第十八章 电功率【B卷·培优卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练（广东专用，人教版）

2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第章 内能（B卷•培优卷） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全册第章。 一．正确认识电功（共7小题） 二．区别额定电功率与实际电功率（共5小题） 三．电功率多档位问题（共8小题） 四．电功率范围取值问题（共4小题） 五. 动态电路中电功率的变化（共7小题） 六. 电功率实验题（共4小题） 一．正确认识电功（共7小题） 1．小李同学的家里在这个月使用了120度电。下面几种说法中正确的是（　　） A．消耗的电能是120kW•h B．消耗的电能是120kW C．消耗的电能是120W D．消耗的电能是120J 2．下列单位中，哪个不是电功单位（　　） A．焦耳 B．伏•安•秒 C．伏•安 D．千瓦时 3．如图中甲、乙分别是某家庭9月初和10月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　） A．电能表是计量电功率的仪表 B．该电能表转盘每转过500转，电路消耗电能0.5kW•h C．该电能表工作时所通过的最大电流可以达到40A D．该家庭在9月份的时间内总共用电3000kW•h 4．关于电功，下列说法不正确的是（　　） A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 B．电流做功的过程就是消耗电能的过程 C．用电能表可以测量电流做功的多少 D．电流越大，电流做功就一定越多 5．以下家用电器中，消耗的电能主要转化为机械能的是（　　） A．洗衣机 B．电饭锅 C．电烤箱 D．日光灯 6．如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电 　　 kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为 　 　kW•h。 7．某手机电池铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样，手机正常使用时的功率为3W。该手机在充满电后正常使用，直到电池电量剩余40%，则该手机已经使用的时间是 　 　min。 二．区别额定电功率和实际电功率（共5小题） 8．如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的（　　） A．实际功率 B．额定电压 C．额定功率 D．电阻 9．当两个用电器正常工作时，额定功率大的一定比额定功率小的（　　） A．电流做功多 B．产生的热多 C．消耗电能快 D．工作时间少 10．将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联接入9V电源上（忽略灯丝电阻的变化），则（　　） A．两灯都能正常发光，且灯L2比灯L1亮 B．只有灯L1正常发光，此时灯L2消耗的功率为1.5W C．只有灯L2正常发光，此时灯L1消耗的功率为1.5W D．电路的总功率为9W 11．小明在更换灯泡时发现灯泡上有“220V 40W”字样，下列说法正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际电功率是40W C．该灯泡的额定功率是40W D．该灯泡每秒消耗的电能是40J 12．关于电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，电功率越大 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．用电器将电能转化为其他形式的能越多，电功率越大 D．用电器的电功率越大，电流通过用电器所做的功越多 三．电功率多档位问题（共8小题） 13．小明设计了具有高、中、低温二挡的加热装置，其电路如图所示。电源电压为220V，高、低温两挡位功率之比是4：1，当开关S1断开，S接2时，电路发热功率为220W，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为110Ω B．高温挡时，发热功率为440W C．整个电路最大电流是4A D．低温挡时电流是1A 14．动物的养殖温度一般与其生长阶段有关，为了营造不同的环境温度，小明设计了一个多挡位加热器，如图所示为电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，对电路的分析正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，发热功率最大 B．该加热器有四个加热挡位 C．a端应连接火线 D．同时闭合开关S1和S2时，流过R1的电流大于流过R2的电流 15．如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是（　　） A．闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态 B．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为3：2 C．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为5：2 D．电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3：2 16．许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作 C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大 17．母爱如水，似水温柔。丽丽放学一进家门，妈妈就从电饭煲里为她盛好了热乎乎、香喷喷的大米饭。下列说法中错误的是（　　） A．大米饭香气四溢，属于扩散现象 B．妈妈端着饭碗的手变得热乎起来，是因为手的内能增加 C．大米饭由生变熟的过程中是通过热传递改变了内能 D．如图所示是该电饭煲内部的电路简图，当开关S闭合时，该电饭煲处于保温状态 18．如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状，此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印4min，电能表指示灯闪烁16次，刚好将30g的塑胶从20℃加热到276℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为0.022kW，R1、R2用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为c＝2×103J/（kg•℃），求： （1）开关接到 　　（选填：“0和1”、“1和2”或“2和3”）位置时是慢挡； （2）3D打印笔快挡打印4min所消耗的电能 　　 ； （3）3D打印笔快挡打印时的热效率 　　 ； （4）R1的阻值 　 　。 19．已知某三挡位加热器的额定电压为220V，其中有两个发热电阻R1＝22Ω和R2＝110Ω，发热器的低温挡和中温挡功率分别为440W和2200W，则高温挡的功率为 　 　W。 20．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为20Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大，当开关旋至2挡时，后视镜处于 　　 模式（选填防雾、除露、化霜），当后视镜处于化霜挡位的加热功率为 　　W。 四．电功率范围取值问题（共4小题） 21．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～20Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R1消耗的最大功率为4.05W C．电路中电压表的示数变化范围为6V～8V D．电路的总电功率的变化范围是3.24W～5.4W 22．如图﹣1所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U﹣I图像如图﹣2中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是（　　） A．电源电压为3V B．滑片移动过程中，R2接入电路的阻值变大 C．电阻R1的U﹣I图像一定与线段AB相交 D．滑片移动过程中R1消耗的电功率范围为0.05～0.35W 23．