2025年中考物理一轮复习备考考点突破：电功率实验、计算题

2025年中考物理一轮复习备考考点突破： 电功率实验、计算题 一、实验题 1．在探究电流与电阻的关系实验中，准备了电压为3V的电源，规格为“20Ω 1A”“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。    （1）请你用笔画线代替导线把图电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数减小）； （2）正确连接电路后，闭合开关前，电流表指针指向零刻度左侧，其原因是 ；排除故障后，闭合开关，电流表无示数，电压表示数接近3V，其原因可能是 ； （3）排除故障后，进行实验，得到实验数据如下表所示，请将对应的图像画在图中 ，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外还有 ； 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.5 0.25 0.16 0.12 0.1 （4）分析实验数据，得出的实验结论是：当导体两端电压一定时， ； （5）完成该实验以后，某同学找来已知额定电压为3.8V的小灯泡，想要测量出其额定功率，在原有实验器材的基础上，需要增加的器材是 ；若定值电阻R的阻值已知，要测量该小灯泡正常工作时的额定功率；在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是 （仅一项正确，填字母）。    2．小明用如图甲所示的电路测量定值电阻R的阻值。    （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； （2）正确的连接电路后，小明准备进行实验，闭合开关 （填“前”或“后”），他应该将滑动变阻器的滑片滑到最 （填“左”或“右”）端； （3）当开关闭合后，小明发现电流表有明显偏转，电压表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因可能是 ； （4）小明排除了故障后进行实验，先闭合开关，再移动滑动变阻器的滑片使电压表、电流表示数如图乙所示，此时电路中的电流为 A，此时定值电阻R的阻值为 Ω。为了减小误差。可采用的方法是 ； （5）完成上述实验后，小明利用上述器材探究“电流与电阻的关系”，他先后将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器，读取对应电流表的示数，记录在下表中，由表可知：每次实验电压表的示数为 V：所得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比； 实验次数 1 2 3 A 5 6 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2 （6）小明利用一块电流表，借助于图丙所示的电路，测出额定电流为0.4A小灯泡的额定功率，A、B、C表示可连线的接线柱。已知R1的电阻为25Ω，电源电压不变，步骤如下： ①将电流表的正、负接线柱分别接到A点和B点，闭合开关，调节滑动变阻器R2的滑片，使电流表的示数为 A，小灯泡正常发光； ②断开开关，将电流表的正、负接线柱分别接到B点和C点，闭合开关，保持滑动变阻器R2的滑片不动，读出此时电流表的示数为0.2A；再将滑动变阻器R2的滑片移到最左端，读出此时电流表的示数为0.24A； ③小灯泡正常发光时的功率P＝ W。 3．图甲是测量标有“3.8 V”字样的小灯泡额定功率的电路图． （1）连接电路后，开关闭合，当电压表示数为3.8 V时，电流表的示数如图乙所示，由此可得，小灯泡的额定功率为 W. （2）小强的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R0的定值电阻和若干个开关，小强重新设计了如图丙所示的电路，在不改变该电路连接的情况下，也能正确测出小灯泡的额定功率．正确连接电路后，接下来的实验步骤是： ① ； ②保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的示数为U； ③得出小灯泡的额定功率的表达式为 ．（用U额，U和R0表示） 4．如图所示，探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系。实验器材有：阻值约为4Ω的2B铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0~0.6A的电流表，0~3V的电压表，滑动变阻器（10Ω 2A），开关，导线等。 （1）根据电路图连接电路，连接电路时开关应 （选填“断开”或“闭合”）； （2）闭合开关后，两电表的指针都发生偏转，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，则产生故障的原因是： ； （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，获得的几组数据记录在下表中，当铅笔芯两端所加电压为2V时，它消耗的实际功率为 W；采集多组实验数据的目的是 ； 实验序号 1 2 3 4 5 U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 I/A 0.10 0.18 0.30 0.38 0.48 （4）根据表格中的数据在图乙所示的坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线。 