压轴03 电路与电功5大核心考向(压轴题专练)(浙江专用)2026年中考科学终极冲刺讲练测
2026-05-06
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内容正文:
压轴03 电路与电功
5大核心考向
命题预测
电路与电功是中考物理核心考点,在填空、选择与实验探究中占比较高,考查全面,涵盖基础分析和实际应用。
常见题型:电路识别与设计、电功与电功率计算、电路故障分析等
近年中考真题和模拟题中,多挡位用电器和动态电路最值问题为重要方向,做好此类题型需紧抓欧姆定律及电功、电功率基本公式,理清串并联规律,抓住不变量,注意电表量程等安全条件。
高频考法
1.电路识别
2.电路故障及处理
3.探究电流、电压、电阻之间的关系
4.多档位用电器
5.实验测定用电器的“额定功率”
知识·技法·思维
题型01 电路识别
思考方向
答题术语
通路
串联
电路元件逐个顺次连接的电路叫串联电路
并联
用电器并列连接起来的电路叫并联电路
断路
又叫开路
短路
电源短路
电流从正极回到负极,不经过任何用电器
用电器短路
某一个或多个用电器的两端用导线直接连接起来
题型02 电路故障及处理
错误区域
原电路
等效电路
电压表测量区域断路
电压表未测量区域断路
电压表测量区域短路
电压表未测量区域短路路
题型03 探究电流、电压、电阻之间的关系
思考方向
答题术语
欧姆定律
定义
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
关系式
注意点
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积有关,与电压U和电流I等因素无关
电流与电压关系
控制电阻不变,然后调节滑动变阻器,使得电阻R两端的电压发生变化,然后读出在不同电压下对应电流表的示数
实验结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
电流与电阻关系
控制电压不变,更换不同的电阻,然后调节滑动变阻器,使得更换的电阻两端的电压不变,然后读出在不同电压下对应电流表的示数
实验结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比
题型04 多档位用电器
思考方向
答题术语
电功
W=UIt==Pt
电能转化为其他形式的能量的过程就是电流做功的过程,电流所做的功叫做电功
电功率
表示电流做功的快慢
判断挡位
高档位
因为P=UI,且I与R成反比,所以电路中的总电阻达到最小时,I达到最大,P达到最大
低挡位
因为P=UI,且I与R成反比,所以电路中的总电阻达到最大时,I达到最小,P达到最小
题型05 实验测定用电器的“额定功率”
思考方向
答题术语
测定实验
原理
伏安法测量电功率P=UI,只有在灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡才能正常发光,此时的功率为额定功率。
器材
小灯泡1个、电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)、开关、电压表、电流表、滑动变阻器1个、导线若干
记录
注意事项
开关处于断开状态;滑动变阻器的滑片处于阻值最大处
小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多,否则会烧坏小灯泡
典例·靶向·突破
题型01 电路识别与设计
1. 【常考点——电路识别】(2024·浙江宁波·一模)某油烟机主要由排气扇M和照明灯L组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,排气扇M和照明灯L,既能同时工作,又能分别独立工作,说明两用电器是串联的;
A.图中所示为串联电路,故A不符合题意;
B.图中排气扇容易发生短路,故B不符合题意;
C.图中两个开关分别控制一个用电器,可同时工作或分别工作,故C符合题意;
D.图中只有灯泡工作后排气扇才能工作,故D不符合题意。
故选C。
情境链接
电路识别是中考科学的必考点,常用在选择题或实验探究题中,要求学生能根据电路结构和电表测量对象,准确判断连接方式,并清晰阐述判断的据。
在解题时,学生应首先细致分析题干信息,明确电路是串联还是并联,以及各电表分别测量哪个元件的电压或电流。核心在于紧扣电路识别的常用方法——例如“电流路径法”用于判断串并联,“去表法”用于简化电路分析,“节点法”用于处理复杂电路的等势点。在此基础上,还需确认电表量程的选择是否合理,以及开关通断对电路连接方式的影响。以此作为突破点,学生便能将电路的结构、电表的作用以及变化的规律完整、合理地串联起来,从而准确作答。
题型02 电路故障及处理
2.【难点——电路故障及处理】(2019·浙江温州·一模)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关K, 电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数都变大, 则电路中出现的故障是( )
A.电阻R开路 B.电阻R短路 C.灯L开路 D.灯L短路
【答案】D
【详解】A.如果电阻R发生了开路,电压表示数变大,电流表示数会变为零,故A不符合题意;
B.如果电阻R发生了短路,电流表示数变大,电压表示数变为零,故B不符合题意;
C.如果灯L开路,电流表、电压表示数均变为零,故C不符合题意;
D.如果灯L短路,电压表测量电阻R两端电压即电源电压,电压表示数变大;电路总电阻减小,电路中的电流增大,即电流表示数增大,故D符合题意。
情境链接
此类电路故障在中考科学逐渐攀升,常用在实验探究的综合型中,要求学生能根据电表示数变化和灯泡亮灭情况,准确判断故障类型与位置,并清晰阐述推理的依据。
