内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026年中考物理一轮复习专项突破专题十八:电流做功与电功率(A3)版
☆☆知识梳理☆☆
考点一:电功
1.电能的国际单位是 ,符号 。日常生活使用的单位是 ,也称为“度”;
单位换算: 1度= kW·h= J。
2.电功: 电流做功叫电功, 用符号“ ”表示, 单位是 。
①公式: ;
②实质:电流做功的过程就是把 转化为 能的过程,即电功是电能的量度。即电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
考点二:电能表
3.电能表:测量 的仪表是电能表。
4.电能表计量:
(1)电能表相关参数:
①表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是kW·h,该电能表的读数是 kW·h;
②铭牌意义:“220V 50Hz”表示这个电能表应该在 电路中使用;
“5(10A) ”标定电流 A,最大额定电流 A,允许接入用电器的最大功率 W。
“3600r/kW·h”:用电器每消耗 电能,电能表转 r。
【拓展】1600imp/kW·h:用电器每消耗1kW·h电能,电能表闪烁1600次。
【提示】超过10A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超过10A的确会做电表容易损坏。
(1) 电能表相关计算:N=3600r/kW·h 转数:n --转(r)
(2) ①求电能:W=n/N 单位:kW·h ②求转数:n=W·N
考点三:电功率
1.电功率:物理学上将电流所做的 与所用 的比叫电功率,用符号 表示。
①单位:第一种单位:P — 瓦特(W);W — 焦耳(J);t —秒(s)。
第二种单位:P —千瓦(kW);W — 千瓦时(kW·h);t —小时(h)。
②物理意义:表示电流做功 的物理量。
③公式:
(1)电功率的定义式: (普遍适用)
(2)电功率的计算式: (普遍适用)
(3)电功率的导出式: (适用于纯电阻电路)
常见用电器的额定功率
空调:1000~3000W 取暖器:800~2000W 电热水器:2000~5500W 微波炉:500~1000W
无线吸尘器:400~1500W 电吹风机:600~1300W 抽油烟机:100~300W 液晶电视机:100~300W
电扇:20~70W 笔记本电脑:40~70W
2.①额定功率(电压):用电器 时的功率(电压);
②实际功率(功率):用电器 时的功率(电压);
3.用电器实际工作的三种状态:
①U实 U额,P实 P额:用电器不能正常工作,如是灯泡,则表现灯光发暗;
②U实 U额,P实 P额:用电器不能正常工作,有可能损坏,如是灯泡,灯光极亮;
③U实 U额,P实 P额:用电器正常工作。
考点四:电流的热效应
1.电流的热效应:电流通过导体时 转化成 的现象。
2.电流热效应的影响因素: 、 、 。
3.焦耳定律:
①内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比;
②公式:Q= 。
【辨一辨】①纯电阻电路:将 全部转化为 的电路。如 、电炉等。
②非纯电阻电路:主要目的不是将电能转化为内能,而是转化为 能的电路。如风扇等。
4.电流的热效应的利用:水壶、电饭锅、电熨斗、电暖气都是利用电流的热效应的例子。
5.电热的防止:对于非电热器而言,电热会使用电器温度过高而影响工作,损坏零件;。如电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
☆☆典例突破☆☆
考点一:电功、功率的理解
【典型例题1】(2025年·烟台市经开区·九上期末)研究发现,额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯,以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是( )
A. 三个灯的实际功率相同 B. LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C. LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功都快 D. LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
【变式练习1-1】(2025年·临沂沂水·九上期末)以下是小丽做的有关电功和电功率的课堂笔记,其中不正确的是( )
A. 电流做功的过程就是消耗电能的过程 B. 电功率是表示电流做功多少的物理量
C. 用电器消耗电能越多则电流做功越多 D. 焦耳、千瓦时都是电功和电能的单位
【变式练习1-2】(2026年·威海市环翠区·九上期末)小宇用两节干电池做电源,将两个不同规格的小彩灯串联起来做装饰,闭合开关,发现其中一个彩灯更亮,另一个较暗,下列解释符合实际的是( )
A. 亮的彩灯实际电功率更小,所以发光更明显 B. 亮的彩灯电阻更大,实际功率更大
C. 暗的彩灯两端电压更大,实际功率更小 D. 两灯亮度不同是因为串联电路中电流不相等
考点二:电能表问题
【典型例题2】(2025年·锡北片区·一模)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
【变式练习2-1】(2025年·保定市涞水县·一模)小明家的电能表如图所示。若安装时此表示数为零,则从安装电能表时到如图所示示数为止,电能表转盘已转了_______转。若测得电能表转盘在12min内转动60转,则所接用电器总功率为_______W。
【变式练习2-2】(2025年·汕头市潮南区·一模)如图甲电流表的读数为___________A;图乙电阻箱的读数为___________Ω;图丙电能表的读数为___________,当电能表的铝盘转过150转,消耗的电能是___________。
考点三:铭牌问题
【典型例题3】(2025年·长沙市·一模)如图所示,某同学将标有“3V 0.5W”和“3V 0.6W”字样的两只小灯泡串联接在电压为3V的电路中,闭合开关,观察两灯亮度,断开开关,然后将其中一只灯泡换成“3V 0.75W”的再闭合开关,另一只灯泡的亮度__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电路的总功率__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(假设灯丝电阻不变)
【变式练习3-1】(2025年·汕头市潮南区·一模)如图,电源电压为3V且保持不变。开关S闭合,灯泡L1(3V 3W)和L2(3V 6W)均发光,忽略温度对灯泡电阻的影响。下列说法正确的是( )
A. 通过A点的电流小于通过B点的电流 B. 两个电压表的示数相同
C. 灯泡L1比L2亮 D. 若灯泡L1短路,灯泡L2不发光
【变式练习3-2】(2025年·烟台莱州市·九上期末)小明在进行家庭电路连接的实践活动中,选择L1、L2两只灯泡进行实验,灯泡L1标有“220V、100W”,灯泡L2标有“220V、40W”,他把两只灯泡串联后接在220V电源上,下列现象及分析正确的是( )
A. 两灯的总亮度比任一只灯泡正常发光的亮度都暗 B. 其中较亮的是L1
C. 两灯实际功率之比为5︰2 D. 电源电压是440V时串联的两灯才能都正常发光
【变式练习3-2】(2025年·临沂市平邑县·九上期末)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A. “220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V B. 两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
C. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 D. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
考点四:电功率简单计算
【典型例题4】(2025年·中山市·一模)如图甲所示为一款养生壶,图乙为电路原理简图,如表为它处于加热态时的部分参数,当S1,S2都闭合时。养生壶处于加热状态.只闭合S2时,养生壶处于保温状态。
(1)养生壶在加热档时电路中电流;
(2)如果养生壶在加热档正常工作2min,消耗多少电能
(3)若正常工作时保温电功率为加热时的10%,则R2的阻值是多大?
【变式练习4-1】小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,R1、R2、R3均为发热电阻,R3的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换:
(1)使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置;
(2)求电加热器电路中R1、R2的阻值;
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η。[电热丝的电阻不随温度变化,c水=4.2×103J/(kg•℃),水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
【变式练习4-2】(2025年·荆州市·一模)图甲是一款多功能电煮锅,图乙为该电煮锅简化电路图,其中开关S2可以断开、接A或接B,R1和R2都是用于加热纯电阻,电煮锅的部分参数如下表所示(R1和R2的电阻值不随温度变化而变化)。求:
(1)电煮锅处于中温挡正常工作时,求电路中的电流大小;
(2)R1、R2的阻值;
(3)在某次用电高峰期,利用高温挡将质量为3kg的汤汁由20℃加热至100℃,所用时间600s,已知电煮锅的热效率为80%,汤汁的比热容为c汤=4×103J/(kg·℃),求此次高温挡的实际功率是多少?
