第18章 电功率【A卷·提升卷】-2024-2025学年九年级物理单元速记·巧练（湖北专用，人教版）

2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷（人教版） 第十八章 电功率 （A卷•提升卷） （考试时间：70分钟 试卷满分：70分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第18章。 一、单选题 （共12题，每题2分共24分） 1．关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（　　） A．千瓦时是电功率的单位 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．用电器电功率越大，消耗的电能越多 2．小王想知道家里电暖气的实际功率是多少，如图所示为他家的电能表，他将家里其他用电器都关闭，只让电暖气单独工作了12min，发现电能表转盘转了600转，下列说法正确的是（　　） A．此电能表转盘每小时转2500转 B．该电暖气的实际功率是1200W C．此电能表所在电路的最大电功率为2200W D．从安装到现在小王家总共用电 3．标有“6V6W”的灯L1和标有“6V3W”的灯L2的I﹣U图像如图所示，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　）   A．两灯的电流与电压不成正比，故两灯的电流、电压和电阻不遵循欧姆定律 B．当灯L2正常发光时，通过灯L1的电流一定为1.0A C．两灯并联时，电路的最大总功率为4.5W D．当灯L1、L2串联且有一个灯正常工作时，另一个灯的功率为1W 4．R1和R2是两个定值电阻，分别按图甲和图乙两种方式连接在两个相同的电源上，闭合开关，图甲中U1∶U2＝3∶1，则下列结论正确的是（　　） A．两个电阻的阻值之比R1∶R2＝1∶3 B．图乙中I1∶I2＝3∶1 C．图甲中R1 和R2 的电功率之比为9∶1 D．图乙中R1 和R2 的电功率之比为1∶3 5．有两只灯泡“220V  40W”，“220V  15W”。下列说法中正确的是（　　） A．通过的电流一定比通过的电流做功快 B．将与串联在家庭电路中，比更亮 C．将与并联在家庭电路中，比更亮 D．若与的灯丝材料相同，长度相同，则仔细观察会发现的灯丝比的灯丝粗 6．同为“220V 40W”的电动机、电烙铁、电风扇、电视机，都正常工作5min时（　　） A．它们正常工作的电功都是40W B．它们产生的内能一样多 C．它们消耗电能不一样多 D．流过它们的电流做功一样快 7．在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（　　） A．电压表示数不变，电路消耗总功率变大 B．电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小 C．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变，电路消耗总功率变大 D．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变大，电路消耗总功率变小 8．如图甲所示电路中，R1为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表的最大示数为2V C．整个电路功率变化了2.4W D．电流表的示数变化了0.1A 9．小华用如图所示的电路测小灯泡功率，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，灯泡标有“2.5V；1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　） A．电流表示数的变化范围是0~0.5A B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.7W 10．一个电热器电阻为，当它两端电压为，通电时间为时，消耗的电能为；若要使它消耗的电能为，下列方法正确的是（    ） A．电阻不变，电压不变，通电时间变为原来的2倍 B．电阻减半，电压不变，通电时间不变 C．电阻不变，电压增大1倍，通电时间不变 D．电阻减半，电压增大1倍，通电时间不变 11．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（　　） A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 C．根据Q=UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关 D．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 12．某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率，已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加一个阻值为25Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是（　　） A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．甲方案能，乙方案不能 D．甲方案不能，乙方案能 二、填空题（共5题，每空1分，共18分） 13．已知R1：R2＝3：1，若将它们并联在电路中，则它们两端的电压之比为 ，相同时间内电流做功之比为 ；若将它们串联连在电路中，则通过它们的电流之比为 ，相同时间内电流做功之比为 ． 