1、1 2021 年全国各地中考物理真题分类汇编：16电功、电功率和 电热（解析版） 第一辑第一辑 一、单选题一、单选题 1 （2021江苏泰州市中考真题）A、B 两只灯泡的额定电压均为 6V，通过它们的电流随两 端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（） AA、B 两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小 B将两灯并联接在 3V 的电源两端，A、B 两灯的实际功率之比为 2：1 C将两灯串联接在某电源两端，使 B 灯恰好正常发光，电源两端电压为 9V D将 5的电阻与 B 灯串联接在 6V 的电源两端，该电阻消耗的功率为 0.8W 【答案】D 【详解】 A由图可知，电流增大，电压变大，曲线的斜
2、率变大，说明电阻变大，故两灯泡的电阻均 随灯泡两端电压的增大而增大，故 A 错误； B将两灯并联接在 3V 的电源两端，两灯电压都是 3V，A 电流 0.7A，B 电流 0.3A，所以 A、 B 两灯的实际功率之比为 AAA BBB 0.7A7 0.3A3 PUII PUII 故 B 错误； C使 B 灯恰好正常发光，所以 B 电压 6V，电流 0.5A，此时 A 电压 2V，两灯串联，电源电 压为 2 U=6V+2V=8V 故 C 错误； D如果电阻功率为 0.8W，则电阻分压为 1 5 0.8W2VURP 电源电压 6V，B 分压为 4V，此时电流 0.4A，流过电阻电流为 1 1 2V
3、0.4A 5 U I R 故电阻功率确实为 0.8W，故 D 正确。 故选 D。 2 （2021山东菏泽市中考真题）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电 阻。开关 S 闭合后，将滑动变阻器 2 R的滑动触头向右移动时，下列说法正确的是（） A电压表V的示数减小B电流表A的示数减小 C电流表 A1的示数减小D滑动变阻器 2 R消耗的电功率变大 【答案】B 【详解】 ABC由电路图知，两个电阻并联在电路中，电流表 A1测电阻 R1支路的电流，A 测干路的 电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，变阻器接入电路的阻值变 大，而电源电压保持不变即电压表示数不变，据欧姆
4、定律知，变阻器所在支路的电流变小， R1所在支路的电阻不变，那么通过的电流也不变，所以电流表 A1的示数不变，据并联电路 的电流特点知，干路的电流变小，即 A 的示数变小，故 AC 错误，B 正确； D滑动触头向右移动时，通过变阻器的电流变小，两端的电压不变，据 P=UI 知，变阻器 R2消耗的电功率变小，故 D 错误。 故选 B 3 3 （2021北京中考真题）下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（） A电冰箱B电视机C电脑D电热水壶 【答案】D 【详解】 A电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流 的热效应来工作的，故 A 不符合题意； B电视机将电
5、能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故 B 不符合题意； C电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故 C 不符合题意； D电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故 D 符合题意。 故选 D。 4（2021四川眉山市中考真题） 如图所示， 电源电压为6V保持不变，1 3R ， 2 18R ， 灯泡 L 标有“6V 3W”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（） A灯泡 L 正常工作时的电阻为2 B当只闭合开关 1 S时，电阻 1 R消耗的功率为1.2W C如果开关 1 S、 2 S和 3 S同时闭合，灯泡 L 短路不工作 D此电路消耗的最大
6、电功率与最小电功率之比为25:12 【答案】D 【详解】 A由 2 U P R 得，灯泡 L 正常工作时的电阻为 2 2 L L L 6V =12 3W U R P 4 故 A 错误； B当只闭合开关 1 S时，电阻 1 R与灯泡 L 串联，此时电路的总电阻为 L1 12315RRR 电路的电流 6V =0.4A 15 U I R 电阻 1 R消耗的功率 2 2 11 0.4A3=0.48WPI R 故 B 错误； C如果开关 1 S、 2 S和 3 S同时闭合，电阻 1 R被短路，电阻 2 R与灯泡 L 并联，故 C 错误； D当只闭合开关 1 S时，电阻 1 R与灯泡 L 串联，此时电路的
