06电功和电功率-山东省泰安市五年（2018-2022）中考物理真题分类汇编

06 电功和电功率 -山东省泰安市五年（2018-2022）中考物理真题分类汇编

一、单选题

1．（2022·山东泰安·中考真题）如甲图所示，灯泡标有“”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“”字样，电压表的量程为，电流表的量程为，定值电阻的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关、、时，通电30s，电路中电流所做的功为；当闭合开关，断开开关、时，灯泡的实际功率为；当闭合开关、，断开开关时，定值电阻消耗的最小功率为。下列说法中（　　）

①灯泡的电阻为       ②电源电压为     ③     ④

A．只有①④正确 B．只有②③正确

C．只有①②正确 D．只有①③④正确

2．（2022·山东泰安·中考真题）下列说法中不符合安全用电原则的是（　　）

A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人

B．家庭电路中保险丝熔断后，可以用铜丝来代替

C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间

D．将家用电器的金属外壳接地

3．（2021·山东泰安·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变。只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中电流达到最小值，此时电流表示数为，电压表的示数为；只闭合开关，移动滑片至滑动变阻器的中点处时，电压表的示数为，此时电阻的电功率为。下列说法中（       ）

①电阻的阻值是

②电源电压是

③滑动变阻器的最大阻值是

④当开关、、都闭合时，电路消耗的总功率是

A．只有①③正确 B．只有③④正确

C．只有①②正确 D．只有①④正确

4．（2021·山东泰安·中考真题）下列对数据的估测中，最接近实际的是（       ）

A．家用空调的电功率约为

B．一名初中生所受重力约为

C．一枚一元硬币的直径约为

D．人正常步行的速度约为

5．（2019·山东泰安·中考真题）如图所示，电路中电源电压保持不变，小灯泡标有“3V 1.5W字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V．当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时小灯泡正常发光．为了保证电路安全，小灯泡电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程．在滑片P滑动过程中，下列说法

①电源电压为4.5V

②变阻器接入电路的阻值范围是3Ω﹣12Ω

③小灯泡的最小功率为0.135W

④电路的最大功率2.25W

A．只有①②正确 B．只有③④正确

C．只有①②④正确 D．①②③④都正确

6．（2018·山东泰安·中考真题）下列做法符合安全用电原则的是（   ）

A．家用保险丝熔断后，可用铁丝或铜丝代替

B．雷雨天气可以站在大树下避雨

C．选用插座时，所有家用电器都使用两孔插座

D．搬动电器前应断开电源开关

7．（2018·山东泰安·中考真题）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”．闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（   ）

①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W

②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A

③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω

④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W

A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④

8．（2018·四川自贡·中考真题）家庭电路中，下列操作符合要求的是（　　）

A．空气开关跳闸后，应立即合上

B．家庭电路的开关，接在零线或火线上都可以

C．使用试电笔时，手指不能碰到笔尾金属体，以免发生触电事故

D．输电线进户后，应先接电能表

二、作图题

9．（2021·山东泰安·中考真题）请将下列电路元件连入电路。要求：开关控制灯泡，连接时符合安全用电原则。

三、实验题

10．（2021·山东泰安·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为，正常工作时的电阻约为。现有器材：电源（电压为，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择： R1（50、2A）、R2（10、1A）。请完成下列问题：

（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是______（选填“”或“”）；

（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接______；

（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示为______；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片向______（选填“”或“”）端移动；

（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率______；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：

①断开开关，闭合开关、，移动滑动变阻器的滑片，______；

②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关仍闭合，______，记录下电压表示数为；

③小灯泡的额定功率______（请用已知量和测量量表示）。

11．（2019·山东泰安·中考真题）要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω．现有器材：电源（电压恒为8V），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（5Ω，1A）、R2（20Ω，1A）．请完成下列问题：

（1）滑动变阻器应选用_____．

（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至_________端（选填“a”或“b”）．闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是________．

A．小灯泡变亮，电压表示数变大

B．小灯泡变亮，电流表示数变大

C．小灯泡不发光，电流表示数接近0

D．小灯泡不发光，电压表示数接近8V

（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上”ד号：并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上．

(        )

（4）线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为_____V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_____W．

四、计算题

12．（2022·山东泰安·中考真题）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关和加热电阻丝、组成，，；控制电路电压恒定，，为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮，通过形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加，电阻减小。浮体体积为，质量为。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为。形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，取，水的密度为，水的比热容为。