考点五:电流的热效应
【典型例题5】(2025年·孝南区·一模)央视节目《是真的吗》中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套,将锡纸条两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是( )
A. 最先着火的是ab段,因为这里的电流最大
B. 通过ab、bc、cd段的电流均相等,但相同时间电流通过ab段产生的热量最多
C. 电流通过ab、bc、cd段相同时间产生的热量相同
D. 通过ab段的电流最小,但是ab段电阻最大,相同时间内产生的热量最多
【变式练习5-1】(2025年·周口市西华县·一模)如图所示的电路中,电源电压恒为4 V不变,R为定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3.6 W”,其灯丝电阻不受温度的影响。闭合开关S,电流表的示数为1.2 A。小灯泡的实际功率为_______W,电阻R的阻值为___________Ω,通电1 min,电阻R产生的热量为_______J。
【变式练习5-2】(2025年·枣庄市山亭区·一模)图甲是一款家用蒸箱,图乙是其加热盘模块的简化电路,蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡,其中R1、R2为阻值不变的电热丝,当开关S1断开、S2接a时,蒸箱处于__________挡,此时通过温控开关的电流为2A,已知蒸箱的额定电压为220V,,则R2的阻值为__________,高温挡的电功率为__________W。
【变式练习5-3】(2025年·青岛市市北区·九上期末)探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”如图所示,甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量空气。
(1)要探究电热与电阻的关系,应选用_____两个装置,并将它们_____(选填“串联”或“并联”)接到电路中进行实验。通电一段时间后发现电阻大的装置中型管液面高度差变化大,说明其产生的热量_____,由此得出结论:在通电时间和_____相同时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量_____。
(2)将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验,可探究电热与_____的关系。实验中发现通电时间相同时,_____装置型管中液面高度差的变化大。
(3)实验中通过观察型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是_____。
A. 探究电流与电压、电阻的关系
B. 用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱
C. 研究磁场时,引入“磁感线”
考点六:图像问题
【典型例题6】(2025年·聊城市冠县·一模)如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则( )
A. Ⅱ是灯泡的I﹣U关系图像 B. 灯泡最小功率为1W
C. R的最大阻值为2.5Ω D. 电路的最大功率为3.6W
【变式练习6-1】(2025年·滕州市·一模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确
【变式练习6-2】(2025年·枣庄薛城区·二模)如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为7.5V B. 定值电阻阻值为5Ω
C. 电路的最小功率为0.6W D. 电流表示数变化范围为0.2-0.3A
【变式练习6-3】(2025年·江苏省锡东片区·一模)图甲所示电路的电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,灯泡的额定电流为0.3A,图乙是灯泡的电流与电压关系图象。闭合开关并调节滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.25A,则( )
A. 电源电压为2.5V B. 灯泡的额定功率为0.12W
C. 灯泡的最小功率为0.15W D. 电路的最大功率为1.35W
考点七:动态电路
【典型例题7】(2025年·孝感市四县市·一模)“坐位体前屈”是用于反映人体柔韧性的测试项目。在一次综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈成绩测量仪,原理如图所示,其中电源电压恒为6V,,电阻丝粗细均匀,总长度为20cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为20cm。下列分析正确的是( )
A. 挡板在A端时,电流表的示数最小
B. 挡板在A端时,电压表的示数为4V
C. 坐位体前屈的成绩越好,电压表的示数越小
D. 坐位体前屈的成绩越好,电路的总功率越大
【变式练习7-1】(2025年·济南市莱芜区·一模)如图甲所示,穿戴式智能温度计是一种可以根据患者体温情况提供治疗方案新型温度计。其工作原理如图乙所示,用电表的示数大小反映温度的高低,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. 该电路电表由电流表改装而成 B. 温度变化时,两端的电压不变
C. 温度升高时,电路中的电流变小 D. 温度降低时,电路的总功率变小
【变式练习7-2】(2025年·长沙市·一模)(双选)如图所示的电路,电源电压不变,R1为定值电阻,在滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小
C. 电路的总电功率变小 D. 电压表与电流表的示数之比变大
考点八:测量电功率
【典型例题8】(2025年·宝鸡市陈仓区·一模)为了粗略探究LED灯和白炽灯的发光效率,小名设计了如图甲所示的实验电路。
(1)将白炽灯接入图甲所示电路中,闭合开关前,应将滑片P移至__________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表没有示数,可能是白炽灯__________(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,在暗室中,闭合开关,将滑片P移至某位置,用一张写有字的纸靠近白炽灯,当恰好看见纸张上的字时,打开房间的灯,记录下电压表和电流表的示数、测量出纸张与白炽灯间的距离;再移动滑片P,测出三组数据记录在下表中。用LED灯替换白炽灯重复上述实验,并将数据记录在下表中。
实验次数
光源
电压/V
电流/A
电功率/W
看清字距离/cm
1
白炽灯
1
0.15
0.15
5
2
白炽灯
1.5
7
3
白炽灯
2.5
0.25
0.625
10
4
LED灯
1.5
0.1
0.15
10
5
LED灯
2
0.15
0.3
14
6
LED灯
2.5
0.25
0.625
20
①第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,读数为__________A,白炽灯的电功率为__________W。
②分析__________两次实验可得,在看清字的距离相同的情况下,__________(选填“白炽灯”或“LED灯”)的功率较低,发光效率较高。
(3)小名取来单个LED灯珠(正常发光时的电阻约为100Ω)和一只“3.8V 0.3A”的白炽小灯泡,串联接入电源电压为6V的电路中进行实验,闭合开关,发现LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮。检查后发现,电路既无短路也无断路,所有元件完好无损。请你猜想“LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮”的原因可能是_____。
【变式练习8-1】(2025年·淄博市张店区·一模)如图甲,是某同学测量小灯泡电功率的实验电路图,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压保持不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至________端(选填“A”或“B”)。
(2)连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数有明显变化,但电压表示数依然为零,则电路故障可能是( )
A. 小灯泡断路 B. 滑动变阻器短路 C. 电压表短路
排除故障后继续进行实验。实验数据和现象如下表所示。分析表中信息,回答下列问题。
实验序号
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
电功率P/W
1
0.5
0.20
不亮
0.10
2
1.0
0.24
暗
0.24
3
2.0
0.32
较暗
0.64
4
2.5
正常
5
3.0
0.38
很亮
1.14
(3)第1次实验中,小灯泡不亮的原因是________。
(4)如图甲,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数为2.0V,为了让小灯泡正常发光,滑片应向__________(选填“A”或“B”)端移动。
(5)小灯泡正常发光时的电流如图乙所示,小灯泡的额定功率为____W。
(6)分析表中数据发现:通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其原因是_____;分析表中数据还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(7)小明组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出另一个小灯泡的额定功率,他们在实验室选了一个10Ω的电阻R0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并完成了该实验(电源电压保持不变)。
①闭合开关S,S1接_____(选填“a”或“b”),调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1;
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接另一接线柱,记录电压表示数U2.
