1. (2024·绥化中考)如图为家庭电路的电能表,该电能表允许接入用电器的最大总功率是W;表盘上的某个参数模糊不清,为测得这个参数,仅将额定功率为1200 W的空调接入电路,正常工作1 min电能表转盘转了60转,计算可知该参数为r/(kW·h)。
答案
8800;3000
解析
【分析】
要解决本题,需分两步:①计算电能表允许接入的最大总功率,需明确电能表参数“10(40)A”的含义(允许通过的最大电流为40A),结合家庭电路电压220V,利用公式P=UI计算;②计算电能表转盘参数,先根据空调功率和工作时间算出消耗的电能,再结合转盘转数,求出每消耗1kW·h电能的转数。
【解析】
1. 计算最大总功率:家庭电路电压U=220V,电能表允许通过的最大电流I_max=40A,根据电功率公式P=UI,可得允许接入用电器的最大总功率:
$P_{max}=U×I_{max}=220V×40A=8800W$。
2. 计算电能表参数:空调额定功率$P=1200W=1.2kW$,工作时间$t=1min=\frac{1}{60}h$,根据电能公式W=Pt,空调消耗的电能:
$W=Pt=1.2kW×\frac{1}{60}h=0.02kW·h$。
已知该过程电能表转盘转了60转,因此电能表参数(每消耗1kW·h电能转盘转数):
$n=\frac{60转}{0.02kW·h}=3000r/(kW·h)$。
【答案】
8800;3000
【知识点】
电能表参数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题考查电能表相关参数的计算,需掌握电能表参数的物理意义,以及电功率、电能的基本公式应用,属于电学基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需分两步:①计算电能表允许接入的最大总功率,需明确电能表参数“10(40)A”的含义(允许通过的最大电流为40A),结合家庭电路电压220V,利用公式P=UI计算;②计算电能表转盘参数,先根据空调功率和工作时间算出消耗的电能,再结合转盘转数,求出每消耗1kW·h电能的转数。
【解析】
1. 计算最大总功率:家庭电路电压U=220V,电能表允许通过的最大电流I_max=40A,根据电功率公式P=UI,可得允许接入用电器的最大总功率:
$P_{max}=U×I_{max}=220V×40A=8800W$。
2. 计算电能表参数:空调额定功率$P=1200W=1.2kW$,工作时间$t=1min=\frac{1}{60}h$,根据电能公式W=Pt,空调消耗的电能:
$W=Pt=1.2kW×\frac{1}{60}h=0.02kW·h$。
已知该过程电能表转盘转了60转,因此电能表参数(每消耗1kW·h电能转盘转数):
$n=\frac{60转}{0.02kW·h}=3000r/(kW·h)$。
【答案】
8800;3000
【知识点】
电能表参数、电功率计算、电能计算
【点评】
本题考查电能表相关参数的计算,需掌握电能表参数的物理意义,以及电功率、电能的基本公式应用,属于电学基础应用题,难度适中。
【难度系数】
0.6
2. (2025·安庆潜山市调研)分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”的甲、乙两只灯泡,经实验测得其I-U特性曲线如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中,当两只灯泡的总电流为1 A时,两只灯泡消耗的总功率是W。

答案
解:
两灯泡并联时,两端电压相等,干路总电流等于通过两灯泡的电流之和。
由I-U特性曲线可得:当两灯两端电压均为3V时,通过甲灯的电流为0.6A,通过乙灯的电流为0.4A,总电流$I = 0.6\,\mathrm{A} + 0.4\,\mathrm{A} = 1\,\mathrm{A}$,满足题目条件。
此时两只灯泡消耗的总功率:
$P = UI = 3\,\mathrm{V} × 1\,\mathrm{A} = 3\,\mathrm{W}$。
答:两只灯泡消耗的总功率是$\boldsymbol{3}$W。
两灯泡并联时,两端电压相等,干路总电流等于通过两灯泡的电流之和。
由I-U特性曲线可得:当两灯两端电压均为3V时,通过甲灯的电流为0.6A,通过乙灯的电流为0.4A,总电流$I = 0.6\,\mathrm{A} + 0.4\,\mathrm{A} = 1\,\mathrm{A}$,满足题目条件。
此时两只灯泡消耗的总功率:
$P = UI = 3\,\mathrm{V} × 1\,\mathrm{A} = 3\,\mathrm{W}$。
答:两只灯泡消耗的总功率是$\boldsymbol{3}$W。
解析
【分析】
要解决该问题,需结合并联电路的特点和I-U特性曲线分析:并联电路中各支路电压相等,干路总电流等于各支路电流之和,总功率可通过公式$P=UI$计算。首先找到总电流为1A时对应的电压,再代入公式求总功率。
