天津市2005-2020年中考物理真题分类汇编专题：16电功率含解析 13页

1 专题 16 电功率 1.（2005 天津，6）一个家庭所有用电器的总功率是 2000W，则安装电能表时，最好选用以下哪种 电能表（） A．220V 2.5A B.220V 3A C.220V 5A D.220V 10A 【答案】D 【解析】 A、电能表的额定电压是 220V，额定电流是 2.5A，P=UI=220V×2.5A=550W＜2000W．电能表接入电 路会被烧坏．不符合题意． B、电能表的额定电压是 220V，额定电流是 3A，P=UI=220V×3A=660W＜2000W．电能表接入电路会 被烧坏．不符合题意． C、电能表的额定电压是 220V，额定电流是 5A，P=UI=220V×5A=1100W＜2000W．电能表接入电路会 被烧坏．不符合题意． D、电能表的额定电压是 220V，额定电流是 10A，P=UI=220V×10A=2200W＞2000W．电能表接入电路， 电能表能正常工作，家庭电路中的用电器能正常工作．符合题意． 故选 D 2.（2005 天津，13，多选）下面的公式中正确的是（） A． t WP  B. UItP  C． UItW  D. FsW  【答案】ACD 【解析】 A、功率表示做功的快慢，A 正确； B、左边是功率，右边是功，从单位量纲上也不对等，B 错误； C、电功的表达式，C正确； D、机械功的表达式，D 正确。 故选 ACD。 3.（2005 天津，25，填空）标有“PZ220-40”字样的灯泡正常工作 10h，消耗的电能是 kW·h，合 J。 【答案】0.4；1.44×10 6 2 【解析】额定功率 P=40W=0.04kW，时间 t=10h，故 W=Pt=0.04kW×10h=0.4kW·h=1.44×10 6 J． 4.（2006 天津，25，填空）一台直流电动机，额定电压为 220V，额定功率为 6.6kW，该电动机在额 定电压下工作时的电流为_________A. 【答案】30 【解析】根据电功率公式 P=UI 推导出 I= U P ，代入数据计算得电流 I=6600W/220V=30 A. 5.（2006 天津，26，填空）某电阻的阻值是 2Ω,通过的电流是 2A,1min 产生的热量为_______J. 【答案】480 【解析】根据焦耳定律公式Q=I 2 Rt，代入数据计算得电流通过导体时产生的热量Q=480 J. 6.（2007天津，24，填空）图中为小明同学连接的测量小灯泡额定功率的电路图，使用了三节干电 池作电源，已知小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率大约为1.2W。闭合开关前电路中还存在哪些问题， 请你至少指出两处。 （1）；（2）。 【答案】滑动变阻器应置于最大阻值处；电流表正负接线柱接反了 【解析】由电路图可知，电路有如下链接错误： ①电流应从正接线柱流入，负接线柱流出，由电路图可知：电流表正负接线柱接反了； ②灯泡额定电压是3.8V，电压表应选0～15V量程，而图示电压表选择0～3V量程，电压表量程选择 错误； ③闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，电路图中，滑动变阻器接 入电路的阻值为零，滑动变阻器连接错误。 7.（2007天津，25，填空）一盏电灯工作25h耗电1kW·h，这盏电灯的功率是W。 【答案】40 【解析】根据功率表达式可知 W40kW04.0 h25 hkW1    t WP 8.（2008 天津，18，填空）某型号电冰箱主要技术参数如表 l所示．此电冰箱连续使用一个月(按 30 天计)消耗的电能为.通过表中的参数，可以判定此型号电冰箱属于环保型冰箱，对臭氧层没有破坏． 3 【答案】20.7kW•h 【解析】根据题意，电冰箱的耗电量是：0.69kW•h∕24h， 所以 1 天的耗电量是：0.69kW•h∕24h×24h=0.69kW•h， 一个月（30 天）的耗电量是：0.69kW•h×30=20.7kW•h． 9.（2010 天津，18，填空）一盏标着“PZ220 100”的电灯，正常工作时的电流是 A；lkW·h 的电 能可使该灯正常工作 h。 【答案】0.45；10 【解析】额定电压 220V，额定功率是 100W，正常工作时的电流：I＝P/U＝100W/220V＝0.45A，lkW·h 的电能可使该灯正常工作的时间：t=W/P=1kW·h/0.1kw=10 小时。 10.（2011 天津，14，多选）左图是某家用电热器内部电路结构图，其中 R1、R2 为加热电阻丝（R1>R2）。 下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（） A.甲的连接方式发热功率最小 B.