考点冲刺35【电功率的计算】--2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
试卷更新日期:2025-05-19 类型:三轮冲刺
一、选择题
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1. 右图电路中,电源电压为6V恒定不变, R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻R0阻值为200Ω,闭合开关后,下列说法正确的是
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A、温度升高时,电流表示数变小 B、温度升高时,电压表示数变小 C、温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变 D、当温度为30℃时,电路总功率为0.18W2. 测定值电阻R0和小灯泡L的电功率时,如图甲所示,开关先后接到1、2位置,移动滑片P, 多次记录两电表示数,并绘成I-U图像,如图乙所示。下列分析错误的是A、 的图像是 B、电源电压为 C、 时, D、 时,3. 关于生活中物理量的估测与实际相符的是( )A、中学生课桌的高度约为80dm B、人体的正常体温约为36.5℃ C、托起两个鸡蛋的力约为10N D、一台液晶彩色电视机的功率约为2000W4. 下列数据与实际最相符的是( )A、一节实验室常用的干电池电压约为3V B、一台普通家用电冰箱功率约为100W C、一台家用电扇工作1h耗电约50kW•h D、一盏家用LED灯的额定电流约为1A5. 三个同样的电阻如图所示,它们的额定功率均为10W,这个电路允许消耗的最大功率是( )A、10W B、15W C、20W D、25W6. 下图甲所示电路,电源电压不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )甲 乙
A、电源电压是5V B、电阻的阻值为5Ω C、电路消耗的最大功率为5W D、当时,电阻R工作1min消耗的电能为16J7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻 , 为滑动变阻器。滑片位于滑动变阻器的中点时,的电功率为 , 当滑片从中点向端移动距离后,的电功率为;滑片从中点向端移动距离后,的电功率为( )A、 B、 C、 D、8. 如图所示,两只灯泡L1、L2分别标有“110V, 60W”和“110V,100W”,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入220V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下列电路中的( )A、B、
C、
D、
9. 如图甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0﹣15V”,滑动变阻器R2上标有“120Ω 0.5A”。在保证电路元件安全的情况下,小心移动滑片,R2的电功率P与电压表示数U的部分关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )A、电压表的最小示数为6V B、滑动变阻器R2的最小阻值为10Ω C、定值电阻R1的最小功率为0.288W D、滑动变阻器R2的电功率的最大变化量为1.8W10. 每年进入汛期,多地会发生强降雨,导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示,电路中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置(最大阻值40Ω),浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动,当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示,与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是 ( )A、当水位升高时,电压表的示数减小 B、该电路工作时总功率最小值为 C、水位变化过程中,滑动变阻器功率最大时水位为 D、当水位达到警戒水位时,电压表的示数为二、多选题
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11. 如图所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V,滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样,电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关 , 此时小灯泡正常发光;保持开关闭合,再闭合开关 , 当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时,电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合,忽略温度对灯丝电阻的影响,使用过程中元件完好,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )A、将滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡实际功率不变 B、滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω C、通过电流表的电流最小值为0.72A D、电路的总功率最大值为9.6W12. 如图所示,电源电压为6V。a、b为两个电表,其中一个为电流表,一个为电压表。R1=10Ω,R2∶R3=2∶3。闭合开关S,电路总功率为P1 , 通过M点的电流为I1;a、b互换后再闭合开关,电路总功率为P2 , 通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6,I2-I1=0.1A,下列说法正确的是( )A、a为电流表 B、R2的阻值为30Ω C、将图中的电源、电表a、电表b任意互换,闭合开关,电路总功率的最小值为3W D、将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换,闭合开关,电表a的示数可能比互换前小13. 如图所示是小丽设计的一款模拟调光灯电路图,电源电压恒为6V,小灯泡标有“6V 6W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为3V时,则下列结果正确的是( )A、小灯泡的电阻为6Ω B、通过小灯泡的电流1A C、滑动变阻器的功率1.5W D、电路的总功率为6W14. 小红利用电压表和已知阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率P和小灯泡正常发光时的电阻Rx。他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了如图所示的实验电路。当只闭合开关S1和S2时,电压表示数为U1;当只闭合开关S1和S3时,电压表示数为U2 , 则下列关于小灯泡的额定功率P和小灯泡正常发光时的电阻Rx的表达式正确的是( )A、 B、 C、 D、