在解题时,学生应首先细致分析题干信息,明确电路是串联还是并联,以及故障发生前电路的正常状态。核心在于紧扣故障分析的常用逻辑—一例如电流表无示数通常对应断路,电压表有示数且接近电源电压说明其两接线柱之间断路、之外通路;电流表有示数而电压表无示数,则多为局部短路。在此基础上,还需结合开关的通断变化和各电表的读数特征,逐步缩小故障范围。以此作为突破点,学生便能将电路的结构、故障的现象以及推理的过程完整、合理地串联起来,从而准确作答。
题型03 探究电流、电压、电阻之间的关系
3.【综合点——探究欧姆实验】(2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图电路进行两项实验。
(1)实验一:探究电流与_______的关系。
①按图连接好电路,闭合开关,移动R1的滑片到某处保持不动;
②移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。
(2)实验二:探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置,再移动R2的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
②向右移动R1的滑片到另一位置,则他应向_______移动R2的滑片,使电压表的示数仍为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论_______,理由是_______。
【答案】 电压 右 不能 无法读出R₁的阻值
【详解】(1)[1]实验一中,移动R1的滑片到某处保持不动,通过移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,由此可知本实验中保持不变的是与电压表并联的电阻R1的阻值,改变的是其两端的电压,由此可知本实验探究的是电流与电压的关系。
(2)②[2]在探究电流与电阻的关系的实验中,应保持不同定值电阻两端的电压不变,向右移动R1的滑片,相当于增大定值电阻,电压表的示数会增大,为了保持电压表的示数不变,由串联电路电压的规律可知需要增大变阻器R2两端的电压,根据串联分压原理分析滑动变阻器R2接入电路的电阻也应增大,由图可知应向右移动R2的滑片。
③[3][4]本实验要知道电阻阻值与通过电阻的电流的大小,电流可通过电流表测得,R1是滑动变阻器,不能读出滑片在不同位置其对应的阻值大小,因此不能得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论。
情境链接
此探究电流与电压、电阻的关系是中考科学的核心实验考点,常以实验探究题形式出现。
学生需要明确控制变量法的运用逻辑——研究电流与电压关系时须保持电阻不变,研究电流与电阻关系时须保持电压不变。实验电路常采用串联结构,滑动变阻器在两种探究中扮演不同角色:前者用于改变定值电阻两端电压以获取多组数据,后者用于调节接入电阻的阻值并同时调整滑片位置以维持电压表示数恒定。学生在选择器材时,应关注电源电压与定值电阻阻值的匹配关系,确保滑动变阻器的最大阻值足够分担多余电压。
操作顺序上,开关闭合前滑片应置于阻值最大处,更换不同阻值电阻时需先断开开关。数据记录后,通过绘制I-U图像和I-R图像,能直观发现正比与反比关系。
以上作为突破点,学生便能将实验目的、控制变量的方法、器材的选择依据以及操作步骤的合理性完整地串联起来,从而准确应对各类变式考题。
题型04 多档位用电器
4.【难点——多挡位用电器】(2023·浙江杭州·一模)空气炸锅,因其烹制食物脂肪含量低,美味酥脆,无油烟味,深受广大市民青睐。如图甲所示,为某品牌空气炸锅,其发热元件为两个电阻,R1=50Ω,R2=200Ω,额定工作电压为220V,工作时有高、低两个挡位,其内部电路可简化为图乙所示电路。
(1)低温挡正常工作时,求电路中的电流;
(2)高温挡正常工作时,求电路消耗的总功率;
(3)若使用空气炸锅高温挡,将200g初温为20℃的原料薯条加热到170℃,至少需要多长时间?[c薯条=3.63×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)1.1A
(2)1210W
(3)90s
【详解】(1)空气炸当S、S1都闭合时,R1、R2并联,当S闭合、S1断开时,只有R2工作;根据并联电路的电阻特点可知,当只闭合S时,电路中只有R2工作,电路中的电阻最大,由可知,电路中总功率最小,此时处于低温挡;低温挡正常工作时,电路中的电流
(2)当S、S1闭合时,R1与R2并联,电路中的电阻最小,电功率最大,空气炸锅此时处于高温挡,高温挡正常工作时,电路消耗的总功率
(3)薯条吸收的热量
加热时需要的时间为
情境链接
此类题型的解题关键在于抓住“总功率越大,挡位越高”这一核心原则——开关闭合不同,接入电阻个数或连接方式改变,导致总电阻变化,进而引起功率变化。
学生应优先分析电路处于何种状态时电阻最小、功率最大,对应高温挡;电阻最大、功率最小,对应低温挡。常见电路模型包括短路式、并联式、单刀双掷式等,需结合开关通断熟练识别。
以此为突破口,便可串联起电路识别、欧姆定律、电功率公式的综合运用,准确求解各挡位下的工作参数。
多挡位用电器计算是中考电学压轴题的常见载体,要求学生根据电路结构判断挡位高低,并完成功率、电流、热量等计算。
题型05 实验测定用电器的“额定功率”
5.【综合考点——电学多题型综合】(2025·四川绵阳·二模)小华利用如图甲所示电路,测量标有“2.5V”字样的小灯泡L的额定功率。
(1)连接电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,出现这种现象的原因是______。
