2024年中考物理复习--电功率计算题、实验题

2024年中考物理复习-- 电功率计算题、实验题 一、实验题 1．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。实验电路如图甲所示。 （1）该实验的原理是 （用P、U、I表示），电流表的量程应选 A（选填“0~0.6”或“0~3”）； （2）小明闭合开关，当他将滑片P移动到某一位置时，图乙所示的电压表示数为 V。若他想测量小灯泡的额定功率，他应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （3）小明通过移动滑片P，记录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图像。根据图中信息，可计算出小灯泡的额定功率为 W，此时小灯泡的电阻为 Ω。 2．亲爱的同学们，请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题：    （1）如图1所示，这是小明家的电能表，其读数为 ； （2）如图2所示，若是电压表使用前出现的情况，其原因是 ； （3）如图3甲所示，这是小明测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率的电路图。    ①闭合开关，小灯泡不亮，电压表和电流表都有示数，则接下来应该进行的具体操作是 ； ②图3乙是根据实验测得的数据绘制的I﹣U的图像，则小灯泡的额定功率为 W。 3．在探究影响电流热效应因素的活动中，小明用电阻分别为和的两段电阻丝，研究电流的大小、电阻和时间对产生热量的影响。 （1）实验中应将这两段电阻丝分别浸没在 和初温都相同两瓶煤油中； （2）实验中通过 来比较电阻丝产生的热量的多少； （3）如图所示，将两段电阻丝串联后接入电路，这是探究 对产生热量的影响。工作一段时间后， （A/B）瓶中温度计示数高； （4）研究电流大小对产生热量的影响时，小明将和并联后接入电路，工作相同时间。此过程中，通过电流大的电阻是 ，产生热量多的电阻是 。小明的这一做法可行吗？说明你的理由。答： （可行/不可行）理由： 。 4．小燕准备用图中所示的器材，探究“电流通过电阻产生的热量与电阻大小是否有关”。请你回答下列问题： （1）小燕要想完成实验，应选择阻值 （选填“相等”或“不相等”）的电阻和，并且将它们 （选填“串”或“并”）联在电路中； （2）实验前，小燕须检查 是否相等，这样才能通过观察 判断出两只电阻产生热量谁多谁少。 5．实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V（阻值约为10Ω），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。        （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）； （2）电路连接好后，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现小灯泡不发光，电流表示数有变化，电压表始终无示数，则可能原因是 ； （3）排除故障后，接通电路，移动滑动变阻器的滑片P，观察到 ，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值约为 Ω； （4）实验中，根据测得数据绘制成如图丙所示的U﹣I图像，分析图像可知：小灯泡的电阻不是定值，其原因是 。 6．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中，我们是通过观察U形管中液面的 来比较各容器中电热丝产生热量的多少的； （2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差大； （3）乙装置可探究电流产生的热量与 的关系，电阻R3的作用主要是 ； （4）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电流的关系，可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线把 两个接线柱连接起来即可。 （5）英国物理学家焦耳通过大量实验，最先精确地测定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。 7．如图所示，小明用两节旧干电池测小灯泡的电功率.小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”. （1）请用笔画线代替导线把甲图电路连接完整；(连线不得交叉) （2）连接电路时，滑动变阻器的滑片应移到最 （选填“左”或“右”）端.如果闭合电路的开关后，电路中出现：小灯泡较暗，移动滑动变阻器滑片不能改变小灯泡的亮度，则可能是连接电路时把滑动变阻器的 (填“两上”或“两下”)接线柱连入了电路中． （3）图乙所示为电压表示数2V时，电流表的示数，其读数为 A，此时灯泡的电功率为 W；要使灯泡正常发光，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动. （4）电压表示数达到2.5V时，小明无论怎样调节变阻器滑片，都无法使电压表示数变大，要用此灯泡继续完成实验，你的解决方法是 . （5）小明按照正确的方案测出电压略大于2.5V时灯泡的功率，为比较灯泡不同电压下功率关系， （选填“需要”或“不需要”）重新测量前两次的实验数据. （6）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线大致如图丙所示，通过图像发现灯丝的电阻是变化的，原因是： . （7）另一小组的小红同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大.经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是 . 8．图甲是小勇同学测定小灯泡电功率的实验（小灯泡额定电压为2.5V）。 （1）为完成实验，请你用笔画线代替导线，将图甲小勇连接的部分电路补充完整； （2）连接电路时，开关应该断开，滑动变阻器的滑片应调至最 （选填“左”或“右”）端； （3）电路连接正确后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，通过小灯泡的电流为 A，此时小灯泡的电功率为 W；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为 V为止； （4）实验中，移动滑动变阻器的滑片，小勇记下多组电流表及对应电压表的示数并画出图丙所示的图象，从图象可算出小灯泡的额定功率为 W。 