2026年中考物理三轮冲刺加强练:电功和电功率实验、计算题
2026-06-23
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电功和电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 4.69 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58452738.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电功和电功率实验与计算,以科学探究为核心,构建"实验原理-故障分析-数据处理-综合计算"的递进式方法体系,强化物理观念与科学思维的融合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验题|9题|控制变量法(探究热量影响因素)、伏安法(测功率)、故障诊断(断路/短路判断)|从电路连接到图像分析,形成"器材使用-数据采集-结论推导"的实验逻辑链|
|计算题|8题|串并联电路规律应用、电功/电功率公式变形、效率计算|以欧姆定律为基础,结合能量观念,实现"电路分析-公式选择-综合求解"的计算逻辑|
内容正文:
2026年中考物理三轮冲刺加强练:电功和电功率实验、计算题
一、实验题
1.实验小组在探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝,装入适量的煤油,插入一支温度计,设计了如图甲所示的电路。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,且导线不交叉_________。
(2)闭合开关后,发现电流表指针未偏转,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R______(选填“短路”或“断路”)。排除故障后进行实验,实验中通过观察______来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
(3)调节滑动变阻器改变电流的大小,经过多次实验发现:电阻丝阻值和通电时间一定时,电流I越大,通电导体产生的热量Q越多。小明猜想:当电阻和通电时间一定时,Q可能与I成正比。随后在老师帮助下,实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法:______。
(4)若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中______(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻______(选填“串”或“并”)联进行实验。
2.实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,小明想鉴别灯泡是否合格,于是进行了测量小灯泡的电功率的实验。小明在实验过程中,遇到了以下一些问题,请帮他解决。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关,电压表示数如图乙所示,此时电压表的示数是______V;为了测小灯泡的额定功率,小明的下一步操作:向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器,并读出电流表的示数。
(3)小明调节滑动变阻器滑片得到三组电压表和电流表的示数,填入他自己设计的表格;
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率
1
2
0.34
2
2.5
0.4
3
2.8
0.44
①请指出这个表格设计不合理的地方______。
②小明认为,此实验除了可以测出小灯泡的电功率,还可以探究电流与电压的关系,小聪不同意小明的观点,理由是______。由此小明换用定值电阻进行实验,测得的数据如图所示,则根据数据可以得出结论:______。
R=5Ω
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
3.小明同学利用如图甲所示的电路进行“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12)。
(1)同组的小红发现电路连接有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确。
(2)为能顺利完成该实验探究,下列两种规格的滑动变阻器,选用___________(填字母)。
A.“10 0.5A”的滑动变阻器 B.“20 0.5A滑动变阻器
(3)闭合开关,移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“左”或“右”)端移动。
(4)通过小灯泡L的电流随它两端电压变化关系如图丙示。分析图像知:
①该小灯泡正常发光时的额定功率为___________W。
②灯泡的电流与电压不成正比的原因是___________。
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡L的电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻Rx的电路,如图丁所示。请根据电路图,补充写出其中一次测量的实验步骤:
①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器滑片至电流表的示数为0.2A。
②___________,滑动变阻器滑片___________(选填“向左移动”“向右移动”“位置不变”),记下电流表的示数I。
③表达式:Rx=___________(用已知量和所测量的字母符号表示)。
4.某实验小组在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率”的实验中,电源电压保持不变,部分电路连接如图甲所示。
(1)测量小灯泡电功率的原理是______。
