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
C．灯L1两端的电压等于灯L2两端的电压
D．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
4．（2021•海淀区校级模拟）如图所示的电路中，电源两端电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，且R1＞R2。开关S闭合时，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，R1、R2的功率为P1、P2，下列说法正确的是（ ）
A．I1＞I2 B．P1＜P2 C．I1＝I2 D．P1＞P2
5．（2021•海淀区一模）如图所示电路，电源两端电压保持不变。将开关S1、S2都闭合，电流表的示数为0.6A，小灯泡L恰好正常发光，其功率为3.6W；然后再将开关S1断开，电压表的示数变化了4.5V。忽略小灯泡L的阻值随温度的变化，R为定值电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡L的额定电压为4.5V
B．开关S1断开前、后电路的总功率变化了2.7W
C．小灯泡L与定值电阻R的阻值之比为3：1
D．当只闭合开关S2时，电流表的示数为1.5A
6．（2021•顺义区一模）小灯泡L上标有“2.5V”的字样，其电流随电压变化的图像如图甲所示，将其连入图乙所示的电路，电源电压恒定为3V，下列说法中正确的是（ ）
A．当电压表示数为2.5V时，小灯泡灯丝的电阻值约为8.3Ω
B．当电压表示数为2V时，滑动变阻器连入电路的阻值为15Ω
C．当电流表示数为0.2A时，滑动变阻器消耗的电功率为0.6W
D．当小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为0.9W
7．（2021•东城区校级模拟）小明在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后，绘制了1度电可供他家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，如图所示．关于图中家用电器的比较，下列说法中正确的是（ ）
A．节能灯正常工作的电压最大
B．浴霸正常工作的电流最小
C．节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大
D．电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大
8．（2021•朝阳区校级模拟）如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.5W
D．R1消耗的最大功率为0.45W
9．（2020•密云区二模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，两个定值电阻的阻值R1＞R2，闭合开关S，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2，它们的实际电功率分别为P1、P2，相等时间内它们消耗的电能分别为W1、W2，下列判断中正确的是（ ）
A．I1 ＞I2 B．U1＝U2 C．P1＞P2 D．W1＞W2
10．（2020•顺义区二模）有甲、乙两电热水壶，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为800W．甲、乙正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流通过甲做功一定比乙快
B．电流通过甲做的功一定比乙多
C．乙消耗电能一定比甲快
D．甲消耗的电能一定比乙多
11．（2020•丰台区二模）小玲家有两个额定电压相同的灯泡甲和乙，甲的额定功率为40W，乙的额定功率为9W，当它们正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B．甲灯消耗电能比乙灯消耗电能快
C．甲灯消耗的电能比乙灯消耗的电能多
D．通过甲灯的电流比通过乙灯的电流小
12．（2020•东城区二模）图甲所示电路中，电源电压恒定为6V，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，调节滑动变阻器滑片，滑动变阻器消耗的功率与其接入电路电阻的P﹣R2图象如图乙所示。则R1和图乙中的P0各为（ ）
A．10Ω，0.8W B．10Ω，0.6W C．20Ω，0.8W D．20Ω，0.86W
13．（2020•朝阳区一模）在图中，通过电阻R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示，通过电阻R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图象信息可判断下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R2的阻值随电压的增大而减小
B．当R1和R2串联时，它们两端的电压一定不等
