第十八章 《电功率》（ 单元检测）-【上好课】2024-2025学年九年级全一册物理同步精品课堂（人教版）

第十八章 电功率 单元测试 一、单选题 1．下列几个单位中，不属于电能单位的是（　　） A．千瓦 B．度 C．千瓦·时 D．焦耳 2．如图所示是研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，透明容器里都有一段电阻丝，下列说法正确的是（　　） A．透明容器内的空气是否等量和密封都不影响实验效果 B．乙图中的实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 C．通过比较U形管中液面高度差的变化来反映空气吸收热量的多少 D．甲装置图中，通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的高 3．当电流通过LED灯时，电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是（　　） A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率 4．图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手， 这是因为 （　　） A．电流通过导线时没有产生热效应 B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多 C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D．电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多 5．把标有220V 50W的A灯和“220V 100W”的B灯串联起来，接在电压恒为220V的电源两端，灯泡电阻不变，则下列判断中正确的是（　　） A．两灯的电阻之比：：1 B．两灯的实际电压之比：：2 C．两灯实际消耗的功率之比：：2 D．相同时间内，两灯实际发热之比：：2 6．如图所示的四种家用电器，其中有一用电器工作时主要能量转化形式与其他用电器不同的是（　　） A．电热水壶 B．电风扇 C．电熨斗 D．电饭煲 7．电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（　　） A．图中电能表指示的读数为20286 kW·h B．“10（20）A”是说这个电能表的标定电流是20安 C．“220V”是指这个电能表应该在220伏的电路中使用 D．“600revs/(kW·h)”是表示此电能表转盘每小时转过600转 8．一个标有“220V、40W”的灯泡接入某电路，测得通过它的电流是0.15A，则灯泡的实际功率（ ） A．大于40W B．等于40W C．小于40W D．无法判断 9．如图所示，小明在家做饭时发现：把电饼铛通过导线连接到电路里，电饼铛很快就发热把食物烤熟，而导线却几乎不热。针对这一现象，他提出一系列有关的问题，其中最有探究价值且易于探究的是（　　） A．电流通过电饼铛产生的热量跟哪些因素有关系？ B．电流通过导体产生的热量跟导体电阻的大小有什么关系？ C．电流通过导体产生的热量跟电路中电流大小有什么关系？ D．电流通过导体产生的热量跟通电时间长短有什么关系？ 10．把标有“ ”的甲灯和标有“ ”的乙灯串联后接在电压是 的电路中，则（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮 C．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮 D．因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮 二、多选题 11．在如图a所示的电路中，电源电压U0保持不变，R0为定值电阻移动滑动变阻器R的滑片P，电压表和电流表示数的部分U-I关系图象如图b所示，则（　　） A．电源电压为9V B．滑动变阻器的总阻值为10Ω C．电压表示数为2.5V时，R消耗的总功率最大 D．电压表示数为2.5V和2.0V时，R消耗的总功率相等 12．如图是小明家电能表的某个时刻的表盘示意图，由此你能得到的正确信息是（　　） A．这是测量电功率的仪表 B．小明家用了314.5度电 C．“10（20A）”说明这个电能表的额定最大电流是20安 D．“”是表示电能表上的转盘转转消耗的电能是600千瓦时 13．如图所示，闭合开关后，灯较暗，灯较亮，下列说法正确的是（　　） A．通过灯的电流比大 B．灯的电阻大于的电阻 C．灯两端的电压比两端的电压小 D．灯的实际电功率小于灯的实际电功率 14．如图甲所示的电路，电源电压恒为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为10Ω，滑片P每滑动1cm时，R3接入电路的阻值变化1Ω，滑片P距离a端的长度设为x，闭合开关S，将R3的滑片P移动的过程中，电压表V1的示数U与x的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．电阻R2的阻值为12 Ω B．当x=2cm时，电阻R1的功率为0.5W C．当x=10cm时，电压表V2的示数为5.4V D．在移动滑片P的过程中，电阻R2功率的最大值为2.88W 三、填空题 15．11月初小明家中的电能表的示数为，12月初他家的电能表如图所示，本月他家消耗的电能是　 　kW·h。他认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内他家的用电器消耗的电能是　 　J。 16．周末，妈妈在家用挂烫机熨烫衣物．