2020年各地中考物理模拟分类汇编专题15电功率含解析

2020年各地中考物理模拟分类汇编专题15电功率含解析

专题15 电功率 考向：电能与电功概念及计算。‎ ‎★考点导学 备考：牢记并熟练应用电能公式；加强电能表读数与相关计算练习；熟练进行kW·h与电能之间的换算。‎ 考点一：电能与电功 考向：电功率概念及相关计算。‎ 电功率 备考：深刻理解并掌握电功率计算公式，加强电功率计算练习。加强有关电功率典例训练。‎ 考点二：电功率 考向：测量小灯泡电功率。‎ 考点三：小灯泡电功率测量 备考：理解测量小灯泡电功率的实验电路、方法、步骤。了解常见问题，加强典例训练。‎ ‎★题型解读 选择题：常考热点主要集中在电功与电能的概念、电能的相关计算，电功率的概念及其计算和焦耳定律等。‎ 填空题：常考热点集中在电能及其计算、电功率大小计算、电能表的应用与相关计算等几个方面。‎ 常考题型 实验探究题：主要考查小灯泡电功率测量。考查问题有：实验电路的纠错、分析、补充；电路故障排除；实验步骤与实验科学方法分析；实验手段分析；电功率概念理论研究；实验态度和实验误差等。‎ 计算题：考查学生应用电功率等相关知识分析问题、解决问题的能力，题目涉及知识点多、知识面广，这就要求学生具有综合分析和计算能力。‎ ‎★模拟汇编 一、选择题 ‎1.（2020·北京四中中考模拟（适应性测试）如图所示的四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（）。‎ 22‎ A. 迷你风扇；B. 笔记本电脑；‎ C. 清洁机器人；D. 电暖气 ‎【答案】D。‎ ‎【解析】A．电风扇工作时电能主要转化为机械能，利用了通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；‎ B．笔记本电脑主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；‎ C．清洁机器人工作时电能主要转化为机械能，利用了通电导体在磁场中受到力的作用而工作的，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；‎ D．电暖气工作时电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，符合题意。‎ ‎2．（2020·江苏省南京市中考模拟四）在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为（　　）。‎ A．1.2W B．1.0W C．2.2W D．5.0W ‎【答案】C。‎ ‎【解析】定值电阻的阻值不变，则由欧姆定律可得：当电压表的示数U1＝6V时，电路中的电流I1＝＝，当电压表的示数U2＝5V时，电路中的电流I2＝＝，因该过程中通过电流表的示数减少了0.2安培，所以，△I＝I1﹣I2＝﹣＝＝0.2A，‎ 解得：R＝5Ω，则该定值电阻所消耗的功率的变化量：△P＝P1﹣P2＝﹣＝﹣＝2.2W。故选C。‎ ‎3．（2020·江苏省扬州市仪征市中考一模）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个 22‎ 透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2。下列说法正确的是（　　）。‎ A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系” ；‎ B．闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流 ；‎ C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢；‎ D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动 ‎【答案】C。‎ ‎【解析】A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；‎ C、根据Q＝I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；‎ D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D错误。故选C。‎ 二、填空题 ‎4．（2020·吉林省长春市中考模拟四）如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图象，则R1与R2的最大阻值之比为________，电路中的最大总功率为________W。‎ ‎【答案】1：2；1.8。‎ ‎【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电 22‎ 压。‎ ‎（1）当滑片位于最左端a时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，由I＝可得，电源的电压：U＝I大R1＝0.6A×R1﹣﹣①；‎ 当滑片位于最右端b时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图象可知，此时U2＝2V，电路中的最小电流I小＝0.2A，则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，电源的电压：U＝I小（R1+R2）＝0.2A×（R1+10Ω）﹣﹣②；‎ 由①②可解得：R1＝5Ω，U＝3V，则R1与R2的最大阻值之比：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；‎ ‎（2）电路中的最大总功率：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W。