第14章 欧姆定律 电功率(含答案) 2026年中考物理一轮专题复习(河南)

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名称 第14章 欧姆定律 电功率(含答案) 2026年中考物理一轮专题复习(河南)
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科目 物理
更新时间 2025-10-25 13:49:51

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第14章 欧姆定律 电功率
第1节 欧姆定律基础计算
基础过关
1. 沪科习题改编 某段导体两端的电压是3 V,通过它的电流是200 mA,则这个导体的电阻是________Ω;现在将电压增加到12 V,应选择电流表的__________(填“0~0.6 A”或“0~3 A”)测量范围测量通过导体中的电流.
2. (2025眉山)甲、乙两根完全相同的电阻丝,将甲电阻丝剪去一半,电阻变为R1;将乙电阻丝从中间对折,电阻变为R2.然后将R1和R2串联接到电路中,则通过R1的电流I1__________(填“大于”“等于”或“小于”)通过R2的电流I2,R1两端电压U1与R2两端电压U2之比U1∶U2=__________.
3. (2025周口一模)如图所示的电路中,若电源电压是3 V,闭合开关后,电流表示数为0.2 A,示数为0.6 A,则通过L1的电流为________A,灯L2两端的电压是________V,灯L2的电阻值是________ Ω.
第3题图
4. (2025长沙)如图所示的电路中,电阻R1和R2的连接方式为__________联.已知电源电压为9 V且保持不变,R1的阻值为10 Ω.闭合开关后,通过R1的电流为________A,此时电流表的示数为1.2 A,R2的阻值为__________ Ω.
第4题图
5. (2025凉山州)在如图甲所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20 Ω.闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置.则电源电压为________V,定值电阻R2的阻值为________Ω.
 
甲     乙
第5题图
6. (2025安徽改编)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导体A和导体B的I-U图像如图所示.导体B的阻值为__________ Ω;当导体A两端的电压为1.00 V时,它的阻值__________(填“小于”“等于”或“大于”)导体B的阻值.
第6题图
7. 沪科习题改编 对于欧姆定律的理解,下列相关说法中正确的是(  )
A. 通过导体的电流越小,导体的电阻就越大
B. 导体两端的电压与导体的电阻成正比
C. 导体中的电流,与导体两端电压成正比,与导体电阻成反比
D. 导体两端的电压大小,由通过导体的电流来决定
8. 人教习题改编 某用电器的电阻是100 Ω,正常工作时通过的电流为0.2 A,接入36 V的电路里,为了使用电器正常工作,必须(  )
A. 串联一个80 Ω的电阻
B. 并联一个80 Ω的电阻
C. 串联一个160 Ω的电阻
D. 并联一个160 Ω的电阻
9. (2025乐山)如图所示为R1、R2两电阻的U-I图像,则R1、R2的电阻之比为(  )
第9题图
A. 3∶2 B. 2∶3
C. 3∶1 D. 1∶3
10. (2025吉林省卷)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15 Ω.闭合开关S,电流表的示数为1.2 A,电流表的示数为0.4 A. 求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电源电压.
第10题图
综合提升
11. 新考法 模型建构 人教习题改编 甲、乙两地相距40 km,在两地之间沿直线架设两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现在输电线在某处发生了短路,为了确定短路的位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量.当电压表的示数为3.0 V时,电流表的示数为0.5 A,则短路位置距甲地为__________m.
第11题图
12. (2025洛阳一模)如图所示,电源电压不变,R1=5 Ω,R2=25 Ω,当S1、S2都闭合,电表甲、乙都是电压表,甲、乙两表的示数之比是__________;当S1闭合,S2断开,电表甲、乙都是电流表,甲、乙两表的示数之比是__________.
第12题图
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13. (逆向思维)某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,R1为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器R2接入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示.该实验所用的电路是(  )
I/A 0.08 0.09 0.10 0.14 0.16 0.19
U/V 0.82 0.90 1.05 1.44 1.65 1.94
班级:________   姓名:________
第2节 电功率、焦耳定律基础计算
基础过关
1. (2025天津)国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定,电水壶电源线一般不应长于75 cm.这是通过缩短电源线长度来减小__________,从而__________(填“增加”或“减少”)电源线通电时产生的热量.
2. 如图所示为一只新安装的家用电能表,请你列举出获取的信息:____(举出一例即可).该电能表的示数为_________kW·h;若每度电的价格是0.5元/(kW·h),则按电能表的示数应交电费__________元.
