内容正文:
五、电学
专题18 电功率(一)
目 录
中考新趋势 2
五年真题 2
一.电功率 2
二.电热(能) 3
三.电阻箱引起的变化电路 5
一年模拟 6
一、单选题 6
二、填空题 11
三、计算题 16
1.(2025·重庆九十五中·三模)【特殊电阻】小快同学在中学生科技创新大赛中设计了一款测定风力大小的装置,如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻Rx的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F的关系如图乙所示,电压表量程为0~3V。电源电压恒为4.5V,定值电阻R为30Ω。下列说法正确的是( )
A.开关闭合后,无风时电压表的示数是3V
B.电压表示数为2.7V时,风力是400N
C.该装置所能测量的最大风力为600N
D.当风力增大时,压敏电阻Rx的功率一直增大
一.电功率
1.(2023·重庆·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒为6V,白炽灯泡L1标有“5V;0.25A”,白炽灯泡L2标有“6V;3W”,的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡 更亮;只闭合开关S2时,的功率为 W。
2.(2021·重庆·中考真题)将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h,屏幕显示如图所示,已知电费单价为0.5元/kW·h,电热水器的功率为 W;若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热(水未沸腾),则水温升高 ℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
二.电热(能)
3.(2025·重庆·中考真题)某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400W,正常加热产生的热量是 ,加热电阻的阻值是 Ω。
4.(2023·重庆·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为2V,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为20Ω,闭合开关S。求:
(1)通过R1的电流;
(2)通电50s,R2消耗的电能。
5.(2023·重庆·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为6V,为,为。求:
(1)只闭合开关时,电流表的示数:
(2)闭合开关、,在内消耗的电能。
6.(2021·重庆·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R2的阻值为30。当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量。
三.电阻箱引起的变化电路
7.(2022·重庆·中考真题)小林受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大 D.温度降低时电路的总功率变大
8.(2021·重庆·中考真题)如图甲所示的电路中,R1是定值电阻,电流表量程为0~0.6A,图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V B.R1的阻值为20Ω
C.R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω D.R2为20Ω时,整个电路通电10s耗电32J
一、单选题
1.(2025·重庆·三模)甲、乙两只外形相同的小灯泡,额定电压分别为12V和6V,如图所示是两灯的关系图像。在确保电路安全的前提下,下列分析正确的是( )
A.甲的灯丝一定比乙的灯丝细
B.若两灯均正常发光,则甲灯比乙灯暗
C.若两灯并联,则电路的最大功率为5.4W
D.若两灯串联,则电路两端的最大电压为17V
2.(2025·重庆·三模)如图所示,下列实验操作中说法正确的是( )
A.图甲,该装置探究了电热与电流的关系
B.图乙,测量物体质量时,指针偏左就读数,测得的质量将偏大
C.图丙,不断从真空罩中抽出空气,听到的声音逐渐变小,推理得出真空不能传声
D.图丁,水平加速拉动木板B,测力计稳定后示数为2.4N,木块A所受摩擦力大于2.4N
3.(2025·重庆·二模)为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图,是定值电阻,是力敏电阻,其阻值随潜水深度的增加而减小。潜水员下潜时,深度越深,显示深度的电表示数越大,下列说法正确的是( )
A.深度表是由电压表改装而成的
B.潜水深度增加,的功率减小
C.潜水深度增加时,电压表和电流表示数变化量的比值不变
D.电源电压降低后,潜水时深度表显示的深度比实际深度偏大
4.(2025·重庆·一模)图甲是体重400N的小李设计的体重测量仪的电路图,电源电压为6V,电阻,R为压敏电阻,体重计是由量程为0~0.6A的电流表改装而成。图乙是压敏电阻大小随站板受到压力大小变化的图像。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.若将压敏电阻①接入电路,站板未受压力时,电阻R0两端的电压为2.2V
B.若将压敏电阻②接入电路,小李站在站板上,电路消耗的总功率为1.8W
C.无论接入压敏电阻①还是②,该体重计一定能称出体重为900N的同学
D.若要满足体重越重,体重计的指针偏转越大,应选图乙中的压敏电阻②
5.(2025·重庆·二模)如图甲所示是电子体重计的电路原理图,电源电压为6V,定值电阻R0为100Ω,压力电阻R(其阻值随压力变化关系如图乙所示),电压表、开关等组成。电压表指针偏转角度可反映人体的质量。载物平台的重力忽略不计。下列对电路的分析正确的是( )
A.当未称重时,电压表示数为3V
B.人的重力越大,电压表示数越小
C.人的重力越大,电路总功率越小
D.若电源电压低于6V,测出的质量会偏大
6.(2025·重庆·模拟预测)如图甲所示是一种自动测定油箱内油量的装置,油量表量程为0~0.6A,R2是阻值均匀的变阻器,其最大阻值为20Ω,R1是定值电阻,电源电压恒定为12V。油箱内油面最高时,R2滑片在最下端b处,油量表恰好满偏;油箱内没有油时,R2滑片在最上端a处,油量表示数最小,已知电路中总电阻的倒数 与油箱中油的体积V的变化关系图线如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.定值电阻R1的阻值为20Ω
B.电路中的最小电功率为3.6W
C.若在R1两端并联电压表,用电压表作油量表也可正向反映油量变化
D.图中油量表的刻度是不均匀的
7.(2025·重庆大渡口·一模)如图是电阻甲和乙的图像,将它们以某种方式接入某电路,若电路的总功率为0.6W,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙串联,甲的电压为1V时 B.甲、乙串联,乙的电流为0.4A时
C.甲、乙并联,乙的电流为0.4A时 D.甲、乙并联,乙的功率为0.3W时
8.(2025·重庆开州·一模)手机屏幕能随光照强度的变化自动调节亮度,如图所示是它的电路原理图,光敏电阻R的阻值随光照强度的变大而减小。保持电源电压不变,闭合开关S,当光照强度变大时,说法正确的是( )
A.灯泡L变暗,电压表示数变大
B.灯泡L变亮,电流表示数变小
C.灯泡L变亮,电压表与电流表示数的比值变小
D.灯泡L变亮,电路的总功率变小
9.(2025·重庆·三模)在课外探究实践作业中,小明利用气敏电阻自制了一个烟雾浓度检测仪。如图是小明设计的电路图,其中电源电压恒为18V,定值电阻R0为20Ω;R为气敏电阻,其阻值随烟雾浓度的增大而增大,最大阻值为120Ω;电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.烟雾浓度越高,电流表的示数越大
B.烟雾浓度越低,电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值越小
C.R0功率的最小值为0.45W
D.气敏电阻在本电路中的电阻最小值为5Ω
10.(2025·重庆北碚·三模)用脚步丈量祖国大地,用眼睛发现中国精神,用耳朵倾听人民呼声,用内心感应时代脉搏。以下相关估测,正确的是( )
A.中学生每走一步大概走了2m B.照亮我们学习之路的节能灯功率约60W
C.声音在真空中的传播速度是340m/s D.正常人心跳80次约用1h
11.(2025·重庆垫江中学·模拟)如图甲所示,是一种测力装置的结构示意图。测量时,把完全相同的柔性(易弯曲)应变电阻片R1和R2沿着横梁的OA方向分别紧贴在横梁的上下表面,并把它们接入如图乙所示的电路中,电源电压恒定。在横梁A端施加向下的压力F,当横梁将向下弯曲,R1沿着OA方向被拉长,R2则被缩短,根据它们两端电压的差值即可测量出压力F的大小。则测压力F时,以下说法正确的是( )
A.R1中电流大于R2中的电流
B.R1的电阻减小,R2的电阻增大
C.相同时间内R1产生的热量小于R2产生的热
D.A端受到的压力越大,R1和R2两端的电压差越大
12.(2025·重庆·一模)下列物理量的大小描述中符合实际情况的是( )
A.物理课本的长度约为26dm
B.教室内普通日光灯正常发光时的电流约为0.2A
C.成年人步行的速度约为5m/s
D.重庆北碚缙云山山顶上的大气压强约为1.2×105Pa
