2022年中考物理二轮复习实验专题练习——电功率

2022年中考物理二轮复习实验专题练习——电功率

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．（2021·云南官渡·二模）电流做功是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察。小华同学为了更直观地观察到电流做功的多少，设计了如图甲所示的实验，小电动机通过细线将砝码吊起。请根据实验过程回答下列问题：

(1)请在图甲中将滑动变阻器正确接入电路（要求连线不允许交叉）；

(2)连线时，开关应__，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最__（选填“左”或“右”）端；

(3)该实验是通过观察__比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为__能；

(4)电流表的读数如图乙所示为__A，电压表如图丙所示为__V，则电动机电功率__W；

(5)砝码的重力是10N，小电动机在5s内将砝码匀速提升0.4m，则它的机械功率__W；

(6)通过比较发现，造成这种现象的原因可能是__。

2．（2021·江西南昌·模拟预测）亲爱的同学，请你用所学的物理知识解决下列问题。

(1)小明在使用电压表测量电路两端电压时，将电压表接入电路中，在开关断开时，电压表的指针如图甲所示，则应采取的操作是_____。闭合开关，小明发现电压表的指针仍如图甲所示，则应采取的操作是_____。正确测量时，电压表的示数如图乙所示，则所测电路两端的电压为_____V。

(2)如图丙所示的电阻箱的示数为_____Ω；相比滑动变阻器，它的优点是_____。

(3)如图丁所示的是小亮家的电能表，其示数为_____。周末，小亮关闭家中其他用电器，让家中的电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作5min电能表转盘转了72转，则电饭锅的实际功率是_____W。

3．（2019·云南西山·二模）在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时，同学们猜想：电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。

(1)小浩设计的实验中，利用小灯泡把电能主要转化为________________能来显示电流做功的多少；

(2)实验电路中的两个小灯泡和的规格应_______________________。(选填“相同”或“不同”；

(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器，目的之一是为了保护电路，另一个目的是_______________；

(4)在图甲所示的电路中，两个小灯泡是_____________________(选填“串联”或“并联”)的，这样连接是为了探究电_______________的关系；

(5)完成上述探究后，小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证，请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路，把电路图画在图乙的虚线框内。

(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想，小浩是否必须通过实验验证？

你的看法是______________ ( 选填“不必”或“必须”)，你的理由是__________________。

4．（2022·福建南平·一模）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，滑动变阻器规格为“20 Ω   1 A”。图甲是设计的实验电路图，图乙是未连接完整的实验电路。

（1）请用笔画线代替导线将乙图的电路连接完整______；（要求滑片向左移动时灯泡变亮）

（2）小华同学连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮。他将滑片由B端向A端移动过程中，开始一段时间灯泡仍然不亮，两表均无示数，但当滑片移到某点M时，灯突然发光且很亮，电压表、电流表均有较大示数。他立即断开开关，查找原因，你认为出现以上现象的原因是______；

A．滑动变阻器被短路                                     B．滑动变阻器最大阻值太大

C．滑动变阻器线圈在B、M间有断路             D．滑动变阻器线圈在A、M间有断路

（3）解决以上问题后，闭合开关，缓慢移动滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，则灯泡的额定电流为______A，灯泡的额定功率为______W；

（4）若实验中电压表电阻并非无穷大，考虑到电压表电阻对电路的影响，则由上述方案测得的小灯泡的额定功率将比真实值______（填“偏大”或“偏小”）；

（5）完成上述实验后，小华又设计了一种测小灯泡额定功率的方案，如图丁所示，R0是定值电阻。

①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点______（选填“a”或“b”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；

②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；

③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P =______。

5．（2021·四川游仙·二模）“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡（U额为2.5V）定值电阻R0（阻值为10Ω）、开关及若干导线。

（1）根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整；______       

（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是______；

（3）排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为______A时小灯泡正常发光，电流表A1的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为______W。

6．（2021·西藏林芝·模拟预测）某同学利用如图甲所示电路来测量小灯泡的额定电功率，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，实验步骤如下：

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整（要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小）；_______

（2）闭合开关S，发现电流表指针偏转，小灯泡微弱发光，而电压表指针无偏转，则故障的原因可能是电压表_______（选填 “断路”或“短路”）；

（3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，发现电压表的示数为2V，要使小灯泡两端电压达到额定电压滑动变阻器滑片应该向______动移动（选填“左”或“右”），此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为_______A；小灯泡的额定功率为_______W；

（4）在测量小灯泡额定电功率时，另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中，记录了多组电压表与电流表的示数，并大致描绘出了小灯泡的I-U图象，如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同，小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而_______。

7．（2021·辽宁·辽河油田实验中学一模）在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）为了测量更精确，电压表应选择的量程是0～______（选填“3”或“15”）V；

（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障的原因可能是小灯泡______（选填“短路”或“断路”）；

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω；（保留小数点后一位）

（4）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额。请完成下列实验步骤：

①闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为______；

②接着断开S1闭合S2，调节滑动变阻器______的滑片，使电压表的示数仍为①中的示数；

③调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数为U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P=______（用R0、U额，U1、U2表示）。

8．（2021·湖南娄底·二模）在测量小灯泡的额定功率的实验中，器材中有，电源（电压恒为3V），开关，电压表，电流表各一只，额定电压为2.5V的灯泡，滑动变阻器（20Ω，1A）及导线若干