第2题图
3. (2025开封一模)科技活动中,某同学设计了一种酒精测试仪,简化工作电路如图所示,RP的阻值为20 Ω,电源电压为3 V.某次测试中,当灵敏电流表指针指向30 mA时,显示器两端的电压为__________V,RP在1 min内消耗的电能为__________ J;从电路完整性看,该同学设计的电路中需要改进之处是在电路中接入__________.
第3题图
4. (2025安徽改编)图示电路中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻,其中R1=10 Ω.闭合开关S,电流表的示数为0.20 A,则电源电压为__________V;通电10 s整个电路共产生6 J的热量,则电阻R2产生的热量为__________ J.
第4题图
5. (2025绥化)如图所示,电源电压恒定,将定值电阻R1、R2按图甲、图乙两种方式接入电路,电阻R1在两电路中消耗的电功率分别为4 W和9 W,则R1∶R2=__________.图乙中电阻R2消耗的电功率为__________ W.
 
甲     乙
第5题图
6. 如图所示是定值电阻R和小灯泡L中的电流随其两端电压变化的图像.由图像可知,________(填“甲”或“乙”)是小灯泡L的I-U图像;将它们并联接在2 V的电源上,电阻和小灯泡L消耗的总功率为______ W;将它们串联接在5 V的电源上,电路中的电流为__________A.
第6题图
7. (2025北京)下列用电器中,利用电流的热效应工作的是(  )
A. 电热水壶
B. 吸尘器
C. 电冰箱
D. 电视机
8. (2025烟台)电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识.下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是(  )
A. 台灯
B. 智能手机
C. 家用空调
D. 笔记本电脑
9. (2025天津)将标有“6 V 6 W”的甲灯泡和“6 V 3 W”的乙灯泡串联后,接在电压为9 V的电源上.不考虑温度对灯丝电阻的影响,则(  )
A. 甲灯能正常发光
B. 乙灯能正常发光
C. 两灯均能正常发光
D. 两灯均不能正常发光
10. 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,下列说法正确的是(  )
第10题图
A. 通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的小
B. 将R2和R3都换成10 Ω的电阻丝,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C. 该实验装置利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
D. 若通过R1的电流为2 A,通电1 min,R2产生的热量为300 J
11. (2025连云港)如图是某种家用电暖器的铭牌.求这种电暖器:
×××牌电暖器
额定电压 220 V
额定频率 50 Hz
额定功率 1 100 W
第11题图
(1)正常工作时的电流.
(2)正常工作时内部电热丝的电阻.
(3)在额定电压下工作10 min产生的热量.
综合提升
12. (2025泸州)“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示.下列分析正确的是(  )
第12题图
A. 通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B. 加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C. EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D. 用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
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13. (质疑创新)(2025山东省卷)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”,其铭牌如图所示.顾客咨询:“该移动电源可以供2.5 kW的用电器正常工作吗?”客服回复:“没问题,这是3 kW·h的,3 kW的用电器都可以正常使用.”该客服(  )
××移动电源 电源规格:3 kW·h 输出电压:220 V 最大输出电流:10 A
第13题图
A. 说法正确
B. 混淆了电功率和电能
C. 混淆了电功率和电流
D. 混淆了电功率和电压
班级:________   姓名:________
第3节 欧姆定律实验
1. (2025凉山州)为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6 V)、定值电阻(10 Ω)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~15 V)、滑动变阻器(50 Ω 1 A)等.
甲       乙      丙
第1题图
(1)本实验主要应用的物理研究方法为__________;连接电路前,应将开关______.
(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为__________(填答案字母).
A. 电流表处存在断路
B. 滑动变阻器短路
C. 定值电阻R断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图像,如图乙所示,分析图像初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比.
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的I-U图像如图丙所示,发现图像并不是一条直线,原因是______________________.
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是__~3 V.
2. (2025广东省卷)探究电流与电阻的关系实验如图甲,使用的器材如下:电压恒为6 V的电源,规格为“50 Ω 1.2 A”的滑动变阻器,规格为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各1个等.
甲      乙
第2题图
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示实物图连接完整.
(2)将如表所示的实验记录表①、②处补充完整:①__________,②__________.
实验序号 ① / Ω ② /A
1 5
2 10
3 15
4 20
(3)将5 Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,_____,直到电压表的示数为2 V,此时电流表的示数如图乙所示,为____A,记录数据.
