通用版中考物理講義練習(xí)復(fù)習(xí)專題17 電功和電功率-（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1．【生活中的物理情景】（2024·江蘇蘇州·中考真題）電熱水器是利用電流的效應(yīng)工作的。小明利用電能表測量電熱水器實際功率來判斷家里的電壓是否正常。他觀察家中的電能表示數(shù)如圖甲所示為 kW·h，現(xiàn)僅接通一臺如圖乙所示的電熱水器，觀察到電能表指示燈1min內(nèi)閃爍80次，則1min內(nèi)消耗電能為 J，其兩端電壓（高于/等于/低于）220V。
【答案】熱 3023.6 9.0×104 等于
【解析】[1]電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體發(fā)熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)。
[2]電能表的讀數(shù)方法：最后一位是小數(shù)，由甲圖可得家中的電能表示數(shù)為3023.6kW·h。
[3]電能表指示燈 1min 內(nèi)閃爍 80 次，電能表參數(shù)“3200imp/(kW·h)”，則 1min 內(nèi)消耗電能為
[4]電熱水器的實際功率為
實際功率等于額定功率，所以實際電壓等于額定電壓，為220V。
2．【創(chuàng)新實驗·活動實踐】（2024·上?！ぶ锌颊骖}）物理王興趣小組的同學(xué)小徐和小王做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電源電壓未知且不變）、滑動變阻器兩個分別標(biāo)有A“5Ω 3A”B“20Ω 2A”字樣，待測小燈（標(biāo)有“2.5V”字樣）、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若干。小徐選取其中一個變阻器進行實驗，將電流表串聯(lián)在電路中，將電壓表并聯(lián)在待測小燈泡兩端，將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處；閉合開關(guān)S后，此時電壓表如圖所示，他發(fā)現(xiàn)無法繼續(xù)實驗。小王選取另一個變阻器進行實驗，并將電壓表并聯(lián)在電路中某處；移動滑片，進行實驗，記錄數(shù)據(jù)如下表，并用其中一組數(shù)據(jù)成功計算出小燈泡的額定電功率。
①測定小燈泡電功率的實驗原理是；
②請通過以上信息判斷，小王同學(xué)所選滑動變阻器規(guī)格為，電壓表并聯(lián)在兩端（選填“電源”或“待測小燈泡”或“滑動變阻器”）；
③請根據(jù)相關(guān)信息計算出小燈泡的額定功率P額。（需寫出主要推理和計算過程）( )
【答案】 P=UI B 滑動變阻器 0.7W
【解析】（1）[1]測定小燈泡電功率的實驗原理是P=UI。
（2）[2][3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知：電路中的電流越大，電壓表的示數(shù)越小，所以電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電路中的電流為0.22A時，滑動變阻器兩端的電壓為3V，由歐姆定律可得，實驗中變阻器連入電路中的電阻
故選擇的滑動變阻器B；
（3）[4]因為小徐電路將滑片移至阻值最大處，所以R滑1=5Ω，由電壓表示數(shù)可得U燈=3V。由小王的序號3數(shù)據(jù)可知，U3=1.5V，I3=0.3A時，小王電路中
此時小徐所接電路和小王3號電路一致，則電源電壓
U總=U燈+U3=3V+1.5V=4.5V
由2號數(shù)據(jù)知U2=2V時
U燈=U總-U2=4.5-2V=2.5V=U額
所以小燈泡的額定功率為
P額=U額I額=2.5V×0.28A=0.7W
3．【跨學(xué)科實踐】（2024·云南·中考真題）我國制造的新型材料PTC、NTC可制成熱敏電阻，現(xiàn)已打破國外技術(shù)壟斷，被廣泛應(yīng)用于新能源汽車、電熱器等多種電子產(chǎn)品。如圖甲所示為PTC、NTC熱敏電阻阻值隨溫度變化關(guān)系的圖像。如圖乙所示的電路，電源電壓恒為6V，電壓表量程，滑動變阻器Rp的阻值范圍為，Rx的位置可接入PTC或NTC熱敏電阻。
（1）由圖甲可知，在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高的變化情況是；
（2）NTC熱敏電阻溫度為240℃時阻值為56Ω，將其接入圖乙中的Rx位置，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.8V，求通過NTC熱敏電阻的電流和通電10s它所消耗的電能；( ) ( )
