2025年中考物理高频实验题、计算题专题：电功率

2025年中考物理高频实验题、计算题专题：电功率 一、实验题 1．现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（00.6A）、电压表（03V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、滑动变阻器（100Ω  0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”。 （1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路 （要求滑片向右滑时，电流表示数变大）； （2）小敏同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 ； （3）小敏同学排除故障后闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过定值电阻为5Ω的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是 。排除上述原因后，实验结论是： ； U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.12 0.22 0.32 0.42 0.52 （4）小敏同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻。实验中他先接入5Ω，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数为2V不变，记下电流表的示数，然后断开开关，用10Ω定值电阻时替换5Ω，如果要保持电压表示数不变滑动变阻器的滑片应该向 端（选填“A”或“B”）移动，两次电路的总功率之比为 ； （5）小敏只用电阻箱代替定值电阻实验，且其他连接方式不变。若保持电阻箱两端的电压为2V，为能完成实验，电阻箱可接入电路的阻值范围是 Ω至 Ω。 2．小磊连接了如图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率： （1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端；（选填“B”或“C”） （2）闭合开关，移动滑片P到某处，此时电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填：“B”或“C”）端滑动； （3）移动滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 3．如图，甲、乙是“探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 （1）实验中，用 反映密闭空气温度的变化； （2）图甲可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多； （3）乙装置中的电阻R3的作用主要是 ； （4）如果乙装置中R3发生了断路，在通电时间相间的情况下，与R3未发生断路之前相比较，左侧U形管中液面的高度差将 选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）生活中我们经常见到“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不热”这一现象，可用上面图 （选填“甲”或“乙”）的实验结论来解释。 4．如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么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，用 的变化反映密闭空气温度的变化； （2）图甲可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多； （3）图乙可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后， （填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多； （4）该实验用到的研究物理问题的方法有控制变量法和 法。 5．夏日炎炎，蚊子滋生，传播疾病，令人烦恼.小明根据蚊子在夜间具有趋光性（尤其是紫色光）的特点，打算自制灭蚊灯.小明从废旧节日彩灯上拆得一个紫色小灯泡，其额定电压为2.5V.为测得小灯泡的额定功率，小明找来蓄电池组（电压为6V）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等，展开实验探究. （1）请根据电路图用笔画线代替导线连接实物图（电流表使用大量程）. （2）闭合开关S前，滑片P应放在使滑动变阻器接入电路的阻值 （最大／最小）处. （3）闭合开关S后，小灯泡不亮，观察发现：小灯泡是完好的；电压表有示数；电流表指针指向零刻度线.电路可能存在的故障是 . （4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P直至电压表的示数为 V，此时小灯泡处于额定工作状态，根据右图所示电流表的示数可知其额定功率为 W. 二、计算题 6．某灯泡标有“12V   6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），试求： (1)灯泡的额定电流为多少？ (2)灯泡的电阻为多大？ (3)将该灯泡接入到6V的电路中，灯泡的实际功率多大？ 7．如图所示，电源电压为6V，两个定值电阻R1=10Ω，R2=30Ω，请计算： (1)只闭合S2时，电路中的电流； (2)S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能； (3)S2断开，S1、S3闭合时，该电路的总功率。 8．一间教室里有6盏60瓦的灯泡、平均每天用电5小时，倘若每天少开灯1小时，那么一个月（按30天计算）可节约多少度电？ 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如图b所示。求： （1）电源的电压； （2）变阻器的最大阻值； （3）电压表V1示数的变化范围； （4）通过计算分析变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电阻R消耗的电功率变化情况。 10．教室的供电线路允许通过的最大电流为1.5 A，室内已安装了6只“220 V 30 W”的日光灯，能否再安装一台120 W的彩色电视机？ 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1月26日初中物理作业》参考答案 1． 定值电阻R短路 电流表使用前没有调零 在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比 A 2∶1 4 50 【详解】（1）[1]要求滑片向右滑时，电流表示数变大，故应将电阻与滑动变阻器右下接线柱相连，如下图所示： （2）[2]电流表有示数，说明电路为通路，电压表没示数，说明电压表被短路，因此故障为定值电阻R短路。 （3）[3]分析表格中数据可知，电流值都去掉0.02A时，电流值与电压值成正比，所以，可能的原因是电流表使用前没有调零。 [4]排除上述原因后，分析标准数据可知，在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 （4）[5]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以，滑片应向A端移动，使电压表的示数为2V不变。 [6]实验中接入5Ω，电压表示数为2V，则此时电流 为 当实验中接入10Ω，电压表示数仍为2V，则此时电 流为 则两次电路的总功率之比为 （5）[7][8]保持电阻箱两端的电压为 则滑动变阻器两端的电压为 当滑动变阻器连入电路为100Ω时时，电路中的电流为 此时电阻箱接入电路的电阻为 由滑动变阻器的规格可知，电路中最大电流为 此时电阻箱接入电路的电阻为 电阻箱可接入电路的阻值范围是 2． B C 0.75 【详解】（1）[1]为了起到保护电路的作用，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处的B端。 （2）[2]小灯泡的额定电压为2.5V，如图乙所示，此时电压表的示数为2V，没有达到小灯泡的额定电压，根据欧姆定律，电阻一定时，电流与电压成正比，应该增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的阻值，此时应将滑片P向C端滑动。 （3）[3]如图丙所示，电流表选择的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W 3． U形管中液面高度的变化 电阻大小 右 使通过R1和R2的电流不相等 变小 甲 【详解】（1）[1]根据实验装置可知，电流通过导体产生的热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映。 （2）[2]甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [3]左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，则右侧U形管中液面的高度差大。 （3）[4]图乙的装置，右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，通过电阻R3和电阻R2的电流之和等于通过电阻R1的电流，则通过电阻R1的电流与电阻R2的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系，所以电阻R3的作用是分流，使通过R1和R2的电流不相等。 （4）[5]当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，因R2的阻值大于R2与R3并联的阻值，所以此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据Q=I2Rt可知，在相同时间内，电流通过电阻丝R1产生热量变少，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将变小。 （5）[6]电炉丝和连接的导线串联在电路中，通过的电流相等，与甲实验的原理相同，所以可以用甲实验解释“电炉丝热得发红，而与它相连的导线却不怎么热”。 4． U形管中液面高度 电阻 右 电流 左 转换法 【详解】（1）[1]据实验装置可知，电流通过导体产生热量使得容器中的空气受热膨胀，从而导致U型管中的液面会发生变化，故虽然热量的多少不能直接观察，但可以通过U型管液面高度差的变化来反映。 （2）[2][3]在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流 I 与通电时间 t 相同，探究导体产生的热量与电阻的关系；甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多，则右侧容器内空气吸收的热量多。 （3）[4][5]在乙装置中一个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，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，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，探究导体产生的热量与电流的关系；由焦耳定律Q＝I2Rt可知，左侧电阻产生热量多。 （4）[6]通过U型管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 5． 最大 灯座断路 2.5 4.5 【详解】(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为2．5V，所以电压表的量程应选择3V，电流表与小灯泡串联，电压表与小泡并联，如图所示； (2)为了用电安全，闭合开关时，电路中的电流最小，滑动变阻器的滑片应处于最大值位置； (3)电压表有示数；电流表指针指向零刻度线，这样的故障只能是与电压表并联的部分出现了断路，由图示可知，与电压表并联的只有小灯泡，而小灯泡是完好的，故应是小灯泡的灯座断路了； (4)电压表示数应等于小灯泡的额定电压2．5V，此时电流表的示数为1．8A，故小灯泡的额定功率为2.5V×1.8A＝4.5W． 6．(1)0.5A；(2)24Ω；(3)1.5W 【详解】解:(1)由可知，灯泡的额定电流 (2)由公式可得，灯泡的电阻 (3)灯泡的实际功率 答：(1)灯泡的额定电流为0.5A； (2)灯泡的电阻为24Ω； (3)将该灯泡接入到9V的电路中，灯泡的实际功率为1.5W。 7．(1)0.15A；(2)1080J；(3)4.8W 【详解】解：(1)只闭合S2时，R1与R2串联，则电路中的电流 (2)S1断开，S2、S3闭合时，R2被短路，只有R1工作，此时通电5min电路消耗的电能 (3)S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，此时有 所以，该电路的总功率 答：(1)只闭合S2时，电路中的电流为0.15A； (2)S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能为1080J； (3)S2断开，S1、S3闭合时，该电路的总功率为4.8W。 8．10.8度电． 【详解】6盏60瓦的灯泡的功率P＝6×60×10−3kW＝0.36kW，平均每天用电5小时,由P＝可得,一个月消耗的电能W总＝Pt＝0.36kW×5h×30＝54kW⋅h＝54度，每天少开1h,一个月用电的时间t′＝(5h−1h)×30＝120h，一个月消耗电能：W′总＝Pt′＝0.36kW×120h＝43.2kW⋅h＝43.2度,那么一个月可节约电能：△W＝W总−W′总＝54度−43.2度＝10.8度． 点睛：根据题意可知6盏60瓦的灯泡、平均每天用电5小时，由P＝可得一个月消耗的电能，然后减去每天少开灯1小时消耗的电能就是节约的电能． 9．（1）12V；（2）16Ω；（3）0~8V；（4）18W变为2W 【详解】解：（1）从图像上可知电源电压就等于R两端的电压 U=UR=12V 则电源的电压为12V。 （2）滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，电阻R两端的电压最小，从图像上可以看出R两端的最小电压为4V，最小电流为0.5A，所以滑动变阻器a、b两端的电压为 Uab=U-U小=12V-4V=8V 由图像可知，滑动变阻器a、b两端的电压为8V时，电流为0.5A，则滑动变阻器的最大阻值为 （3）变阻器的滑片P位于a端时，电阻R两端的电压Ua=12V，电压表V1示数为0；滑片P位于b端时，电阻R两端的电压U小=4V，电压表V1示数值为8V，所以电压表V1示数的变化范围是0~8V。 （4）变阻器滑片P位于a端时，电阻R的功率为 P1=UI=12V×1.5A=18W 变阻器的滑片P移动到b端时，电阻R的功率为 P2=U小Iab=4V×0.5A=2W 故滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电阻R消耗的电功率由18W变为2W。 答：（1）电源的电压为12V； （2）变阻器的最大阻值为16Ω； （3）电压表V1示数的变化范围为0~8V； （4）变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电阻R消耗的电功率由18W变为2W。 10．可以安装 【详解】解：日光灯和电视机同时工作时，它们的总功率为 P=P灯+P电视=6×30W+120W=300 W 这时电路中的总电流为 答：可以再安装一台120W的彩色电视机。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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