(2)用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整。(要求导线不得交叉)
(3)正确连接完电路,调节滑动变阻器滑片到阻值最大处,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数较大,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是小灯泡______(选填“通路”、“短路”、“断路”)。
(4)将故障排除后,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表示数是2.1V,要测量小灯泡额定功率,滑片P应向______(选填“左”或“右”)端移动。
(5)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,值为______A,小灯泡的额定功率为______W。
5.小明同学在做“测量小灯泡的额定功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为3.8V;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整_________。(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变大)
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不发光,电流表有示数,电压表无示数。若电路只有一处故障,则故障原因可能是小灯泡_________。
(3)排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为3.8V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
(4)同组的小亮同学还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,其余连接均不改变。图丙是小亮根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知小亮将定值电阻R两端的电压控制为________V不变。
6.小明利用图甲装置来测量小灯泡的额定功率,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,连线不得交叉________;
(2)小明闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将甲中滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小明继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,则小灯泡的额定功率是________W;
(4)小明在实验过程中,小灯泡突然熄灭,发现电流表无示数,电压表有示数,请你分析电路的故障可能是________;
(5)小明进一步分析图丙发现,图像呈曲线分布,可知小灯泡的电阻是变化的,你认为出现这种现象的原因是________。
7.在探究“影响电流热效应的因素”实验中:(三个烧瓶中均装有质量相等的煤油)
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小楚设计了图甲装置,在烧瓶内安装一根电阻丝并插入一支温度计,该实验通过比较______的变化,来比较相同时间内不同电流产生的热量多少。
(2)小楚先测量烧瓶内煤油的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内煤油的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(如表所示)。
实验次数
电流/A
通电时间/s
电阻/Ω
温度升高量/℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
由此得出:电阻和通电时间相等时,电流越______,其产生的热量越多。
(3)若要探究电流通过电阻产生的热量与电阻的关系,可选择图乙中______(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图甲中的烧瓶电阻______(选填“串联”或“并联”)。
8.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4V,小灯泡额定电压为3V、电阻约为10。
(1)请完成电路连接,要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小_________;
(2)小明同学移动滑片P,甚至改变了电压表的量程,记下10组对应的电压表和电流表的示数,并把这10组数据以10个点的形式记录在如图乙所示的坐标系中,根据坐标系中的信息,则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时,___________;
(3)由小明同学的实验记录,我们可以发现小明同学在做实验时,出现的问题是___________;
(4)小明利用图乙中电压1.5V时的相关数据求出灯泡的实际功率P实,再根据,计算灯泡的额定功率P额,当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实_________P额(选填“>”“<”或“=”)。其原因是____________;
(5)老师说:虽然电压表的内阻很大,但电路接通后仍有微小电流流过电压表;虽然电流表的内阻很小,但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压,请你根据这一事实并结合电路图分析判断,该电路引起测量的小灯泡电功率_________(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
