2025年中考物理高频考点专题训练：电功率计算题、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练：电功率计算题、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小丽同学做“测量小灯泡电压电流”的实验时，选择了额定电压为2.5V的小灯泡及合适的其它器材，连接了如图甲所示的电路。 （1）为了完成实验，请只添加两条导线完成图甲所示的实验电路的连接； （2）在连接电路时，开关应处于 状态； （3）正确连接电路后，闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，造成这种现象的原因可能是 （填字母）； A．开关接触不良 B．滑动变阻器断路 C．小灯泡与灯座接触不良 D．电流表断路 （4）在实验中发现电流表的偏转如图乙所示，此时电路中的电流是 A。 2．按要求填空： (1)图（1）所示的电流表的示数是 。 (2)如图（2）所示，电能表的示数是 。 (3)如图（3）所示，电阻箱的示数是 。 3．小松同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻的关系”。 (1)实验中小松同学设计了如图甲的电路图，连接电路后通过观察乙图中 来比较电流产生的热量的多少，她把和串联连接的目的是控制 。 (2)为达到实验目的，选择的两电阻丝的阻值 。（选填“相等”或“不相等”） (3)小松同学想进一步探究电流的热效应与其他因素的关系，于是设计了如图丙所示的电路图，对比两图，她是在探究电流的热效应与 的关系。 (4)小额同学想通过理性探究的方式，得到电流的热效应与其影响因素的定量关系，她对公式进行梳理时发现，可以根据电功公式和欧姆定律进行推导，若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，即 ，再根据欧姆定律有，就可推导出热量的计算公式 。 4．小华要测量额定电压为5V的小灯泡的电功率，可用的器材有：一个电压表和一个电流表只0～0.6A量程可用、电源两端的电压恒定。 （1）按图甲所示电路图正确连接好电路，规范操作，闭合开关，记录电压表、电流表示数，调节滑动变阻器并记录多组数据。当电流表示数为0.6A时，电压表示数低于5V。根据数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像如图乙所示，图像中电流与电压不成正比的原因是 。 （2）为测量小灯泡的额定功率，小华拆除电流表后接通电路，调节滑动变阻器直到电压表示数为5V；保持滑片位置不变，断开开关，将电压表接入AB间电路，闭合开关，电压表示数为5.4V，此时小灯泡亮度比正常发光时 （填“亮”或“暗”）；将滑动变阻器的滑片移到最左端，电压表示数变为7.2V，则小灯泡的额定功率为 W。    5．小强做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为4.5V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。如图是小强连接完成的实物电路。 （1）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片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 ； （2）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动（选填“左”或“右”）； （3）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U﹣I图象。结果发现图象不是过原点的倾斜直线，原因是 。根据U﹣I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 。 6．用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”． （1）实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少． （2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入 、 的同种液体． （3）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能 ． （4）实验结论是 ． （5）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 关系，还需要进行的操作是 ． 7．某同学用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”。图中两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小。 （1）该电路可探究当 和通电时间一定时，电流产生热量跟 是否有关； （2）实验采用的是 的研究方法，实验的设计依据是电流的 效应； （3）一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数 乙瓶中温度计的示数（选填“大于”、“等于”或“小于”），判断依据是 。 8．