2021年中考物理试题：电功率

第18章电功率

一、单选题

1.（2021•广东）图中，灯泡Li、1_2分别标有"6V3W""6V6W"字样，电源电压不变，开关S闭合.①只闭合

Si,灯泡Li、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

2.（2021•济宁）下列选项错误的是（）

A.甲图：汽油机的此冲程内能转化为机械能

B.乙图：该器材可验证压强与受力面积的关系

C.丙图：该实验可验证电流周围存在磁场

D.丁图：利用该实验装置探究电热与电阻的关系

3.（2021•济宁）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器Ri的最大阻值为20Q,小灯泡的电阻RL=8Q,

,闭合开关当滑片置于端时，小灯泡的实际功率为忽略温度对小灯泡电阻的影响,

R2<RLS,Pb2W,

则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（）

4.（2021・济宁）下列分析判断错误的是（）

A.船闸利用了连通器的原理

B.物体速度改变，一定受到力的作用

C.电能表是测量消耗电能的仪表

D.发光二极管是由超导材料制成的

5.（2021•南京）图甲所示电路中，电源电压不变，Ri为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑

片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1

时对应，下列判断正确的是（）

A.电源电压为3V

B.滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大

C.电阻Ri的U-I图像一定与线段AB相交

D.滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小

6.（2021•武汉）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关Si,将滑动变阻器的滑片PM

最上端移动到最下端的过程中，电压表V2的示数最小值为3V,电压表Vi与V2的示数之差变化了2V。闭

合开关Si和S2,将滑片P从最下端移动到最上端的过程中，电阻R3的最大功率为0.75W,当滑片P在

中点时，电路总功率为P总，电压表Vi与V2的示数之比为1:2。P总为（）

A.2WB.2.4WC.3WD.3.2W

7.（2021•常德）某型号电饭煲有加热和保温功能，图中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（）

''F/W

tRi800--------

220V1

°is----------

2Ri200-----------1------------>

°-----1=

10_20rmin

甲

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lmin消耗200J的电能

8.（2021・大庆）如图中所示，电源电压U恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器滑片P从

a移向b的过程中，电路的总功率、定值电阻R的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图乙所

示，下列说法中正确的是（）

A.滑动变阻器功率为0.72W滑片位置有2处，此2处电流表示数之和为1A

B.电压表示数与电流表示数比值不变

C.电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小

D.当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端

9.（2021•贵州）如图所示，电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A",电压表的量程为"0~3V",灯泡

L标有“2.5VL25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为"20Q1A"。闭合开关，在保证电路

安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（）

A.电流表的示数最大为0.6AB.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Q

C.灯泡消耗的最小电功率为0.12WD.电路消耗的最大功率为2.7W

10.（2021•安顺）如图所示电路中，电源电压保持不变，Ro是定值电阻，R是最大阻值为20Q的滑动变阻

器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数

为0.6A。则下列说法正确的是（）

A.电压表示数的最大值是12VB.定值电阻Ro的阻值是20c

C.定值电阻Ro消耗的最大功率是3.6WD.当R接入的阻值为5Q时，它消耗的功率是1.6W

11.（2021・兰州）如图所示，电源电压恒为6V,电流表量程为0〜o,6A，电压表量程为0〜3V，定值电

阻％的阻值为10Q,滑动变阻器R2的规格为“2000.5A”。闭合开关S,在确保电路安全的前提下,

移动滑动变阻器的滑片P,下列说法中正确的是（）

A.电路消耗的最大总功率为3W

B.电流表示数的变化范围为o.2A〜0.5A

C.滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为2c

D.电阻%消耗的最大功率为0.9W

12.（2021眉山）如图所示，电源电压为6V保持不变，RI=3Q,R2=18Q,灯泡L标有"6丫"

字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（）

A.灯泡L正常工作时的电阻为2Q

B.当只闭合开关si时，电阻灯消耗的功率为1.2w

C.如果开关si、S2和S3同时闭合，灯泡L短路不工作

D.此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为25:12

13.（2021•山西）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指

数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量

指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R。的阻值为100C,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系

图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

甲20

50100150200250300K

乙

空气质量指数K0~505noo101~150151~200201~300>300

空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染

A.气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大

B.空气污染的程度越小，电路中的电流越大

C.电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良

D.当空气质量指数为300时，Ro消耗的电功率为2.7W

14.（2021•北部湾）2021年5月22日，我国"祝融号"火星车安全驶离着陆平台，开始在火星表面巡视探测,

举世瞩目，如图所示。关于“祝融号"火星车，下列描述正确的是（）

\!