(4)依次更换定值电阻,重复实验.
(5) 新考法 科学论证若计划将定值电阻两端的电压U取1.5 V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验?请判断并说明理由:______________.
班级:________   姓名:________
第4节 伏安法测量实验
1. (2025南阳一模)某同学想利用图甲电路测量Rx的阻值.
甲        乙
第1题图
(1)该实验的原理是______________(用公式表示).
(2)根据图甲电路,请你用笔画线代替导线,把图乙的实物图连接完好(只添加一条导线).
(3)正确连接电路后,开关闭合前应将滑片移至滑动变阻器的__________(填“A”或“B”)端;闭合开关后,该同学发现电流表有示数,而电压表无示数,该电路故障应是Rx__________(填“断路”或“短路”).
(4)在实验过程中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要的作用,可改变Rx两端的电压,从而可多次测量求平均值,减小实验误差.如果用两个定值电阻R1和R2(R1>R2)替代滑动变阻器,组成如图a、b、c三种电路分别进行实验,正确测得三组实验数据并记入表格中,则第3次实验数据应是按照__________(填“a”“b”或“c”)图的电路进行实验测得的.
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω
1 0.85 0.14 6.07
2 1.21 0.20 6.05
3 2.11 0.35 6.03
(5)根据实验数据可知,Rx的阻值是__________ Ω.
(6)实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Rx的测量.如图丙所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路.
①请你依据下面的实验步骤,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(只添加一条导线).
第1题图丙
A. 开关S1和S2都断开,将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,观察到电流表无示数;
B. 保持滑片P位置不动,只闭合开关S1时,读取电流表的示数为I1;
C. 再闭合开关S2时,读取电流表的示数为I2(I2>I1).
②请你用I1、I2和R0表示Rx,则Rx=______.
2. (2025黑白卷)小明在测额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻的实验中,设计了如图甲所示的电路图.
(1)请根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整.
甲     乙
第2题图
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最________(填“左”或“右”)端,使电路中的电流在开始测量时最小.
(3)测量过程中,灯丝突然烧断,则电压表的示数____________(填“变大”“变小”或“不变”).
(4)更换一只同规格小灯泡后,进行实验并记录数据如下表,第5次实验的电压表示数如图丙所示,为________V,则小灯泡正常发光时的电阻约为__________Ω(计算结果保留两位小数),这个表格设计存在的问题是________________________.
第2题图丙
次数 1 2 3 4 5
电压(U/V) 0.5 1.0 1.5 2.0
电流(I/A) 0.18 0.30 0.38 0.44 0.48
电阻(R/Ω) 2.78 3.33 3.95 4.55
电阻的平均值/Ω
(5)实验中改变小灯泡两端的电压进行多次测量的目的是_________.
(6)同学小华用电压恒为U的电源、两个开关、一个滑动变阻器和一个电流表也测量出了额定电流为I额的小灯泡正常发光时的电阻,其设计的电路图如图丁所示:
第2题图丁
①只闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为I额.
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,闭合开关S2,读出此时电流表的示数为I.
③小灯泡正常发光时的电阻为RL=______.(用已知量和测量量表示)
3. (2025云南改编)同学们探究小灯泡的电功率随电压的变化,其额定电压为2.5 V.
第3题图甲
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行__________.
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到__________两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最__________(填“左”或“右”)端.
第3题图乙
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表__________(填“有”或“无”)示数.排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压.实验数据和现象记录如下表,表中a处的数据为__________.
实验次数 小灯泡两端的电压U/V 通过小灯泡的电流I/A 小灯泡的亮度
1 a 0.30 正常发光
2 2.0 0.26 较暗
3 3.0 0.32 较亮
(4)分析表格中的信息可知当小灯泡两端的电压为2.5 V时,电功率为____ W,小灯泡两端的电压越大,实际功率越____,小灯泡越亮.
班级:________   姓名:________
第5节 动态电路分析与计算
类型 1滑片移动引起类
1. (2025平顶山一模)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示.则定值电阻R0的阻值为______ Ω,电源电压为______ V.
