1、知识点18、电功和电功率思维导图教材精析一、电功1电功：电流通过某段电路所做的功。电流做功的过程，实际就是电能转化（能量形式发生改变）为其他形式能量的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。2电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、通过的电流和通电时间的乘积。计算公式：WUItPt(适用于所有电路)。电功的单位：国际单位是焦耳(J)，常用单位：千瓦时(kWh)，俗称“度”。1度1千瓦时1kWh3.6106J对于纯电阻电路可推导出：WI2RtU2t/R串联电路中常用公式：WI2RtW1W2R1R2并联电路中常用公式：WU2t/RW1W2R2R1无论用电器串
2、联或并联，计算在一段时间内所做的总功都可用公式：WW1W2 。3电功或电能测量电能表是测量电功或电能的仪表。电能表上“220V”“5(10)A”“3000r/kWh”分别表示：该电能表应该接在220V的电路上使用；额定电流为5A，在短时间内使用时电流可允许大一些，但不能超过10A；用电器每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转过3000转。读数注意最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。电能表前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能。二、电功率1电功率是电流在单位时间内做的功。电功率是表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率(而不是其额定功率)。2电功率计算公式：PW/tU
3、II2RU2/R。电功率的国际单位： 瓦特(W)，常用单位：千瓦(kW)。串联电路中常用公式：PI2RP1P2R1R2并联电路中常用公式：PU2/RP1P2R2R1无论用电器串联或并联，计算总功率可用公式：PP1P2 。3额定功率和实际功率额定电压是用电器正常工作时的电压，额定功率是用电器在额定电压下消耗的电功率。P额U额I额U/RR U/P额某灯泡上所标“PZ220V25”字样表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。三、伏安法测量小灯泡的额定功率测量原理：测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，利用公式PUI可计算出小灯泡的功率。电路原理图如图所示。Gy181选择和连接实物时
4、需注意：1、 连接电路时断开开关，先把除电压表以外的其他器材按串联方式进行首尾连接，滑动变阻器“一上一下”接入电路后调到最大值，最后在小灯泡两端并联电压表。2、 电压表和电流表连接时均需注意“”“”接线柱以及量程。3、 多次测量观察小灯泡在不同功率时的亮度变化。4、 计算额定功率时要选取额定电压那一组数据进行计算。5、 伏安法测功率不需要计算三次实验的平均功率，这一点与伏安法测电阻不同。四、电流热效应1电流的热效应的探究实验该实验可探究电流通过导体产生的热量的影响因素。实验原理是根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生热量的多少（转换法）。实验采用煤油的原因是煤油比热容小且绝缘
5、。2焦耳定律定义：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。计算公式：QI2Rt(适用于所有电路)，对于纯电阻电路可推导出：Q UIt U2t/RWPt。五、电动机(非纯电阻电路)的计算所谓纯电阻电路指的是工作时将电能全部转化为内能的电路。电动机属于典型的非纯电阻电路，电动机工作时将电能主要转化为机械能，少量转化为内能。电动机的耗电功率即为总功，计算公式：P总UI。发热功率指电动机在工作时将电能转化为内能的功率，计算公式：P热I2R(R指电动机的纯电阻)。电动机的机械功率不能直接求得，只能通过前两者相减：P有P总P热UII2R。典例精讲Gy1（2021浙江
6、绍兴中考真题）以可靠的实验事实为基础，通过推理得出结论的研究方法称为科学推理法。下列结论通过这种方法得出的是（ ）A电流产生的热量与电阻大小有关B可燃物燃烧需要温度达到着火点C叶片的下表面一般气孔数目较多D牛顿第一定律【答案】D【详解】A电流产生的热量与多个因素有关，探究其与电阻大小的关系，用的是控制变量法，故A不符合题意；B用相同的热源给两种不同物体加热至着火，需要加热的时间不同，这是比较法，故B不符合题意；C将叶子放在水中探究叶片上下表面的气孔数目情况，所用的是观察法，故C不符合题意；D牛顿第一定律是通过实验操作加理论推导出来的，是科学推理法，故D符合题意。故选D。Gy2（2020浙江中考
7、真题）电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是（ ）A蚊子是可以导电的B电蚊拍电压降低烧毁效果变差C蚊子烧毁是因为电流的热效应D烧毁时可能没有电流通过蚊子【答案】D【详解】A蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁，所以说蚊子属于导体，故A正确，不符合题意；B电蚊拍电压降低，电路中电流变小，电流通过金属网产生的热少，灭蚊效果变差，故B正确，不符合题意；C电流通过电蚊拍的金属网会产生热，从而将蚊子烧毁，利用了电流的热效应，故C正确，不符合题意；D蚊子属于导体，蚊子如果接触了通有电流的电蚊拍金属网，蚊子会因为触电被烧毁，故D错误，符合题意。故选D。Gy3（
8、2016浙江浙江中考真题）某台灯铭牌上标有“9W”字样，“9W”表示该台灯的（ ）A额定功率B实际功率C额定电流D实际电流【答案】A【详解】试题分析：由生活经验可知，台灯铭牌所标的“9W”表示该台灯的额定功率，是台灯在额定电压下所能达到的功率，故应选A。Gy4（2014浙江杭州中考真题）加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）APBCD【答案】C【详解】我们知道电功率的公式P=UI，所以I=P/U, 电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率P=I2R=( P/U,)2r=，所以选C本题考查电功率计算公式的应用，非纯电
9、阻电路与纯电阻电路的区别，电热的计算。学生会觉得题没这么简单，而错求成电动机的机械功率，误选D。Gy5（2021浙江衢州中考真题）绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。（1）使用_灯照明更符合绿色生态理念。（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为_。【答案】 LED 112【详解】（1）1正常工作时，它们亮度相同，但LED灯功率低耗电少，所以LED灯更符合绿色生态理念。（2）2相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为Gy6（202
