2025年中考物理一轮复习考点突破训练：电功和电功率实验、计算题

2025年中考物理一轮复习考点突破训练：电功和电功率实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．小明在“探究小灯泡亮度与实际电功率关系”的实验中，所用实验器材如图所示，已知小灯泡额定电流小于0.6A，额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路补充完整 ，并在图中的虚线框内画出对应的电路图。 （2）请你根据实验需求在下面虚线框内设计一个记录表格。 （3）在测量小灯泡的额定功率时，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，此时电流表指针位置如图所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （4）小明认为在不增加实验器材的情况下，利用该电路也可以探究导体中电流与导体两端电压的关系，你认为 （选填“可行”或“不可行”），理由是 。 2．小明同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为6V的小灯泡（电阻约为25Ω）1个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20Ω，1A”和“50Ω，0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干。 （1）检查器材时，小明发现电压表指针指在如图1所示位置，接下来小明该如何操作？ ； （2）实验中应选择规格为“ ”的滑动变阻器； （3）图2中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整； （4）正确连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图3所示，小灯泡的额定功率是 。 3．如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置．    （1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，则应选择图中的 和 两个密闭容器进行实验．     （2）通电时间相同时，产生热量最多的密闭容器 中的电阻丝． 4．在测量“小灯泡电功率”的实验中，如图甲所示，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”的字样，电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）甲图中有一根导线连接错误，在连接错误的导线上打“×”，并在图中画出正确的连线 ； （2）正确连接后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，故障原因是： ； （3）排除故障后，逐渐移动滑片，电压表示数如图乙所示，为测出小灯泡的额定功率，应向 （填“左”或“右”）端移动滑片P。图丙为灯泡的U- I图像，则灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器连入电路中的阻值为 ； （4）另一小组电压表有故障，设计了如图丁所示的电路图，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R2，请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数为 （用字母表示），此时可将R2和电流表A整体看作 （填测量工具的名称）； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录此时电流表A的示数为I； ③小灯泡额定功率的表达式：P额= （用已知R2、I、U额表示）。 5．小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 （1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是 ； （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整 （要求滑片向左移灯泡变亮）； （3）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为 A，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω； （4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V； ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。 6．在“测量小灯泡的电功率”实验中，保持电源电压不变，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整 。 （2）如图甲，实验时无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是 接触不良（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）。 （3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V，电流表示数如图乙，小灯泡的额定功率为 W。 （4）小伟设计了如图丙所示的电路，也可以测量小灯泡的额定功率，其中定值电阻阻值为R，实验过程中保持电源电压不变。请写出步骤： ①电路连接完整后，断开S2，闭合S1、S3，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额； ② ，断开S3，闭合S1、S2，记录电压表示数为U2； ③小灯泡额定功率的表达式P额= （用R、U额、U2表示）。 7．学习了焦耳定律之后，小林想通过实验再次探究一下“电流产生的热量与哪些因素有关”请你和小林一起完成下面的实验： 如图甲所示的实验装置，两个相同的透明容器中密封着质量相等且 相同的空气．