善于观察的小华发现，当家里只有挂烫机单独使用时，30min后电能表示数由变成了，则这段时间挂烫机消耗的电能为　 　kW•h，挂烫机的实际功率为　 　W． 17．如图所示的电路中，灯L标有“3 V 1.5 W”，滑动变阻器R上标有“20 Ω 1 A”的字样，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~3 V，则灯L正常工作时的电流为　 　A．若电源电压为4.5 V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路的阻值范围是　 　Ω（假设灯丝电阻保持不变）． 18．如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图，A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大。实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量　 　 （选填“相等”或“不相等”），当开关闭合后，　 　（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快。 19．如图甲所示，电源电压为6 V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P-R图象如图乙所示，则R1=　 　Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为　 　A。 四、作图题 20．如图是探究“影响电流热效应因素”实验装置的一些器材，将R1、R2、R3三电阻丝密封在三只完全相同的烧瓶内，且R1=R3=10Ω，R2=5Ω，瓶内装入等质量的煤油，小梁选择了两个电阻进行探究电流产生热量与电阻关系，请你把实物图连接好。 五、实验探究题 21．某小组同学用图 甲的电路图探究欧姆定律，实验中他们所用的定值电阻分别是 、、，电源电压为 。 （1）在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，选用了某一定值电阻，连接电路闭合开关后，移动变阻器的滑片 ，当电流表的示数是 时，电压表的示数如图 乙所示，这时定值电阻两端的电压是　 　，请帮助该小组设计一个记录实验数据的表格画在虚线框中。 （2）在探究“电阻上的电流跟电阻的关系”时，若把定值电阻由 换成 闭合开关后，下一步的操作及其目的是　 　 （3）探究结束后，该组同学又利用图 甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，他们把定值电阻换成额定电压为 的小灯泡。 请帮该组同学将图 丙的实物电路连接完整。 闭合开关，改变变阻器滑片 的位置，当小灯泡正常发光，电流表示数如图 所示，则小灯泡的额定功率是　 　。 22．在测定“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“20Ω，1A”字样。如图是小文同学没有连接完的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（滑片P向右移动时，灯泡变亮）；　 　 （2）小明仔细观察图1中的各电路元件，发现连接电路前，有一个元件存在明显错误，这一错误是 　 　； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图2甲所示，为 　 　V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　端滑动（选填“左”或“右”），使得小灯泡两端电压为 　 　V； （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图2乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。 六、综合题 23．近几年，随着电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加； （1）充电桩为电动汽车的电池充电时，电能转化为　 　（填“机械”或“化学”）能。充电桩有较好地防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现　 　（填“短路”或“断路”）现象； （2）如图所示为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V，则充电9min时，充电电流为　 　A，充电电压为　 　V。若充电18min至30min的时间内，充电电压保持500V不变，则该过程中充电电流逐渐　 　（填“变大”或“变小”）； （3）若上述电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%，充电30min的时间内，平均充电功率为80kW，则该电池充满电时的储能量为　 　。该电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30min，电池的储能量分别下降了10%和15%，若能量转化效率始终不变，则电动汽车分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶时受到的阻力之比为　 　。 七、科普阅读题 24．阅读《我国的“地面空间站”》材料，回答下列问题。 我国的“地面空间站” 2024年2月27日，由哈尔滨工业大学和中国航天科技集团联合建设的空间环境地面模拟装置通过国家验收，开始正式运行。它被形象地比喻为“地面空间站”，能够综合模拟真空、高低温、带电粒子、电磁辐射、空间粉尘、等离子体、弱磁场、中性气体、微重力等九大类空间环境因素，是我国航天领域首个大科学装置。