2017-2021年河南中考物理真题分类汇编之电能和电功率（含解析及考点卡片）.pdf

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1、2017-2021年河南中考物理真题分类汇编之电能和电功率一.家庭电路的连接（共 2 小题）1.（2020通辽）小玲家的家庭电路简化后如图所示，由该电路可知（）i 0 r EJTrA|T I p QA.a 线是零线，b 线是火线B.灯泡L 与插座Q 是串联关系C.c 处断开，洗衣机插头插入插座P,洗衣机虽能工作但有安全隐患D.台灯插头插入插座Q 后，空气开关立刻跳闸，是因为灯丝断路造成的2.（2017河南）图中虚线框内是一台灯旋钮开关的内部电路简图，通过它可控制台灯的通断和亮度。请将电路图连接完整，使其符合安全用电的原则。-火线-本线而f战二.安 全 用 电 原 则（共 1 小题）3.（202

2、1河南）“安全用电，警钟长鸣”，下列做法符合安全用电要求的是（）A.手机充电器长期插在插座上B.用湿布擦拭工作的台灯C.用电器着火时立即用水浇灭D.人触电时立即切断电源三.家庭电路电流过大的原因（共 1 小题）4.（2017河南）在家庭电路中，下列情况可能引起空气开关跳闸的是（）A.开关中的两个线头相碰B.插座中的两个线头相碰C.关闭正在使用的电视机D.夏天使用空调时把设定温度调高四.电功率的测量实验（共 1 小题）5.（2018河南）小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒为3 V,小灯泡上标有“2.5V”字样。（1）请你根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路连

3、接完整。要求：当滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小。（2）闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，示数为 V.要测量小灯泡的额定功率，应 将 滑 片 向 （选 填“左”或“右”）移动。（3）调节滑动变阻器，测出多组数据，画出了如图丁所示的1-U 图象，由图象可知，小灯泡的额定功率为 W.小 灯 泡 灯 丝 的 电 阻 随 其 两 端 电 压 的 增 大 而 （选填“增大”“不变”或“减小”）。（4）小明分析图象发现，当小灯泡两端电压为零时，通过小灯泡的电流也为零，他认为小灯泡不通电时，灯丝的电阻为零，他的观点正确吗？。理由是。甲 乙 丙五.电功与热量的综合计算（共 5

4、小题）6.（2021 河南）如图为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压 为 2 2 0 V,电阻丝Ri、R2的阻值分别为44。、356。养生壶在“加热”挡工作时，电功率为 W；现将壶内1kg的养生茶从20加热至75,加热过程中若不计热量损失，所需时间为 s；养生茶的内能增加是通过 的方式实现的。已知c水=4.2 X 1（）3J/（kg）7.（2 0 2 0 河南）在家电博览会上，小亮家买了一款标有“2 2 0 V 3 0 0 0 W”的电热水器。（1）电热水器中的电热管工作时利用的是电流的 效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是 （选 填“可见”或“

5、不可见”）光。（2）大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有1 0 A 和 1 6A 两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的插座。（3）已知该电热水器的加热效率为9 0%,求它正常工作时把3 0 L水从2 0 加热到4 7需要的时间。p =1.0 X l（）3 k g/m 3,c 水=4.2 X d j/（kg.c）o8.（2 0 1 9河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 m i n,测得家中如图所示的电能表的转盘转了 70 r,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5 0 L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

6、水 器 的 电 源 线 比 冰 箱 的 要 （选 填“粗”或“细”）。己知 p 水=1.0 X l（）3 k g/m 3,C*=4.2X103J/（k g ）9.（2 0 1 8河南）豆浆机主要由电动机和电热管组成。下表为某型号豆浆机的主要技术参数。如图是用豆浆机在额定电压下做一次豆浆的过程中电热管和电动机的P -t 图象。额定容量1 L额定电压2 2 0 V电动机的额定功率1 2 0 W电热管的额定功率1 0 0 0 W频率5 0 H z（1）豆 浆 机 中 电 热 管 和 电 动 机 是 （选 填“串联”或“并联”）关系，电动机将电能转化为 能。(2)豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多