‎ 答案是：1：2；1.8。‎ ‎5．（2020·江苏省扬州市仪征市中考一模）从产品说明书得知，一台“6V 3W”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值为0.1Ω。则小风扇正常工作1min消耗的电能为　J；电动机线圈1min产生的热量为　J。‎ ‎【答案】180；1.5。‎ ‎【解析】消耗的电能为W＝Pt＝3W×60s＝180J；‎ 电路中线圈的电流为；‎ 电路中通过线圈的电流为产生的热量为Q＝I2Rt＝（0.5A）2×0.1Ω×60s＝1.5J。‎ 故答案为：180；1.5。‎ ‎6．（2020•东莞市一模）小明有些质疑电热水壶的铭牌中数字是否准确，于是小明拿了一个电能表，他拿的电能表测量用电器的总功率不能超过　　W。然后家里电路修好之后，他将电热水壶单独接入该电路中，用电能表测量，1min后，电能表的转盘转了75转，则电热水壶在这段时间内消耗的电能为　　kW•h，计算出电热水壶的实际电功率是　　W。‎ 22‎ ‎【答案】4400； 0.025；1500。‎ ‎【解析】①由电能表铭牌可知，电能表正常工作时的电压是220V，允许通过的最大电流是20A，‎ 则小明家接入用电器的最大总功率：P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W；‎ ‎②1min内电能表转盘转了75转，则电热水壶消耗的电能：W‎=‎‎75‎‎3000‎kW•h＝0.025kW•h，‎ 电热水壶的实际电功率：P‎=Wt=‎0.025kW⋅h‎1‎‎60‎h=‎1.5kW＝1500W。‎ 故答案为：4400； 0.025；1500。‎ ‎7．（2020·广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模）如图所示，电源电压为6V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”字样。则当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0产生的热量是　　J；为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为　　Ω；电路消耗总功率允许的变化范围为　　W。‎ ‎【答案】48；10；1.2～1.8。。‎ ‎【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻：‎ R总＝R最大+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω，‎ 22‎ 电路中的最小电流：I最小＝＝＝0.2A，‎ 通电时间t＝2min＝120s，则电流通过电阻R0产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×10Ω×120s＝48J；‎ 当电压表的示数U0大＝3V时，电路中的电流最大，因串联电路中各处的电流相等，‎ 所以，电路中的电流：I最大＝＝＝0.3A，‎ 电路中的总电阻：R总′＝＝＝20Ω，‎ 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以滑动变阻器R接入电路的最小阻值：R最小＝R总′﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω；‎ 电路中电流最小时功率最小：P最小＝UI最小＝6V×0.2A＝1.2W；‎ 电路中电流最大时功率最大：P最大＝UI最大＝6V×0.3A＝1.8W；‎ 故答案为：48；10；1.2～1.8。‎ ‎8.（2020·河南省商丘市第一中学中考二模）某型号电饭锅有加热和保温功能，如图甲所示为其内部电路原理图，当开关S接触点1时，该电饭煲处于__________(填“保温”或“加热”)状态，如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图象，则图中阴影部分面积表示的物理量大小为___________kW·h。‎ ‎【答案】加热；0.13。‎ ‎【解析】（1）由甲图可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路中，S接触点2时，两电阻串联;‎ 电源电压一定，由可知，开关接触点1时，电路的电阻较小，功率较大，电饭煲处于加热状态；‎ ‎（2）由乙图象知，横坐标表示工作时间，纵坐标表示电饭煲的电功率，阴影部分面积S=Pt=W，‎ 22‎ 即阴影部分表示的是电功，大小为：。‎ 故答案为：加热；0.13。‎ ‎9.（2020·安徽中考必刷卷•名校内部卷一)小明家有220V、1500W的电热水器，将其单独连接在电路中，发现电能表(标有“3000r/kWh”字样) 上的铝盘121s内转了125转，他家的实际电压为Ⅴ。(电热水器内电阻丝的阻值不变)‎ ‎【答案】200。‎ ‎【解析】根据电能表铭牌“3000r/kWh”可知125转对应的电能为：。‎ ‎220V、1500W的电热水器的电阻为：；‎ 根据电能公式可知，此时电压为：。‎ 故答案是：200。‎ ‎10．（2020·广东省省考模拟测试四)在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为_____W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温_____℃。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要 _____（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/（kg·℃）] ‎ ‎【答案】2100；1.2；粗。