7、总电阻最大为 maxL1 12315RRR 电路的电流 6V =0.4A 15 U I R 电路消耗的功率最小 min 6V 0.4A=2.4WPUI 如果开关 1 S、 2 S和 3 S同时闭合，电阻 1 R被短路，电阻 2 R与灯泡 L 并联，此时电路电阻最 小为 2L min 2L 1812 7.2 1812 R R R RR 电路的功率最大为 2 2 max min 6V =5W 7.2 U P R 此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为 5W:2.4W25:12 故 D 正确。 故选 D。 5 5 （2021山东枣庄市中考真题）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的滑片移至最 大
8、阻值处，闭合开关，电流表示数为 0.1A，小灯泡的功率为 0.3W。移动滑片，使滑动变阻 器最大阻值的 1 3 接入电路，电流表示数为 0.2A，小灯泡恰好正常发光，且小灯泡消耗的功 率为 1W，下列计算结果错误的是（） A电源电压为 9V B小灯泡正常发光时电阻为 25 C滑动变阻器的最大阻值为 60 D小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为 4W 【答案】D 【详解】 AC如图灯泡与滑动变阻器串联，设电源电压为 U，滑动变阻器最大阻值 R，则有 0.3W 0.1A 0.1A RU 11W 0.2A 30.2A RU 联立解得 60R 9VU 故 AC 正确，不符合题意； B小灯泡正常发光
9、时电阻为 6 L 22 1W 25 0.2A P R I 故 B 正确，不符合题意； D小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为 2 2 11 0.2A600.8W 33 PIR 故 D 错误，符合题意。 故选 D。 二、双选题 6 （2021黑龙江中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S 后， 滑片 P 从b端移动到a端的过程中， 电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图 乙所示，下列判断正确的是（） A 1 R的阻值为30B电路消耗的最小功率为1W C滑动变阻器的最大阻值为20D电路消耗的最大功率为3.6W 【答案】CD 【详解】 从电路图中可以看出，R1、R
10、2串联，电压表测量 R2电压，电流表测量电路电流。滑片P从b 端移动到a端的过程中，滑动变阻器接入的电阻由最变为 0。由乙图得，滑片P从b端移动 到a端的过程中，电压表示数由 4V 变为 0V，电流表示数由 0.2A 变为 0.6A。 A由串联电路特点可知，R1阻值 1 4V-0V =10 0.6A-0.2A U R I 7 故 A 错误； B当电路电流为 0.2A 时，电路消耗的功率最小为 min 6V0.2A=1.2WPUI 故 B 错误； C滑动变阻器的最大阻值为 2 2 4V = 20 0.2A U R I 故 C 正确； D当电路电流为 0.6A 时，电路消耗的功率最大为 max 6
11、V0.6A=3.6WPUI 故 D 正确。 故选 CD。 7 （2021河北中考真题）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器 R2的最大阻值与 R1 的阻值均为 R0，a、b、c 分别为电阻（阻值均为 R0） 、电流表、电压表其中之一，且不相同。 当 S1、 S3闭合时， 移动滑片 P， 电路中消耗的功率始终为 I02R0， 下列有关说法正确的是 （ ） Ab 一定是电流表，c 一定是电压表 B开关都闭合时，电路消耗功率为 2I02R0 C只闭合 S1，若 b 为电压表，P 向右移动，b 的示数可能变小 D将 a、c 互换，开关都闭合时，电路中的电流可能为 3I0 【答案】BD 【详解】 A当
12、 S1、S3闭合时，电阻 R1开路。移动滑片 P，电路中消耗的功率始终为 I02R0，说明此时 电路中滑动变阻器被短路，故 c 一定是电流表。若 a 是电压表，则整个电路相当于开路，故 不符合题意，因此 a 是电阻，b 是电压表，故 A 错误； 8 B开关都闭合时，电阻与 R1并联，滑动变阻器被短路，电路的总电阻为 0 1 2 RR 电路中的电流 0 0 2 1 2 UU II R R 电路消耗功率为 0 2 0 2 0 2 0 1 22 2 PI RIRI R 故 B 正确； C只闭合 S1，电阻 R1开路，滑动变阻器 R2与电阻串联。若 b 为电压表，电压表测量滑动 变阻器 R2电压，P
13、向右移动，R2接入的阻值变大，b 的示数会变大，故 C 错误； D将 a、c 互换，开关都闭合时，电阻 R1被短路，电阻与滑动变阻器 R2并联，当动变阻器 R2接入的电阻为 0 1 2 R时，电路中的电流为 3I0，故 D 正确。 故选 BD。 三、填空题 8 （2021湖南郴州市中考真题）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他 家的用电量是_度， 若小林家所在地区每度电的电费是0.6元， 这个月他家应交_ 元电费。 【答案】8048 【详解】 1用电能表计算用电量，拿月末的电能表示数减去月初的电能表示数，小林家中这个月他 家的用电量是 866.0 度-786.9 度=48 度 2
