第18章 电功率【A卷•提升卷】--2024-2025学年九年级物理全一册单元速记•巧练（湖南专用）

2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷（人教版） 第18章 电功率（A卷•提升卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第18章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意） 1．下面四种常见家用电器中，正常工作时的电流最接近10安的是（　　） A．白炽灯 B．空调 C．电饭锅 D．微波炉 2．电流通过一用电器（如旋转灯），在1s内产生的内能是150J，光能是100J，机械能是50J，则电流做功为（　　） A．100J B．150J C．250J D．300J 3．如图是感应式电能表的示意图，下列与其技术参数有关的说法中错误的是（      ） A．此时的示数是248.6kW·h B．应该在220V的电路中使用 C．额定最大电流为2.5A D．转盘每转1920圈，电路中消耗的电能为1kW·h 4．R1=5Ω、R2=10Ω，将R1、R2串联后接在3V的电源上，通电1min。通过R1的电流为I1，R1消耗的电能为W1；通过R2的电流为I2，R2消耗的电能为W2。则I1：I2和W1：W2，下列选项正确的是（　　） A．1：2        1：2 B．2：1       2：1 C．1：1       2：1 D．1：1       1：2 5．甲、乙用电器上分别标着“220V，15W”、“110V，100W”，它们都在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．甲用电器做功一定少 B．完成相同的功，甲用电器所用的时间一定少 C．乙用电器做功一定快 D．相同的时间内，乙用电器完成的功一定少 6．课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到 N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图，其中R 为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（　　） A．电流表示数增大，电压表示数增大 B．电流表示数增大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值将增大 D．整个电路的总功率变小 7．如图是电阻甲和乙的图像，小明对图像信息做出的判断，正确的是（　　） A．当甲两端电压为 0.5V 时，通过它的电流为 0.3A B．当乙两端电压为 2.5V  时，其电阻值为 10Ω C．将甲和乙并联，若电压为 1V，则总功率为 0.6W D．将甲和乙串联，若电流为 0.3A，则它们两端的总电压为 3V 8．风力测试仪的原理如图所示。电源电压恒定不变，L为小灯泡，AB为阻值均匀电阻丝。闭合开关S，有风时，重物受风力的作用而发生偏转。则下面说法中正确的是（　　） A．风力越大，灯泡越暗 B．风力越大，AB连人电路的电阻值越大 C．“风速测速仪”相当于一个滑动变阻器 D．AB连入电路的电阻值与风力大小无关 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右端滑动的过程中，有（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮 B．电压表示数变小，灯L变暗 C．电流表示数不变，灯L变亮 D．电压表示数变大，灯L变暗 10．在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I额的小灯泡的电功率。下列四种设计方案能得到灯泡额定功率的是（　　） A．B．C． D． 11．一根电炉丝烧坏了，切掉了后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（　　） A．5︰6 B．6︰5 C．1︰6 D．6︰1 12．如图所示为探究焦耳定律的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1=5Ω，R2=10Ω。下列说法正确的是（   ） A．该实验装置用于探究电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系 B．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器的滑片向左移动 C．闭合开关后，电阻丝R1的发热功率大于R2的发热功率 D．若通过R₂的电流为0.5A，通电10s，R2产生的热量是25J 二、多项选择题（本大题共2小题，每小题3分，共6分。每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分） 13．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列有关说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 C．乙灯的功率总是大于甲灯的功率 D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 14．在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．电阻R1的阻值为20Ω C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.4W D．滑片P移到b端时，电路中的电流为0.1A 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共4小题，每空2分，共16分） 15．