 
甲       乙
第1题图
2. (2025苏州)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则(  )
第2题图
A. 电流表示数变小
B. 电压表示数不变
C. 电压表示数与电流表示数之比变大
D. 电压表示数与电流表示数之比变小
3. (2025青海省卷)“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示,M、N均为金属板,N固定不动,电源电压保持不变.要求:当体重增大时,计重器的示数也增大.下列说法合理的是(  )
第3题图
A. 当计重器上物体质量越大时,滑动变阻器接入电路中的阻值越小
B. 当计重器上物体质量越大时,电流表的示数越大
C. 电压表示数的变化可间接反映体重的变化
D. 当计重器上物体质量越小时,电阻R0的功率越小
4. (2025开封二模)(双选)如图是科技小组设计的风力监测仪的原理图,电源电压恒定,报警器的阻值一定,探头、金属杆与滑动变阻器R的滑片P相连且可上下移动.当电流表的示数达到某一值时,监测仪发出警报声,此时的风力达到警戒值.下列说法正确的是(  )
第4题图
A. 当风速增大时,电流表示数减小,电压表示数增大
B. 当风速增大时,电流表示数增大,电压表示数增大
C. 要调小警戒风力值,可增大报警器的阻值
D. 要调小警戒风力值,可增大电源电压
5. 小聪学习了电学知识后,为汛期防洪设计了一个监测水库水位变化的报警装置,该装置的原理图如图所示,电源电压为9V不变,金属杆可随浮子位置变化在竖直方向上移动,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 2A”,滑片位于最下端时,电流表示数为0.15A,滑动变阻器R2接入电路的阻值随水位高度变化的部分数据如表所示.试问:
(1)要求电表指针偏转的幅度随水位的升高而增大,则如图所示的装置中,______________(填“电压表”或“电流表”)是用来显示水位变化的.
(2)定值电阻R1的阻值是多少
(3)已知水位达到警戒水位时电压表示数为3V,则警戒水位是多少m
(4)基于安全考虑,需要降低监测装置的警戒水位,使监测装置提前报警,请你写出一种简便可行的方法.
R2/Ω 0 5 10 15 20 25 30 35
水位高度h/m 114 112 110 108 106 104 102 100
第5题图
类型 2敏感电阻阻值变化引起类
6. (2025福建)光照强度会影响花卉生长.图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙.当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度.闭合开关S,下列说法正确的是(  )
 
甲       乙
第6题图
A. R的阻值随光照强度的增大而增大
B. 增大R0阻值可增大警戒光照强度
C. R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D. R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
7. (2025黑白卷)(双选)如图是小刚制作的恒温箱系统,可实现自动“加热”和“保温”.R1为滑动变阻器,R2为热敏电阻(安装在恒温箱内),R3和R4为电热丝,电源电压恒定.调节R1的滑片到某位置后不变,闭合开关S,当恒温箱内的温度升高到某一温度时,衔铁被吸下.下列说法正确的是(  )
第7题图
A. 恒温箱内温度升高过程中,电磁铁磁性减弱
B. 热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小
C. 电热丝R3的阻值小于R4的阻值
D. 若要调低恒温箱的控制温度,可将R1的阻值调大
8. (2025郑州外国语四模)某科技创新小组设计了一台由测量范围0~3 V的电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示.已知电源电压恒定,定值电阻R0=15 Ω,R为力敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关S,当体重计空载时,电压表的示数为1.5 V,踏板重力不计,求:
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)体重为600 N的同学站在体重计上时1 min电路消耗的电能.
(4)在不改变电压表测量范围的情况下,要增大体重计的测量范围,可以采用的方法:____________________________.
甲         乙
第8题图
类型 3开关通断引起类
9. (2025甘孜州)如图所示,电阻R1=30 Ω,闭合S1,断开S2时,电流表的示数为0.4 A;闭合S1和S2时,电流表的示数为0.5 A.则电源两端的电压为________V,电阻R2的阻值为________Ω.
第9题图
10. 如图所示的电路中电源电压保持不变.先闭合S1后,再闭合S2,下列说法正确的是(  )
第10题图
A. 电压表示数不变,电流表示数变大
B. 电压表和电流表的示数都变小
C. 电压表示数和电流表示数的比值不变
D. 电路的总功率变小
11. (双选)如图所示的电路中电源电压恒定不变.开关S1闭合,开关S2由断开到闭合的过程中,电流表示数变大(电流表未画出).下列说法中正确的是(  )
第11题图
A. 电流表在A点
B. 电压表示数变小
C. 电压表和电流表示数的比值不变
D. 电压表和电流表示数的乘积变小
类型 4增补、更换仪器类
12. (2025黑白卷)如图所示电路,电源电压为6 V不变,将电压表接入a、b间、将阻值为10 Ω的定值电阻R2接入c、d间时,当开关S闭合后,电压表示数为4 V,则电路中的电流为________A;定值电阻R1为________Ω;若a、b间接入定值电阻R2,c、d间接入电流表时,当开关S闭合后,电流表示数为________A.