14、小林家所在地区每度电的电费是 0.6 元，这个月他家应交的电费为 48 度0.6 元/ 度=48 元 9 （2021广西中考真题）家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起 来使用， 但连接处往往比别处更容易发热， 加速老化， 甚至引起火灾。 这是因为与别处相比， 9 连接处接触电阻较_，电能转化为热的功率较_。 【答案】大大 【详解】 1导体的电阻与导体的长度有关，导体越长，导体的电阻越大。把两根导线连接起来使用， 是增大了导体的长度，因此连接处接触电阻较大。 2由于导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等，根据 P=I2R，连接处的电阻较大， 电能转化为热的功率较大。 1
15、0 （2021江苏泰州市中考真题）小明用电水壶将质量为 1.8kg 的水加热升温 50，水吸收 的热量为_J。若电水壶工作时功率为 2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热 这壶水需要的时间是_秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工 作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了_次。 c水=4.2103J/(kg) 【答案】 5 3.78 10 189315 【详解】 1水吸收的热量为 35 () 1.8kg 503.78 10 J4.2 10 J / kgQcm t 2加热这壶水需要的时间是 5 3.78 10 J 189s 2000W WQ t PP 3消耗电能为 W=0.105
16、kWh，则这段时间内电能表指示灯闪烁次数 0.105kW h k 50 W h 30 031 1 n 11 （2021黑龙江中考真题）如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电流表量 程为“0 0.6A”，电压表量程为“0 3V”，小灯泡标有“3V 1.2W”字样（不考虑 温度对灯丝电阻的影响） ，滑动变阻器上标有“201A”字样。闭合开关，在保证电路元 件安全情况下，则电压表的示数变化范围是_V，小灯泡的最小功率为_W。 10 【答案】1.530.3 【详解】 1灯泡正常发光时，两端的电压为 3V，功率为 1.2W，因串联电路中总电压等于各分电压之 和，则滑动变阻器两端的最小电压 U
17、Rmin=U-U额=4.5V-3V=1.5V 则滑动变阻器接入电路中的电阻最大时， 灯泡分得的电压最小， 滑动变阻器 R 两端的电压最 大，由 P=UI 可得，灯泡的额定电流 1.2W 0.4A 3V P I U 额 额 额 此时灯泡的电阻 L 3V 7.5 0.4A U R I 额 额 电路中的最小电流 min L 4.5V 0.16A 7.520 U I RR 此时滑动变阻器两端的电压 min 0.16A203.2V R UIR 3.2V 超过了电压表的量程，不符合题意，故电压表的最大值为 3V。 2当电压表的最大值为 3V 时，灯泡的功率最小，最小值 2 2 L L 1.5V 0.3W
18、7.5 Lmin U P R 12 （2021山东临沂市中考真题）仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路，正常工作 6min，电能表的转盘转过了 360r，则电热水壶消耗的电能为_kWh，电功率为 _kW。 11 【答案】0.121.2 【详解】 1电能表的转盘转过了 360r，电热水壶消耗的电能 W= n N 1kWh= 360r 3000r 1kWh=0.12kWh 2电热水壶消耗的电能 W=0.12kWh=4.32105J 电热水壶工作的时间 t=6min=360s 电热水壶的电功率 P= W t = 5 4.32 10 J 360s =1200W=1.2kW 13 （2021湖南长沙
19、市中考真题）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的 宝贵遗产。 为了更好地控制煎药时的火候， 某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶， 它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中 S2是一个温控开关，温 度过高时自动断开。 12 （1）当 S1和 S2闭合时，电煎药壶处于_挡位； （2）电煎药壶在_挡位工作时，通过 P 点的电流更小。 【答案】加热保温 【详解】 （1）1当 S1和 S2闭合时，R1、R2并联，此时电路的功率大，电煎药壶处于加热挡位。 （2）2P 点在干路，要使通过 P 点的电流更小，只需断开 S2，即电煎药壶在保温挡位工作 时，通过 P 点的电