C．R1和R2并联在电源电压为4V的电路中，总电流为0.5A
D．R1和R2串联在电源电压为9V的电路中，它们的总功率为4.5W
14．（2020•西城区模拟）如图所示的电路中，电阻阻值R1＞R2．开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2，两个电阻消耗的电功分别为W1、W2，两个电阻消耗的电功分别为P1、P2．下列判断正确的是（ ）
A．U1＞U2 B．P1＜P2 C．I1＞I2 D．W1＞W2
15．（2020•北京）如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（ ）
A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
二．实验探究题（共5小题）
16．（2021•房山区二模）如图所示，做“测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率”实验，所用器材均符合实验要求，请完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。
（2）依据实验数据，绘制成了电流随电压变化的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；
（3）由图像可推断：通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比的原因是： 。
17．（2021•丰台区二模）实验课堂上老师为同学们准备了如图所示的装置进行实验探究，甲、乙是完全相同的两个烧瓶，里面装有未知液体、电阻R甲、R乙和相同的温度计。
（1）小京想利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，他设计电路时应使R甲、R乙阻值 （选填“相同”或“不同”）；在实验中，电流产生热量的多少是通过 来反映的，此时选用的液体种类和质量应该 （选填“相同”或“不同”）；
（2）小红将烧瓶中的液体换成质量相同的不同种液体，利用这套装置比较甲、乙两烧瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，R甲、R乙的阻值应该 （选填“相同”或“不同”）。闭合开关，通电一段时间后，发现甲瓶中温度计示数升高的更多，则 （选填“甲”或“乙”）瓶中液体的比热容较小。
18．（2021•房山区二模）实验桌上有已调好的电压表、电流表各一块，符合实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值已知且不同的定值电阻R1、R2、R3和导线若干。小明利用上述实验器材，设计实验证明：“当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大电阻消耗的电功率越大”，实验电路如图所示。
请补充完成主要实验步骤，画出数据记录表格：
（1）实验步骤
①按电路图连接各元件，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片至适当位置，将电压表示数U、电流表示数I和电阻R1的值记录在表格中；
②断开开关S， ，闭合开关S， ，将相关数据记录在表格中；
③仿照步骤②再做一次实验；
④利用公式P＝ 分别计算出电阻消耗的功率，并把数据记录在表格中。
（2）画出数据记录表格。
19．（2021•西城区二模）小康设计实验测量小灯泡的额定功率。他使用的器材有：额定电压为3.8V的小灯泡、符合实验要求的学生电源（输出电压未知且不变）、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只，三个开关S1、S2、S3和导线若干。
（1）如图所示是小康根据自己的实验方案连接的部分实验电路，请你利用笔画线添加一根导线将电路连接完整。
（2）请你将小康所写的部分实验步骤补充完整：
①闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1＝ V并记录；
②保证 ，断开 ，闭合开关S1、 ，记录电压表的示数U2。
（3）小康所测小灯泡的额定功率的表达式P额＝ （用R、U1、U2表示）。
20．（2021•北京二模）小岩利用如图甲所示的电路测量小灯泡L的电功率。
（1）开关闭合前滑动变阻器滑片P应置于 端。（选填“A”或“B”）
（2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，电压表、电流表示数如图乙所示，此时小灯泡L两端电压为 V，小灯泡的电功率为 W。
三．计算题（共5小题）
21．（2021•北京模拟）在现代家庭中电烤箱是常见的家用电器之一。小华家里的电烤箱有“高温挡”和“低温挡”两种工作状态，其简化的内部电路图如图所示，其中R1和R2均为电热丝。通过开关闭合与断开可实现烤箱“高温挡”和“低温挡”的转换。电烤箱的铭牌如下表所示。求：
（1）当开关S闭合时，该电烤箱处于哪个挡位；
（2）当电烤箱处于高温挡时，该电烤箱正常工作10min消耗的电能W；
（3）电阻R2的阻值。
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