如图所示，为我国“地面空间站”中的月尘舱。 航天员可以在微重力的“地面空间站”内部体验近似失重的漂浮感，掌握在失重环境中穿戴航天服时的人体运动协调性，还能模拟完成出舱维修、运送货物等任务。此外，“地面空间站”还能进行一些大型空间结构对接和组装试验，帮助大型机构在微重力环境下开展测试，保障空间结构和组装程序的安全可靠性。比如，航天员可以在微重力环境下开展太阳电池帆板展开试验，并针对航天器飞行期间可能发生的意外，制定相应的故障排除程序等。 总之，“地面空间站”相当于将空间站和太空实验室的很多功能“搬”到地面上，以便完成许多昔日人类抵达太空才能进行的实验。依靠它，科学家开展空间实验将不再“难于登天”，航天员可以在这里提前体验和适应月球、火星等复杂陌生的环境，从而助力太空探索迈上新台阶。这一技术未来还将在脑科学、生命健康、高端仪器、辐照育种等领域收获重要成果。 空间环境地面模拟装置既是国之重器，也是科研利器。 （1）我国的“地面空间站”指的是　 　； （2）在“地面空间站”模拟的微重力环境中完成下列实验，实验效果跟在教室内完成实验的效果可能相同的是　 　 A．用天平测量物体的质量 B．用弹簧测力计测量物体的重力 C．观察气体的扩散现象 D．探究液体内部压强的影响因素 （3）航天器在轨飞行过程中，由于没有大气层，在阳光直射下，航天器表面温度可达150摄氏度以上，所以科研人员必须在模拟环境中进行充分的真空热试验，以获得接近航天器在真实环境中的数据，通过技术改进以保障航天器和航天员的安全； ①航天器在轨飞行过程中，在阳光直射下，航天器表面温度很高，可能的原因是：　 　； ②在“地面空间站”模拟的真空环境中进行的真空热试验，使航天器模型的表面温度升高，请你设计一种可行的方案　 　。 八、计算题 25．如图所示电路，灯泡L标有“6V 3W”字样，R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时，灯泡正常发光；开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.4A。 求：（1）灯泡的额定电流； （2）R1的阻值。 26． 如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V，灯泡标有“2.5V 0.5A”字样（灯阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。 （1）求灯泡正常发光时的电功率； （2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）该电路设计是否有缺陷？如有，请给出解决办法。 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 $$ 第十八章 电功率 单元测试 一、单选题 1．下列几个单位中，不属于电能单位的是（　　） A．千瓦 B．度 C．千瓦·时 D．焦耳 【答案】A 【解析】千瓦是功率单位，不属于电能单位；度、千瓦·时、焦耳都属于电能单位。 故答案为：A。 【分析】国际单位制中电功率的基本单位是瓦特，简称瓦，用W来表示。 2．如图所示是研究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，透明容器里都有一段电阻丝，下列说法正确的是（　　） A．透明容器内的空气是否等量和密封都不影响实验效果 B．乙图中的实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 C．通过比较U形管中液面高度差的变化来反映空气吸收热量的多少 D．甲装置图中，通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的高 【答案】C 【解析】A.探究电流产生热量的影响因素时，透明容器内的空气需等量，容器密封，否则影响实验效果，A不符合题意； B.乙图实验装置，电阻相同，左右的电流不同，探究电流产生的热量与电流的关系，B不符合题意； C.密闭盒内空气吸收热量不同，U形管中液面高度差不同，通过比较U形管中液面高度差的变化，可以反映空气吸收热量的多少，C符合题意； D.甲装置图中，电阻串联，电流相同，右侧电阻大，通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧高，D不符合题意； 故答案为：C. 【分析】探究电流产生热量的影响因素时，电阻和时间相同，探究热量和电流大小的关系；电流和时间相同时，可以探究电流产生热量和电阻的关系；通过U形管液面高度差，可以反应热量的多少。 3．当电流通过LED灯时，电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是（　　） A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率 【答案】C 【解析】电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，所以能够量度电能转化多少的物理量是电功，C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C。 【分析】能够量度电能转化多少的物理量是电功。 4．图示，给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手， 这是因为 （　　） A．电流通过导线时没有产生热效应 B．通过电炉丝的电流比通过导线的电流大得多 C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D．