2021年中考物理真题分项汇编（全国通用）专题15电功、电功率和电热（第1期）（解析版）

这是一份2021年中考物理真题分项汇编（全国通用）专题15电功、电功率和电热（第1期）（解析版），共38页。试卷主要包含了单选题，双选题，填空题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

专题15电功、电功率和电热
第1期
一、单选题
1．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）一个电热水壶，其铭牌标注了额定电压为220V，额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时，将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，所用时间为250s，则该电热水壶的加热效率是（　　）
A．75% B．84% C．88% D．95%
【答案】B
【详解】
水的质量

将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，吸收的热量

电热水壶所用时间为250s消耗的电能

该电热水壶的加热效率是

故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．（2021·广东中考真题）如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合，①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光，灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　）

A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
【答案】A
【详解】
灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，它们的电阻分别为


R1阻值大于R2阻值，只闭合S1，灯泡L1、L串联，只闭合S2，灯泡L2、L串联，两种接法对比，L2、L串联时，总电阻小，电流大，L功率较大，更亮，故A符合题意。
故选A。

3．（2021·黑龙江中考真题）将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮
B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯泡的总功率大于40W
D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
【答案】B
【详解】
A B．灯泡L1的电阻为

灯泡L2的电阻为

由于串联，电流相同，电阻大的电功率大，灯泡亮，故A错误；故B正确；
C．总电阻为

则总功率为

故C错误；
D．由于电阻不同，电压不同，电压没有变为原来的一半，故两灯泡的实际功率也没有变为其额定功率的一半，故D错误。
故选B。
4．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）


A．电流表示数减小，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数不变
C．电路总电阻减小，电路总功率增大
D．电流表示数不变，电压表示数不变
【答案】D
【详解】
由图，闭合开关两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测R1电流，滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器电阻变大，变阻器电流减小，R1电流不变，所以电流表示数不变，但总电流变小，电源电压不变，电压表示数不变，根据，总电阻变大，根据P=UI，总功率减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．（2021·福建中考真题）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3 A。 当S闭合，S1、S2，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（　　）

A．1：4 B．1：8 C．2：7 D．3：20
【答案】D
【详解】
当S闭合，S1、S2，断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R0开路。滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为

滑动变阻器R的电压

电源电压为

当灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过的电流为1A时，电路电功率最大。通过定值电阻R0的电流

此时电路的总电流

电路的最大功率

小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻R0开路使，去。由欧姆定律得，灯泡的电阻

此时电路的电阻

电路的最小电功率

在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是

故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6．（2021·甘肃中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“12V，6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0．2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是（　　）

A．滑动变阻器R2的最大阻值为30
B．电源电压为12V
C．定值电阻R1的阻值为10
D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W
【答案】A
【详解】
B．由图可知，同时闭合开关S1、S2和S3，滑动变阻器R2被短路，R1与灯泡L并联，只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，灯泡L恰好正常发光，故电源电压为12V，故B正确，不符合题意；
C．只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，滑片P从最右端向左移动一段距离，阻值减小，分压减少，电压表示数变化了2V，则R1两端的电压增加了2V，电流增大0.2A，滑片P移动前电路电流I=, 滑片P移动后电路电流I′==，则有
I′-I=-=0.2A
解得
R1=10Ω
故C正确，不符合题意；
A．R1与灯泡L并联，通过灯泡L的电流
IL===0.5A
通过灯泡R1的电流
I R1===1.2A
则电流表示数为
I″= IL+ I R1=0.5A+1.2A=1.7A
由题意可知，R1与滑动变阻器R2串联，且滑片P在最右端时，电路电流为
I= I″-1.1A-0.2A=1.7A-1.1A-0.2A=0.4A
即
I===0.4A
解得
R2=20Ω
故A错误，符合题意；
D．只闭合开关S1，电路总功率最大值为
Pmax===14.4W
只闭合开关S1，电路总功率最小值为
Pmin===4.8W
故电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．（2021·湖北荆州市·中考真题）如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　）