660W
22．（2021•海淀区校级一模）小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器，小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W额定电压是220V，工作电路图如图所示（图中R是给水加热的电阻），小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大，浪费电能，冬天4400W的额定功率过小，不能满足人对热水的需要两人交流讨论后根据自家的实际情况，从节约、低碳、环保的角度，提出了以下选购要求：
①该电热水器额定电压是220V；
②夏天额定功率是2200W，春、秋两季额定功率是4400W，冬季额定功率是6600W。求：
（1）如图所示，该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能？
（2）如图所示，该电热水器正常工作时，电阻是多大？电路中电流是多大？
（3）请你用两个加热电阻R1，R2和两个开关S1，S2，设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图（画在答题卡上），并计算出加热电阻R1和R2的阻值各是多大？
23．（2021•西城区二模）有两个电路元件A和B，通过A、B的电流与它们两端电压的关系各自如图所示。将A和B串联后接在电路两端，当通过电路元件A的电流为0.4A时，求：
（1）此时电路元件B的阻值RB和电路的总功率P。
（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，电路中的总电流I′。
24．（2021•东城区二模）如图甲所示的是某品牌电炖锅，它能够先用400W的功率快速加热，达到一定温度时，温控开关会自动改变为较低的功率缓慢加热。其简化电路图如图乙所示，电源电压为220V，R1、R2均为加热电阻，R2＝363Ω，开关S1为温控开关。（忽略温度对电阻值的影响）
（1）求电阻R1的阻值；
（2）求快速加热10分钟，电流做的功W；
（3）求缓慢加热时，电炖锅的功率P；
（4）该电炖锅的温控开关局部结构如图丙所示。其中双金属片是由长、宽相同的铜片和铁片组成，且上、下两金属片被紧紧地铆在一起，受热时会因长度变化不同而发生弯曲。按下弹性铜片，使触点a与双金属片接触，电炖锅进入快速加热模式；当温度升高到设定温度时，双金属片与触点a分离并与触点b接触，进入缓慢加热模式。下表给出了常见金属的热膨胀系数，热膨胀系数是指固态物质当温度改变1℃其某一方向上的长度伸长量与它在20℃时长度的比值。请根据以上信息判断，图丙中的双金属片上侧应是铁片还是铜片，并说明理由。
金属名称
热膨胀系数/10﹣6•℃﹣1
铝
23.2
铜
17.5
铁
12.2
镍
13.0
银
19.5
25．（2021•北京）如图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温挡的功率为990W，低温挡的功率为110W。
求：
（1）低温挡时通过电路的电流；
（2）电热丝R2的阻值。
四．解答题（共2小题）
26．（2020•北京）某同学想探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油，以及阻值为R1和R2的电阻丝（R1＜R2）。
（1）该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与 是否有关。
（2）该实验中，电流通过导体产生热量的多少用 来反映。
27．（2020•北京）图所示的电路中，定值电阻R0阻值为10Ω，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器Rp，使电压表示数为2V。
（1）画出实物电路所对应的电路图；
（2）求Rp接入电路的阻值；
（3）求R0的电功率。
2022年北京市中考物理专题练11-电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．【解答】解：A、由图知，若将三盏灯串联在电压为12V的电路中，电流相等，C灯的电压最小，根据P＝UI知，C灯的实际功率最小，灯泡最暗，故A错误；
B、若将三盏灯串联，当A灯正常发光时，由图知，当小灯泡的电压为6V时通过小灯泡的电流为0.5A，因为串联电路电流相等，所以C灯的电流也为0.5A，此时C灯的电压为2V，则C灯的功率为：P＝UI＝2V×0.5A＝1W，故B正确；
C、若将三盏灯串联在电压为18V的电路中，电流相等，而电阻不等，所以电压不是平均分配到三个灯泡，则三灯均不能正常发光，故C错误；
D、若将三盏灯并联在电压为6V的电路中，电路消耗的总功率为：P总＝U（I1+I2+I3）＝6V×（0.5A+0.8A+1.0A）＝13.8W，故D错误。
故选：B。
2．【解答】解：A、闭合开关，两电阻并联，故A错误；
C、根据并联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压一定等于电阻R2两端的电压，故C正确；
B、已知两电阻两端的电压相等，两电阻的阻值不一定相等，根据欧姆定律I=UR可知，通过电阻R1的电流不一定等于通过电阻R2的电流，故B错误；
