2025年中考物理高频考点专题训练:电功率计算题、实验题

2025-01-16
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2025年中考物理高频考点专题训练:电功率计算题、实验题 一、实验题 1.利用图甲所示的电路进行实验,图中小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)连接电路时开关应 (选填“断开”或“闭合”); (2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端的电压及对应的电流值,根据这些数据在坐标纸上绘制出了小灯泡的电流随其两端的电压变化的关系图像,如图乙所示。分析图像可知,小灯泡正常工作时灯丝的电阻为 Ω;小灯泡正常工作时的电功率为 W。若小灯泡两端的电压为1.5V,此时小灯泡的实际功率是 W; (3)分析图乙还可以看出,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,出现这一现象的原因是 ; (4)一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成10Ω的定值电阻,电路其他部分不改变,利用该实验装置可以完成的探究实验是 。 A.探究电流与电阻的关系 B.探究电流与电压的关系 C.探究电流产生的热量与电阻的关系 2.如图所示,小华做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源为3节新的干电池串联而成,小灯泡上标有“2.5V”字样,滑动变阻器的规格是“30;1A”。 (1)请你将图甲中未完成的电路连接好 (要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮); (2)小华连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路的故障可能是 ; (3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑片,电压表示数如图乙,为使灯泡正常发光,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片P;小华移动滑片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图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W; (4)观察灯泡的图象,可以发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比也变大了,其原因是 ; (5)测完小灯泡的额定功率之后,小华绘制出小灯泡的和图象,下列正确的是 ; (6)另一小组同学在没有电压表的情况下,利用电流表和定值电阻,设计了如图丁所示的实验电路,测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为,定值电阻的阻值为,实验步骤如下: ①闭合开关S、,断开,调节滑动变阻器,使电流表示数为 时,此时小灯泡正常发光; ②闭合开关S、,断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I; ③测得小灯泡的额定电功率 (用、I和表示)。 3.小明同学在实验室做“测量小灯泡电功率”实验中,如图所示,电源电压恒为,小灯泡标有“”字样,电流表、电压表、滑动变阻器()、开关各一个,导线若干。    (1)正确连接导线过后,闭合开关,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,小明的操作不当之处是: ; (2)小明更换相同规格的灯泡后,逐渐移动滑片,看到电压表示数为,为使灯泡正常发光,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片P; (3)小明根据实验数据绘制了图像,如图所示。观察图像,发现AB部分为线段,BC部分为曲线。为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图乙所示。比较甲、乙两图像,发现两图像间的距离随着电流的增大而增大,说明 。根据图像计算小灯泡的额定功率 W;    【拓展】小红要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材如下:符合要求的电源、额定电压为的小灯泡、阻值为的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。她设计了如图所示的电路进行实验。请帮助小红将实验电路补充完整。 ;    连接好电路后,请将正确的操作步骤补充完整: a、将开关S扳向 (选填“1”或“2”)调节滑动变阻器,使电压表示数为; b、将开关S扳向另一侧,保持滑动变阻器的滑片不动,记录电压表的示数U; c、小灯泡的额定功率 。(用已知量或所测量的物理符号表示) 4.实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材:电源(电压恒为6V)开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干. (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮). ( ) (2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是 . (3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W.