（柳州专版）2020版中考物理夺分复习 课时训练17 电能 电功 电功率试题

课时训练(十七)电能 电功 电功率(限时:60分钟)|基础巩固|一、选择题1.从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（)A. 电风扇工作时主要将电能转化为机械能B.给铅蓄电池充电时化学能转化为电能C.发电机工作时主要将机械能转化为电能D.电热水壶工作时电能转化为内能2.一个标有“220 V440 W”的电热器，当通过它的电流为1 A时，它的实际功率（)A. 等于额定功率B.大于额定功率C.小于额定功率D.无法判断3.【2019巴中】下列说法错误的是（)A. 电荷的定向移动形成电流B.串联电路中电流处处相等C.灯泡亮度由灯泡的实际功率决定D.导体的电阻跟导体两端的电压成正比4.如图K17-1所示是A、B两定值电阻的U-I关系图像，由图像中信息可知（) 图K17-1A. 若将A、B两电阻串联在某电源两端，则B两端的电压大B.若将A、B两电阻串联在某电源两端，则B的实际功率大C.若将A、B两电阻并联在某电源两端，则通过A的电流大D.若将A、B两电阻并联在某电源两端，则A的实际功率小5.【2019长春】如图K17-2所示，电源电压恒定。闭合开关S1，小灯泡发光，再闭合开关S2，则（)图K17-2A. 小灯泡变亮B.电流表示数变小C.电压表示数不变D.电路的总电阻变大6.【2018福建A卷】灯泡L与定值电阻R组成的电路如图K17-3甲所示，L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8 W，此时灯泡L的（)图K17-3A. 电压为7 V B.电流为0.3 AC.电阻为20 D.电功率为3 W7.【2019安顺】现有恒定电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U-I图像如图K17-4所示。将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5 V开始逐渐减小，电流表的示数从0.3 A开始逐渐增大。下列结论正确的是（)图K17-4A. 电源电压为5 VB.小灯泡的最大功率为0.3 WC.滑动变阻器的最大阻值为20 D.整个电路的最小功率是1.8 W8.【2019齐齐哈尔改编】如图K17-5所示的电路，电源电压恒为4.5 V，小灯泡L标有“3 V1.5 W”字样（忽略灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R规格为“30 1 A”，电流表量程选择00.6 A，电压表量程选择03 V。闭合开关S，在不损坏电路元件的情况下，下列选项正确的是（)图K17-5A. 电路中最大电流为0.6 AB.电路的最大功率为2.25 WC.电压表示数变化范围为13 VD.滑动变阻器阻值变化范围为030 二、填空题9.【2019攀枝花】为了提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源电动公交车充电的导线较粗是为了减小导线的。若充电过程中充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为kWh。10.小柳在家中看电视时，把遥控器一摁，电视关了，可是电视机上还有一个指示灯亮着（此时，电视机处于待机状态)。学习了电能的知识后，她想:这时电视机是否还在消耗电能呢？如果消耗电能，具体情况又是怎样的？于是她设计了如下方案进行探究:全家外出旅游前，让电视机处于待机状态，然后拔掉其他用电器的插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的信息如图K17-6甲;两天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的信息如图乙。图K17-6（1)从该电能表的表盘参数可知，当通过电能表的电流小于A时，电能表可以稳定精确地工作。（2)在小柳外出的这段时间内，她家的电视机消耗的电能是kWh。（3)小柳家电视机在待机状态下的电功率是W。11.【2018安徽】图K17-7中R1=4 ，R2=6 ，把它们并联在U=3 V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为;通电30 s，电阻R1消耗的电能为J。图K17-712.如图K17-8所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两个端点)。当闭合开关S，滑片P在某一端点时，电压表示数为8 V，R2消耗的功率为0.8 W;当滑片P移到另一位置时，电流表示数为0.3 A，R2消耗的功率比原来增加了1 W。则滑动变阻器R2的最大阻值是，整个电路消耗的最大功率是W。图K17-813.【2019柳州模拟】如图K17-9所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“3 V1.5 W”字样且电阻不变，电压表量程为03 V，电流表量程为00.6 A，滑动变阻器Rx标有“30 2 A”。闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为2.7 V时，电流表示数为0.3 A，电源电压为 V。为保证电路安全，Rx允许接入的最小阻值为。移动滑片P，电路总功率的最小值为W。图K17-9三、实验探究题14.【原创】如图K17-10所示是小柳测定灯泡L额定功率的实物电路图（不完整)。图K17-10（1)请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。（2)正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到（选填“A”或“B”)端。（3)该实验的原理是。15.【2019北部湾经济区】小明用如图K17-11甲所示的实验装置测量小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为4.5 V。图K17-11（1)连接电路时，开关应。（2)请在图甲中用笔画线代替导线，完成剩余部分的电路连接（要求:滑片向左移动时，灯变亮)。（3)正确完成电路连接后，闭合开关时，电流表没有示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是小灯泡（选填“短路”或“断路”)。（4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电路中的电流为A，小灯泡的电阻为。（5)小明还设计了如图K17-12所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯泡的额定电流为I额。请将以下实验步骤补充完整:图K17-12 只闭合开关S、S1，移动R1的滑片，使电流表示数为I额。接着 。再将R1的滑片调至最左端，记下电流表的示数为I1;将R1的滑片调至最右端，记下电流表的示数为I2。写出小灯泡额定功率的表达式:P= 。（用R0、I额、I1、I2表示)16.【2018龙东】在测定额定电压为3.8 V的小灯泡（电阻大约为10 )额定功率的实验中，小明连接了如图K17-13甲所示的电路，其中电源电压为6 V且保持不变。图K17-13（1)用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。（要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，连线不得交叉)（2)在连接电路时，若有A（“5 1 A”)、B（“10 0.5 A”)和C（“10 0.2 A”)三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器（选填“A”“B”或“C”)连入电路，才能保证实验顺利进行。（3)在实验中，若电压表示数为2 V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑动变阻器的滑片P向（选填“A”或“B”)端移动，当电压表的示数为3.8 V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则电路中的电流是A，小灯泡的额定功率为W。（4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出I-U图像如图丙所示。结果发现图像不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压（选填“成”或“不成”)正比，这是因为。（5)若把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究的关系。A. 电流与电阻B.电流与电压四、综合应用题17.【2018柳州】如图K17-14所示，滑动变阻器R2最大阻值为10 ，将其滑片移到b端，只闭合开关S，电流表的示数为0.3 A，小灯泡的实际功率为0.9 W;闭合开关S、S1，将滑动变阻器滑片移到a端，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1 A。不考虑灯丝电阻的变化，求:（1)电源电压。（2)R1的阻值。（3)小灯泡的额定功率。图K17-1418.【2019荆州】如图K17-15所示，电源电压恒为4.5 V，灯泡L上标有“3 V1.5 W”字样，滑动变阻器R2上标有“15 1 A”字样，定值电阻R1的阻值为10 ，电流表的量程为03 A，电压表的量程为03 V，不计温度对灯丝电阻的影响。求:（1)灯泡正常工作时的电阻为多大。（2)当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大。（3)当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。图K17-15|能力提升|一、选择题1.【2019柳州模拟】标有“6 V1.5 W”的小灯泡，通过它的电流与其两端电压变化的关系如图K17-16所示。若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，此时灯泡的电阻和实际功率约为（)图K17-16A. 24 0.67 WB.20 0.96 WC.24 0.96 WD.20 0.8 W2.