2025年中考物理复习训练 《电功率》

2025年《电功率》中考复习训练 一 选择题 1. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置,该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能,保持镜面清晰,确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示,R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是( ) A.除雾状态,电路中只有R1工作 B.除霜状态,电路中只有R2工作 C.除雾状态,电路的总电流最大 D.除霜状态,电路的总功率最大 2. (2024 滨州)(多选)某次实践活动中,小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示,他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知 水=1.0 103kg/m3,c水=4.2 103J/(kg )。下列分析正确的是( ) A.当S接“1”时,电热水器为高温挡 B.满箱水由20 升高到70 ,水吸收的热量为1.26 107J C.R的阻值为24.2 D.断开其他用电器,仅让电热水器高温挡正常加热1min,可使图丙所示电能表的转盘转100r 3. 手机已成为人们生活中主要的通讯工具,其中手机电池能否支持快充是消费者决定是否购买的重要因素,市面上很多手机已配备了“快充”功能( ) A.“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大 B.“快充”是指手机充电时的充电器输出电流较大 C.“快充”是指手机充电时的充电器输出电压较大 D.“快充”是指手机电池存储的电能较多 4. (2024 临沂)图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具,其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V,闭合开关后,“0.5 V 0.2 W”的指示灯正常发光,线圈电阻为0.5 的电动机正常工作,则( ) A.指示灯的灯丝电阻为0.8 B.电动机的发热功率为1.6 W C.电动机的额定功率为0.08 W D.电路的总功率为1.8 W 5. (2024 广安)小强上次查看家里的电能表显示为,本次查看时电能表示数如图所示,下列说法正确的是( ) A.电能表是测量电功率的仪表 B.在这段时间内消耗的电能为792 kW h C.小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2 200 W D.只将一台标有“220 V 1 000 W”的电热水器接入电路中,正常工作5 min,电能表的指示灯闪烁300次 6. (2024 宜宾)(多选)如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2,其中R1=5 ,R2=R3=10 。下列说法正确的是( ) A.只闭合S1,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B.只闭合S1,若电路中的电流为0.2 A,通电1 min电阻R1产生的热量为12 J C.闭合S1和S2,通过R1的电流是R2电流的0.5倍 D.闭合S1和S2后,左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 7. (2024 枣庄)如图所示,电源电压保持不变,R2=2R1,滑动变阻器标有“20 1 A”字样,闭合S1,断开S2,滑动变阻器的滑片位于最右端时,电压表的示数为3 V,电路的总功率为P1;当闭合S2,断开S1,滑动变阻器的滑片移至中点时,电压表示数为1.2 V,电路的总功率为P2。下列说法正确的是( ) A.P1∶P2=4∶5 B.电源电压为12 V C.R1阻值为40 D.电路的最大功率为2.7 W 8. (2024 武汉模拟)电动轮椅(图甲)为残障人士的出行提供了方便。某型号的电动轮椅工作原理如图乙所示,操纵杆可操纵双刀双掷开关S以及滑动变阻器R1的滑片P。前推操纵杆时轮椅慢慢前进,继续前推操纵杆时轮椅快速前进,前进时电流表A的最大示数为3 A;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退,后退时电流表A的示数保持0.5 A不变,此时电动机的实际功率为7 W。蓄电池的电压保持24 V不变。下面结论正确的是( ) ①原理图中双刀双掷开关S刀片中间的连接物应为导体 ②开关接到1、2两个触点时,轮椅后退 ③R2的阻值为10 ④轮椅以最快速度前进1 min,电动机消耗的电能为4 320 J A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 二 填空题 9. (2024 盐城)在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中,小明发现家中电能表表盘如图所示,该电能表的示数为_kW h,他家同时工作的用电器总功率不能超过_W。小明想测家中电水壶的功率,只让电水壶在电路中工作,当指示灯闪烁了48次,用时1min,则该电水壶的功率为_W。 10. (2024 白银)如图所示,电能表的读数为_度;该电路中能接入的用电器总功率最大为_W。 