14．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为变阻器，电源电压不变。闭合开关，变阻器的滑片从a端移动到b端，该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，则电源电压为 V，变阻器消耗的最大功率是 W。 15．如图所示，电阻，滑动变阻器R的最大阻值为，灯泡的规格为“”（不考虑灯泡电阻的变化）。只闭合开关S、，调节滑动变阻器的滑片到最右端，电流表示数为，则电源电压为 V；只闭合开关S、，当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻的为 ；在不损坏电路元件的前提下，此电路中的最大电功率为 W。    16．如图甲所示的电路中，R2为标有“8Ω 4A”的滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变。将滑片P的位置从一端滑向另一端时，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中，且电路最小总功率是12W。则R1的电流与电压关系，对应的是图乙中的 段；总功率是12W时，滑片P在 端；电源的电压为 V。 17．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，10s消耗的电能为 J，产生的热量为 J，该电动机的效率为 。 三、探究实践题 （共2题，每空1分，作图1分，共16分） 18．萍萍利用图甲测量一小灯泡的额定功率（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω），已知电源电压恒为6V。若实验室只有：（10Ω　0.5A）、（50Ω　0.5A）、（200Ω　0.2A）三种规格的滑动变阻器可供选择。 （1）萍萍在正确连接电路且操作正确的情况下，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，她接下来的操作最合理的是 ； A．更换小灯泡    B．更换电压表    C．更换电流表    D．移动滑动变阻器的滑片 （2）在实验过程中，滑动变阻器应选择 （选填“”、“”或“”），滑片P到图甲中某一位置时，电压表示数为 V（如图乙所示），若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，根据丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功是 W； （3）当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为， （选填“大于”、“小于”或“等于”）；若萍萍同学将该灯泡与20Ω的定值电阻串联后并改接到一个4.5V的电源上，那么小灯泡的实际功率为 W； （4）小越在测量该灯泡的额定电功率时发现没有电压表，便用一个阻值为25Ω的、电流表、滑动变阻器，一个单刀双掷开关和若干导线，设计了如图的实验电路图，测量小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量如下： ①S掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表的示数； ②保持滑动变阻器滑片不动，S掷向接线柱2，读出电流表的示数； 在操作正确的情况下，结合萍萍和小越的测量数据， A。（填写数字） 19．（1）综合实践课上，小微同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“”字样、电源电压恒为、滑动变阻器规格为“”。     ①请在图甲中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； ②闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P过程中，她应注视 （选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”）的变化情况； ③当电压表示数为时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻 Ω。她发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 的影响； （2）如果把甲电路图中小灯泡换成一系列的定值电阻，该电路图还可以探究电流与电阻的关系。步骤如下： ①将的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为，读出电流表的读数。 ②不改变①的滑动变阻器的滑片位置，直接用的电阻替换的电阻，闭合开关后，应 （选填“向左”或“向右”）移动滑片才能继续完成实验； ③在、、、这一系列定值电阻中，当定值电阻换为 时，使用该滑动变阻器无法完成该组实验； （3）如图丙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 有关，图中的作用是分电流，所以与的阻值 （选填“一定”或“不一定”）要相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，应选用 （从、和的定值电阻中选出一个定值电阻）。如果将也放入右侧封闭容器内，通电一段时间后，两容器中电阻丝产生热量的大小关系为 。 A．左侧容器产生的热量多 B．右侧容器产生的热量多 C．左右两侧产生的热量一样 四、综合应用题 （共2题，第20题6分，第21题8分，共14分） 20．