第18章 电功率【B卷·拔高卷】-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 （B卷•拔高卷） （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．根据你对生活中物理量的认识，下列数据最接近实际的是（　　） A．教室日光灯正常工作时的电流约为0.2A B．一台家用电视机的额定功率约为1000W C．数码相机电池电压约为0.2V D．一台家用电冰箱一天用电约为10度 2．关于电功、电能、电热和电功率，下列说法中错误的是（　　） A．对所有用电器来说，电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少 B．电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少 C．某用电器的电功率越大，它消耗的电能可能越多 D．电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同 3．如图是小伟家上月初和上月末电能表表盘示意图。[已知电费标准为0.6元/(kW·h)]下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪器，小伟家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．小伟家上个月应缴电费60.6元 C．小伟家允许同时工作的用电器的最大电功率为2200W D．指示灯闪烁320次，家庭电路消耗电能0.2J 4．如图所示的电路，电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样（灯泡电阻不变）1标有字样“15Ω，1A”，定值电阻R2＝50Ω，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V。在保证各元件安全工作的情况下（　　） ①只闭合开关S和S2，灯泡L的最大功率为1.6W ②只闭合开关S和S2，电压表V1的示数范围为2V～3V ③只闭合开关S、S1和S3，滑动变阻器的取值范围为5Ω～15Ω ④任意闭合开关，整个电路的最大功率与最小功率的比为3∶1 A．③④正确 B．①②正确 C．②④正确 D．①③正确 5．把标有“220V；40W”和“220V；100W”的甲、乙两盏灯串联接在电压为220V的电源上。灯丝电阻不受温度变化的影响，则下列判断正确的是（　　） A．甲灯的电阻等于5.5Ω B．甲灯的实际功率等于40W C．甲灯两端实际电压小于110V D．两盏灯的总功率小于40W 6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“6V 6W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持定值电阻R不变，将L换成另一只标有“6V 3W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（　　） A．大于3W B．等于3W C．小于3W D．无法确定 7．某同学把标有“PZ220 V  40 W”和“PZ220 V  60 W”的甲、乙两盏灯串联接在220V的电源上（设灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（ ） A．两灯泡的额定电功率都变小了 B．甲灯两端的实际电压大于120 V C．两盏灯的总功率大于60 W D．两盏灯的总功率等于100 W 8．如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表的示数从6V变为2V，电压表的示数变化了5V，的功率变化了，电路总功率变化了。下列选项正确的是（    ） A．电源电压为7.5V B．的最大阻值为25Ω C．为0.8W D．为1W 9．如图甲所示，定值电阻R1和R2串联在电源电压为U的电路中，闭合开关S，R2在10s内产生的热量为5J；定值电阻R1和R2并联在电源电压为2U的电路中，如图乙所示，闭合开关S，R2在10s内产生的热量为180J，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，R1与R2两端电压之比为1∶2 B．图甲中通过R1的电流与图乙中通过R1的电流之比为2∶3 C．相同时间内，甲、乙电路中R1消耗的电能之比为5∶36 D．甲、乙电路的总功率之比为1∶18 10．如图甲中为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“”字样，电流表量程，灯泡L的额定电流是。当开关、都断开或都闭合两种情况中，移动滑片（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与阻值变化关系的图象（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是（    ）    A．电源电压为4V B．灯泡L的额定功率为 C．的阻值为 D．开关都断开与都闭合时，电路最大功率之比为6∶11 11．测一额定电压为U0的小灯泡的额定电功率实验时，发现没有电压表，利用一个已知电阻R0、若干开关、电源电压为U的学生电源和导线。她设计出如图所示电路图，所有开关断开，将滑动变阻器阻值调到最大。