当电阻通电发热后，容器中的空气受热 ，再通过液柱的高度差反映出产热的多少． 用甲图装置可以探究电流产生的热量与 的关系，实验现象是 边的液柱比较高，得出的结论是 ． 图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，其目的是为了使两个容器中的 不同，最后得出的结论是 ． 8．如图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。 （1）两个透明容器中封闭着 空气（选填“等量”或“不等量”），通电后透明容器中电阻丝的内能增大是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 （2）甲装置是探究导体产生的热量与 大小是否有关的装置。 （3）装置乙通电后两容器内电阻丝产生的热量之比是 。 （4）以下现象能用乙装置的实验结论解释的是 。 A．电炉丝通过导线连接到电路，电炉丝热得发红而导线几乎不发热 B．在家庭电路中，两根导线连接处往往比别处更容易发热 C．冬天在房间里使用电取暖器时，通电越久，房间里温度会越高 D．电风扇通过导线连接到电路里，导线几乎不发热，电热水壶通过同样的导线连接到电路里，导线明显发热 二、计算题 9．一个“220V  800W”电炉子，正常工作时电流有多大？正常工作时电阻有多大？假如电路的电压降到210V，电炉丝的电阻不变，这时电炉子的实际功率有多大？ 10．为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，降低居民的用电费用，我市部分地区已使用了分时电（能）表，电费价目表如下： 原电表计费方法 分时电表计费方法 时间范围 全天 高峰期 低谷期 8：00～21：00 21：00～8：00 单价（元/度） 0.52 0.55 0.30 小明家每天要用电水壶将体积为2L、初温为20℃的水烧开，已知气压为1标准大气压，水的比热为4.2×103J/（kg•℃）。求： (1)烧开这些水吸收了多少热量？ (2)他想知道电水壶工作的实际功率是多少，于是关掉家里其它的用电器，只让电水壶工作，已知他家的电能表如图所示，在5min内电能表闪烁了320次，请你帮他计算出此电水壶的实际功率。 (3)如果电水壶烧开水用了11分40秒，则此电水壶烧水时的效率是多少？ (4)使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，仅此一项，1个月（以30天计）比原来节省多少元电费？ 11．如图甲所示是电阻R和灯泡L的U-I图像， 若将电阻R和灯泡L串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S后，电流表示数为0.4A，求： （1）电阻R的阻值； （2）电源电压； （3）灯泡在10s内消耗的电能。 12．图甲是某款家用蒸蛋器，图乙是其简化原理图，和是供热电阻丝，，蒸蛋器的加热功率为，某次使用时向蒸蛋器内加入水，水温升高了80℃后，鸡蛋刚好被蒸熟，此时温控开关自动断开，蒸蛋器处于保温状态，求： （1）保温时，通过电阻的电流（保留两位小数）； （2）蒸蛋过程中水吸收多少热量【】？ （3）蒸蛋过程中烧水效率为80%，蒸熟鸡蛋共用多长时间？ 13．高效、方便的电热水壶目前已成为家庭常用的用电器之一．一种电热水壶的铭牌上标有“220V 1000W”字样，如果用这种电热水壶将1kg水从15℃加热到100℃．求： （1）水吸收的热量是多少？已知C水=4.2×103J/(kg·℃) （2）若电热水壶的热效率是85%，则将此壶水烧开，需要加热多长时间？ 14．在如图电路中.电源电压不变，R1=3Ω， R2=6Ω。 （1）当S1、S3断开，S2 闭合时，电流表的示数为1A，求电源电压； （2）当S1、S3断开，S2闭合时，求电路中的总功率； （3）当S1、S3闭合，S2断开时，通电1 min，电阻R2产生的热量。 15．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，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图甲所示，a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的额定电压为6V，科技小组同学测得通过该器件的电流 I和其两端电压U的数值，并绘制如图乙所示的图像。 求： （1）电阻的R2阻值； （2）电阻R2的额定电功率。 16．如图甲是某品牌的电热水壶，图乙是其工作原理图，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其加热功率为，保温功率为。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶质量初温为的水在标准大气压下加热到沸腾，假设电热丝产生的热量全部被水吸收，的阻值不随温度变化。 （1）水吸收的热量是多少？ （2）的阻值分别是多大？ 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年中考物理一轮复习考点突破训练：电功和电功率实验、计算题》参考答案 1． 实验序号 电压U/N 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮度 1 2 3 0.8W 不可行 小灯泡灯丝的电阻随温度会发生变化 【详解】[1]由题知，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择小量程即可，滑动变阻采用“上下”接法即可。如图所示 [2]由实物图知，小灯泡和滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与小灯泡并联，故电路图如图所示 [3]由题知，该实验为伏安法探究小灯泡亮度与实际电功率关系，所以表格中需要的参数为，电压、电流、功率和灯泡的亮度。故设计表格入下图 实验序号 电压U/N 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮度 1 2 3 [4]由题知，电流表是小量程，分度值为0.02A，指针偏转16格，电流表读数为0.32A；小灯泡正常发光时电压为2.5V。