专题04 电功 电功率-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编（山西专用）

专题04 电功 电功率 考点一：电能 电功及其计算 1．（23-24九年级上·山西临汾·期末）暑假期间我县某学校完成了“护眼灯进校园”的项目。新装护眼灯（如图）无吃光、无频闪、无蓝光危害，有效保护学生们的视力健康。下列关于一盏护眼灯的估测符合实际的是（　　） A．正常工作电压为110V B．正常工作的电流约3A C．正常工作的电功率约500W D．正常工作一小时消耗电能约0.03kW·h 2．（23-24九年级上·山西大同·期末）下列常见的家用电器，1h消耗的电能约为1kW•h的是（　　） A．家用空调 B．电冰箱 C．液晶电视机 D．台式电脑 3．（23-24九年级上·山西长治·期末） (1)如图所示，图甲中电压表的分度值为 V，其读数为 V；图乙中电流的读数为 A； (2)小明家11月底和12月底电能表表盘的示意图分别如图丙、丁所示，11月底电能表的读数为 kW·h。若电费标准为0.6元/（kW·h），则小明家12月应交电费 元。 4．（23-24九年级上·山西阳泉·期末）科技小组的同学利用电磁继电器设计了一套温度自动控制装置。如图甲所示， 电磁铁线圈阻值忽略不计，R1为热敏电阻。压缩机（电动机）启动可以起到调节温度的作用，当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到 0.15A，衔铁吸下，压缩机启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，压缩机停止工作，如此进行间歇性循环工作。图乙为工作电路某 30 分钟内压缩机功率与时间的关系图。请你回答： （1）压缩机启动工作时，控制电路中热敏电阻的阻值； （2）30min内工作电路中压缩机消耗的总电能。 5．（23-24九年级上·山西大同·期末）某品牌的储水式小厨宝能实现“加热”和“保温”两种功能，其部分参数如表所示。已知小厨宝内部有R1和R2两根电热丝，某次加热1kg的水时，关闭家中其他用电器，图甲所示的电能表指示灯在1min内闪烁了55次，水温恰好从20℃升高至42℃。 （1）请在图乙虚线框内画出小厨宝内部的电路图，并说明如何实现“加热”和“保温”功能； （2）求小厨宝的加热效率[c水=4.2×103J/(kg•℃)]； （3）求小厨宝的加热功率。 品牌 xxx小厨宝 额定电压 220V 频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 400W 6．（22-23九年级上·山西晋中·期末）阅读短文，回答问题。 空气能热水器 空气能热水器因其节能、环保，不受天气影响，成为许多采暖用户新选择。 空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态工作物质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的热；气态的工作物质被压缩机压缩成为高温、高压的液态，然后进入冷凝器放热而把水加热。如此不断地循环加热，可以把水加热至50℃~65℃，用于洗澡或冬天地暖的循环液体。 在这一过程中，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量。从节能方面来说，空气能热水器远比电热水器省电；其次，从安全性来说，空气能热水器仅仅是将压缩升温后的热量转移到水箱中进行加热，所以水和电是完全隔离开了的，而电热水器电热棒是直接在水中加热的，很容易发生漏电事故！ （1）空气能热水器的工作原理与 极为相似；冷凝器中的水在加热过程中，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。 （2）原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能 度。使用空气能热水器每月节约的电能，可供15W的节能灯正常工作 h。 考点二：电功率 7．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）夜晚用电高峰的时候人们会发现家里的电灯会变暗，这是因为高峰时期同时工作的用电器增多，从而使干路的导线分压 ，电灯的实际功率 的缘故。（选填“变大”或“变小”） 8．（23-24九年级上·山西晋中·期末）教室装有“220V 22W”节能灯6盏，都正常工作时干路电流为 A；若有一盏灯损坏，电路中总电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 9．（22-23九年级上·山西阳泉·期末）如图是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，其中 （选填“甲”或“乙”）是小灯泡的I﹣U图像；将定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上，电路的总电流为 A；若将它们串联接在5V的电源上，电路的总功率为 W。 10．（23-24九年级上·山西大同·期末）小明家刚购置了一个电器，他从铭牌上得知该用电器的规格为“220V 1000W”。则这个用电器可能是（　　） A．电视机 B．电风扇 C．空调 D．电冰箱 11．（23-24九年级上·山西大同·期末）小明家新购置了2个灯泡，其铭牌如图所示（假设灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，甲灯和乙灯一样亮 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．两灯串联接入电路中时，在保证灯泡安全的前提下只有甲灯能正常发光 D．两灯串联在220V的电路中时，乙灯比甲灯亮 12．（23-24九年级上·山西太原·期末）某科技小组设计的地磅内部简化电路如图所示，为保护电阻，电源电压不变。其工作原理是车辆开上地磅会使弹簧压缩（弹簧处于弹性限度内）引起滑片P移动，电压表示数反映车辆的重量。当电路中电铃发出警示声时，表明车辆超重了。下列说法正确的是（　　） A．车辆越重，电压表的示数越小 B．车辆越轻，电路中的电流越小 C．车辆越重，电压表的示数与阻值的比值越小 D．当地磅上无车辆时，电路消耗的总功率最大 13．（23-24九年级上·山西运城·期末）电子体温计能够快捷地测量人体体温。其中测温电路如图甲所示，电源电压恒为6V，R是阻值为400Ω的定值电阻，RT为热敏电阻，RT的阻值与温度的关系如图乙所示。关于此测温电路，下列分析正确的是（　　） A．当温度升高时，电压表示数增大 B．当温度降低时，电路中的总功率变小 C．当温度为32℃，电压表的示数为3V D．当电压表示数为4V时，温度为42℃ 14．（23-24九年级上·山西大同·期末）如图所示的电路中，电源电压恒为12V，小灯泡标有“6V 3W”（假设灯丝电阻不变）字样，滑动变阻器标有“36Ω 1A”字样。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）当滑动变阻器的滑片移动到中点位置的时候，小灯泡的功率。 15．（23-24九年级上·山西阳泉·期末）阅读短文，回答问题。 手机电池 1983年摩托罗拉公司推出一款手机，也就是我们所熟知的“大哥大”，它的质量差不多有 0.9千克。在“大哥大”那巨大的身材里，有一半都是电池，但这个电池容量只有500mAh，而且需要10小时才能充满，充满后却只能打30分钟电话，真正做到了“充电2小时，通话 5分钟”。“大哥大”使用的电池是镍镉电池，之后手机电池经历了镍氢电池，直到1991年发展到了锂离子电池，手机才终于获得了持久而稳定的续航，可以说如果没有锂电池的加持，就没有今天功能强劲的手机和五花八门的APP。 以华为“Mate 20 pro”手机为例，该手机采用锂离子电池，电池工作电压为3.7V，不仅采用4200mAh 超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时就可把电池电量充达一半以上，从而实现“充电5分钟，通话2小时”，极大方便了人们的使用。 （1）文中所说的“大哥大”手机中的镍镉电池的质量，与下列物体最接近的是： ； A．三本九年级的物理课本    B． 一张课桌    C． 一个中学生 （2）文中的镍镉电池“容量500mAh”是哪几个物理量进行了怎样运算的结果： ； （3）锂离子电池对外供电时的能量转化是： ； （4）一个标注“输出5V 4A”的快速充电器。假设充电效率为100%，选用快速充电器将“Mate 20 pro”手机电池从零充满需要约 小时。 考点三：电功率的测量 16．（22-23九年级上·山西晋中·期末）如图所示为某校给老师们配备的电热水壶。关于电热水壶的电功率，下列估测最符合实际的是（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 17．（23-24九年级上·山西长治·期末）利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整（要求连线不得交叉，滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮）；( ) （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电路故障原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动； （4）继续移动滑动变阻器的滑片，记下了多组电压值和电流值，绘制成如图乙所示的图象。根据图象可知，其主要原因是 。 18．（23-24九年级上·山西临汾·期末）如图甲所示是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，小灯泡L的额定电压为3.8V，电源电压为6V。 （1）实验原理是 ； （2）闭合开关后，移动滑片时发现电压表示数不变，原因是 ； （3）在上述电路连接中，还需改动一根导线，才可以顺利进行实验，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线 ； （4）电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （5）下列描述小灯泡电功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是 （选填字母）； A． B． C． D． （6）若电压表的0~15V量程已损坏，只能使用0~3V量程，其它器材不变，要测出小灯泡的额定功率，电路应进行的调整为 ； （7）若将另一个相同规格的小灯泡与L串联后直接接在6V电源的两端，小灯泡比正常发光时要 （选填“亮”或“暗”）。 19．（23-24九年级上·山西长治·期末）小梦在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材：电源（电压恒为6V）、待测小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为8Ω、电流表、电压表、开关、规格分别为R1（10Ω  1A）和R2（30Ω  0.5A）的滑动变阻器各一个、若干导线。 (1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的实验电路连接完整 ； (2)为完成本次实验，小梦应选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； (3)小梦连好电路后，闭合开关、移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动； (4)小梦通过实验绘制出小灯泡的U-I图像如图乙所示，分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②小灯泡灯丝的电阻随两端的电压的增大而增大，其原因是灯丝的电阻与 有关。 考点四：焦耳定律 20．（23-24九年级上·山西大同·期末）如图所示家用电器中，正常工作相同时间内产生的热量最多的是（　　） A．笔记本电脑 B．电热水壶 C．电视机 D．电风扇 21．（22-23九年级上·山西太原·期末）当温度降到很低时，某些金属导体的电阻就变成零，这种现象称为超导现象，假如白炽灯的灯丝、电动机内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝的电阻都变为零，当给他们通电时，仍能工作的是（　　） A．白炽灯 B．电动机 C．电饭锅 D．电熨斗 22．（23-24九年级上·山西长治·期末）如图为探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，四个体积相同的透明容器中密封着等质量的空气，将R1与R2按图甲所示接在电源上，将R3与R4按如图乙所示接在同一电源上，已知R1=2Ω，R2=8Ω，R3=R4=5Ω。 （1）实验中通过观察 来反映电流通过导体产生热量的多少，这里采用的方法是 ； （2）在甲图的电路中闭合开关后，发现A中U形管内液面的高度差比B小，可以得到结论：当 和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越 ； （3）若在图乙中R4所在容器外再并联一个电阻丝，如图丙所示，这是为了探究电流产生热量与 （选填“电流”或“电阻”）大小的关系。 23．（22-23九年级上·山西阳泉·期末）小华家使用插座时发现导线长度不够，就在市场上买了一根规格相同的导线接起来使用，售货员阿姨再三叮嘱小华：“一定要接紧线头，否则导线连接处容易烧断。”请你结合所学电学知识，说明导线若连接不紧，连接处容易烧断的原因。 24．（23-24九年级上·山西阳泉·期末）某品牌的节能电饭锅，额定工作电压为220V，其电路原理图如图所示，发热元件电阻R1、R2分别为50Ω和200Ω。当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡，高温挡的功率为1210W；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。求： （1）当开关S1断开，开关S接a端时，电路中的电流； （2）中温挡正常工作时，电路的总功率； （3）若某次热水时，电饭锅高温挡的实际功率只有1000W，电能转化为热能效率为80%，1kg水温度从20℃上升到100℃，求需要加热的时间。[] 25．（23-24九年级上·山西运城·期末）某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中与为电热丝。接入电路，闭合开关、，此时酸奶机的功率为20W；当温度达到42℃时，温控开关自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42℃不变（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。 （1）求该酸奶机电热丝的阻值； （2）若加热时的效率为75%，求将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22℃加热到42℃需要的时间；［混合牛奶的比热容为］ 26．（22-23九年级上·山西吕梁·期末）阅读短文，回答问题： 电热服是将电源、控温装置、安全保护装置、发热元件等通过导线连接组成电路，利用电源控制服装内部的电热元件产生热量的一类服装的总称；电热服一开始主要是为在寒冷环境中的士兵、工人、户外运动者所研发的，能在极寒的环境中保暖御寒，减少冻伤，确保人在舒适的温度下更好地工作或锻炼。 电热服通过移动电源提供能量，发热元件（柔软发热片）为身体提供热量，保暖身体，抵御严寒；移动电源在家庭电路中直接充电，非常方便；电热服的温度可以通过控温装置调控，用户可以根据环境温度和自身情况调整为自己最适宜最舒服的温度；电热服中有过热保护装置，温度较高时自动跳转至低挡位，进行恒温保暖；检测到用户停止使用时，能自动断电，不用担心忘记关掉电源；目前，设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。 （1）电热服的移动电源在充电时，在电路中的“身份”是 （选填“电源”或“用电器”）； （2）发热元件（柔软发热片）的工作原理是利用了电流的 效应； （3）电热服温度过高时，过热保护装置会在电源电压一定的条件下将电路的总电阻 （选填“调高”或“调低”）； （4）除过热保护装置，电热服中还有的保护措施是 。（写出一条即可） 27．（23-24九年级上·山西晋中·期末）下列数据最接近真实值的是（　　） A．家用电冰箱的电流约 0.1A B．一节新干电池的电压约为 36V C．微波炉的额定功率约为 1000W D．家用节能灯工作一晚消耗电能约 1 度 28．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）如果我们能研究制造成常温下的超导体，那么可以用来制作（　　） A．输送电能的导线 B．电炉的发热丝 C．白炽灯的灯丝 D．电热毯的发热丝 29．（23-24九年级上·山西晋中·期末）电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，可控制汽车中电动机的转速，图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是（　　） A．车速仪是由电压表改装而成 B．车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路 C．踩下油门的过程中，电压表的示数与电流表的示数比值增大 D．踩下油门电路中消耗的总功率增大 30．（23-24九年级上·山西太原·期末）小亮设计了如图所示的输液提示器电路图，其中电源电压恒为6V，R为滑动变阻器，滑片P随药液的减少而上滑；L为标有“5V，2.5W”的小灯泡，电压表量程为0~3V。在输液过程中，为保护电路中所有元件的安全（　　） A．电压表示数变大 B．灯泡亮度变暗 C．R连入电路的阻值可以为20Ω D．电路中的最大功率为3W 31．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）《自然》连刊两文报道中国学生曹原石墨烯超导重大发现，各家媒体便争相报道，称曹原实现了常温超导。假如超导现象可以在常温下实现，请展开想象：这会给我们的生活带来哪些变化？ ，其原因是 。 32．（22-23九年级上·山西太原·期末）为充分利用电力设备，山西省早在2016年开始实施峰谷电价。图甲、乙分别是小明家电能表今年8月31日和9月30日显示的数字，他家9月份消耗的电能为 。若其中200度电是峰期用电，其余为谷期用电，根据峰谷电价收费表，计算他家这个月的电费是 元。 峰谷电价 峰期 0.52元/度 谷期 0.30元/度 33．（22-23九年级上·山西阳泉·期末）在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图： （1）此实验用到的实验方法是 法和转换法； （2）实验中选择电阻丝，主要是利用了电流的 效应工作的。甲图，两电阻丝串联目的是 ； （3）乙图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与 的关系。由乙图可以得到的结论是： 一定时， 越大，电流通过导体产生的热量越多。 34．（22-23九年级上·山西晋中·期末）如图甲所示是项目学习小组设计的自制“电热切割机”。当电路中电压一定时，他们想通过改进电热条的长度、粗细来提高切割器的切割能力。小组同学利用器材进行了实验，并记录了如下表所示的数据。 实验次数 电热条的长度/cm 电热条的粗细/mm2 20s切断泡沫的张数 1 15 0.5 10 2 15 1.0 12 3 15 1.5 15 4 20 0.5 8 5 30 0.5 5 （1）分析第1、2、3组数据，你得到的初步结论是： ；分析1、4组数据，你能得到初步结论是 。 （2）根据数据分析，图乙中电热条 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）切割能力最强。 35．