乙的连接方式发热功率最小 C.丙的连接方式发热功率最大 D.丁的连接方式发热功率最大 【答案】BD 【解析】甲图中只有电阻 R2工作，乙图中两电阻串联，丙图中只有电阻 R1工作，丁图中两电阻并联； 两电阻串联时电路电阻最大，并联时电阻最小；电源电压不变，由电功率公式 P=U 2 /R 可知，两电阻串联 时电功率最小，乙图的连接方式发热功率最小；两电阻并联时电功率最大，丁图的连接方式发热最大． 故选 BD 4 11.（2011 天津，19，填空）标有“PZ220 60”的白炽灯正常工作电压为 V，额定功率为 11W 的节 能灯与该灯泡均正常发光时亮度相当，各自正常工作 10h，节能灯少消耗 kW·h 的电能。 【答案】220；0.49 【解析】白炽灯正常工作电压为 220V，各自正常工作 10h，节能灯少消耗电能： W=ΔPt=（0.06kW-0.011kW）×10h=0.49kW•h． 12.（2012 天津，20，填空）如图是某同学家中的电能表，现用它测量一只灯泡的实际功率。他关 掉其他电器只让该灯泡工作，电能表转盘转过 30 转用时 10min，这段时间灯泡消耗的电能是 kW•h，灯 泡的实际功率是 W． 【答案】0.01；60 【解析】∵每消耗 1kw•h 的电能，电能表的转盘就转过 3000r，∴电能表的转盘转过 30r 消耗的电 能为：W=0.01kw•h=3.6×10 4 J，而 t=10min=600s，∴灯泡的实际功率为：P 实际=w/t=3.6×10 4 J/600s=60W． 13.（2013 天津，19，填空）一盏标有“220V 100W”的白炽灯正常发光时的电阻为Ω，“220V 100W”的白炽灯与“220V 20W”的节能灯均正常工作时亮度相当，若两灯都正常工作，分别消耗 1kW·h 的电能，节能灯比白炽灯多工作 h。 【答案】484；40 【解析】（1）根据 R UP 2  可得白炽灯的电阻：  484 W100 )V220( 22 P UR （2）根据 W=Pt 可得，节能灯和白炽灯消耗 1kW•h 电能工作的时间： t 节=W/P 节=1kW•h/(20×10−3 kW)=50h，t 白=W/P 白=1kW•h/(100×10−3 kW)=10h， 节能灯比白炽灯多工作的时间：t=t 节-t 白=50h-10h=40h。 14.（2014 天津，13，多选）如图为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为 0～0.6A，电压 表量程为 0～3V，滑动变阻器的最大值为 50Ω，定值电阻 R0为 10Ω．电源电压为 6V 且保持不变，实验 操作正确并保证电路各器材安全，则在闭合开关后移动滑片 P 的过程中（） 5 A． 电流表的最大示数是 0.6A B． 电压表的最小示数是 1V C． 滑动变阻器的最小功率是 0.5W D． 电阻 R0的最大功率是 0.6W 【答案】BC 【解析】（1）电源的电压大于电压表的最大示数，根据串联电路的分压特点可知当电压表的示数最 大时为 3V，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得，电流表的最大示数：Imax=3V/10Ω=0.3A，故 A错 误；此时电阻 R0消耗的最大功率：P0max=UmaxImax=3V×0.3A=0.9W，故 D错误； （2）当滑动变阻器全部接入电路中，电阻最大为 R 总=R+R0=50Ω+10Ω=60Ω，则电路中的电流： Imin=U/R 总=6V/60Ω=0.1A，电压表最小示数为：Umin=IminR0=0.1A×10Ω=1V，故 B 正确； （3）设当滑动变阻器接入电路中的电阻 R 时，滑动变阻器有最小功率： 电路中电流 RRR UI     10 6 0 ； 滑动变阻器功率 40)10( 6 40)10( 6 )10( 6) 10 6( 2 2 2 2 2 2 22          R R R RR R R R R RIP 可见当 R=10Ω时，滑动变阻器有最大功率，由数学知识可知，当 R=50Ω时，滑动变阻器有最小功 率，将 R=50Ω带入上式，可得 Pmin=0.5W。故 C 正确。 故选 BC。 15.（2014 天津，17，填空）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流（选填“相同” 或“不同”），电炉丝热的发红而导线却几乎不热，说明电流通过导体时产生的热量跟导体的有关． 【答案】相同；电阻 【解析】电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过的电流相等，通电时间是相同的，由焦耳定律知 道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻大小和通电时间成正比，可知电炉丝热的发红而 6 导线却几乎不热，是因为电炉丝与导线的电阻不同造成的，即说明电流通过导体时产生的热量跟导体的 电阻有关。 