20、流更小。 14 （2021四川广安市中考真题）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑 动变阻器滑片从 b 点向左移动到某点的过程中， 两个电压表示数随电流表示数变化的图象如 图乙所示， 则电源电压为_V。 当滑片在 a 点时， 通电 10s， 0 R消耗的电能为_J。 【答案】6180 【详解】 1由电路图知，滑动变阻器 R 和电阻 R0串联，电压表 V1测 R0两端电压，V2测 R 两端电压， 电流表测电路中电流，滑动变阻器滑片从 b 点向左移动到某点的过程中，滑动变阻器 R 连 13 入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的 电压变小，
21、R0两端的电压变大；所以上方为电压表 V2的示数随电流表示数变化的图线，下 方是表示电压表 V1的示数随电流表示数变化的图线；0.5A 时，根据串联电路分压规律可知， 电源电压为 U=5V+1V=6V 2由图可知， 0 R阻值 1 0 1 1V 2 0.5A U R I 当滑片在 a 点时，变阻器电阻为 0，通电 10s， 0 R消耗的电能为 2 2 0 6V 10s180J 2 U Wt R 15（2021湖北恩施土家族苗族自治州中考真题） 如图所示， 电源电压 6V 保持不变， R1=10， R2=20，R3=30，若只闭合 S2、R1与 R2两端电压之比为_；若同时闭合三个开关， R2与
22、 R3电流之比为_；电路中的最大功率可达_W。 【答案】1:23:23 【详解】 1由图，闭合 S2时，R1、R2串联，根据串联分压 11 12 101 202 UR UR 2同时闭合三个开关，R2、R3并联，R1被短路，根据并联分流 32 32 303 202 RI IR 3同时闭合三个开关时，R2、R3并联，R1被短路，电路总电阻最小，电路中有最大功率 14 2222 23 23 (6V)(6V) 3W 2030 UU PPP RR 四、实验题 16 （2021黑龙江中考真题）如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜 想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。 （1
23、）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5的电阻与这 个容器内的电阻丝并联， 目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的_不同， 右侧容器内 电阻丝的阻值应为_，才能符合实验研究的要求； （2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A，则通过右侧密闭容器 中的电阻丝电流大小为_A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U 形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：_； （3）本实验是研究电流的_效应，从能量转化的角度分析，是_能转化为_ 能。 【答案】电阻50.25当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多热电 内 【详解】 （1）1由图得，右侧容器
24、中电阻丝与5的电阻并联后，与左侧5的电阻丝串联，故左 侧密闭容器内电阻丝的电流大于右侧密闭容器内电阻丝的电流。2当电流不同时，应控制 电阻相同，研究电热与电流的关系，故右侧容器内电阻丝的阻值应为5。 （2）3由串、并联特点可知，右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为 1 1A=0.5A 2 4电阻产生热量越多，密闭空气温度越高，密闭空气受热膨胀越严重，空气压强越大，U形 15 管中液面高度差越大。左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明左侧 电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多。因此可得：当电阻相同时，电流越大，产生 的热量越多。 （3）567本实验研究的是电阻产生热量的多少与电流
25、大小的关系，电阻消耗电能产生热 量，是电流的热效应。 17 （2021北京中考真题）小梦在初三总复习时认识到，水吸收的热量可以定量测量了，于 是她想重新设计一个实验证明； 水吸收热量的多少与水升高的温度有关。 图是小梦已经设计 好的电路，其中保温杯中装有质量一定的水、阻值为 5的电阻丝 R 和数字温度计的测温探 头，请利用该电路及秒表，帮助小梦完成实验设计。请你写出主要实验步骤，画出实验数据 记录表。 【答案】见解析 【详解】 保温杯中装入一定质量的水，按图连接电路，闭合开关，观察数字温度计示数，每升高 1， 记录时间，填写在下面的表格中。 升高温度/123456789 时间/s 18 （20
