中考物理分类汇编电功率.doc

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2015中考物理分类汇编：

电功率

12．（2分）（2015•重庆）小宇用如图甲所示电路对一只标有“0.8A”字样的小灯泡L进行了测试，电源电压恒为9V，电阻箱R0的阻值可在0﹣9999Ω之间调节，根据所测数据作出了灯丝的I﹣U图象（如图乙所示），根据图象可知小灯泡正常发光时的电阻为　10　Ω；如果将电阻箱R0的阻值调为10Ω，通电10s电流通过R0所做的功为　36　J．

考点：

欧姆定律的变形公式；电功的计算．.

专题：

欧姆定律；电能和电功率．

分析：

（1）由图象读灯泡电流0.8A时，灯两端的电压，根据欧姆定律公式I=计算此时灯泡电阻；

（2）由图象找到通过某一电流时，灯泡与R0电压和恰好为电源电压9V，根据W=UIt计算通电10s电流通过R0所做的功．

解答：

解：

（1）由图象可知：

当灯泡正常发光时电流I=0.8A，灯泡两端电压U=8V，

所以灯泡正常发光时的电阻：

R===10Ω；

（2）由甲图L与R0串联，

观察图象，当时通过L电流I′为0.6A时，L两端电压U′=3V，

此时R0两端电压：

U0=I′R0=0.6A×10Ω=6V，

满足U′+U0=9V，

所以通电10s电流通过R0所做的功：

W=U0I′t=6V×0.6A×10s=36J．

故答案为：

10；36．

点评：

本题考查对I﹣U图象的认识和理解以及串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是从图象中找到有用的信息．

18．（6分）（2015•重庆）如图所示，电源电压不变．电阻R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：

（1）电源电压U；

（2）通电100s电流通过电阻R2产生的热量．

考点：

欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用．.

专题：

欧姆定律；电与热、生活用电．

分析：

由电路图可知，R1与R2并联：

（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；

（2）由电路图可知，两电阻并联，根据并联电路的电压规律和欧姆定律求出通过电阻R2的电流；根据Q=I2Rt求出电阻R2产生的热量；

解答：

解：

由电路图可知，R1与R2并联，

（1）因为并联电路中各支路两端的电压相等，

所以根据欧姆定律可得，电源的电压：

U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V；

（2））因为R1、R2并联，

所以R1、R2两端的电压均等于电源电压，

通过电阻R2的电流I2===0.2A；

根据W=Pt=UIt可得，通电100s电阻R2产生的热量Q2=I22R2t2=（0.2A）2×30Ω×100s=120J．

答：

（1）电源电压U是6V；

（2）通电100s电流通过电阻R2产生的热量是120J．

点评：

本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目．

18．（2分）（2015•雅安）如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器．图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象．则该滑动变阻器的最大值是　50　Ω，电源电压是　12　V．

考点：

电路的动态分析．.

专题：

电路变化分析综合题．

分析：

由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．

由图象可知，电路中的电流是0.2A时R1的电功率，根据P=I2R求出R1接入电路的电阻；

由图象读出电路中的电流为0.4A时R1的电功率，根据P=I2R求出R1接入电路的电阻；

根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式求出R0的阻值，进一步求出电源的电压．

解答：

解：

由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．

由图象可知，当电路中的电流I=0.2A时，R1的电功率P1=2W，

由P=I2R可得，R1接入电路的电阻：

R1===50Ω；

由图象可知，当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P1′=3.2W，

此时R1接入电路的电阻：

R1′===20Ω，

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

由I=可得，电源的电压：

U=I′（R0+R1′）=0.4A×（R0+20Ω），

当电路中的电流I=0.2A时，电源的电压：

U=I（R0+R1）=0.2A×（R0+50Ω），

解得：

R0=10Ω，

电源的电压U=I（R0+R1）=0.2A×（10Ω+50Ω）=12V．

故答案为：

50；12．

点评：

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是利用好电源的电压不变和从图象中读出电流对应的功率．

22．（7分）（2015•雅安）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．

（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；

（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是　小灯泡断路　（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；

（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向　A　（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察　电压表　（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　0.6　W；

（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于　25　Ω．

考点：

电功率的测量．.

