专题18 电功率(原卷版)—2021年中考物理一轮复习单元达标训练

专题18 电功率

第1页共20页

第 2 页 共 20 页

单元课标要求

1.结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。

2.通过实验探究，并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。

考点一：电能

1.定义：电流所具有的能量称为电能。

2.单位：在国际单位制中，电能的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。电能的另一个单位是千瓦时，又称“度”，符号是kw ·h 。1kw ·h=6

106.3 J ，1kw ·h=1度。

3.测量工具：电能表。

（1）读数方法：电能表计数器前后两次读数之差，就是用户在这段时间内消耗的千瓦时，即用电度数。

（2）铭牌上通常所表参数的含义。

A.220V ——表示电能表的额定电压。

B.10（20）A ——表示电能表的额定电流为10A ，在短时间内允许通过的最大电流为20A 。

C.3000r/（kw ·h ）——表示用电1kw ·h 电能表转盘转3000转。

【例题1】（2020天津）我国家庭电路的电压为______V ；如图所示是小明家中一周前?后电能表示数。他家这周消耗了______kW ·h 的电能?

【例题2】（2019天津）标准大气压的值为1.013×105______；“kW ?h ”是______的单位。

考点二：电功

第 3 页 共 20 页

1.定义：电流所做的功叫电功，用符号W 表示。

2.公式：W=UIt 。即电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间成正比。

3.单位：在国际单位制中，电功的单位是焦耳，符号是J 。常用的电功单位是“度”也叫“千瓦时”，符号kw ·h 。

注意：公式W=UIt ，适用于任何电路，而公式的变形式W=I 2

Rt 和t R U W 2

只适用于纯电阻电路，即将电能全部转化为热能的电路。

【例题3】（2019贵州黔东南）如图所示的电路，电源电压保持不变，R 1＝30Ω，R 2＝10Ω．当闭合开关S 1、S ，断开S 2时，电流表的示数为0.4A 。

（1）求电源电压；

（2）当闭合开关S 2、S ，断开S 1时，求电流表的示数；

（3）当闭合开关S 1、S 2、S 时，通电100s ，求整个电路消耗的电能。

考点三：电功率

1.定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用符号“P ”表示。

2.公式

（1）定义式P=W/t ，其中W ——电流做的功（用电器所消耗的电能），单位:焦（J ）；

t ——做功所用的时间，单位：秒（s ）；P ——用电器的功率，单位：瓦（W ）。

（2）计算式：P=UI ，即一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

第 4 页 共 20 页

（3）推导式:R U R I P 2

2

==. 3.物理意义：电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。

4.单位：瓦，千瓦，且1KW=103W

【例题4】（2020山东泰安）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 1为定值电阻，闭合开关S ，当滑动变阻器R 2的滑片P 向右移动时，下列说法中（ ）

①电流表A 的示数变小

②电压表V 的示数变大

③电压表V 与电流表A 1的比值变小

④滑动变阻器R 2消耗的电功率变小

A. 只有①④正确

B. 只有②③正确

C. 只有①③正确

D. 只有②④正确 考点四：额定功率与实际功率

1.额定电压。用电器正常工作时的电压。（一般都标在用电器的铭牌上）

2.额定功率。用电器在额定电压下的功率。（标在用电器的铭牌上）

3.实际功率。用电器在实际工作下的电功率。用电器的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。

注意：实际功率与额定功率的关系：当U ＞U 额时，则P ＞P 额，灯很亮，易烧坏。当U ＜U 额时，则P ＜P 额，灯很暗或不发光。当U=U 额时，则P=P 额，灯正常发光。

【例题5】（2020四川自贡市）某实验小组用伏安法测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定电压为

2.5V。

(1)请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接（）

(2)检查电路连接无误后，闭合开关S前，滑动变阻器的阻值应处于______的位置。闭合开关S后，灯泡

不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动。产生这一现象的原因可能是______；

(3)故障排除后进行实验，通过移动滑片记录了多组数据，并作出了如图乙所示的I-U图像。据图可知小

灯泡的额定功率为______W；

(4)现将该小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联后接入电压为3V的电源两端，此时小灯泡的实际功率是