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.小灯泡实际功率太小 D.滑动变阻器断路
(2)闭合开关S进行实验,移动滑动变阻器的滑片P,直到观察到电压表示数为2.5V。此时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡L正常发光时的电功率为______W。
(3)完成上面实验后,小华不用电流表,另加了两个开关和一个定值电阻,设计了如图丙所示的电路,也能测出额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为,请你完成下面实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为______;
②闭合开关S,断开S1,闭合S2,保持滑片不动,读出电压表示数为;
③小灯泡额定功率的表达式为______。
【答案】(1)C
(2)1.25
(3)
【详解】(1)电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,说明小灯泡不是短路,则小灯泡不亮是因为滑动变阻器接入电路电阻较大,电路中电流较小,小灯泡实际功率太小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.5A。
则小灯泡L正常发光时的电功率
(3)[1]闭合开关S、S1,断开开关S2,电压表测和滑动变阻器两端电压,为让小灯泡两端电压为额定电压,根据串联电路分压原理,应调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为。
[2]闭合开关S,断开S1,闭合S2,保持滑片不动,读出电压表示数为,此时电压表测两端电压,则电路中的电流为小灯泡的额定电流,小灯泡额定功率的表达式为
情境链接
测量小灯泡的额定功率,核心是让灯泡两端电压恰好等于其额定值,此时读出电流,用公式计算即可。但要注意小灯泡的电阻会随温度升高而变大,因此实验数据不能像测固定电阻那样取平均值。
测量小灯泡额定功率是中考电学实验的典型考点,要综合滑动变阻器的作用,以此为突破点,学生便能将实验原理、仪器选择、调节顺序和数据处理完整串联,准确完成额定功率的测量。
1.(2025·浙江·中考真题)某款玩具,闭合开关S1,灯光亮起,玩具进入待机状态;拍手后触发声控开关S2,玩具便能跳一会儿舞。下列电路中符合上述条件的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,闭合开关S1,灯光亮起,玩具进入待机状态;拍手后触发声控开关S2,玩具便能跳一会儿舞(即电动机工作);这说明灯泡能单独工作,两个开关都闭合后电动机才能工作,则灯泡和电动机是并联的,且开关S1在干路中控制整个电路,开关S2只控制电动机(即S2在电动机的支路上),由各选项电路图可知只有C图符合要求,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2026·浙江湖州·一模)小湖发现家里地下室的天窗能在感应到雨水后自动关闭,平时也可以通过手动控制电路开关关闭。下列电路图符合该工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】依题意可知,手动开关和感应开关任意闭合一个都可以使得电动机工作,所以手动开关和感应开关应并联后再与电动机串联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2026·浙江金华·一模)某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件,设计了如图甲、乙、丙三个电路,电源电压相同且恒定不变,闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由甲电路图可知,电路为灯泡L1的简单电路,乙电路为两灯泡串联,丙电路为两灯泡并联,根据因串联电路中电阻越串越大、并联电路中电阻越并越小的特点可知,
所以
由于甲、乙、丙三个电路的电源电压相同且恒定不变,则根据可得,闭合开关后电路消耗的总功率关系为,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2026·浙江杭州·一模)某同学用如图甲电路测量小灯泡在不同电压下的电功率,所用小灯泡上标有“2V”字样,电源电压为3V, 滑动变阻器的规格为“20Ω, 2A”。连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第 4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.2
1.5
2
2.5
电流表示数/A
0.17
0.20
0.30
0.37
(1)请将实物图连接完整;
(2)该小灯泡的额定功率为_______W;'
(3)事实上电路中的电压表中也有微小电流通过,因此实际测得的额定功率比真实的额定功率_______(选填“偏大”或“偏小”);
(4)某同学完成本次实验后,打算继续用该电路研究电流与电压的关系,但另一位同学认为只有甲图的实验装置不能达到实验目的,他的理由是_____________。
【答案】(1)
(2)0.68
(3)偏大
(4)小灯泡的电阻随温度变化而变化
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表与灯泡并联,已知灯泡的额定电压是2V,电压表选择小量程并联在灯泡两端,作图如下图所示:
(2)在额定电压下的功率为额定功率,在额定电压下,乙图中电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.34A,该小灯泡的额定功率为
