内容正文:
2025年中考物理知识综合达标专项训练:电功率
一、单项选择题
1.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R的阻值为10Ω,闭合开关后,使变阻器的阻值减小10Ω,电流表的示数变化了0.1A,则下列说法正确的是( )
A.定值电阻的电功率增加了0.5W B.电流表示数减小了0.1A
C.电压表示数减小了0.5V D.变阻器的电功率减小了0.9W
2.如图所示,标有“2.5V 0.5A”的灯泡和标有“3.8V 0.38A”的灯泡连接成串联电路。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.灯泡和的电压相等
B.灯泡和灯泡可以同时正常发光
C.若灯泡烧坏,灯泡受影响
D.灯泡和的电功率相等
3.如图甲电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片由右端向左端移动的过程中,两电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示,则( )
A.a是灯泡的U-I图线 B.电源电压为7V
C.R的最大阻值为25Ω D.电路的最大功率为1.2W
4.风力测试仪的原理如图所示。电源电压恒定不变,L为小灯泡,AB为阻值均匀电阻丝。闭合开关S,有风时,重物受风力的作用而发生偏转。则下面说法中正确的是( )
A.风力越大,灯泡越暗
B.风力越大,AB连人电路的电阻值越大
C.“风速测速仪”相当于一个滑动变阻器
D.AB连入电路的电阻值与风力大小无关
5.学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪,原理如图所示,其中R是检测天然气的电阻(气敏电阻),天然气浓度增大时,R减小,R0为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,下列判断正确的是( )
A.显示仪一定是电流表
B.室内有天然气泄漏时,显示仪示数变小
C.室内有天然气泄漏时,电路消耗的电功率变小
D.若调低报警浓度,可将R0换成阻值大一点的电阻
6.如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,下列说法中错误的是( )
A.电源电压为6V
B.该电路的最大功率为3.6W
C.P在b端时,电阻R1的功率为0.1W
D.P在b端时,该电路的总功率为0.5W
7.如图所示,将电阻丝R1、R2、R3分别装在甲、乙、丙三个容器中,透明容器中密封着等量的空气,橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连,容器内电阻丝的电阻R1=10Ω、R2=R3=5Ω;另有一个阻值为5Ω的电阻丝R4在容器外部与R3电阻丝并联。闭合开关通电一段时间,关于此过程下列说法正确的是( )
A.R2产生的热量最少
B.甲中U形管左右液面高度差最大
C.通过R1、R2、R3的电流大小相等
D.若将R4换成10Ω的电阻丝,则乙、丙可探究出“电流产生的热与电阻大小的关系”
8.如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中( )
A.电流表的示数最大为0.6A
B.灯泡消耗的最小功率为0.12W
C.电路消耗的最大总功率为2.7W
D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
二、填空题
9.如图,电源电压为且保持不变,定值电阻的阻值为,定值电阻两端的电压为,闭合开关,则通过电阻的电流大小为 :若通电,则电阻消耗的电能为 。
10.如图所示,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,当闭合开关、时,甲、乙两表示数之比为2:5,则:为 ,此时电路总功率为;同时更换两电表种类,调整开关状态,使两表均有正常示数,此时电路总功率为;则:为 。
11.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯L1、L2分别标有“2.5V;1.25W”和“3V;1.5W”字样(设灯丝电阻不变),定值电阻R=5Ω。当闭合开关S、S1、S2时,灯L2刚好正常发光,电流表的示数为I1;当只闭合开关S时,电流表的示数为I2。则电源电压为 V;电流表的示数I1:I2= 。当闭合开关S、S1,断开开关S2时,整个电路5min放出的热量是 J。
12.如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像,小灯泡的额定电功率为 W,当滑片在a点时,小灯泡与滑动变阻器的功率之比为 。
13.如图甲所示,电能表的示数为 kW-h;如图乙所示,该电阻箱的示数为 Ω,若该电能表的转盘在5min 内转了250转,则这段时间内小明家中用电器消耗的电能为 J.
三、实验探究题
14.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω)。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整 ;
(2)连接完电路后将滑动变阻器阻值调至最大,闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数。发生故障的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用 ;
A.“10Ω;0.5A”的滑动变阻器 B.“50Ω;0.5A”的滑动变阻器
(4)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图丙所示),分析图象可知:
①小灯泡的额定功率为 W;
②实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图象分析其原因是 ;
(5)若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端,则通过分析图丙可知这只小灯泡的实际功率为 W;
(6)完成上述实验后,小明进行了反思,如果只有一个电表,能不能利用其他的实验器材来完成实验呢?经过思考,小明打算增加一个电阻R0,只利用一只电流表,通过下图的方案测量小灯泡的额定功率,闭合开关S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,此时的电流为I1,闭合开关S、S1,断开S2时的电流为I2。则小灯泡的额定功率表达式为 (用I1、I2、R0表示)。
四、综合题
15.如图是某电火锅分挡加热器的简化电路图,已知电源电压是220V,R1、R2均是发热电阻,R1的阻值为40Ω,R2的阻值为400Ω,开关接“1”时为低温挡,开关接“2”时为高温挡,试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)低温挡工作10min,消耗的电能是多少?
(3)高温挡的功率是多少?
16.小涵新买的电饭锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝,开关S2是自动控制开关,开关S2向上与触点a、b接通,向下仅与触点c接通。煮饭过程中,通过开关S2不断改变电路接通方式,从而使饭得到最佳的口感和营养:如图丙所示为这个电饭锅在某次正常煮饭全过程中总功率随时间的变化图象。求:
(1)电热丝R2的阻值;
(2)当R1工作时通过它的电流;
(3)煮饭全过程消耗的电能。
答案
1.A
2.C
3.C
4.C
5.D
6.D
7.B
8.D
9.;
10.2:3;6:25
11.3;2:1;540
12.4;5∶1
13.305.3;1507;0.1
14.;短路;B;0.625;灯泡的实际功率过小;0.3;(I2-I1)I1R0
15.(1)开关接“1”时,R1与R2串联,电火锅处于低温挡,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以根据欧姆定律可得,电路中的电流为
。
(2)低温挡工作10min,消耗的电能为。
(3)开关接“2”时,电路为R1的简单电路,电火锅处于高温挡,根据,则高温挡的功率为
。
16.解:(1)根据图乙,当开关S2向上与触点a、b接通时,电热丝R1和R2并联,根据并联电路的电阻,此时电路的总电阻最小,由,电路的总功率最大,由图丙,电路的最大总功率P大=660W;当S2向下仅与触点c接通时,电路为R2的简单电路,电路中的电阻最大,由,此时电路的总功率最小,由图丙可知最小电功率P小=440W;R2的阻值:
(2)因为在两种状态下电热丝R2都工作,且电热丝R2两端的电压不变,其阻值不变,则电热丝R2消耗的电功率不变,即:P2=P小=440W
因电路的总功率等于各用电器消耗电功率之和,所以,当开关S2向上与触点a、b接通时,R1的电功率
P1=P大-P2=P大-P小=660W-440W=220W
由P=UI可知,当R1工作时通过它的电流:
(3)在煮饭全过程中,以最大功率工作的时间:t1=20min=1200s
最小功率工作的时间:t2=10min=600s
煮饭全过程消耗的电能:W=W1+W2=P大t1+P小t2=660W×1200s+440W×600s=1.056×106J
答:(1)电热丝R2的阻值为110Ω;
(2)当R1工作时通过它的电流为1A;
(3)煮饭全过程消耗的电能为1.056×106J
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