第十六章 电流做功与电功率 综合检测

第十六章电流做功与电功率综合检测(满分100分，限时45分钟)一、选择题(每小题4分，共32分)1.(2023北京西城期末)在国际单位制中，电能的单位是()A.安培(A) B.欧姆(Ω) C.焦耳(J) D.瓦特(W)2.关于电功和电功率，下列说法中正确的是()A.使用电饭锅时，主要将电能化换为机械能 B.功率为1200W的用电器可能是电视机C.电流在一定时间内做功越多，电功率越大 D.通过用电器的电流做功越多，电功率越大3.(2022湖南长沙中考)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4.小亮家的电能表如图甲所示，小亮家新购买了一个绞肉机如图乙所示。当小亮家只有一个绞肉机工作时，30s内电能表转盘正好转过10圈，则下列说法中正确的是()A.电能表是测量电功率的仪表 B.图甲中电能表的示数为9316kW·hC.绞肉机是利用电流的热效应制成的 D.该绞肉机的电功率为0.4kW5.(2022浙江台州中考)某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来!下列有关判断正确的是()A.电源电压变大 B.铅笔芯电阻变大 C.电路中电流变大 D.小灯泡功率变小6.(2022广西桂林中考)灯泡L1、L2分别标有“220V100W”“220V40W”的字样，将它们接入220V的电路中，则()A.L1、L2并联时，L1比L2亮 B.L1、L2并联时，亮度相同C.L1、L2串联时，L1比L2亮 D.L1、L2串联时，亮度相同7.(2022宁夏中考)如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时，下列说法正确的是() A.光敏电阻R的阻值减小 B.电流表的示数增大C.电压表的示数增大 D.电路中消耗的总功率增大8.(2022甘肃兰州中考)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V0.6A”，电流表的量程为0~3A。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合S，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是()A.小灯泡的电阻为10Ω B.电源电压为15VC.小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W D.电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1∶8二、填空题(每空2分，共16分)9.(2021黑龙江齐齐哈尔中考)如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是kW·h，此电能表允许接入用电器的最大总功率是W。

10.(2023河南宝丰期末)小亮家新买汽车上的座椅垫具有电加热功能，该座椅垫有“高温”“低温”和“关”三个挡位。高温挡功率为36W，低温挡功率为12W。该座椅垫加热部分的电路简图如图所示，电源电压为24V，R1和R2为电热丝，S为挡位切换开关。当S切换到(选填“1”或“2”)时座椅垫处于高温挡加热，电热丝R2的阻值是Ω，高温挡加热时座椅垫工作5min产生的热量是J。

11.如图所示是电阻甲和乙的I⁃U图像，由图像可知，两电阻中是定值电阻。当通过乙的电流为0.4A时，其电阻为Ω；将甲和乙并联，甲两端的电压为1V，则电路的总功率为W。

三、实验探究题(共30分)12.(2023福建平潭期末)(12分)小明利用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系”。甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。(1)采用这种连接方式的目的是控制相同。实验中煤油吸热的多少是通过(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。

(2)通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高得快，由此得出的实验结论是

。(3)物理学家做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。

13.(2021山东威海中考)(18分)小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池(若干)和其他常用器材。(1)图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。(2)连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想是正确的。(两空均选填“①”“②”或“③”)

(3)排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为W。

(4)小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是、。(填字母代号)

A.换最大阻值较小的滑动变阻器 B.串联定值电阻C.减少电池个数 D.增加电池个数四、综合应用题(共22分)14.[含评分细则](2022浙江金华中考)图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V，简化的工作电路如图乙，该毛巾架通过智能系统实现加热、保温挡自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功率的变化情况。完成下列问题：(1)加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大?(2)分析计算图乙电路中定值电阻R0、R1的阻值各为多少欧?(3)毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能?