电炉丝消耗的电功率比导线消耗的电功率大得多 【答案】D 【解析】A．电流通过电炉丝和导线都有热效应，A不符合题意； BC．电炉在使用时，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，通电时间t相同，由于 ，根据 可知，电流产生的热量 ，从而出现电炉丝热的发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热的现象，BC不符合题意； D．根据 可知，电炉丝和导线串联，通过它们的电流相等，由于 ，导线消耗的电功率比电炉丝消耗的电功率小，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】电阻丝和导线串联，电流相同，分得的电压与电阻成正比，结合功率公式P=UI可得，电压越大，功率越大。 5．把标有220V 50W的A灯和“220V 100W”的B灯串联起来，接在电压恒为220V的电源两端，灯泡电阻不变，则下列判断中正确的是（　　） A．两灯的电阻之比：：1 B．两灯的实际电压之比：：2 C．两灯实际消耗的功率之比：：2 D．相同时间内，两灯实际发热之比：：2 【答案】A 【解析】A.根据R=U2/P计算可知，，A正确 B.根据串联分压可知，，B错误 C. 两灯实际消耗的功率之比，C错误 D. 相同时间内，两灯实际发热之比，D错误 综上选A 【分析】根据P=U2/R=I2R=UI以及串联电路电流相等，串联分压：用电器电压与电阻成正比计算分析 1、电阻的计算：根据P=U2/R可知，电压相等，电功率和电阻成反比，所以PA：PB=RB：RA 2、串联分压：用电器电压与电阻成正比计算分析，所以： 3、串联电路规律：串联电路电流处处相等，所以：： 6．如图所示的四种家用电器，其中有一用电器工作时主要能量转化形式与其他用电器不同的是（　　） A．电热水壶 B．电风扇 C．电熨斗 D．电饭煲 【答案】B 【解析】ABCD.电热水壶、电熨斗、电饭煲工作时，将电能转化为内能，电风扇将电能转化为机械能，故 工作时主要能量转化形式与其他用电器不同的是 电风扇，故ACD错误，B正确。 故选项为：B。 【分析】用电器工作时都消耗电能，不同的用电器转化的能量不同，分析各个用电器的能量转化分析判断。 7．电能表的表盘如图所示，关于电能表下列说法正确的是（　　） A．图中电能表指示的读数为20286 kW·h B．“10（20）A”是说这个电能表的标定电流是20安 C．“220V”是指这个电能表应该在220伏的电路中使用 D．“600revs/(kW·h)”是表示此电能表转盘每小时转过600转 【答案】C 【解析】A. 注意最后一位是小数位，则电能表的读数是 2028.6 kW·h ，故A不正确； B.10(20)A表示电能表的标定电流是10A，20A是指这个电能表的额定最大电流，故B不正确； C.“220V”是指这个电能表应该在220伏的电路中使用，故C正确； D.“600revs/(kW⋅h)”是表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。故D不正确。故选C。 【分析】 本题考查电能表的读数方法，以及对电能表参数的理解和掌握，难度不大，属于基础题目。 8．一个标有“220V、40W”的灯泡接入某电路，测得通过它的电流是0.15A，则灯泡的实际功率（ ） A．大于40W B．等于40W C．小于40W D．无法判断 【答案】C 【解析】计算灯泡的电流为，若通过灯泡的电流为0.15A，实际电流小于额定电流，实际电功率小于额定功率40W，C符合题意。 故答案为：C. 【分析】根据，计算电流，当实际电流小于额定电流，实际电功率，小于额定功率。 9．如图所示，小明在家做饭时发现：把电饼铛通过导线连接到电路里，电饼铛很快就发热把食物烤熟，而导线却几乎不热。针对这一现象，他提出了一系列有关的问题，其中最有探究价值且易于探究的是（　　） A．电流通过电饼铛产生的热量跟哪些因素有关系？ B．电流通过导体产生的热量跟导体电阻的大小有什么关系？ C．电流通过导体产生的热量跟电路中电流大小有什么关系？ D．电流通过导体产生的热量跟通电时间长短有什么关系？ 【答案】B 【解析】具体可知， 导线和电饼铛属于串联电路，电流处处相等，所以可以探究的是产热量和电阻之间的关系，B正确，ACD错误。 综上选B。 【分析】根据焦耳定律可知Q=I2Rt计算分析。 导线和电饼铛属于串联电路，电流处处相等，所以可以探究的是产热量和电阻之间的关系。 10．把标有“ ”的甲灯和标有“ ”的乙灯串联后接在电压是 的电路中，则（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为甲灯额定功率较大，所以甲灯较亮 C．因为乙灯实际功率较大，所以乙灯较亮 D．因为甲灯的电阻较小，所以甲灯较亮 【答案】C 【解析】甲灯的电阻 乙灯的电阻 两灯串联接入电路，则通过两灯的电流相等，因为 ，所以由 可知， ，即乙灯较亮，C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C。 【分析】根据灯泡的铭牌，利用R=分别求出两灯泡的电阻；利用串联电路的电流特点可知两灯泡串联时通过的电流相等，再根据P=I2R比较两灯泡的实际功率得出两灯泡的亮暗情况。 二、多选题 11．在如图a所示的电路中，电源电压U0保持不变，R0为定值电阻移动滑动变阻器R的滑片P，电压表和电流表示数的部分U-I关系图象如图b所示，则（　　） A．电源电压为9V B．滑动变阻器的总阻值为10Ω C．电压表示数为2.5V时，R消耗的总功率最大 D．电压表示数为2.5V和2.0V时，R消耗的总功率相等 【答案】BD 【解析】A.