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．物理学习小组的同学们通过实验来探究“电功率跟电流、电压的关系”。 (1)小聪同学用干电池作电源，把标有“”的灯泡 L1 和标有“” 的灯泡L2两只灯泡连成如图所示的电路探究“电功率跟电压的关系”，闭合开关进行实验，记录数据如表所示 灯泡 发光情况 电压 U //V L1 暗 1.8 L2 亮 2.7 ①图甲实验中串联目的是 。 ②分析现象及数据，并归纳结论是通过用电器的电流相同时，用电器两端电压越大，电功率 。 (2)小明同学又在原有器材的基础上设计了如图所示的电路，想继续探究“电功率跟电流的关系”：你认为这样设计实验图存在的问题是 。并提出解决的方法是 。 2．如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。（乙装置中左端的电阻为，右端容器内的电阻为，容器外的电阻为。） （1）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的 相同。该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与 的关系；通电一段时间后，与 （选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差大； （2）用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少，应用的实验方法是 ； （3）采用图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时， 越大，产生的热量越 （选填“多”或“少”）； （4）如果乙装置中发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 3．小明用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率．（电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V） （1）连接图甲的电路时滑动变阻器的滑片应调到最 （“左”或“右”）端； （2）闭合开关，小明发现两表指针处于图乙所示位置，此时灯泡 （选填“不发光”“微弱光”或“比正常亮”）； （3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W，所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 （填选项前字母）． A．10Ω  2A   B．20Ω  2A   C．30Ω  2A  D．40Ω  2A． 4．某兴趣小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中，用到干电池、待测小灯泡（额定电压为1.5 V） 、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线等实验器材来进行实验。 （1）连接的实验电路如图1所示，检查电路时发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线 ； （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图2所示，则此时通过小灯泡的电流是 A； 若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为1.5V； （3）根据记录数据，画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象，如图3所示，分析图象可知：①小灯泡的额定功率为 W；②利用该实验装置 （选填“能”或“不能”）进行探究“电流与电压的关系”实验，原因是 。 5．为了探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关，小鹏同学利用电源、开关、导线和如图所示的装置组装电路进行实验。甲、乙、丙三个透明容器里盛放着等量的空气，实验前每个U形管两侧液面高度均相同； （1）实验前，U形管两侧液面高度 （选填“需要”或“不需要”）检查容器的气密性； （2）将它们接入电路后，可通过比较U形管中液面高度差来判断产生热量的多少，这种研究物理问题的方法在下面的 （用字母表示）实验过程中也用到了； A．探究串联电路中各用电器两端的电压与电源两端电压的关系 B．探究电流与电压的关系时，保持电阻大小不变 C．探究影响导体电阻大小的因素时，通过灯泡亮度来判断导体电阻的大小 （3）小鹏同学将电路接通，一段时间后观察的现象如图所示。对比 两容器相连接的U形管液面的高度差，可研究电流通过导体产生热量的多少是否与电阻大小有关。若丙容器外面的电阻断路，将 （选填“会”或“不会”）对上述问题的研究造成影响。 6．为测量小灯泡（标有“2.5V 0. 3A”字样）的额定功率，小凯设计如图所示的电路。