必刷13 电功、电功率、电能和电热-备战2020年中考物理必刷论述、计算80例（原卷版）

必刷13电功、电功率、电能和电热电功、电能例65．(2019·赤峰)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R1＝10Ω，学生电源提供的电压为12V且保持不变，R1、R2电阻保持不变。（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。①此时R1与R2联；②求：电路中总电流和R2阻值（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。电功率例66．（2019·益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。R0为10Ω的定值发热电阻。（1）若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？（2）相对湿度在40%～80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？电热例67．(2019·新疆)如图所示电路中，电阻Rl的阻值为2Ω，当开关闭合后，电压表V1的示数为1V，V2的示数为2V。求：（1）电源两端的电压；（2）迪过R1的电流和R2的阻值；（3）R2在1min内产生的热量。求通电时间例68．（2019·宜昌）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate20pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V600mA”，另一个标注“输出5V4A”，其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分钟？（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。1．(2019·海南)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I—U图像如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻。（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？（4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。2．（2019·吉林）某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W，额定电流0.05A”的字样。当台灯正常发光时，求：（1）台灯两端的电压；（2）10s内台灯消耗的电能。3．(2019·泰州)如图为某型号电动机的铭牌，求：(1)此电动机的额定电流.(2)此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能.★★牌电动机型号JT-44额定电压220V额定电功率44W线圈电阻100Ω制造商★★★★★★4．(2019·百色)如图所示的电路，电源电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为“2.5V0.5W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1的示数为0.55A，A2的示数为0.1A；保持S1闭合，断开S2、S3，小灯泡L恰好正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的阻值RL；（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能；（3）电源电压和电阻R1、R2的阻值。5．（2019·毕节）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。（1）求电源电压；（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。6．(2019·锦州)为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：（1）小灯泡L2的额定电流。（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。7．(2019·眉山)如图甲所示，灯泡L标有“20V8W”的字样，把它与滑动变阻器R′串联接入电路，电源电压恒为25V，灯泡L的I-U图象如图乙所示。求：（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能；（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？8．(2019·绵阳)为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kW•h。某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km。g取10N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kW•h的电能。9．（2019·广东）如图所示，电源的电压恒定R1、R2为定值电阻。R2的阻值为60Ω．只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关Sl时，电流表的示数为0.6A，求：RR2R1S0S1A（1）电源的电压；（2）电阻R1的阻值；（3）开关S0、Sl均闭合后，通电l0s电路消耗的总电能。10．（2019·苏州）如图所示电路中，电源电压为6V,电阻R1、R2的阻值分别为12Ω和6Ω闭合开关S则：(1)电流表的示数是多少？(2)求电阻R2在1min内消耗的电能；(3)断开开关S，将电阻R2拆下，再将最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3接入剩余电路中，重新闭合S，移动滑片，记录电流表示数如下表所示。①表中有1个数据记录错误，该数据是；②请根据表中数据判断R1与R3的连接方式并简述理由：。序号123电流（A）0.120.250.4011．(2019·沈阳)如图11所示的电路中，a和b是两个接线柱，电源电压恒为6V。若只闭合S1，电流表的示数为0.6A：若ab间接入小灯泡L，且只闭合S1、S3，此时小灯泡L恰好正常发光，电流表示数为1A；若ab间接入定值电阻R2，且只闭合S2，电流表示数为0.2A。求：(1)小灯泡L的额定功率是多少？(2)只闭合S2时，ab间接入的定值电阻R2通电1min所消耗的电能是多少？12．(2019·济南)如图甲所示电路中，定值电阻R的阻值为20Ω，电源电压保持不变。闭合开关S后，整个电路正常工作，两电流表的表盘均如图乙所示。求：（1）通过灯泡L的电流是多少安？（2）电源两端的电压是多少伏？（3）灯泡L消耗的电功率是多少瓦？（4）整个电路工作10s消耗了多少焦的电能？13．(2019·莱芜)小华将滑动变阻器和小灯泡串联组成了如图甲所示的调光电路，其电源电压为6V，灯泡的额定电压为2.5V。调节滑动变阻器的滑片，从a端开始向b端移动到某一位置的过程中，测出了多组电流和电压值，并绘制了如图乙所示的图象。