【解析】
两灯泡并联时,两端电压相等,干路总电流等于通过两灯泡的电流之和,即$I = I_{甲} + I_{乙}$。
观察I-U特性曲线:当两灯两端电压$U = 3V$时,通过甲灯的电流$I_{甲}=0.6A$,通过乙灯的电流$I_{乙}=0.4A$,此时总电流$I = 0.6A + 0.4A = 1A$,满足题目条件。
根据电功率公式,两只灯泡消耗的总功率:$P = UI = 3V × 1A = 3W$。
【答案】
3
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路的电功率计算,需掌握并联电路的电流、电压规律,能从图像中读取对应电压下的电流值,是电学基础综合题,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需结合并联电路的特点和I-U特性曲线分析:并联电路中各支路电压相等,干路总电流等于各支路电流之和,总功率可通过公式$P=UI$计算。首先找到总电流为1A时对应的电压,再代入公式求总功率。
【解析】
两灯泡并联时,两端电压相等,干路总电流等于通过两灯泡的电流之和,即$I = I_{甲} + I_{乙}$。
观察I-U特性曲线:当两灯两端电压$U = 3V$时,通过甲灯的电流$I_{甲}=0.6A$,通过乙灯的电流$I_{乙}=0.4A$,此时总电流$I = 0.6A + 0.4A = 1A$,满足题目条件。
根据电功率公式,两只灯泡消耗的总功率:$P = UI = 3V × 1A = 3W$。
【答案】
3
【知识点】
并联电路特点、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路的电功率计算,需掌握并联电路的电流、电压规律,能从图像中读取对应电压下的电流值,是电学基础综合题,难度适中。
【难度系数】
0.5
3. (2025·安徽模拟)如图所示的电路图,电源电压保持不变,闭合开关S₁和S₂,电压表示数为6 V,电流表示数为0.3 A。将电压表和电流表互换位置,闭合S₁,断开S₂,电流表示数为0.2 A。那么,互换电表前后的电路消耗的总功率减小了W。

答案
$\boldsymbol{4.2}$
解析
【分析】
要解决此题,需先明确两种开关状态下的电路结构:①闭合S₁和S₂时,R₁与R₂并联,电压表测电源电压,电流表测R₂支路电流;②互换电表后,闭合S₁、断开S₂时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路电流。再结合欧姆定律和电功率公式,分别计算两种状态的总功率,最终求出功率减小值。
【解析】
1. 分析闭合S₁、S₂时的电路:
此时R₁与R₂并联,电压表测电源电压,故电源电压 $ U = 6\ \mathrm{V} $;电流表测R₂的电流 $ I_2 = 0.3\ \mathrm{A} $。根据欧姆定律,R₂的阻值:
$ R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $。
2. 分析互换电表后闭合S₁、断开S₂时的电路:
此时R₁与R₂串联,电流表测串联电流 $ I = 0.2\ \mathrm{A} $。根据欧姆定律,总电阻:
$ R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $,则R₁的阻值:
$ R_1 = R_{\mathrm{总}} - R_2 = 30\ \Omega - 20\ \Omega = 10\ \Omega $。
3. 计算总功率及减小量:
并联时总功率:
$ P_{\mathrm{并}} = U · I_{\mathrm{总}} = U · ( \frac{U}{R_1} + I_2 ) = 6\ \mathrm{V} × ( \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} + 0.3\ \mathrm{A} ) = 5.4\ \mathrm{W} $;
串联时总功率:
$ P_{\mathrm{串}} = U · I = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} = 1.2\ \mathrm{W} $;
总功率减小值:
$ \Delta P = P_{\mathrm{并}} - P_{\mathrm{串}} = 5.4\ \mathrm{W} - 1.2\ \mathrm{W} = 4.2\ \mathrm{W} $。
【答案】
4.2