从图象中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”、“变小或“不变”). (4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又借到了一个滑动变阻器(50Ω 0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω),其余器材不变.用定值电阻更换甲图中的灯泡,小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是 (选填字母:A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为 Ω. (5)下课前老师布置了一道课后作业.要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值.实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干. 小张同学设计了如图戊所示的电路图,用以下步骤测Rx的阻值. ①闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1; ②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程); ③请帮他写出Rx的表达式:Rx= (用字母R0、I1、I2表示). 5.“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为4.5V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。 (1)图甲所示是晓红连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔重新画出正确的连线; (2)电路连接完成,将滑片移至最左端,闭合开关试触时,发现电压表示数很大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是 ; (3)电路排除故障后,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 根据图丙图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W; (4)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了,小灯泡的阻值变化了,则 (选填“>”“<”或“=”)。 【拓展】完成上述实验后,晓红用原有的电源和电压表以及定值电阻,创新设计了如图丁所示的电路,仍测量原小灯泡的额定功率: ①把定值电阻接入电路,调节变阻器使小灯泡正常发光; ②保持 不变,将电压表改接在两端,读出电压表示数; ③算出小灯泡的额定功率。 现有阻值为的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,结合题中的数据分析,定值电阻应选 的。 6.小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为的电源一个,小灯泡(额定电压为)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。 (1)图甲是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并补画出正确的连线; (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到 (选填“最左”或“最右”)端; (3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 ; A.灯泡短路    B.灯泡断路    C.滑动变阻器短路    D.滑动变阻器断路 (4)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是 A; (5)小丽根据记录的多组数据,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为 W; (6)小华在没有电压表的情况下,用如图丁所示电路也测出了小灯泡的额定功率。其中,定值电阻的阻值为; 实验操作:①先断开开关,闭合开关、,调节滑动变阻器滑片,使电流表的示数为 ; ②保持变阻器滑片的位置不变,断开开关,闭合,读出电流表示数为I。则小灯泡额定功率 (用、、表示)。 7.为了探究“电流产生的热量与电阻大小是否有关”,同学们设计了如图所示的实验电路:两个烧瓶A、B中盛有质量、初温相等的煤油,RA与RB是阻值不同的电热丝。 (1)RA与RB采用串联的连接方式,其目的是为了控制 相等。 (2)为了比较RA与RB阻值的大小,小明同学用电压表分别测出RA与RB两端电压大小,发现UA<UB,则RA RB(选填“>”、“<”或“=”); (3)在相同时间内,通过观察煤油温度升高的多少来比较电流产生热量的多少,这是运用了 (选填“控制变量”、“转换”或“类比”)法;为了升温较快,实验液体选用煤油而不选用水,主要是因为水的 较大,实验效果不明显。 (4)小华同学想把装置改成探究物质吸热能力的实验装置,则他应将烧瓶A中煤油换成与其 (选填“质量”或“体积”)相等的水,并将两烧瓶中的电热丝换成阻值相同的电热丝。 