1、 - 1 - 第十五章 从测算家庭电费说起知能梯级训练（ B 卷） (45 分钟 100 分 ) 一、选择题 (本大题共 7 小题，每题 5分，共 35分 ) 1.小刚利用电能表测某家用电器的电功率 .当电路中只有这个用电器工作时，测得在 15 min 内，消耗电能0.3 kW h，这个用电器可能是 ( ) A.空调器 B.电冰箱 C.电视机 D.收音机 2.(2011河北中考 )假设导体没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是 ( ) A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动 C.电饭锅仍然能煮饭 D.电熨斗仍然能熨衣服 3. 如图所示的三个电路中电源电压均相同且不变，灯泡规格相同，忽略
2、温度对电阻的影响 .闭合开关 ,a、b、 d 三盏灯实际功率的大小关系式正确的是 ( ) A Pa Pd Pb B Pa Pd Pb C Pa Pd Pb D Pa Pd Pb 4.(2012聊城中考 )(多选 )把标有“ 12 V 36 W”的灯泡 L1和“ 8 V 16 W”的灯泡 L2串联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，则下列选项正确的是 ( ) A.该电源的电压为 24 V B.电 路中的电流为 2 A C.两灯泡的总功率为 32 W D.灯 L1的实际电压大于灯 L2的实际电压 5.(2011扬州中考 )在如图所示的电路中，电源电压恒定 .L1、
3、L2均标有“ 6 V 6 W”字样 (设灯丝的电阻不变 ).当 S1、 S2闭合时，灯 L1正常发光；则 S1闭合， S2断开时，两盏灯的总功率是 ( ) - 2 - A.12 W B.6 W C.3 W D.2 W 6.(2011吉林中考 )如图所示电路，电源电压不变， R 是定值电阻 .当将一个 “ 2.5 V 0.5 A”的小灯泡接在 a、 b 两点间时，小灯泡恰好正常发 光；若换一个“ 3.8 V 0.5 A”的小灯泡接在 a、 b 两点间，则这 个小灯泡 ( ) A.比正常发光亮些 B.比正常发光暗些 C.能正常发光 D.灯丝将会被烧断 7.(2012绵阳中考 )用电高峰期，会看到家
4、里的白炽灯泡比正常发光要暗一些 .这是因为，用电高峰期并联用电器增多，造成 ( ) A.电路中的总电阻增大 B.电路中的总电流减小 C.白炽灯泡的实际功率减小 D.白炽灯泡的额定功率减小 二、填空题 (本大题共 5 小题，每空 2分，共 22分 ) 8.(2011威海中考 )电子 式电能表表盘上标有“ 3 200 imp/(kW h)”字样 (imp 表示闪烁次数 ).将某用电器单独接在该电能表上正常工作 30 min，电能表指示 灯闪烁了 320 次，该用电器在上述时间内消耗的电能为 _kW h.该用电器的额定功率是 _W. 9.(2011宁波中考 )2011 年 3 月，媒体上一则“家里
5、90 天没住人电表自走了 300 千瓦时”的报道引起了我市市民的关注，原来在这段时间内这户人家的总开关没有断开，空调、消毒柜和抽油烟机等用电器处于待机状态 . - 3 - (1)若上述耗电都是因用电 器的待机而产生，则这些用电器待机消耗的总电功率约为_W.(保留一位小数 ) (2)结合上述报道，请你提出一种节约电能的具体做法： _. 10.(2011兰州中考 )如图所示的电路中，灯泡 L1、 L2分别标有“ 6 V 3.6 W”和“ 12 V 6 W”的字样 (不考虑温度对灯丝电阻的影响 ).开关闭合后要使其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡不会烧坏，甲图中电压表最大示数为 _V；乙图中，电流表最
6、大示数为 _A. 11.(2012泰州中考 )电脑的中央处理器 (CPU)只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却，某电脑 CPU 的功率为 90 W，其中发热功率占 8%，铜质散热器的质量是 0.8 kg.若工作半小时，CPU 消耗电能 _J，产生热量 _J，这些热量可使散热器温度升高 _ .铜的比热容为 0.39 103 J/(kg )，结果保留一位小数 12.(2011株洲中考 )小林家住农村，他家的厕所离房子有一段距离，为了方便和节能，他用“ 220 V 40 W”的灯泡、阻值为 1 210 的电阻和开关 S1、 S2设计了一个电路，电路图如图所示 .天黑后， S