A.到达火星的"祝融号"火星车质量变小了

B,车轮做得比较宽大，是为了增大对火星表面的压强

C.通过电磁波向地球发回探测信息的速度是340m/s

D.所用的太阳能电池板是将可再生能源太阳能转化为电能

15.（2021•福建）历史上第一个成功研究热和功关系及电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定坚实实

验基础的科学家是（）

A.焦耳B.安培C.伏特D.欧姆

16.（2021•福建）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有"30Q1A”,定值电阻Ro的阻值为10Q,

小灯泡标有（电阻不随温度而变化），电流表的量程为。当闭合，、断开，

L"6V3.6W"0~3ASSiS2,

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（）

C.2：7D.3：20

17.（2021•北京）下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（）

A.电冰箱B.电视机C.电脑D.电热水壶

18.（2021・无锡）如图是小华设计的测量小灯泡额定功率的电路图，电源电压为3V,定值电阻R。的阻值为

100.小灯泡L的额定电流为0.3A。连接好电路，断开开关S2,闭合开关S、Si,移动滑动变阻器滑

片P,使电流表的示数为0.3A；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关％,闭合开关S、S2,

此时电流表示数为0.25A。则小灯泡的额定功率为（）

19.（2021•娄底）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的

过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（）

A.电源电压为4VB.R2的最大阻值为10CC.Ri的阻值为20。D.L电功率的最小值为0.4W

20.（2021•枣庄）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关，电流表

示数为0.1A,小灯泡的功率为0.3W。移动滑片，使滑动变阻器最大阻值的1接入电路，电流表示数为

0.2A,小灯泡恰好正常发光，且小灯泡消耗的功率为1W,下列计算结果错误的是（）

A.电源电压为9VB.小灯泡正常发光时电阻为250

C.滑动变阻器的最大阻值为60QD.小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为4W

二、计算题

21.（2021•凉山）如图所示电路中，电源电压保持不变，Ro、Ri均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开

关S,改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为

0.3Ao

（1）求R2的最大阻值；

（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2W,求电源电压U和Ro的阻值；

（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1cm阻值改变1Q,设滑片P从a端移动到b端的距离为

xcm,写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。

22.（2021•济宁）如图所示的部分电路中，Ri为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A,电压

表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A,电压表的示数为

3V。

（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A,求Rz的最大阻值；

（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；

（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接

入电路的最小阻值。

23.（2021•邵阳）下表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请

教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。，当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：

额定电压220V

加热500W

额定功率

保温

蓄水箱的容积1L

（1）蓄水箱中水的质量是多少？（p=1.0xl（）3kg/m3）

（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s,求此饮水机的加热效率。（c次=4.2X

3

io）/（kgr））

（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，己知凡=9880,求饮水机的保温功率。

24.（2021•岳阳）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V,&、R2为发热体。熨

斗两挡功率分别为100W和500W,通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温档。

Q/J

T

⑴求Ri的阻值;

（2）在使用过程中，若电熨斗lOmin消耗电能1.32X105J,请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处

于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；

（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将R2换成滑动变阻器R3,如图丙所示，

&、R3均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差At关系

如图丁所示。在一个20°（:的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将R3的阻值调为多大？

25.（2021,十堰）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10Q,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Ro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。

26.（2021・贵州）如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控

开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实

现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。[已知冰的比热容c=4.2xl03j/（kg.。。，lL=10-3m3]«

求：

单相电能表

川可有7国

r----0220V°_I型号：XXX

R额定电压：220VkW*h

丫，Ro,|额定功率：1000W

220V50Hz5(20)A

11

f频率：50Hz600r(kWh)