13.(2025·重庆忠县·模拟)如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W
二、填空题
14.(2025·重庆·一模)重庆亮相2025央视春晚,赛力斯汽车震撼登场。如图所示,赛力斯新款车型问界M9纯电版电池容量100度,强大的电池容量为该车提供超长续航能力。某次行程,满电情况下实际续航600km平均行驶速度108km/h,不计能量损耗,这次行程全程中电机的平均动力 N,电机的平均功率 W。
15.(2025·重庆·三模)2025年新发布的小米手机15ultra的电池容量为6000mAh,支持120W超级快充。该手机电池电压为,则该电池充满一次电储存的电能为多少 J。理论上小米15ultra的待机电流为25mA,那么某次充满电后,该手机理论上最大能待机时间为 h。
16.(2025·重庆·三模)科科将电热水壶插在如图所示电力监测仪上烧水,可直接读出电热水壶实际功率为1kW,用时7min将1kg水从28℃加热至98℃,则水一共吸收热量 J;该电热水壶的加热效率为 %(水的比热容)。
17.(2025·重庆·三模)如图所示,将灯按甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯的功率为4W,在乙图中灯的功率为9W。设灯丝电阻不变。则甲、乙两图中灯两端的电压之比是 ,乙图中灯的功率之比是 。
18.(2025·重庆·二模)某电饭锅的简化电路图如图所示,均为加热电阻,它有“加热”和“保温”两挡,开关S断开时,电饭锅处于 挡。已知,电饭锅处于“加热”挡时,正常工作可使标有的电能表指示灯闪烁120次,则电饭锅“保温”挡额定功率为 W。
19.(2025·重庆·二模)某同学用两片规格为“5V 5W”的碳纤维发热片制作发热眼罩,要使发热眼罩功率大一些,两发热片应该采用 连接方式(选填“并联”或“串联”)。如果用规格为“5V 1000mAh”的充电宝给眼罩供电,可以让眼罩正常使用 分钟。
20.(2025·重庆·一模)小杜家的电水壶内部电路图如图所示,额定电压为220V。只有为加热管(放出的热量全部被水吸收),为限流电阻。调节S、S1、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,正常工作时加热管两种状态的功率分别为1210W、48.4W。正常加热时中的电流为 A;用电高峰期,电源电压为200V,电水壶在保温状态工作,假设水壶内水温保持恒定不变,水壶内的水每分钟向外界散发热量为 J。
21.(2025·重庆·三模)已知甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得其电流与电压变化的关系图像如图所示,则甲灯的额定功率为 W;若将甲、乙两灯串联接入电源电压为9V的电路中,则两灯消耗的电功率之差为 W。
22.(2025·重庆九龙坡·二模)一个标有“220V 2200W”字样的旧电炉,其电炉丝粗细均匀且完好(电阻不计温度影响,但阻值可能会因过旧而变化)。断开家中所有用电器,只将旧电炉接入220V的电路中,观察到标有“1000imp/kW·h”的电能表指示灯在6min内闪烁了176次,该旧电炉在上述时间内消耗的电能为 kW·h。截取一段电炉丝R0后,余下的电炉丝恰好能够按照铭牌上的参数工作。若将R0接在55V电源两端加热550g水,若产生的热量全被水吸收,使水温升高20℃需要 s。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
23.(2025·重庆·二模)电热水壶工作时利用了电流的 效应;小瑜家中电能表标有“3000imp/(kW·h)”字样,他仅将电热水壶接入电路工作一段时间,电能表指示灯闪烁了300次,则此段时间内电热水壶消耗的电能为 kW·h。
24.(2025·重庆大渡口·一模)小明将两根不同阻值的电阻丝串联接入电路(如图所示),是为了探究电流产生的热量与 的关系。已知甲瓶中的电阻为5Ω,乙瓶中的电阻为10Ω,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数为0.2A时,10s内电流通过两个电阻产生的热量之差为 J。
25.(2025·重庆大渡口·一模)灯泡L的额定电压为5V(不考虑灯泡L电阻变化),将它与滑动变阻器R接入电源电压恒定的电路中,如图所示。闭合开关S,滑动变阻器滑片位于中点时灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为,电压表的示数为;当滑动变阻器滑片位于最左端时灯泡L实际电功率为,电压表的示数为,滑动变阻器的功率为7.2W。已知,则 ,灯泡L的额定功率为 W。
26.(2025·重庆大渡口·一模)如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6V3W”字样,则灯L正常发光时的电阻为 Ω。当甲、乙都是电流表,闭合、断开,灯L恰好正常发光,电路消耗的总功率4.8W;当甲、乙都是电压表,、都闭合,乙电压表的示数为2V,此时灯泡的实际电功率为 W。
27.(2025·重庆渝中·二模)在学习完电路多挡位问题后,小明设计了如图所示的加热电路,可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作,若调节为保温挡,开关S1应当处于 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开,测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W,则电阻R2的电功率为 。
28.(2025·重庆沙坪坝·一模)小沙家安装了太阳能电池板,其发电功率为1.8×103W。若只用来给水加热,将1kg初温为25℃的水加热至100℃,水吸收的热量为 J;若加热过程的热效率为50%,则该过程所需时间为 s。[
29.(2025·重庆·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压可调,R2为电阻箱,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表V1的量程为“0~15V”,灯泡L的规格为“6V 3.6W”。 将电源电压设定为某一值,将电阻箱R2设定为滑动变阻器最大阻值的一半,闭合开关S、S1,断开S2,将滑动变阻器R1的 滑片从b端移动到a端时,灯泡刚好正常发光。这个过程中电流表与电压表V2的示数变化关系如图乙①所示。闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片从a 端移动到b端时,电流表与电压表V1的示数变化关系如图乙②所示,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。取下电压表V2,调整电源电压和电阻箱R2的值,闭合开关S 、S2,断 开S1,在电路安全的情况下最大范围内移动滑片, R2的最大功率为0.9W,最小功率为0.4W,则电源电压的值可能为 V。(第二空有两个答案,写完整可得分)
30.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)如图所示,该国产电动汽车安装了可逆电机,车辆在减速或制动时,车轮的转动驱动电机转动,此时驱动电机就变成了发电机,其工作原理为 ,能够产生电能为汽车的蓄电池充电。该品牌电动车的电池支持快充、慢充和普通220 V插座充电三种充电方式,充满电后的“电量”可达60 kW·h。快充0.5小时即可将电量由30%充至80%,此过程中的充电功率为 kW。
31.(2025·重庆石柱·开学考试)物理学的发展离不开广大物理学家不懈的探索和无私的奉献。德国物理学家 ,经过数百次的实验,于1826年发现了电流、电压、电阻的定量关系;英国物理学家焦耳做了大量的实验,于1840年发现电流通过导体产生的热量跟 (填文字)成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
32.(2025·重庆九龙坡杨家坪·一模)如图甲所示灯泡L和电阻R并联在电路中,当闭合时,灯泡L的实际功率为1W。灯泡L和电阻R的的图像如图乙所示。由此可知电源电压为 V;当开关、均闭合时,电流表的示数为 A。
33.(2025·重庆十一中·模拟)两个灯泡分别标有“9V;9W”和“6V;12W”字样,不考虑温度对电阻的影响,将它们连入电路中,为确保两灯均不损坏,将它们串联时,电源电压最大为 V,将它们并联时,干路电流最大为 A。(结果可用分数表示)
34.(2025·重庆渝中·模拟)如图所示,电源电压恒定,闭合S1。当S2闭合、甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=3:4;当S2断开、甲、乙两表为电流表时,电流通过R1、R2做功之比W1:W2= ,两表示数之比I甲: I乙= 。
35.(2025·重庆九十五中·三模)如图所示的电路,电源电压恒为6V,白炽灯泡L1标有“5V;0.25A”,白炽灯泡L2标有“6V;3W”,的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡 更亮;只闭合开关S2时,的功率为 W。
三、计算题
36.(2025·重庆·三模)将定值电阻R1、R2接入电源电压恒定的电路中,如图所示,R1=20Ω,R2=30Ω,闭合开关,电流表的示数为0.12A。求:
(1)闭合开关后,电压表的示数。
(2)闭合开关后,电路20s消耗的电能。