小灯泡额定功率P额=__________(用字母R0、U1、U2表示)
☆☆真题演练☆☆
一、选择题
1.(2025年·烟台市中考)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A. 台灯 B. 智能手机 C. 家用空调 D. 笔记本电脑
2.(2025年·山东省中考真题)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
XX移动电源
电源规格:3kW·h
输出电压:220V
最大输出电流:10A
A. 说法正确 B. 混淆了电功率和电能
C. 混淆了电功率和电流 D. 混淆了电功率和电压
3.(2024广元中考)如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电流的仪表 B. 电能表允许通过的最大电流是10A
C. 电能表表盘示数为10226kW•h D. 电饭煲正常工作10min,消耗电能
4.(2024济宁中考)图中,小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后,发现比亮,下列分析正确的是( )
A. 的额定功率比的额定功率大 B. 两端电压比两端电压小
C. 的电阻比的电阻大 D. 通过的电流比通过的电流小
(2024兰州中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器消耗的功率变大 B. 电流表A的示数变小
C. 电压表V的示数变大 D. 电压表V与电流表A的示数之比变大
5.(2025年·山东省中考真题)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时( )
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 电路的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率变大
6.(2025年·广安市中考)如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
二、填空题
7.(2025年·齐齐哈尔市中考真题)小明家的电能表表盘示数如图所示,读数为______。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率,测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器,只使用电水壶烧水,发现电水壶工作,电能表转盘转过,则烧水过程中该电水壶的实际功率为______W。
8.(2024达州中考)如图甲所示,将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压________V,的阻值为________Ω,电路的最大电功率为________W。
9.(2024赤峰中考)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是___________J。
10.(2025年·苏州市中考真题)如图是一款电水壶电路简图,均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换。保温功率为88W,阻值为,加热时应将开关旋至_________(1/2)位置,加热功率为_________W,阻值为_________
三、实验题
11.(2025年·新疆中考真题)小红在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到____(选填“A”或“B”)端。实验中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W;
(3)小红完成实验后,小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路,也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示,小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得:实验时,电源电压为____V;小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时,小灯泡的电阻变化了____Ω(结果保留1位小数)。
表1
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.24
2
2.0
0.26
3
2.5
表2
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
3.0
0.20
2
2.5
0.24
3
1.8
0.27
12.(2023金昌中考)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;( )
(2)连接电路过程中,开关应该___________(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到___________(选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是___________;(填选项符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是___________A;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向___________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为___________W;
(7)小丽根据小灯泡的I-U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而___________(选填“增大”、“不变”或“减小”),你认为原因是___________。
四、计算题
13.(2024南充中考)如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙,额定电压为,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为,双触点开关只能在触点1和、和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件,其中。现将此电热水壶装入初温为的水,接到的家庭电路中,选用加热挡加热至。已知该电热水壶加热效率为,,。求:
(1)电热水壶中水吸收的热量;
(2)加热挡的电功率;
(3)需要的加热时间。
14.(2024滨州中考)为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样,电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能。
(3)电源电压。
(4)滑动变阻器阻值的变化范围。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共14页) 试题 第2页(共14页)
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2026年中考物理一轮复习专项突破专题十八:电流做功与电功率(原卷)
☆☆知识梳理☆☆
考点一:电功
1.电能的国际单位是 ,符号 。日常生活使用的单位是 ,也称为“度”;
单位换算: 1度= kW·h= J。
2.电功: 电流做功叫电功, 用符号“ ”表示, 单位是 。
①公式: ;
②实质:电流做功的过程就是把 转化为 能的过程,即电功是电能的量度。即电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
考点二:电能表
3.电能表:测量 的仪表是电能表。
4.电能表计量:
(1)电能表相关参数:
①表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是kW·h,该电能表的读数是 kW·h;
②铭牌意义:“220V 50Hz”表示这个电能表应该在 电路中使用;
“5(10A) ”标定电流 A,最大额定电流 A,允许接入用电器的最大功率 W。
“3600r/kW·h”:用电器每消耗 电能,电能表转 r。
【拓展】1600imp/kW·h:用电器每消耗1kW·h电能,电能表闪烁1600次。
【提示】超过10A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超过10A的确会做电表容易损坏。
(2) 电能表相关计算:N=3600r/kW·h 转数:n --转(r)
①求电能:W=n/N 单位:kW·h ②求转数:n=W·N
考点三:电功率
1.电功率:物理学上将电流所做的 与所用 的比叫电功率,用符号 表示。
①单位:第一种单位:P — 瓦特(W);W — 焦耳(J);t —秒(s)。
第二种单位:P —千瓦(kW);W — 千瓦时(kW·h);t —小时(h)。
②物理意义:表示电流做功 的物理量。
③公式:
(1)电功率的定义式: (普遍适用)
(2)电功率的计算式: (普遍适用)
(3)电功率的导出式: (适用于纯电阻电路)
常见用电器的额定功率
空调:1000~3000W 取暖器:800~2000W 电热水器:2000~5500W 微波炉:500~1000W
无线吸尘器:400~1500W 电吹风机:600~1300W 抽油烟机:100~300W 液晶电视机:100~300W
电扇:20~70W 笔记本电脑:40~70W
2.①额定功率(电压):用电器 时的功率(电压);
②实际功率(功率):用电器 时的功率(电压);
3.用电器实际工作的三种状态:
①U实 U额,P实 P额:用电器不能正常工作,如是灯泡,则表现灯光发暗;
②U实 U额,P实 P额:用电器不能正常工作,有可能损坏,如是灯泡,灯光极亮;
③U实 U额,P实 P额:用电器正常工作。
考点四:电流的热效应
1.电流的热效应:电流通过导体时 转化成 的现象。
2.电流热效应的影响因素: 、 、 。
3.焦耳定律:
①内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比;
②公式:Q= 。
【辨一辨】①纯电阻电路:将 全部转化为 的电路。如 、电炉等。
②非纯电阻电路:主要目的不是将电能转化为内能,而是转化为 能的电路。如风扇等。
4.电流的热效应的利用:水壶、电饭锅、电熨斗、电暖气都是利用电流的热效应的例子。
5.电热的防止:对于非电热器而言,电热会使用电器温度过高而影响工作,损坏零件;。如电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
☆☆典例突破☆☆
考点一:电功、功率的理解
【典型例题1】(2025年·烟台市经开区·九上期末)研究发现,额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯,以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是( )
A. 三个灯的实际功率相同 B. LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C. LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功都快 D. LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
【变式练习1-1】(2025年·临沂沂水·九上期末)以下是小丽做的有关电功和电功率的课堂笔记,其中不正确的是( )
A. 电流做功的过程就是消耗电能的过程 B. 电功率是表示电流做功多少的物理量
C. 用电器消耗电能越多则电流做功越多 D. 焦耳、千瓦时都是电功和电能的单位
【变式练习1-2】(2026年·威海市环翠区·九上期末)小宇用两节干电池做电源,将两个不同规格的小彩灯串联起来做装饰,闭合开关,发现其中一个彩灯更亮,另一个较暗,下列解释符合实际的是( )
A. 亮的彩灯实际电功率更小,所以发光更明显 B. 亮的彩灯电阻更大,实际功率更大
C. 暗的彩灯两端电压更大,实际功率更小 D. 两灯亮度不同是因为串联电路中电流不相等
考点二:电能表问题
【典型例题2】(2025年·锡北片区·一模)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
【变式练习2-1】(2025年·保定市涞水县·一模)小明家的电能表如图所示。若安装时此表示数为零,则从安装电能表时到如图所示示数为止,电能表转盘已转了_______转。若测得电能表转盘在12min内转动60转,则所接用电器总功率为_______W。
【变式练习2-2】(2025年·汕头市潮南区·一模)如图甲电流表的读数为___________A;图乙电阻箱的读数为___________Ω;图丙电能表的读数为___________,当电能表的铝盘转过150转,消耗的电能是___________。
考点三:铭牌问题
【典型例题3】(2025年·长沙市·一模)如图所示,某同学将标有“3V 0.5W”和“3V 0.6W”字样的两只小灯泡串联接在电压为3V的电路中,闭合开关,观察两灯亮度,断开开关,然后将其中一只灯泡换成“3V 0.75W”的再闭合开关,另一只灯泡的亮度__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电路的总功率__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(假设灯丝电阻不变)
【变式练习3-1】(2025年·汕头市潮南区·一模)如图,电源电压为3V且保持不变。开关S闭合,灯泡L1(3V 3W)和L2(3V 6W)均发光,忽略温度对灯泡电阻的影响。下列说法正确的是( )
A. 通过A点的电流小于通过B点的电流 B. 两个电压表的示数相同
C. 灯泡L1比L2亮 D. 若灯泡L1短路,灯泡L2不发光
【变式练习3-2】(2025年·烟台莱州市·九上期末)小明在进行家庭电路连接的实践活动中,选择L1、L2两只灯泡进行实验,灯泡L1标有“220V、100W”,灯泡L2标有“220V、40W”,他把两只灯泡串联后接在220V电源上,下列现象及分析正确的是( )
A. 两灯的总亮度比任一只灯泡正常发光的亮度都暗 B. 其中较亮的是L1
C. 两灯实际功率之比为5︰2 D. 电源电压是440V时串联的两灯才能都正常发光
【变式练习3-2】(2025年·临沂市平邑县·九上期末)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A. “220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V B. 两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
C. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 D. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
考点四:电功率简单计算
【典型例题4】(2025年·中山市·一模)如图甲所示为一款养生壶,图乙为电路原理简图,如表为它处于加热态时的部分参数,当S1,S2都闭合时。养生壶处于加热状态.只闭合S2时,养生壶处于保温状态。
(1)养生壶在加热档时电路中电流;
(2)如果养生壶在加热档正常工作2min,消耗多少电能
(3)若正常工作时保温电功率为加热时的10%,则R2的阻值是多大?