A．电源电压为5V
B．小灯泡正常发光时电阻为2.5
C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
D．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4
【答案】D
【详解】
滑动变阻器与小灯泡串联，乙、丙图相结合
A．电路中电流为0.5A时，滑动变阻器的阻止为10Ω，电源电压为

故A错误；
B．小灯泡正常发光时电阻为

故B错误；
C．当电压表示数为1V时，电路中的电流为0,2A，滑动变阻器消耗的电功率为

故C错误；
D．当电压表示数为2V时，变阻器两端的电压为8V，小灯泡和变阻器串联，消耗的功率之比为

故D正确。
故选D。
8．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（　　）
①电源电压为9V ②电阻R的阻值为10Ω
③电路消耗的总功率为2.7W ④通过电阻R的电流为0.6A


A．只有①②③正确
B．只有②③④正确
C．只有①③正确
D．只有②④正确
【答案】A
【详解】
①图乙，小灯泡与电阻R串联，由小灯泡的实际功率为1.8W，观察图甲可知，此时电路中的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V；电压表示数为3V，所以电源电压为

故①正确；
②电阻R的阻值

故②正确；
③电路消耗的总功率为

故③正确；
④小灯泡与电阻R串联，根据串联电路电流处处相等，通过灯泡的电流为0.3A，则通过电阻R的电流也为0.3A，故④错误。综上所述，A正确，BCD错误。
故选A。
9．（2021·湖南常德市·中考真题）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是（　　）

A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态
B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态
C．电饭煲处于加热状态时的功率是800W
D．保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能
【答案】C
【详解】
AB．总电压保持不变，根据可知，电路中的总电阻越大，发热功率越小，因此开关S接触点1时，电路中接入的电阻最小，电饭煲处于加热状态；开关S接触点2时，电路中接入的电阻最大，电饭煲处于保温状态，故AB错误；
C．如图乙所示，在0~10min内，饭煲处于加热状态，功率为800W，故C正确；
D．如图乙所示，在10~20min内，饭煲处于保温状态，功率为200W，消耗的电能为
W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J
故D错误。
故选C。
二、双选题
10．（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“20Ω 1A”字样。闭合开关，在保证电路元件安全情况下，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数变化范围是“1.5～3V”
B．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75～15Ω”
C．小灯泡的最小功率是0.6W
D．电路总功率变化范围是“1.2～1.8W”
【答案】AB
【详解】
A．当小灯泡正常发光时，小灯泡的最大为电压为3V，则滑动变阻器的电压为1.5V，根据电压表的测量范围可知，最大的电压为3V，故A正确；
B．当滑动变阻器的阻值最小，电压表的示数最小时，电流最大，最大电流为

此时滑动变阻器的阻值为

当滑动变阻器两端电压最大时，滑动变阻器的阻值最大，滑动变阻器的最大电压为3V，此时灯泡的电压为1.5V，则灯泡的电阻为

根据串联分压，电压值比即为电阻之比，故滑动变阻器的最大值为15Ω，故B正确；
C．小灯泡的最小功率是

故C错误；
D．电路总功率最小值为

电路的最大电功率为

故D错误。
故选AB。
11．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，电压表选择“”量程，电流表选择“”量程，电阻阻值为，滑动变阻器规格为“”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表的变化范围是
B．电压表的变化范围是
C．滑动变阻器的阻值变化范围是
D．该电路的最大总功率是
【答案】BC
【详解】
从电路图中可以看出，电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量电阻电压。
A．当电压表的示数为3V时，电路电流最大为

当滑动变阻器接入电阻为20Ω时，电路电流最小为

因此电流表的变化范围是

故A错误；
B．当滑动变阻器接入电阻为20Ω时，电阻电压最小为

因此电压表的变化范围是

故B正确；
C．当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入的电阻最小为

因此滑动变阻器的阻值变化范围是

故C正确；
D．该电路的最大总功率是

故D错误。
故选BC。
三、填空题
12．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电路中，标有“”字样，标有“”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为______；若两灯并联后接入电路中，则、两灯的实际电功率之比为______（忽略温度对灯丝电阻的影响）。