某调温电热水壶其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙，加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻，R＇是最大阻值为的可变电阻，通过调节R＇可以改变电热水壶的加热功率。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致）。 （1）在额定电压下工作，该电热水壶最大加热功率多大？ （2）在标准大气压下，将1.2kg、 20℃的水加热至沸腾，水吸收的热量是多少J？ （3）在额定电压下工作，在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将R＇的阻值调为多大？      21．某品牌电烤箱的简化电路如图所示，S为旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。将电烤箱接入220V的家庭电路中，高、中、低三挡的功率分别为990W、550W、220W；、、为发热电阻，且阻值恒定。求： (1)的阻值； (2)S旋在1挡时，两端的电压； (3)分析说明：如果三个发热电阻可以任意互换位置，转动旋钮S最多可得到几组不同的功率值。 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） 第十八章 电功率 （A卷•提升卷） （考试时间：70分钟 试卷满分：70分） 注意事项： 1．测试范围：人教版九年级全一册第18章。 一、单选题 （共12题，每题2分共24分） 1．关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（　　） A．千瓦时是电功率的单位 B．电功率是表示电流做功多少的物理量 C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大 D．用电器电功率越大，消耗的电能越多 【答案】C 【详解】A．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故A错误； 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，电功率小表示做功慢，故B错误； C．根据可知，单位时间电流做功越多，电功率越大，故C正确； D．根据W=Pt可知，用电器电功率越大，消耗的电能不一定越多，因为时间不确定，故D错误。 2．小王想知道家里电暖气的实际功率是多少，如图所示为他家的电能表，他将家里其他用电器都关闭，只让电暖气单独工作了12min，发现电能表转盘转了600转，下列说法正确的是（　　） A．此电能表转盘每小时转2500转 B．该电暖气的实际功率是1200W C．此电能表所在电路的最大电功率为2200W D．从安装到现在小王家总共用电 【答案】B 【详解】A．表示的是电路中每消耗的电能，转盘转过2500转，故A错误； B．电暖气单独工作的时间为 因表示转盘每转1圈，电路中消耗的电能，所以，电能表转盘转了600r，电暖气消耗的电能为 电暖气的实际功率为 故B正确； C．电能表表盘上的10（40）A，10A指的是标定电流，40A指的是平时工作允许通过的最大电流，则此电能表所在电路的最大电功率为 故C错误； D．电能表示数的最后一位是小数位，由图可知从安装到现在小王家总共用电为，故D错误。 3．标有“6V6W”的灯L1和标有“6V3W”的灯L2的I﹣U图像如图所示，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　）    A．两灯的电流与电压不成正比，故两灯的电流、电压和电阻不遵循欧姆定律 B．当灯L2正常发光时，通过灯L1的电流一定为1.0A C．两灯并联时，电路的最大总功率为4.5W D．当灯L1、L2串联且有一个灯正常工作时，另一个灯的功率为1W 【答案】D 【详解】A．由图像可知，通过灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡的电阻是变化的，但可以读出某电压下的电流，可以利用欧姆定律计算此时的电阻，遵循欧姆定律，故A错误； B．当灯L2正常发光时，通过灯L2的电流为0.5A，题目没有说明L1和L2的连接情况，所以无法确定通过灯L1的电流，故B错误； C．由题意可知，两灯泡的额定电压相等，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两灯并联时且电源的电压为6V时，电路的总功率最大，此时两灯泡均正常发光，则电路的最大总功率为 P＝P1+P2＝6W+3W＝9W 故C错误； D．由图像可知，两灯泡的额定电流分别为I1＝1A、I2＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以当灯L1、L2串联且有一个灯正常工作时，电路中的电流I＝0.5A，此时L1不能正常发光，由图像可知，此时L1两端的电压U1＝2V，其功率 P1′＝U1I＝2V×0.5A＝1W 故D正确。 故选D。 4．R1和R2是两个定值电阻，分别按图甲和图乙两种方式连接在两个相同的电源上，闭合开关，图甲中U1∶U2＝3∶1，则下列结论正确的是（　　）    A．两个电阻的阻值之比R1∶R2＝1∶3 B．图乙中I1∶I2＝3∶1 C．图甲中R1 和R2 的电功率之比为9∶1 D．图乙中R1 和R2 的电功率之比为1∶3 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，R1与R2串联，由于串联电路中电流处处相等，根据I可得 故A错误； B．