2025年中考物理实验题专项：电功率

2025年中考物理实验题专项：电功率 一、实验题 1．在“测量小灯泡功率”的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5 V，电源由两节新的干电池串联而成． (1)请将如图所示的实验电路补充完整 ． 　　 (2)闭合开关前，将滑动变阻器的阻值调到最大．闭合开关后，若发现小灯泡不亮，并且电压表和电流表的示数均较小，这是由于跟滑动变阻器的阻值相比，小灯泡的电阻值太 (填“大”或“小”)的缘故． (3)移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W． (4)再调节滑动变阻器滑片的位置，使小灯泡的亮度变暗，这时小灯泡的实际功率比额定功率 (填“大”或“小”)． 2．某实验小组在探究“通电导体放出的热量跟哪些因素有关”时采用了如图甲、乙所示的实验装置。 （1）实验时观察各图中两个U形管中液面 的变化来比较电阻丝产生的热量的多少； （2）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系； （3）该小组还设计了如图丙所示的装置来研究电流产生的热量与电阻的关系：在两个相同的烧瓶中装有质量 的同种液体，瓶中各放置一根阻值 （选填“相等”或“不等”）的电阻丝、，在实验中通过观察 的示数来比较电阻丝产生热量的多少。 3．如图所示为研究焦耳定律的实验装置.在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中电阻丝的阻值关系为R 甲 ＞R 乙 .闭合开关一段时间，实验现象如图所示.这表明，在 相同时， 越大，电流产生的热量越多. 4．如图为探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置。 （1）此装置是为了探究电流产生的热量与 的关系。R3的阻值应为 Ω才能符合实验要求。若通过R1的电流为1A，则通过R3的电流大小为 A； （2）用U形管中液面高度差反映电阻产生热量的多少，这一物理方法叫 法。左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明 。    5．在探究“电流通过导体产生热量的多少跟电阻大小是否有关”的实验装置如图所示，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝和。 （1）实验装置将电阻丝和串联的目的是可以控制通电时间相同和 相同； （2）利用本实验装置还可以探究“电流通过导体产生热量的多少跟电流大小是否有关”，通过改变 实现，观察 （选填“左瓶”“右瓶”或“任意一瓶”）的现象来进行比较； （3）爱思考的小明还想利用该装置来探究“比较水和煤油的吸热能力”，在两个烧瓶内分别装入质量和初温相同的水和煤油，并在两瓶中放入阻值 （选填“相同”或“不同”）的电阻丝。然后闭合开关，每隔测量一次水和煤油的温度，将实验数据记录在表中。分析表中数据可知， 的吸热能力更强。根据实验结论，冬天，如果你想自制电暖气，用某种液体作为热量传递的介质，为了使电暖气温度快速升高，应选 作为供暖物质，其效果更佳。（后两空均选填“水”或“煤油”） 加热时间/ 0 2 4 6 8 10 温度/ 水 15 20 25 30 35 40 煤油 15 25 35 45 55 65 6．【实验名称】测量小灯泡的电功率 【实验器材】小明同学观察到小灯泡的铭牌上只标有“”字样，为了测量出它的额定电功率，他选择以下实验器材进行实验：电源，电压表、电流表、滑动变阻器、开关及导线若干。 【进行实验】 （1）小明连接了如图甲所示电路，若电路完好，闭合开关，电压表的指针将 （选填“正向偏转”“反向偏转”或“不偏转”），检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并画出正确连线； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关后，若小明发现不论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表均无示数，且小灯泡不发光，若电路中只有一处故障，出现这种故障的原因可能是电流表 （选填“短路”或“断路”）； （4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，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，小灯泡的额定电功率为 W； 【实验拓展】 （5）继续使用上述实验电路测量额定电压为“”的小灯泡的电功率，在实验的过程中将电压表并联到滑动变阻器两端，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 V时，小灯泡才正常发光。 7．小林想用电流表和电压表测额定电压为2.5V小灯泡正常发光的电功率，实验电路如图甲所示。 (1)闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到如图甲所示的位置，电压表示数如图乙所示，则电压表示数是 。为测小灯泡的额定电功率，滑动变阻器的滑片应向 继续滑动（填“左”或“右”）； (2)将滑动变阻器的滑片滑到某个位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，则电流表示数是 A； (3)小灯泡正常发光的电功率为 W； (4)小林把甲中的小灯泡换成定值电阻，不添加其他器材，继续完成实验并测得电流I随电压U的实验数据。根据实验数据在坐标系中的进行了描点（图中用“×”表示所描的点）。请你根据图中的描点，画出定值电阻的电流随电压变化关系图像 ； (5)根据图像写出此定值电阻中电流I随两端电压U变化的关系式，I= 。 8．小刚在测定“额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中，连接的电路如图1： （1）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图1中补画出正确的连线． 闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到端（填“A”或“B”）； （2）小刚改正错误后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图2甲，若想测量小灯泡的额定功率，应将变阻器滑片P向端（填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图2乙所示，则小灯泡的额定功率是W． 9．在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，如果用电阻丝对煤油加热，观察温度计示数变化的过程会非常耗时，为了减少实验时间，提出了如下改进的设想： 设想一：将煤油换成水来做实验； 设想二：通过加热空气来做实验。 （1）根据所学知识，经过讨论，断定设想一是错误的，判断的依据是 ； （2）为了验证设想二，设计了下面的实验： ①在锥形瓶中装入等质量的红墨水，用 （选填“相同”或“不同”）阻值的电阻丝及玻璃管组成如图A、B所示的装置，通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示温度变化的大小。然后把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间内，A管中的液柱比B管上升迅速，这说明 ； ②同学们用两根电阻丝（R甲>R乙）插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示，闭合开关，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，由此得出的结论是： 一定时， ，产生的热量越多。 10．（某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω 2A”；B：“20Ω 0.5A”）． （1）该实验的实验原理是 ；实验中，应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）． （2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）． ( ) （3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 ． （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W． （5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图． ( ) （6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）． 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 参考答案 1． 或 小 2.5 0.36 0.9 小 【详解】在测量小灯泡功率的实验电路图中，滑动变阻器要一上一下的串联在电路中，故滑动变阻器上接线柱已经接好，下接线柱有两种接法，电源接入电路时要结合电流表和电压表，使电流从正接线柱流入从负接线柱流出，连接如图或 闭合开关前，将滑动变阻器的阻值调到最大．闭合开关后，若发现小灯泡不亮，并且电压表和电流表的示数均较小，这是由于跟滑动变阻器的阻值相比，小灯泡的电阻值太小，实际功率太小的缘故．因小灯泡的额定电压为2.5V，故移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示，电流表用小量程，为0.36A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W．再调节滑动变阻器滑片的位置，使小灯泡的亮度变暗，因灯泡亮度是由实际功率决定的，故这时小灯泡的实际功率比额定功率小． 2． 液面高度差 电流 相等 不等 温度计 【详解】（1）[1]根据转换法可知，电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。 （2）[2]图乙是右侧有两个相同电阻并联，再与左侧容器中的电阻丝串联，左侧容器中的电阻丝在干路上，根据并联电路电流特点可知，通过液体中两个电阻的电流不变，但两个容器中的电阻和通电时间相同，因图乙是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。 （3）[3][4]图中两电阻丝串联，则电路中的电流相等，所以探究的是产生热量与电阻的关系，根据控制变量法可知，需要控制液体的质量相等，液体种类相同，但是电阻丝、的阻值不同。 [5]根据转换法可知，通过观察温度计的示数来反映吸收的热量的多少。 3． 通电时间和电流 电阻 【详解】因为本实验的目的是在保持电流和通电时间相同的前提下，探究热量与电阻的关系，根据电路图知两个电阻丝是串联关系，通过它们的电流相同，通电时间也相同，它们的电阻不同，产生的热量不同，产生热量多的电阻阻值大． 4． 电流大小 5 0.5 转换 电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多 【详解】（1）[1][2]由图可知，由于电阻R3的分流作用，会使得通过R1和R3电阻的电流不相等，所以此装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，所以R3的阻值应为5Ω才能符合实验要求，因为此时要控制电阻相等，改变电流的大小。 [3]因为电阻R2和R3的阻值相等，由于并联其两端电压也相等，所以两个支路中的电流相等，且等于干路中电流的一半，若通过R1的电流为1A，则通过R3的电流大小为0.5A。 （2）[4]电阻丝产生的热量越多，U形管中液面的高度差越大，所以用U形管中液面高度差反映电阻产生热量的多少，该物理方法叫转换法。 [5]左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，所以电阻R1产生的热量大于R3产生的热量，而通过电阻R1的电流大于通过电阻R3的电流，说明电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。 5． 电流 滑片的位置 任意一瓶 相同 水 煤油 【详解】（1）[1]根据串联电路的特点可知，为了可以控制通电时间相同和电流相同，将电阻丝和串联。 （2）[2][3]探究电流通过导体产生热量的多少跟电流大小是否有关，需要控制电阻大小和通电时间相同，通过改变滑片的位置，改变电流的大小，可以通过观察任意一瓶的现象来比较通过导体产生热量的多少。 （3）[4]比较水和食用油的吸热能力时，根据控制变量法可知，需要控制水和食用油的质量相同。 [5]实验中通过加热时间比较吸收热量的多少，用到的是转换法；由转换法可知，加热相同时间，水吸收热量等于食用油吸收热量，食用油升高温度高，水升高的温度低，则水的吸热能力更强。 [6]为了使电暖气温度快速升高，要选择比热容小的物质，在其他条件相同时，温度变化明显，即煤油。 6． 不偏转 右 断路 2.5 0.75 2.2 【详解】（1）[1]由图甲知道，若闭合开关，电压表与电流表并联，电流表的电阻几乎为0，两端的电压为0，则电压表的指针将不偏转。 [2]“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程选择0～3V，电流表测量电路电流，更改如下图 （2）[3]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最右端。 （3）[4]闭合开关S，发现小灯泡不发光，电流表示数均为零，说明电路可能存在断路故障；电压表均无示数，说明电压表与电源没有连通，若电路中只有一处故障，即出现这种故障的原因可能是电流表断路。 （4）[5][6]当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，即电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 （5）[7]继续使用上述实验电路测量额定电压为“3.8V”的小灯泡的电功率，在实验的过程中将电压表并联到滑动变阻器两端；当灯泡正常发光时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为 6V-3.8V=2.2V 即调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.2V时，小灯泡才正常发光。 7． 1.5V 右 0.5 1.25 【详解】(1)[1]闭合开关，将滑动变阻器的滑片滑到如图甲所示的位置，电压表示数如图乙所示，电压表接入小量程，则电压表示数是1.5V。 [2]灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，为测小灯泡的额定电功率，滑动变阻器的滑片应向右继续滑动以增大灯泡的分压。 (2)[3]将滑动变阻器的滑片滑到某个位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，电流表接入小量程，则电流表示数是0.5A。 (3)[4]小灯泡正常发光的电功率为 (4)[5]根据可知，电流I随电压U线性变化，图中有一处记录错误，将该数据剔除后，定值电阻的电流随电压变化关系图像如图所示： 。 (5)[6]根据图像可知，此定值电阻中电流I随两端电压U线性变化，且 则 8． B A 2.5 0.75 【详解】试题分析：（1）伏安法测灯泡电功率，电流表应串联在电路中，电压表与灯泡并联；据此分析电路图，找出错误，并改正；闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据电路图判断滑片的位置． （2）由图2甲确定电压表的量程与分度值，读出电流表的示数，根据电压表示数与灯泡额定电压的关系结合电路图确定滑片的移动方向，直到电压表示数等于灯泡额定电压时，灯泡正常发光；由图2乙确定电流表的量程与分度值，读出电流表的示数，然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率． 解：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，灯泡连接错误，将灯泡右端接线柱与电流表负接线柱连线改接为灯泡右接线柱与电压表负接线柱相连即可，电路图如图所示；由电路图可知，闭合开关前，滑片P应调到B端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大． （2）由图2甲可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.2V＜2.5V，由电路图可知，应向A端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压变大，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时，灯泡正常发光；由图2乙所示电流表可知，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W． 故答案为（1）电路图如图所示；B；（2）A；2.5；0.75． 【点评】本题考查了查找并改正电路图错误、电表读数、求灯泡功率等问题，对电表读数时，首先确定电表量程与分度值，然后对电表读数，读数时视线要与电表刻度线垂直． 9． 水的比热容大，温度变化更慢 相同 气体受热更易膨胀 电流和通电时间 电阻越大 【详解】（1）[1]设想一是错误的，因为水的比热容大，吸收相同的热量后，温度升高的小；放出相同的热量后，温度降低的小；如果变化相同的温度，会更耗时间，所以因为水的比热容大，温度变化更慢。 （2）[2]如图A、B所示的装置分别加热红墨水和空气，根据控制变量法的思想，应当选用相同阻值的电阻丝。 [3]把它们分别接入相同的电路，发现在相同的短时间内A管中的液柱比B管上升迅速，说明A瓶中气体比B瓶中液体更易受热膨胀。 [4][5]图C中的两个电热丝串联，电流相等，且同时通断电，加热相等时间后，甲、乙两玻璃管中液面如图D所示，甲管中的液面上升的比乙管中液面上升的高，表明电阻丝放出热量的多少和电阻丝电阻值的大小有关，电阻越大放出的热量越多。可以得出结论是：电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。 10． P＝UI B 灯泡断路 1.14 大于 【分析】（1）该实验的实验原理是P＝UI；由欧姆定律求灯的额定电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻，确定选用的滑动变阻器； （2）电压表应与灯并联，电流表与灯串联； （3）灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，则与电压表并联的支路断路了； （4）由图象找出灯的额定电压下的电流，根据P=UI求该小灯泡的额定功率； （5）根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器的电压，设计电路图； （6）由图乙知，分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小，根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小． 【详解】（1）该实验的实验原理是P=UI；灯的额定电流约为：，电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻：，故应选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B； （2）测量小灯泡电功率的实验中，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下图所示： （3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，说明电压表两端到电源两极是通的，则电路的故障是灯泡断路． （4）由图象知，灯在额定电压3.8V时的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为： ； （5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：时，灯的电压为额定电压，故将电压表并联在变阻器的两端可以完成实验，如下图所示： （6）由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A，电功率为：； 小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：，则P1大于P2． 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 $$