(3)由电路图可知,灯泡两端的电压是真实的,而电流表测的是通过灯泡的电流和通过电压表的电流之和,即测的电流偏大,由可知,该电路所测得的额定功率会大于小灯泡的真实额定功率。
(4)要研究电流与电压的关系,要控制电阻不变而改变电阻两端的电压,但是小灯泡电阻会受温度的影响而发生变化,因此不可以。
5.(2026·浙江湖州·一模)小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质,已知小灯泡额定电压2.5V,电源电压4V保持不变。
(1)实验过程中,要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小,导线a端应接滑动变阻器___________接线柱;
(2)闭合开关,将滑动变阻器滑片移动到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示,此时读数为___________;
(3)记录数据并绘制小灯泡的I-U图像如图丙,则小灯泡的额定功率为___________W;
(4)小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系,能否完成实验,请说明理由___________。
【答案】(1)D
(2)1.50V
(3)0.50
(4)不能,探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,但由图可知,小灯泡的电阻是变化的(随温度的升高而变大)
【详解】(1)由于变阻器滑片向右滑动时,接入电路的阻值变小,所以变阻器应选择右下接线柱串联到电路中,即导线a端应接滑动变阻器D接线柱。
(2)图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V。
(3)根据图丙中的I−U图像,可以找到当灯泡两端电压为2.5V时对应的电流值,即0.2A,小灯泡的额定功率为
(4)由于探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,但由图可知,小灯泡的电阻是变化的(随温度的升高而变大),故用灯泡不能探究电流与电压关系。
6.(2026·浙江金华·一模)如下图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时小灯泡电阻约为8欧,他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器,铭牌分别标有“10欧 1安”和“20欧 2安”字样。
(1)本实验中小明应该选择___________(选填 “A”或“B”)滑动变阻器才能测出小灯泡在2V~3V不同电压下的电功率。
(2)连接好电路,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡都不发光,电流表指针有较大偏转,电压表几乎不偏转,出现这种现象的原因可能是小灯泡___________。
(3)排除故障后进行实验,并将实验数据记录在下表中:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
1
2.0
0.28
2
2.5
I0
3
3.0
0.34
①移动滑片P使电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图所示为I0,则小灯泡额定功率为___________瓦。
②以电流的平方(I2)为横坐标,以实际功率(P)为纵坐标,下列各项坐标图与实验数据最相符的是___________。
A. B. C. D.
【答案】 B 短路 0.8W D
【详解】(1)[1]当小灯泡的电压为2V时,变阻器的电压最大U变=U总-U=6V-2V=4V
在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即
代入数据知道
解得R变=16Ω,故应选择变阻器B。
(2)[2]连接好电路,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡都不发光,电流表指针有较大偏转,电压表几乎不偏转,出现这种现象的原因可能是小灯泡短路。
(3)①[3]根据图片知道,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则灯泡的额定电流为0.32A,那么灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
②[4]由P=I2R知道,如果灯泡的电阻不变,那么它的电功率与电流的平方成正比,图像为通过坐标原点的斜线。实际上,随着电流的增大,温度的升高,灯丝电阻在不断增大,即相同的电流时,电功率会更大,则图像会向纵轴方向弯曲,故D符合题意。
故选D。
7.(2023·浙江·一模)图甲为验证欧姆定律的实验电路图。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导管连接实物图乙;______
(2)正确连接好电路后开始实验:
①移动滑动变阻器滑片时,发现电流表的读数不为零,电压表的读数始终为电源电压,电路中故障可能是______;
②若根据实验数据作出电流随电阻变化的图象如图丙所示。则可以得到的结论是:______;
次数
电压/V
电流/A
1
1.1
0.10
2
2.1
0.20
3
2.7
0.26
(3)若定值电阻的阻值为10欧,通过移动滑片多次实验得到相关数据如上表。发现不能得到正确的结论,分析原因是测量过程中某个电表没有调零。则这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是______。