由图乙可知，R1与R2并联，由于并联电路各支路两端的电压相等，则通过R1与R2的电流之比 故B错误； C．图甲中，电功率之比为 P1∶P2＝U1I∶U2I＝U1∶U2＝3∶1 故C错误； D．图乙中，电功率之比为 P1′∶P2′＝UI1∶UI2＝I1∶I2＝1∶3 故D正确。 5．有两只灯泡“220V  40W”，“220V  15W”。下列说法中正确的是（　　） A．通过的电流一定比通过的电流做功快 B．将与串联在家庭电路中，比更亮 C．将与并联在家庭电路中，比更亮 D．若与的灯丝材料相同，长度相同，则仔细观察会发现的灯丝比的灯丝粗 【答案】D 【详解】A．由题意知，L1的额定电功率比L2的大，在额定电压下工作，通过L1的电流做功比L2的快，但不是正常工作时，不知它们的实际功率，不能比较电流做功的快慢，故A错误； B．两灯正常工作时，电阻分别为 ， 两灯串联在电路中时，若灯丝的阻值不变，据P=I2R知，L2比L1亮，故B错误； C．两灯并联在家庭电路中，都在额定电压下正常工作，电功率都为额定功率，则L1比L2亮，故C错误； D．两灯灯丝的材料相同，长度相同，而L1灯丝的阻值比L2的小，则L1灯丝比L2的粗，故D正确。 6．同为“220V 40W”的电动机、电烙铁、电风扇、电视机，都正常工作5min时（　　） A．它们正常工作的电功都是40W B．它们产生的内能一样多 C．它们消耗电能不一样多 D．流过它们的电流做功一样快 【答案】D 【详解】A．根据可得，电动机、电烙铁、电风扇、电视机它们正常工作5min时，电功都为 故A错误； BC．它们正常工作5min时电功相同，即表示它们的电流做功一样多，则消耗的电能一样多。电动机主要将电能转化为机械能，电烙铁主要将电能转化为内能，故它们产生的内能不一样多，故BC错误； D．它们额定功率相同，则表示正常工作时，流过它们的电流做功一样快，故D正确。 故选D。 7．在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（　　） A．电压表示数不变，电路消耗总功率变大 B．电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小 C．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变，电路消耗总功率变大 D．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变大，电路消耗总功率变小 【答案】C 【详解】由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，测量的是整个电路中的电流，电压表并联在定值电阻Rl两端，测量的是定值电阻Rl两端的电压；滑动变阻器滑片由b端向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中的总电阻R变小，而电源电压U不变，根据可知电路电流变大，即电流表示数变大。根据可知，电路总功率变大。定值电阻的阻值不变，由公式U＝IR可知，定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大。电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值，而定值电阻大小不变，即电压表示数与电流表示数的比值不变。故ABD不符合题意；C符合题意。 8．如图甲所示电路中，R1为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表的最大示数为2V C．整个电路功率变化了2.4W D．电流表的示数变化了0.1A 【答案】C 【详解】A．由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当时，，当时，，因串联电路中各处的电流相等，所以由 可得，电路中的电流分别为 ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以由可得，电源的电压 即 解得 电源的电压 故A错误； B．当时，变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联分压原理可知电压表的示数最大，则电压表的最大示数 故B错误； C．滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，则 当时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，则 所以整个电路功率变化了 故C正确； D．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，电路中电流表的示数最大，则 当时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，即电流表的示数最小，所以电流表的示数变化了 故D错误。 9．小华用如图所示的电路测小灯泡功率，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω；1A”，灯泡标有“2.5V；1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　） A．电流表示数的变化范围是0~0.5A B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω C．灯泡的最小功率是0.162W D．该电路的最大功率是2.7W 【答案】C 【详解】B．由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。