7、少？(结果保留两位小数)(3)豆浆机正常工作，做一次豆浆消耗的电能是多少？(4)豆浆机正常工作时，若在第一个加热阶段消耗的电能有87.5%被豆浆吸收，则能使额定容量的豆浆温度升高多少？豆浆的比热容取比2X1()3J/(k g-C),密度与水相同，p*=1.0X103kg/m3.PW1000-.-,I I 1 I 1 0 3 （1）J【考点】电功与热量的综合计算.【专题】定量思想；比热容、热机、热值；电能和电功率；电和热综合题；分析、综合能力.【分析】（1）通过分析电路辨别何种情况下是加热挡，然后根据电功率公式P=U解答;R（2）通过吸热公式Q=c m A t 可计算出养生茶吸收的热量，再根据题

8、意结合电能公式解答；（3）改变物体内能的两个方式：做功和热传递。【解答】解：（1）分析电路可知，当 Si 闭合，S2闭合时，R 2短路，只有R i 接入电路；当 Si 闭合，S2断开时，R i 与 R 2串联接入电路。由P=止 可 知，总电阻越小，电功率越大，所以当S2闭合后为加热挡，此时电功率：Rp=u j=（22QV）2=11O O W;%44Q（2）1 k g的水从20加热至7 5 吸收热量:Q=c 水 m A t=4.2X l（）3 j/（k g）X I k gX （7 5 -20）=2.3 1 X 1 05J；若加热过程中不计热量损失，则所消耗的电能与水吸收的热量相等，即 W=P t

9、=Q,可得:t=Q=2.3 1 X 1 0 5 j=2 Os；P 1 1 00W(3)养生茶吸收热量、内能增加，属于热传递。故答案为：1100;210；热传递。【点评】本题考查消耗的电能、吸收的热量等有关问题，属于基础题型，要注意识别加热器的挡位。7.(2020河南)在家电博览会上，小亮家买了一款标有“220V3000W”的电热水器。(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的 热 效应。智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是 不可见(选 填“可见”或“不可见”)光。(2)大功率家用电器需要使用专用插座，插座的常用规格有10A和 16A两种，通过计算说明该电热水器应选用哪种规格的

10、插座。(3)已知该电热水器的加热效率为9 0%,求它正常工作时把30L水从20加热到47需要的时间。p 水=1.0Xl()3kg/m3,C*=4.2X103J/(kg)。【考点】电功与热量的综合计算；红外线.【专题】计算题；比热容、热机、热值；电能和电功率；密度及其应用.【分析】(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的热效应；紫外线和红外线都是不可见光；(2)电热水器标有“220V 3000W”的字样的含义，由 P=U I得出热水器的额定电流，确定电热水器应选用插座的规格；(3)根据p=g 求出满箱水的质量，由 Q a=cm(t-to)求出水从20加热到47所需吸收热量，根据口=q=9 求

11、出加热所需时间。W Pt【解答】解：(1)电热水器中的电热管工作时利用的是电流的热效应；智能化遥控器通过红外线对热水器进行温度控制，红外线是不可见光；(2)标 有“220V3000W“的电热水器，表示电热水器的额定电压为220V,额定功率为3000W,根据P=U L 电热水器的额定电流为：I=300013 64A)故该电热水器应选用16A规格的插座；U 220V(3)满箱水的质量：m=pV=1.0X l 03kg/m3 X30X 10-3m3=30kg,水从20加热到4 7 c 所需吸收热量:Q%=cm(t-to)=4,2X 1O3J/(kg)X30kgX(47-20)=3.402X 106J