把标有“220 V40 W”的灯泡L1和“220 V60 W”的灯泡L2串联接入220 V电路的两端，下列说法正确的是（)A. 两灯泡的额定电压都变小了B.两灯泡的额定电功率都变小了C.灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压大D.通过灯泡L1的实际电流比L2的实际电流大3.甲、乙两灯分别标有“6 V3 W”和“6 V6 W”字样。先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P1，再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P2，两次灯泡均安全，忽略温度对灯丝电阻的影响，则P1P2为（)A. 92B.29C.49D.194.【2019温州】小明按图K17-17甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路中（如图乙)，闭合开关后，灯泡L1、L2的功率分别为P1、P2（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)。下列关系式正确的是（)图K17-17A. P2P1P1B.P2P1P1C.P1P2P1D.P1P1P25.【2019内江】如图K17-18所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为U1、U2，电流表示数的变化量为I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为P1、P2。则下列判断正确的是（)图K17-18A. P1+P2=I2（R1+R2)B.|U1|U2|C.U1I+U2I=R1+R2D.|U1|UL,两端实际电压变大,则灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,A、B错误。断开开关S2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律知,电路中电流减小,导线的电阻不变,由公式W=I2Rt知,单位时间内长导线上消耗的电能减少,C错误。断开开关S2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由W=U2Rt知,单位时间内整个供电线路消耗的电能减少,D正确。8.C9.C【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,由题中数据可知,小灯泡的电阻为RL=UL2PL=（2V）21W=4 ,正常发光时,通过灯泡的电流为IL=PLUL=1W2V=0.5 A。由题意可知,当电压表的示数为3 V时,小灯泡两端的电压最小,为Umin=1 V,电路中电流最小,为Imin=UminRL=1V4=0.25 A,小灯泡此时消耗的电功率最小,为Pmin=Umin2RL=（1V）24=0.25 W,A错误。由题意可知,电路中的最大电流为0.5 A,此时小灯泡两端的电压为2 V,由于电源电压为4 V,所以此时滑动变阻器两端的电压为2 V,而电压表的最大示数为3 V,则电压表的示数变化范围为23 V,B错误。由于小灯泡与滑动变阻器串联,所以当电路中的电流最大为0.5 A时,滑动变阻器连入电路的阻值最小,此时R两端电压UR=U-UL=4 V-2 V=2 V,则Rmin=URIL=2V0.5A=4 ,当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压为3 V,灯泡两端的电压为1 V,由串联电路的电压的特点可知UminUR=RLRmax,即1V3V=4Rmax,解得：Rmax=12 ,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为412 ,C正确。由题意可知,电路中的电流的变化范围为0.250.5 A,由于电源电压为4 V,则由P=UI可知,电路中总功率的变化范围为12 W,D错误。10.1􀏑21􀏑2【解析】由图可知,定值电阻R1、R2并联,两端电压相等,都等于电源电压。通过R1电流I1=UR1=U2R2,通过R2电流I2=UR2,则I1􀏑I2=U2R2􀏑UR2=1􀏑2；P1􀏑P2=U2R1􀏑U2R2=U22R2􀏑U2R2=1􀏑2。11.（1）并联（2）5充电时电池发热要消耗能量12.0.20.1【解析】由电路图乙可知,只闭合开关S时,只有灯L单独工作,此时L的实际功率为0.8 W,由图甲可知,当U=2 V时,通过L的电流为0.4 A时,灯L的实际功率为0.8 W,由此可知,电源电压为2 V；由图乙可知,再闭合S1后,L与R并联,则电流表由测L中的电流变为测并联电路干路中电流,即电流表示数变化量为通过R的电流,电流表的示数变化（变大）了0.2 A,由R=UI可知,R的阻值为R=UIR=2V0.2A=10 。若将R与滑动变阻器串联,滑动变阻器消耗的功率为P滑=I2R滑=UR+R滑2R滑=U2R滑R2+2RR滑+R滑2=U2R滑（R滑-R）2+4RR滑=U2（R滑-R）2R滑+4R,则可知当滑动变阻器接入电路的阻值与R相等（即R滑=10 ）时,滑动变阻器消耗的功率最大,则滑动变阻器最大电功率为P滑大=U24R=（2V）2410=0.1 W。