（3）現(xiàn)有PTC和NTC熱敏電阻各一個，請任選其一接入圖乙中的Rx位置，在熱敏電阻溫度為152℃時移動滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，然后保持滑片位置不變。為保證電路安全，求所選熱敏電阻允許降到的最低溫度。( )（計算過程中若有近似，請用分?jǐn)?shù)代入計算）
【答案】先變小后變大 0.05A 1.4J 見解析
【解析】（1）[1]在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，所以在之間PTC熱敏電阻的阻值隨溫度升高的變化情況是先變小后變大。
（2）[2]通過NTC熱敏電阻的電流
[3]通電10sNTC熱敏電阻所消耗的電能
（3）[4]在熱敏電阻溫度為152℃時，兩曲線相交，無論是PTC還是NTC熱敏電阻接入電路，阻值均為60歐姆，此時電壓表示數(shù)為2.5V，則Rp兩端的電壓為
串聯(lián)電路電壓比等于電阻比，故Rp連入電路的阻值為
解得
電壓表最大測量值為3V，此時和Rp兩端的電壓相同，串聯(lián)電路電流處處相等，所以和Rp的阻值相等，為84歐姆。由圖甲可知，若將PTC接入電路，最低溫度為24℃；若將NTC接入電路，最低溫度為80℃。
4．【新中考·生活中的物理】（2024·重慶·中考真題）圖甲是同學(xué)們自制的調(diào)光小臺燈，圖乙是臺燈的電路原理圖。電源電壓為3V，R是調(diào)節(jié)亮度的變阻器，最大阻值為10Ω。燈L標(biāo)有“2.5V；0.5W”字樣。忽略溫度對電阻的影響。求：
（1）燈L正常發(fā)光時的電阻；
（2）燈L正常發(fā)光時，變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量；
（3）電源電壓降為2.7V后，燈L的最小實際電功率。
【答案】（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W
【解析】解：（1）燈L正常發(fā)光時的電阻為
（2）燈L正常發(fā)光時，電路中的電流為
根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知，變阻器兩端的電壓為
變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量
（3）電源電壓降為2.7V后，根據(jù)可知，當(dāng)電路中電流最小時，燈L的實際電功率最小，忽略溫度對電阻的影響，則當(dāng)變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，為
則燈L的最小實際電功率為
答：（1）燈L正常發(fā)光時的電阻為12.5Ω；
（2）燈L正常發(fā)光時，變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量為60J；
（3）電源電壓降為2.7V后，燈L的最小實際電功率為0.18W。
5．【科學(xué)探究·跨學(xué)科實踐】2024·重慶·中考真題）如圖甲所示是我市某公園的便民飲水點及其飲水機內(nèi)部電路簡化圖，其中的阻值為48.4Ω，和均為阻值不變的電熱絲，飲水機有加熱和保溫檔，正常工作時，保溫檔功率為110W。[]
（1）求飲水機在保溫檔正常工作時的電流；
（2）當(dāng)只有飲水機工作時，將3kg水從10℃加熱到100℃，加熱前后公園安裝的數(shù)字式電能表示數(shù)如圖乙所示，求飲水機的加熱效率；
（3）為節(jié)能減排，相關(guān)部門計劃在該公園安裝如圖丙所示的太陽能電池為飲水機供電。已知晴天太陽能電池一天能發(fā)電0.4kW·h，要求所有太陽能電池晴天一天的發(fā)電量能供飲水機使用3天。飲水機每天正常工作加熱時間計為3h，保溫時間計為8h，求至少要安裝多大面積的太陽能電池。
【答案】（1）0.5A；（2）90%；（3）29.1m2
【解析】解：（1）正常工作時，保溫檔功率為110W，則在保溫檔正常工作時的電流
（2）將3kg水從10℃加熱到100℃，水吸收熱量
由加熱前后公園安裝的數(shù)字式電能表示數(shù)可知，消耗電能
飲水機的加熱效率
（3）由甲圖可知，閉合開關(guān)S和S1，電路中只有R1工作，由可知為加熱檔，則加熱檔功率
飲水機每天正常工作加熱時間計為3h，保溫時間計為8h，3天消耗電能
已知晴天1m2太陽能電池一天能發(fā)電0.4kW·h，則至少要安裝的太陽能電池面積
答：（1）飲水機在保溫檔正常工作時的電流為0.5A；
（2）飲水機的加熱效率為90%；
（3）至少要安裝的太陽能電池面積為29.1m2。
