第15章 电功和电热（提优训练）-2024-2025学年九年级物理期末复习专题训练（苏科版）

专题5 电功和电热 思维导图 知识汇编 考点一：电能、电功 1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，___________的过程即电流做功的过程，实质是将___________转化为其他形式能的过程，可用公式___________计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝___________＝___________。 2．电能(电功)：国际主单位是___________，符号是___________，日常生活中常用单位是___________，物理学中叫___________，1 kW·h＝___________J。 3．电能表的认识 作用 测量电路消耗电能(电流做功) 单位 ___________ 读数 计数器末尾数字的单位是___________位 参数 意义 220 V 工作电压 10 A（20A） ___________电流为10A，___________电流为20A 600r/(kW·h) 电路中每用1度电，表盘___________ 拓展： 1　 计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式；由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t和 W＝I2Rt适用于纯电阻电路（用电器只是电阻，如电饭锅、电熨斗、电烙铁、电褥子等）。 2　 无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。 考点二：电功率及其测量 1．电功率： （1）物理意义：反映电流做功___________的物理量， （2）定义：电功率等于电流做的功与时间的___________。 2．电功率公式：___________，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式___________R或___________。 3．单位：国际主单位是___________，另一个单位是___________二者换算关系是1 kW＝___________W。 4．额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下： 若U实＝U额时，则P实___________P额，用电器正常工作； 若U实＜U额时，则P实___________P额，用电器不能正常工作； 若U实＞U额时，则P实___________P额，损坏用电器。 灯泡的亮度是由灯泡的___________决定的。5．伏安法测小灯泡电功率 （1）原理是___________。 （2）电路图： （3）滑动变阻器的作用： ①保护电路； ②改变小灯泡两端___________和通过小灯泡的___________，从而实现多次测量，便于比较灯泡的亮度与功率的关系。 （4）注意事项： 1　 在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。 2　 在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。 3　 在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。 4　 在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。 6．用电能表、秒表测用电器功率： （1）原理：___________。 （2）方法：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3．6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。 7．拓展：几种特殊测电功率方法 (1)安阻法，如图所示： 表达式为：P＝UI＝I2R0·I (2)伏阻法，如图所示： 表达式为：P＝ (3)转换法，如图所示： 表达式为：P＝ 8．电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。 9．拓展： （1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性； （2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。 考点三：焦耳定律与电热 1．电流的热效应：电流通过导体时___________能转化为___________能的现象。利用电热工作的用电器有___________等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫___________法。 2．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟___________成正比，跟导体的___________成正比，跟___________成正比。用公式表示为___________，单位是___________。 3．电功和电热的关系： (1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能___________转化为热能，即W___________Q。 (2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有___________电能转化为热能，即W___________Q。此时，只能利用公式___________计算电热。 4．电热器的原理：电流的___________。 5．电热器的主要结构：___________，发热体是由电阻率___________、熔点___________的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。 6．几种材料的比较 材料 电阻 熔点 滑动变阻器的电阻线 大 高 电热器的发热体 大 高 保险丝 大 低 7．电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。 8．拓展： （1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。 （2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位； （3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。 知识点四、家庭电路 家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、电灯、插座、导线等组成。 家庭电路中各部分电路及作用： 1、进户线：进户线有两条，一条是端线，也叫火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V。正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。 2、电能表：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 3、闸刀开关：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，控制整个电路的通断。 4、保险丝： 电路符号： 材料：保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。（原因：保险丝电阻较大，使得电能转化为热的功率比较大，保险丝温度易升高，达到熔点后就自动熔断。） 保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在火线上。 注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。 电能表、闸刀开关和保险丝是按照顺序依次连接在家庭电路干路上的。 5、插座 种类：常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。 安装：把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。（万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会流入大地，不致对人造成伤害。） E N L 接地线 接火线 接零线 6、用电器（电灯）和开关： 家庭电路中各用电器是并联的。 开关和用电器串联，开关必须串联在火线中。 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。 7、测电笔：用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光。 8、家庭电路中触电的原因：一是站在地上的人触到火线（单线触电），二是站在绝缘体上的人同时接触到火线和零线（双线触电）。 9、触电急救常识：发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。为了安全用电，要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 知识点五、家庭电路中电流过大的原因 家庭电路中电流过大的原因：① 发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。 这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝太细（额定电流过小），也容易烧坏。 电路计算 当遇到带有电路的题时，首先要识别电路，画出等效电路图（如果能够直接分析，就没有必要浪费时间画出等效电路图）。识别电路、电路分析包括以下内容： 认清用电器（电阻）的连接关系：是串联还是并联（目前我们很少研究混联电路）； 认清电路是“通路”、“断路”还是“断路”； 认清各个开关分别控制哪个用电器或哪部分电路； 认清滑动变阻器的滑片P移动时将如何改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路电流的。（有时，滑动变阻器相当于一端导线或定值电阻，但与滑动变阻器连接的电表会让我们“闹心”，这时最好画等效电路图进行分析） 认清电流表、电压表测量的是哪个用电器或哪部分电路的电流、电压。 可以把电表两端沿着导线（或跨过开关、电流表）移动，以方便分析。 定性分析的策略 电路定性分析的特点是：没有定量计算，只有定性分析，在电源电压和定值电阻不变的情况下，经过移动滑动变阻器的滑片或开关的连通或断开从而改变了电路的结构，使电路的总电阻、总电流、分电压、分电流及分功率等物理量发生了变化。 定性分析的思维顺序： “先看总电阻”（用串、并联特点） 当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论：当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）；串联电路中，越串，总电阻越大；并联电路中，越并，总电阻越小。 “再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变） “串联看分电压”先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。 “并联看分电流”先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。 “最后看功率”（用功率公式） 实在难以分析的时候，可以根据题意假设一些用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压。 解计算题时，要注意第二、三部分中公式和规律的运用。 解计算题时，设未知数的技巧是，选电路图中固定不变的量做未知数，选所求的物理量做未知数。 知识点六、安全用电 电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。 高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。 安全用电的原则：不接触低压（小于1000V）带电体，不靠近高压（大于1000V）带电体。 人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫做通路。电路的两种主要故障是短路和断路。 雷电的路径往往经过地面上凸起的部分。 提优练习 一、单选题 1．（24-25九年级上·吉林长春·期中）手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．开关和电动机是并联的 B．电动机把机械能转化为电能 C．电池的作用是为电动机提供电能 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 2．（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（　　）    A．接在这个电能表上的用电器的总功率不能超过1100W B．电能表每消耗1kw.h的电能，转盘转过2500r C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW·h D．当表的转盘转过500r，用电器消耗的电能是7.2×105J 3．（2024·江苏南京·一模）图甲为某种跳绳自动计数器的简化原理图。每当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表，能记录AB间的电压。若电源电压为6V保持不变，R2为定值电阻，图乙是某次测试时AB间电压随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．AB间的电压为4V时，计数器会计数一次 B．R1受到红外线照射时和不受红外线照射时，电路中电流之比为3：1 C．R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为10：1 D．若R2＝2Ω，按图乙规律测试1min，R1消耗的电能为210J 4．（2024·云南保山·一模）如图甲所示是一种测力装置结构的示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在电路中，电源电压不变，如图乙。此时在A端施加向下的力F，R1拉伸，R2压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小，下列说法错误的是（　　） A．图甲中R1被拉伸，此时R1的电阻增大 B．图乙中通过R1和R2的电流之比为1∶1 C．相同时间内电流对R1做的功小于对R2做的功 D．A端受到的压力越大，R1和R2的电阻差值越大，两端电压差也越大 5．（2024·甘肃兰州·一模）图甲是一种温控器的电路图，电源电压恒为12V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻阻值为10Ω，是温度传感器，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，说明此时温度变低 B．当环境温度为40℃时，电路中的电流为0.3A C．电路最大总功率为8W D．在电路安全的情况下，温控器达到最高温度时，工作10s内消耗的电能是36J 6．（24-25九年级上·北京·期中）如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，灯L标有“2.5V  1.25W”字样，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R0标有“？Ω  1A”字样，电流表量程为0~3A，当闭合开关S、S3，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P从最右端移动到某一位置时，灯泡恰好正常发光，R0连入的电阻减小了9Ω，电压表示数变化了0.5V。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（   ） ①灯泡的电阻为10Ω ②R0的最大阻值为30Ω ③S断开，其余开关均闭合时，滑动变阻器可接入电路的最小阻值为18Ω ④S断开，其余开关均闭合时，电路消耗的最大功率是54W A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 7．（24-25九年级上·陕西西安·期中）在下列学习、生活中涉及的物理估测量中，你认为最接近实际情况的是（   ） A．电子手表正常工作时的电流约为100mA B．电冰箱正常工作时的电流约为1A C．柜式空调正常工作时的电流约为100A D．闪电的电流约为 8．（2024·新疆昌吉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1和R2为滑动变阻器，它们的滑片可移动的最大距离相等，已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4W。若将R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率变为0.3W；若将R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率为0.5W，则滑动变阻器R1、R2的总电阻之比为（　　） A．2∶1 B．4∶1 C．6∶1 D．8∶1 9．（2024·山东德州·中考真题）如图所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 　1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15　1A”字样，定值电阻R1阻值为10，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法错误的是（　　） A．小灯泡正常工作时电流为0.5A B．当开关S1、S2、S3断开，S闭合时，R2接入电路的最小阻值为3 C．当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路总功率最小值为3.375W D．当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R2接入电路的最大阻值为15 10．（23-24九年级上·山东青岛·阶段练习）额定电压均为6V的L1、L2两盏灯泡，将两灯串联起来，闭合开关后看见灯L1发光较亮，灯L2几乎不发光。下面关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（       ） A．R1＞R2，P1＞P2 B．R1＜R2，P1＞P2 C．R1＞R2，P1＜P2 D．R1＜R2，P1＜P2 11．（23-24九年级上·山东临沂·阶段练习）如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 12．（2024·四川广元·二模）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．灯泡的额定功率为3.5W C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω D．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像 13．（2024·西藏·中考真题）如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（    ） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1 14．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B．小灯泡的电阻约为12.7Ω C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为8.8W 15．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）如图甲所示，是小南设计的测量物体重力的电子秤，电源电压为3V，R0是阻值为100Ω的定值电阻，R是压力敏感电阻，其阻值随压力变化如图乙所示，O是杠杆支点，OA∶OB=3∶1托盘、杠杆和压杆质量不计。下列选项正确的是（　　） A．物重越小，电压表的示数越大 B．R承受的压力为350N时，R0的功率为0.09W C．电压表的最大示数是2V D．电压表示数为1V时，物重是250N 16．（24-25九年级上·全国·课后作业）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片位于中点时，小灯泡恰好正常发光（设灯丝电阻不变）。当滑片P向左缓慢移动时，下列分析正确的是（　　） A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大 B．电压表V的示数变小，电路消耗的总功率变小 C．灯泡亮度变暗，电压表与电流表示数之比不变 D．电压表示数变化量ΔU与电流表A的示数变化量ΔI之比变小 E．不管滑片P怎么移动，电压表示数变化量ΔU与小灯泡两端电压变化量总相等 17．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是（ ） A．电源电压是9V B．R3的阻值是10Ω C．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2W D．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3 18．（23-24九年级上·广东揭阳·阶段练习）如图所示的电路中，电源电压恒定，R1∶R2＝2∶1。开关S闭合后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2；R1、R2的电功率分别为P1、P2；相同时间内通过R1、R2的电流做的功分别为W1、W2；相同时间内R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是（      ） A．I1∶I2＝2∶1 B．P1∶P2＝2∶1 C．W1∶W2＝1∶2 D．Q1∶Q2＝2∶1 19．（2024·山东淄博·中考真题）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（    ） ①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J A．只有②③正确 B．只有①③正确 C．只有②③④正确 D．只有①②④正确 20．（23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） ①图甲该装置只能探究电流产生的热量与电阻的关系； ②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少； ③图乙实验中，右边容器外的电阻丝放入容器内，可以探究中电流产生的热量与电阻的关系； ④图乙实验中，通电一段时间后，左右两侧容器内电流产生的热量之比为2︰1 A．只有①② B．只有②③ C．只有②③④ D．只有①②④ 21．