闭合开关S、S1调节滑动变阻器的滑片,直到电流为，保持开关S闭合和滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S2后断开开关S1，记下此时的电流I，则小灯泡的额定电功率为（    ） A． B． C． D． 12．如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化的关系如图乙，当滑片P在b端时电流示数为0.3A，若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8W。闭合开关，则下列说法正确的是（    ） A．图乙中的图线②表示的是电压表V1与电流表示数变化的关系 B．电源电压为10V C．R0的阻值为2Ω D．当滑片P在a端时，通电1min，电阻R0产生的热量为432J 二、填空题（共5题，每空1分共13分） 13．如图所示，灯泡L1标有“6V  3W”、L2标有“6V  2W”字样，甲乙两图电源电压6V恒定。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲图中灯 （选填“L1”或“L2”）更亮，电路的总功率为 W；乙图中灯泡L2 （选填“能”或“不能”）正常发光。 14．如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，闭合开关，滑动变阻器的电功率P随连入电路的阻值R变化关系如图乙所示，则 Ω，滑动变阻器的最大电功率为 W。 15．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从右端某一位置移动到正常发光的位置。此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示，图像中曲线 （选填“a”或“b”）表示灯泡两端电压与电流的关系，电源电压为 V，灯泡的额定功率为 W。 16．如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 效应，使发热电阻温度快速升高，熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图，封口机的电源电压是3 V，发热电阻R的阻值为1 Ω，闭合开关，则10s内产生 J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 （选填“大”或“小”）的电阻。 17．某家用电饭煲有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，、是电热丝，，。开关S接 时（选填“1”或“2”），电热壶为加热挡位；保温挡通电1min，电流通过产生的热量为 J。 三、探究实践题 （共2题，每空1分，作图3分，共16分） 18．如图甲是小蕊测量小灯泡电功率的实验电路，小灯泡额定电压U额=2.5V。    （1）在图甲中用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮；( ) （2）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，分析故障的原因是 ； （3）排除故障后继续实验，测量数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 发光情况 不亮 不亮 微光 较亮 明亮 更明亮 电压U/V 0.4 0.5 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.14 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 分析表中实验数据可知：小灯泡的额定功率为 W；在第1、2两次实验中，灯泡不亮的原因是 ； （4）小蕊绘出了小灯泡电流与电压关系的U﹣I图像如图乙，你认为该图像不是直线的原因是 ；若小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1 P2（选填“>”、“＜”或“=”）； （5）小蕊设计了如图丙所示电路也测出了该小灯泡的额定功率，请将实验步骤补全（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，已知R2的最大电阻为R0）； ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，调节 （选填“R1”或“R2”），使电压表的示数仍为2.5V； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2；则小灯泡额定功率的表达式P额= （用U额、R0、U1、U2表示）。 19．小明同学在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图，回答下列问题： （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的热量的多少； （2）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 的关系，由甲图所示的实验现象可以得到的结论是 ； （3）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，则可能的原因是左侧电阻发生 ； （4）按照甲图的实验装置进行实验，发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，这表明在电阻和电流相同时， 越长，电阻产生的热量越多； （5）生活中有很多用电器是根据电流的热效应制成的，请举一例： ； （6）科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，我国已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线、保险丝中，适合用超导材料制作的是 。 