D、已知两电阻两端的电压相等，通过两电阻的电流不一定相等，根据P＝UI可知电阻R1消耗的电功率不一定等于电阻R2消耗的电功率，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：由图知，两只灯泡串联；
B、串联电路中电流处处相等，因此通过灯L1和灯L2的电流相等，故B错误；
C、因两灯泡的规格相同，则由串联电路的分压特点可知，灯L1和灯L2两端的电压相等，故C正确；
AD、规格相同的两灯泡串联时电流和电压都相同，由P＝UI可知，两灯的实际功率相等，则亮度也相同，故AD错误；
故选：C。
4．【解答】解：由图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，可知U1＝U2，由题知，R1＞R2，由I=UR可知I1＜I2，故AC错误；
U1＝U2，I1＜I2，由P＝UI可知，它们的电功率关系为：P1＜P2，故B正确，D错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、将开关S1、S2都闭合，电路为灯泡的简单电路，灯泡两端的电压即电源电压，
此时电流表的示数为0.6A，小灯泡L恰好正常发光，其功率为3.6W，
由P＝UI可得小灯泡L的额定电压为：U=PI=3.6W0.6A=6V，故A错误；
BD、灯泡的电阻为：RL=UI=6V0.6A=10Ω，
将开关S1断开，电阻和灯泡串联接入电路，电压表测灯泡两端电压，
电压表的示数变化了4.5V，此时电压表的示数为6V﹣4.5V＝1.5V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电阻两端的电压为4.5V，
串联电路各处电流相等，通过该电路的电流为：I′=U'RL=1.5V10Ω=0.15A，故D错误；
由P＝UI可得此时电路的总功率为：P′＝UI′＝6V×0.15A＝0.9W，
开关S1断开前、后电路的总功率变化量为：△P＝P﹣P′＝3.6W﹣0.9W＝2.7W，故B正确；
C、由串联电路分压规律可知RLR=U'UR=1.5V4.5V=13，故C错误。
故选：B。
6．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中的电流。
A.当电压表示数为2.5V时，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，灯泡两端电压UL＝U﹣UR＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图甲可知，此时通过灯泡的电流IL＝0.15A，由I=UR可得，小灯泡灯丝的电阻值RL=ULIL=0.5V0.15A≈3.33Ω，故A错误；
B.当电压表示数为2V时，灯泡两端电压UL′＝U﹣UR′＝3V﹣2V＝1V，
由图甲可知，此时通过灯泡的电流即电路中的电流I＝IL′＝0.2A，滑动变阻器连入电路的阻值R=UR'I=2V0.2A=10Ω，故B错误；
C.当电流表示数为0.2A时，由图甲可知，灯泡两端的电压为1V，此时滑动变阻器两端的电压UL″＝U﹣UR″＝3V﹣1V＝2V，
滑动变阻器消耗的电功率PR＝UR″I′＝1V×0.2A＝0.2W，故C错误；
D.当小灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL额＝2.5V，由图甲可知，电路中的电流I″＝IL额＝0.3A，
电路消耗的总功率P′＝UI″＝3V×0.3A＝0.9W，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：
A、节能灯和其他家用电器正常工时的电压等于额定电压，其额定电压为220V，故A错误；
B、由图可知，1度电（即W＝1kW•h）可供浴霸持续工作的时间最短，由P=Wt可知，浴霸的额定功率最大，由P＝UI可知，浴霸正常工作的电流最大，故B错误；
C、由图可知，1度电可供节能灯持续工作的时间比白炽灯的多，由P=Wt可知，节能灯的额定功率比白炽灯的额定功率小，由P＝UI可知，节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小，故C错误；
D、电风扇和节能灯都正常工作时，1度电可供节能灯持续工作的时间比电风扇的多，则由P=Wt可知，电风扇的功率大，由于都正常工作，则电风扇的额定功率比白炽灯的额定功率大，故D正确。
故选：D。
8．【解答】解：
A、由电路图可知，握力最大时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中电流最小，由题意可知，此时电路中电流为0.1A，故A错误；
B、由电路图可知，滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，只有R2接入电路，电路中电阻最小，电流最大为0.6A，
由I=UR可知，电源电压：U＝U2＝I最大R2＝0.6A×5Ω＝3V，
滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路中电流最小为0.1A，