26、21广西中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压有 4V、6V、8V、 10V、12V 可选，待测小灯泡标有“6V”字样。小华按图甲连接电路，再将电压表接入电路。 16 序号 电压表示数 U/V 电流表示数 I/A小灯泡功率 P/W 11.60.30 20.42 34.00.53 （1）本实验的实验原理是_。 （2）实验前应将滑动变阻器 R1的滑片 P 置于_（选填“A”或“B”）端。 （3） 小华检查电路连接无误后， 闭合开关 S， 发现小灯泡不亮， 接下来应该观察的是_。 （4）排除故障后，小华闭合开关 S，将电压表和电流表示数记录在上表的序号 1 中。接着， 先后将滑片 P 移
27、到 R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在上表序 号 2、3 中。 序号 2 数据中，电压表示数如图乙所示，为_V； 分析数据可知，实验中小华将电压表接在_（选填“小灯泡”或“R1”）两端。 【答案】P=UIA电流表是否有示数2.5R1 【详解】 （1）1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理是 P=UI。 （2）2实验前应将滑动变阻器 R1的滑片 P 置于最大阻值处的 A 端。 （3）3小华检查电路连接无误后，闭合开关 S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察的是电 流表是否有示数，如果有示数，且电流表指针偏转的角度过小，说明滑动变阻器此时接入电 路的阻值过大，接下来应该移动滑动
28、变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使小灯 17 泡正常发光。 （4）4序号 2 数据中，电压表示数如图乙所示，电压表选择的是小量程的 03V，分度值 为 0.1V，则电压表的示数为 2.5V。 5因为小灯泡的额定电压为 6V，分析数据可知，电压表的示数都达不到小灯泡的额定电 压值，所以实验中小华将电压表接在 R1两端。 19 （2021四川眉山市中考真题）在测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实验中，电源 电压恒定不变。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片 P 小灯泡亮 度变暗；_ （2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表：
29、物理量 次数 电压/ VU电流/AI灯泡亮度 灯泡实际 电功率/ WP 灯泡电功率的 平均值/ WP 10.50.18不亮 2 P 12345 5 PPPPP P 210.2发暗光 2 P 320.3发较亮光 3 P 42.50.32正常发光 4 P 52.80.34发光强烈 5 P 18 小灯泡的额定功率为_W； 表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是_； 分析表中数据还发现灯丝电阻跟_有关。 （3）测量额定电压为 0 U的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（ 0 R为已 知的定值电阻，R 为滑动变阻器） 。 断开开关 1 S，闭合开关 2 S，移动滑动变阻器滑片 P，当电
30、流表示数为_时，小灯 泡恰好正常发光； 保持滑动变阻器滑片 P 位置不变，闭合开关 1 S，断开开关 2 S，记下电流表示数为I； 推导出小灯泡 L 的额定功率表达式P 额 _（用物理量 0 U、 0 R和I表示） 。 【答案】0.8灯泡电功率的平均 值的一栏温度 0 0 U R 0 0 0 () U UI R 【详解】 （1）1将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片 P，小灯泡亮度变暗，说明接入 的电阻阻值需要变大，总电阻需要变大，电流需要变小，故滑动变阻器需要接到下面的接线 柱，向右滑时，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故用一根导线将滑动变阻器的左端的下面 的接线柱和和电流表的负接线柱
31、，故如下图所示： 19 。 （2）234 小灯泡的额定功率为 =2.5V 0.32A=0.8WPUI 故小灯泡的额定功率为 0.8W；不合理的是求灯泡电功率的平均值的一栏，因为不同电压下， 不同的电功率，求平均功率没有任何意义；分析表中数据还发现灯丝电阻跟温度的关系，因 为电压变大，实际功率变大，灯泡变亮，温度变高，电阻变小。 （3）56 断开开关 1 S，闭合开关 2 S，移动滑动变阻器滑片 P，定值电阻和灯泡并联，此 时电流表测量定值电阻的电流， 为了测量小灯泡的额定电压， 故可以用电流表的示数和定值 电阻组合成电压表，为了测量额定功率，故需要灯泡为额定电压，故此时的电流为 0 0 0 U