如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图像反映的是电压表V1与电流表A示数的变化 B．电源电压为4.5V C．滑动变阻器接入电路的阻值范围是3～50Ω D．电路的总功率范围为0.4～2W 24．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围为 　　 ，电压表的示数变化范围为 　　 ，定值电阻R1的功率变化范围为 　 　。 五. 动态电路中的电功率变化（共7小题） 25．如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关S时，下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数变小 B．电流表的示数变大 C．灯泡变暗 D．电路的总功率变大 26．甲醛对人体的危害非常大，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为6V，R0为阻值20Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50～100为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（　　） A．电压表示数变大时，表明甲醛污染指数降低 B．甲醛污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C．当电压表的示数为3V时，属于重度污染 D．当甲醛污染指数为50时，电路中的电流为0.5A 27．某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，闭合开关，当有害尾气浓度β减小时，下面说法正确的是（　　） A．电压表示数变小，电路消耗的总功率变小 B．电压表示数变小，电路消耗的总功率变大 C．电压表示数变大，电路消耗的总功率变小 D．电压表示数变大，电路消耗的总功率变大 28．如图，电源两端电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数不变，电压表V2的示数变小 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变 C．电流表A的示数变小，电阻R1的电功率变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变 29．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数不变，灯泡亮度变亮 B．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小 C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小 30．如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻。闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行。则（　　） A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变 C．电路中电流不随R1的改变而改变 D．电路总功率随R1的增大而减小 31．根据图甲所示的“坐位体前屈测试仪”，某同学设计了如图乙的电路图进行模拟测试，测试者向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P。电源两端电压保持不变，闭合开关S，测试者向前推动滑块时，下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器的阻值变大 B．电压表与电流表的比值变小 C．电压表的示数变小 D．电路的总功率变大 六. 电功率实验题（共4小题） 32．在测量“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“40Ω，1A”字样，如图甲是小露同学没有连接完的实物图电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物图甲连接完整（要求：滑片左移灯变亮）； （2）开关闭合前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 　 　； （3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 　　滑动（选填“左”或“右”）； （4）继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此刻他会观察到电压表指针 　 　（“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”）； （5）图丁是根据实验数据绘成的I～U图象。根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率 　W； （6）在分析误差的过程中，有同学认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差，因为电压表是有电阻的，使电流测得不准确，从而使测量的灯泡额定功率 　 　（选填“偏大”或“偏小”）； （7）利用该电路探究电流跟电阻的关系，用6Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别替代灯泡，若设定不变的电压值为1.2V，为顺利完成实验，可以在电路中再串联一个定值电阻，则该定值电阻的阻值至少是 　 　Ω。 33．小聪用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定）。实验步骤如下： （1）闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移到最 　　端； （2）闭合开关，移动变阻器的滑片，若电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 　 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，此时应将变阻器的滑片向 　　（选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　　 W； （4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，该图象不是直线的原因是小灯泡的电阻会随 　　 而改变。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的 　 　决定的； （5）小聪又设计了如图丁所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器R1的最大阻值为10Ω，实验操作如下： ①闭合S1，断开S2，移动变阻器R1滑片，使电流表的示数为0.3A； ②闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动，移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A； ③保持变阻器R2的滑片位置不动，将变阻器R1滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A； ④小灯泡的额定功率为 　 　W。 34．小蕾同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 （1）实验中通过观察两个U形管中 　　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 　　； （2）图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 　　的关系，通电一段时间后，　　（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多； （3）图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 　　的关系，通电一段时间后，　　（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多； （4）此实验还用到的实验方法是 　 　。 35．张烁同学利用器材“探究电流热效应与哪些因素有关”实验。 （1）当闭合开关时，发现电流表指针如图1甲所示，出现这种现象的原因是 　 　；图1丙电压表示数为 　　V； （2）为了探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关，设计如图2甲的装置，将两段阻值不同的电阻丝（R1＝5Ω，R2＝10Ω）分别密封在两个完全相同的容器内，密闭容器内封闭等量的空气； ①图2甲所示是用来探究电流产生的热量跟 　　 的关系； ②图2乙所示是用来探究电流产生的热量跟 　 的关系； ③让实验装置乙冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，接通电源；此电路工作一段时间后， 　（选填“左瓶”或“右瓶”）内电阻丝产生的热量多。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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） 第章 内能（B卷•培优卷） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全册第章。 一．正确认识电功（共7小题） 二．区别额定电功率与实际电功率（共5小题） 三．电功率多档位问题（共8小题） 四．电功率范围取值问题（共4小题） 五. 动态电路中电功率的变化（共7小题） 六. 电功率实验题（共4小题） 一．正确认识电功（共7小题） 1．小李同学的家里在这个月使用了120度电。下面几种说法中正确的是（　　） A．消耗的电能是120kW•h B．消耗的电能是120kW C．消耗的电能是120W D．消耗的电能是120J 【答案】A 【解答】解：国际单位制中功的单位是焦耳，生活中讲电功，就是说消耗了多少度的电，即电能表的示数，它是用度做为单位。度在物理学上称为千瓦时，1千瓦时＝3600000J；而W和KW是功率的单位。故B、C、D错误。 故选：A。 2．下列单位中，哪个不是电功单位（　　） A．焦耳 B．伏•安•秒 C．伏•安 D．千瓦时 【答案】C 【解答】解： A、D、国际单位制中功的单位是焦耳，生活中讲电功，就是说消耗了多少度的电，即电能表的示数，它是用度做为单位，也就是千瓦时。选项A、C正确，不符合题意； B、伏特是电压的单位，安培是电流的单位，秒是时间的单位，伏•安•秒是电压、电流和时间乘积的单位，而电压、电流和时间的乘积是电能，所以伏•安•秒也就是焦耳。此选项正确，不符合题意； C、伏特是电压的单位，安培是电流的单位，伏•安是电压、电流乘积的单位，而电压、电流的乘积是电功率，所以伏•安也就是瓦特。此选项错误，符合题意。 故选：C。 3．如图中甲、乙分别是某家庭9月初和10月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　） A．电能表是计量电功率的仪表 B．该电能表转盘每转过500转，电路消耗电能0.5kW•h C．该电能表工作时所通过的最大电流可以达到40A D．该家庭在9月份的时间内总共用电3000kW•h 【答案】C 【解答】解：A、电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，故A错误； B、1200r/（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1200转，则该电能表转盘每转过500转，电路消耗电能W′＝≈0.42kW•h，故B错误。 C、220V表示电能表的工作电压，10（40）A中，40A表示电能表平时工作允许通过的最大电流，故C正确； D、由图可知，9月初电能表的示数W1＝2836.4kW•h，10月初电能表的示数W2＝3136.4kW•h，则该家庭在这段时间内总共用电W＝W2﹣W1＝3136.4kW•h﹣2836.4kW•h＝300kW•h，故D错误。 故选：C。 4．关于电功，下列说法不正确的是（　　） A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能 B．电流做功的过程就是消耗电能的过程 C．用电能表可以测量电流做功的多少 D．电流越大，电流做功就一定越多 【答案】D 【解答】解： A、根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确； B、电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确； C、电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确； D、由W＝UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，电流做功不一定越多，故D错误。 故选：D。 5．以下家用电器中，消耗的电能主要转化为机械能的是（　　） A．洗衣机 B．电饭锅 C．电烤箱 D．日光灯 【答案】A 【解答】解：A．洗衣机主要将电能转化为机械能，少部分电能转化为内能，故A正确； B．电饭锅工作时主要把电能转化为内能，故B错误； C．电烤箱工作时主要把电能转化为内能，故C错误； D．日光灯工作时主要把电能转化为光能，少部分电能转化为内能，故D错误。 故选：A。 6．如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电 　　 kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为 　 　kW•h。 【答案】5546.7；0.02。 【解答】解：（1）该表盘上显示数字为55467，因为最后一位是小数、单位是kW•h，所以显示已用电5546.7kW•h； （2）1600imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次， 指示灯闪烁32次，则该用电器消耗的电能： W＝kW•h＝0.02kW•h。 故答案为：5546.7；0.02。 7．某手机电池铭牌上标有“5V 4000mA•h”的字样，手机正常使用时的功率为3W。该手机在充满电后正常使用，直到电池电量剩余40%，则该手机已经使用的时间是 　 　min。 【答案】240 【解答】解：手机充满电储存的电能为：W＝UIt＝5V×4000×10﹣3A×1h＝20W•h， 消耗的电能W'＝W﹣40%W＝60%×20W•h＝12W•h； 手机已经使用的时间t＝＝＝4h＝240min； 故答案为：240。 二．区别额定电功率和实际电功率（共5小题） 8．如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的（　　） A．实际功率 B．额定电压 C．额定功率 D．电阻 【答案】B 【解答】解：根据电路图可知，两灯泡并联连接；因为并联电路两端电压相等，所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都正常发光，实际电压等于额定电压，所以两灯的额定电压相等。但实际功率、额定功率、电阻不一定相同。 故选：B。 9．当两个用电器正常工作时，额定功率大的一定比额定功率小的（　　） A．电流做功多 B．产生的热多 C．消耗电能快 D．工作时间少 【答案】C 【解答】解：当两个用电器正常工作时，实际功率等于额定功率，额定功率大的用电器的实际功率一定比额定功率小的实际功率大，则电流通过额定功率大的用电器做功一定比通过额定功率小的用电器做功快，但电流做功不一定多、产生的热量不一定多，更不能比较工作时间。故ABD错误、C正确。 故选：C。 10．将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联接入9V电源上（忽略灯丝电阻的变化），则（　　） A．两灯都能正常发光，且灯L2比灯L1亮 B．只有灯L1正常发光，此时灯L2消耗的功率为1.5W C．只有灯L2正常发光，此时灯L1消耗的功率为1.5W D．电路的总功率为9W 【答案】B 【解答】解：根据P＝UI可得灯泡的额定电流分别为： I1额＝＝0.5A，I2额＝＝1A，两灯泡的电阻分别为： R1＝＝12Ω，R2＝＝6Ω， 两个灯泡串联接入9V电源上时，电路中的电流为：I＝＝0.5A， AC、因I＝I1额＝0.5A，则I＝0.5A＜I2额＝1A，则只有灯L1正常发光，由于R1＞R2，根据P＝I2R可知：P1实＞P2实，所以灯L1比灯L2亮，故AC错误； B、灯L2的实际电功率为：P2实＝I2R2＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W，故B正确； D、电路的总功率：P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D错误。 故选：B。 11．