各元件正常，接触良好。 (1)在图的电路中，闭合开关后，观察电压表、电流表及小灯泡，有什么现象 ？ (2)同组的小旋发现，电路中虽然有两个错误，但只要改接一根导线， 就可以完成本实验探究。请你在图中把那根导线找出来，打上“×"，再把它改接到正确的位置上，并在虚线框内画出改正后的电路所对应的电路图； ( ) (3)再次闭合开关，电流表、电压表的示数如图所示。计算此时小灯泡的电功率为 W， 这是小灯泡的额定功率吗？写出你的判断依据 ； (4)若只把小灯泡更换为一个待测定值电阻，能测出其阻值吗 ？ 7．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中 ； （2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，因为通电段时间后两侧容器中U形管中液面的高度差不同； （3）本实验探究的规律是物理学家 最先精确确定的。 8．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6伏且不变，小灯L标有“0.3安”字样。 (1)某同学正确连接电路，且实验步骤正确。当闭合电键后，电流表与电压表的示数分别如图所示，则滑动变阻器R的最大阻值为 欧。将滑动变阻器的滑片移到中点时（即滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的一半），该灯恰好正常发光，这时电流表的示数为 安，小灯的额定功率为 瓦； (2)该同学继续移动滑动变阻器的滑片，小灯突然熄灭。已知除小灯L和滑动变阻器R外，其余元件均完好，且电路中各处接触均良好。则电路中存在的故障可能是 （只要写出一种可能的情况），此时电路中电表的示数情况为 。 二、计算题 9．如图所示，电阻R2是5Ω，电源电压保持4.5V不变，当开关S闭合时，电压表的示数为1.5V。求： （1）电阻R1的阻值； （2）电阻R2在1min内消耗的电能。 10．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5.0A；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0.02A，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0~150s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。 11．为了提升市民的生活品质，全国正在努力推进“厕所革命”。某物理兴趣小组为了解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，为公厕设计了一个可以调节温度高低的简易电热马桶座，其电路如图所示。图中定值电阻R1 和R2 为两根电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω，电源电压为220V且保持不变。通过调整开关状态或位置可分为“高温档”“中温档”和“低温档”三个档位。当S1闭合，S2接 a时，电路发热的功率为22W。求： (1)R1的阻值； (2)高温档和低温档的电功率分别是多大？ (3)请你通过对比中温档和低温档的电功率大小，谈谈该电路设计有什么不足，并提出合理的建议。 12．如图甲所示的是某品牌空气炸锅，其内部工作电路可简化为如图乙所示。其中发热电阻R1=50Ω，R2=200Ω。当开关S1闭合，单刀双掷开关S接b端时为高温档；开关S1断开，开关S接a时为低温档。求： （1）低温档正常工作时，流过电阻R2的电流。 （2）高温档正常工作时，高温加热功率。 （3）若用此空气炸锅把质量为200g，初温为20℃的薯条，炸熟至170℃[c薯条=3.63×103J/（kg•℃）]，需要吸收的热量是多少？ 13．如左图为一款不锈钢电火锅，额定电压为220V，电路简化图如右图，有高、低温两档，均由同一发热板提供热量．该电火锅高温档功率为2000W，可实现快速加热：使用低温档工作时，发热板的功率为720W，用于保持锅内汤汁处于沸腾状态． （1）电火锅工作时是利用了电流的什么效应 （2）使用高温档正常工作时，电路中的电流是多大？发热板的电阻是多大？（计算结果保留一位小数） （3）使用低温档正常工作时，求电路消耗的总功率 14．如表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： 额定电压 220V 额定功率 加热1000W 保温44W 热水器的容量 2L （1）饮水机保温状态下正常工作时的电流； （2）饮水机保温状态下正常工作5min消耗的电能； （3）若不计热损耗，该饮水机正常工作时，将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间？ 15．如图所示的电路中，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1从最右端滑到最左端，电流表的示数由0.12A变化到0.6A．