故根据得，小灯泡的额定功率为 [5][6]在探究导体中电流与导体两端电压的关系时，必须控制电阻不变，但是小灯泡灯丝的电阻随温度会发生变化。故在不增加实验器材的情况下继续用小灯泡进行实验是不可行的。 2． 将电压表指针调零 50Ω 0.5A 1.44W 【详解】（1）[1]电压表的指针位置如图1所示，说明指针没有在零位置；由于是在检查实验器材时发现的，所以接下来小明要对电压表进行的操作是：将电压表指针调零。 （2）[3]额定电压为6V的小灯泡，电阻约为25Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 电源电压为12V，根据串联电路电压的规律和欧姆定律，灯正常发光时，变阻器的电阻 故选用“50Ω  0.5A”的滑动变阻器。 （3）[3]灯的额定电压为6V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示： （4）[4]此时电流表的示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.24A，小灯泡的额定功率是 3． 甲 乙 乙 【详解】(1)电流产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，要探究电流产生热量的多少与电阻的关系时，应控制电流和通电时间相同，改变电阻的阻值，由图可知甲、乙符合；(2)甲、乙中,通过它们的电流和通电时间相等,由Q＝I2Rt可知，乙的电阻大，则乙产生的热量大于甲产生的热量；甲、丙中,电阻和通电相等,由并联电路的电流特点可知通过甲的电流大于通过乙的电流,由Q＝I2Rt可知，甲产生的热量多，综上可知，产生热量最多的密闭容器乙中的电阻丝． 【点睛】（1）电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，实验探究时应采用控制变量法；（2）根据Q＝I2Rt分析三容器内电阻丝产生的热量关系． 4． 灯泡短路/电压表断路 左 1 5 电压表 【详解】（1）[1]图中电路中电压表串联在电路中，电流表与灯泡并联，错误导线是连接灯泡右接线柱与电流表0.6A接线柱的那根导线。将错误导线去除之后，再用导线将灯泡右接线柱与电压表负接线柱相连，如图所示 （2）[2]闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表示数为零，故障原因可能是电压表的测量对象即灯泡短路或者是电压表断路。 （3）[3]图中电压表示数为2.1V，小于灯泡的额定电压，所以应将滑片向左移，减小滑动变阻器连入电路的有效阻值，以增大灯泡两端的分压，直至电压表示数为2.5V。 [4]由图可知，灯泡两端电压为2.5V时，流过灯泡的电流为0.4A，故灯泡的额定功率 [5]此时滑动变阻器连入电路中的阻值 （4）[6][7]闭合开关S、S2，断开开关S1，灯泡与R2并联后与滑动变阻器串联，电流表测量R2所在支路的电流，灯泡与R2两端的电压相同，此时的R2和电流表A可看作是电压表，故移动滑动变阻器的滑片，使电流表A的示数为 [8]闭合开关S、S1，断开S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，灯泡与R2并联后与滑动变阻器串联，电流表测量R2和灯泡的总电流，记录此时电流表A的示数为I，则灯泡的电流为 小灯泡额定功率的表达式 5． 0.38 10 2 3.8 1 【详解】（1）[1]实验利用的是欧姆定律表达式的变形公式计算电阻，故其实验原理是。 （2）[2]滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，要滑片向左移时灯泡变亮，此时电路中的电流变大，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的A接线柱与小灯泡的右接线柱连接，如图所示 （3）[3][4]灯泡正常发光时的电压为3.8V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.38A，由得，小灯泡正常工作时的电阻为 （4）[5][6][7][8]连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，此时电压表测量小灯泡两端电压，移动滑片，使电压表的示数为3.8V，使小灯泡正常发光。保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，此时电压表测量小灯泡与定值电阻两端电压，读出电压表示数U。此时定值电阻R0两端的电压为 通过灯泡的电流为 则小灯泡额定功率为 6． 灯泡与灯座 1.25 保持滑片位置不动 【详解】（1）[1]电压表与小灯泡并联，因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0~3V的量程与小灯泡并联，如图所示： ； （2）[2]实验时无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，说明电路断路，电压表串联接入电路，即灯泡断路，故故障为灯泡与灯座接触不良。 （3）[3]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，则小灯泡的额定功率是 P额=U额I额=2.5V×0.5A=1.25W （4）[4][5]①电路连接完整后，断开S2，闭合S1、S3，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额； ②滑动变阻器滑片保持不动，断开S3，闭合S1、S2，记录电压表示数为U2； ③在①中电压表测小灯泡两端的电压，在②中电压表测灯与定值电阻两端的总电压，因各电阻的大小和电压大小不变，根据串联电路电压的规律可知定值电阻R两端的电压：UR=U2﹣U额， 由欧姆定律和串联电路的电流特点可知通过小灯泡的电流 则小灯泡的额定功率 7． 初温 膨胀 电阻 右 电流与通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多 电流 电阻与通电时间一定时，电流越大产生的热量越多 【详解】如图甲所示的实验装置，根据转换法，两个相同的透明容器中密封着质量相等且初温相同的空气，当电阻通电发热后，容器中的空气受热膨胀，再通过液柱的高度差反映出产热的多少． 