2025年中考物理复习专题：电功率计算题、实验题

2025年中考物理复习专题：电功率计算题、实验题 一、计算题 1．如图所示，电源电压为4V，小灯泡标有“3V 0.2A”字样，开关闭合时，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡正常发光时的功率； （2）定值电阻的阻值； （3）开关闭合后，整个电路在10s内消耗的电能。 2．如图所示电路，电源电压不变，灯泡上标有“”的字样．当开关闭合，滑动变阻器的滑片移到端时，灯正常发光，电流表的示数为；忽略灯泡电阻随温度的变化． 求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大电阻； （3）当开关断开、滑动变阻器的滑片移到中点时，灯泡的实际功率． 3．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R为定值电阻，小灯泡L上标有“6V，3.6W”的字样，闭合开关S后，电流表的示数为0.8A，设灯丝电阻不受温度影响。求： （1）灯泡的额定电流； （2）通电50s，定值电阻R产生的热量。 4．如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，、为阻值一定的电热丝，，，该电热器接入电压为的电路中。求： （1）低温挡时电路中的电流。 （2）高温挡时电热器的电功率。 5．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 3.6W”字样，R1为2Ω的定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“■Ω 1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为3.6W。求： （1）求电源电压； （2）当只闭合开关S1时，小灯泡的实际功率； （3）当只闭合开关S3时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许电功率范围是多少？ 6．恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压，、是电热丝，，“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，置于“加热”挡位，箱内温度从升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求： （1）“保温”时恒温箱的电功率； （2）电热丝的阻值； （3）恒温箱的恒温温度。 7．如图甲所示是一款电加热煮茶壶，其额定电压为220V。图乙为其简化工作原理图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻丝，旋钮开关S分别调至1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。通过改变旋钮开关的位置，可实现“加热”、“保温”两种温挡的调节。已知加热挡的额定功率为1210W，R1＝160Ω。求： （1）电阻丝R2的阻值； （2）保温挡正常工作100s消耗的电能； （3）该煮茶壶加热时的效率为80%。若在用电高峰期使用加热挡，将500g的茶水从40℃加热到100℃需2.5min，则电茶壶工作的实际电压值。[茶水的比热容] 8．如图甲所示，电源电压恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A．当断开开关S1、S3，闭合S2，移动滑片，电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I-U图像。求： （1）灯泡正常发光时的电阻。 （2）闭合S1、S2、S3时，允许通过滑动变阻器的最大电流。 （3）断开S2、S3，闭合S1时，电路的总功率。 9． 星沙投运了许多新能源汽车充电站、充电桩。充电桩对某新能源小汽车的充电功率为7000W，充电3h后使得质量为1t的新能源小汽车在额定输出功率为15kW时，以20m/s的速度匀速直线行驶72km。（g取）求： （1）小汽车静止在水平地面上，轮胎与地面的接触总面积为，汽车对地面的压强。 （2）该小汽车在匀速行驶72km的过程中，所受的阻力。 （3）该小汽车将电能转化为机械能的效率。（结果精确至0.1%） 10． 如图甲是定值电阻R1和标有“8V，8W”灯泡L的I﹣U关系图像。如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω；当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W。求： （1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量； （2）电源电压； （3）当开关S、S1、S2同时闭合，将滑片P移到a端时，求电路消耗的功率。 11．如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求： （1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能? （2）电源电压是多少伏? （3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少? 12．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V，1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω，1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，求： （1）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值； （2）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。 13．如图甲所示为一款养生壶，有加热和保温两个挡位，其工作简易电路图如图乙所示。已知该养生壶的额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，。当家庭电路中只有养生壶工作且处于加热状态正常工作时，内电能表（如图丙所示）铝制圆盘转过。