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1、第 43 页 共 43 页备战2020年中考山东省三年中考物理真题分类解析汇编专题17 电功率（三）（答案解析）1（2018威海）如图所示，R1的阻值为5，滑动变阻器R2的最大阻值为40，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“03V”。为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为2.5，R1消耗的最小功率为0.45W。【分析】由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，电流表示数最大为0.6A，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的最小阻值和电路的最小电流，根据功率公式求出最
2、小功率。【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路总电流，当电流表示数最大为I1=0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律可得，电阻R1两端电压：U1=I1R1=0.6A5=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U2=UU1=4.5V3V=1.5V，因串联电路中各处的电流相等，则由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小阻值：Rmin=2.5；当电压表示数最大为U大=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流是最小的，此时R1两端电压：U1=UU2大=4.5V3V=1.5V，则电路中
3、的最小电流：I小=0.3A，R1消耗的最小功率为：P1=I小2R1=（0.3A）25=0.45W。故答案为：2.5；0.45。【点评】本题考查了求滑动变阻器接入电路的阻值范围，注意求阻值范围时，根据电流表和电压表的最大值进行计算，并且会灵活运用欧姆定律。2（2016泰安）如图所示，电源电压保持6V不变，电阻R1=10，R2=20，闭合开关S，通电30s，则电阻R1产生的热量为12J。【分析】根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流的电流，再根据Q=I2Rt求出通电30s电阻R1产生的热量。【解答】解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I=0.2A，则通电30s电阻R1产生
4、的热量：Q1=I2R1t=（0.2A）21030s=12J。故答案为：12。【点评】本题考查了电阻的串联和欧姆定律、焦耳定律的应用，是一道基础题目。3（2016济宁）在研究微型电动机的性能时，小希用如图所示的实验电路进行实验。通过调节滑动变阻器R使电动机实现停止转动和正常运转，并将测量数据记录在表中，则这动机的电阻为4在正常运转时因发热而损失的功率为16W 电动机状态U/VI/A停止转动20.5正常运转2.42【分析】（1）电动机停止转动时为纯电阻用电器，根据欧姆定律求出电动机的电阻；（2）电动机正常运转时，根据P=I2R求出因发热而损失的功率。【解答】解：（1）电动机停止转动时，由I=可得，
5、电动机的电阻：R=4；（2）电动机正常运转时，因发热而损失的功率：PR=I22R=（2A）24=16W。故答案为：4；16。【点评】本题考查了欧姆定律和电热公式公式的应用，要注意电动机停止转动时为纯电阻用电器欧姆定律适用，电动机正常运转时为非纯电阻用电器欧姆定律不适用。4（2016淄博）如图所示是某电能表表盘的部分数据（imp表示电能表指示灯闪烁的次数）当电路中某用电器单独工作6min时，电能表指示灯闪烁了320次，则该用电器消耗的电能是0.1kWh，它的功率是1000W。【分析】电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表。3200imp/（kWh）的含义是：电路中每消耗1kWh的电能，指示灯闪
6、烁3200次。根据题目所给条件和电功率的公式P=，进行解答。【解答】解：因为电路中每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁3200次。所以当指示灯闪烁320次时，消耗的电能为W=0.1kWh，t=6min=0.1h用电器的额定功率P=1kW=1000W。故答案为：0.1；1000。【点评】本题考查学生对电能表铭牌上数据的理解情况，同时要求掌握电功率的计算方法。注意题目中的单位换算。5（2016烟台）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙=2：5，则R1：R2=2：3；当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=5
7、：3，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2=2：3。【分析】（1）当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比；（2）当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1和R2串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压；根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比，根据P=UI求出R1、R2消耗的电功率之比。【解答】解：（1）当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电
8、流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过两电阻的电流之比：=，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I=可得，两电阻的阻值之比：=；（2）当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻两端的电压之比：=，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两电压表的示数之比：=，R1、R2消耗的电功率之比：=。故答案为：2：3； 5：3； 2：3。【点评】本题通过改变开关的连接方法和电表的更换，改变了电路的连接方法，电路先并联后串联，通过电阻的不变