二、计算题 9．如图所示电路，电源电压为12伏且不变，R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样．闭合电键S后，通过R1的电流为0.2安． ①求R1两端的电压U1． ②求10秒内电流通过R1做的功W1． ③在电路安全工作的情况下，移动变阻器的滑片P到某位置，使R1消耗的功率与R2消耗的功率之比最大，求此时变阻器连入电路的阻值R2． 10．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1电阻的阻值为20Ω，只闭合开关S1时，电流表A1的示数为0.3A，开关S1、S2均闭合时，电流表A2的示数为0.5A。求： （1）电源电压； （2）R2的阻值； （3）开关S1、S2均闭合时，R2的功率。 11．小灯泡（点光源）发出的光沿半径向外传播，在单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能叫做光强。有同学设计并进行了如图所示的实验：将一个“6伏，8.0瓦”的小灯泡接入电路，使之正常发光，在灯泡灯丝的同一水平面、正对光线方向放一个光强传感器，以测定与光源间距为d时相应的光强值I，测得多组数据；将数据标在坐标图上，得到一根过原点的直线。 （1）根据图线，求出该小灯泡将电能转化为光能的效率。（已知球表面积计算公式为，R为球半径） （2）为两盏额定电功率为200瓦照明用的路灯，其发光效率与光能的传播规律同上述实验。安装在离地面高5米处，P为路灯连线中点的正下方路面上的一点，为使照射到P点的光强不小于0.013瓦·米，则相邻两盏路灯之间的最远距离为多少？ 12．如图22所示，电源电压不变，电阻R1的阻值为10Ω，R2的阻值为4Ω，同时闭合开关S、S1时，电流表示数为0.3A．求： （1）电源电压 ； （2）通电40s后，R2消耗的电能 ． 13．为了缓解眼睛疲劳，妈妈给小红购买了一款三挡电加热眼罩。如图甲所示。眼罩内有绝缘胶质，可紧贴眼部。图乙是它的简化电路图。电源电压为5V，眼罩的最大功率为10W，R1和R2为发热电阻且阻值相等。求： （1）R1的阻值； （2）将眼罩调至中挡加热时，2分钟可将60g绝缘胶质从15℃加热到25℃，若加热效率为90%，求绝缘胶质的比热容。        14．如图甲所示的新型电饭锅，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示，求： （1）电饭锅的最大电功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）25min内电饭锅产生的热量。 15．如图所示电路中，电源电压恒定，小灯泡上标有“6V 3W”字样，R为定值电阻。闭合开关S，灯泡恰好正常发光，电流表示数是0.6A。忽略温度对灯丝电阻的影响，请通过计算回答： （1）灯泡正常发光时的电流多大？ （2）定值电阻R的阻值是多少？ （3）整个电路工作100秒消耗多少电能？ 16．某款电热毛巾架的内部电路原理图如图甲所示，电源电压为220 V，R1和R2均为发热电阻，可通过开关S 实现高温、低温挡的切换。图乙为该毛巾架在正常工作20 min内电流随时间变化的图像。求： （1）电热毛巾架高温挡的功率； （2）电阻R2的阻值； （3）电热毛巾架在低温挡正常工作10 min产生的热量。 17．电压力锅以其自动控压、自动控温，高效省电、安全、节能等优点备受人们的青睐．某电压力锅使用方法是：接通电源，调节定时器至某一烹饪方式，定时开关闭合自动计时，锅内的食物开始加热，当锅内的温度达到80℃时温控开关自动断开，但压力开关仍闭合对食物继续加热，锅内的温度升高、气压增大至标准气压的1.7倍时，压力开关断开，锅内气压和温度会下降；当低于80℃时，温控开关又自动闭合，当再次高于80℃，温控开关又断开，如此反复，从而达到保温效果．以下是它工作原理电路图． （1）指出该电压力锅在保温过程中，红、橙、绿各指示灯的亮暗情况． （2）求该电压力锅各发热器的阻值． （3）某次使用该压力锅时把定时器调至“煮粥”档时，红、橙、绿灯全部发光，15min后只剩下红、绿灯发光，再过8min，只剩下红灯发光，又过10min后橙灯再次亮起．则在此过程电压力锅消耗的电能为多少？（指示灯电路消耗电能忽略不计） 18．如图所示的电路中，电源电压为24伏且保持不变。开关S闭合，滑动变阻器的滑片P至A端时，电流表示数为1安；当S断开，滑片P滑动变阻器中点O时，电压表示数为12伏。求： （1）滑动变阻器的最大阻值和灯泡的电阻； （2）若电压表量程为0~15伏，断开开关S，在电压表不超过量程的情况下，灯泡的最小功率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． P=UI/P=IU 0~0.6 2.2 B 0.5 12.5 2． 1123.4kW•h 电压表没有调零 应向左移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 0.5 3． 质量 液体温度的变化 电阻 B R1 R1 不可行 实验中未能保持电阻不变 4． 不相等 串 两只烧瓶内煤油的质量 两只温度计示数的变化量 5．    小灯泡短路 电压表示数为2.5V 8.3 灯丝的电阻随温度的变化而变化 6． 高度差 导体的电阻 右 电流大小 使通过R1、R2的电流不同 BD 电阻 7． 左 两下 0.24 0.48 右 换用两节新电池/再加一节电池 不需要 灯丝电阻与温度有关； 电压表接在滑动变阻器两端 8． 右 0.22 0.44 左 2.5 0.625 9．①2伏；②4焦；③2欧 10．（1）6V；（2）；（3）1.2W 11．（1）5.25%；（2）14.0m 12． 3V 90J 13．（1）5Ω；（2）0.9×103 J/(kg⋅℃) 14．（1）660W；（2）220Ω；（3）8.58×105J 15．（1）0.5A；（2）60Ω；（3）360J 16．（1）220W；（2）660Ω；（3）3.3×104J 17．（1）红灯发光，橙灯间歇发光，绿灯不发光（2）60.5Ω；121Ω（3）1.272×106J 18．（1）48Ω，24Ω；（2）3.375W 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$