第18章 电功率 培优训练- 2024-2025学年人教版九年级上学期 - 【王牌物理河南专版】

王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题17 第18章电功率 培优训练 难度系数0.37 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（3分）如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L上标“3V　 1.5W”字样（灯丝电阻不随温度变化），灯泡正常发光时的电流为　 　A。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，使小灯泡L正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻为　 　Ω，滑动变阻器R的电功率为　 　W。 T1 T2 2．（1分）某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，电路功率为P2，则P1：P2＝　 　。 3．（2分）小坝同学家电能表表盘如图所示，其示数为　 　kW·h，若只让“220V 1210W”的电热水壶单独工作6min，指示灯闪烁l60次，则该电热水壶的实际功率为　 　W。 T3 T4 4．（2分）有两个电路元件A和B，流过电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知元件A的阻值是　 　；将它们串联接在电源上，元件B的实际功率是　 　 W。 5．（3分）两只灯泡L1和L2分别标有“6V 3W”和“10V 10W”"的字样，保证两灯泡都能安全使用(设灯丝电阻不变)。若把它们串联在电路中，　 　 灯较亮，两灯的实际功率之比P1：P2=　 　，允许电源的最大电压是　 　 V 6．（3分）据报道，青岛一个小伙子在自家居民楼顶上，自己设计、组装了一套微型太阳能发电站，被媒体称为“中国家庭光伏电站第一人”。（已知：煤的热值q煤=3×107J/kg，1kW·h=3.6×106J） （1）（1分）该太阳能发电站发电时，将光能转化为　 　能； （2）（1分）该太阳能发电站工作8h可发电10kW·h，即电能是　 　J； （3）（1分）该太阳能发电站产生10kW·h的电能，如果由热电转化效率为30％的热电厂来供电，需要完全燃烧煤　 　kg。 2、 选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（　　） A．电压表的正、负接线柱接错了 B．电压表的量程选择不合适 C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联 8．（2分）冬季成都室内温度大约只有10℃，小涵的爸爸想买一个电暖器放在10m2的书房里取暖，打算把书房里的温度加热到温暖的25℃。他通过某网商平台搜索到了一款取暖器，其部分广告页面如图。又通过网络查询得知，空气的比热容大约为1.0×103J/（kg·℃），空气密度约为1.29kg/m3，请根据这些信息判断下列分析正确的是（　　） A．此暖风机七天消耗1度电是有可能的 B．图乙中的所说的“电表”是电能表，使用暖风机7小时仅耗电0.02kW·h C．即便认为“全屋”就只有10m2也不可能只用1度电使房间温度升高15℃ D．此广告页面信息在有意误导消费，基本的物理知识可以帮助我们辨识其中真伪 9．（2分）如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（　　） A．1.6W B．4.0W C．0.4W D．3.4W 10．（2分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V．下列结果正确的是（　　） A．R1先后两次消耗的电功率之比为3：4 B．滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C．电源电压为10V D．R1的阻值为20Ω 11．（2分） 如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．电源电压为2V B．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω C．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.45W D．滑片P移动过程中电路消耗的最大功率是0.8W 12．（2分） 在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，则以下说法正确的有（　　） ①定值电阻R2=4Ω ②电源的电压为6V ③电压表的最大示数为4.5V ④滑动变阻器的最大电功率为2.25W A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 13．（双选）（2分）如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P从一端滑向另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断不正确的是（　　） A．R0的阻值是10Ω B．电路的最大总功率是25.6W C．R0的最小功率是3.2W D．滑动变阻器的最大阻值是60Ω 14．（双选）（2分）如图所示电路中，R1的阻值为4Ω，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3A；当只闭合S2时，电流表示数为2A，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R2的阻值为2Ω C．S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18W D．只闭合S2时，电路消耗的总功率为24W 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）根据电路图连接实物图（已知两只小灯泡规格相同，其额定电压为3V，额定功率为1.5W） T15 T16 16．（2分）如图所示的是一个双温电炉电路图。