32、 I R 故此时的电流为 0 0 U R ；保持滑动变阻器滑片 P 位置不变，闭合开关 1 S，断开开关 2 S，记下 电流表示数为I，此时灯泡和定值电阻仍然并联，电流表测干路电流，那么通过灯泡的额定 电流为 0 0 II U R 额 那么小灯泡的额定功率为 0 0 0 = U PUIUI R 故小灯泡的额定功率为 0 0 0 U UI R 。 20 （2021江苏泰州市中考真题）小明和小华在实验室做如下两个电学实验： 20 （1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节， 5、10、20的定值电阻各一个，电流表电压表、“20 1A”的滑动变阻器、开关各一 个
33、及导线若干； 实验中小明将 5的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连 接错误，请你在这根导线上打“”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （_） 改正错误后，将滑片调至_（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器 滑片至某一位置，使电压表示数为 1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片 的位置标记为 M； 实验次数电阻 R/电流 I/A 150.32 2100.16 3200.08 接着将 5的电阻换为 10，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为 1.6V，读出对应电流 表的示数并记录，此时滑片的位置在 M 的_（选填“左侧”或“右侧”） ； 最后小明换
34、用 20的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的 结论是：_； （2）小华利用电源（电压恒定且未知） 、电流表、电阻箱（0999.9） 、铭牌不清楚的滑动 变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流 为 I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案： 21 闭合开关 S1，将开关 S2拨至 1，调节电阻箱 R1，使_，读出此时电阻箱接入电路中 的阻值为 R； 仍闭合开关 S1，将开关 S2拨至 2，只调节 R2，使电流表示数为 I 额； 在步骤的基础上，将 R1阻值调为 0，R2的滑片_（填滑动变阻器滑片的位置变化 情况） ，并读出电
35、流表示数为 I； 则小灯泡额定功率的表达式为：P=_（用已知量和所测物理量的符号表示） ； 实验后小华发现， 电路中只需将_和_互换位置， 可以更简单地测出小灯泡的额 定功率。 【答案】B右侧导体两端电压一定时，导 体电流与导体电阻成反比电流表示数为 I额保持不动 3 IR II 额 额 R1R2 【详解】 （1）1探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验，定值电阻要与滑动变阻器串联，电 压表测定值电阻两端电压，如图所示： 2闭合开关前，滑动变阻器阻值调到最大，为 B 端。 3接着将 5的电阻换为 10，要使电压表示数仍为 1.6V，根据串联分压，滑动变阻器 电阻要调大，即向 B 端调，位置在
36、M 的右侧。 4根据数据可得实验结论为：导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比。 （2）5闭合开关 S1，将开关 S2拨至 1，调节电阻箱 R1，使灯泡正常发光，即使电流表示 数为 I额。 6利用等效替代法，R2滑片应保持不动，读出电流表示数 I，以求得电源电压。 7闭合开关 S1，将开关 S2拨至 1，调节电阻箱 R1，使灯泡正常发光，读出此时电阻箱接 入电路中的阻值为 R，电源电压可表示为 22 L ()UIRR 额 将开关 S2拨至 2，只调节 R2，使电流表示数为 I 额，可知 R2阻值与 RL相同，但 R2不可读数， 将 R1阻值调为 0，R2的滑片不动，并读出电流表示数为 I
37、，电源电压可表示为 2L UIRIR 联立两式可得 LL ()IRRIR 额 可求得 L I R R II 额 额 因此灯泡额定功率为 3 22 L I RIR PIRI IIII 额额 额额额 额额 89将电阻箱 R1、滑动变阻器 R2交换位置，可测灯泡额定功率，闭合 S1，将 S2接 1，调 R2将电流表示数调为 I额，将 S2接 2，调 R1，使电流表示数调为 I额，根据等效替代，R1可读 数，此时的阻值 R1为灯泡正常发光时的阻值，额定功率为 2 1 PIR 额额 21 （2021四川广安市中考真题）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用 器材连接了如图甲所示的电路，其中电