16.（2014 天津，19，填空）一个标着“220V 1100W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻为Ω；当 其两端电压为 110V 时，该电炉的实际功率为 W．（不计温度对电阻的影响） 【答案】44，275 【解析】根据 R UP 2  可得，电阻丝的电阻：  44 W1100 )V220( 22 P UR ；当电路中的电压降低到 110V 时，其实际功率： )W(275 44 110'' 22  R UP 17.（2015 天津，12，多选）图左所示的电路中，R1 位定值电阻，R2 为滑动变阻器，电源电压为 3V 且保持不变，闭合开关 S后，滑片 P从 b端移动到 a 端的过程中，电压表示数 U与电流表示数 I 的关 系图像如图右所示，下列判断正确的是（） A.R1 的电阻为 5Ω B.滑动变阻器的最大电阻为 10Ω C.电路消耗的最大功率为 1.8W D.电路消耗的最小功率为 1W 【答案】ABC 【解析】由电路图可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测 R2两端电压，电流表测串联电路的电流。 闭合开关 S 后，滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中，电压表的示数从 2V 变到 0V，电流表的示数从 0.2A 增大到 0.6A。也就是 P 在 a 端时，电路中只有电阻 R1，电路中的电流为 0.6A，电源电压为 3V，这时由 欧姆定律求出 R1的电阻为 5Ω；P 在 b 端时，电路中有电阻 R1和 R2串联，电路中的电流为 0.2A，电源电 压为 3V，这时由欧姆定律求出电路的总电阻为 15Ω，由串联电路的电阻特点求得的 R2阻值为 10Ω；电 路消耗的最大功率为 Pmax=UImax=3V×0.6A=1.8W；电路消耗的最小功率为 Pmin=UImin=3V×0.2A=0.6W，故 D 错误。 故选 ABC。 18.（2015 天津，18，填空）我国家庭照明电路的电压为 V；接在照明电路中的一盏电灯，正常发 光 25h 耗电 1kW•h，其额定功率为 W。 7 【答案】220；40 【解析】我国家庭照明电路的电压为 220V；这盏电灯的功率：P=W/t=1kW•h/25h=0.04kW=40W．因电 灯正常发光，故其额定功率为 P 额=P=40W。 19.（2015 天津，19，填空）如图所示，当开关 S闭合后，电流表 A1 和 A2 的示数比为 3:2，则 R1 和 R2 的阻值之比为，R1 和 R2 消耗的电功率之比为。 【答案】2：1； 1：2 【解析】由电路图可知，R1 与 R2 并联，电流表 A1 测干路电流，电流表 A2 测 R2 支路的电流，因并 联电路中干路电流等于各支路电流之和，设 R2 支路的电流为 2I，则 R1 支路的电流为 I，电阻之比等于 电流反比，即 2：1；根据功率表达式 P=IU，可得功率之比等于电流之比，即 1:2。 20.（2016 天津，13，多选）图中所示的电路中 a、b、c为三只电表（电压表或电流表），闭合开关 S，标有“3V 3W”的灯泡 L1正常发光，标有“6V 3W”的灯泡 L2虽然放光但较暗，若不考虑温度对灯丝 电阻的影响，下列说法正确的是（） A.电表 a 为电流表，且示数为 1.5A B.电表 b 为电压表，且示数为 3V C.电表 c 为电压表，且示数为 3V D.灯泡 L2的实际功率为 0.75W 【答案】CD 【解析】（1）根据 P=UI 可知：灯泡 L1正常发光的电流为 I1 额=1A，灯泡 L2正常发光的电流为 I2 额=0.5A； 灯泡 L1正常发光，则通过灯泡 L1的电流为 1A，灯泡 L2虽能发光但较暗，则通过灯泡 L2的电流小于 0.5A， 由此可知：通过 L1、L2的电流不相等，所以 L1、L2并联；则 a一定是电流表；b 是相当于导线的电流表， 8 测量通过灯泡 L2的电流，故 B 错误； （2）c是相当于开路的电压表，测量并联电路两端的电压，也是测量电源电压；由于灯泡 L1正常 发光，根据并联电路各支路两端的电压相等，所以 c 电压表示数为 3V，故 C正确； （3）由P=U 2 /R得：灯泡L2的电阻R2=12Ω；则I2 =U/R2=3V/12Ω=0.25A，则干路电流I=1A+0.25A=1.25A， 故 A 错误； （4）灯泡 L2的实际功率 P2 =UI2 =3V×0.25A=0.75W，故 D正确。 故选 CD。 21.（2016 天津，16，填空）家庭中的电灯、电视机和电冰箱等用电器都是________联在电路中的。 