9.在测量“小灯泡电阻和电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电阻约为10Ω左右。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中的实物电路连接完整,导线不得交叉______;
(2)某同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向______(选填:A或B)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(3)某同学移动滑片P,记下多组电压表和电流表对应示数,并绘制成丙图所示的图象,根据图象信息,可计算出小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,小灯泡的额定功率是______W。
二、计算题
10.如图所示,定值电阻和并联在电压为6V的电源上,当开关闭合时,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.3A.求:
(1)通过电源的电流;
(2)定值电阻、的阻值;
(3)整个电路在10s内消耗的电能。
11.科技小组制作了一个小的“灯光秀”玩具,其电路图如图所示。电源电压保持不变,其中R1=20,小灯泡L的规格为“3V,0.9W”。当开关S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数变为0.63A。(不考虑灯丝电阻变化)求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)电路消耗的最小功率。
12.一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为,定值电阻R为,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到时,观察到电压表示数为,且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电,充电后电桩显示屏的信息为:充电电压,充电电流,时间。求:
(1)本次充电消耗的电能;
(2)当车速达到时,的阻值;
(3)车速为0时,内定值电阻R产生的热量。
13.2022年5月,天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小学通过查阅资料了解到,科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路,电源电压保持不变,R0为100Ω的定值电阻,R为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,将R置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为200V,舱体内气压为1.0×105Pa。求:
(1)舱体不漏气时,通过R0的电流;
(2)舱体不漏气时,工作2min,电路消耗的总电能;
(3)若电压表示数为176V时,此时舱内的气压值。
14.在如图所示的电路中,电源电压9V保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)R2的阻值;
(2)通电1min,电流通过R2做的功;
(3)电路消耗的电功率。
15.有一种双温电饭煲,内部是由阻值相同的电阻丝R1、R2组成的发热体,电路图如图所示。已知该双温电饭煲工作时的额定电压为220 V,高温挡时的额定功率为1210 W。小明妈妈某次用此电饭煲炖汤时,发热功率随时间变化的图象如图所示。求:
(1)计算低温挡时的电功率;
(2)小明妈妈此次用高温挡将1L的汤从20 °C加热到100 °C用时6min,该双温电饭煲高温挡的加热效率是多少?(ρ=1.0×103kg/m3c=4.2×103J/(kg·°C))
16.如图所示,电源电压U =12V,R1=12Ω,小灯泡规格为“4V 3.2W”,滑动变阻器R2的规格是“20Ω 3A”,电流表的量程是0~3A,电压表的量程是0~15V。不考虑小灯泡电阻的变化。求:
(1)闭合所有开关,为保证电路安全,滑动变阻器R2的最大功率。
(2)只闭合开关S,移动滑片,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围。
17.如图所示电路,电源电压不变,R1和R2均为定值电阻,其中,R3为滑动变阻器(),S2为单刀双掷开关。连接好电路后,将滑动变阻器的滑片滑至电阻最右端,闭合S1,将S2掷于1端时,电流表的示数为0.15A;将S2掷于2端,调节滑动变阻器的滑片P在某一位置时,电流表的示数为0.3A,R3消耗的电功率最大。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)将S2掷于2端,电流表示数为0.3A时,电阻R2消耗的电功率。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)
(2) 断路 温度计的示数变化
(3)见详解
(4) B 串
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,则滑动变阻器应接右下的接线柱,如图所示:
(2)[1]闭合开关后,发现电流表指针未偏转,说明电路中没有电流,经检查仅电阻丝R有故障,则电阻丝R处断路。
[2]实验中,电阻丝产生的热量被煤油吸收,煤油温度升高,通过观察温度计的示数变化来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。
(3)想验证猜想:“当电阻和通电时间一定时,Q可能与I成正比。”是否正确,根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q~I图像,再根据图像判断猜想是否正确,若图像是一条过原点的直线,则猜想正确;若不是一条过原点的直线,则猜想不正确。