37.(2025·重庆·三模)某车载保温杯的加热电路如图所示,车辆提供的电源电压为12V,其中,R1=4Ω为保护电阻,R2为发热电阻。使用时,电路中的电流为1A,求:
(1) R2的阻值;
(2)10s时间,发热电阻R2产生的热量。
38.(2025·重庆·一模)如图的电路中电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关S后,电流表A1的示数为,A2的示数为,求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电阻消耗的电功率。
39.(2025·重庆·二模)如图所示,电源电压恒定不变,为定值电阻,,闭合开关,电流表示数为。求:
(1)的电阻;
(2)通电,电流对做的电功。
40.(2025·重庆九龙坡·二模)如图电路中,电源电压恒为6V,两个定值电阻R均为10Ω。求:
(1)S、S1闭合时,通过开关S的电流;
(2)S闭合、S1断开时,该电路的功率。
41.(2025·重庆开州·一模)如图所示,电源电压恒定,的阻值为30Ω,只闭合开关S,电流表的示数为0.3A;再闭合开关,电流表的示数变为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)两开关均闭合时,1min内整个电路消耗的电能。
42.(2025·重庆潼南·二模)如图所示,电阻的阻值为。当开关S闭合时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻两端的电压;
(2)内电流通过整个电路做的功。
43.(2025·重庆大渡口·二模)如图所示的电路中,定值电阻,,电压表示数为3V。求:
(1)通过的电流;
(2)通电10s,电流通过所做的功。
44.(2025·重庆九龙坡·一模)如图甲是母亲节时小涵同学送给妈妈的一个电热杯。电热杯有加热和保温两挡功能,简化电路如图乙所示。R1、R2为加热元件,USB接口的输出电压为5V,R1=5Ω,R2=10Ω。
(1)只闭合开关S1时,电路中的电流;
(2)开关S1、S2均闭合5min电热杯产生的热量。
45.(2025·重庆·二模)图是某款两挡电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,R1=550Ω,R2=44Ω。该电热器接入电压恒为220V的电路中。求:
(1)低温挡时电热器的电功率;
(2)高温挡时,工作10s产生的热量。
46.(2025·重庆广益·二模)如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图,R1=484Ω、R2=44Ω,电源电压为220V。电蒸锅有保温和加热两个挡位。求:
(1)加热挡的功率;
(2)使用保温挡5min电蒸锅产生的热量。
47.(2025·重庆西师附中·三模)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1的阻值为15Ω,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)通电100s,R2消耗的电能。
48.(2025·重庆九龙坡杨家坪·二模)如图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2的阻值是10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)开关闭合通电1min后,电阻R2消耗的电能。
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五、电学
专题18 电功率(一)
目 录
中考新趋势 2
五年真题 2
一.电功率 3
二.电热(能) 5
三.电阻箱引起的变化电路 7
一年模拟 10
一、单选题 10
二、填空题 21
三、计算题 34
1.(2025·重庆九十五中·三模)【特殊电阻】小快同学在中学生科技创新大赛中设计了一款测定风力大小的装置,如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻Rx的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F的关系如图乙所示,电压表量程为0~3V。电源电压恒为4.5V,定值电阻R为30Ω。下列说法正确的是( )
A.开关闭合后,无风时电压表的示数是3V
B.电压表示数为2.7V时,风力是400N
C.该装置所能测量的最大风力为600N
D.当风力增大时,压敏电阻Rx的功率一直增大
【答案】B
【解析】由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压。
A.由图象可知,当无风时,电阻Rx=60Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流
电压表的示数UR=IR=0.05A×30Ω=1.5V
故A错误;
B.当电压表的示数为2.7V,即UR=2.7V,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Rx两端的电压Ux1=U-UR=4.5V-2.7V=1.8V
则压敏电阻的阻值
由图乙可知,该装置所能测量的风力为400N;故B正确;
C.当所测风力最大时,Rx的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数最大,即U'R=3V,此时电路中电流为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R''x两端的电压Ux2=U-U'R=4.5V-3V=1.5V
则压敏电阻的阻值
由图乙可知,只有当Rx的阻值为0Ω时,该装置所能测量的风力才为600N,故C错误;
D.由图乙可知,风力增大时,Rx的阻值减小,电压表示数增大,由前面分析知:当电压表示数为2.7V时,Rx两端的电压Ux1=1.8V,通过Rx的电流I'=0.09A,则此时压敏电阻的功率为P1=Ux1×I'=1.8V×0.09A=0.162W
当电压表的示数为3V时,Rx两端的电压Ux2=1.5V,通过Rx的电流I''=0.1A,则此时压敏电阻的功率为P2=Ux2×I''=1.5V×0.1A=0.15W
综合可知:当风力增大时,压敏电阻Rx的功率并非一直增大,故D错误。
故选B。
一.电功率
1.(2023·重庆·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒为6V,白炽灯泡L1标有“5V;0.25A”,白炽灯泡L2标有“6V;3W”,的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡 更亮;只闭合开关S2时,的功率为 W。
【答案】 0.4
【解析】[1]根据两灯泡的规格,可分别求出两灯泡的电阻为
当只闭合开关S1时,电路为L1、L2串联,电流相等,根据可知,L1的实际电功率大,因此L1更亮。
[2]只闭合开关S2时,电路为L1、R串联,可求电路中电流为
则R的电功率为
2.(2021·重庆·中考真题)将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h,屏幕显示如图所示,已知电费单价为0.5元/kW·h,电热水器的功率为 W;若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热(水未沸腾),则水温升高 ℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】700 30
【解析】[1]由题意可知,消耗的电能
电热水器的功率
电热水器的功率为700W。
[2]若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热,水吸收的热量
Q=W=1.4kW∙h=5.04×106J
水温升高
则水温升高30℃。
二.电热(能)
3.(2025·重庆·中考真题)某款家用全自动中药电煎药壶加热挡的额定功率为400W,正常加热产生的热量是 ,加热电阻的阻值是 Ω。
【答案】24000 121
【解析】[1]正常加热产生的热量Q=W=Pt=400W×60s=24000J
[2]家庭电路的电压U=220V,加热电阻的阻值
4.(2023·重庆·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为2V,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为20Ω,闭合开关S。求:
(1)通过R1的电流;
(2)通电50s,R2消耗的电能。
【答案】(1)0.2A;(2)10J
【解析】解:(1)由图可知,电阻R1、R2并联,通过R1的电流为
(2)R2在10s内消耗的电能为
答:(1)通过R1的电流为0.2A;
(2)通电50s,R2消耗的电能为10J。
5.(2023·重庆·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为6V,为,为。求:
(1)只闭合开关时,电流表的示数:
(2)闭合开关、,在内消耗的电能。
【答案】(1)0.3A;(2)72J
【解析】解:(1)只闭合开关时,电路中只有R1工作,电流表的示数
(2)闭合开关、,两电阻并联,在内消耗的电能
答:(1)只闭合开关时,电流表的示数0.3A:
(2)闭合开关、,在内消耗的电能72J。
6.(2021·重庆·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R2的阻值为30。当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量。
