2020年中考物理 高频考点精解精练 专题20 电功、电功率和电热（含解析）

专题20电功、电功率和电热★考点一：电能、电能表及其相关计算1．（2019•玉林）下列关于电能的说法正确的是（）A．可以通过电流表把电能直接测量出来B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同【答案】D【解答】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。2．（2019•衡阳）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（）A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•hB．电能表是测量电功率的仪表C．若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转D．这个电能表的额定功率为2200W【答案】C【解答】A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h，故A错误；B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C、3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝lkW×h＝kW•h；则电能表的圆盘转过的圈数：N＝kW•h×3600r/（kW•h）＝600r，故C正确。D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P＝UI＝220V×10A＝2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。3．（2019•兰州）某电能表的表盘上标有“1600imp/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“220V1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为kW•h，实际功率为W，该电路的实际电压为V。【答案】0.1；1000；200【解答】（1）1600imp/kW•h表示电能表指示灯每闪烁1600次，电路消耗的电能为1kW•h，电能表的指示灯闪烁160次消耗的电能为：W＝kW•h＝0.1kW•h；电热水器的实际功率：P＝＝＝1kW＝1000W；（2）因为电热水器的额定电压和额定功率分别为U额＝220V，P额＝1210W，由P＝可得，电热水器的电阻为：R＝＝＝40Ω，由P＝可得：U2＝PR＝1000W×40Ω，解得实际电压：U实＝200V。4．（2019•河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]【答案】2100；1.2；粗【解答】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W＝＝0.07kW•h，工作时间t＝2min＝h，则该电热水器的实际功率：P＝＝＝2.1kW＝2100W。（2）电热水器消耗的电能：W′＝Pt＝2100W×120s＝2.52×105J，水的体积V水＝50L＝0.05m3，由ρ＝可得，水的质量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.05﹣3m3＝50kg；因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸＝W′＝2.52×105J，由Q＝cm△t得，水升高的温度：△t＝＝＝1.2℃。（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P＝UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。5．（2019•辽阳）如图是威威家的电能表，由表盘上的信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过W．威威家有一台烤面包机，铭牌上标有“220V900W”的字样，某次烤面包机单独正常工作时，电能表的转盘转了45转，则此次烤面包机工作了min．若在用电高峰期，实际电压低于220V，烤面包机的实际功率将（填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】4400；1；变小【解答】由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，允许通过的最大电流为20A，他家同时使用用电器的最大总功率：P大＝UI＝220V×20A＝4400W；用电器消耗的电能为：W＝kW•h＝0.015kW•h；根据W＝Pt可知用电器工作的时间为：t＝＝＝h＝1min；若在用电高峰期，实际电压低于220V，由于电阻不变，根据公式P＝可知，实际功率会变小。★考点二:滑动变阻器引起的动态电路分析（电功率）6．（2019•北京）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（）A．电流表的示数变大，灯L变亮B．电流表的示数变大，灯L变暗C．电流表的示数变小，灯L变亮D．电流表的示数变小，灯L变暗【答案】D【解答】由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流；将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；根据I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，故灯泡变暗。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（）A．电压表V的示数不变B．电流表A的示数变大C．小灯泡的亮度变暗D．电路的总功率变大【答案】A【解答】由图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测量电路总电流，电压表测电源电压，所以滑片移动电压表的示数不变，故A正确；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I＝可知，滑动变阻器所在支路中的电流变小；根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，所以滑片向右移动，小灯泡的电流和实际功率不变，则灯泡的亮度不变，故C错误；根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，总电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；电源电压保持不变，总电流变小，根据P＝UI知，电路的总功率变小，故D错误。8．（2019•泰州）如图，R1＞R2，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1示数变化量的绝对值为△U1，电压表V2示数变化量的绝对值为△U2，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为△U3，下列说法正确的是（）A．V1示数变小，V2示数变大B．V1示数变大，△U1＜△U2C．V2示数不变，△U1＝△U3D．V2示数变大，△U1＜△U3【答案】D【解答】由电路图可知，R1、R2、R串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，由图知，将滑动变阻器的滑片向左滑动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知，R1、R2两端的电压均变大，即V1示数变大、V2示数变大，故AC错误；设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则电压表V1示数变化量的绝对值和电压表V2示数变化量的绝对值分别为：△U1＝U1′﹣U1＝I2R1﹣I1R1＝（I2﹣I1）R1①△U2＝U2′﹣U2＝I2R2﹣I1R2＝（I2﹣I1）R2②由R1＞R2可知，（I2﹣I1）R1＞（I2﹣I1）R2，即△U1＞△U2，故B错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值：△U3＝（U﹣I1R1﹣I1R2）﹣（U﹣I2R1﹣I2R2）＝（I2﹣I1）（R1+R2）③则（I2﹣I1）R1＜（I2﹣I1）（R1+R2），即△U1＜△U3，故D正确。9．（2019•福建）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（）A．0.3AB．0.6AC．0.9AD．1.2A【答案】C【解答】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝Ia（R1+R3）＝0.6A×（12Ω+R3），当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，则电流表的示数：Ib＝＝＝＝0.6A+，当R3＝0时，Ib＝0.6A+＝1.2A，当R3→∞时，Ib＝0.6A，由R3是定值电阻可知，0.6A＜Ib＜1.2A，结合选项可知C符合。★考点三:多开关通断引起的动态电路分析（电功率）10．（2019•西宁）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光，则断开开关S2时（）A．电流表示数变大，灯L变亮B．电压表示数变大，灯L的实际功率变小C．电流表示数变小，灯L仍然正常发光D．电压表示数不变，电路的总功率变大【答案】C【解答】由电路图可知，闭合开关S1和S2时，定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，当断开开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测通过L的电流，因电源电压保持不变，所以，电压表的示数不变，故B错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡L的电流不变，灯L仍然正常发光，故A错误；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总电流变小，即电流表的示数变小，故C正确；由P＝UI可知，电路的总功率最小，故D错误。11．（2019•岳阳）如图，电源电压恒定不变，若要灯泡L和滑动变阻器R串联，则只需要闭合开关；闭合开关S1和S3，断开S2，将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度（填“变亮”“变暗”或“不变”）。【答案】S2；不变【解答】要使灯泡L和滑动变阻器R串联，应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3；若闭合开关S1和S3，断开S2，小灯泡和滑动变阻器并联，因并联电路各支路互不影响，所以当将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度不变。★考点四:敏感电阻引起的动态电路分析（电功率）12．（2019•广西）用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。如图是检测植物叶片含水量的电路，电源电压不变。将湿敏电阻R附着在叶片上，当叶片含水量升高时（）A．电流表示数增大B．电压表示数减小C．电路总电阻减小D．电路总功率增大【答案】B【解答】由电路图可知，湿敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，将湿敏电阻R附着在叶片上，因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大，且串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以，当叶片含水量升高时，湿敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增大，故C错误；由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表示数减小，故A错误；由U＝IR可知，R0两端的电压减小，即电压表的示数减小，故B正确；由P＝UI可知，电路总功率减小，故D错误。13．（2019•淄博）新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到120℃的过程中（）A．电流表示数先变小后变大B．电压表示数先变大后变小C．电压表与电流表示数的比值先变小后变大D．保护电阻R0消耗的功率先变小后变大【答案】C【解答】A、甲中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1变小，从100℃升高120℃的过程中电阻R1变大，则根据串联电阻的规律，总电阻先变小后变大，由欧姆定律可知，