由I=UR可得此时的总电阻：R总=UI最小=3V0.1A=30Ω，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1＝R总﹣R2＝30Ω﹣5Ω＝25Ω，
所以R1连入电路的阻值变化范围0～25Ω，故B错误；
C、电路消耗的总功率最大为：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W，
电路消耗的总功率最小为：P小＝UI小＝3V×0.1A＝0.3W，
所以电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.8W，故C错误；
D、由欧姆定律和P＝I2R可得，变阻器R1消耗的功率：P1＝I2R1＝（UR1+R2）2R1=U2(R1−R2)2R1+4R2，
所以，当R1的阻值等于R2的阻值时，R1消耗的功率最大，则P1最大=U24R2=(3V)24×5Ω=0.45W，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：
由图可知，闭合开关S后，电阻R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，则U1＝U2，故B正确；
由题知，R1＞R2，且电压相等，由I=UR可知I1＜I2；故A错误；
因为U1＝U2，I1＜I2，所以由P＝UI可知，它们的电功率关系为：P1＜P2；故C错误；
由W＝Pt可知，相同时间t内它们消耗的电能关系为：W1＜W2；故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：
AC．由题意可知，甲电热水壶的额定功率大于乙的额定功率，正常工作时的实际功率和额定功率相等，则P甲＞P乙，
因电功率是表示用电器消耗电能快慢（电流做功快慢）的物理量，所以电流通过甲做功一定比乙快，甲消耗电能一定比乙快，故A正确、C错误；
BD．虽然P甲＞P乙，但两电热水壶正常工作的时间未知，由W＝Pt可知，不能比较电流做功的关系和两者消耗的电能的关系，故BD错误。
故选：A。
11．【解答】解：
A、两灯的额定电压相等，所以当它们正常工作时，甲灯两端的电压等于乙灯两端的电压，故A错误；
B、甲的额定功率比乙大，所以它们正常工作时，甲灯消耗电能比乙快，故B正确；
C、甲虽然额定功率大，但工作时间未知，由W＝Pt知不能确定两消耗电能的多少，故C错误；
D、两灯额定电压相等且甲的额定功率大，由P＝UI知，正常工作时通过甲灯的电流比乙大，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：由图甲知，两电阻串联，电流表测电路中电流，
（1）由图象可知，当R2＝10Ω时，P2＝0.9W，
由P＝I2R可得，电路中的电流：
I=P2R2=0.9W10Ω=0.3A，
由I=UR可得，此时电路中的总电阻：
R=UI=6V0.3A=20Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝20Ω﹣10Ω＝10Ω；
（2）当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流：
I′=UR1+R2'=6V10Ω+20Ω=0.2A，
图乙中的P0的值等于R2为20Ω或5Ω时的功率，则：
P0＝I′2R2′＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W，故A正确。
故选：A。
13．【解答】解：A、根据图乙可知，电阻R2的阻值随电压的增大而增大的，故A错误；
B、当R1和R2串联，并且R1＝R2时，R1和R2分得的电压相等，故B错误；
C、根据图乙可知，当R1和R2两端电压均为4V时通过的电流分别为0.4A和0.5A，而干路电流等于各支路电流之和，所以总电流：I＝0.4A+0.5A＝0.9A，故C错误；
D、根据图示可知，当电路电流为0.5A时，R1和R2两端电压分别为4V和5V，即电源电压为9V，则它们的总功率：P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：
A、由图可知，电阻R1、R2并联在电路中，并联电路中各支路电压与电源电压相等，即U1＝U2，故A错误；
BCD、由题知，R1＞R2，电压相等，由I=UR可知，I1＜I2；
因为U1＝U2，I1＜I2，所以由P＝UI可知，电功率关系为：P1＜P2；
相同时间t内，由W＝UIt可知，消耗的电能关系为：W1＜W2；故CD错误，B正确。
故选：B。
15．【解答】解：
由图知，两灯泡串联；在串联电路中，各处电流都相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流；
已知灯L1和灯L2完全相同（其电阻相同）并且串联，所以由U＝IR可知，两灯的电压相同，即AB两点间的电压等于BC两点间的电压；
灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，两只灯泡两端电压相同，通过的电流相同，由公式P＝UI知，其实际功率相同，所以两灯泡的亮度相同，故D正确，ABC错误。
故选：D。
二．实验探究题（共5小题）