求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R1的最大阻值； （3）滑动变阻器R1的滑片在中点时，电路的总电功率。 16．如图甲所示是一款家用滴滤式咖啡壶，通电后，机器将容积为500mL的水箱中的水加热到沸腾，通过喷淋装置将烧开的水喷入滤杯中，实现自动滴滤；滴滤后的咖啡流入下方的滴滤壶中，壶下有自动加热装置，能对滴滤好的咖啡进行保温或加热，简化后的电路如图乙所示，其中R0是发热电阻丝，R为定值电阻，在某次“自动加热--保温”程序中，R0的功率随时间变化的关系如图丙所示，加热和保温时，R0的功率之比为4:1。[已知，]求： （1）将初温为40℃满容积的一箱水加热到100℃，水吸收的热量； （2）R0的阻值； （3）某次“自动加热保温”程序中电路消耗的电能。    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． 使通过两灯的电流相等 越大 电压过大，会烧毁灯泡的 去掉一节电池 【详解】(1)[1] [2]用控制变量法探究电功率跟电压的关系，需要使两灯电压不同，控制电流相同，观察灯泡的亮度判断灯泡的功率大小，分析现象及数据，并归纳结论是通过用电器的电流相同时，用电器两端电压越大，灯泡越亮，灯泡的电功率就越大。 (2) [3] [4]根据串联分压原理，可以得出电源电压为 探究“电功率跟电流的关系”设计的电路图中由于两灯泡是并联，所以两灯两端的电压都等于电源电压4.5V，远大于L1两端的额定电压，这样容易烧坏灯泡，所以需要降低电源电压，即去掉一节电池即可。 2． 电流和通电时间 电阻 右 转换法 电流 多 变小 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，左右容器内的电阻丝串联，通过它们的电流和通电时间相同，两电阻阻值不同，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系。 [3]由焦耳定律可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，所以与右侧容器相连的U形管中液面的高度差大。 （2）[4]电流通过导体产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示，这是转换法。 （3）[5][6]由图乙可知，右边容器内的电阻丝与容器外的电阻丝并联后，再与左边容器内的电阻丝串联，左右容器内的电阻丝阻值和通电时间相同，但通过左侧电阻丝的电流比通过右侧电阻丝的电流大，由控制变量法可知，控制不变的物理是电阻丝的阻值和通电时间，改变的物理量是通过它们的电流，所以是探究电流产生的热量与电流大小的关系，多次实验，均发现左侧U形管液面高度差较大，由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多。 （4）[7]当乙装置中发生了断路时，电路中只有和串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律（）可知，在相同时间内，电阻丝产生热量变小，与之前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将变小。 3． 左 不发光 0. 5 B 【详解】[1]连接电路时滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，即最左端． [2]由两电表指针处于的位置，电压表示数等于电源电压，电流表无示数，故障为灯断路，此时灯泡不发光． [3]故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I一U图象如图丙所示，则灯额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率是： P=UI=2.5V×0.2A=0. 5W； [4]由图可知,当变阻器连入电路中最大电阻时,电路中电流I′=0.1A最小，变阻器的电压为： U滑=3V−1V=2V， 由欧姆定律变阻器接入电路的电阻： R= =20Ω， 故选用“25Ω，2A”滑动变阻器，选B． 4． 0.14 右 0.3 不能 见解析 【详解】（1）[1]电流表应与小灯泡串联，电压表应与小灯泡并联，如图所示： （2）[2]电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.14A。 [3]由图3可知，此时小灯泡两端电压小于1.5V，此时应该增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路中的阻值，由图1可知，应向右移动滑片。 （3）[4]由图3可知，当灯泡两端电压为1.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率 P=UI=1.5V×0.2A=0.3W [5][6]探究电流与电压的关系时，要控制电路中的电阻不变，灯丝电阻随温度的升高而增大，所以不能探究电流与电压的关系。 5． 