【答案】(1)10Ω;(2)3J
【解析】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电阻R1的阻值
(2)当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,通电10s电阻R2产生的热量
答:(1)电阻R1的阻值是10Ω;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量是3J。
三.电阻箱引起的变化电路
7.(2022·重庆·中考真题)小林受穿戴式“智能体温计”(如图甲所示)的启发,设计了一个如图乙所示的体温计电路图,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大 D.温度降低时电路的总功率变大
【答案】D
【解析】A.由图可知,该电路为串联电路,由于电表并联在热敏电阻R1的两端,因此该电表为电压表,故A错误;
BC.当热敏电阻的温度升高时,热敏电阻的阻值变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据U=IR可知,定值电阻R2 两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,热敏电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,故BC错误;
D.温度降低时,热敏电阻的阻值变小,串联电路的总电阻变小,电路中的电流变大,电源电压不变,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
8.(2021·重庆·中考真题)如图甲所示的电路中,R1是定值电阻,电流表量程为0~0.6A,图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V B.R1的阻值为20Ω
C.R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω D.R2为20Ω时,整个电路通电10s耗电32J
【答案】C
【解析】A.分析甲图电路,R1、R2串联,电流表测该电路电流。由乙图可知,当R2接入电路的电阻为20Ω时,其功率为3.2W,由可知,此时R2两端电压
由可知,此时电路电流
当R2接入电路的电阻为14Ω时,其功率为3.5W,此时R2两端电压
此时电路电流
整个过程电源电压不变,故电源电压
①
②
即
③
④
解③④式得U=12V,R1=10Ω,故A错误;
B.由A分析可知R1=10Ω,故B错误;
C.当R2接入电路的电阻最小时,电路中电流最大Imax=0.6A,此时电路总电阻
此时R2接入电路的电阻
故C正确;
D.由A分析可知,当R2接入电路的电阻为20Ω时,电路电流I2=0.4A,整个电路消耗的电能
故D错误。
故选C。
一、单选题
1.(2025·重庆·三模)甲、乙两只外形相同的小灯泡,额定电压分别为12V和6V,如图所示是两灯的关系图像。在确保电路安全的前提下,下列分析正确的是( )
A.甲的灯丝一定比乙的灯丝细
B.若两灯均正常发光,则甲灯比乙灯暗
C.若两灯并联,则电路的最大功率为5.4W
D.若两灯串联,则电路两端的最大电压为17V
【答案】C
【解析】A.由图像可知,甲灯正常发光时的电阻
乙灯正常发光时的电阻
但由于灯丝的粗细会影响电阻外,灯丝的长度和材料也会影响电阻大小,故甲的灯丝不一定比乙的灯丝细,故A错误;
B.当两灯正常发光时,甲灯功率
乙灯功率
实际功率越大,发光越亮,故甲灯比乙灯亮,故B错误;
C.两灯并联时,允许的最大电压为6V,根据图像可知此时甲灯电流为0.3A,乙灯电流0.6A,故电路最大功率,故C正确;
D.两灯串联时,因为电流不能超过正常发光时的电流,故最大电流为0.5A,此时甲灯电压为12V,乙灯电压为4V,故最大电压为16V,故D错误。
故选C。
2.(2025·重庆·三模)如图所示,下列实验操作中说法正确的是( )
A.图甲,该装置探究了电热与电流的关系
B.图乙,测量物体质量时,指针偏左就读数,测得的质量将偏大
C.图丙,不断从真空罩中抽出空气,听到的声音逐渐变小,推理得出真空不能传声
D.图丁,水平加速拉动木板B,测力计稳定后示数为2.4N,木块A所受摩擦力大于2.4N
【答案】C
【解析】A.甲图中两电热丝的阻值不同,且串联在同一电路中,因此探究的是电热与电阻的关系,故A错误;
B.测量物体质量时,指针偏左就读数,此时托盘左侧沉,右侧钩码的质量小于左侧物体的质量,因此测得的质量将偏小,故B错误;
C.不断从真空罩中抽出空气,传播声音的介质变少,听到的声音逐渐变小,根据理想推理法可得,真空不能传声,故C正确;
D.木块A相对于地面静止,处于平衡状态,受到水平向右的拉力与水平向左的摩擦力为一对平衡力,大小相等,测力计稳定后示数为2.4N,木块A所受摩擦力等于2.4N,故D错误。
故选C。
3.(2025·重庆·二模)为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图,是定值电阻,是力敏电阻,其阻值随潜水深度的增加而减小。潜水员下潜时,深度越深,显示深度的电表示数越大,下列说法正确的是( )
A.深度表是由电压表改装而成的
B.潜水深度增加,的功率减小
C.潜水深度增加时,电压表和电流表示数变化量的比值不变
D.电源电压降低后,潜水时深度表显示的深度比实际深度偏大
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,定值电阻与力敏电阻串联,电压表与力敏电阻Rp并联,电流表测量串联电路中电流;由题意知,潜水深度增加,的电阻减小,由串联分压特点可知,两端的电压变小,则电压表示数变小;的电阻减小,则电路总阻值减小,电源电压不变,根据可知,电流变大,则电流表示数变大;由于深度越深,显示深度的电表示数越大,所以深度表是由电流表改装而成的,故A错误;
B.由题意知,潜水深度增加,的电阻减小,电路总阻值减小,电源电压不变,根据可知,电流变大,的电阻不变,根据可知,的功率变大,故B错误;
C.电压表测量的电压,电流表测量电路电流,潜水深度增加时,的电阻减小,电压表示数减小,电压表示数变化量等于两端电压增大量,电流表示数变化量等于的电流增大量,由于两端电压增大量与的电流增大量的比值等于的阻值,保持不变,所以电压表和电流表示数变化量的比值不变,始终等于的阻值,故C正确;
D.电源电压降低后,由可知,在相同深度(即Rp相同)时,电路中电流变小,电压表(深度表)示数变小,显示的深度比实际深度偏小,故D错误。
故选C。
4.(2025·重庆·一模)图甲是体重400N的小李设计的体重测量仪的电路图,电源电压为6V,电阻,R为压敏电阻,体重计是由量程为0~0.6A的电流表改装而成。图乙是压敏电阻大小随站板受到压力大小变化的图像。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.若将压敏电阻①接入电路,站板未受压力时,电阻R0两端的电压为2.2V
B.若将压敏电阻②接入电路,小李站在站板上,电路消耗的总功率为1.8W
C.无论接入压敏电阻①还是②,该体重计一定能称出体重为900N的同学
D.若要满足体重越重,体重计的指针偏转越大,应选图乙中的压敏电阻②
【答案】D
【解析】A.由图甲可知,压敏电阻R与R0串联,若将压敏电阻①接入电路,站板未受压力时,由乙图可知,压敏电阻的阻值为5Ω,此时电路中的电流
则电阻R0两端的电压为
故A错误;
B.将压敏电阻②接入电路时,人静止站在水平站板时,人对站板的压力等于人的重力,即此时人对站板的压力
由乙图可知,压敏电阻的阻值为10Ω,则此时电路消耗的总功率
故B错误;
C.由图乙可知,压敏电阻①随压力的增大而增大,当人的重力越大时,压敏电阻越大,根据串联电路的电阻规律可知,电路中的电流越小,不会超过电流表的量程,故接入压敏电阻①时,该体重计一定能称出体重为900N的同学;压敏电阻②随压力的增大而减小,由图乙可知,当人的重力为800N时,即人对压敏电阻的压力为800N时,压敏电阻②接入电路的阻值为5Ω,此时电路中的电流
当人的重力为900N时,即人对压敏电阻的压力为900N时,压敏电阻的阻值小于5Ω,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知,此时电路中的电流大于0.6A,即超过了电流表的量程,故接入压敏电阻②,该体重计一定不能称出体重为900N的同学,故C错误;
D.由图甲可知,体重计串联在电路中,所以体重计是由电流表改装而成,体重计的示数越大,电路中的电流越大,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小,由串联电路电阻规律可知压敏电阻的阻值越小,因此要使测量时,要使体重越重人对站板的压力越大,体重计的指针偏转越大,则压敏电阻R应该选择其阻值随压力增大而减小的电阻,即选择图乙中的②电阻,故D正确。
故选D。
5.(2025·重庆·二模)如图甲所示是电子体重计的电路原理图,电源电压为6V,定值电阻R0为100Ω,压力电阻R(其阻值随压力变化关系如图乙所示),电压表、开关等组成。电压表指针偏转角度可反映人体的质量。载物平台的重力忽略不计。下列对电路的分析正确的是( )
A.当未称重时,电压表示数为3V
B.人的重力越大,电压表示数越小
C.人的重力越大,电路总功率越小
D.若电源电压低于6V,测出的质量会偏大
【答案】D
【解析】由图甲得,定值电阻R0与压力电阻R串联,电压表测量定值电阻R0的电压。