小明在更换灯泡时发现灯泡上有“220V 40W”字样，下列说法正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡的实际电功率是40W C．该灯泡的额定功率是40W D．该灯泡每秒消耗的电能是40J 【答案】C 【解答】解： A、“220V”为该灯泡正常工作时的电压（额定电压），但该灯泡工作时的电压（实际电压）可以略高于220V，或小于等于220V，故A错误； BC、“40W”表示该灯泡的额定功率为40W，故C正确； 灯在220V电压下正常工作时，灯泡的实际功率才等于额定功率40W；若灯泡的电压不等于220V，则该灯泡的实际功率不是40W，故B错误； D、由于不确定灯泡工作时的实际电压，则无法确定灯泡工作时的实际功率，所以无法确定该灯泡每秒钟消耗的电能，故D错误。 故选：C。 12．关于电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A．用电器消耗电能越快，电功率越大 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．用电器将电能转化为其他形式的能越多，电功率越大 D．用电器的电功率越大，电流通过用电器所做的功越多 【答案】A 【解答】解： A、电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量，即用电器的电功率越大，它消耗电能越快，故A正确； B、电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大，表示做功快，故B错误； C、由W＝Pt可知，消耗的电能与电功率和工作时间有关，只知道消耗的电能，不知道用电器工作时间，无法判断它的电功率越的大小，故C错误； D、电流做功多，可以在很长时间内完成，即做功不一定快，其功率不一定大，故D错误； 故选：A。 三．电功率多档位问题（共8小题） 13．小明设计了具有高、中、低温二挡的加热装置，其电路如图所示。电源电压为220V，高、低温两挡位功率之比是4：1，当开关S1断开，S接2时，电路发热功率为220W，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为110Ω B．高温挡时，发热功率为440W C．整个电路最大电流是4A D．低温挡时电流是1A 【答案】B 【解答】解：A、由电路图可知，当开关S1断开、S接2时电路为R2的简单电路；当开关S1闭合、S接2时R1与R2并联；当开关S1断开、S接1时R1与R2串联， 因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且电源电压一定， 由P＝UI＝可知，当开关S1闭合、S接2时，电路的总功率最大，加热装置处于高温挡，此时的电功率：P高＝+＝； 同理可知，当开关S1断开、S2接1时，加热装置处于低温挡，此时的电功率P低＝， 则当开关S1断开，S接2时，加热装置处于中温挡，由P＝UI＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝220Ω； 高、低温两挡位功率之比是4：1，即：＝4：1， 解得：R1＝220Ω，故A错误； B、高温挡时，电路的发热功率：P高＝+＝+＝440W，故B正确， C、由P＝UI可知，高温挡时整个电路的电流最大，则I大＝＝＝2A，故C错误； D、根据欧姆定律可知，低温挡时电流：I′＝＝＝0.5A，故D错误。 故选：B。 14．动物的养殖温度一般与其生长阶段有关，为了营造不同的环境温度，小明设计了一个多挡位加热器，如图所示为电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，对电路的分析正确的是（　　） A．只闭合开关S1时，发热功率最大 B．该加热器有四个加热挡位 C．a端应连接火线 D．同时闭合开关S1和S2时，流过R1的电流大于流过R2的电流 【答案】D 【解答】解：AB．由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小；只闭合开关S2时，电路为R2的简单电路，电路的电阻较大；同时闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，电路的电阻最小。 由可知，只闭合开关S1时，电路消耗的电功率较大；只闭合开关S2时，电路消耗的电功率最小； 同时闭合开关S1、S2时，电路消耗的电功率最大，即加热器有三个挡位，故AB错误； C．开关控制电热丝时，开关应接在火线上，所以b端应连接火线、a端连接零线，故C错误； D．同时闭合开关S1、S2时R1、R2并联，由并联电路的电压规律可知，R1、R2两端电压相等， 由于R1的电阻小于电热丝R2的电阻，根据可知，流过R1的电流大于流过R2的电流，故D正确； 故选：D。 15．如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是（　　） A．闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态 B．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为3：2 C．电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为5：2 D．电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3：2 【答案】C 【解答】解：A、由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电烤炉处于低温挡； 当开关S1、S2闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电烤炉处于高温挡，故A错误； B、电烤炉处于高温挡时，R2被短路，R1两端的电压为电源电压，即U1＝U＝220V， 根据串联电路的电阻特点可知，低温挡时电路中的总电阻R＝R1+R2＝44Ω+66Ω＝110Ω， 低温挡时电路中的电流：I低＝＝＝2A， 根据欧姆定律可知，低温挡时R1两端的电压U1′＝I低R1＝2A×44Ω＝88V， 则电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比：U1：U1′＝220V：88V＝5：2，故B错误； C、高温挡工作时的电功率P高＝＝＝1100W， 低温挡的电功率：P低＝UI低＝220V×2A＝440W， 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同的时间内所消耗的电能之比：W1：W2＝P高t：P低t＝P高：P低＝1100W：440W＝5：2，故C正确； D、根据串联电路的电流特点可知，处于低温状态时，通过R1、R2的电流相等，则低温挡时，R1、R2所消耗的电功率之比，故D错误。 故选：C。 16．许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作 C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大 【答案】D 【解答】解：AC、由图乙可知，当开关S闭合，S1断开时，电路中只有电阻R2工作，当开关S、S1都闭合时，电阻R1和R2并联，总电阻变小，由I＝可知，此时电路中电流最大，由P＝可知，此时电路的总功率最大。 由P＝可知，当开关S闭合，S1断开时，电路为“低温”除雾功能；当开关S、S1都闭合时，电路为“高温”除霜功能。 故选：D。 17．母爱如水，似水温柔。丽丽放学一进家门，妈妈就从电饭煲里为她盛好了热乎乎、香喷喷的大米饭。下列说法中错误的是（　　） A．大米饭香气四溢，属于扩散现象 B．妈妈端着饭碗的手变得热乎起来，是因为手的内能增加 C．大米饭由生变熟的过程中是通过热传递改变了内能 D．如图所示是该电饭煲内部的电路简图，当开关S闭合时，该电饭煲处于保温状态 【答案】D 【解答】解：A．大米饭香气四溢，属于扩散现象，这是因为分子在不停地做无规则运动，故A正确； B．妈妈端着饭碗的手变得热乎起来，是因为手从碗中吸收热量，内能增加，温度升高，故B正确； C．煮饭中，大米饭从电饭锅中吸收热量，内能增加，是通过热传递改变了内能，故C正确； D．当开关S闭合时，R2单独工作，此时总电阻较小，根据，功率较大，处于加热状态；开关S断开时，R1、R2串联，总电阻较大，根据，功率较小，处于保温状态，故D错误。 故选：D。 18．如图甲所示的3D打印笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状，此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印4min，电能表指示灯闪烁16次，刚好将30g的塑胶从20℃加热到276℃。