由图线可知：通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系为： ； （5）滑动变阻器在该实验中的作用是：保护电路和 。 5．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”样。 (1)小华连接了如图甲所示的电路，闭合开关前，小明发现有一根导线连接错误，请你用笔在图中这根导线上画“×”，并重新画一根正确连接电路的导线 (导线不能交叉)； (2)正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没示数，电压表示数接近电源电压，，则灯泡 (选填“短路”或“断路”)； (3)电路元件完好，正确连接后，将滑动变阻器调到最大阻值。闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压是2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W； (4)小华按照正确方法进行了多次实验，测量数据和观察到的现象如下表所示。 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A ★ 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 分析实验数据可知： ①由第1次到第7次的实验可知，滑动变阻器的滑片P是逐渐向 (填“a”或“b”)端移动的； ②小灯泡的实际功率越 (填“大”或“小”)，小灯泡就越亮； ③在不同电压下，小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与 有关。 6．小红和小丽在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，选取标有“3.8V”字样的小灯泡，她们估测出灯丝的电阻约为12Ω，实验室中还提供了如下实验器材：电源（6V）、电压表（0～3 V、0～15V）、电流表（0～0.6 A、0～3A）、滑动变阻器（0～40Ω）、开关、导线若干． （1）实验中，小红发现电压表0～15V的量程坏了，其它器材完好．请你帮助小红重新设计电路，并用笔画线代替导线，在如图中按照你设计的电路连接好实物 ． （2）连接好电路，闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定功率约为 W． （3）小丽移动滑动变阻器的滑片P，又做了两次实验,得到两组数据后，计算出小灯泡电功率的平均值．你认为小丽处理数据的方法是否合理？说明理由 ． 7．小涵同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω 1A）、以及符合实验要求的电压表、电流表、开关和导线。如图甲是小涵同学没有连接完整的电路。 (1)本实验的实验原理是 ； (2)请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变小） ； (3)小涵同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作是 （选填字母序号）； A．检查电路是否断路 B．更换小灯泡 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 (4)实验过程中，有些小组的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏。为了避免灯丝烧断，在缓慢移动滑动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视 ( ) A．小灯泡亮度 B．电压表示数 C．电流表示数 D．滑动变阻器的滑片 (5)小涵同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； (6)小涵利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丙所示的值，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。 8．利用如图甲电路测量小灯泡的电功率。电源电压保持6V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。 （1）请将实物图甲连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流变大； （2）连接好电路，闭合开关前，变阻器的滑片P应移至 端（选填“A”或“B”）；闭合开关，电压表示数出现如图乙所示情况，其原因是： ；解决电压表问题后，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 （写出一种）； （3）排除故障后，移动滑片P至某一位置时，电压表示数为2V，要测出小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动至适当位置； （4）改变滑片P的位置，记录两表的示数，画出了小灯泡的电流与电压的关系图象，如图丙所示。若把这样的两只灯泡并联接在2V的电源上，则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是 W； （5）由于电流表损坏，设计了另一种测小灯泡额定功率的实验方案，如图丁，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压一定但未知，具体操作如下： ①开关S拨到“2”，移动滑片P，直至电压表示数为U0＝ V； ②保持滑片P位置不动，将开关S拨到“1”，读出电压表示数U1； 请写出小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用已知量和测量量表示） 二、计算题 9．近年来户外露营火爆，小林购置了一款多功能电煮锅用于户外露营如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A、接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，下表是电煮锅的部分参数。（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化） 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 605 1210 P高 （1）电煮锅处于中温挡工作时，求电路中的电流大小； （2）求高温挡的功率P高； （3）为了在户外使用电煮锅来烫火锅，小林另外购置了一款户外电源，如图丙所示，其参数显示它能够存储2度电。小林出门前忘记了给此户外电源充电，导致此电源现在只有1度电，由于电量不足，此户外电源在接下来使用的过程中实际能够提供的电压稳定在200V，则现在这个户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作多少分钟？ 10．某一家用两挡可控的恒温餐盘，其高温挡电功率为1000W，低温挡电功率为220W，简化电路如图甲所示，R1、R2均是发热电阻。求： （1）发热电阻R2的阻值是多少？ （2）不计热量损失，使用加热挡把1kg米饭从20℃加热到40℃，需要多长的时间？[米饭的比热容取2.5×103J/(kg⋅℃)] （3）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于低温挡状态的该恒温餐盘工作，观察到电能表的脉冲指示灯在220s内闪烁了40次，如图乙所示，求此时的实际电压。 11．如图所示，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，将其滑片移到b端，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，小灯泡的实际功率为0.9W，闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到a端，小灯泡恰能正常发光。不考虑灯丝电阻的变化，电源电压恒定，求： (1)小灯泡的阻值和电源电压； (2)小灯泡的额定功率。 12．如图甲所示，L上标有“12V 6W”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器R的最大电阻为36Ω。只闭合开关S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia；只闭合开关S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，当滑片P置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib。已知Ra=2R0，Ia：Ib＝3：5（设灯丝电阻不随温度变化）。求： (1)小灯泡的电阻； (2)定值电阻R0； (3)只闭合开关S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围。 13．小明的妈妈买了一款多功能迷你破壁豆浆机，如图甲，可实现煮豆浆、榨果汁、绞肉等多项功能，其基本参数如表所列，内部等效电路如丙图。小明的妈妈按说明书往豆浆机内加入30g干黄豆和320g的水，选择“豆浆”功能并启动，豆浆机先加热5分钟，黄豆和水的混合物的温度由25℃升高至100℃，豆浆机再自动切换到搅拌模式搅拌15分钟，一杯热乎乎香喷喷的豆浆就做好了。求这一过程中：[已知黄豆和水的混合物的比热容] 产品容量：360mL 产品净重：1.0kg 加热功率：400W 搅拌功率：200W 额定电压：220V~ 额定频率：50Hz （1）电阻R的大小； （2）消耗的总电能； （3）豆浆机的加热效率。 14．