16．【解答】解：（1）原实物图中只缺少电压表一根线，连上线后电压表与灯泡并联，因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程，具体连线见下图：
；
（2）由图乙坐标系读出U额＝2.5V时I＝0.3A，小灯泡的额定电功率为：
P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明灯泡的电阻受温度影响发生变化。
故答案为：（1）见上图；（2）0.75；（3）灯泡的电阻受温度影响发生变化。
17．【解答】解：（1）探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关，应使电阻的大小不同，电流和通电时间相同；通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，所以还要控制液体的种类和质量相同。
（1）由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量相等，还必须要求阻值相同；
由Q吸＝cm△t可知，甲乙的质量和吸收热量相同，甲温度升高更多，比热容较小，乙的比热容大；
故答案为（1）不同，温度计的示数变化，相同；（2）相同，甲。
18．【解答】解：（1）探究“当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大电阻消耗的电功率越大”，要控制电路中的电流不变，改变导体的电阻大小，记下电阻的电压大小，根据P＝UI求出导体的电功率，为得出普遍性的规律要多次测量，步骤为：
①按电路图连接各元件，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片至适当位置，将电压表示数U、电流表示数I和电阻R1的值记录在表格中；
②断开开关S，换用不同阻值的定值电阻R2，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，使电流表的示数与②中相同，将相关数据记录在表格中
③仿照步骤②再做一次实验；
④利用公式P＝UI分别计算出电阻消耗的功率，并把数据记录在表格中。
（2）根据测量的物理量设计记录数据的表格，如下所示：
R/Ω
I/A
U/V
P/W
故答案为：（1）②换用不同阻值的定值电阻R2；调节滑动变阻器滑片P的位置，使电流表的示数与②中相同；
④UI；
（2）如上表格。
19．【解答】解：（1）由上面的分析，在电压表的左接线柱和开关S1的左接线柱之间连线，如下图所示；
（2）①如图连接好电路，为保护电路元件，将滑片移动到最右端，闭合开关S1和 S3，断开 S2，此时电压表并联在灯的两端，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，使电压表的示数U1＝3.8V；
②保证滑片P位置不变，断开开关S3，闭合开关S1、S2，此时电压表测灯和R的总电压，记录电压表的示数U2；
（3）因电路的连接关系没有改变，各用电器的电压不变，即在②中灯和R两端的电压和①中的电压相同，所以灯正常工作时，通过R的电流I=U2−U1R，根据串联电路电流的特点，通过灯的电流I=U2−U1R；
（3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P额＝U额I＝U1×U2−U1R。
故答案为：（1）如上图所示；（2）①3.8； ②滑动变阻器滑片P的位置不变；S3；S2；（3）U1×U2−U1R。
20．【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处的B端；
（2）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，灯泡两端的电压U＝2V，
电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流I＝0.3A，
则此时小灯泡电功率的测量值P＝UI＝2V×0.3A＝0.6W。
故答案为：（1）B；（2）2；0.6。
三．计算题（共5小题）
21．【解答】解：（1）当开关S闭合时，电路中R1和R2并联，此时电路的总功率为P，则有：P＝P1+P2=U2R1+U2R2，
当开关S断开时，电路中只有R1，此时电路的总功率为P′，则有P′＝P1=U2R1，
因为P＞P′，所以可知该电烤箱处于高温挡。
（2）当电烤箱处于高温挡时，电路中的总功率P＝1100W，该电烤箱正常工作10min消耗的电能：
W＝Pt＝1100W×10×60s＝6.6×105J；
（3）当电烤箱处于高温挡时，电路中的总功率P＝1100W，当电烤箱处于低温挡时，电路中的功率P′＝660W，
因为P＝P1+P2＝1100W，
所以：P2＝P﹣P1＝1100W﹣660W＝440W，
根据P=U2R2得电阻R2的阻值为：R2=U2P2=(220V)2440W=110Ω。
答：（1）当开关S闭合时，该电烤箱处于高温挡；
（2）当电烤箱处于高温挡时，该电烤箱正常工作10min消耗的电能W为6.6×105J；
（3）电阻R2的阻值为110Ω。
22．【解答】解：（1）正常工作15min加热电阻R消耗的电能：
W＝Pt＝4400W×15×60s＝3.96×106J；
