备战2022 中考科学 一轮复习 第4部分 第14讲　电功和电功率(电热) 同步练习

第 14讲　电功和电功率(电热)

1．将规格都是“220V　100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是(　　)

A．三个用电器产生的热量一样多

B．电风扇产生的热量最多

C．电视机产生的热量最多

D．电烙铁产生的热量最多

2．如图所示，在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1＜R2)分别按图中的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源。通电相同时间后，水温最高的是(　　)

A                 B

C               D

3．电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，其原因是

(　　)

A．导线的绝缘皮隔热

B．导线散热比电熨斗快

C．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流

D．导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻

4．小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是(　　)

A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高

B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低

C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流

D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多

5．如图所示电路，电源电压恒为6V，L1标有“6V　7.2W”，L2标有“6V　3.6W”。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是(　　)

A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮

B．仅闭合S2、S3，电流表读数为1.2A

C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15Ω

D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为2.4W

6．接通电路，加在某玩具电动机上的电压是U，用手将电动机转轴捏住使其不转，电动机将电能全部转化为热能，消耗的电功率为P1；松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2，则电动机正常工作时，线圈上消耗的机械功率为(　　)

A．P2－P1  B．P2

C.  D．P2－

7．电视上有某品牌空调的广告，称“好空调，一天只需一度电”，在其他媒体上也有该品牌的广告词，称“××空调，最低耗电仅相当于一只45W的灯泡”。考虑到空调实际使用情况及估计等因素，你认为这两句广告词体现的内容____(填“基本一致”或“完全不一致”)，因为根据其中信息可以计算出一度电可让该空调运行约____小时(结果保留整数)。

8．如图是某电烤箱的内部简化电路图，下表是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计。已知R＝202欧。

(1)电烤箱A、B触点中连接火线的是____触点。

(2)闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于____(填“高温挡”或“低温挡”)。

(3)在额定电压下，电烤箱高温挡工作2分钟产生内能____焦。

9．全面开展“五星达标　3A争创”的美丽乡村建设行动是当前绍兴农村工作的重点。

农村生活垃圾分类处理是能源再利用和减少土壤污染的重要方法。

(1)垃圾焚烧发电是一种有效处理方法，它是利用了储存在垃圾中的____能。

(2)小敏家两次电能表显示如图，他家这30天的用电量为____千瓦时。绍兴某垃圾发电厂3条焚烧线每天能处理2250吨生活垃圾，日发电80万千瓦时，它最多可供____万户类似小敏家庭的日用电。(结果保留一位小数)

10．小华在做“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L(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)，电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω　1A”的滑动变阻器R1和“50Ω　0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。

(1)请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；

如图所示：

答图

()为了顺利完成实验小华应选用规格为____(填“R1”或“R2”)的滑动变阻器；

(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是____；

(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U－I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为____W。分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是____；

(5)小华打算增加一个阻值为15Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是____。

A．两种方案都能

B．两种方案都不能

C．丙方案能，丁方案不能

D．丙方案不能，丁方案能

11．在验证焦耳定律(Q＝I2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲＜R乙)。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度Δh，小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。

12.在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如图所示的三个电路图。

(1)你认为图____电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是____。

(2)小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是

____。

13．笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，岀差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：

(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量 3 000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间？

(2)请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。

(3)使用发现，电脑工作时会发热，原因是____。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是如图所示中的____。

A                  B

C                  D

14．小华家新买了电动自行车，说明书上的部分内容录在如图甲中(注：“电池容量10Ah”可理解为“若以10安的电流放电可使用1小时”)。请回答：

最高车速：≥25km/h

电池容量：10Ah

一次充电行驶里程：30～40km

充电器输入电压：220V

额定电压：36V

频率：50Hz

额定功率：180W

一次充电时间：5～8h

甲

乙

(1)该电动自行车的额定电流多大？

(2)若该电动自行车行驶的平均车速为20千米/时，使用50%的电池容量(按额定电流放电，不计放电时能量损失)，能行驶多长路程？

(3)某天小华想在自家的小车库内充电，发现车库内只安装了电灯，没有插座，于是小华想在如图乙所示的原有线路上安装一个双孔插座，应在a、b、c三处中哪两处之间安装才合理？____。

