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【中考一轮复习】2023年中考物理专题卷 18 电与磁—电能 电功（含解析）
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这是一份【中考一轮复习】2023年中考物理专题卷 18 电与磁—电能 电功（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验探究题，计算题，简答题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2021九上·四平期末）家用电吹风机正常工作时的电功率最接近（ ）
A．5000WB．50WC．500WD．0.5W
2．（2021九上·富裕期末）如图所示的四个电路，电源电压相同，R1 ＜R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序是（ ）
A．甲乙丙丁B．丁丙乙甲C．乙丁丙甲D．甲丙丁乙
3．（2021九上·密山期末）下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇B．洗衣机C．电暖气D．电视机
4．（2022·南沙模拟）参数同为“220V 40W”的节能灯、电烙铁，电扇，均正常工作5min，则消耗的电能（ ）
A．节能灯最多B．电烙铁最多C．电扇最多D．一样多
5．（2022·江汉）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
6．（2022·济宁）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（ ）
A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
二、多选题
7．（2021九上·密山期末）关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ）
A．通电时间越长，电流做的功越多
B．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能
C．电功率小的用电器消耗的电能一定少
D．电功率小的用电器，消耗的电能一定慢
8．（2022·北京市）额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最小
D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
9．（2022九上·岚山期末）小明家新房装修，安装了如图所示的新型风暖浴霸，其安全性能好、发热柔和。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图是其简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2。主要参数如表（ ）
A．只闭合S，电路中正常工作的电流为0.2A
B．正常工作时，R2的阻值是50Ω
C．当电压降低时，电路消耗的功率不变
D．浴霸以最大功率正常工作30min，消耗的总电能为5.4×106J
三、填空题
10．（2021九上·鸡西期末）一台电动机，额定电压为100V，电阻为1Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机的电功率为 W，1min内产生的热量为 J。
11．（2021九上·鸡西期末）央视春晚，岳云鹏和孙越的相声《妙言趣语》中，小岳岳说，“瓦片的瓦，里面一个千万的千，这个字念“千瓦”。”网友第一时间翻了家里的《新华字典》，结果还真有“旺”，念两个音“千瓦”，它是电学里 （选填“电功”或“电功率”）的单位，表示电流做功 （选填“快慢”或“多少”）的物理量。
12．（2022·大连）节能减排是每个公民的责任。将家中普通照明灯全部更换成LED灯（发光效率高），实质是通过减小家中电灯的 来减少电能的消耗。电水壶是利用电流的 效应工作的。
13．（2022·夏津模拟）如图是某家庭用的电能表和某月的月初、月末两次读数，若按0.5元/kW·h计算，他家本月应缴纳电费 元，若电能表在10min内转了300转，则接在该电能表上的用电器消耗的电能为 kW·h。
14．（2021九上·武威期末）如图所示是家庭电子式电能表的表盘，其示数是 kW•h。表盘上标有“3200imp/kW•h，表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。允许家里用的最大功率是 W。若家庭电路中只有一台电热水器在工作，该电能表的指示灯在4min闪烁320次，则该热水器消耗的电能是 kW•h。
15．（2022九上·贵阳期末）如图所示电路电源电压保持不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P处于R2的最右端时，电路中的电流为I1，R1的功率是0.8W；当滑片P向左移至R2的中点时，电路中的电流为I2，且I1：I2=2：3。则该电路工作时的最小功率是 W。
四、实验探究题
16．（2022·黑龙江一模）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为4.5V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于1.2W），开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线把图甲所示的电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）连接电路时，开关必须 ，滑动变阻器的滑片P应调到最 阻值处。
（3）正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 （填“增大”“不变”或“减小”），小灯泡的实际功率由 （填“额定功率”“额定电压”或“实际电压”）决定。
（5）若用一个定值电阻替换电路中的小灯泡，且电路连接完好，还可以完成的实验是____。（填字母）
A．探究电流与电压的关系B．探究电流与电阻的关系
17．（2021九上·三水期末）在“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
第一小组实验方案：（实验电路如图甲所示）
（1）他们应选用规格为 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器，该实验中滑动变阻器除保护电路外，另一主要作用是 ；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，原因可能是 ；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，多次测量后描绘出小灯泡的U～I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）由图乙可知灯泡电阻是变化的，其主要原因是 ；
（5）闭合开关 和S1，调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压U0，灯泡正常发光；
（6）断开全部开关，保持滑动变阻器阻值不变，再同时闭合开关 ，读出电压表示数U；
（7）小灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。（用对应的物理量符号代入表达式）
五、计算题
18．（2022·芜湖模拟）特高压输电是构建能源互联网的关键。准东--皖南特高压输电电压恒为1.1×106V。求：
（1）当输送的电功率为1.1×105kW时，输电电流为多少A？
（2）当输送的电功率不同时，若输送的电功率用P输表示，电阻为R的输电导线上消耗的电功率用P耗表示，试推导出P耗与P输的关系表达式。
19．（2022·涡阳模拟）如图为某小区供电设备向居民楼输电的示意图。当居民楼内用户用电器消耗的总功率P2为22kW时，居民楼用户用电器两端的实际电压U2为220V，求：
（1）通过输电线的电流；
（2）若输电线的总电阻r为0.04Ω，求供电设备的输出功率P1。
20．（2021九上·杜尔伯特期末）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
六、简答题
21．（2022·齐齐哈尔）“珍爱生命，注意用电安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。小鑫的爸爸想给放在室外的电动自行车充电，由于家中插线板（如图）的导线长度不够，小鑫的爸爸又找来一段足够长的导线，打算把两段导线连接起来，从而增加插线板导线的长度。当爸爸刚连接好导线，小鑫看到后告诉爸爸，导线连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，存在安全隐患。请你也来解释一下这是为什么？
七、科普阅读题
22．（2022·广东）阅读下列短文，回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表。
（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 ；
（2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时，充电电流为 A；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元；
（4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1：t2=2：3，则测试全过程的充电总时长为 min。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】结合生活经验，家用电吹风机正常工作时的电功率最接近500W。
故答案为：C。
【分析】根据常见用电器的电功率，结合数据解答。
2．【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【解答】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；所以甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，电阻关系为R串>R2>R1>R并
根据P=U2R可知，四个电路的总功率关系为P甲>P丙>P丁>P乙
D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电阻并联总电阻减小，电阻串联时，总电阻变大；电压一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大。
3．【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A. 电风扇把电能转化成机械能，不符合题意；
B. 洗衣机也是把电能转化成机械能，不符合题意；
C. 电热水器是利用了电流的热效应，电能转化成内能，符合题意；
D. 电视机把电能转化成声和光，不符合题意．
故答案为：C.