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题核心是准确判断两种开关状态下的电路连接方式,结合串并联电路规律和相关公式计算,需注意电表互换后电路结构的变化,避免混淆串并联关系。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先明确两种开关状态下的电路结构:①闭合S₁和S₂时,R₁与R₂并联,电压表测电源电压,电流表测R₂支路电流;②互换电表后,闭合S₁、断开S₂时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路电流。再结合欧姆定律和电功率公式,分别计算两种状态的总功率,最终求出功率减小值。
【解析】
1. 分析闭合S₁、S₂时的电路:
此时R₁与R₂并联,电压表测电源电压,故电源电压 $ U = 6\ \mathrm{V} $;电流表测R₂的电流 $ I_2 = 0.3\ \mathrm{A} $。根据欧姆定律,R₂的阻值:
$ R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $。
2. 分析互换电表后闭合S₁、断开S₂时的电路:
此时R₁与R₂串联,电流表测串联电流 $ I = 0.2\ \mathrm{A} $。根据欧姆定律,总电阻:
$ R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $,则R₁的阻值:
$ R_1 = R_{\mathrm{总}} - R_2 = 30\ \Omega - 20\ \Omega = 10\ \Omega $。
3. 计算总功率及减小量:
并联时总功率:
$ P_{\mathrm{并}} = U · I_{\mathrm{总}} = U · ( \frac{U}{R_1} + I_2 ) = 6\ \mathrm{V} × ( \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} + 0.3\ \mathrm{A} ) = 5.4\ \mathrm{W} $;
串联时总功率:
$ P_{\mathrm{串}} = U · I = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} = 1.2\ \mathrm{W} $;
总功率减小值:
$ \Delta P = P_{\mathrm{并}} - P_{\mathrm{串}} = 5.4\ \mathrm{W} - 1.2\ \mathrm{W} = 4.2\ \mathrm{W} $。
【答案】
4.2
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题核心是准确判断两种开关状态下的电路连接方式,结合串并联电路规律和相关公式计算,需注意电表互换后电路结构的变化,避免混淆串并联关系。
【难度系数】
0.5
4. 核心素养 科学探究(2025·云南中考)同学们
测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。

(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。
(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表,表中a处的数据为。

(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为W,小灯泡的实际功率越,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是(填“正确”或“错误”)的。
测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。
(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。
(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表,表中a处的数据为。
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为W,小灯泡的实际功率越,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是(填“正确”或“错误”)的。
答案
解:
(1) 调零(校零)
(2) B、E;左
(3) 有;2.5
(4) 0.75;大;错误
(1) 调零(校零)
(2) B、E;左
(3) 有;2.5
(4) 0.75;大;错误
解析
【分析】
本题围绕测量小灯泡电功率的实验展开,需结合实验操作规范、电路故障分析、额定功率计算等知识点逐一分析:
(1) 实验前电流表需调零,若指针未指在零刻度线,应先进行调零操作保证测量准确;
(2) 测小灯泡电功率时,电压表应并联在小灯泡两端,原导线连接错误需调整;闭合开关前滑动变阻器滑片要置于最大阻值处,结合电路结构判断位置;
(3) 灯丝断开后,电压表串联在电路中,需分析其示数情况;小灯泡正常发光时电压为额定电压,据此确定a处数据;