已知该3D打印笔慢挡打印功率为0.022kW，R1、R2用于发热的定值电阻，塑胶的比热容为c＝2×103J/（kg•℃），求： （1）开关接到 　　（选填：“0和1”、“1和2”或“2和3”）位置时是慢挡； （2）3D打印笔快挡打印4min所消耗的电能 　　 ； （3）3D打印笔快挡打印时的热效率 　　 ； （4）R1的阻值 　 　。 【答案】（1）1和2；（2）19200J；（3）80%；（4）1595Ω。 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关接到1和2时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，根据P＝可知，电路中的总功率最小，打印笔处于慢挡状态； 当开关接到2和3时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，打印笔处于快挡状态； （2）3000imp/（kW•h）是指电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表指示灯闪烁3000次， 则指示灯闪烁16次，3D打印笔消耗的电能：W＝＝kW•h＝19200J； （3）30g的塑胶从20℃加热到276℃吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝2×103J/（kg•℃）×30×10﹣3kg×（276℃﹣20℃）＝15360J， 3D打印笔快挡打印时的热效率为：η＝×100%＝×100%＝80%； （4）3D打印笔快挡打印时的电功率为：P快＝＝＝80W， 由P＝UI＝知，此时电路中R2的电阻：R2＝＝＝605Ω， 电路中的总电阻：R总＝＝＝2200Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝2200Ω﹣605Ω＝1595Ω。 答：（1）1和2；（2）19200J；（3）80%；（4）1595Ω。 19．已知某三挡位加热器的额定电压为220V，其中有两个发热电阻R1＝22Ω和R2＝110Ω，发热器的低温挡和中温挡功率分别为440W和2200W，则高温挡的功率为 　 　W。 【答案】2640。 【解答】解：三挡位加热器，高温挡时电功率最大，电源电压不变，由可知总电阻最小，两个电阻并联时，总电阻最小，高温挡的功率为 。 故答案为：2640。 20．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图所示是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为20Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大，当开关旋至2挡时，后视镜处于 　　 模式（选填防雾、除露、化霜），当后视镜处于化霜挡位的加热功率为 　　W。 【答案】除露；10。 【解答】解：由图可知，当开关旋至“1”挡时，两条电阻丝串联接入电路，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，由于防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大，所以此时为除雾功能； 当旋钮旋到“3”时，两条电阻丝并联接入电路，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能； 当旋钮旋到“2”时，只有一条电阻丝接入电路，此时为除露功能； 当后视镜处于化霜挡位的加热功率：P化霜＝+＝+＝10W。 故答案为：除露；10。 四．电功率范围取值问题（共4小题） 21．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～20Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R1消耗的最大功率为4.05W C．电路中电压表的示数变化范围为6V～8V D．电路的总电功率的变化范围是3.24W～5.4W 【答案】D 【解答】解： 由图甲可知，闭合开关，滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； A、由图乙可知，变阻器两端的电压为7.1V时，电路中电流为0.38A， 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U1+I1R2＝7.1V+0.38A×R2， 当变阻器两端的电压为7V时，电路中电流为0.4A， 同理可得电源电压：U＝U1′+I2R2＝7V+0.4A×R2， 因电源电压不变，所以7.1V+0.38A×R2＝7V+0.4A×R2， 解得R2＝5Ω， 所以电源电压：U＝U1+I1R2＝7.1V+0.38A×5Ω＝9V，故A错误； C、电流表的量程为0～0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器接入电路的阻值最小，由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最小，即电压表示数最小， 由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器分得的最小电压（电压表的最小示数）： U1小＝U﹣I大R2＝9V﹣0.6A×5Ω＝6V； 因电源电压为9V，电压表的量程为0～15V，则电压表一定安全， 当变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小，且由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最大，即电压表示数最大， 电路中的最小电流：I小＝＝＝0.36A， 则滑动变阻器分得的最大电压（电压表的最大示数）：U1大＝I小R2大＝0.36A×20Ω＝7.2V， 所以，电路中电压表的示数变化范围为6V～7.2V，故C错误； B、因总功率等于各电阻消耗电功率之和，则滑动变阻器R1消耗的功率： P1＝UI﹣I2R2＝9V×I﹣I2×5Ω＝（﹣5Ω）×（I﹣）2+＝（﹣5Ω）×（I﹣0.9A）2+4.05W， 由此可知，P1与I为二次函数关系，其图像开口向下，对称轴I＝0.9A，理论上当I＝0.9A时，滑动变阻器R1消耗的功率最大，但电路中的电流范围为I≤0.6A，则越靠近对称轴时，变阻器的功率P1越大， 所以，当I＝0.6A时，变阻器的功率P1有最大值， 则根据上面表达式可得：P1大＝（﹣5Ω）×（0.6A﹣0.9A）2+4.05W＝3.6W，故B错误； D、由前面解答可知，电路中电流的变化范围为0.36A～0.6A， 则电路的最大总功率：P大＝UI大＝9V×0.6A＝5.4W， 电路的最小总功率：P小＝UI小＝9V×0.36A＝3.24W， 所以电路的总电功率的变化范围是3.24W～5.4W，故D正确。 故选：D。 22．如图﹣1所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U﹣I图像如图﹣2中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是（　　） A．电源电压为3V B．滑片移动过程中，R2接入电路的阻值变大 C．电阻R1的U﹣I图像一定与线段AB相交 D．滑片移动过程中R1消耗的电功率范围为0.05～0.35W 【答案】C 【解答】解：A．A、由图甲可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端电压，由公式I＝，以及串联电路电流电压规律：I＝I1＝I2，U＝U1+U2可得： 当滑片在A处时，U＝U1+U2＝0.1A•R1+2V……① 当滑片在B处时，U＝U1′+U2′＝0.3A•R1+1V……② 由①②得：U＝2.5V，R1＝5Ω，故A错误； B．如图乙所示，滑片在移动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，由可知，在电源电压一定时，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移动过程中，R2接入电路阻值变小，故B错误； C．定值电阻的阻值为5Ω，滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻： ， 所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时，定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等，电流相等，此时电路中的电流： ， 电压表的示数： U＝U′＝IR1＝0.25A×5Ω＝1.25V，即电阻R1的U﹣I图像一定与线段AB相交交于点（1.25 0.25），故C正确； D．