【分析】将电能转化为内能的用电器，利用了电流的热效应。
4．【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据公式W=Pt可知，参数同为“220V 40W”的节能灯、电烙铁，电扇，均正常工作5min，由于功率和工作时间都一样，因此它们消耗的电能一样多，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】在额定电压和额定功率都相同的条件下，都正常工作，工作相同时间后消耗相同的电能，产生的热量有多少之分。
5．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】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，A不符合题意；
B．由表盘上的“50Hz∼ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，B不符合题意；
C．由表盘上的“3000r/kW⋅h”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，C符合题意；
D．小明家半年内的用电量是633.5kW⋅h，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合电能表表盘参数，可确定电能表的标定电流、电能表应接在50Hz交流电路中使用、每消耗1度电，铝盘转动转数及用电量。
6．【答案】C
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为P1=U1I1=100V×0.2A=20W
A正确，不符合题意；
B．当通过L2的电流为0.45A时，根据图像可知，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J
B正确，不符合题意；
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流为0.1A，串联电路电流处处相等，通过灯泡L2的电流也为0.1A；由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为20V，则L2的功率为P2=U'2I'2=20V×0.1A=2W
C错误，符合题意；
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为220V，并联电路各支路两端电压相等，灯泡L1两端的电压也为220V；由图像可知，通过L1的电流为0.3A，则L1的功率为P'1=U'1I'1=220V×0.3A=66W
D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率；利用电压、电流和时间的乘积，计算消耗的电能。
7．【答案】B,D
【知识点】电功及电功的实质；电功率
【解析】【解答】A．通电时间长，但是电压，电流的大小不一定，则无法确定电流做功的多少，A不符合题意；
B．做功就是能量间的转化，做了多少功，就有多少能量转化为其他形式的能量；电流做功，就是将电能转化为其他形式的能量，B符合题意；
C．电功是表示电流做功多少的物理量，电功率小的用电器消耗的电能与时间也有关，不一定少，C不符合题意；
D．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，电功率小的用电器消耗的电能一定慢，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】消耗电能的多少可以电功率有关，和时间有关；电流做的功等于消耗的电能；电功率表示电流做功的快慢。
8．【答案】B,C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．正常工作时，若工作相同时间，电热水壶比电烤箱消耗的电能多，则电热水壶比电烤箱产生的热量多，A不符合题意；
B．正常工作时，相同时间内，电热水壶比电饭锅消耗的电能多，根据P=Wt
可知，电热水壶的功率大于电饭锅的功率，B符合题意；
C．正常工作时，用电器两端的电压相同，相同时间内，电饭锅消耗的电能最少，根据W=UIt
可知，通过电饭锅的电流最小，C符合题意；
D．工作相同时间，电热水壶消耗的电能最多，但是在一个月内，电热水壶工作的时间有可能较短，消耗的电能就不一定最多，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据电能和时间的比值，计算电功率。
9．【答案】A,B,D
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．只闭合开关S时，电路中只有电动机正常工作，因为电动机正常工作时的功率为44W，两端电压为220V，所以根据公式P=UI可得，电路中正常工作的电流为 I=PU=44W220V=0.2A
A符合题意；
B．由表格可知，电阻R2的额定功率为968W，两端电压为220V，根据公式 P=U2R 可得，R2的阻值为 R2=U2P2=(220V)2968W=50Ω
B符合题意；
C．因为电热丝R1、R2的阻值不变，所以当电压降低时，根据公式 P=U2R 可得，电路消耗的功率减小，C不符合题意；
D．因为电路消耗的功率等于各用电器消耗的功率之和，所以若浴霸以最大功率正常工作，由表格可得，最大功率为Pmax=P电动机+P1+P2=44W+1988W+968W=3000W
当工作30min=1800s时，消耗的电能为W=Pmaxt=3000W×1800s=5.4×106J
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据用电器的电功率和电压的比值， 计算电流；利用电压和电功率可以计算电阻的大小；根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
10．【答案】500；1500
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】电动机正常工作时，电动机的电功率P＝UI＝100V×5A＝500W
正常工作1min产生的热量Q＝I2Rt＝(5A)2×1Ω×60s＝1500J
【分析】利用电压和电流的乘积，计算电功率；利用电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量。
11．【答案】电功率；快慢
【知识点】电功率
【解析】【解答】千瓦是电功率的单位；电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。
【分析】电功率的单位是瓦，还有千瓦；电功率表示电流做功的快慢。
12．【答案】电功率；热
【知识点】电功率与电能、时间的关系；电流的热效应
【解析】【解答】一个10W的LED灯亮度约为一个100W的普通灯泡亮度，即亮度相同时，LED灯的电功率仅为白炽灯泡的十分之一，因此将家中普通照明灯全部更换成LED灯，实质是通过减小家中电灯的电功率来减少电能的消耗的。
导体中有电流通过时会发热，这种现象叫电流的热效应。电水壶工作时把电能转化为热能，是利用电流的热效应工作的。
【分析】家中普通照明灯全部更换成LED灯，实质是通过减小家中电灯的电功率来减少电能的消耗的；导体中有电流通过时会发热，这种现象叫电流的热效应。
13．【答案】50；0.1
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】由两次读数可知本月他家消耗的电能为W=1487.5kW·h-1387.5kW·h
则应缴费100kW·h× 0.5元/kW·h=50元
观察电能表可知，用电器每消耗1kW·h电能，该电能表转3000转，则电能表转300转消耗的电能W= 13000×300kW⋅h=0.1kW⋅h
【分析】电能表的读数方法：数字方框中最后一位是小数，单位kW•h；用月末的电能表示数减去月初的电能表的示数可求出本月消耗的电能，已知电费的单价，则可求本月应缴纳的电费。
结合电能表的参数可计算出电能表的转盘转过300转，用电器消耗的电能。
14．【答案】318.6；8800；0.1
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】电能表上电能的单位为kW•h，读数时，最后一位是小数，图示电能表的示数为318.6kW•h。