第十六章电流做功与电功率综合检测答案全解全析1.C在国际单位制中，电流的单位是安培(A)，电阻的单位是欧姆(Ω)，电能的单位是焦耳(J)，功率的单位是瓦特(W)。故选C。2.C使用电饭锅时，主要将电能转化为内能，A错误；电视机的额定功率在100~200W之间，B错误；由电功率的定义可知，电流在一定时间内做功越多，电功率越大，C正确；由P=Wt可知，电功率与电功和时间均有关，只知道电功的大小，不知道时间的大小，不能确定电功率的大小，3.C电蚊香加热器是利用电流的热效应工作的。电风扇主要把电能转化为机械能，A错误；电视机主要把电能转化为光能和声能，B错误；电饭煲工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应工作，C正确；电冰箱的电动机主要把电能转化为机械能带动压缩机工作，D错误。故选C。4.D电能表是测量电功的仪表，A错误；图甲中电能表的示数为931.6kW·h，B错误；绞肉机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，C错误；绞肉机工作时，30s内电能表转盘正好转过10圈，则消耗的电能为W=103000kW·h=1300kW·h，该绞肉机的电功率为P=Wt5.C加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来，说明小灯泡的实际功率变大，电路中的电流变大，铅笔芯的电阻随温度的升高而变小，而电源电压是不变的，故A、B、D错误，C正确。故选C。6.A由P=U2R可知，两灯泡正常发光时两端电压均为220V，灯泡L1的额定功率较大，电阻较小，灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，两灯泡并联接入220V的电路中，两灯泡均正常发光，实际功率均等于额定功率，所以L1的功率大，更亮，故A正确，B错误；两灯串联接入220V的电路中，通过它们的电流相等，根据P=I2R可知，L1的电阻较小，功率较小，发光较暗，L2的电阻较大，功率较大，发光较亮7.C由图乙可知，随着光照强度增加，光敏电阻R的阻值减小；图甲中，闭合开关，R、R0串联，电流表测电路电流，电压表测光敏电阻R两端的电压；当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光照强度减小，光敏电阻R的阻值变大，电路中的电流变小，根据串联分压特点可知R两端的电压变大，电压表的示数变大，故A、B错误，C正确；电源电压不变，电路中的电流变小，由P=UI可知，电路消耗的总功率减小，故D错误。故选C。8.D小灯泡的电阻RL=ULIL=6V0.6A=10Ω，A正确；小灯泡正常发光，通过滑动变阻器R的电流IR=IL=0.6A，滑动变阻器R两端的电压UR=IRR'=0.6A×12×30Ω=9V，电源电压U=UL+UR=6V+9V=15V，B正确；当滑动变阻器滑片P移到右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，R=30Ω，此时电路中的最小电流Imin=UR总=URL+R=15V10Ω+30Ω=0.375A，小灯泡发光最暗时的功率P=Imin2RL=(0.375A)2×10Ω≈1.4W，C正确；要保证电路安全，当闭合开关S、S2和S1，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大，此时通过R0的电流为I0=UR0=15V10Ω=1.5A，干路的最大电流Imax=1A+1.5A=2.5A，电路消耗的最大功率Pmax=UImax=15V×2.5A=37.5W；当S闭合，S1、S2都断开，R与L串联，滑动变阻器的最大阻值接入电路时，电路电流最小，为Imin=0.375A，电路消耗的最小功率Pmin=9.答案0.64400解析3000r/(kW·h)表示每消耗1kW·h电能，电能表转盘转过3000转，所以，电能表转盘转1800转时，用电器消耗的电能W=18003000kW·h=0.6kW·h；由图可知，电能表在电压是220V的电路中使用，电路允许通过的最大电流是20A，此电能表允许接入用电器的最大总功率P=UI10.答案23210800解析当开关S接1时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，根据P=U2R可知，电功率最小，座椅垫处于低温挡；当开关S接2时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，电功率最大，座椅垫处于高温挡；R1的阻值R1=U2P高=(24V)236W=16Ω，R1、R2串联时的总电阻R=U2P低=(24V)212W=48Ω，则R211.答案甲2.50.6解析由图像可知，通过甲的电流与其两端电压成正比，即甲是定值电阻；由图像可知，当I乙=0.4A时，其两端的电压为U乙=1V，由I=UR可得，R乙=U乙I乙=1V0.4A=2.5Ω；将甲和乙并联，两个电阻两端的电压相等，均为1V，由图像可知，此时通过甲的电流为0.2A，通过乙的电流为0.4A，则电路的总功率为P=UI12.答案(1)电流和通电时间温度计示数(2)通过导体的电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多(3)焦耳解析(1)实验中将两电阻丝串联，目的是控制电流和通电时间相同，实验中，煤油吸收热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的；(2)实验中，通过两瓶中电阻丝的电流相同，通电时间相同，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小，乙瓶中的温度计示数升高得快，说明乙瓶中产生的热量多，由此可得出结论：通过导体的电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；(3)英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。13.答案(1)如图所示(2)②①(3)1.14(4)BC解析(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为3.8V，大于3V，因此电压表选用0~15V量程与小灯泡并联；要使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大，应使滑动变阻器右下接线柱接入电路中。(2)连接好电路之后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不发光。当小灯泡的灯丝断了或滑动变阻器断路时，电流表示数为零；当小灯泡短路时，电路中有电流，电流表示数不为零，由此可判断猜想②是错误的；电压表有示数，表明电压表与电源的两极是连通的，说明滑动变阻器没有断路，应该是与电压表并联的小灯泡断路，故猜想①是正确的。(3)图乙中，电流表选用0~0.6A量程，分度值是0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。(4)由题意可知，小灯泡两端的电压始终高于2.5V，表明电路中的电流较大，应想办法减小电路中的电流。换最大阻值较小的滑动变阻器，电路中的电流会更大，A不符合题意；串联定值电阻，可减小电路中的电流，B符合题意；减少电池个数，减小了总电压，可减小电路中的电流，C符合题意；增加电池个数，增大了总电压，会增大电路中的电流，