（1）闭合开关后，发现电流表的指针如图甲所示，其原因是___________；

（2）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；

（3）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是___________；

（4）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验，

①先闭合开关S，S1，断开S2，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数为I1；

②保持滑片P的位置不变，闭合开关S，S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额=___________。

9．（2021·重庆巴蜀中学模拟预测）在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R2。

（1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作：______；

（2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整（3）本实验选择的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；

（4）小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小明接下来的操作合理的是______（选填字母符号）；

A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱

B．拧紧开关两端的接线柱

C．检查滑动变阻器是否短路

（5）小明根据实验数据绘制出I-U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是______；

（6）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率偏______（选填“大”或“小”）；

（7）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实______P额（选填“>”“<”或“=”）；

（8）小明增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图A、B是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是______（填序号）。

A．两种方案都能B．两种方案都不能C．A方案能，B方案不能D．A方案不能，B方案能

10．（2021·内蒙古扎兰屯·三模）某实验兴趣小组想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，从实验室找来了电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。

（1）如图甲所示为该小组一同学所连的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线未连接，请把电路连接完整；___________

（2）当闭合开关时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一现象的原因可能是小灯泡 ___________；

（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 ___________W；

（4）同组的小红认为，可以利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻，并求出平均值，小明认为小红的观点不合理，理由是 ___________；

（5）小红在继续实验时发现电流表突然损坏，于是又找来了一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压为U且保持不变，也可以测出另一额定电压为U额的小灯泡的额定功率，请将步骤补充完整：

①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为 ___________；

②只闭合 ___________，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1；

③小灯泡的额定功率P=___________（用U、U1、U额、R0表示）。

11．（2021·湖南师大附中博才实验中学三模）在“探究电流产生的热量跟什么因素有关”的实验中：

（1）进行猜想时，阳阳发现了平时烤火过程中，电烤炉的电阻丝和与它相连的导线是串联的，电阻丝的温度很高而导线温度很低。请你根据阳阳发现的现象提出自己的猜想：电流通过导体产生的热量跟______有关；

（2）阳阳设计了如图所示的装置，该装置在接通电源后，瓶内的空气被加热后膨胀，使U型管中的液面发生变化，通过观察U型管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝产生的热量多少。这种探究方法称为______；

（3）要探究电流产生的热量与电流的关系，应该选用如图所示的______实验装置。

12．（2021·四川高县·模拟预测）实际生活中，用电器接通电源后，都伴有热量的产生，小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中A、B、C、D四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端

（1）在实验过程中，通过观察U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；

（2）图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系；

（3）图乙所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与______的关系；

（4）综合分析图甲、乙两装置的实验现象，可以得出的结论是：______。

13．（2021·广西北流·一模）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中有相同的液体。   

（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中______。       

（2）甲装置可探究电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后，（填左/右）______侧容器中U形管中液面的高度差大。       

（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是______。       

（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与步骤（3）相比较，则左侧U形管中液面的高度差将______（填“变大”“变小”或“不变”）。

14．（2019·河北·石家庄实验中学模拟预测）小明做“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验。如图所示，有三个空烧杯，瓶口向下，固定在竖直的木板上，瓶口用橡皮塞塞紧，3根两端开口的L形玻璃管穿过橡皮塞与瓶内相连，每根玻璃管内各有一段相同长度的红色水柱，实验前，让三条水柱在同一高度，每个瓶中各有一段电阻丝（电阻分别为6Ω、3Ω、3Ω），电源电压调到3V，请回答下列问题：

（1）此实验是通过观察________来判断电阻丝产生热量的多少的，利用此装置实验时，实验所用时间比加热液体所用时间缩短很多，其原因是_________。

（2）小明要完成该实验，应该采用_______电路图，并在丙中用笔画线代替导线将实物补充完整。(       )

（3）小明连接好实物电路后，闭合开关，2min后，___________号烧瓶中玻璃管中的红色水柱更高。

【拓展】在上面（3）中，1号烧瓶中的电阻丝产生的热量为___________J；闭合开关一段时间后，1、2、3三个烧瓶中电阻丝产生的热量之比为___________。

参考答案：

1．          断开     左     砝码吊起的高度     机械能     0.2     5     1     0.8     由于摩擦与电阻等原因，造成电能有损耗，并没有全部用来做功

2．     电压表校零     将电压表正负接线柱上的导线对调     6.0     3760     接入电路中的电阻值数据明确     4029.3     1200

3．     内     不同     改变灯泡的电压，便于多次实验得出普遍规律     串联     电压          不必      

4．          C     0.22     0.55     偏大     a    

5．           灯泡处断路或R0处短路     0.25     1.125

6．          断路     右     0.3     0.75     增大

7．     3     短路     8.3     U额     R2    

8．     正负接线柱接反了     0.625     灯丝电阻随温度升高而增大     I1R0(I2-I1)

9．     电流表进行调零          R1     A     电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率     大     >     B

10．          断路     1.25     小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，求平均值没有意义     U额     S、S1    

11．     电阻     转换法     乙

12．     液面高度     电阻大小     电流大小     电流通过导体产生的热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多

13．     液面高度差     电阻     右     使通过R1和R2的电流不相等     变小

14．     玻璃管中红水柱上升的高度     气体受热膨胀 比液体更明显     乙          ③     80     2:1:9