“220V 10（40）A”中，220V表示电能表的工作电压，40A表示平时工作允许通过的最大电流，允许家里用的最大功率P最大=UI最大=220V×40A=8800W
3200imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，则指示灯闪烁320次时，热水器消耗的电能W=3203200kW⋅h=0.1kW⋅h
【分析】根据电能表窗口示数，测量电能大小；根据电压和电流的乘积计算电功率；根据电能表转盘转数可以计算消耗电能的多少。
15．【答案】2.4
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】闭合开关 S ， R1 、 R2 串联。当滑片P处于 R2 的最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流为 I1=UR1+R2①
根据 P=I2R 可知 R1 的功率 P1=I12R1=(UR1+R2)2R1=0.8W②
当滑片P向左移至 R2 的中点时，电路中的电流 I2=UR1+R22③
根据 I1：I2=2：3 可知，可以列等式 I1I2=23=UR1+R2UR1+R22④
联立 ①②③④ 可知 R2=2R1
U2R1=7.2W
电源电压不变，根据 P=U2R 可知，总电阻最大时，总功率最小，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，该电路工作时的最小功率 P小=U2R1+R2=U23R1=7.2W3=2.4W
【分析】根据 P=U2R 可知，总电阻最大时，总功率最小，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。
16．【答案】（1）
（2）断开；大
（3）1.05
（4）增大；实际电压
（5）A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电压表应选用小量程并联在灯泡两端，电流表与灯泡串联接入电路中，如下图所示：
（2）为了保护电路，避免损坏用电器，连接电路时，开关必须断开，并且滑动变阻器的滑片P应调到最大阻值处。
（3）由甲图可知，电流表选用的小量程，分度值为0.02A，电流表示数如图乙所示，其示数为0.42A，当电压表示数为2.5V时，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.42A=1.05W
（4）由表中数据可知，灯泡两端的电压越大，通过它的电流也越大，由P=UI可知灯泡的实际功率也就越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。
小灯泡的实际功率是其在实际电压下工作时的电功率，额定电压是不变的，所以小灯泡的实际功率由实际电压决定。
（5）把小灯泡换成定值电阻后，由电压表可测出电阻两端的电压，电流表可测得通过电阻的电流，通过调节滑动变阻器的阻值可以得到不同的电压和电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验；探究电流与电阻的关系实验需要更换定值电阻，用一个定值电阻替换电路中的小灯泡，无法完成实验，故答案为：A。
【分析】（1）根据小灯泡额定电压为2.5V，电压表选用小量程并联在灯泡两端；电流表与灯泡串联接入电路中。
（2）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开，滑动变阻器的滑片P应调到最大阻值处。
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数；根据P=UI算出小灯泡的额定功率。
（4）根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系。
（5）已知电阻值，电路可测电阻两端的电压和通过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验。
17．【答案】（1）R2；改变灯泡的电压
（2）灯泡短路
（3）0.625
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化第二小组实验方案：（实验电路如图丙所示）小组成员发现，器材中电流表不能正常使用。于是实验小组增加了一只阻值为R0的定值电阻和两个开关S1、S2，并利用原有的其他器材，也测出了该小灯泡的额定功率。步骤如下：先按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路。
（5）S
（6）S、S2
（7）U0×U-U0R0
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，灯泡正常发光时的电流约为IL=ULR=2.5V10Ω=0.25A
根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯泡正常发光时变阻器连入电路的电阻为R滑=U-ULIL=6V-Ω
故答案为：用 R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器。
本实验要测量灯泡在不同电压下的灯泡的实际功率，该实验中滑动变阻器除保护电路外，另一主要作用是改变灯泡的电压。
（2）正确连接电路后闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现灯泡不亮、电压表无示数，原因可能是灯泡短路。
（3）根据描绘出小灯泡的U～I图象知，灯泡在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
（4）由图乙可知小灯泡的U～I图象不是过原点的直线，灯泡电阻是变化的，其主要原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。
（5）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。故闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压U0，灯泡正常发光。
（6）断开全部开关，保持滑动变阻器阻值不变，再同时闭合开关S、S2，读出电压表示数U；
（7）在（6）中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压UR=U-U0
由欧姆定律，通过定值电阻的电流I0=URR0=U-U0R0
即灯的额定电流，小灯泡的额定功率表达式P额=U0I额=U0×U-U0R0
【分析】第一小组实验方案：
（1）由欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路的规律及欧姆定律求出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，确定应选用的滑动变阻器；“测量小灯泡电功率”的实验中，要测量灯在不电压下的功率大小，据此分析。
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，或与电压表并联的支路以外的电路断路了，据此分析。
（3）灯泡在额定电压下正常发光，由图乙中的图象得出额定电压下的电流，根据P=UI可求出灯泡的额定功率。
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
第二小组实验方案：
要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
18．【答案】（1）解：由题意，根据P=UI可得，输电电流I=PU=1.1×105kW1.1×106V=0.1A
（2）解：当输送的电功率不同时，输电线上的电流I=P输U
输电线上消耗的功率P耗=I2R=（P输U）2R=P2输U2R
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据P=UI可得输电电流。
（2）结合P=UI=I2R求得输电线上消耗的功率。
19．【答案】（1）解：通过输电线的电流为I0=P2U2=22×103W220V=100A
答：通过输电线的电流为100A；