如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2，实验桌上还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。请你利用上述实验器材证明“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”，并写出主要实验步骤，画出实验数据记录表。 二、计算题 9．实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成，a、b两点接电源，如图所示。两电阻的额定电压均为12V，电阻R1的阻值为100Ω，当该电学器件正常工作时，电流表示数为0.36A，求： （1）此时通过电阻R1的电流； （2）电阻R1的电功率； （3）电阻 R2的阻值。 10．某电热水壶的铭牌如图所示，电热水壶正常工作时，将一满壶20℃的水烧开（在标准大气压下）用时250s，求： 产品型号 KS-12 最大容积 1.0L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定功率 1500W (1)水吸收的热量； (2)电热水壶的效率。 11．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为3V，电流表示数为0.3A；断开S2后，电压表示数变为2V，则 （1）电源电压为多少； （2）R2的电阻为多大； （3）开关什么状态时电路消耗的功率最大，最大功率为多大？ 12．电煮锅又被称为美食锅如图，对于学生族、家中没厨房的人而言是制作料理的好家电。其不仅体积小、耗电量低，通过水煮方式也可避免产生过多油烟；如图所示是某品牌新型电煮锅及其铭牌，用这只电煮锅装满20℃的水，电煮锅正常工作时在1标准大气压下将水烧开需要8min。已知水的密度，水的比热容。 电煮锅 电煮锅烧水挡 净重：500g 额定电压：220V 容量：1.2L 额定功率：1000W (1)该电煮锅装满水时总重力是多少？ (2)该电煮锅的电阻丝的阻值是多大？ (3)电煮锅中的水烧开，需要吸收多少热量？ (4)计算该电煮锅的热效率。 13．如题图所示电路，电源电压不变，定值电阻R1阻值为20Ω，定值电阻R2阻值为30Ω。当开关S闭合后，电流表示数为0.15A。求： （1）电源电压； （2）通过R2的电流I2； （3）该电路的总功率和2min消耗的电能。 14．如图所示，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不受温度影响），滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电源电压为6V保持不变。 （1）求小灯泡的电阻； （2）当S1、S2闭合，滑片P位于a处时，灯泡L正常发光，这时电流表的示数为多少； （3）当S1、S2闭合，滑片P位于中点c处时，电路消耗的总功率。 15．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L上标有“3 V　0.9 W”字样且电阻保持不变。当开关闭合，变阻器的滑片在最左端时，L正常发光。 (1)求电源电压及L的阻值。 (2)调节变阻器，使电压表示数为2 V，求此时变阻器连入电路的电阻值。 16．有一种新型节能灯﹣LED灯，使用这种灯比旧灯泡节能90%，且发出光的颜色会随电压的变化而变化（见下表）． （1）根据表中数据，求出当LED灯发出红光时，100s消耗的电能是多少？     （2）把一个LED灯接入如右上图所示的电路中，已知电源电压为5V且保持不变，电阻R为90Ω．闭合开关，毫安表（量程更小的电流表）的读数为20mA，请你通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？ 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 C 0.33 【详解】（1）[1]因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为，将电压表与灯泡并联，如下图所示： （2）[2]为了安全，连接电路时，开关必须断开。 （3）[3]闭合开关，电流表无示数，说明电路出现断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此故障为小灯泡与灯座接触不良，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （4）[4]由图乙知，电流表的量程为，分度值为0.02A，示数为0.33A。 2．(1)0.48A (2)261.8kW·h (3)2568 【详解】（1）电流表接小量程，分度值为0.02A，指针指向0.4过4个小格，即电流表示数为0.48A。 （2）电能上示数的单位为kW·h ，示数最后一位为小数位，电能表的读数为261.8kW·h 。 （3）各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，即是接入电路的电阻值。则变阻箱读数为 3．(1) 液柱上升的高度 电流相等 (2)不相等 (3)电流大小 (4) UIt 【详解】（1）[1]由乙图可知，电流通过导体产生热量，使容器内气体膨胀，推动红色液柱上升，产生热量越多，红色液柱上升的越高，因此通过观察乙图中液柱上升的高度来比较电流产生的热量的多少。 [2]将两电阻串联，根据串联电路电流规律可知，目的使使通过两电阻的电流相等。 （2）本实验探究电流的热效应与电阻的关系，采用控制变量法，控制电流大小和通电时间长短相等，两电阻阻值不等，因此选择的两个电阻丝阻值不相等。 （3）由图丙可知，两电阻阻值相等，电源电压不相等，根据可知，通过两电阻的电流不相等，因此探究的是电流的热效应与电流大小的关系。 （4）[1][2]若定值电阻通电时将电能全部转化为内能，根据电功的公式可得 根据可推出 4． 灯丝电阻随温度变化而变化 暗 4 【详解】（1）[1]从图中的曲线可以判断出，通过小灯泡的电流与它两端电压不成比，其原因是灯丝的电阻不是固定的，它随着温度的升高而增大。 （2）[2]当电压表示数为5V时，滑动变阻器一部分接入电路，当电压表代替导线接入电路时，由于电压表相当于断路，所以此时滑动变阻器全部阻值接入电路，电路的总电阻变大，根据串联分压原则，滑动变阻器两边的电压变大，所以小灯泡两端的电压减小，小于5V，小于正常发光时的电压，所以亮度变暗。 [3]由图像可知，当电压表示数为1.8V时，电路的电流最小，所以此时滑动变阻器全部接入电路，由题意可知，当取下电压表放在AB两点间时，由于电压表相当于断路，所以滑动变阻器接入电路的电阻发生了变化，由左端接入变成了全部接入电路，当滑动变阻器全部接入电路时，滑动变阻器两边的电压为7.2V，所以电源电压为 由可知，滑动变阻器最大电阻为 小灯泡的额定电压5V，当小灯泡正常发光时，取下电压表放在AB两点间，电压表示数5.4V，全部滑动变阻器电压7.2V，此时说明滑片位于总阻值处，说明小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是总阻值的，也就是5Ω。 此时滑动变阻器两端电压4V，干路电流为 小灯泡额定功率为 5． 灯泡断路（或灯座断路） 左 灯丝电阻随温度升高而增大 0.5W 【详解】（1）[1]根据题意知道，闭合开关，移动变阻器滑片P，电流表无示数，则说明电路断路，又因为电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡所在支路断路了，由图知道，故障的原因可能是灯泡断路（或灯座断路）。 （2）[2]小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，小灯泡在额定电压下工作时的功率为额定功率，所以应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。 （3）[3]小灯泡两端电压越高，通过它的电流越大，灯丝温度越高，灯丝的电阻随温度升高而增大，使得其电阻不是定值，所以电路中的电流与电压不成正比，图像不是直线。 [4]由U-I图象知道，灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W 6． 两支温度计示数变化 质量相等 初温相同 相同 在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多 电流大小 调节滑动变阻器阻值 【详解】 (1)实验中通过观察两支温度计示数的变化来比较电流产生的热量的多少；(2)为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体；(3)探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，需保证电路中的电流和通电时间相同，但选用的两电阻丝的阻值应该不同；(4)实验结论是：在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．(5)实验时，若调节滑动变阻器的阻值，可以改变电路中电流的大小，因此用该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流大小的关系． 点睛：（1）温度计示数的变化反应了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；（2）要比较不同电阻丝产生热量的多少，应控制电流与通电时间相等，控制两瓶中液体的质量与初始温度相同；（3）为探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”应选用阻值不同的两根电阻丝；（4）根据实验控制的变量与焦耳定律分析答题；（5）探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时，需改变电路中的电流． 7． 电流 电阻 控制变量 热 小于 见解析 【详解】（1）[1] [2]该电路两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，根据控制变量法，故可探究当电流和通电时间一定时，电流产生热量跟电阻是否有关。 （2）[3][4]电流通过导体时产生热量的多少和多个因素有关，因此本实验采用的是控制变量的研究方法；电流通过导体时，电流做功，电能转化为内能，实验的设计依据是电流的热效应。 （3）[5][6]一段时间后，可以观察到甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数，判断依据：甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小，而通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，甲瓶中铜丝产生的热量小于乙瓶中镍铬合金丝产生的热量，即甲烧杯中的煤油吸收的热量小于乙烧杯中的煤油吸收的热量，因质量和比热容相同，由可知，可以观察到甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数。 