(4)[1][2]若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,需要控制电流和通电时间相同,改变电阻的大小,可选择图乙中B烧瓶(30Ω的电阻)与图甲烧瓶中的电阻(20Ω的电阻)串联进行实验,这样通过两电阻的电流和通电时间相同,才能比较电阻不同时产生热量的多少。
2.(1)
(2) 2.2 左
(3) 平均电功率 小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,不是定值 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选用0~3V量程与小灯泡并联;滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路,将滑动变阻器的上方接线柱与小灯泡的右接线柱连接。如图所示:
(2)[1]电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,由图乙可知,此时电压表的示数是2.2V。
[2]小灯泡的额定电压为2.5V,当前电压2.2V小于额定电压,要使小灯泡两端电压达到额定电压,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,根据分压原理,滑动变阻器分压减小,小灯泡两端电压增大,所以应向左移动滑动变阻器滑片。
(3)[1]小灯泡的电功率随电压的变化而变化,求平均电功率没有意义,所以表格中“平均电功率”这一栏设计不合理。
[2]探究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,而小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,不是定值,所以不能用小灯泡探究电流与电压的关系。
[3]由定值电阻的实验数据可知,电压与电流的比值始终等于电阻,是一个定值,所以可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
3.(1)
(2)B
(3)右
(4) 0.5 受温度变化的影响
(5) 断开S1,闭合S2 位置不变
【详解】(1)在伏安法测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器应该与小灯泡串联,用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压,电流表与小灯泡串联,测量通过小灯泡的电流,电压表与小灯泡并联,测量小灯泡两端的电压。电路中小灯泡左端与滑动变阻器左下接线柱之间导线连接错误,应改为从小灯泡的左端到电压表负接线柱之间连线,如图所示:
(2)已知电源电压6V,小灯泡的额定电压2.5V,所以当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压应该为3.5V。此时滑动变阻器两端电压大于小灯泡两端的电压。按照串联电路大电阻分大电压的规律,滑动变阻器的阻值应大于此时小灯泡的电阻。已知灯丝电阻约为12Ω,滑动变阻器此时的电阻一定大于12Ω,所以为了能够完成实验,应该选择滑动变阻器B。
(3)图乙所示的电压表,连接的应该是0~3V量程,分度值是0.1V,此时电压表示数为2.2V。小灯泡的额定电压为2.5V,要想测量小灯泡的额定功率,必须把小灯泡两端电压调为2.5V,此时应将滑动变阻器的滑片向右移动,使滑动变阻器阻值变小,使变阻器分得的电压变小,小灯泡两端电压就会变大,直到电压表示数为2.5V。
(4)[1]由图像可知,当小灯泡两端电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.2A。所以该小灯泡正常发光时的额定功率为
[2]小灯泡的U-I关系图像为一条曲线,小灯泡的灯丝电阻是变化的,主要是因为灯丝电阻受温度变化的影响,灯丝电阻随温度升高而增大。
(5)[1][2][3]先闭合S1,断开S2,此时电路为小灯泡和未知电阻并联,再与滑动变阻器串联,调节变阻器滑片,使电流表示数为,也就是使小灯泡正常发光,使小灯泡两端电压等于额定电压,,与灯泡并联,即
接下来滑动变阻器滑片位置不动,断开S1,闭合S2,记下电流表的示数,此时电流表测量的是与小灯泡并联的总电流。此时通过的电流
可得未知电阻的阻值
4.(1)
(2)
(3)断路
(4)右
(5) 0.3 0.75
【详解】(1)测量小灯泡电功率需要测出电压和电流,然后利用计算出电功率,所以原理是。
(2)由于小灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表应选用小量程,把电压表的“3”接线柱与小灯泡的右端接线柱连接起来,滑动变阻器上端的接线柱与开关的右端接线柱连接,如下图所示:
(3)发现小灯泡不亮,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,产生这一现象的原因可能是小灯泡断路。
(4)电压表示数为2.1V,小于小灯泡的额定电压2.5V,应增大小灯泡两端电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片P应向右端移动,直到电压表示数为小灯泡额定电压2.5V。
(5)[1][2]由图丙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,小灯泡在额定电压下的电流为0.3A,则小灯泡额定功率是
5.(1)
(2)短路
(3)1.14
(4)3
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时通过电路的电流变大,说明变阻器连入阻值变小,所以应选择B接线柱,将其串联入电路中,如图所示:
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电路中是通路,故障的原因可能是灯泡短路。
(3)由图乙知,电流表使用0~0.3A量程,灯泡正常发光时通过的电流为0.3A,小灯泡的额定功率为
(4)探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变,由图像知,定值电阻R两端的电压控制为
6.(1)