（2）解：若输电线的总电阻r为0.04Ω，则导线上的功率为P1=I02r=(100A)2×0.04Ω=400W
所以供电设备的输出功率P=P1+P2=400W+22×103W=2.24×104W
答：若输电线的总电阻r为0.04Ω，供电设备的输出功率2.24×104W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据用电器的电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）利用电流和电阻，可以计算电功率；根据各用电器的电功率，计算总功率。
20．【答案】（1）解：由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比I中I高=P中UP高U=P中P高=440W880W=12
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1：2。
答：该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1：2；
（2）解：由P=UI=U2R可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻R中=U2P中=(220V)2440W=110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
答：该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；
（3）解：由P=UI=U2R可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，并联总电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串联总电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。
高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻R并=U2P高=(220V)2880W=55Ω
中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则1R1+1R2=1110Ω+1R2=55Ω
解得R2=110Ω
低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为P低=U2R串=(220V)2220Ω=220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答：高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）由公式P=UI可知，当电源电压U一定时，两个挡位时电路中的电流之比等于两个挡位的功率之比。
（2）由公式P=U2R可求得中温挡时电路的总电阻。
（3）由公式P=U2R可知，在电源电压一定时，电路的总电阻越大，电功率越小，即工作挡位越低。由乙图可知，结合开关处于不同状态时元件的连接方式分析计算。
21．【答案】通电时，导线连接处和别处是串联的，电流相同，根据焦耳定律Q=I2Rt，当电流和通电时间相同时，导线相互连接的位置电阻比别处电阻大，导致此处比别处产生更多的热量，更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【分析】根据焦耳定律，当电流和时间相同时，电阻越大， 产生的热量越多。
22．【答案】（1）大
（2）先变大，后不变；100
（3）72
（4）109
【知识点】电功的计算；电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）直流充电桩比交流充电桩的电压更高、电流更大，据P=UI知，充电功率会更大。
（2）由图乙知，D由30%到55%时，充电功率变大，D由55%到70%时，充电功率保持不变，所以D从30%增至70%的过程中，充电功率先变大，再保持不变。
由图乙知，D为70%时，充电功率为40kW。由表格数据知，充电电压为400V，据P=UI知，充电电流I=PU=40×103kW400V=100A
（3）由表格数据知，D为70%时，消耗的电能为24.0kW⋅h，充电费用为28.80元。则每度电的费用28.8元24.0kW⋅h=1.2元/kW⋅h
充满电时，需要消耗的电能W=W1η=24.0kW⋅h70%-30%=60kW⋅h
测试全过程的充电费用为60kW⋅h×1.2元/kW⋅h=72元
（4）D从80%增至90%，消耗的电能W2=ηW=(90%-80%)×60kW⋅h=6kW⋅h
由图乙知，这个过程充电功率15kW，用时t2=W2P2=6kW⋅h15kW=0.4h=24min
那么，D从70%增至80%用时t1=23t2=23×24min=16min
D从90%增至100%的充电功率与80%增至90%的相同，用时相同，所以整个过程充电时长t=t0+t1+t2+t3=45min+16min+24min+24min=109min
【分析】（1）根据电压和电流的乘积计算电功率；
（2）根据电功率和电压的比值计算电流；
（3）根据电费和消耗的电能计算单价；结合电能的利用率计算实际消耗的电能，再利用单价计算电费；
（4）根据电能和电功率的比值， 计算时间，再计算总时间。项目
参数
额定电压（V）
220
R1额定功率（W）
1988
R2额定功率（W）
968
电动机功率（W）
44
适用面积（m2）
10
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
充电电压（V）
充电电流（A）
充电时长（min）
充电度数（kW⋅h）
充电费用（元）
400
45
24.0
28.80
一、单选题
1．（2021九上·四平期末）家用电吹风机正常工作时的电功率最接近（ ）
A．5000WB．50WC．500WD．0.5W
2．（2021九上·富裕期末）如图所示的四个电路，电源电压相同，R1 ＜R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序是（ ）
A．甲乙丙丁B．丁丙乙甲C．乙丁丙甲D．甲丙丁乙
3．（2021九上·密山期末）下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电风扇B．洗衣机C．电暖气D．电视机
4．（2022·南沙模拟）参数同为“220V 40W”的节能灯、电烙铁，电扇，均正常工作5min，则消耗的电能（ ）
A．节能灯最多B．电烙铁最多C．电扇最多D．一样多
5．（2022·江汉）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
6．（2022·济宁）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U﹣I图像。下列分析不正确的是（ ）
A．当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．当通过L2的电流为0.45A时，其1min消耗的电能为4320J
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
二、多选题
7．（2021九上·密山期末）关于电功和电功率，下列说法正确的是（ ）
A．通电时间越长，电流做的功越多
B．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能
C．电功率小的用电器消耗的电能一定少
D．电功率小的用电器，消耗的电能一定慢
8．（2022·北京市）额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最小
D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
9．（2022九上·岚山期末）小明家新房装修，安装了如图所示的新型风暖浴霸，其安全性能好、发热柔和。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图是其简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2。主要参数如表（ ）