由图乙可知，从A到B位置，电路中的电流变大，从0.1A到0.3A，在电源电压不变时，则R1的最小功率为： ， 最大功率为： ， 故D错误。 故选：C。 23．如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图像反映的是电压表V1与电流表A示数的变化 B．电源电压为4.5V C．滑动变阻器接入电路的阻值范围是3～50Ω D．电路的总功率范围为0.4～2W 【答案】D 【解答】解：由图甲可知，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压； A.当滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流将减小，小灯泡两端电压也会减小（即电压表V1示数减小），由串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压增大（即电压表V2示数增大），由此可知图像反映的是电压表V2与电流表A示数的变化关系（或所给图像是变阻器的I﹣U图像），故A错误； B.由题知，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，此时电压表V2的示数为1.5V， 则由串联电路的电压特点可得电源电压：U＝UL额+U滑＝2.5V+1.5V＝4V，故B错误； C.由题知，图乙的图像是滑动变阻器在允许调节的阻值范围下得到的电压、电流数据， 当V2的示数最小为1.5V时，电路中电流最大为0.5A，此时灯泡正常发光，变阻器接入电路的阻值最小， 则； 当V2的示数最大为3V时，电路中电流最小为0.1A，此时变阻器接入电路的阻值最大， 则， 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是3～30Ω，故C错误； D.电源电压不变，电路中电流最小为0.1A，则电路的最小总功率为P总小＝UI小＝4V×0.1A＝0.4W， 电路中电流最大为0.5A，则电路的最大总功率为P总大＝UI大＝4V×0.5A＝2W， 所以，电路的总功率范围为0.4～2W，故D正确； 故选：D。 24．如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围为 　　 ，电压表的示数变化范围为 　　 ，定值电阻R1的功率变化范围为 　 　。 【答案】（1）0.1A﹣0.6A；（2）1V﹣6V；（3）0.1W﹣3.6W。 【解答】（1）R＝R1+R滑大＝10Ω+50Ω＝60Ω I＝＝＝0.1A I′＝＝＝0.6A 所以电流表示数变化范围为0.1A﹣0.6A. （2）当滑片在b端时电压表的示数最小U1＝IR1＝0.1A×10Ω＝1V 当滑滑片在a端时，电压表的示数最大U＝6V 所以电压表示数的变化范围为1V﹣6V； （3）P1＝I2R1＝（0.1A）2×10Ω＝0.1W P2＝R1＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W 所以R1的功率变化范围为0.1W﹣3.6W. 故答案为：（1）0.1A﹣0.6A；（2）1V﹣6V；（3）0.1W﹣3.6W。 五. 动态电路中的电功率变化（共7小题） 25．如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关S时，下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数变小 B．电流表的示数变大 C．灯泡变暗 D．电路的总功率变大 【答案】D 【解答】解：ABC、由电路图可知，当断开S时，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流，电压表测电源两端的电压；闭合开关S后，R与L并联，电压表仍测电源两端的电压，电流表仍测L支路的电流，因电源的电压不变，所以电压表的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过L的电流不变，即电流表的示数不变，电灯的亮度不变，故ABC错误； D、由并联电路电流的规律，干路电流变大，电流表示数变大，由P＝UI知电路的总功率变大，故D正确。 故选：D。 26．甲醛对人体的危害非常大，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为6V，R0为阻值20Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50～100为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（　　） A．电压表示数变大时，表明甲醛污染指数降低 B．甲醛污染指数越大，电路消耗的总功率越小 C．当电压表的示数为3V时，属于重度污染 D．当甲醛污染指数为50时，电路中的电流为0.5A 【答案】C 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与可变电阻R两电阻串联，电压表测定值电阻R0两端的电压； A．由图象可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越大，由于电源电压不变，根据串联电路电压的规律可知，定值电阻分担的电压减小，所以电压表示数减小，故A错误； B．由图象可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，此时电路总电阻变小，电源电压不变，根据可知，电路消耗的总功率变大，故B错误； C．由题意知，电压表示数为3V时，则电路中的电流为：； 由串联电路电压的规律可知，可变电阻两端电压为：UR＝U﹣U0＝6V﹣3V＝3V； 根据欧姆定律可得，此时可变电阻的阻值为：； 由图乙可知，此时污染指数为150，属于重度污染，故C正确； D．由图乙知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，此时电路中电流为，故D错误。 故选：C。 27．某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，闭合开关，当有害尾气浓度β减小时，下面说法正确的是（　　） A．电压表示数变小，电路消耗的总功率变小 B．电压表示数变小，电路消耗的总功率变大 C．电压表示数变大，电路消耗的总功率变小 D．电压表示数变大，电路消耗的总功率变大 【答案】C 【解答】解：由甲图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。 由乙图可知，当有害尾气浓度 β 减小时，气敏电阻阻值增大，由于串联电路的总电阻等于各个电阻之和，所以电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，当电源电压不变时，电路中的电流变小，即电流表示数变小； 由于电路中的电流变小，定值电阻R0阻值不变，气敏电阻R阻值变大，根据U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变小，气敏电阻R两端的电压变大，即电压表示数变大，根据电功率计算公式P＝UI可知，电路中的电流变小时，电路消耗的电功率变小；故C正确，ABD不正确。 故选：C。 28．如图，电源两端电压保持不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数不变，电压表V2的示数变小 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变 C．电流表A的示数变小，电阻R1的电功率变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值不变 【答案】B 【解答】解：ABC、由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1的电压，V2测电源电压，电流表测电路的电流，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电阻的规律可知，电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电流表示数变小，根据U＝IR可知，R1的电压变小，即V1的示数变小； V2测电源电压，故其示数不变； 因电路的电流变小，根据P＝I2R可知，电阻R1的电功率变小，故B正确，AC错误； D、根据欧姆定律可知，电压表V2的示数与电流表A的示数的比值即串联电路的总电阻，所以该比值变大，故D错误。 