10、1浙江台州中考真题）某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器额定电压为220伏，R12000欧，R248.4欧。（1）开关转至ac位置时，电阻R1和R2的连接方式是_。（2）开关转至bd位置时，该电热器可实现_功能，它的额定功率是_瓦。【答案】 串联 加热 1000【详解】（1）1如图所示，开关转至ac位置时，电阻R1和R2是首尾相连的，连接方式是串联。（2）2开关转至ac位置时，电阻R1和R2是串联的，根据公式，此时电路中的总电阻最大，电功率最小，为保温状态；开关转至bd位置时，此时只有电阻R2接入电路中，根据公式，此时电路中的总电阻最小，电功率最大，为加热
11、状态。3因为R2=48.4欧，电热器额定电压为220伏，则它的额定功率是Gy7（2021浙江温州中考真题）疫情期间只允许体温正常的师生进入校园。为此，小明设计了一款“智能门禁”，能检测体温并进行人脸识别。工作原理为：若体温正常开关闭合，人脸识别成功开关闭合，电动机M工作（门打开），警示灯不亮；若体温异常不闭合，人脸识别成功闭合，电动机M不工作且警示灯亮起；不管体温是否正常，若人脸识别失败不闭合，电动机M不工作且警示灯不亮。（1）下列电路设计符合要求的是_；（可多选A B C D（2）若警示灯工作时，两端电压为3伏，电阻为10欧，其工作时的功率为_瓦。【答案】 BC 0.9【详解】（1）1由题意
12、分析可知，仅当S1和S2同时闭合时，电动机M才工作，仅当S1断开，S2闭合时，警示灯才亮，只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作。A如图可知，当S1、S2均断开时，警示灯亮，与分析冲突，故A不符合题意；B如图可知，当S1和S2同时闭合时，电动机M工作，警示灯不亮，当S1断开，S2闭合时，警示灯亮，电动机M不工作，只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作，与分析吻合，故B符合题意；C如图可知，当S1和S2同时闭合时，电动机M工作，警示灯不亮，当S1断开，S2闭合时，警示灯亮，电动机M不工作，只要S2不闭合，电动机和警示灯均不工作，与分析吻合，故C符合题意；D如图可知，当S1断开，S2闭合时，警示灯
13、亮，与分析冲突，故D不符合题意。故选BC。（2）2由知道，工作时功率为Gy8（2020浙江舟山中考真题）图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态 （1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理_。 （2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？_ （3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符_。【答案】 水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通 2400J 商家的宣
14、传与实际不相符【详解】(1)1该自动报警器的工作原理： 水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通 ；(2)2小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是W=Pt=4W1060s=2400J(3)3 电池容量6000mAh=6Ah 那么电池储藏的电能为W=UIt=4V6A1h=24VAh小风扇可以持续工作的时间t=3h5h因此商家的宣传与实际不相符Gy9（2020浙江衢州中考真题）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。 （1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中
15、电流突然变小的原因是_。（2）该小灯泡的额定功率是_。【答案】 灯丝断了（或电压表所测电路开路） 【分析】（1）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的部分断路了；（2）灯在额定电压下正常发光，由图乙知电压表示数为2V时x移动的距离，根据图丙知，此时的电流大小，根据P=UI求出该小灯泡的额定功率。【详解】（1）灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然减小到0，电路可能断路，图乙中，电压增大为电源电压3V，则电压表与电源连通，故图丙中电流
16、突然变小的原因是灯丝断了（或电压表所测电路开路）；（2）灯在额定电压下正常发光，由图乙知，电压表示数为2V时，x移动的距离为12cm，根据图丙知，此时的电流为0.2A，该小灯泡的额定功率是：P=UI=2V0.2A=0.4W。Gy10（2020浙江中考真题）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为_瓦。（2）若电源电压下降，栏杆
17、不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。_【答案】 0.8 滑动变阻器滑片向上移动【详解】(1)1由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10时，电路的电流为小灯泡的电功率为(2)2若电源电压下降，根据知在电阻不变时电路的电流较小，电磁铁的磁性较弱，吸引力较小，不能将铁柱吸下来，栏杆不能抬起，此时可以将滑动变阻器的阻值调小些，增大了电路的电流，电磁铁的磁性增强，将铁柱吸下来，可以使栏杆正常抬起来。Gy11（2020浙江台州中考真题）电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图
18、乙。 （1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是_（选填绝缘体或导体）。（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000W。求：电阻R1的阻值是多少_？正常工作时，烧开一壶水需要300s，消耗多少电能_？（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关（一定温度时，可以自动断开或闭合），一个阻值远大于R1的定值电阻R2。要求利用提供的器材，对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图，并说明保温的工作原理_。【答案】 绝缘体 48.4 3105 见解析【详解】(1)1根据导体和绝缘体的概念可知，为防止