8.如图甲是小明和同学做“测定小灯泡额定电功率”实验的电路,电源电压为6V,已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V,正常发光时灯丝的电阻约为10Ω. (1)请你用笔画线代替导线把未连接完的实物电路连接成正确的完整电路(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮). ( ) (2)若实验室有三种规格的滑动变阻器,分别是甲“10Ω1A”、乙“20Ω0.5A”、丙“50Ω0.2A”,则小明应选用 (选填“甲”、“乙”或“丙”). (3)若闭合开关,灯泡不亮,经检查灯丝断了,则电流表指针偏转情况是 ;电压表指针偏转情况是 . (4)闭合开关,发现电流表和电压表指针都偏转到右边没有刻度的地方,原因可能是 . (5)更换相同规格灯泡后,当滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;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如图丙所示,通过图象可知小灯泡正常发光时的电功率为 W. (6)另一位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 . (7)他们继续用上图所示装置来探究“电流与电阻的关系”.其操作步骤是分别把5Ω、10Ω、15Ω的电阻接入原小灯泡的位置,立即闭合开关记录读数如表所示.由表中的实验数据发现,通过导体的电流跟它的电阻不成反比,其原因可能是遗漏了重要的操作步骤,此步骤是: . 次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.24 2 10 0.20 3 15 0.16 二、计算题 9.如图甲所示为便携式电热壶,额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两挡,保温挡的额定功率为200W,内部简化电路如图乙所示,当双触点开关接触1和2时为关闭状态,接触2和3时为保温挡,接触3和4时为加热挡。是两个阻值不变的发热元件,,现将电热壶接到220V的家庭电路中,求: (1)的阻值; (2)加热挡的电功率; (3)若电热壶内装有1kg的水,现用加热挡使水从20℃升高到100℃,需要工作350s,求该电热壶加热效率。 10.小雷和小美一起设计了一台简易饮水机,其简化的电路图如图甲所示。它有“加热”和“保温”两挡,其中R1为发热电阻,R2为定值电阻,额定电压为220V,加热挡额定功率为605W。图乙是实验室电能表的示意图。已知饮水机在保温挡和加热挡工作时,发热电阻R1的电功率之比为1∶121。不考虑温度对电阻的影响。求: (1)电阻R1的阻值为多少Ω? (2)该饮水机保温状态时的额定功率为多少W? (3)在测试时将其他用电器都关闭,只将饮水机置于加热挡工作,发现电能表的转盘在6min内转了100转,则此时实验室电路的实际电压为多少V? 11.如图所示是某家用电饭煲的原理图,其额定电压为220V,在额定电压下有加热和保温两挡,通过开关S进行调节,当开关S闭合时,处于加热挡,额定功率为1210W,当开关S断开时,处于保温挡,额定功率为44W(温度对电阻的影响忽略不计),求: (1)当电饭煲在额定电压下处于保温挡时,电路中的实际电流是多少? (2)当电饭煲在额定电压下处于加热挡时,加热5min产生的热量是多少? (3)电热丝R2的阻值是多少? 12.【内蒙古赤峰市宁城县2018届九年级(上)期末物理试题】为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.在图乙所示的工作电路中,电源电压恒定不变,定值电阻R2=40Ω.求: (1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是3.6V求电源电压是多少 ; (2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.9mg/ml,当电流表的示数为0.19A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾 . 13.某同学观察饮水机的工作状态并画出了其工作原理图。该电热饮水机通过机内温控开关S进行自动控制,实现加热和保温两种功能。电路原理如图乙所示。电源电压恒为220V,R1电阻为44Ω,电路处于保温状态时的功率为44W。求: (1)该饮水机加热时的电流; (2)饮水机保温时的电流; (3)该饮水机在加热状态工作100秒,消耗的电能为多少;    14.如图甲所示是家庭中常用的电热水壶,其铭牌的部分参数见表。图乙是家用电能表,一同学想测出该电热水壶烧水时电流的做功情况,如果水壶中盛有0.8L、初温为25℃的水,用6min时间烧开(在1标准大气压下),与此同时将家中其他用电器关掉,观察电能表读数的变化(图乙是烧水前电能表的读数)。求: 产品型号 KS—12 最大容量 1.2L 额定电压 220V 额定功率 1000W (1)电流所做的功。 (2)电热水壶的加热效率。 (3)电能表转盘的转数是多少?并把水烧开后,电能表的读数填在长方形框内(如图丙)。 15.如图所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,部分参数如下表。煮茶器中装有1.5kg的水,在标准大气压下,将水由20℃加热到刚好沸腾。已知煮茶器的热效率为80%,,求: 额定电压 220V 保温挡功率 100W 加热挡功率 900W (1)水吸收的热量; (2)加热所需要的时间。 