第12题图
班级:________   姓名:________
第6节 能量转化类综合计算
1. (2025苏州)如图是一款电水壶的电路简图,R1、R2均为加热电阻,通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换.保温功率为88 W,R1阻值为44 Ω,加热时应将开关旋至________(填“1”或“2”)位置,加热功率为________ W,R2阻值为______ Ω.
第1题图
2. (2025郑州实验中学二模)某公园的便民饮水机,其内部电路简化图如图所示.R1、R2是加热电阻,且R2=2R1,该饮水机有加热和保温两个挡位,其中保温功率为500 W.[c水=4.2×103 J/( kg·℃)]
(1)当开关S1闭合,S2接触点__________(填“1”或“2”)时,饮水机处于保温挡.当饮水机在保温挡正常工作时,电路中的电流是多少?(结果保留2位小数)
(2)若不计热损耗,该饮水机将3 kg的水从20 ℃加热至100 ℃,需要多少分钟?
(3)(开放性设问)在实际使用过程中发现此饮水机加热水时花费时间过长,在不改变保温功率的前提下,请你提出一条合理化建议.
第2题图
3. (2025开封一模)如图甲是用某款3D打印笔进行打印时的场景.该打印笔分为高温和低温两挡,打印笔通电后,打印笔内的电阻丝发热使材料熔化,加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为6 V.R1和R2为发热电阻丝,已知R2=12 Ω,低温挡功率为3 W,忽略电阻丝的阻值随温度的变化.则:
 
甲      乙
第3题图
(1)打印笔通电后,利用电流的__________效应使材料熔化,闭合开关__________时,打印笔处于低温挡.
(2)高温挡工作时通过R2的电流为多大?
(3)低温挡工作1 min,电阻丝R1产生的热量是多少?
(4)高温挡工作时电路的总功率为多大?
4. 如图甲所示为小明家电中药锅原理图,S为感温开关,1、2是开关连接的触点,R1和R2为加热电阻,且阻值保持不变.通过开关不同接法,可以实现两挡加热功能,其部分参数如下表所示.在用电高峰期,关掉家里其他用电器,只有电中药锅在高挡状态工作16.5min,电能表示数从图乙所示变为后,指示灯又闪烁了30次.电中药锅中的2 kg药液从50 ℃被加热到83 ℃,已知药液的比热容为4.2×103 J/(kg· ℃).
额定电压/V 220
额定功率/W 高挡484
低挡242
 
甲      乙
第4题图
(1)求电阻R1和R2的阻值;
(2)求本次加热效率;
(3)小明查看说明书后,通过计算发现本次加热时间应在10 min内,请你计算电中药锅的实际工作电压,结合能量损耗的角度,分析加热时间偏长的两方面原因.
5. (2025甘肃省卷)小新家有阻值为50 Ω的发热电阻R一个、额定电压为220 V的小型电动机(带有风扇叶)一个、开关两个和导线若干,他想利用这些器材制作一个风干机,风干机要有“吹冷风”和“吹热风”两种模式,吹冷风时只有电动机工作;吹热风时发热电阻和电动机同时工作,但不能出现发热电阻单独工作的情况.
第5题图
(1) 新考法 电路设计请在虚线框内的电路图中补画开关和导线,帮小新完成风干机的电路原理图;
(2)按以上电路原理图完成风干机制作后,小新发现发热电阻的功率偏大,存在安全隐患,他想在保留原发热电阻基础上,让发热总功率减小为原来的,请问:
①他需要购买一个新的发热电阻与原发热电阻__________(填“串联”或“并联”);
②通过计算说明,需要购买的发热电阻的阻值是多少?
参考答案
第14章 欧姆定律 电功率
第1节 欧姆定律基础计算
1. 15 0~3 A 2. 等于 2∶1
3. 0.4 3 15 【解析】由电路图可知,两灯并联,电流表测通过灯L2的电流,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,所以通过灯L1的电流I1=I-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以灯L2两端的电压U2=U=3 V;由I=可得,灯L2的电阻R2===15 Ω.