电路由两段阻值都为44 Ω的电阻丝R组成发热体，A，B，C为三段引出线，单刀双掷开关接A为低温挡，接B为高温挡，且高温挡的功率为低温挡的2倍，试在图中虚线框内画出两段电阻丝的连接图。 四、实验探究题(共3题；每空1分，共19分) 17．（4分）某同学测定小灯泡的额定功率，选用的电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”。 （1）（1分）根据图甲，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整； （2）（1分）完成电路连接。闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭，为避免这一现象应在连接电路时　 　（写出相应操作过程）； （3）（1分）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，但发现电流表有示数，请分析小灯泡不亮的原因是　 　。 （4）（1分）调节滑动变阻器电流表示数如图丙时，灯泡正常发光。则小灯泡的额定功率是　 　。 18．（7分）小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）（1分）请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路，要求：向右移动滑片P，灯泡变亮； （2）（1分）连接电路时，开关应处于 　 　状态； （3）（1分）连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，则下一步操作应该是 ____； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．更换电池 D．移动滑片P （4）（1分）根据测得的数据绘制的通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图乙所示，分析图像可知：小灯泡的额定功率为 　 　W； （5）（1分）利用图甲中器材和电路 　 　（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系； （6）（2分）同组的小聪设计了一种测量定值电阻Rx阻值的电路，如图丙所示。已知电路中另一个定值电阻的阻值为R0，电源电压未知且不变。请将以下实验步骤补充完整： ①断开开关S2，闭合开关S、S1，记录电压表的示数U1； ②　 　，记录电压表的示数U2； ③待测电阻Rx阻值的表达式：Rx=　 　（用U1、U2、R0表示）。 19．（8分）小江用图甲所示的实验装置探究“影响电流产生热量与那些因素有关”，实验中三个烧瓶都盛有相同质量的煤油。 （1）（2分）该实验通过比较　 　来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是　 　。 （2）（2分）小江先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中：然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作获得第二组数据（见表） 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 田此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流　 　，其产生的热量　 　。 （3）（2分）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中　 　（选填“A”或“B”），烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻　 　（选填“串联”或“并联”）。 （4）（2分）小江提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中　 　（选填“A”或“B”），烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水。水和煤油吸热的多少是通过　 　来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。 五、计算题(共2题；共17分) 20．（8分）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求： （1）（2分）低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）（3分）发热电阻R1的阻值是多少？ （3）（3分）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化） 21．（9分）如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0=30Ω，电流表的量程为0~0.2A，电压表的量程为0~9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系如下表。 湿度RH 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 湿敏电阻R 10Ω 20Ω 30Ω 40Ω 50Ω 60Ω 70Ω 80Ω 90Ω 100Ω 110Ω 在电路安全工作的前提下，求： （1）（3分） 当电流表的示数为最大时，R的阻值； （2）（3分） 电压表示数为6V时，湿敏电阻R消耗的电功率； （3）（3分） 该装置能监测的湿度最大值。 【王牌物理】九年级阶段性调研试题17 第18章电功率 培优训练 难度系数0.37 答案解析部分 1．【答案】0.5；6；1.5 2．【答案】1：4 3．【答案】5637.8；1000 4．【答案】5；1 5．【答案】L1；6：5；11 6．【答案】（1）电（2）3.6×107（3）4 7．【答案】D 8．【答案】D 9．【答案】A 10．【答案】B 11．【答案】B 12．【答案】B 13．【答案】C,D 14．【答案】B,D 15．【答案】 16．【答案】 17．【答案】（1） （2）将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 （3）小灯泡的实际功率太小 （4）0.65W 18．