6．【生活實踐】（2024·山東煙臺·中考真題）為了方便學(xué)生就餐，某學(xué)校餐廳使用了一款智慧餐盤，該系統(tǒng)可以自動識別餐盤中食品的種類和質(zhì)量，并在顯示屏上顯示出價錢，通過人臉識別系統(tǒng)自動扣費。某實踐小組在了解智慧餐盤的工作原理后，他們利用電壓恒為24V的電源、量程為0~15V的電壓表、定值電阻、滑動變阻器R（最大阻值為100Ω）等器材設(shè)計了一款自動稱量裝置，使用時，物體的質(zhì)量可以從標(biāo)注質(zhì)量后的電壓表表盤上直接讀出。當(dāng)餐盤不放物體時，滑片P恰好位于滑動變阻器的a端，如圖甲所示。閉合開關(guān)S，滑片P從滑動變阻器的a端移動到b端的過程中，電壓表的示數(shù)由0逐漸增大到15V，此過程的最大稱量質(zhì)量為2kg。實踐探究過程中同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)，滑片下移的距離與餐盤中所放物體質(zhì)量的大小成正比，滑動變阻器a端與滑片P所在位置之間的阻值和aP之間的距離成正比。求：
（1）定值電阻在電路中的作用是什么？阻值為多少？
（2）整個電路消耗的電功率的變化范圍是多少？
（3）當(dāng)滑片P位于滑動變阻器的中點時，電壓表的示數(shù)為多少（結(jié)果保留一位小數(shù)）？此時對應(yīng)的物體質(zhì)量為多少？
（4）實踐小組在對電壓表表盤進行質(zhì)量標(biāo)注的過程中發(fā)現(xiàn)，表盤上原刻度的每一小格對應(yīng)的質(zhì)量值是不同的，即質(zhì)量刻度不均勻，如圖乙所示。請設(shè)計一個可以實現(xiàn)質(zhì)量刻度均勻的電路，在圖丙方框內(nèi)畫出，并從節(jié)能的角度對甲、丙兩個電路作出評價。

【答案】（1）保護電路，60Ω；（2）3.6W到9.6W；（3）10.9V，1千克；（4），見解析
【解析】解：（1）根據(jù)甲圖可知，定值電阻與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測量R兩端電壓，在R接入電路中的電阻為0時，定值電阻可以保護電路；根據(jù)題意可知，電壓恒為24V的電源、量程為0~15V的電壓表、定值電阻、滑動變阻器R（最大阻值為100Ω），滑片P從滑動變阻器的a端移動到b端的過程中，電壓表的示數(shù)由0逐漸增大到15V，此過程的最大稱量質(zhì)量為2kg，此時的電壓是15V，滑動變阻器R接入電路阻值最大，為100Ω，此時電路中的電流是
定值電阻的阻值為
（2）根據(jù)題意可知，滑片P從滑動變阻器的a端移動到b端的過程中，電壓表的示數(shù)由0逐漸增大到15V，所以滑片P在a端時，電路中只有定值電阻，根據(jù)
可知，整個電路消耗的電功率為
滑片P在b端時，定值電阻與滑動變阻器R串聯(lián)，同理可知，整個電路消耗的電功率為
整個電路消耗的電功率的變化范圍是3.6W到9.6W；
（3）當(dāng)滑片P位于滑動變阻器的中點時，滑動變阻器接入電路中的電阻為50Ω，此時電路中的電流為
電壓表的示數(shù)為
滑片下移的距離與餐盤中所放物體質(zhì)量的大小成正比，最大稱量質(zhì)量為2kg，當(dāng)滑片P位于滑動變阻器的中點時，質(zhì)量為1kg。
（4）要使表盤上刻度均勻，必須保證電流不變，電壓表示數(shù)與它所跨接的部分阻值成正比，電路如圖；
與圖甲相比，該電路電流最小且保持不變，比圖甲電路更節(jié)能。
一、單選題
1．（2024·重慶·中考真題）小劉同學(xué)利用如圖所示的電路測量電阻R的阻值。閉合開關(guān)S，將滑片P移至某一位置時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.4A。下列說法正確的是（）
A．圖中的甲是電壓表、乙是電流表
B．將滑片P向左移時R的功率增大
C．一次實驗就能精確測出R的阻值
D．電流0.4A時，R一分鐘發(fā)熱0.8J
【答案】B
【解析】A．由于使用電流表時，電流表應(yīng)與被測電路串聯(lián)，所以甲表為電流表；使用電壓表時，電壓表應(yīng)與被測電路并聯(lián)，所以乙表為電壓表，故A錯誤；
B．分析電路圖可知，滑動變阻器與電阻R串聯(lián)，將滑片P向左移時，滑動變阻器接入電路中阻值減小，由可知，電路中電流增大，由P=I2R可知，R的功率增大，故B正確；
C．為了減小測量誤差，應(yīng)多次測量R的電阻，求平均值，故C錯誤；
D．將滑片P移至某一位置時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.4A，R一分鐘發(fā)熱
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J
故D錯誤。
故選B。
2．（2024·江蘇連云港·中考真題）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動過程中（）
A．電流表示數(shù)變小，燈變暗B．電流表示數(shù)變大，燈變亮