（2024·江苏南京·一模）如图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器R1标有“100Ω  0.8A”，灯泡标有“12V  6W”，虚线框a、b、c、d内为定值电阻R0、电流表（量程0~0.6A）、电压表（量程0~15V）和导线其中之一，且不相同。在保证电路安全的前提下：①闭合S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，电路中的最小电流为0.22A；②闭合所有开关，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω；③将b、d内的元件互换，闭合所有开关，灯泡恰能正常发光，且无论怎样移动滑片，灯泡亮度都不变。下列说法正确的是（　　） A．图中，b为电压表、d可能为电流表 B．①中，灯泡的最小功率为1.1616W C．②中，电路的最大总功率为32.4W D．③中，R0工作10s产生的热量为60J 22．（2024·四川达州·一模）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V  1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻阻值为15Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，断开开关、，缓慢移动滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；然后在确保电路各元件安全的情况下，继续移动滑片，使滑动变阻器接入电路的最小阻值为。闭合开关S、、，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻在10s内产生的热量为Q。小明同学根据以上条件，计算出以下结果： ①U=6V  ②  ③  ④，则其中（　　） A．只有①④正确 B．只有①②正确 C．只有②③正确 D．只有②③④正确 23．（2024·陕西榆林·二模）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 24．（23-24九年级上·福建厦门·阶段练习）小明家的电风扇接线如图所示。某天小明使用时风扇突然停止运转，其他用电器均正常工作。于是小明拿来试电笔，闭合开关后，分别在如图P、M、N、Q四个位置进行测量，试电笔均能发光。则电路故障可能是（　　） A．保险丝烧断了 B．M点与N点之间短路 C．Q点与零线之间断路 D．N点与Q点之间断路 25．（2024·陕西·中考真题）如图，是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是（   ） A．a点所在的进户线是零线 B．若e点所在导线断路，三孔插座仍可安全使用 C．断开开关S，用测电笔检测d点时，氖管发光 二、填空题 26．（2024·广东东莞·二模）某智能手机的锂电池上标有“3.7V，4200mAh”字样，该手机搭配了超级快充功能，增大充电的电流。给手机充电的过程中，手机电池属于电路构成中的 （选填“电源”或“用电器”）。这块锂电池充满电可以储存 J的电能；若给锂电池快充入80%的电能，需要充电40min,此时手机的快充电流大小为 A。 27．（23-24九年级上·广东江门·阶段练习）如图甲是灯L和电阻R的I-U图象。将灯L和电阻R接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V，一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 。若将灯L和电阻R并联，通过电源的电流为0.7A，则电源电压为 V。 28．（23-24九年级上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表指针大幅度偏转，则电路的故障可能是滑动变阻器处 。排除故障后，把滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，两电表的示数变化如图乙所示，综合以上信息可知此电路电源的电压为 V；若该电路以最大电功率工作10s，将消耗电能 J。 29．（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图甲所示，用移动电源给手机充电过程中，手机电池相当于 （电源/用电器）；图乙所示的手机充电线有三个插头，当用它同时为三部不同类型的手机充电，那么这三部手机的连接方式是 ；“充电五分钟，通话两小时！”这是现在很多手机都有的闪充功能。已知某手机配套的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，手机的电池容量为，手机电池标有电压4V，则5min最多可以充入的电能为 J；如果要进一步提升充电速度，可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，至少需要 V的充电电压。 30．（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）有两只灯泡，甲灯“220V　40W”和乙灯“220V　60W”（假定两只灯泡的电阻不变），把这两只灯泡串联接入家庭电路中，两灯对比更亮一些的是 （选填“甲”或“乙”）灯；若两只灯泡并联在220V的家庭电路中，两只灯泡的总功率是 W。 31．（23-24九年级下·河南南阳·阶段练习）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R₀为定值电阻。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R 消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。电源电压为 V，定值电阻R₀为 Ω，滑动变阻器的滑片在a点与b点时，电路的总功率之比为 。 32．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，虚线框内为某废弃电热器的加热部件，小明在老师指导下利用如图电路测定电热器功率。把M接A，N接B，闭合开关S，电流表示数为0.8A。此时电路的功率为 W。把M接A，N接C，闭合开关S，测得电热器功率为880W。把M接A，N接C，再用导线连接 ，闭合开关S，则此时电热器功率最大，最大功率为 W。 33．（2024·山东德州·中考真题）图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于 挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，，则R2的阻值为 ，高温挡的电功率为 W。 34．（2024·四川南充·模拟预测）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，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 （选填“变大”或“变小”）。 35．（2024·四川内江·三模）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是 A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为 W。 36．（2024·河南新乡·三模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝R1=48.4Ω，R2=435.6Ω。小亮同学为了测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。开关S接“1”时，电热壶为 挡位，测量时电热壶的实际加热功率为 W，电热壶在额定电压下，保温10min消耗的电能为 J。 37．（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）按要求完成下列各小题。 (1)一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹车时，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。这是因为紧急刹车时，车轮在地面上摩擦，利用了 的方式将 能转化为内能，因此轮胎表面温度急剧升高； (2)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的，他稍想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为并保持不变，电压表（0~3V）2个，电流表（0~0.6A），滑动变阻器规格为“20Ω  1A”，小电灯泡标有“2.5V  1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 ①电路中a是 表，b是 表； ②实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为 ； ③根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图象如图乙所示；由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率 。 38．（23-24九年级上·湖南长沙·阶段练习）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，且R0=R1，R2为滑动变阻器（a、b是R2的两个端点）。当闭合开关S1和S2时，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电压表V1示数为12V，电流表示数为0.25A。当只闭合开关S1，滑动变阻器滑片在a端时，电压表V1示数为U1，当移动滑动变阻器滑片至b端时，电压表V2的示数为U2，已知U1∶U2=8∶9，且移动过程中，电路总功率变化了2.7W。则定值电阻R1为 Ω；电源电压为 V。 39．（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图所示。发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后，由高压输电线路输送给用户。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图所示。（为方便计算，图中数据已作简化处理。） (1)风速为时，风力发电机组工作2h输出的电能为 kW·h； (2)远距离输电时，输送电能的功率为P、输电电压为U、输电线路总电阻为R，则输电线路因热而造成的电能损失功率= 。（用P、U、R表示） 40．（24-25九年级上·全国·课后作业）某款电热毛巾架的内部电路原理图如图甲所示，电源电压为220V，和均为发热电阻，可通过开关S实现高温、低温挡的切换。图乙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像，则电热毛巾架高温挡的功率为 W，电阻的阻值为 Ω。电热毛巾架在低温挡正常工作10min产生的热量是 J。 41．（2024·安徽宿州·二模）如图所示，闭合开关S，灯泡L不发光，用测电笔检查电路时，发现只有接在a点时测电笔的氖管不发光，测电笔接b、c、d点时氖管均发光，则电路故障是 （选填“ab之间断路”、“bc之间断路”或“cd之间断路”）。 42．（2024·福建龙岩·二模）电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示，当S、闭合时，正常发光，说明该支路 ；当S、闭合时，不发光，说明该支路 。（选填“断路”“短路”或“正常”） 43．（23-24九年级上·河北石家庄·阶段练习）小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示．图中虚线框A和B两个位置应该接开关和电灯，那么开关应接在 （填写“A”或“B”）处。小明请电工师傅正确安装完毕，闭合开关，电灯不亮，电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氛管都发光，则可能是电路的 段发生 （选填“断路”或“短路”）故障，站在地上的人用于直接接触f点时，他 （选填“会”或“不会”）触电。 三、作图题 44．（2024·广东东莞·二模）如图，小明家要安装两盏“220V，40W”的电灯，要求S同时控制两灯泡，且两灯均能正常发光。先确定中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里；再按要求将图中元件用笔画线连起来。 45．（2024·河北石家庄·模拟预测）如图是家庭电路某一部分的示意图，请用笔画线代替导线把该电路连接完整，并且使之符合安全用电的要求。（其中开关只控制电灯） 46．（2024·河北石家庄·模拟预测）如图所示，请将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路 47．（21-22九年级上·四川乐山·期末）学习了家庭电路的组成及各部分作用，你来动手设计一个电路，将图中各元件正确的接到家庭电路中（注：其中开关只控制电灯，三孔插座带保险盒。） 48．（23-24九年级上·山东淄博·阶段练习）居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”，它能在天黑时自动闭合；利用“声敏”材料制成“声控开关”。它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路 49．（2024·山东济南·中考真题）小宇家电饭锅的内部电路元件可简化为两个发热电阻和两个开关，其中是手动控制开关，是温控开关。当、都闭合时，发热电阻、均工作，电饭锅处于加热状态；当温度达到设定温度时，自动断开，只有工作，电饭锅处于保温状态；只要断开，、均不工作。如图所示，已画出电源部分，请画出此电饭锅内部的电路图。 50．（2024·山东东营·模拟预测）如图甲所示的插座，其内部构件及家庭电线如图乙所示。当插座上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压，请根据题意用笔画线代替导线将图乙电路补充完整。 51．（23-24九年级上·河南商丘·阶段练习）如图所示，是小明家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座，其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时，指示灯发光，插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。 52．（22-23九年级上·河南新乡·期末）如下图所示，请用笔画代替导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：    （1）同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮； （2）三孔插座单独接入。 53．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）小亮家的电暖气铭牌标有“220V，1000W”，小亮想让该电暖气增加一挡功率。现有一个开关、各种阻值的定值电阻R0可选、导线，请帮他完成电路设计，在方框中画出电路图，并标出定值电阻R0的阻值。 四、实验题 54．（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们选用的小灯泡额定电压为2.5V，实验情景如下： (1)正确连接电路如图甲，闭合开关，移动滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡亮度 1 1.3 0.22 较暗 2 2.5 0.30 明亮 3 3.0 0.32 强光 ①测量电功率的原理是： ，小灯泡的额定功率为 W。 ②收集完第2组数据后，接下来要完成第3次实验，滑片应 移动。 ③分析三组数据还可以发现：灯泡的实际功率越大，灯泡发光亮度越 。 (2)某小组也打算测量小灯泡的额定功率，但发现缺少电流表。他们取一个阻值为R0的定值电阻，设计如图乙所示电路。请你结合电路图，把实验步骤补充完整。 ① 。 ②闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑片P，直至电压表示数为2.5V。 ③滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，记录电压表示数为U0他们根据收集到的数据，计算出了小灯泡的额定功率。 55．（2024·河北邯郸·模拟预测）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮）。 (2)为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用_________（选填字母）。 A．“10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω　2A”的滑动变阻器 C．“5Ω　1A”的滑动变阻器 (3)闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 。 (4)故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）。 (5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (6)实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将 ，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 56．（2023·四川宜宾·二模）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为（灯丝电阻约为）。 (1)请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮） ； (2)连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； (3)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“”或“”）端移动； (4)调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为 ； (5)小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ； ② ，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式： （用、R、表示）。 57．（2024·山东淄博·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时的电阻约为9Ω）。 (1)图甲是小明连接的电路，请指出不妥之处： ； (2)重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡的实际功率/W 小灯泡亮度 1 0.5 0.16 不亮 2 1.3 0.22 较暗 3 2.1 0.26 较亮 4 2.5 1 明亮 5 3.0 0.36 耀眼强光 ①实验多次测量的目的是 ； ②第4次实验时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；接下来要完成第5次实验，滑片应向 移动； ③通过实验发现，小灯泡两端的电压越大，实际功率 ，小灯泡越亮； ④小聪发现表格中有一个电流数据有误，该数据是 ； (3)完成实验后，小明取一个阻值为的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。 ①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表示数为 V； ②断开开关S，保持滑片P位置不变， ，再闭合开关，记录电压表示数； 小灯泡正常发光时的电阻 （用所测的量和已知量表示）。 58．（2023·湖南衡阳·模拟预测）小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时，老师为他提供的器材有：电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线，图乙是没有连接完整的实物电路图。 (1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图（图乙）连接完整 （要求：向右移动滑动变阻器的滑片P时电流表示数变小；导线不交叉）； (2)在连接电路时，开关必须断开；实验前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（选填“A”或“B”）； (3)闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是________； A．滑动变阻器断路 B．定值电阻断路 C．定值电阻短路 (4)排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 Ω，定值电阻的电功率为 W； (5)完成上述实验后，小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U（U＞U额），请你完成下面的实验步骤。 ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。 59．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10）电功率的实验时，小明连接了如图所示的电路，其中电源电压为6V。 (1)若在连接电路时，有A（5　0.6A）、B（10　0.5A）和C（20　0.3A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行。 (2)下表为某小组的实验记录表： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.36 1.08 2 3.8 0.40 1.52 3 4.5 0.42 1.89 老师认为数据处理过程有误，你认为错误之处是： ，正确测量结果P额= W。 (3)整个实验过程中，若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2，则ΔR1和ΔR2大小关系是：ΔR1 ΔR2，（选填“＞”“＜”“＝”）. (4)在某次实验时，电流表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0（阻值已知）、一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如下图所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （1/2），移动滑片，使电压表的示数为 V。 ②滑动变阻器的滑片的位置 （不动/移动），再将开关S2拨到触点 （1/2），读出电压表的示数为U1。 ③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。 (5)小明同学经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系： ①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1； ②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2； 利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1 P2（大于/小于/等于）。 60．（23-24九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）复习课上，小德在“探究电流产生热量与电阻关系”时设计的电路图，如图甲所示。 (1)请按照图甲将图乙对应的实物图连接完整 ； (2)图乙中电阻丝R1>R2，且小德经过多次实验操作，成功证明出“相等时间内电流相同时，电阻越大，产生的热量越多”，他依据的现象是 ； (3)通过结合公式 及欧姆定律，他还成功推导出焦耳定律的表达式； (4)同组的小莉和小楠利用图丙继续探究“比较水和煤油的吸热能力”实验时，利用两根 （选填“相同”或“不相同”）的电阻丝作为发热体，对质量和初温均相同的水和煤油进行加热（均未沸腾）；如图丁所示是小莉绘制的水的温度和吸收的热量随温度变化的大致图像，已知煤油的比热容小于水的比热容，请在图丁中绘制出煤油的温度和吸收的热量随温度变化的大致图像， 。 五、计算题 61．（23-24九年级上·广东清远·期中）某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃，问： 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kpa 容量30L (1)水吸收的是多少热量？【水的比热C=4.2×103J／（kg·℃）】 (2)若开水器正常工作时所产生的热量的80％被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 62．（24-25九年级上·内蒙古呼和浩特·开学考试）如图甲所示，若电源电压3V，使用适当的量程后，闭合开关电压表示数如图乙。 (1)闭合开关S后，灯L2两端电压； (2)猜想闭合开关S后，灯L1、L2哪盏亮，你猜想的理由； (3)开关S断开后电压表示数。 63．（23-24九年级上·广东揭阳·阶段练习）某班的同学们学习了“能源环境与可持续发展”的内容后，知道热电站既能发电，又能供热，随着电站技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解，他们对某热电站进行了调研，获取的信息如下表所示（q煤＝3×107J/kg），则： 工作时间 燃煤 发电总功率 废气 ××热电站 20h 4000t 5×105kW 向周边居民供热2.4×1013J (1)4000t煤完全燃烧能放出多少热量？ (2)该热电站20h能发电多少千瓦时？ (3)该热电站的能量利用率是多少？ 64．（23-24九年级上·广东清远·期中）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h，当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，吹热风时空调扇的总功率为1100W。已知电源电压为220V。求： (1)吹冷风时，空调扇电动机的电功率是多少？ (2)吹温风时，空调扇的总电功率是多少？ (3)吹热风时，R2的电阻是多少？ 65．（24-25九年级上·云南曲靖·期中）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”“2和3”或“0和3”接线柱上。正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，，，忽略温度对电阻的影响。求： (1)高温档正常工作时的功率； (2)低温档正常工时电路中的电流；（保留分数） (3)已知该电火锅在高温档正常工作时的加热效率为80%，汤的比热容为（，用该火锅将20℃，1kg汤烧沸腾（标准大气压下）至少要等待多长时间； (4)某次聚餐小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2min，电能表的表盘转了81转。此时电路电源的实际电压是多少？[电能表的铭牌上标有3000r/kW·h]。 66．（24-25九年级上·甘肃张掖·阶段练习）如图所示，R1=20，R3=60，只闭合S2时，电流表的示数为0.2A；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为1.2A。求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)当只闭合开关S1时，通电5min整个电路消耗的电能。 67．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某品牌新推出的洗衣机自带烘干功能，此洗烘一体机的主要工作参数如下表所示。 额定电压 220V 底面积： 产品质量 72kg 水温调节 常温、30℃、40℃ 洗涤容量 10kg 标准程序耗电量 烘干容量 7kg 标准程序耗水量 60L 洗涤功率 150W 内筒材质 不锈钢 烘干功率 1100W 水位选择 3段 (1)求此洗衣机空置时对地面的压强；（） (2)额电电压下，此洗衣机在烘干过程中通过的电流； (3)某次洗衣过程中，文文选择洗涤功能工作40min后，又选择烘干功能工作10min，求在此过程中，消耗的所有电能。 68．（2024·陕西西安·模拟预测）中国茶文化源远流长，如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示，电阻R1为发热体，它的额定电压为220V，额定电功率为44W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温；L为电功率忽略不计的电源指示灯。求： (1)流过发热体的电流和发热体电阻； (2)当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能； (3)为了适应不同品种茶汤的保温需求，小郑对原电路进行了改造（如图丙），移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至R1额定功率的四分之一，则滑动变阻器R2的最大阻值是多少？ 69．（24-25九年级上·云南曲靖·阶段练习）图甲，电源电压为6V，R1=10Ω，定值电阻R2、灯泡L的电流与电压关系如图乙所示。只闭合开关S1时电压表示数为3V，求： (1)定值电阻的阻值R2； (2)只闭合开关S1时，灯泡的功率； (3)开关S1、S2、S3都闭合与只闭合S1、S3相比，电路工作20s消耗的电能之差。 70．（23-24九年级上·广东揭阳·阶段练习）某家用电饭锅的内部电路简化示意图如图甲所示，开关S接不同位置使电饭锅分别处于加热和保温两种状态。某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭的过程中，电路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示。求： (1)该电饭锅的加热功率； (2)电阻R2的阻值； (3)该电饭锅此次工作30 min共消耗的电能。 71．（2024·山东日照·中考真题）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。 (1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路，加热7.5min，电能表的转盘转过了250r； ①电热水壶消耗的电能是多少? ②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？[，] ③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？ (2)为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验：、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略，相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、，描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律，如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻上的电压怎么变化？ 72．（24-25九年级上·广西南宁·阶段练习）2024年9月6号台风“摩羯”在海南省文昌市登陆，风力达到17级以上，对我国沿海地区造成了不可估量的损失；为了更好的预防台风，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置模型，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I-U关系的部分数据如图乙所示，R为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），电阻均不计的金属弹簧连接一个挡板，挡板上有一滑片与电阻R连接．闭合开关S；无风时，滑片在电阻R最左端，此时电流表示数为0.2A；有风时，风对挡板的作用力F方向始终水平向右，已知风力每增加1N挡板就会前进1cm，滑片始终与电阻R接触良好且无摩擦；求： (1)电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为多少； (2)无风时R0消耗的电功率为多少； (3)为保护电路，允许风对挡板施加的最大作用力为多少； 六、科普阅读题 73．（24-25九年级上·广东深圳·期中）阅读短文，回答问题： 最佳空燃比 进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。 当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 (1)电加热器工作时将电能转化为 能；氧化锆内的电流方向是：铂电极 （选填“A到B”或“B到A”）。 (2)为使质量为、温度为-10℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收 J的热量。（大气比热容取，不计热量损失） (3)发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较 （选填“高”或“低”），需要 （选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为 。 (4)一辆小汽车在内匀速行驶，其四缸发动机（如图丁所示）全程转速为，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为，发动机的效率为40%，汽油热值取，则汽车的牵引力为 N。 74．（24-25九年级上·江苏南通·期中）阅读短文，回答问题： 多功能喷洒车 多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色。某款喷洒车的主要结构如图甲所示，配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行，还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电，然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电，水泵和液压泵可独立工作。机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心；工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处，然后被风机产生的强风喷射出去；转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转，液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动，达到有效控制喷洒射程和面积的作用。雾炮机能够通过高压雾化系统，将水雾化成与粉尘大小相当的水珠，在风机作用下，将水雾喷射至空中，最后粉尘颗粒与水雾充分融合，逐渐结成颗粒团，在自身重力作用下快速沉降到地面从而达到降尘的目的。覆盖面积大，对200微米以下粉尘具有完全抑制能力。 喷洒车的部分参数如下表所示，其中最大能效的定义为：当以最大射程和流量工作时，最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值。 发电机输出电压 380V 最大能效 柴油机效率 40% 发电机效率 90% 喷雾最大流量 100L/min 水箱容积 空载质量 10t 车轮与地面的总接触面积 (1)检修喷洒车同侧前后两个转向灯时，司机会拨动方向盘旁边的横杆，并观察转向灯的发光情况，司机所拨动的这根横杆相当于电路中的 ； (2)下列关于雾炮机的说法正确的是（　　） A．液压泵和水泵串联在电路中 B．喷水时，喷雾炮筒相当于费力杠杆 C．该雾炮机也可利用家中的插座直接供电工作 D．风机、转向机和液压泵工作时都是将电能转化为机械能 (3)雾炮车满载时对水平地面的压强是 Pa；喷洒车在水平路面匀速前进喷雾的过程中，若一直以最大流量喷雾，注满一箱水最多可喷洒 min。竖直喷雾时，水雾和空气的混合物密度为，喷口面积为S，喷出的水雾的初速度为v，某次喷射持续时间为t，喷射高度为h，风机功率为 （用题中所给字母表示）；（g取，） (4)如图乙是水箱内自动测定水量的电路示意图，定值电阻在电路中起 的作用，R是滑动变阻器，水量表是由 表改装而成；若要求喷水过程中水量表示数变小，则图中电源负极应连接R的 （选填“A”或“B”）端； (5)某次喷洒车执行喷洒任务，发电机输出功率27kW，使得雾炮机以最大射程和最大流量工作，该过程中雾炮机的最大射程为 m。 75．（24-25九年级上·广东中山·阶段练习）阅读材料，回答问题： “无人机”多功能飞行器 “无人机”多功能飞行器在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图甲为某品牌“无人机”，质量（含摄像机）为1.5kg。“无人机”由锂电池供电，采用4个相同的电动机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力。为了保证“无人机”正常工作，每个电动机连接一个电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流，从而改变电动机的功率。“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。该“无人机”能以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9N。“无人机”携带摄像机参与火情勘测时，一般以恒定的速度从地面匀速竖直升至某一高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。该“无人机”携带的微型摄像机有自动拍摄功能，未出现火情时待机；若有火情，摄像机感知一定强度的红外线而自动启动，进入工作状态。其原理如图乙“自启系统”，该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成，其电源电压恒为12V，R为电阻箱，RP是红外探测器（可视为可变电阻）它的阻值与红外线强度变化的关系如图表所示（E为红外线强度，cd表示其单位）。在“自启系统”中，通过电阻箱R的电流必须大于或等于0.5A时，控制电路能启动摄像机进入工作状态。（） E/cd 1.0 2.0 30. 4.0 6.0 RP/Ω 18 9 6 4.5 3 (1)“无人机”电动机与电调的连接方式是 （选填“并联”或“串联”）。 (2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时，下列说法正确的是_________。 A．“无人机”将机械能转化为电能 B．“无人机”每个旋翼获得的升力是15N C．“无人机”增加悬停高度可以扩大视野 D．“无人机”悬停观测时不消耗能量 (3)当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后，无人机的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。“无人机”在参与某次火情的勘测时，它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处，然后悬停。“无人机”上升过程中，受到的 （选填“是”或“不是”）平衡力，受到的空气阻力为 。 (4)在“自启系统”中，为了使控制电路在红外线强度较弱时，就能启动摄像机进入工作状态，可采取的措施： 。（任一措施合理即可） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题5 电功和电热 思维导图 知识汇编 考点一：电能、电功 1．电功：电流通过某段导体所做的功叫电功，消耗电能的过程即电流做功的过程，实质是将电能转化为其他形式能的过程，可用公式 W＝UIt计算电功大小，推导式有 W＝Pt＝I2Rt＝。 2．电能(电功)：国际主单位是焦，符号是 J，日常生活中常用单位是度，物理学中叫kW·h，1 kW·h＝3．6×106 J。 3．电能表的认识 作用 测量电路消耗电能(电流做功) 单位 度(kW·h) 读数 计数器末尾数字的单位是十分位 参数 意义 220 V 工作电压 10 A（20A） 标定电流为10A，额定最大电流为20A 600r/(kW·h) 电路中每用1度电，表盘转600转 拓展： 1　 计算电功公式 W＝Pt＝UIt是普遍适用的公式；由定义式 W＝UIt和欧姆定律I＝，可以推导两个式子： W＝t和 W＝I2Rt适用于纯电阻电路（用电器只是电阻，如电饭锅、电熨斗、电烙铁、电褥子等）。 2　 无论串联还是并联，电路的总功 W总＝W1＋W2＋…＋Wn。 考点二：电功率及其测量 1．电功率： （1）物理意义：反映电流做功快慢的物理量， （2）定义：电功率等于电流做的功与时间的比值。 2．电功率公式：，若是纯电阻电路，由欧姆定律可得变形公式P＝I2R或。 3．单位：国际主单位是瓦(W)，另一个单位是千瓦(kW)，二者换算关系是1 kW＝103 W。 4．额定电压和额定功率：额定电压是指用电器在正常工作时的电压，额定功率是指用电器在额定电压下的电功率，与实际电压、实际功率的关系如下： 若U实＝U额时，则P实＝P额，用电器正常工作； 若U实＜U额时，则P实＜P额，用电器不能正常工作； 若U实＞U额时，则P实＞P额，损坏用电器。 灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。5．伏安法测小灯泡电功率 （1）原理是P＝UI。 （2）电路图： （3）滑动变阻器的作用： ①保护电路； ②改变小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，从而实现多次测量，便于比较灯泡的亮度与功率的关系。 （4）注意事项： 1　 在测量小灯泡电功率的实验中，不能将多次测得的电功率求平均值。多次测量的目的：为了研究小灯泡亮度(或电功率)与小灯泡两端电压的关系。 2　 在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的：为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关。 3　 在测量定值电阻的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小测量误差。 4　 在测量小灯泡电功率的实验中，选择滑动变阻器的最大阻与小灯泡阻值相差不大，调节效果明显。 6．用电能表、秒表测用电器功率： （1）原理：。 （2）方法：用电能表测出用电器在某一段时间(t)消耗的电能 W＝kW·h＝×3．6×106 J(n、n0表示转数)，则用电器的电功率为P＝＝ W。 7．拓展：几种特殊测电功率方法 (1)安阻法，如图所示： 表达式为：P＝UI＝I2R0·I (2)伏阻法，如图所示： 表达式为：P＝ (3)转换法，如图所示： 表达式为：P＝ 8．电功、电功率的综合计算题一般涉及电路变化问题，解答此类题时，应先根据开关的通、断和滑动变阻器的移动情况，确定各时刻的电路结构，最好画出等效电路图，然后根据电阻的变化情况以及“灯泡正常发光”“串联”等关键字眼，逐步分析电流和电压的变化，再灵活选择合适的公式进行求解。 9．拓展： （1）用电设备的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电设备的U实、P实可有很多个，但U实、P实具有同体性，同时性； （2）串、并联电路，总功率P总＝P1＋P2＋…＋Pn，串联电路电功率与电阻关系：＝，并联电路电功率与电阻关系：＝。 考点三：焦耳定律与电热 1．电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。利用电热工作的用电器有电饭锅等。为了防止电热危害，可以加散热窗等。我们可以借助电流的热效应来判定电流的大小，这种方法叫转换法。 2．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。用公式表示为Q＝I2Rt，单位是J。 3．电功和电热的关系： (1)当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电热壶等“纯电阻性”用电器时，消耗的电能全部转化为热能，即W＝Q。 (2)当电路中接入的电动机、充电的蓄电池时，消耗的电能大部分转化机械能、化学能，只有一部分电能转化为热能，即W大于Q。此时，只能利用公式Q＝I2Rt计算电热。 4．电热器的原理：电流的热效应。 5．电热器的主要结构：发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。电热器的优点：清洁环保，效率高，使用方便。 6．几种材料的比较 材料 电阻 熔点 滑动变阻器的电阻线 大 高 电热器的发热体 大 高 保险丝 大 低 7．电热的危害：由于电流的热效应，会使用电器的温度过高，加速绝缘材料的老化，甚至可能烧坏用电器。安装散热扇、散热窗加快散热。 8．拓展： （1）由Q＝I2Rt和I＝可以推导Q＝t，Q＝I2Rt方便串联电路计算，Q＝t方便并联电路计算。 （2）电热挡位的判定方法：由P＝可知，在电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，为高温挡位，反之，为低温挡位； （3）比例关系：串联电路：＝＝＝＝，并联电路：＝＝＝＝。 知识点四、家庭电路 家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、电灯、插座、导线等组成。 家庭电路中各部分电路及作用： 1、进户线：进户线有两条，一条是端线，也叫火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V。正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。 2、电能表：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 3、闸刀开关：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，控制整个电路的通断。 4、保险丝： 电路符号： 材料：保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。