小明家中一周前后电能表示数如图所示，他家这周消耗了________kW·h 的电能。 【答案】并；22 【解析】电灯、电视机、电风扇等家用电器并联，既能保证用电器正常工作，又互不影响，上周 12： 00 电能表的读数是 1266.5kW•h，所以这周消耗的电能：W=1288.5kW•h-1266.5kW•h=22kW•h。 22.（2016 天津，19，填空）如左图，电源电压保持不变，闭合开关 S，变阻器滑片 P 从 a 端换到 b 端的整个过程中，电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系图象如右图所示，由图象可知，R1的阻值为Ω； 当电路中的电流为 0.2A 时，R1与 R2消耗的电功率之比为。 【答案】10；2：1 【解析】（1）由电路图可知：R1与 R2串联，电压表测量电阻 R1两端的电压，电流表测量串联电路的 电流；当滑片 P 位于 b 端时，电路为 R1的简单电路，此时电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由 图象可知，电路中的最大电流 0.3A 时，电压表的示数为 3V，即电源的电压为 3V，定值电阻 R1=10Ω。 9 （2）当电路中的电流为 0.2A 时，根据图象读出电阻 R1两端电压为 2V，根据串联电路的总电压等 于各电阻两端的电压之和可知 R2两端电压为 1V；根据 P=UI 可知，功率比等于电压比，即 2：1。 23.（2017 天津，12）当定值电阻 R两端的电压由 U1（U1≠0）增大到 U2时，通过它的电流由 I1增大 到 I2．电压增加量△U=U2﹣U1，电流增加量△I=I2﹣I1，电功率增加量为△P，则（） A．R= I U   B．R= 21 II U   C．△P=△U△I D．△P=△U（I1+I2） 【答案】AD 【解析】因定值电阻的阻值不变，前后两次电压分别为：U1=I1R，U2=I2R， 所以，电压增加量△U=U2﹣U1=I2R﹣I1R=（I2﹣I1）R=△IR，故 A正确、B错误； 由 P=UI 可得，前后两次电阻消耗的功率分别为：P1=U1I1，P2=U2I2， 所以，电功率增加量△P=P2﹣P1=U2I2﹣U1I1 = UIIRIIIIRIRI  )())(( 121212 2 1 2 2 故 C 错误，D正确． 故选 AD． 24.（2017 天津，17，填空）一只电烙铁的铭牌上标着“220V 100W”的字样，它正常工作时，电压 是 V，电阻是Ω． 【答案】220；484 【解析】“220V 100W”表示电烙铁的额定电压为 220V，额定电功率为 100W；由 P=U 2 /R 可得正 常工作时的电阻：R=U 2 /P=(220V) 2 /100W=484Ω。 25.（2018 天津，12，多选）如图甲所示电路，闭合开关 S 后，将滑动变阻器的滑片 P 从一端滑 到另一端，R1、R2的 U～I 关系图象如图乙所示：在上述过程中，滑片 P 从任意一点滑动另外一点时， 电流表 A 的示数变化量为△I，电压表 V1、V2的示数变化量分别为△U1、△U2，R1、R2的功率变化量分 别为△P1、△P2，则（） A．R1的阻值为 70Ω B．电源电压是 18V 10 C．| I U   1 |=| I U   2 |总成立 D．| I P   1 |=| I P   2 |总成立 【答案】BC 【解析】（1）当滑片位于右端时，变阻器接入电路中的电阻为 0，电路为 R1的简单电路，电路中 的电流最大，R2的电压为 0，此时 R1两端电压最大且等于电源电压，由图象可知，U=18V，电路中的 最大电流 I 最大=0.9A，由欧姆定律可得，R1的阻值为 20Ω，故 A 错误，B正确； （2）设滑片移动前后电路中的电流为 I1、I2，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，则电压表 V2示数的变化量：|△U2|=|（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）|=|（I2﹣I1）R1|=|△IR1|， 所以：| I U   2 |=R1 根据串联电路各部分电压等于电源总电压，故有：|△U1|=|△U2|， 所以：| I U   1 |=| I U   2 |=R1，故 C正确； （3）|△P1|=|P1﹣P1'|=|I1 2 R1﹣I2 2 R1|=|R1（I1+I2）（I1﹣I2）|=|R1（I1+I2）△I|=R1（I1+I2）|△I|； 故| I P   1 |=R1（I1+I2）①，同理：| I P   2 |=R2（I1+I2）②， 由①②知，只有 R1=R2时，| I P   1 |=| I P   2 |才成立，故 D错误。 