（1）当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高档功率和低档功率；

（2）求浮体体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；

（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积。

参考答案：

1．A

【解析】

【详解】

①因为灯泡标有“”字样，由知道，灯泡正常发光时的电阻

故①正确；

②由图乙知道，当R2两端电压是8V时，通过的电流是0.5A，由欧姆定律知道，R2的电阻为

由图知道，当闭合开关、、时，是R2的简单电路，由于通电30s，电路中电流所做的功为，故

由以上两式解得，电源电压

U=8V

故②错误；

③由图知道，当闭合开关、，断开开关时，R1与R2串联，所以，当滑动变阻器全部接入电路时，电路的电流最小，此时电流大小是

定值电阻消耗的功率最小，为

故③错误；

④当闭合开关，断开开关、时，灯泡与R2串联，则灯泡的实际功率为

故④正确。

综上所述，A正确。

故选A。

2．B

【解析】

【详解】

A．若发生触电事故，应立即切断电源再救人，由于人体是导体，以防止施救人员触电，故A正确，不符合题意；

B．保险丝是用电阻率大熔点低的铅锑合金材料制成的，家庭电路中保险丝熔断后，不能用铜丝来代，因为铜丝的电阻率较小，且熔点较高，故B错误，符合题意；

C．控制电灯的开关要接在火线和电灯之间，当开关断开时，电灯与火线断开，才不会带电，故C正确，不符合题意；

D．将家用电器的金属外壳接地，当金属外壳漏电时可以防止人体触电，故D正确，不符合题意。

故选B。

3．D

【解析】

【分析】

【详解】

只闭合开关S1，滑动变阻器与R1串联，电压表测量R1两端的电压，当滑片在b点时，接入电路的电阻最大，使电路中电流达到最小值，由欧姆定律最大此时的电流

①

由于只闭合开关S2时，滑动变阻器与R2串联，电压表测量R2两端的电压，且移动滑片至滑动变阻器的中点c处时，接入电路的电阻是 ，电压表的示数为，由于此时电阻的电功率为，由知道，R2的阻值

由欧姆定律知道，此时电路的电流

②

电源电压

③

由①②③解得

， ，

当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器短路，R1与R1并联，由知道，电路的总电阻

由知道，电路消耗的总功率是

综上所述只有①④正确。

故选D。

4．A

【解析】

【分析】

【详解】

A．家用空调工作电流在4.5A左右，功率在

P= UI=220V4.5A=990W

约为1000W左右，故A符合题意；

B．中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为

G=mg=50kg10N/kg=500N

故B不符合题意；

C．一元硬币的直径约为2.5cm，故C不符合题意；

D．人正常步行的速度约为1.1m/s，故D不符合题意。

故选A。

5．C

【解析】

【详解】

由图知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；

①．由P＝可得灯泡的电阻：

RL＝＝＝6Ω，

由P＝UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：

I额＝=＝0.5A，

由题知，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光，

由欧姆定律和电阻的串联可得电源电压：

U＝I额R串＝I额×（R+RL）＝0.5A×（3Ω+6Ω）＝4.5V；故①正确；

②．因串联电路中电流处处相等，且电流表量程为0﹣0.6A，灯泡的额定电流为0.5A，

所以为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流I最大＝I额＝0.5A，

电路中的总电阻：R最小＝＝＝9Ω，

滑动变阻器连入电路中的最小阻值：R最小＝R总﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω，

由于电压表量程为0﹣3V，当电压表的示数最大为U滑′＝3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大；

此时灯泡两端的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝4.5V﹣3V＝1.5V，

此时电路的电流为：I最小＝＝＝0.25A，

滑动变阻器接入电路的最大阻值：

R最大＝＝＝12Ω，

所以为保护电路，变阻器接入电路的阻值范围是3Ω﹣12Ω；故②正确；

③．小灯泡的最小功率：

PL最小＝I最小2RL＝（0.25A）2×6Ω＝0.375W；故③错误；

④．电路的最大功率：

P最大＝UI最大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故④正确．

综上可知，C正确．

6．D

【解析】

【详解】

A. 铁丝或铜丝在电流过大时不会熔断，所以家用保险丝熔断后，不可用铁丝或铜丝代替，故A错误；

B. 大树突出于地面，更容易遭受雷击，所以雷雨天气不可以站在大树下避雨，故B错误；

C. 选用插座时，冰箱、洗衣机等具有金属外壳的用电器，需要用到三孔插座，故C错误；D. 搬动电器前应断开电源开关，这样用电器与电源断开，不会触电，更安全，故D正确；

故选D．

点睛：保险丝由电阻较大，熔点较低的金属材料制成，当电流过大时，温度升高达到熔点时，会熔断从而自动切断电路，而铁丝或铜丝在电流过大时也不会熔断，不能起到应有的保护作用，故不可用铁丝或铜丝代替保险丝．