【答案】
【详解】
[1]由

得，、两灯的电阻分别为


从图中可以看出两灯泡串联，电压表V1测量灯泡L2的电压，电压表V2测量电源电压，此时两电压表示数之比为

[2]若两灯并联后接入电路中，则两灯的电压相等，由

、两灯的实际电功率之比为

13．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，______侧U型管液面高度的变化较大（选填“左”或“右”），如果通过甲容器中电阻丝的电流是，则乙容器中电阻丝在内产生的热量是______。

【答案】左 300
【详解】
[1]分析图可知，甲、乙两容器中电阻大小相同，但是甲容器中的电阻接在干路上，乙容器中的电阻接在支路上，流过甲容器中电阻的电流大于乙容器中电阻的电流，通电相同时间，甲容器中电阻产生的热量多，与甲容器连接的左侧U型管液面高度的变化较大。
[2]通过甲容器中电阻丝的电流是，则流过乙容器中电阻的电流为1A，乙容器中电阻丝在内产生的热量

14．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______，此电能表允许接入用电器的最大总功率是______。

【答案】0.6 4400
【详解】
[1]电能表上标有，表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为，故在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是

[2]220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是

15．（2021·湖北十堰市·中考真题）LED灯具有节能、环保等特点，它的主要材料是 ______（选填“超导体”或“半导体”），一个额定电压为220V，额定功率为11W的LED灯，该灯的额定电流是 ______A。小红查资料知道10W的LED灯的亮度与60W的白炽灯相同，她新买了10W的LED台灯替换自己房间60W的白炽灯台灯，若小红房间的台灯每天正常发光4小时，使用LED灯后一个月（按30天计算）可以节约用电 ______kW•h。
【答案】半导体 0.05 6
【详解】
[1]LED灯中的发光二极管主要应用了半导体材料。
[2]灯的额定电流为

[3]节约的电能为

16．（2021·福建中考真题）某手机电池容量为4200 mAh，，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的______较大。
【答案】55.5 电流
【详解】
[1]手机电池充满电需要的电能为

设需要充电时间为t1，则

代入数据

解得

[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，可以减小电流热效应产生的热量。
17．（2021·广东中考真题）如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置，实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器______（选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。

【答案】电流 高度差 甲
【详解】
[1]由本实验装置，甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据控制变量法，探究产生热量与电流。
[2]本实验利用转换法，观察U形管内液面高度差，可反映产生热量多少，高度差越大，产生热量越多。
[3]甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据焦耳定律

甲内电阻丝产生热量多。
18．（2021·海南中考真题）如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“6V， 6W字样。当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，电流表示数为2.0A，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，电源电压U为__________V，灯泡L的实际电功率P为__________W。

【答案】6 1.5
【详解】
[1]当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，滑动变阻器全部接入电路和小灯泡并联，因为灯泡L正常发光，根据并联电路的电压规律可知，电源电压等于灯的额定电压等于6V。
[2]当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，灯的电流为

灯的电阻为

滑动变阻器的最大电阻为

开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，滑动变阻器全部接入电路和灯串联，此时灯的功率为


四、实验题
19．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。


（1）实验中通过观察_____________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是_____________（填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，_____________越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管_____________（选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的_____________不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因：_____________。
【答案】液面的高度差（或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度答案前面有“U形管”字样不扣分） ① 电阻 不是 电流 电阻R3断路
【详解】
（1）[1]如果电流通过导体产生的热量越多，透明容器中空气膨胀程度越大，U形管中液面的高度差越大，所以我们可以通过U形管中液面的高度差来反映电阻产生热量的多少，这种方法称为转换法。
[2]在研究物体的动能跟哪些因素有关的实验中，我们是通过水平面物块被推出的距离来反映动能大小的，也用到了控制变量法，故选①。
（2）[3]通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧导体产生热量多，因为右侧电阻大，表明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
（3）[4]图中U形管下端连通，但上端不开口，不是连通器。
[5]乙图中透明容器中电阻相等，是研究电流通过导体产生的热量和电流的关系，所以应该改变电流，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的电流不同。
（4）[6]左右两侧U形管液面上升高度相同，说明电阻产生了热量一定有电流经过，且产生的热量相同，因为透明容器中的电阻相同，说明电流相同，所以故障可能是电阻R3断路。
20．（2021·甘肃中考真题）在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如图电路。


