專題13 電功和電功率-2021年上海市中考母題題源解密（原卷版）

專題13電功和電功率母題揭秘以下內(nèi)容：1、真題分析；2、知識(shí)點(diǎn)全面梳理；3、中考模擬題鞏固【母題來源1】（2020·上海中考真題）在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，用來測(cè)量力的儀器是______；在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，為便于直接從杠桿上讀出力臂的數(shù)值，應(yīng)使杠桿在______位置保持平衡；“測(cè)定物質(zhì)的密度”的實(shí)驗(yàn)原理是______；在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，所選電源電壓應(yīng)______小燈泡的額定電壓（選填“大于”“等于”或“小于”）【母題來源2】（2020·上海中考真題）在如圖所示的電路中，電源電壓為3伏保持不變，滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20歐2安”字樣。只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.3安。①求電阻R1的阻值；②求通電10秒鐘，電流通過電阻R1所做的功W；③閉合開關(guān)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，使R1和R2消耗的總功率最小，求此最小總功率P最小?！灸割}來源3】（2018·上海中考真題）一節(jié)新干電池的電壓為_____伏；家庭電路中測(cè)量所用電能的儀表是_____表；遠(yuǎn)方發(fā)電站通過_____輸電線路將電能輸送至用電區(qū)（選填“高壓”或“低壓”）【母題來源4】（2018·上海中考真題）現(xiàn)有器材：電源（電壓有2、4、6、8、10和12伏六檔）、電流表、電壓表和電鍵各兩個(gè)，滑動(dòng)變阻器（標(biāo)有“20歐2安”字樣）、待測(cè)小燈泡（標(biāo)有“2.2伏”字樣）和待測(cè)電阻Rx各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干、小華要做“用電流表、電壓表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)，小紅同時(shí)要做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，但由于變阻器只有一個(gè)，兩位同學(xué)討論后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并分配器材，然后使用各自分得的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，小華發(fā)現(xiàn)電路中電流表的最小示數(shù)為0.2安；小紅觀察到當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為0.3安（1）根據(jù)小華實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息（a）畫出小華實(shí)驗(yàn)的電路圖；（___）（b）電流最小時(shí)測(cè)得的電阻值Rx為_____歐（2）根據(jù)小紅實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息（a）計(jì)算小燈泡的額定功率P額＝_____（b）計(jì)算說明實(shí)驗(yàn)中小紅選擇的電源電壓檔位_____知識(shí)要點(diǎn)：1、電功電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能，如：內(nèi)能、機(jī)械能和化學(xué)能等的過程。電功基本計(jì)算公式：W=UIt適用于任何電路根據(jù)W=Pt，也可以計(jì)算電功，但是，根據(jù)I=U/R推出的電功的兩個(gè)計(jì)算公式：和只適用于計(jì)算將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器的電功。電功的單位是焦耳，常用的電功單位是千瓦時(shí)（度）。1千瓦時(shí)（kW.h）=焦耳2、電功率：電功和電功率是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)物理量。電功率表示電流做功的快慢，即電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功?；竟剑篜=UI另兩個(gè)公式P=I2R，P=U2/R，這兩個(gè)公式是根據(jù)P=UI結(jié)合歐姆定律I=U/R推出的，僅適用于將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器或電路。3、額定功率和實(shí)際功率用電器上標(biāo)出的正常工作時(shí)，應(yīng)接到的電壓叫做額定電壓。用電器在額定電壓下工作（正常工作）時(shí)的功率稱為額定功率。例如“220V、100W”表示這個(gè)用電器接在額定電壓220V下工作時(shí)，發(fā)揮的功率是100W。實(shí)際功率是指用電器某一電壓下工作時(shí)的功率，它隨用電器的工作條件的變化而變化，當(dāng)實(shí)際加在用電器兩端的電壓為額定電壓時(shí)，實(shí)際功率就等于額定功率。當(dāng)加在用電器兩端的電壓小于或大于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率就小于或大于額定功率，一般情況下這是不允許的，使用用電器時(shí)，必須使加在用電器兩端電壓等于或接近于額定電壓，這樣用電器才不至于損壞。*4、焦耳定律焦耳通過大量實(shí)驗(yàn)精確地確定了電流產(chǎn)生熱量跟電流強(qiáng)度、電阻和時(shí)間的關(guān)系：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。