甲图装置中，两电阻串联串联，通过的电流相等，通过时间也相同，根据控制变量法，可以探究电流产生的热量与电阻的关系，实验现象是右边的液柱比较高，根据转换法，得出的结论是：电流与通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多． 图乙中容器外并联了一个阻值相同的电阻丝，根据并联电路电流的规律，其目的是为了使两个容器中的电流不同通过左侧容器中电阻丝的电流大，由乙图知左管中高度差大，根据转换法，左容器中电阻丝产生的热量多，故最后得出的结论是电阻与通电时间一定时，电流越大产生的热量越多． 8． 等量 做功 电阻 4：1 D 【详解】（1）[1]我们通过空气的热胀冷缩程度来显示电流产生热量的多少，所以容器内封闭的空气是等量的。 [2]电能通过电热丝做功，将电能转化为内能。 （2）[3]甲中两个容器中的电阻丝的电阻不同，而它们串联，电流大小与通电时间是相同的，故是探究电热与电阻的关系。 （3）[4]乙中，两个容器中的电阻阻值相等，但乙中电阻与容器外一个等值的电阻并联，根据并联电路分流特点可以知道，右面容器电阻中的电流等于左面容器电阻电流的二分之一，根据焦耳定律（在其他情况相同时，电热与电流成正比）可以知道，左面容器电阻产生的热量是右面容器电阻产生热量的2倍，即二者电热之比为2：1。即电热与电流大小有关，在其他情况相同时，电热与电流成正比。 （4）[5]A．电炉丝与导线串联，二者中的电流是相等的，电热不等不是电流因素造成的。故A不符合题意； B．两根导线连接处电阻较其他地方大，故造成的电热多。故B不符合题意； C．房间里温度高是通电时间长导致电热大造成的。故C不符合题意； D．在电源电压不变时，电风扇的电功率小，导线中的电流小，故电流通过导线的电热小；电热水壶工作时导线中的电流大，故电流通过导线时的电热大。故D符合题意。 故选D。 9．(1)3.64A (2)60.5Ω (3) 728.93W 【详解】(1)电炉正常工作时功率为800W，电压为220V，由P=UI可知正常工作时电流为： (2)由P=可知正常电阻为： (3)当电路中的电压降低到210V时，其实际功率为： 答：(1)正常工作时电流有3.64A； (2)正常工作时电阻有60.5Ω； (3)电炉子的实际功率有728.93W。 10．(1)6.72×105J；(2)1200W；(3)80%；(4)1.75元 【详解】(1)根据可得，2L水的质量 1标准大气压下水的沸点为100℃，烧开这些水吸收的热量 (2)由电能表铭牌可知，每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3200次， 在5min内电能表闪烁了320次，电水壶消耗的电能为 此电水壶的实际功率 (3)如果电水壶烧开水用了11分40秒，则此电水壶烧水时消耗的电能为 电水壶烧开水的效率 (4)使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，仅此一项，1个月（以30天计）所用电能为 故比原来节省的电费 答：(1)烧开这些水吸收了的热量； (2)此电水壶的实际功率为； (3)如果电水壶烧开水用了11分40秒，则此电水壶烧水时的效率是； (4)使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，仅此一项，1个月（以30天计）比原来节省元的电费。 11．（1）5Ω；（2）3V；（3）4J 【详解】解：（1）灯泡的电阻与温度有关，所以灯泡的电阻是变化的，定值电阻的阻值不变，所以图甲中过原点的倾斜直线是定值电阻的U-I图像，由图像知，当R两端电压UR=2.0V时，通过R的电流IR=0.4A， 由欧姆定律可得，电阻R的阻值 由图乙知，R与L串联，电流表测电路中的电流，串联电路中电流处处相等，所以通过灯泡的电流是0.4A，由图甲可知，灯泡两端的电压是1.0V，根据串联电路电压规律可知，电路中的总电压即电源电压 U=UR+UL=2.0V+1.0V=3V （3）灯泡在10s内消耗的电能 W=ULIt=1.0V×0.4A×10s=4J 答：（1）电阻R的阻值是5Ω； （2）电源电压是3V； （3）灯泡在10s内消耗的电能是4J。 12．（1）0.27A；（2）1.68×105J；（3）420s 【详解】解：（1）加热时R1的功率 保温时，的功率 由得 （2）水的体积 水的质量 水吸收的热量 （3）蒸蛋过程消耗的电能 蒸熟鸡蛋所用时间 答：（1）保温时，通过电阻的电流是0.27A。 （2）蒸蛋过程中水吸收1.68热量。 （3）蒸熟鸡蛋共用420s。 13．（1）357000J；（2）420s； 【详解】（1）根据计算水的吸收的热量为： （2）电热水壶的热效率是85%，根据的变形式，计算消耗的电能为： 由得需要加热的时间为： 14．(1)9V；(2)9W；(3)810J。 【详解】(1)当S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压： ； (2)当S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和： 电路中的总功率： ； (3)当S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通电1min电阻R2产生到热量为： 。 15．（1）5Ω；（2）7.2W 【详解】解：（1）由图乙数据可知，R1、R2的总电阻 由甲图可以看出电阻R1、R2并联，由并联公式，可求出 。 （2）电阻R2的额定电功率为 答：（1）电阻R2的阻值为5Ω；（2）电阻R2的额定功率为7.2W。 16．（1）；（2）48.4Ω，501.6Ω 【详解】解：（1）标准大气压下水的沸点为，则水吸收的热量 （2）由图乙可知，开关S接3时，和串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热水壶处于保温状态；开关S接2时，电路中只有，电路中的总电阻最小，电热水壶处于加热状态；由可知，的阻值 和的总阻值 的阻值 答：（1）水吸收的热量是； （2）的阻值分别是48.4Ω，501.6Ω。 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 $$