在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示，R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系图像如图乙所示。求： (1) 30min内电路消耗的总电能； (2)饮水机工作时，通过电阻R1的电流； (3)电阻R2的阻值。 15．如图甲所示的电热足浴盆，简化工作电路图如图乙所示，其铭牌的部分参数如下表所示。[] 额定电压 220V 额定功率 加热功率 880W 保温功率 220W 按摩功率 220W 最大蓄水量 2kg 加热效率 70% （1）分析说明开关、闭合时，电热足浴盆处于加热状态还是保温状态； （2）当电热足浴盆装满水，将水从初温22℃加热到设定温度44℃，在额定电压下工作至少需要多长时间？ （3）求加热电阻的值。 16．如图甲为某款电热水壶，其电路原理图及主要参数如图乙及表格所示，有加热和保温两个挡位，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，R1=20R2；求 电压 220V/50Hz 容量 2升 保温挡 55W 加热挡 (1)R1的阻值是多少； (2)加热挡的电功率是多大： (3)在额定电压下，加热挡工作时将2kg、初温20℃的水加热至75℃需要多长时间？（假设电热全部被水吸收） 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．    电流表没有调零 定值电阻断路    保持定值电阻两端的电压不变 通过导体的电流与导体的电阻成反比 一节电池 B 【详解】 （1）[1]要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小，由欧姆定律可知，电路中总电阻增大，接入电路的滑动变阻器阻值变大，由此确定变阻器左下接线柱连入电路中，电压表选用小量程与灯泡并联、滑动变阻器串联接入电路，如图所示：    （2）[2]实验前，电流表的指针指在0刻度线的左侧，说明开始时电流表的指针没有在零刻度线处，需要调零。 [3]小灯泡不亮，电流表示数为零，则是电路某处断路，电压表示数接近3V，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障原因可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （3）[4]根据表格数据描点画出图像，如下图所示：    [5]根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外还有调节电路电流使定值电阻两端的电压不变的作用。 （4）[6]分析表格数据可知，当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）[7]小灯泡的额定电压为3.8V，而电源电压为3V，所以需要串联一节电池。 [8]欲测灯泡的额定功率，需测出灯泡正常发光时的电流和电压；利用电压表分别测出灯泡和电源电压，可算出电路中的电流，最终利用P＝UI算出灯泡的额定功率；其中A图中电压表会出现接线柱接反的现象，C图则无法测出灯泡的额定电流和额定电压；故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．    前 左 定值电阻R短路 0.4 5 多次测量取平均值 6 反 0.4 1.6 【详解】（1）[1]滑动变阻器应与定值电阻串联，由图甲可知，滑动变阻器下面的接线柱已连入电路，只需将上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连；电压表应与定值电阻并联，由图甲可知，电压表的“3”接线柱已接入电路，需要将电压表的“﹣”接线柱接到定值电阻的左边接线柱即可，如下图所示：    （2）[2][3]为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最左端。 （3）[4]电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。 （4）[5]图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A。 [6]由欧姆定律可知，此时定值电阻R的阻值 [7]多次测量取平均值可以减小误差，因此为了减小误差，可以多次测量取平均值。 （5）[8]由表中数据与欧姆定律可知，电阻两端的电压 [9]由表中数据可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 （6）[10][11]实验步骤：①将电流表的正、负接线柱分别接到A点和B点，闭合开关，调节滑动变阻器R2的滑片，使电流表的示数为0.4A，小灯泡正常发光；②断开开关，将电流表的正、负接线柱分别接到B点和C点，闭合开关，保持滑动变阻器R2的滑片不动，读出此时电流表的示数为0.2A；再将滑动变阻器R2的滑片移到最左端，读出此时电流表的示数为0.24A；③在步骤①中，将电流表的正、负接线柱分别接到A点和B点，电流表将定值电阻R1短路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，调节滑动变阻器R2的滑片，使电流表的示数为0.4A，此时灯泡正常发光；在步骤②中，将电流表的正、负接线柱分别接到B点和C点，电流表将灯泡L短路，R1与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，将滑动变阻器R2的滑片移到最左端时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律可知，电源电压 保持滑动变阻器R2的滑片不动时，电路总电阻为 根据电阻的串联，滑动变阻器接入电路的阻值为 在步骤①中，由欧姆定律得，滑动变阻器两端电压为 根据串联电路电压规律，灯泡额定电压为 小灯泡额定功率为 3． 