第十八章 电功率 【A卷 提升卷】-2024-2025学年九年级物理全册单元速记·巧练（福建专用）

2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第十八章 电功率（A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第十八章。 2. 本套试卷共六道大题，27个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列单位中，电功率的单位是（　　） A．欧姆 B．焦耳 C．安培 D．瓦特 2. 下列数据最接近实际的是（　　） A. 中学生的体重约为50N B. 电热水壶的功率约为1000W C. 人步行的速度约为20m/s D. 人感觉舒适的温度约为40℃ 3. 的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ） A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱 4.下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　） A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇 5. 小强上次查看家里的电能表显示为，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min，电能表的 指示灯闪烁300次 6. 如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两档加热功能，下列说法正确的是（　　） A. 只闭合开关时，电路处于高温档 B. 只闭合开关时，电路处于低温档 C. 同时闭合开关、时，电路处于高温档 D. 同时闭合开关、时，电路处于低温档 7. 如图所示电路的电源电压保持不变，将开关和都闭合，两灯均正常发光。下列判断正确的是（　　） A. 灯和是串联连接的 B. 电压表不能测量灯的电压 C. 断开后电流表的示数不变 D. 两灯的额定电压一定相同 8. 老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　） A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h 9. 闭合如图所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中（　　） A. 灯泡的亮度变小 B. 电流表的示数不变 C. 电压表的示数变大 D. 电路的总功率变小 10. 如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（　　） A. 两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1 B. 两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2 C. 两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2 D. 两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1 11. 如图，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A，电路通电时间为3min.下列说法中不正确的是（　　） A. 电源电压为6V B. 电阻R2的阻值为30Ω C. 电路的总功率为3W D. 这段时间电路消耗的电能为9J 12. 如图甲所示的电路中，开关均闭合后，发现电流表、的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列结论正确的是（ ） A. 通过灯的电流为 B. 通过灯的电流为 C. 、电阻之比为：：4 D. 、消耗的功率之比为：：4 13. 如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡标有“”字样（不考虑湿度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“”字样，是定值电阻，电压表量程为，电流表量程为。闭合开关，断开开关，小灯泡恰好正常发光。将的滑片移至最右端，闭合开关，断开开关，此时电压表示数为，消耗的功率为；向左移动滑片至某点，此时电压表示数为，消耗的功率为。已知，。下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值是 C. 保障电路元件安全的前提下，电路最小电功率为 D. 保障电路元件安全的前提下，当滑动变阴器连入电路的阻值为时，电路的总 功率最大 14. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为5V B. R的最大阻值为20Ω C. R=10Ω时，其功率最大 D. R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15． 将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗 J的电能。 16. 在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，当滑片P向_______移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为________Ω。 17. 电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是___________J。 18. 定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功率之比为________；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为________W。 19. （2024吉林）小明在家煮饭时，闻到了米饭的香味，这是________现象。他使用的电饭锅额定功率是1000W，正常工作10min消耗的电能为________J。 20. 小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为_______Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是________J。 三、简答题（本题共1小题，共4分） 21. 电流热效应引发的用电事故屡屡发生，其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长，出现绝缘皮老化脱落；空调等大功率用电器选用电线过细。请回答： （1）破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触电，应立即采取什么措施？（写出一条即可） （2）用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。 四、实验题（本题共2小题，共20分） 22．（6分）如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。 （1）实验过程中通过观察______反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的______两个密闭容器进行实验，串联的目的是______； （2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是______； （3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲=______Q丙； （4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来______。 