7、1处于闭合状态，当无人上厕所时，开关 S2断开，灯光较暗，但能起到指示作用，此时灯泡消耗的电功率为 _W；当有人上厕所时，闭合开关 S2，灯泡正常发光，起到照明作用，此时灯泡消耗的电功率为 _W. 三、简答题 (4 分 ) 13.(2011烟台中考 )普通灯泡冒充节能灯被识破 本报 12月 21 日讯 :(YMG记者李俊玲 通讯员栾秉镝 )福山市民华先生前几天在福山某集贸市场外见一中年 男子推销“高效节能灯” .该男子称灯泡只有 5 W,却能发出 60 W 的光亮 ,每只价格 3 元 .许多围观的市民在看了他的演示后 ,纷纷掏钱购买 ,华先生一下买了 5 只 . 昨日 ,华先生读初四的儿子小晖
8、回家后 ,对这个节能灯产生了疑问 .平时喜欢物理的小晖仔细观察后 ,- 4 - 认为 5 W 的灯泡灯丝不应该这样粗 .他将灯泡拿到街上的电器修理店请维修人员用电流表进行检测 ,结果发现灯泡的功率却是 40 W,华先生随即向工商部门举报 .执法人员找到仍在叫卖“节能灯”的叶姓摊贩 ,经询问 ,叶某承认卖的是普通灯泡 .之前他擦掉了 40 W 字样 ,再用专业工具印上 5 W 的字样 ,想利用节能的概念促销 ,没有想到栽倒在一个较真的初中生手里 . 阅读上述材料 ,回答下列问题： (1)为什么“ 5 W 的灯泡灯丝不应该这样粗” ? (2)请你说明检测灯泡功率的原理 . 四、实验探究题 (本大题
9、共 2 小题，共 17分 ) 14.(2012德州中考 )(10 分 )小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” .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)实验中煤油吸热的多少是通过 _来反映的 (选填“温度计示数”或“加 热时间” ) . (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容_(选填“大于”或“小于” )水的比热容 . (3)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 _. (4)该实验中用到的研究物理问题的方法是 _. 15.(2011黄
10、冈中考 )(7 分 )小阳利 用已有的实验器材，为了测定标有“ 2.5 V”字样小灯泡的额定功率，设计了如图甲所示的电路图，其中定值电阻 R0的阻值为 5 . - 5 - (1)请你依据电路图用笔画线代替导线，把图乙连接完整 .(导线不得交叉 ) (2)正确连接好电路后，闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 A1示数为 _A 时，小灯泡正常发光 .此时电流表 A2的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 _W. (3)在实验测量过程中，电流表 A1与 R0串联起来的作用相当于 _. 五、综合题 (本大题共 2 小题 ，共 22 分 ) 16. (2012临沂中考 )(8 分 )某种电热毯是
11、由内部嵌入一根较长的电阻丝制成的，铭牌如图 . 产品名称：电热毯 规格： 1.5 m 1.2 m 额定电压： 220 V 额定功率： 80 W (1)正常工作时，通过电阻丝的电流是多少？ (结果保留两位小数 ) (2)若睡前电热毯正常工作半小时可达到舒适的温度，求半小时内电流做了多少功？ 17.(2011陕西中考 )(14 分 )图甲为小明家的电饼铛， 主要用于食品的烤烙和烹制 .它采用双控电路，额定电压为 220 V，上、下盘同时加热时额定功率为 1 000 W，工作的简化电路如图乙， S 为总开关， S1和 S2为两个温控开关， R1和 R2为上、下两盘的加热电阻，R1=R2. - 6 -
12、 (1)R1正常工作时， R1消耗的电功率是 _W. (2)R1正常工作时，通过 R1的电流是多少？ (计算结果保留一位小数 ) (3)小明的妈妈总感觉做晚饭时烙熟一个饼所用时间比在其他时段要长 .小明决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时电饼铛的实际功率，于是，他关闭家中其他用电器，让电饼铛单独工作 5 min，电能表转盘转过了 225 r.(注：该电能表标有“ 3 000 r/kW h”，表示电路中每消耗 1 kW h 的电能，电能表的转盘转 3 000 r). 电饼铛的实际功率是多大 ? 烙熟一个饼所用时间变长的原因是： _. 答案解析 1.【解析】 选 A.根据用电器在 15 min 内