C．電壓表示數(shù)不變，燈亮度不變D．電壓表示數(shù)變小，燈亮度變亮
【答案】A
【解析】由圖可知滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流；將滑動變阻器的滑片P向右移動過程中，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，根據(jù)知，電源電壓不變，電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變??；串聯(lián)電路電流處處相等，通過小燈泡的電流也減小，故又根據(jù)可知，燈泡兩端的電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，而且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，故燈泡的實際功率變小，燈泡變暗。
故選A。
3．（2023·廣東深圳·中考真題）已知，，琴琴同學(xué)分別按圖甲和圖乙兩種方式將兩電阻連接在一起，則（）

A．圖甲中R1與R2的電流比B．圖乙中R1與R2的電壓比
C．圖甲與圖乙的總功率比D．圖甲與圖乙的總功率比
【答案】C
【解析】A．圖甲中兩電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知，通過與的電流相等，即
故A不符合題意；
B．圖乙中兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，與兩端的電壓相等，則
故B不符合題意；
CD．根據(jù)電功率的公式
可得
圖甲與圖乙的總功率比
故C符合題意，D不符合題意。
故選C。
4．（2023·山東濟南·中考真題）商場中，賣微波爐的售貨員和顧客發(fā)生了爭執(zhí)。售貨員說：微波爐很省電，用一次花不了多少電費；顧客說：我覺得微波爐很費電，我家的微波爐一開就“燒保險”。從物理學(xué)的角度看，售貨員所說的“省電”和顧客所說的“費電”分別指的是微波爐在使用時（）
A．消耗較少的電能，消耗較多的電能
B．電功率較小，電功率較大
C．電功率較小，消耗較多的電能
D．消耗較少的電能，電功率較大
【答案】D
【解析】售貨員認(rèn)為微波爐很省電，是說微波爐的電功率大，但加熱食物用時很短，消耗的電能并不多，所以“微波爐很省電，用一次花不了多少電費”，即售貨員是從消耗較少的電能角度說的；顧客是從電功率角度考慮的，因為微波爐屬于大功率用電器，工作時電路中電流很大，會燒斷保險絲，相同時間內(nèi)消耗的電能多，所以認(rèn)為很“費電”。
故選D。
5．（2022·湖南邵陽·中考真題）小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中，其兩者的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說法中正確的是（）
A．圖乙中曲線A表示電阻R的I-U關(guān)系圖象
B．當(dāng)電源電壓為4V時，電流表示數(shù)為0.5A
C．當(dāng)電源電壓為4V時，小燈泡L的實際功率為1.6W
D．如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，電路消耗的總功率為2W
【答案】D
【解析】A．通過定值電阻R的電流I與電壓U成正比，故應(yīng)為圖乙中曲線B表示，故A錯誤；
B．如圖所示，燈泡與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，當(dāng)電源電壓為4V時，燈泡與電阻R兩端電壓都為4V，由圖乙可知，燈泡電流為0.3A，電阻R電流為0.1A，電流表示數(shù)為
故B錯誤；
C．當(dāng)電源電壓為4V時，燈泡電流為0.3A，小燈泡L的實際功率為
故C錯誤；
D．如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，燈泡與電阻R電流相同，且兩端電壓之和為10V，從圖乙可查得電流為0.2A時，燈泡兩端電壓為2V，電阻R兩端電壓為8V，電路消耗的總功率為
故D正確。
故選D。
二、多選題
6．（2024·四川成都·中考真題）如圖所示電路，電源電壓恒定不變，定值電阻R1與R2阻值相同。讓滑動變阻器R3的滑片位于中點，只閉合開關(guān)S2時，電壓表V的示數(shù)為2V；開關(guān)S2、S3閉合，S1斷開時，電流表A1的示數(shù)為0.2A。將R3的滑片移到b端，三個開關(guān)都閉合時，電流表A2的示數(shù)為0.4A，電路消耗的總功率為P1；開關(guān)S1、S2閉合，S3斷開時，電路消耗的總功率為P2。下列結(jié)果正確的是（）
A．電源電壓為9VB．R3的最大阻值是60Ω
C．P1=3WD．P2=0.3W
【答案】BC