4. 并 0.9 30 【解析】由电路图可知,电阻R1和R2的两端分别连在一起,然后接到电路中,故两电阻的连接方式为并联;已知电源电压为9 V,R1的阻值为10 Ω,根据并联电路电压规律和欧姆定律可知通过R1的电流I1===0.9 A;电流表串联在干路中,电流表示数为1.2 A,故由并联电路的电流规律可知,通过R2的电流I2=I-I1=1.2 A-0.9 A=0.3 A,故R2===30 Ω.
5. 4 5 6. 10 小于 7. C 8. A 9. C
10. 解:(1)由图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流I=1.2 A,电流表测R1所在支路电流I1=0.4 A
通过电阻R2的电流I2=I-I1=1.2 A-0.4 A=0.8 A
(2)并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,因此电源电压U=I2R2=0.8 A×15 Ω=12 V
11. 1.5×104 12. 6∶5 1∶6 13. B
第2节 电功率、焦耳定律基础计算
1. 电阻 减少
2. 电能表的工作电压为220 V(或电能表允许通过的最大电流为20 A,合理即可) 248.6 124.3
3. 2.4 1.08 开关 4. 2 2 5. 2∶1 18
6. 甲 1.6 0.4 7. A 8. C 9. B 10. D
11. 解:(1)根据表格的数据,电暖器正常工作时的电流I===5 A
(2)正常工作时电暖器内部电热丝的电阻
R===44 Ω
(3)电暖器正常工作10 min产生的热量Q=W=Pt=1 100 W×10×60 s=6.6×105 J
12. A 13. B
第3节 欧姆定律实验
1. (1)控制变量法 断开 (2)C (3)正 (4)灯丝电阻受温度的影响而变化(合理即可) (5)2
2. (1)如答图所示 (2)①电阻R ②电流I (3)调节滑动变阻器的滑片P 0.4 (5)不能.用20 Ω的定值电阻进行实验时,滑动变阻器应接入电路的阻值超过实际滑动变阻器的规格(合理即可)
第2题答图
第4节 伏安法测量实验
1. (1)R= (2)如答图1所示 (3)A 短路 (4)b
(5)6.05 (6)①如答图2所示 ②
第1题答图1
第1题答图2
2. (1)如答图所示 (2)右 (3)变大 (4)2.5 5.21
多“电阻的平均值/Ω”一栏 (5)得出小灯泡电阻变化的特点 (6)-
第2题答图
3. (1)调零 (2)B、E 右 (3)有 2.5 (4)0.75 大
第5节 动态电路分析与计算
1. 6 3 2. D 3. C
4. BD 【解析】由电路图可知,报警器与R串联,电压表测报警器两端的电压,电流表测电路中的电流;当风速增大时,探头下表面空气流速小、压强大,上表面空气流速大、压强小,所以探头向上移动,同时滑片P向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,根据I=可知电路电流变大,电流表示数变大,由U=IR知报警器两端的电压变大,电压表示数变大,A错误,B正确;要调小警戒风力值,即风力较小时,滑动变阻器接入电路的阻值较大,电流值达到报警值,根据欧姆定律和串联电路电阻的规律知可以增大电源电压或减小报警器的阻值,C错误,D正确.故选BD.
5. (1)电流表
解:(2)由图可知,闭合开关,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,当滑动变阻器R2的滑片位于最下端时,滑动变阻器R2接入电路的阻值最大,为50 Ω,此时电路中的电流为0.15 A
由欧姆定律可得,电路中的总电阻
R===60 Ω
由串联电路的电阻规律可知,定值电阻R1的阻值
R1=R-R2=60 Ω-50 Ω=10 Ω
(3)当电压表的示数为3 V时,定值电阻R1两端的电压
U1=U-U2=9 V-3 V=6 V
此时电路中的电流
I2===0.6 A
滑动变阻器R2接入电路的阻值
R2′===5 Ω
由表格数据可得警戒水位为112 m
(4)增大电源电压(或减小定值电阻R1的阻值,合理即可)
6. B 7. BC
8. 解:(1)由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与力敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,电路中的电流
I=I0===0.1 A
(2)由图乙可知,当体重计空载时,压力为零,力敏电阻的阻值R=45 Ω
由欧姆定律可知,R两端的电压UR=IR=0.1 A×45 Ω=4.5 V
根据串联电路的电压特点可知,电源电压U=UR+U0=4.5 V+1.5 V=6 V
(3)由图乙可知,当体重计示数为600 N时,力敏电阻的阻值R′=15 Ω
根据串联电路的特点可知,此时电路的总电阻R总=R′+R0=15 Ω+15 Ω=30 Ω
电路中的电流I′===0.2 A
1 min电路消耗的电能W=UI′t=6 V×0.2 A×1×60 s=72 J
(4)减小电阻R0的阻值 【解析】由图乙可知,力敏电阻受到的压力越大,力敏电阻的阻值越小,根据串联电路的电压特点可知,定值电阻R0两端的电压越大,由于电压表示数不能超过3 V,所以在不改变电源电压和电压表测量范围的情况下,可以通过减小电阻R0的阻值来达到要求.