1.14 断开开关S2，闭合开关S、S1，移动滑片，让电压表的示数为U额=3.8V 【分析】本题考查测量小灯泡额定功率的探究实验，还考查在没电流表时，测量电功率的方法。 【详解】(1)[1]从乙图可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，所以读数是0.3A。而小灯泡的额定电压U额=3.8V，那么灯泡的额定功率 (2)① [2] ③[3]在没电流表时，要测灯泡的额定功率，须求出小灯泡在额定电压下工作时，电路中的电流。为了让小灯泡在额定电压下工作，先让电压表并在小灯泡两端。分析图丙的电路图可知，应闭合开关S和S1，断开S2，并且移动滑片让电压表示数U额=3.8V。而小灯泡和电阻R0、滑动变阻器串联在电路中，那么电路中的电流就是小灯泡正常工作的电流。接下去应求出电阻R0的电压，因其阻值已知，可根据欧姆定律求出电路中的电流。小灯泡的电压已知，若测出小灯泡和电阻R0的总电压，根据串联电路的电压特点，可求出电阻R0的电压，所以应断开开关S1，闭合开关S、S2，此时电压表测的是小灯泡和电阻R0的总电压U。但在这个过程中，滑片的位置不能移动，才能保证所求的电流是小灯泡正常工作的电流。此时，电阻R0两端的电压 电路中的电流 那么灯泡的额定功率 4． 断开 见解析 0.96 寻找普遍规律 改变定值电阻两端电压和通过的电流 见解析 见解析 【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路安全，开关应断开。 （2）[2]滑动变阻器在电路中应按“一上一下”接入电路中，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，则产生故障的原因是错将滑动变阻器下方的两个接线柱接入电路，所以，无论怎样移动变阻器的滑片，都不能改变电流表、电压表的示数。 （3）[3]由表格数据可知，当铅笔芯两端所加电压为2V时，通过铅笔芯的电流为0.48A，它消耗的实际功率为 P=UI=2V×0.48A=0.96W [4]为了更有说服力，避免偶然性，便于找出规律，该同学采集了多组数据进行分析。 （4）[5]根据实验收集到的数据，在图中坐标系上，采用描点连线的方法画出铅笔芯的I-U图线如下： [6]根据图线可知：当铅笔芯电阻一定时，通过铅笔芯的电流与两端的电压成正比。 （5）[7]探究电流与电压的关系时，为得出普遍性的规律，滑动变阻器的另一个主要作用是改变定值电阻两端电压和通过的电流。 5． 断路 0.28 0.7 b 大 温度 【详解】(1)[1]测定小灯泡的电功率的实验中，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器一上一下串联入电路中，由图知电压表串联入电路中，改接电路如图所示： 。 (2)[2]灯泡不亮，电流表无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的灯泡出现了断路。 (3)[3]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A。 [4]小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.28A=0.7W (4)①[5]由第1次到第7次的实验，灯泡变暗，电流变小，可知变阻器的电阻变大，滑片向b端滑动。 ②[6]灯泡两端的电压越高、电流越大，实际功率越大，此时灯泡越亮，可知小灯泡的实际功率越大，灯泡就越亮。 ③[7]灯泡的亮度不同，其温度不同，可知小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与温度有关。 6． 2.2 1.44W 不合理，移动滑动变阻器的滑片，改变了小灯泡两端的电压，小灯泡的电功率是在不同电压下的功率，因此不能取平均值． 【详解】解答：(1)灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0∼15V量程．电路最大电流为：I=U/R=3.8V/12Ω=0.32A<0.6A，电流表选择0∼0.6A量程．滑动变阻器与电路图中相对应，接右半段，接右下端接线柱．电压表0～15V的量程坏了不能测灯泡两端的电压，因为灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路的分压规律可知滑动变阻器分2.2V3V,所以可以将电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如右图： (2) 灯泡正常工作时的电压是3.8V,根据串联电路的分压规律可知此时滑动变阻器的电压是2.2V即电压表示数为2.2V时．