A.当未称重时,压力电阻受到的压力为0,由图乙得,此时压力电阻R的电阻为200Ω,此时电路电流为
由欧姆定律得,电压表示数为
故A错误;
B.人的重力越大,压力电阻受到的压力越大,压力电阻阻值越小,电路电阻越小,由欧姆定律得,电路电流越大,定值电阻的电压越大,电压表示数越大,故B错误;
C.人的重力越大,电路电流越大,电源电压不变,由得,电路总功率越大,故C错误;
D.若电源电压低于6V,电压表的示数不变时,由串联电路电压特点得,压力电阻R的电压偏小;由欧姆定律得,电路电流不变,压力电阻R的阻值偏小,由图乙得,压力电阻R受到压力变大,压力电阻R受到压力等于物体的重力,则测出的重力变大,由得,测出的质量会偏大,故D正确。
故选D。
6.(2025·重庆·模拟预测)如图甲所示是一种自动测定油箱内油量的装置,油量表量程为0~0.6A,R2是阻值均匀的变阻器,其最大阻值为20Ω,R1是定值电阻,电源电压恒定为12V。油箱内油面最高时,R2滑片在最下端b处,油量表恰好满偏;油箱内没有油时,R2滑片在最上端a处,油量表示数最小,已知电路中总电阻的倒数 与油箱中油的体积V的变化关系图线如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.定值电阻R1的阻值为20Ω
B.电路中的最小电功率为3.6W
C.若在R1两端并联电压表,用电压表作油量表也可正向反映油量变化
D.图中油量表的刻度是不均匀的
【答案】D
【解析】A.当油箱内油面高度最高时,R2的金属滑片在最下端,电路化为R1的简单电路,油量表恰好满偏,油量表量程为0~0.6A,则此时电路中的电流为0.6A,由欧姆定律得,R1的阻值为
故A正确,不符合题意;
B.R2的金属滑片在最上端时,R2的最大电阻与定值电阻R1串联,总电阻
此时电路电阻最大,电路电流最小,为
电路最小电功率为
故B正确,不符合题意;
C.若在R1两端并联电压表,当油量增多,滑片向b端移动,R2阻值变小,串联电路中电流越大,R1分到的电压越大,即电压表的示数变大,则此时用电压表作油量表也可正向反映油量变化,故C正确,不符合题意;
D.已知电路中总电阻的倒数,与油箱中油体积V的变化关系图线如图乙所示,即与油的体积V成一次函数关系,所以可得(其中k、b均为常数);由欧姆定律可知,电路中的电流为
因为电源电压U恒定,k、b均为常数,所以,电路中的电流与油的体积V也成一次函数关系,则油量表的刻度是均匀的,故D错误,符合题意。
故选D。
7.(2025·重庆大渡口·一模)如图是电阻甲和乙的图像,将它们以某种方式接入某电路,若电路的总功率为0.6W,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙串联,甲的电压为1V时 B.甲、乙串联,乙的电流为0.4A时
C.甲、乙并联,乙的电流为0.4A时 D.甲、乙并联,乙的功率为0.3W时
【答案】C
【解析】A.甲、乙串联,甲的电压为1V时,电路电流为0.2A,此时乙的电压小于1V,电路总功率小于
故A错误;
B.甲、乙串联,乙的电流为0.4A时,乙的电压为1V,甲的电压为2V,电路总功率为
故B错误;
C.甲、乙并联,乙的电流为0.4A时,乙的电压为1V,并联电路电压相等,甲的电压也为1V,甲的电流为0.2A,电路总功率为
故C正确;
D.甲、乙并联,电压相等,乙的功率为0.3W时,甲的功率大于乙的功率,总功率大于0.6W,故D错误。
故选C。
8.(2025·重庆开州·一模)手机屏幕能随光照强度的变化自动调节亮度,如图所示是它的电路原理图,光敏电阻R的阻值随光照强度的变大而减小。保持电源电压不变,闭合开关S,当光照强度变大时,说法正确的是( )
A.灯泡L变暗,电压表示数变大
B.灯泡L变亮,电流表示数变小
C.灯泡L变亮,电压表与电流表示数的比值变小
D.灯泡L变亮,电路的总功率变小
【答案】C
【解析】电路图中,光敏电阻与灯泡串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表测光敏电阻两端的电压。光敏电阻R的阻值随光照强度大而减小,当光照强度变大时,光敏电阻的阻值减小,则电路的总阻值减小,而电源电压不变,据欧姆定律知,电路的电流增大,电流表示数变大,通过灯泡的电流增大,其亮度变亮;据串联电路的分压特点知,光敏电阻两端的电压减小,电压表的示数减小,电压表与电流表示数的比值等于光敏电阻的阻值,所以比值变小,据P=UI知,电路的总功率变大,故ABD错误,C正确。
故选C。
9.(2025·重庆·三模)在课外探究实践作业中,小明利用气敏电阻自制了一个烟雾浓度检测仪。如图是小明设计的电路图,其中电源电压恒为18V,定值电阻R0为20Ω;R为气敏电阻,其阻值随烟雾浓度的增大而增大,最大阻值为120Ω;电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法中正确的是( )
A.烟雾浓度越高,电流表的示数越大
B.烟雾浓度越低,电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值越小
C.R0功率的最小值为0.45W
D.气敏电阻在本电路中的电阻最小值为5Ω
【答案】C
【解析】A.由图可知,R和R0串联,电流表测串联电路中的电流,电压表测R两端的电压,当气体浓度越高时,R的阻值就越大,由串联电路的特点知,电路的总电阻增大,根据欧姆定律可知,电流减小,因此电流表的示数越小,故A错误;
B.设前后电路中的电流分别为I1和I2,则两次电压表的示数分别为
U1=U-I1R0
U2=U-I2R0电压表示数的变化量
ΔU=U1-U2=(U-I1R0)-(U-I2R0)=(I2-I1)R0=ΔIR0
即,所以电压表与电流表示数的变化量的比值不变,故B错误;
C.闭合开关S,在保证电路安全的情况下,R两端的电压最大为15V,则R0两端电压为
由得,R0功率的最小值为
故C正确;
D.由图可知,R和R0串联,气敏电阻在本电路中的电阻最小时,电路中通过最大电流,在保证电路安全的情况下,电路中通过最大电流为0.6A,此时R0两端电压为
R两端的电压为
气敏电阻在本电路中的电阻最小值为
故D错误。
故选C。
10.(2025·重庆北碚·三模)用脚步丈量祖国大地,用眼睛发现中国精神,用耳朵倾听人民呼声,用内心感应时代脉搏。以下相关估测,正确的是( )
A.中学生每走一步大概走了2m B.照亮我们学习之路的节能灯功率约60W
C.声音在真空中的传播速度是340m/s D.正常人心跳80次约用1h
【答案】B
【解析】A.中学生每走一步大概走了0.5m,故A错误;
B.照亮我们学习之路的节能灯功率为60W左右,故B正确;
C.声音在真空中的传播速度是0m/s,故C错误;
D.常人心跳80次约用1min,故D错误。
故选B。
11.(2025·重庆垫江中学·模拟)如图甲所示,是一种测力装置的结构示意图。测量时,把完全相同的柔性(易弯曲)应变电阻片R1和R2沿着横梁的OA方向分别紧贴在横梁的上下表面,并把它们接入如图乙所示的电路中,电源电压恒定。在横梁A端施加向下的压力F,当横梁将向下弯曲,R1沿着OA方向被拉长,R2则被缩短,根据它们两端电压的差值即可测量出压力F的大小。则测压力F时,以下说法正确的是( )
A.R1中电流大于R2中的电流
B.R1的电阻减小,R2的电阻增大
C.相同时间内R1产生的热量小于R2产生的热
D.A端受到的压力越大,R1和R2两端的电压差越大
【答案】D
【解析】A.由图乙知,两个电阻串联在电路中,通过两个电阻的电流相等,故A错误;
B.横梁向下弯曲时,R1被拉长,则长度变长、横截面积变小,电阻变大,R2被压缩,长度变短、横截面积变大,电阻变小,故B错误;
C.横梁变弯前,R1=R2,横梁变弯后,R1的阻值变大,R2阻值变小,则此时R1的阻值大于R2的阻值,据Q=I2Rt知,在相同时间内,R1产生的热量大于R2产生的热量,故C错误;
D.A端受到的压力越大,R1被拉得越长,其阻值越大,R2被压缩得越短,其阻值越小,据串联电路的分压特点知,R1两端的电压越大,R2两端的电压越小,所以两者两端的电压差越大,故D正确。
故选D。
12.(2025·重庆·一模)下列物理量的大小描述中符合实际情况的是( )
A.物理课本的长度约为26dm
B.教室内普通日光灯正常发光时的电流约为0.2A
C.成年人步行的速度约为5m/s
D.重庆北碚缙云山山顶上的大气压强约为1.2×105Pa
【答案】B
【解析】A.物理课本的长度约为
26cm=2.6dm
故A不符合题意;
B.普通日光灯的额定功率在40W左右,正常发光的电流约
故B符合题意;
C.成年人步行的速度约为1m/s,故C不符合题意;
D.大气压随海拔的增大而减小,重庆北碚缙云山山顶上的大气压强小于标准大气压,即小于1.0×105Pa,故D不符合题意。
故选B。
13.(2025·重庆忠县·模拟)如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W
【答案】D
【解析】A.因为甲图象为正比例函数,因此图象中对应电压和电流值的比值不变,故甲为定值电阻;而乙图象中的电压和电流值的比值时刻在发生变化,故电阻乙不是定值电阻;
B.从图象中可以看出,当乙电阻两端电压为2V时,对应的电流为0.2A,因此此时乙的阻值:R===10Ω;
C.当通过甲、乙中的电流为0.2A时,从图形中可以看出,此时甲、乙两端的电压值分别为1V、2V,由于甲、乙为串联,因此电源电压为3V;
D.当甲、乙两端的电压为2V时,从图象中可以看出,此时通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.2A,由于甲、乙并联,因此电路总功率:P=UI=2V×(0.4A+0.2A)=1.2W.