(2)B
(3)0.5
(4)小灯泡断路
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)要求当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,则应选择右下方的接线柱,即将滑动变阻器的B接线柱接入电路,如图所示:
(2)由图乙可知,电压表使用的是0~3V测量范围,分度值为0.1V,示数为2.2V,小灯泡的额定电压为2.5V,为了使小灯泡正常发光,则应该增大小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联电路分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑动变阻器的滑片应该向B端移动。
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,由图丙可知,此时通过小灯泡的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(4)在实验过程中,小灯泡突然熄灭,发现电流表无示数,则电路中可能存在断路,电压表有示数,则说明电压表与电源之间是通路,因此故障可能是小灯泡断路。
(5)由图丙可知,小灯泡的U-I图像呈曲线分布,电压增大相同值时,电流增大的量越来越小,是因为灯泡的电阻随温度的升高而增大。
7.(1)温度计示数
(2)大
(3) B 串联
【详解】(1)电流产生的热量不能用眼睛直接观察,通过温度计示数变化来反映,这是转换法的应用;温度计示数变化越大,说明电流通过电阻产生的热量越多。
(2)由表格数据知,电阻相同,通电时间相同,电流越大,煤油的温度升得越高,说明电流产生的热量越多。
(3)[1][2]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关;探究电流产生热量多少跟电阻的关系,控制电流和通电时间不变,改变电阻的大小;由于串联电路中电流处处相等,通电时间相同,所以选择乙图中的B烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻串联。
8.(1)
(2)滑动变阻器的功率
(3)滑动变阻器接入电路的电阻过小,导致灯泡烧坏
(4) > 当灯泡两端的电压增大时,功率增大,灯泡电阻随随之增大,根据,当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)偏大
【详解】(1)灯丝的电阻受温度的影响,灯泡的亮度越低,温度越低,电阻越小。甲图中,要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小,说明电阻变大。则灯泡与滑动变阻器的A接线柱相连,电压表并联在灯泡两端,如下所示:
(2)如图丙所示,当小灯泡正常发光时,图中阴影部分是横轴示数为1V,为滑动变阻器两端的电压,纵轴示数为0.25A的长方形面积,其大小是1V乘以0.25A的积,即UI,而,所以该面积的物理含义是当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率。
(3)在第10组数据中,因为滑动变阻器接入电路的电阻过小,电压表示数为4V,等于电源电压,超过了小灯泡的额定电压,可能会导致灯泡烧坏。
(4)[1][2]略。
(5)测量功率时,应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流,而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流,即电流偏大,而电压表是与电阻并联连接,测量的电压是准确的,根据电功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值,故灯泡额定功率的测量值偏大。
9. B 12.5 0.5
【详解】(1)[1]因为小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电阻约为10Ω左右,所以小灯泡正常工作时的电流约为
因此电流表选择0~0.6A的量程,灯泡左端接线柱接电流表的“0.6”接线柱,连接如图所示:
(2)[2]由甲图可知,电压表测量灯两端的电压,由乙图可知,电压表选择0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,需要使小灯泡两端电压为其额定电压2.5V,所以需要使小灯泡两端电压变大,根据串联电路电压规律,则滑动变阻器两端电压需要变小,根据串联分压的特点,滑动变阻器接入电路的电阻需要变小,则滑片P需要向B端移动。
(3)[3]小灯泡正常发光时,其电压为额定电压2.5V,由丙图可知,此时通过小灯泡的电流为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻为
[4]小灯泡的额定功率是
10.(1)0.5A;(2)30Ω;20Ω;(3)30J
【详解】解:(1)两个电阻并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量通过R2的电流,通过电源的电流
(2)由并联电路电压的规律可知两个电阻两端的电压
定值电阻、的阻值
(3)整个电路在10s内消耗的电能
答:(1)通过电源的电流为0.5A;
(2)的阻值为,的阻值为;
(3)整个电路在10s内消耗的电能为30J。
11.(1)9V
(2)50
(3)2.7W
【详解】(1)根据灯泡L的规格“3V,0.9W”可知,灯泡的额定电压,额定功率,当、都断开时,与L串联,小灯泡L正常发光,说明通过灯泡的电流为额定电流,灯泡两端的电压为额定电压。电路中的电流
电阻两端的电压
电源电压
(2)当、都闭合时,与并联,电流表测干路电流,
通过的电流
通过的电流
的阻值
(3)灯泡的电阻
① 当、都断开时,与L串联,总电阻
② 当、都闭合时,与并联,总电阻
③ 当闭合、断开时,与并联后再与L串联,总电阻
④ 当断开、闭合时,灯泡L被短路,电路中只有,总电阻
比较可知,当、都断开时,电路的总电阻最大为,此时电路消耗的功率最小,最小功率