______W。

考点五: 焦耳定律

1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。

2.数学表达式：Q=I2Rt,式中热量Q、电流I、电阻R、时间t的单位分别是J、A、Ω、s，且1J=1A2·Ω·s

3.电流的热效应。电流通过导体时使导体发热的现象叫做电流的热效应。

4.实例：电流通过电炉丝时，炉丝会热得发红；电流通过灯泡内的钨丝时，钨丝会发热至白炽状态等。

5.电功与电热的对比

第5页共20页

【例题6】（2020四川甘孜州）用带电体接触验电器的金属球，验电器的金属箔会张开，这是因为

________ （选填“同种”或“异种”）电荷相互排斥。电炉中，电炉丝热的发红而导线却几乎不发热，说明电炉丝的电阻远远_________ （选填“大于”或“小于”）导线的电阻。

《电功率》单元综合素养精准达标模拟检测试卷

（答题时间90分钟，试卷满分100分）

一、选择题（每小题2分，共20分）

1.（2020江苏连云港）如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（）

A. 电源电压为3V

B. 电压表的最大示数为2V

C. 整个电路功率变化了0.1W

D. 电流表的示数变化了0.4A

2.（2020四川乐山市）下列说法中正确的是（）

A. 焦耳用实验确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系

第6页共20页

第 7 页 共 20 页

B. 帕斯卡首先用实验的方法测出了大气压强的数值

C. 法拉第首先发现了电流的磁效应

D. 牛顿第一定律是直接由实验得出的

3.（2020四川自贡市）如图所示，电源电压不变，灯泡L 标有“6V3W ”字样，当开关S 1、S 2都断开，滑片P 从b 端滑到某一位置c 时（图中未标出），滑动变阻器R 的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A ，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P 的位置不变，闭合开关S 1、S 2，电流表示数又变化了1.5A ，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（ ）

A. 灯泡的电阻为2Ω

B. 电源电压为9V

C. 滑动变阻器的最大电阻为12Ω

D. 当S 1、S 2都闭合时，调节滑片P ，电路消耗总功率的最小值为20W

4.（2020天津）图所示电路中，灯泡L 上标有“6V9W ”字样，闭合开关S 后，灯泡正常发光，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2，若U 1∶U 2=2∶3，则（ ）

A. 电源电压是15V

B. 电阻R 的阻值是6Ω

C. 灯泡L 中的电流是1.5A

D. 电阻R 消耗的功率是

6W

5.（2020新疆兵团）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R1、R2的滑片可移动的最大距离

相等。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4 W。若将R1的滑片向左移动3 cm，R2的滑片向右移动3 cm，电路的总功率变为0.3 W；若将R1、R2的滑片从正中间均向右移动3 cm，电路的总功率变为0.5 W。已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，则滑动变阻器R1的最大阻值与R2的最大阻值之比为（）

A. 3∶1

B. 4∶1

C. 5∶1

D. 6∶1

6.（2020湖北武汉）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，灯泡L的I-U图象如图乙所示。当只闭合

开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数是2V，电流表的示数是I1；当只闭合开关S1、的S3，滑片P在最左端时，电流表的示数是I2；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是

3V，电流表的示数是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。当滑片P在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是（）

A. 7.2W

B. 8.1w

C. 9.0W

D. 9.9W

7.（2020四川成都）图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电路，结合图中信息可知

（）

第8页共20页

A. R1的阻值比R2的阻值小

B. 通过R1、R2的电流相等

C. R1的电压比R2的电压小

D. R1的功率比R2的功率小

8.（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，则（）

A．R1的功率范围5W～0.8W B．R1的功率范围7.2W～0.8W

C．R2的最大功率是1.8W D．R2的最大功率为1.6W

9.（2019山东东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（）

A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大

B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A

C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω

D．电路的最大电功率是2.5W

10.（2019内蒙古通辽）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。下列说法中正确的是（）

第9页共20页

A．电源电压为9V

B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω

C．小灯泡的额定功率为8W

D．电路总功率的变化范围为8W～12W

二、填空题（每空1分，共24分）

11.（2020新疆兵团）2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞成功，为我国空间站建设奠定了基础：

(1)长征五号B运载火箭穿越大气层时，火箭上部外壳——整流罩温度升高，其分子的动能_________（填“增大”或“减小”），其内能的改变是通过_________（填“做功”或“热传递”）的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中_________（填“能”或“不能”）正常工作；

(2)未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_________次能源——太阳能。有阳光时，空间站利用光伏发电的功率为60 kW。1 h发电_________kW?h。空间站以7.8×103 m/s 的速度运行一年，通过的路程为_________光年。

12．（2020黑龙江龙东农垦森工）将分别标有“6V 6W“和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V 的电源两端，灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙＝。（忽略温度对灯丝电阻的影响）

第10页共20页

13.（2019四川内江）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为30Ω，小灯泡L标有“9V，4.5W”字样（小灯泡的电阻不变）。只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为V；闭合开关S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为8.1W；只闭合开关S，移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为1W时，小灯泡消耗的电功率为W。

24．（2020黑龙江龙东农垦森工）小明家的电能表如图所示，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时，他只让规格为“220V 1000W”的电热水壶单独工作，测得在200s内电能表的转盘恰好转81圈。此时该电热水壶的实际功率W，实际电压V．（假设电水壶电阻不变）

15．（2020黑龙江龙东农垦森工）如图，灯L标有“4V 2W”，R＝20Ω，闭合开关S时，灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响），电流表示数为A，通电1min电路中产生的热量为J。

16.（2019大庆模拟题）一台标有“5V 2.5W”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1Ω，正常丁作1min，产生的热量是J o工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘，这属于现象。

17.（2019福建）如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是（选填“A”“V1”或“V2”电路的总功率（选填“增大”“减小”或“不变”）。

第11页共20页

18．（2019苏州模拟题）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω 2A”，L1的规格“10V 5W “，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。

（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为V。（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是J。

19.（2019沈阳模拟题）实验小组的同学设计了如图(a)所示的电路，已知电源电压不变，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线。其

