2025年中考物理强基训练：电功率 实验题、计算题

2025年中考物理强基训练：电功率 实验题、计算题 一、实验题 1．小明用如图所示的电路研究电热与哪些因素有关的实验：    （1）实验中通过观察 来比较电流通过导体所产生热量的多少，这种研究方法是 ； （2）在乙装置外并联5Ω电阻丝的作用是：使容器内两电热丝中的电流 （相同/不同）； （3）该装置是研究在电阻和通电时间都相同时，探究电热与 的关系。 2．在“测量小灯泡的电功率”时，某同学选好实验器材开完成了部分连线，如图（a）所示电源电压可调，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，请协助该同学完成实验： （1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整 ；（要求导线不能交叉、考虑电流表量程的选择和滑动变阻器对电路的保护） （2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，眼睛观察表并记录小灯泡在多个工作状态下的电压（U）、电流（I）； （3）根据测量数据，绘出小灯泡的I-U图像如图（b）所示，发现图线是一条曲线，该同学由此得出结论灯丝电阻随两端的电压升高而增大，这是一个错误结论，请你分析结论错误的原因： ； （4）I-U图像中，Ix为额定电压下小灯泡的工作电流，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为 W； （5）该同学了解小灯泡消耗功率的变化特点后，联想到已学知识通过定值电阻的电流随两端电压变化的关系，于是拆下滑动变阻器，选用一个R0=7.5Ω的定值电阻与小灯泡串联，接入电路，再次进行实验，此时小灯泡和定值电阻功率同为 W。 3．回顾性实验和探究：伏安法测量小灯泡的额定功率： 器材 电源、导线、开关、小灯泡（），电流表电压表、 . 装置图 在左边的框中画出对应的电路图. 原理 . 方法和步骤 （1）先改动实物图的错误，后按照电路图连接实物图. ( ) （2）实验中用 调节小灯泡两端的电压，电压表应和 并联.闭合开关后发现小灯泡两端的电压只有，为了测灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动，使电压表的示数为 . （3）请把表格填写完整 现象表格 实验次序 小灯泡亮度 1 3.5 0.28 0.98 较暗 2 0.3 正常发光 3 4.0 0.31 1.24 较亮 结论 （1）实验验证当小灯泡两端的电压大于额定电压时，灯泡的实际功率 额定功率，灯泡变 ；当灯泡两端的电压小于额定电压时，灯泡的实际功率 额定功率，灯泡变 ；当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡的实际功率等于额定功率，灯泡 ，该灯泡的额定功率为______. （2）小灯泡的亮度由______功率决定. 故障与分析 （1）电流表有示数，灯泡不亮，电压表无示数，故障______ （2）电流表无示数，灯泡不亮，电压表有示数，故障______ （3）电流表电压表都有较小示数，无论怎样调，灯泡亮度一直较暗，故障______. 4．在“探究影响电流做功多少的因素”活动中： （1）根据 ，我们可以比较相同时间内电流做功的多少； （2）同学们设计了甲、乙两个电路，图甲电路是为了研究电流做功与 的关系，两灯L1和L2的规格应 （相同/不同）。实验结论为 ； （3）经过讨论，认为图乙电路存在一个缺陷，请你说说问题可能在哪里？ 。    5．在做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V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，图甲是没有连接完的实物电路． （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整． （2）在连接电路时开关应处于 状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最 端（选填“左”或“右”）． （3）实验中通过移动滑片，分别记下多组对应的电流表和电压表的读数，并绘制成了图乙所示的U﹣I图象，根据图象可计算出小灯泡的额定功率是 W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，通电2min，电流通过小灯泡所做的功是 J． 二、计算题 6．小明家所用电饭煲有“a”、“b”两档开关，其原理图如图所示，R0是电饭锅的发热板，电饭煲工作时开关能自动由“a”档跳到“b”档。当开关接“a”档时，电路消耗的功率是1100W，当开关接“b”档时，电饭锅保温时发热板消耗的功率是1.76W，小明的妈妈每天8:00离开家时连接好电饭煲开关开始煮饭，11:30回到家时断开开关，实际烧煮时间为0.5h，其余时间为保温。