A. B.
C. D.
【答案】 滑动变阻器短路 在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比 D
【详解】(1)[1]变阻器按一下一上连入电路中,根据电路图甲,将变阻器的右上接线柱连入电路中,如下所示:
(2)①[2]电压表测R的电压,电流表测电路的电流,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表的读数不为零,则电路通路,电压表的读数始终为电源电压,可知变阻器连入电路的电阻为0,电路中故障可能是滑动变阻器短路。
②[3]根据图丙知,电阻的电流与电阻之积为UV=IR=0.4A×5Ω=2V 、0.2A×10Ω=2V、0.1A×20Ω=2V
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(3)[4]根据表中电压的值可知,若三次实验的电压值都减小0.1V(即电压测量值偏大,原因是电压表使用前没有调零),对应的电压分别为1.0V、2.0V和2.6V,可知通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是指针在零刻度线的右侧,故选D。
8.(2025·浙江·模拟预测)在“节能灯泡设计”的项目活动中,小科及其组员正在测定小灯泡的电功率。如图甲所示连接实物电路图,已知该灯泡的额定电压为3.0V。在实验中,他们记录了如表所示的数据和现象:
序号
电压U(V)
电流I(A)
灯泡亮度
1
2.5
0.14
微亮
2
1.5
0.2
正常发光
3
0.5
?
很亮
(1)实验过程中,小科发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光,电流表示数接近于0,而电压表有示数且基本不变。电路故障的原因可能是__________;
(2)在移动滑动变阻器滑片的过程中,当电压表示数为2V时,为测定小灯泡的额定功率,应将滑片向__________移动;
(3)小科发现灯泡的电压与电流之间的比值在不同亮度下发生变化。由表格数据可知,灯泡的额定功率为__________W;
(4)第3次实验中,通过小灯泡的电流大小如图乙所示,设小灯泡的实际功率为P1,则其实际功率P₁与额定功率之间的数值关系为__________P1(选填“<”“=”或“>”)。
【答案】(1)滑动变阻器断路
(2)左
(3)0.6
(4)<
【详解】(1)由图甲电路图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电流表测的是电路电流,电压表并联在变阻器的两端。无论如何移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光,电流表示数接近于0,说明电路可能出现断路;电压表有示数且基本不变,说明与电压表并联的那部分电路断路,因此电路故障的原因可能是滑动变阻器断路。
(2)由图甲可知,电源为三节新干电池,所以,电源电压为4.5V;为测小灯泡的额定功率,小灯泡的两端电压需达到额定电压,当电压表示数为2V时,即变阻器的两端电压为2V,根据串联电路的电压规律可知,小灯泡的两端电压为
小于小灯泡的两端电压,为测定小灯泡的额定功率,需增大小灯泡的两端电压,根据串联电路的电压规律可知,需减小变阻器的两端电压,根据串联分压原理可知,需减小变阻器连入电路的电阻,所以,应将滑片向左移动。
(3)由表格数据可知,小灯泡正常发光时,两端电压为3.0V,通过的电流为0.2A,则灯泡的额定功率
(4)第3次实验中,通过小灯泡的电流大小如图乙所示,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,此时电压表示数为0.5V,则小灯泡的两端电压为4.5V-0.5V=4V
则此时小灯泡的实际功率为
所以,。
9.(2024·浙江宁波·一模)如图甲所示的电火锅,其内部简化电路如图乙所示,S1是旋钮开关,S2是温控开关(当锅体温度达到设定温度时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合),R是指示灯的分压电阻,不起到加热作用。发热管如图丙所示,滑片转动时只能与滑动触头接触,0挡为断开状态,I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的挡位,电热丝被均分为四段接入电路,其他元件的电阻均忽略不计。
(1)S1从0挡转到I挡开始工作,温控开关S2的状态是__________(选填“断开”或“闭合”);
(2)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a,b、c中连入电路的应该是______________;
(3)已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000W,若电火锅在Ⅲ挡工作5min,求发热管消耗的电能_________。
【答案】 闭合 b、c
【详解】解:(1)根据题意知道,当锅体温度达到设定温度时温控开关自动断开,当锅体温度低于一定值时温控开关自动闭合,所以,S1从0挡转到Ⅰ挡刚开始工作时,温度较低,温控开关S2的状态是闭合。
(2)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,Ⅳ挡时功率最大,发热管两端的电压不变(等于电源电压),由知道,在Ⅳ挡时连入电路的电阻最小,则由图丙知道,应将b、c连入电路。
(3)已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000W,则Ⅳ挡加热时的电阻为