故选：B。 29．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑片P向右移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数不变，灯泡亮度变亮 B．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小 C．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大 D．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小 【答案】C 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。 将滑动变阻器R的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小； 电压表V1测电源两端的电压，所以滑片移动时电压表V1的示数不变，故B错误； 由欧姆定律可知，电压表V1示数与电流表示数之比等于电路的总电阻，总电阻变大，则电压表V1示数与电流表示数之比变大，故C正确； 由U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器R两端的电压变大，即电压表V2的示数变大； 因灯泡的亮暗取决于灯泡实际功率的大小，所以，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A错误； 由于电压表V2的示数变大，电流表示数变小，所以电压表V2与电流表A的示数的比值变大，故D错误。 故选：C。 30．如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻。闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行。则（　　） A．①是V1示数和R1的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变 C．电路中电流不随R1的改变而改变 D．电路总功率随R1的增大而减小 【答案】C 【解答】解：A、根据电路图可知，当电阻R1的阻值为0时，其两端的电压也为0，根据图2可知②是V1示数和R1的关系图线，故A错误； B、图2中的①是电压表V2示数和R1的关系图线，根据图线可知，当R1增大时，电压表V2示数也是增大的，由于电压表V2测量的是电源电压，所以供电设备两端的电压是改变的，故B错误； C、根据串联电路的电压关系可知，R2两端电压等于V2示数与V1示数的差值，由于图线①和②相互平行，则V2示数与V1示数的差值保持不变，即R2两端电压保持不变，根据欧姆定律可知电路中的电流保持不变，故C正确； D、R1增大时，电源电压变大，电路中的电流不变，根据P＝UI可知电路总功率变大，故D错误。 故选：C。 31．根据图甲所示的“坐位体前屈测试仪”，某同学设计了如图乙的电路图进行模拟测试，测试者向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P。电源两端电压保持不变，闭合开关S，测试者向前推动滑块时，下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器的阻值变大 B．电压表与电流表的比值变小 C．电压表的示数变小 D．电路的总功率变大 【答案】D 【解答】解：R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。 ABC．向前推动滑块相当于向左移动滑动变阻器的滑片P，则变阻器R2连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，由知道，此时电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，R1两端电压变大，即电压表示数变大，电压表与电流表的比值为R1的阻值，因此电压表与电流表的比值不变，故ABC错误； D．因电路中电流变大，电源电压不变，由P＝UI可知，电路的总功率变大，故D正确。 故选：D。 六. 电功率实验题（共4小题） 32．在测量“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“40Ω，1A”字样，如图甲是小露同学没有连接完的实物图电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物图甲连接完整（要求：滑片左移灯变亮）； （2）开关闭合前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 　 　； （3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 　　滑动（选填“左”或“右”）； （4）继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此刻他会观察到电压表指针 　 　（“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”）； （5）图丁是根据实验数据绘成的I～U图象。根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率 　W； （6）在分析误差的过程中，有同学认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差，因为电压表是有电阻的，使电流测得不准确，从而使测量的灯泡额定功率 　 　（选填“偏大”或“偏小”）； （7）利用该电路探究电流跟电阻的关系，用6Ω、10Ω、15Ω的定值电阻分别替代灯泡，若设定不变的电压值为1.2V，为顺利完成实验，可以在电路中再串联一个定值电阻，则该定值电阻的阻值至少是 　 　Ω。 【答案】（1）见上图；（2）电流表使用前没有调零；（3）左；（4）超过满刻度；（5）0.75；（6）偏大；（7）20。 【解答】解：（1）滑动变阻器按一上一 下的原则串联在电路中；向左移动，灯泡变亮，说明接入电路中的电阻变小，故滑动变阻器连接左下端接线柱。如图所示： （2）开关闭合前，发现电流表的指针如图乙所示，即没有指在零刻度线处，则其原因是电流表在使用前没有调零。 （3）由图丙可知，电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.1V；由于电压表的示数为2.1V，小于额定电压2.5V；要使灯泡正常发光，需增大灯泡两端的电压，则应减小滑动变阻器两端电压，因此需减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左调节。 （4）小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，说明灯丝因电压太高烧断后，电压表与滑动变阻器、电源串联，所以测量电源电压，因此指针超过满刻度。 （5）由丁图象可知，当灯的电压为额定电压2.5V时，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （6）电流表串联在灯泡与电压表并联后的干路上，测量的是通过灯泡和电压表的电流之和，因为电压表的内阻并不是无穷大，所以所测的电流比灯泡的实际电流值要大，根据P＝UI可知，测量的灯泡额定功率偏大。 （7）[7]当电路中接入15Ω的电阻时，通过电路中的电流为 ， 此时电路的总电阻为 ， 滑动变阻器的最大阻值为40Ω，则需要串联的电阻的最小阻值为R′＝R总﹣R滑﹣R＝75Ω﹣40Ω﹣15Ω＝20Ω， 故答案为：（1）见上图；（2）电流表使用前没有调零；（3）左；（4）超过满刻度；（5）0.75；（6）偏大；（7）20。 33．小聪用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定）。实验步骤如下： （1）闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移到最 　　端； （2）闭合开关，移动变阻器的滑片，若电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 　 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，此时应将变阻器的滑片向 　　（选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　　 W； （4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，该图象不是直线的原因是小灯泡的电阻会随 　　 而改变。