（2）由P＝UI可得，电热水器正常工作时电路的电流强度：
I=PU=4400W220V=20A，
根据欧姆定律可知电阻R=UI=220V20A=11Ω；
（3）由题意可知，两加热电阻并联，分别用一个开关控制电路，如下图所示：
夏季：只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，总功率P1＝2200W，
由P=U2R可得：
R1=U2P1=(220V)22200W=22Ω，
春、秋两季：只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，总功率P2＝4400W，
则R2=U2P2=(220V)24400W=11Ω，
冬季：同时闭合开关S1和S2，总功率P总＝P1+P2＝2200W+4400W＝6600W。
答：（1）该电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能为3.96×106J；
（2）该电热水器正常工作时，电阻是11Ω，电路中电流强度是20A；
（3）工作电路图如上图所示；加热电阻R1和R2的阻值分别为22Ω、11Ω。
23．【解答】解：（1）将A和B串联后接在电路两端，当通过电路元件A的电流为0.4A时，根据串联电路的电流特点可知通过B的电流也为0.4A，从图中可知A、B两端的电压分别为2V和4V，
根据欧姆定律可知此时电路元件B的阻值RB=UBI=4V0.4A=10Ω；
电源电压U＝UA+UB＝2V+4V＝6V，
电路的总功率P＝UI＝6V×0.4A＝2.4W；
（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，根据并联电路的电压特点可知A、B两端的电压都为2V，从图中可知通过A、B的电流分别为0.4A和0.1A，
根据并联电路的电流特点可知电路中的总电流I′＝0.4A+0.1A＝0.5A。
答：（1）此时电路元件B的阻值RB和电路的总功率P分别为10Ω、2.4W。
（2）若将A和B并联后接在电压为2V的电路两端，电路中的总电流I′为0.5A。
24．【解答】解：（1）当S闭合，S1拨到2时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据P=U2R可知，此时电路的功率较大，为快速加热状态，功率为400W，
电阻R1的阻值R1=U2P'=(220V)2400W=121Ω；
（2）快速加热10分钟，电流做的功W＝P′t＝400W×10×60s＝2.4×105J；
（3）当S闭合，S1拨到1时，电路为两电阻串联的电路，总电阻较大，根据P=U2R可知，此时电路的功率较小，为缓慢加热状态，
功率P′=U2R总=(220V)2121Ω+363Ω=100W；
（4）铜的热膨胀系数大于铁，当双金属片受热膨胀时，铜片的伸长量大于铁，导致双金属片向下弯曲，所以上侧是铜片。
答：（1）电阻R1的阻值为121Ω；
（2）快速加热10分钟，电流做的功W为2.4×105J；
（3）缓慢加热时，电炖锅的功率P为100W；
（4）铜的热膨胀系数大于铁，当双金属片受热膨胀时，铜片的伸长量大于铁，导致双金属片向下弯曲，所以上侧是铜片。
25．【解答】（1）当S1闭合，S2断开时，电热器处于低温挡，简化电路如图所示
低温挡功率P1＝110W，故I1=P1U=110W220V=0.5A；
（2）当S1，S2都闭合时，电热器处于高温挡，简化电路如图所示
电阻R2的功率P2＝P总﹣P1＝990W﹣110W＝880W
电阻R2=U2P2=(220V)2880W=55Ω。
答：（1）低温挡时通过电路的电流为0.5A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω。
四．解答题（共2小题）
26．【解答】解：（1）如图，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；
（2）当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的变化大小可知温度升高的多少；
故答案为：（1）电阻；（2）温度计示数的变化。
27．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器RP串联，电压表测R0两端的电压。
（1）先画出电源符号，从电源的正极出发依次画出滑动变阻器、定值电阻R0、开关S回到电源的负极，
然后把电压表并联在R0两端，如下图所示：
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=U0R0=2V10Ω=0.2A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压UP＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V，
则变阻器接入电路中的电阻Rp=UPI=1V0.2A=5Ω；
（3）R0的电功率P0＝U0I＝2V×0.2A＝0.4W。
答：（1）电路图如上图所示；
（2）Rp接入电路的阻值为5Ω；
（3）R0的电功率为0.4W。
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