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第十五章　电能与电功率
全章高频考点专训
【2022·桂林】下列用电器中，主要将电能转化为光能的是(　　)
A．电饭煲 B．电灯
C．洗衣机 D．电风扇
1
【点拨】
电饭煲工作时主要把电能转化为内能，故A不符合题意；电灯工作时主要把电能转化为光能，故B符合题意；洗衣机和电风扇工作时主要把电能转化为机械能，故C、D不符合题意。
【答案】
B
2
【2022·青海】一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．该电能表应该在220 V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20 A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6 J
【点拨】
该电能表此时的读数是31.6 kW·h，故D错误。
【答案】
D
2
3
【2022·广安】如图所示，电源电压6 V不变，电阻
R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，当开关S接2时，电压表示数为______V；当开关S接1时，通过R1的电流10 s内所做的功为______J。
36
【点拨】
6
4
【2022·海南】如图甲电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，调节电阻箱的阻值，记录多组数据，得到电流随电阻箱阻值变化的图象如图乙所示，电源电压为________V；当电流I＝0.5 A时，通电10 s电阻箱消耗的电能为________J。
5
【点拨】
由题图甲可知，电阻箱R与定值电阻R0串联，由题图乙可知，当通过电阻箱的电流I′＝0.4 A时，电阻箱接入电路的阻值R＝5 Ω，由欧姆定律和串联电路的电压特点可知，电源电压U＝U0′＋UR′＝0.4 A×R0＋0.4 A×5 Ω①，当通过电阻箱的电流 I″＝0.3 A时，电阻箱接入电路的阻值R′＝10 Ω，由欧姆定律和串联电路的电压特点可知，
电源电压U＝U0″＋UR″＝0.3 A×R0＋0.3 A×10 Ω②，由①②解得R0＝10 Ω，U＝6 V。当电流I＝0.5 A时，定值电阻R0两端的电压U0＝IR0＝0.5 A×10 Ω＝5 V，由串联电路的电压特点可知，电阻箱两端的电压UR＝U－U0＝6 V－5 V＝1 V，通电10 s电阻箱消耗的电能WR＝URIt＝1 V×0.5 A×10 s＝5 J。
5
【2023·盐城月考】智能手机耗电达到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是(　　)
A．增大了手机的电流
B．减小了手机的功率
C．减小了手机电路的电阻
D．增大了手机的功率
B
【点拨】
由公式W＝Pt知，手机“省电模式”是在手机电池储存电能一定的前提下，通过减小输出功率延长使用时间的。
6
【2022·襄阳】如图所示，两个灯泡L1和L2上分别标有“8 V　4 W”和“4 V　1 W” 字样，将它们串联后接在电压可在4～8 V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯泡的灯丝电阻不随温度变化，
则下列说法正确的是(　　)
A．通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
B．在调节电源电压的过程中，灯泡L1始终比灯泡L2亮
C．在调节电源电压的过程中，两灯泡的功率变化量相同
D．当电源电压调节到8 V时，两灯泡都不能正常发光
【点拨】
【答案】
C
3
7
【2022·牡丹江】如图所示，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，闭合开关，电压表的示数为3 V，电源电压U＝______V，R1的电功率P1＝______W，通电10 s后，R2消耗的电能W2＝______J。
0.9
18
【点拨】
8
【2022·绥化】在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有“2.5 V”字样。
P＝UI
(1)实验原理是________。
(2)图甲中有一根导线多余导致电路错误，请在这根导线上打“×”。
解：如图所示。
【点拨】
(1)伏安法测小灯泡电功率的原理为P＝UI。
(2)滑动变阻器应采用接线柱“一上一下”的方式串联在电路中，如图所示。
B
(3)改正电路错误后，在闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片调至________(填“A”或 “B”)端。
(4)闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是________。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
C
【点拨】
(3)为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的B端。
(4)闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明可能电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，选C。
0.75
(5)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W。
(6)小华用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0。实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为U额；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为U额；
③接着将R2的滑片调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R2的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝____________________。(用U额、R0、U1、U2表示)
【点拨】
(5)题图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02 A，示数为0.3 A，则小灯泡的额定功率是P额＝U额I额＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W。
(6)只闭合干路和小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压U额，此时小灯泡正常发光；利用等效替代的方法，只闭合干路和R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压U额，此时R1＝RL；
9
【2022·苏州】在如图甲所示的电路中，电源电压不变，R的阻值为8 Ω，灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关，灯泡L两端的电压为8 V。求：
解：定值电阻两端的电压UR＝IRR＝0.50 A×8 Ω＝4 V，
电源电压U＝UL＋UR＝8 V＋4 V＝12 V。
(1)电源电压。
(2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10 s内一个灯泡消耗的电能。
(3)将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率。
10
【2022·长沙】下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是(　　)
A．电风扇 B．电视机
C．电饭煲 D．电冰箱
【点拨】
电蚊香加热器是利用电流的热效应工作的，电饭煲工作时把电能转化为内能，同样是利用电流的热效应工作的，故C符合题意。
【答案】
C
11
【2022·达州】如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1＝44 Ω，R2＝66 Ω。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。
下列说法正确的是(　　)
A．闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态
B．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为5∶2
C．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为3∶2
D．电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3∶2
【点拨】
【答案】
B
12
【2022·威海】如图所示，电源电压恒为12 V，R0＝60 Ω，滑动变阻器的规格为“50 Ω　2 A”，电流表的量程为 “0～0.6 A” ，小灯泡上标有“6 V　3 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
180
当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电
1 min电流通过滑动变阻器产生的热量为________J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为________Ω。
30
13
【2022·无锡】用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的烧瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1＝R3＝6 Ω、R2＝3 Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；
序号 电阻 电流I/A 初温度t0/℃ 末温度/℃
① R1 1.0 20 30
② R2 1.0 20 24
③ R3 1.5 20 44
5：2
接通电源，同时闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度t，结果如表所示，则R1、R2所在烧瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为________。比较①、③可知，导体产生的热量与________有关；比较________(填序号)可知，导体产生的热量与电阻有关。若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的操作是_________________________________________________。
电流
①、②
只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量
14
【2023·东莞中学模拟】如图所示是一款家用电热水壶的内部简化电路图，它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换，保温挡的额定功率为110 W，R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R2＝48.4 Ω，求：
(1)R1的阻值。
(2)加热挡的额定功率。
(3)若电热水壶内装有1 L的水，现用加热挡使水从25 ℃升高到100 ℃，水吸收的热量。
(4)不计热量损失的情况下，在(3)中若实际加热时间为300 s，电热水壶的实际加热功率。

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