由题知每段电热丝的阻值相等,且由图丙知道,Ⅳ挡时只有一段电热丝接入电路,而Ⅲ挡时两段电热丝串联接入电路,则Ⅲ挡工作时的电阻为
所以电火锅在Ⅲ挡工作5分钟消耗的电能为
答:(1)S1从0挡转到I挡开始工作,温控开关S2的状态是闭合;
(2)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a,b、c中连入电路的应该是b、c;
(3)发热管消耗的电能1.5×105J。
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压轴03 电路与电功
5大核心考向
命题预测
电路与电功是中考物理核心考点,在填空、选择与实验探究中占比较高,考查全面,涵盖基础分析和实际应用。
常见题型:电路识别与设计、电功与电功率计算、电路故障分析等
近年中考真题和模拟题中,多挡位用电器和动态电路最值问题为重要方向,做好此类题型需紧抓欧姆定律及电功、电功率基本公式,理清串并联规律,抓住不变量,注意电表量程等安全条件。
高频考法
1.电路识别
2.电路故障及处理
3.探究电流、电压、电阻之间的关系
4.多档位用电器
5.实验测定用电器的“额定功率”
知识·技法·思维
题型01 电路识别
思考方向
答题术语
通路
串联
电路元件逐个顺次连接的电路叫串联电路
并联
用电器并列连接起来的电路叫并联电路
断路
又叫开路
短路
电源短路
电流从正极回到负极,不经过任何用电器
用电器短路
某一个或多个用电器的两端用导线直接连接起来
题型02 电路故障及处理
错误区域
原电路
等效电路
电压表测量区域断路
电压表未测量区域断路
电压表测量区域短路
电压表未测量区域短路路
题型03 探究电流、电压、电阻之间的关系
思考方向
答题术语
欧姆定律
定义
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
关系式
注意点
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积有关,与电压U和电流I等因素无关
电流与电压关系
控制电阻不变,然后调节滑动变阻器,使得电阻R两端的电压发生变化,然后读出在不同电压下对应电流表的示数
实验结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
电流与电阻关系
控制电压不变,更换不同的电阻,然后调节滑动变阻器,使得更换的电阻两端的电压不变,然后读出在不同电压下对应电流表的示数
实验结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比
题型04 多档位用电器
思考方向
答题术语
电功
W=UIt==Pt
电能转化为其他形式的能量的过程就是电流做功的过程,电流所做的功叫做电功
电功率
表示电流做功的快慢
判断挡位
高档位
因为P=UI,且I与R成反比,所以电路中的总电阻达到最小时,I达到最大,P达到最大
低挡位
因为P=UI,且I与R成反比,所以电路中的总电阻达到最大时,I达到最小,P达到最小
题型05 实验测定用电器的“额定功率”
思考方向
答题术语
测定实验
原理
伏安法测量电功率P=UI,只有在灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡才能正常发光,此时的功率为额定功率。
器材
小灯泡1个、电池组(总电压高于小灯泡的额定电压)、开关、电压表、电流表、滑动变阻器1个、导线若干
记录
注意事项
开关处于断开状态;滑动变阻器的滑片处于阻值最大处
小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多,否则会烧坏小灯泡
典例·靶向·突破
题型01 电路识别与设计
1. 【常考点——电路识别】(2024·浙江宁波·一模)某油烟机主要由排气扇M和照明灯L组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
情境链接
电路识别是中考科学的必考点,常用在选择题或实验探究题中,要求学生能根据电路结构和电表测量对象,准确判断连接方式,并清晰阐述判断的据。
在解题时,学生应首先细致分析题干信息,明确电路是串联还是并联,以及各电表分别测量哪个元件的电压或电流。核心在于紧扣电路识别的常用方法——例如“电流路径法”用于判断串并联,“去表法”用于简化电路分析,“节点法”用于处理复杂电路的等势点。在此基础上,还需确认电表量程的选择是否合理,以及开关通断对电路连接方式的影响。以此作为突破点,学生便能将电路的结构、电表的作用以及变化的规律完整、合理地串联起来,从而准确作答。
题型02 电路故障及处理
2.【难点——电路故障及处理】(2019·浙江温州·一模)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关K, 电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数都变大, 则电路中出现的故障是( )
A.电阻R开路 B.电阻R短路 C.灯L开路 D.灯L短路
情境链接
此类电路故障在中考科学逐渐攀升,常用在实验探究的综合型中,要求学生能根据电表示数变化和灯泡亮灭情况,准确判断故障类型与位置,并清晰阐述推理的依据。
在解题时,学生应首先细致分析题干信息,明确电路是串联还是并联,以及故障发生前电路的正常状态。核心在于紧扣故障分析的常用逻辑—一例如电流表无示数通常对应断路,电压表有示数且接近电源电压说明其两接线柱之间断路、之外通路;电流表有示数而电压表无示数,则多为局部短路。在此基础上,还需结合开关的通断变化和各电表的读数特征,逐步缩小故障范围。以此作为突破点,学生便能将电路的结构、故障的现象以及推理的过程完整、合理地串联起来,从而准确作答。
题型03 探究电流、电压、电阻之间的关系