求： （1）养生壶处于加热状态正常工作时的电功率； （2）养生壶处于保温状态正常工作消耗的电能； （3）当用电高峰期，家庭电路的电压降为时，将、初温为的水加热到沸腾需要的时间为多少秒？[大气压为标准大气压，养生壶的热效率为，水的比热容为，计算结果保留整数] 14．如图电路，电源电压保持不变，R0标有“20V 2A”。开关闭合后，电压表示数为U1，R1的功率为5W，把R1换成R2后，电压表示数为U2，U2=2U1，R2的功率为8W，求 （1）R0的电阻， （2）R1换成R2时，R0的功率。 二、实验探究题 15．小付同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，如图所示，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整　 　(要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉)； （2）小付根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的“”图像如图乙所示，则本实验中小付对清动变阻器的最佳选择是　 　(选填“"”或“)； （3）若实验时调节灯泡L1正常发光后，小付再用标有“3.8V？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等，则L2的额定功率为 　 　W. 16．某小组采用如图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。两个透明容器中封闭着等量的空气，将两个容器中的电阻丝R1和R2串联接到电源两端，将容器外部的电阻丝R3和R2并联。 （1）该装置是探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系，通电一段时间 　 　瓶（选填“左”或“右”）内的电阻丝产生的热量多。 （2）让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟 　 　的关系。 17．小华探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置如图所示，甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的同种液体，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中电阻丝的电阻小。 （1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小华应选用　 　（选填“煤油”或“水”）装入甲、乙两瓶中； （2）实验中通过比较温度计示数升高的多少来反映电阻丝产生热量的多少，下列实验应用了该研究方法的是　 　（选填序号）； A．探究串联电路中电压的特点 B．探究电流与电阻的关系 C．探究影响电磁铁磁性强弱的因素 （3）闭合开关，将滑片P固定在某一位置，通电一定时间后，观察温度计的示数，可探究电流通过导体产生的热量与　 　的关系，且可观察到甲瓶中温度计的示数　 　（选填“高于”、“低于”或“等于”）乙瓶中温度计的示数。 18．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个、额定电压是2.5V的小灯泡1只（正常工作时的电阻约为8Ω）、规格分别为“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器2个，导线若干。 （1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为　 　的滑动变阻器； （2）在图乙中用笔画线代替导线，将电路连接完整；（连线不要交叉） （3）在实验中，若某时刻电压表示数为2V，为了测定小灯泡的额定电功率，应使滑动变阻器的滑片向　 　端移动（选填“A”或“B”），直到电压表示数为2.5V，并读出电流表示数。 19．图甲所示为测量小灯泡L电功率的实物图，请完成下列填空： （1）连接电路时开关S应　 　，滑动变阻器滑片P应置于最　 　端（选填“左”或“右”）； （2）闭合开关S，发现小灯泡L不发光，电流表和电压表的指针有偏转，但不明显，其原因是　 　； （3）调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，电压表、电流表示数如图乙所示，通过小灯泡L的电流为　 　A，此时小灯泡电功率为　 　 W。 20．小明同学在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔划线代替导线，将图甲连接完整（要求：导线不能交叉）； （2）连接完电路后，闭合开关发现电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数，灯泡不亮。电路的故障可能是 ； A．灯泡短路 B．滑动变阻器短路 C．灯泡断路 D．滑动变阻器断路 （3）故障排除后重新闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为2.0V，要测定小灯泡的额定功率，根据实物图小明应将滑片适当地向 （选填“左”或“右”）滑动，使电压表的示数变为2.5V；若小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图丙所示，若把这样的两只规格相同的灯泡串联接在4V的电源上，则每只灯泡的实际功率为 W； （5）为了研究电流和电阻的关系，小明又找到几个定值电阻，阻值分别是10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，他用10Ω的电阻替换电路中的小灯泡，移动滑片使电压表示数为2.4V，记录电流表示数，又换上不同阻值的电阻，当换上20Ω的电阻，调节滑片，最终电流表的示数变为 A；按此要求，要完成研究电流和电阻关系的实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。 21．