电功率、焦耳定律的理解及简单计算·满分特训

一、填空题

1. 难度：简单

在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图3所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为_____W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温_____℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要 _____（选填“粗”或“细”）．[已知ρ_水=1.0×10³kg/m³,c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]

2. 难度：简单

小明家的电能表月初的数字是，月末表盘的示数如图所示．若按0.5元1kW·h的标准收费，他家本月应缴纳电费___________元．若电能表的转盘在l0min内转过400转，则接在该电能表上的用电器总功率为_____________W．

二、单选题

3. 难度：中等

（2017•河南卷）某水电站的年发电量在8亿千瓦时以上，“千瓦时”是下列哪个物理量的单位（　　）

A.电能 B.电功率 C.电流 D.时间

三、填空题

4. 难度：中等

（2016·河南卷）在如图所示的电路中，定值电阻的阻值R₀和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻R_x，闭合开关，电压表的示数为U_x，则由已知量和测得量可以推出：R_x＝___，R_x的电功率P_x＝___。

四、单选题

5. 难度：中等

如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（    ）

A.用户使用的用电器两端电压为U

B.输电线上消耗的电功率为

C.当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高

D.当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大

五、填空题

6. 难度：中等

在如图所示的电路中，电阻R₁＝10 Ω，R₂＝20 Ω，电源电压保持不变，当开关S₁、S₃断开，S₂闭合时，电流表的示数为0.2 A．当开关S₁、S₃闭合，S₂断开时，电流表的示数为_____A，R₂的电功率为_____W．为了保障电路安全，_____两个开关不能同时闭合．

六、多选题

7. 难度：中等

在如图甲所示电路中，电源电压不变，R₀为定值电阻。滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表与电流表的示数变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A.电源电压为4.0V

B.定值电阻R₀的阻值为10Ω

C.滑动变阻器的调节范围为0～20Ω

D.当滑片P位于b端时，电路的总功率最大

七、填空题

8. 难度：中等

图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W和40W。当开关S₁、S₂均闭合，饮水机处于__________（选填“保温”或“加热”）状态，R₁的阻值为_______Ω；用饮水机给2kg的水加热，当水温升高50℃，水吸收的热量为_____J。[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]。

9. 难度：中等

如图所示是某款电热水龙头的电路原理图。R₁、R₂为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是______水(选填“冷”、“温”或“热”)。若R₂＝2R₁，水龙头在温水挡正常工作时电功率为2 000W，则它在热水挡正常工作1 min消耗的电能为______J。

八、单选题

10. 难度：中等

如图所示，在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R₁、R₂的电阻丝（R₁<R₂）分别按图中的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源．通电相同时间后，水温最高的是

A.

B.

C.

D.

九、填空题

11. 难度：中等

如图所示是小李家的电能表，她家所使用的用电器总功率不能超过_____W．将一台额定功率为880W的电暖气单独接入电路中，正常工作30min，通过电暖气的电流是_____A，电能表的转盘转了_____转。

12. 难度：中等

额定功率为2×10³W的家用电热水器，正常工作24min消耗的电能为_____kW•h，若这些电能的70%被水完全吸收，则能使体积为6L、温度为25℃的水在一个标准大气压下升高_____℃[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]．

13. 难度：中等

有两只灯泡，L₁灯标有“12V　6W”、L₂灯标有“12V　12W”，通过L₁和L₂的电流随两端电压的变化关系如图所示，若将L₁、L₂并联接在12V电源两端，则L₁、L₂中的电流大小之比是______，1min内电路消耗的总电能为______J；若将L₁、L₂串联接在某电路使L₁灯恰好正常发光，则此时L₂灯的电阻为______Ω。

14. 难度：中等

如图是电热饮水机电路原理图，已知R₁=100Ω，R₂=20Ω，当开关S₁、S₂闭合时，饮水机处于___________状态（填“保温”或“加热”），饮水机的保温功率与加热功率之比为___________．

15. 难度：中等

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．则电阻的阻值为______；当变阻器滑片P处于a端时，电阻消耗的电功率为_____W．

  

16. 难度：中等

如图所示为某款电火锅的电路原理图，通过挡位开关S可以实现高、中、低三挡的转换。已知电阻R₂＝60.5Ω，高温挡功率为2400W，挡位开关S放在______（选填“1、2”“2、3”或“3、4”）为低温挡，如果电火锅内装有4kg初温为20℃的水，若消耗的电能有80%被水吸收，高温挡下（1标准大气压）烧开这些水所需要的时间最少是______s。[c_水＝4.2×10³J/（kg·℃）]

17. 难度：中等

网上展示了一个户外爱好者的取火“神器”。如图所示，将口香糖的锡箔纸（金属铝）剥下来，做成中间窄、两端宽的形状，将其两端搭在电池的正负极，过了一会儿，锡箔纸中间部分燃烧起来。这是因为锡箔纸是导体，使电源发生了________现象；锡箔纸在中间狭窄的地方开始燃烧的原因是：__________。