‎ ‎【解析】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W==0.07kW•h，‎ 工作时间t=2min=‎1‎‎30‎h，则该电热水器的实际功率：‎ ‎（2）电热水器消耗的电能：W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J，‎ 22‎ 水的体积V水=50L=0.05m3，由ρ=mV可得，水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05-3m3=50kg；‎ 因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸=W′=2.52×105J，‎ 由Q=cm△t得，水升高的温度：；‎ ‎（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P=UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q=I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。‎ 故答案为：2100；1.2；粗。‎ ‎11.（2020·山东省济宁中考模拟四)图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.8W；再闭合开关S1，电流表示数变化了___________A，此时电路消耗的总功率为___________W。‎ ‎【答案】0.2；1.2。‎ ‎【解析】（1）由图乙知：只闭合开关S时，仅L接入电路，再由图甲知，当小灯泡的实际功率为0.8W时，通过灯泡的电流为0.4A，灯泡两端电压即电源电压为2V；‎ 再闭合开关S 1后，灯L与R并联，此时电流表所测电流为干路电流，由图甲知，当电压为2V时，通过干路电流即电流表示数为0.6A，变化了0.2A，此时电路消耗的总功率为P=2V×0.6A=1.2W。‎ 故答案是：0.2；1.2。‎ 三、实验探究题 ‎12．（2020·湖北省武汉市中考模拟五）小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源（电压保持6V不变）、待测小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、滑动变阻器、开关及导线若干，正确连接电路后进行实验。‎ 22‎ ‎（1）在移动变阻器滑片至某一位置时，小柯发现电压表示数如图（a）已满刻度，电流表示数如图（b）所示，读出电流表的示数为________A，但小灯泡仍无法正常发光。‎ ‎（2）小柯经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。‎ 实验序号 电压U/（伏）‎ 电流I（安）‎ ‎1‎ ‎3.0‎ ‎0.24‎ ‎2‎ ‎2.2‎ ‎0.28‎ ‎3‎ ‎1.7‎ ‎0.30‎ ‎①请根据相关信息分析，将方框中小柯重新连接的电路补充完整；‎ ‎②求出该小灯泡的额定功率为________W。‎ ‎【答案】（1）0.24；（2）①如下所示；②1.064。‎ ‎【解析】（1）电流表示数如图（b）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读出电流表的示数为0.24A，但小灯泡仍无法正常发光；（2）灯与变阻器串联，当电路的电流变大时，由欧姆定律，U＝IR，灯的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，由表中数据知，电压表并联在变阻器的两端了，如下所示：‎ ‎（3）待测小灯泡标有“0.28A”字样，表示灯的额定电流为0.28A，由表中数据知，当变阻器的电压为2.2V时，灯正常发光，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：6V﹣2.2V＝3.8V，故灯的额定电功率：P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W。‎ 答案是：（1）0.24；（2）①如下所示；②1.064。‎ ‎13．（2020·江苏省南京市中考模拟四）小华做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω1A”和R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。‎ 22‎ ‎（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用规格为________的滑动变阻器（选填“R1”或“R2”）。‎ ‎（2）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为________W。‎ ‎（3）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是________。‎ ‎（4）小华在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡电阻变化了△R2，则△R1 ________△R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。‎ ‎（5）同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，选用了如图丙所示的器材，其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。‎ ‎①闭合开关S和________，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为________；‎ ‎②闭合开关S和________，________，记录电流表的示数为I；‎ ‎③小灯泡额定功率表达式为：P额＝________。