A．a和b　  B．b和c

C．a和c

15．为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。

请完成下列问题：

(1)通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度。

(2)在图丙所示的1小时内工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？

16．一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50 ℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω。求：

(1)将电热水器水箱中2.2kg的水从15 ℃加热到45 ℃，水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率；

(3)将2.2kg的水从15 ℃加热到45 ℃，需要通电5min，电热水器的加热效率为多少；

(4)当温度达到50 ℃后，通电10min，R2产生的热量。

1．一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量为Q。使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R。现将剩下的这段电热丝接入电路，则(　　)

A．若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5Q

B．若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2t

C．若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5Q

D．若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U

2．图甲是一款车载USB充电器，工作原理如图乙，闭合S后稳压元件两端电压恒为U，可为手机等提供稳定的充电电压，汽车电源电压为U总(U总＞U)，R为定值电阻，其消耗的电功率为P，则下列关于P－U总图像的变化正确的是(　　)

A        B

C          D

3．如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2(R1＞R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P－U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P－U图像③，则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是(　　)

A．R1和Ⅰ　  B．R1和Ⅲ

C．R2和Ⅰ　  D．R2和Ⅲ

4．小科发明了一种电热课椅，它的电路示意图如图所示。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为 205Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω。闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏和坐垫分别有不同温度挡(不考虑温度的变化对电阻的影响)。则下列说法中正确的是(　　)

A．当S2打到A端时，脚踏处于最低温度挡

B．当S2打到C端时，坐垫处于最低温度挡

C．当脚踏处于中温挡时，10s内电热课椅产生的热量为800J

D．当脚踏处于中温挡时，10s内坐垫产生的热量为240J

5．某班同学在实验室做“测定小灯泡额定功率”的分组实验。

实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0～0.6A，0～3A)、电压表(0～3V，0～15V)、滑动变阻器(“20Ω　1A”)、开关各一只，导线若干。

(1)小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____瓦。

(2)小丽组同学发现，实验桌上的电压表0～15V的量程已损坏，其他器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0～3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：

步骤一：按图甲电路先将电压表(0～3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏。断开开关，拆下电压表；

步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在____两端；

步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向____(填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为____伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。

(3)反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。

6．某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换，工作时先用高挡加热锅内汤料到沸腾，再用低挡持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。

(1)高挡加热时，开关S应旋至触点____(填“ab”“bc”或“cd”)位置。

(2)某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？

(3)发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？

(4)生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。

7．小柯家新添了一台变频空调，部分参数如表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷(热)功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。

(1)空调接入家庭电路后，与其他用电器____联。

(2)假设该空调开机后以最大制冷功率工作 0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW·h。求：

① 前0.5h空调消耗的电能。

② 后2.5h通过空调的电流。

8．如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制挡位开关Sa、Sb可以获得四挡加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响。

(1)当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；

(2)当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30 ℃，求电热丝R2的阻值。已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。

(3)若开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程。

*9.如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。

(1)若豆浆机“加热”时功率为1 000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？

(2)为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La、Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)

① 当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra′和Rb′，请比较两者的大小关系：____。

② 已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的阻值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2。

10．三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程。枢纽控制流域面积为1.0×106km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q＝4.51×1011m3。水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P＝1.82×107kW，年平均发电量约为W＝8.40×1010kW·h。该工程将于2009年全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面。

阅读上述资料，解答下列问题(水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)：

(1)若三峡电站上、下游水位差按h＝100m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率的公式，并计算出效率η的数值。

(2)若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？

(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为P0＝4.5×104kW，输电线路的总电阻为3欧姆，发电机输出的电压约为U0＝18kV，若采用此电压输电，则输电线上损耗的功率为多少？

(4)为减少在输电线上电功率的损失可采取什么措施？