（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的___________（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察___________来比较电流通过导体产生热量的多少；
（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，以探究电流通过导体产生的热量与___________的关系；
（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数___________（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与___________的关系。
【答案】煤油 温度计的示数 电阻 不同 电流
【详解】
（1）[1]两个烧瓶中应装入质量和初温相同的煤油，因为煤油的比热容较小，在吸收较少热量，便能升温较明显。
[2]实验中，可通过观察温度计的示数来比较电流通过导体时产生热量的多少，因为导体产生的热量不同，烧杯中煤油吸收的热量也不同，则温度计示数也不同。
（2）[3]图甲中，两电阻不同的电热丝串联在电路中，则通过电热丝的电流相同，那么探究的是电流通过导体产生热量与电阻的关系。
（3）[4][5]图乙中，两个阻值相同的电热丝分别与电流表和滑动变阻器串联后，再并联在电路中，那么应调节变阻器的滑片让两个电流表的示数不同，即通过两电热丝的电流不同，这样便可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
21．（2021·浙江杭州市·中考真题）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。

（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整______；
（2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为 ______V。接下来调节滑动变阻器的滑片向 ______（选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光。
【答案】 2.3 B
【详解】
（1）[1]根据电路图可知，电流表串联接入电路中，电压表并联到灯泡的两端，实物图如图所示：
。
（2）[2][3]电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B端移动，使电压表示数为2.5V。
22．（2021·湖南常德市·中考真题）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。

（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。请你指出来：①______；②______。
（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______。
A．10Ω 3A B．30Ω 1A C．60Ω 1A
（4）在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是______。
【答案】闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处 电流表所选量程太大 0.625 B 丙
【详解】
（1）[1][2]为了保护电路，闭合开关前，滑片P没有处于阻值最大处；小灯泡的电流在0.3A作用，不会超过0.6A，故电流表的量程选择的太大了。
（2）[3]测量小灯泡的额定电功率，需要选择小灯泡的额定电压，额定电压为2.5V，此时的电流为0.25A，故小灯泡的额定电功率为

小灯泡的额定电压为。
（3）[4]电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，则滑动变阻器需要分担的电压为

则滑动变阻器的最小阻值为

再尽可能的选择小电阻，故选B。
（4）[5]选择丙，开关S2接a，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.25A，小灯泡正常发光，保持滑动变阻器位置不动，开关S2接b，调节电阻箱，使电流表的示数为0.25A，则通过电阻箱和电流表就可以求出额定电压，即可求出小灯泡的额定电功率。
23．（2021·湖北十堰市·中考真题）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）______。
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 ______。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 ______W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 ______。
（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 ______；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx＝______（用所测物理量和已知物理量符号表示）
【答案】 在连接电路时，开关没有断开 1.14 大 U额
【详解】
（1）[1]滑动变阻器要串联接入电路，接线柱要一上一下连入电路，要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮，所以滑动变阻器右下侧的接线柱连到灯泡的右端，因为小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选择的是大量程0~15V，并联到小灯泡两端，如图所示：
。
（2）[2]如果在连接电路时，开关没有断开，则会出现在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，这种连接电路的方式是错误的。
（3）[3]如图乙所示，电流表选择的是小量程0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
[4]电压表与小灯泡并联测量小灯泡两端的锻压，测量值是准确的，电流表实际测量的是通过小灯泡与电压表并联的总电流，由并联电路电流规律可知，电流表的示数大于通过小灯泡的电流，根据P=UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。
（4）①[5]先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压为U额。
③[6]因为断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，则加在Rx电阻两端的电压为U-U额，小灯泡和电阻Rx串联，则流经电阻Rx的电流为I额，待测电阻Rx的阻值为