13、消耗电能 0.3 kW h，计算出它的电功率，然后才能进行判断 .这个用电器的电功率 P=Wt = 0.3 kWh0.25 h =1.2 kW，则这个家用电器可能是空调器 . 2.【解析】 选 B.白炽灯、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作 的，若导体没有电阻，它们都不能正常工作；电动机若没有电阻仍然能转动，且效率大大提高，故选 B. 3. 【解析】 选 C.灵活选择电功率的计算公式是快速比较两用电器的电功率的相对大小的关键 .两个用电器的电阻相对大小一般都已知 (或较容易判断 )，如果两个比较对象的电压相等，一般选择公式 P= 2UR 进行比较；如果两个比较对象的电流相等，一般选择公式
14、P=I2R 进行比较 .本题中“灯泡规格相同，忽略温度对电阻的影响”，说明灯泡的电阻 R 相同 .a、 b、 d 三盏灯由于连接方式不同导致灯泡两端的实际电压 U 不同，因而可以选用 P= 2UR 来比较电功率 的大小，对于灯 a、 b、 d 来说， R 一样， Ua=Ud=U 总 ， Ub=12 U 总 ，所以 Pa Pd Pb. - 7 - 4.【解析】 选 B、 C.根据 R= 2UP额额计算出两灯泡电阻分别为 R1=4 ， R2=4 ；根据串联电路电阻的分压特点可知，两只灯泡电阻相同时，分得的电压相等，所以 L2正常发光， U2=8 V，则 U1=U2=8 V， L1没有达到额 定功率
15、，电源电压 U=U1+U2= 16 V；电路总电流为 I=12URR = 16 V44 =2 A；由于两灯泡电阻相同，电压相同，因此功率相同，所以总功率 P 总 =2P2=2 16 W=32 W，故选 B、 C 5.【解析 】 选 C.本题考查动态电路中用电器的连接及电功率的知识 .由题意可知，当 S1、 S2闭合时， L2被短路，电路中只有灯 L1，灯 L1正常发光，说明电源电压为 6 V.根据 R= 2UP额额可以计算出每盏灯的电阻为 6 ，当 S1闭合， S2断开时，灯 L1和 L2串联，电路中总电阻为 12 ，两盏灯的总功率为 P 总 = 2UR总= 26 V12 =3 W，故选 C.
16、 6.【解析】 选 B.根据 R=UI额额可知“ 2.5 V 0.5 A”的小灯泡的电阻为 5 ，此时小灯泡正常发光，即电路中电流为 0.5 A；“ 3.8 V 0.5 A”的小灯泡的电阻为 7.6 ，将它接在 a、 b 两点间后，电路中的总电阻变大，电路中电流变小，即小于 0.5 A，故标有“ 3.8 V 0.5 A”的小灯泡比正常发光暗些，所以 B 正确 . 7.【解析】 选 C.本题考查家庭电路的相关知识 .用电高峰期用电器增 多，使得家庭电路并联总电阻减小，干路电流增大 .从而引起导线电阻上分的电压增大，用电器两端实际电压降低，白炽灯泡的实际功率减 小，故 C 选项正确 . 8.【解析
17、】 电子式电能表表盘上标有“ 3 200 imp/(kW h)”字样，表示用电器每消耗 1 kW h 的电能，电能表闪烁 3 200 次，某用电器单独工作时电能 表指示灯闪烁了 320 次，它消耗的电能 W= 13 200 kW h320=0.1 kW h，故用电器的额定功率 P=Wt = 0.1 kWh0.5 h =0.2 kW=200 W. 答案： 0.1 200 9.【解析】 (1) 所有用电器待机消耗的总电功率 P=Wt = 300 kWh90 24 h =0.138 9 kW=138.9 W (2)由公式 W=Pt 可知，要想节约能源，在不使用用电器时，要及时切断电源，不要使用电器长
18、期处于待机状态 . - 8 - 答案： (1)138.9 (2)较长时间不使用的用电器要及时切断电源 10.【解析】 甲图是串联电路，串联电路要按较小的额定电流来设计电路 ，即“串联照顾小电流”，乙图是并联电路，并联电路要按较小的额定电压来设计电路，即“并联照顾小电压” . 答案： 17 0.25 11.【解析】 本题考查电能和热量的计算 .由于 CPU 的功率为 90 W，工作半小时消耗的电能 W=Pt=90 W 1 800 s=162 000 J，其中发热功率占 8%，则产生的热量 Q= W=8% 162 000 J=12 960 J，这些热由铜质散热器吸收，由公式 Q= cm t 变形可