（原因：保险丝电阻较大，使得电能转化为热的功率比较大，保险丝温度易升高，达到熔点后就自动熔断。） 保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在火线上。 注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。 电能表、闸刀开关和保险丝是按照顺序依次连接在家庭电路干路上的。 5、插座 种类：常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。 安装：把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。（万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会流入大地，不致对人造成伤害。） E N L 接地线 接火线 接零线 6、用电器（电灯）和开关： 家庭电路中各用电器是并联的。 开关和用电器串联，开关必须串联在火线中。 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。 7、测电笔：用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光。 8、家庭电路中触电的原因：一是站在地上的人触到火线（单线触电），二是站在绝缘体上的人同时接触到火线和零线（双线触电）。 9、触电急救常识：发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。为了安全用电，要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体。 知识点五、家庭电路中电流过大的原因 家庭电路中电流过大的原因：① 发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。 这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝太细（额定电流过小），也容易烧坏。 电路计算 当遇到带有电路的题时，首先要识别电路，画出等效电路图（如果能够直接分析，就没有必要浪费时间画出等效电路图）。识别电路、电路分析包括以下内容： 认清用电器（电阻）的连接关系：是串联还是并联（目前我们很少研究混联电路）； 认清电路是“通路”、“断路”还是“断路”； 认清各个开关分别控制哪个用电器或哪部分电路； 认清滑动变阻器的滑片P移动时将如何改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路电流的。（有时，滑动变阻器相当于一端导线或定值电阻，但与滑动变阻器连接的电表会让我们“闹心”，这时最好画等效电路图进行分析） 认清电流表、电压表测量的是哪个用电器或哪部分电路的电流、电压。 可以把电表两端沿着导线（或跨过开关、电流表）移动，以方便分析。 定性分析的策略 电路定性分析的特点是：没有定量计算，只有定性分析，在电源电压和定值电阻不变的情况下，经过移动滑动变阻器的滑片或开关的连通或断开从而改变了电路的结构，使电路的总电阻、总电流、分电压、分电流及分功率等物理量发生了变化。 定性分析的思维顺序： “先看总电阻”（用串、并联特点） 当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论：当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）；串联电路中，越串，总电阻越大；并联电路中，越并，总电阻越小。 “再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变） “串联看分电压”先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。 “并联看分电流”先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。 “最后看功率”（用功率公式） 实在难以分析的时候，可以根据题意假设一些用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压。 解计算题时，要注意第二、三部分中公式和规律的运用。 解计算题时，设未知数的技巧是，选电路图中固定不变的量做未知数，选所求的物理量做未知数。 知识点六、安全用电 电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。 高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。 安全用电的原则：不接触低压（小于1000V）带电体，不靠近高压（大于1000V）带电体。 人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫做通路。电路的两种主要故障是短路和断路。 雷电的路径往往经过地面上凸起的部分。 提优练习 一、单选题 1．（24-25九年级上·吉林长春·期中）手持小风扇的简化电路如图所示，下列说法正确的是（　　） A．开关和电动机是并联的 B．电动机把机械能转化为电能 C．电池的作用是为电动机提供电能 D．通电后电流从电池负极经电动机流向正极 【答案】C 【详解】A．开关要控制电动机的通断，所以开关和电动机是串联的，故A错误； B．电动机把电能转化为小风扇的机械能，故B错误； C．电池是电源，电源的作用就是为电动机提供电能的装置，故C正确； D．通电后，电流从电池的正极经电动机流向电池的负极，故D错误。 故选C。 2．（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，得到下列结论，你认为正确的是（　　）    A．接在这个电能表上的用电器的总功率不能超过1100W B．电能表每消耗1kw.h的电能，转盘转过2500r C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW·h D．当表的转盘转过500r，用电器消耗的电能是7.2×105J 【答案】D 【详解】A．接在这个电能表上的用电器的最大功率 故A错误； B．接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转2500转，故B错误； C．电能表的示数以kW·h为单位，示数的最后一位是小数位，所以此时电能表示数为931.6kW·h，故C错误； D．当表的转盘转过500r，用电器消耗的电能 故D正确。 故选D 。 3．（2024·江苏南京·一模）图甲为某种跳绳自动计数器的简化原理图。每当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表，能记录AB间的电压。若电源电压为6V保持不变，R2为定值电阻，图乙是某次测试时AB间电压随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．AB间的电压为4V时，计数器会计数一次 B．R1受到红外线照射时和不受红外线照射时，电路中电流之比为3：1 C．R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比为10：1 D．若R2＝2Ω，按图乙规律测试1min，R1消耗的电能为210J 【答案】D 【详解】由图甲知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。 A．由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，根据串联分压规律知，R1分得的电压增大，R2分得的电压减小，由图乙知，此时 U2=UAB=1V 因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为1V 时计数一次，故A错误； C．当R1受到红外线照射时，电阻小，分得的电压小，R2分得的电压大，为 U2′=UAB′=4VR1两端电压 U1′=U-U2′=6V-4V=2V 根据串联电路的分压特点得 则；当R1不受红外线照射时，R1两端电压 U1=U-U2=6V-1V=5V 根据串联电路的分压特点得 则R1=5R2，所以R1受到红外线照射时的电阻和不受红外线照射时的电阻之比 故C错误； B．当R1受到红外线照射时，电路中电流 当R1不受红外线照射时，电路中电流 所以R1受到红外线照射时和不受红外线照射时，电路中电流之比为 故B错误； D．当R1受到红外线照射时，电阻 R1消耗的电能为 当R1不受红外线照射时，电阻 R1=5R2=5×2Ω=10ΩR1消耗的电能为 由图乙可知，0.6s经历一个循环，则测试1min经历次，1min，R1消耗的电能为 W=(W1′+W1)×100=(1.6W+0.5W)×100=210J 故D正确。 故选D。 4．（2024·云南保山·一模）如图甲所示是一种测力装置结构的示意图。横梁OA上下表面各有一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在电路中，电源电压不变，如图乙。此时在A端施加向下的力F，R1拉伸，R2压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小，下列说法错误的是（　　） A．图甲中R1被拉伸，此时R1的电阻增大 B．图乙中通过R1和R2的电流之比为1∶1 C．相同时间内电流对R1做的功小于对R2做的功 D．A端受到的压力越大，R1和R2的电阻差值越大，两端电压差也越大 【答案】C 【详解】A．在压力的作用下，横梁向下弯曲，R1被拉伸，即R1变长，横截面积变小，因此R1电阻变大；而R2被压缩，即R2变短，横截面积变大，因此R2电阻变小，故A正确，不符合题意； B．由图可知，两个电阻串联，在串联电路中，各处的电流是相同的，所以通过两个电阻的电流相同，故B正确，不符合题意； C．上下表面各有一张完全一样的应变电阻片R1和R2，受力后R1电阻变大；R2电阻变小，则根据 W=UIt=I2Rt 电流和时间相同，R1电阻大，电功大，故C错误，符合题意； D．在A端施加向下的力F，A端受到的压力越大，伸长和压缩量越大，R1和R2的电阻差值越大，电流相同，两端电压差也越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．（2024·甘肃兰州·一模）图甲是一种温控器的电路图，电源电压恒为12V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻阻值为10Ω，是温度传感器，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，说明此时温度变低 B．当环境温度为40℃时，电路中的电流为0.3A C．电路最大总功率为8W D．在电路安全的情况下，温控器达到最高温度时，工作10s内消耗的电能是36J 【答案】D 【详解】A．由乙图可知，R2的阻值与温度成反比，即温度越高，电阻值越小。根据可知，当电流变大时，电阻变小，即温度升高，故A错误； B．由乙图可知，当环境温度为40℃时，R2的阻值为20Ω，此时电路的总阻值为 则电路中的电流为 故B错误； C．根据可知，当电压一定时，电路中电流越大，电路的总功率越大，电流表的量程为0～0.6A，即最大电流为0.6A。则电路的最大功率为 故C错误； D．由乙图可知，在电路安全的情况下，温控器达到最高温度时，阻值最小，为10Ω，此时电流最大，由C可知，最大电流为0.6A，则工作10s内消耗的电能为 故D正确。 故选D。 6．（24-25九年级上·北京·期中）如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，灯L标有“2.5V  1.25W”字样，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R0标有“？Ω  1A”字样，电流表量程为0~3A，当闭合开关S、S3，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P从最右端移动到某一位置时，灯泡恰好正常发光，R0连入的电阻减小了9Ω，电压表示数变化了0.5V。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（   ） ①灯泡的电阻为10Ω ②R0的最大阻值为30Ω ③S断开，其余开关均闭合时，滑动变阻器可接入电路的最小阻值为18Ω ④S断开，其余开关均闭合时，电路消耗的最大功率是54W A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【详解】①灯泡的电阻为 故①错误； ②当闭合开关S、S3，断开S1、S2，滑动变阻器、灯泡、定值电阻R1三个串联，电压表测量灯泡两端的电压，滑动变阻器滑片P从最右端移动到某一位置时，灯泡恰好正常发光，此时小灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为 设此时滑动变阻器接入的阻值为R0，则电源电压为 当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入，设R0的最大阻值为 电压表示数变化了0.5V，滑动变阻器分担的电压增多，则小灯泡两端的电压变小，变为了 通过小灯泡的电流为 电源电压为 经整理两式可知，电源电压、R0的值为 ，R0的最大阻值为 故②正确； ③S断开，其余开关均闭合时，R0与R1并联， 变阻器的最大电流为1A，由欧姆定律得，滑动变阻器可接入电路的最小阻值为 故③正确； ④S断开，其余开关均闭合时，R0与R1并联，通过定值电阻R1的电流为 电路消耗的最大功率是 故④错误，故B正确，ACD错误。 故选C。 7．（24-25九年级上·陕西西安·期中）在下列学习、生活中涉及的物理估测量中，你认为最接近实际情况的是（   ） A．电子手表正常工作时的电流约为100mA B．电冰箱正常工作时的电流约为1A C．柜式空调正常工作时的电流约为100A D．闪电的电流约为 【答案】B 【详解】A．电子手表正常工作时的电流约为2μA，故A不符合题意； B．电冰箱正常工作时的电功率约为200W，电流约为 故B符合题意； C．柜式空调正常工作时的电流约为10A，故C不符合题意； D．闪电的电流约为，故D不符合题意。 故选B。 8．（2024·新疆昌吉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1和R2为滑动变阻器，它们的滑片可移动的最大距离相等，已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后，电路的总功率为0.4W。若将R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率变为0.3W；若将R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率为0.5W，则滑动变阻器R1、R2的总电阻之比为（　　） A．2∶1 B．4∶1 C．6∶1 D．8∶1 【答案】D 【详解】设R1、R2的最大阻值分别为R1、R2，设它们的长度为Lcm，则两个变阻器1cm长的电阻分别为、，当R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间时，电路的总功率为P1=0.4W，由公式可知 若将R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率变为P2=0.3W，则 则 解得；将R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移动6cm，电路的总功率为P3=0.5W，则 则 将代入，解得R1∶R2=8∶1，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．（2024·山东德州·中考真题）如图所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 　1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15　1A”字样，定值电阻R1阻值为10，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法错误的是（　　） A．小灯泡正常工作时电流为0.5A B．当开关S1、S2、S3断开，S闭合时，R2接入电路的最小阻值为3 C．当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路总功率最小值为3.375W D．当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R2接入电路的最大阻值为15 【答案】D 【详解】A．小灯泡正常工作时电流 故A正确，不符合题意； B．当开关断开，闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，则电路中允许通过的最大电流 I大=I额=0.5A 此时两端电压 接入电路的最小阻值 故B正确，不符合题意； C．当开关闭合，断开时，滑动变阻器与定值电阻并联，通过的电流 通过的最小电流 干路中的最小电流 电路总功率最小值 故C正确，不符合题意； D．当开关闭合，断开时，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测两端电压，根据串联分压原理，当电压表示数为量程最大值时，接入电路的阻值为允许的最大值，此时灯泡L两端电压 不计温度对灯丝电阻的影响，灯泡的阻值 此时电路中的电流 则接入电路的最大阻值 故D错误，符合题意。 故选D。 10．（23-24九年级上·山东青岛·阶段练习）额定电压均为6V的L1、L2两盏灯泡，将两灯串联起来，闭合开关后看见灯L1发光较亮，灯L2几乎不发光。下面关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（       ） A．R1＞R2，P1＞P2 B．R1＜R2，P1＞P2 C．R1＞R2，P1＜P2 D．R1＜R2，P1＜P2 【答案】C 【详解】灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，因为灯L1发光较亮，灯L2几乎不发光，所以L1的实际功率比L2的实际功率大；两灯串联，通过两灯的电流相同；根据可知，在电流相同的情况下，用电器的电功率与阻值成正比，所以 已知两灯的额定电压相同，根据可知，在电压相同的情况下，电功率与电阻成反比，所以两灯的额定功率 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11．（23-24九年级上·山东临沂·阶段练习）如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( ) A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.6W C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1 D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6 【答案】B 【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压；图甲中，滑动变阻器滑片移动到最左端时，滑动变阻器阻值为零，仅定值电阻接入电路，此时电路电流最大，定值电阻两端电压最大且等于电源电压，由图乙可知：电压表示数最大为3V，即电源电压为3V；当电压表示数为3V时，电路电流为0.6A，由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为 故A错误； B．由图乙可知：电路最小电流I小=0.2A，因电源电压为3V不变，由 可知，电路消耗的最小功率为 故B正确； C．由图乙可知：当电流为0.4A时，定值电阻两端电压U2=2V，则滑动变阻器两端电压 滑动变阻器与定值电阻电压之比为1∶2，根据串联分压特点可知：RP与R1阻值之比为1∶2，故C错误； D．由题意可知：当滑动变阻器滑片移到最右端时，滑动变阻器阻值最大，电路总电阻最大，电路电流最小；由图乙可知，此时定值电阻两端电压为1V，电路电流为0.2A，由欧姆定律可知：此时滑动变阻器的阻值 当RP总阻值的接入电路时，滑动变阻器阻值为 因滑动变阻器与定值电阻串联，通过两者的电流相等，由 可知，它与定值电阻消耗的功率之比为 故D错误。 故选B。 12．（2024·四川广元·二模）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．灯泡的额定功率为3.5W C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω D．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像 【答案】B 【详解】A．由甲图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流。两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，由图像可知，电源电压 故A错误； BD．由图像可知，a曲线电压随电流而增大，b曲线随电流增大而减小，故可知a图像为测量灯泡的电压表，即V2，b曲线为滑动变阻器，即V1，则根据题意，滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，灯泡正常发光，此时电流 I=0.5A 灯泡电压 U2=U-U1=9V-2V=7V 灯泡额定功率 P=U2I=7V×0.5A=3.5W 故B正确，D错误； C．灯泡正常发光时，滑动变阻器电阻 故C错误； 故选B。 13．（2024·西藏·中考真题）如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（    ） A．电源电压为12V B．电路的最小功率为1.4W C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1 【答案】B 【详解】A．闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压；当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小。根据串联电路电压特点可得电源电压 U电=U1+U2=IR1+U2=0.1A×R1+12V……① 当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，同理可得电源电压 U电=U1′+U2′=I′R1+U2′=0.5A×R1+4V……② 解①②可得：U电=14V，R1=20Ω，故A错误； B．电源电压不变，根据P=UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率 P小=U电I小=14V×0.1A=1.4W 故B正确； C．由欧姆定律的变形式可知，电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表示数的比值变小，故C错误； D．若电流表选择的小量程为0~0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，电路中的最大电流值为 均不是图像中的0.5A。电流的最小值为0.1A。故电路中，电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1。故D错误。 