「S-控器||水壶的容积：25L

2000年1月

甲乙

（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？

（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？

（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃,水吸收的热量是多少？

（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时。3min电能表中间的铝质圆盘

转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少？

27.（2021•安顺）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有"3V0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Q。

设灯丝电阻不变，求：

（1）灯丝电阻；

（2）当开关Si闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压；

（3）当开关Si、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。

28.（2021•贵港）如图1所示，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器R铭牌上的规格是"xxQ2.5A"。当

S闭合、Si断开，滑片P滑到变阻器的中点时，电压表示数如图2所示；当开关S、Si均闭合，滑动变阻器

的滑片P滑到a端时，电流表示数如图3所示。求

（1）滑动变阻器的最大阻值；

（2）当开关S、Si均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻Ri在lmin内产生的热量;

（3）若电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,S闭合、Si断开且该电路工作中各元件均安全的情

况下，通过电阻Ri的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少？

29.（2021・贺州）在如图所示的电路中，电源电压U=6丫，小灯泡L标有"4V、16W”的字样（电源电压

和小灯泡的阻值均保持不变），也为定值电阻，滑动变阻器标有"20。、1A"的字样，电流表A的量程

为0~0.6A。求：

（）小灯泡的电阻；

1LRL

（2）当开关si闭合S2断开时，电压表的示数为4V,%工作5分钟消耗的电能;

）当开关断开闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。

（3siS2

30.（2021•兰州）一只标有"6V,3W"字样的小灯泡L与一个阻值为8Q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。

三、实验探究题

31.（2021•南京）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Q~10Q）和一个标有“0.3A〃字样的小灯泡（阻值约

为10。），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。

甲乙丙

（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V,滑动变阻器规格是"IOC2A"。

①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画"x”,并在图上改正________（所画的导线不能交叉）。

②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为

__________Oo

（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱Ro的规格是"0〜999.9Q",电源电压约

为6V。请在空白处填上适当内容。

①断开S2,闭合Si,调节电阻箱和滑动变阻器，直到,记下此时电阻箱的阻值。

②断开Si,在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务，以下四个元件：

a.一根导线；b.5c电阻；c.30c电阻；d.电阻箱，其中符合要求的有（填字母），操作过程中，

（选填"需要"或"不需要"）调节滑动变阻器。

32.（2021•恩施）某同学做测定小灯泡的电功率实验时，用三节干电池供电，灯泡额定电压为2.5V。

甲

（1）根据实际情况，电压表的量程应选择（选填"0-3V"或"0-15V"）,请用笔画线代替导线将图

甲电路连接完整;

（2）按照原理图连接好电路，如果使用了旧灯泡（灯丝已烧断且不知晓），闭合开关准备继续实验，这

样操作很容易造成损坏，为避免此事故发生，可以采用的办法是:

（3）更换灯泡后，调节电路使灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为Wo

33.（2021•常德）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

10Q左右，实验室有如下器材：电源（U=6V）,电流表（。〜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.10Q3A

B.30Q1A

C.60Q1A

（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。

34.（2021•十堰）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Wo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能和测得的额定电流1微，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、Si,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为:

②再断开开关％,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=（用所测物理量和己知物理量符号表示）

35.（2021•贵州）如图所示，小明在做"测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（设电压恒为

6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Q）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别

为RJ10Q1A”和R2"30Q0.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。

（1）连接电路时，小明应选用规格为《选填"R1""R2"）的滑动变阻器；

（2）连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于端（选填"A"或"B"）；闭

合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生________（选填

"短路"或"断路"）；

（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，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（选填"A"或"B"）端移动，使电压表的示数为V；通过实验，小灯泡的U-I

图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。

（4）由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与有关。

36.（2021•安顺）小明在探究"电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关"的实验中，提出了下列猜想:

火柴

A.与通电时间有关

B.与电阻大小有关

C.与电压大小有关

D.与电流大小有关

实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。

请回答下列问题

（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一

段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：

①电阻丝产生的热量通过的方式传递给火柴头；

②电阻丝产生的热量与通电时间（选填"有关"或"无关"）;