二、填空题
14.(2025·重庆·一模)重庆亮相2025央视春晚,赛力斯汽车震撼登场。如图所示,赛力斯新款车型问界M9纯电版电池容量100度,强大的电池容量为该车提供超长续航能力。某次行程,满电情况下实际续航600km平均行驶速度108km/h,不计能量损耗,这次行程全程中电机的平均动力 N,电机的平均功率 W。
【答案】600 1.8×104
【解析】[1]电池容量
不计能量损耗,这次行程全程中电机的平均动力
[2]平均行驶速度
电机的平均功率
15.(2025·重庆·三模)2025年新发布的小米手机15ultra的电池容量为6000mAh,支持120W超级快充。该手机电池电压为,则该电池充满一次电储存的电能为多少 J。理论上小米15ultra的待机电流为25mA,那么某次充满电后,该手机理论上最大能待机时间为 h。
【答案】79920 240
【解析】[1]该电池充满一次电储存的电能为
[2]该手机理论上最大能待机时间为
16.(2025·重庆·三模)科科将电热水壶插在如图所示电力监测仪上烧水,可直接读出电热水壶实际功率为1kW,用时7min将1kg水从28℃加热至98℃,则水一共吸收热量 J;该电热水壶的加热效率为 %(水的比热容)。
【答案】2.94×105 70
【解析】[1]水吸收的热量为Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(98℃-28℃)=2.94×105J
消耗的电能为W=Pt=1×103W×7×60s=4.2×105J
该电热水壶的加热效率为
17.(2025·重庆·三模)如图所示,将灯按甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯的功率为4W,在乙图中灯的功率为9W。设灯丝电阻不变。则甲、乙两图中灯两端的电压之比是 ,乙图中灯的功率之比是 。
【答案】2︰3 1︰2
【解析】[1]设灯L1的电阻为R1,灯L2的电阻为R2。在甲图串联电路中,设灯L1分得电压为U1,根据,此时灯L1的功率
在乙图串联电路中,设灯L1电压为总电压U,根据,此时灯L1的功率
则
解得
甲、乙两图中灯L1两端的电压之比2︰3
[2]因为在串联电路中时,
在串联电路中,各用电器两端的电压之和等于总电压,故灯L2两端的电压与总电压之比
所以
根据电阻在串联中的分压关系,可得
当在乙图中,两灯并联,L1和L2功率之比
即乙图中灯L1和L2的功率之比为1︰2
18.(2025·重庆·二模)某电饭锅的简化电路图如图所示,均为加热电阻,它有“加热”和“保温”两挡,开关S断开时,电饭锅处于 挡。已知,电饭锅处于“加热”挡时,正常工作可使标有的电能表指示灯闪烁120次,则电饭锅“保温”挡额定功率为 W。
【答案】保温 200
【解析】[1]由图可知,当开关S断开时,R1、R2串联,根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温挡。
[2]当开关S闭合时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电饭锅处于加热挡;电能表指示灯闪烁120次,电饭锅消耗的电能
R1的阻值
根据串联电路特点可知,电饭锅保温挡工作时电路中的总电阻R=R1+R2=48.4Ω+193.6Ω=242Ω
电饭锅“保温”挡额定功率
19.(2025·重庆·二模)某同学用两片规格为“5V 5W”的碳纤维发热片制作发热眼罩,要使发热眼罩功率大一些,两发热片应该采用 连接方式(选填“并联”或“串联”)。如果用规格为“5V 1000mAh”的充电宝给眼罩供电,可以让眼罩正常使用 分钟。
【答案】并联 30
【解析】[1]电压一定时,由可知,电路中的总电阻越小,电路的总功率越大,故两发热片并联时总电阻最小,此时两片发热眼罩总功率大。
[2]此时由两片眼罩,并且两片眼罩是并联的,充电宝提供的电压等于眼罩的额定电压5V,故此时两片眼罩的实际功率都是5W,电路的总功率为两片眼罩的功率之和为10W。
充电宝提供的电能
故正常使用的时间
20.(2025·重庆·一模)小杜家的电水壶内部电路图如图所示,额定电压为220V。只有为加热管(放出的热量全部被水吸收),为限流电阻。调节S、S1、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,正常工作时加热管两种状态的功率分别为1210W、48.4W。正常加热时中的电流为 A;用电高峰期,电源电压为200V,电水壶在保温状态工作,假设水壶内水温保持恒定不变,水壶内的水每分钟向外界散发热量为 J。
【答案】 5.5. 2400
【解析】[1]如图两电阻、串联,当闭合时电路中只有加热电阻,电路电阻较小,功率较大,电热水壶处于加热状态,正常加热时中的电流为
[2]正常加热时的电阻
、闭合,断开时,电路电阻较大,功率较小,电热水壶处于保温状态,根据计算保温状态时的电流
电阻的阻值
用电高峰期,电源电压为200V,电水壶在保温状态工作,此时实际电流为
水壶内的水每分钟向外界散发热量为
21.(2025·重庆·三模)已知甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得其电流与电压变化的关系图像如图所示,则甲灯的额定功率为 W;若将甲、乙两灯串联接入电源电压为9V的电路中,则两灯消耗的电功率之差为 W。
【答案】7.2 1.2
【解析】[1]由图像知,甲灯两端的电压为9V时,通过的电流为0.8A,甲灯的额定功率
[2]甲、乙两灯串联接入电路,则通过两灯的电流相等,由图像知,通过的电流为0.4A时,满足3V+6V=9V
即甲灯两端的实际电压为3V,乙灯两端的电压为6V,两灯消耗的电功率之差
22.(2025·重庆九龙坡·二模)一个标有“220V 2200W”字样的旧电炉,其电炉丝粗细均匀且完好(电阻不计温度影响,但阻值可能会因过旧而变化)。断开家中所有用电器,只将旧电炉接入220V的电路中,观察到标有“1000imp/kW·h”的电能表指示灯在6min内闪烁了176次,该旧电炉在上述时间内消耗的电能为 kW·h。截取一段电炉丝R0后,余下的电炉丝恰好能够按照铭牌上的参数工作。若将R0接在55V电源两端加热550g水,若产生的热量全被水吸收,使水温升高20℃需要 s。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】0.176 84
【解析】[1]旧电炉在上述时间内消耗的电能为
[2]550g水吸收的热量为
旧电炉工作时的电阻为
余下的电炉丝恰好能够按照铭牌上的参数工作,则余下电炉丝的电阻为
则截取电炉丝电阻
工作时间为
23.(2025·重庆·二模)电热水壶工作时利用了电流的 效应;小瑜家中电能表标有“3000imp/(kW·h)”字样,他仅将电热水壶接入电路工作一段时间,电能表指示灯闪烁了300次,则此段时间内电热水壶消耗的电能为 kW·h。
【答案】热 0.1
【解析】[1]电热水壶是电热器,工作时利用了电流的热效应。
[2]电热水壶消耗的电能为
24.(2025·重庆大渡口·一模)小明将两根不同阻值的电阻丝串联接入电路(如图所示),是为了探究电流产生的热量与 的关系。已知甲瓶中的电阻为5Ω,乙瓶中的电阻为10Ω,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数为0.2A时,10s内电流通过两个电阻产生的热量之差为 J。
【答案】电阻 2
【解析】[1]由图可知,烧瓶内两电阻串联,电流及通电时间相同,二者电阻不同,是为了探究电流产生的热量与电阻的关系。
[2]10s内电流通过R1产生的热量
10s内电流通过R2产生的热量
10s内电流通过两个电阻产生的热量之差为
25.(2025·重庆大渡口·一模)灯泡L的额定电压为5V(不考虑灯泡L电阻变化),将它与滑动变阻器R接入电源电压恒定的电路中,如图所示。闭合开关S,滑动变阻器滑片位于中点时灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为,电压表的示数为;当滑动变阻器滑片位于最左端时灯泡L实际电功率为,电压表的示数为,滑动变阻器的功率为7.2W。已知,则 ,灯泡L的额定功率为 W。
【答案】
【解析】[1]由题意可知,滑片在中点(灯泡正常发光)时,灯泡电压 ,滑动变阻器接入电阻 为,其两端电压为 。电路中的电流,解得(1),灯泡功率 为;滑片在最左端时变阻器接入的电阻为R,设此时灯泡电压 ,电流为 ,得电流,电路总电压(2),由(1)(2)式解得(3),灯泡功率 为,则,解得,代入(3)得,解得。由式 (1),得。所以。
[2]滑片在最左端时,电流,滑动变阻器功率,解得,灯泡L的额定功率为。
