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 一、实验题 1．小红在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验中，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验。 （1）电流产生的热量无法直接测量和观察，利用如图甲、乙所示的装置，我们可以通过观察U形管两侧液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少，这应用了 （填实验方法）； （2）为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，应该选用装置 （选填“甲”或“乙”），目的是要控制 和 相同； （3）观察图乙的实验现象可以得出结论：电流通过导体产生的热量跟电流大小有关，在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流越大，电流产生的热量越多，所以图乙 （选填“左边”或“右边”）容器中导体产生的热量多。 2．利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，烧瓶中铜丝电阻小于镍铬合金丝电阻。 （1）实验中两金属丝产生热量的多少是通过观察 反映出来的； （2）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，A、B两瓶中要装入质量相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为 ； （3）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值 的电阻丝，就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。若闭合开关后一段时间，发现B瓶中的温度变化大，则说明 瓶中液体的比热容较大。 3．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，请完成空格处的内容。 ①实验原理： 。 ②小华同学在实验中所用电源电压为4.5伏，滑动变阻器上标有“20Ω　2A”字样，小华观察到小灯泡上标有“2.5V”字样，当把变阻器的滑片P移至中点时，电压表的示数正好是2.5伏，则小灯泡的额定功率为 瓦。 ③继续移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数如图2所示，这时小灯泡的实际功率为 瓦。再移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表和电流表示数逐渐变小，同时小灯泡不亮，则灯泡不亮的原因是 。 4．在“用伏安法测小灯泡电功率”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒为3V不变。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮。 (2)正确连接好电路，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，小丽同学闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若她想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。 (4)小丽同学移动滑片，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I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W。 5．一只小灯泡的额定电压U额= 2.0V，正常发光时的电阻约为 8Ω。小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为 6V 的电源，滑动变阻器有 A 规格：“10Ω 2A”、B 规格：“30Ω 1A”可选，导线若干。 （1）本实验应该选择 （选填“A”或“B”）规格的滑动变阻器； （2）小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为 2.0V，小灯泡正常发光，此时电流表指针偏转情况如图乙所示，则此时电流表的示数为 A，则该小灯泡的额定功率为 W； （3）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，他用了一个已知阻值为 R0的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电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤： ①闭合开关 S1，将 S2拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为 ； ②再将开关 S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数 I； ③灯泡额定功率的表达式为 P 额= （用已知量和测量量的符号表示）。 6．【实验名称】测量小灯泡的电功率。 小红用图甲所示电路测量小灯泡的功率，灯泡上标有“2.5V”字样。 【实验过程】 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线 （要求R的滑片向A端移动时接入电路的电阻变大，导线不得交叉）； （2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，则小灯泡 （选填“一定”或“不一定”）出现了故障； （3）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，同时观察 （选填“电流表”、“电压表”或“小灯泡”）； 【分析与论证】 （4）根据测量的数据绘成如图乙所示的I﹣U图像，得出小灯泡的额定功率为 W。分析图像还发现， 。 7．某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验，电路如图甲所示，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 （填“A”或“B”）端。 (2)实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是 。 (3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 8．如图甲所示，锐颖同学在“测量小灯泡的电功率”实验中，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，变阻器A的规格为“10Ω 1A”，B的规格为“50Ω 2A”。 （1）实验中要测量的物理量分别是 、 ； （2）实验选用的滑动变阻器应是 （选填“A”或“B”）。如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 ； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端滑动。根据实验测得的数据，作出如图丙所示的图像。分析图像可知，小灯泡的额定功率 W； （4）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 。 二、计算题 9．一个小灯泡的两端加2.5V电压时电流是0.3A，它在这种情况下通电2min，电流做了多少功？ 10．如图所示的电路．电阻R为5Ω。当开关S断开时，电流表的示数为2A；当开关S闭合时，电流表的示数为3A，此时小灯泡L正常发光。求 （1）电源电压； （2）小灯泡L的额定功率。 11．如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，电阻R2的阻值为60Ω。当开关S闭合时，电压表的示数为3V。求： （1）电流表的示数I。 （2）电阻R2在1min内消耗的电能。 12．如图所示电路中，小灯泡的亮度可以调节，电源电压为8V并且保持不变，变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡的规格为“6V 3W”（设灯泡的电阻恒定不变）求： （1）“6V 3W”表示： 。 （2）小灯泡正常发光时，变阻器接入电路的阻值是多大 ？小灯泡正常工作时电流多大 ？ （3）小灯泡发光最暗时，灯泡的实际功率是多大 ？ 13．某品牌的电热水壶，工作电路简图如图甲所示，工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态，其铭牌如下表所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1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，】求： （1）水吸收的热量； （2）、的阻值； （3）某周末的晚饭时间，小明想利用所学的电学知识测算此时电热水壶加热的实际电压。他关闭了家中其它所有用电器，只让电热水壶在“加热”状态下工作，观察到自家电能表（如图乙）的转盘在1min内转了50转，此时电热水壶的实际电压为多少？ 14．如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度，还可以自动保温，特别适合夜间使用。图乙是机器的参数表及电路简图、为电热丝，S为双触点自动开关）。求： 型号： 电源： 加热功率： 保温功率： （1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？ （2）电阻的阻值？ （3）若把调好的奶粉从加热到所用时间为，则调好的奶粉的比热容是多少（不计热损失）？    15．设计师根据生活需要制成了一中新型太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，小明家新安装了一台这种热水器，铭牌如图所示。求： （1）将太阳能热水器注满水，当水温从20℃升高到50℃时水吸收的热量是多少？ （2）若用天然气灶把注满的水从20℃加热到50℃，不计热量损失时，需要完全燃烧的天然气的体积？（天然气的热值为4.0×107J/m3） （3）注满水的热水器，阴雨天时，也要使水温从20℃升高到50℃，其中50%的热量由电能辅助提供，若不计热量损失，热水器正常工作需要加热多长时间？ 额定电压220V 容积100L 额电功率2000W 频率50Hz 16．如图甲所示是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，S1为温控开关，额定电压为220V，加热功率为484W，保温功率为44W。R1、R2均为加热电阻丝（假设电阻不变），请解答下列问题： （1）当开关S闭合、S1断开时，该饮水机处于 （填“加热”或“保温”）状态； （2）电阻丝R1的阻值是多少？( ) （3）某一次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5分钟内闪烁了100次，她家电能表上标有“3000imp/kW·h”的字样，此时，饮水机的实际功率和实际电压各是多少？( ) 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． 转换法 乙 通电时间 电阻阻值 左边 【详解】（1）[1]电热丝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容器内电热丝产生热量的多少，这是转换法。 （2）[2][3][4]探究电流产生的热量与电流大小的关系，应控制通电时间和电阻大小相同，乙装置中，在容器内电阻丝的电阻和通电时间相同时，通过容器内电阻的电流大小不同，故图乙装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （3）[5]装置乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的电流之和与左端的电阻电流相等，即,两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 两电阻阻值相等，则支路中电流相等 所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由可知，左边容器中的电阻产生的热量多。 2． 温度计示数的变化 煤油的比热容小，煤油温度升高明显 相同 A 【详解】（1）[1]根据转换法，实验中两金属丝产生热量的多少是通过观察温度计示数的变化反映出来的。 （2）[2]为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容小于水的比热容，初温和质量相同的水和煤油吸热相同，根据可知，煤油温度升高得明显。 （3）[3]串联电路各处的电流相等，通过时间也相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相同的电阻丝，可控制相同时间不同液体吸热相同，根据比较温度的变化就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。 [4]若闭合开关后一段时间，发现B瓶中的温度变化大，根据比较吸热能力的方法，则A瓶中液体的比热容大于B瓶中液体的比热容。 3． P=UI 0.5 0.384 实际功率太小 【详解】（1）[1]“测定小灯泡的电功率”的实验原理是P=UI。 （2）[2]滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡的电压，电流表测电路电流，当把滑片P移至中点时，连入电路的阻值 因电压表的示数正好是2.5V，则滑动变阻器两端电压 此时小灯泡正常发光，则灯泡的实际电流即为额定电流，和通过滑动变阻器的电流相等，即为 灯泡的额定功率 （3）[3][4]此时电压表是小量程，其分度值是0.1V，故此时的示数是2.4V；此时电流表也是小量程，其分度值是0.02A，其示数是0.16A；故此时的实际功率是 再移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表和电流表示数逐渐变小，即此时实际功率变小，灯泡的亮度取决于实际功率，故此时灯泡不亮。 4．(1)见解析 (2)短路 (3)右 (4)0.5 【详解】（1）根据要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮，应该把滑动变阻器接右下方接线柱接入电路，连接电路如下： （2）正确连接好电路，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可以判断故障位置，可能是小灯泡发生了短路。 （3）根据电压表示数如图乙所示，可知此时小灯泡电压小于额定电压，若她想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器电阻减小，因此应将滑片向右移。 （4）由图丙所示可知，小灯泡的额定电压2.5V和额定电流0.2A，可以求得小灯泡的额定功率 5． B 0.26 0.52 【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电流约为 灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值 滑动变阻器应选B。 （2）[2]由图示电流表可知，其量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A。 [3]灯泡额定功率 （3）①[4]闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，此时电流表测定值电阻电流，要使灯泡正常发光，灯泡两端电压应为额定电压2V，此时定值电阻两端电压也是2V，所以要移动滑片，使电流表的示数为 ②再保持滑片的位置不动，将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I； ③[5]在②中，因电路的连接关系没有改变，各电阻的电压不变，灯仍正常发光，通过定值电阻的电流保持不变，根据并联电路电流的规律，通过灯的电流 灯泡额定功率的表达式为 6． 不一定 B 电压表 0.625 当小灯泡两端电压增大时，通过的电流也增大，实际电功率增大；灯丝温度越高，电阻越大 【详解】（1）[1]原图中导线接在滑动变阻器的电阻丝两端，应采用一上一下的接法，根据滑片R向A端移动时接入电路中的电阻变大可知，下接线柱应接B接线柱，改正后的电路如图 （2）[2]灯泡不发光，可能是电路电流太小，也可能是电路断路或小灯泡被短路，故正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，不一定是小灯泡出现了故障。 （3）[3][4]灯在额定电压下正常发光，示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，即增大电路中的电流，故应减小变阻器连入电路中的电阻大小，滑片向B移动，同时观察电压表的示数，直到电压表示数为额定电压2.5V。 （4）[5]由图乙所示I−U图像可知，灯泡两端的电压等于额定电压2.5V时，通过灯泡的电流等于0.25A，则灯泡的额定功率 [6]由图像可知，当小灯泡两端电压增大时，通过的电流也增大，实际电功率增大；灯丝的I−U图像不是一条过原点的斜线，说明灯丝的电阻是变化的，灯丝温度越高，电阻越大。 7．(1)A (2)电压表的正、负接线柱接反了 (3) B 0.8 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，应将滑片置于滑动变阻器的阻值最大处，即A端。 （2）实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是电压表的正、负接线柱接反了。 （3）[1]灯泡在额定压下正常发光，当电压表的示数为2.2V时，灯泡的电压小于额定电压2.5V，故应增大灯泡两端的电压，根据串联电路的电压规律可知，应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路的阻值大小，故滑片应向B端移动，直到电压表示数为2.5V。 [2]当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，由图知电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，则灯泡的额定功率为 8． 小灯泡两端的电压 通过小灯泡的电流 B 灯泡断路 A 0.8 温度 灯泡的实际功率太小 【详解】（1）[1][2]伏安法测小灯泡的电功率，需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流。 （2）[3]由题可知，灯泡正常发光电路中电流约为 此时滑动变阻器两端电压 U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V 变阻器连入阻值 所以应选规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器B。 [4]灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，则电路故障是灯泡断路。 （3）[5]灯在额定电压下正常发光，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，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A端移动，直到电压表示数为额定电压。 [6]由如图丙所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.32A，则小灯泡的额定功率为 P额＝U额I额＝2.5V×0.32A＝0.8W （4）[7]图像是一条曲线，说明灯泡电阻是变化的，灯丝电阻受温度的影响。 [8]灯泡的亮度由实际功率决定，当灯泡两端电压小于1.5V时，灯泡实际功率太小，灯泡不能发光。 9．90J 【解析】【小题1】解：根据W=UIt可知电流做的功为 W=UIt=2.5V×0.3A×2×60s=90J 答：电流做了90J功。 10．（1）10V；（2）10W 【详解】解：（1）开关S断开时，电路为R的简单电路，此时电流表的示数为2A，电源电压为 U=I电阻R=2A×5Ω=10V （2）开关S闭合时，电阻R与小灯泡并联，电流表测的是干路电路，示数为3A，此时小灯泡L正常发光，通过小灯泡的电流为 I灯泡=I-I电阻=3A－2A=1A 通过小灯泡L的额定功率为 P灯泡=UI灯泡=10V×1A=10W 答：（1）电源电压是10V； （2）小灯泡L的额定功率是10W。 11．（1）0.1A；（2）36J 【详解】解：（1）由图可知：R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测量电路中电流；由于串联电路中电流处处相等，则电路中的电流为 （2）R2消耗电能为 W＝Q＝I2R2t＝（0.1A）2×60Ω×1×60s＝36J 答：（1）电流表的示数I为0.3A； （2）电阻R2在1min内消耗的电能为36J。 12． 额定电压为6V，额定功率为3W 4Ω 0.5A 0.75W 【详解】解：（1）[1]“6V 3W”表示灯泡的额定电压为6V，额定功率为3W； （2）[2]由P＝UI可知，灯泡正常发光的电流 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压 UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V 由于灯泡正常发光，所以电路电流为灯泡的电流，变阻器接入电路的阻值 灯泡的阻值 （3）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，灯泡发光最暗，电路电流最小，电路中的最小电流 灯泡的实际功率 P实＝Imin2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W 答：（1）“6V 3W”表示额定电压为6V，额定功率为3W； （2）小灯泡正常发光时，变阻器接入电路的阻值是4Ω；正常工作时电流为0.5A； （3）小灯泡发光最暗时，灯泡的实际功率是0.75W。 13．（1）6.3×105J；（2）40Ω，444Ω；（3）200V 【详解】解：（1）一标准大气压下沸点为100℃，水吸收的热量 Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J （2）由电路图可知，开关S断开，两电阻串联，电路中电阻较大，由可知总功率较小，为保温状态，当开关闭合时，只有R1接入电路中，电阻较小，由可知总功率较大，为加热状态，加热功率是1210W，R1的阻值 保温功率是100W，电路的总电阻 R2的阻值 R2=R-R1=484Ω-40Ω=444Ω （3）电热水壶消耗的电能 电热水壶的实际功率 实际电压为 答：（1）水吸收的热量是6.3×105J； （2）、的阻值分别是40Ω和444Ω； （3）此时电热水壶的实际电压为200V。 14．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由可得，调奶器处于保温状态时的工作电流为 （2）由题意可知，当S接“2”时，电路为的简单电路，调奶器处于保温状态；当接“3”时，电路为、并联，奶器处于加热状态，因电路中的总功率等于各用电器功率之和，所以，的电功率为 由可得，电阻的阻值为 （3）由可得，调奶器消耗的电能为 不计热损失，调好奶粉吸收的热量为 由可得，调好奶粉的比热容为 答：（1）调奶器处于保温状态时的工作电流为； （2）电阻的阻值为； （3）调好的奶粉的比热容是。 15．（1）1.26×107J；（2）0.315m3；（3）3150s 【详解】解：（1）由可知，太阳能热水器注满水时水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10﹣3m3=100kg 水吸收的热量 Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃﹣20℃）=1.26×107J （2）不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量 Q放=Q吸=1.26×107J 由Q放=Vq可知，需要天然气的体积 （3）由题知，其中50%的热量由电能辅助提供，则热水器消耗的电能 W=Q吸×50%=1.26×107J×50%=6.3×106J 由可得，热水器正常工作需需要的加热时间 答：（1）将太阳能热水器注满水，当水温从20℃升高到50℃时水吸收的热量是1.26×107J； （2）若用天然气灶把注满的水从20℃加热到50℃，不计热量损失时，需要完全燃烧的天然气的体积为0.315m3； （3）注满水的热水器，阴雨天时，也要使水温从20℃升高到50℃，其中50%的热量由电能辅助提供，若不计热量损失，热水器正常工作需要加热的时间为3150s。 16．（1）保温；（2）110Ω；（3）400W，200V 【详解】解：（1）当两开关都闭合时，两电阻并联，当开关S闭合、S1断开时，只有R2接入电路，由并联电路电阻越并越小的知识及功率可知，两开关都闭合时，电阻较小，功率较大，处于加热状态；S闭合、S1断开时，电热饮水机的功率较小，处于保温状态。 （2）两电阻并联时为加热状态，因并联电路各支路互不影响、独立工作，所以R1的功率为 电热丝R1的阻值为 （3）加热状态电路的总电阻为 饮水机消耗的电能为 饮水机的实际功率为 实际电压为 答：（1）当开关S闭合、S1断开时，该饮水机处于保温状态； （2）电阻丝R1的阻值是110Ω； （3）饮水机的实际功率是400W，实际电压是200V。 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 $$