12、,n=Q=Q ,W Pt加热所需时间：t=Q=3,402X 106J=126()SoTP 0.9x 3000V答：(1)热；不可见(2)该电热水器应选用16A的插座；(3)正常工作时把30L水从20加热到47需要的1260s。【点评】本题为电热综合综合题，考查电流的热效应、不可见光的知识、电功率公式、密度公式、电功公式、吸热公式、效率公式的运用。8.(2019河南)在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2m in,测得家中如图所示的电能表的转盘转了 7 0 r,热水器的实际功率为2100 W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的 水 可 升 温 1.2 由于热水器的功率远大于冰箱，

13、从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要 粗(选 填“粗”或“细”)。已知 p 水=1.0Xl()3kg/m3,C*=4.2X103J/(kg)J【考点】电功与热量的综合计算；电能表参数的理解与电能的求法；电功率的计算.【专题】应用题；电能和电功率；应用能力.【分析】(1)先求出电能表的转盘转70r电热水器消耗的电能，然后根据 P=旦求出该电t热水器的实际功率；(2)根据W=P t求出电热水器消耗的电能，因为不计能量损失，Q -W,再利用Q=c m t求出水升高的温度；(3)利用P=U I、Q=R t以及影响导体电阻大小的因素来分析即可。【解答】解：(1)电能表的转盘转7 0 r,电热水

14、器消耗的电能：W=-卫-=0.07k W h,lOOOr/(kVh)工作时间t=2m in=-h,30则该电热水器的实际功率：P=Z=2 0 k W，h=21kW=21OOW。焉h(2)电热水器消耗的电能：W=Pt=2100WX 120s=2.52 X 105J,水的体积V 水=50L=0.05m3,由 p=皿可得，水的质量：Vm，k=p 水 V 水=1.0X 103kg/m3X0.05m3=50kg；因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q I I 1 I I I I；：；：1 I I ,120 卜 厂 二 一,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 t rain【考点】电功与热量的

15、综合计算；电功率与电压、电流的关系.【专题】计算题；信息给予题：比热容、热机、热值；电路和欧姆定律；电能和电功率.【分析】（1）由图知电热管和电动机交替工作，互不影响，据此分析；电热管工作时将电能转化为内能；（2）由表中数据，根据P=U I求解；（3）由上图知豆浆机正常工作一次电热管工作时间和电动机工作时间，利 用 W=P t求豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能；（4）由表知额定容量的豆浆的体积，由密度公式得出其质量；根 据 W=P t得出豆浆机正常工作时在第一个加热阶段消耗的电能，根 据TI=q求出能使额定容量的豆V W浆温度升高多少。【解答】解：（1）由图可知，电流分别流经电动机和电热管，

16、所以电动机和电热管的连接方式是并联；电动机工作时将电能转化为机械能和内能；（2）由表知，电热管的额定功率为1000W,由根据P=U L 豆浆机正常加热时通过电热管的电流：U 220V(3)由上图可知，加热的功率为1000W,对应的加热时间：tR=4min X 2+2min=1 Omin=600s；电动机工作时间：tM=2min+4min=360s,由p=y 可得，加热消耗的电能：tWR=PRtR=1000W X 600s=6 X 105J,电动机工作消耗的电能：WM=PMIM=120W X 360s=4.32 X 10勺，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：W=WR+WM=6X 105J+

17、4.32X104J=6.432X 105J；(4)由表知，额定容量的豆浆为1 L,由密度公式可得，其质量为：m=p 豆 浆 V=p 水 V=1.0X 103kg/m3X lX10_3m3=lkg；豆浆机正常工作时，在第一个加热阶段消耗的电能为：W=PRt=1000W X4X60s=2.4X 105J,根据效率公式可得V V能使额定容量的豆浆升高的温度：t=T|W 8 7.5%X 2.4 X .c m 4.2 X 1 03J/(kg lC)X 1 kg答：(1)并联；机械能和内；(2)豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是4.55A；(3)豆浆机正常工作，做一次豆浆消耗的电能是6.432X 1()

18、5J；(4)豆浆机正常工作时，若在第一个加热阶段消耗的电能有87.5%被豆浆吸收，则能使额定容量的豆浆温度升高50。【点评】本题为电热综合题，考查密度公式、电功的实质、电功率公式、吸热公式和电功公式及效率公式的应用，弄懂图象、从表中找出有用的数据是解决此题的关键。10.(2017河南)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 4 0 W.当开关Si、S2均闭合，饮水机处于热(选 填“保温”或“加热”)状 态，R i的 阻 值 为 121。；用饮水机给2kg的水加热，当水温升高50,水吸收的热量为4.2X1()5 j.仁水=4.