故选：BC。 26.（2018 天津，14，填空）下面是两则科技新闻：①“天眼一 FAST”第一次发现了一颗距地 球 4000 光年的毫秒脉冲星；②我国新能源汽车产业发展迅速，锂电池单体能量密度已达 230W•h/kg 其中“光年”是的单位，“W•h”是的单位。（填物理量名称） 【答案】长度；能量 【解析】物理学中，“光年”是光在 1 年中走过的路程，是长度单位；W•h 是功率与时间的乘积， 是能量单位。 27.（2018 天津，19，填空）如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻 R1与 R2的阻值之比为 2： 1．开关 S 断开时，R1与 R2的电功率之比为：开关 S 闭合前后，电压表两次的示数之比为。 11 【答案】2:1；2:3 【解析】（1）开关 S 断开时，电阻 R1、R2串联，通过电流相等，电压表测 R1两端的电压，根据 P=I 2 R 可得 R1与 R2的电功率之比即为电阻之比即 2:1。 （2）开关 S断开时，电阻 R1、R2串联，电压之比等于电阻之比，此时电压表测 R1两端的电压，设 电源电压为 U，可得 U1=2/3U；开关 S 闭合后，电路为 R1的简单电路，电压表测电源电压，即电压表的 示数为 U；所以，开关 S 闭合前后，电压表两次的示数之比为 2:3。 28.（2019 天津，12，多选）现有一个电压不变的电源，两个定值电阻 1R 、 2R 。先将这两个电阻 以某种形式连接到电源上， 1R 消耗功率为 0P ；再将它们以另一种形式连接到该电源上， 1R 消耗功率为 9 0P 。两种连接形式中均有电流通过 2R ，则先后两种连接形式中（） A. 1R 两端的电压比为 1：2 B. 1R 两端的电压比为 1：3 C. 2R 消耗的功率比为 4：9 D. 2R 消耗的功率比为 2：9 【答案】BC 【解析】（1）根据P=I2R和I= U R 得P= 2U R ，则U= PR ，故两次R1两端电压比为 0 1P R ： 0 19P R =1:3。 （2）设电源电压为 U0，则 R1与 R2串联时，U1= 1 1 2 R R R U0， R1与 R2并联时，U1 ’ = U0，U1< U1 ’ ，故第一次为串联，第二次为并联。 U1:U1 ’ =1:3， 1 1 2 R R R = 1 3 ，R2=2R1与 P2=I 2R2=I 2 2R1=2P0， P2 ’ = ' 2 2 2 U R = '2 1 12 U R = 9 2 P0，故两次 R2消耗的功率比为 4:9。 故选 BC 29.（2019 天津，19，填空）如左图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器滑 片 P 从 a 端移动到 b 端的整个过程中，电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系图象如右图所示。则电阻 1R 的阻值为_____；当变阻器滑片 P 处于 a端时，电阻 1R 消耗的电功率为 W。 12 【答案】10；0.1 【解析】根据欧姆定律可知，电阻 1R 的阻值等于其两端电压与流经电流之比，R1= 1V 0.1A =10Ω；根 据电功率 P=UI，可得当变阻器滑片 P 处于 a端时，电阻 1R 消耗的电功率为 P1=1×0.1W=0.1W。 30.（2020 天津，12，多选）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 V1的示数为 U1，电压表 V2的示数为 U2，若 U1∶U2=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 【答案】ABC 【解析】A．由电路图知，灯泡 L 与电阻 R 串联，电压表 V1测灯泡 L 两端的电压，V2测电阻 R 的电 压，闭合开关后，灯泡正常发光，则灯泡两端的电压 U1为 6V，而 U1∶U2=2∶3，所以电阻两端的电压 U2=9V 那么电源电压 U=U1+U2=6V+9V=15V 故 A 符合题意； BC．闭合开关后，灯泡正常发光，则电路中的电流 9W 1.5A 6V P I U   额 额 电阻 R 的阻值 13 2 9V 6Ω 1.5A UR I    故 BC 符合题意； D．电阻 R 消耗的功率 P=U2I=9V×1.5A=13.5W 故 D 不符合题意。 故选 ABC。 31.（2020 天津，16，填空）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｡ 【答案】220；13 【解析】[1]我国家庭电路的电压为 220V。 [2]小明家这周消耗的电能 W=W2-W1=1658.8 kW⋅ h -1645.8 kW⋅ h =13kW⋅ h