1、2023中考物理一轮复习:欧姆定律和电功率1.新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用。如图甲所示是PTC调试工作电路,R0是保护电阻,阻值恒定;RT是PTC电阻,阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S,当温度从20C升高到60C的过程中( )A.电流表示数先变小后变大B.电压表示数先变大后变小C.电压表与电流表示数的比值先变小后变大D.保护电阻R0消耗的功率先变小后变大2.如图所示,电源电压恒为6V,三个定值电阻R0=10、R1=20、R2=10。第一次闭合开关S、S1,第二次闭合开关S、S2(电流表、电压表安全且均有示数),两次电路总电阻的变化量为R,电流表示数的变
2、化量为I,电压表示数的变化量为U,电路消耗总功率的变化量为P。则()A.R=20B.I=0.2AC.U=2.0VD.P=0.6W3.灯泡L的I-U图像如图甲所示,电阻R1的阻值是10,电源电压是8V。在图乙所示的电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数是2V,此时电路中的电流是A;若只闭合S1和S3时,电压表的示数是4V,10s内电流通过电阻R2产生的热量是J;若将电压表换成电流表,闭合S1、S2和S3时,电流表的示数是A。4.如图所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡L上标有“2.5V1.25W”的字样(设灯丝电阻不变),电阻箱R1的规格为0999.9,滑动变阻器的规格为“301.0A”,电压
3、表量程为03V,电流表量程为00.6A。闭合开关S1,当开关S2接1时,调节R1和R2的阻值,使电压表的示数为2.5V,则电流表的示数为A;当开关S2接2时,在保证电路安全的条件下,调节R1和R2的阻值,在R1允许接入电路中的电阻最大时,小灯泡消耗的功率为W。5.灯泡L的电流随电压的变化图像如图甲所示,将此灯泡与定值电阻R接入如图乙所示的电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为0.5W,则电源电压是V;再闭合S1,电流表的示数变化了0.1A,则R的阻值是;通电1min,定值电阻R消耗的电能是J。6.如图所示的电路,电源电压恒定,电流表量程为00.6A,滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L
4、标有“2.5V0.25A”字样,其I-U图象如图乙所示。只闭合S1时,电流表的示数为I=0.2A,电阻R1消耗的功率为P1,变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,电流表的示数为I=0.5A,电阻R1消耗的功率为P1,且P1:P1=16:25。(1)求小灯泡L正常发光时的阻值;(2)求电源电压;(3)若只闭合S2,且电压表的量程为03V。在保证电路元件都安全的情况下,求变阻器接入电路的阻值变化范围。7.如图甲所示为便携式可折叠电热壶,额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两挡,保温挡的额定功率为110W,内部简化电路如图乙所示,当双触点开关接触1和2时为关闭状态,接触2和3时为保温挡,接触3
5、和4时为加热挡。R1、R2是两个阻值不变的发热元件,R2=48.4,现将电热壶接到220V的家庭电路中,求:(1)R1的阻值;(2)加热挡的电功率;(3)若电热壶内装有0.5kg的水,现用加热挡使水从25C升高到100C,加热效率为63%,则需要工作多少秒c水=4.2103J/(kgC),结果保留一位小数。8.一个标有“3V3W小灯泡L(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器(06),电流表A连接成如图所示的电路,滑片P正处在滑动变阻器正中间O点位置,电源电压恒定。(1)闭合S1、S2、S3,断开S4,电流表的读数为2.0A,求此时灯泡实际消耗的电功率;(2)闭合S1,断开S2、S3、S4,求此时
6、电流表A的读数;、(3)闭合S1、S3、S4,断开S2,将滑片P由O滑到a点过程中,电流表A的读数最大值为2.25A,求滑动变阻器oa之间的电阻值,并求出电流表读数为2.25A时,滑动变阻器消耗的总功率。9.下表是小李家部分用电器的参数。用电器额定电压/V额定功率/W数量/个电饭锅22011001电烙铁1001节能灯1610(1)表中所有用电器同时正常工作的总功率是多少千瓦?(2)电饭锅正常工作时的电流是多少?(3)电烙铁正常工作时的电阻是多少?(4)小李家有一款电热水壶、加热效率是75%正常工作时,将质量是3.63kg,初温是20C的水加热至30C,需要2.8min。小李在某次烧水时,发现这
7、个电热水壶的实际功率只有1000W,则这次烧水时,小李家的实际电压是多少?(设电热水壶电阻不受温度影响)10.在相距40km的甲、乙两地之间,沿直线架设了两条相同的输电线,这种输电线每千米的电阻为0.2。现由于特殊原因造成输电线上某处发生了短路,为了确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成了如图所示的电路进行检测。当电压表示数为3.0V时,电流表示数为0.5A。(1)若检修员在检测中用时1min,则检测中输电线消耗的电能是多少J?(2)短路位置离甲地的距离是多少km?11.空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测
8、仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图所示。已知电源电压U=18V,电压表量程为015V,定值电阻R0的阻值为100,气敏电阻阻值R与A的关系为R=6A103。空气质量指数A05051100101150151200201300300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R0的阻值应为多大?12.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R最大阻值为10,小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合开关S、S1、S2,滑
9、动变阻器滑片P移至最左端时,小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1,断开开关S2,电压表的示数为3.6V,忽略小灯泡电阻随温度的变化。求:(1)电源的电压及小灯泡L的电阻;(2)R1的阻值;(3)闭合开关S、S2,断开开关S1,滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时,电流表的示数。13.用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于(选填“A”或“B”)端;(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F
10、、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是;(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=。(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R0的滑动变阻器和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1,滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=。(用题中所给物理量的符号表示)14.小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时,实验室提供了如下器材:电源(电压恒为8V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器(202A),小灯
11、泡(额定电压2.5V,额定功率小于1.2W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干。(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接(要求:滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮;连线不能交叉)(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为W。实验次数12345电压/V1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.380.44电功率/W(3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而(选填“增大”“不变”或“减小”),小灯泡的实际功率由(选填“额定功率”“
12、额定电压”或“实际电压”)决定。(4)完成实验后,利用上述器材,小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,所用电压表量程为“015V”,请将以下实验步骤补充完整。检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为V;滑动变阻器滑片不动,再将开关S1拨至“2”,读出电压表示数为U0;小灯泡的额定功率P额=(用U额、U0、R0表示)。若步骤中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值(选填“偏大”或“偏小”)。15.某同学利用如图甲所示电路来测量小灯泡的额定电功率,电源电压恒定,小灯泡的