五、计算题
24．（2021·甘肃兰州市·中考真题）一只标有“6V，3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8的定值电阻R串联，接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡L正常发光。求：
（1）电路中的电流I；
（2）电源电压U；
（3）通电20s，整个电路消耗的电能W。
【答案】（1）0.5A；（2）10V；（3）100J
【详解】
解：（1）小灯泡L与定值电阻R串联，电路电流就等于流过小灯泡的电流，此时小灯泡正常发光，电路电流

（2）R两端电压

电源电压

（3）通电20s，整个电路消耗的电能

答：（1）电路中的电流为0.5A；
（2）电源电压为10V；
（3）通电20s，整个电路消耗的电能为100J。
25．（2021·内蒙古中考真题）小红从赤峰到宁城，选择了尾气零排放的G8208次列车，经查询赤峰到宁城高铁运行里程约100km，运行时间约30min。若该列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.7×105N，供电电路输入列车的电功率恒为2×107W，请你根据以上信息，解决下列问题：
（1）从赤峰站到宁城站段列车消耗的电能。
（2）求该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率。
【答案】（1）；（2）75％
【详解】
解：（1）赤峰站到宁城站段列车消耗的电能

（2）牵引力做的功

电能转化为机械能的效率

答：（1）赤峰站到宁城站段列车消耗的电能为；
（2）该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率为75％。
26．（2021·黑龙江中考真题）如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求:
（1）高温挡工作时的功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）15min内R1消耗的电能。

【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
解（1）高温挡工作时的功率

（2）当 S、S1闭合，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时电功率最大，为高温档，那么当S闭合时，为低温档，低温档的功率为

那么电热丝R2的功率为

则电热丝R2的阻值为

（3）15min内R1消耗的电能

答：（1）高温挡工作时的功率；
（2）电热丝R2的阻值为；
（3）15min内R1消耗的电能。
27．（2021·内蒙古中考真题）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。


【答案】（1）1:2；（2）110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3； 220W
【详解】
（1）由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比
====
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2。
（2）由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻
R中===110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
（3）由P=UI=可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，并联总电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串联总电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。
高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻
R并===55Ω
中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则
+=+=55Ω
解得
R2=110Ω
低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻
R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为
P低===220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答：（1）该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1:2；
（2）该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；
（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
28．（2021·湖南长沙市·中考真题）下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：
滑动变阻器的滑片位置
电压表V1的示数U1/V
电压表V2的示数U2/V
A
9U0
9U0
B
6U0
10U0
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。

【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
解：（1）灯泡正常发光时的电阻

（2）灯泡正常发光100s消耗的电能

（3）当滑片在A点时，两电压表的示数相等，说明在A点时，滑动变阻器的阻值为零，此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

此时两电阻的总功率为

还可以根据串联电路电压规律列等式

当滑片在另外一个端点B时，滑动变阻器全部接入，则此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

此时两电阻的总功率为

R1和R2的功率之和相差0.35W，则可以列等式

经整理可得

还可以根据串联电路电压规律列等式

联立电源电压公式，可以得到

代入即可求出

则电源电压为

当滑动变阻器在B端时，滑动变阻器的阻值最大，电流最小，最小的电流为

则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值

答：（1）灯泡正常发光时的电阻为5Ω；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能为；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为。
29．（2021·湖北十堰市·中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的最大值和最小值。

【答案】（1）1.6W，10Ω；（2）25Ω；（3）3.2W，1.6W
【详解】
解：（1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等，所以此时电路中的电流为I=0.2A，L的电压为UL=1V，R0的电压为U0=2V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V；所以此时电路中的电流为I'=0.4A，L的电压为UL'=4V，R0的电压为U0'=4V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为

根据题意，此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率为
P额=UL'I'=4V×0.4A=1.6W
定值电阻R0的阻值为

（2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路中，电源电压
U电=UL'+U0'=4V+4V=8V
滑片在a时，变阻器分压
U滑=U电-U0-UL=8V-2V-1V=5V
滑动变阻器的最大阻值

（3）电路总功率的最大值为
P大=U电I'=8V×0.4A=3.2W
电路总功率的最小值为
P小=U电I=8V×0.2A=1.6W
答：1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω；
（3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。
30．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能?
（2）电源电压是多少伏?
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少?