【解析】AB．開關(guān)S2、S3閉合，S1斷開時，滑動變阻器R3的滑片位于中點，R1與R2被短路，電路中只有，電流表A1的示數(shù)為0.2A，則電源電壓
①三個開關(guān)都閉合時，R1、R2與R3并聯(lián)，電流表A2測通過R1、R2兩條支路的總電流，電流表A2的示數(shù)為0.4A，由于定值電阻R1與R2阻值相同，由并聯(lián)分流可知，通過R1、R2的電流均為0.2A，則電源電壓
②
由①②可知
只閉合開關(guān)S2時，R1、R2與串聯(lián)，電壓表測量R2兩端電壓，電壓表V的示數(shù)為2V，由串聯(lián)分壓特點可知
則電源電壓
③
由①③得
故A錯誤，B正確；
C．將R3的滑片移到b端，三個開關(guān)都閉合時，R1、R2與R3并聯(lián)，電路消耗的總功率
故C正確；
D．開關(guān)S1、S2閉合，S3斷開時，R2、R3短路，電路中只有R1，電路消耗的總功率
故D錯誤。
故選BC。
三、填空題
7．（2024·四川瀘州·中考真題）小華家電茶爐的加熱電阻為60.5Ω，家用電能表的信息如圖所示，只將電茶爐接入220V的家庭電路中正常工作10min，電能表指示燈應(yīng)閃爍次，剛好將電茶爐內(nèi)1kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量為 J，電茶爐燒水的效率為。[]
【答案】 160
【解析】[1]電茶爐接入220V的家庭電路中正常工作10min，消耗的電能為
電能表指示燈應(yīng)閃爍的次數(shù)為
[2]水吸收的熱量為
[3]電茶爐燒水的效率為
四、實驗題
8．（2023·湖北荊州·中考真題）課后服務(wù)社團活動中，“創(chuàng)新”興趣小組在“測定小燈泡的電功率”的實驗中先用如圖甲所示的器材進行實驗，其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（正常發(fā)光時電阻約為12Ω）。

（1）為能順利完成該實驗，下列不同規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用（選填字母）；
A．“10Ω 0.5A”的滑動變阻器
B．“20Ω 2A”的滑動變阻器
C．“5Ω 1A”的滑動變阻器
（2）電路連接完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)，小燈泡不亮。那么出現(xiàn)該故障的原因是；
（3）故障排除后重新連接電路，閉合開關(guān)，移動滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向端移動（選填“左”或“右”）；
（4）通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為 W；
（5）實驗結(jié)束后，某同學(xué)設(shè)計了如圖丁所示的電路來測量額定電壓為6V的小燈泡的額定功率。已知電源電壓為18V，定值電阻R的阻值為20Ω。實驗步驟如下：

①開關(guān)S、S1閉合，S2斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器R'的滑片，使小燈泡正常發(fā)光；
②保持滑片位置不動，開關(guān)S、S2閉合，S1斷開，此時電壓表的示數(shù)為8V；
③再將滑動變阻器的滑片移至最右端，此時電壓表的示數(shù)為14V；
④小燈泡的額定功率P額= W。
【答案】 B 小燈泡斷路左 0.5 1.8
【解析】（1）[1]小燈泡額定電壓為2.5V（正常發(fā)光時電阻約為12Ω）。額定電流約為
此時滑動變阻器接入電路中的阻值約為
由此可知，應(yīng)選“20Ω 2A”的滑動變阻器。
故選B。
（2）[2]電路連接完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，小燈泡不亮，說明電路存在斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表并聯(lián)在電源兩端，測電源電壓，與電壓表并聯(lián)的電路部分存在斷路，故小燈泡斷路。
（3）[3]由圖乙可知，電壓表選擇小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V。為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)增加小燈泡兩端的電壓，減小滑動變阻器兩端的電壓，由分壓原理可知，應(yīng)減小滑動變阻器接入電路的電阻，故將滑動變阻器的滑片向左移動。
（4）[4]由圖丙可知，當(dāng)電壓為2.5V時，電流為0.2A。因此小燈泡的額定功率是
P額=U額I額=2.5V×0.2A=0.5W