23. （14分）小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示 的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器________（选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为________ V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W； （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而________（选填“增大”或“减小”）。 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答：________ 五、计算题（本题共3小题，共26分） 24. （8分）（2024重庆A）图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V；0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求： （1）灯L正常发光时的电阻； （2）灯L正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量； （3）电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率。 25. （9分）（2024福建）小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量。 26. （9分）（2024江苏连云港）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中为电热丝，S是电源开关，是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求： （1）当开关S闭合，断开时，电路中的电流。 （2）当开关S和均闭合时，的电功率。 （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能。 六、跨学科实践综合能力题（本题共1小题，共10分） 27. 阅读下列短文，回答问题。 直流充电桩 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电 池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（kW⋅h） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 （1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更_____； （2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是_______。当D为70%时，充电电流为_______A； （3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为_______元； （4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1：t2=2：3，则测试全过程的充电总时长为_______min。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第十八章 电功率（A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第十八章。 2. 本套试卷共六道大题，27个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列单位中，电功率的单位是（　　） A．欧姆 B．焦耳 C．安培 D．瓦特 【答案】D 【解答】在物理学中， A.欧姆是电阻的基本单位。故A不符合题意； B.焦耳是功和各种能量的基本单位。故B不符合题意； C.安培是电流的基本单位。故C不符合题意； D.瓦特是功率的基本单位。故D符合题意。 2. 下列数据最接近实际的是（　　） A. 中学生的体重约为50N B. 电热水壶的功率约为1000W C. 人步行的速度约为20m/s D. 人感觉舒适的温度约为40℃ 【答案】B 【解析】A．中学生的体重约为500N，故A不符合题意； B．电热水壶是电热器，功率比较大，约为1000W，故B符合题意； C．人步行的速度约为1.1m/s，故C不符合题意； D．人感觉舒适的温度约为25℃，故D不符合题意。 故选B。 3. 的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ） A. 节能灯 B. 电饭煲 C. 电视机 D. 电烤箱 【答案】A 【解析】节能灯、电饭煲、电视机和电烤箱四个用电器中，节能灯的电功率最小，根据 可知，的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是节能灯，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4.下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　） A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇 【答案】B 【解析】A．电饭煲主要将电能转化为内能，故A不符合题意； B．电灯通电时会发光和发热，以发光为主，主要将电能转化为光能，故B符合题意； C．洗衣机主要将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．电风扇主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选B。 5. 小强上次查看家里的电能表显示为，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 在这段时间内消耗的电能为792kW·h C. 小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W D. 只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min，电能表的 指示灯闪烁300次 【答案】D 【解析】A．电能表是测量电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误； B．电能表的示数 W=8632.4kW⋅h−8553.2kW⋅h=79.2kW⋅h 故B错误； C．电能表允许通过的最大电流为20A，则小强家同时工作的用电器的总功率不能超过 P=UI=220V×20A=4400W 故C错误； D．只将一台标有“220V 1000W”的电热水器接入电路中，正常工作5min消耗的电能 3600r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3600r，电能表的指示灯闪 烁300次消耗的电能 因为W=W′，所以正常工作5min，电能表的指示灯闪烁300次，故D正确。 故选D。 6. 如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两档加热功能，下列说法正确的是（　　） A. 只闭合开关时，电路处于高温档 B. 只闭合开关时，电路处于低温档 C. 同时闭合开关、时，电路处于高温档 D. 同时闭合开关、时，电路处于低温档 【答案】C 【解析】A．只闭合开关S1时，只有R1接入电路，由，此时电热毯电功率最小，为低温档，故A错误； B．只闭合开关S2时，电路断路，故B错误； CD．由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，R1和R2并联，因为电阻越并越小，所以此时电路电阻最小，而电源电压一定，由可知，此时电热毯电功率最大，为高温档，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示电路的电源电压保持不变，将开关和都闭合，两灯均正常发光。