19、求得升高的温度 t= Qcm =3 1 2 9 6 0 J0 .3 9 1 0 J / ( k g ) 0 .8 k g=41.5 . 答案： 1.62 105 1.296 104 41.5 12.【解析】 由 R= 2UP额额可得“ 220 V 40 W”灯泡的电阻为 1 210 ；当无人上厕所时，开关 S1闭合、S2 断开，灯泡与电阻串联，由欧姆定律得 ，此时电路中的电流 I= UR总= 220 V1 210 1 210 =0.091 A，此时灯泡消耗的功率为 P=I2R= (0.091 A)2 1 210 =10 W；当有人上厕所时，开关 S1和 S2闭合，电阻被短路，灯泡两端的电压为
20、220 V,灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率等于它的额定功率 40 W. 答案： 10 40 13.【解析】 (1)由公式 P= 2UR 可知， R= 2UP .因此，功率越大的灯泡，其 灯丝的电阻就越小，而电阻的大小与材料、横截面积、长度有关 .不同的灯丝其材料是一样的 ,其长度相差也不大 ,有较大差别的是灯丝的粗细，灯丝越粗，灯丝电阻越小，所以“ 5 W 的灯泡灯丝电阻不应该这样粗” . (2)由 P=UI 可知，将灯泡跟电流表串联接入 220 V 电路中，只要测出通过灯泡电流的大小，就可以计算出灯泡的电功率 . 答案： 见解析 14.【解析】 本题考查导体产生的热量与电阻大小关系的实验探
21、究 .(1)实验前，甲、乙中的煤油温度相同，在实验过程中，两电热丝放热，煤油吸热，温度升高，故煤油吸热的多少是通过温度计的示数来 反映的； (2)在吸收相等热量和等质量的情况下，因煤油的比热容小于水的比热容，根据 Q 吸 =cm t 可知煤油升温比水显著，实验效果明显； - 9 - (3)由题图可知，两电热丝串联，通过的电流及通电时间相等，乙瓶中的温度计示数升高得快，说明乙瓶中电阻较大的镍铬合金丝放热多，故可得出结论：在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多； (4)在该实验中，两电热丝放热的多少，通过煤油升温的高低来反映，这是转换法；两电热丝串联，控制电流及通电时间相等，而电阻大小
22、不同，这是控制变量法 . 答案 ： (1)温度计示数 (2)小于 (3)在电流和通电时间相同时，导体电阻越大产生的热量越多 (4)控制变量法或转换法 (填对一个即可 ) 15.【解析】 (1)灯泡 L与 R0并联，电流表 A2测量干路电流，滑动变阻器接在干路中，灯泡 L 的左端与电流表 A2的“ 3”接线柱相连 . (2)由于灯泡 L 与 R0并联，小灯泡正常发光， R0两端的电压为 2.5 V，电流表 A1示数为 0.5 A，此时电流表A2所选量程为 0 3 A,故读数为 0.8 A，通过小灯泡的电流 IL=I-0RI=0.8 A-0.5 A=0.3 A所以 ,小灯泡的额定功率 P=U 额
23、IL=2.5 V 0.3 A=0.75 W. (3)在实验测量过程中，由于没有电压表，将电流表 A1与 R0串联起来使用能测量小灯泡两端的电压，故其作用相当于电压表 . 答案： (1)如图所示 (2)0.5 0.75 (3)电压表 16.【解析】 (1)电阻丝正常工作时的电流 I= PU额额= 80 W220 V =0.36 A (2)电热毯正常工作半小时消耗的电能 W=P 额 t=80 W 30 60 s=144 000 J 答案： (1)0.36 A (2)144 000 J 17.【解析】 (1)由题图可知 R1与 R2并联，且 R1=R2，两个电阻的总功率是 1 000 W，所以每个电阻单独 工作- 10 - 时消耗的功率为 500 W. (2)由 P=UI 得，通过 R1的电流为 I1= 1PU =500 W220 V =2.3 A (3)电饼铛消耗的电能为 W= 225 r3 000 r / kW h =0.075 kW h 电饼铛的实际功率为 P 实 =Wt = 0.075 kWh5 h60=0.9 kW=900 W 电饼铛的实际功率小于额定功率是加热时间变长的原因 . 答案： (1)500 (2)2.3 A (3) 900 W 电饼铛的实际功率小于额定功率