12.(1)1.296×108J
(2)50Ω
(3)36J
【详解】(1) 已知时间
本次充电消耗的电能
(2)当车速达到时,电压表示数为,电源电压为,则定值电阻两端的电压
此时电路中的电流
的阻值
(3)由图乙可知,当车速为时,,与串联,总电阻
电路中的电流
则内定值电阻产生的热量
13.(1)2A;(2)5.28×104J;(3)0.6×105Pa
【详解】解:由图甲可知,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压;
(1)通过R0的电流
(2)根据题意可知,舱体不漏气时,电压表示数为200V,舱体内气压为1.0×105Pa,由图乙可知,舱体内气压为1.0×105Pa时,压敏电阻R的阻值R=10Ω,由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
R总=R+R0=10Ω+100Ω=110Ω
由串联电路的电流特点可知,此时电路中的电流
I=I0=2A
由欧姆定律可知,电源电压
U=IR总=2A×110Ω=220V
则工作2min电路消耗的总电能
W=UIt=220V×2A×2×60s=5.28×104J
(3)根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,当电压表示数为176V时,通过R的电流
根据串联电路的电压特点可知,R两端的电压
UR=U﹣U0′=220V﹣176V=44V
根据欧姆定律可知,此时R的阻值
由图乙可知,此时舱内的气压值为0.6×105Pa。
答:(1)舱体不漏气时,通过R0的电流为2A;
(2)舱体不漏气时,工作2min,电路消耗的总电能为5.28×104J;
(3)若电压表示数为176V时,此时舱内的气压值为0.6×105Pa。
14.(1)10Ω;(2)54J;(3)2.7W
【详解】解:(1)由图可得两电阻串联,则电路中总电阻为
R2的阻值为
(2)R2的两端电压为
通电1min,电流通过R2做的功为
(3)电路消耗的电功率
答:(1)R2的阻值为10Ω;
(2)通电1min,电流通过R2做的功为54J;
(3)电路消耗的电功率2.7W。
15.(1)605W;(2)77%
【详解】(1)当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,处于高温挡,由得此时的电阻为
当开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,此时处于低温挡,因为R1与R2电阻相等,所以总电阻为
R= R1+ R2= 40Ω+40Ω=80Ω
低温挡的功率为
(2)汤的体积
V=1L=1×10-3 m3
由得汤的质量为
m =ρ V=1.0×103 kg /m3×1×10-3 m3=1 kg
汤吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)= 4.2×103J/(kg·°C)×1 kg×(100°C -20°C)=3.36×105J
此次加热的时间为
t=6min=360s
由得消耗的电能为
W=Pt=1210W×360s=4.356×105J
该双温电饭煲高温挡的加热效率为
答:(1)低温挡时的电功率是605W;
(2)小明妈妈此次用高温挡将1L的汤从20 ℃加热到100 ℃,该双温电饭煲高温挡的加热效率是77%。
16.(1)24W
(2)10~20Ω
【详解】(1)闭合所有开关时,电阻R1与滑动变阻器R2并联接入电路,灯泡被短路,电流表测干路电流。并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,根据欧姆定律可得,通过定值电阻R1的电流为
电流表的量程是0~3A,干路电流最大为3A,由于并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的最大电流为I2=I-I1=3A-lA=2A<3A
即小于滑动变阻器的最大电流3A,所以通过滑动变阻器的最大电流为2A,则滑动变阻器R2的最大功率为P2=UI2=12V×2A=24W
(2)只闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。根据P=UI可得,灯泡的额定电流为
电流表量程为0~3A,滑动变阻器允许通过的最大电流为3A,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的最大电流为I大=I额=0.8A
根据欧姆定律可知,此时变阻器接入电路中的电阻最小,灯泡正常发光,则灯泡两端电压为UL=U额=4V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压为U滑=U-UL=12V-4V=8V
则变阻器接入电路中的最小阻值为
根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,因电源电压为12V<15V,所以滑动变阻器接入电路中的最大阻值为20Ω,所以,滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围为10~20Ω。
17.(1)6V;(2)0.9W
【详解】解:(1)闭合S1,将S2掷于1端时,滑动变阻器和R1串联接入电路,将滑动变阻器的滑片滑至电阻最右端,滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得电源电压
(2)闭合S1,将S2掷于2端时,滑动变阻器和R2串联接入电路,滑动变阻器消耗的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差,即
根据抛物线的性质可知当
时,滑动变阻器消耗的电功率最大,由题意可知
解方程可得
电阻R2消耗的电功率
答:(1)电源电压为6V;
(2)将S2掷于2端,电流表示数为0.3A时,电阻R2消耗的电功率为0.9W。
答案第1页,共2页
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