需要 C 甲、乙 不会 【详解】（1）[1]U形管两侧液面高度差是气体压强变化导致，气体压强变化是气体受热膨胀，一旦漏气，不会引起压强变化。所以实验前，需要检查容器的气密性。 （2）[2]将它们接入电路后，可通过比较U形管中液面高度差来判断产生热量的多少，这种研究物理问题的方法是转换法； A．探究串联电路中各用电器两端的电压与电源两端电压的关系，研究物理问题的方法是实验法，故A不符合题意； B．探究电流与电压的关系时，保持电阻大小不变，研究物理问题的方法是控制变量法，故B不符合题意； C．探究影响导体电阻大小的因素时，通过灯泡亮度来判断导体电阻的大小，研究物理问题的方法是转换法，故C符合题意。 故选C。 （3）[3][4]小鹏同学将电路接通，一段时间后观察的现象如图所示，甲、乙两容器中电阻不同，根据控制变量法可知，对比甲、乙两容器相连接的U形管液面的高度差，可研究电流通过导体产生热量的多少是否与电阻大小有关。若丙容器内外两电阻并联，根据并联电路特点知，外面的电阻断路，剩下电路仍为通路，将不会对上述问题的研究造成影响。 6． 电压表有示数、电流表无示数、小灯泡不亮 0.672 不是，因为小灯泡的实际电压小于它的额定电压，所以小灯泡的实际功率小于它的额定功率。 可以 【详解】(1)[1]由图可知，灯泡被短路，没有电流通过，灯泡不亮，电流表无示数，此时电压表串联在电路中测电源电压，有示数且很大。 (2)[2]电流表需要与灯泡串联，电压表并联在灯泡两端，只需要去掉电流表“0.6”接线柱与灯泡接线柱的导线即可；电路图按照电流从电源正极出发，依次经过开关，电流表、灯泡回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，电流表、电压表遵循电流正极进负极出的原则，如图所示 (3)[3]电流表选择分度值0.02A的小量程0~0.6A，示数为0.28A，电压表选择分度值为0.1V的小量程0~3V，示数为2.4V，此时小灯泡的电功率为 [4]此时小灯泡的实际电压小于它的额定电压，所以小灯泡的实际功率小于它的额定功率，所以不是额定功率。 (4)[5]若只把小灯泡更换为一个待测定值电阻，根据可知，只需要用电压表测出待测电阻两端电压，电流表测出通过待测电流就能测出其阻值。 7． 液面的高度差 电阻 焦耳 【详解】（1）[1]电阻丝产生的热量无法直接观察到，但可以通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少。 （2）[2]甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系。 （3）[3]英国物用学家焦耳通过大量实验，最先精确的确定了电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律，其表达式为。 8．(1) 20 0.3 0.9 (2) 灯L短路 电压表示数为零，电流表有示数 【详解】（1）[1][2][3]如果电压表选择0~15V量程，电压表的示数为10V，超过电源电压，所以电压表量程选择错误。应该选择0~3V量程，示数为2V。灯泡额定电流为0.3A，电流表选择0~0.6A，示数为0.2A，所以灯泡此时电阻为 电路总电阻为 闭合开关时，滑动变阻器最大电阻为 R大=R-RL=30Ω-10Ω=20Ω 当滑动变阻器在中点时，灯泡正常工作，电路电流为0.3A，变阻器两端的电压 灯泡两端的电压 U额=U-U滑=6V-3V=3V 灯泡的额定功率 P额=U额I=3V×0.3A=0.9W （2）[1][2]继续移动滑片，灯泡突然熄灭，灯泡断路时，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数为6V；灯泡短路时，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0；滑动变阻器断路时，电流表和电压表都无法测量，电流表和电压表都无示数。 9．（1）10Ω；（2）27J 【详解】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。 （1）因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压 则电阻R1的阻值 （2）电阻R2在1min内消耗的电能 答：（1）电阻R1的阻值是10Ω； （2）电阻R2在1min内消耗的电能为27J。 10．（1）44Ω；（2）4.4W；（3）110220J；（4）避免与其他大功率电器共用同一插座 【详解】解：（1）当S在位置“1”时，R1接入电路，由，可得 （2）当S在位置“2”时，挂烫机处于待机状态，R2接入电路，由可得 （3）挂烫机加热状态时的功率 挂烫机消耗的电能 （4）避免与其他大功率电器共用同一插座。 答：（1）R1的阻值为44Ω； （2）挂烫机待机状态的功率为4.4W； （3）熨烫过程中，挂烫机0~150s消耗的电能为110220J； （4）避免与其他大功率电器共用同一插座。 11．