某国产手机的电池上标有电压3.7V，容量4500mA·h，将该手机充满电后，大约储存 J的电能，充电时的手机电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。 16．如图所示，用一根铅笔芯连接电池的正负极，将火柴头接触铅笔芯，火柴竟然被点燃了，铅笔芯发热是电流的 效应；若换用更粗的铅笔芯实验，能使火柴被点燃的更 （填“快”或“慢”）。    17．灯L的铭牌“8V4W”，若该灯接在10V的电源电压上，为了使灯正常工作应串联一个 Ω的电阻； 若该灯接在4V的电源电压上（忽略温度对灯的电阻影响），则该灯的实际功率是 W。 18．有一种电热水壶常有两个挡“烧水”和“保温”，如图是其内部简化电路图，已知R0=55Ω，R1=1045Ω，当S接1时，电热水壶处于 （选填“烧水”和“保温”）挡，当S接2时，通电1min产生的热量是 J。 四、实验题（本大题共2小题，每空2分，共28分。其中21题和22题各12分） 19．张强、李刚分别设计了如图所示的两个装置，用来探究“导体产生的热量与什么因素有关”。两个透明的容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密封空气温度的变化。    （1）张强将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，如图甲，他是探究导体产生的热量与 的关系； （2）李刚设计的两容器中的电阻丝电阻一样大，并在其中一个容器的外部并联了一个电阻丝，如图乙。他探究导体产生的热量与 的关系，通电一段时间 （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多； （3）让乙图实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，一段时间后电阻丝产生的热量 （选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）多； （4）实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的，他们在探究过程中使用了转换法和 法。 20．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 （1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；( ) （2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表没有示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； （3）移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应持滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像； （4）由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W； （5）完成上述测量后，不用电压表，用如下图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S2，断开开关S1， ，使电流表示数为I额； ②闭合开关S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额= 。 五、计算题（本大题共2小题，第22题6分，第23题7分，共13分） 21．一台冷热两用饮水机，其铭牌如表所示。问： 电源电压 220 V 频率 50 Hz 额定制冷功率 800W 额定制热功率 1100 W 最大容积量 2L （1）若饮水机在正常工作状态下，将初温为20℃满容量 的水烧开，电路中的电能表的示数由运转到，则饮水机工作多长时间？ （2）求饮水机的加热效率（保留两位有效数字）？ （3）饮水机正常工作时，电路中的保险丝的额定电流不应小于多少？ 22．如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=5Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′；当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P″。试求： （1）电源电压U； （2）电阻R2和R3； （3）总功率P″； （4）P∶P′ 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学年九年级物理全一册单元测试卷（人教版） 第18章 电功率（A卷•提升卷） （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第18章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分，每小题只有一个选项符合题意） 1．下面四种常见家用电器中，正常工作时的电流最接近10安的是（　　） A．白炽灯 B．空调 C．电饭锅 D．微波炉 【答案】B 【详解】A．白炽灯的功率约为40W，正常工作时的电流约为 故A不符合题意； B．柜式空调功率约2000W，正常工作时的电流约为 接近10A，故B符合题意； CD．电饭锅、微波炉的功率约为1000W，正常工作时的电流约为 故CD不符合题意。 故选B。 2．电流通过一用电器（如旋转灯），在1s内产生的内能是150J，光能是100J，机械能是50J，则电流做功为（　　） A．100J B．150J C．250J D．