16.6月5日是世界环境日,为了创造美好的生活环境,我国逐步推广风力发电取代火力发电,实现生态文明建设新环境。图甲图是某漂浮式风力发电机组正在发电,其发电功率与风速的关系如图乙所示。单个风力发电机质量为2000kg,其下方的细圆柱形浮筒使风力发电机漂浮于海面。(已知,,g取10N/kg)求: (1)处在海面下100m处的浮筒下表面受到的海水压强; (2)在一次涨潮中,海面上升了7m,此过程中浮力对单个风力发电机做的功; (3)若风速为12m/s,计算该风力发电机组工作30min输出的电能恰好能使A工厂的电锅炉将的水从20℃加热至34℃,该电锅炉的加热效率。 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 《2025年中考物理高频考点专题训练:电功率计算题、实验题》参考答案 1. 断开 10 0.625 0.3 灯丝的电阻受温度影响 B 【详解】(1)[1]在连接电路时,为保护电路,避免电路连接的过程中,电路中电流过大,烧坏用电器,开关必须处于断开状态。 (2)[2]根据通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像可知,小灯泡两端电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,由欧姆定律可知,灯丝电阻 [3]当小灯泡正常发光时,小灯泡的电功率 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W [4]当小灯泡两端的电压为1.5V时,对应的电流为0.2A,小灯泡的实际功率 P'=U′I′=1.5V×0.2A=0.3W (3)[5]因为小灯泡的电阻受温度的影响,所以小灯泡的I-U图像是一条曲线, 即不成正比。 (4)[6]A.探究电流与电阻的关系时,需要控制电阻两端电压不变,改变接入电路中的电阻,由题意可知,无法提供不同阻值的电阻,故A不符合题意; B.把小灯泡换成定值电阻后,电阻阻值R已知,由电压表可测出电阻两端的电压U,电流表可测流过电阻的电流,探究电流与电压的关系时,需要控制电阻阻值不变,因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验,故B符合题意; C.探究电流产生的热量与电阻的关系时,需要控制电路中的电流相同,通电时间相同,电阻阻值不同,实验器材中电阻不够,所以目前的实验器材不能完成探究电流产生的热量与电阻的关系的实验,故C不符合题意。 故选B。 2. 灯泡短路 右 0.75 灯泡的电阻随温度升高而变大 D 【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮,说明当滑片左移时,电阻变小,电流变大,所以滑动变阻器的左下部分接入电路,则连接滑动变阻器左下接线柱和灯泡右接线柱即可,具体如图所示: (2)[2]闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明可能是与电压表并联的灯泡短路。 (3)[3][4]如甲图所示:电压表是小量程接入,则对应到乙图,分度值是0.1V,示数是2.8V,因灯泡的额定电压是2.5V,为使灯泡正常发光,需要减小电压表的示数,由串联分压的原理可知应增大滑动变阻器分到的电压,所以应增大滑动变阻器的阻值,即向右移动滑片即可。如丙图所示当灯泡的额定电压是2.5V时,电流是0.3A,则灯泡的额定功率为 (4)[5]当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比,即灯泡的电阻也变大,说明灯泡的电阻不是一个固定值,而电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,在本实验中其他条件都不变,所以灯泡的电阻随温度升高而变大。 (5)[6]AB.因为灯泡的电阻是随温度的升高而增大的,根据可知,P与I2不是正比的关系,且随着温度升高,灯泡的实际功率增加的幅度会变大,所以图像会向上弯,故AB错误; CD.由可知,因灯泡的电阻在增大,实际功率增加的幅度变小,所以,P与U2不是正比的关系,会向下弯,故D正确,C错误。 故选D。 (6)[7][8]闭合开关S、S1,断开S2,灯泡和定值电阻R0并联,电流表测R0的电流,滑动变阻器在干路上,调节滑动变阻器,使电流表示数为时,此时小灯泡正常发光;闭合开关S、S2,断开开关S1,电流表、滑动变阻器在干路上,灯泡和定值电阻R0并联,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I,则通过灯泡的电流为 则小灯泡的额定功率为 3. 变阻器接入电路中的电阻较小 右 灯丝电阻随温度升高而增大 0.625 1 【详解】(1)[1]由图1可知,原图中电压表测电源电压,电压表应该测小灯泡两端的电压,电压表应与小灯泡并联,因此应该将电压表到滑动变阻器右下接线柱的导线改接到小灯泡的右侧接线柱;正确连接导线过后,闭合开关,灯泡立即发出明亮耀眼的光,说明电路中电流过大,将灯烧坏,则应是变阻器接入电路中的电阻较小引起的,因此小明的操作不当之处是:闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。 (2)[2]灯在额定电压下正常发光,小灯泡的实际电压2V小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。 (3)[3][4]由图2可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快,由欧姆定律可知,小灯泡的电阻随电压增大而增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,温度升高,说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大,因此两图象间的距离随着电流的增大而增大;根据图2所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W [5]通过分析可知:灯泡和定值电阻串联,电压表应先测量灯泡两端的电压,使灯泡两端的实际电压为额定电压值,然后再间接测量定值电阻两端的电压。分析图可以看出开关的闭合与断开,电压表先测灯泡两端电压,再测灯泡与定值电阻两端电压,如图所示: [6][7]闭合开关S1,将开关S扳向1,调节滑动变阻器,移动滑动变阻器的滑片P,使灯泡两端的实际电压为额定电压值U额,此时小灯泡正常发光;b、将开关S扳向另一侧,保持滑动变阻器的滑片不动,记录电压表的示数U;在a中,灯泡和定值电阻R0串联,灯泡正常发光时的电压为U额,在b中,电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压,由串联电路的电压特点可知,定值电阻R0两端的电压 U0=U-U额 则电路中的电流 灯泡的额定功率 4. 电流表指针没有调零 0.625 变大 B 10 【详解】第一空.滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下所示: 第二空.闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是电流表指针没有调零; 第三空.根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知,灯在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为: P=UI=2.5V×0.25A=0.625W; 第四空.从图象知道,当电压为0.5V时,电流为0.1A,由欧姆定律,灯的电阻为: =5Ω, 同理,灯正常发光时的电阻为10Ω,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (灯的电阻)变大; 第五空.图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,各组电流与电阻之积都为一定值,即 IR=2.5V, 根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压是: U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V, 由以上计算知道,变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍,由分压原理知道,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为: R滑=1.4×25Ω=35Ω, 故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少35Ω的滑动变阻器,则实验中他所用的滑动变阻器是50Ω 0.5A,即选B; 第六空.若变阻器连入的阻值为14Ω,由欧姆定律,电路的电流为: =0.25A, 由欧姆定律,则所用定值电阻的阻值为: =10Ω; 第七空.①.闭合开关S,移动滑片P至B端,记下电流表示数I1; ②.移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I1未超过电流表的量程); ③.在①中两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压是: U=I1(Rx+R0) 在②中,为R0的简单电路,由欧姆定律是: U=I2R0,因电源电压不变,故 U=I1(Rx+R0)=I2R0, Rx的表达式是: . 5. 小灯泡断路 2.2 0.5 > 滑动变阻器滑片的位置 5 【详解】(1)[1]电流表应串联接入电路中,电压表应并联在灯泡两端,如图所示: (2)[2]闭合电路后,电流表几乎没有示数,说明电路中有断路,而电压表示数很大,说明电压表串联入电路中,则推断出灯泡断路。 (3)[3]电压表接入小量程,指针偏转两大格两小格,故读数为2.2V。 [4]灯泡额定电压为2.5V,由丙图可知,当电压为2.5V时,电流为0.2A,故小灯泡正常发光的功率为 (4)[5]当灯泡电压为2.5V时,电流为0.2A,灯泡的电阻为 此时滑动变阻器的电阻为 由丙图知,当灯泡电压为1.5V时,电流为0.15A,小灯泡电阻为 此时滑动变阻器的电阻为 滑动变阻器阻值变化量为 小灯泡的阻值变化为 所以。同理其余各次调节,也有。 [6]灯泡正常发光后,需要测出正常发光的电流,可通过定值电阻的数据计算出串联时电流,故要保持滑动变阻器滑片位置不变,电压表测出定值电阻的电压,进而计算出电流。 [7]根据前面计算数据,灯泡正常发光时,外接电路部分的电阻为10Ω,15欧姆的定值电阻太大,会使电路中电流过小,达不到额定电流。接入5Ω电阻,灯泡正常发光时,则定值电阻应为5Ω,滑动变阻器接入电路中的阻值也是5Ω。 6. 最左 B 0.14 0.625 【详解】(1)[1]“测量小灯泡的电功率”小灯泡与变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测电路中电流,故改正如图所示: (2)[2]为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处,即最左端。 (3)[3]闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,故障可能是断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,故故障是电压表并联部分断路,即可能是小灯泡断路。 (4)[4]由图乙可知,电流表选用的是小量程,分度值0.02A,故此时电流表示数为0.14A。 (5)[5]如图丙所示,当灯两端电压为额定电压2.5V时,通过的电流为0.25A,故小灯泡额定功率为 (6)[6]先断开开关,闭合开关、,灯与定值电阻R0并联,电流表测通过R0的电流,根据并联电路电压规律,故调节滑动变阻器滑片,使电流表的示数为,灯正常发光。 [7]保持变阻器滑片的位置不变,断开开关,闭合,灯与定值电阻R0并联,电流表测干路电流I,则灯正常发光的电流为 则小灯泡额定功率 7. 电流和通电时间 < 转换 比热容 质量 【详解】(1)[1]根据串联电路电流的规律,RA与RB采用串联的连接方式,其目的是为了控制电流和通电时间相等; (2)[2]为了比较RA与RB阻值的大小,小明同学用电压表分别测出RA与RB两端电压大小,发现UA<UB,根据,因电流相同,则RA<RB; (3)[3]在相同时间内,通过观察煤油温度升高的多少来比较电流产生热量的多少,这是运用了转换法; [4]根据,实验液体选用煤油而不选用水,主要是因为水的比热容较大,水升温慢,实验效果不明显; (4)[5]小华同学想把装置改成探究物质吸热能力的实验装置,由比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,则他应将烧瓶A中煤油换成与质量相等的水(水和煤油的密度不同,根据,相同体积的水和煤油质量不同),并将两烧瓶中的电热丝换成阻值相同的电热丝。 8. 乙 无偏转 超满偏,电压表烧坏 开关闭合前,滑动变阻器没有调到阻值最大的位置 右 0.75 电压表与滑动变阻器并联了 调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压相等 【详解】第一空.测定小灯泡额定电功率实验中,电流表、灯泡、滑动变阻器应串联,电压表并联在灯的两端,滑片向右移动灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器连入阻值减小,应将B接线柱接入电路,如图所示: 第二空.当灯泡正常发光时,变阻器两端的电压 U滑=6V-2.5V=3.5V; 额定电流大约为 I==0.25A>0.2A, 此时滑动变阻器的电阻应为: R滑==14Ω; 综合考虑变阻器的最大值及允许通过的最大电流,应选用乙“20Ω 0.5A”变阻器; 第三空、第四空.若灯丝断了,则电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,则电路中几乎无电流;因电压表内阻选大于变阻器的电阻,根据分压原理,电压表两端的电压接近电源电压6V,超过电压表量程0-3V,烧坏电压表; 第五空.如果开关闭合前,滑动变阻器没有调到阻值最大的位置,那么闭合开关,电流表和电压表指针都偏转到右边没有刻度的地方; 第六空.由图乙所示,因电压表选用小量程,分度值为0.1V,灯泡两端的电压等于2.2V,低于额定电压,要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压而减小滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,即将滑片向右滑动; 第七空.由图丙可知,当U=2.5V时,电流I=0.3A,所以灯的额定功率 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W; 第八空.灯泡变亮,说明电流变大,此时灯泡两端的电压变大,由串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压变小,因电压表的示数变小,说明电压表与滑动变阻器并联了; 第九空.探究电流跟电阻关系时,要保持电压不变;实验时,分别把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置,立即闭合开关,原灯泡位置接入的电阻越大,分担的电压越大,没有保持电阻两端的电压不变,所以得到电流跟电阻不成反比;实验时,应该把5Ω、10Ω、15Ω电阻接入原灯泡位置时,调节滑动变阻器滑片,使定值电阻两端电压相等. 9.(1)242Ω;(2)1200W;(3)80% 【详解】解:(1)当双触点开关接触2和3时,只有R1工作,为保温挡,的阻值 (2)当双触点开关,接触3和4时为加热挡,两个电阻并联,则加热挡的电功率 (3)水吸收的热量为 消耗的电能为 该电热壶加热效率 答:(1)的阻值为242Ω; (2)加热挡的电功率为1200W; (3)电热壶加热效率为80%。 10.