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时开关应　 　； （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器向右移动时灯泡变暗　 　； （3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　 　； （4）电路故障排出后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为　 　V，若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； （5）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成下图所示的I-U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。 22．物理实验小组利用图1所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压值为3V。 （1）图1中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整　 　，要求：滑片向右移动时，电流表示数变大； （2）闭合开关进行实验，当停止移动滑片P时，发现电表指针左右摆动，再观察小灯泡也忽明忽暗，其原因可能是　 　（选填字母符号）； A．滑动变阻器接触不良 B．小灯泡短路 C．小灯泡断路 D．滑动变阻器完全断路 （3）电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I﹣U图像，如图2。由图像可知，小灯泡的额定功率为　 　W； （4）我们初中电学中将电流表视为没有电阻的理想电表。另一小组的同学设计了如图3电路图，如果考虑到电流表的内部电阻，则电功率的测量结果比真实值　 　（选填“偏大”“准确”或“偏小”）。 23．某同学用如图甲所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，两个透明容器中封闭着等量的空气。 （1）实验中通过观察　 　来比较电流通过导体所产生热量的多少； （2）采用图乙中的实验装置探究“电流产生的热量跟电流是否有关”时，右边透明容器中应该选用阻值为　 　Ω的电炉丝； （3）电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝热得发红，而导线几乎不发热的现象可以用图　 　（填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 24．为了测量小灯泡的额定功率，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”字样，灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有R1“10Ω；1A”和R2“20Ω；1A”。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）。 （2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是_______（选填字母）。 A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路 （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。 （4）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是　 　（选填“R1”或“R2”）。 （5）另一小组实验时发现电流表已损坏，于是又找来了一个阻值为R0的定值电阻设计了如图丙所示电路，测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U且保持不变，请将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为　 　； ②只闭合开关　 　，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1； ③小灯泡的额定功率P额＝　 　（用U、U1、U额、R0表示）。 25． 在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：电源、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱R1、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）小虎按图甲电路图连接电路（如图甲），闭合开关。灯泡不亮，此时电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，灯泡不亮的原因是　 　；移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，则电路连接时存在的问题是　 　； （2）实验中，电流表出了故障，同组的小明设计了图乙所示的电路。 ①正确连接电路后，将电阻箱阻值调到　 　； ②闭合开关S1，将开关S2拨至“2”位置，当电阻箱的旋钮调至图丙位置时，灯泡恰好正常发光，则电阻箱接入电路的阻值R0为　 　； ③再将开关S2拨至“1”位置，此时电压表示数为8V，则灯泡额定功率PL为　 　。 26．某兴趣小组利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率，已知电源为4.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整　 　（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮）； （2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数发生变化，则故障原因可能是小灯泡　 　（填“断路”或“短路”）； （3）故障排除后，进行实验并记录了5组数据如下表所示，第4次实验的电流值如图乙所示，则电流大小为　 　A，额定功率为　 　W； 次数 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 I/A 0.20 0.30 0.45 　 0.50 （4）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为　 　Ω； （5）根据上表记录的实验数据，在如图丙所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像　 　，通过图像分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而　 　（填“增大”“不变”或“减小”）； （6）小明打算只利用电压表来测量小灯泡的电功率，他增加了一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图丁所示电路。