（5）[5]開關(guān)S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器滑片左邊的電阻與小燈泡串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，要使小燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端的電壓
UL=6V
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得
U滑=U-UL=18V-6V=12V
所以，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為12V時，小燈泡正常發(fā)光。保持滑片位置不動，開關(guān)S、S2閉合，S1斷開，滑動變阻器的全部電阻R′與定值電阻R串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器滑片左邊電阻兩端的電壓，此時電壓表示數(shù)為
U左=8V
由于滑動變阻器的全部電阻連入電路，為了間接測量出定值電阻R兩端的電壓，需要測量出滑動變阻器兩端的電壓，故再將滑動變阻器的滑片移至最右端，此時電壓表示數(shù)為滑動變阻器兩端的電壓，即
U′=14V
在②中，滑動變阻器的全部電阻R′與定值電阻R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得，R兩端的電壓
UR=U-U′=18V-14V=4V
此時電路中的電流
當(dāng)電壓表示數(shù)為U左=8V時，滑動變阻器滑片左邊電阻的阻值
故在①中，小燈泡的額定電流為
則小燈泡的額定功率
P額=ULIL=6V×0.3A=1.8W
9．（2023·重慶·中考真題）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小華準(zhǔn)備了以下器材：電源、標(biāo)有“”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。請完成下列問題：
（1）如圖甲，請用筆畫線代替導(dǎo)線，正確連接電路；
（2）在開關(guān)S閉合前，應(yīng)將滑片P移到端（選填“A”或“B”）；
（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，該電路故障可能是小燈泡；
（4）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑片P，同時眼睛要觀察表的示數(shù)，直到示數(shù)為 V時，小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表和電流表示數(shù)；
（5）繼續(xù)移動滑片，讓電壓表示數(shù)低于，某時刻電流表示數(shù)如圖乙為 A，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)：繼續(xù)緩慢移動滑片，讓電壓表示數(shù)高出少許，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)。小華根據(jù)所有實驗數(shù)據(jù)作出了小燈泡的圖像，如圖丙，則小燈泡額定功率為 W；
（6）根據(jù)小燈泡圖像和亮度變化，還可以發(fā)現(xiàn) 。
【答案】 B 短路電壓 2.5 0.2 0.75 小燈泡的亮度越高，其電阻變大
【解析】（1）[1]根據(jù)實驗要求可知，電壓表測小燈泡兩端的電壓，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表選擇小量程，電路圖如下圖所示

（2）[2]閉合開關(guān)前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處的B端。
（3）[3]燈泡不亮，說明沒有電流流過小燈泡，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表沒有示數(shù)，說明小燈泡兩端沒有電壓，則電路故障可能是小燈泡短路。
（4）[4][5]閉合開關(guān)S，移動滑片P，要使小燈泡正常發(fā)光，則應(yīng)該觀察電壓表的示數(shù)，使其達到小燈泡正常發(fā)光的額定電壓2.5V，記錄電壓表和電流表示數(shù)。
（5）[6]由于電流表的小量程接入電路，當(dāng)電流表示數(shù)如圖乙所示時，此時電路電流為0.2A。
[7]根據(jù)小燈泡的圖像圖丙可知，當(dāng)達到小燈泡的額定電壓2.5V時，通過小燈泡的額定電流為0.3A，由可得，小燈泡的額定功率為
[8]根據(jù)小燈泡圖像和亮度變化可知，隨著小燈泡兩端的電壓增大，小燈泡的亮度越高，其電阻變大。
五、計算題