300J 【答案】D 【详解】在这里是电能转化成内能光能和机械能，从能量守恒角度来看电流做的功等于产生的“内能150J、光能100J、机械能50J”之和，所以电流做功为300J，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．如图是感应式电能表的示意图，下列与其技术参数有关的说法中错误的是（      ） A．此时的示数是248.6kW·h B．应该在220V的电路中使用 C．额定最大电流为2.5A D．转盘每转1920圈，电路中消耗的电能为1kW·h 【答案】C 【详解】A．电能表示数框内的数字最后一位数是小数，单位是kW·h，图示电能表的示数为248.6kW·h，故A正确，不符合题意； BC．“220V 2.5(10A)”说明电能表的工作电压为220V，额定最大电流为10A，故B正确，不符合题意；C错误，符合题意； D．1920r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转动1920r，故D正确，不符合题意。 故选C。 4．R1=5Ω、R2=10Ω，将R1、R2串联后接在3V的电源上，通电1min。通过R1的电流为I1，R1消耗的电能为W1；通过R2的电流为I2，R2消耗的电能为W2。则I1：I2和W1：W2，下列选项正确的是（　　） A．1：2        1：2 B．2：1       2：1 C．1：1       2：1 D．1：1       1：2 【答案】D 【详解】将R1、R2串联后接在3V的电源上，串联电路中各处的电流相等，通过两个电阻的电流I1:I2=1:1； 通电1min，两个电阻消耗电能之比W1:W2= I12R1t: I22R2t= R1: R2=5Ω:10Ω=1:2， 故选D。 5．甲、乙用电器上分别标着“220V，15W”、“110V，100W”，它们都在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（　　） A．甲用电器做功一定少 B．完成相同的功，甲用电器所用的时间一定少 C．乙用电器做功一定快 D．相同的时间内，乙用电器完成的功一定少 【答案】C 【详解】A．甲的功率小，只是表明在相等的时间内做功少，但时间未知，不能据此判断它们做的功的多少关系。故A错误； B．做相同的功，甲的功率小，根据可知，甲用的时间多。故B错误； C．乙的功率大，说明在单位时间内做的功多，即做功快。故C正确； D．做功时间相同，乙的功率大，根据可知，乙做的功多。故D错误。 故选C。 6．课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到 N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图，其中R 为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（　　） A．电流表示数增大，电压表示数增大 B．电流表示数增大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值将增大 D．整个电路的总功率变小 【答案】A 【详解】AB．由图得，开关闭合后，定值电阻R0与N型气敏元件R串联，电压表测量定值电阻R0的电压，电流表测量电路中电流。闭合开关S，当气体浓度越高时，R阻值减小，电路中总电阻减小，由欧姆定律得，电路中电流增大，即电流表示数增大；由欧姆定律得，定值电阻R0电压增大，即电压表示数增大，故A符合题意，B不符合题意； C．电压表和电流表示数的比值为定值电阻R0的阻值，保持不变，故C不符合题意； D．电源电压不变，电路中电流增大，由P=UI得，整个电路的总功率变大，故D不符合题意。 故选A。 7．如图是电阻甲和乙的图像，小明对图像信息做出的判断，正确的是（　　） A．当甲两端电压为 0.5V 时，通过它的电流为 0.3A B．当乙两端电压为 2.5V  时，其电阻值为 10Ω C．将甲和乙并联，若电压为 1V，则总功率为 0.6W D．将甲和乙串联，若电流为 0.3A，则它们两端的总电压为 3V 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流大小为0.1A，故A错误； B．根据图像可知，当乙两端电压为2.5V时，通过它的电流为0.5A，根据欧姆定律可知此时乙的电阻为 故B错误； C．并联电路各支路两端的电压相等，根据图像可知甲、乙两端的电压为1V时通过它们的电流分别为0.2A、0.4A，因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，所以干路中的电流为 所以总功率为 故C正确； D．串联电路中各处电流相等，根据图像可知通过甲、乙的电流为0.3A时它们两端的电压分别为1.5V、0.5V，因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，所以它们两端的总电压为 故D错误。 故选C。 8．风力测试仪的原理如图所示。电源电压恒定不变，L为小灯泡，AB为阻值均匀电阻丝。闭合开关S，有风时，重物受风力的作用而发生偏转。则下面说法中正确的是（　　） A．风力越大，灯泡越暗 B．风力越大，AB连人电路的电阻值越大 C．“风速测速仪”相当于一个滑动变阻器 D．AB连入电路的电阻值与风力大小无关 【答案】C 【详解】ABD．风力大小决定重物偏转角度大小的变化，当风力增大时，重物向左偏转，偏转的角度增大，AB接入电路的电阻变小，即电路的总电阻减小，由可得，电路中的电流变大；由P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，灯泡越亮，故ABD错误； C．由图可知，“风速测速仪”通过风力的大小，改变电阻丝接入电路的长短来改变电阻，相当于一个滑动变阻器，故C正确。 故选C。 