【答案】（1） （2）断开 （3）D （4）0.625 （5）不能 （6）断开开关S1，闭合开关S、S2； 19．【答案】（1）温度计示数变化；水的比热容大于煤油的比热容 （2）越大；越多 （3）B；串联 （4）A；加热时间 20．【答案】（1）解： 低温挡工作时电路中的电流：； 答：低温挡工作时，电路中的电流是2A； （2）解： 当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为： 根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝110Ω﹣70Ω＝40Ω； 答：发热电阻R1的阻值是40Ω； （3）解： “3000r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转， 电能表转盘转25转消耗的电能： 电烤箱的实际功率：； 根据可知，电烤箱的实际电压：。 答：用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。 21．【答案】（1）解： 由图乙可知，R0与R串联，当电流表示数最大为0.2A时，电路中的总电阻为 R的阻值为 答：当电流表的示数为最大时，R的阻值为30Ω； （2）解： 电压表测量的是R两端的电压，当电压表的示数为6V，即UR=6V。R0两端的电压 此时通过R的电流 湿敏电阻R消耗的电功率 答：电压表示数为6V时，湿敏电阻R消耗的电功率为1.2W； （3）解： 根据串联电路的分压规律，当R接入阻值越大，其两端电压即电压表的示数越大，电压表的量程为0~9V，当电压表的示数为9V， R接入电路中的电阻最大，此时R0两端的电压为 此时通过R的电流 ; R的阻值为 查表可知对应的湿度值为 80%，为该装置能监测的最大湿度。 答：该装置能监测的湿度最大值为80%。 学科网（北京）股份有限公司 $$王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题17 第18章电功率 培优训练 难度系数0.37 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（3分）如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L上标“3V　 1.5W”字样（灯丝电阻不随温度变化），灯泡正常发光时的电流为　 　A。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，使小灯泡L正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻为　 　Ω，滑动变阻器R的电功率为　 　W。 【答案】0.5；6；1.5 【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算 【解析】【解答】根据小灯泡规格，计算灯泡正常发光时的电流为： 灯泡和滑动变阻器串联，闭合开关S，灯泡正常发光时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为：， 根据串联电路电流规律，计算滑动变阻器接入电路的电阻为 计算滑动变阻器R的电功率为：P=UI=3V×0.5A=1.5W。 2．（1分）某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，电路功率为P2，则P1：P2＝　 　。 【答案】1：4 【知识点】电功的计算 【解析】【解答】 两电阻丝的阻值相等，设每根电阻丝的阻值为R， 当开关S1接b，S2断开时，两电阻丝串联，总电阻R1=2R， 当开关S1接a，S2闭合时，两电阻丝并联，总电阻 电源电压U不变，功率之比 故答案为：1：4。 3．（2分）小坝同学家电能表表盘如图所示，其示数为　 　kW·h，若只让“220V 1210W”的电热水壶单独工作6min，指示灯闪烁l60次，则该电热水壶的实际功率为　 　W。 【答案】5637.8；1000 【知识点】电功的测量；电功率的计算 【解析】【解答】电能表读数时，最后一位是小数位，由图可知，电能表的示数是5637.8kW·h。电能表指示灯闪烁l60次消耗的电能 ，该电热水壶的实际功率为 4．（2分）有两个电路元件A和B，流过电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知元件A的阻值是　 　；将它们串联接在电源上，元件B的实际功率是　 　 W。 【答案】5；1 【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】（1）根据图像可知，当A的电压为3V时，通过它的电流为0.6A，那么A的阻值为：； （2）根据图像可知，当电流为0.4A时，A的电压为2V，B的电压为2.5V，则电源电压为：U总=UL+U=2.5V+2V=4.5V，与题意相符。 则此时元件B的电功率为：PB=UBIB=2.5V×0.4A=1W。 5．（3分）两只灯泡L1和L2分别标有“6V 3W”和“10V 10W”"的字样，保证两灯泡都能安全使用(设灯丝电阻不变)。若把它们串联在电路中，　 　 灯较亮，两灯的实际功率之比P1：P2=　 　，允许电源的最大电压是　 　 V 【答案】L1；6：5；11 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】（1）根据题意可知，灯泡 L1的电阻为； L2的电阻为； 当它们串联时，通过它们的电流相等； 由P=I2R知，灯泡的电功率P1＞P2， 故L1灯较亮。 （2）由P=I2R知，实际功率之比为； （3）灯泡L1的额定电流为， L2的额定电流为， 故电路中的最大电流为Imax=0.5A， 电源电压最大为U=Imax（R1+R2）=0.5A×（12Ω+10Ω）=11V。 6．（3分）据报道，青岛一个小伙子在自家居民楼顶上，自己设计、组装了一套微型太阳能发电站，被媒体称为“中国家庭光伏电站第一人”。（已知：煤的热值q煤=3×107J/kg，1kW·h=3.6×106J） （1）（1分）该太阳能发电站发电时，将光能转化为　 　能； （2）（1分）该太阳能发电站工作8h可发电10kW·h，即电能是　 　J； （3）（1分）该太阳能发电站产生10kW·h的电能，如果由热电转化效率为30％的热电厂来供电，需要完全燃烧煤　 　kg。 