三、填空题
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15. 如图所示,是一只可调亮度的台灯的内部电路图, 它的工作原理是通过开关来 调节灯泡的亮度。则单独闭合S1比单独闭合S2时(选填“亮”或“暗”), 此时台灯的电功率为W(结果保留1位小数) ;若灯最亮时的电功率为P,灯最暗时的电功率为P1 , 则P:P1为。16. 在如图的电路中,电源两端的电压保持不变,只闭合开关 , 当滑动变阻器的滑片滑至最右端,滑动变阻器的滑片滑至最右端时,电阻消耗的电功率;再将滑动变阻器的滑片P滑至最左端,滑动变阻器的滑片滑至最左端时,电压表的示数为的示数为 , ;只闭合开关和置于最大阻值处,电路消耗的总功率为;只闭合开关和 , 中路消耗的总功率为 , 则中阻和的最大阻值之比为 , 若因操作不当使断路,在保证电路安全的前提下闭合所有开关,电路的总功率最小值是W。17. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,a、b为滑动变阻器R2的两个端点,c为中点。滑片P从中点c滑到最右端b的过程中,R1的功率变化了0.5W,电压表的示数U随R2变化的图象如图乙所示。则滑片在中点c时与最右端b时的电压表的示数变化了 V。在上述变化过程中,电路消耗的总功率变化了 W。18. 如图甲所示电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,其电阻随温度的变化而变化,滑动变阻器Rp规格为“?Ω2A”。小灯泡正常工作时的电阻是Ω。只闭合S1 , 将滑片从最右端向左移,滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示,滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示,乙、丙两图中M点对应滑片位置相同,滑片位于M点时,电路的电流为A。断开S1、闭合S2 , 在保证电路安全的前提下,先将滑片P滑至某一位置,小灯泡恰好正常发光,再将滑片P滑至某一端点,小灯泡电功率变化了2.7W,小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为W。19. 如图,电源电压为9V保持不变,小灯泡标有6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为24Ω,电流表的量程为0~3A。当开关S1、S2断开、S3闭合时,小灯泡恰能正常发光:那么当开关S1、S2、S3都闭合时,要保护电路各元件安全。R2的最小阻值是Ω。分析开关和滑动变阻器的各种变化情况,得出整个电路工作时消耗的最小功率是W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)20. 如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I 关系图线.由图可知,定值电阻R的阻值为Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变 . 若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端,干路中的电流是 A;若将甲、乙串联后接在4.5V电路中,电路中的电流是 A,此时电路的总功率是 W.
四、实验探究题
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21. 如图所示,甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为(10Ω;1A)和(30Ω;0.5A)的滑动变阻器各一个,导线若干。
(1)连接电路时,开关应(选填“断开”或“闭合”);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因是小灯泡(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向端移动(选填“A”或“B”)。通过实验绘制出小灯泡的图像,如图乙所示,小灯泡的额定功率为W;
(4)乙同学设计了如图丙所示电路,测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为),阻值已知;
①断开开关 , 闭合开关、 , 调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为(用、表示),此时灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关 , 闭合开关、 , 记下电流表读数为I;
③小灯泡额定功率的表达式(用、I、表示);
(5)为了进一步了解灯泡的电功率问题,在如图1所示的电路中,闭合开关,两灯都发光,且LED比小灯泡L要亮,小明猜想:此时,该电路LED的电功率比小灯泡的大。小明在原电路上只加装测量器材和导线(数目都不限),组成了一个新电路(加装器材后不能再拆装),通过实验,能验证猜想是否正确。图2方框内已画出LED的元件符号,请在图2方框中补充完整的电路图。
22. LED灯是一种新型的环保节能灯,物理兴趣小组的同学发现相同功率的LED灯要比其他类型灯泡的亮度高,便设计了如图甲所示的装置图:一个尺寸为30cm×20cm×20cm的黑盒,上方插入电子温度计,侧面安装了光照传感器,当光照强度增大时,电流表示数增大。实验时,将“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,闭合开关和 , 通电10 min,分别读出电子温度计和电流表的示数。再分别将相同规格的节能灯、LED灯接入灯座中,重复上述实验步骤,测得的数据如表所示。灯泡类型
盒内初温/℃
电子温度计示数/℃
电流表示数/A
白炽灯
20
78
0.006
节能灯
20
50
0.015
LED灯
20
35
0.060
(1)为了实验的准确性,我们应该控制电子温度计和光照传感器到灯泡的相同;物理兴趣小组的同学通过观察 , 判断出相同规格的LED灯的亮度更大。
(2)分析表格数据可知,白炽灯主要将电能转化为光能和。
(3)综合分析表中数据可知,15 W的LED灯的发光亮度与W的白炽灯发光亮度相当。
(4)同小组的同学在分析LED灯灯光亮度受什么因素影响时,查阅资料发现,LED灯灯光的亮度与占空比有关。(占空比为通电时间与周期T之比)
①分析图乙可知,LED灯在(选填“”或“”)时段内不发光。
②随即小组同学找来了额定电流为0.1 A的LED灯进行了实验,分别用图丙三种电流对此LED灯供电,得到光照传感器电流表示数分别为0.008 A、0.006 A、0.009 A。
③分析图丙数据可知,LED灯光的亮度(光照传感器电流表示救)与占空比成(选填“正比”或“反比”)。
(5)LED灯在生活中有丰富的应用,请举出一例:。
23. 物理兴趣小组同学用图甲电路测量小灯泡电功率,电源电压恒为3V,小灯泡上标有“0.2A”,老师告诉同学们该灯泡额定电压小于 3V。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表都有很小示数,接下来应进行的操作是 (填序号);