【变式练习4-1】小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,R1、R2、R3均为发热电阻,R3的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换:
(1)使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置;
(2)求电加热器电路中R1、R2的阻值;
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η。[电热丝的电阻不随温度变化,c水=4.2×103J/(kg•℃),水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
【变式练习4-2】(2025年·荆州市·一模)图甲是一款多功能电煮锅,图乙为该电煮锅简化电路图,其中开关S2可以断开、接A或接B,R1和R2都是用于加热纯电阻,电煮锅的部分参数如下表所示(R1和R2的电阻值不随温度变化而变化)。求:
(1)电煮锅处于中温挡正常工作时,求电路中的电流大小;
(2)R1、R2的阻值;
(3)在某次用电高峰期,利用高温挡将质量为3kg的汤汁由20℃加热至100℃,所用时间600s,已知电煮锅的热效率为80%,汤汁的比热容为c汤=4×103J/(kg·℃),求此次高温挡的实际功率是多少?
考点五:电流的热效应
【典型例题5】(2025年·孝南区·一模)央视节目《是真的吗》中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套,将锡纸条两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是( )
A. 最先着火的是ab段,因为这里的电流最大
B. 通过ab、bc、cd段的电流均相等,但相同时间电流通过ab段产生的热量最多
C. 电流通过ab、bc、cd段相同时间产生的热量相同
D. 通过ab段的电流最小,但是ab段电阻最大,相同时间内产生的热量最多
【变式练习5-1】(2025年·周口市西华县·一模)如图所示的电路中,电源电压恒为4 V不变,R为定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3.6 W”,其灯丝电阻不受温度的影响。闭合开关S,电流表的示数为1.2 A。小灯泡的实际功率为_______W,电阻R的阻值为___________Ω,通电1 min,电阻R产生的热量为_______J。
【变式练习5-2】(2025年·枣庄市山亭区·一模)图甲是一款家用蒸箱,图乙是其加热盘模块的简化电路,蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡,其中R1、R2为阻值不变的电热丝,当开关S1断开、S2接a时,蒸箱处于__________挡,此时通过温控开关的电流为2A,已知蒸箱的额定电压为220V,,则R2的阻值为__________,高温挡的电功率为__________W。
【变式练习5-3】(2025年·青岛市市北区·九上期末)探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”如图所示,甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量空气。
(1)要探究电热与电阻的关系,应选用_____两个装置,并将它们_____(选填“串联”或“并联”)接到电路中进行实验。通电一段时间后发现电阻大的装置中型管液面高度差变化大,说明其产生的热量_____,由此得出结论:在通电时间和_____相同时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量_____。
(2)将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验,可探究电热与_____的关系。实验中发现通电时间相同时,_____装置型管中液面高度差的变化大。
(3)实验中通过观察型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是_____。
A. 探究电流与电压、电阻的关系
B. 用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱
C. 研究磁场时,引入“磁感线”
考点六:图像问题
【典型例题6】(2025年·聊城市冠县·一模)如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则( )
A. Ⅱ是灯泡的I﹣U关系图像 B. 灯泡最小功率为1W
C. R的最大阻值为2.5Ω D. 电路的最大功率为3.6W
【变式练习6-1】(2025年·滕州市·一模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确
【变式练习6-2】(2025年·枣庄薛城区·二模)如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为7.5V B. 定值电阻阻值为5Ω
C. 电路的最小功率为0.6W D. 电流表示数变化范围为0.2-0.3A
【变式练习6-3】(2025年·江苏省锡东片区·一模)图甲所示电路的电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,灯泡的额定电流为0.3A,图乙是灯泡的电流与电压关系图象。闭合开关并调节滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.25A,则( )
A. 电源电压为2.5V B. 灯泡的额定功率为0.12W
C. 灯泡的最小功率为0.15W D. 电路的最大功率为1.35W
考点七:动态电路
【典型例题7】(2025年·孝感市四县市·一模)“坐位体前屈”是用于反映人体柔韧性的测试项目。在一次综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈成绩测量仪,原理如图所示,其中电源电压恒为6V,,电阻丝粗细均匀,总长度为20cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为20cm。下列分析正确的是( )
A. 挡板在A端时,电流表的示数最小
B. 挡板在A端时,电压表的示数为4V
C. 坐位体前屈的成绩越好,电压表的示数越小
D. 坐位体前屈的成绩越好,电路的总功率越大
【变式练习7-1】(2025年·济南市莱芜区·一模)如图甲所示,穿戴式智能温度计是一种可以根据患者体温情况提供治疗方案新型温度计。其工作原理如图乙所示,用电表的示数大小反映温度的高低,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. 该电路电表由电流表改装而成 B. 温度变化时,两端的电压不变
C. 温度升高时,电路中的电流变小 D. 温度降低时,电路的总功率变小
【变式练习7-2】(2025年·长沙市·一模)(双选)如图所示的电路,电源电压不变,R1为定值电阻,在滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小
C. 电路的总电功率变小 D. 电压表与电流表的示数之比变大
考点八:测量电功率
【典型例题8】(2025年·宝鸡市陈仓区·一模)为了粗略探究LED灯和白炽灯的发光效率,小名设计了如图甲所示的实验电路。
(1)将白炽灯接入图甲所示电路中,闭合开关前,应将滑片P移至__________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表没有示数,可能是白炽灯__________(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,在暗室中,闭合开关,将滑片P移至某位置,用一张写有字的纸靠近白炽灯,当恰好看见纸张上的字时,打开房间的灯,记录下电压表和电流表的示数、测量出纸张与白炽灯间的距离;再移动滑片P,测出三组数据记录在下表中。用LED灯替换白炽灯重复上述实验,并将数据记录在下表中。
实验次数
光源
电压/V
电流/A
电功率/W
看清字距离/cm
1
白炽灯
1
0.15
0.15
5
2
白炽灯
1.5
7
3
白炽灯
2.5
0.25
0.625
10
4
LED灯
1.5
0.1
0.15
10
5
LED灯
2
0.15
0.3
14
6
LED灯
2.5
0.25
0.625
20
①第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,读数为__________A,白炽灯的电功率为__________W。
②分析__________两次实验可得,在看清字的距离相同的情况下,__________(选填“白炽灯”或“LED灯”)的功率较低,发光效率较高。
(3)小名取来单个LED灯珠(正常发光时的电阻约为100Ω)和一只“3.8V 0.3A”的白炽小灯泡,串联接入电源电压为6V的电路中进行实验,闭合开关,发现LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮。检查后发现,电路既无短路也无断路,所有元件完好无损。请你猜想“LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮”的原因可能是_____。
【变式练习8-1】(2025年·淄博市张店区·一模)如图甲,是某同学测量小灯泡电功率的实验电路图,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压保持不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至________端(选填“A”或“B”)。
(2)连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数有明显变化,但电压表示数依然为零,则电路故障可能是( )
A. 小灯泡断路 B. 滑动变阻器短路 C. 电压表短路
排除故障后继续进行实验。实验数据和现象如下表所示。分析表中信息,回答下列问题。
实验序号
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
电功率P/W
1
0.5
0.20
不亮
0.10
2
1.0
0.24
暗
0.24
3
2.0
0.32
较暗
0.64
4
2.5
正常
5
3.0
0.38
很亮
1.14
(3)第1次实验中,小灯泡不亮的原因是________。
(4)如图甲,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数为2.0V,为了让小灯泡正常发光,滑片应向__________(选填“A”或“B”)端移动。
(5)小灯泡正常发光时的电流如图乙所示,小灯泡的额定功率为____W。
(6)分析表中数据发现:通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其原因是_____;分析表中数据还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(7)小明组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出另一个小灯泡的额定功率,他们在实验室选了一个10Ω的电阻R0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并完成了该实验(电源电压保持不变)。
①闭合开关S,S1接_____(选填“a”或“b”),调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1;
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接另一接线柱,记录电压表示数U2.