（用已知量符号表示）‎ ‎【答案】（1）R2；（2）0.625；（3）灯丝电阻随温度升高而增大（灯丝温度变化）；（4）大；（5）①S2；；②S1；保持滑动变阻器滑片位置不变；③P额＝2.5V×（I﹣）。‎ ‎【解析】（1）灯的额定电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.4倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.4×10Ω＝14Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值R2的滑动变阻器；‎ ‎（2）由图知，灯的电压为2.5V时，电流大小为0.25A，灯的额定功率为：P＝UI′＝2.5V×0.25A＝0.625W；‎ ‎（3）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是：灯丝电阻随温度升高而增大（灯丝温度变化）；‎ 22‎ ‎（4）滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，即△R1＞△R2。‎ ‎（5）①闭合开关S和 S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1＝；②闭合开关S和 S1，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录电流表的示数为I；③在①中，R与电流表串联后再与灯并联，当电流表示数为I1＝时，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；在②中，电路的连接没有改变，只是电流表测R与灯并联的总电流，因各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律灯的额定电流：I额＝I﹣I1＝I﹣，故灯的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×（I﹣）‎ 答案是：（1）R2；（2）0.625；（3）灯丝电阻随温度升高而增大（灯丝温度变化）；（4）大；（5）①S2；；②S1；保持滑动变阻器滑片位置不变；③P额＝2.5V×（I﹣）。‎ ‎14.（2020·北京四中中考模拟（适应性测试））小华为了探究影响电流产生热量的因素，他用两个完全相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两根阻值不同的电阻丝R1和R2（已知：R1 >R2），以及电源、开关、滑动变阻器、导线等，连接了如图所示的实验电路。‎ ‎(1)此电路可探究当_______和通电时间一定时，电流产生热量跟电阻的关系。‎ ‎(2)闭合开关，通电一段时间后，温度升高较少的是______温度计。（选填“甲”或“乙”）。‎ ‎【答案】（1）电流；（2）乙。‎ 22‎ ‎【解析】(1)电流做功产生的热量，因为两根电阻丝R1和R2阻值不同，所以电路可探究电流和通电时间一定时，电流产生热量跟电阻的关系；‎ ‎(2)因为R1 >R2，由可知通电相同时间，R1 产生的热量大于R2产生的热量，因为甲乙装的是相同质量的煤油，由可知甲升高的温度大于乙升高的温度。‎ 答案是：（1）电流；（2）乙。‎ ‎15.（2020·山东省泰安中考模拟）在探究小灯泡在不同电压下工作时功率是否相同的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω、2A”，小灯泡额定电压U额=2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。‎ ‎（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。‎ ‎（2）正确连接电路后，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，此时小灯泡的电阻为________Ω。‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 电压/V ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ 电流/A ‎0.24‎ ‎0.32‎ ‎0.38‎ ‎0.44‎ 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“变大”、“不变”或“变小”)。根据实验数据还可以判断出，小聪在实验中选用的定值电阻R0=________（选填“10Ω“或”20Ω“）。‎ ‎（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想了一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为0~15V，请将以下实验步骤补充完整。‎ 22‎ ‎①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。‎ ‎②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数U0。‎ ‎③小灯泡的额定功率，P额= ________（用U额、U0、R0表示）。‎ 若实验步骤②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“）。‎ ‎【答案】（1）如图所示：（2）1；6.25（3）变大；10（4）5.5；；偏小。‎ ‎【解析】（1）根据电路图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它都是串联，‎ 根据可知，电流表的量程选择0~0.6A。