8．见解析 【详解】（1）要探究“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”，需要控制通过电阻的电流和通电时间相同，需要把两电阻丝串联，比较在相同时间内两电阻丝产生的热量，即比较两烧瓶中煤油的温度变化； 实验步骤如下： ①把电源、开关和装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2的烧瓶串联在电路中，注意开关应处于断开状态，把R1、R2的阻值和煤油的初温记录在表格中； ②闭合开关，加热一段时间，把两个烧瓶中煤油的末温和煤油温度的变化量记录在表格中； ③分析表格中的数据，得出结论。 （2）根据以上分析可知，实验中要记录的数据有：电阻丝的阻值、煤油的初温、煤油的末温以及煤油温度的变化量；实验数据记录表如下： 电阻丝R/Ω 煤油的初温t0/℃ 煤油的末温t/℃ 煤油温度的变化量Δt/℃ 9．（1）0.12A；（2）1.44W；（3）50Ω 【详解】解：（1）通过R1的电流 （2）R1的电功率 P1= UI=12V×0.12A =1.44W （3）根据并联分流可知，通过R2的电流 I2= I-I1=0.36A-0.12A =0.24A 电阻 R2的阻值 答：（1）此时通过电阻R1的电流0.12A； （2）电阻R1的电功率1.44W； （3）电阻 R2的阻值50Ω。 10．(1)3.36×105J；(2)89.6% 【详解】解：（1）水的体积1.0L=1.0,水的质量 m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3＝1.0kg 水吸收的热量 Q吸＝c水m水（t﹣t0水）＝4.2×103J/（kg·℃）×1.0kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J （2）电流做的功 W＝Pt＝1500W×250s＝3.75×105J 电热水壶的效率 ＝＝89.6% 答：(1)水吸收的热量为3.36×105J； (2)电热水壶的效率为89.6%。 11．（1）3V；（2）5Ω；（3）闭合开关S1、S2时，此时电路的功率最大，0.9W 【详解】解：（1）闭合开关S1、S2时，电阻R2被短路，电路中只有电阻R1，如图1所示： 则电压表测量的是电源电压，而电压表示数为3V，则电源电压为 U=3V （2）因为此时电路中的电流为 I1=0.3A 所以电阻R1的阻值为 当断开S2后，电阻R1和电阻R2串联，电压表测量的是电阻R1两端的电压，如图2所示： 因为 U1=2V R1=10Ω 所以此时电路中的电流为 而电源电压为 U=3V 电阻R2两端的电压为 U2=U-U1=3V-2V=1V 则电阻R2的阻值为 （3）闭合开关S1、S2时，电阻R2被短路，此时电路的功率最大 答：（1）电源电压为3V； （2）R2的电阻为5Ω； （3）闭合开关S1、S2时，此时电路的功率最大，为0.9W。 12．(1)17N (2)48.4Ω (3)4.032×105J (4)84% 【详解】（1）水的质量 该电煮锅装满水时总重力 （2）由可知，该电热水壶的电阻丝的阻值 （3）电煮锅中的水烧开，需要吸收的热量 （4）烧水消耗的电能 该电煮锅的热效率 13．（1）3V；（2）0.1A；（3）0.75W，90J 【详解】解：由图得，定值电阻R1、定值电阻R2并联，电流表测量定值电阻R1电流。 （1）电源电压 （2）通过R2的电流 （3）该电路的总电流 该电路的总功率 由得，2min消耗的电能 答：（1）电源电压3V； （2）通过R2的电流I20.1A； （3）该电路的总功率和2min消耗的电能分别为0.75W、90J。 15．(1)3V；10Ω；(2)20Ω 【详解】解：(1)根据电路图可知，当变阻器的滑片在最左端时，电路为灯泡L的简单电路，且此时灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压3 V，灯泡的阻值 (2)因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡两端电压 电路电流为 滑动变阻器接入电路的阻值 答：(1)电源电压3V，L的阻值10Ω； (2)此时变阻器连入电路的电阻值20Ω。 16．（1）3.6J；（2）蓝颜色的光． 【详解】 (1)由表中数据可知LED灯发红光时U1＝1.8V,I1＝20mA＝0.02A，W＝U1I1t＝1.8V×0.02A×100s＝3.6J；(2)R与LED灯串联，R两端电压为：UR＝IR＝0.02A×90Ω＝1.8V，则灯两端电压为UL＝U总−UR＝5V−1.8V＝3.2V，由表中数据可知，当LED灯两端电压为3.2V时发出的是蓝光． 点睛：（1）由表中信息可知，LED灯发出红光时的电压和电流，利用W＝UIt求出100s消耗的电能；（2）由电路图可知，LED灯和电阻R串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R两端电压，再根据串联电路的电压特点求出LED灯两端的电压，由表可知发出什么颜色的光． 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 $$