9. 12 120 10. C
11. AC 【解析】由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,此时A、B、C点串联在电路中,电流相等;若再闭合开关S2,R2被短路,电路中只有R1接入电路,电压表测电源电压,示数变大,此时仅A点在电路中,因电路中的总电阻变小,电源电压不变,由I=可知,电路中的电流变大,所以电流表在A点处且示数变大,A正确,B错误;由欧姆定律可知,闭合开关S2前后,电压表和电流表示数的比值都等于R1的阻值,由于R1阻值不变,则该比值不变,C正确;由于电流表和电压表的示数都变大,所以两者的乘积也变大,D错误.故选AC.
12. 0.2 20 0.9 【解析】将阻值为10 Ω的定值电阻R2接入c、d间,a、b间接入电压表时,两定值电阻串联,电压表测量定值电阻R1两端电压,则定值电阻R2两端的电压U2=U-U1=6 V-4 V=2 V,电路中的电流I===0.2 A;定值电阻R1===20 Ω;若将电流表接入c、d间,a、b间接入定值电阻R2时,当开关S闭合后,R1与R2并联,电流表测量干路电流,则电流表的示数I′=+=+=0.9 A.
第6节 能量转化类综合计算
1. 2 1 100 506
2. (1)2
解:(1)根据P=UI得,饮水机在保温挡工作时,电路中的电流I==≈2.27 A
(2)当开关S1闭合,S2接触点1时饮水机处于加热挡,加热挡电功率P加热===2P保温=2×500 W=1 000 W
水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×106 J
不计热损耗,消耗的电能W=Q吸=1.008×106 J
加热时间t===1 008 s=16.8 min
(3)减小R1的阻值(或给R1并联一个电阻,合理即可)
3. (1)热 S1
解:(2)当S1、S2均闭合时为高温挡,此时R1、R2并联,则U2=U=6 V
I2===0.5 A
(3)当S1闭合、S2断开时为低温挡,此时只有R1接入电路,电阻丝R1产生的热量Q=W=P低t=3 W×60 s=180 J
(4)解法1:高温挡时R1、R2并联
则P高=P1+P2
P1=P低=3 W,P2=U2I2=6 V×0.5 A=3 W
P高=P1+P2=3 W+3 W=6 W
解法2:高温挡时R1、R2并联
通过电阻R1的电流I1===0.5 A
干路电流I=I1+I2=0.5 A+0.5 A=1 A
高温挡工作时电路的总功率P=UI=6 V×1 A=6 W
4. 解:(1)当开关S接1时,电路中只有R1工作,由P=可知,此时电路处于高挡状态
电阻R1的阻值R1===100 Ω
当开关S接2时,两电阻串联,为低挡状态,电路总电阻R总===200 Ω
电阻R2的阻值R2=R总-R1=200 Ω-100 Ω=100 Ω
(2)加热期间消耗的电能
W=(2 818.6-2 818.5) kW·h+ kW·h=0.11 kW·h=0.11×3.6×106 J=3.96×105 J
药液吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103 J/( kg·℃)×2 kg×(83 ℃-50 ℃)=2.772×105 J
加热效率为η=×100%=×100%=70%
(3)电中药锅的实际电功率P实===400 W
由P=可得,此时电路的实际电压U实===200 V
加热过程电中药锅产生的热量没有完全被药液吸收,存在热量损失.
即造成加热时间偏长的两方面原因:①实际电压偏低;②加热有热量损失.
5. (1)如答图所示
第5题答图
(2)①串联
解:②原发热电阻电功率P===968 W
串联后新旧电阻的总功率P′==242 W
串联后新旧电阻总阻值R总==200 Ω
需要购买的新电阻阻值R1=R总-R=200 Ω-50 Ω=150 Ω
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