即：Q=I2Rt它適用于任何用電器熱量的計(jì)算。在僅有電流熱效應(yīng)存在的電路中，電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，而沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能，這時(shí)電流產(chǎn)生的熱量等于電流所做的功。即Q=W。再根據(jù)W=UIt和U=IR可推導(dǎo)得出Q=I2Rt。焦耳定律的公式也可以表述為：用它解決某些問題比較方便，但必須注意它適用于只存在電流熱效應(yīng)的電路中。5、測(cè)小燈泡的電功率（實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)）原理P＝UI電路圖器材使用電源電壓高于燈泡的額定電壓滑動(dòng)變阻器接入電路時(shí)要變阻，且調(diào)到最大值。根據(jù)能否調(diào)到燈泡的額定電壓選擇滑動(dòng)變阻器電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，“＋”接線柱流入，“－”接線柱流出；根據(jù)額定電壓選擇電壓表量程電流表串聯(lián)在電路里，“＋”接線柱流入，“－”接線柱流出；根據(jù)I額＝P額/U額或I額＝U額/R選擇量程表格設(shè)計(jì)小燈泡的額定電壓是2.5V。燈泡電壓U＜，燈光暗淡U實(shí)＝U額＝燈泡正常發(fā)光U>【說明】在計(jì)算題中，一般認(rèn)為燈泡的電阻是不變的，則由P＝eq\f(U2,R)可知：R＝eq\f(U額2,P額)＝eq\f(U實(shí)2,P實(shí))，P實(shí)＝eq\f(U實(shí)2,U額2)×P額，特殊的：U減小為原來的eq\f(1,2)，則P實(shí)＝eq\f(1,4)P額?！咀⒁狻?、在實(shí)際操作中，實(shí)際電壓高于燈泡的額定電壓時(shí)，不能超過太高，否則會(huì)燒毀燈泡；兩者也不能太相近了，否則看不出燈泡的亮度對(duì)比，一般是超過或低于額定電壓的。2、在“測(cè)小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，不能多次測(cè)量求平均值！因?yàn)樾襞莸念~定功率是在“額定電壓”下的特定的功率，求平均值沒有實(shí)際意義。對(duì)比分析：“伏安法測(cè)電阻”與“伏安法測(cè)電功率”的異同點(diǎn)：伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電功率相同點(diǎn)（1）器材相同的實(shí)驗(yàn)器材。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都叫伏安法，是因?yàn)閮蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)中都使用了電壓表和電流表，另外除了被測(cè)用電器（定值電阻和小燈泡）不相同，其他實(shí)驗(yàn)器材如電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線的根數(shù)都是相同的（2）電路圖電路的連接形式相同。在連接電路的過程中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的電源、開關(guān)、電流表、滑動(dòng)變阻器、被測(cè)用電器都串聯(lián)起來，電壓表和被測(cè)用電器并聯(lián)（3）所測(cè)物理量記錄的數(shù)據(jù)相同。在實(shí)驗(yàn)過程中兩實(shí)驗(yàn)都記錄電壓表和電流表的讀數(shù)（4）滑動(dòng)變阻器的作用使用滑動(dòng)變阻器的目的相同。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中使用滑動(dòng)變阻器都是為了改變用電器兩端的電壓和通過它們的電流不同點(diǎn)（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)電阻測(cè)電功率（2）實(shí)驗(yàn)原理R＝U／IP＝UI（3）數(shù)據(jù)處理電阻不變，可多次測(cè)量求平均值不同的電壓下，小燈泡的電功率不同，不能求平均值一、單選題1．（2020·上海崇明區(qū)·九年級(jí)三模）下列家用電器在正常工作時(shí)電功率最小的是（）A．空調(diào) B．電視機(jī) C．電飯煲 D．電子鐘2．（2020·上海浦東新區(qū)·九年級(jí)二模）下列關(guān)于并聯(lián)電路的說法中，正確的是()A．各支路中的電流一定相等 B．各支路兩端的電壓一定相等C．各支路中的電阻一定相等 D．各支路中的電功率一定相等3．（2020·上海浦東新區(qū)·九年級(jí)二模）以下物理量中，可以用“千瓦時(shí)”作為單位的是()A．電量 B．電流 C．電功 D．電功率4．（2019·上海市長(zhǎng)寧中學(xué)中考模擬）小華用光敏電阻設(shè)計(jì)了一種煙霧報(bào)警裝置，其簡(jiǎn)化電路如圖所示，電源電壓保持不變．光敏電阻的阻值隨光照射的強(qiáng)弱而改變，照射光越強(qiáng)，光敏電阻阻值越?。?dāng)電流表示數(shù)減小到某一值時(shí)，裝置報(bào)警．開關(guān)S閉合后，當(dāng)有煙霧遮擋射向R的激光時(shí)，下列說法正確的是A．電流表的示數(shù)增大B．電壓表的示數(shù)變小C．若增大R0的阻值，煙霧報(bào)警濃度降低D．R消耗的電功率不變5．（2019·上海中考模擬）關(guān)于電功、電功率的說法中正確的是A．電流做功越多，電功率越大 B．電流做功越快，電功越大C．用電器消耗電能越多，電功越大 D．用電器消耗電能越多，電功率越大6．（2018·上海楊浦區(qū)·九年級(jí)二模）將標(biāo)有“3.8V0.3A”的小燈泡接在3伏電源兩端（）A．