26.(2025·重庆大渡口·一模)如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6V3W”字样,则灯L正常发光时的电阻为 Ω。当甲、乙都是电流表,闭合、断开,灯L恰好正常发光,电路消耗的总功率4.8W;当甲、乙都是电压表,、都闭合,乙电压表的示数为2V,此时灯泡的实际电功率为 W。
【答案】12 0.8
【解析】[1]由功率公式得灯L正常发光时的电阻为。
[2]当甲、乙都是电流表,闭合、断开时,灯L与电阻并联,灯L恰好正常发光,则电源电压,此时电阻的功率为
由功率公式得电阻的电阻
当甲、乙都是电压表,、都闭合时,灯L与电阻串联,乙电压表测灯L两端的电压,此时电阻两端的电压为
电路中的电流为
则此时灯泡的实际电功率为
27.(2025·重庆渝中·二模)在学习完电路多挡位问题后,小明设计了如图所示的加热电路,可以实现加热和保温功能。闭合S电路开始工作,若调节为保温挡,开关S1应当处于 状态。电源电压保持不变。当开关S1由闭合到断开,测得定值电阻R1的电功率由64W变为25W,则电阻R2的电功率为 。
【答案】保温 15W
【解析】[1]由图可知,闭合开关S,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为保温挡。
[2]由图可知,闭合开关S,两个电阻串联,R1的电功率①
闭合开关S和S1,只有R1的简单电路,R1的电功率为②
①和②之比为
所以
S1断开时,R1的功率
所以电阻R2的电功率为
28.(2025·重庆沙坪坝·一模)小沙家安装了太阳能电池板,其发电功率为1.8×103W。若只用来给水加热,将1kg初温为25℃的水加热至100℃,水吸收的热量为 J;若加热过程的热效率为50%,则该过程所需时间为 s。[
【答案】3.15×105 350
【解析】[1]水吸收的热量为
[2]若加热过程的热效率为50%,则消耗的电能为
该过程所需时间为
29.(2025·重庆·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压可调,R2为电阻箱,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表V1的量程为“0~15V”,灯泡L的规格为“6V 3.6W”。 将电源电压设定为某一值,将电阻箱R2设定为滑动变阻器最大阻值的一半,闭合开关S、S1,断开S2,将滑动变阻器R1的 滑片从b端移动到a端时,灯泡刚好正常发光。这个过程中电流表与电压表V2的示数变化关系如图乙①所示。闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片从a 端移动到b端时,电流表与电压表V1的示数变化关系如图乙②所示,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。取下电压表V2,调整电源电压和电阻箱R2的值,闭合开关S 、S2,断 开S1,在电路安全的情况下最大范围内移动滑片, R2的最大功率为0.9W,最小功率为0.4W,则电源电压的值可能为 V。(第二空有两个答案,写完整可得分)
【答案】20 9或6
【解析】[1]闭合开关S、S1,断开S2,R1与灯泡L串联,电压表V2测灯泡L的电压,电压表V1测R1的电压,当滑片在a端时,灯泡刚好正常发光,此时电路中只有灯泡L,灯泡L两端电压为额定电压6V,则为电源电压为6V,此时电路电流为灯泡L的额定电流为
则图乙①电流的最大值为0.6A,电压的最大值为6V。
灯泡正常发光时电阻为
闭合开关S、S2,断开S1,R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,滑片P的位置在a端时,电路中只有R2接入电路,由图乙②可知,此时电路电流为0.6A,R2的阻值为
R2的阻值设定为滑动变阻器最大阻值的一半,故滑动变阻器最大阻值为20Ω。
[2]取下电压表V2,闭合开关S、S2,断开S1,R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电流表测总电流,
①在电路安全的情况下,电路最大电流为0.6A,此时R2刚好达到最大功率为0.9W,R2两端的电压为
R2的阻值为
当滑动变阻器R1为最大阻值20Ω时,R2的功率为最小为0.4W,此时电路电流为
电源电压为
②当滑动变阻器R1为最小阻值0Ω时,R2为最大功率0.9W,
当滑动变阻器R1为最大阻值20时,R2为最小功率0.4W,则
由①②解得R2=40Ω,U=6V
30.(2025·重庆九龙坡·模拟预测)如图所示,该国产电动汽车安装了可逆电机,车辆在减速或制动时,车轮的转动驱动电机转动,此时驱动电机就变成了发电机,其工作原理为 ,能够产生电能为汽车的蓄电池充电。该品牌电动车的电池支持快充、慢充和普通220 V插座充电三种充电方式,充满电后的“电量”可达60 kW·h。快充0.5小时即可将电量由30%充至80%,此过程中的充电功率为 kW。
【答案】电磁感应 60
【解析】[1]发电机的工作原理是:闭合电路的部分导体在磁场中作切割磁感线运动,产生感应电流,即电磁感应现象。
[2]在0.5h内,电量的增加量
此过程的充电功率
31.(2025·重庆石柱·开学考试)物理学的发展离不开广大物理学家不懈的探索和无私的奉献。德国物理学家 ,经过数百次的实验,于1826年发现了电流、电压、电阻的定量关系;英国物理学家焦耳做了大量的实验,于1840年发现电流通过导体产生的热量跟 (填文字)成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
【答案】欧姆 电流的平方
【解析】[1]德国物理学家欧姆经过数百次的实验,于1826年发现了电流、电压、电阻的定量关系,即欧姆定律。
[2]英国物理学家焦耳做了大量的实验,于1840年发现电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这一规律被称为焦耳定律。
32.(2025·重庆九龙坡杨家坪·一模)如图甲所示灯泡L和电阻R并联在电路中,当闭合时,灯泡L的实际功率为1W。灯泡L和电阻R的的图像如图乙所示。由此可知电源电压为 V;当开关、均闭合时,电流表的示数为 A。
【答案】 2 0.7
【解析】[1]只闭合开关时,电路为小灯泡L的简单电路,此时小灯泡L的实际功率为1W,由图像(灯的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故图像为一曲线,R的图像为直线)可知,当,,其实际功率为
符合题意,则电源的电压
[2]同时闭合开关、后,R与L并联,电流表测干路电流,它们两端的电压相等,所以,R两端的电压也为2V,由图像可知,此时通过R的电流为,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过灯的电流不变,仍为0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流为
33.(2025·重庆十一中·模拟)两个灯泡分别标有“9V;9W”和“6V;12W”字样,不考虑温度对电阻的影响,将它们连入电路中,为确保两灯均不损坏,将它们串联时,电源电压最大为 V,将它们并联时,干路电流最大为 A。(结果可用分数表示)
【答案】 12
【解析】[1]根据P=UI可得,灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
由可得,灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
两灯泡串联时,因串联电路电流处处相等,且两灯均不坏,因此电路的最大电流为
I=I2=1A
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,电路两端允许的最大电压为
[2]两灯泡并联时,因并联电路各支路两端电压相等,且两灯均不坏,因此电路的最大电压为
此时L2正常发光,通过L2的电流为2A,此时通过L1的电流为
根据并联电路的电流特点可得,此时干路的最大电流为
34.(2025·重庆渝中·模拟)如图所示,电源电压恒定,闭合S1。当S2闭合、甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=3:4;当S2断开、甲、乙两表为电流表时,电流通过R1、R2做功之比W1:W2= ,两表示数之比I甲: I乙= 。
【答案】3∶1 4∶1
【解析】[1][2]由图可知,当两开关都闭合且甲、乙两表都为电压表时,两电阻串联,甲表测R2两端电压,乙表测R1和 R2两端总电压,两表示数之比U甲∶U乙=3∶4,则有
根据串联分压可知