当电压表读数为2V时，干路电流为I=0.25A+1.0A=1.25A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：U电源=2V+1.25A*R0，当电压表读数为2.5V时，干路电流为I'=0.5A+0.5A=1A，U电源=2.5V+1A*R0，所以U=4.5V，A错误 B.根据图b可知，当电压表示数为2V时，通过ap的电流为0.25A，通过bP的电流为1A；或通过aP的电流为1A，通过bP的电流为0.25A；由欧姆定律可知，Rap=8Ω，Rbp=2Ω，B正确 CD.电压表示数为2.5V时， R消耗的总功率：P=UI=2V×1.25A=2.5W；当电压表示数为2.5V时，R消耗的总功率：P'=U'I'=2.5V×1A=2.5W； 所以，p=p'，故C错误，D正确。 综上选BD 【分析】根据P=UI计算分析。 12．如图是小明家电能表的某个时刻的表盘示意图，由此你能得到的正确信息是（　　） A．这是测量电功率的仪表 B．小明家用了314.5度电 C．“10（20A）”说明这个电能表的额定最大电流是20安 D．“”是表示电能表上的转盘转转消耗的电能是600千瓦时 【答案】BC 【解析】A．电能表是测量电功的仪表，而不是测量电功率的仪表，A不符合题意； B．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是 ，由图可知，小明家电能表的读数为 ，即小明家用了 度电，B符合题意； C． 表示电能表能够正常通过的最大电流为 ，C符合题意； D． 表示电路中用电器每消耗 电能，电能表的转盘转过 转，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】电能表是测量电功的仪表；根据电能表窗口示数可以测量消耗的电能；表盘上最大的电流显示电能表允许通过的最大电流；电能表转盘转数可以计算消耗的电能。 13．如图所示，闭合开关后，灯较暗，灯较亮，下列说法正确的是（　　） A．通过灯的电流比大 B．灯的电阻大于的电阻 C．灯两端的电压比两端的电压小 D．灯的实际电功率小于灯的实际电功率 【答案】CD 【解析】A.串联电路电流处处相等，A错误 BD.灯泡的亮度和电功率有关，电功率计算公式P=I2R计算可知，以及 灯较暗，可知灯的电阻小于的电阻 ，B错误，D正确 C.根据欧姆定律U=IR以及灯的电阻小于的电阻可知 灯两端的电压比两端的电压小 ，C正确 综上选CD。 【分析】串联电路的电流处处相等，据此识别A， 灯泡的亮度和实际功率有关，灯泡越亮，实际功率越大，结合电功率公式P=I2R识别BD， 根据欧姆定律U=IR识别C选项 14．如图甲所示的电路，电源电压恒为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为10Ω，滑片P每滑动1cm时，R3接入电路的阻值变化1Ω，滑片P距离a端的长度设为x，闭合开关S，将R3的滑片P移动的过程中，电压表V1的示数U与x的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．电阻R2的阻值为12 Ω B．当x=2cm时，电阻R1的功率为0.5W C．当x=10cm时，电压表V2的示数为5.4V D．在移动滑片P的过程中，电阻R2功率的最大值为2.88W 【答案】BD 【解析】由图甲可知，电路中三个电阻串联，电压表V1测量R2和R3的电压，电压表V2测量电阻R3的电压。 A.由乙图可知，当x=0时，R3= 0，电阻R2两端的电压U2=4.8V，电源电压U=6V，R1两端的电压U1=6V-4.8V= 1.2V，电路中的电流，所以：，故A错误； B.当x= 2cm时，此时电路中的电流，电阻R1的功率P1 =I'2R1 =(0.5A)2× 2Ω= 0.5W，故B正确； C.当x = 10cm时，R3"= 10Ω，此时电路中的电流，电阻R3两端的电压U3 = I"R3"= 0.3A×10Ω=3V，故C错误； D.当R3电阻是0的时候，电路中的电流最大，电阻R2的电功率最大。 由A可知：电路中最大的电流I=0.6A，电阻R2两端的电压U2=4.8V，电阻R2功率的最大值P2= U2I = 4.8V×0.6A=2.88W。故D正确。 故选：BD。 三、填空题 15．11月初小明家中的电能表的示数为，12月初他家的电能表如图所示，本月他家消耗的电能是　 　kW·h。他认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内他家的用电器消耗的电能是　 　J。 【答案】100；7.2×104 【解析】（1）小明家本月用电：W=1977.1kW·h-1877.1kW·h=100kW·h=100度； （2）由图可知，每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000r，电能表的转盘转过60圈消耗的电能：。 16．周末，妈妈在家用挂烫机熨烫衣物．善于观察的小华发现，当家里只有挂烫机单独使用时，30min后电能表示数由变成了，则这段时间挂烫机消耗的电能为　 　kW•h，挂烫机的实际功率为　 　W． 【答案】0.6；1200 【解析】这段时间挂烫机消耗的电能：W＝124.1kW•h﹣123.5kW•h＝0.6kW•h， 挂烫机的实际功率：． 【分析】根据电能表窗口示数差， 可以计算某段时间消耗的电能；利用电能和时间的比值， 计算电功率。 17．如图所示的电路中，灯L标有“3 V 1.5 W”，滑动变阻器R上标有“20 Ω 1 A”的字样，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~3 V，则灯L正常工作时的电流为　 　A．