下列判断正确的是（　　） A. 灯和是串联连接的 B. 电压表不能测量灯的电压 C. 断开后电流表的示数不变 D. 两灯的额定电压一定相同 【答案】D 【解析】A．由图得，电流分别经过两灯泡，说明灯和是并联的，故A错误； B．电压表并联在支路的两端，则电压表能测量灯的电压，故B错误； C．断开后电路由灯和是并联化为L1的简单电路，电路电阻变大，由欧姆定律得，电路电流变小，即电流表的示数变小，故C错误； D．将开关S1和S2都闭合，两灯均正常发光,，说明此时两灯的电压均为额定电压，并联电路中各支路的电压相同，则两灯的额定电压一定相同，故D正确。 故选D。 8. 老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　） A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h 【答案】C 【解析】充满时存储的电能 需要充的电能 充满需要时间 故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。 9. 闭合如图所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中（　　） A. 灯泡的亮度变小 B. 电流表的示数不变 C. 电压表的示数变大 D. 电路的总功率变小 【答案】B 【解析】C．由电路图可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测通过灯泡的电流；因电源的电压不变，所以滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误； AB．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过灯泡的电流和灯泡的实际功率不变，则灯泡的亮暗不变，故A错误，B正确； D．将滑动变阻器滑片向左移动，变阻器接入电路的电阻变小，由可知，通过滑动变阻中的电流变大，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变大，由可知，电路消耗的总功率变大，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（　　） A. 两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1 B. 两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2 C. 两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2 D. 两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1 【答案】D 【解析】A．由图乙可知，R1和R2并联，根据并联电路的分流性 故A错误； B．由图甲可知，R1与R2串联，则电路的总电阻为 根据串联电路的分压性可得 两图中R1两端的电压相等，又由图乙知， R1和R2并联，则 所以 故B错误； C．由图甲可知，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，通过R2的电流为 由图乙可知，R1和R2并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R2的电流为 所以 故C错误； D．由图乙可知，R1和R2并联，电路的总电阻为 由及欧姆定律可得 则图甲电路消耗的总功率为 图乙电路消耗的总功率为 所以 故D正确。故选D。 11. 如图，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A，电路通电时间为3min.下列说法中不正确的是（　　） A. 电源电压为6V B. 电阻R2的阻值为30Ω C. 电路的总功率为3W D. 这段时间电路消耗的电能为9J 【答案】D 【解析】A．电阻R1与R2并联，电源电压等于R1两端的电压 故A正确，不符合题意； B．电阻R2的阻值 故B正确，不符合题意； C．电路的总功率为 故C正确，不符合题意； D．这段时间电路消耗的电能 故D错误，符合题意。 12. 如图甲所示的电路中，开关均闭合后，发现电流表、的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列结论正确的是（ ） A. 通过灯的电流为 B. 通过灯的电流为 C. 、电阻之比为：：4 D. 、消耗的功率之比为：：4 【答案】C 【解析】开关均闭合后，两灯泡并联，电流表测量通过的电流，电流表测量干路电流，故A的示数大于的示数。 发现电流表、的指针指在如图乙所示的同一位置，则选用大量程，分度值为，示数为1A，选用小量程，分度值为，示数为。 B、通过灯的电流为，故B错误； A、根据并联电路的电流特点可知通过灯的电流为：，故A错误； C、根据欧姆定律可知、电阻之比为：：：4，故C正确； D、根据可知、消耗的功率之比为：：1，故D错误。 13. 如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡标有“”字样（不考虑湿度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“”字样，是定值电阻，电压表量程为，电流表量程为。闭合开关，断开开关，小灯泡恰好正常发光。将的滑片移至最右端，闭合开关，断开开关，此时电压表示数为，消耗的功率为；向左移动滑片至某点，此时电压表示数为，消耗的功率为。已知，。下列说法中正确的是（　　） A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值是 C. 保障电路元件安全的前提下，电路最小电功率为 D. 保障电路元件安全的前提下，当滑动变阴器连入电路的阻值为时，电路的总 功率最大 【答案】D 【解析】A．由图得，当闭合开关S1、S2，断开开关S3，电路中只有小灯泡L工作，小灯泡L恰好正常发光，说明电源电压等于灯泡的额定电压6V，故A错误； B．当闭合开关S3，断开开关S1、S2，电阻R1与滑动变阻器R2串联，当将的滑片移至最右端，滑动变阻器接入电路中电阻最大，由得 由得 所以 则 解得 故B错误； C．当电阻R1与滑动变阻器R2串联，滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中过电流最小为 电路最小电功率为 故C错误； D．当灯泡与滑动变阻器并联，电阻R1被短路时，且电流表示数最大为0.6A时，电路功率最大，此时电流表测量干路电流，由得，灯泡的额定电流为 滑动变阻器此时的电流为 由得，滑动变阻器此时接入电路中电阻为 故D正确。故选D。 14. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电源电压为5V B. R的最大阻值为20Ω C. R=10Ω时，其功率最大 D. R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W 【答案】D 【解析】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两 端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得 ……① ……② 由①②解得U=6V，R0=5Ω 故A错误； B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误； C．R的功率 由上式可知，当R=R0=5Ω 时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误； D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为 故D正确。故选D。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15． 