小灯泡额定功率P额=__________(用字母R0、U1、U2表示)
☆☆真题演练☆☆
一、选择题
1.(2025年·烟台市中考)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A. 台灯 B. 智能手机 C. 家用空调 D. 笔记本电脑
2.(2025年·山东省中考真题)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
XX移动电源
电源规格:3kW·h
输出电压:220V
最大输出电流:10A
A. 说法正确 B. 混淆了电功率和电能
C. 混淆了电功率和电流 D. 混淆了电功率和电压
3.(2024广元中考)如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电流的仪表 B. 电能表允许通过的最大电流是10A
C. 电能表表盘示数为10226kW•h D. 电饭煲正常工作10min,消耗电能
4.(2024济宁中考)图中,小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后,发现比亮,下列分析正确的是( )
A. 的额定功率比的额定功率大 B. 两端电压比两端电压小
C. 的电阻比的电阻大 D. 通过的电流比通过的电流小
(2024兰州中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器消耗的功率变大 B. 电流表A的示数变小
C. 电压表V的示数变大 D. 电压表V与电流表A的示数之比变大
5.(2025年·山东省中考真题)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时( )
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 电路的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率变大
6.(2025年·广安市中考)如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
二、填空题
7.(2025年·齐齐哈尔市中考真题)小明家的电能表表盘示数如图所示,读数为______。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率,测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器,只使用电水壶烧水,发现电水壶工作,电能表转盘转过,则烧水过程中该电水壶的实际功率为______W。
8.(2024达州中考)如图甲所示,将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压________V,的阻值为________Ω,电路的最大电功率为________W。
9.(2024赤峰中考)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是___________J。
10.(2025年·苏州市中考真题)如图是一款电水壶电路简图,均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换。保温功率为88W,阻值为,加热时应将开关旋至_________(1/2)位置,加热功率为_________W,阻值为_________
三、实验题
11.(2025年·新疆中考真题)小红在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到____(选填“A”或“B”)端。实验中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W;
(3)小红完成实验后,小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路,也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示,小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得:实验时,电源电压为____V;小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时,小灯泡的电阻变化了____Ω(结果保留1位小数)。
表1
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.24
2
2.0
0.26
3
2.5
表2
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
3.0
0.20
2
2.5
0.24
3
1.8
0.27
12.(2023金昌中考)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;( )
(2)连接电路过程中,开关应该___________(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到___________(选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是___________;(填选项符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是___________A;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向___________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为___________W;
(7)小丽根据小灯泡的I-U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而___________(选填“增大”、“不变”或“减小”),你认为原因是___________。
四、计算题
13.(2024南充中考)如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙,额定电压为,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为,双触点开关只能在触点1和、和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件,其中。现将此电热水壶装入初温为的水,接到的家庭电路中,选用加热挡加热至。已知该电热水壶加热效率为,,。求:
(1)电热水壶中水吸收的热量;
(2)加热挡的电功率;
(3)需要的加热时间。
14.(2024滨州中考)为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样,电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能。
(3)电源电压。
(4)滑动变阻器阻值的变化范围。
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2026年中考物理一轮复习专项突破专题十八:电流做功与电功率(答案)
☆☆知识梳理☆☆
考点一:电功
1.电能的国际单位是焦耳,符号J。日常生活使用的单位是千瓦时,也称为“度”;
单位换算: 1度= 1 kW·h=J。
2.电功: 电流做功叫电功, 用符号“W”表示, 单位是J。
①公式: W=UIt;
②实质:电流做功的过程就是把电能转化为其他形式的能能的过程,即电功是电能的量度。即电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
考点二:电能表
3.电能表:测量电功的仪表是电能表。
4.电能表计量:
(1)电能表相关参数:
①表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是kW·h,该电能表的读数是8633.5kW·h;
②铭牌意义:“220V 50Hz”表示这个电能表应该在220V电路中使用;
“5(10A) ”标定电流5 A,最大额定电流10 A,允许接入用电器的最大功率2200W。
“3600r/kW·h”:用电器每消耗1kW·h电能,电能表转3600r。
【拓展】1600imp/kW·h:用电器每消耗1kW·h电能,电能表闪烁1600次。
【提示】超过10A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超过10A的确会做电表容易损坏。
(2) 电能表相关计算:N=3600r/kW·h 转数:n --转(r)
①求电能:W=n/N 单位:kW·h ②求转数:n=W·N
考点三:电功率
1.电功率:物理学上将电流所做的功与所用时间的比叫电功率,用符号P表示。
①单位:第一种单位:P — 瓦特(W);W — 焦耳(J);t —秒(s)。