11. (2024 绥化)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是_W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200W的空调接入电路,正常工作1min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为_r/(kW h)。 12. (2024 达州)定值电阻R和灯泡L,其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端,则R与L消耗的电功率之比为_;若将R与L并联在2V的电源两端,电路消耗的总功率为_W。 13. 电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的热效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,R1=242 ,R2=60.5 。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是_J。 14. 某彩色电视机的铭牌如图所示,其额定电功率为_W,额定电流是_A。当它正常工作时,60 s内消耗的电能为_J。 15. (2024 广水模拟)近几年,随着电动汽车的普及,为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加,如图,当充电桩为电动汽车的电池充电时,电能转化为化学(选填“机械”或“化学”)能。若这台电动车电池规格为“100 V 200 Ah”,该车充满电时存储了20kW h的电能。 16. (2024 成都)小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器,其电路图如图所示,电源电压为220 V,R1、R2是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝,R1=242 ,另外两根电热丝的阻值分别是121 和242 ,R2应该选取阻值为_ 的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时,通电1 min,电流产生的热量是_J。 17. (2024 广元)如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后,根据实验数据作出的U-I图像。若将L和R串联接在8 V的电源两端,L与R的电阻之比为_;若将L和R并联在2 V 的电源两端,在1 min内,L与R产生的热量之比为_。 18. (2024 广州) 某电热敷腰带如图甲所示,有高温、中温和低温三个挡位,图乙是内部简化电路图,R1、R2、R3为加热电阻,其中R1、R2的阻值均为1100 ,通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至de(选填“ab”“bc”“cd”或“de”)时,电热敷腰带处于高温挡工作,理由是:_。 (2)电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A,通电10min消耗的电能为_J。 (3)旋转开关转至bc时,电热敷腰带的功率为22W,电路的总电流为_。 (4)旋转开关转至cd时,电热敷腰带的功率为_。 三 实验题 19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源由3节干电池组成,每节干电池电压为1.5V。小婷按照图甲正确连接电路后进行实验。 (1)请你将图甲电路补充完整。(要求:滑片向A端移动变阻器接入电路的阻值变大) (2)电路正确连接后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,出现这一故障的原因可能是灯泡_(选填“短路”或“断路”)。 (3)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。由图像可知:小灯泡的额定功率为_W,分析图像后发现:通过灯泡的电流与其两端电压不成正比,形成这一现象的原因是电阻随_变化而变化。在实验中还观察到:当小灯泡两端的电压低于1.5V时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是_。 (4)完成上面实验后小婷同学进行了反思,如果电压表损坏了,能不能用其他实验器材来完成实验呢?经过思考,她选用了一个阻值为10 的定值电阻R0。设计了如图丙所示的电路,请将实验步骤补充完整: ①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,移动滑动变阻器滑片,使电流表的示数为_A; ②保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将开关S2拨到触点“2”,读出电流表的示数I; ③灯泡额定功率的表达式为P额=_(用已知量和测量量表示)。 20. (2024 荆门模拟)在“测量小灯泡的额定电功率”的实验中,老师准备了以下器材:电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、若干导线。请完成下列问题: (1)如图甲,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑动变阻器接入电路的阻值最大。 (2)连接好电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表有示数,该电路故障可能是小灯泡_。 (3)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为_V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为_W。 (4)同学们继续移动滑片P,多次改变小灯泡两端的电压,观察小灯泡的亮度变化,同学们画出小灯泡的I-U图,发现小灯泡的电阻会随着电压的变化而变化,下列图像符合的是_。 21. (2024 荆门模拟)在实验中,为了探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”,按照如图1、2所示安装实验器材,其中甲、乙玻璃瓶内装有初始温度相同、质量相等的煤油,内部各装有电阻R1和R2(R1的阻值大于R2)。 (1)图一中的实验装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。电流通过电阻时产生的热量的多少是通过观察_判断的,实验表明,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流通过这个电阻产生的热量越_。 (2)由于实验室煤油储备不够,有一组同学将玻璃瓶内的煤油换成了水,加热一段时间后,这组同学发现温度计示数变化几乎无差别,则出现这一现象的主要原因是:_。 (3)另一组同学探究电流大小对产生热量的影响时,将R1和R2并联后接入电路,如图二所示,闭合开关通电一段时间后,此过程中,通过电流大的电阻是_,产生热量多的电阻是_,于是小明便得出了结论。小明的这一做法可行吗?说明你的理由,_(选填“可行”或“不可行”),理由:_。 22. 小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整(要求:当滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)。 (2)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。 (3)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值,发现电流表损坏,善于动脑的小明认真思考后,利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额,设计如图丙所示电路,测出Rx的阻值,请你帮助小明补全实验步骤。 ①先闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额; ②再断开开关S1,闭合开关S、S2,_,读出此时电压表示数为U; ③待测电阻Rx=_(用U额、I额和U来表示)。 四 计算题 23. (2024 扬州)家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为3V,闭合开关,通过灯泡的电流为0.6A,忽略灯泡电阻的变化。求: (1)灯泡电阻R; (2)电路工作1min消耗的电能W。 24. (2024 广水模拟)如图甲所示是爸爸办公的时候用的电热桌垫,小丽想知道它的工作原理,查看说明书后发现:该电热桌垫的材质为亲肤硅胶,质量为0.15kg,工作电路如图乙所示,12V电源供电,电热丝R1=6 、R2=4 ,设计高、低温两挡,旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次高温模式下工作2min,桌垫的温度升高了20 (不考虑温度的变化对电阻的影响)。求: (1)当开关置于“2和3”时处于低温挡,低温挡加热时的电路总电流大小; (2)高温挡加热时,整个电路在2min内消耗的电能; (3)电热桌垫处于高温模式时的加热效率。[c硅胶=2 103J/(kg ),保留一位小数] 25. (2024 连云港)小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中R1、R2为电热丝,S是电源开关,S0是温控开关(水温达到100 ,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求: 牌电水壶 额定电压 220V 电源频率 50Hz 加热功率 880W 保温功率 44W 乙 (1)当开关S闭合,S0断开时,电路中的电流; (2)当开关S和S0均闭合时,R1的电功率; (3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。 26. (2024 齐齐哈尔)如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点开关S接触1和2时为关机状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝,R1=R2=48.4 。求: (1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率; (2)若某次使用时,用高温挡位正常工作,将0.2kg的水从20 加热到100 ,水吸收的热量; (3)若(2)问中用高温挡位正常工作,加热过程共用时80s,则此次加热过程,该挂烫机的加热效率。 27. 小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物,挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路,R1为加热电阻,R2为限流电阻,S为自动温控开关。将挂烫机接入电路,S在位置“1”,前端电热板被加热,电路中的电流为5.0 A;当温度升到130 时,S切换到位置“2”,挂烫机处于待机状态,电路中的电流为0.02 A,当温度降到100 时,S又回到位置“1”。 (1)求R1的阻值; (2)求挂烫机待机状态的功率; (3)熨烫过程中,电路的电流随时间变化如图丙,求挂烫机0~150 s消耗的电能; (4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。 28. 一种电热水龙头俗称“小厨宝”,通常安装在厨房里以便提供热水,如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,其中R2=44 ,温水挡的电功率是880 W。 (1)电热丝R1的阻值是多少? (2)当S旋到热水挡时,小厨宝正常工作90 s产生的电热是多少? (3)小艾同学注意到,这个“小厨宝”的设计有一个不足,不同的人对冷热程度需求不同,他的妈妈认为热水挡的出水温度过高。他针对这个不足对原电路进行改进,保持温水挡功率不变,热水挡发热功率在1 980~1 584 W可连续变化,则需要在R1或R2所在的支路串联的滑动变阻器的最大阻值为多少?(滑动变阻器的功率不计入发热功率) 29. (2024 湖北一模)张老师家里买了个小型电火锅,如图甲所示。该电火锅有高、中、低三挡加热功能。图乙是它的电路原理图,R1、R2、R3均为发热电阻丝,已知R1的阻值为396 ,电源电压为220 V,c水=4.2 103 J/(kg ),不计温度对电阻的影响,电火锅的部分参数如下表所示。 额定电压 220 V 低温挡功率 中温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W (1)R3的阻值是多少? (2)R2的阻值和电火锅在低温挡工作时的功率是多少? (3)张老师某次使用电火锅高温挡将1.1 kg水从20 加热到80 ,用时5 min,该电火锅的加热效率是多少? 30. (2024 福建)小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻,R1阻值为44 ,R是变阻器,R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内,冷点探头放在20 的恒温箱中。烧制炉接入220 V的电路中,闭合开关S1、S2,衔铁与触点A接触,烧制炉处于加热状态;当电磁铁线圈中的电流达到0.01 A时,衔铁被吸下与触点B接触,烧制炉进入保温状态,保温功率为200 W。测试时,第一次调节R的阻值为1 ,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为400 ;第二次调节R的阻值为4 ,当烧制炉刚进入保温状态时,测得炉内温度t为1 000 。求: (1)烧制炉处于加热状态时,通过R1的电流; (2)烧制炉处于保温状态时,R2的阻值; (3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R与t关系的表达式。 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2025年《电功率》中考复习训练 一 选择题 1. 许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（D） 　 A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作 C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大 2. （2024·滨州）（多选）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg·℃）。下列分析正确的是（ABD） 　 A．当S接“1”时，电热水器为高温挡 B．满箱水由20℃升高到70℃，水吸收的热量为1.26×107J C．R的阻值为24.2Ω D．断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热1min，可使图丙所示电能表的转盘转100r 3. 手机已成为人们生活中主要的通讯工具，其中手机电池能否支持快充是消费者决定是否购买的重要因素，市面上很多手机已配备了“快充”功能（A） A．“快充”是指手机充电时的充电器输出功率较大 B．“快充”是指手机充电时的充电器输出电流较大 C．“快充”是指手机充电时的充电器输出电压较大 D．“快充”是指手机电池存储的电能较多 4. （2024·临沂）图甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5 V，闭合开关后，“0.5 V　0.2 W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5 Ω的电动机正常工作，则（　D　） A．指示灯的灯丝电阻为0.8 Ω B．电动机的发热功率为1.6 W C．电动机的额定功率为0.08 W D．电路的总功率为1.8 W 5. （2024·广安）小强上次查看家里的电能表显示为，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是（　D　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．在这段时间内消耗的电能为792 kW·h C．小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2 200 W D．