7．A

【解析】

【详解】

①电压表示数为3V时，电阻R1通过的电流为：

，与元件的允许电流值比较得，电路中最大电流为0.3A，此时R1的最大功率为：，

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流最小为：

，则R1的最小功率为：

，

故电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W，①正确；

②由①的解答过程可知，电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A．故②错误

③电压表示数为3V时，电流为0.3A，此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为：

，

故滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω，③正确；

④电流最大时，电路最大功率为：

；

电流最小时，电路最小功率为：

，

电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故④错误；

故选A．

点睛：重点是电路的动态分析及电功率的计算，关键是理解“保证电路安全”的意思，即各个电表及电路元件，都不能超量程或允许的最大值，再结合欧姆定律分析，本题中，滑动变阻器阻值最大时，电流小，电压表示数也小，所以不会影响电路安全；电阻变小时，电流增大，电压表的示数也增大，根据比较参数确定电路中的最大电流．

8．D

【解析】

【详解】

A．因为电路有短路或漏电现象，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故A错误；

B．电灯的开关接在了零线上时，即使断开，电灯或其他用电器仍带电，易发生触电事故，故B错误；

CD．如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，氖管都不发光，故C错误；输电线进户后应先接电能表；故D正确．

9．

【解析】

【分析】

【详解】

根据安全用电原则可知，用电器的开关应该靠近火线，开关和用电器串联在电路中，所以电路图如图所示：

。

10．     R1          1.2     A     0.5     减小     使电压表的示数为     断开开关，闭合开关    

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]灯泡正常发光时的电流约为

由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值

所以滑动变阻器应选用R1（50、2A）。

（2）[2]由图甲知道，错误的将电流表与灯泡并联，电压表与灯泡串联，应修改为电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，故电路连接如下图

（3）[3][4]由图知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，且小于灯在额定电压，若正常发光，需要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，应将滑片P向A端移到合适位置。

（4）[5] 由小灯泡的关系图象知道，小灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为

P=UI=2.5V×0.2A=0.5W

[6]由I-U关系图象知道，电流随电压的增大而增大，由P=UI知道，小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小。

（5）①[7]由图知道，断开开关，闭合开关、，滑动变阻器、定值电阻与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压；

②[8]保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关仍闭合，断开开关，闭合开关，电路的连接方式没有发生变化，电压表测R0与灯泡的总电压，记录下电压表示数为；

③[9]电路的电流

由知道，小灯泡的额定功率

11．     R2     a     C、D          4.5     1.8

【解析】

【详解】

第一空．灯的额定电压为4.5V，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：

I＝＝＝0.45A，由串联电路的规律和欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻：

R滑＝＝≈7.8Ω；故选用变阻器R2；

第二空．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处a端；

第三空．电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中测电源电压，故电压表示数不变（为8V）；

因电压表内阻很大，电路中的电流几乎为0，灯不发光，

故闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是C、D；

第四空．原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与灯串联，电压表与灯并联，如下所示：

第五空．线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为4.5V时，小灯泡正常发光；

第六空．此时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，电流为0.4A，则该小灯泡的额定功率为：

P＝ULIL＝4.5V×0.4A＝1.8W．

12．（1）900W，200W；（2）1.5N；（3）

【解析】

【详解】

解：（1）的水吸收的热量为

当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，则高温挡产生的热量为

加热器的高档功率

根据可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小，故当开关S闭合时，、并联，总电阻较小，电功率较大，此时为加热挡，加热挡的功率为900W，当开关S断开时，只有工作，电阻较大，处于低温挡，低档功率

（2）浮体体积的浸入水中时受到的浮力

物体A所受的重力为

物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为2N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为

（3）设控制电路的电压为U控，当杆对A的压力为1.5N时，对应压敏电阻的阻值为，则根据串联电路电压规律可以列等式

       ①

浮体体积的浸入水中时受到的浮力

物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为5N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为

根据所受压力每增加，电阻减小，此时压敏电阻的阻值为

此时对应的控制电路的电流为

根据串联电路电压规律可以列等式

②

联立①②可知

当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为，则此时总电阻为

压敏电阻的阻值为

当压敏电阻为50欧姆时，对应的压力为1.5N，此时压敏电阻的阻值为30Ω，则对应的压力为

此时物体A的浮力为

此时物体A浸入水中的体积

答：（1）加热器的高档功率为900W和低档功率为200W；

（2）浮体体积的浸入水中时受到的浮力为2N和此时压敏电阻受到的压力为1.5N；

（3）水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积为。