小燈泡的額定功率將變小 B．小燈泡的額定電流將變小C．小燈泡的額定功率不變 D．小燈泡的額定電流將變大7．（2018·上海普陀區(qū)·中考模擬）如圖所示電路中阻值已知，無電壓表也能測(cè)出額定電壓為“”小燈泡額定功率的是A． B． C． D．8．（2019·上海崇明區(qū)·中考模擬）如圖兩只電壓表的指針均指在刻度盤正中央，以下判斷正確的是A．通過R1的電流小于通過R2的電流B．R1兩端的電壓與R2兩端的電壓相等C．R1電阻值大于R2電阻值D．R1消耗的功率小于R2消耗的功率二、填空題9．（2021·上海長(zhǎng)寧區(qū)·九年級(jí)一模）上海地區(qū)家庭電路中，電燈、電視機(jī)、電扇等用電器是___________的（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），正常工作時(shí)，它們兩端的電壓為___________伏，消耗的電能用___________表測(cè)量。10．（2018·上海長(zhǎng)寧區(qū)·八年級(jí)期末）某電視機(jī)銘牌上標(biāo)有“220V100W”字樣，它的額定功率為__________，正常工作10小時(shí)消耗的電能為_________度，消耗的電能可用_________表來測(cè)量，電視機(jī)與控制它的電鍵是_________連接的（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）。11．（2020·上海大學(xué)附屬學(xué)校九年級(jí)三模）某導(dǎo)體兩端的電壓為3伏，10秒內(nèi)通過該導(dǎo)體橫截面的電荷量為2庫(kù)，通過該導(dǎo)體的電流為_____安，這段時(shí)間內(nèi)電流做功為_______焦，該導(dǎo)體的電阻為_______歐。12．（2020·上海大學(xué)附屬學(xué)校九年級(jí)三模）某熱水器上標(biāo)有“220V1000W”字樣，表明它的額定電壓為________，額定功率為________，若它正常工作1小時(shí)，則耗電_____度。13．（2020·上海楊浦區(qū)·九年級(jí)二模）教室里的日光燈和開關(guān)是__________連接的(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。標(biāo)有“220V40W”字樣的日光燈正常工作時(shí)，通過日光燈的電流為__________安，將__________能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。14．（2020·上海松江區(qū)·九年級(jí)二模）PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料，它有個(gè)根據(jù)需要設(shè)定的溫度，稱為“居里點(diǎn)溫度”，低于這個(gè)溫度時(shí)，其電阻值隨溫度的升高而減小，高于這個(gè)溫度時(shí)，電阻值則隨溫度的升高面增大。用PTC材料制成的電熱器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應(yīng)用十分廣泛。圖是家用電滅蚊器，它的發(fā)熱部分就使用了PTC發(fā)熱材料，其電阻值隨溫度變化的規(guī)律如圖（b）所示：①由圖可知，該P(yáng)TC材料的“居里點(diǎn)溫度”為____℃；②當(dāng)發(fā)熱體的溫度為60°C時(shí)，此時(shí)電功率為_____瓦。當(dāng)發(fā)熱體的溫度繼續(xù)上升時(shí)，電滅蚊器發(fā)熱部分的電阻會(huì)_____；它消耗的電功率會(huì)_____。（均選填“增大”、“不變”或“減小”）15．（2018·上海中考模擬）家庭電路中，電鍵與所控制的用電器之間是____連接的；如圖所示為某家用電能表的表盤圖片，它是測(cè)量家庭消耗______的儀表，額定電壓為_____伏．16．（2018·上海市南塘中學(xué)九年級(jí)一模）圖甲是小燈泡L和電阻R的電流隨電壓變化圖象，將它們按圖乙所示接入電路中，只閉合開關(guān)S，小燈泡的實(shí)際功率為1W；則小燈泡兩端的電壓為______V，再閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)變化了______A，此時(shí)電路消耗的總功率為______W。三、作圖題17．（2018·上海普陀區(qū)·中考模擬）將下圖中各元件正確接入電路，其中開關(guān)只控制電燈，三孔插座帶保險(xiǎn)盒（________）四、計(jì)算題18．（2021·上海徐匯區(qū)·九年級(jí)一模）在如圖所示的電路中，電源電壓為6伏且保持不變，定值電阻R1的阻值為10歐，閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)變化了0.3安。求：(1)通過電阻R1的電流I1；(2)電阻R2的電功率P2。19．（2020·上海大學(xué)附屬學(xué)校九年級(jí)三模）在圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電阻R1的阻值為30歐。閉合電鍵S，電流表A1的示數(shù)為0.4安。已知在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過程中電流表A2的示數(shù)最小值如圖所示，求：(1)電源電壓U；(2)通電10秒鐘，電流通過電阻R1所做的功W1；(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值R2最大。20．（2020·上海普陀區(qū)·九年級(jí)二模）在圖（a）所示的電路中，電源電壓為6伏保持不變，電阻R1為10，R2標(biāo)有“20Ω1A”字樣。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器滑片P滑至某一處，電壓表V的示數(shù)如圖（b）所示：