3.【综合点——探究欧姆实验】(2023·浙江衢州·中考真题)小科用如图电路进行两项实验。
(1)实验一:探究电流与_______的关系。
①按图连接好电路,闭合开关,移动R1的滑片到某处保持不动;
②移动R2的滑片,读出电压表和电流表的示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。
(2)实验二:探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置,再移动R2的滑片,使电压表的示数为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
②向右移动R1的滑片到另一位置,则他应向_______移动R2的滑片,使电压表的示数仍为2V,读出此时电流表示数,记录数据;
③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论_______,理由是_______。
情境链接
此探究电流与电压、电阻的关系是中考科学的核心实验考点,常以实验探究题形式出现。
学生需要明确控制变量法的运用逻辑——研究电流与电压关系时须保持电阻不变,研究电流与电阻关系时须保持电压不变。实验电路常采用串联结构,滑动变阻器在两种探究中扮演不同角色:前者用于改变定值电阻两端电压以获取多组数据,后者用于调节接入电阻的阻值并同时调整滑片位置以维持电压表示数恒定。学生在选择器材时,应关注电源电压与定值电阻阻值的匹配关系,确保滑动变阻器的最大阻值足够分担多余电压。
操作顺序上,开关闭合前滑片应置于阻值最大处,更换不同阻值电阻时需先断开开关。数据记录后,通过绘制I-U图像和I-R图像,能直观发现正比与反比关系。
以上作为突破点,学生便能将实验目的、控制变量的方法、器材的选择依据以及操作步骤的合理性完整地串联起来,从而准确应对各类变式考题。
题型04 多档位用电器
4.【难点——多挡位用电器】(2023·浙江杭州·一模)空气炸锅,因其烹制食物脂肪含量低,美味酥脆,无油烟味,深受广大市民青睐。如图甲所示,为某品牌空气炸锅,其发热元件为两个电阻,R1=50Ω,R2=200Ω,额定工作电压为220V,工作时有高、低两个挡位,其内部电路可简化为图乙所示电路。
(1)低温挡正常工作时,求电路中的电流;
(2)高温挡正常工作时,求电路消耗的总功率;
(3)若使用空气炸锅高温挡,将200g初温为20℃的原料薯条加热到170℃,至少需要多长时间?[c薯条=3.63×103J/(kg•℃)]
情境链接
此类题型的解题关键在于抓住“总功率越大,挡位越高”这一核心原则——开关闭合不同,接入电阻个数或连接方式改变,导致总电阻变化,进而引起功率变化。
学生应优先分析电路处于何种状态时电阻最小、功率最大,对应高温挡;电阻最大、功率最小,对应低温挡。常见电路模型包括短路式、并联式、单刀双掷式等,需结合开关通断熟练识别。
以此为突破口,便可串联起电路识别、欧姆定律、电功率公式的综合运用,准确求解各挡位下的工作参数。
多挡位用电器计算是中考电学压轴题的常见载体,要求学生根据电路结构判断挡位高低,并完成功率、电流、热量等计算。
题型05 实验测定用电器的“额定功率”
5.【综合考点——电学多题型综合】(2025·四川绵阳·二模)小华利用如图甲所示电路,测量标有“2.5V”字样的小灯泡L的额定功率。
(1)连接电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,出现这种现象的原因是______。
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.小灯泡实际功率太小 D.滑动变阻器断路
(2)闭合开关S进行实验,移动滑动变阻器的滑片P,直到观察到电压表示数为2.5V。此时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡L正常发光时的电功率为______W。
(3)完成上面实验后,小华不用电流表,另加了两个开关和一个定值电阻,设计了如图丙所示的电路,也能测出额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为,请你完成下面实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为______;
②闭合开关S,断开S1,闭合S2,保持滑片不动,读出电压表示数为;
③小灯泡额定功率的表达式为______。
情境链接
测量小灯泡的额定功率,核心是让灯泡两端电压恰好等于其额定值,此时读出电流,用公式计算即可。但要注意小灯泡的电阻会随温度升高而变大,因此实验数据不能像测固定电阻那样取平均值。
测量小灯泡额定功率是中考电学实验的典型考点,要综合滑动变阻器的作用,以此为突破点,学生便能将实验原理、仪器选择、调节顺序和数据处理完整串联,准确完成额定功率的测量。
1.(2025·浙江·中考真题)某款玩具,闭合开关S1,灯光亮起,玩具进入待机状态;拍手后触发声控开关S2,玩具便能跳一会儿舞。下列电路中符合上述条件的是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·浙江湖州·一模)小湖发现家里地下室的天窗能在感应到雨水后自动关闭,平时也可以通过手动控制电路开关关闭。下列电路图符合该工作原理的是( )
A. B.
C. D.
3.(2026·浙江金华·一模)某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件,设计了如图甲、乙、丙三个电路,电源电压相同且恒定不变,闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是( )