由P=UI可得，灯泡的额定电流 因串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，为确保各元件安全，电路中的最大电流为Imax=0.5A。由欧姆定律可得，灯泡的电阻 此时电路中的最小总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值 R滑min=R﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω 因滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中电流越小，灯泡两端的电压越小，因此可以将滑动变阻器的最大阻值接入电路中。则滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4~20Ω，故B错误； D．该电路的最大功率 Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W 故D错误； A．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，此时电路中的最小电流 则电流表示数的变化范围是0.18~0.5A，故A错误； C．灯泡的最小功率 PLmin=(Imin)2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W 故C正确。 10．一个电热器电阻为，当它两端电压为，通电时间为时，消耗的电能为；若要使它消耗的电能为，下列方法正确的是（    ） A．电阻不变，电压不变，通电时间变为原来的2倍 B．电阻减半，电压不变，通电时间不变 C．电阻不变，电压增大1倍，通电时间不变 D．电阻减半，电压增大1倍，通电时间不变 【答案】C 【详解】A．当电阻不变，电压不变，通电时间变为原来的2倍时，根据得消耗电能： 故A项错误； B．当电阻减半，电压不变，通电时间不变时，根据得消耗电能： 故B项错误； C．当电阻不变，电压增大1倍，通电时间不变时，根据得消耗电能： 故C项正确； D．当电阻减半，电压增大1倍，通电时间不变时，根据得消耗电能： 故D项错误； 11．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（　　） A．根据Q=I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 B．根据Q=I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多 C．根据Q=UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关 D．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少 【答案】B 【详解】A．根据Q=I2Rt可知，由于没有说明电流一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越多，故A错误； B．根据Q=I2Rt可知，在电流、通电时间一定时，电流通过导体时产生的热量与导体的电阻成正比，故B正确； C．根据Q=UIt可知，此公式是导出式，只能说明电热在数值上等于电流、电压、时间的乘积，电阻发生变化时，电压和电流也会发生变化，故C错误； D．根据可知，由于没有说明电压一定，因此电阻越大，相同时间内产生的热量也不一定越少，故D错误。 12．某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率，已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加一个阻值为25Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是（　　） A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．甲方案能，乙方案不能 D．甲方案不能，乙方案能 【答案】B 【详解】开关分别接" a "、“b "各一次，a图，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；b中，R0、小灯泡、变阻器三者串联， S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接 b 时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率。 二、填空题（共5题，每空1分共14分） 13．已知R1：R2＝3：1，若将它们并联在电路中，则它们两端的电压之比为 ，相同时间内电流做功之比为 ；若将它们串联连在电路中，则通过它们的电流之比为 ，相同时间内电流做功之比为 ． 【答案】 1：1 1：3 1：1 3：1 14．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为变阻器，电源电压不变。闭合开关，变阻器的滑片从a端移动到b端，该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，则电源电压为 V，变阻器消耗的最大功率是 W。 【答案】 12 3.6 【详解】[1]由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。由乙图可知，当电路中的电流为0.2A时，R2的功率为2.0W，根据P=UI可知，此时滑动变阻器两端的电压为 则电源电压为 U=U1+U2=0.2A×R1+10V…………① 当电路中的电流为0.4A时，R2的功率为3.2W，根据P=UI可知，此时滑动变阻器两端的电压为 则电源电压为 U=U1′+U2′=0.4A×R1+8V…………② 联立①②解得，R1=10Ω，U=12V。 [2]变阻器消耗的功率为 当 R2=R1=10Ω 时，P有最大值，最大值为 15．如图所示，电阻，滑动变阻器R的最大阻值为，灯泡的规格为“”（不考虑灯泡电阻的变化）。只闭合开关S、，调节滑动变阻器的滑片到最右端，电流表示数为，则电源电压为 V；只闭合开关S、，当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻的为 ；在不损坏电路元件的前提下，此电路中的最大电功率为 W。    【答案】 6 15 3 【详解】[1]只闭合开关S、，R的滑片移到最右端，与滑动变阻器串联，R的滑片移到最右端连入电路的电阻为，则总电阻为 由可得，电源的电压为 [2]只闭合开关S、，灯L与滑动变阻器串联，当灯泡正常发光时，电路中的电流为 灯泡电阻为 由可得，此时电路中的总电阻为 则灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 [3]根据可知，在电源电压不变的前提下，电路中电流最大时，电路中的电功率最大，开关S、、都闭合，调节变阻器使电路中电流最大，但又不损坏电路元件，所以灯泡两端的电压仍为，通过灯泡的电流仍为，因定值电阻与灯泡L并联，所以 则 干路电流为 所以电路的最大功率为 16．如图甲所示的电路中，R2为标有“8Ω 4A”的滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变。将滑片P的位置从一端滑向另一端时，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中，且电路最小总功率是12W。则R1的电流与电压关系，对应的是图乙中的 段；总功率是12W时，滑片P在 端；电源的电压为 V。 【答案】 AB b 12 【详解】由电路图可知，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R1、R2两端电压之和，电流表测电路中的电流。 [1]R1为定值电阻，由欧姆定律可知通过R1的电流与它两端的电压成正比，其I﹣U图像是一条斜向上的直线（延长线过原点），所以R1的电流与电压关系对应的是图乙中的AB段（或者AB段表示电流表示数与电压表V1示数的变化图线），则BC段表示电流表示数与电压表V2示数的变化图线。 [2]当滑片位于b端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的总电阻最大，电源电压不变，根据可知此时电路的总功率最小，所以，电路最小总功率是12W时，滑片P在b端。 [3]在乙图中，设纵坐标每小格的电流值为I0，横坐标每小格的电压值为U0，当滑片位于a端时，R2接入电路中的电阻为0，R1、R3两电阻串联，此时电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，R1、R3的电压均最大，根据乙图图像可知，此时R1两端的电压为U1大=3U0，电路中的电流为I大=3I0，由欧姆定律可知R1的阻值         ① 则由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压 U=U1大+U3大=3U0+3I0R3        ② 当滑片位于b端时，R1、R2和R3串联，且R2接入电路中的电阻最大，电路中的总电阻最大，电流最小，此时电路消耗的电功率最小，根据乙图图像可知，此时R1两端电压为U1小=U0，电路中的电流为I小=I0，R1、R2两端电压之和为U12总=9U0，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压 U=U12总+U3小=9U0+I0R3       ③ 此时R2两端的电压为 U2大=U12总﹣U1小=9U0﹣U0=8U0 由欧姆定律可知，R2的最大电阻为 由题意知，R2为标有“8Ω 4A”的滑动变阻器，所以， 则        ④ 由①④可得R1=1Ω，联立②③④解得R3=3Ω，电路的总功率最小为 解得U=12V。 17．一直流电动机，额定电压为220V，额定功率为1100W，线圈电阻为4Ω。它正常工作时的电流为 A，连续工作2h耗电为 ，线圈产生的热量为 J。 【答案】 5 【详解】[1]直流电动机的额定电压是220V，额定功率是1100W，则它正常工作的电流 [2]电动机的额定功率是1100W，连续工作2h耗电 W=Pt=1.1kW×2h=2.2kW·h [3]由焦耳定律可得，线圈2h产生的热量 Q=I2Rt=(5A)2×4Ω×2×3600s=7.2×105J 三、探究实践题 （共2题，每空1分，作图1分，共18分） 18．萍萍利用图甲测量一小灯泡的额定功率（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω），已知电源电压恒为6V。若实验室只有：（10Ω　0.5A）、（50Ω　0.5A）、（200Ω　0.2A）三种规格的滑动变阻器可供选择。 （1）萍萍在正确连接电路且操作正确的情况下，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，她接下来的操作最合理的是 ； A．更换小灯泡    B．更换电压表    C．更换电流表    D．