求： (1)电阻R0和R的阻值是多大？ (2)小明家每天煮饭消耗的总电能是多少？ 7．如图所示的电路中电源电压保持不变，R1＝R2＝R3＝20Ω，当S1、S2都断开，电流表示数是0.3A，求： （1）电源电压； （2）S1、S2都闭合时，电流表的示数及通电1min电路消耗的总电能。 8．某电加热器额定功率是2×103 W，正常工作7 min，若不计热损失，可使质量是多少的水温度升高50 ℃[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]? 9．小明家的电能表及某月月初、月未的两次示数如图所示。求： （1）小明家在本月用电多少kW·h？ （2）在关闭了所有电器后，小明的妈妈用一只电熨斗熨烫衣服，已知电路中的电压是220V，通过电熨斗的电流是4.5A，熨烫一件衣服需10min。请计算电流做了多少功？这段时间内，电能表转盘转了多少r？ 10．如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样．当三个开关S1、S2、S3都闭合时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.8A;保持S1闭合，断开S2、S3，电流表示数变化了0.6A．求： （1）电源电压U是多少V? （2）定值电阻R1是多少Ω? （3）定值电阻R2是多少Ω? 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． U形管液面高度差 转换法 不同 电流 【详解】（1）[1][2]根据转换法可知，实验中通过观察来比较U形管液面的高度差电流通过导体所产生热量的多少。 （2）[3]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，在乙装置外并联5Ω电阻丝的作用是：使容器内两电热丝中的电流不同。 （3）[4]该装置是研究在电阻和通电时间都相同时，探究电热与电流的关系。 2． 见解析 1.44 0.768 【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率时，应将电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，闭合开关前，将滑动变阻器的最大值接入电路中，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，小灯泡的电流 所以电流表的量程选择0~0.6A，电路连接如图所示： （3）[2]该同学的实验具有偶然性，不能得出普遍规律，所以实验结论是错误的，应该换不同规格的灯泡，多次实验，得出结论。 （4）[3]由图（c）可知，电流表的示数为0.36A，则小灯泡的额定功率 P=UI=4V×0.36A=1.44W （5）[4]由图（b）可知，当小灯泡两端电压为2.4V时，流过小灯泡的电流为0.32A，此时小灯泡的电功率 P'=U'I'=2.4V×0.32A=0.768W 此时小灯泡的电阻 所以定值电阻的电功率为0.768W。 3． 滑动变阻器 P=UI 滑动变阻器 小灯泡 左 3.8 3.8 1.14 大于 亮 小于 暗 正常发光、1.14、实际、灯泡短路、灯泡断路、滑动变阻器下面两接线柱接入电路 【详解】[1] 测量小灯泡的额定功率需要：电源、导线、开关、小灯泡(3.8V)，电流表、电压表和滑动变阻器，故还缺少的器材是滑动变阻器； [2] 灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压，开关控制整个电路，如图所示： [3]伏安法测量小灯泡额定功率的原理：P=UI； 方法步骤：(1)[4]实物连接时，小灯泡的额定电压为3.8V，连接的是03V的量程，故正确的实物连接为： (2)[5] 实验中用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压； [6]电压表应和小灯泡并联． [7][8]闭合开关后发现小灯泡两端的电压只有3V，这时滑动变阻器的滑片应向左端移动，使电压表的示数为3.8V； 现象表格：(3)[9][10] 表格中的数据：当通过灯泡的电流为0.3A时，灯泡两端电压为额定电压3.8V，额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W，灯泡正常发光； 结论：(1)[11][12]实验验证当小灯泡两端的电压大于额定电压时，灯泡的实际功率大于于额定功率，灯泡变亮； [13][14]当灯泡两端的电压小于额定电压时，灯泡的实际功率小于额定功率，灯泡变暗； [15][16]当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡的实际功率等于额定功率，灯泡正常发光．