（23-24九年级上·山西大同·期末）“寻梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片向左移灯泡变暗，导线不得交叉）；( ) （2）连接好电路闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移动到 处；闭合开关后发现电压表的示数达到2.7V。其原因可能是 ； （3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）小组同学完成上述实验后，在设想缺少电流表的情况下设计了图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，是阻值已知的定值电阻，请完成以下问题； ①连接好电路，闭合开关S，将开关拨到触点 （选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压； ②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数； ③用、、表示小灯泡的额定功率，则 。 36．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）2023年的冬天着实寒冷，小新家里的电取暖器也上岗了。接通电源工作一段时间后，小新发现电阻丝热的发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。请你根据学过的物理知识，帮助她解释产生此现象的原因。 37．（22-23九年级上·山西吕梁·期末）“华为”公司在手机及其他通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果；以手机“超级快充”技术为例，配套的快充充电器以较强的电流不到半小时就能使电池充达一半以上，极大方便了人们的使用；但观察发现，“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析这样设计的好处。 38．（23-24九年级上·山西晋中·期末）重阳节时，小爱给爷爷买了一款如图甲所示的煮茶器，具有“加热”和“保温”两挡功能。小爱查阅说明书得知，该煮茶器的额定电压为220V，“保温”挡的功率为220W，内部由R1和R两根电热丝组成。 （1）请在图乙虚线框中画出煮茶器内部的电路图； （2）某次煮茶器单独正常工作时，将1kg水从加热至用时3min，家中如图丙所示的电能表指示灯闪烁了66次，求煮茶器的加热效率； （3）求煮茶器内部两根电热丝的阻值。 39．（23-24九年级上·山西太原·期末）某校宿舍安装了某品牌速热式电热水器，铭牌标明：加热功率4400W，保温功率100W；内部结构如图甲所示，、是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关，温控开关自动切换到加热状态，当水温升高到40℃时，自动切换到保温状态。观察发现，某天当一寝室只有热水器工作时，将一箱20kg的冷水加热1min，热水器显示屏显示水温由20℃上升到22℃，同时本寝室的电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次，不考虑电阻随温度变化。请你解答： （1）的阻值； （2）电热水器的实际加热功率； （3）电热水器的加热效率。 40．（22-23九年级上·山西晋中·期末）小伟对家中的电饭煲非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：电饭煲具有低温和高温两挡加热功能；其内部加热体由两个开关和两个阻值相同的电阻组成，R1＝R2＝48.4Ω；开关S1闭合，低温挡工作；开关S1、S2都闭合，高温挡工作。请你结合小伟的调查研究，完成下列问题。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），R1、R2的阻值不受温度影响] （1）请在虚线框内画出电饭煲内部的电路图； （2）电饭煲将初温为20℃的1kg水加热到100℃过程中水吸收的热量； （3）电饭煲高温挡工作时的电功率。 41．（22-23九年级上·山西吕梁·期末）如图甲所示是某学校新安装的一部电热直饮水机，它不仅方便快捷，还很安全；内部带有滤芯，将水过滤到可饮用标准后，再利用内部的电热丝将水烧开，打开水龙头即可有开水饮用，同时还有保温功能；如图乙所示是它的简化电路示意图（R1、R2均为电热丝），其各项参数如表： 电热直饮水机 热水温度：100℃ 保温功率：110W 热胆容积：11L 额定电压：220V 加热功率：2200W 频率：50Hz （1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是多少？ （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）在1个标准大气压下，直饮水机的热胆装满11kg的水，电热直饮水机在加热状态下正常工作40min，可将水由20℃加热到沸腾；则电热直饮水机的加热效率是多少？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg] 42．（23-24九年级上·山西晋中·期末）阅读材料，回答下列问题。 智慧教室互动黑板 智慧教室互动黑板采用电容触控技术将传统的手写黑板和多媒体应用相结合。既可以像普通黑板一样用粉笔正常书写，也可以像平板一样，用手触控观看视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用。电子黑板采用电容触控技术，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏， 电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置， 进而感知手指在屏上的运动轨迹。 （1）电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是 （选填“导体”或“绝缘体”）。通过触摸屏周边分布的电极检测 的变化，可感知手指的运动轨迹； （2）电子黑板在播放视频时的电功率为 1000W，黑屏模式的电功率为 100W。若一节课上老师播放视频 10min，其余的 30min 电子黑板都处于黑屏的状态，则电子黑板在 40min 内消耗的总电能是 J； （3）黑屏模式时，电子黑板的电源线不怎么热，但在播放视频时，电源线明显发热，这是为什么呢？为了用电安全，应该对电源线做怎样的改进？ 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 电功 电功率 考点一：电能 电功及其计算 1．（23-24九年级上·山西临汾·期末）暑假期间我县某学校完成了“护眼灯进校园”的项目。新装护眼灯（如图）无吃光、无频闪、无蓝光危害，有效保护学生们的视力健康。下列关于一盏护眼灯的估测符合实际的是（　　） A．正常工作电压为110V B．正常工作的电流约3A C．正常工作的电功率约500W D．正常工作一小时消耗电能约0.03kW·h 【答案】D 【详解】A．护眼灯正常工作电压应为220V，故A不符合题意； B．灯管正常工作的电流约0.2A，故B不符合题意； C．灯管正常工作的电功率约40W，不可能达到500W，故C不符合题意； D．灯管的电功率约40W，正常工作一小时消耗电能约0.04kW•h与0.03kW•h接近，故D符合题意。 故选D。 2．（23-24九年级上·山西大同·期末）下列常见的家用电器，1h消耗的电能约为1kW•h的是（　　） A．家用空调 B．电冰箱 C．液晶电视机 D．台式电脑 【答案】A 【详解】A．家用空调的电功率是1000W，即1kW，工作一小时消耗的电能 W=Pt=1kW×1h=1kW•h 故A符合题意； B．电冰箱的电功率约200W，即0.2kW，工作一小时消耗的电能 W1=P1t=0.2kW×1h=0.2kW•h 故B不符合题意； C．液晶电视机的电功率是100W，即0.1kW，工作一时消耗的电能 W2=P2t=0.1kW×1h=0.1kW•h 故C不符合题意； D．台式电脑的电功率是200W，即0.2kW，工作一小时消耗的电能 W3=P3t=0.2kW×1h=0.2kW•h 故D不符合题意。 故选A。 3．（23-24九年级上·山西长治·期末） (1)如图所示，图甲中电压表的分度值为 V，其读数为 V；图乙中电流的读数为 A； (2)小明家11月底和12月底电能表表盘的示意图分别如图丙、丁所示，11月底电能表的读数为 kW·h。若电费标准为0.6元/（kW·h），则小明家12月应交电费 元。 【答案】(1) 0.1 2.4 0.28 (2) 5588.4 75 【详解】（1）[1][2]甲图电压表选择的量程为，每一大格表示1V，每一大格成分10小格，所以每一小格对应的是0.1V，所以对应的分度值为0.1V，示数为2.4V [3]乙图电流表选择的量程为，每一大格表示0.2A，每一大格成分10小格，所以每一小格对应的是0.02A，分度值为0.02A，示数为0.28A。 （2）[1]电能表最后一位是小数位，由图示电能表可知，11月底电能表的读数为。 [2]12月底电能表示数为，本月用电量为 需交纳的电费为 4．（23-24九年级上·山西阳泉·期末）科技小组的同学利用电磁继电器设计了一套温度自动控制装置。如图甲所示， 电磁铁线圈阻值忽略不计，R1为热敏电阻。压缩机（电动机）启动可以起到调节温度的作用，当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到 0.15A，衔铁吸下，压缩机启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，压缩机停止工作，如此进行间歇性循环工作。图乙为工作电路某 30 分钟内压缩机功率与时间的关系图。请你回答： （1）压缩机启动工作时，控制电路中热敏电阻的阻值； （2）30min内工作电路中压缩机消耗的总电能。 【答案】（1）10Ω；（2）3×105J 【详解】解：（1）压缩机启动工作时，由图甲可知，R1和R2串联，此时控制电路中电流达到 ，由欧姆定律可得 由串联电路的电阻规律可得，热敏电阻的阻值为 （2）由图乙可知，30min 内压缩机的工作时间为 压缩机的功率为P=200W，因此30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能为 W=Pt=200W×1500s=3×105J 答：（1）压缩机启动工作时，控制电路中热敏电阻的阻值为10Ω； （2）30min 内工作电路中压缩机消耗的总电能为3×105J。 