10．（2024·四川南充·中考真題）如圖甲所示為某品牌電熱水壺。該型號電熱水壺內(nèi)部簡化電路如圖乙，額定電壓為，具有加熱、保溫兩擋。保溫?fù)醯念~定功率為，雙觸點開關(guān)只能在觸點1和、和3及3和4之間切換。、是兩個阻值不變的發(fā)熱元件，其中?，F(xiàn)將此電熱水壺裝入初溫為的水，接到的家庭電路中，選用加熱擋加熱至。已知該電熱水壺加熱效率為，，。求：
（1）電熱水壺中水吸收的熱量；
（2）加熱擋的電功率；
（3）需要的加熱時間。
【答案】（1）；（2）900W；（3）210s
【解析】解：（1）水的質(zhì)量為
水吸收的熱量為
（2）由可知，電阻越小時，電功率越大，故當(dāng)開關(guān)接2和3時為保溫?fù)酰挥蠷1工作，當(dāng)開關(guān)接3和4時，為加熱擋，此時R1和R2并聯(lián)，的功率為
故加熱功率為
（3）電熱水壺加熱時消耗的電能為
則加熱時間為
答：（1）電熱水壺中水吸收的熱量為；
（2）加熱擋的電功率為900W；
（3）需要的加熱時間為210s。
11．（2024·江蘇蘇州·中考真題）某電飯鍋的電路如圖所示，發(fā)熱盤內(nèi)有發(fā)熱電阻和分壓電阻，S是溫控開關(guān)，當(dāng)S接a時，電飯鍋處于高溫?fù)?，通過的電流為4A；當(dāng)溫度達到一定值時，開關(guān)S自動切換到b，電飯鍋處于保溫?fù)酰ㄟ^的電流為0.25A。求：
（1）的阻值；
（2）電飯鍋高溫?fù)醯墓β剩?br>（3）保溫16min，分壓電阻產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）；（2）880W；（3）
【解析】解：（1）當(dāng)S接a時，電路為的簡單電路，電飯鍋處于高溫?fù)?，通過的電流為4A ，根據(jù)歐姆定律可得，的阻值為
（2）根據(jù)P=UI可得，電飯鍋高溫?fù)醯墓β蕿?br>（3）當(dāng)溫度達到一定值時，開關(guān)S自動切換到b，此時兩電阻串聯(lián)，電飯鍋處于保溫?fù)?，通過的電流為0.25A。根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得，分壓電阻的阻值為
保溫16min，分壓電阻產(chǎn)生的熱量為
答：（1）的阻值為；
（2）電飯鍋高溫?fù)醯墓β蕿?80W；
（3）保溫16min，分壓電阻產(chǎn)生的熱量為。
12．（2023·江蘇蘇州·中考真題）如圖甲，R1阻值為20Ω，圖乙為小燈泡L的U～I圖像。閉合開關(guān)S、，斷開，電流表示數(shù)為0.4A，再閉合開關(guān)，電流表示數(shù)變?yōu)?.6A。求：
（1）電源電壓；
（2）的阻值；
（3）若只閉合S，1min內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量。

【答案】（1）8V；（2）；（3）108J
【解析】（1）閉合開關(guān)S、S1，只有R1接入電路，則電源電壓

（2）再閉合開關(guān)S2，R1與R2并聯(lián)，則通過R2的電流
R2的阻值
（3）若只閉合S，R1與L串聯(lián)，由于電源電壓為8V，利用圖乙分析可知，通過R1的電流為0.3A，則1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量
答：（1）電源電壓為8V；
（2）R2的阻值是40Ω；
（3）若只閉合S，1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為108J。
13．（2023·山東棗莊·中考真題）體重超標(biāo)已影響了部分中學(xué)生的身心健康，為了動態(tài)監(jiān)測學(xué)生的體重情況，班級科技創(chuàng)新小組設(shè)計了一臺由電流表改裝而成的簡易體重計，其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定，定值電阻R0=5Ω，R為壓敏電阻，其阻值與所受到的壓力關(guān)系如圖乙所示，電流表量程為0~0.6A，踏板重力不計，求：
（1）閉合開關(guān)S，當(dāng)體重計空載時，電路中的電流為0.12A，電源電壓為多少；
（2）當(dāng)體重計示數(shù)為600N時，R0消耗的電功率為多少；
（3）此體重計所能測量的最大體重為多少。

【答案】（1）6V；（2）0.45W；（3）1200N
【解析】解：（1）由圖甲可知，閉合開關(guān)S，定值電阻R0與壓敏電阻R串聯(lián)，由圖乙可知當(dāng)體重計空載時，R=45，I=0.12A，則電源電壓為
（2）由題圖乙可知，當(dāng)體重計示數(shù)為600N時，壓敏電阻的阻值R'=15Ω，此時電路中電流為
定值電阻R0消耗的功率為
（3）已知電流表量程為0~0.6A，當(dāng)電路中的電流最大為Imax=0.6A時，體重計測量最大體重，此時壓敏電阻的阻值為
由題圖乙可知，所能測量的最大體重為1200N。