【答案】（1）240J；（2）12V；（3）28.8W
【详解】
解：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能
W=Pt=4W×60s=240J
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I1。当滑片P从b端滑到某一位置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量I=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I2，为

I1为

灯泡电阻

根据题意，电源电压为
①
②
解①②两式得U=12V。
（3）当S、S1、S2都闭合时，此时L被短路，R0与R井联，通过R0的电流

在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I总=3A，此时R连入电路中阻值最小，电流最大，功率最大。通过滑动变阻器最大电流

滑动变阻器最大功率

答：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能240J；
（2）电源电压是12V；
（3）滑动变阻器R的最大功率是28.8W。
31．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）某同学家中有一台电热饮水机，铭牌上部分信息如图所示，饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器，只让该饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时60s，电能表参数如图所示，则该饮水机在这段时间内消耗的电能为______J，此时家中的实际电压为______V。
XX牌电热饮水机
额定电压
220V
额定功率
1210W



【答案】6×104（或60000） 200
【详解】
[1]该饮水机在这段时间内消耗的电能为

[2]实际功率为

因为饮水机加热电阻不受温度影响，根据可得

可得U1=200V。
32．（2021·福建中考真题）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：（1）保温档的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电蒸锅的加热效率。

【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84%
【详解】
解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率

（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率

由可知，R2的电阻

（3）水温度升高75℃吸收的热量

这个过程消耗的电能

电蒸锅的加热效率

答：（1）保温档的功率为100W；
（2）电阻R2的阻值44Ω；
（3）电蒸锅的加热效率为84％。
33．（2021·广东中考真题）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，R0的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值。


【答案】（1）9V；（2）72欧
【详解】
解：（1）当滑片P在b端时，只有R0工作，电流最大为

电源电压为

（2）R0的阻值为

当滑片P在a端时，电阻最大，电流最小，此时

总电阻为

滑动变阻器最大电阻为

答：（1）电源电压为9V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。

六、综合题
34．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为，额定功率为。求：
（1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的______工作的；
（2）小明帮爷爷泡脚前，问是浴盆中加入初温为的水，加热系统的加热电阻正常工作将水加热到，则此加热过程中水吸收的热量是多少______？（水的比热容）
（3）加热系统的加热电阻正常工作消耗的电能是多少______？
（4）当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际电功率是多少？（忽略温度对电阻的影响）______

【答案】热效应 500W
【详解】
（1）[1]该电热足浴盆加热系统工作过程中将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作。
（2）[2]水吸收的热量

（3）[3] 加热系统的加热电阻正常工作消耗的电能是

（4）[4]加热电阻的阻值为

当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际电功率是

35．（2021·广东中考真题）如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。
（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装______，B处应安装______（选填“电动机”或“电阻丝”）；
（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关______；
（3）已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1:R2=_______；
（4）电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】电阻丝 电动机 S S和S1 1:2 变小
【详解】
（1）[1][2]电阻用来发热，电动机用来产生风，若A处装电动机，B处装电阻，则B处产生的热无法被风带出，会烧坏电吹风，因此A处应装电阻，B处装电动机，风将产生的热带出，形成热风。
（2）[3]要吹冷风状态，则电阻不工作，电动机工作，应闭合开关S。
[4]要吹暖风，由图，R1工作、R2不工作，因此应闭合开关S、S1 。
（3）[5]电吹风处于“暖风”状态时，R1和电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了20℃，此时发热功率为

处于“热风”状态时，R1、R2、电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，此时发热功率为

假设这两种状态下的热效率相同且都为η，则二种情况下空气吸热分别为


两式相比得

化简整理得

可求得

（4）[6]电阻丝升华，会变细，电阻值会变大，为纯电阻电路，根据功率公式

可知，电阻增大时，发热功率会变小。