13、额定电压为2.5V,实验步骤如下:(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于( 选填“A”或“B”)端;(3)闭合开关S,发现电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,而电压表指针无偏转,则故障的原因可能是电压表(选填 “断路”或“短路”);(4)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡两端电压达到额定电压,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为A;(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为W;(6)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学
14、在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的IU图象,如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而。16.课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为00.6A的相同电流表A1,A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。(1)同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整;(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到(选填“a”或“b”)端;(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一
15、个恰当的读数,如图,两表A1、A2的读数分别为I1=A,I2=A;(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=;(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过A;(6)有同学认为,改用下面电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?答:(选填“是”“否”)。17.小飞要测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻,选取电压是6V的电源。(1)用笔画线代替导线,将图图甲的实物图连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮,导线不允许交叉)(2)此实验的原理是。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最(选填“左”或“右”)端。(3)图乙中,小灯泡的I-U图
16、像不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随的变化而变化。(4)小飞又取来阻值是600的定值电阻R0、一个开关和阻值约5的未知电阻Rx,用如图丙所示的电路来测量Rx的阻值,小飞的实验方案如下:a闭合S1、断开S2,读出电压表的示数是U1;b闭合S1和S2,读出电压表的示数是U2;则电阻Rx=(用U1、U2和R0表示);小飞的实验方案(选填“能”或“不能”)准确测得电阻Rx的阻值,理由是。18.在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器(规格为“101A”和“200.5A”),阻值为10、20、25的定值电阻各一个,一个标记模糊、阻值未知的定值电阻,以
17、及导线若干。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将实物图(图乙)连接完整。(要求导线不交叉;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大)(2)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是定值电阻(选填“断路”或“短路”)。(3)排除故障后,更换不同电阻进行实验,测得数据填入下面表格,第一次实验时,电流表的示数如图丙所示,为A当取下10的定值电阻,换接上20的定值电阻时,为控制定值电阻两端电压为V不变,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)移动。(4)由表中数据可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成(选填“正比”或“反
18、比”)。实验序号123电阻R/102025电流I/A0.100.08(5)根据表格数据判断,实验中选用的滑动变阻器可能是(选填“A”或“B”)。A“101A”B“200.5A”(6)小亭同学在完成实验后,想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx(老师告知其阻值大于25)。此时电压表被另一组的同学借走,小亭经过思考,为减小测量误差,需要增大电源电压,于是找来一个能够使用的旧蓄电池组(其电压小于10V),巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器,以及其它现有的实验器材,设计了如图丁所示的电路,并计算出了该电阻的阻值。具体操作如下:按电路图连接电路,电流表选择合适的量程,将滑动变阻器滑片P调至A端,闭合开关S
19、,读出电流表的示数为0.18A。将滑动变阻器滑片P调至B端,读出电流表的示数为0.30A。则Rx。19.一个物理课外实验小组用如图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值,其中定值电阻R0=20。请你帮实验小组完成下列问题。(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(部分导线已连好)。(2)在连接电路时,开关应,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最(选填“左”或“右”)端。(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,记下此时电压表的示数为U2。则待测电阻Rx阻值的表达式Rx=(用
20、R0、U1、U2表示)。(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出U2U1的值,如表所示,则5组U2U1数据的平均值为;利用U2U1的平均值,求出待测电阻Rx为。123451/V0.250.300.360.400.442/V0.861.031.221.361.49U2U13.443.433.393.403.39(5)实验中,采用了多次测出U1和U2的值,并由U2U1的平均值求待测电阻Rx阻值的目的是。20.现要测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx(约5)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求
21、滑动变阻器的滑片P向接线柱D端移动时其接入电路的阻值变小。(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,则可判断该故障是。(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示数如图乙所示,该示数为V,则Rx=。(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0999.9)和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻Rx的阻值,设计的电路如图丙所示。完成下列实验步骤:正确连接电路,断开开关S1、S2,将电阻箱R阻值调至最大;电阻Rx=(用测得量的符号表示)。21.小聪同学用伏安法测电阻,实验电
22、路图如图甲所示。(1)该实验的原理是。(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于端(选填“a”或“b”)。(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:;。(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx。(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下:将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压
23、表的读数,记为U1;读出滑动变阻器的最大值R;则被测电阻Rx的阻值为: Rx=(写出表达式)。五、综合应用题(共1小题)22.在这次新冠肺炎抗疫战中,中医药为诊疗发挥了积极作用,成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察,并用水替代中药进行了相关探究。收集和记录数据如下表所示。请你结合他的调查探究,完成下列问题。观察对象观察记录探究记录电中药壶成分:紫砂电源:220V/50Hz容积:2L挡位:高温(1100W),低温水的质量m=2kg,水的初温t0=20C;用高温挡加热5min,水的末温t=50C;壶内加热体由两个相同的发热电阻组成;c水=4.2103J/(kgC)(1)请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图。(2)求电中药壶内部一个发热电阻的阻值。(3)求高温挡加热时,电中药壶的加热效率。(计算结果精确到0.1%)15