19、触电，供电插座的外壳材料应选择绝缘体。(2)2电阻R1的阻值是R1=48.43正常工作300s，消耗多少电能W=Pt=1000W300s=3105J(3)4将定值电阻R2与R1串联，温控开关与电阻R2并联。当水温降低到一定温度时，温控开关自动闭合，R2短路，电路为R1的简单电路，此时水壶处于加热状态，当水被加热到一定温度，温控开关断开，此时R1、R2串联电路处于保温状态，电路图如下 Gy12（2020浙江杭州中考真题）如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V、3W”，闭合开关，灯泡正常工作，求：（1）电阻R的阻值是_。（2）灯泡工作5分钟消耗的电能是_，电阻R产生的热量。_。【答案】
20、6 900J 450J【详解】(1)1灯泡正常发光时的电压UL=6V，功率PL=3W，由P=UI可得，通过灯泡的电流因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻R两端的电压：串联电路中各处的电流相等，电阻R的阻值电阻R的阻值为6。(2)2根据得，灯L正常工作5分钟所消耗的电能3电阻R产生的热量电阻R产生的热量450J。Gy13（2021浙江杭州中考真题）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25V，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
21、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】 230 B【详解】（1）1由电路图知道，电流表串联接入电路中，电压表并联到灯泡的两端，故实物连接如下图（2）23电压表的量程为03V，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移动，使电压表示数为2.5V。Gy14（2021浙江金华中考真题）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中
22、，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：实验次数12345电流（A）0.100.150.200.250.30电压（V）1.01.52.02.53.0R0的电功率（W）0.100.2250.400.6250.90 （1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向_（选填“左”或“右”）移动到适当位置；（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：_A定值电阻的电功率与电流成正比 B定值电阻的电功率与电流的平方成正比（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端
23、的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为_瓦；（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段表示的含义是_。【答案】 左 B 0.3 滑动变阻器的电功率【详解】（1）1完成第3次实验后，电压表的示数是2.0V，接下来要获得第4次实验的数据，电压表的示数是2.5V，需要增大电路中的电流，减小变阻器连入电路的电阻，滑动变阻器R的滑片P应向左移动到适当位置。（2）2由表中数据可知R0的阻值R0=R0的电功
24、率0.10W=(0.1A)2100.225W=(0.15A)2100.40W=(0.2A)2100.625W=(0.25A)2100.90W=(0.30A)210即P=I2R0所以定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。（3）3当定值电阻两端的电压为1.0伏时，变阻器两端的电压U滑=U-U0=4V-1V=3V滑动变阻器的电功率P滑=U滑I=3V0.1A=0.3W（4）4图中线段AA是电路的总功率和定值电阻功率之差，可以得到滑动变阻器的电功率。Gy15（2021浙江绍兴中考真题）在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“25V”字样。（1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合
25、开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：_。（2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是_。（3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为25V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_W。（4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比_（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】 滑动变阻器滑片没有处在阻值最大处 小灯泡断路 1.05 偏大【详解】（1）1由图甲可知，滑动变阻器的滑片没有处于阻值最大处，这样可能
26、会损坏电路，不能保证电路的安全。（2）2闭合开关，电流表没电流，说明某处电路断路，而电压表示数接近电源电压，说明只能是灯泡断路。（3）3电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，故电流为0.42A，根据功率公式可得，小灯泡的额定功率为（4）4由图甲知道，电压表与小灯泡并联，所测电压较准确，而电流表测通过小灯泡和电压表的电流，所测电流偏大，由P=UI可知，所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。Gy16（2021浙江嘉兴中考真题）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶的项目化学习。【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L；功