19、2X1()3J/(kgC)【考点】电功与热量的综合计算；电功率的计算.【专题】应用题；比热容、热机、热值；电能和电功率.【分析】（1）当开关Si、S2均闭合时，电路为R i的简单电路，电路的总电阻最小，根据P=U I=止 可知，电路的总功率最大，据此判断饮水机的挡位，进一步根据电功率公R式求出R i的阻值；（2）知道水的质量和比热容以及升高的温度，根据Q吸=cm t求出水吸收的热量。【解答】解：（1）当开关S、S2均闭合时，电路为R i的简单电路，电路的总电阻最小,由P=U I=止 可知，电路的总功率最大，饮水机处于加热挡，R则R i的阻值：R=L=（220V）2 n21Q；P高温 400V（

20、2）水吸收的热量：（3吸=01121=4.2*103（kgC）X2kgX5O0C=4.2XlO5Jo故答案为：加热；121；4.2X105。【点评】本题考查了电功率公式和吸热公式的应用，正确的判断出饮水机处于不同挡位时电路的连接方式是关键。六.探究用电器的电功率实验（共 1小题）11.（2019河南）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8 V,滑动变阻器规格为“20。2A”，小灯泡的额定电压U额=2.5 V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为1OQ、20Q的定值电阻Ro可供选择。（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了

21、如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示 当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 1.05 Wo实验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.380.44电功率/W（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 增 大。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是Ro=10 C的定值电阻。（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“015V”，请将以下实验步骤补充完

22、整。检查电路无误后，闭合开关S,将开关S i拨 至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 5.5V：滑片不动，再将开关5,拨 至“2”，读出电压表示数为Uo；小灯泡的额定功率：UnPL U 额。（用 U 额、Uo、Ro表示）若步骤中，在将开关S i拨 至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值 偏小（选 填“偏大”或“偏小”）。【考点】探究用电器的电功率实验.【专题】实验题；实验探究题；实验分析法；电能和电功率；实验基本能力.【分析】（1）先根据P=U I估测灯泡的额定电流，进而确定电流表的量程，然后按电流的路径顺次连接即可；（2）电流表选择00.

23、6A量程，分度值为0.02A,根据指针位置进行读数，然后根据P=U I求出小灯泡的额定功率；(3)由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P=U I可知小灯泡消耗的电功率变化情况；由表中数据可知，第 5 次实验电流最大，此时电路总电阻最小，根据I=U 求出第5 次实R验时电路总电阻，进而得出答案；(4)要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电压表的示数；滑片不动，再将开关S i拨 至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P ss-U 额 I 额求出小灯泡的额定功率；将开关S i拨 至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变

24、阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压和定值电阻Ro两端的电压变化，最后根据P额=U鲍I额可判断测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小还是偏大。【解答】解：(1)由 P=U I得，小灯.泡的额定电流约为：I=E=L L=0.4 8 A|_u-1-r U o,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（）分析：小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U o已知，关键是测出额定电流。可以不考虑S i和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。解：A

25、、S 2闭合S 3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S 2断开S 3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故不符合题意；B、S2闭 合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S 3闭合S 2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U o,则小灯泡的电流为1=%,小灯泡的额定功率R表达式是P=U o

26、 I=上%U o，故符合题意；RD、开关处于1 的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该不符合题意。故选C。点评：本题考查了测灯泡额定功率问题，分析电路图，判断能不能测出灯泡正常发光时流过它的电流是解题的关键；分析开关闭合与断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错。9.电功与热量的综合计算【知识点的认识】题 型 1：如表所示，是某家庭电热饮水机说明书的一些数据，用 时 1 3 m i n 将 1 L 的水在一个标准大气压下从2 0 C 加热到沸腾.(p 水=1.0X l()3 k g/m