5．（23-24九年级上·山西大同·期末）某品牌的储水式小厨宝能实现“加热”和“保温”两种功能，其部分参数如表所示。已知小厨宝内部有R1和R2两根电热丝，某次加热1kg的水时，关闭家中其他用电器，图甲所示的电能表指示灯在1min内闪烁了55次，水温恰好从20℃升高至42℃。 （1）请在图乙虚线框内画出小厨宝内部的电路图，并说明如何实现“加热”和“保温”功能； （2）求小厨宝的加热效率[c水=4.2×103J/(kg•℃)]； （3）求小厨宝的加热功率。 品牌 xxx小厨宝 额定电压 220V 频率 50Hz 加热功率 ？W 保温功率 400W 【答案】（1） ；（2）70%；（3）2200W 【详解】解：（1）当开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据可知，电路中的总功率最大，小厨宝处于加热状态；当开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，根据可知，电路中的电阻最大，电路中的总功率最小，小厨宝处于保温状态，电路图如图所示： （2）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(42℃-20℃)=9.24×104J 1500imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1500次，电能表指示灯在1min内闪烁了55次，小厨宝消耗的电能 小厨宝的加热效率 （3）小厨宝的加热功率 答：（1）见解析； （2）小厨宝的加热效率为70%； （3）小厨宝的加热功率为2200W。 6．（22-23九年级上·山西晋中·期末）阅读短文，回答问题。 空气能热水器 空气能热水器因其节能、环保，不受天气影响，成为许多采暖用户新选择。 空气能热水器，也称为“空气源热泵热水器”，其工作原理与空调器极为相似，采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态工作物质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并从空气中吸收大量的热；气态的工作物质被压缩机压缩成为高温、高压的液态，然后进入冷凝器放热而把水加热。如此不断地循环加热，可以把水加热至50℃~65℃，用于洗澡或冬天地暖的循环液体。 在这一过程中，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量。从节能方面来说，空气能热水器远比电热水器省电；其次，从安全性来说，空气能热水器仅仅是将压缩升温后的热量转移到水箱中进行加热，所以水和电是完全隔离开了的，而电热水器电热棒是直接在水中加热的，很容易发生漏电事故！ （1）空气能热水器的工作原理与 极为相似；冷凝器中的水在加热过程中，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。 （2）原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能 度。使用空气能热水器每月节约的电能，可供15W的节能灯正常工作 h。 【答案】 空调器 增加 15 3000 【详解】（1）[1]根据材料内容可知，空气能热水器的工作原理与空调器极为相似。 [2]冷凝器中的水在加热过程中，水吸收热量，内能增加，温度升高。 （2）[3]根据材料内容可知，空气能热水器每消耗1度电产生的热量相当于电热水器消耗4度电产生的热量，所以原来使用电热水器每月消耗电能60度，现在使用空气能热水器每月仅需消耗电能15度。 [4]使用空气能热水器每月节约的电能 由可知，节能灯正常工作时间 考点二：电功率 7．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）夜晚用电高峰的时候人们会发现家里的电灯会变暗，这是因为高峰时期同时工作的用电器增多，从而使干路的导线分压 ，电灯的实际功率 的缘故。（选填“变大”或“变小”） 【答案】 变大 变小 【详解】[1][2]在用电高峰时，接入电路的用电器变多，由并联电路的电阻特点可知，并联后的总电阻变小，干路中的电流变大，而输电导线有一定的电阻，由U线=IR线可知，干路电流增大时，输电导线分压增大，则用电器两端的电压减小，灯泡的实际功率小，所以灯泡比正常发光要暗一些。 8．（23-24九年级上·山西晋中·期末）教室装有“220V 22W”节能灯6盏，都正常工作时干路电流为 A；若有一盏灯损坏，电路中总电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 0.6 变大 【详解】[1]灯正常工作时，通过每盏灯的电流 教室的节能灯是并联的，6盏灯都正常工作时干路电流为 [2]并联的灯泡互不影响，若有一盏灯损坏，其它灯泡正常工作，电路的干路电流减小，由可知，电路中总电阻变大。 9．（22-23九年级上·山西阳泉·期末）如图是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，其中 （选填“甲”或“乙”）是小灯泡的I﹣U图像；将定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上，电路的总电流为 A；若将它们串联接在5V的电源上，电路的总功率为 W。 【答案】 甲 0.8 2 【详解】[1]定值电阻的阻值不变，由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流和其两端的电压成正比，所以I﹣U图象是正比例函数图象，因此图中乙是定值电阻的I﹣U图象，则甲是灯泡的I﹣U图象。 [2]并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，由图可知当定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上时，通过L的电流为I1=0.6A，通过R的电流为I2=0.2A，由并联电路的电流特点可知电路的总电流为 [3]串联电路中电流处处相等，各个用电器两端的电压之和等于电源电压；若将它们串联接在5V的电源上，由图可知当电路中的电流为I’=0.4A时，L两端的电压为1V，R两端的电压为4V，符合条件；因此电路的总功率为 10．（23-24九年级上·山西大同·期末）小明家刚购置了一个电器，他从铭牌上得知该用电器的规格为“220V 1000W”。则这个用电器可能是（　　） A．电视机 B．电风扇 C．空调 D．电冰箱 【答案】C 【详解】A．电视机电功率约为40～200W，故A不符合题意； B．电风扇电功率约为30～60W，故B不符合题意； C．空调电功率约为1000～2000W，故C符合题意； D．电冰箱电功率约为200W，故D不符合题意。 故选C。 11．（23-24九年级上·山西大同·期末）小明家新购置了2个灯泡，其铭牌如图所示（假设灯泡电阻不变），下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，甲灯和乙灯一样亮 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．两灯串联接入电路中时，在保证灯泡安全的前提下只有甲灯能正常发光 D．两灯串联在220V的电路中时，乙灯比甲灯亮 【答案】C 【详解】A．两灯均正常发光时，甲灯的功率小于乙灯的功率，乙灯比甲灯亮，故A错误； B．两灯均正常发光时，甲灯电阻为 乙灯的电阻为 所以甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错误； C．甲灯的额定电流为 乙灯的额定电流为 两端串联，电流相等，因为I甲＜I乙，所以在保证灯泡安全的前提下只有甲灯能正常发光，故C正确； D．两灯串联时，电流相等，根据公式P=I2R可知，电阻大的灯泡电功率大，灯泡更亮，所以甲灯比乙灯亮，故D错误。 故选C。 12．（23-24九年级上·山西太原·期末）某科技小组设计的地磅内部简化电路如图所示，为保护电阻，电源电压不变。其工作原理是车辆开上地磅会使弹簧压缩（弹簧处于弹性限度内）引起滑片P移动，电压表示数反映车辆的重量。当电路中电铃发出警示声时，表明车辆超重了。下列说法正确的是（　　） A．车辆越重，电压表的示数越小 B．车辆越轻，电路中的电流越小 C．车辆越重，电压表的示数与阻值的比值越小 D．当地磅上无车辆时，电路消耗的总功率最大 【答案】B 【详解】由图得，电铃、变阻器、R0串联，电压表测量R0电压。 A．当车辆越重，滑片向下移动距离越大，变阻器接入电路中电阻越小，电路中电阻越小，电路中电流越大，由欧姆定律得，电压表的示数越大，故A错误； B．车辆越轻，变阻器接入电路中电阻越大，电路电阻越大，电路中的电流越小，故B正确； C．车辆越重，电压表的示数与阻值的比值为电路中电流，则比值变大，故C错误； D．当地磅上无车辆时，电路电阻最大，电源电压不变，由得，电路消耗的总功率最小，故D错误。 故选B。 13．（23-24九年级上·山西运城·期末）电子体温计能够快捷地测量人体体温。其中测温电路如图甲所示，电源电压恒为6V，R是阻值为400Ω的定值电阻，RT为热敏电阻，RT的阻值与温度的关系如图乙所示。关于此测温电路，下列分析正确的是（　　） A．当温度升高时，电压表示数增大 B．当温度降低时，电路中的总功率变小 C．当温度为32℃，电压表的示数为3V D．当电压表示数为4V时，温度为42℃ 【答案】B 【详解】A．由图甲可知，热敏电阻与定值电阻串联，又由图乙可知，当温度升高时，热敏电阻阻值减小，电路中总电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，定值电阻两端电压增大，由串联电路的电压特点可知，热敏电阻两端的电压减小，故A错误； B．由图甲可知，热敏电阻与定值电阻串联，又由图乙可知，当温度降低时，热敏电阻阻值增大，电路中总电阻增大，电源电压不变，电路中电流减小，由可知，电路中的总功率减小，故B正确； C．