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右端滑动的过程中，有（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮 B．电压表示数变小，灯L变暗 C．电流表示数不变，灯L变亮 D．电压表示数变大，灯L变暗 【答案】D 【详解】当滑动变阻器的滑片P向右端滑动的过程中，接入电路的电阻变大、电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的总电流变小，即电流表的示数变小；串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，反之越小，故灯泡两端分得的电压变小，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大；灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，滑动变阻器的滑片P向右端滑动的过程中小灯泡两端电压与过小灯泡的电流都变小，故灯泡的实际功率变小，亮度变暗。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10．在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I额的小灯泡的电功率。下列四种设计方案能得到灯泡额定功率的是（　　） A．B．C． D． 【答案】A 【详解】A．图中，灯L与R0并联，电流表A1、A2分别测量通过灯L、R0的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A1的示数等于I额，读出此时A2的示数I0，灯L的额定电压 灯L的额定功率 A设计方案能测量灯泡额定功率，故A符合题意； B．图中，灯L与R0并联，电流表A1测量通过灯L的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A1的示数等于I额；无法通过并联电路的特点，计算灯的额定电压，无法计算灯的额定功率，所以B设计方案不能测量灯泡额定功率，故B不符合题意； C．图中，单刀双掷开关，连接b时，调节滑动变阻器的滑片，能使电流表A的示数等于I额；无法测量灯的额定电压，无法计算灯的额定功率，C设计方案不能测量灯泡额定功率，故C不符合题意； D．图中，闭合S、S1，断开S2，灯L与R0并联，电流表A测量通过R0的电流；调节滑动变阻器的滑片，无法测量灯的额定电流，无法计算灯的额定功率，故D不符合题意。 故选A。 11．一根电炉丝烧坏了，切掉了后，仍接在原电源上，在相同的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（　　） A．5︰6 B．6︰5 C．1︰6 D．6︰1 【答案】B 【详解】导体的材料和横截面积一定时，导体的电阻与导体的长度成正比，若原来电炉丝的电阻为R，切掉以后，电炉丝的电阻为 仍接在原电源上，即电炉丝两端的电压不变，通电时间相同，由可得，产生的热量与原来产生的热量之比 故选B。 12．如图所示为探究焦耳定律的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1=5Ω，R2=10Ω。下列说法正确的是（   ） A．该实验装置用于探究电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系 B．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器的滑片向左移动 C．闭合开关后，电阻丝R1的发热功率大于R2的发热功率 D．若通过R₂的电流为0.5A，通电10s，R2产生的热量是25J 【答案】D 【详解】A．图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，所以可研究电流产生的热量与电阻的关系，故A错误； B．闭合开关后，要使电流增大，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即应将滑动变阻器的滑片向右移动，故B错误； C．根据，因为，则甲容器中产生的热量少于乙容器中产生的热量；由于通电时间相等，所以电阻丝R1的发热功率小于R2的发热功率，故C错误； D．由可知，通电10s，R2产生的热量 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本大题共2小题，每小题3分，共6分。每小题有两个选项符合题意，选对但少选得2分，错选得0分） 13．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列有关说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻 C．乙灯的功率总是大于甲灯的功率 D．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮 【答案】BD 【详解】由铭牌可知：甲灯的额定电压为220V，额定功率为25W；乙灯的额定电压为220V，额定功率为100W； A．两灯均正常发光时，由W=Pt，因工作时间未知，故两灯消耗的电能无法判断，故A错误； B．由可知，两灯均正常发光时，电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B正确； C．若两灯泡串联，因串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知，甲灯泡的电阻大，实际功率就大，甲灯泡消耗的功率大于乙灯消耗的功率，故C错误； D．两灯串联在220伏的电路中，通过它们的电流相等，因为甲灯的电阻大于乙灯的电阻，由P实=I2R可知甲灯的实际功率大，甲灯亮，故D正确。 