第二种单位:P —千瓦(kW);W — 千瓦时(kW·h);t —小时(h)。
②物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
③公式:
(1)电功率的定义式:(普遍适用)
(2)电功率的计算式:P=UI(普遍适用)
(3)电功率的导出式: :(适用于纯电阻电路)
常见用电器的额定功率
空调:1000~3000W 取暖器:800~2000W 电热水器:2000~5500W 微波炉:500~1000W
无线吸尘器:400~1500W 电吹风机:600~1300W 抽油烟机:100~300W 液晶电视机:100~300W
电扇:20~70W 笔记本电脑:40~70W
2.①额定功率(电压):用电器正常工作时的功率(电压);
②实际功率(功率):用电器实际工作时的功率(电压);
3.用电器实际工作的三种状态:
①U实<U额,P实<P额:用电器不能正常工作,如是灯泡,则表现灯光发暗;
②U实>U额,P实>P额:用电器不能正常工作,有可能损坏,如是灯泡,灯光极亮;
③U实=U额,P实=P额:用电器正常工作。
考点四:电流的热效应
1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化成内能的现象。
2.电流热效应的影响因素:电流大小、电阻大小、通电时间。
3.焦耳定律:
①内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比;
②公式:Q=。
【辨一辨】①纯电阻电路:将电能全部转化为内能的电路。如电水壶 、电炉等。
②非纯电阻电路:主要目的不是将电能转化为内能,而是转化为其他形式能的电路。如风扇等。
4.电流的热效应的利用:水壶、电饭锅、电熨斗、电暖气都是利用电流的热效应的例子。
5.电热的防止:对于非电热器而言,电热会使用电器温度过高而影响工作,损坏零件;。如电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
☆☆典例突破☆☆
考点一:电功、功率的理解
【典型例题1】(2025年·烟台市经开区·九上期末)研究发现,额定功率为3W的LED灯与额定功率为8W的节能灯,以及额定功率为25W的白炽灯在正常发光时的亮度相当。下列说法正确的是( )
A. 三个灯的实际功率相同 B. LED灯比节能灯和白炽灯消耗的电能都少
C. LED灯比节能灯和白炽灯的电流做功都快 D. LED灯比节能灯把电能转化为光能的效率更高
【答案】D
【变式练习1-1】(2025年·临沂沂水·九上期末)以下是小丽做的有关电功和电功率的课堂笔记,其中不正确的是( )
A. 电流做功的过程就是消耗电能的过程 B. 电功率是表示电流做功多少的物理量
C. 用电器消耗电能越多则电流做功越多 D. 焦耳、千瓦时都是电功和电能的单位
【答案】B
【变式练习1-2】(2026年·威海市环翠区·九上期末)小宇用两节干电池做电源,将两个不同规格的小彩灯串联起来做装饰,闭合开关,发现其中一个彩灯更亮,另一个较暗,下列解释符合实际的是( )
A. 亮的彩灯实际电功率更小,所以发光更明显
B. 亮的彩灯电阻更大,实际功率更大
C. 暗的彩灯两端电压更大,实际功率更小
D. 两灯亮度不同是因为串联电路中电流不相等
【答案】B
考点二:电能表问题
【典型例题2】(2025年·锡北片区·一模)电热水器是利用电流的_________效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为_________J,其两端电压_________(高于/等于/低于)220V。
【答案】 ①. 热 ②. 3023.6 ③. ④. 等于
【变式练习2-1】(2025年·保定市涞水县·一模)小明家的电能表如图所示。若安装时此表示数为零,则从安装电能表时到如图所示示数为止,电能表转盘已转了_______转。若测得电能表转盘在12min内转动60转,则所接用电器总功率为_______W。
【答案】 ①. 6×104 ②. 100
【变式练习2-2】(2025年·汕头市潮南区·一模)如图甲电流表的读数为___________A;图乙电阻箱的读数为___________Ω;图丙电能表的读数为___________,当电能表的铝盘转过150转,消耗的电能是___________。
【答案】 ①. 0.52 ②. 3024 ③. 2022.6 ④. 0.05
考点三:铭牌问题
【典型例题3】(2025年·长沙市·一模)如图所示,某同学将标有“3V 0.5W”和“3V 0.6W”字样的两只小灯泡串联接在电压为3V的电路中,闭合开关,观察两灯亮度,断开开关,然后将其中一只灯泡换成“3V 0.75W”的再闭合开关,另一只灯泡的亮度__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电路的总功率__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(假设灯丝电阻不变)
【答案】 ①. 变亮 ②. 变大
【变式练习3-1】(2025年·汕头市潮南区·一模)如图,电源电压为3V且保持不变。开关S闭合,灯泡L1(3V 3W)和L2(3V 6W)均发光,忽略温度对灯泡电阻的影响。下列说法正确的是( )
A. 通过A点的电流小于通过B点的电流 B. 两个电压表的示数相同
C. 灯泡L1比L2亮 D. 若灯泡L1短路,灯泡L2不发光
【答案】C
【变式练习3-2】(2025年·烟台莱州市·九上期末)小明在进行家庭电路连接的实践活动中,选择L1、L2两只灯泡进行实验,灯泡L1标有“220V、100W”,灯泡L2标有“220V、40W”,他把两只灯泡串联后接在220V电源上,下列现象及分析正确的是( )
A. 两灯的总亮度比任一只灯泡正常发光的亮度都暗 B. 其中较亮的是L1
C. 两灯实际功率之比为5︰2 D. 电源电压是440V时串联的两灯才能都正常发光
【答案】A
【变式练习3-2】(2025年·临沂市平邑县·九上期末)甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )
A. “220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220V B. 两灯串联在220V的电路中,甲灯比乙灯亮
C. 两灯均正常发光时,甲灯的电阻小于乙灯的电阻 D. 两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多
【答案】B
考点四:电功率简单计算
【典型例题4】(2025年·中山市·一模)如图甲所示为一款养生壶,图乙为电路原理简图,如表为它处于加热态时的部分参数,当S1,S2都闭合时。养生壶处于加热状态.只闭合S2时,养生壶处于保温状态。
(1)养生壶在加热档时电路中电流;
(2)如果养生壶在加热档正常工作2min,消耗多少电能
(3)若正常工作时保温电功率为加热时的10%,则R2的阻值是多大?
解:(1)养生壶在加热档时电路中的电流
(2)如果养生壶在加热档正常工作2min,消耗多少电能
(3)则R1的阻值
R1和R2串联时电功率
总电阻为
则R2的阻值
【变式练习4-1】小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,R1、R2、R3均为发热电阻,R3的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换:
(1)使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置;
(2)求电加热器电路中R1、R2的阻值;
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η。[电热丝的电阻不随温度变化,c水=4.2×103J/(kg•℃),水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
解:(1)旋转开关S和触点1和2接触时,R1、R2串联接入电路中,此时电路的总电阻最大,由可知,此时电路的总功率最小,为低温挡;与3和4接触时,R2、R3并联,此时电路的总电阻最小,由可知此时总功率最大,为高温挡;则与2和3接触时为中温挡,此时只有R2工作。
(2)中温挡时,只有R2工作,则阻值为
低温挡时,R1、R2串联,总电阻为
则阻值为
(3)高温挡时,R2、R3并联,此时功率为
则高温挡功率为
则高温挡连续正常工作210s消耗电能
水吸收的热量为
则电火锅的加热效率
【变式练习4-2】(2025年·荆州市·一模)图甲是一款多功能电煮锅,图乙为该电煮锅简化电路图,其中开关S2可以断开、接A或接B,R1和R2都是用于加热纯电阻,电煮锅的部分参数如下表所示(R1和R2的电阻值不随温度变化而变化)。求:
(1)电煮锅处于中温挡正常工作时,求电路中的电流大小;
(2)R1、R2的阻值;
(3)在某次用电高峰期,利用高温挡将质量为3kg的汤汁由20℃加热至100℃,所用时间600s,已知电煮锅的热效率为80%,汤汁的比热容为c汤=4×103J/(kg·℃),求此次高温挡的实际功率是多少?