（2）探究猜想B时，如图所示，将10Q和20。的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电

阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；

①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？

（选填"能"或"不能"）；

②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选

择下列哪组电阻丝进行实验更可行?（填字母序号）

A.20Q30QB.15Q15QC.5Q25Q

（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不

同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两

电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计?请你说明理由________。

37.（2021•贵港）在"探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中RI>R2。

RiRi

图1

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系;

（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整;

温度计

图2

（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制；电阻丝放出热量的多

少，通过来进行判断。

（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入相等、初温相同

的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容

水的比热容（选填"大于"、"等于"或"小于"）；

（4）实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系

闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发

现：用电阻丝Ri加热的煤油，在实验一中温度升高Ati,在实验二中温度升高似/，则At/2Ati

（选填"大于"、"等于"或"小于"），该实验说明电流产生的热量与电流大小正比例关系（选填"成”

或"不成"）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。

（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填"相同"或"不

同"），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m,瓶中电阻丝的

阻值为R,测出通过它的电流为I,通电一段时间t后，温度计的示数变化量为似，若不计热量损失，则a

液体的比热容为（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。

38.（2021•潍坊）现有下列实验器材：①额定电压为2.5V的小灯泡；②电压约为6V的直流电源：③量

程为6V的电压表；④最大阻值为99.99。的电阻箱R；⑤开关S］，单刀双掷开关S2,导线若干。要测

量小灯泡的额定功率，请将下列实验步骤补充完整。

丙

（1）按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整。

（2）先将电箱阻值调到（选填"最大"、"最小"或"任意值"）再闭合开关3。

）将掷向调节电阻箱阻值，使电压表示数U=再将掷向电压表示数6及电阻

（3S2a,12.5V,S2b,

箱示数R如图丙所示，U2=V,R=Q,则该小灯泡的额定功率为W«

39.（2021•眉山）在测量额定电压为2.5丫小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗;

（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表:

物理量电压U/v电流1/A灯泡亮度灯泡实际灯泡电功率的

次数电功率P/w平均值P/w

10.50.18不亮P2p=P1+P2+P3+P4+P5

5

210.2发暗光P2

320.3发较亮光P3

42.50.32正常发光P4

52.80.34发光强烈

P5

①小灯泡的额定功率为w；

②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是；

③分析表中数据还发现灯丝电阻跟有关。

（3）测量额定电压为Uo的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（Ro为已知的定值电

阻，R为滑动变阻器）。

①断开开关si，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为时，小灯泡恰好正常

发光；

②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关si，断开开关S2，记下电流表示数为/；

③推导出小灯泡L的额定功率表达式P^=（用物理量Uo、Ro和/表示）。

答案解析部分

一、单选题

1.A

解答：根据R=?可知，当额定电压相同时，电阻与额定功率成反比。

因为3W<6W,

所以RI>R2;

只闭合SI,灯泡Li和L串联；只闭合S2,灯泡1_2和L串联：

根据R£l=Ri+R可知，②中的总电阻小于①；

那么②中的总电流大于①；

根据P=PR可知，灯泡L在②中的电功率较大，亮度较大。

故选A»

分析：首先根据R=9比较Li与L2的电阻大小，再根据RMRI+R比较总电阻的大小，进而确定通过灯泡

L的电流大小变化，最后根据P=PR比较L实际功率大小和亮度变化。

2.D

解答：A.甲图中，进气门和排气门都关闭，活塞下行，内能转化为机械能，A正确，不符合题意；

B.乙图中，分别把砖块平放和竖放(或侧放)，在压力不变的条件下，可改变受力面积的大小，根据细

沙的凹陷程度，可验证压强与受力面积的关系，B正确，不符合题意；

C.丙图为奥斯特实验，通过后小磁针发生偏转，该实验可验证电流周围存在磁场，C正确，不符合题

意；

D.电热与电流、电阻和通电时间有关，由控制变量法，探究电热与电阻的关系时，要控制电流和通电时

间相同，只改变电阻丝的阻值大小。丁图中，电阻丝阻值一定，无法改变电阻丝阻值的大小，故利用该

实验装置不能探究电热与电阻的关系，D错误，符合题意。

故答案为：D。

分析：要探究电阻大小对导体产热的影响，需要控制电流和通电时间相同。

3.B

解答：由电路图可知，当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值

串联，根据P=PR可知，灯泡的实际功率为PL=PRI=|2X8Q=2W

解得：l=0.5A。根据串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，由/=告可得，电源电压为U=I(RI+RI+R2)