根据乙图可知，将电源的正极与电流表的“0.6”接线柱相接，将灯泡左边的接线柱与R0的左边接线柱相连，如下图所示：‎ ‎（2）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.4A，‎ 因此它的额定功率为：P=UI=2.5V×0.4A=1W；‎ 灯泡的电阻为：；‎ ‎（3）根据表格可知，灯泡的功率依次为0.24W、0.48W、0.76W……，因此小灯泡的功率随电压的增大而变大。‎ 当灯泡电压为2.5V时，定值电阻R0与变阻器的电压之和为：U0+变=8V-2.5V=5.5V，‎ 22‎ 它们的总电阻为：；所以定值电阻R=10Ω。‎ ‎（4）①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5.5V。‎ ‎③小灯泡的额定功率，P额= U额I额=U额×I0=。‎ 若实验步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，那么变阻器的阻值变大，整个电路的电流变小，根据P=UI可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。‎ 答案是：（1）如图所示：（2）1；6.25（3）变大；10（4）5.5；；偏小。‎ ‎16.（2020·北京四中中考模拟（适应性测试））某同学测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡在不同电压下的电功率：‎ ‎（1）他连接了如图所示的实验电路，闭合开关后电压表和电流表有示数，但是观察小灯泡不能发光，你分析可能的原因是：______；‎ ‎（2）闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示，请完成下列问题：‎ 电压U/V ‎0.9‎ ‎1.4‎ ‎1.7‎ ‎2.1‎ ‎2.5‎ ‎2.8‎ 电流I/A ‎0.18‎ ‎0.22‎ ‎0.24‎ ‎0.26‎ ‎0.28‎ ‎0.29‎ ‎①小灯泡 L 正常发光时的电功率PL=________W；‎ ‎②若将与上述小灯泡 L 22‎ ‎ 规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路，如图所示。闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 2.8V，则两个小灯泡的总功率应为________W；‎ ‎③利用图所示实验电路还可以进行的实验有：__________。（写出一个即可）‎ ‎【答案】（1）滑动变阻器的电阻太大，造成小灯泡的实际功率太小；（2）0.7；（3）0.616；（4）伏安法测电阻。‎ ‎【解析】(1)该同学在开关闭合后，发现电压表、电流表均有示数，说明电路无断路现象，但小灯泡不亮，说明此时滑动变阻器的电阻太大，造成小灯泡的实际功率太小，应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。‎ ‎(2)①灯泡电压等于其额定电压时正常发光，由表格知灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.28A，所以灯泡的额定功率：；灯泡的额定功率0.7W。‎ ‎②当电压表的示数为 2.8V，相同的两个小灯泡串联接入电路，根据串联电路的电压特点可知，每个灯泡两端的电压是1.4V，由表格知，此时电路中的电流为0.22A，‎ 所以两个小灯泡的总功率应为：；‎ 则两个小灯泡的总功率应为0.616W。‎ ‎③此装置用电流表测量电路的电流，电压表测量灯泡两端的电压，根据欧姆定律，可以测量出电阻。‎ 故答案为：（1）滑动变阻器的电阻太大，造成小灯泡的实际功率太小；（2）0.7；（3）0.616；（4）伏安法测电阻。‎ 四、计算题 ‎17.（2020·北京四中中考模拟（适应性测试））某家用电暖器有三档调温，其外观如图甲所示，其简化电路图如图乙所示。当闭合开关S、S1时，电路的电功率P1为880W，当闭合开关S、S1和S2时，干路中的电流为10A。求：‎ ‎（1）只闭合开关S、S1时电路中的电流I1；‎ ‎（2）只闭合开关S、S2时，电路的电功率P2；‎ ‎（3）调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能。‎ 22‎ ‎【答案】(1)只闭合开关S、S1时电路中的电流是4A；(2)只闭合开关S、S2时，电路的电功率是1320W；(3)调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能是4.4kW·h。‎ ‎【解析】设电源两端电压为U，因为是家庭电路，则U=220V；‎ ‎(1)只闭合开关S、S1时电路中的电流：I1==4A；‎ ‎(2)设通过R2的电流为I2，根据并联电路电流的规律得到通过R2的电流：I2=I- I1=10A-4A=6A，‎ 电路电功率：P2= I2U=6A×220V=1320W；‎ ‎(3)最高档就是开关S、S1和S2都闭合，两个电阻并联，高档位的功率：P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW，‎ ‎2小时消耗的电能：W=Pt=2.2kW×2h=4.4kW·h。‎ ‎18．（2020•东莞市一模）虽然疫情有了好转，但学生仍不能返校正常上课，小时必须呆在家中隔离，一天早晨他起来用电热饭盒热早餐，发现电热饭盒具有高温、低温两挡，如图甲所示，简化电路如图乙所示，高温挡电功率为242W，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：‎ ‎（1）R1和R2的阻值是多少Ω？