中利用电压表和电流表的数据描绘出甲图线，利用电压表和电流表的数据描绘出乙图线。则定值电阻R2的阻值_____；R2消耗的最大功率。_____。

20.（2019兰州模拟题）如图所示的LED球泡灯，其发光效能相当于“220V，40W”的白炽灯。此LED灯正常工作时的电流为______A；正常工作100h，使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能______ kW·h。

第12页共20页

第 13 页 共 20 页

三、分析简答题（21小题6分、22小题4分，共10分）

21.（2020山东临沂模拟）家庭电路中有时会发生短路现象。例如，改装电路时不小心，使火线和零线直接连通造成短路；电线绝缘皮被刮破或烤焦，电线盒用电器使用年限长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路。

根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。

这是某物理课本中关于“安全用电”的一部分内容。阅读后,请你根据所学的物理知识解释:短路时“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因。

22.（2019贵阳模拟题）小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热的发红，而与电热丝相连的导线不怎么热．

（1）请你根据小明发现的现象提出一个需要探究的物理问题；

（2）如图是小明进行实验探究的部分电路，A 、B 烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R A 、R B ，R A ＜R B ．通电一段时间后，发现B 烧瓶中温度计的示数大些．请用所学的知识解释此现象．

第 14 页 共 20 页

温度计

A B

第 15 页 共 20 页

四、综合应用计算题（23题6分、24题6分、25题6分、26题6分，共24分）

23．（2020黑龙江龙东农垦森工）根据《电动自行车安全技术规范》，交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的“非标”电动自行车不得上路行驶。如图是小明家新购买的电动自行车，整车质量为40kg 。小明爸爸以18km/h 的速度匀速骑行9km 的过程中，电动机两端的电压恒为48V ，通过的电流是6.25A ，车轮与地面的总接触面积为200cm 2．小明爸爸的质量是60kg ，g 取10N/kg 。求本次骑行过程中：

（1）骑行所用时间。

（2）车对地面的压强。

（3）电动机的功率。

24.（2020江苏连云港）连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座，其电路如图所示，定值电阻R 1和R 2为两电热丝，单刀双掷开关S 2可接a 或b 。已知电阻R 2 =550Ω，所加电源电压为220V 。当S 1闭合，S 2接a 时，电路发热的功率为22W 。

(1)求R 1的阻值；

(2)分别求出①S 1断开、S 2接a ；②S 1闭合、S 2接b 两种情况下电路的发热功率。

(3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保，建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足，请你指出所存在的不足。

25.（2020四川乐山市）如图所示，已知电源电压保持不变，灯泡L 标有“6V 6W

”字样（不计温度对灯

丝电阻的影响）。当断开S1，闭合S2、S3，此时灯泡刚好正常发光，电流表示数为2.5A．求：

(1)电源电压；

(2)电阻R1的阻值；

(3)只闭合开关S1，灯泡L的电功率。

26.（2020新疆兵团）如图所示的电路中，电源电压为6 V，闭合开关S后，通过电阻R1的电流为1 A，通过电阻R2的电流为2 A。求：

(1)通过电流表的电流；

(2)电路的总电阻；

(3)整个电路在10 s内产生的热量。

27.（2020四川自贡市）如图所示的电路中，电源电压为3V，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V 3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A。（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）求：

第16页共20页

(1)小灯泡的电阻；

(2)小灯泡的实际功率；

(3)通电1min，电阻R产生的热量。

五、实验探究题（28题5分、29题4分、30题5分、31题8分，共22分）

28.（2020江苏连云港）在学习《电能表与电功》一节内容时，同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”，小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2，连接电路如图所示。

(1)闭合开关后，发现两灯均不发光，电压表V1的示数很大，电压表V2的示数为0，故障的可能原因是

______；

(2)排除故障后闭合开关，电压表V1的示数如图，此时的电压值为______V；

(3)此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察______来比较，所用的研究方法为______；

(4)如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中，较亮的灯泡是______。（选填“L1”或“L2”）29.（2020四川乐山市）小涛同学利用如图甲所示电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。

第17页共20页

(1)请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大；

(2)调节滑动变阻器滑片P，当电压表示数为额定电压时，电流表示数如图丙所示，其读数为______A，则该小灯泡的额定功率为______W；

(3)小涛同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中，绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图所示。他将电压表换成一个这样相同的小灯泡，这两个小灯泡并联在电路中，当干路中的电流表示数为0.2A

时，两个小灯泡的实际总功率为______W。

30.（2019贵州黔东南）小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究：

第18页共20页

（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整。

（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的（选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。

（3）小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Ω

1 1.6 0.20 0.3

2 8.00

2 2.0 0.22 0.44 9.09

3 2.5 0.2

4 0.60 10.42

小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。

结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越（选填“大”或“小”）；

（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似；

（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了的影响。

31.（2019山东省东营）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。

第19页共20页

（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器。（2）图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下，导体产生的热量与大小是否有关的装置。

（3）实验中通过观察的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是。

A．探究电流与电压、电阻的关系

B．用铁屑显示磁体周围磁场分布

C．研究光的传播时，引入“光线”

D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动

（4）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J。

（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是。

第20页共20页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/czw4.html