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,某时刻电流表示数如图乙所示,示数为A,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向(填“左”或“右”)端移动,使电流表示数为0.2A;
(4)移动滑片P,记录多组数据,绘制成I-U图像。根据图丙所给信息,计算出小灯泡的额定功率是W;进一步分析图丙可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的主要原因是;
(5)对实验现象进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡亮度越大。但一位同学提出:自己家里标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是(填序号);
A.两灯的实际电功率相同
B.相同时间内,电流通过两灯做功不同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
(6)另一小组分到的灯泡L2只能看清标有电压值(设额定电压为U额),而电流表又坏了,小明认为不用电流表,同样能测量出灯泡的额定功率,他设计了图丁所示的电路测图中 L2的额定功率,(两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2 , 且阻值及电源电压均符合实验要求)请你帮他补全实验步骤
①将滑动变阻器调到最大阻值且保持不变,闭合开关S,将S1拨向触点 , 调节另一滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为
②再将开关S1拨向另一触点,读出电压表示数为U,则灯泡L2的额定功率表达式为P额=。
24. 在“测定小灯泡的电功率和电阻”的实验中,荣荣同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,电源电压为6V.(1)、.为顺利完成实验,现有变阻器为型号:R1“10Ω,1.5A”和R2“20Ω,1A”供选择,则____A、只能选择R1 B、只能选择R2 C、R1与R2均可选用(2)、请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中的实物电路连接完整,要求:闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大;(3)、电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是____.A、更换小灯泡 B、检查电路是否断路 C、移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光(4)、移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5v,此时电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为W,小灯泡正常发光的电阻约为Ω;(5)、在测量小灯泡的电阻时,荣荣为了使测量更准确,采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法,你认为荣荣的做法(选填:“是”或“不”)必要的。五、计算题
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25. 恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门,图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关,通过控制温控开关S1 可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U=220V,R1、R2 是电热丝,R1=440Ω,“加热”时恒温箱的电功率 P加=550W。将恒温箱两气孔封闭,闭合开关 S,S1 置于“加热”挡位,箱内温度从 20℃升至设定的恒温温度,用时 130s,该段时间内的加热效率为80%。恒温箱的容积 V=2m3 , 箱内空气密度ρ=1.3kg/m3 , 箱内空气的比热容 C=1.0×103J/(kg.oC)。求:(1)、“保温”时恒温箱的电功率;(2)、电热丝R2 的阻值;(3)、恒温箱的恒温温度。26. 小龙设计了一个自动注水喷淋系统,电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压 , 为定值电阻,圆柱体水箱底面积 , 为压敏电阻置于水箱底部,阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统,电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到2m时,通过电磁铁线图的电流 , 衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数;
②当水位下降到1m时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始工作,此时电流表示数。
求:
(1)、当水箱内水位达到2m时,控制电路中压敏电阻的电功率;(2)、定值电阻的阻值;(3)、已知喷淋系统一直喷水,每秒钟喷水恒为 , 注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为 , 水箱注满一次水,工作电路消耗的电能。27. 某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置,其原理如图甲所示,迎风板与一轻质弹簧一端相连,穿在光滑的金属杆上,弹簧由绝缘材料制成,均匀金属杆的阻值随长度均匀变化,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,电路中左端导线与金属杆端相连,右端导线接在迎风板上点并可随迎风板在金属杆上滑动,两端导线与金属杆均接触良好。已知电源电压恒为4.5V,定值电阻 , 金属杆接入电路中的电阻与迎风板所承受风力的关系如图乙所示。求:(1)、若迎风板的面积为 , 当时,迎风板所受的压强;(2)、无风时,定值电阻消耗的电功率;(3)、如果电压表的量程为0~3V,该装置所能测量的最大风力;若只将电压表的表盘上数值修改,可改装为能够直接读出风力大小的风力表,试说明改装后的风力表刻度是否均匀。(提示:分析两端的电压与风力是否为一次函数关系)
28. 如图甲乙所示是小明家的调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为220V,和均为电烤箱中的加热元件,的阻值为70Ω。当只闭合时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440W。求:(1)、低温挡工作时,电路中的电流是多少;(2)、电烤箱高温档功率是多少;(3)、小明发现傍晚用电高峰时,使用同一用电器电能表表盘转速会变慢。若傍晚用电高峰期电压为200V时,关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作2分钟,电能表的铭牌如图丙所示,求电能表转动的圈数。(不考虑电阻值随温度的变化)