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电功率一、填空题1.电流通过导体产生的热量，与________________成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，这一规律是英国科学家________最早发现的．2.(易错·2019江西样卷一)小欣在探究“电流通过导体产生的热跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验．其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是图________(选填“甲”或“乙”)，实验中应控制的变量是通电时间和________．第2题图3.(2019襄阳)华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA·h，则它充满电后存储的电能为________J；该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为________h.4.(易错·2019西宁)若将分别标有“3V3W”“6V3W”字样的两灯串联接入电路，在长时间工作过程中，允许加在它们两端的最高电压是______V，标有“3V3W”字样的灯实际电功率是________W(假设灯丝电阻值不变)．5.(2019天水)如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1和R2的阻值之比为2∶3.当开关S断开时，R1与R2的电功率之比为________；开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为________．第5题图6.(2019安徽)图示电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω，当S2断开、S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为________W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是________J.第6题图二、选择题7.(2019遂宁)如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中()第7题图A.电压表的示数不变B.电流表的示数变大C.小灯泡的亮度变暗D.电路的总功率变大8.(2019苏州)额定电压均为6V的甲、乙两灯，I－U图线如图所示，下列说法正确的是()第8题图A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小B.甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3∶2D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1∶39.(易错·2019本溪)将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表(如图乙)的转盘转6转用时1min.下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是()第9题图A.电能表应接在空气开关和用电器之间B.该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200WC.电热水瓶的实际功率是600WD.若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的10.(2019高安一模)(不定项)严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴．一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关(金属片M可分别拨至a、b、c处)，电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点．这只电热靴的低温挡为12W，则()第10题图A.开关S2接c时电热靴功率最大B.该电热靴利用了电流的热效应C.该电热靴的安全电压应为220VD.中温挡和高温挡的功率分别为16W、24W三、计算题11.(2018考试说明样卷)如图甲所示的电路中，电源电压为12V且不变，滑动变阻器R2标有“50Ω3A”字样．闭合开关S后，移动滑动变阻器R2的滑片P至某点时，电流表的示数为0.6A，电流表的示数如图乙所示．求：第11题图(1)电阻R1的阻值？(2)10s内变阻器R2所消耗的电能W2?(3)为保护电路，变阻器R2所允许消耗的功率范围？12.(全国视野创新题推荐·2019葫芦岛)图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化的电路图，R1、R2均为发热电阻、且R1＝R2.电煮壶有加热和保温两个挡．加热挡的功率为1000W．求：第12题图(1)电煮壶保温挡的功率．(2)炖盅内0.5kg的药膳温度升高了80℃，药膳吸收的热量．[c药膳＝4×103J/(kg·℃)](3)电煮壶在加热挡正常工作600s，壶中的水和药膳总共吸收了4.8×105J的热量．则电煮壶的加热效率是多少？四、实验与探究题13.(2019安顺改编)小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)第13题图【设计实验与进行实验】(1)为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用________(选填“A”或“B”)A.“10Ω5A”的滑动变阻器B.“50Ω0.5A”的滑动变阻器(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是________________．(3)根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图乙所示)，分析图像可知：小灯泡的额定功率为________W.【拓展应用】完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请你完成下面实验步骤：①________________(填写S、S1、S2的通断情况)，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为________；②________________(填写S、S1、S2的通断情况)，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；③灯泡额定功率的表达式为P额＝________．参考答案1.电流的二次方焦耳2.甲电流3.3.996×1042004.7.50.755.2∶32∶56.8.64327.A8.D9.C10.ABD11.解：(1)S闭合后，R1与R2并联，所以U1＝U2＝U＝12VR1的阻值为R1＝U1I2＝12V0.6A＝20Ω(2)干路上电流等于各支路电流之和，所以电流表示数为1A，因为的示数I1＝0.6A则通过R2的电流I2＝I－I1＝0.4AR2消耗的电能W2＝U2I2t＝12V×0.4A×10s＝48J(3)当R2最大值接入电路时，通过R2的电流最小为I2min＝U2R2max＝12V50Ω＝0.24A则R2消耗的最小电功率Pmin＝U2I2min＝12V×0.24A＝2.88W为保护电路，通过电流表的最大电流为3A则流过R2的最大电流I2max＝3A－0.6A＝2.4AR2消耗的最大电功率Pmax＝U2I2max＝12V×2.4A＝28.8W故R2所允许消耗的电功率的范围是2.88～28.8W12.解：(1)当开关S闭合，旋钮开关接2时，电路为R2的简单电路，电煮壶处于加热状态，由P＝U2R得，R2＝U2P加热＝（220V）21000W＝48.4Ω开关S闭合，旋钮开关接接1时，R1、R2串联，电煮壶处于保温状态，R总＝R1＋R2＝48.4Ω＋48.4Ω＝96.8Ω由P＝U2R得P保＝U2R总＝（220V）296.8Ω＝500W(2)药膳吸收的热量：Q吸＝c药膳mΔt＝4×103J/(kg·℃)×0.5kg×80℃＝1.6×105J(3)电煮壶在加热挡正常工作600s消耗的电能W＝P加热t＝1000W×600s＝6×105J电煮壶的热效率η＝Q吸′W×100%＝4.8×105J6×105J×100%＝80%.13.(1)【设计实验与进行实验】B(2)小灯泡断路(3)0.625【拓展应用】①闭合S、S1，断开S2U－U额②闭合S、S2，断开S1③U额U1R0