只将一台标有“220 V　1 000 W”的电热水器接入电路中，正常工作5 min，电能表的指示灯闪烁300次 6. （2024·宜宾）（多选）如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻R1、R2，其中R1＝5 Ω，R2＝R3＝10 Ω。下列说法正确的是（AB） A．只闭合S1，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 B．只闭合S1，若电路中的电流为0.2 A，通电1 min电阻R1产生的热量为12 J C．闭合S1和S2，通过R1的电流是R2电流的0.5倍 D．闭合S1和S2后，左侧U形管内液柱的高度差和右侧的高度差一样 7. （2024·枣庄）如图所示，电源电压保持不变，R2＝2R1，滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样，闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片位于最右端时，电压表的示数为3 V，电路的总功率为P1；当闭合S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至中点时，电压表示数为1.2 V，电路的总功率为P2。下列说法正确的是（　D　） A．P1∶P2＝4∶5 B．电源电压为12 V C．R1阻值为40 Ω D．电路的最大功率为2.7 W 8. （2024·武汉模拟）电动轮椅（图甲）为残障人士的出行提供了方便。某型号的电动轮椅工作原理如图乙所示，操纵杆可操纵双刀双掷开关S以及滑动变阻器R1的滑片P。前推操纵杆时轮椅慢慢前进，继续前推操纵杆时轮椅快速前进，前进时电流表A的最大示数为3 A；后拉操纵杆时轮椅慢慢后退，后退时电流表A的示数保持0.5 A不变，此时电动机的实际功率为7 W。蓄电池的电压保持24 V不变。下面结论正确的是（　C　） ①原理图中双刀双掷开关S刀片中间的连接物应为导体 ②开关接到1、2两个触点时，轮椅后退 ③R2的阻值为10 Ω ④轮椅以最快速度前进1 min，电动机消耗的电能为4 320 J A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 二 填空题 9. （2024·盐城）在“对家庭用电的调查研究”综合实践活动中，小明发现家中电能表表盘如图所示，该电能表的示数为326.6kW·h，他家同时工作的用电器总功率不能超过8800W。小明想测家中电水壶的功率，只让电水壶在电路中工作，当指示灯闪烁了48次，用时1min，则该电水壶的功率为1800W。 10. （2024·白银）如图所示，电能表的读数为213.9度；该电路中能接入的用电器总功率最大为4400W。 11. （2024·绥化）如图为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功率是8800W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W的空调接入电路，正常工作1min电能表转盘转了60转，计算可知该参数为3000r/（kW·h）。 12. （2024·达州）定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功率之比为3∶1；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为1.3W。 13. 电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的热效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，R1＝242Ω，R2＝60.5Ω。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是6×105J。 14. 某彩色电视机的铭牌如图所示，其额定电功率为110W，额定电流是0.5A。当它正常工作时，60 s内消耗的电能为6600J。 15. （2024·广水模拟）近几年，随着电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加，如图，当充电桩为电动汽车的电池充电时，电能转化为化学（选填“机械”或“化学”）能。若这台电动车电池规格为“100 V　200 Ah”，该车充满电时存储了20kW·h的电能。 16. （2024·成都）小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220 V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1＝242 Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121 Ω和242 Ω，R2应该选取阻值为121Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1 min，电流产生的热量是1.2×104J。 17. （2024·广元）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的U－I图像。若将L和R串联接在8 V的电源两端，L与R的电阻之比为1∶1；若将L和R并联在2 V 的电源两端，在1 min内，L与R产生的热量之比为3∶2。 18. （2024·广州） 某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为1100Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热敷腰带接入220V的家庭电路中。 　 （1）旋转开关转至de（选填“ab”“bc”“cd”或“de”）时，电热敷腰带处于高温挡工作，理由是：旋转开关转至de时，电路电阻最小，电功率最大。 （2）电热敷腰带在高温挡工作时的总电流为0.25A，通电10min消耗的电能为3.3×104J。 （3）旋转开关转至bc时，电热敷腰带的功率为22W，电路的总电流为0.1A。 （4）旋转开关转至cd时，电热敷腰带的功率为44W。 三 实验题 19. 在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源由3节干电池组成，每节干电池电压为1.5V。小婷按照图甲正确连接电路后进行实验。 　 （1）请你将图甲电路补充完整。（要求：滑片向A端移动变阻器接入电路的阻值变大） （2）电路正确连接后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现这一故障的原因可能是灯泡短路（选填“短路”或“断路”）。 （3）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I－U关系图像如图乙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率为0.75W，分析图像后发现：通过灯泡的电流与其两端电压不成正比，形成这一现象的原因是电阻随温度变化而变化。在实验中还观察到：当小灯泡两端的电压低于1.5V时，小灯泡不发光，根据图像分析其原因是实际功率过小。 （4）完成上面实验后小婷同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢？经过思考，她选用了一个阻值为10Ω的定值电阻R0。设计了如图丙所示的电路，请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为0.25A； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I； ③灯泡额定功率的表达式为P额＝2.5V×（I－0.25A）（用已知量和测量量表示）。 20. （2024·荆门模拟）在“测量小灯泡的额定电功率”的实验中，老师准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、若干导线。请完成下列问题： （1）如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （2）连接好电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数，该电路故障可能是小灯泡断路。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为0.75W。 （4）同学们继续移动滑片P，多次改变小灯泡两端的电压，观察小灯泡的亮度变化，同学们画出小灯泡的I－U图，发现小灯泡的电阻会随着电压的变化而变化，下列图像符合的是B。 21. （2024·荆门模拟）在实验中，为了探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，按照如图1、2所示安装实验器材，其中甲、乙玻璃瓶内装有初始温度相同、质量相等的煤油，内部各装有电阻R1和R2（R1的阻值大于R2）。 （1）图一中的实验装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。电流通过电阻时产生的热量的多少是通过观察温度计示数的变化判断的，实验表明，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过这个电阻产生的热量越多。 （2）由于实验室煤油储备不够，有一组同学将玻璃瓶内的煤油换成了水，加热一段时间后，这组同学发现温度计示数变化几乎无差别，则出现这一现象的主要原因是：水的比热容大。 （3）另一组同学探究电流大小对产生热量的影响时，将R1和R2并联后接入电路，如图二所示，闭合开关通电一段时间后，此过程中，通过电流大的电阻是R2，产生热量多的电阻是R2，于是小明便得出了结论。小明的这一做法可行吗？说明你的理由，不可行（选填“可行”或“不可行”），理由：实验中未能保持电阻不变。 22. 小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率。 　 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求：当滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）。 （2）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1.14W。 （3）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。 ①先闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额； ②再断开开关S1，闭合开关S、S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U； ③待测电阻Rx＝（用U额、I额和U来表示）。 四 计算题 23. （2024·扬州）家中应急手电筒的电路图如图所示，电源电压为3V，闭合开关，通过灯泡的电流为0.6A，忽略灯泡电阻的变化。求： （1）灯泡电阻R； （2）电路工作1min消耗的电能W。 （1）解：（1）灯泡电阻为 R＝＝＝5Ω （2）电路工作1min消耗电能为 W＝UIt＝3V×0.6A×60s＝108J 24. （2024·广水模拟）如图甲所示是爸爸办公的时候用的电热桌垫，小丽想知道它的工作原理，查看说明书后发现：该电热桌垫的材质为亲肤硅胶，质量为0.15kg，工作电路如图乙所示，12V电源供电，电热丝R1＝6Ω、R2＝4Ω，设计高、低温两挡，旋钮开关S可置于“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱。某次高温模式下工作2min，桌垫的温度升高了20℃（不考虑温度的变化对电阻的影响）。求： （1）当开关置于“2和3”时处于低温挡，低温挡加热时的电路总电流大小； （2）高温挡加热时，整个电路在2min内消耗的电能； （3）电热桌垫处于高温模式时的加热效率。[c硅胶＝2×103J/（kg·℃），保留一位小数] 　 解：（1）当开关置于“2和3”时处于低温挡，只有电阻R1接入电路，低温挡加热时的电路总电流 I＝＝＝2A （2）高温挡加热时，电阻R1与R2并联，通过电阻R2的电流为 IR2＝＝＝3A 整个电路在2min内消耗的电能为 W＝U（I＋IR2）t＝12V×（2A＋3A）×2×60s＝7200J （3）高温模式下工作2min桌垫吸收的热量为 Q＝c硅胶mΔt＝2×103J/（kg·℃）×0.15kg×20℃＝6×103J 电热桌垫处于高温模式时的加热效率 η＝×100%＝×100%≈83.3% 25. （2024·连云港）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中R1、R2为电热丝，S是电源开关，S0是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求： ××牌电水壶 额定电压 220V 电源频率 50Hz 加热功率 880W 保温功率 44W 乙 （1）当开关S闭合，S0断开时，电路中的电流； （2）当开关S和S0均闭合时，R1的电功率； （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能。 解：（1）当开关S闭合，S0断开时，电路是由R2组成的简单电路，当开关S和S0均闭合时，电路是由R2和R1组成的并联电路，由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻的阻值都小，根据P＝可知，当开关S闭合，S0断开时，电水壶处于保温状态，则 I＝＝＝0.2A （2）当开关S和S0均闭合，此时电水壶处于加热状态，R1的电功率为 P1＝P总－P2＝880W－44W＝836W （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能 W＝P总t＝880W×50s＝4.4×104J 26. （2024·齐齐哈尔）如图甲所示是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V。有高温、低温两个加热挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点开关S接触1和2时为关机状态。R1、R2是两个阻值不变的电热丝，R1＝R2＝48.4Ω。求： （1）挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率； （2）若某次使用时，用高温挡位正常工作，将0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量； （3）若（2）问中用高温挡位正常工作，加热过程共用时80s，则此次加热过程，该挂烫机的加热效率。 　 解：（1）当开关接触2和3时，R1与R2串联接入电路，使用低温挡位工作，R1与R2串联的总电阻为 R总＝R1＋R2＝48.4Ω＋48.4Ω＝96.8Ω 使用低温挡位正常工作时的电功率 P低＝＝＝500W （2）水吸收的热量是 Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×（100℃－20℃）＝6.72×104J （3）当开关接触3和4时，只有R2工作，用高温挡位加热，挂烫机高温挡位的电功率 P高＝＝＝1000W 挂烫机高温挡位加热消耗的电能 W＝P高t＝1000W×80s＝8×104J 该挂烫机的加热效率 η＝＝×100%＝84% 27. 小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0 A；当温度升到130 ℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02 A，当温度降到100 ℃时，S又回到位置“1”。 （1）求R1的阻值； （2）求挂烫机待机状态的功率； （3）熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0～150 s消耗的电能； （4）请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。 解：（1）当S在位置“1”时，R1接入电路，由I＝，可得R1＝＝＝44 Ω （2）当S在位置“2”时，挂烫机处于待机状态，R2接入电路，由P＝UI可得 P待机＝UI2＝220 V×0.02 A＝4.4 W （3）挂烫机加热状态时的功率 P加热＝UI1＝220 V×5 A＝1 100 W 挂烫机消耗的电能 W＝P加热t加热＋P待机t待机＝1 100 W×（30 s＋70 s）＋4.4 W×（20 s＋30 s）＝110 220 J （4）①通电即加热，小心烫伤；②使用时请勿覆盖；③不使用时请及时断电等。（答案不唯一，合理即可） 28. 