闭合开关S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为U1；保持滑片位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为　 　。（用已知R0、U1、U2表示） 答案部分 1．（1）0.6W；（2）5Ω；（3）8J 2．（1）解： 当开关闭合，滑动变阻器的滑片移到端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光， 所以，电源的电压； 答：电源电压为； （2）解： 由可得，通过灯泡的电流：， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过滑动变阻器的电流：， 由可得，滑动变阻器的最大阻值：； 答：滑动变阻器的最大电阻为； （3）解： 灯泡的电阻：， 当开关断开、滑动变阻器的滑片移到中点时，滑动变阻器最大阻值的一半和灯泡串联， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流：， 灯泡的实际功率：． 答：当开关断开、滑动变阻器的滑片移到中点时，灯泡的实际功率为． 3．（1）0.6A；（2）60J 4．（1）解： 根据可知，当闭合，断开时，电路中仅工作，电热器处于低温挡；和闭合时，和并联，电热器处于高温挡； 低温挡时电路中的电流： 答：低温挡时电路中的电流为； （2）解： 高温挡时通过的电流为：； 高温挡时电热器的电功率为：。 答：高温挡时电热器的电功率为 5．（1）10；（2）2.5W；（3）3W～3.6W 6．（1）；（2）；（3） 7．（1）40Ω；（2）242W；（3）200V 8．（1）12Ω；（2）0.15A；（3）2.7W 9．（1）解：由题意可得，汽车对地面的压力为汽车的重力，即F=mg，则汽车对地面的压强为 答：汽车对地面的压强为； （2）解：因为小汽车匀速行驶，所以汽车所受阻力与牵引力大小相等，所受的阻力为 答：所受的阻力为750N； （3）解：小汽车匀速直线行驶72km做的有用功为 小汽车充电3h的电能为 小汽车将电能转化为机械能的效率为 答：该小汽车将电能转化为机械能的效率为71.4%。 10．（1）解：已知灯泡额定功率P=8W，正常发光时间10s，由可得，灯泡产生的热量为 答：灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量为80J； （2）解：当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联。由图像知，灯泡实际功率P实=1W时，灯泡两端电压为U实=2V，I实=0.5A 由可得，滑动变阻器两端电压为 电源电压为 答：电源电压为8V； （3）解：当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻R1并联。 因为 所以灯泡实际功率 定值电阻阻值为 所以R1功率为 电路消耗的最大总功率为 答：当开关S、S1、S2同时闭合，电路消耗的最大功率为14.4W。 11．（1）解：小灯泡正常工作一分钟消耗电能W=Pt=4W×60s=240J 答：小灯泡正常工作一分钟消耗电能240J； （2）解：当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I1。当滑片P从b端滑到某一位置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量 I=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I2，为 I1为 灯泡电阻 根据题意，电源电压为 ① ② 解①②两式得U=12V。 答：电源电压是12V； （3）解：当S、S1、S2都闭合时，此时L被短路，R0与R井联，通过R0的电流 在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I总=3A，此时R连入电路中阻值最小，电流最大，功率最大。通过滑动变阻器最大电流 滑动变阻器最大功率 答：滑动变阻器R的最大功率是28.8W。 12．（1）解： 由 可知，小灯泡L的电阻： ； 闭合开关S、断开开关S1、S2，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流， 由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻： ， 由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值：R2＝R总﹣RL＝15Ω﹣5Ω＝10Ω； 答：闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω； （2）解： 通过定值电阻R1的电流： ， 因为电流表的量程为0～0.6A，所以干路中的最大电流：I大＝0.6A， 由并联电路的电流特点可知，滑动变阻器允许通过的最大电流：I2大＝I大﹣I1＝0.6A﹣0.3A＝0.3A＜1A， 故滑动变阻器能安全工作， 由并联电路的电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U＝4.5V， 则滑动变阻器R2的最大功率：P2＝U2I2大＝4.5V×0.3A＝1.35W。 答：闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。 13．（1）；（2）；（3） 14．（1）10Ω；（2）16W 15．（1） （2） （3）0.19 16．电流；左；电阻 17．煤油；C；导体电阻；低于 18．（1）50Ω 0.5A （2） （3）B 19．（1）断开；右 （2）滑动变阻器接入电路的阻值过大 （3）0.3；0.6 20． ,D,左,0.6,0.4,0.12,45 21．断开； ；小灯泡断路；2.2；A；0.5 22．；A；1.5；偏大 23．U形管两液面高度差；5；甲 24．（1） （2）B （3）0.5 （4）R2 （5）U额；S、S1； 25．（1）小灯泡的实际功率太小；滑动变阻器接的是下方两个接线柱 （2）最大值；14；1.14 26．；短路；0.48；1.2；20；；增大； 学科网（北京）股份有限公司 $$