四、综合应用题 （共2题，第20题8分，第21题8分，共16分） 20．如图所示，电源电压，定值电阻，，滑动变阻器R的最大阻值为，电压表的量程为，电流表的量程为。 (1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，求电流表的示数。 (2)开关S1闭合，S2、S3断开。为保证电路元件安全。求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。 (3)求该电路的最大电功率。 (4)开关S1闭合，S2、S3断开时，求滑动变阻器R的最大电功率。 21．甲是某品牌的智能滚筒洗衣机，其简化等效电路如图乙所示，此时处于空挡位置。闭合开关S，R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2挡时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，洗衣机的主要参数如表所示。 额定电压 220V 加热功率 2420W 电动机功率 280W 设定温度范围 20～80℃ 防电墙电阻 1×106Ω (1)求电热丝R2的阻值； (2)洗衣机在保温洗涤状态正常工作时，5分钟消耗的电能是多少？ (3)防电墙技术的应用也是保证用电安全的一项重要措施。防电墙是在洗衣机内部形成永久性的电阻，异常漏电情况下，电流依次经过防电墙和人体流入大地。若人体的电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。 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 （B卷•拔高卷） （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．根据你对生活中物理量的认识，下列数据最接近实际的是（　　） A．教室日光灯正常工作时的电流约为0.2A B．一台家用电视机的额定功率约为1000W C．数码相机电池电压约为0.2V D．一台家用电冰箱一天用电约为10度 【答案】A 【详解】A．教室日光灯的功率约为40W，可算出其电流约为0.18A，与0.2A接近，故A符合题意； B．一台家用电视机的额定功率约为100W，故B不符合题意； C．数码相机电池电压约为3V~4V，故C不符合题意； D．一台家用电冰箱一天用电约为1度，故D不符合题意。 2．关于电功、电能、电热和电功率，下列说法中错误的是（　　） A．对所有用电器来说，电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少 B．电视机消耗电能的多少等于电视机中产生电热的多少 C．某用电器的电功率越大，它消耗的电能可能越多 D．电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同 【答案】B 【详解】A．电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程，所以对于用电器来说，电流做功的多少等于用电器消耗电能的多少，故A正确，不符合题意； B．电视机在工作时消耗的电能主要转化为了光能、声能等形式的能量，消耗电能的多少要远大于电视机中产生电热的多少，故B错误，符合题意； C．某用电器的电功率越大，在相同的时间内，根据W=Pt可知，它消耗的电能可能越多，故C正确，不符合题意； D．电流产生热量相同的用电器，消耗的电能不一定相同，例如电烙铁和电视机，电烙铁是电能转为内能，而电视机是电能转化为声能、光能、内能等，故D正确，不符合题意。 3．如图是小伟家上月初和上月末电能表表盘示意图。[已知电费标准为0.6元/(kW·h)]下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪器，小伟家家庭电路中的干路电流不得超过10A B．小伟家上个月应缴电费60.6元 C．小伟家允许同时工作的用电器的最大电功率为2200W D．指示灯闪烁320次，家庭电路消耗电能0.2J 【答案】B 【详解】A．10（40）A表示电能表的额定最大电流为40A，即家庭电路中的干路电流不得超过40A，故A错误； B．由题意和图示可知，这个月所消耗的电能 W′=5647.7kW·h-5546.7kW·h=101kW·h 小伟家上月应缴电费 101kW·h×0.6元/(kW·h)=60.6元 故B正确； C．电能表允许接的最大电功率为 P=UI=220V×40A=8800W 故C错误； D．闪烁320次消耗电能 故D错误。 4．如图所示的电路，电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样（灯泡电阻不变）1标有字样“15Ω，1A”，定值电阻R2＝50Ω，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V。