第十八章 电功率
中考真题
1.(2021广东)如图所示，灯泡L1、L2分别标有“6 V 3 W”“6 V 6 W”字样，电源电压不变，开关S闭合.①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光.灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )
A.电功率较大，亮度较亮 B.电功率较小，亮度较暗
C.电功率相同，亮度相同 D.电功率较大，亮度较暗
2.(2021广东)小明家的电能表月初示数如图所示，月底示数为941.4 kW·h，若用电价格为0.7元/度，则小明家该月电费为________元.
3.(2020广东)如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟________的关系”的实验装置.实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫________________________________________________________________________
(选填“控制变量”或“转换”)法.通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的________________________________________________________________________
(选填“多”或“少”).
4.(2021广东)如图是探究电流通过导体产生的热量与________关系的实验装置.实验中用U形管内液面的________反映导体产生热量的多少，通电一段时间后，容器________(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多.
5.(2024广东)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示.发热电阻R＝110 Ω，紫外灯L规格为“220 V 50 W”.闭合开关S1和S2，消毒柜正常工作，求：
(1)通过R的电流；
(2)R的电功率；
(3)L工作100 s消耗的电能.
6.(2020广东)某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220 V，图甲是其电路原理图.S0为温控开关，R1、R2为电热丝(阻值不变)，某饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示.求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能；
(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
(3)R2的阻值.
7.(2022广东)某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻.取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制.已知高温挡功率为1320 W，R1＝55 Ω.求：
(1)取暖器工作时通过R1的电流.
(2)取暖器处于低温挡时，工作1 min产生的热量.
(3)R2的阻值.
8.(2023广东)如图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化.加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6 V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，R1＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化.求：
(1)低温挡工作时，通过R1的电流.
(2)低温挡的功率.
(3)R2的电阻值.
甲 乙
随堂测验
1．(2023福建)下列利用电流的热效应工作的用电器是( )
A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉
2．有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800 W，乙的额定功率为1200 W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是( )
A．甲电热水壶两端的电压较高 B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等 D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
3．(2023牡丹江)标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变)，若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是( )
A．通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B．灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C．灯L2和L1的发光亮度相同 D．能够正常发光的灯应是灯L2
4．(2024临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示．该玩具的电源电压为4.5 V，闭合开关后，“0.5 V，0.2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作，则( )
A．指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω B．电动机的发热功率为1.6 W
C．电动机的额定功率为0.08 W D．电路的总功率为1.8 W
5．(2024巴中)如图甲所示电路，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象．闭合S时，电压表的示数为2 V，下列判断正确的是( )
A．电源电压为6 V B．R的电阻为5 Ω
C．闭合S时，R消耗的电功率为3.6 W D．闭合S时，电路的总功率为6 W
6．(2024巴中)如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3.下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2＝1∶2
B．R1、R2两端的电压之比U1∶U2＝2∶1
C．相同时间R1、R2消耗电功之比W1∶W2＝1∶2
D．R1、R2的电功率之比P1∶P2＝2∶1
7．(2024西藏)如图所示，从安全用电的角度考虑，巴桑家同时使用的用电器最大总功率不应超过________W．断开其他用电器，让电饭锅单独工作2 min，转盘转了90转，则电饭锅的电功率为________kW.
8．(2024黑龙江)如图是“探究通电导体产生的热量与________大小关系”的实验装置．通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4 A，在1 min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为________J.
9．(2024绥化)一款电热水龙头的简化电路如图所示．如表所示是它铭牌上的参数．电源电压恒定不变，R1和R2为发热电阻．当开关S、S1均闭合时，通电20 s电热水龙头产生的热量是________J，电阻R1和R2的阻值之比是________．
额定电压 220 V
额定功率 高温挡 2 200 W
低温挡 440 W
10．如图所示的电路中，L1标有“6 V 3 W”，L2标有“3 V 3 W”，闭合开关后，两灯均发光，此时电路的总电阻R总＝________Ω，两电压表示数之比U1∶U2＝________；若将两灯并联后接入3 V电路中，则两灯的实际功率之比P1∶P2＝________．(不计温度对灯丝电阻的影响)
11．(2023广州)把一个某种类型的电阻R接在电压恒为12 V的电源两端，通电后，同时记录R的温度—时间图线、流过R的电流—时间图线如图所示．
(1)根据图线，R的温度为50 ℃时，流过R的电流为__________A.
(2)在30 s时，R的阻值为________Ω，电功率为________W.
(3)30～40 s，R产生的热量为Q1；90～100 s，R产生的热量为Q2，Q1__________Q2(选填“>”“<”或“＝”)，写出判断依据：________________________________________________________________________.
12．(2024广西)小明用标有“2.5 V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图．
(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“a”或“b”)端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器________(选填“短路”或“断路”).
(2)排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为________V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图象，由图象可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω，小灯泡的额定功率为________W.
(3)图丙的图象是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而________(选填“增大”或“减小”).
(4)受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器．思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择将图中一个电表改装为温度显示仪．你建议他选哪个电表？请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述).
答：________________________________________________________________________.