当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0,灯泡L与电阻R2串联，此时电路中的电流为A=

U_/(&+4+4)_j_0.5AX20.1QV+

勺+&__勺+&_a+R2

q+&80.5A=8Q+R2+0.5A

灯泡的实际功率为PL】="RL=(谭氤+0.5A『X8Q

当时,代入上式可得2x

R2=O^Li=/i+0.5A)8Q=24.5W

当R2=8C时，可得PL1=4RL=(^^+0.5A)2X8Q=10.125W

因为R2<RL,所以10.125W<PiiV24.5W。

故答案为：B。

分析：分析电路结构，定值电阻、灯泡和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电

压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。

4.D

解答：A.船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，

船只才能通航，A正确，不符合题意；

B.物体速度改变，运动状态变化，一定受到力的作用，B正确，不符合题意；

C.电能表是测量消耗电能的仪表，C正确，不符合题意；

D.发光二极管是由半导体材料制成的，D错误，符合题意。

故答案为：D„

分析：半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，用半导体材料制作二极管和三极管，是电子设备的基本

部件。

5.C

解答：由图甲可知，定值电阻Ri与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电

路中的电流。

A.由图乙可知，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，此时电压表示数为2V,电流表示数为0.1A,电

源电压U=U1+U2=IR1+U2=0.1A•&+2V①

滑片在位置时，电压表示数为电流表示数为电源电压u=U[+U=%+U=

2IV,0.3A,220,3A-

%+②

由①②可得U=

2.5V

R[=5c

A不符合题意;

B.如图乙所示，滑片在移动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，由/=告可知，在电源

电压一定时，电路中的总电阻变小，电路中的变大，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移动过程中，R2

接入电路阻值变小，B不符合题意；

C.定值电阻的阻值为5Q,滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻/?滑=牛=,=20Q

所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Q时，定值电阻Ri和滑动变阻器R2两端的电压相等，电流相