电流表使用的0∼0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，所以电流为0.38A.P=UI′=3.8V×0.38A=1.444W， (3)灯泡在额定电压下的功率是额定功率，在其它电压下的功率为实际功率，灯泡的功率随电压的变化而变化，所以求实际功率的平均值作为额定功率是无意义不合理的． 7． C B A 0.5 25 【详解】(1)[1]测定“小灯泡的额定电功率”需要测电压和电流，根据P=UI计算电功率，实验的实验原理为。 (2)[2]小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选0~3V量程；滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变小，即滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以滑动变阻器下端接A接线柱，连接电路如图所示： (3)[3]开始时，滑动变阻器在阻值最大处，电路电阻太大，电路电流很小，灯泡实际功率很小时，灯泡不发光，可以移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的电阻，看灯泡是否发光。 故选C。 (4)[4]小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏，是由于小灯泡两端的实际电压超过了小灯泡的额定电压。所以移动滑动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视电压表示数。 故选B。 (5)[5]电压表的示数为2.2V，低于额定电压2.5V，根据串联分压规律，应减小滑动变阻器分压，所以滑动变阻器应当向A端移动，使电表表示数为2.5V。 [6]由图乙可知此时电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率为 (6)[7]由图丙可知，实验中始终保持电阻两端电压为2V不变，当滑动变阻器移动最大处50Ω时，接入的电阻有最大值。此时滑动变阻器两端电压为 则，由串联分压规律可知 即 则 所以更换的电阻阻值不能够大于25Ω。 8． B 电压表的正负接线柱接反了 灯泡断路 A 2 2.5 【详解】（1）[1]要求滑片P向左移动时，电流变大，应使其连入电路的阻值变小，所以使用变阻器的A接线柱并串联入电路中，灯泡的额定电压2.5V，所以电压表应使用0～3V量程与灯泡并联，实物连接如图所示： （2）[2]为了保护电路，连接好电路，闭合开关前，变阻器的滑片P应移至最大值B端。 [3]由图乙知，电压表的指针指在零刻度左侧，说明电压表的正负接线柱接反了。 [4]灯泡不亮，电流表无示数，电路可能有断路，电压表有示数，说明电压表两端接线柱到电源间是通路，所以故障可能是灯泡断路了。 （3）[5]电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压，根据串联电路的分压原理，要想让灯泡正常发光，应减小滑动变阻器连入电路的阻值，所以应将变阻器向A端移动。 （4）[6]由并联电路的电压特点知，两只这样的灯泡并联在2V电源上时，两灯电压都为2V，由图丙可知，通过灯泡的电流为0.5A，由并联电路的电流特点知，干路电流为 I=0.5A+0.5A＝1A 两个小灯泡消耗的实际功率总和 P＝UI＝2V×1A＝2W （5）实验步骤： ①[7]开关S拨到“2”，此时电压表测灯泡两端电压，移动滑片P，直至电压表示数为U0＝2.5V，灯泡正常发光； ②[8]保持滑片P位置不动，将开关S拨到“1”，读出电压表示数U1，此时电压表测灯泡与定值电阻的总电压； 由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光电流 小灯泡额定功率 9．（1）5.5A；（2）2420W；（3）60min 【详解】解：由可知，当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；当开关S1闭合，S2接A时，此时R2被短路，电路中只有R1一个电阻，此时为中温挡；当开关S1闭合，S2接B时，此时电路为并联电路，根据并联电路电阻规律可知，此时电路总电阻最小，功率最大，为高温挡。 （1）由可得，电煮锅处于中温挡工作时，电路中的电流大小为 （2）由题可得，R1的阻值为 当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；此时电路的总电阻 根据串联电路电阻规律可得 根据并联电路电阻规律可得 带入数值得 根据可得，高温挡的功率 （3）电煮锅在高温挡工作15min消耗的电能 剩余的电能 由可得，在低温挡工作的时间为 答：（1）电煮锅处于中温挡工作时，求电路中的电流5.5A； （2）高温挡的功率2420W； （3）这个户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作60min。 