故选BD。 14．在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．电阻R1的阻值为20Ω C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.4W D．滑片P移到b端时，电路中的电流为0.1A 【答案】AC 【详解】A．由图甲可知，当滑片P移到b端时，电路为R1的简单电路，电压表的示数为电源电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为0，由图乙可知，电源电压6V，故A正确； B．滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联， 由图象可知，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表的示数U1=2V， 串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压 U2=U-U1=6V-2V=4V 串联电路中各处的电流相等，则有，即，解得：R1=10Ω，故B错误； C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率，故C正确； D．滑片P移到b端时，电路中的电流为 ，故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共4小题，每空2分，共16分） 15．某国产手机的电池上标有电压3.7V，容量4500mA·h，将该手机充满电后，大约储存 J的电能，充电时的手机电池相当于 （选填“电源”或“用电器”）。 【答案】 用电器 【详解】[1]手机锂电池充满电后，存储的电能 [2]充电时是把电能转化为化学能，电池消耗电能，相当于用电器。 16．如图所示，用一根铅笔芯连接电池的正负极，将火柴头接触铅笔芯，火柴竟然被点燃了，铅笔芯发热是电流的 效应；若换用更粗的铅笔芯实验，能使火柴被点燃的更 （填“快”或“慢”）。    【答案】 热 快 【详解】[1]用一根铅笔芯连接电池的正负极，将火柴头接触铅笔芯，火柴竟然被点燃了，说明铅笔芯的温度升高；即铅笔芯连接电池的正负极后有热量产生，则有电流通过铅笔芯，像这种电流通过导体时，把电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。 [2]若换用更粗的铅笔芯实验，根据导体电阻的影响因素可知，铅笔芯的电阻变小了，而电源电压是不变的，根据 可知，火柴在相同时间内发热增多，所以能使火柴被点燃的更快。 17．灯L的铭牌“8V4W”，若该灯接在10V的电源电压上，为了使灯正常工作应串联一个 Ω的电阻； 若该灯接在4V的电源电压上（忽略温度对灯的电阻影响），则该灯的实际功率是 W。 【答案】 4 1 【详解】[1]灯的电阻为 正常工作电流为 该灯接在10V的电源电压上，串联一个分压电阻，电阻两端电压为 电阻值为 [2]若该灯接在4V的电源电压上，实际功率为 18．有一种电热水壶常有两个挡“烧水”和“保温”，如图是其内部简化电路图，已知R0=55Ω，R1=1045Ω，当S接1时，电热水壶处于 （选填“烧水”和“保温”）挡，当S接2时，通电1min产生的热量是 J。 【答案】 保温 5.28×104 【详解】[1]由电路图可知，当开关S置于“1”档时，两电阻串联，电路电阻最大，根据可得，电饭锅电功率最小，处于保温状态。 [2]当S接2时，R1被短路，只有R0接入电路，电路电阻最小，电饭锅电功率最大，处于加热状态。此时电路中电流为 通电1min产生的热量是 四、实验题（本大题共2小题，每空2分，共28分。其中21题和22题各12分） 19．张强、李刚分别设计了如图所示的两个装置，用来探究“导体产生的热量与什么因素有关”。两个透明的容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密封空气温度的变化。    （1）张强将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，如图甲，他是探究导体产生的热量与 的关系； （2）李刚设计的两容器中的电阻丝电阻一样大，并在其中一个容器的外部并联了一个电阻丝，如图乙。他探究导体产生的热量与 的关系，通电一段时间 （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多； （3）让乙图实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，一段时间后电阻丝产生的热量 （选填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”）多； （4）实验中，电流产生热量的多少是通过 体现出来的，他们在探究过程中使用了转换法和 法。 【答案】 电阻 电流 左瓶 电阻 左瓶 U形管两管液面高度差 控制变量 【详解】（1）[1]如图甲，张强将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻的电流和通电时间相等，而电阻大小不同，故他是探究导体产生的热量与电阻的关系。 （2）[2]李刚设计的两容器中的电阻丝电阻一样大，并在其中一个容器的外部并联了一个电阻丝，如图乙，根据串联电路和并联电路电流的规律，通过左边容器内电阻丝的电流大于通过右边容器内电阻丝的电流，故他探究导体产生的热量与电流的关系。 [3]通过左瓶电阻的电流大，根据Q=I2Rt可知，通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多。 （3）[4][5]让乙图实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，根据并联电阻的规律，右边容器内的电阻变小，电流和通电时间相同，此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，根据Q=I2Rt可知，左瓶电阻大，一段时间后左瓶电阻丝产生的热量多。 （4）[6]实验中，电流产生热量的多少是通过U形管两管液面高度差体现出来的，U形管两管液面高度差越大，产生的热量就越大。 [7]探究电流产生的热量与电阻关系时，控制电流大小不变；探究电流产生的热量与电流关系时，控制电阻大小不变，所以实验中用到了控制变量法。 20．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。 （1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；( ) （2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表没有示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； （3）移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应持滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像； （4）由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W； （5）完成上述测量后，不用电压表，用如下图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S2，断开开关S1， ，使电流表示数为I额； ②闭合开关S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额= 。 【答案】 短路 2.2 右 0.75 调节滑动变阻器的阻值 R0(I-I额)I额 【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω，灯泡正常发光时的电流大约为 电流表应选小量程与灯泡串联接入电路，如下图所示： （2）[2]闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表没有示数，可能灯泡短路。 （3）[3][4]电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，灯泡额定电压2.5V，故应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端移动。 （4）[5]由图丙所示的图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W （5）①[6]闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，电流表测灯泡的电流，使电流表示数为I额。 ③[7]定值电阻R0的电流为I0=I-I额 定值电阻R0的电压为U0=I0R0=(I-I额)R0 因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，所以灯泡的额定功率为P额=U0I额=R0(I-I额)I额 五、计算题（本大题共2小题，第22题6分，第23题7分，共13分） 21．一台冷热两用饮水机，其铭牌如表所示。问： 电源电压 220 V 频率 50 Hz 额定制冷功率 800W 额定制热功率 1100 W 最大容积量 2L （1）若饮水机在正常工作状态下，将初温为20℃满容量 的水烧开，电路中的电能表的示数由运转到，则饮水机工作多长时间？ （2）求饮水机的加热效率（保留两位有效数字）？ （3）饮水机正常工作时，电路中的保险丝的额定电流不应小于多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）饮水机工作时间为 （2）水吸收的热量为 饮水机的加热效率为 （3）水机正常工作时，电路中的保险丝的额定电流最小为 答：（1）饮水机工作时间为。 （2）饮水机的加热效率为。 （3）水机正常工作时，电路中的保险丝的额定电流最小为。 22．如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=5Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′；当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P″。试求： （1）电源电压U； （2）电阻R2和R3； （3）总功率P″； （4）P∶P′ 【答案】（1）9V；（2）30Ω，10Ω；（3）4.05W；（4）2∶15 【详解】解：（1）当只闭合开关S2时，R2、R3串联接入电路，电流表测该串联电路的电流为0.3A；三个开关都闭合时，电路中R1和R2并联，电流表测干路电流，此时电流表的示数变化了1.95A，故干路电流 只断开开关S1，电路中只有R2接入电路，电流表测流过R2的电流，即I2=0.45A，所以三个开关都闭合时，电路中R1和R2并联接入电路时，流过R1的电流 所以电源电压 （2）R2的电阻 只闭合开关S2，R2和R3串联接入电路，此时电路总电阻 R3的电阻 （3）只断开开关S1，电路中只有R2接入电路，电路消耗的总功率 （4）两种情况下电路消耗的功率之比P∶P′=UI串∶UI并=0.3A∶2.25A=2∶15 答：（1）电源电压为9V； （2）电阻R2为30Ω，R3为10Ω； （3）总功率P″为4.05W； （4）P∶P′为2∶15。 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 $$