求：（1）滑动变阻器的最大阻值；（2）小灯泡的额定功率；（3）小灯泡正常发光10min所消耗的电能；（4）小华手边还有一只额定电压为1.5V，正常工作时电阻为7.5Ω的灯泡，若将此灯泡替代甲图中的灯泡，请你通过计算说明该灯泡能否在这个电路中正常发光。14．(2019·云南)如图，R1＝6Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A．求：（1）电源电压；（2）电阻R2的阻值；（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。15．（2019·成都A卷）在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变.R1、R2为定值电阻,已知电灯L的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示。当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合,S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A。求:(1)当开关S1、S3闭合,S2断开，5min内电路消耗的电能是多少?(2)当开关S3闭合,S1、S2断开，R2消耗的电功率是多大?16．（2019·贵阳）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。17．(2019·济宁)如图17所示,电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时,电阻R上的电压为9.6V,通过灯泡L的电流为0.2A;用一根导线连接a、b,一根导线连接c、d时,电阻R与灯泡L的电功率之比为1︰4,灯泡L正常发光。求(1)电阻R的阻值;(2)灯泡L的额定电压;(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率18．(2019·聊城)如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。19．(2019·凉山)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；（2）R1的阻值；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数。20．(2019·泸州)小明家电热水器铭牌标识为“220V1000W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？21．(2019·宜宾)如图13所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻。（1）小灯泡L正常发光时的电流为多少？（2）只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2W，试求在这个位置时电流表的示数。22．(2019·自贡)图13是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω2A”，灯泡L上标着“10V12W”的字样，电源电压恒为16V，灯泡电阻随温度变化。（1）求定值电阻R0的阻值；（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。23．（2019·邵阳）如图甲所示的电路中，电源电压不变，L是标有“6V3W的电灯，当S1和S3闭合、S2断开时，灯L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：（1）电源电压。（2）定值电阻R的值（3）S1和S3断开、S2闭合时，灯L的实际功率。（不考虑温度对电阻的影响）24．(2019·襄阳)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6V、2W”字样,当S1和S2同时闭合时,电流表的示数为0.5A；当只闭合S1时,电压表的示数为3V,此时R1消耗的功率为04W。求：(1)小灯泡正常工作时的电阻值；(2)R1的阻值。25．(2019·湖州)现有规格分别为“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦?（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少?26．(2019·常州)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L1、L2电阻不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为12V，电流表示数为1.2A，L1和L2都正常发光断开开关S1、S2，将电压表、电流表的位置互换，只闭合开关S1，电流表示数为0.75A，电压表示数不变，问：(1)L1的电阻和额定功率各为多大?(2)L2的电阻和额定功率各为多大?27．（2019·连云港）中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压U=250V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电R0=0.15Ω．闭合开关S，若发电机提供给电路的总功率P=50kW，求：（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率P0；（2）用户得到的功率P1和输电效率η；（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下（此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作），与原来相比，每天节水省的电能可供一个额定功率P2=1kW的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工作2小时）28．(2019·昆明)如图20所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R′的最大阻值为30Ω，小灯泡L上标有“2．5W”字样（忽略温度对灯泡电阻的影响）。（1）滑片移至最右端，闭合开关后，电流表的示数为0．3A，小灯泡的功率为0．9W，求电源电压。（2）将滑片移至某一位罝时，电压表的示数为7V，此时小灯泡正常发光，求小灯泡正常发光时的电流和电路的总功率。（3）若把小灯泡换成一个定值电阻R，假设电流流过电阻R产生的热量为Q、转化的电能为E、做的功为W，请写出这三个物理量的大小关系。29．(2019·杭州)如图是一电动机提升物体的示意图。电源电压为120伏，电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培。（g取10牛/千克）（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。（2）求电动机线圈阻值。（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然破卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏?30．(2019·重庆A)如图所示，电源电压恒定，电阻R