(4) 额定功率是额定电压下的功率,结合表格数据计算;实际功率与灯泡亮度的关系;小灯泡电阻随温度变化,判断求功率平均值的做法是否合理。
【解析】
(1) 实验前,电流表指针未指在零刻度线,应对电流表进行调零(校零),确保测量起点准确;
(2) 图乙中电压表应并联在小灯泡两端,原A、E间导线连接错误,应改接到B、E两点;闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,由电路可知滑片在左端时接入电阻最大,故置于左端;
(3) 小灯泡灯丝断后,电压表串联在电路中,其示数接近电源电压,因此电压表有示数;小灯泡正常发光时的电压为额定电压2.5V,故表中a处的数据为2.5;
(4) 小灯泡的额定功率为额定电压下的功率,计算得P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;小灯泡的实际功率越大,亮度越高;由于小灯泡的电阻随温度变化,不同电压下的电功率平均值不能反映额定功率,因此这种做法是错误的。
【答案】
(1) 调零(校零);(2) B、E;左;(3) 有;2.5;(4) 0.75;大;错误
【知识点】
测量小灯泡的电功率、电流表的使用、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是中考常规实验题,围绕测小灯泡电功率实验的核心考点设置问题,考查学生对实验操作、故障分析、额定功率计算等知识点的掌握,属于基础实验题,需熟悉实验的基本步骤和原理。
【难度系数】
0.7
本题围绕测量小灯泡电功率的实验展开,需结合实验操作规范、电路故障分析、额定功率计算等知识点逐一分析:
(1) 实验前电流表需调零,若指针未指在零刻度线,应先进行调零操作保证测量准确;
(2) 测小灯泡电功率时,电压表应并联在小灯泡两端,原导线连接错误需调整;闭合开关前滑动变阻器滑片要置于最大阻值处,结合电路结构判断位置;
(3) 灯丝断开后,电压表串联在电路中,需分析其示数情况;小灯泡正常发光时电压为额定电压,据此确定a处数据;
(4) 额定功率是额定电压下的功率,结合表格数据计算;实际功率与灯泡亮度的关系;小灯泡电阻随温度变化,判断求功率平均值的做法是否合理。
【解析】
(1) 实验前,电流表指针未指在零刻度线,应对电流表进行调零(校零),确保测量起点准确;
(2) 图乙中电压表应并联在小灯泡两端,原A、E间导线连接错误,应改接到B、E两点;闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,由电路可知滑片在左端时接入电阻最大,故置于左端;
(3) 小灯泡灯丝断后,电压表串联在电路中,其示数接近电源电压,因此电压表有示数;小灯泡正常发光时的电压为额定电压2.5V,故表中a处的数据为2.5;
(4) 小灯泡的额定功率为额定电压下的功率,计算得P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;小灯泡的实际功率越大,亮度越高;由于小灯泡的电阻随温度变化,不同电压下的电功率平均值不能反映额定功率,因此这种做法是错误的。
【答案】
(1) 调零(校零);(2) B、E;左;(3) 有;2.5;(4) 0.75;大;错误
【知识点】
测量小灯泡的电功率、电流表的使用、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是中考常规实验题,围绕测小灯泡电功率实验的核心考点设置问题,考查学生对实验操作、故障分析、额定功率计算等知识点的掌握,属于基础实验题,需熟悉实验的基本步骤和原理。
【难度系数】
0.7
5. (2024·河南中考)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10 Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2 A,则电源电压为V,干路电流为A,此时灯泡L的电功率为W。

答案
解:
由图乙可知,定值电阻R与灯泡L并联,电流表测量通过R支路的电流。
根据欧姆定律,电源电压等于R两端的电压:
$ U = I_R R = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V} $
并联电路各支路电压等于电源电压,因此灯泡L两端电压为2V,结合图甲的电流-电压关系图像,可得此时通过灯泡的电流 $ I_L = 0.25\ \mathrm{A} $。
根据并联电路的电流规律,干路电流:
$ I = I_R + I_L = 0.2\ \mathrm{A} + 0.25\ \mathrm{A} = 0.45\ \mathrm{A} $
此时灯泡L的电功率:
$ P_L = U I_L = 2\ \mathrm{V} × 0.25\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{W} $