等，此时电路中的电流/=^=^=^fc=°-25A

电压表的示数U滑=//?!=0.25Ax5Q=125V

即电阻Ri的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像，C符合题意；

D.由图乙可知，滑片移动过程中电路中的电流变大，在电源电压一定时，由P=U/可知，电路中的电

流变大，电路消耗的总功率变大，D不符合题意。

故答案为：C。

分析：分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻

器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，整个电路

的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压，利用功率公式P=UI求解功率即可。

6.B

解答：由图可知，只闭合Si,Ri、R2、R3串联，Vi测R2、R3两端总电压，滑片P在最上端时，R2=0,

V2测RI两端电压，此时最小值为3V,滑片P在最下端时，V2测Ri和R2阻值两端电压，电压表Vi示数不

变，而电压表Vi与V2的示数之差变化了2V,即V2示数变化了2V,即R2两端电压为2V,根据串联分压得

色,_%一曰

圾-2V_2

即%苧2

闭合开关S1、S2时，R1、R2滑片之上的部分电阻、R3串联，当滑片P在中点时，相当于R1、|R2,R3串

联，V1测iR2、R3两端总电压，V2测R1和1R2阻值两端电压，且电压表V1与V2的示数之比为1:2,根

U1R3+等口3+等R3+与1

据串联分压可得

丁试=学=*=3

整理可得2(/?3+^)=2/?2

可求得=当

滑片P在最上端时，R2=0,V2测R1两端电压，此时电路电阻最小，此时相当于R1、R3串联，

且％=3R3

则根据串联分压，R3两端电压与电源电压的关系为

4

R3有最大功率0.75W,得P3=3-=-^―=0.75w

R316/?3W

即会=16x°・75W=12W

而当P在中点时，电路总功率为P总=瓦&;=诟篇；=媪=?=2-4w

B符合题意。

故答案为：B,

分析：只闭合Si时,加蜩定Ri、R2、R3为哪种电路，Vi和V2测哪部分的电压，然后根据串联分压及电压表

Vi和V2的示数变化情况求出电阻Ri和电阻R2之比，从而确定电阻Ri和电阻Rz的关蔚闭合开关Si、$2时，

由图确定Ri、R2滑片之上的部分电阻、R3为哪种电路，根据电压之比及串联分压确定电阻R2和电阻R3的

关系；滑片p在最上端时，由已知条件确定电阻％和电阻R3的关系；根据串联分压表示出R3两端电压与

电源电压的关系，由由己知条件算出乎的值大小；最后根据P在中点时，根据Ri、R2、R3的关系，求电路

K3

u2

总功率P总工+近工的大小。

7.C

解答：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

R

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，AB不符合题意；

C.如图乙所示，在0~10min内，饭煲处于加热状态，功率为800W,C符合题意；

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=200Wxl0x60s=1.2xl05J

D不符合题意。

故答案为：C。

分析：通过功率公式可知，电压一定时;电路中的电阻越大，电路的功率就越低，电阻越小，电路的功

率就越高；求解电流做功，利用公式W=Pt求解即可，P是用电器的功率，t是用电器工作的时间。

8.A

解答：A.由乙图可知，电源电压为

定值电阻的阻值为

当滑动变阻器的功率为0.72W时，设电流为I,根据公式P=UI得O,72W=(3V-/X3Q)/

解得满足题意的电流为0.4A和0.6A,此时两次电流之和为1A,A符合题意；

B.电压表示数与电流表示数比值为滑动变阻器的电阻，滑动变阻器电阻改变，B不符合题意；

C.电压表测的是滑动变阻器的电压，电压表示数的增加量等于定值电阻电压的减小量，对于定值电阻，

根据公式/?=7,其电流和电压成正比，所以其电压的变化量和电流变化量的比值不变，c不符合题

意；

D.由图可知，当电流为1A时，3图像功率为0,说明3是滑动变阻器的功率和电流的关系，此时滑动变

阻器接入电路的电阻为0,即滑片在b端，D不符合题意。

故答案为：Ao

分析：(1)因电源电压和定值电阻的大小不变，可以由图乙对于的图像I运用u=/电源电压，用/?=热

求出定值电阻值，最后运用「=U/建立方程式，求出两个电流值大小；

(2)电压表示数与电流表示数比值为滑动变阻器的电阻，因滑动变阻器的电阻值发生改变，所以电压

表示数与电流表示数比值发生改变；

(3)由R=苫判断出电压的变化量和电流变化量的比值不变；

(4)当电流为1A时，电路中图像1电流为最大值，图像3电流为最小值，说明图像1是总电流，图像3

为滑动变阻器接入电路中的电阻为0,所以此时滑动变阻器滑片P处于b端。

9.B

解答：从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串

联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。

A.假设电流表的示数最大为0.6A,这时串联电路的电流是0.6A,流过灯泡L的电流是0.6A,灯泡L标有

"2.5V1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式P=-可知，灯泡L的电阻凡="=

RLP

灯泡L的电阻是5C；根据欧姆定律的变换式U=IR可知，灯泡L的电压%=(&=OSA*5Q=

3.0V

这时灯泡L的电压是3.0V,但是灯泡L标有"2.5V"字样，即额定电压是2.5V,这是最大电压，不能超过这

个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V,假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A,A不符合题意；

B.假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Q,由A解析可知，灯泡L的电阻是5。，电源电压恒为4.5V,

电路中的电流/=777=4Q+5。="A

这时灯泡L的电压/=//?L=05AX5Q=2.5V

这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则

灯泡不能安全工作，B符合题意；

C.根据电功率的推导式P=/2R可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率

最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电

流最小,即/min=^=^X；=0.18A

=

这时灯泡L的电压气=IminR{=OI8AX5Q09V灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问

题，电路的电流是0.18A,电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A,电路是安全

的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5C,根据电功率的推导式

2PR2x=

P=IR可知，灯泡消耗的最小电功率Lmin=“in,L=（0.18A）5^0.162W

灯泡消耗的最小电功率是0.162W,不是0.12W,C不符合题意；

D.由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Q,这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大

小是0.5A,电源电压恒为4.5V,根据电功率的公式P=UI可知，电路消耗