在保证各元件安全工作的情况下（　　） ①只闭合开关S和S2，灯泡L的最大功率为1.6W ②只闭合开关S和S2，电压表V1的示数范围为2V～3V ③只闭合开关S、S1和S3，滑动变阻器的取值范围为5Ω～15Ω ④任意闭合开关，整个电路的最大功率与最小功率的比为3∶1 A．③④正确 B．①②正确 C．②④正确 D．①③正确 【答案】C 【详解】由可得小灯泡的电阻 ①只闭合开关S和S2，灯泡L和变阻器R1串联，V1测变阻器两端的电压，V2测灯泡两端的电压，因两个电压表均选用小量程，则电压表V2示数最大为3V时，灯泡L的功率最大，则灯泡L的最大功率 故①错误； ②只闭合开关S和S2，灯泡L和R1串联，电压表V4测量R1两端电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电压表V2的量程为0～3V，当电压表的示数最大：U2大＝3V时，根据串联电路电压规律可知，V1的示数最小为 U1小＝U﹣U2大＝5V﹣3V＝2V 当变阻器接入阻值最大为15Ω时，电路中的电流最小为 U1示数最大为 U1大＝I小R1大＝0.2A×15Ω＝3V 所以电压表V8的示数范围为2V～3V，故②正确； ③只闭合开关S、S1和S3，灯泡L被短路，R1、R2并联，电流表测干路电流，在保证各元件安全工作的情况下，电路中电流最大为0.6A时，滑动变阻器R1接入电路中的电阻最小，此时通过R2的电流为 通过R1的电流为 I1大＝I大﹣I2＝0.6A﹣0.1A＝0.5AR1接入电路中电阻最小为 又因为R1的最大电阻为14Ω，所以滑动变阻器的取值范围为10Ω～15Ω；故③错误； ④任意闭合开关，根据P＝UI可知，在电源电压一定时，当电路中电流最大时，电功率最大，当电路中电流最小时，电功率最小，当R1、R2并联，调节滑动变阻器R1接入电路中电阻最小，使得电路中最大的电流为0.6A，此时电路中的最大电功率为 P大＝UI大＝5V×0.6A＝3W 当灯泡L、R1串联且R1接入电路中电阻最大为15Ω时，电路中电阻最大，电流最小，此时电路中的最小电功率为 整个电路的最大功率与最小功率的比为 P大∶P小＝3W∶1W＝3∶1 故④正确，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．把标有“220V；40W”和“220V；100W”的甲、乙两盏灯串联接在电压为220V的电源上。灯丝电阻不受温度变化的影响，则下列判断正确的是（　　） A．甲灯的电阻等于5.5Ω B．甲灯的实际功率等于40W C．甲灯两端实际电压小于110V D．两盏灯的总功率小于40W 【答案】D 【详解】灯丝电阻不受温度变化的影响，由可知，甲灯的电阻为 甲灯的电阻为 甲、乙两盏灯串联接在电压为220V的电源上，甲灯两端实际电压 甲灯的实际功率 两盏灯的总功率 综上所述，甲灯的电阻等于1210Ω，甲灯的实际功率等于20.41W，甲灯两端实际电压大于110V，两盏灯的总功率小于40W，故ABC错误，D正确。 6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“6V 6W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持定值电阻R不变，将L换成另一只标有“6V 3W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（　　） A．大于3W B．等于3W C．小于3W D．无法确定 【答案】A 【详解】由可得到，当额定电压相同时，额定功率越小，其电阻越大，所以“6V  3W”的小灯泡电阻比“6V  6W”的小灯泡电阻大，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以改接灯泡后，电路的总电阻变大，根据可知，电路中的电流变小，电阻R两端的电压也变小，因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，并且电源电压不变，所以“6V  3W”的小灯泡两端电压是变大的，即大于6V，由可知，这时灯泡的电功率是变大的，即大于3W。 故选A。 7．某同学把标有“PZ220 V  40 W”和“PZ220 V  60 W”的甲、乙两盏灯串联接在220V的电源上（设灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（ ） A．两灯泡的额定电功率都变小了 B．甲灯两端的实际电压大于120 V C．两盏灯的总功率大于60 W D．两盏灯的总功率等于100 W 【答案】B 【详解】（1）灯泡的额定电压和额定功率为定值，不随外加电压的变化而变化，故A错误； （2）根据可得，两灯泡的电阻： ，， 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以根据欧姆定律可得，此时电路中的电流： ， 则两盏灯的总功率： P=UI=220V×0.11A=24.2W＜60W，故C、D错误； 甲灯两端的实际电压： U甲实=IR1=0.11A×1210Ω=133.1V＞120V，故B正确． 8．如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表的示数从6V变为2V，电压表的示数变化了5V，的功率变化了，电路总功率变化了。下列选项正确的是（    ） A．电源电压为7.5V B．