将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗 J的电能。 【答案】热 【解析】由于输电线有电阻，电流通过导体一部分电能转化为内能，造成电能的损耗，这种现象叫电流的热效应。 根据焦耳定律可得，这段电路损耗的电能为 16. 在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，当滑片P向_______移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为________Ω。 【答案】 左 6 【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，要让小灯泡变亮，电路中的电流就要变大，即滑动变阻器接入电路中的电阻要变小，所以滑片P应向左移动。 当小灯泡正常发光时,电路中的电流为 滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器连入电路的电阻为 17. 电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的___________效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是___________J。 【答案】 热 6×105 【解析】电饭煲工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。 由图得，当两开关均闭合时，两电阻并联，电路电阻小，电功率大，为加热挡；当只闭合S1，只有电阻R1工作，电路电阻大，电功率小，为保温挡。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是 18. 定值电阻R和灯泡L，其电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源两端，则R与L消耗的电功率之比为________；若将R与L并联在2V的电源两端，电路消耗的总功率为________W。 【答案】 3∶1 1.3 【解析】若将R与L串联在4V电源两端，通过R与L的电流相等，由图可知，此时电路中的电流为0.3A，R两端的电压为3V，L两端的电压为1V，则R与L消耗的电功率之比为 若将R与L并联在2V的电源两端，由图可知，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.45A，则电路中的总电流为 电路消耗的总功率为 19. （2024吉林）小明在家煮饭时，闻到了米饭的香味，这是________现象。他使用的电饭锅额定功率是1000W，正常工作10min消耗的电能为________J。 【答案】 扩散 【解析】由于分子在不停地做无规则运动，所以能闻到米饭的香味，这属于扩散现象。 正常工作10min消耗的电能为 20. 小张想设计一个有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220V，R1、R2是电热丝，开关S接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝，R1=242Ω，另外两根电热丝的阻值分别是121Ω和242Ω，R2应该选取阻值为_______Ω的电热丝。开关S接触“1”、“2”两个触点时，通电1min，电流产生的热量是________J。 【答案】 121 1.2×104 【解析】由电路图可知，开关S接触3、4两个触点时，电路为R2的简单电路；开关S接触2、3两个触点时，R1与R2并联；开关S接触1、2两个触点时，电路为R1的简单电路；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，由可知，开关S接触2、3两个触点时，为高温挡；由于电加热器有“低温”、“中温”和“高温”三个挡位，所以R1与R2的阻值应该不同，所以R2应该选取阻值为121Ω。 开关S接触“1”、“2”两个触点时，电路为R1的简单电路，通电1min，电流产生的热量 三、简答题（本题共1小题，共4分） 21. 电流热效应引发的用电事故屡屡发生，其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长，出现绝缘皮老化脱落；空调等大功率用电器选用电线过细。请回答： （1）破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触电，应立即采取什么措施？（写出一条即可） （2）用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。 【答案】（1）见解析（2）见解析 【解析】（1）为了避免触电事故扩大，当有人触电时，应首先断开电源，然后进行救援，或使用绝缘的木棍等挑开电线进行救援。 （2）在家庭电路中，大功率用电器连接细电线时，电线的横截面积较小，电阻较大，且根据可知，家庭电路电压一定，使用大功率用电器，电路电流过大，由Q=I2Rt可知，细电线中电流产生的热量较多，往往比别处更容易发热，引起火灾。 四、实验题（本题共2小题，共20分） 22．（6分）如图所示，是探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置（电源电压不变）。 （1）实验过程中通过观察______反映密闭空气温度的变化。若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，应选择图中的______两个密闭容器进行实验，串联的目的是______； （2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是______； （3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝产生热量的关系Q甲=______Q丙； （4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来______。 【答案】（1）U形管中液面高度变化 甲、乙 使通过甲、乙的电流和通电时间相等 （2）并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流 （3）4 （4）少 【解析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但密闭容器内空气温度的变化导致U形管中液面高度变化来间接反映电流通过导体产生热量的多少。 若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，需要保证电流和通电时间相同，应选择图中的甲、乙两个密闭容器进行实验，串联的目的是使通过甲、乙的电流和通电时间相等。 （2）图丙中并联一个5Ω电阻的目的是并联分流，改变通过密闭盒内电阻的电流。 （3）通电相同时间，甲、丙两密闭容器中的电阻丝中的电流关系I甲=2I丙，两密闭容器中的电阻丝产生热量根据Q=I2Rt可知 所以Q甲=4Q丙。 （4）如果丙装置中容器外的5Ω电阻发生了断路，电路中的总电阻增大，电路中的电流会变小，则通电相同时间，乙装置中电阻丝产生的热量将比原来少。 23. （14分）小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示 的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器________（选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为________ V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W； （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而________（选填“增大”或“减小”）。 