A．只闭合S，电路中正常工作的电流为0.2A
B．正常工作时，R2的阻值是50Ω
C．当电压降低时，电路消耗的功率不变
D．浴霸以最大功率正常工作30min，消耗的总电能为5.4×106J
三、填空题
10．（2021九上·鸡西期末）一台电动机，额定电压为100V，电阻为1Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机的电功率为 W，1min内产生的热量为 J。
11．（2021九上·鸡西期末）央视春晚，岳云鹏和孙越的相声《妙言趣语》中，小岳岳说，“瓦片的瓦，里面一个千万的千，这个字念“千瓦”。”网友第一时间翻了家里的《新华字典》，结果还真有“旺”，念两个音“千瓦”，它是电学里 （选填“电功”或“电功率”）的单位，表示电流做功 （选填“快慢”或“多少”）的物理量。
12．（2022·大连）节能减排是每个公民的责任。将家中普通照明灯全部更换成LED灯（发光效率高），实质是通过减小家中电灯的 来减少电能的消耗。电水壶是利用电流的 效应工作的。
13．（2022·夏津模拟）如图是某家庭用的电能表和某月的月初、月末两次读数，若按0.5元/kW·h计算，他家本月应缴纳电费 元，若电能表在10min内转了300转，则接在该电能表上的用电器消耗的电能为 kW·h。
14．（2021九上·武威期末）如图所示是家庭电子式电能表的表盘，其示数是 kW•h。表盘上标有“3200imp/kW•h，表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。允许家里用的最大功率是 W。若家庭电路中只有一台电热水器在工作，该电能表的指示灯在4min闪烁320次，则该热水器消耗的电能是 kW•h。
15．（2022九上·贵阳期末）如图所示电路电源电压保持不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P处于R2的最右端时，电路中的电流为I1，R1的功率是0.8W；当滑片P向左移至R2的中点时，电路中的电流为I2，且I1：I2=2：3。则该电路工作时的最小功率是 W。
四、实验探究题
16．（2022·黑龙江一模）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为4.5V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于1.2W），开关及导线若干。
（1）用笔画线代替导线把图甲所示的电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）连接电路时，开关必须 ，滑动变阻器的滑片P应调到最 阻值处。
（3）正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 （填“增大”“不变”或“减小”），小灯泡的实际功率由 （填“额定功率”“额定电压”或“实际电压”）决定。
（5）若用一个定值电阻替换电路中的小灯泡，且电路连接完好，还可以完成的实验是____。（填字母）
A．探究电流与电压的关系B．探究电流与电阻的关系
17．（2021九上·三水期末）在“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
第一小组实验方案：（实验电路如图甲所示）
（1）他们应选用规格为 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器，该实验中滑动变阻器除保护电路外，另一主要作用是 ；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，原因可能是 ；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，多次测量后描绘出小灯泡的U～I图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）由图乙可知灯泡电阻是变化的，其主要原因是 ；
（5）闭合开关 和S1，调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压U0，灯泡正常发光；
（6）断开全部开关，保持滑动变阻器阻值不变，再同时闭合开关 ，读出电压表示数U；
（7）小灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。（用对应的物理量符号代入表达式）
五、计算题
18．（2022·芜湖模拟）特高压输电是构建能源互联网的关键。准东--皖南特高压输电电压恒为1.1×106V。求：
（1）当输送的电功率为1.1×105kW时，输电电流为多少A？
（2）当输送的电功率不同时，若输送的电功率用P输表示，电阻为R的输电导线上消耗的电功率用P耗表示，试推导出P耗与P输的关系表达式。
19．（2022·涡阳模拟）如图为某小区供电设备向居民楼输电的示意图。当居民楼内用户用电器消耗的总功率P2为22kW时，居民楼用户用电器两端的实际电压U2为220V，求：
（1）通过输电线的电流；
（2）若输电线的总电阻r为0.04Ω，求供电设备的输出功率P1。
20．（2021九上·杜尔伯特期末）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。
六、简答题
21．（2022·齐齐哈尔）“珍爱生命，注意用电安全”是同学们日常生活中必须具有的安全意识。小鑫的爸爸想给放在室外的电动自行车充电，由于家中插线板（如图）的导线长度不够，小鑫的爸爸又找来一段足够长的导线，打算把两段导线连接起来，从而增加插线板导线的长度。当爸爸刚连接好导线，小鑫看到后告诉爸爸，导线连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾，存在安全隐患。请你也来解释一下这是为什么？
七、科普阅读题
22．（2022·广东）阅读下列短文，回答问题。
直流充电桩
直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。
设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表。
（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更 ；
（2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是 。当D为70%时，充电电流为 A；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元；
（4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1：t2=2：3，则测试全过程的充电总时长为 min。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】结合生活经验，家用电吹风机正常工作时的电功率最接近500W。
故答案为：C。
【分析】根据常见用电器的电功率，结合数据解答。
2．【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【解答】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；所以甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，电阻关系为R串>R2>R1>R并
根据P=U2R可知，四个电路的总功率关系为P甲>P丙>P丁>P乙
D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电阻并联总电阻减小，电阻串联时，总电阻变大；电压一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大。
3．【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】A. 电风扇把电能转化成机械能，不符合题意；
B. 洗衣机也是把电能转化成机械能，不符合题意；
C. 电热水器是利用了电流的热效应，电能转化成内能，符合题意；
D. 电视机把电能转化成声和光，不符合题意．
故答案为：C.