(1)80Ω;(2)55W;(3)200V 【详解】解:(1)由图甲可知,当S接1时电路为R1的简单电路,当S接2时R1和R2串联,因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,所以,当S接1时,电路的总电阻最小,电源的电压一定时,电路的电流最大,由P=UI=I2R可知,发热电阻R1的电功率最大,饮水机处于加热挡;同理可知,当S接2时,饮水机处于保温挡;当S接1时,电路为R1的简单电路,饮水机处于加热挡,由可得,R1的阻值 (2)当S接2时,R1和R2串联,饮水机处于保温挡,此时发热电阻R1的电功率 因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流 由可得,电路的总电阻 保温状态时的额定功率 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值 R2=R总-R1=880Ω-80Ω=800Ω (3)因2000r/(kW•h)表示电路每消耗1kW•h的电能电能表转盘转动2000r,所以饮水机在加热挡工作3min消耗的电能 根据 可得,此时实验室电路的实际电压 答:(1)电阻R1的阻值为80Ω; (2)饮水机保温状态时的额定功率为55W; (3)此时实验室电路的实际电压是200V。 11.(1)0.2A;(2);(3)40Ω 【详解】解:(1)当电饭煲在额定电压下处于保温挡时,根据可知,电路中的实际电流 (2)当电饭煲在额定电压下处于加热挡时,加热5min产生的热量 (3)当开关S闭合时,R1被短路,电路为R2的简单电路,且电饭煲处于加热挡,根据可知,电热丝R2的阻值 答:(1)当电饭煲在额定电压下处于保温挡时,电路中的实际电流是0.2A; (2)当电饭煲在额定电压下处于加热挡时,加热5min产生的热量是; (3)电热丝R2的阻值是40Ω。 12. 9V 是酒驾 【详解】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当酒精气体的浓度为0时,R1=60Ω,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=0.09A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I(R1+R2)=0.09A×(60Ω+40Ω)=9V;(2)当电流表的示数为0.19A时,电路的总电阻:R=50Ω,此时酒精气体传感器的电阻:R1′=R﹣R2=50Ω﹣40Ω=10Ω,由图甲可知,酒精含量是0.9mg/ml,由酒驾标准0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.9mg/ml可知,此人是酒驾. 答:(1)电源的电压是9V;(2)当电流表的示数为0.19A时,被检测者是酒驾. 点睛:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是从图象中获取有用的信息 13.(1);(2);(3) 【详解】解:(1)由图知,当开关S接a时,只有R1接入电路中,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,电路处于加热状态,则饮水机加热时的电流为 (2)S接b时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为保温状态,根据可知,饮水机保温时的电流 (3)根据可知,该饮水机在加热状态工作100秒,消耗的电能为 答:(1)该饮水机加热时的电流为; (2)饮水机保温时的电流为; (3)该饮水机在加热状态工作100秒,消耗的电能为。 14.(1)3.6×105;(2)70%;(3)150r; 【详解】解:(1)根据表中数据可知,电热水壶的额定功率为1000W,则6min内电流做的功 W=Pt=1000W×6×60s=3.6×105J=0.1kW•h (2)已知水的体积 V=0.8L=0.8×10﹣3m3 由可得,水的质量 m=V=1.0×103kg/m3×0.8×10﹣3m3=0.8kg 又因为一个标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量: m∆t=4.2×103J/(kg•℃)×0.8kg×(100℃﹣25℃)=2.52×105J 电热水壶的加热效率 η=×100%=×100%=70% (3)1500r/(kW•h)表示该家庭每消耗1kW•h的电能,表盘转1500r,则电能表表盘转的转数 n=×1500r=150r 由图乙可知,电能表的示数为2009.0kW•h, 烧开水后,电能表的示数 W2=W1+W=20009.0kW+0.1kW•h=2009.1kW•h 如下图所示: 答:(1)电流所做的功为3.6×105J; (2)电热水壶的加热效率为70%; (3)电能表转盘的转数是150r;电能表的示数如上图所示。 15.(1);(2) 【详解】解:(1)标准大气压下水的沸点100℃,加热过程水吸收的热量为 (2)由可得,消耗的电能为 由可得,加热过程所需的时间为 答:(1)水吸收的热量; (2)加热所需要的时间。 16.(1)1×106Pa;(2)1.4×105J;(3)98% 【详解】解:(1)浮筒下表面受到的海水压强 (2)此过程中浮力对单个风力发电机做的功 (3)由图乙可知,风速为12m/s时风力发电机的发电功率P=3×105W,该风力发电机组工作30min输出的电能 水吸收的热量 该电锅炉的加热效率 答:(1)处在海面下100m处的浮筒下表面受到的海水压强为1×106Pa; (2)此过程中浮力对单个风力发电机做的功为1.4×105J; (3)该电锅炉的加热效率为98%。 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 $$

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2025年中考物理高频考点专题训练:电功率计算题、实验题
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