若电源电压为4.5 V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路的阻值范围是　 　Ω（假设灯丝电阻保持不变）． 【答案】0.5；3Ω∼12 【解析】（1）灯L标有“3V 1.5W”，灯L正常工作时的电流为；灯的电阻； （2）如图可知，L和R串联，当灯泡正常发光时，R接入电路中的电流最小。电源电压为4.5V，滑动变阻器接入电路的最小阻值； 电压表测R的电压，当电压表示数达到3V时，R接入电路中的阻值最大。灯丝电阻保持不变，串联电路电流相等，根据串联分压原理，，R大=12Ω。 18．如图是“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验装置图，A、B两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A内金属丝是铜丝，电阻较小；烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大。实验中应使两瓶中盛装的煤油的质量　 　 （选填“相等”或“不相等”），当开关闭合后，　 　（选填“A”或“B”）瓶中温度计示数上升较快。 【答案】相等；B 【解析】在“探究电流的热效应跟电阻大小关系”时，变量是电阻的大小，所以应使两瓶中盛装的煤油的质量相等；因为烧瓶B内的金属丝是镍镉合金丝，电阻较大，两金属丝串联，通过的电流相等，由Q=I2Rt可知，开关闭合后，B瓶中温度计示数上升较快。 19．如图甲所示，电源电压为6 V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P-R图象如图乙所示，则R1=　 　Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为　 　A。 【答案】10；0.2 【解析】根据P=I2R，滑动变阻器的最大电阻，计算对应的电流为；此时电路的总电阻为，电阻R1的阻值为R1=30Ω-20Ω=10Ω。 【分析】根据电功率和电阻，可以计算电流大小；利用电压和电流的比值， 计算电阻；结合串联电路电阻规律，计算部分电阻。 四、作图题 20．如图是探究“影响电流热效应因素”实验装置的一些器材，将R1、R2、R3三电阻丝密封在三只完全相同的烧瓶内，且R1=R3=10Ω，R2=5Ω，瓶内装入等质量的煤油，小梁选择了两个电阻进行探究电流产生热量与电阻关系，请你把实物图连接好。 【答案】解：如图所示： 【解析】在进行焦耳定律实验中，探究电流产生热量与电阻的关系时，需要保持电流相同，电阻不同，可以选择不同的电阻连接串联电路，如图 。 【分析】探究电流产生热量与电阻的关系时，需要保持电流相同，需要连接串联电路，电阻不同。 五、实验探究题 21．某小组同学用图 甲的电路图探究欧姆定律，实验中他们所用的定值电阻分别是 、、，电源电压为 。 （1）在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，选用了某一定值电阻，连接电路闭合开关后，移动变阻器的滑片 ，当电流表的示数是 时，电压表的示数如图 乙所示，这时定值电阻两端的电压是　 　，请帮助该小组设计一个记录实验数据的表格画在虚线框中。 （2）在探究“电阻上的电流跟电阻的关系”时，若把定值电阻由 换成 闭合开关后，下一步的操作及其目的是　 　 （3）探究结束后，该组同学又利用图 甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，他们把定值电阻换成额定电压为 的小灯泡。 请帮该组同学将图 丙的实物电路连接完整。 闭合开关，改变变阻器滑片 的位置，当小灯泡正常发光，电流表示数如图 所示，则小灯泡的额定功率是　 　。 【答案】（1）2.8V；（2）向左移动变阻器的滑片，使电压表示数不变；（3）1.52W 【解析】1）据图可知，电压表示数为2.8V，综上，第1空为2.8V； 2）探究电流和电阻的关系，需要保持定值电阻电压一定，所以 定值电阻由 换成 ，变阻器电阻减小，即 向左移动变阻器的滑片，使电压表示数不变，综上，第1空为向左移动变阻器的滑片，使电压表示数不变； 3）据题可知电流表示数0.4A，根据P=UI=3.8V×0.4A=1.52W，综上，第1空为1.52W。 【分析】根据测量电流和电阻的关系、电功率的计算填空 1、探究电流和电阻的关系，需要保持定值电阻电压一定，结合串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，所以保证定值电压不变，定值电阻减小，变阻器电阻也需要减小 2、电功率的计算：公式为P=UI，电压为3.8V，电流为0.4A，据此计算电功率 22．在测定“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“20Ω，1A”字样。如图是小文同学没有连接完的实物电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（滑片P向右移动时，灯泡变亮）；　 　 （2）小明仔细观察图1中的各电路元件，发现连接电路前，有一个元件存在明显错误，这一错误是 　 　； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图2甲所示，为 　 　V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　端滑动（选填“左”或“右”），使得小灯泡两端电压为 　 　V； （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图2乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。 