【分析】将电能转化为内能的用电器，利用了电流的热效应。
4．【答案】D
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】根据公式W=Pt可知，参数同为“220V 40W”的节能灯、电烙铁，电扇，均正常工作5min，由于功率和工作时间都一样，因此它们消耗的电能一样多，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】在额定电压和额定功率都相同的条件下，都正常工作，工作相同时间后消耗相同的电能，产生的热量有多少之分。
5．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】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，A不符合题意；
B．由表盘上的“50Hz∼ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，B不符合题意；
C．由表盘上的“3000r/kW⋅h”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，C符合题意；
D．小明家半年内的用电量是633.5kW⋅h，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合电能表表盘参数，可确定电能表的标定电流、电能表应接在50Hz交流电路中使用、每消耗1度电，铝盘转动转数及用电量。
6．【答案】C
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．当L1两端的电压为100V时，根据图像可知，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为P1=U1I1=100V×0.2A=20W
A正确，不符合题意；
B．当通过L2的电流为0.45A时，根据图像可知，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J
B正确，不符合题意；
C．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流为0.1A，串联电路电流处处相等，通过灯泡L2的电流也为0.1A；由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为20V，则L2的功率为P2=U'2I'2=20V×0.1A=2W
C错误，符合题意；
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为220V，并联电路各支路两端电压相等，灯泡L1两端的电压也为220V；由图像可知，通过L1的电流为0.3A，则L1的功率为P'1=U'1I'1=220V×0.3A=66W
D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率；利用电压、电流和时间的乘积，计算消耗的电能。
7．【答案】B,D
【知识点】电功及电功的实质；电功率
【解析】【解答】A．通电时间长，但是电压，电流的大小不一定，则无法确定电流做功的多少，A不符合题意；
B．做功就是能量间的转化，做了多少功，就有多少能量转化为其他形式的能量；电流做功，就是将电能转化为其他形式的能量，B符合题意；
C．电功是表示电流做功多少的物理量，电功率小的用电器消耗的电能与时间也有关，不一定少，C不符合题意；
D．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，电功率小的用电器消耗的电能一定慢，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】消耗电能的多少可以电功率有关，和时间有关；电流做的功等于消耗的电能；电功率表示电流做功的快慢。
8．【答案】B,C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．正常工作时，若工作相同时间，电热水壶比电烤箱消耗的电能多，则电热水壶比电烤箱产生的热量多，A不符合题意；
B．正常工作时，相同时间内，电热水壶比电饭锅消耗的电能多，根据P=Wt
可知，电热水壶的功率大于电饭锅的功率，B符合题意；
C．正常工作时，用电器两端的电压相同，相同时间内，电饭锅消耗的电能最少，根据W=UIt
可知，通过电饭锅的电流最小，C符合题意；
D．工作相同时间，电热水壶消耗的电能最多，但是在一个月内，电热水壶工作的时间有可能较短，消耗的电能就不一定最多，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据电能和时间的比值，计算电功率。
9．【答案】A,B,D
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．只闭合开关S时，电路中只有电动机正常工作，因为电动机正常工作时的功率为44W，两端电压为220V，所以根据公式P=UI可得，电路中正常工作的电流为 I=PU=44W220V=0.2A
A符合题意；
B．由表格可知，电阻R2的额定功率为968W，两端电压为220V，根据公式 P=U2R 可得，R2的阻值为 R2=U2P2=(220V)2968W=50Ω
B符合题意；
C．因为电热丝R1、R2的阻值不变，所以当电压降低时，根据公式 P=U2R 可得，电路消耗的功率减小，C不符合题意；
D．因为电路消耗的功率等于各用电器消耗的功率之和，所以若浴霸以最大功率正常工作，由表格可得，最大功率为Pmax=P电动机+P1+P2=44W+1988W+968W=3000W
当工作30min=1800s时，消耗的电能为W=Pmaxt=3000W×1800s=5.4×106J
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】根据用电器的电功率和电压的比值， 计算电流；利用电压和电功率可以计算电阻的大小；根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
10．【答案】500；1500
【知识点】电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】电动机正常工作时，电动机的电功率P＝UI＝100V×5A＝500W
正常工作1min产生的热量Q＝I2Rt＝(5A)2×1Ω×60s＝1500J
【分析】利用电压和电流的乘积，计算电功率；利用电流、电阻和时间，可以计算电流产生的热量。
11．【答案】电功率；快慢
【知识点】电功率
【解析】【解答】千瓦是电功率的单位；电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量。
【分析】电功率的单位是瓦，还有千瓦；电功率表示电流做功的快慢。
12．【答案】电功率；热
【知识点】电功率与电能、时间的关系；电流的热效应
【解析】【解答】一个10W的LED灯亮度约为一个100W的普通灯泡亮度，即亮度相同时，LED灯的电功率仅为白炽灯泡的十分之一，因此将家中普通照明灯全部更换成LED灯，实质是通过减小家中电灯的电功率来减少电能的消耗的。
导体中有电流通过时会发热，这种现象叫电流的热效应。电水壶工作时把电能转化为热能，是利用电流的热效应工作的。
【分析】家中普通照明灯全部更换成LED灯，实质是通过减小家中电灯的电功率来减少电能的消耗的；导体中有电流通过时会发热，这种现象叫电流的热效应。
13．【答案】50；0.1