【答案】（1）电 （2）3.6×107 （3）4 【知识点】燃料的热值；太阳能及其利用与转化；电能表参数的理解 【解析】【解答】(1)太阳能发电站的工作原理是将光能转化为电能，这是太阳能发电的基本能量转化形式。 (2)已知，那么 10kW·h 换算成焦耳为：。 (3)首先根据热电厂的热电转化效率求出需要的热量Q： 根据公式（W为电能，Q为煤完全燃烧放出的热量），可得 。 然后求煤的质量m： ，可得 代入可得。 故答案为：电；3.6×107；4； 2、 选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（　　） A．电压表的正、负接线柱接错了 B．电压表的量程选择不合适 C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联 【答案】D 【知识点】探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。故选D。 8．（2分）冬季成都室内温度大约只有10℃，小涵的爸爸想买一个电暖器放在10m2的书房里取暖，打算把书房里的温度加热到温暖的25℃。他通过某网商平台搜索到了一款取暖器，其部分广告页面如图。又通过网络查询得知，空气的比热容大约为1.0×103J/（kg·℃），空气密度约为1.29kg/m3，请根据这些信息判断下列分析正确的是（　　） A．此暖风机七天消耗1度电是有可能的 B．图乙中的所说的“电表”是电能表，使用暖风机7小时仅耗电0.02kW·h C．即便认为“全屋”就只有10m2也不可能只用1度电使房间温度升高15℃ D．此广告页面信息在有意误导消费，基本的物理知识可以帮助我们辨识其中真伪 【答案】D 【知识点】密度公式及其应用；比热容；热量的计算；电功的计算 【解析】【解答】A．由图丙可知，暖风机的额定功率是800W，此暖风机七天消耗电能W=Pt=0.8kW×24×7h=134.4kW·h>1kW·h A不符合题意； B．由图乙可知，使用暖风机7小时消耗的电能W电=5.1kW·h-3.1kW·h=2kW·h B不符合题意； C．房间的高度约为3m，房间的容积V=Sh=10m2×3m=30m3 房间内空气的体积等于房间的容积，空气的质量m=ρV=1.29g/cm3×30m3=38.7kg 室温升高15℃时空气所吸收的热量Q吸=cmΔt=1.0×103J/(kg·℃)×38.7kg×15℃=5.805×105J 如果不考虑热量的损失，电暖器消耗的电能W′=Q吸=5.805×105J=0.16125kW·h<1kW·h 所以用1度电能使房间温度升高15℃，C不符合题意； D．由A可知此暖风机七天消耗电能大于1度电，此广告页面信息在有意误导消费，我们可以用物理知识帮助辨识其中真伪，D符合题意。 故答案为：D。 9．（2分）如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了（　　） A．1.6W B．4.0W C．0.4W D．3.4W 【答案】A 【知识点】电功率的计算 【解析】【分析】电阻大小不变，已知电阻两端电压的变化和电流的变化，根据公式 可求电阻的大小，根据公式 可知该电阻的电功率变化。 电阻两端的电压变化，电阻保持不变，当电阻两端的电压为6V时，通过电阻的电流为 ，该电阻的电功率为 ，当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为 ，该电阻的电功率为 ， 电流变化Δ，所以R=40Ω， 所以该电阻的电功率变化了Δ。 故选A 10．（2分）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V．下列结果正确的是（　　） A．R1先后两次消耗的电功率之比为3：4 B．滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C．电源电压为10V D．R1的阻值为20Ω 【答案】B 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用 【解析】【解答】由电路分析可知，R1与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑片P置于变阻器的B端时滑动变阻器的阻值最大，根据Q= 得R2= =10Ω，B符合题意；滑片P置于变阻器的B端时电路中的电流I1= =0.6A，U总=U1+U2=0.6AR1+6V……①，当R1=10Ω时电压表的示数=6V-2V=4V，此时电路中的电流I’= =0.8A，U总=U1+U2=0.8AR1+4V……②，根据P=I2R得P1：P1’=（0.3A）2R1：（0.4A）2R1=9：16，A不符合题意；解由①②组成的方程组得：电源电压为12V、R1的阻值为10Ω，C、D不符合题意。 故答案为：B。 11．（2分） 如图甲所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．电源电压为2V B．滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω C．滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率是0.45W D．滑片P移动过程中电路消耗的最大功率是0.8W 【答案】B 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压。 A.当滑动变阻器的滑片滑到A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压， 由图像可知，电源的电压U=3V，故A错误； B.当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 由图像可知，电路中的电流I小=0.1A，R1两端的电压U1=1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以R2两端的电压：U2=U-U1=3V-1V=2V， 则滑动变阻器R2的最大阻值：，故B正确； C.