专题：

探究型实验综合题．

分析：

（1）根据电路图连接实物，特别注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法，注意滑动变阻器的接法要一上一下．

（2）灯泡不亮说明某处断路或灯短路，电压表有示数，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，说明灯泡断路，电流表无示数说明是某处断路或电流表短路．

（3）根据串分压的知识进行分析，在串联电路中，电阻越大分得的电压越多．在进行电流表的读数时，注意量程和分度值．将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率．

（4）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

解答：

解：

（1）根据电路图连接实物电路，先将串联的元件连接好，最后将电压表并联在灯泡两端．小灯泡的功率很小，所以电流很小，电流表可选择0～0.6A的量程；小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择0～3V的量程．如图所示：

（2）①灯泡短路，灯不亮，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；

②灯泡发生断路，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，电压表有示数；电压表的电阻无限大，使得电路中的电流为0，电流表的示数为0，符合题意；

③变阻器断路，电流表和电压表都无示数，不符合题意．

（3）根据已知条件，电压表示数为1.8V，说明小灯泡两端的电压太小，应减小滑动变阻器两端的电压，所以应向A端移动滑片，使灯泡两端的电压为额定电压2.5V．

根据丙图，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，其读数为0.24A，所以小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.6W．

（4）电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，因此定值电阻最大阻值为25欧姆．

故答案为：

（1）如图所示；

（2）小灯泡断路

（3）A；电压表；0.6．

（4）25．

点评：

本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、实验注意事项、电表读数、求灯泡功率等问题，连接电路图时要注意电表量程的选择；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．

24．（7分）（2015•雅安）如图所示，灯L标有“6V3W”字样，电源电压恒为6V，定值电阻R=6Ω，设灯L的阻值不随温度变化而变化．求

（1）灯L正常发光时的电阻是多少？

（2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是多少？

（3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），各开关的合闭情况应如何？

此时的最小电功率为多少？

考点：

电功与热量的综合计算．.

专题：

电和热综合题．

分析：

（1）利用P=可以求解灯正常发光时的电阻；

（2）只闭合S1、S3时，灯和R并联，利用I=和Q=I2Rt求出产生的热量；

（3）当断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联，整个电路消耗的电功率最小；利用P=结合欧姆定律求出最小电功率．

解答：

解：

（1）由P=得灯正常发光时的电阻：

R===12Ω；

（2）当闭合S1、S3时，灯L与电阻R并联接在电源两端，I===1A

Q=I2Rt=（1A）2×6Ω×60s=360J；

（3）当断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联，整个电路消耗的电功率最小；

R总=RL+R=12Ω+6Ω=18Ω

Imin===A

Pmin=UImin=6V×A=2W．

答：

（1）灯L正常发光时的电阻是12Ω；

（2）只闭合S1、S3时，电阻R在60s内产生的热量是360J；

（3）要使整个电路消耗的电功率最小（且电路电流不为0），断开S1、S3，闭合S2时，灯L与电阻R串联；此时的最小电功率为2W．

点评：

该题主要考查学生对于电功率、电热和电路状态的理解和掌握，属于中考的热点和难点．

6．（4分）（2015•台州）为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验，小柯同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样．

（1）如图甲电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是　②　（选填“①”或“②”）．

（2）改正电路后，小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是　5　欧姆．

考点：

伏安法测电阻的探究实验．.

专题：

探究型实验综合题．

分析：

（1）变阻器需串联在电路中，且要接一上一下；

（2）根据图乙读出电流表的示数，由R=计算出电阻值．

解答：

解：

（1）由图知，滑动变阻器同时接了上面两个接线柱，应接一上一下，导线②连接错误；

（2）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，所以分度值为0.02A，示数为0.5A；

由I=得：

R===5Ω．

故答案为：

（1）②；

（2）5．

点评：

本题主要考查了电路的连接、电流表的读数及电阻的计算，属基础性问题，难度不大．

23．（8分遂宁市）小明和妈妈一起去商场选购了“亚米牌”全自动豆浆机，回到家，他马上阅读了使用说明书，了解了豆浆机的主要结构（如图甲）、使用方法及注意事项，并观察了豆浆机铭牌（如图丙），电路原理图可等效成图乙。

下表是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机工作时间与对应的工作状态。

请你帮小明解决下列问题：

甲乙丙

工作时间（min）

0~1

1~5

5~6

6~10

工作状态

粉碎打浆

加热

粉碎打浆

加热

（1）（2分）豆浆机正常工作电热丝电阻是多少？

（2）（3分）豆浆机正常工作做一次豆浆，电流做功多少焦？

（3）（3分）小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其它用电器都关闭，他

观察到豆浆机的电热丝工作时，家里标有“2000r/kW·h”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？

（不考虑温度对电阻的影响）

解：

（1）∵

∴电热丝电阻

（2）电动机和电热丝正常工作做一次豆浆所需时间分别是

t1=2min=120st2=8min=480s

∵

∴W1=P1t1=100W×120s=1.2×104J

W2=P2t2=605W×480s=2.904×105J

∴电流做的功W=W1+W2=1.2×104J+2.904×105J=3.024×105J

（3）电热丝3min内消耗的电能

∴电热丝实际功率

∵

∴

12．（2分）（2015•苏州）如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（　　）

A．

S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω

B．

S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W

C．

S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W

D．

S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω

考点：

欧姆定律的应用；电功率的计算．.