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】由两次读数可知本月他家消耗的电能为W=1487.5kW·h-1387.5kW·h
则应缴费100kW·h× 0.5元/kW·h=50元
观察电能表可知，用电器每消耗1kW·h电能，该电能表转3000转，则电能表转300转消耗的电能W= 13000×300kW⋅h=0.1kW⋅h
【分析】电能表的读数方法：数字方框中最后一位是小数，单位kW•h；用月末的电能表示数减去月初的电能表的示数可求出本月消耗的电能，已知电费的单价，则可求本月应缴纳的电费。
结合电能表的参数可计算出电能表的转盘转过300转，用电器消耗的电能。
14．【答案】318.6；8800；0.1
【知识点】电能表参数的理解；电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】电能表上电能的单位为kW•h，读数时，最后一位是小数，图示电能表的示数为318.6kW•h。
“220V 10（40）A”中，220V表示电能表的工作电压，40A表示平时工作允许通过的最大电流，允许家里用的最大功率P最大=UI最大=220V×40A=8800W
3200imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，则指示灯闪烁320次时，热水器消耗的电能W=3203200kW⋅h=0.1kW⋅h
【分析】根据电能表窗口示数，测量电能大小；根据电压和电流的乘积计算电功率；根据电能表转盘转数可以计算消耗电能的多少。
15．【答案】2.4
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】闭合开关 S ， R1 、 R2 串联。当滑片P处于 R2 的最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流为 I1=UR1+R2①
根据 P=I2R 可知 R1 的功率 P1=I12R1=(UR1+R2)2R1=0.8W②
当滑片P向左移至 R2 的中点时，电路中的电流 I2=UR1+R22③
根据 I1：I2=2：3 可知，可以列等式 I1I2=23=UR1+R2UR1+R22④
联立 ①②③④ 可知 R2=2R1
U2R1=7.2W
电源电压不变，根据 P=U2R 可知，总电阻最大时，总功率最小，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，该电路工作时的最小功率 P小=U2R1+R2=U23R1=7.2W3=2.4W
【分析】根据 P=U2R 可知，总电阻最大时，总功率最小，当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。
16．【答案】（1）
（2）断开；大
（3）1.05
（4）增大；实际电压
（5）A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电压表应选用小量程并联在灯泡两端，电流表与灯泡串联接入电路中，如下图所示：
（2）为了保护电路，避免损坏用电器，连接电路时，开关必须断开，并且滑动变阻器的滑片P应调到最大阻值处。
（3）由甲图可知，电流表选用的小量程，分度值为0.02A，电流表示数如图乙所示，其示数为0.42A，当电压表示数为2.5V时，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.42A=1.05W
（4）由表中数据可知，灯泡两端的电压越大，通过它的电流也越大，由P=UI可知灯泡的实际功率也就越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大。
小灯泡的实际功率是其在实际电压下工作时的电功率，额定电压是不变的，所以小灯泡的实际功率由实际电压决定。
（5）把小灯泡换成定值电阻后，由电压表可测出电阻两端的电压，电流表可测得通过电阻的电流，通过调节滑动变阻器的阻值可以得到不同的电压和电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验；探究电流与电阻的关系实验需要更换定值电阻，用一个定值电阻替换电路中的小灯泡，无法完成实验，故答案为：A。
【分析】（1）根据小灯泡额定电压为2.5V，电压表选用小量程并联在灯泡两端；电流表与灯泡串联接入电路中。
（2）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开，滑动变阻器的滑片P应调到最大阻值处。
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数；根据P=UI算出小灯泡的额定功率。
（4）根据表中数据分析灯泡功率与电压的关系。
（5）已知电阻值，电路可测电阻两端的电压和通过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验。
17．【答案】（1）R2；改变灯泡的电压
（2）灯泡短路
（3）0.625
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化第二小组实验方案：（实验电路如图丙所示）小组成员发现，器材中电流表不能正常使用。于是实验小组增加了一只阻值为R0的定值电阻和两个开关S1、S2，并利用原有的其他器材，也测出了该小灯泡的额定功率。步骤如下：先按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路。
（5）S
（6）S、S2
（7）U0×U-U0R0
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，灯泡正常发光时的电流约为IL=ULR=2.5V10Ω=0.25A
根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯泡正常发光时变阻器连入电路的电阻为R滑=U-ULIL=6V-Ω
故答案为：用 R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器。
本实验要测量灯泡在不同电压下的灯泡的实际功率，该实验中滑动变阻器除保护电路外，另一主要作用是改变灯泡的电压。
（2）正确连接电路后闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现灯泡不亮、电压表无示数，原因可能是灯泡短路。
（3）根据描绘出小灯泡的U～I图象知，灯泡在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
（4）由图乙可知小灯泡的U～I图象不是过原点的直线，灯泡电阻是变化的，其主要原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。
（5）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。故闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，使电压表示数为额定电压U0，灯泡正常发光。
（6）断开全部开关，保持滑动变阻器阻值不变，再同时闭合开关S、S2，读出电压表示数U；
（7）在（6）中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压UR=U-U0
由欧姆定律，通过定值电阻的电流I0=URR0=U-U0R0
即灯的额定电流，小灯泡的额定功率表达式P额=U0I额=U0×U-U0R0
【分析】第一小组实验方案：