的最大阻值为25Ω C．为0.8W D．为1W 【答案】A 【详解】由电路图可知，三个电阻串联在电路中，电压表V1测的是R1的两端电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2的两端电压，电流表测的是电路电流。 AB．设电源电压为U，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，R2接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可得，此时电路电流为 电压表V1的示数为 电压表V2的示数为0；当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，R2接入电路的电阻为最大电阻R2，根据欧姆定律可得，此时电路电流为 此时电压表V1的示数为 电压表V2的示数为 由题意可得 根据题意得，电压表V2的示数变化为 联立以上式子解得，电源电压为U=7.5V，R1=20Ω，滑动变阻器最大阻值R2=50Ω，R3=5Ω，故A正确，B错误； C．由以上分析可得，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，电路电流为 当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，此时电路电流为 根据串联电路的电流特点和P=UI可得，R1的功率变化为 故C错误； D．电路总功率变化为 故D错误。 9．如图甲所示，定值电阻R1和R2串联在电源电压为U的电路中，闭合开关S，R2在10s内产生的热量为5J；定值电阻R1和R2并联在电源电压为2U的电路中，如图乙所示，闭合开关S，R2在10s内产生的热量为180J，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，R1与R2两端电压之比为1∶2 B．图甲中通过R1的电流与图乙中通过R1的电流之比为2∶3 C．相同时间内，甲、乙电路中R1消耗的电能之比为5∶36 D．甲、乙电路的总功率之比为1∶18 【答案】D 【详解】A．图甲中，R2在10s内产生的热量为5J，由得          ① 图乙中，R2在10s内产生的热量为180J，由得         ② 解①②得，根据电阻一定，电流与电压成正比的结论可知乙图中R2两端的电压为图甲中R2两端电压的6倍，即图甲中R2两端电压为 则图甲中R1两端电压为 图甲两个电阻串联，根据串联分压规律， R1和R2两端的电压之比为 故A错误； B．图甲中通过R1的电流与图乙中通过R1的电流之比为 故B错误； C．相同时间内，甲、乙电路中R1消耗的电能之比为 故C错误。 D．由A可知，则甲、乙电路的总功率之比为 故D正确。 10．如图甲中为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“”字样，电流表量程，灯泡L的额定电流是。当开关、都断开或都闭合两种情况中，移动滑片（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与阻值变化关系的图象（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是（    ）    A．电源电压为4V B．灯泡L的额定功率为 C．的阻值为 D．开关都断开与都闭合时，电路最大功率之比为6∶11 【答案】D 【详解】由甲图可知，当开关、都闭合时，滑动变阻器与灯泡L并联，R1阻值若为0将会导致电源短路，因此的阻值不能为零，由此可判断出图乙中的上边的曲线为、都闭合时电流表示数与阻值变化关系的图像，则下边的曲线为、都断开时电流表示数与阻值变化关系； A．开关、都闭合时，滑动变阻器与灯泡L并联，由图像中上边的曲线可知，当时，，由可得，电源电压 故A错误； B．由于灯泡发光时恰好正常工作其额定电压等于电源电压，且灯泡L正常工作的电流是，则灯泡L的额定功率 故B错误； C．开关、都断开时，与串联，当时，电路中只有连入，由图像中下边的曲线可知：通过R0的电流，由可得，的阻值 故C错误； D．开关都闭合时，变阻器与灯泡L并联，根据并联电路电流的规律知干路最大电流为 开关都断开时，与串联，由图像中下边的曲线可知最大电流，则开关都闭合与都断开时，电路最大功率之比为 故D正确。 11．测一额定电压为U0的小灯泡的额定电功率实验时，发现没有电压表，利用一个已知电阻R0、若干开关、电源电压为U的学生电源和导线。她设计出如图所示电路图，所有开关断开，将滑动变阻器阻值调到最大。闭合开关S、S1调节滑动变阻器的滑片,直到电流为，保持开关S闭合和滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S2后断开开关S1，记下此时的电流I，则小灯泡的额定电功率为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】闭合开关S、S2时，R0与L并联，电流表测总电流，闭合开关S、S1时，电流表测通过R0的电流，所以灯泡电功率为 故BCD错误，A正确。 12．如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化的关系如图乙，当滑片P在b端时电流示数为0.3A，若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8W。