该灯泡的额定功率为1.14W； (2)[17]小灯泡的亮度由实际功率决定． 故障与分析：(1)[18] 电流表有示数，灯泡不亮，电压表无示数，说明灯泡短路； [19]电流表无示数，说明电路断路，灯泡不亮，电压表有示数，说明灯泡断路； [20] 无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数均不变；电流表电压表都有较小示数，无论怎样调，灯泡亮度一直较暗，说明滑动变阻器下面两接线柱接入电路． 4． 灯泡的亮度 电压 不同 见解析 见解析 【详解】（1）[1]实验中，可以观察小灯泡的亮度来比较相同时间内小灯泡中电流做功的多少。 （2）[2][3[4]研究电流做功与电压的关系时，就应该控制电路中的电流和通电时间相同，而两灯泡两端的电压不同；研究电流做功与电流的关系时，就应该控制两灯泡两端的电压和通电时间相同，而通过两灯泡的电流不同；由甲图可知电路中两只灯泡串联，控制了电流和通电时间相同，两灯泡规格不同时分得的电压不同，故能探究电流做功与电压的关系；实验中电压表示数越大，灯泡越亮，由此得出结论是：电流和通电时间一定时，电压越大，电流所做的功越多。 （3）[5]图乙电路中干路上缺少滑动变阻器，无法进行多次测量，不能排除实验结论的偶然性。 5． 断开 左 0.75 45 【详解】（1）灯与电流表串联，电压表与灯并联，所以连接灯泡的右端到电压表的负接线柱即可，如下所示： （2）根据保护电路的原则，在连接电路时开关应处于断开状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即滑动变阻器的最左端； （3）根据绘制成了图乙所示的U﹣I图象，灯的电压为2.5V时，电流为0.3A，根据得小灯泡的额定功率是： ； 由图乙知，灯端的电压为1.5V时，电流为0.25A，通电2min，根据计算电流通过小灯泡所做的功是： ； 【点睛】重点是测量小灯泡电功率的实验，要熟练掌握电路图的连接，注意闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调整到阻值最大端，另外要能够从图像获得有用信息进行计算． 6．(1)44Ω；1056Ω；(2)0.682kW•h 【详解】(1)当开关接“a”档时，R短路，R0的功率是1100W，电压是220V 当开关接“b”档时，R与R0串联，保温时电路中的电流 电路中的总电阻 R的阻值 (2)烧煮消耗的电能 当开关接“b”档时，R与R0串联时，处于保温状态，保温时的电功率 保温状态消耗的电能 煮饭消耗的总电能 答：(1)电阻R0和R的阻值分别是和； (2)小明家每天煮饭消耗的总电能是。 7．（1）12V；（2）1.2A， 864J 【详解】解：（1）当S1、S2都断开时，R1与R2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，电源的电压为 （2）当S1、S2都闭合时，R1与R3并联，R2短路，电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以，电路中的总电阻 则干路电流表的示数 通电1min电路消耗的总电能 答：（1）电源电压为12V； （2）S1、S2都闭合时，通电1min电路消耗的总电能864J。 8．4 kg 【详解】解：电加热器所产生的热量 ， 若不计热损失，则水吸收的热量， 根据吸热公式可得，水的质量． 答：可使质量为4kg的水温度升高50℃． 9．（1）82kW·h；（2）5.94×105J，495r 【详解】解：（1）小明家在本月用电 W=1469.5kWh-1387.5kWh=82kWh （2）电熨斗所消耗的电能 W=UIt=220V×4.5A×10×60s=5.94×105J 所以电能表转盘转过的圈数 答：（1）小明家在本月用电82kWh； （2）熨烫一件衣服电流做了5.94×105J的功，这段时间内，电能表转盘转了495r。 10．（1）6V；（2）20Ω；（3）10Ω 【详解】试题分析：（1）当三个开关都闭合时，R2短路，小灯泡L与电阻R1并联，则U=U1=U2=6V；（2）由P=UI可得IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，I1=I总-IL=0.8A-0.5A=0.3A，由欧姆定律可得R1=U1/I1=6V/0.3A=20Ω；（3）只闭合S1，断开S2、S3，小灯泡断开，电阻R1与R2串联；依题意可得I2=0.8A-0.6A=0.2A，则R总=U总/I2=6V/0.2A=30Ω，所以R2=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω． 【考点定位】欧姆定律的应用 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 $$