【答案】(1)5A (2)44Ω,44Ω (3)2000W
解:(1)由表格中数据可知,电煮锅处于中温挡正常工作时,电路中的电流大小为
(2)由图乙可知,当只闭合S1时,电路中只有R1工作,为中温挡,则R1的阻值为
当开关S1断开,S2接A时,R1和R2串联,为低温挡,此时电流中的电流为
电路中的总电阻为
所以R2的阻值为
(3)汤汁吸收的热量为
消耗的电能为
此次高温挡的实际功率
考点五:电流的热效应
【典型例题5】(2025年·孝南区·一模)央视节目《是真的吗》中,主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,剪成如图甲所示形状,其中ab、bc和cd段等长。戴好防护手套,将锡纸条两端连接电池正、负极,如图乙所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列说法正确的是( )
A. 最先着火的是ab段,因为这里的电流最大
B. 通过ab、bc、cd段的电流均相等,但相同时间电流通过ab段产生的热量最多
C. 电流通过ab、bc、cd段相同时间产生的热量相同
D. 通过ab段的电流最小,但是ab段电阻最大,相同时间内产生的热量最多
【答案】B
【变式练习5-1】(2025年·周口市西华县·一模)如图所示的电路中,电源电压恒为4 V不变,R为定值电阻,小灯泡L的规格为“6 V 3.6 W”,其灯丝电阻不受温度的影响。闭合开关S,电流表的示数为1.2 A。小灯泡的实际功率为_______W,电阻R的阻值为___________Ω,通电1 min,电阻R产生的热量为_______J。
【答案】 ①. 1.6 ②. 5 ③. 192
【变式练习5-2】(2025年·枣庄市山亭区·一模)图甲是一款家用蒸箱,图乙是其加热盘模块的简化电路,蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡,其中R1、R2为阻值不变的电热丝,当开关S1断开、S2接a时,蒸箱处于__________挡,此时通过温控开关的电流为2A,已知蒸箱的额定电压为220V,,则R2的阻值为__________,高温挡的电功率为__________W。
【答案】 ①. 低温 ②. 22 ③. 2750
【变式练习5-3】(2025年·青岛市市北区·九上期末)探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”如图所示,甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量空气。
(1)要探究电热与电阻的关系,应选用_____两个装置,并将它们_____(选填“串联”或“并联”)接到电路中进行实验。通电一段时间后发现电阻大的装置中型管液面高度差变化大,说明其产生的热量_____,由此得出结论:在通电时间和_____相同时,导体的电阻越大,电流通过导体产生的热量_____。
(2)将乙、丙两个装置串联接到电路中进行实验,可探究电热与_____的关系。实验中发现通电时间相同时,_____装置型管中液面高度差的变化大。
(3)实验中通过观察型管中液面高度差的变化反映电流通过导体产生热量的多少,在研究许多物理问题时都会用到这种方法,下列实例采用研究方法与此相同的是_____。
A. 探究电流与电压、电阻的关系
B. 用吸引铁钉数量判断电磁铁磁性强弱
C. 研究磁场时,引入“磁感线”
【答案】(1) ①. 甲、乙 ②. 串联 ③. 多 ④. 电流 ⑤. 多 (2) ①. 电流 ②. 乙 (3)B
考点六:图像问题
【典型例题6】(2025年·聊城市冠县·一模)如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则( )
A. Ⅱ是灯泡的I﹣U关系图像 B. 灯泡最小功率为1W
C. R的最大阻值为2.5Ω D. 电路的最大功率为3.6W
【答案】D
【变式练习6-1】(2025年·滕州市·一模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中( )
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时,通电1min电阻R产生的热量为27J
A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确
【答案】C
【变式练习6-2】(2025年·枣庄薛城区·二模)如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为7.5V B. 定值电阻阻值为5Ω
C. 电路的最小功率为0.6W D. 电流表示数变化范围为0.2-0.3A
【答案】D
【变式练习6-3】(2025年·江苏省锡东片区·一模)图甲所示电路的电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,灯泡的额定电流为0.3A,图乙是灯泡的电流与电压关系图象。闭合开关并调节滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.25A,则( )
A. 电源电压为2.5V B. 灯泡的额定功率为0.12W
C. 灯泡的最小功率为0.15W D. 电路的最大功率为1.35W
【答案】D
考点七:动态电路
【典型例题7】(2025年·孝感市四县市·一模)“坐位体前屈”是用于反映人体柔韧性的测试项目。在一次综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈成绩测量仪,原理如图所示,其中电源电压恒为6V,,电阻丝粗细均匀,总长度为20cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.1A;挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为20cm。下列分析正确的是( )
A. 挡板在A端时,电流表的示数最小
B. 挡板在A端时,电压表的示数为4V
C. 坐位体前屈的成绩越好,电压表的示数越小
D. 坐位体前屈的成绩越好,电路的总功率越大
【答案】B
【变式练习7-1】(2025年·济南市莱芜区·一模)如图甲所示,穿戴式智能温度计是一种可以根据患者体温情况提供治疗方案新型温度计。其工作原理如图乙所示,用电表的示数大小反映温度的高低,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. 该电路电表由电流表改装而成 B. 温度变化时,两端的电压不变
C. 温度升高时,电路中的电流变小 D. 温度降低时,电路的总功率变小
【答案】C
【变式练习7-2】(2025年·长沙市·一模)(双选)如图所示的电路,电源电压不变,R1为定值电阻,在滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小
C. 电路的总电功率变小 D. 电压表与电流表的示数之比变大
【答案】BC
考点八:测量电功率
【典型例题8】(2025年·宝鸡市陈仓区·一模)为了粗略探究LED灯和白炽灯的发光效率,小名设计了如图甲所示的实验电路。
(1)将白炽灯接入图甲所示电路中,闭合开关前,应将滑片P移至__________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表没有示数,可能是白炽灯__________(选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,在暗室中,闭合开关,将滑片P移至某位置,用一张写有字的纸靠近白炽灯,当恰好看见纸张上的字时,打开房间的灯,记录下电压表和电流表的示数、测量出纸张与白炽灯间的距离;再移动滑片P,测出三组数据记录在下表中。用LED灯替换白炽灯重复上述实验,并将数据记录在下表中。
实验次数
光源
电压/V
电流/A
电功率/W
看清字距离/cm
1
白炽灯
1
0.15
0.15
5
2
白炽灯
1.5
7
3
白炽灯
2.5
0.25
0.625
10
4
LED灯
1.5
0.1
0.15
10
5
LED灯
2
0.15
0.3
14
6
LED灯
2.5
0.25
0.625
20
①第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,读数为__________A,白炽灯的电功率为__________W。
②分析__________两次实验可得,在看清字的距离相同的情况下,__________(选填“白炽灯”或“LED灯”)的功率较低,发光效率较高。
(3)小名取来单个LED灯珠(正常发光时的电阻约为100Ω)和一只“3.8V 0.3A”的白炽小灯泡,串联接入电源电压为6V的电路中进行实验,闭合开关,发现LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮。检查后发现,电路既无短路也无断路,所有元件完好无损。请你猜想“LED灯珠亮而白炽小灯泡不亮”的原因可能是_____。
【答案】(1) ①. A ②. 短路 (2) ①. 0.2 ②. 0.3 ③. 3、4 ④. LED灯 (3)LED灯珠实际功率大,白炽小灯泡实际功率太小
【变式练习8-1】(2025年·淄博市张店区·一模)如图甲,是某同学测量小灯泡电功率的实验电路图,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压保持不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至________端(选填“A”或“B”)。
(2)连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数有明显变化,但电压表示数依然为零,则电路故障可能是( )
A. 小灯泡断路 B. 滑动变阻器短路 C. 电压表短路
排除故障后继续进行实验。实验数据和现象如下表所示。分析表中信息,回答下列问题。
实验序号
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
电功率P/W
1
0.5
0.20
不亮
0.10
2
1.0
0.24
暗
0.24
3
2.0
0.32
较暗
0.64
4
2.5
正常
5
3.0
0.38
很亮
1.14
(3)第1次实验中,小灯泡不亮的原因是________。
(4)如图甲,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数为2.0V,为了让小灯泡正常发光,滑片应向__________(选填“A”或“B”)端移动。
(5)小灯泡正常发光时的电流如图乙所示,小灯泡的额定功率为____W。
(6)分析表中数据发现:通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其原因是_____;分析表中数据还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(7)小明组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出另一个小灯泡的额定功率,他们在实验室选了一个10Ω的电阻R0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并完成了该实验(电源电压保持不变)。
①闭合开关S,S1接_____(选填“a”或“b”),调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1;
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接另一接线柱,记录电压表示数U2.