【答案】（1）；（2）开关闭合；（3）2.2；右；2.5；（4）0.6 【解析】(1）滑片P向右移动时，灯泡变亮，则滑片P向右移动时，滑动变阻器的阻值减小，所以滑动变阻器应该接B点，电流从电流表正接线柱流入，如图所示： （2）图1中的错误是：小明连接电路时开关闭合； （3）电压表是0~3V量程，所以分度值是0.1V，示数如图2甲所示，示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，电压表示数应该增大，由串联分电压可知滑动变阻器两端电压应该减小，滑动变阻器的阻值应该减小，应将滑片P向右端滑动，使得小灯泡两端电压为额定电压2.5V； (4)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图2乙所示，电流表是0~0.6A，则分度值是0.02A，所以电流为0.24A，则小灯泡的额定功率是。 【分析】(1）滑片P向右移动时，灯泡变亮，则滑片P向右移动时，滑动变阻器的阻值减小，所以滑动变阻器应该接B点，电流从电流表正接线柱流入； （2）为了保护电路，连接电路时开关应该断开； （3）由串联电路电压规律进行分析； (4)图2乙中示数是小灯泡额定电流，小灯泡额定电压是2.5V，所以小灯泡的额定功率由进行计算。 六、综合题 23．近几年，随着电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在全国迅猛增加； （1）充电桩为电动汽车的电池充电时，电能转化为　 　（填“机械”或“化学”）能。充电桩有较好地防水保护功能，是为了防止线路过于潮湿出现　 　（填“短路”或“断路”）现象； （2）如图所示为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V，则充电9min时，充电电流为　 　A，充电电压为　 　V。若充电18min至30min的时间内，充电电压保持500V不变，则该过程中充电电流逐渐　 　（填“变大”或“变小”）； （3）若上述电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%，充电30min的时间内，平均充电功率为80kW，则该电池充满电时的储能量为　 　。该电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30min，电池的储能量分别下降了10%和15%，若能量转化效率始终不变，则电动汽车分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶时受到的阻力之比为　 　。 【答案】（1）化学；短路；（2）200；400；变小；（3）80；5∶6 【解析】（1）充电桩充电时消耗电能，产生化学能，所以是将电能转化为化学能的过程，故电池相当于电路中的用电器；正常情况下，水是导体，充电桩有较好地防水保护功能，防止线路过于潮湿出现短路； (2) 充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V，可知充电9min时和充电18min时电流相等，由右图可知充电18min时对应的电功率P =100kW，充电18min时充电电压U=500V， 根据P=UI可得第18分钟时，充电电流为：，故充电9 min时，充电电流为200A； 由右图可知第9min位于0~18min中间位置，图象是一次函数关系，第9min电功率也应在数值60和100中间，为80kW， 根据P=UI可知第9min充电电压为：； 充电18 min至30min的时间内，充电电压保持500V不变，根据P=UI可得，该过程中充电电流为： 在充电电压U一定时，由图看出电功率P在逐渐减小，故充电电流I也在逐渐变小； （3）电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%，可知充电30min所充电能占总储能的50%， 充电30min的时间内，平均充电功率为80kW，可得30min所充电能为： W = Pt = 80kW×0.5h = 40kW·h，该电池充满电时的储能量为：； 电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30min，电池的储能量分别下降了10%和15%， 可知：以80km/h匀速行驶30min消耗电能W1 =10%W总=0.1W总，以100km/h匀速行驶30 min消耗电能W2=15%W总= 0.15W总，所用时间t1=t2，由功W = Fs= Fvt可得：，故. 七、科普阅读题 24．阅读《我国的“地面空间站”》材料，回答下列问题。 我国的“地面空间站” 2024年2月27日，由哈尔滨工业大学和中国航天科技集团联合建设的空间环境地面模拟装置通过国家验收，开始正式运行。它被形象地比喻为“地面空间站”，能够综合模拟真空、高低温、带电粒子、电磁辐射、空间粉尘、等离子体、弱磁场、中性气体、微重力等九大类空间环境因素，是我国航天领域首个大科学装置。如图所示，为我国“地面空间站”中的月尘舱。 航天员可以在微重力的“地面空间站”内部体验近似失重的漂浮感，掌握在失重环境中穿戴航天服时的人体运动协调性，还能模拟完成出舱维修、运送货物等任务。此外，“地面空间站”还能进行一些大型空间结构对接和组装试验，帮助大型机构在微重力环境下开展测试，保障空间结构和组装程序的安全可靠性。比如，航天员可以在微重力环境下开展太阳电池帆板展开试验，并针对航天器飞行期间可能发生的意外，制定相应的故障排除程序等。 总之，“地面空间站”相当于将空间站和太空实验室的很多功能“搬”到地面上，以便完成许多昔日人类抵达太空才能进行的实验。依靠它，科学家开展空间实验将不再“难于登天”，航天员可以在这里提前体验和适应月球、火星等复杂陌生的环境，从而助力太空探索迈上新台阶。