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的 　 　决定的； （5）小聪又设计了如图丁所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器R1的最大阻值为10Ω，实验操作如下： ①闭合S1，断开S2，移动变阻器R1滑片，使电流表的示数为0.3A； ②闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动，移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A； ③保持变阻器R2的滑片位置不动，将变阻器R1滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A； ④小灯泡的额定功率为 　 　W。 【答案】（1）左；（2）短路；（3）右；0.6；（4）温度；实际功率；（5）0.45。 【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应该将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端； （2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路为通路，电压表没有示数，则与电压表并联部分电路短路或电压表短路，即故障的原因可能是小灯泡短路； （3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，小于灯泡额定电压2.5V，故应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故将变阻器的滑片向右滑动，直到电压表的示数为2.5V时为止； 由图甲可知，电流表选用小量程，此时电流表的示数如图乙所示，其分度值0.02A，示数为0.24A，小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W； （4）小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，该图象不是直线的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大，实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的； （5）在步骤①中，灯泡和变阻器R1串联接入电路，移动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光； 在步骤②中，两个滑动变阻器串联接入电路，保持变阻器R1的滑片位置不动，移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A，根据等效代替，变阻器R2的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，即RL＝R2； 在步骤③中，保持变阻器R2的滑片位置不动，将变阻器R1的滑片移到最左端，变阻器R1接入电路的电阻为0，此时电路为变阻器R2的简单电路，电流表的示数为0.6A， 由欧姆定律可得电源电压：U＝I1R2＝0.6A×R2， 再将变阻器R1的滑片移到最右端，此时变阻器R2和变阻器R1的最大阻值串联接入电路，电流表的示数为0.2A，则电路的总电阻为：R总＝＝＝3R2， 电阻的串联可知，变阻器R2的电阻为： R2＝R总﹣R1＝3R2﹣10Ω，解得：R2＝5Ω，即RL＝R2＝5Ω； 小灯泡的额定功率为：P＝I2RL＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W。 故答案为：（1）左；（2）短路；（3）右；0.6；（4）温度；实际功率；（5）0.45。 34．小蕾同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器中密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。 （1）实验中通过观察两个U形管中 　　的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫 　　； （2）图甲所示的装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 　　的关系，通电一段时间后，　　（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多； （3）图乙所示的实验装置用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 　　的关系，通电一段时间后，　　（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多； （4）此实验还用到的实验方法是 　 　。 【答案】（1）液面高度差；转换法；（2）电阻；b；（3）电流 c；（4）控制变量法。 【解答】解：（1）实验中，电阻丝产生的热量多少是无法直接看出来的，是通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，根据Q＝I2Rt可知，当通过的电流和通电时间相同，电阻越大，产生的热量越大，由图可知，b容器中的电阻较大，因此产生的热量较多。 （3）乙图d容器内、外的电阻并联后再与c容器电阻串联，由于乙图中三个电阻等值，所以通过c容器中电阻的电流是d容器中电阻电流的2倍，电阻相等，通电时间相同，所以可研究电热与电流大小的关系，由于c容器中面电阻通过的电流大，电阻相等，通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，c容器中电阻产生的热量多。 （4）电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，实验中需要用到控制变量法。 故答案为：（1）液面高度差；转换法；（2）电阻；b；（3）电流 c；（4）控制变量法。 35．张烁同学利用器材“探究电流热效应与哪些因素有关”实验。 （1）当闭合开关时，发现电流表指针如图1甲所示，出现这种现象的原因是 　 　；图1丙电压表示数为 　　V； （2）为了探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关，设计如图2甲的装置，将两段阻值不同的电阻丝（R1＝5Ω，R2＝10Ω）分别密封在两个完全相同的容器内，密闭容器内封闭等量的空气； ①图2甲所示是用来探究电流产生的热量跟 　　 的关系； ②图2乙所示是用来探究电流产生的热量跟 　 的关系； ③让实验装置乙冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，接通电源；此电路工作一段时间后， 　（选填“左瓶”或“右瓶”）内电阻丝产生的热量多。 【答案】（1）电流表正负接线柱接反了；1.9；（2）①电阻；②电流； ③左瓶。 【解答】解：（1）当闭合开关时，发现电流表指针如图1甲所示，向左偏转，出现这种故障的原因是电流表的正负接线柱接反了；图1丙电压表量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数为1.9V； （2）由图2甲可知，左、右两个容器中的电阻丝串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻丝的阻值不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系； 由图2乙可知，右边的容器中的电阻与容器外的电阻并联，再与左边容器中的电阻串联，因此通过左边容器电阻的电流与通过右边容器电阻的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此是探究电流产生的热量跟电流的关系； 把图乙右边的两根电阻丝并联后，其总阻值比任何一个电阻小，放入瓶内后相当于把较小的电阻放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而左侧瓶中的电阻阻值更大，根据Q＝I2Rt可知，一段时间后左瓶内电阻丝产生的热量多。 故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；1.9；（2）①电阻；②电流； ③左瓶。 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