根据欧姆定律可知，R1的阻值：； 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以滑片P滑到AB中点时，电路中的电流：， 电阻R1的电功率：P1=I2R1=（0.15A）2×10Ω=0.225W，故C错误； D.电源电压不变，根据P=UI可知电路中电流最大时，电路中消耗的功率最大。 电路中的电流最大值为0.3A，则滑片P移动过程中电路消耗的最大功率P大=UI大=3V×0.3A=0.9W，故D错误。 故选B。 12．（2分） 在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，则以下说法正确的有（　　） ①定值电阻R2=4Ω ②电源的电压为6V ③电压表的最大示数为4.5V ④滑动变阻器的最大电功率为2.25W A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 【答案】B 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当R1=2Ω和时，滑动变阻器的电功率均为P1=2W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI=I2R可得，两次电路中的电流分别为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，所以，由可得，电源的电压为 即 解得：R2=4Ω，故①正确； 电源的电压为 故②正确； ③由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时，电压表的示数最大，此时电路中的电流，则电压表的最大示数为 故③错误； ④当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流为 滑动变阻器消耗的电功率为 所以，当R=R2=4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则 故④正确，综上可知，①②④正确。故ACD错误，B正确。 故选B。 13．（双选）（2分）如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P从一端滑向另一端的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断不正确的是（　　） A．R0的阻值是10Ω B．电路的最大总功率是25.6W C．R0的最小功率是3.2W D．滑动变阻器的最大阻值是60Ω 【答案】C,D 【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算 【解析】【解答】A．由电路图可知，R0与R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时电路中电流最大，电路的总功率最大，由乙图可知，电路中的最大电流I大＝1.6A，由可得，R0的阻值 A正确，不符合题意； B．电路的最大总功率P大＝UI大＝16V×1.6A＝25.6W B正确，不符合题意； C．当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，由串联分压原理可知，变阻器两端的电压最大（即电压表的示数最大），此时电路中的电流最小，R0的功率最小，由乙图可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，变阻器R两端的电压UR＝14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R0两端的电压U0＝U﹣UR＝16V﹣14V＝2V R0的最小功率P0＝U0I小＝2V×0.2A＝0.4W C错误，符合题意； D．滑动变阻器的最大阻值 D错误，符合题意。 故答案为：CD。 14．（双选）（2分）如图所示电路中，R1的阻值为4Ω，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3A；当只闭合S2时，电流表示数为2A，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R2的阻值为2Ω C．S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18W D．只闭合S2时，电路消耗的总功率为24W 【答案】B,D 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】AC．当开关S1、S2均闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得，电源的电压为U=I1R1=3A×4Ω=12V A不符合题意；因R2被短路，故流过R2的电流为0，即R2消耗的功率为0W，C不符合题意； BD．只闭合S2时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知，电路中的总电阻为 因串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，故电阻R2的阻值为R2=R﹣R1=6Ω﹣4Ω=2Ω B符合题意；电路消耗的总功率为P=UI2=12V×2A=24W D符合题意。 故答案为：BD。 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）根据电路图连接实物图（已知两只小灯泡规格相同，其额定电压为3V，额定功率为1.5W） 【答案】 【知识点】实物的电路连接；并联电路的电流规律；电功率的计算 16．（2分）如图所示的是一个双温电炉电路图。电路由两段阻值都为44 Ω的电阻丝R组成发热体，A，B，C为三段引出线，单刀双掷开关接A为低温挡，接B为高温挡，且高温挡的功率为低温挡的2倍，试在图中虚线框内画出两段电阻丝的连接图。 【答案】 【知识点】串、并联电路的设计；电功率的计算 【解析】【解答】由题意知，两电阻丝的阻值相同，高温挡的功率为低温挡的2倍，电源电压一定，由可知，高温挡电阻为低温挡电阻的，所以高温时只有一段电阻丝接入电路，低温时两段电阻丝串联即可满足要求，电路如图所示。 四、实验探究题(共3题；每空1分，共19分) 17．（4分）某同学测定小灯泡的额定功率，选用的电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”。 （1）（1分）根据图甲，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整； （2）（1分）完成电路连接。闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭，为避免这一现象应在连接电路时　 　（写出相应操作过程）； （3）（1分）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，但发现电流表有示数，请分析小灯泡不亮的原因是　 　。 （4）（1分）调节滑动变阻器电流表示数如图丙时，灯泡正常发光。则小灯泡的额定功率是　 　。 【答案】（1） （2）将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 （3）小灯泡的实际功率太小 （4）0.65W 【知识点】额定功率；探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】(1)由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，在电压表选择0~3V量程，由图丙可知，电流表选择0~0.6A 量程，电压表并联在小灯泡两端，如图所示： (2) 第1空、 闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭这种现象，是流经小灯泡的电流过大，使得小灯泡电流过载，烧坏了，为避免这一现象应在连接电路时将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；故该空填“ 将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 ”； (3) 第1空、 闭合开关，电流表有示数，表示电路是通路，小灯泡不亮原因是滑动变阻器连入电路的电阻太大，导致通过小灯泡的电流太小，小灯泡的实际功率太小；故该空填“ 小灯泡的实际功率太小 ”； (4) 由图丙可知， 电流表选择0~0.6A量程， 示数为： 0.26A， 小灯泡的额定功率是： 故该空填“ 0.65W ”。 18．（7分）小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）（1分）请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路，要求：向右移动滑片P，灯泡变亮； （2）（1分）连接电路时，开关应处于 　 　状态； （3）（1分）连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，则下一步操作应该是 ____； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．更换电池 D．移动滑片P （4）（1分）根据测得的数据绘制的通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图乙所示，分析图像可知：小灯泡的额定功率为 　 　W； （5）（1分）利用图甲中器材和电路 　 　（选填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系； （6）（2分）同组的小聪设计了一种测量定值电阻Rx阻值的电路，如图丙所示。已知电路中另一个定值电阻的阻值为R0，电源电压未知且不变。请将以下实验步骤补充完整： ①断开开关S2，闭合开关S、S1，记录电压表的示数U1； ②　 　，记录电压表的示数U2； ③待测电阻Rx阻值的表达式：Rx=　 　（用U1、U2、R0表示）。 【答案】（1） （2）断开 （3）D （4）0.625 （5）不能 （6）断开开关S1，闭合开关S、S2； 【知识点】探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】（1）滑动变阻器要串联在电路中，连接时要采取“一上一下”的方式，向右移动滑片P，灯泡变亮说明滑动变阻器的右下端要接入电路，据此连接电路，如图所示： （2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 （3）连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，说明电路是通的，只是电流比较小，灯泡实际功率较小导致不亮，下一步操作应该是移动滑片P，让灯泡亮起来，D符合题意，ABC不符合题意。 故答案为：D。 （4）由图乙知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，故小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W （5）在探究电流与电压的关系实验时要保持定值电阻不变，由图乙知小灯泡的电阻在变化，故利用图甲中器材和电路不能探究电流与电压的关系。 （6）断开开关S2，闭合开关S、S1，两电阻串联，电压表测量Rx两端的电压，记录电压表的示数U1，即Rx两端的电压Ux=U1；断开开关S1，闭合开关S、S2，两电阻仍串联，电压表测量电源电压，记录电压表的示数U2，即电源电压U=U2；R0两端的电压U0=U2-U1此时电路的电流 待测电阻Rx阻值的表达式 19．（8分）小江用图甲所示的实验装置探究“影响电流产生热量与那些因素有关”，实验中三个烧瓶都盛有相同质量的煤油。 （1）（2分）该实验通过比较　 　来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是　 　。 （2）（2分）小江先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中：然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作获得第二组数据（见表） 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 田此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流　 　，其产生的热量　 　。 （3）（2分）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中　 　（选填“A”或“B”），烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻　 　（选填“串联”或“并联”）。 （4）（2分）小江提议利用上述实验装置该做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中　 　（选填“A”或“B”），烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的煤油换成等质量的水。水和煤油吸热的多少是通过　 　来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。 【答案】（1）温度计示数变化；水的比热容大于煤油的比热容 （2）越大；越多 （3）B；串联 （4）A；加热时间 【知识点】比热容；焦耳定律 【解析】【解答】（1）根据图片可知，本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少。实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是水的比热容大于煤油的比热容。 （2）根据表格数据可知，第2次实验水升高的温度大，根据根据Q=cmΔt可知，此时水吸热多，电阻丝产生的热量多，因此得到结论：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多； （3）根据控制变量法的要求可知，探究电流产生热量多少跟电阻的关系时，应该控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联； （4）①“比较水和煤油比热容的大小”时，应该采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择乙图中A烧瓶。由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，根据Q=W=t可知电流产生热量相同，并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水； ②根据Q=W=t可知，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映。 五、计算题(共2题；共17分) 20．（8分）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求： （1）（2分）低温挡工作时，电路中的电流是多少？ （2）（3分）发热电阻R1的阻值是多少？ （3）（3分）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化） 【答案】（1）解： 低温挡工作时电路中的电流：； 答：低温挡工作时，电路中的电流是2A； （2）解： 当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为： 根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝110Ω﹣70Ω＝40Ω； 答：发热电阻R1的阻值是40Ω； （3）解： “3000r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000转， 电能表转盘转25转消耗的电能： 电烤箱的实际功率：； 根据可知，电烤箱的实际电压：。 答：用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。 【知识点】电能表参数的理解；电功率与电压、电流的关系；电功率的计算 【解析】【分析】 （1）知道电烤箱的低温挡功率、工作电压，利用P=UI求低温挡工作时电路中的电流； （2）当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，由 求R1、R2串联后的总电阻，根据串联电路的特点求发热电阻R1的阻值； （3）“3000r/（kW•h）”表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此可求电能表转盘转25转时，电烤箱消耗的电能，再利用 求电烤箱的实际功率，再利用 求实际电压。 湿度RH 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 湿敏电阻R 10Ω 20Ω 30Ω 40Ω 50Ω 60Ω 70Ω 80Ω 90Ω 100Ω 110Ω 21．（9分）如图甲所示为一个超声波加湿器，图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0=30Ω，电流表的量程为0~0.2A，电压表的量程为0~9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系如下表。 在电路安全工作的前提下，求： （1）（3分） 当电流表的示数为最大时，R的阻值； （2）（3分） 电压表示数为6V时，湿敏电阻R消耗的电功率； （3）（3分） 该装置能监测的湿度最大值。 【答案】（1）解： 由图乙可知，R0与R串联，当电流表示数最大为0.2A时，电路中的总电阻为 R的阻值为 答：当电流表的示数为最大时，R的阻值为30Ω； （2）解： 电压表测量的是R两端的电压，当电压表的示数为6V，即UR=6V。R0两端的电压 此时通过R的电流 湿敏电阻R消耗的电功率 答：电压表示数为6V时，湿敏电阻R消耗的电功率为1.2W； （3）解： 根据串联电路的分压规律，当R接入阻值越大，其两端电压即电压表的示数越大，电压表的量程为0~9V，当电压表的示数为9V， R接入电路中的电阻最大，此时R0两端的电压为 此时通过R的电流 R的阻值为 查表可知对应的湿度值为 80%，为该装置能监测的最大湿度。 答：该装置能监测的湿度最大值为80%。 【知识点】串联电路的电压规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【分析】（1）根据，计算电阻，结合串联电路总电阻计算部分电阻； （2）根据串联电路总电压，计算各部分分压，根据，计算电流，利用P=UI，计算电功率； （3）根据，计算电流，结合，计算电阻。 学科网（北京）股份有限公司 $$