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答：________ 【答案】 （1）b 断路 （2） 1.2 6.25 1 （3）增大 （4）见解析 【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即b端。 闭合开关，灯泡不亮，电路可能断路，则电路故障可能是滑动变阻器断路。 （2）电压表选择小量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.2V。 由图丙可知，小灯泡正常发光时电流为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻为 根据可知，小灯泡的额定功率为 （3）图丙中，当灯泡电压变大时，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，灯丝温度 变高，灯泡的电阻随温度的升高而增大。 （4）温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，因此选择电压变改装为温度显示仪。 五、计算题（本题共3小题，共26分） 24. （8分）（2024重庆A）图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V；0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求： （1）灯L正常发光时的电阻； （2）灯L正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量； （3）电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率。 【答案】（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W 【解析】（1）灯L正常发光时的电阻为 （2）灯L正常发光时，电路中的电流为 根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为 变阻器R工作10min产生的热量 （3）电源电压降为2.7V后，根据可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电 功率最小，忽略温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为 则灯L的最小实际电功率为 答：（1）灯L正常发光时的电阻为12.5Ω； （2）灯L正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量为60J； （3）电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率为0.18W。 25. （9分）（2024福建）小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、，电动机正常工作。求： （1）电源电压。 （2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能。 （3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量。 【答案】（1）12V；（2）1440J；（3）3600J 【解析】（1）闭合S、时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压 （2）根据可知，电动机消耗的电能 （3）闭合S、，电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流 电热丝R产生的热量 答：（1）电源电压是12V； （2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能1440J； （3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量3600J。 26. （9分）（2024江苏连云港）小明家的电水壶的内部电路如图甲所示，其中为电热丝，S是电源开关，是温控开关（水温达到100℃，自动由加热状态切换为保温状态）。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求： （1）当开关S闭合，断开时，电路中的电流。 （2）当开关S和均闭合时，的电功率。 （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能。 【答案】（1）0.2A；（2）836W；（3） 【解析】（1）当开关S闭合，断开时，电路是由R2组成的简单电路，当开关S和S0均闭合时，电路是由R2和R1组成的并联电路，由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻的阻值都小，根据可知，当开关S闭合，S0断开时，电水壶处于保温状态，则 （2）当开关S和均闭合，电路是由R2组成的简单电路，此时电水壶处于加热状态，R1的电功率为 （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能 答：（1）当开关S闭合，S0断开时，电路中的电流为0.2A； （2）当开关S和S0均闭合时，R1的电功率为836W； （3）在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能为4.4×104J。 六、跨学科实践综合能力题（本题共1小题，共10分） 27. 阅读下列短文，回答问题。 直流充电桩 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示，它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电 池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理），充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表。 充电电压（V） 充电电流（A） 充电时长（min） 充电度数（kW⋅h） 充电费用（元） 400 45 24.0 28.80 （1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更_____； （2）在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是_______。当D为70%时，充电电流为_______A； （3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为_______元； （4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1：t2=2：3，则测试全过程的充电总时长为_______min。 【答案】 （1）大 （2）先变大，后不变 100 （3）72 （4）109 【解析】（1）直流充电桩比交流充电桩的电压更高、电流更大，据P=UI知，充电功率会更大。 （2）由图乙知，D由30%到55%时，充电功率变大，D由55%到70%时，充电功率保持不变，所以D从30%增至70%的过程中，充电功率先变大，再保持不变。 由图乙知，D为70%时，充电功率为40kW。由表格数据知，充电电压为400V，据P=UI知，充电电流 （3）由表格数据知，D为70%时，消耗的电能为24.0kW⋅h，充电费用为28.80元。则每度电的费用 充满电时，需要消耗的电能 测试全过程的充电费用为 60kW⋅h×1.2元/kW⋅h=72元 （4）D从80%增至90%，消耗的电能 由图乙知，这个过程充电功率15kW，用时 那么，D从70%增至80%用时 D从90%增至100%的充电功率与80%增至90%的相同，用时相同，所以整个过程充电时长t=t0+t1+t2+t3=45min+16min+24min+24min=109min 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$