移动滑动变阻器的滑片 （2）在实验过程中，滑动变阻器应选择 （选填“”、“”或“”），滑片P到图甲中某一位置时，电压表示数为 V（如图乙所示），若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，根据丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功是 W； （3）当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为， （选填“大于”、“小于”或“等于”）；若萍萍同学将该灯泡与20Ω的定值电阻串联后并改接到一个4.5V的电源上，那么小灯泡的实际功率为 W； （4）小越在测量该灯泡的额定电功率时发现没有电压表，便用一个阻值为25Ω的、电流表、滑动变阻器，一个单刀双掷开关和若干导线，设计了如图的实验电路图，测量小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量如下： ①S掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表的示数； ②保持滑动变阻器滑片不动，S掷向接线柱2，读出电流表的示数； 在操作正确的情况下，结合萍萍和小越的测量数据， A。（填写数字） 【答案】 D R2 2.2 B 0.5 大于 0.225 0.3 【详解】（1）[1]闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表示数均较小，则说明滑动变阻器的电阻较大，使得灯泡的实际功率太小造成，此时应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右端滑动，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （2）[2]小灯泡的额定电压为2.5V，其正常发光时电阻约10Ω，由欧姆定律可知，灯的额定电流约为 由串联电路的电压规律及欧姆定律可得，灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的电阻 由于额定电流为0.25A，滑动变阻器接入电路中的最小电阻为14Ω，则应选用滑动变阻器是R2。 [3][4][5]滑片P到图甲中某一位置时，电压表示数（如图乙所示），电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由串联电路分压规律可知，此时应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，故滑片P应向B端移动，直到电压表示数为2.5V；根据图丙信息，灯在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率是 P0=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W （3）[6]当电阻不变时，由可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一。由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P=UI可知灯的功率减小，灯丝的温度减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P1大于。 [7]若将该灯泡与一个20Ω的定值电阻串联后接在4.5V的电源上，由图丙可知当电流I′=0.15A时，小灯泡两端电压为1.5V，此时定值电阻两端电压为 UR=I′R=0.15A×20Ω=3V 此时灯与定值电阻的电压之和刚好等于电源电压4.5V，故灯的实际功率 P灯=U灯I′=1.5V×0.15A=0.225W （4）[8]由实验电路图可知，灯泡L与定值电阻R并联，测量小灯泡的额定功率时，必须先让小灯泡两端的电压为2.5V，则S掷向接线柱1，电流表测量通过定值电阻R的电流，调节滑动变阻器，使电流表的示数 此时小灯泡L正常发光，由[5]可得小灯泡通过的电流为0.2A。保持滑动变阻器滑片不动，S掷向接线柱2，通过灯泡和定值电阻的电流不变，此时电流表则干路中的电流，由并联电路中干路电路等于各支路电流之和可得干路电流 I=IL+I1=0.2A+0.1A=0.3A 19．（1）综合实践课上，小微同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡L标有“”字样、电源电压恒为、滑动变阻器规格为“”。     ①请在图甲中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； ②闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P过程中，她应注视 （选填“电压表”、“电流表”或“滑动变阻器”）的变化情况； ③当电压表示数为时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻 Ω。她发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 的影响； （2）如果把甲电路图中小灯泡换成一系列的定值电阻，该电路图还可以探究电流与电阻的关系。步骤如下： ①将的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为，读出电流表的读数。 ②不改变①的滑动变阻器的滑片位置，直接用的电阻替换的电阻，闭合开关后，应 （选填“向左”或“向右”）移动滑片才能继续完成实验； ③在、、、这一系列定值电阻中，当定值电阻换为 时，使用该滑动变阻器无法完成该组实验； （3）如图丙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 有关，图中的作用是分电流，所以与的阻值 （选填“一定”或“不一定”）要相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，应选用 （从、和的定值电阻中选出一个定值电阻）。