‎ ‎（2）高温挡加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜的温度升高多少℃？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]‎ ‎（3）如果实际电压是200V，低温挡工作时的实际功率是多少W？‎ ‎【答案】（1）R1和R2的阻值依次为200Ω、800Ω；（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2℃；（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是40W。‎ ‎【解析】（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热饭盒处于高温挡，‎ 由P＝UI‎=‎U‎2‎R可得，R1的阻值：R1‎=U‎2‎P高=‎(220V‎)‎‎2‎‎242W=‎200Ω，‎ 22‎ 则R2的阻值：R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω。‎ ‎（2）高温挡加热5min消耗的电能：W＝P高t＝242W×5×60s＝7.26×104J，‎ 不计热量损失，则饭菜吸收的热量：Q吸＝W＝7.26×104J，‎ 由Q吸＝cm△t可得，1kg饭菜升高的温度：△t‎=Q吸cm=‎7.26×1‎0‎‎4‎J‎3×1‎0‎‎3‎J/(kg⋅℃)×1kg=‎24.2℃；‎ ‎（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率：P低实‎=U实‎2‎R‎1‎‎+‎R‎2‎=‎(200V‎)‎‎2‎‎200Ω+800Ω=‎40W。‎ ‎19．（2020·广东省佛山市南海区石门实验中学中考一模）某型号热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝。当开关S接加热档时，电路的功率为1100W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变。‎ 整壶水的质量 ‎2kg 额定电压 ‎220V 加热时的总功率 l100W 保温时的功率 ‎44W ‎（1）在加热档正常工作时，电路中的电流是多少 ‎（2）电热丝R0、R的阻值多大？‎ ‎（3）已知热水壶的加热效率为80%，在一标准大气压下把一满壶水从20℃烧开需要多长时间？（小数点后保留1位小数，c水＝4.2×103J（kg•℃））‎ ‎【答案】（1）在加热档正常工作时，电路中的电流是5A；（2）电热丝R0为44Ω，R的阻值为1056Ω；（3）在一标准大气压下把一满壶水从20℃烧开需要763.6s。‎ ‎【解析】（1）由表格数据可知，加热时的功率为1100W，‎ 由P＝UI可得加热档正常工作时，电路中的电流：I加热＝＝＝5A；‎ ‎（2）由图知S接2时只有R0接入电路，电路中电阻最小，功率最大，为加热状态，‎ 22‎ 由P＝可得R0的阻值：R0＝＝＝44Ω，‎ S接1时两电阻串联，电路中电阻最大，功率最小，为保温状态，‎ 则总电阻：R总＝R0+R＝＝＝1100Ω，‎ 所以R的阻值：R＝R总﹣R0＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω；‎ ‎（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/kg•℃×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；‎ 热水壶放出的热量：Q放＝＝＝8.4×105J，‎ 因为电流所做的功W＝Q放＝Pt，‎ 所以加热所用的时间：t＝＝≈763.6s。‎ ‎20．（2020·江苏省扬州市仪征市中考一模）如图甲所示，灯泡L标有“20V 8W”的字样，把它与滑动变阻器R′串联接入电路，电源电压恒为25V，灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。求：‎ ‎（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能；‎ ‎（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？‎ ‎【答案】（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能为600J；（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为50Ω；变阻器消耗的电功率为4.5W。‎ ‎【解析】（1）已知灯泡的额定电压为20V，由图象知，当灯泡的电压为U额＝20V时，通过的电流I额＝0.4A，‎ 由于串联电路电流处处相等，所以电路中的电流为I＝I额＝0.4A，‎ 22‎ 此时整个电路1min内消耗的电能：W＝UIt＝25V×0.4A×1×60s＝600J；‎ ‎（2）由图象知，当灯泡实际功率P实＝3W时，U实＝10V，I实＝0.3A，‎ 滑动变阻器两端的电压：U′＝U﹣U实＝25V﹣10V＝15V，‎ 通过的电流为I′＝I实＝0.3A，‎ 由I＝可得，滑动变阻器连入电路的电阻值：R′＝＝＝50Ω；‎ 滑动变阻器消耗的功率：P′＝U′I′＝15V×0.3A＝4.5W。‎ ‎21.（2020·山东省泰安中考模拟）小东家的双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示。‎ 工作状态 额定电压 频率 工作电流 洗涤 ‎220V ‎50Hz ‎0.5A 脱水 ‎220V ‎50Hz ‎0.8A ‎（1）洗衣机工作时应选用图中的哪个孔插座？它正常工作洗涤时的电功率是多少？‎ ‎（2）把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停，叫做完成一次周期性变化。