答：（1）閉合開關(guān)S，當(dāng)體重計空載時，電路中的電流為0.12A，電源電壓為6V；
（2）當(dāng)體重計示數(shù)為600N時，R0消耗的電功率為0.45W；
（3）此體重計所能測量的最大體重為1200N。
14．（2023·廣東深圳·中考真題）R是一個隨推力F變化而變化的電阻，F(xiàn)與R的關(guān)系如圖甲所示?，F(xiàn)有如圖乙，丙的兩個電路，為定值電阻，阻值為20Ω，電源電壓恒為6V，電流表量程為0~0.6A。
（1）當(dāng)小白同學(xué)推力為0時，求電阻R的阻值；
（2）用300N的力推電阻，求的電功率（圖乙）；
（3）圖丙中，當(dāng)干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值。

【答案】（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N
【解析】解：（1）由題圖甲可知，當(dāng)推力為0時，電阻R的阻值為40Ω。
（2）用300N的力推電阻時，電阻R的阻值為10Ω，電路中的電流
的電功率
（3）圖丙電路中，通過的電流
電流表允許通過的最大電流為0.6A，因為R與并聯(lián)，則通過R的最大電流
根據(jù)歐姆定律可得，R的阻值最小
由題圖甲可知，此時的推力為200N，隨著推力的增大，R的阻值減小，故最大推力為200N。
答：（1）推力為0時，電阻R的阻值為40Ω；
（2）圖乙中的電功率為0.8W；
（3）小白同學(xué)推力F的最大值為200N。
15．（2023·廣西·中考真題）實踐基地芒果獲豐收，為篩選優(yōu)質(zhì)大果，設(shè)計自動篩選裝置如圖甲，檢測裝置電路圖如圖乙，電源電壓恒為12V，電阻為20Ω，R為壓敏電阻，其阻值隨壓力變化關(guān)系如圖丙。當(dāng)電路電流小于0.15A時，不達標(biāo)的芒果將被推離傳送帶，達標(biāo)芒果繼續(xù)被傳送到指定位置，實現(xiàn)自動篩選。求：
（1）若R與阻值相等，R消耗的電功率；
（2）此裝置能篩選出重力至少為多大的芒果；
（3）若想篩選出重力至少為2N的芒果，有同學(xué)建議：僅適當(dāng)增加的阻值即可。你認(rèn)為他的建議可行嗎？請通過計算做出判斷。

【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此時R0的阻值為40Ω
【解析】解：（1）當(dāng)R與R0阻值相等，電路中的總電阻為
電路中的電流為
R消耗的電功率為
（2）當(dāng)電路中電流為0.15A時，電路中的電阻為
R此時的電阻為
由圖丙可知，當(dāng)電阻為時，對應(yīng)的壓力為1N，即芒果的重力為1N，所以此裝置能篩選出重力至少為1N的芒果。
（3）根據(jù)圖丙，可知，當(dāng)芒果的重力為2N，也就是檢測裝置所受壓力為2N，此時壓敏電阻的阻值為，則需要R0的阻值為
適當(dāng)增加R0的阻值，可以篩選出重力至少為2N的芒果。
答：（1）R消耗的電功率為；
（2）此裝置能篩選出重力至少為1N的芒果；
（3）可行，此時R0的阻值為。
16．（2022·河北·中考真題）如圖所示，電源電壓為18V，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S，移動滑片，當(dāng)滑片移至滑動變阻器中點時，電流表的示數(shù)為0.36A，電壓表的示數(shù)為3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑動變阻器的最大阻值；
（3）在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率為P1；將電壓表改接在R兩端，電路消耗的最小功率為P2。求P1∶P2。
【答案】（1）10Ω；（2）80Ω；（3）2∶1
【解析】解：由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
（1）閉合開關(guān)S，移動滑片至中點時，電流表的示數(shù)為0.36A，電壓表的示數(shù)為3.6V，所以R0的阻值為
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為3.6V時，滑動變阻器R兩端的電壓為
UR=U-U0=18V-3.6V=14.4V
此時滑動變阻器接入電路的阻值為
由于電壓表示數(shù)為3.6V時，滑片移至滑動變阻器中點，接入電阻為總電阻的一半，所以滑動變阻器的最大阻值為
R總=2R=2×40Ω=80Ω
（3）由于電流表量程為“0~0.6A”，所以電路中的最大電流為0.6A，此時R0兩端的電壓
U0大=I大R0=0.6A×10Ω=6V

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