中考物理-电功率压轴题

2013年中考物理电功率压轴题及答案中考真题小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．(1)请你用笔画线代替导线，根据电路图，将右图所示的实物图连接完整．(2)若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的_______（选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路．(3)小雷排除故障后，按正确电路继续进行实验：①闭合开关，滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处．(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越_______．(5)用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变_______表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似．(6)小雷在实验结束后与同学们讨论：①小雷认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种说法错误的原因是由于忽略了_______对小灯电阻的影响．②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”．你认为这种说法_______（选填“正确”或“错误”）．【示范解析】(1)实物连接如图所示(2)将A、B接线柱接入了电路，相当于在电路中接入了一个定值电阻，导致灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度．(3)①闭合开关S前，滑片应在B端，所以闭合开关S后，滑片P应向A端移动②表格的空格处为“电流/A”(4)小灯泡越亮，它的实际功率越大(5)灯L2的额定电压是3.8V，大于3V，所以需要改变电压表的量程(6)①小雷忽略了温度对小灯电阻的影响②这种说法是正确的．拓展延伸1．小明家新买了一个电水壶，其铭牌如表所示，现在请你与小明一起探究一下“电水壶”消耗功率与哪些因素有关．(1)小明在电水壶中加满水后，接通电路，设当时的室温是25℃，气压为一个标准大气压，此时插座中的电压为220V，则将这壶水烧开，水需要吸收多少热量？至少需要加热多少时间？(2)小明用手表记录了这次烧开水的时间，发现实际用时25min．为什么实际加热的时间会变长呢？小明猜想其可能的原因是电水壶的实际功率比额定功率要小，小明为了验证自己的想法，第三天晚上8点左右，小明在爸爸妈妈的配合下，做了一个实验：将家里的其它用电器都关闭，只接入放有水的电水壶，小明在电能表（如图所示）旁边发现在20min内电能表的转盘转过了81转，此时电水壶的实际功率是多少W?(3)小明又利用白天和晚上的不同时间段进行实验，发现用这个电水壶烧完全相同的水所需要的时间却不同，即电水壶的实际功率不同．那为什么在白天和晚上，电水壶的实际功率会不相同呢，这个现象又引起了小明探究的兴趣，他猜想：电水壶功率不同主要是因为电水壶两端的电压发生变化的缘故．请你按(2)的情形计算一下当时电水壶两端的实际电压是多少V?（设电水壶在不同的电压下烧开水时，它的电阻可以假定基本不变）(4)为什么在晚上的电压会比白天的电压来得低呢？少了的电压又到了什么地方去呢？这个问题非常困扰着小明，于是小明查阅了有关资料，终于明白了是由于输电线较长，输电线有电阻，分走了一部分电压的缘故，现在请你计算一下该电路中输电线上损失的电压是多少V?输电线上损耗的功率是多少W?（设该电路上只有电水壶一个用电器）2．如图是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I－U关系图像如图所示．（电阻丝AB的阻值不随温度变化）求：(1)小灯泡的额定功率；(2)电阻丝AB的阻值；(3)当AB连入电路的阻值R1＝2.5Ω时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少？3．小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表(0～0.6A、0～3A)、电压表(0～3V、0～15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个，导线若干．(1)小明在实验中电流表应该选择_______的量程，电压表应该选择_______的量程．(2)他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图．(3)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_______（填写“A”或“B”）端．(4)闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的_______和_______．（填写序号）A．小电灯短路B．小电灯的灯座接触不良C．小电灯的灯丝断了D．电压表的正、负接线柱接反E．变阻器滑片放在了最小阻值处(5)排除故障后，调节滑动变阻器，测得如右表所示的三组数据．则小电灯的额定功率为_______W．(6)小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻也不相等，你认为造成这种结果的原因是_____________________．精要评点电功率是初中物理的重点内容，常常成为中考命题中区分度比较大的压轴题．真题以“决定小灯亮暗程度的因素”为问题情景，考查学生实验操作和科学探究的能力；拓展延伸1以“电水壶”为研究对象，围绕“消耗功率”考查学生应用电功率的相关知识，解决实际问题的能力；拓展延伸2以函数图像为载体，重在考查学生根据电路图和图像提供的信息，进行以电功率为核心内容的电路计算的能力，拓展3则是以“测量小电灯的功率”为背景，重在考查学生设计实验、动手操作、故障排除、数据处理和原因分析的能力．失分点跟踪1·在对调光电路进行计算时，失分的原因是没有从图像信息中认识到灯丝电阻是变化的，具体反映在对电阻丝AB和灯丝阻值的计算上，当滑片P在A端时，由图得小灯泡两端的电压为1.5v，电流为I小＝0.5A．由于R与L串联，则电阻丝两端电压：U丝＝6V－1.5V＝4.5V；由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：R＝U丝／I小＝4.5V／0.5A＝9Ω．(3)灯泡消耗的功率为：P＝I2RL＝[U／(R＋RL)]2RL，将U＝6V、R1＝2.5Ω、P＝3.2W代入上式中，解得：RL＝1.25Ω或5Ω．由图可知，灯泡连入电路中的最小阻值为RL最小＝1.5V／0.5A＝3Ω，所以RL＝5Ω．2．在进行电路故障的原因分析时，失分在不会从题目中的现象中进行思考．其实，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，说明电压表所测的那部分开路，即小电灯的灯丝断了或小电灯的灯座接触不良．2013年中考物理电功率压轴题参考答案1．(1)1.26×106J21min(2)810W(3)198V(4)22V90W2．(1)6W(2)9Ω(3)5Ω3．(1)0～3V；0～0.6A(2)如图所示；(3)A(4)B和C(5)0.90W(6)灯丝的电阻与温度有关．