13.1241【解析】由电路图可知,闭合开关S,R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的滑片处于14R时,电压表的示数为U1=4 V,当滑动变阻器的滑片P继续向右滑至中点时,滑动变阻器连入电路的电阻值为12R,根据分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻增大,此时电压表示数应增大,所以此时电压表示数U2=U1+U=4 V+2 V=6 V,根据电阻的串联和欧姆定律可得,滑片移动前后电路中的电流分别为I1=U14R+R0,I2=U12R+R0。根据U=IR可得,电压表示数的表达式分别为：U1=U14R+R014R=4 V,U2=U12R+R012R=6 V,联立解得：R=2R0,U=12 V。当移动滑动变阻器的滑片P至最左端时,电路为R0的简单电路,R0两端的电压为电源电压达到最大,R0的功率最大,则R0的最大功率为：P0=U2R0=（12V）2R0,R0与滑动变阻器串联,根据电阻的串联规律和欧姆定律可得,电路中的电流：I=URP+R0,则滑动变阻器R的电功率：P=I2RP=URP+R02RP=U2（RP+R0）2RP=U2（RP-R0）2+4RPR0RP=U2（RP-R0）2RP+4R0,由上式可知,当RP=R0时,R的电功率最大,其电功率的最大值：P=U24R0=（12V）24R0,则P0P=（12V）2R0（12V）24R0=41。14.（1）电流表电压表断开小灯泡短路0.481.2（2）电路中接入的用电器功率越大（其他答案合理即可）进户线有电阻（其他答案合理即可）105215.（1）如图所示（2）断开B（3）C（4）A1.14（5）U额U额（U-U额）R016.解：（1）由题图甲可知,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,U1=8 V,则电路中的电流为I=U2R2=U-U1R2=24V-8V20=0.8 A。（2）R1消耗的电功率P1=U1I=8 V0.8 A=6.4 W。（3）如图所示由已知,图乙有两种接法。方法一：用R3替换原电路中的R1,则R3两端电压不能超过电压表的最大量程15 V。由串联电路分压原理可知,此时选择R5替换原电路中的R2,可使R3两端电压比选择R4时获得更小的电压。当R5接入最大阻值时,R3两端有最小电压,Umin=UR3+R5R3=24V10 +50 10 =4 V,因此R3两端的电压变化范围是4 VU315 V。方法二：用R3替换原电路中的R2,用R4或R5替换原电路中R1,此时电压表测滑动变阻器两端电压,U大=15 V,则R3两端最小电压Umin=U-U大=24 V-15 V=9 V,电路中最小电流Imin=UminR3=9V10 =0.9 A,则滑动变阻器接入电路的最大阻值R最大=U大Imin=15V0.9 A16.7 R4R5,即用R4或R5替换原电路中的R1均可。此时滑动变阻器与R3串联,其接入电路中阻值越小,R3两端电压越大,当R最小=0时,Umax=U=24 V,由于要求电压表示数不为零,则R3两端电压变化范围为9 VU324 V。综上所述,应用R3替换原电路R2,R4或R5替换原电路R1,可得R3两端电压的最大变化范围为9 VU324 V。17.解：（1）由P=UI=U2R可得,灯泡的电阻RL=U额2P额=（4 V）21.6 W=10 ,只闭合开关S2时,灯泡L与电阻R1串联,电压表测L两端的电压,为U1=2 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I=U1RL=2 V10 =0.2 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压U=I（RL+R1）=0.2 A（10 +20 ）=6 V。（2）将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,电阻R1与R2最大阻值并联,电流表A2测干路电流,此时电路的总电阻R=UI=6 V0.5 A=12 ,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以有1R=1R1+1R2,即112 =120 +1R2,解得：R2=30 ,即滑动变阻器的最大阻值为30 。（3）只闭合开关S3时,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电流表A1测电路中的电流,电压表测L两端的电压,当电压表的示数UL=3 V时,灯泡两端的电压最大,其实际功率最大,P大=UL2RL=（3 V）210 =0.9 W,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,L的功率最小,此时电路中的电流I小=URL+R2=6 V10 +30 =0.15 A,则灯泡的最小功率P小=I小2RL=（0.15 A）210 =0.225 W,所以,小灯泡电功率的变化范围为0.2250.9 W。