27、 3,c 水=4.2X1()3J/(K G.)热水箱容量1 L加热时功率5 00W额定电压2 2 0V保温时功率5 0W求在这一过程中：(1)电热饮水机工作时的最大电流；(2)在加热过程中，电热饮水机消耗的电能；(3)在加热过程中，电热饮水机中水吸收的热量.分析：(1)加热时饮水机的电流最大，根据P=U I 求出其大小；(2)根据W=Pt求出在加热过程中电热饮水机消耗的电能；(3)一个标准大气压下水的沸点为1 00,根据密度公式求出水的质量，再根据Q=c m (t-t o)求出水吸收的热量.解：(1)加热时电流最大，根据P=U I 可得：加热=500W 221d.U 220V(2)加热时间：t

28、=1 3 m i n=1 3 X 6 0s=7 80s,在加热过程中，电热饮水机消耗的电能：W=P t=5 00W X 7 80s=3.9 X 1 05J；(3)水的体积:V=l L=1 0-3m3,p=蚂可得，水的质量:Vm=p 水 V 水=1.0X 103kg/m3X 10 3m3=lkg,水吸收的热量：Q 吸=C4 u 30.361.08较亮U 实 u 领20.240.48较暗实验分析：（1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮.（2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大.（3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率.【解

29、题方法点拨】（1）伏安法测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用：闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压.（2）实验过程中的注意事项：连接电路时开关一定要断开，并且滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，以保护电路.电压表和电流表的量程，应大于小灯泡的额定电压和额定电流，以免烧坏电表.滑动变阻器的选择：通过它的最大电流应大于灯泡的额定电流，它的最大阻值应使连入它后电路的电流不超过灯泡的额定电流太大，最好和灯泡的电阻大致差不多，这样调节效果更明显.在移动滑

30、动变阻器的滑片使小灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时时间不能过长，否则易烧坏灯泡.【命题方向】测量小灯泡的电功率的综合实验是中考的主要命题方式.例：在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约 为 10Q.（1）连接电路时开关应 断 开，电流表的量程应选00.6 A.（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整.（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 A（选 填 A”或 B”）端.（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P 到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为2.2 V,若他想测量小灯泡的额定功率，

31、应将图甲中滑片P 向B（选 填 A”或 B”）端移动,使电压表的示数为2.5V.（5）小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U 图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5 W.分析：（1）为保证安全，连接电路时，开关应断开；电流表的量程根据灯泡规格确定.（2）连接实物图时，应注意电流表、电压表量程及电流方向，滑动变阻器要采用“一上一下”的接法；(3)为保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大；(4)读取电压表示数时，注意选择的量程和对应的分度值；要测量灯泡的额定功率，两端电压应该为额定电压.(5)已知额定电压和正常工作电流，利用P

32、=U I计算灯泡的额定功率.解：(1)连接电路时，开关S 应处于断开状态.灯泡正常发光时，通过的电流为I=U=2-5V =O.25A,所以电流表选择00.6A量程.R 10Q(2)电路大部分连接完成，由上面知道了选择的电流表的量程，只要将电流表的“0.6A”与灯泡左侧的接线柱连接即可.(3)为使滑动变阻器接入电路的电阻最大，应该使滑片位于距离B 接线柱最远的位置，也就是处于A 端.(4)电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率，应使电路电流变大，滑动变阻器阻值变小，由电路图知滑片应向B 滑动.(5)由图象知U=2.5V时，I=0.2 A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5VX0.2A=0.5W.故答案为：(1)断开；0.6；(2)实物连接如下图：(3)A：(4)2.2；B；(5)0.5.点评：连接实物图时应注意：1、电压表、电流表的正负接线柱不要接反.2、注意电压表、电流表的量程不要接错.3、滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求.4、作图要美观，连线不要交叉.