10．（1）171.6Ω；（2）50s；（3）200V 【详解】解：（1）由图知，开关S接1时，两电阻串联；开关S接2时，电路为R1的简单电路，根据串联电阻的规律，串联电阻大于其中任一电阻，由 可得，开关接1时，为餐盘的低温挡，开关接2时餐盘的高温挡。其高温挡电功率为1000W，根据 知电阻R1的阻值为 其低温挡电功率为220W，根据 知电阻R1和R2的总阻值为 根据串联电路电阻的规律知R2的阻值为 R2=R-R1=220Ω-48.4Ω=171.6Ω （2）1kg米饭从20℃加热到40℃吸收的热量为 Q吸=cm∆t=2.5×103J/(kg⋅℃)×1kg×(40℃-20℃)=5×104J 由于不计热量损失，所以 W=Q吸=5×104J 根据 得加热时间为 （3）3600imp/(kW⋅h)表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的脉冲指示灯闪烁3600次，电能表上的脉冲指示灯闪烁了40次，恒温餐盘消耗的电能为 实际功率为 根据 知实际电压为 答：（1）发热电阻R2的阻值是171.6Ω； （2）不计热量损失，使用加热挡把1kg米饭从20℃加热到40℃，需要50s的时间； （3）此时的实际电压为200V。 11．(1)10Ω，9V；(2)8.1W 【详解】解：(1)将滑动变阻器滑片移到b端，其阻值最大，闭合开关S，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，由得灯泡两端的电压 根据可得灯泡的电阻 滑动变阻器R两端的电压 电源电压 (2)闭合开关S，将滑动变阻器滑片移到a端时，只有灯泡连入电路，由于灯泡恰能正常发光， 所以，灯泡的额定功率 答：(1)小灯泡的阻值为10Ω，电源电压为9V； (2)小灯泡的额定功率为8.1W。 12．(1)24Ω；(2)8Ω；(3)2.4W~6W 【详解】(1)由于 L上标有“12V 6W”字样，由知道，小灯泡的电阻 (2)设电源电压为U，根据题意知道，当闭合S1，变阻器R与L串联，滑片置于a点时， U=Ia（24+Ra）  ① 当闭合S2，变阻器R与R0串联，滑片置于b点时 U=Ib（16+R0）   ② 由图知道 联立①②及Ra＝2R0和Ia：Ib＝3：5，解得 R0=8Ω，U=12V (3)当闭合S1，灯泡正常工作时，电路中电流最大，且 电路最小电流 电路消耗的功率量小 P总min=UImin=12V×0.2A=2.4W 所以电路消耗的功率范围为2.4W~6W。 答：(1)小灯泡的电阻是24Ω； (2)定值电阻是8Ω； (3)电路消耗的功率范围2.4W~6W。 13．（1）121Ω；（2）3×105J；（3） 【详解】解：（1）仅闭合S2时，电路中只有R工作，豆浆机处于加热状态，且，由可得 故电阻R的大小为121Ω。 （2）豆浆机在此过程，加热时间5min，电动机搅拌时间15min，则 t热=5min=300s，P热=400W t搅=15min=900s，P搅=200W 由可知，消耗的总电能 W=P热t热+P搅t搅=400W×300s+200W×900s=3×105J=0.083kW·h （3）豆浆机在加热过程水和豆总质量 加热过程中消耗的电能 水和豆吸收的热量为 豆浆机的加热效率 答：（1）电阻R的大小为121Ω； （2）消耗的总电能为3×105J； （3）豆浆机的加热效率为87.5%。 14．(1) ；(2) 1A；(3) 110Ω 【详解】（1）由乙图知，以660W的功率工作了10min，根据得，消耗的电能为 以220W的功率工作了20min，消耗的电能为 30min内电路消耗的总电能为 （2）由图知，当两开关都闭合时，两电阻并联，功率大为高档，当S2断开时，只有R1接入电路工作，为低档，低档功率为220W，根据得通过电阻R1的电流为： （3）高档功率为660W，低档功率为220W，所以R2的功率为 根据得电阻R2的阻值 15．（1）加热；（2）300s；（3）3 【详解】解：（1）开关、闭合时，电阻被短路，电路中只有工作，当开关闭合、断开时，两个电阻串联工作，电路中工作的电阻值为，因为 由可知，开关、闭合时，电热足浴盆处于加热状态。 （2）当电热足浴盆装满水，将水从初温22℃加热到设定温度44℃，水吸收的热量为 加热效率为70%，则消耗的电能为 至少需要时间为 （3）开关、闭合时，电路中只有工作，为加热档，所以的阻值为 当开关闭合、断开时，两个电阻串联工作，此时电路中的电阻值为 的阻值为 加热电阻的值为 答：（1）开关、闭合时，电热足浴盆处于加热状态； （2）当电热足浴盆装满水，将水从初温22℃加热到设定温度44℃，在额定电压下工作至少需要300s； （3）加热电阻的值为3。 16．(1)880Ω (2)1155W (3)400s 【详解】（1）由图可知，当只闭合S2时，只有R1工作，电路中电阻较大，根据可知，此时电路的电功率较小，为保温挡；当两个开关都闭合时，两电阻并联，电路中电阻较小，根据可知，此时电路的电功率较大，为加热挡。的阻值是 （2）R2的阻值为 加热挡的电功率是 （3）水吸收的热量为 加热的时间为 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 $$