38、源电压恒为 3V，小灯泡的额定电压为 2.5V（灯丝电 阻约为 10） ，电流表有“00.6A”、“03A”两个量程，电压表有“03V”、“015V” 两个量程。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。 （_） （2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均 23 无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能 是_。 A电流表断路B小灯泡断路C滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验 小组根据实验数据绘制的UI图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是 _W。 （4
39、）实验小组发现小灯泡的UI图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随_变 化而变化。 【答案】B0.625温度 【详解】 （1）1测量小灯泡功率实验使用的是伏安法，所以应将滑动变阻器、电流表、小灯泡串联 在电路中，电压表并联在小灯泡两端，因为小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻大约为 10， 所以小灯泡正常工作时的电流约为 0.25A，故电流表量程选择 00.6A，从电源正极开始依次 连接电路即可，如图所示： （2）2因为闭合开关后，小灯泡不亮且电流表无示数，所以可以初步判断电路中某处发生 了断路，又因为电压表无示数，所以电压表两接线柱到电源两端的连线部分有断路故障，所 以故障有可能为电流表断路、滑
40、动变阻器断路、开关接触不良，不可能是小灯泡断路，因为 如果小灯泡断路，且故障只有一处的，那么电压表此时可以测量电源电压，所以有示数，这 24 与实际情况不符，所以不可能为小灯泡断路，故选 B。 （3）3由题干信息可知，小灯泡的额定电压为 2.5V，对应乙图可知，当小灯泡两端电压为 2.5V 时，通过小灯泡的电流为 0.25A，根据PUI可知，小灯泡的额定功率为 2.5V0.25A=0.625WPUI （4）4小灯泡在发光的过程中，由于电流做功，灯丝的温度上升，所以不同电流下，小灯 泡灯丝的温度不同，从而使得电阻不同，所以小灯泡的电压电流关系图像不是一条直线。 22 （2021江苏苏州市中考真题
41、）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V，电源电压为 4.5V。 （1）用笔画线代替导线，将电路连接完整_； （2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则 接下来的操作应是_； 25 （3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为 2.3V 时，为了让灯泡正常发光， 此时应将滑片向_（左/右）侧移动； （4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为_W； （5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为_； U/V1.01.52.02.53.0 I/A0.20.250.280.37 （6）要完成上
42、述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为_； （7） 小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率， 他增加了一个阻值为 10 的定值电阻 R0和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻 R0、电流表和灯泡的符号填 入虚线框中便其能完成实验_。 【答案】移动滑片，观察灯泡是否 发光右0.750.3717.5 【详解】 （1）1在测量小灯泡的电功率时，所用的电路应是串联电路，而滑动变阻器上边的接线接 26 任一端都可以，对变阻器接入电路的阻值大小无影响，而电压表应并联在小灯泡两端，所以 电路连接如下： （2）2闭合开关，灯泡不亮，但电压表、电流表均有示数，说明电路中无断路，小灯泡也
43、 无短路，那么可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，造成电路中的电流过小。所以应移动 滑片，观察灯泡的发光情况。 （3）3小灯泡的额定电压为 2.5V，而电压表示数为 2.3V 时，比小灯泡的额定电压小，据串 联电路的分压特点，应移动滑片让变阻器接入电路的阻值变小，分去的电压变小，直到电压 表的示数为 2.5V。所以应向右移动滑片。 （4）4由图乙知，电流表的量程为 00.6A，分度值为 0.02A，示数为 0.3A。那么小灯泡的 额定功率 P=ULI=2.5V0.3A=0.75W （5）5由表格数据知，前四组对应的电压与电流的比值分别为 5、6、7.1、8.4，即电压增 大时，电压与电流的比值
44、也增大，而第五组数据中电压与电流的比值为 8.1，比 8.4 小，那 么此组数据的电流 0.37A 有误。 （6）6实验探究中，当电压表的示数最小时，即小灯泡两端的电压最小时，变阻器分去的 电压最大，此时变阻器接入电路的阻值最大为 max 4.5V1.0V 17.5 0.2A L UU R I 总 所以实验中变阻器的总阻值至少为 17.5。 （7）7按题意，应将定值电阻与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联在电路中，通过两个开 关的通断来控制电流表所测量的电流。当开关 S1断开、S2闭合时，电流表测定值电阻 R0支 27 路的电流，调节变阻器的滑片，让电流表的示数为 0.25A，则小灯泡两端的电压