闭合开关，则下列说法正确的是（    ） A．图乙中的图线②表示的是电压表V1与电流表示数变化的关系 B．电源电压为10V C．R0的阻值为2Ω D．当滑片P在a端时，通电1min，电阻R0产生的热量为432J 【答案】C 【详解】A．闭合开关，R1、R2与R0串联，电流表测量电路电流，电压表V2测R2的两端电压，电压表V1测R1与R2的两端总电压，根据串联电路电压的规律，故V1的示数大于V2的示数，故①图像为V1的示数与电流表示数变化关系图像，②图像为V2的示数与电流表示数变化关系图像，故A错误； BC．当滑片P在b端时，变阻器连入电路的电阻最大，电路的电流最小，即为，可知V2的示数为，由欧姆定律，R2的最大阻值为 当变阻器连入电路的电阻最大时，根据串联电路的规律及欧姆定律，R1的阻值为 若滑片P置于变阻器的中点位置，变阻器连入电路的电阻为 时，根据P=I2R可得，电路的电流为 根据串联电路的规律及欧姆定律，因电源电压不变，有：滑片在b端时 即 滑片在中点时 即 由以上两式可解得：U=6V，R0=2Ω。故B错误，C正确； D．滑片在a端时，变阻器接入电阻为0，根据串联电路规律，电路的总电阻为 由欧姆定律可得，电路中的电流为 由Q=I2Rt可得，通电 t=1min=60s 电阻R0产生的热量为 故D错误。 二、填空题（共5题，每空1分共13分） 13．如图所示，灯泡L1标有“6V  3W”、L2标有“6V  2W”字样，甲乙两图电源电压6V恒定。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲图中灯 （选填“L1”或“L2”）更亮，电路的总功率为 W；乙图中灯泡L2 （选填“能”或“不能”）正常发光。 【答案】 L1 5 不能 【详解】[1][2]L1、L2的额定电压均为6V，并联接入6V的电路中均能正常发光，两灯实际功率等于额定功率，故P1>P2，L1更亮。两灯总功率为 [3]两灯串联接入6V中，由于两灯额定电压均为6V，根据串联电路电压的规律，两灯电压均小于额定电压，均不可正常工作。 14．如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，闭合开关，滑动变阻器的电功率P随连入电路的阻值R变化关系如图乙所示，则 Ω，滑动变阻器的最大电功率为 W。 【答案】 10 0.9 【详解】[1]由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，由可知，当滑动变阻器阻值为5Ω时，滑动变阻器两端的电压为 根据串联电路电流处处相等的特点，此时电路中的电流为 此时定值电阻两端的电压为 则定值电阻的阻值为 [2]滑动变阻器的电功率 当 P最大，为 15．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从右端某一位置移动到正常发光的位置。此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示，图像中曲线 （选填“a”或“b”）表示灯泡两端电压与电流的关系，电源电压为 V，灯泡的额定功率为 W。 【答案】 a 9 3 【详解】[1]由图甲可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，通过灯泡的电流随其两端的电压的增大而增大，故乙图中a图像表示灯泡两端电压与电流的关系，b图像表示滑动变阻器两端电压与电流的关系。 [2]由图乙可知，当电路中电流为0.2A时，灯两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为7V，电源电压为 [3]由题意可知，当灯正常发光时，电路中的电流为0.5A，由乙图可知，此时滑动变阻器两端电压为3V，灯两端电压为 灯泡的额定功率为 16．如图甲所示是便携式封口机，工作时利用电流的 效应，使发热电阻温度快速升高，熔化塑料包实现封口。如图乙所示是其原理电路图，封口机的电源电压是3 V，发热电阻R的阻值为1 Ω，闭合开关，则10s内产生 J的热量。若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 （选填“大”或“小”）的电阻。 【答案】 热 90 大 【详解】[1]便携式封口机工作时利用电流的热效应，将电能转化为内能。 [2]10s内发热电阻R产生的热量为 [3]若封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更大的电阻，使封口机工作时产生的热量较少。 17．某家用电饭煲有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，、是电热丝，，。开关S接 时（选填“1”或“2”），电热壶为加热挡位；保温挡通电1min，电流通过产生的热量为 J。 【答案】 1 120 【详解】[1]根据可知，电压一定时，电阻越大，功率越小，是保温挡；电阻越小，功率越大，是加热挡。由电路图可知，开关S接1时，只有接入电路，开关S接2时，、串联，由于串联时电阻大于任何一个分电阻，所以开关S接1时，是加热挡，开关S接2时，是保温挡。 [2]开关S接“2”时，、串联，电路中的电流为 通电1min，电流通过产生的热量为 三、探究实践题 （共2题，每空1分，作图3分，共16分） 18．如图甲是小蕊测量小灯泡电功率的实验电路，小灯泡额定电压U额=2.5V。    （1）在图甲中用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮；( ) （2）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，分析故障的原因是 ； （3）排除故障后继续实验，测量数据如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 6 发光情况 不亮 不亮 微光 较亮 明亮 更明亮 电压U/V 0.4 0.5 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.14 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 分析表中实验数据可知：小灯泡的额定功率为 W；在第1、2两次实验中，灯泡不亮的原因是 ； （4）小蕊绘出了小灯泡电流与电压关系的U﹣I图像如图乙，你认为该图像不是直线的原因是 ；若小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1 P2（选填“>”、“＜”或“=”）； （5）小蕊设计了如图丙所示电路也测出了该小灯泡的额定功率，请将实验步骤补全（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，已知R2的最大电阻为R0）； ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，调节 （选填“R1”或“R2”），使电压表的示数仍为2.5V； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2；则小灯泡额定功率的表达式P额= （用U额、R0、U1、U2表示）。 【答案】    小灯泡断路 0.65 电路中电流太小，灯的实际功率太小 灯泡的电阻随温度的升高而增大 > R1 【详解】（1）[1]变阻器要一上一下选择接线柱且向左移动，灯泡变亮，即变阻器电阻变小，故接左下接线柱，电路连接如图所示：    （2）[2]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，则电路故障的原因可能是灯泡断路。 （3）[3]灯泡正常发光时电压等于额定电压，由表格数据知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.26A，所以灯泡额定功率为 P=U额I额=2.5V×0.26A=0.65W [4]第1、2次实验中，电路在有电流，说明电路是通路，但是小灯泡不发光，灯泡不发光的原因是电路中电流太小，灯的实际功率太小。 （4）[5]灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以小灯泡电流与电压关系的图象不是直线。 [6]如果灯泡电阻不随温度变化而变化，根据和，电流等于额定电流一半或灯泡电压为其额定电压一半时，灯泡实际功率都等于额定功率的四分之一。但灯泡电阻随温度升高而变大，当灯泡实际电压为额定电压一半时的电流大于额定电流的一半，根据，此时灯泡实际功率P1大于额定功率的四分之一，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，则灯泡实际功率P2小于额定功率的四分之一，故P1>P2。 （5）[7][8]①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压2.5V； ②利用等效替代法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1的滑片，使R1两端电压等于小灯泡的额定电压2.5V，则此时R1=RL； ③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2； 在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有 解得 则小灯泡额定功率的表达式为 19．小明同学在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置，请仔细观察甲、乙两图，回答下列问题： （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的热量的多少； （2）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 的关系，由甲图所示的实验现象可以得到的结论是 ； （3）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，则可能的原因是左侧电阻发生 ； （4）按照甲图的实验装置进行实验，发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，这表明在电阻和电流相同时， 越长，电阻产生的热量越多； （5）生活中有很多用电器是根据电流的热效应制成的，请举一例： ； （6）科学家们称超导现象是当代科学的“明珠”，我国已研制出常温下的超导体，在电炉丝、输电导线、保险丝中，适合用超导材料制作的是 。 【答案】 液面高度 电阻大小 见解析 短路 通电时间 电饭锅 输电导线 【详解】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。 （2）[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻大小不同，运用控制变量法，研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系。 [3]由图可知电阻大的这一侧液面高，即电阻产生的热量多，故可得：在通过导体电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （3）[4]若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，说明有电流通过右侧电阻，但左侧U形管的液面高度不变，则左侧电阻无电流通过，故可能得原因是左侧电阻发生短路。 （4）[5]按照图甲的实验装置进行实验，发现随着通电时间的延长，玻璃管A、B中液面均逐渐上升，即左右容器中的气体温度均逐渐升高，这表明在电阻和电流相同时，通电时间越长，电流通过电阻产生的热量越多。 （5）[6]生活中的电饭锅、电壶等用电器都是利用电流的热效应工作的。 （6）[7]电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能；保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的，电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断；根据焦耳定律可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线损耗为零，便可提高传输效率。 四、综合应用题 （共2题，第20题8分，第21题8分，共16分） 20．如图所示，电源电压，定值电阻，，滑动变阻器R的最大阻值为，电压表的量程为，电流表的量程为。 (1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，求电流表的示数。 (2)开关S1闭合，S2、S3断开。为保证电路元件安全。求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。 (3)求该电路的最大电功率。 (4)开关S1闭合，S2、S3断开时，求滑动变阻器R的最大电功率。 【答案】(1)0.5A (2) (3)3W (4)0.625W 【详解】（1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流为 即此时电流表的示数为0.5A。 （2）当S1闭合，S2、S3断开，R1与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端电压，当R接入电路电阻0时，此时电路中总电阻最小，电流最大为 故变阻器接入电路中的最小值为0； 当变阻器R两端电压达到电压表的量程时，电路中电流最小为 此时变阻器接入电路的阻值最大为 故滑动变阻器R能接入电路的阻值范围为0~15Ω。 （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联，由并联电路电压规律可知 U1=U2=U=5V 此时电路中电流 超过电流表的量程，故电路中最大功率为电流等于电流表最大量程时，即I=0.6A，此时电路最大功率 （4）开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R串联，滑动变阻器R的功率为 由函数知识可知，当电路中的电流为 滑动变阻器R的功率最大，则最大功率为 21．甲是某品牌的智能滚筒洗衣机，其简化等效电路如图乙所示，此时处于空挡位置。闭合开关S，R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2挡时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，洗衣机的主要参数如表所示。 额定电压 220V 加热功率 2420W 电动机功率 280W 设定温度范围 20～80℃ 防电墙电阻 1×106Ω (1)求电热丝R2的阻值； (2)洗衣机在保温洗涤状态正常工作时，5分钟消耗的电能是多少？ (3)防电墙技术的应用也是保证用电安全的一项重要措施。防电墙是在洗衣机内部形成永久性的电阻，异常漏电情况下，电流依次经过防电墙和人体流入大地。若人体的电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。 【答案】(1)220Ω (2)1.5×105J (3)见解析 【详解】（1）由图可知，旋钮P旋至1挡时，R1、R2并联，洗衣机处于加热状态，R1的功率为 加热状态时，R2的加热功率为 由可知R2的阻值为 （2）洗衣机在保温洗涤状态工作时，R2与电动机并联，此时电路的总功率 P=P电动机+P2=280W+220W=500W 5分钟消耗的电能为 W=Pt=500W×5×60s=1.5×105J （3）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知 R=R0+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω 串联电路中的电流为 由欧姆定律得，此时人体两端的电压为 因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。 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 $$