专题：

欧姆定律；电能和电功率．

分析：

A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．根据滑动变阻器的规格和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值范围；

B、S、S1、S2都闭合，此电路为滑动变阻器和R0的并联电路，根据P=I2R分析灯泡的功率变化范围；

C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，要使电路消耗的总功率最小，则滑动变阻器的阻值最大，据此求得流经滑动变阻器的电流，与R0的支路上的电流之和为干路上的电流，然后利用P=UI求得电路消耗的总功率最小值；

D、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，当电路消耗的总功率最大时，根据电流表的量程确定干路中的电流，利用R=求得电路中的总电阻，然后可求滑动变阻器接入电路的阻值．

解答：

解：

A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．小灯泡上标有“6V3W”字样．

小灯泡电阻R===12Ω，小灯泡正常发光时的电流I===0.5A，

则滑动变阻器接入电路的最小阻值R小===12Ω；

滑动变阻器的规格为“50Ω2A”，则最小阻值R大=50Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω，故A错误；

B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，其最小电流I最小===A，

则灯泡的最小功率P最小=R灯=×12Ω≈0.45W，

故灯泡的功率变化范围是2.25W～3W，故B错误；

C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，流经R0的电流I1===0.2A，

当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2===0.24A

则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，

电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C错误；

D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，

电路中的总电阻R总===20Ω，

因滑动变阻器与R0并联，则=+，即=+

解得R滑=30Ω．故D正确．

故选D．

点评：

此题考查了电路连接关系的识别、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算，是电学典型的综合题，考查全面，难度较大，需要熟练掌握电路特点、计算公式和规律．

17．（2分）（2015•苏州）2014年诺贝尔物理学奖由蓝光二极管的发明者获得，这项发明使制成白光LED灯成为现实．要制成白光LED灯，除蓝光二极管外，还需　红、绿　两种色光二极管．小明家中有4盏“220V5W”的LED灯，1度电可供这些灯同时正常工作　50　小时．

考点：

色光的三原色和颜料的三原色；电功率与电能、时间的关系．.

专题：

光的折射、光的色散；电能和电功率．

分析：

（1）红、绿、蓝叫做三原色光，三种色光共同可组成出各种不同的色光；

（2）利用公式W=Pt的变形可计算一度电可供这些灯同时工作的时间．

解答：

解：

（1）红光、绿光、蓝光叫做三原色光，三种色光共同可组成出各种不同的色光．因此，要制成白光LED灯，除蓝光二极管外，还需红、绿两种色光二极管．

（2）四盏LED灯的总功率P=4×5W=20W=0.02kW，

由公式W=Pt得1度电可供这些灯同时正常工作的时间：

t===50h．

故答案为：

红、绿；50．

点评：

了解光的三原色，会用电功率的变形公式进行相关的计算，是解答此题的关键．

26．（6分）（2015•苏州）有两只灯泡，A灯“6V6W”、B灯“6V3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．

（1）将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；

（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；

（3）将A与一个滑动变阻器（50Ω2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，求滑动变阻器的功率．

考点：

电功率的计算；欧姆定律的应用；电功的计算．.

专题：

欧姆定律；电能和电功率．

分析：

（1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，由W=Pt计算1min内电路消耗的电能；

（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，说明B达到额定电压，由此根据图象判断A灯的电压和电流，根据R=计算其电阻；

（3）由P=I2R，滑动变阻器和A灯串联功率相等时，它们的电阻相等，所以电压相等，由图象根据P=UI可计算其功率．

解答：

解：

（1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，

因为P=，

所以1min内电路消耗的电能：

W总=P总t=（6W+3W）×60s=540J；

（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，

因为P=UI，

所以：

IA=IB===0.5A，

由图象此时UA=2V，

所以RA===4Ω；

（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，

根据P=I2R，当RA=R变时功率相等，

根据U=IR可知：

UA′=U变=×6V=3V，

由图象此时IA′=0.7A，

所以滑动变阻器的功率：

P=PA=UA′IA′=3V×0.7A=2.1W．

答：

（1）将A、B并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能为540J；

（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻为4Ω；

（3）将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，滑动变阻器的功率为2.1W．

点评：

本题考查了串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算，解题的关键是根据串联和并联电路特点从图象中获取有用的信息．

23．（4分）（2015•南京）利用如图所示的电路可以验证电功与电流的关系．

（1）图中两只灯泡的连接方式是　并　联，它们工作时的电阻要　不同　（选填“相同”或“不同”）．

（2）小明正确操作，验证了实验的结论．支持该结论的实验现象是　电流表示数较大的支路灯泡较亮　．

考点：

电功的测量．.