十、单选题

18. 难度：中等

如图所示，两只相同的烧杯中盛有质量相等的纯水，串联的电阻丝规格相同，但R₁的长度大于R₂的长度。通电一段时间后（　　　）

A.甲烧杯中水的温度上升得快 B.乙烧杯中水的温度上升得快

C.甲、乙两烧杯中水的温度上升得一样快 D.无法确定哪只烧杯中水的温度上升得快

19. 难度：困难

甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是

A.若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光

B.若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮

C.若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光

D.若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮

20. 难度：中等

如图甲所示，把标有“6V　3W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9V的电源上，通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示，当灯泡的功率为1.6W时，下列说法正确的是（　　）

A.电流表的示数为0.5A

B.灯泡L的电阻为12Ω

C.1min内电路产生的热量为270J

D.滑动变阻器接入电路中的电阻为12.5Ω

十一、综合题

21. 难度：中等

图甲是小明购买的电热水壶，其铭牌如下表所示：

型号	HX－201306
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	1800W
容积	1.2L

(1)如图乙所示为电热水壶所连导线端头的三脚插头，其中脚______（选填“A”“B”或“C”）与电热水壶的金属外壳相连。

(2)小明关闭了家中其他所有的用电器，并向壶中加满水，电水壶工作了270s将水烧至沸腾（1标准大气压下），已知水的初温为25℃，求：

①电水壶正常工作时的电阻？（____）（小数点后保留一位）

②水吸收的热量？（____）[水的密度为ρ＝1×10³kg/m³，水的比热容为c＝4.2×10³J/（kg·℃）]

③小明家的电能表标有3000r/（kW·h），上面的加热过程中电能表的转盘转动360圈，该加热过程中电水壶正常工作了吗，请计算说明（____）。

十二、计算题

22. 难度：中等

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？

十三、填空题

23. 难度：中等

如图甲所示，为定值电阻，调节电阻箱时电流表示数随之变化。图乙所示阻值与电流表示数的倒数的图像。则定值电阻为_____，电源电压为_____V，该电路的最大功率为_____W。

24. 难度：中等

在如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻的阻值为R₀，未知电阻为R_x。当只闭合开关S₁时，电流表示数为I₁，再闭合开关S₂，电流表示数为I₂，则R_x＝________；R_x消耗的电功率P_x＝________(用已知量和测量量表示)。

25. 难度：中等

图为电热水器的简化电路，它有加热和保温功能，R₁和R₂是两根电热丝，S为温控开关，1、2为开关的两个触点，当水温低于某个下限温度或高于某个上限温度时，S在两个触点间自动切换，使水温维持在设定的范围，已知热水器的加热功率为400W，保温功率为100W（忽略温度对电阻的影响），则电路中R₂＝_____Ω。在使用过程中，若热水器连续工作10min消耗电能1.2×10⁵J，此过程中热水器的保温工作时间是_____s。

26. 难度：中等

某品牌家用智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，R₁和R₂均为电热丝，其阻值不受温度影响，R₁＝22Ω，P为功能转换旋钮，可实现“加热”“热洗”和“关”等状态的转换，其参数如下表所示。闭合开关S，旋钮P旋至1时，洗衣机处于______状态。某次正常洗涤时洗衣机内注入10L的水，加热10min，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是______；换成“热洗”后继续洗涤15min，消耗的电能是______J。[ρ_水＝1×10³kg/m³，c_水＝4.2×10³J/（kg·℃）]

**牌智能滚筒洗衣机
额定电压	220V
加热功率	2400W
设定温度范围	30℃～90℃
电动机功率	240W
防电墙电阻	1×10^6Ω

十四、多选题

27. 难度：中等

如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中R₁和R₂是阻值不变的发热电阻；图乙是它的部分参数．当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（    ）

    

A.只闭合开关S，加热器的功率为990W

B.开关S闭合，S₁由断开到闭合，电路中电流变大，R₂的功率变大

C.加热器在保温状态下工作5min，产生的热量

D.电阻R₁与R₂的阻值之比为1︰8

十五、计算题

28. 难度：困难

加湿器是一种增加房间温度的家用电器，已被广泛应用在各种领域。超声波加湿器主要采用超声波高频震荡，将水雾化为1μm~5μm的超微粒子（水雾），从而实际均匀加湿，去除冬季暖气的燥热。图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数。

额定电压		额定加湿量
水箱容量		额定输入功率
加湿效率		循环风量

其中：额定加湿量是指加湿器正常工作雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。

（1）加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为多少？（空气密度，取）

（2）请计算加湿器正常工作时的电流，以及加满水后最多能加湿多长时间；

（3）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作，标有“”的电能表指示灯闪烁了720次，请计算此过程中加湿器消耗的电能，以及实际加湿量至少为多少？

（4）如图乙所示，电源电压为，定值电阻的阻值为，湿敏电阻，其阻值随湿度变化的关系图线如图丙所求，电流表的量程为，电压表的量程为，请计算：该电路能够测量的温度范围是多少？将电压表表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值，制成一个简易湿度计，该温度计的刻度值分布是否均匀？

十六、单选题

29. 难度：中等

具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换．图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是

A.开关旋至“1”档，开启化霜功能

B.开启防雾功能，电路总电阻为5Ω

C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W

D.从防雾到除露，电路总电流变化1A