一种电热水龙头俗称“小厨宝”，通常安装在厨房里以便提供热水，如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，其中R2＝44 Ω，温水挡的电功率是880 W。 （1）电热丝R1的阻值是多少？ （2）当S旋到热水挡时，小厨宝正常工作90 s产生的电热是多少？ （3）小艾同学注意到，这个“小厨宝”的设计有一个不足，不同的人对冷热程度需求不同，他的妈妈认为热水挡的出水温度过高。他针对这个不足对原电路进行改进，保持温水挡功率不变，热水挡发热功率在1 980～1 584 W可连续变化，则需要在R1或R2所在的支路串联的滑动变阻器的最大阻值为多少？（滑动变阻器的功率不计入发热功率） 解：（1）当开关S旋到位置2时，只有R1工作，流出的是温水，故此挡为温水挡。 由P＝可得，R1的阻值R1＝＝＝55 Ω （2）当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，此挡为热水挡，由电路图可知，热水挡的电功率P热水＝P温水＋＝880 W＋＝1 980 W 热水挡时，小厨宝正常工作90 s产生的电热Q＝W＝P热t＝1 980 W×90 s＝1.782×105 J （3）由于温水挡功率不变，所以R1支路不变，只需要改进R2所在的支路，可以在R2支路串联一个滑动变阻器，若滑动变阻器阻值最大，则该支路电功率最小 根据并联电路的特点可知，R2支路的最小电功率P2最小＝1 584 W－880 W＝704 W，由于滑动变阻器的功率不计入发热功率，所以当P2最小＝704 W时，由P＝I2R可知，R2支路的电流I2′＝＝＝4 A 由欧姆定律可知，R2支路的总电阻 R总＝＝＝55 Ω 根据串联电路的电阻特点可知，串联的滑动变阻器的最大阻值 R滑＝R总－R2＝55 Ω－44 Ω＝11 Ω 29. （2024·湖北一模）张老师家里买了个小型电火锅，如图甲所示。该电火锅有高、中、低三挡加热功能。图乙是它的电路原理图，R1、R2、R3均为发热电阻丝，已知R1的阻值为396 Ω，电源电压为220 V，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），不计温度对电阻的影响，电火锅的部分参数如下表所示。 额定电压 220 V 低温挡功率 中温挡功率 440 W 高温挡功率 1 100 W （1）R3的阻值是多少？ （2）R2的阻值和电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）张老师某次使用电火锅高温挡将1.1 kg水从20 ℃加热到80 ℃，用时5 min，该电火锅的加热效率是多少？ 解：（1）分析电路可知，高温挡时，R3单独工作，则R3的阻值为R3＝＝＝44Ω （2）中温挡时，R2、R3串联，则R2、R3总电阻为R2＋3＝＝＝110Ω 则R2的阻值为R2＝R2＋3－R3＝110Ω－44Ω＝66Ω 低温挡时，R1、R3串联，则低温挡工作时的功率为P低＝＝＝110W （3）消耗的电能为W＝P高t＝1 100W×5×60s＝330 000J 水吸收的热量为Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×1.1kg×（80℃－20℃）＝277 200J 则该电火锅的加热效率为 η＝＝×100%＝84% 30. （2024·福建）小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置，其简化的工作电路图如图。R1、R2是炉内加热电阻，R1阻值为44 Ω，R是变阻器，R0是电磁铁线圈电阻。温差电源的热点探头放在炉内，冷点探头放在20 ℃的恒温箱中。烧制炉接入220 V的电路中，闭合开关S1、S2，衔铁与触点A接触，烧制炉处于加热状态；当电磁铁线圈中的电流达到0.01 A时，衔铁被吸下与触点B接触，烧制炉进入保温状态，保温功率为200 W。测试时，第一次调节R的阻值为1 Ω，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度t为400 ℃；第二次调节R的阻值为4 Ω，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度t为1 000 ℃。求： （1）烧制炉处于加热状态时，通过R1的电流； （2）烧制炉处于保温状态时，R2的阻值； （3）温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，为便于设置烧制炉的保温温度t，写出R与t关系的表达式。 解：（1）烧制炉加热状态时，加热电路中只有R1工作，通过R1的电流I1＝＝＝5 A （2）烧制炉保温状态时，R1与R2串联，根据P＝可知，总电阻R总＝＝＝242 Ω R2的阻值R2＝R总－R1＝242 Ω－44 Ω＝198 Ω （3）温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，即U温差＝k（t－t0），且根据欧姆定律有U温差＝I（R＋R0），则有k（t－t0）＝I（R＋R0），冷点探头温度t0＝20 ℃，保温时电磁铁线圈的电流I＝0.01 A 第一次测试：变阻器电阻R′＝1 Ω，炉内温度t1＝400 ℃，则有k（t1－t0）＝I（R′＋R0） 第二次测试：变阻器电阻R″＝4 Ω，炉内温度t2＝1 000 ℃，则有k（t2－t0）＝I（R″＋R0） 代入数据，解得：电磁铁线圈电阻R0＝0.9 Ω 温差电源提供的电压与两探头间的温度差的比值 k＝5×10－5 V/℃，则R与t关系的表达式为R＝（5×10－3t－1）Ω 学科网（北京）股份有限公司 $$