专题：

电能和电功率．

分析：

（1）并列连接的连接方式是并联，根据并联电路特点分析答题．

（2）根据实验控制的变量与实验现象分析答题．

解答：

解：

（1）由图示电路图，两灯泡并联连接，它们是并联的；

探究功与电流的关系应控制电压相同而电流不同，两并联灯泡的电阻应该不同；

（2）在电压相同时，电流越大，由P=UI可知灯泡实际功率越大，灯泡越亮，

如果电流表示数较大的支路灯泡较亮，则可以验证实验结论．

故答案为：

（1）并；不同；

（2）电流表示数较大的支路灯泡较亮．

点评：

本题考查了探究功与电流关系实验，知道串并联的连接方式，分析清楚实验电路、应用控制变量法即可正确解题．

26．（6分）（2015•南京）现有两只小灯泡L1、L2，它们的额定电压分别为2.5V和3.8V．

（1）如图甲是小明测定灯泡L1额定功率的实物电路图（不完整）①请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整

②正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到　A　端（选填“A”或“B”）．闭合开关后，移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡L1的额定功率为　0.6　W．

（2）小华利用图丙所示的电路测出了灯泡L2的额定功率．图中R为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电表（电流表或电压表），请在虚线框内补上这三个元件的符号．使电路完整，实验操作简单．

考点：

电功率的测量．.

专题：

探究型实验综合题．

分析：

（1）①本题连图要注意电表的正负接线柱的连接；滑动变阻器的接线柱要一上一下的串联在电路中，根据电流流向法连接实物图；

②闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑到最大值处；

由乙图根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，利用P=UI计算灯泡L1的额定功率；

（2）由图丙R与L2串联，利用开关转换可以测量电源电压和灯泡两端电压，根据电路特点计算R两端电压，由I=计算R电流得到灯泡电流，从而计算出灯泡的额定功率．

解答：

解：

（1）①根据图中电表的正、负接线柱，【解答】从电源正极连接开关，滑动变阻器的接线柱要求一上一下的串联在电路中，所以将C或D连到电源负极即可，如图所示：

；

②为了保护电路，闭合开关前，滑片P应处在使电路中电阻最大位置A端；

由乙图，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，所以灯泡L1的额定功率：

P=UI=2.5V×0.32A=0.6A；

（2）由图R与L2串联，可以通过开关转换测量出灯与R的总电压和灯泡电压，所以左边两虚线框内是开关，右边的是电压表．

①在电压表测灯泡电压时，移动滑片使电压表示数为3.8V；

②断开中间开关测出灯与R的总电压，根据串联电路的电压特点计算出R两端电压；

③由I=，计算出R的电流，即灯泡此时电流，由P=UI计算灯泡L2电功率即可．

由此完整电路如图所示：

．

故答案为：

（1）①见上图；②A；0.6；

（2）见上图．

点评：

本题是测灯泡额定功率的实验，考查了电路连接、变阻器的使用、电表读数和功率计算以及特殊方法测功率的电路设计．特殊方法测功率时，只给电流表通常会使用并联电路，只给电压表时通常使用并联电路，利用已知阻值的定值与电表的组合间接测电压或电流达到实验目的．

6．（4分）（2015•内江）下列所举的实验仪器中，能直接测量电阻的实验仪器是（　　）

A．

电流表

B．

电压表

C．

多用电表

D．

电能表

考点：

电阻．.

专题：

应用题；电压和电阻．

分析：

根据题目中所提到的电表的用途进行分析判断即可解决．

解答：

解：

A、电流表是用于测量电流的；

B、电压表是用于测量电压的；

C、多用电表可以测量电流、电压或电阻；

D、电能表是用于测量电能的；

故选C．

点评：

知道测量不同物理量的仪表，并且会根据所测物理量选择合适仪表．

24．（12分）（2015•内江）育才中学初3.1班学生在探究“测量小灯泡的电功率”的实验后，某兴趣小组欲进一步探究学习，现将其改变为“探究小灯泡的电功率P与电压U之间的关系”的实验，实验中提供了以下实验器材：

A．待测小灯泡L（额定电压3.0V，额定功率1.8W）D．滑动变阻器R（0～10Ω）

B．电压表V（量程0～3V，量程