(1)求電流表A的示數(shù)I；(2)求變阻器接入電路的阻值R2；(3)在不改變電表量程的情況下，求電阻R2在滑片移動(dòng)過程中電阻R1的最小功率P1五、實(shí)驗(yàn)題21．（2020·上海普陀區(qū)·九年級(jí)二模）小華做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)有電源、待測(cè)小燈（標(biāo)有“3.0伏”字樣）、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干。他正確串聯(lián)實(shí)驗(yàn)器材，然后將電壓表并聯(lián)在電路中。閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈始終無法正常發(fā)光，移動(dòng)滑片過程中電壓表示數(shù)變化范圍為0~1.5伏，電流表示數(shù)最小值為0.06安。他經(jīng)過思考，換用了電壓較高的電源，重新正確連接電路，并按規(guī)范的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。閉合電鍵時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖所示。移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電流表指針再轉(zhuǎn)過10小格時(shí)，小燈正常發(fā)光：①測(cè)定小燈的額定功率的實(shí)驗(yàn)原理是___________；②請(qǐng)畫出小華第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路圖__________；③求出換用的電源電壓及小燈的額定功率__________；（需寫出計(jì)算過程）22．（2020·上海楊浦區(qū)·九年級(jí)二模）小楊同學(xué)做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材齊全且完好。電源電壓為5伏且不變，待測(cè)小燈兩個(gè)(分別標(biāo)有“2.5V”和“3.5V”字樣)，滑動(dòng)變阻器(A：“5Ω2A”和B：“10Ω1A”)兩種規(guī)格。他正確連接電路，將滑片移到某位置，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈發(fā)光較刺眼，觀察到電壓表與電流表的示數(shù)如圖(a)(b)所示。小楊斷開開關(guān)，在不改變實(shí)驗(yàn)器材的前提下規(guī)范操作，直至小燈正常發(fā)光，發(fā)現(xiàn)電流表指針在如圖(b)所示的基礎(chǔ)上偏轉(zhuǎn)了2小格。根據(jù)小楊實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息，請(qǐng)回答下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表所選的量程為_________，理由是__________________；(2)判斷實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格；_________(需寫出計(jì)算過程)(3)根據(jù)小楊實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息，求出小燈額定功率。_________(需寫出計(jì)算過程)23．（2020·上海徐匯區(qū)·九年級(jí)二模）小徐在“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，選用的器材有電源（4伏、6伏、8伏、10伏）、待測(cè)小燈標(biāo)有“2.2V”字樣、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器（有“50Ω2A”和“20Ω2A”兩種規(guī)格）、開關(guān)以及導(dǎo)線若干。他正確連接電路，操作無誤。閉合開關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑片，小燈正常發(fā)光時(shí)，滑片在中點(diǎn)附近位置時(shí)（即變阻器連入電路的電阻約為最大阻值的一半），電流表示數(shù)如圖所示。(1)該同學(xué)判定小燈泡正常發(fā)光的依據(jù)______；(2)小燈泡正常發(fā)光的電流為________安；(3)電源電壓為____伏，所用滑動(dòng)變阻器規(guī)格為___________；(4)請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息計(jì)算出小燈的額定功率____________瓦。24．（2020·上海九年級(jí)專題練習(xí)）現(xiàn)有電源（2伏、4伏、6伏、8伏、10伏六檔）、電流表、電壓表和開關(guān)各2個(gè)，待測(cè)電阻、標(biāo)有“20Ω2A”的滑動(dòng)變阻器、標(biāo)有“3.5V”字樣的待測(cè)小燈（額定功率在1.2瓦以內(nèi)）各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干。小華做測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，小明做測(cè)定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)。兩人討論后分配實(shí)驗(yàn)器材，按照設(shè)計(jì)方案開始實(shí)驗(yàn)。他們正確串聯(lián)實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)步驟正確。閉合開關(guān)時(shí)，小華觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別為2伏和0.2安，小