13．(2023苏州)如图甲，R1阻值为20 Ω，图乙为小灯泡L的U－I图象．闭合开关S、S1，断开S2，电流表示数为0.4 A，再闭合开关S2，电流表示数变为0.6 A．求：
(1)电源电压．
(2)R2的阻值．
(3)若只闭合S，1 min内电阻R1产生的热量．
甲 乙
14.(2024湖北)小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出．图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关．将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0 A；当温度升到130 ℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02 A，当温度降到100 ℃时，S又回到位置“1”．
(1)求R1的阻值．
(2)求挂烫机待机状态的功率．
(3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0～150 s消耗的电能．
(4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语．
答案解析
【中考真题】
1．A 2.140 3.电阻 转换 少
4．电流 高度差 甲
5．解：(1)图中L和R并联，R＝110 Ω，
通过R的电流
I＝＝＝2 A.
(2)R的电功率P＝UI＝220 V×2 A＝440 W.
(3)L工作100 s消耗的电能
W＝Pt＝50 W×100 s＝5000 J.
6．解：(1)由图乙知，加热挡的功率P加热＝484 W，加热时间为t＝5 min＝300 s，
饮水机处于加热挡阶段消耗的电能W＝P加热t＝484 W×300 s＝1.452×105 J.
(2)当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，根据P＝可知，饮水机的总功率最大，此时为加热状态．
当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，饮水机处于保温状态，根据图乙知保温挡的功率为44 W，
由P＝UI得，保温挡时通过R1的电流I＝＝＝0.2 A.
(3)因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，加热时电阻丝R2的电功率P2＝P加热－P1＝P加热－P保温＝484 W－44 W＝440 W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，由P＝可得，电阻R2的阻值R2＝＝＝110 Ω.
7．解：(1)当闭合S1、S2时，R1、R2并联，
所以U＝U1＝U2＝220 V，
取暖器工作时通过R1的电流I1＝＝＝4 A.
(2)当只闭合S1时，只有R1工作，根据P＝可知，此时电路中的电阻最大，电功率最小，电热取暖器处于低温挡，则工作1 min产生的热量Q＝IR1t＝(4 A)2×55 Ω×1×60 s＝5.28×104 J.
(3)低温挡的额定功率P低＝＝＝880 W，
当闭合S1、S2时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，电热取暖器处于高温挡；
R2的电功率P2＝P高－P低＝1 320 W－880 W＝440 W；
由P＝UI可知，
通过电阻R2的电流I2＝＝＝2 A；
根据欧姆定律得R2＝＝＝110 Ω.
8．解：(1)只闭合S1时，电路中只有R1工作，电阻较大，根据P＝得，此时为低温挡，则R1两端电压为6 V，R1＝4 Ω，根据欧姆定律可得
IR1＝＝＝1.5 A.
(2)只闭合S1时低温挡工作，低温挡的电功率P低＝＝＝9 W.
(3)S1、S2都闭合时高温挡工作，R1和R2并联，高温挡和低温挡的功率比为4∶3，即＝，
则高温挡的功率P高＝12 W，
即P高＝P低＋PR2，
则R2的电功率PR2＝P高－P低＝12 W－9 W＝3 W，
R2的电阻值R2＝＝＝12 Ω.
【随堂检测】
1．D 2.B 3.B 4.D 5.C 6.C
7．8800 0.9
8．电流 12
9．44 000 1∶4
10．15 5∶1 1∶4
11．(1)0.08 (2)150 0.96 (3)> 由Q＝W＝UIt可知，当电压一定时，在90～100 s阶段的电流小于30～40 s的电流，故Q1>Q2
12．(1)b 断路 (2)1.2 6.25 1 (3)增大
(4)温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，因此选择将电压表改装为温度显示仪
13．解：(1)闭合开关S、S1，断开S2，只有R1接入电路，则电源电压U＝U1＝I1R1＝0.4 A×20 Ω＝8 V.
(2)再闭合开关S2，R1与R2并联，则通过R2的电流I2＝I－I1＝0.6 A－0.4 A＝0.2 A，
R2的阻值R2＝＝＝＝40 Ω.
(3)若只闭合S，R1与L串联，由图乙可知，通过R1的电流为0.3 A，则1 min内电阻R1产生的热量Q1＝I′2R1t＝(0.3 A)2×20 Ω×60 s＝108 J．
14．解：(1)当S在位置“1”时，R1接入电路，电路中的电流为5.0 A，
由I＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝44 Ω；
(2)当S在位置“2”时，R2接入电路，挂烫机处于待机状态，
则挂烫机待机状态的功率：P待机＝UI2＝220 V×0.02 A＝4.4 W；
(3)挂烫机加热状态时的功率：
P加热＝UI1＝220 V×5 A＝1100 W；
挂烫机0～150 s消耗的电能：
W＝P加热t加热＋P待机t待机＝1100 W×(30 s＋70 s)＋4.4 W×(20 s＋30 s)＝110 220 J；
(4)从使用安全或节能的角度，设计的提示语可以为：
①通电即加热，请注意防烫；②使用完请及时拔掉插头；③高温蒸汽，请勿对人；④切勿用手触碰电热板；⑤使用时请勿离人；⑥使用时请勿覆盖等．