小灯泡额定功率P额=__________(用字母R0、U1、U2表示)
【答案】(1)A (2)C (3)小灯泡实际功率太小 (4)B (5)0.9 (6) ①. 小灯泡电阻受温度影响,不是定值 ②. 变大 (7) ①. b ②.
☆☆真题演练☆☆
一、选择题
1.(2025年·烟台市中考)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A. 台灯 B. 智能手机 C. 家用空调 D. 笔记本电脑
【答案】C
2.(2025年·山东省中考真题)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示。顾客咨询:“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3kW·h的,3kW的用电器都可以正常使用。”该客服( )
XX移动电源
电源规格:3kW·h
输出电压:220V
最大输出电流:10A
A. 说法正确 B. 混淆了电功率和电能
C. 混淆了电功率和电流 D. 混淆了电功率和电压
【答案】B
3.(2024广元中考)如图是小英家的电能表表盘示意图,她断开其它用电器,只将电饭煲单独接入电路中正常工作1min,发现电能表转盘转过10r。下列说法正确的是( )
A. 电能表是测量电流的仪表 B. 电能表允许通过的最大电流是10A
C. 电能表表盘示数为10226kW•h D. 电饭煲正常工作10min,消耗电能
【答案】D
4.(2024济宁中考)图中,小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后,发现比亮,下列分析正确的是( )
A. 的额定功率比的额定功率大 B. 两端电压比两端电压小
C. 的电阻比的电阻大 D. 通过的电流比通过的电流小
【答案】C
(2024兰州中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 滑动变阻器消耗的功率变大 B. 电流表A的示数变小
C. 电压表V的示数变大 D. 电压表V与电流表A的示数之比变大
【答案】A
5.(2025年·山东省中考真题)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低时( )
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 电路的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率变大
【答案】D
6.(2025年·广安市中考)如图所示,电源电压为4.5V,灯泡L标有“3V,1.8W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω,0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。保证电路安全,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数变化范围为1.5V~3V B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω D. 灯泡L消耗电功率的范围为0.45W~1.25W
【答案】D
二、填空题
7.(2025年·齐齐哈尔市中考真题)小明家的电能表表盘示数如图所示,读数为______。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率,测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器,只使用电水壶烧水,发现电水壶工作,电能表转盘转过,则烧水过程中该电水壶的实际功率为______W。
【答案】 ①. 31.6 ②. 1200
8.(2024达州中考)如图甲所示,将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P,的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压________V,的阻值为________Ω,电路的最大电功率为________W。
【答案】 ①. 24V ②. 20Ω ③. 14.4
9.(2024赤峰中考)电饭煲是常用的家用电器,它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能,简化电路如图,。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min,其消耗的电能是___________J。
【答案】 ①. 热 ②. 6×105
10.(2025年·苏州市中考真题)如图是一款电水壶电路简图,均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换。保温功率为88W,阻值为,加热时应将开关旋至_________(1/2)位置,加热功率为_________W,阻值为_________
【答案】 ①. 2 ②. 1100 ③. 506
三、实验题
11.(2025年·新疆中考真题)小红在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到____(选填“A”或“B”)端。实验中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W;
(3)小红完成实验后,小明使用相同的实验器材和相同的电源电压重新连接电路,也完成了该实验。小红测得的实验数据如表1所示,小明测得的实验数据如表2所示。分析表1和表2可得:实验时,电源电压为____V;小灯泡两端的电压从1V升高到2.5V时,小灯泡的电阻变化了____Ω(结果保留1位小数)。
表1
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.24
2
2.0
0.26
3
2.5
表2
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
3.0
0.20
2
2.5
0.24
3
1.8
0.27
【答案】(1) (2) ①. A ②. 0.7 (3) ①. 4 ②. 3.9
12.(2023金昌中考)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;( )
(2)连接电路过程中,开关应该___________(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到___________(选填“最左”或“最右”)端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是___________;(填选项符号)
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是___________A;
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向___________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片;
(6)小丽根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为___________W;
(7)小丽根据小灯泡的I-U图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而___________(选填“增大”、“不变”或“减小”),你认为原因是___________。
【答案】 ① ②. 断开 ③. 最左 ④. B ⑤. 0.14 ⑥. 右 ⑦. 0.625 ⑧. 增大 ⑨. 电压增大,小灯泡发光越亮,灯丝温度越高,电阻越大
四、计算题
13.(2024南充中考)如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙,额定电压为,具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为,双触点开关只能在触点1和、和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件,其中。现将此电热水壶装入初温为的水,接到的家庭电路中,选用加热挡加热至。已知该电热水壶加热效率为,,。求:
(1)电热水壶中水吸收的热量;
(2)加热挡的电功率;
(3)需要的加热时间。
【答案】(1);(2)900W;(3)210s
【解析】
【详解】解:(1)水的质量为
水吸收的热量为
(2)由可知,电阻越小时,电功率越大,故当开关接2和3时为保温挡,只有R1工作,当开关接3和4时,为加热挡,此时R1和R2并联,的功率为
故加热功率为
(3)电热水壶加热时消耗的电能为
则加热时间为
答:(1)电热水壶中水吸收的热量为;
(2)加热挡的电功率为900W;
(3)需要的加热时间为210s。
14.(2024滨州中考)为研究调光灯的工作原理,某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V 12W”字样,电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下,通过调节滑动变阻器,分别记录三个电表的示数,并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象,求:
(1)灯泡L正常发光时的电流。
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能。
(3)电源电压。
(4)滑动变阻器阻值的变化范围。
【答案】(1)1A;(2)120J;(3)18V;(4)6Ω~50Ω
【解析】
【详解】解:由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测滑动变阻器两端电压,电压表V2测灯泡两端电压,电流表测电路电流。
(1)由P=UI可知,灯泡L正常发光时的电流
(2)灯泡L正常发光10s消耗电能
W=Pt=12W×10s=120J
(3)当滑动变阻器向左移动时,其接入的阻值变大,电路总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流变小,则灯泡两端电压减小,由串联分压可知,滑动变阻器两端电压增大,因此由图乙可知,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小为0.3A,此时灯泡两端的电压为3V,滑动变阻器两端的电压为15V,根据串联电路电压的特点可知,电源电压为
U=15V+3V=18V
(4)由上述可知,当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小为0.3A,滑动变阻器两端的电压为15V,则滑动变阻器接入的最大阻值为
灯泡L正常发光时的电流为1A,所以电路中允许通过的最大电流为1A,由图乙可知,此时滑动变阻器两端的电压为6V,则滑动变阻器允许接入的最小阻值为
因此滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。
答:(1)灯泡L正常发光时的电流为1A;
(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能为120J;
(3)电源电压为18V;
(4)滑动变阻器阻值的变化范围为6Ω~50Ω。
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