这一技术未来还将在脑科学、生命健康、高端仪器、辐照育种等领域收获重要成果。 空间环境地面模拟装置既是国之重器，也是科研利器。 （1）我国的“地面空间站”指的是　 　； （2）在“地面空间站”模拟的微重力环境中完成下列实验，实验效果跟在教室内完成实验的效果可能相同的是　 　 A．用天平测量物体的质量 B．用弹簧测力计测量物体的重力 C．观察气体的扩散现象 D．探究液体内部压强的影响因素 （3）航天器在轨飞行过程中，由于没有大气层，在阳光直射下，航天器表面温度可达150摄氏度以上，所以科研人员必须在模拟环境中进行充分的真空热试验，以获得接近航天器在真实环境中的数据，通过技术改进以保障航天器和航天员的安全； ①航天器在轨飞行过程中，在阳光直射下，航天器表面温度很高，可能的原因是：　 　； ②在“地面空间站”模拟的真空环境中进行的真空热试验，使航天器模型的表面温度升高，请你设计一种可行的方案　 　。 【答案】（1）空间环境地面模拟装置；（2）C；（3）没有大气层、没有空气对流和热传递等；制造一个能通电的金属罩把模型罩进去，利用电流的热效应给模型加热 【解析】(1）根据资料可知，我国的“地面空间站”指的是空间环境地面模拟装置。 (2) AB.用天平测量物体的质量，用弹簧测力计测量物体的重力，这些实验都会受到重力的影响，故AB不符合题意； C. 观察气体的扩散现象，受重力影响很小，可忽略，故C符合题意； D. 探究液体内部压强的影响因素，液体压强产生的原因之一是液体受到重力，故D不符合题意。 故选：C。 (3)①根据题意可知，因为没有大气层、没有空气对流和热传递等，所以航天器在轨飞行过程中，在阳光直射下，航天器表面温度很高。②根据题意可知，可设计的方案是制造一个能通电的金属罩把模型罩进去，利用电流的热效应给模型加热。 八、计算题 25．如图所示电路，灯泡L标有“6V 3W”字样，R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时，灯泡正常发光；开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.4A。 求：（1）灯泡的额定电流； （2）R1的阻值。 【答案】（1）灯泡的额定电流： ； （2）只闭合开关S时，灯泡L与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，则UL=U额=6V，此时电流I=I额=0.5A； 电源电压U总=UL-IR1=6V+0.5AR1.........................................①； 开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被局部短路，定值电阻R1和R2并联，电流表测干路电流，电流表的示数为2.4A，故干路电流I'=2.4A； 并联电路的总电阻为R，则由知， 电源电压.................................② 联立方程①②，解得R1=6Ω或R'1=20Ω。 答：灯泡的额定电流为0.5A； （2）R1的电阻为6Ω或20Ω。 【解析】(1)利用P=UI计算灯泡的额定电流； （2）只闭合开关S时，灯泡L与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，得到灯泡的实际电压和电路电流；利用串联电路电压规律和欧姆定律得到电源电压的表达式；开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被局部短路，定值电阻R1和R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路电阻的规律得到并联电阻的表达式，再利用欧姆定律得到电源电压的表达式，根据电源电压不变解方程组得到电阻R1的阻值。 26． 如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V，灯泡标有“2.5V 0.5A”字样（灯阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。 （1）求灯泡正常发光时的电功率； （2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）该电路设计是否有缺陷？如有，请给出解决办法。 【答案】（1）解：灯泡正常发光时的电功率PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W 答：灯泡正常发光时的电功率是1.25W； （2）解：灯泡正常发光时通过电路的电流是0.5A，滑动变阻器接入电路的阻值=7Ω 答：灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值是7Ω； （3）解：因为当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻不为零，所以不足是：再移动滑动变阻器的滑动片时，可能会使灯泡烧坏；改进的措施：串联一个保护电阻。 【解析】1）灯泡正常发光的电流为0.5A，电压为2.5V，根据电功率公式 PL=ULIL ，据此计算 灯泡正常发光时的电功率 2）灯泡正常发光的电流为0.5A，电压为6V，根据串联电路总电压为用电器电压之和，所以变阻器电压为U变=U-UL，根据欧姆定律U=IR可知，变阻器的电阻R变 3） 灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻不为零 ，所以移动变阻器会导致电灯泡烧坏，改进措施为增加一个定值电阻。 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 $$