由图乙可知，当温度为32℃，热敏电阻阻值为800Ω，此时电路的总电阻 电路中的电流 由可得，热敏电阻两端的电压 故C错误； D．电源电压为6V，当电压表示数为4V时，定值电阻两端的电压为2V，热敏电阻与定值电阻串联，电路中的电流相等，则热敏电阻的阻值为定值电阻的两倍，即为800Ω，由图乙可知，此时温度为32℃，故D错误。 故选B。 14．（23-24九年级上·山西大同·期末）如图所示的电路中，电源电压恒为12V，小灯泡标有“6V 3W”（假设灯丝电阻不变）字样，滑动变阻器标有“36Ω 1A”字样。求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）当滑动变阻器的滑片移动到中点位置的时候，小灯泡的功率。 【答案】（1）12Ω；（2）1.92W 【详解】解：（1）根据可知，小灯泡正常发光时的电阻为 （2）当滑动变阻器的滑片移动到中点位置的时候，滑动变阻器接入电路的阻值为18Ω，此时电路的电流为 根据可得，小灯泡的功率为 答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）当滑动变阻器的滑片移动到中点位置的时候，小灯泡的功率为1.92W。 15．（23-24九年级上·山西阳泉·期末）阅读短文，回答问题。 手机电池 1983年摩托罗拉公司推出一款手机，也就是我们所熟知的“大哥大”，它的质量差不多有 0.9千克。在“大哥大”那巨大的身材里，有一半都是电池，但这个电池容量只有500mAh，而且需要10小时才能充满，充满后却只能打30分钟电话，真正做到了“充电2小时，通话 5分钟”。“大哥大”使用的电池是镍镉电池，之后手机电池经历了镍氢电池，直到1991年发展到了锂离子电池，手机才终于获得了持久而稳定的续航，可以说如果没有锂电池的加持，就没有今天功能强劲的手机和五花八门的APP。 以华为“Mate 20 pro”手机为例，该手机采用锂离子电池，电池工作电压为3.7V，不仅采用4200mAh 超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时就可把电池电量充达一半以上，从而实现“充电5分钟，通话2小时”，极大方便了人们的使用。 （1）文中所说的“大哥大”手机中的镍镉电池的质量，与下列物体最接近的是： ； A．三本九年级的物理课本    B． 一张课桌    C． 一个中学生 （2）文中的镍镉电池“容量500mAh”是哪几个物理量进行了怎样运算的结果： ； （3）锂离子电池对外供电时的能量转化是： ； （4）一个标注“输出5V 4A”的快速充电器。假设充电效率为100%，选用快速充电器将“Mate 20 pro”手机电池从零充满需要约 小时。 【答案】 A 电流与通电时间的乘积 化学能转化为内能 0.777 【详解】（1）[1] “大哥大”的质量约0.9kg，则“大哥大”中的电池的质量约0.7kg，一张课桌大约30kg，一个中学大约60kg，都不满足；三本九年级的物理课本的质量接近“大哥大”手机中的镍镉电池的质量。故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （2）[2]电池容量是500mAh，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，所以“容量”是电流与通电时间的乘积。 （3）[3]根据能量转化特点可知，对外供电时能量的转换是：化学能转化为电能。 （4）[4]充电器的充电功率为 电池充满电存储的电能为 充电效率为100%，则消耗的电能为 由可得，手机电池从零充满需要的时间为 考点三：电功率的测量 16．（22-23九年级上·山西晋中·期末）如图所示为某校给老师们配备的电热水壶。关于电热水壶的电功率，下列估测最符合实际的是（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 【答案】D 【详解】根据生活经验可知，电热水壶属于大功率用电器，功率约为1000W，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 17．（23-24九年级上·山西长治·期末）利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路图连接完整（要求连线不得交叉，滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮）；( ) （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电路故障原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动； （4）继续移动滑动变阻器的滑片，记下了多组电压值和电流值，绘制成如图乙所示的图象。根据图象可知，其主要原因是 。 【答案】 短路 左 灯丝电阻随温度升高而变大 【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮，说明滑片向左移动，接入电路的阻值减小，电路电流增大，因此将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，如下图所示： （2）[2]若小灯泡断路，电压表与电源串联，电压表有示数，不符合题意；若小灯泡短路，则小灯泡不亮，且电压表并联在导线两端，无示数，符合题意，故电路故障原因可能是小灯泡短路。 （3）[3]排除故障后，移动滑片至某一位置时，电压表的示数为2.2V，小于小灯泡的额定电压2.5V；为使小灯泡正常发光，应增大小灯泡两端的电压，根据串联分压原理可知，应将滑片向左移动，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器两端的电压，直到电压表的示数为2.5V。 （4）[4]由图丙中I-U图象可知，随灯泡电压U变大，电流I会随之不成比例地增大，这是由于电压变大，灯泡变亮，所以灯丝电阻随温度升高而变大。 18．（23-24九年级上·山西临汾·期末）如图甲所示是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，小灯泡L的额定电压为3.8V，电源电压为6V。 （1）实验原理是 ； （2）闭合开关后，移动滑片时发现电压表示数不变，原因是 ； （3）在上述电路连接中，还需改动一根导线，才可以顺利进行实验，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线 ； （4）电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （5）下列描述小灯泡电功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是 （选填字母）； A． B． C． D． （6）若电压表的0~15V量程已损坏，只能使用0~3V量程，其它器材不变，要测出小灯泡的额定功率，电路应进行的调整为 ； （7）若将另一个相同规格的小灯泡与L串联后直接接在6V电源的两端，小灯泡比正常发光时要 （选填“亮”或“暗”）。 【答案】 电压表测电源电压 1.596 B 将电压表并联到滑动变阻器两端 暗 【详解】（1）[1] 伏安法测电功率的原理是。 （2）[2] 图中电压表并联在电源的两端，测量电源电压，所以闭合开关后，移动滑片时发现电压表示数不变。 （3）[3] 测量小灯泡电功率时要测量出小灯泡两端的电压，所以应将电压表与灯泡并联，如图所示： （4）[4] 由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.42A；小灯泡的额定功率为 P=UI=3.8V×0.42A=1.596W （5）[5] 小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡功率为 由上面表达式可知，滑动变阻器阻值R增大时，小灯泡的功率P减小，根据数学知识可知，灯泡的电功率与R的关系不是一次函数，故ACD错误，B正确。 故选B。 （6）[6] 当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为 6V-3.8V=2.2V 若电压表的0~15V量程已损坏，只能使用0~3V量程，则需将电压表并联接在滑动变阻器两端，当电压表示数为2.2V时，小灯泡两端电压为3.8V，小灯泡正常发光。 （7）[7] 将两只灯泡串联在6V的电源上时，每只灯泡两端的电压都等于3V，低于额定电压，所以灯泡比正常发光时要暗。 19．（23-24九年级上·山西长治·期末）小梦在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材：电源（电压恒为6V）、待测小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为8Ω、电流表、电压表、开关、规格分别为R1（10Ω  1A）和R2（30Ω  0.5A）的滑动变阻器各一个、若干导线。 (1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的实验电路连接完整 ； (2)为完成本次实验，小梦应选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； (3)小梦连好电路后，闭合开关、移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动； (4)小梦通过实验绘制出小灯泡的U-I图像如图乙所示，分析图像可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②小灯泡灯丝的电阻随两端的电压的增大而增大，其原因是灯丝的电阻与 有关。 【答案】(1) (2)R2 (3)右 (4) 0.625 温度 【详解】（1）灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为，小灯泡正常发光时的额定电流约为 故电流表选用小量程串联在电路中，电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示： （2）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，应选用最大阻值30Ω的滑动变阻器R2。 （3）连好电路后，闭合开关、移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向右端移动。 （4）①[1]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为 ②[2]由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。 考点四：焦耳定律 20．（23-24九年级上·山西大同·期末）如图所示家用电器中，正常工作相同时间内产生的热量最多的是（　　） A．笔记本电脑 B．电热水壶 C．电视机 D．电风扇 【答案】B 【详解】电脑、电热水壶、电视机、电风扇这四种用电器，正常情况下电热水壶的电功率最大，且电热水壶工作时把电能全部转化为内能，所以根据公式W=Pt可知，正常工作相同时间，电热水壶消耗的电能最多，产生的热量最多，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 21．（22-23九年级上·山西太原·期末）当温度降到很低时，某些金属导体的电阻就变成零，这种现象称为超导现象，假如白炽灯的灯丝、电动机内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝的电阻都变为零，当给他们通电时，仍能工作的是（　　） A．白炽灯 B．电动机 C．电饭锅 D．电熨斗 【答案】B 【详解】ACD．白炽灯灯丝、电饭锅、电熨斗都是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，当用电器通电时，用电器不会产生电热，白炽灯不能发光、电饭锅不能煮饭、电熨斗不能熨衣服，故ACD不符合题意； B．导体有电阻时，电动机工作，电能转化为机械能和内能，假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，效率更高更好，故B符合题意。 故选B。 22．（23-24九年级上·山西长治·期末）如图为探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，四个体积相同的透明容器中密封着等质量的空气，将R1与R2按图甲所示接在电源上，将R3与R4按如图乙所示接在同一电源上，已知R1=2Ω，R2=8Ω，R3=R4=5Ω。 （1）实验中通过观察 来反映电流通过导体产生热量的多少，这里采用的方法是 ； （2）在甲图的电路中闭合开关后，发现A中U形管内液面的高度差比B小，可以得到结论：当 和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越 ； （3）若在图乙中R4所在容器外再并联一个电阻丝，如图丙所示，这是为了探究电流产生热量与 （选填“电流”或“电阻”）大小的关系。 【答案】 U形管中液面高度差 转换法 电流 多 电流 【详解】（1）[1][2] 电流通过导体产生的热量无法直接观察到，但气体吸热体积膨胀的大小可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，因此运用转换法，通过观察U形管中液面高度差的变化来反映电流通过导体产生热量的多少。 （2）[3][4]如图甲，两个电阻串联在电路中，根据串联电路电流特点可知电流相同，通电时间相同，电阻不同，可探究电流产生的热量与电阻的关系，A中U形管内液面的高度差比B小，可以得到结论当电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多。 （3）[5]因为干路电流等于各支路电流之和，当乙图中右侧瓶外连接电阻后，左侧瓶内电阻丝流过的电流大于右侧瓶内电阻丝的电流，由此可知，因此丙图中右侧瓶外连接电阻丝的作用是使通过左右容器内电阻丝的电流不同，为了探究电流产生热量与电流大小的关系。 23．（22-23九年级上·山西阳泉·期末）小华家使用插座时发现导线长度不够，就在市场上买了一根规格相同的导线接起来使用，售货员阿姨再三叮嘱小华：“一定要接紧线头，否则导线连接处容易烧断。”请你结合所学电学知识，说明导线若连接不紧，连接处容易烧断的原因。 【答案】见解析 【详解】答：在同一电路中，导线接不紧的地方电阻比其他部分的电阻大得多，而通过导线的电流I相同，由可知，在通电时间相同的情况下，导线接不紧的地方产生的热量远远大于导线的其他部分产生的热量，所以导线若接不紧，连接处容易烧断。 24．（23-24九年级上·山西阳泉·期末）某品牌的节能电饭锅，额定工作电压为220V，其电路原理图如图所示，发热元件电阻R1、R2分别为50Ω和200Ω。当开关S1闭合，开关S接b端时为高温挡，高温挡的功率为1210W；开关S1闭合，开关S断开时为中温挡。求： （1）当开关S1断开，开关S接a端时，电路中的电流； （2）中温挡正常工作时，电路的总功率； （3）若某次热水时，电饭锅高温挡的实际功率只有1000W，电能转化为热能效率为80%，1kg水温度从20℃上升到100℃，求需要加热的时间。[] 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）当开关断开，开关S接端时，R1和R2串联在电路中，根据串联电路的电阻规律可得，电路的总电阻为 由欧姆定律可得，电路中的电流为 （2）开关闭合，开关S断开时为中温挡，此时电路为的简单电路，由可得，电路的总功率为 （3）水加热吸收的热量为 根据可得需要消耗的电能为 根据可得加热时间 答：（1）当开关S1断开，开关S接a端时，电路中的电流为0.88A； （2）中温挡正常工作时，电路的总功率为242W； （3）需要加热的时间为420s。 25．（23-24九年级上·山西运城·期末）某品牌酸奶机的部件如图甲所示，工作电路如图乙所示，其中与为电热丝。接入电路，闭合开关、，此时酸奶机的功率为20W；当温度达到42℃时，温控开关自动断开，功率减小到4W，此后设备达到热平衡，温度保持42℃不变（不考虑温度对电热丝阻值的影响）。 （1）求该酸奶机电热丝的阻值； （2）若加热时的效率为75%，求将240g的混合牛奶（鲜奶和酸奶的混合物）从22℃加热到42℃需要的时间；［混合牛奶的比热容为］ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）由电路图可知，S1、S2均闭合时，两个电阻并联，电路总电阻较小，由 可知，电功率较大，为加热挡；S1闭合、S2断开时，电路总电阻较大，由可知，电功率较小，为保温挡，由并联电路的特点可知，R2的功率 R2的阻值 （2）酸奶吸收的热量 酸奶机消耗的电能 酸奶机的加热时间 答：（1）该酸奶机电热丝的阻值为3025Ω； （2）将240g的混合牛奶从22℃加热到42℃需要的时间为800s。 26．（22-23九年级上·山西吕梁·期末）阅读短文，回答问题： 电热服是将电源、控温装置、安全保护装置、发热元件等通过导线连接组成电路，利用电源控制服装内部的电热元件产生热量的一类服装的总称；电热服一开始主要是为在寒冷环境中的士兵、工人、户外运动者所研发的，能在极寒的环境中保暖御寒，减少冻伤，确保人在舒适的温度下更好地工作或锻炼。 电热服通过移动电源提供能量，发热元件（柔软发热片）为身体提供热量，保暖身体，抵御严寒；移动电源在家庭电路中直接充电，非常方便；电热服的温度可以通过控温装置调控，用户可以根据环境温度和自身情况调整为自己最适宜最舒服的温度；电热服中有过热保护装置，温度较高时自动跳转至低挡位，进行恒温保暖；检测到用户停止使用时，能自动断电，不用担心忘记关掉电源；目前，设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。 （1）电热服的移动电源在充电时，在电路中的“身份”是 （选填“电源”或“用电器”）； （2）发热元件（柔软发热片）的工作原理是利用了电流的 效应； （3）电热服温度过高时，过热保护装置会在电源电压一定的条件下将电路的总电阻 （选填“调高”或“调低”）； （4）除过热保护装置，电热服中还有的保护措施是 。（写出一条即可） 【答案】 用电器 热 调高 过压保护 【详解】（1）[1]电热服的移动电源在充电时，电热服消耗电能，在电路中相当于用电器。 （2）[2]发热元件（柔软发热片）的工作原理是利用了电流的热效应。 （3）[3]电热服温度过高时，电流中的电流过大，根据可知，过热保护装置会在电源电压一定的条件下将电路的总电阻调高。 （4）[4]设计者通过过压保护、过流保护、短路保护等多重保护手段，使它变得更加安全。 27．（23-24九年级上·山西晋中·期末）下列数据最接近真实值的是（　　） A．家用电冰箱的电流约 0.1A B．一节新干电池的电压约为 36V C．微波炉的额定功率约为 1000W D．家用节能灯工作一晚消耗电能约 1 度 【答案】C 【详解】A．家用电冰箱的电流较大，约为1A，故A不符合题意； B．一节新干电池的电压为1.5V，对人体安全的电压是不高于36V，故B不符合题意； C．微波炉有不同规格，额定功率一般为500W到1000W，故C符合题意； D．家用节能灯的工作电流一般为0.1A，家庭电路的电压为220V。工作一晚12h消耗的电能约为 W=UIt=220V×0.1A×12×3600s=9.504×105J=0.264kW⋅h=0.264度 故D不符合题意。 故选C。 28．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）如果我们能研究制造成常温下的超导体，那么可以用来制作（　　） A．输送电能的导线 B．电炉的发热丝 C．白炽灯的灯丝 D．电热毯的发热丝 【答案】A 【详解】超导体在特定条件下没有电阻，可用于制作输送电能的导线，减少在输送过程中的电能损耗。电炉的发热丝、白炽灯的灯丝及电热毯的发热丝都是利用电流的热效应工作的，若没有电阻，根据可知，不会产生热量，所以不能使用超导体。 故选A。 29．