那么，该洗  衣机正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为多少焦耳？‎ ‎（3）该洗衣机洗涤14min所消耗电能为多少焦耳？‎ ‎【答案】（1）应选用三孔插座，工作洗涤时的电功率是110W；（2）正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为6600J；（3）洗衣机洗涤14min所消耗电能为79200J。‎ ‎【解析】（1）洗衣机是金属外壳的用电器，为防止触电应使用带有接地线的三孔插座。‎ 洗衣机洗涤时的电功率是P1=UI1=220V×0.5A=110W；‎ ‎（2）洗衣机洗涤时完成一次周期性变化时，洗涤电动机正转30s、反转30s，洗涤电动机工作的时间为60s，正常工作洗涤时完成一次周期性变化所消耗电能为W1=P1t=110W×60s=6600J；‎ ‎（3）工作总时间为14min=840s，‎ 洗涤时完成一次周期性变化所需要的时间为t1=30s+5s+30s+5s=70s，‎ 则840s共完成工作循环个数为：；‎ 洗衣机洗涤14min所消耗电能为12×6600J=79200J。‎ 22‎ ‎22．（2020·江西省中等学校招生考试模拟）某同学选用规格为“12V、6W”的灯L、定值电阻R1(12Ω)及规格为“24Ω、2A"的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时，灯L正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。‎ 求：(1)电源电压；‎ ‎(2)当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率；‎ ‎(3)该电路在1min内消耗的最小电能。‎ ‎【答案】(1)电源电压为12V；(2)当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率是18W；(3)该电路在1min内消耗的最小电能是180J。‎ ‎【解析】(1)当闭合开关S、S2且滑动变阻器的滑片P移至a端时，灯泡单独接在电源两端，小灯泡正常发光，UL=12V，所以电源电压U=UL=12V；‎ ‎(2)三个开关都闭合时，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，R0的阻值为0，电阻R1与L并联，R的功率P1===12W，电路消耗的总功率P=PL+P1=6W+12W=18W；‎ ‎(3)当闭合S、S1滑动变阻器的滑片P移至b端时，灯L和变阻器的最大阻值串联，此时的电阻最大，消耗的电能最小，灯泡的电阻RL===24Ω，‎ 电路在1min内消耗的电能：W最小==X60s=180J。‎ ‎23.（2020·山东省济宁中考模拟二）如图所示是调温电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V，R1、R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω。只闭合S1时为低温档，电功率为440W。同时闭合S1和S2时为高温档。‎ ‎(1)低温档工作时，电路中的电流是多少?‎ ‎(2)电阻R1的阻值是多少?‎ ‎(3)高温档的电功率是多少?‎ 22‎ ‎【答案】低温档工作时，电路中的电流是2A；(2)电阻R1的阻值是48.4Ω；(3)高温档的电功率是1000W。‎ ‎【解析】 （1）只闭合S1时为低温档，电功率为440W，由P＝UI可得，‎ 电路中的电流：I＝＝＝2A。‎ ‎（2）只闭合S1时，R1与R2串联，电熨斗处于低温档，由I＝可得，‎ 电路的总电阻：R＝＝＝110Ω，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝110Ω﹣61.6Ω＝48.4Ω；‎ ‎（3）同时闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于高温档，‎ 则高温档的电功率：P高＝＝＝1000W。‎ ‎24.（2020·山东省济宁中考模拟四)“道路千万条安全第一条行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪的工作电路原理图，电源电压U=6V，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5V，调零后R2的滑片位置保持不变。‎ （1） 当电压表示数为U1=5V时，求R1消耗的电功率；‎ （2） 当电压表示数为U1=5V时，求R2接入电路中的阻值；‎ ‎（3）某次检测中，电流表示数为0.2A，请通过计算判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。‎ ‎【答案】R1消耗的电功率为 0.5W；R2接入电路的阻值为10Ω；此驾驶员为酒驾。‎ 22‎ ‎【解析】（1）由图可知，当气体中酒精含量为0mg/100mL时，R1的阻值为50Ω；‎ 由P=UI得：；‎ ‎（2）通过R1的电流为：；‎ 因为R2与R1串联，所以通过R2的电流为：I2=I1=0.1A，‎ 由U总=U1+U2得：R2两端的电压为：U2=U总-U1=6V-5V=1V，‎ 由得；‎ ‎（3）由得；因为R1与R2串联，则R总=R1+R2‎ 此时R1的阻值为R1′=R总′-R2=30Ω-10Ω=20Ω；‎ 由图可知，R1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当R1=10 Ω时，气体中酒精含量为80mg/100mL，则当R1′=20Ω时，气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL，故此驾驶员为酒驾。‎ 22‎