（1）由欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路的规律及欧姆定律求出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，确定应选用的滑动变阻器；“测量小灯泡电功率”的实验中，要测量灯在不电压下的功率大小，据此分析。
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，或与电压表并联的支路以外的电路断路了，据此分析。
（3）灯泡在额定电压下正常发光，由图乙中的图象得出额定电压下的电流，根据P=UI可求出灯泡的额定功率。
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
第二小组实验方案：
要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。
18．【答案】（1）解：由题意，根据P=UI可得，输电电流I=PU=1.1×105kW1.1×106V=0.1A
（2）解：当输送的电功率不同时，输电线上的电流I=P输U
输电线上消耗的功率P耗=I2R=（P输U）2R=P2输U2R
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据P=UI可得输电电流。
（2）结合P=UI=I2R求得输电线上消耗的功率。
19．【答案】（1）解：通过输电线的电流为I0=P2U2=22×103W220V=100A
答：通过输电线的电流为100A；
（2）解：若输电线的总电阻r为0.04Ω，则导线上的功率为P1=I02r=(100A)2×0.04Ω=400W
所以供电设备的输出功率P=P1+P2=400W+22×103W=2.24×104W
答：若输电线的总电阻r为0.04Ω，供电设备的输出功率2.24×104W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据用电器的电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）利用电流和电阻，可以计算电功率；根据各用电器的电功率，计算总功率。
20．【答案】（1）解：由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比I中I高=P中UP高U=P中P高=440W880W=12
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1：2。
答：该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1：2；
（2）解：由P=UI=U2R可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻R中=U2P中=(220V)2440W=110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
答：该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；
（3）解：由P=UI=U2R可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，并联总电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串联总电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。
高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻R并=U2P高=(220V)2880W=55Ω
中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则1R1+1R2=1110Ω+1R2=55Ω
解得R2=110Ω
低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为P低=U2R串=(220V)2220Ω=220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答：高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）由公式P=UI可知，当电源电压U一定时，两个挡位时电路中的电流之比等于两个挡位的功率之比。
（2）由公式P=U2R可求得中温挡时电路的总电阻。
（3）由公式P=U2R可知，在电源电压一定时，电路的总电阻越大，电功率越小，即工作挡位越低。由乙图可知，结合开关处于不同状态时元件的连接方式分析计算。
21．【答案】通电时，导线连接处和别处是串联的，电流相同，根据焦耳定律Q=I2Rt，当电流和通电时间相同时，导线相互连接的位置电阻比别处电阻大，导致此处比别处产生更多的热量，更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【分析】根据焦耳定律，当电流和时间相同时，电阻越大， 产生的热量越多。
22．【答案】（1）大
（2）先变大，后不变；100
（3）72
（4）109
【知识点】电功的计算；电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）直流充电桩比交流充电桩的电压更高、电流更大，据P=UI知，充电功率会更大。
（2）由图乙知，D由30%到55%时，充电功率变大，D由55%到70%时，充电功率保持不变，所以D从30%增至70%的过程中，充电功率先变大，再保持不变。
由图乙知，D为70%时，充电功率为40kW。由表格数据知，充电电压为400V，据P=UI知，充电电流I=PU=40×103kW400V=100A
（3）由表格数据知，D为70%时，消耗的电能为24.0kW⋅h，充电费用为28.80元。则每度电的费用28.8元24.0kW⋅h=1.2元/kW⋅h
充满电时，需要消耗的电能W=W1η=24.0kW⋅h70%-30%=60kW⋅h
测试全过程的充电费用为60kW⋅h×1.2元/kW⋅h=72元
（4）D从80%增至90%，消耗的电能W2=ηW=(90%-80%)×60kW⋅h=6kW⋅h
由图乙知，这个过程充电功率15kW，用时t2=W2P2=6kW⋅h15kW=0.4h=24min
那么，D从70%增至80%用时t1=23t2=23×24min=16min
D从90%增至100%的充电功率与80%增至90%的相同，用时相同，所以整个过程充电时长t=t0+t1+t2+t3=45min+16min+24min+24min=109min
【分析】（1）根据电压和电流的乘积计算电功率；
（2）根据电功率和电压的比值计算电流；
（3）根据电费和消耗的电能计算单价；结合电能的利用率计算实际消耗的电能，再利用单价计算电费；
（4）根据电能和电功率的比值， 计算时间，再计算总时间。项目
参数
额定电压（V）
220
R1额定功率（W）
1988
R2额定功率（W）
968
电动机功率（W）
44
适用面积（m2）
10
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38
0.44
电功率/W
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
充电电压（V）
充电电流（A）
充电时长（min）
充电度数（kW⋅h）
充电费用（元）
400
45
24.0
28.80
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