（23-24九年级上·山西晋中·期末）电动汽车中，利用接入电路的旋钮变阻器，可控制汽车中电动机的转速，图中OEF为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时车速仪示数增大，车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是（　　） A．车速仪是由电压表改装而成 B．车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能，可以不用接入电路 C．踩下油门的过程中，电压表的示数与电流表的示数比值增大 D．踩下油门电路中消耗的总功率增大 【答案】D 【详解】由图示知，变阻器与定值电阻R0串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．踩下油门时，变阻器接入电路的阻值变小，据串联电路的分压特点知，变阻器两端的电压变小，电压表示数变小，而电路的总阻值变小，电源电压不变，据欧姆定律知，电路中的电流变大，电流表示数变大，所以车速仪是由电流表改装而成的。故A错误； B．定值电阻R0工作时，需要消耗电能，但可以在变阻器接入电路的阻值过小时，保护电路，所以需要接入电路中，故B错误； C．踩下油门的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，而电压表与电流表示数的比值为变阻器接入电路的阻值，所以两者示数的比值减小，故C错误； D．踩下油门的过程中，电路中的电流变大，电源电压不变，据P=UI知，电路中消耗的总功率增大，故D正确。 故选D。 30．（23-24九年级上·山西太原·期末）小亮设计了如图所示的输液提示器电路图，其中电源电压恒为6V，R为滑动变阻器，滑片P随药液的减少而上滑；L为标有“5V，2.5W”的小灯泡，电压表量程为0~3V。在输液过程中，为保护电路中所有元件的安全（　　） A．电压表示数变大 B．灯泡亮度变暗 C．R连入电路的阻值可以为20Ω D．电路中的最大功率为3W 【答案】D 【详解】根据电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压； A．根据题意可知，滑片P随药液的减少而上滑，变阻器接入电路的阻值变小，由串联电路分压原理可知，变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小；故A不符合题意； B．在输液过程中，变阻器接入电路的阻值减小，则电路的总电阻减小，据欧姆定律知，电路电流变大，据可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故B不符合题意； C．由知，灯泡的阻值 当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，电路电流 此时滑动变阻器两端电压 U滑=IR滑=0.2A×20Ω=4V 由于电压表的量程为0~3V，而此时滑动变阻器两端电压大于3V，因此滑动变阻器接入电路的阻值不可以是20Ω；故C不符合题意； D．由P=UI可知灯泡正常工作时的电流 所以电路的最大电流为0.5A，电路消耗的最大功率 Pmax=UIL=6V×0.5A=3W 故D符合题意。 故选D。 31．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）《自然》连刊两文报道中国学生曹原石墨烯超导重大发现，各家媒体便争相报道，称曹原实现了常温超导。假如超导现象可以在常温下实现，请展开想象：这会给我们的生活带来哪些变化？ ，其原因是 。 【答案】 进一步实现电子设备微型化 没有电阻不必考虑散热问题 【详解】[1][2]假如超导现象可以在常温下实现，则导体的电阻为0，根据Q=I2Rt可知，导体产生的热量将为0，电子设备可以进一步实现微型化，不需要考虑散热问题。 32．（22-23九年级上·山西太原·期末）为充分利用电力设备，山西省早在2016年开始实施峰谷电价。图甲、乙分别是小明家电能表今年8月31日和9月30日显示的数字，他家9月份消耗的电能为 。若其中200度电是峰期用电，其余为谷期用电，根据峰谷电价收费表，计算他家这个月的电费是 元。 峰谷电价 峰期 0.52元/度 谷期 0.30元/度 【答案】 212.5 107.75 【详解】[1]电能表的数字方框中最后一位是小数，单位是；由图甲可知，八月末电能表示数，由图乙可知，九月末电能表示数；则小明家9月份消耗的电能为 [2]由峰谷电价收费表可知，峰期电费为 谷期电费为 则小明家这个月的电费为 33．（22-23九年级上·山西阳泉·期末）在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置。请仔细观察甲、乙两图： （1）此实验用到的实验方法是 法和转换法； （2）实验中选择电阻丝，主要是利用了电流的 效应工作的。甲图，两电阻丝串联目的是 ； （3）乙图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热量与 的关系。由乙图可以得到的结论是： 一定时， 越大，电流通过导体产生的热量越多。 【答案】 控制变量 热 保证通过两个电阻的电流相等 电流 电阻、通电时间 通过电阻的电流 【详解】（1）[1]影响电流通过导体产生热的多少的因素有多个，在实验中，要采用控制变量法；电流通过导体产生热的多少无法直观看出来，需要通过U型管的液面高度差来观察，这是转换法。 （2）[2]电阻丝通过后会产生热量，这就是电流的热效应。 [3]根据串联电路的特点可知，两电阻丝串联目的是保证通过两个电阻的电流相等。 （3）[4][5][6]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即 两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 所以 烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系；得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。 34．（22-23九年级上·山西晋中·期末）如图甲所示是项目学习小组设计的自制“电热切割机”。当电路中电压一定时，他们想通过改进电热条的长度、粗细来提高切割器的切割能力。小组同学利用器材进行了实验，并记录了如下表所示的数据。 实验次数 电热条的长度/cm 电热条的粗细/mm2 20s切断泡沫的张数 1 15 0.5 10 2 15 1.0 12 3 15 1.5 15 4 20 0.5 8 5 30 0.5 5 （1）分析第1、2、3组数据，你得到的初步结论是： ；分析1、4组数据，你能得到初步结论是 。 （2）根据数据分析，图乙中电热条 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）切割能力最强。 【答案】（1）长度相同时，越粗的电热条，切割能力越强 粗细相同时，越短的电热条，切割能力越强 （2）b 【详解】（1）[1]这三次实验中，电热条的长度相同，随着横截面积的增大，电热条能够切割的泡沫的张数也越来越多。故结论是：在长度相同时，越粗的电热条，切割能力越强。 [2]这两次实验中，电热条的横截面积是相同的，20cm长的电热条比15cm长的电热条切割的泡沫张数少。故结论是：在粗细相同时，越短的电热条，切割能力越强。 （2）[3]四根电热条中，b最短、最粗，根据（1）中结论可知，b切割能力最强。 35．（23-24九年级上·山西大同·期末）“寻梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片向左移灯泡变暗，导线不得交叉）；( ) （2）连接好电路闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移动到 处；闭合开关后发现电压表的示数达到2.7V。其原因可能是 ； （3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）小组同学完成上述实验后，在设想缺少电流表的情况下设计了图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，是阻值已知的定值电阻，请完成以下问题； ①连接好电路，闭合开关S，将开关拨到触点 （选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压； ②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数； ③用、、表示小灯泡的额定功率，则 。 【答案】 阻值最大 滑动变阻器的最大阻值太小 0.75 【详解】（1）[1]实验中灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，滑片向左移灯泡变暗，变阻器此时接入电路中电阻变大，则变阻器的左下接线柱接入电路中，如图所示：                                                                                                           （2）[2]连接好电路闭合开关前，为了保护电路，要将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处。 [3]闭合开关后发现电压表的示数达到2.7V，其原因可能是滑动变阻器的最大阻值太小，导致电路中电流较大，灯泡两端电压较大。 （3）[4]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 （4）[5][6]①连接好电路，闭合开关S，将开关拨到触点A端，定值电阻、灯泡、变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压； ②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，电路连接方式不变，灯泡仍然正常发光，电压表测量电定值电阻、灯泡的总电压，读出电压表的示数； ③由串联电路电压特点得，灯泡正常发光时，定值电阻的电压 灯泡正常发光时的电流为 小灯泡的额定功率 36．