45、U1=I1R0=0.25A10=2.5V 保持滑片位置不变，将开关 S2断开、S1闭合，此时电流表测干路的电流，记下电流表的示 数为 I总，据并联电路的电流特点，可求得通过小灯泡的电流，然后据 P=UI 求出小灯泡的额 定功率，所以作图如下： 五、计算题 23 （2021河北中考真题）如图所示，小灯泡 L 规格为“5V 1W”，R0=50，电源电压不变， 电流表的量程为“00.6A”、“03A”。闭合开关，小灯泡 L 正常发光。 （1）求 R0的功率和电源电压； （2）拆除小灯泡 L，从规格分别为“10 1A”、“100 0.5A”的滑动变阻器中选择其中之 一，以及若干导线连入电路，选择哪种规
46、格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多 少？ 【答案】 （1）2W，15V； （2）“100 0.5A”；12W 【详解】 （1）分析电路，闭合开关，小灯泡和电阻串联，电流表测该电路电流。小灯泡正常发光， 流过小灯泡的电流 L L L 1W 0.2A 5V P I U 流过 R0的电流 28 0L 0.2AII R0的功率 22 000 0.2A502WPI R （） R0两端电压 000 0.2A 5010VUI R 电源电压 L0 5V10V15VUUU 电 （2）由题意知，滑动变阻器和定值电阻并联时，电路消耗的功率可实现最大，当“10 1A” 接入电路时，流过 10电阻的最小电流 m
47、in max 15V 1.5A 10 U I R 电 1.5A 大于该电阻允许的最大电流 1A，该电阻会被损坏，故舍去。 所以选择“100 0.5A”的滑动变阻器接入电路时电路消耗的功率可达到最大， 此时流过 100 电阻的最大电流 I滑max=0.5A。 流过电阻的电流 0 R 0 15V =0.3A 50 U I R 电 干路最大电流 Imax=I滑max+IR0=0.5A+0.3A=0.8A 电路最大功率 Pmax=U电Imax=15V0.8A=12W 答： （1）R0的功率为2W；电源电压为15V； （2）选择“100 0.5A”变阻器电路消耗的功率最大；最大功率是 12W。 24 （
48、2021北京中考真题）图示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热 丝。该电热器接入电压恒为 220V 的电路中。电热器高温档的功率为 990W，低温档的功率 为 110W 求 （1）低温档时通过电路的电流； （2）电热丝 R2的阻值。 29 【答案】 （1）0.5A； （2）55 【详解】 解： （1）低温档时，开关 S1闭合 S2断开，R1接入电路，低温档功率为 110W，通过电路的 电流 1 110W 0.5A 220V P I U 低 （2）高温档时，开关 S1S2闭合，R1、R2并联，R2功率为 2 990W110W880WPPP 低高 电热丝 R2的阻值 22 2
49、2 (220V) 55 880W U R P 答： （1）低温档时通过电路的电流 0.5A； （2）电热丝 R2的阻值 55。 25 （2021湖南郴州市中考真题）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R 为滑 动变阻器。闭合开关 S滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电 功率 P 随电流 I 变化关系图线如图乙所示。求： （1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流； （2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阳器两端的电压； （3）滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阳器的最大功率。 30 【答案】 （1）0.6A； （2）5V； （3）0.9
50、W 【详解】 解： （1）当滑动变阻器接入电路电阻为零时，电流最大，由图乙可知最大电流为 0.6A。 （2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电流最小，由图乙可知最小电流为 0.1A，滑动变 阻器的电功率为 0.5W，根据 P=UI 可知，此时滑动变阻器两端电压为 min 0.5W 5V 0.1A R R P U I （3）由甲图可知 R0与 R 串联，则 min00 5V0.1A R UUIRR 电 又 max00 0.6AUIRR 电 联立可得 U电=6V， 0 R=10 滑动变阻器的电功率 2 00 PI UIRI RIU 电电 当 o 6V 0.3A 22 10 U I R 电 P 最大