(1)2200Ω；(2)17.6W；110W；(3)低温档17.6W与中温档22W的电功率相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距 【详解】解：(1)当S1闭合，S2接a时，只有R1接入电路，则R1的阻值为 (2)当S1断开、S2接a时，两个电阻串联，电路处于低温档，则低温档的电功率为 当S闭合，S2接b时，两个电阻并联，电路处于高温档，R1的发热功率为 R2的发热功率为 高温档的总功率为 (3)低温档17.6W与中温档22W的电功率相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距。 答：(1)R1的电阻大小为2200Ω； (2)低温档的电功率为17.6W，高温档的电功率为110W； (3) 低温档17.6W与中温档22W的电功率相差不大，没有实际意义。根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距。 12．（1）0.88A；（2）1210W；（3）1.089×105J 【详解】解：（1）因并联电路两端电压相等，串联电路的总电阻等于各分电阻之和，通过电阻R2的电流 （2）高温档正常工作时，开关S1闭合，开关S接b端，R1、R2并联，则 总功率 （3）薯条质量 薯条吸收的热量 答：（1）低温挡正常工作时，流过电阻R2的电流0.88A； （2）高温挡正常工作时，电阻R1、R2消耗的总功率为1210W； （3）一次炸熟200g薯条需要吸收的热量为1.089×105J。 13．（1）热（2）9.1A（3）24.2Ω（4）1200W 【详解】（1）电火锅是利用电流的热效应工作的； （2）由电路图知道，当开关S1 、S2 均闭合时，R0短路，电路中只有R，此时电火锅处于高温档，由知道，电路中的电流是：， 由知道，发热板的电阻是：； （3）由电路图知道，当开关S1 闭合、S2  断开时，R与R0 串联，此时电火锅处于低温档，发热板的功率为720W，由于串联电路中各处的电流相等，所以，由知道，电路中的电流是：， 故电路消耗的总功率是：． 14．（1）0.2A；（2）1.32×104J；（3）504s 【详解】解：（1）根据P=UI可知，饮水机保温状态下正常工作时的电流 （2）根据W=Pt可知，饮水机保温状态下正常工作5min消耗的电能 W=P保温t=44W×5×60s=1.32×104J （3）水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(90℃-30℃)=5.04×105J 不计热损耗，饮水机需要加热的时间为 答：（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流为0.2A； （2）饮水机保温状态下正常工作5min消耗的电能为1.32×104J； （3）需要加热504s。 15．（1）6V；（2）40Ω；（3）1.2W 【详解】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R1串联，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，则I大=0.6A，电源电压 U=I大R=0.6A×10Ω=6V （2）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，则I小=0.12A，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器R1的最大阻值 R1=R总﹣R=50Ω﹣10Ω=40Ω （3）滑动变阻器R1的滑片在中点时，电流表的示数： 电路的电功率 P=UI=6V×0.2A=1.2W 答：（1）电源电压为6V； （2）滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω； （3）滑动变阻器R1的滑片在中点时，电路的总电功率1.2W。 16．（1）1.26×105J；（2）220Ω；（3）19800J 【详解】解：（1）满容积的一箱水的体积 由可知，水的质量 水吸收的热量 （2）由图乙可知，当开关与触点连接时，电路处于断开状态，当开关与触点连接时，、串联，当开关与触点连接时，只有工作；根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任一分电阻，所以当开关与触点连接时，只有工作，电路的总电阻最小，根据可知，总功率最大，咖啡壶处于加热状态；由图丙可知，咖啡壶的加热功率 由可知，的阻值 （3）由图丙可知，某次“自动加热保温”程序中加热时间 保温时间 由题知，是发热电阻丝，加热和保温时，的功率之比为4∶1，则保温挡的功率 根据可知，某次“自动加热保温”程序中加热消耗的电能 某次“自动加热保温”程序中保温消耗的电能 某次“自动加热保温”程序中电路消耗的电能 答：（1）将初温为满容积的一箱水加热到，水吸收的热量为； （2）R0的阻值为； （3）某次“自动加热保温”程序中电路消耗的电能为。 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 $$