故选B。 14．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）小明测量小灯泡的电功率，电路如图甲所示，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到最左端 B．小灯泡的电阻约为12.7Ω C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为684J D．小灯泡两端电压为2.0V时，滑动变阻器消耗的电功率为8.8W 【答案】C 【详解】A．闭合开关S前，为了保护电路，滑动变阻器应移至阻值最大处，即最右端，故A错误； B．由乙图可知，当灯泡正常发光时电压为3.8V时，电流为0.3A，则小灯泡的电阻约为 故B错误； C．小灯泡正常发光10min，消耗的电能为 故C正确； D．小灯泡两端电压为2.0V时，由乙图可知电路中的电流为0.22A，滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器消耗的电功率为 故D错误。 故选C。 15．（23-24九年级上·江苏南通·阶段练习）如图甲所示，是小南设计的测量物体重力的电子秤，电源电压为3V，R0是阻值为100Ω的定值电阻，R是压力敏感电阻，其阻值随压力变化如图乙所示，O是杠杆支点，OA∶OB=3∶1托盘、杠杆和压杆质量不计。下列选项正确的是（　　） A．物重越小，电压表的示数越大 B．R承受的压力为350N时，R0的功率为0.09W C．电压表的最大示数是2V D．电压表示数为1V时，物重是250N 【答案】C 【详解】A．根据杠杆平衡条件可得 由图像乙可知压力敏感电阻R的阻值随压力F的增大而变小，物重越小时压力敏感电阻受到压力越小，敏感电阻R的阻值增大，根据串联电路的分压特点可知压力敏感电阻两端的电压变大，则定值电阻两端的电压减小，即电压表示数减小，故A错误； B．R承受的压力为350N时，R接入电路中的阻值为100Ω，此时电路中的电流定值电阻R0和压力敏感电阻R串联，此时电路中的电流 R0的功率 故B错误； C．由图像可知：F1=0，R1=450Ω，F2=50N，R1=400Ω，代入 可得关系式为 当最大压力为400N时，R3=50Ω，此时电路中的电流 由可得，定值电阻R0两端的电压 即电压表示数为2V，故C正确； D．电压表示数为1V时，电路中的电流 由可得总电阻 根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得压力敏感电阻的阻值为 代入关系式 可得：F4=250N，由题知，ABO为一水平杠杆 根据杠杆平衡条件可得 即 解得物重G=750N，故D错误。 故选C。 16．（24-25九年级上·全国·课后作业）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片位于中点时，小灯泡恰好正常发光（设灯丝电阻不变）。当滑片P向左缓慢移动时，下列分析正确的是（　　） A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大 B．电压表V的示数变小，电路消耗的总功率变小 C．灯泡亮度变暗，电压表与电流表示数之比不变 D．电压表示数变化量ΔU与电流表A的示数变化量ΔI之比变小 E．不管滑片P怎么移动，电压表示数变化量ΔU与小灯泡两端电压变化量总相等 【答案】E 【详解】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻变小，电路的总电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流变大，电流表的示数变大；由串联分压知滑动变阻器两端的电压变小，电压表的示数变小，由串联电路的电压规律可知灯泡两端的电压变大，由P=UI知电路消耗的总功率变大，故AB错误； C．由P=UI知小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，且电压表示数变小，电流表示数变大，所以电压表与电流表示数之比变小，故C错误； DE．因电源电压恒定，不管滑片P怎么移动，电压表示数变化量ΔU与小灯泡两端电压变化量总相等。设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，滑片移动前后电压表V示数分别为 则 故 电压表V的示数变化量ΔU与电流表A的示数变化量ΔI之比不变，故D错误，E正确。 故选E。 17．（2024·湖北武汉·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I1，R1消耗的功率为P1；再将滑片P移到最上端时，电流表A的示数为I2；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，R1消耗的功率为P1'，R3消耗的功率为7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列说法正确的是（ ） A．电源电压是9V B．R3的阻值是10Ω C．当开关S1、S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率为13.2W D．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比为1∶3 【答案】C 【详解】B．当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流，再将滑片P移到最上端时，R1与R3串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，三电阻并联，电流表测干路电流；由可知 则三电阻串联时R1两端的电压与电源电压之比 由串联电路的电阻特点和分压原理可知 -------① 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知 -------② 由，解得 由②可得 故B错误； A．由可知，电源电压 故A错误； D．由串联电路的电阻特点和分压原理可知，当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最下端时，电压表V1和V2的示数之比 故D错误； C．由可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器消耗的电功率最小，当开关S1、S2和S3都闭合时R1消耗的电功率为 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，R2消耗的最小电功率 则电路消耗的最小功率 故C正确。 故选C。 18．（23-24九年级上·广东揭阳·阶段练习）如图所示的电路中，电源电压恒定，R1∶R2＝2∶1。开关S闭合后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2；R1、R2的电功率分别为P1、P2；相同时间内通过R1、R2的电流做的功分别为W1、W2；相同时间内R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是（      ） A．I1∶I2＝2∶1 B．P1∶P2＝2∶1 C．W1∶W2＝1∶2 D．Q1∶Q2＝2∶1 【答案】C 【详解】A．如图，电阻R1、R2并联，两个电阻两端的电压相同，由于R1∶R2＝2∶1，根据欧姆定律可知，电压一定时，通过R1、R2的电流与R1、R2的电阻成反比，即 故A错误； B．两个电阻的电功率为比 故B错误； C．相同时间内通过R1、R2的电流做的功之比为 故C正确； D．因为电阻的电能全部转化为内能，所以相同时间内R1、R2产生的热量之比等于其电流做功之比，为 故D错误。 故选C。 19．（2024·山东淄博·中考真题）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（    ） ①电源电压为6V ②定值电阻R的阻值为5Ω ③滑动变阻器的最大阻值为10Ω ④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J A．只有②③正确 B．只有①③正确 C．只有②③④正确 D．只有①②④正确 【答案】C 【详解】①②由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时，RP连入电路的电阻为0，电路中只有R工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源电压 此时电路中的电流，根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值 故①错误，②正确； ③④当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压，此时电路中的电流，根据串联电路的电压规律，RP两端电压 根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 通电1min电阻R产生的热量 故③④正确。综上，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 20．（23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习）在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　　） ①图甲该装置只能探究电流产生的热量与电阻的关系； ②U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少； ③图乙实验中，右边容器外的电阻丝放入容器内，可以探究中电流产生的热量与电阻的关系； ④图乙实验中，通电一段时间后，左右两侧容器内电流产生的热量之比为2︰1 A．只有①② B．只有②③ C．只有②③④ D．只有①②④ 【答案】B 【详解】①图甲装置中，两个电阻丝串联，通过的电流相同，通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系；实验中通过控制开关闭合的时间，可以探究电流产生的热量与通电时间的关系，故①错误； ②据实验装置可知，电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故②正确； ③把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热；根据并联电路的电阻规律可得，右瓶中两根5欧姆电阻丝并联的总电阻为2.5欧姆，小于5欧姆，即左瓶中的电阻大于右瓶中的电阻；两瓶内电阻丝的总电阻不相等，通电时间相等，电流相等，故可以探究的是电流产生的热量跟电阻的关系，故③正确； ④根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过乙中右侧两电阻的电流相等，根据并联、串联电路电流的规律，通过乙中容器内两电阻的电流之比为2︰1；根据可知，在电阻和通电时间相同的条件下，产生的热量与电流的平方成正比，故图乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内电流通过导体产生的热量之比为4︰1，故④错误。 故选B。 21．（2024·江苏南京·一模）如图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器R1标有“100Ω  0.8A”，灯泡标有“12V  6W”，虚线框a、b、c、d内为定值电阻R0、电流表（量程0~0.6A）、电压表（量程0~15V）和导线其中之一，且不相同。在保证电路安全的前提下：①闭合S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，电路中的最小电流为0.22A；②闭合所有开关，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω；③将b、d内的元件互换，闭合所有开关，灯泡恰能正常发光，且无论怎样移动滑片，灯泡亮度都不变。下列说法正确的是（　　） A．图中，b为电压表、d可能为电流表 B．①中，灯泡的最小功率为1.1616W C．②中，电路的最大总功率为32.4W D．③中，R0工作10s产生的热量为60J 【答案】D 【详解】A．由图可知，闭合S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，电路中的最小电流为0.22A，说明变阻器连入电路的电阻最大，R1和R0串联，电流表测量电路中的电流，电压表和R1并联，b是电压表，将b、d内的元件互换，闭合所有开关，灯泡恰能正常发光，且无论怎样移动滑片，灯泡亮度都不变，说明变阻器被短路，d为导线，根据②中滑动变阻器接入最小阻值为6Ω，得出此时定值电阻应当接入电路（因为①中0.22A对应一定是电压表达到最大量程15V，因此电源电压大于15V，定值电阻不接入则电流会大于2.5A），从而确定a是定值电阻，所以c是电流表，故A错误； B．②中闭合所有开关，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω，灯泡和电流表被短路，变阻器和定值电阻串联，滑动变阻器R1的最大电流是0.8A，电源电压 U=I大(R滑小+R0)=0.8A×(6Ω+R0)① ③步骤根据灯泡正常发光，得到电路中的电流为 电源电压 U=IR0+UL=0.5A×R0+12V② 由①和②得到R0=24Ω，U=24V。步骤①中闭合S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，电路中的最小电流为0.22A，电压表的量程是0~15V，说明滑动变阻器电压达到15V，R0的电压为 U0=I小R0=0.22A×24Ω=5.28V 灯泡电压为 UL1=U-U滑大-U0=24V-15V-5.28V=3.72V 灯泡的功率 P L1=U L1I小=3.72V×0.22A=0.8184W 故B错误； C．②中电流的最大值为0.8A，则电路最大功率为 P大=UI大=24V×0.8A=19.2W 故C错误； D．③中灯泡正常发光电流为0.5A，R0工作10s产生的热量为 Q=IL2R0t=(0.5A)2×24Ω×10s=60J 故D正确。 故选D。 22．（2024·四川达州·一模）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V  1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻阻值为15Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关S，断开开关、，缓慢移动滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；然后在确保电路各元件安全的情况下，继续移动滑片，使滑动变阻器接入电路的最小阻值为。闭合开关S、、，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻在10s内产生的热量为Q。小明同学根据以上条件，计算出以下结果： ①U=6V  ②  ③  ④，则其中（　　） A．只有①④正确 B．只有①②正确 C．只有②③正确 D．只有②③④正确 【答案】D 【详解】由题可知，灯泡L上标有“2.5V  1.25W”字样，则灯泡的电阻为 闭合开关S，断开开关、，最大阻值为20Ω的滑动变阻器和小灯泡串联，缓慢移动滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；则电源电压为 故①错误。 由题可知灯泡正常工作时的电流为 为了确保电路各元件安全，电路中允许通过最大电流为0.5A，由串联电路电压规律可知，此时灯泡电压为2.5V，则滑动变阻器有最小阻值为时两端电压为 串联电路电流处处相等为0.5A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 故②正确。 闭合开关S、S1、S2，小灯泡被短路，R1、R2并联，根据并联电路电压特点可知，每条支路的电压都相等为4.5V；则通过R1的电流为 由于电流表量程为0～0.6A，根据并联电路中电流规律可知，通过滑动变阻器的最大电流为 所以滑动变阻器在电路中消耗的最大功率P为 故③正确。 定值电阻在10s内产生的热量为 故④正确。 综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 23．（2024·陕西榆林·二模）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。 故选C。 24．（23-24九年级上·福建厦门·阶段练习）小明家的电风扇接线如图所示。某天小明使用时风扇突然停止运转，其他用电器均正常工作。于是小明拿来试电笔，闭合开关后，分别在如图P、M、N、Q四个位置进行测量，试电笔均能发光。则电路故障可能是（　　） A．保险丝烧断了 B．M点与N点之间短路 C．Q点与零线之间断路 D．N点与Q点之间断路 【答案】C 【详解】风扇突然停止运转，说明电路断路。使用试电笔时，用手接触笔尾的金属体，笔尖接触被检测电线，若试电笔氖管发光，则被检测的电线是火线，否则为零线；试电笔测试图中的P、M、N、Q四点，四点都能使试电笔发光，说明P、M、N、Q与火线连通的，故保险丝不可能烧断，所以故障是零线断路（Q点通过灯泡与火线相连），故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 25．（2024·陕西·中考真题）如图，是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是（   ） A．a点所在的进户线是零线 B．若e点所在导线断路，三孔插座仍可安全使用 C．断开开关S，用测电笔检测d点时，氖管发光 D．闭合开关S，灯泡L不发光，是因为导线bc间断路 【答案】C 【详解】A．熔断器通常与进户线的火线相连，因此a点所在的进户线是火线，故A错误； B．若e点所在导线断路，会导致用电器在使用时与地线断开，易造成触电事故，这时三孔插座不能安全使用，故B错误； C．断开开关S，用测电笔检测d点时，由于d点还与火线连接，因此氖管发光，故C正确； D．闭合开关S，灯泡L不发光，可能是进户线的火线或进户线零线b点左侧断路，只有导线bc断路不会影响灯泡L发光，故D错误。 故选C。 二、填空题 26．（2024·广东东莞·二模）某智能手机的锂电池上标有“3.7V，4200mAh”字样，该手机搭配了超级快充功能，增大充电的电流。给手机充电的过程中，手机电池属于电路构成中的 （选填“电源”或“用电器”）。这块锂电池充满电可以储存 J的电能；若给锂电池快充入80%的电能，需要充电40min,此时手机的快充电流大小为 A。 【答案】 用电器 5.5944×104 5.04 【详解】[1]给手机充电的过程中，手机电池消耗电能，相当于用电器。 [2] 这块锂电池充满电可以储存的电能为 [3]若给锂电池快充入80%的电能，则充入的电能为 由知道，此时手机的快充电流大小为 27．（23-24九年级上·广东江门·阶段练习）如图甲是灯L和电阻R的I-U图象。将灯L和电阻R接入如图乙所示的电路中，闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V，一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 。若将灯L和电阻R并联，通过电源的电流为0.7A，则电源电压为 V。 【答案】 4 1︰3 2 【详解】[1]由电路图乙可知，小灯泡与定值电阻串联，闭合开关S时，由图甲可知，小灯泡L两端的电压为1V，R两端的电压为3V，由串联电路电压的规律知电源电压为 [2]根据，可得一段时间内灯L和电阻R消耗的电能之比为 [3]由于并联电路中，各支路两端的电压相等，且干路中的电流等于各支路电流之和。由图乙可知，当电压为2V时，通过L的电流为0.5A，通过R的电流为0.2A，所以通过电源的电流为 符合题意，所以电源电压为2V。 28．（23-24九年级上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表指针大幅度偏转，则电路的故障可能是滑动变阻器处 。排除故障后，把滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，两电表的示数变化如图乙所示，综合以上信息可知此电路电源的电压为 V；若该电路以最大电功率工作10s，将消耗电能 J。 【答案】 断路 6 36 【详解】[1]由图甲可知，定值电阻R0和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流；闭合开关，电流表指针几乎不偏转，则电路中可能出现断路，电压表指针大幅度偏转，则电压表与电源连接部分是通路，所以发生断路的位置在电压表的两接线柱之间，故电路的故障可能是滑动变阻器处断路。 [2]当滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流 I1=0.6A 电源电压 U=I1R0=0.6A×R0① 当滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流 I2=0.2A 滑动变阻器两端的电压 UP=4V 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=UP+I2R0=4V+0.2A×R0② 联立①②两式解得电源电压 U=6V [3]电源电压不变，当电路中的电流最大时，该电路以最大电功率工作10s，将消耗的电能 W=UI1t=6V×0.6A×10s=36J 29．（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图甲所示，用移动电源给手机充电过程中，手机电池相当于 （电源/用电器）；图乙所示的手机充电线有三个插头，当用它同时为三部不同类型的手机充电，那么这三部手机的连接方式是 ；“充电五分钟，通话两小时！”这是现在很多手机都有的闪充功能。已知某手机配套的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，手机的电池容量为，手机电池标有电压4V，则5min最多可以充入的电能为 J；如果要进一步提升充电速度，可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流。若在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，至少需要 V的充电电压。 【答案】 用电器 并联 6000 6 【详解】[1]在给手机电池充电的过程中，手机电池消耗电能，此时手机电池相当于用电器。 [2]手机充电线的三个插头可用于为三部不同类型的手机充电，这三部手机进行充电时互不影响，如果三部手机同时充电，那么这三部手机的连接方式是并联。 [3]闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，则3min最多可以充入电能 [4]手机的电池容量是，手机电池标有电压4V，则手机电池充满电时储存的电能 在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，充电电压至少为 30．（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）有两只灯泡，甲灯“220V　40W”和乙灯“220V　60W”（假定两只灯泡的电阻不变），把这两只灯泡串联接入家庭电路中，两灯对比更亮一些的是 （选填“甲”或“乙”）灯；若两只灯泡并联在220V的家庭电路中，两只灯泡的总功率是 W。 