当S2断开、甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲表测干路总电流,乙表测通过电阻R2的电流,则有
电流通过R1、R2做功之比为
则两表示数之比为
35.(2025·重庆九十五中·三模)如图所示的电路,电源电压恒为6V,白炽灯泡L1标有“5V;0.25A”,白炽灯泡L2标有“6V;3W”,的阻值为。忽略温度对灯丝电阻的影响,只闭合开关S1时,灯泡 更亮;只闭合开关S2时,的功率为 W。
【答案】 0.4
【解析】[1]根据两灯泡的规格,可分别求出两灯泡的电阻为
当只闭合开关S1时,电路为L1、L2串联,电流相等,根据可知,L1的实际电功率大,因此L1更亮。
[2]只闭合开关S2时,电路为L1、R串联,可求电路中电流为
则R的电功率为
三、计算题
36.(2025·重庆·三模)将定值电阻R1、R2接入电源电压恒定的电路中,如图所示,R1=20Ω,R2=30Ω,闭合开关,电流表的示数为0.12A。求:
(1)闭合开关后,电压表的示数。
(2)闭合开关后,电路20s消耗的电能。
【答案】(1)2.4V (2)14.4J
【解析】(1)由图可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压。根据欧姆定律可知电压表的示数U1=IR1=0.12A×20Ω=2.4V
(2)闭合开关后,电路20s消耗的电能W=I2Rt=(0.12A)2×(20Ω+30Ω)×20s=14.4J
37.(2025·重庆·三模)某车载保温杯的加热电路如图所示,车辆提供的电源电压为12V,其中,R1=4Ω为保护电阻,R2为发热电阻。使用时,电路中的电流为1A,求:
(1) R2的阻值;
(2)10s时间,发热电阻R2产生的热量。
【答案】(1)8Ω (2)80J
【解析】(1)工作时,电路中的总电阻
发热电阻R2的阻值
(2)发热电阻R2产生的热量
38.(2025·重庆·一模)如图的电路中电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关S后,电流表A1的示数为,A2的示数为,求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电阻消耗的电功率。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由电路图可知,与并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测支路的电流;根据并联电路电流的特点可知,通过电阻的电流
(2)定值电阻消耗的电功率
39.(2025·重庆·二模)如图所示,电源电压恒定不变,为定值电阻,,闭合开关,电流表示数为。求:
(1)的电阻;
(2)通电,电流对做的电功。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由电路图可知,与并联,电流表测支路的电流。因为并联电路中各支路两端电压相等,所以
的电阻为
(2),通电,电流对做的电功
40.(2025·重庆九龙坡·二模)如图电路中,电源电压恒为6V,两个定值电阻R均为10Ω。求:
(1)S、S1闭合时,通过开关S的电流;
(2)S闭合、S1断开时,该电路的功率。
【答案】(1)1.2A (2)3.6W
【解析】(1)分析电路图可知,S、S1闭合时,两个定值电阻R并联,开关S处于干路,流过的电流为
(2)分析电路图可知,S闭合、S1断开时,只有1个定值电阻R工作,其电功率为
41.(2025·重庆开州·一模)如图所示,电源电压恒定,的阻值为30Ω,只闭合开关S,电流表的示数为0.3A;再闭合开关,电流表的示数变为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)两开关均闭合时,1min内整个电路消耗的电能。
【答案】(1)9V (2)270J
【解析】(1)只闭合开关S,电路为R1的简单电路。由欧姆定律得,电源电压为
(2)两开关均闭合时,R1、R2并联,电流表测量干路电流,1min内整个电路消耗的电能
42.(2025·重庆潼南·二模)如图所示,电阻的阻值为。当开关S闭合时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A。求:
(1)电阻两端的电压;
(2)内电流通过整个电路做的功。
【答案】(1)5V (2)
【解析】(1)分析电路可知,当开关S闭合时,、串联,电压表测电压。串联电流相等,则电阻两端的电压
(2)根据串联电压规律,电源电压为
则内电流通过整个电路做的功
43.(2025·重庆大渡口·二模)如图所示的电路中,定值电阻,,电压表示数为3V。求:
(1)通过的电流;
(2)通电10s,电流通过所做的功。
【答案】(1)0.5A (2)10J
【解析】(1)如图,两电阻串联,电压表测R2两端电压,通过的电流为
(2)根据串联电路电流规律可知,通过的电流为
两端的电压为
通电10s,电流通过所做的功
44.(2025·重庆九龙坡·一模)如图甲是母亲节时小涵同学送给妈妈的一个电热杯。电热杯有加热和保温两挡功能,简化电路如图乙所示。R1、R2为加热元件,USB接口的输出电压为5V,R1=5Ω,R2=10Ω。
(1)只闭合开关S1时,电路中的电流;
(2)开关S1、S2均闭合5min电热杯产生的热量。
【答案】(1)1A (2)2250J
【解析】(1)只闭合开关S1时,电路为R1单独串联,电路中的电流为
(2)开关S1、S2均闭合时,电路为R1、R2并联,5min电热杯产生的热量为
45.(2025·重庆·二模)图是某款两挡电热器的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝,R1=550Ω,R2=44Ω。该电热器接入电压恒为220V的电路中。求:
(1)低温挡时电热器的电功率;
(2)高温挡时,工作10s产生的热量。
【答案】(1)88W (2)11880J
【解析】(1)低温挡时,S1闭合,电路中只有R1工作,电功率为
(2)高温挡时,S1和S2闭合,电路中R1和R2并联,由并联电路中电压的规律知,R1和R2两端电压为
U1=U2=U=220V
工作10s产生的电热为
46.(2025·重庆广益·二模)如图所示是某电蒸锅的内部简化电路图,R1=484Ω、R2=44Ω,电源电压为220V。电蒸锅有保温和加热两个挡位。求:
(1)加热挡的功率;
(2)使用保温挡5min电蒸锅产生的热量。
【答案】(1)1200W (2)3×104J
【解析】(1)由图可知,当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电蒸锅处于加热挡。则加热挡的功率为
(2)当开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,由可知,总功率最小,电蒸锅处于保温挡。则使用保温挡5min电蒸锅产生的热量为
47.(2025·重庆西师附中·三模)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1的阻值为15Ω,R2的阻值为30Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)通电100s,R2消耗的电能。
【答案】(1)3V;(2)30J
【解析】解:(1)由电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表测量通过电阻R1的电流;由并联电路电压特点可知,电源电压
(2)通电100s,R2消耗的电能
答:(1)电源电压为3V;
(2)通电100s,R2消耗的电能为30J。
48.(2025·重庆九龙坡杨家坪·二模)如图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2的阻值是10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)开关闭合通电1min后,电阻R2消耗的电能。
【答案】(1)20Ω;(2)24J
【解析】解:(1)由图可知,闭合开关后,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据串联电路电流的规律知,通过R1、R2的电流为
I1=I2=I=0.2A
根据欧姆定律可得,电阻R1的阻值为
(2)开关闭合通电1min后,电阻R2消耗的电能为
答:(1)电阻R1的阻值为20Ω;
(2)开关闭合通电1min后,电阻R2消耗的电能为24J。
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