27、能：加热；保温；性能：能在7分钟内将1L水从20加热到100（不计热量损失）。【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整_。【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的如热电阻阻值最大为多少欧姆_？【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议_【项目制作】【答案】 60.5 在加热的支路上增加温度控制开关【详解】1方案一：两个开关都闭合时，只有R1的简单电路，此时电路的电阻最小，由知道，电路的电功率最大，处于加热状态，闭合开关S时，两个电阻
28、串联，电路的总电阻最大，由知道，电路的电功率最小，处于保温状态；设计方案二：闭合开关S时，只有R2的简单电路，电路的电阻最大，由知道，电路的电功率最小，处于保温状态，两个开关都闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由知道，电路的电功率最大，处于加热状态，如下图所示2水的质量m=V=1103kg/m3110-3m3=1kg水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)1kg(100-20)=3.36105J因为Q吸=W电，W电=Pt，故电功率为由知道，加热电阻的阻值3从安全角度分析：可以在加热的支路上增加温度控制开关。Gy17（2021浙江丽水中考真题）小科开展了课外探究活动：
29、串联电路中滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。【建立猜想】猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大；猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大减小； 猜想3：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小【进行实验】将5欧的定值电阻R、“10欧姆 23A”的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源、数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。（1）图甲中电压表测_两端的电压； （2）实验中，将滑动变阻器滑片向移动_（填“左”或右”），电流表示数变小；（3）实验中，R分别取0欧、1欧10欧接入电路，观察记录并处理数据，得到下表。请将表中缺失的数据补充
30、完整；R阻值/欧012345678910电流/安3.002.502.141.881.671.501.361.241.141.061.00电压/伏0.002.504.285.646.687.508.168.689.129.5410.00电功率/瓦0.006.259.1610.6011.16_11.1010.7610.4010.1110.00【得出结论】根据实验数据，作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线（如图乙），小科得出结论：猜想3成立，当R=R0时，滑动变阻器的电功率最大。【交流评价】（4）小科只通过上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理_。【答案】 滑动变阻器或（R） 右 11.2
31、5 不可靠，没有换用不同的R0，进行多次实验，无法得出普遍规律（或没有换用不同的R，进行多次实验，无法得出普遍规律）【详解】（1）1由图甲知道，电压表并联在滑动变阻器两端，所以，测量的是滑动变阻器两端的电压。（2）2由图知道，滑动变阻器滑片左侧部分与定值电阻串联，电流表测量电路的电流；当滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻增大，则电流总电阻增大，由欧姆定律知道，电路电流减小，即电流表示数变小。（3）3分析知道，表格中空缺的是滑动变阻器的电功率，由知道，此时的电功率是（4）4由于没有换用不同的R0，进行多次实验，所以，无法得出普遍规律，故得出的实验结论不可靠。Gy18（2020浙江丽水中考真
32、题）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。 实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为3.8V的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(00.6A，03A)、电压表(03V，015V)、滑动变阻器(20 1A)、开关各一只，导线若干。（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_瓦； （2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表015V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表03V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
33、 步骤一：按图甲电路先将电压表（03V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下电压表；步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在_两端；步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向_(填左或右)移动，直到电压表示数为_伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。【答案】 1.52 滑动变阻器 左 2.2【详解】(1)1根据乙图可知，电流表选择的量程是00.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.4A，因此灯泡的额定功率为PL=ULIL=3.8V0.4A=1.52
34、W(2)2保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器两端；34电源电压6V，灯泡的额定电压3.8V，根据串联电路电压与电阻成正比的规律知，闭合开关以后，应将滑动变阻器的滑片直向左移动（减小其连入电路的电阻）直到到电压表示数为U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V此时读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率即可。Gy19（2020浙江中考真题）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触