【答案】 甲 100 【详解】[1]由得，甲灯的电阻为 乙灯的电阻为 串联电路中电流处处相等，由得，甲灯的实际电功率较大，则甲灯较亮。 [2]若两只灯泡并联在220V的家庭电路中，两只灯泡的电压相等，均等于220V，则甲乙灯均正常工作，电功率均为40W、60W，两灯的总功率是 31．（23-24九年级下·河南南阳·阶段练习）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R₀为定值电阻。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R 消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。电源电压为 V，定值电阻R₀为 Ω，滑动变阻器的滑片在a点与b点时，电路的总功率之比为 。 【答案】 12 10 2:1 【详解】[1][2]滑片位于a点和b点时，由 可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压为 即 解得 电源的电压为 [3]由图乙可知，滑片位于a点和b点时电路中的电流分别为 变阻器消耗的电功率为 因电源的电压不变，所以由可知，两种情况下电路的总功率之比为 32．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，虚线框内为某废弃电热器的加热部件，小明在老师指导下利用如图电路测定电热器功率。把M接A，N接B，闭合开关S，电流表示数为0.8A。此时电路的功率为 W。把M接A，N接C，闭合开关S，测得电热器功率为880W。把M接A，N接C，再用导线连接 ，闭合开关S，则此时电热器功率最大，最大功率为 W。 【答案】 176 AB/MB 1100 【详解】[1]把M接A，N接B，闭合开关S，电流表示数为0.8A，则此时电热器的功率为 [2][3]把M接A，N接B，闭合开关S，R1与R2串联，电流表示数为0.8A，则电路中的总电阻为 把M接A，N接C，闭合开关S，只有R1接入的简单电路，测得电热器功率为880W，则R1的阻值为 则R2的阻值为 由可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，经分析，当把M接A，N接C，再用导线连接AB，闭合开关，此时R1与R2并联接入电路，其阻值最小，则电功率最大，此时电路中的总电阻为 最大电功率为 33．（2024·山东德州·中考真题）图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中R1、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1断开、S2接a时，蒸箱处于 挡，此时通过温控开关的电流为2A，已知蒸箱的额定电压为220V，，则R2的阻值为 ，高温挡的电功率为 W。 【答案】 低温 22 2750 【详解】[1]当开关S1断开，S2接a时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，根据可知，总功率最小，蒸箱处于低温挡；当开关闭合，接时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，蒸箱处于高温档；当开关S1闭合、接时，只有工作，蒸箱处于中温挡。 [2]当开关S1断开、S2接时，通过温控开关的电流即串联电路中的电流为，此时电路的总电阻 则的阻值 [3]当开关闭合，接时，R1、R2并联，干路电流 则高温挡的电功率 34．（2024·四川南充·模拟预测）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，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 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】 400 变小 【详解】[1]由题意可知，充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V；由图象可知，充电18min时对应的电功率P=100kW，根据P=UI可得，第18分钟时 由图象可知，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，由于电流不变，根据可知，第9min充电电压 [2]由图象可知，18min至30min的时间内，电功率P在逐渐减小，充电电压保持500V不变，由可知，该过程中充电电流变小。 35．（2024·四川内江·三模）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是 A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为 W。 【答案】 0.5 3.5 【详解】[1][2]由图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像知电路中最大电流I=0.5A，电压表示数 U滑=6V，由题意知，此时滑片在a点，即灯泡的额定电流是0.5A，由串联电路特点和P=UI可得，此时灯泡的功率 当变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电压表示数，，此时灯泡的实际功率 由题知，滑片在阻值最大端和a点时，即 解得U=13V，所以灯泡的额定功率 36．（2024·河南新乡·三模）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝R1=48.4Ω，R2=435.6Ω。小亮同学为了测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。开关S接“1”时，电热壶为 挡位，测量时电热壶的实际加热功率为 W，电热壶在额定电压下，保温10min消耗的电能为 J。 【答案】 加热 800 6×104 【详解】[1]由图甲可知，当开关S接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，由可知，电路中的总功率最小，电热壶处于保温挡；当开关S接1时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热壶处于加热挡。 [2]图乙中1200r/（kW•h）表示电路用电器用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过1200转，则电能表的转盘转过16转，电热壶消耗的电能 电热壶的实际加热功率 [3]根据串联电路的电阻特点和可知，电热壶的额定保温功率 保温10min消耗的电能 37．（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）按要求完成下列各小题。 (1)一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹车时，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。这是因为紧急刹车时，车轮在地面上摩擦，利用了 的方式将 能转化为内能，因此轮胎表面温度急剧升高； (2)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的，他稍想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为并保持不变，电压表（0~3V）2个，电流表（0~0.6A），滑动变阻器规格为“20Ω  1A”，小电灯泡标有“2.5V  1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 ①电路中a是 表，b是 表； ②实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为 ； ③根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图象如图乙所示；由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率 。 【答案】(1) 做功 机械 (2) 电流 电压 0.5 先变大后变小 【详解】（1）[1][2]紧急刹车时，车轮在地面上摩擦，克服摩擦做功，并将机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能，所以轮胎表面温度急剧升高。 （2）1①[1][2]a表串联在电路中，故a是电流表；b表并联在电路中，b是电压表。 ②[3]小灯泡正常发光时的电流 ③[4]根据图乙绘制出滑动变阻器的电功率与小灯泡的电功率的关系可知，小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小。 38．（23-24九年级上·湖南长沙·阶段练习）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，且R0=R1，R2为滑动变阻器（a、b是R2的两个端点）。当闭合开关S1和S2时，移动滑动变阻器滑片到某一位置，电压表V1示数为12V，电流表示数为0.25A。当只闭合开关S1，滑动变阻器滑片在a端时，电压表V1示数为U1，当移动滑动变阻器滑片至b端时，电压表V2的示数为U2，已知U1∶U2=8∶9，且移动过程中，电路总功率变化了2.7W。则定值电阻R1为 Ω；电源电压为 V。 【答案】 48 18 【详解】[1][2]由图可知，当闭合开关S1和S2时，电阻R1和R2串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电流表测量串联电路中的电流。根据欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为 由题意可知，定值电阻R0的阻值为 当只闭合开关S1，滑动变阻器滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电阻R0和R1串联，电压表V1和V2都测量电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，此时电路中的电流为 则电源电压为 即 因为 U1∶U2=8∶9 所以 即 ……① 当只闭合开关S1，滑动变阻器滑片在b端时，滑动变阻器接入的电阻最大，此时电阻R0、R1和R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R1和R2两端的总电压，电流表测量电路中的电流。由串联电路的电阻特点可知，R1和R2串联的总电阻为 R12=R1+R2 由欧姆定律可知，电路中的电流为 根据串联电路的电压规律可知，电源电压为 ……② 联立①②可得，R2的最大阻值为 由串联电路的电阻特点和 可得，滑动变阻器滑片在a端电路总功率为 滑动变阻器滑片在b端电路总功率为 滑动变阻器滑片由a端移动到b端的过程中，电路总功率的变化量为 解得U=18V。 39．（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，其简化结构如题图所示。发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后，由高压输电线路输送给用户。风力发电机组输出功率P与风速v的关系如图所示。（为方便计算，图中数据已作简化处理。） (1)风速为时，风力发电机组工作2h输出的电能为 kW·h； (2)远距离输电时，输送电能的功率为P、输电电压为U、输电线路总电阻为R，则输电线路因热而造成的电能损失功率= 。（用P、U、R表示） 【答案】(1)600 (2) 【详解】（1）由图可知，风速为时，风力发电机组输出功率为，则工作2h输出的电能为 （2）电流为 则输电线路因热而造成的电能损失功率为 40．（24-25九年级上·全国·课后作业）某款电热毛巾架的内部电路原理图如图甲所示，电源电压为220V，和均为发热电阻，可通过开关S实现高温、低温挡的切换。图乙为该毛巾架在正常工作20min内电流随时间变化的图像，则电热毛巾架高温挡的功率为 W，电阻的阻值为 Ω。电热毛巾架在低温挡正常工作10min产生的热量是 J。 【答案】 220 660 【详解】[1][2]根据图乙可知，高温挡工作时电路中的电流，高温挡的功率为 由图甲可知，当开关S接1时，只有工作，当开关S接2时，、串联，根据串联电路的电阻规律可知当开关S接1时，只有工作，电路中的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，由可知电路中的总功率最大，电热毛巾架处于高温挡，由欧姆定律可知的阻值为 当开关S接2时，、串联，电路中的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，则电路中的总功率最小，电热毛巾架处于低温挡，由欧姆定律可知、的串联总电阻为 则的阻值为 [3]毛巾架低温挡正常工作10min产生的热量为 41．（2024·安徽宿州·二模）如图所示，闭合开关S，灯泡L不发光，用测电笔检查电路时，发现只有接在a点时测电笔的氖管不发光，测电笔接b、c、d点时氖管均发光，则电路故障是 （选填“ab之间断路”、“bc之间断路”或“cd之间断路”）。 【答案】ab之间断路 【详解】由于用测电笔接b、c、d点时氖管均发光，说明b、c、d点都与火线连通，接a点时测电笔的氖管不发光，则a点与火线断开连接，与零线相连，灯泡L不发光，说明电路存在断路，所以电路故障是ab之间断路。 42．（2024·福建龙岩·二模）电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示，当S、闭合时，正常发光，说明该支路 ；当S、闭合时，不发光，说明该支路 。（选填“断路”“短路”或“正常”） 【答案】 短路 断路 【详解】[1][2]当闭合S、S1时，L0正常发光，说明L0两端的电压为220V，则说明L1支路出现了短路现象，当闭合S、S2时，L0不发光，说明电路中无电流，说明L2支路断路。 43．（23-24九年级上·河北石家庄·阶段练习）小明想在家里安装一盏照明灯，他设计的电路如图所示．图中虚线框A和B两个位置应该接开关和电灯，那么开关应接在 （填写“A”或“B”）处。小明请电工师傅正确安装完毕，闭合开关，电灯不亮，电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氛管都发光，则可能是电路的 段发生 （选填“断路”或“短路”）故障，站在地上的人用于直接接触f点时，他 （选填“会”或“不会”）触电。 【答案】 B gf 断路 会 【详解】[1]保险丝接在火线上，故a为火线，开关应接在灯与火线之间，因此开关应接在B处。 [2][3]当测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明通过电灯、开关与火线相通了，故零线断路。 [4]若站在地上的人用于直接接触f点时，此时f点的火线没有断，故此时人站到地上可能会发生触电事故。 三、作图题 44．（2024·广东东莞·二模）如图，小明家要安装两盏“220V，40W”的电灯，要求S同时控制两灯泡，且两灯均能正常发光。先确定中间的那根输电线为零线还是火线，填到括号里；再按要求将图中元件用笔画线连起来。 【答案】 【详解】由图可知，测电笔接触上面的线时，氖管发光，则上面的线为火线；我国家庭电路的电压为220V，电灯的规格为“220V，40W”，为了使两灯均能正常发光，两灯要并联；开关控制两灯，则开关要接在干路上，且火线先连接开关，再经两灯回到零线上，如图所示： 45．（2024·河北石家庄·模拟预测）如图是家庭电路某一部分的示意图，请用笔画线代替导线把该电路连接完整，并且使之符合安全用电的要求。（其中开关只控制电灯） 【答案】 【详解】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套； 三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图所示： 46．（2024·河北石家庄·模拟预测）如图所示，请将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路 【答案】 【详解】三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故.左孔接零线，右孔接火线； 灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断了火线，安全的更换灯泡，作图如下所示： 47．（21-22九年级上·四川乐山·期末）学习了家庭电路的组成及各部分作用，你来动手设计一个电路，将图中各元件正确的接到家庭电路中（注：其中开关只控制电灯，三孔插座带保险盒。） 【答案】 【详解】开关只控制灯，所以开关与灯串联，为保证安全，火线应先接开关，然后连接灯泡顶端的金属点，零线与灯泡侧面螺旋套相连；三孔插座的左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线，将保险盒接在火线和插座之间。如图所示： 48．（23-24九年级上·山东淄博·阶段练习）居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”，它能在天黑时自动闭合；利用“声敏”材料制成“声控开关”。它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路 【答案】 【详解】由题意知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合时灯才能亮，所以灯泡与两个开关串联，为了保证用电安全，火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套，如图所示： 49．（2024·山东济南·中考真题）小宇家电饭锅的内部电路元件可简化为两个发热电阻和两个开关，其中是手动控制开关，是温控开关。当、都闭合时，发热电阻、均工作，电饭锅处于加热状态；当温度达到设定温度时，自动断开，只有工作，电饭锅处于保温状态；只要断开，、均不工作。如图所示，已画出电源部分，请画出此电饭锅内部的电路图。 【答案】 【详解】由题意可知，只要断开，、均不工作，则开关控制整个电路；当、都闭合时，发热电阻、均工作，电饭锅处于加热状态，由可知，电阻、并联时，电路中的电阻最小，总功率最大，处于加热状态；断开时，只有工作，则开关控制的电流的通断，则开关在干路中，开关与在一条支路中，如下图所示： 50．（2024·山东东营·模拟预测）如图甲所示的插座，其内部构件及家庭电线如图乙所示。当插座上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压，请根据题意用笔画线代替导线将图乙电路补充完整。 【答案】 【详解】由题知当插座上的开关断开时指示灯不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压，说明指示灯和插座之间是并联的；开关接在干路上，且开关接在火线上；三孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示： 51．（23-24九年级上·河南商丘·阶段练习）如图所示，是小明家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座，其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时，指示灯发光，插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。 【答案】 【详解】由题意可知，开关S控制整个电路，所以开关S在干路上；插座、USB接口与指示灯互不影响，所以插座、USB接口与指示灯并联；如下图所示： 52．（22-23九年级上·河南新乡·期末）如下图所示，请用笔画代替导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：    （1）同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮； （2）三孔插座单独接入。 【答案】   【详解】根据题意，同时闭合声控开关和光控开关，电灯才能亮，故两个开关应串联起来，一端连接火线，另一端连接到电灯的顶端接线柱，灯的螺旋套连接零线。根据“左零右火上接地”的规则连接三孔插座，如图所示：    53．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）小亮家的电暖气铭牌标有“220V，1000W”，小亮想让该电暖气增加一挡功率。现有一个开关、各种阻值的定值电阻R0可选、导线，请帮他完成电路设计，在方框中画出电路图，并标出定值电阻R0的阻值。 【答案】 【详解】电暖气的电阻R不变，由可知，要使电炉增加挡的功率为额定功率的，应串联一个电阻R0来减小电路中的电流；已知电炉的额定功率为1000W，由得，电路的电阻 当S断开时，使电炉的电阻R和电阻R0串联，此时R的电功率 因串联电路中各处的电流相等所以，由可得,电路中的电流 由可得，此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以，串联电阻R0的阻值 所以，设计的电路图如图所示： 四、实验题 54．（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们选用的小灯泡额定电压为2.5V，实验情景如下： (1)正确连接电路如图甲，闭合开关，移动滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡亮度 1 1.3 0.22 较暗 2 2.5 0.30 明亮 3 3.0 0.32 强光 ①测量电功率的原理是： ，小灯泡的额定功率为 W。 ②收集完第2组数据后，接下来要完成第3次实验，滑片应 移动。 ③分析三组数据还可以发现：灯泡的实际功率越大，灯泡发光亮度越 。 (2)某小组也打算测量小灯泡的额定功率，但发现缺少电流表。他们取一个阻值为R0的定值电阻，设计如图乙所示电路。请你结合电路图，把实验步骤补充完整。 ① 。 ②闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑片P，直至电压表示数为2.5V。 ③滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，记录电压表示数为U0他们根据收集到的数据，计算出了小灯泡的额定功率。 【答案】(1) 0.75 右 亮 (2)闭合开关S，断开开关和，记录电压表的示数U 【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率实验中，通过测量小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，根据算出小灯泡电功率，所以测量小灯泡电功率实验的原理是。 [2]小灯泡额定电压为2.5V，由表格数据可知当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.30A，则小灯泡的额定功率为 [3]由表格数据可知，从第2组数据到第3组数据，小灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压减小，根据串联电路分压规律可知滑动变阻器接入电路阻值减小，由图甲可知滑动变阻器的滑片应往右移动。 [4]分析表格数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度越亮。 （2）根据题意可知要先测量电源电压，所以第一个实验步骤为：闭合开关S，断开开关和，记录电压表的示数U，此时电压表示数为电源电压。 55．（2024·河北邯郸·模拟预测）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)请将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮）。 (2)为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用_________（选填字母）。 A．“10Ω　0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω　2A”的滑动变阻器 C．“5Ω　1A”的滑动变阻器 (3)闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 。 (4)故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）。 (5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (6)实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将 ，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 【答案】(1) (2)B (3)小灯泡断路 (4)左 (5)0.5 (6) 滑动变阻器的滑片移至最右端 1.8 【详解】（1）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，除电压表外，其余元件串联，电压表并在小灯泡两端。小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表接3V接线柱；滑动变阻器滑片左移时，灯泡变亮，电流变大，滑动变阻器接入的电阻变小，故滑动变阻器应接左下接线柱，作图如下： （2）小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律可得灯的额定电流约为 当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为 故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω 2A”的滑动变阻器。 故选B。 （3）闭合开关后，电流表无示数，小灯泡不亮，电路中可能存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表能接到电源两端，故出现该故障的原因是小灯泡断路。 （4）由图乙可知，电压表接的是小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，而小灯泡的额定电压为2.5V，所以为测小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器接入的电阻，增大电流，从而增大小灯泡两端的电压，直至到2.5V。 （5）由丙图可知，小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W （6）[1][2]开关S、S1闭合，S2断开，此时滑动变阻器R′与与小灯泡串联，调节R′的的滑片，使小灯泡正常发光，即小灯泡两端的电压为6V；保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左=8V；由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U'=14V；在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R'与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R的电压为 UR=U-U'=18V-14V=4V 由分压原理可得， 所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值为 故在步骤①中，灯的额定电流为 则小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W 56．（2023·四川宜宾·二模）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为（灯丝电阻约为）。 (1)请将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮） ； (2)连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）； (3)闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“”或“”）端移动； (4)调节滑动变阻器，得到多组数据，作出如图丙所示的图像，从图像中可以计算出小灯泡的额定功率为 ； (5)小张设计了如图丁所示的电路也完成了“测量某小灯泡额定功率”的实验（电源电压不变，的阻值已知，小灯泡的额定电压为），请将实验步骤补充完整： ①闭合开关S和，断开开关，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ； ② ，读出此时电压表示数为； ③则小灯泡额定功率的表达式： （用、R、表示）。 【答案】(1) (2)短路 (3) 2.2 (4)0.75 (5) 闭合开关S和，断开开关，滑片的位置保持不变 【详解】（1）要求滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡变亮，则变阻器应选择右下接线柱串联到电路中，作图如下： （2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是灯泡被短路。 （3）[1][2]闭合开关后，由图乙可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，读数为2.2V，小于额定电压2.5V，故应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压的特点，应减小滑动变阻器的阻值，因此滑片向B端移动。 （4）根据如图丙所示的I-U图像知，灯在额定电压下的电流为0.3A，从图像可算出小灯泡的额定功率为 （5）[1][2][3]①闭合开关S和，断开开关，此时灯泡、定值电阻R、变阻器串联，电压表测灯泡电压，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为，则灯泡正常发光； ②闭合开关S和，断开开关，滑片的位置保持不变，此时连接方式不变，灯泡仍正常发光，电压表测灯泡、定值电阻R总电压，读出此时电压表示数为，则定值电阻R电压为； ③电路中电流为 小灯泡额定功率为 57．（2024·山东淄博·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时的电阻约为9Ω）。 (1)图甲是小明连接的电路，请指出不妥之处： ； (2)重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡的实际功率/W 小灯泡亮度 1 0.5 0.16 不亮 2 1.3 0.22 较暗 3 2.1 0.26 较亮 4 2.5 1 明亮 5 3.0 0.36 耀眼强光 ①实验多次测量的目的是 ； ②第4次实验时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；接下来要完成第5次实验，滑片应向 移动； ③通过实验发现，小灯泡两端的电压越大，实际功率 ，小灯泡越亮； ④小聪发现表格中有一个电流数据有误，该数据是 ； (3)完成实验后，小明取一个阻值为的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡正常发光时的电阻。请把实验步骤补充完整。 ①闭合开关S，移动滑片P，直至电压表示数为 V； ②断开开关S，保持滑片P位置不变， ，再闭合开关，记录电压表示数； 小灯泡正常发光时的电阻 （用所测的量和已知量表示）。 【答案】(1)电流表选用的量程太大 (2) 得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律 0.7 右 越大 0.36 (3) 2.5 将电压表改接在定值电阻两端 【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为9Ω，则小灯泡正常发光时通过的电流约为 由图甲可知，电流表选用0~3A量程，分度值为0.1A，则小灯泡正常发光时，电流表指针偏转角度过小，误差太大，故电流表选用量程太大了，应换用0~0.6A量程。 （2）①[1]实验中多次改变小灯泡两端的电压，多次测量小灯泡的实际功率并比较其亮度，目的是得出小灯泡的实际电压、实际功率、亮度之间的普遍规律。 ②[2]根据表格数据可知，第4次实验中，电压表示数即小灯泡两端电压等于其额定电压，则此时小灯泡的功率为其额定功率，由图乙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，故电流表的示数为0.28A，则小灯泡的额定功率为 [3]接下来要完成第5次实验，由表中数据可知，调节滑片使电压表示数由2.5V变为3.0V，电源电压不变，根据串联分压的规律可知，应减小滑动变阻器的阻值，滑片应向右移动。 ③[4]分析表格数据可知，从第1次实验到第5次实验中，小灯泡的实际功率依次为、、、、，故小灯泡两端电压越来越大，实际功率越来越大，小灯泡的亮度越亮。 ④[5]分析表格数据，根据可得，5次实验中小灯泡的电阻依次为、、、、，因为小灯泡越亮，灯丝温度越高，灯丝电阻随温度的升高而变大，所以第5次实验中电流数据0.36A有误。 （3）[1]由图丙可知，定值电阻、小灯泡、滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，实验目的是测量小灯泡正常发光时的电阻，因此应调节滑片，使小灯泡两端电压即电压表示数等于其额定电压2.5V。 [2][3]小灯泡两端电压已知，根据可知，还需要测出通过小灯泡的电流，根据串联电路中电流处处相等可知，只需测出通过定值电阻的电流，因此将电压表改接在定值电阻两端，测出两端电压，则电路中的电流，小灯泡正常发光时的电阻为 58．（2023·湖南衡阳·模拟预测）小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时，老师为他提供的器材有：电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线，图乙是没有连接完整的实物电路图。 (1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图（图乙）连接完整 （要求：向右移动滑动变阻器的滑片P时电流表示数变小；导线不交叉）； (2)在连接电路时，开关必须断开；实验前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（选填“A”或“B”）； (3)闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是________； A．滑动变阻器断路 B．定值电阻断路 C．定值电阻短路 (4)排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 Ω，定值电阻的电功率为 W； (5)完成上述实验后，小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U（U＞U额），请你完成下面的实验步骤。 ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。 【答案】(1) (2)B (3)B (4) 8 0.72 (5) 【详解】（1）向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小，说明滑动变阻器的滑片P在向右移动过程中接入电路的有效电阻在增大；如图所示： （2）为了保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即B端。 （3）分析电路可知为串联电路，电压表测Rx两端电压，电流表测电路中电流，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，说明电路中可能存在断路，电压表有示数，说明与电压表并联的定值电阻断路了。故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[1]由图丙可知，电流表接“0~0.6A”量程，指针指在0.3A处，则定值电阻阻值为 [2]定值电阻的电功率为 （5）①闭合开关S、S1，断开开关S2，灯L、R0、滑动变阻器R三者串联，此时电压表测R0和R串联的总电压，根据串联电路电压的特点，此时电压表示数为U-U额； ②要测小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压U额，还需要测定小灯泡正常发光时的电流，根据串联电路电流处处相等的特点，灯泡正常发光时的电流等于此时通过R0的电流，闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器的滑片不动，此时灯泡两端的电压为电压，电压表测R0两端电压，通过R0的电流为，则灯泡正常发光时的电流为 ③小灯泡的额定功率 59．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10）电功率的实验时，小明连接了如图所示的电路，其中电源电压为6V。 (1)若在连接电路时，有A（5　0.6A）、B（10　0.5A）和C（20　0.3A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行。 (2)下表为某小组的实验记录表： 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.36 1.08 2 3.8 0.40 1.52 3 4.5 0.42 1.89 老师认为数据处理过程有误，你认为错误之处是： ，正确测量结果P额= W。 (3)整个实验过程中，若小灯泡电阻变化量的绝对值是ΔR1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是ΔR2，则ΔR1和ΔR2大小关系是：ΔR1 ΔR2，（选填“＞”“＜”“＝”）. (4)在某次实验时，电流表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0（阻值已知）、一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如下图所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （1/2），移动滑片，使电压表的示数为 V。 ②滑动变阻器的滑片的位置 （不动/移动），再将开关S2拨到触点 （1/2），读出电压表的示数为U1。 ③小灯泡额定功率的表达式为P额= 。 (5)小明同学经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系： ①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1； ②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2； 利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1 P2（大于/小于/等于）。 【答案】(1)B (2) 电灯泡的额定功率求平均值 1.52 (3)＜ (4) 2 3.8 不动 1 (5)大于 【详解】（1）[1]灯泡正常发光时电路电流 ＞ 故C不符合题意，此时滑动变阻器两端电压 根据欧姆定律 ＞ 滑动变阻器应选B； （2）[2]在求额定功率时，应该根据额定电压下的功率来计算，这里简单的求三个数据的平均值是不合理的。因为这三个数据可能是在不同电压下得到的功率值，不能直接求平均得到额定功率。 [3]小灯泡的额定功率是在小灯泡额定电压下工作的功率，小灯泡的额定电压是时对应的功率就是额定功率即。 （3）[4]对于小灯泡的电阻 由于小灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，当电压变化时，电流变化，温度变化，电阻变化；设灯泡两端电压为，，对应的电流为，，则 ， 对于滑动变阻器，设其两端电压为，，对应的电流为，，，，则 由于串联电路电压关系 当电源电压不变时 根据 和的大小关系取决于电压和电流的变化关系；一般情况下，小灯泡电阻变化主要是因为温度对灯丝电阻的影响，而滑动变阻器电阻变化是因为接入电路的长度变化。在串联电路中，电流相同，当小灯泡电压变化时，滑动变阻器电压反向变化，但是由于小灯泡电阻变化时非线性的（因为温度对电阻影响较大），而滑动变阻器电阻变化时线性的（与接入长度成正比），所以 ＜ （4）[5]将单刀双掷开关拨到2位置，确保电压表测量小灯泡的电压 [6]调节滑动变阻器，使电压表的示数为 （小灯泡的额定电压）。 [7]为了使电路中的电流仍是小灯泡正常发光的电流，所以电路的阻值不能发生变化，即保证滑动变阻器的滑片位置不变。 [8]单刀双掷开关拨到1位置，确保电压表测量小灯泡和定值电阻的电压之和。 [9]根据串联电路电压的关系 可得 已知，所以 串联电路电流处处相等，则，所以小灯泡的额定功率 ； （5）5[10] 因为 当灯泡实际电压为其额定电压一半时，假设灯泡电阻不随温度变化，则此时电流等于额定电流的一半，实际功率 > 又因为 当实际电流等于额定电流一半时，假设灯泡电阻不随温度变化，实际功率 但实际上灯泡电阻随温度升高而增大，温度越低，灯泡电阻越小，当电流为额定电流一半时，灯泡电阻小于正常发光时的电阻，则 ＜ 所以 ＞ 60．（23-24九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）复习课上，小德在“探究电流产生热量与电阻关系”时设计的电路图，如图甲所示。 (1)请按照图甲将图乙对应的实物图连接完整 ； (2)图乙中电阻丝R1>R2，且小德经过多次实验操作，成功证明出“相等时间内电流相同时，电阻越大，产生的热量越多”，他依据的现象是 ； (3)通过结合公式 及欧姆定律，他还成功推导出焦耳定律的表达式； (4)同组的小莉和小楠利用图丙继续探究“比较水和煤油的吸热能力”实验时，利用两根 （选填“相同”或“不相同”）的电阻丝作为发热体，对质量和初温均相同的水和煤油进行加热（均未沸腾）；如图丁所示是小莉绘制的水的温度和吸收的热量随温度变化的大致图像，已知煤油的比热容小于水的比热容，请在图丁中绘制出煤油的温度和吸收的热量随温度变化的大致图像， 。 【答案】(1) (2)放入电阻丝R1的容器内温度计示数上升较快 (3)Q=W=UIt (4) 相同 【详解】（1）在“探究电流产生热量与电阻关系”时，由控制变量法可知，应控制通过电阻的电流相等，所以将两个电阻丝串联，滑动变阻器连接时，按照一上一下连接，如下图所示： （2）由于电热丝产生的热量多少不能直接观察，运用转换法，将电热丝产生的热量转换为温度计示数的变化；由于图乙中电阻丝R1>R2，串联电路中电流和通电时间相同，放入电阻丝R1的容器内温度计示数上升较快，容器中液体吸收热量越多，所以电阻丝产生的热量越多。 （3）当电热丝消耗的电能全部转化为内能，则由电功公式可得 Q=W=UIt 由于欧姆定律公式，可以推导出 故能推导出焦耳定律的表达式。 （4）[1]继续探究“比较水和煤油的吸热能力”实验时，由控制变量法可知，需要控制水和煤油吸收的热量相同，所以必须使用的电阻丝作为发热体，则相同时间电阻丝产生的热量相同。 [2]对质量和初温均相同的水和煤油进行加热，由于相同时间电阻丝产生的热量相同，所以相同时间水和煤油吸收的热量相等；由于煤油比热容小，所以煤油的温度变化比水快，故煤油的温度和吸收的热量随温度变化的大致图像，如下图所示： 五、计算题 61．（23-24九年级上·广东清远·期中）某全自动不锈钢开水器的铭牌如下表所示，用该开水器将质量为20kg、初温为30℃的水加热至90℃，问： 全自动不锈钢开水器 型号SYP-K-B30 频率50Hz 额定电压220V 额定功率3000W 额定进水压力≤500kpa 容量30L (1)水吸收的是多少热量？【水的比热C=4.2×103J／（kg·℃）】 (2)若开水器正常工作时所产生的热量的80％被水吸收，需要消耗的电能是多少？正常工作的加热时间是多少？ 【答案】(1)5.04×l06J (2)6.3×l06J，2100s 【解析】【小题1】水吸收的热量是 【小题2】消耗的电能是 加热时间是 62．（24-25九年级上·内蒙古呼和浩特·开学考试）如图甲所示，若电源电压3V，使用适当的量程后，闭合开关电压表示数如图乙。 (1)闭合开关S后，灯L2两端电压； (2)猜想闭合开关S后，灯L1、L2哪盏亮，你猜想的理由； (3)开关S断开后电压表示数。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)3V 【详解】（1）由图甲可知，两个灯泡串联，电压表测量L1两端的电压，如果电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是0.5V，灯L1两端电压是0.5V，由串联电路电压的规律可知灯L2两端电压 U2=U-U1=3V-0.5V=2.5V 如果电压表的量程是0~15V，分度值是0.5V，电压表的示数是2.5V，灯L1两端电压是2.5V，由串联电路电压的规律可知灯L2两端电压 U′2=U-U′1=3V-2.5V=0.5V （2）串联电路中各处电流相等，如果电压表的量程是0~3V，灯L2两端电压较大，由P=UI可知灯L2的电功率较大，灯L2较亮；如果电压表的量程是0~15V，灯L1两端电压较大，由P=UI可知灯L1的电功率较大，灯L1较亮。 （3）开关S断开后，电压表和L2串联，电压表的示数等于电源电压，电压表示数是3V。 63．（23-24九年级上·广东揭阳·阶段练习）某班的同学们学习了“能源环境与可持续发展”的内容后，知道热电站既能发电，又能供热，随着电站技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解，他们对某热电站进行了调研，获取的信息如下表所示（q煤＝3×107J/kg），则： 工作时间 燃煤 发电总功率 废气 ××热电站 20h 4000t 5×105kW 向周边居民供热2.4×1013J (1)4000t煤完全燃烧能放出多少热量？ (2)该热电站20h能发电多少千瓦时？ (3)该热电站的能量利用率是多少？ 【答案】(1) (2)107kW·h (3)50% 【详解】（1）煤完全燃烧放出的热量为 （2）该热电站20h发电量为 （3）发电站废气向周边居民供热2.4×1013J，该热电站的能量利用率为 64．（23-24九年级上·广东清远·期中）如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇，其内部简化电路如图乙所示，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为110，M是电动机。开关S1闭合后，当S2接1、2时吹冷风，吹冷风时，电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW·h，当S2接2、3时吹温风；当S2接3、4时吹热风，吹热风时空调扇的总功率为1100W。