答案依次为:$\boldsymbol{2}$;$\boldsymbol{0.45}$;$\boldsymbol{0.5}$。
由图乙可知,定值电阻R与灯泡L并联,电流表测量通过R支路的电流。
根据欧姆定律,电源电压等于R两端的电压:
$ U = I_R R = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V} $
并联电路各支路电压等于电源电压,因此灯泡L两端电压为2V,结合图甲的电流-电压关系图像,可得此时通过灯泡的电流 $ I_L = 0.25\ \mathrm{A} $。
根据并联电路的电流规律,干路电流:
$ I = I_R + I_L = 0.2\ \mathrm{A} + 0.25\ \mathrm{A} = 0.45\ \mathrm{A} $
此时灯泡L的电功率:
$ P_L = U I_L = 2\ \mathrm{V} × 0.25\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{W} $
答案依次为:$\boldsymbol{2}$;$\boldsymbol{0.45}$;$\boldsymbol{0.5}$。
解析
【分析】首先分析图乙的电路连接:定值电阻R与灯泡L并联,电流表测量R支路的电流。解题思路:①利用已知的R阻值和电流表的示数,结合欧姆定律算出R两端电压,该电压等于电源电压(并联电路各支路电压相等);②根据电源电压得到灯泡L两端的电压,再从图甲的I-U图像中读取对应电压下灯泡的电流;③依据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,计算干路电流;④利用电功率公式计算灯泡的电功率。
【解析】由图乙可知,R与L并联,电流表测通过R的电流。
1. 计算电源电压:根据欧姆定律 $ U = I_R R = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V} $,并联电路各支路电压等于电源电压,故灯泡L两端电压 $ U_L = U = 2\ \mathrm{V} $。
2. 读取灯泡电流:从图甲的I-U图像中,当电压为2V时,对应的灯泡电流 $ I_L = 0.25\ \mathrm{A} $。
3. 计算干路电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此 $ I = I_R + I_L = 0.2\ \mathrm{A} + 0.25\ \mathrm{A} = 0.45\ \mathrm{A} $。
4. 计算灯泡电功率:$ P_L = U_L I_L = 2\ \mathrm{V} × 0.25\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{W} $。
【答案】2;0.45;0.5
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合电路分析、图像信息提取和电学公式应用,考查学生对并联电路规律、欧姆定律及电功率计算的掌握,是一道基础综合题,需学生能准确从I-U图像中读取对应数据。
【难度系数】0.6
【解析】由图乙可知,R与L并联,电流表测通过R的电流。
1. 计算电源电压:根据欧姆定律 $ U = I_R R = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V} $,并联电路各支路电压等于电源电压,故灯泡L两端电压 $ U_L = U = 2\ \mathrm{V} $。
2. 读取灯泡电流:从图甲的I-U图像中,当电压为2V时,对应的灯泡电流 $ I_L = 0.25\ \mathrm{A} $。
3. 计算干路电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此 $ I = I_R + I_L = 0.2\ \mathrm{A} + 0.25\ \mathrm{A} = 0.45\ \mathrm{A} $。
4. 计算灯泡电功率:$ P_L = U_L I_L = 2\ \mathrm{V} × 0.25\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{W} $。
【答案】2;0.45;0.5
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合电路分析、图像信息提取和电学公式应用,考查学生对并联电路规律、欧姆定律及电功率计算的掌握,是一道基础综合题,需学生能准确从I-U图像中读取对应数据。
【难度系数】0.6
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