35、点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是_cm。（2）在触点N滑动过程中，的最大值是多少_?（3）每电阻丝的阻值是_。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电，电路消耗的电能为W。求W的最大值_。（计算
36、过程中不需要说明取最大值的理由）【答案】 10 4欧姆 0.4 324焦耳【详解】(1)1当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为40cm-30cm=10cm(2)2当x=0或x=50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，由图乙可知，电路中的电流I大=0.9A，由可得，变阻器接入电路中的电阻当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，由图乙可知，电路中的电流I小=0.5A，此时电路的总电阻因串联电路中总电阻等于各分
37、电阻之和，所以，M、N之间的最大值(3)3由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以即因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3= R4时，M、N之间的总电阻最大，则,即解得R3=R4=8金属圆环中电阻丝的总电阻由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L=50cm-10cm=40cm所以，每1cm电阻丝的阻值是(4)4把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，电路为圆环的简单电路，由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方
38、）时，上方（或下方）的电阻最小，电路的总电阻最小，此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为此时电路的总电阻则通电1min，电路消耗的最大电能Gy20（2020浙江中考真题）在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20 10A”，还有多个阻值不小于的定值电阻可供选择。（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误（其它元件连接正确），该元件和错误分别是_；（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。实验次数第一次第二次第三次定值电阻/510电流表示数/A0.400.200.10 表中“”处所选用定值电阻的阻值是_；（3）小科
39、用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率与其电阻值的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的_。A B C D【答案】 电流表，正负接线柱接反 20 A【详解】(1)1在使用电流表时，电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出，根据图可知，电流表的正负接线柱接反了。(2)2研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系时，需要控制电压不变，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为当电流为0.10A时，接入的电阻的阻值为(3)3用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，实验中控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压保持不变，根据P=可知，当滑动变阻器接入电路
40、的电阻变大时，功率会变小，故A符合题意。故选A。Gy21（2020浙江杭州中考真题）小金用如图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与变阻器接入电路电阻之间的关系。已知电源电压恒为3V，定值电阻R0的阻值为3 滑动变阻器R1上标有“2A5”字样。实验数据如表所示。（1）用笔画线代替导线，在答题纸上完成图乙的电路连接。_。（2）表中第6次实验时，电流表示数如图丙所示，则表中数据是_。（3）根据实验数据可知，此电路中，滑动变阻器消耗的电功率随着变阻器接入电路电阻的变化的规律是_。【答案】 1 滑动变阻器消耗的功率先随它接入电路的电阻的减小而增大，再随它接入电路的电阻的减小而减小【详解】(1) 1
41、根据电路图连接实物图如下： (2)2由图像可知电流表选择03A量程，此时示数为1A。(3)3由表格数据可知，随着滑片的移动，电压表的示数减小，由串联分压原理可知，变阻器接入电路的电阻逐渐变小，滑动变阻器消耗的电功率，先变大后变小。Gy22（2019浙江绍兴中考真题）在验证焦耳定律（Q=IRt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况（已知R甲R乙）。闭合开关，三种电路的电流表指均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度h。小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。 A B C实验电路玻璃管内液面高度小组结论你的合理解释与评价A液面都不上升导体产生
42、的热量跟电阻无关_B液面都上升，且h甲 两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系【详解】（1）电流通过导体产生的热量与电阻成正比，既然液面高度不变，说明根本没有热量产生；观察电路A可知，这时电阻根本没有接入电路；无现象，无法验证焦耳定律中Q与R定性关系 ；（2）两个电阻串联，通过它们的电流和通电时间都相同，电阻越大，产生的热量就越多（3）当两个电阻并联时，电压相等，根据公式P=可知，甲产生的热量多，液面上升的高度就比乙上升的大；（4）根据控制变量法的要求，探究电阻对热量的影响，必须控制电流相等，而两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系Gy23（2018浙江嘉兴中考真题）笔记本电脑已进入寻常百姓家庭, 出差旅游时常随身携带。出于安全考虑, 民航局规定, 乘客可随身携带0.16kWh以下的可充电设备。目前, 部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题:(1)某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000