9、量来沟通两个过程。6（2016德州）甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5A，此时乙灯泡1min消耗的电能是180J。【分析】甲、乙两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据图象读出两灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据W=UIt求出乙灯泡1min消耗的电能。【解答】解：甲、乙两灯泡串联，且，甲灯泡中通过的电流为0.5A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，I乙=I甲=0.5A，由图象可知，两灯泡两端的电压分别为U甲=2V，U乙=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U甲
10、+U乙=2V+6V=8V，乙灯泡1min消耗的电能：W乙=U乙I乙t=6V0.5A60s=180J。故答案为：8；180。【点评】本题考查了串联电路的特点和电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。7（2016德州）在测量额定电压为“2.5V”小灯泡电功率（正常发光时电阻约为10）的实验中，电源为两节新干电池。（1）图甲的实物图连接中有不妥之处，应如何改正：电流表量程应选00.6A。（2）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，小莉发现小灯泡始终不亮，观察两电表发现，指针始终处于图乙所示位置，其故障原因可能是小灯泡断路。（3）改动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制如图丙所示
11、的图象，由图象可知，小灯泡的额定功率是0.625W。（4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小莉选用一个Rc=5的电阻，设计了如图所示的电路及实验方案：调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为小灯泡额定电压；保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，测出Rc两端的电压Uc，通过计算得到小灯泡的额定功率。指出她的设计方案中存在的两个问题：问题一：无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；问题二：电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。【分析】（1）根据给出的额定电压和电阻，利用公式判断电路中的最大电流，从而判断电流表的量程。这就要求电表的正负极、不能接错，通过的实际电流也不
12、能超过电流表的量程，否则将烧坏电表。（2）发现灯泡不亮，电流表无示数，则电路为发生断路，电压表有示数，说明与电压表并联的用电器断路；。（3）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压等于其额定电压；根据图丙读出电流表的示数，由P=UI计算出灯泡的额定电功率。（4）根据串联电路的特点分析灯泡是否能够正常发光；电压表并联在电路中，电流应由正接线柱流入，负接线柱流出。【解答】解：（1）根据小灯泡铭牌可知其额定电流为I=0.25A，所以电流表量程接错，故电流表量程应选00.6A；（2）从乙图可知，电路中电流为零，说明连入电路很大，可判断电路某处断路，从电压表示数等于电源电压，小灯泡不亮可判断小灯泡断路；（
13、3）当U=2.5V时，I=0.25A，所以小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V0.25A=0.625W；（4）由题意知，电源电压约为3V，灯泡正常发光时电阻约为10，当变阻器电阻为零时，设灯泡两端的电压为U，根据串联电路的特点：=，即解得：U=2V，所以无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。故答案为：（1）电流表量程应选00.6A；（2）小灯泡断路；（3）0.625；（4）无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。【点评】本题是测量小灯泡的额定功
14、率实验，考查了电路的连接、电路故障的分析、电流表的读数及电功率的计算，同时考查了对实验设计的分析，关键掌握测量的原理及电表的使用方法。8（2016滨州）某实验小组的同学用下图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，功率估计在1.1W左右。（1）请在图甲中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路。（2）请根据实物图在右侧虚线框内画出对应电路图。（3）连接电路时，开关应该断开。（4）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于B 端（选填A或B）。（5）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，此时电路故障为小灯泡断路。（6）故障排
15、除后，闭合开关，调节滑动变阻器换片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示为0.3A，则待测灯泡的额定功率为1.14W；（7）若实验器材中电压表015V量程被损坏，利用上图器材怎样测定待测灯泡的额定功率？简要步骤把电压表和变阻器并联，移动滑片使电压表示数等于2.2V，读出电流表示数。【分析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表量程，然后把电压表并联在灯泡两端；（2）根据实物电路图作出电路图；（3）为保护电路，连接电路时，开关应断开；（4）为防止闭合开关时，电路中电流过大烧坏用电器，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处；（5）电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，电流表无示数，说明电路断路，从而判断出故障的可能原因；（6）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据P=UI计算灯泡的额定功率；（7）电源电压为6V，根据串联电路电压特点