已知电源电压为220V。求： (1)吹冷风时，空调扇电动机的电功率是多少？ (2)吹温风时，空调扇的总电功率是多少？ (3)吹热风时，R2的电阻是多少？ 【答案】(1)110W； (2)550W； (3)88 【详解】（1）解：吹冷风时，空调扇只有电动机工作，此时电动机的电功率是 （2）吹温风时，R1和电动机并联，此时R1电功率是 此时，空调扇的总功率是 （3）吹热风时，R1、R2和电动机并联，R2的功率是 R2的电阻是 65．（24-25九年级上·云南曲靖·期中）火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式，如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”“2和3”或“0和3”接线柱上。正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，，，忽略温度对电阻的影响。求： (1)高温档正常工作时的功率； (2)低温档正常工时电路中的电流；（保留分数） (3)已知该电火锅在高温档正常工作时的加热效率为80%，汤的比热容为（，用该火锅将20℃，1kg汤烧沸腾（标准大气压下）至少要等待多长时间； (4)某次聚餐小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2min，电能表的表盘转了81转。此时电路电源的实际电压是多少？[电能表的铭牌上标有3000r/kW·h]。 【答案】(1)1000W (2)A (3)400s (4)198V 【详解】（1）当旋纽开关智于“2”和“3”接线柱时，并联，电路电阻最小，根据可知，电功率最大，火锅处于高温档，根据并联电路电阻规律可得此时电路总电阻 由可知，高温档的功率 （2）当旋钮开关置于“0”和“3”接线柱时，接入电路，电路电阻最大，根据知，电功率最小，火锅处于低温档，由题意知，低温档功率为高温档功率的，即    由可得，低温档正常工作时电路的电流 （3）汤吸收的热量 由可知，加热烫的过程中电火锅放出的热量 由可知，需要等待的时间 （4）用高温挡加热汤液，电能表的表盘转了81转，由可知电火锅实际消耗的电能 由可知，电火锅的实际功率 则由可得，此时的实际电压 66．（24-25九年级上·甘肃张掖·阶段练习）如图所示，R1=20，R3=60，只闭合S2时，电流表的示数为0.2A；当S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数为1.2A。求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)当只闭合开关S1时，通电5min整个电路消耗的电能。 【答案】(1)16V (2)40Ω (3)3840J 【详解】（1）只闭合S2时，电路为R1和R3串联，此时电路中的电流为0.2A，则电源电压为 （2）当S1、S2、S3都闭合时，电路为R1和R2并联，则R1的电流为 R2的电流为 R2的阻值为 （3）当只闭合开关S1时，电路为R1单独串联，通电5min整个电路消耗的电能为 67．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某品牌新推出的洗衣机自带烘干功能，此洗烘一体机的主要工作参数如下表所示。 额定电压 220V 底面积： 产品质量 72kg 水温调节 常温、30℃、40℃ 洗涤容量 10kg 标准程序耗电量 烘干容量 7kg 标准程序耗水量 60L 洗涤功率 150W 内筒材质 不锈钢 烘干功率 1100W 水位选择 3段 (1)求此洗衣机空置时对地面的压强；（） (2)额电电压下，此洗衣机在烘干过程中通过的电流； (3)某次洗衣过程中，文文选择洗涤功能工作40min后，又选择烘干功能工作10min，求在此过程中，消耗的所有电能。 【答案】(1)2000Pa (2)5A (3) 【详解】（1）此洗衣机空置时对地面的压强 （2）由得，额电电压下，此洗衣机在烘干过程中通过的电流 （3）某次洗衣过程中，文文选择洗涤功能工作40min后，又选择烘干功能工作10min，由得，在此过程中，消耗的所有电能 68．（2024·陕西西安·模拟预测）中国茶文化源远流长，如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示，电阻R1为发热体，它的额定电压为220V，额定电功率为44W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温；L为电功率忽略不计的电源指示灯。求： (1)流过发热体的电流和发热体电阻； (2)当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能； (3)为了适应不同品种茶汤的保温需求，小郑对原电路进行了改造（如图丙），移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至R1额定功率的四分之一，则滑动变阻器R2的最大阻值是多少？ 【答案】(1)1100Ω； (2)3564J； (3)1100Ω 【详解】（1）正常工作时的电流为 发热电阻R1的阻值为 （2）当实际电压为198V时，电阻不变，发热体工作100s消耗的电能为 （3）当滑片P在a端时，最大，滑动变阻器和发热体串联工作，移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至额定功率的四分之一，发热体的功率为 此时电路的电流为 发热体两端的电压为 滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器此时接入电路电阻为 69．（24-25九年级上·云南曲靖·阶段练习）图甲，电源电压为6V，R1=10Ω，定值电阻R2、灯泡L的电流与电压关系如图乙所示。只闭合开关S1时电压表示数为3V，求： (1)定值电阻的阻值R2； (2)只闭合开关S1时，灯泡的功率； (3)开关S1、S2、S3都闭合与只闭合S1、S3相比，电路工作20s消耗的电能之差。 【答案】(1)； (2)1.8W； (3)72J 【详解】（1）由图乙可知，当定值电阻R2两端的电压U2为3V时，通过的电流为0.6A，由可得，定值电阻R2的阻值为 （2）只闭合开关S1时，灯泡L与电阻R2串联，电压表测灯泡L两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且串联电路中各处的电流相等，当电路中的电流为0.6A时，灯泡L两端的电压为3V、定值电阻R2两端的电压为3V时符合，则灯泡的功率 （3）开关S1、S2、S3都闭合时L与R1并联，此时电能为 只闭合S1、S3时电路为灯泡L的简单电路，此时电能为 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以电路工作20s消耗的电能之差即为R1消耗的电能，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两电路工作20s消耗的电能之差为 70．（23-24九年级上·广东揭阳·阶段练习）某家用电饭锅的内部电路简化示意图如图甲所示，开关S接不同位置使电饭锅分别处于加热和保温两种状态。某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭的过程中，电路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示。求： (1)该电饭锅的加热功率； (2)电阻R2的阻值； (3)该电饭锅此次工作30 min共消耗的电能。 【答案】(1)880W； (2)165Ω； (3)7.92×105J 【详解】（1）开关S接1时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小，由可知，电饭锅处于加热状态，由图乙可知，此时电路中的电流：I1=4A，则该电饭锅的加热功率 P加热=UI1=220V×4A=880W （2）开关接1时，只有R1连入电路，为加热状态，此时的电流为：I1=4A，根据欧姆定律得R1的电阻为 开关接2时，两电阻串联，为保温状态，由图乙可知，此时的电流为：I2=1A，电路的总电阻为 根据串联电路的电阻规律知，电阻R2的阻值为 R2=R-R1=220Ω-55Ω=165Ω （3）电饭锅此次工作30min消耗的电能为 W=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220V×4A×10×60s+220V×1A×20×60s=7.92×105J 71．（2024·山东日照·中考真题）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。 (1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路，加热7.5min，电能表的转盘转过了250r； ①电热水壶消耗的电能是多少? ②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？[，] ③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？ (2)为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验：、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略，相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、，描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律，如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻上的电压怎么变化？ 【答案】(1)见解析 (2)电压 【详解】（1）电热水壶消耗的电能为 水吸收的热量为 水的质量为 则水升高的温度为 则水的温度变为 电热水壶的电阻为 该过程中电热水壶工作的实际功率为 根据，实际电压为 （2）分析乙图可知，、、并联部分和串联，电压表测电源电压，电压表测、、并联部分的电压。由丙图可知，随着接入电路的家用电器增加，电流表A的示数I变大，电压表示数不变，电压表示数变小，根据串联分压规律可知输电线电阻上的电压变大。 72．（24-25九年级上·广西南宁·阶段练习）2024年9月6号台风“摩羯”在海南省文昌市登陆，风力达到17级以上，对我国沿海地区造成了不可估量的损失；为了更好的预防台风，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置模型，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I-U关系的部分数据如图乙所示，R为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），电阻均不计的金属弹簧连接一个挡板，挡板上有一滑片与电阻R连接．闭合开关S；无风时，滑片在电阻R最左端，此时电流表示数为0.2A；有风时，风对挡板的作用力F方向始终水平向右，已知风力每增加1N挡板就会前进1cm，滑片始终与电阻R接触良好且无摩擦；求： (1)电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为多少； (2)无风时R0消耗的电功率为多少； (3)为保护电路，允许风对挡板施加的最大作用力为多少； 【答案】(1)5 (2)0.6W (3)7N 【详解】（1）由图乙可知，当电流表示数为0.2A时，小灯泡两端的电压为1V，小灯泡的电阻为 （2）无风时，滑片在电阻R最左端，此时电流表示数I=0.2A；小灯泡两端电压为UL=1V，此时R两端的电压为 此时R0两端的电压为 此时时R0消耗的电功率为 （3）当I’=0.3A时，风对挡板施加的作用力最大，由（2）可知，R0的阻值为 当I’=0.3A时，R0两端的电压为 由乙图可知，当I’=0.3A时，小灯泡L两端的电压为2.5V，由串联电路分压的特点可知，此时R两端的电压为 R的阻值为 根据电阻丝的阻值与长度成正比可知，接入电路的电阻丝长度为 已知风力每增加1N挡板就会前进1cm，可得允许风对挡板施加的最大作用力 六、科普阅读题 73．（24-25九年级上·广东深圳·期中）阅读短文，回答问题： 最佳空燃比 进入发动机的空气与燃料的质量比例称为空燃比，若吸入发动机的空气所含氧气与燃料恰好完全反应就达到最佳空燃比。为了达到最佳空燃比，在尾气管上安装了如图甲的氧传感器，工作原理（如图乙）是：氧化锆内外表面各有一层金属组成铂电极，氧化锆的外侧与高温尾气接触，内侧连通外界大气，电加热器通电后加热附近大气，使其达到最佳工作温度350℃，在这个温度下氧分子会电离成氧离子，高温电离后的氧离子会通过氧化锆从氧浓度高的位置移到氧浓度低的位置，氧离子浓度差越大，铂电极A和B会聚集越多异种电荷，铂电极间的电压越高。 当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小。发动机控制模块通过检测铂电极两端的电压，控制喷油量，使发动机接近最佳空燃比。 (1)电加热器工作时将电能转化为 能；氧化锆内的电流方向是：铂电极 （选填“A到B”或“B到A”）。 (2)为使质量为、温度为-10℃的大气在0.02秒内达到其最佳工作温度，大气需吸收 J的热量。（大气比热容取，不计热量损失） (3)发动机控制模块检测铂电极两端的电压与空燃比的关系图象如图丙所示，若发动机控制模块检测铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较 （选填“高”或“低”），需要 （选填“加大”或“减少”）喷油嘴的喷油量；由图丙可知最佳空燃比为 。 (4)一辆小汽车在内匀速行驶，其四缸发动机（如图丁所示）全程转速为，发动机以最佳空燃比工作，每次进入单个汽缸的空气质量均为，发动机的效率为40%，汽油热值取，则汽车的牵引力为 N。 【答案】(1) 内 A到B (2)0.36 (3) 高 加大 14.7 (4)1600 【详解】（1）[1]电加热器工作时，消耗电能，产生热量，因此是将电能转化为内能。 [2]由图乙可知氧离子从B到A，而氧离子带负电，电流的方向与负电荷定向移动方向相反，因此氧化锆内的电流方向是A到B。 （2）根据吸热公式，大气需吸收的热量为 （3）[1][2][3]当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，所以铂电极两端的电压接近为零，说明尾气中的氧气含量较高，需要加大喷油量；当燃料较多时，空燃比小于最佳空燃比，尾气中含氧量为0，两电极间的电压达到恒定最大值；当空燃比大于最佳空燃比时，随着尾气中氧含量变大，两电极板间电压急剧变小，由图丙可知最佳空燃比为14.7。 （4）四缸发动机全程转速为40r/s，则每秒做功20次（因为四缸发动机每转两圈做功一次），每次做功需要进入的空气质量为四个汽缸空气质量之和，即 以最佳空燃比工作，则每次需要喷入的汽油质量为 每秒喷入的汽油质量为 汽油完全燃烧放出的热量为 发动机的效率为40%，则有用功为 汽车在1s内匀速行驶20m，汽车的牵引力为 74．（24-25九年级上·江苏南通·期中）阅读短文，回答问题： 多功能喷洒车 多功能喷洒车作为城市环保小卫士充当着重要角色。某款喷洒车的主要结构如图甲所示，配置的四冲程柴油机不仅要牵引喷洒车前行，还要带动雾炮机电气箱里的发电机发电，然后发电机给风机、转向机、水泵和液压泵供电，水泵和液压泵可独立工作。机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心；工作时水泵通过水管将水箱中的水直接压到喷嘴处，然后被风机产生的强风喷射出去；转向机可带动喷雾炮筒左右水平旋转，液压泵撑杆可支撑并带动喷嘴上下转动，达到有效控制喷洒射程和面积的作用。雾炮机能够通过高压雾化系统，将水雾化成与粉尘大小相当的水珠，在风机作用下，将水雾喷射至空中，最后粉尘颗粒与水雾充分融合，逐渐结成颗粒团，在自身重力作用下快速沉降到地面从而达到降尘的目的。覆盖面积大，对200微米以下粉尘具有完全抑制能力。 喷洒车的部分参数如下表所示，其中最大能效的定义为：当以最大射程和流量工作时，最大射程和单位时间喷水体积的乘积与发电机输出功率的比值。 发电机输出电压 380V 最大能效 柴油机效率 40% 发电机效率 90% 喷雾最大流量 100L/min 水箱容积 空载质量 10t 车轮与地面的总接触面积 (1)检修喷洒车同侧前后两个转向灯时，司机会拨动方向盘旁边的横杆，并观察转向灯的发光情况，司机所拨动的这根横杆相当于电路中的 ； (2)下列关于雾炮机的说法正确的是（　　） A．液压泵和水泵串联在电路中 B．喷水时，喷雾炮筒相当于费力杠杆 C．该雾炮机也可利用家中的插座直接供电工作 D．风机、转向机和液压泵工作时都是将电能转化为机械能 (3)雾炮车满载时对水平地面的压强是 Pa；喷洒车在水平路面匀速前进喷雾的过程中，若一直以最大流量喷雾，注满一箱水最多可喷洒 min。竖直喷雾时，水雾和空气的混合物密度为，喷口面积为S，喷出的水雾的初速度为v，某次喷射持续时间为t，喷射高度为h，风机功率为 （用题中所给字母表示）；（g取，） (4)如图乙是水箱内自动测定水量的电路示意图，定值电阻在电路中起 的作用，R是滑动变阻器，水量表是由 表改装而成；若要求喷水过程中水量表示数变小，则图中电源负极应连接R的 （选填“A”或“B”）端； (5)某次喷洒车执行喷洒任务，发电机输出功率27kW，使得雾炮机以最大射程和最大流量工作，该过程中雾炮机的最大射程为 m。 【答案】(1)开关 (2)D (3) 100 (4) 保护电路 电流 B (5)81 【详解】（1）拨动横杆可以控制转向灯所在电路的通断，所以横杆相当于开关。 （2）A．由文中信息“水泵和液压泵可独立工作”可知，水泵和液压泵是并联的，故A错误； B．机械结构上，喷雾炮筒的转轴设计在炮筒的重心，喷雾炮筒是一个省力杠杆，故B错误； C．雾炮机工作电压是380V，而我国家庭电路的电压为220V，故C错误； D．风机、转向机和液压泵工作时消耗电能，获得机械能，所以都是将电能转化为机械能，故D正确。 故选D。 （3）[1]雾炮车满载时对水平地面的压强 [2]由表中信息可知，喷雾最大流量为100L/min，水箱容量为10，时间为 [3]水雾和空气的混合物的总重力 克服重力做功 风机的功率 （4）[1]定值电阻在电路中起到保护电路的作用，防止滑动变阻器滑片移至阻值为0处引起电源短路。 [2]水量表串联在电路中，所以是由电流表改装的。 [3]喷水时，水面下降，浮标下沉，滑片向上移动，要求此时水量表示数变小，说明电路中电流变小，由可知滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将B端与电源负极连接。 （5）喷雾最大流量为100L/min，即，发电机输出功率27kW，最大能效为，即，可得 解得。 75．（24-25九年级上·广东中山·阶段练习）阅读材料，回答问题： “无人机”多功能飞行器 “无人机”多功能飞行器在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。如图甲为某品牌“无人机”，质量（含摄像机）为1.5kg。“无人机”由锂电池供电，采用4个相同的电动机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力。为了保证“无人机”正常工作，每个电动机连接一个电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流，从而改变电动机的功率。“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。该“无人机”能以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9N。“无人机”携带摄像机参与火情勘测时，一般以恒定的速度从地面匀速竖直升至某一高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。该“无人机”携带的微型摄像机有自动拍摄功能，未出现火情时待机；若有火情，摄像机感知一定强度的红外线而自动启动，进入工作状态。其原理如图乙“自启系统”，该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成，其电源电压恒为12V，R为电阻箱，RP是红外探测器（可视为可变电阻）它的阻值与红外线强度变化的关系如图表所示（E为红外线强度，cd表示其单位）。在“自启系统”中，通过电阻箱R的电流必须大于或等于0.5A时，控制电路能启动摄像机进入工作状态。（） E/cd 1.0 2.0 30. 4.0 6.0 RP/Ω 18 9 6 4.5 3 (1)“无人机”电动机与电调的连接方式是 （选填“并联”或“串联”）。 (2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时，下列说法正确的是_________。 A．“无人机”将机械能转化为电能 B．“无人机”每个旋翼获得的升力是15N C．“无人机”增加悬停高度可以扩大视野 D．“无人机”悬停观测时不消耗能量 (3)当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后，无人机的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。“无人机”在参与某次火情的勘测时，它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处，然后悬停。“无人机”上升过程中，受到的 （选填“是”或“不是”）平衡力，受到的空气阻力为 。 (4)在“自启系统”中，为了使控制电路在红外线强度较弱时，就能启动摄像机进入工作状态，可采取的措施： 。（任一措施合理即可） 【答案】(1)串联 (2)C (3) 变小 是 1 (4)减小电阻箱R的电阻值（或调高自启电路电源的电压值） 【详解】（1）为了保证“无人机”正常工作，每个电动机连接一个电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流，从而改变电动机的功率，由题意知，每一个电动机连接一个电调，故电动机和电调的连接方式是串联。 （2）A．无人机的电动机工作时将电能转化成机械能，故A错误； B．悬停观测时，则获得的升力 每个旋翼获得的升力是 故B错误； C．摄像机的镜头是凸透镜，在拍摄地面图像时增加悬停高度，可以扩大拍摄视野范围，故C正确； D．悬停观测时电动机是工作的，需要使无人机获得升力，消耗电能，故D错误。 故选C。 （3）[1]当匀速水平飞行的无人机完成无人配送任务后，其速度不变，高度不变，质量减小，所以其动能变小，重力势能减小，机械能变小。 [2]“无人机”上升过程中，处于匀速运动状态，处于平衡状态，受到的力是平衡力。 [3] 由题意知，“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，即，无人机能以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9N，则有 无人机以2m/s的速度上升时，受到的空气阻力为 （4）在红外线强度较弱时，红外探测器RP的阻值较大，总电阻将增大；通过电阻箱R的电流必须大于或等于0.5A时，控制电路能启动摄像机进入工作状态，则可采取的措施：减小电阻箱R的电阻值（或调高自启电路电源的电压值），使自启电路中电流增大至0.5A，此时控制电路启动。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$