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）2023年的冬天着实寒冷，小新家里的电取暖器也上岗了。接通电源工作一段时间后，小新发现电阻丝热的发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。请你根据学过的物理知识，帮助她解释产生此现象的原因。 【答案】见解析 【详解】因为电阻丝的电阻比导线的电阻大得多，电阻丝和导线串联，通过的电流相等，通电时间相同，根据，电流通过电阻丝产生的热量比通过导线产生的热量多得多，所以电阻丝热的发红，而连接电阻丝的导线却不怎么热。 37．（22-23九年级上·山西吕梁·期末）“华为”公司在手机及其他通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果；以手机“超级快充”技术为例，配套的快充充电器以较强的电流不到半小时就能使电池充达一半以上，极大方便了人们的使用；但观察发现，“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角度来分析这样设计的好处。 【答案】见详解 【详解】“超级快充”的充电线比普通手机充电线要粗一些，是在其它条件相同时，充电线越粗，即电线的横截面积越大，电阻越小，根据焦耳定律可知，当电流和时间相同时，粗的充电线产生的热量较少，更安全一些。 38．（23-24九年级上·山西晋中·期末）重阳节时，小爱给爷爷买了一款如图甲所示的煮茶器，具有“加热”和“保温”两挡功能。小爱查阅说明书得知，该煮茶器的额定电压为220V，“保温”挡的功率为220W，内部由R1和R两根电热丝组成。 （1）请在图乙虚线框中画出煮茶器内部的电路图； （2）某次煮茶器单独正常工作时，将1kg水从加热至用时3min，家中如图丙所示的电能表指示灯闪烁了66次，求煮茶器的加热效率； （3）求煮茶器内部两根电热丝的阻值。 【答案】（1）；（2）74.2%；（3）55Ω，220Ω 【详解】解：（1）当闭合开关S2，断开开关S1时，只有R接入电路，电路的电阻最大，由 可知电功率较小，处于保温状态；当闭合开关S2和S1时，R1和R均接入电路，电路的电阻最小，因为并联电路的总电阻小于任意一个电热丝的电阻，由 可知电功率较大，处于加热状态；所以煮茶器内部的电路图如图所示： （2）由得1kg水从20℃加热至55℃吸收的热量为 煮茶器将1kg水从加热至消耗的电能为 煮茶器的加热效率为 （3）“保温”挡的功率为220W，由 得 解得 煮茶器在加热1kg水时消耗的电能为，用时为3min，此时R1和R两根电热丝均工作，因为两电阻丝此时为并联，由得电阻丝R1和R消耗的电能分别为 ① ② 因为 ③ 联立①②③解得 答：（1）煮茶器内部的电路图见解析； （2）煮茶器的加热效率为74.2%； （3）煮茶器内部两根电热丝的阻值分别为，。 39．（23-24九年级上·山西太原·期末）某校宿舍安装了某品牌速热式电热水器，铭牌标明：加热功率4400W，保温功率100W；内部结构如图甲所示，、是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关，温控开关自动切换到加热状态，当水温升高到40℃时，自动切换到保温状态。观察发现，某天当一寝室只有热水器工作时，将一箱20kg的冷水加热1min，热水器显示屏显示水温由20℃上升到22℃，同时本寝室的电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次，不考虑电阻随温度变化。请你解答： （1）的阻值； （2）电热水器的实际加热功率； （3）电热水器的加热效率。 【答案】（1）11Ω；（2）4000W；（3）70% 【详解】解：（1）由题意可得，水温升高到40℃时，自动切换到保温状态，即此时两开关均闭合，两电阻丝串联，电路中电阻最大，电功率最小，为保温挡；当水箱放满水后闭合开关，温控开关自动接b切换到加热状态，此时电路中只接入，电路中电阻最小，电功率最大，为加热状态。由P＝UI和得，电阻 （2）加热1min，热水器消耗的电能 实际加热功率 （3）水吸收的热量 加热效率 答：（1）的阻值11Ω； （2）电热水器的实际加热功率4000W； （3）电热水器的加热效率70%。 40．（22-23九年级上·山西晋中·期末）小伟对家中的电饭煲非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：电饭煲具有低温和高温两挡加热功能；其内部加热体由两个开关和两个阻值相同的电阻组成，R1＝R2＝48.4Ω；开关S1闭合，低温挡工作；开关S1、S2都闭合，高温挡工作。请你结合小伟的调查研究，完成下列问题。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），R1、R2的阻值不受温度影响] （1）请在虚线框内画出电饭煲内部的电路图； （2）电饭煲将初温为20℃的1kg水加热到100℃过程中水吸收的热量； （3）电饭煲高温挡工作时的电功率。 【答案】（1）    ；（2）3.36×105J；（3）1000W 【详解】解：（1）两个阻值相同的电阻在组合使用时，根据总电阻大小分类，有三种情况：一是两个电阻串联使用，此时总电阻最大；二是两个电阻并联使用，此时总电阻最小；三是一个电阻单独工作，电阻介于串联与并联之间。家庭电路电压不变，根据可知，总功率与总电阻成反比。故电饭锅内部电路连接有两种可能：      （2）水吸收的热量为 （3）甲种连接，一个电阻单独工作时，总电阻最小，电路总功率最大，为高温挡，此时高温挡功率为 乙种连接，两个电阻并联时，总电阻最小，总功率最大，为高温挡，此时功率为 答：（1）有两种接法：    （2）水吸收的热量为3.36×105J； （3）一电阻单独工作为高温挡时，其功率为1000W；两电阻并联工作为高温挡时，功率为2000W。 41．（22-23九年级上·山西吕梁·期末）如图甲所示是某学校新安装的一部电热直饮水机，它不仅方便快捷，还很安全；内部带有滤芯，将水过滤到可饮用标准后，再利用内部的电热丝将水烧开，打开水龙头即可有开水饮用，同时还有保温功能；如图乙所示是它的简化电路示意图（R1、R2均为电热丝），其各项参数如表： 电热直饮水机 热水温度：100℃ 保温功率：110W 热胆容积：11L 额定电压：220V 加热功率：2200W 频率：50Hz （1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是多少？ （2）电热丝R1的阻值是多少？ （3）在1个标准大气压下，直饮水机的热胆装满11kg的水，电热直饮水机在加热状态下正常工作40min，可将水由20℃加热到沸腾；则电热直饮水机的加热效率是多少？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg] 【答案】（1）0.5A；（2）22Ω；（3）70% 【详解】解：（1）由可知，电热直饮水机处于保温状态时的工作电流 （2）由图乙可知，当S、S0都闭合时，只有R1工作，当S闭合，S0断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，所以当S、S0都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，根据可知，电路中的电功率最大，直饮水机处于加热状态；根据可知，R1的阻值 （3）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量 由可知，直饮水机消耗的电能 电热直饮水机的加热效率 答：（1）电热直饮水机处于保温状态时的工作电流是0.5A； （2）电热丝R1的阻值是22Ω； （3）电热直饮水机的加热效率是70%。 42．（23-24九年级上·山西晋中·期末）阅读材料，回答下列问题。 智慧教室互动黑板 智慧教室互动黑板采用电容触控技术将传统的手写黑板和多媒体应用相结合。既可以像普通黑板一样用粉笔正常书写，也可以像平板一样，用手触控观看视频、图片、动画等各种丰富的多媒体应用。电子黑板采用电容触控技术，触摸屏是通过传感器来感知物体在屏上的运动，目前触摸屏大多采用电容式触摸屏， 电容通常就是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃，在夹层中涂有具有导电性且透明的薄膜材料。当手指触碰到触摸屏时，手指和导电薄膜就会形成一个电容，将人体上的电荷传递到触摸屏上，通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化，就可以计算触摸点的位置， 进而感知手指在屏上的运动轨迹。 （1）电容式触摸屏夹层中的薄膜材料是 （选填“导体”或“绝缘体”）。通过触摸屏周边分布的电极检测 的变化，可感知手指的运动轨迹； （2）电子黑板在播放视频时的电功率为 1000W，黑屏模式的电功率为 100W。若一节课上老师播放视频 10min，其余的 30min 电子黑板都处于黑屏的状态，则电子黑板在 40min 内消耗的总电能是 J； （3）黑屏模式时，电子黑板的电源线不怎么热，但在播放视频时，电源线明显发热，这是为什么呢？为了用电安全，应该对电源线做怎样的改进？ 【答案】 导体 电荷分布 7.8×105 见解析 【详解】（1）[1]薄膜材料具有导电性，是导体。 [2]手指触碰到触摸屏幕，人体上的电荷传递到触摸屏上时被电极检测到电荷分布的变化，由此感知手指的运动轨迹。 （2）[3]播放视频时，消耗的电能 W1=P1t1=1000W×10×60s=6×105J 黑屏状态消耗的电能 W2=P2t2=100W×30×60s=1.8×105J 电子黑板在40min内消耗的总电能 W=W1+W2=6×105J+1.8×105J=7.8×105J （3）[4]电源线的电阻一定，电路的电压保持不变，而播放视频时电功率大，据P=UI知，此时通过电路的电流变大，据焦耳定律Q=I2Rt知，电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。所以播放视频时，电源线明显发热。为了用电安全，电源线应用电阻较小的导线，可更换横截面积更大的导线。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$