如果将也放入右侧封闭容器内，通电一段时间后，两容器中电阻丝产生热量的大小关系为 。 A．左侧容器产生的热量多 B．右侧容器产生的热量多 C．左右两侧产生的热量一样 【答案】    电压表 9.6 温度 向右 25Ω 电流 不一定 2Ω A 【详解】（1）①[1]由图乙可知，电流表选用0~0.6A的量程，故图甲中将电流表小量程与开关串联在电路中，如下图所示：    ②[2]当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光，故闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P过程中，她应注视电压表的变化情况。 ③[3]当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，分度值0.02A，其示数为0.26A，则小灯泡正常发光时的电阻为 [4]小灯泡电阻发生了变化是因为灯丝电阻受温度的影响，随温度的升高而增大。 （2）②[5]实验中，当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能继续完成实验。 ③[6]在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压UV=2V不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为 U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V 定值电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的 因为滑动变阻器的最大电阻为25Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大；根据串联分压原理，定值电阻阻值为 R大=0.8R滑大=0.8×25Ω=20Ω 故当定值电阻换为25Ω时，使用该滑动变阻器无法完成该组实验。 （3）[7][8][9]图丙中，容器内电阻的阻值相同；右容器内一个电阻丝与容器外的一个电阻丝并联后再与左容器内一个电阻丝串联，根据串联、并联电路电流的规律，通过右容器内电阻丝的电流小于左容器内电阻丝的电流，故该装置探究的是电流产生的热量与电流有关。为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成更小的，这样分流更多，R1和R2发热多少对比更明显，所以R2与R3的阻值不一定要相同，故R3应选用2Ω定值电阻。 [10]将图乙右侧容器外并联的电阻丝也放入右侧容器内，根据并联电阻小于其中任一电阻，即并联后的电阻小于5Ω，而通过的电流和通电时间相同，左侧容器内电阻较大，通电一段时间后，左侧容器产生的热量多；故选A。 四、综合应用题 （共2题，第20题6分，第21题8分，共14分） 20．某调温电热水壶其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙，加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻，R＇是最大阻值为的可变电阻，通过调节R＇可以改变电热水壶的加热功率。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致）。 （1）在额定电压下工作，该电热水壶最大加热功率多大？ （2）在标准大气压下，将1.2kg、 20℃的水加热至沸腾，水吸收的热量是多少J？ （3）在额定电压下工作，在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将R＇的阻值调为多大？      【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）当滑动变阻器划到最上端时，电路中只有R0在工作，电路中电流最大，此时功率最大，最大功率 （2）水吸收的热量 （3）在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃则温差为50℃，由图丙可知电热水壶每秒向外散热110J，则此时电热水壶的散热功率 由可知R'的阻值 答：（1）在额定电压下工作，该电热水壶最大加热功率为1210W； （2）在标准大气压下，将1.2kg、 20℃的水加热至沸腾，水吸收的热量是； （3）应将R'的阻值调为400Ω。 21．某品牌电烤箱的简化电路如图所示，S为旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。将电烤箱接入220V的家庭电路中，高、中、低三挡的功率分别为990W、550W、220W；、、为发热电阻，且阻值恒定。求： (1)的阻值； (2)S旋在1挡时，两端的电压； (3)分析说明：如果三个发热电阻可以任意互换位置，转动旋钮S最多可得到几组不同的功率值。 【答案】(1) (2) (3)9种，见解析 【详解】（1）S旋在2挡时，的阻值为 （2）S旋在1挡时，与串联，电路的总电阻为 则R1的阻值为 电阻与两端的分压比为 电源电压，解得。 （3）S旋在3挡时，与并联。由公式得，R3的阻值为 S旋在1挡时，电阻与串联，电阻与串联，电阻与串联，电路共3种情况； S旋在2挡时，电阻，电阻，电阻分别连入电流，电路共3种情况； S旋在3挡时，电阻与并联，电阻与并联，电阻与并联，电路共3种情况； 由公式可以得出电路共9种不同的功率。 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 $$