A. B. C. D.
4.(2026·浙江杭州·一模)某同学用如图甲电路测量小灯泡在不同电压下的电功率,所用小灯泡上标有“2V”字样,电源电压为3V, 滑动变阻器的规格为“20Ω, 2A”。连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下(第 4次实验时电流表指针位置如图乙所示):
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.2
1.5
2
2.5
电流表示数/A
0.17
0.20
0.30
0.37
(1)请将实物图连接完整;
(2)该小灯泡的额定功率为_______W;'
(3)事实上电路中的电压表中也有微小电流通过,因此实际测得的额定功率比真实的额定功率_______(选填“偏大”或“偏小”);
(4)某同学完成本次实验后,打算继续用该电路研究电流与电压的关系,但另一位同学认为只有甲图的实验装置不能达到实验目的,他的理由是_____________。
5.(2026·浙江湖州·一模)小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质,已知小灯泡额定电压2.5V,电源电压4V保持不变。
(1)实验过程中,要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小,导线a端应接滑动变阻器___________接线柱;
(2)闭合开关,将滑动变阻器滑片移动到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示,此时读数为___________;
(3)记录数据并绘制小灯泡的I-U图像如图丙,则小灯泡的额定功率为___________W;
(4)小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系,能否完成实验,请说明理由___________。
6.(2026·浙江金华·一模)如下图是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时小灯泡电阻约为8欧,他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器,铭牌分别标有“10欧 1安”和“20欧 2安”字样。
(1)本实验中小明应该选择___________(选填 “A”或“B”)滑动变阻器才能测出小灯泡在2V~3V不同电压下的电功率。
(2)连接好电路,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡都不发光,电流表指针有较大偏转,电压表几乎不偏转,出现这种现象的原因可能是小灯泡___________。
(3)排除故障后进行实验,并将实验数据记录在下表中:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
1
2.0
0.28
2
2.5
I0
3
3.0
0.34
①移动滑片P使电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图所示为I0,则小灯泡额定功率为___________瓦。
②以电流的平方(I2)为横坐标,以实际功率(P)为纵坐标,下列各项坐标图与实验数据最相符的是___________。
A. B. C. D.
7.(2023·浙江·一模)图甲为验证欧姆定律的实验电路图。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导管连接实物图乙;______
(2)正确连接好电路后开始实验:
①移动滑动变阻器滑片时,发现电流表的读数不为零,电压表的读数始终为电源电压,电路中故障可能是______;
②若根据实验数据作出电流随电阻变化的图象如图丙所示。则可以得到的结论是:______;
次数
电压/V
电流/A
1
1.1
0.10
2
2.1
0.20
3
2.7
0.26
(3)若定值电阻的阻值为10欧,通过移动滑片多次实验得到相关数据如上表。发现不能得到正确的结论,分析原因是测量过程中某个电表没有调零。则这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是______。
A. B.
C. D.
8.(2025·浙江·模拟预测)在“节能灯泡设计”的项目活动中,小科及其组员正在测定小灯泡的电功率。如图甲所示连接实物电路图,已知该灯泡的额定电压为3.0V。在实验中,他们记录了如表所示的数据和现象:
序号
电压U(V)
电流I(A)
灯泡亮度
1
2.5
0.14
微亮
2
1.5
0.2
正常发光
3
0.5
?
很亮
(1)实验过程中,小科发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光,电流表示数接近于0,而电压表有示数且基本不变。电路故障的原因可能是__________;
(2)在移动滑动变阻器滑片的过程中,当电压表示数为2V时,为测定小灯泡的额定功率,应将滑片向__________移动;
(3)小科发现灯泡的电压与电流之间的比值在不同亮度下发生变化。由表格数据可知,灯泡的额定功率为__________W;
(4)第3次实验中,通过小灯泡的电流大小如图乙所示,设小灯泡的实际功率为P1,则其实际功率P₁与额定功率之间的数值关系为__________P1(选填“<”“=”或“>”)。
9.(2024·浙江宁波·一模)如图甲所示的电火锅,其内部简化电路如图乙所示,S1是旋钮开关,S2是温控开关(当锅体温度达到设定温度时自动断开,当锅体温度低于一定值时自动闭合),R是指示灯的分压电阻,不起到加热作用。发热管如图丙所示,滑片转动时只能与滑动触头接触,0挡为断开状态,I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的挡位,电热丝被均分为四段接入电路,其他元件的电阻均忽略不计。
(1)S1从0挡转到I挡开始工作,温控开关S2的状态是__________(选填“断开”或“闭合”);
(2)图丙中,滑片顺时针转动,发热管的加热功率增大,Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a,b、c中连入电路的应该是______________;
(3)已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000W,若电火锅在Ⅲ挡工作5min,求发热管消耗的电能_________。
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