第15章《电功和电热》单元测试卷（培优卷）-2024-2025学年九年级物理下册同步知识解读与专题训练（苏科版）

第十五章《电功和电热》单元测试卷（培优卷）（原卷版） 训练范围：苏科版九年级下册第15章 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列数据最符合实际的是 （    ） A．一节新干电池的电压约为5V B．教室里的日光灯的功率约为40W C．USB 接口的输出电压约为220V D．书桌上的台灯工作时的电流约为10A 2．厨房中有很多热现象，下列描述的现象中，物体增加的内能是由机械能转化而来的是（   ） ①电饭煲工作时，米和水的内能增大；②燃气炉烧水时，水内能增大；③磨刀时，刀内能增大；④绞肉机绞碎肉时，肉的内能增大；⑤蒸冷鸡蛋时，鸡蛋内能增大；⑥阳光晒在厨台上，厨台内能增大； A．①④ B．②⑤ C．③④ D．③⑥ 3．取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，制成一个水果电池。用电压表测量电压，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．用电压表测量电压，该水果电池电压为3V B．水果电池是将化学能转化为电能 C．该水果电池的铁片是正极 D．为获得更高电压，可以将多个水果电池并联 4．徐伟同学发现，日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为，很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结，以便及时纠正： ①空气开关跳闸后，立即合上；②边给手机充电边用手机打电话；③用湿布擦拭用电器前断开开关；④在不断开电路的情况下，更换日光灯；⑤将三线插头变为两线插头使用；⑥家里电路定期检查，老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是（    ） A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．③④⑤⑥ 5．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R1两端的电压与通过R1的电流成反比 B．电源电压为8V C．当滑片P在b端时，通电10s，R1产生的热量为8J D．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变电阻大小的 6．一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个定值电阻R1和一个电阻箱R2的旋钮，盒内没有其他用电器。小明想探究R1和R2的连接方式，连接了如图所示的电路，电源电压恒定，做了三次实验，数据记录如表格所示，则下列说法正确的是（　　） 实验序号 变阻器电阻R/Ω 电流表示数I/A ① 5 0.6 ② 10 0.4 ③ 20 0.3 A．R1和R2是串联在一起的 B．电源电压是12V C．R1的阻值是5Ω D．第一次实验电阻箱R2工作1min产生48J热量 7．如图所示是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因紧有关”的实验，下列分析不正确的是（　　） A．实验应用了控制变量法和转换法 B．实验是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．本装置加上秒表可以探究电流产生的热量与通电时间的关系 D．实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大 8．如图，灯泡标有“6V 3W”，标有“3V 3W”，假设灯泡电阻不变。闭合开关，两灯均发光。下列说法正确的是（　　） A．通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流 B．和对应的电压表示数之比是4∶1 C．若灯泡断路，则电压表示数为零 D．若灯泡短路，则电压表示数不变 9．如图所示，电源两端电压恒为6V，灯泡规格“2.5V  0.25A”，滑动变阻器规格“”。闭合开关，调节滑片P，不考虑灯丝阻值随温度的变化，灯泡两端电压不允许超过额定电压，各元件安全工作。下列说法正确的是（   ） A．电压表的示数变化范围是0V~2.5V B．电流表的示数变化范围是0.25A~0.6A C．电路总功率的最大值是3.6W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 10．学习了电学知识后，针对生活中的现象，小华下列说法中正确的是（　　） A．小华爸爸用充电宝给手机电池充电时，充电宝相当于用电器 B．小华观察到高层楼顶安装避雷针可减轻雷雨天闪电带来的危害 C．小华将教室内开关断开时，教室内所有灯熄灭，说明教室内的灯是串联的 D．小华的妈妈用电饭煲煮饭时，家中的空调、微波炉、电磁炉等也必须同时工作 11．图中关于安全用电的说法正确的是（　　） A．甲图插座中的用电器同时工作可能会导致漏电保护器断开 B．乙图中氖管会发光，使用者会有触电的危险 C．丙图冰箱使用两孔插座，打开冰箱门时可能会触电 D．丁图断开图中开关，更换灯泡时就不会有触电危险 12．电阻R1和R2的Ⅰ-U关系的图像如图所示，下列说法正确的是 （    ） A．R1与R2电阻值之比为2:1 B．将R1和R2并联在电压为2.5V电路中，总电流为0.6A C．将 R1和R2并联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1 D．将R1和R2串联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1 二、填空题（本题共10小题，每空1分，共20分） 13．家庭电路中总电流如果超过安全值，会由于电流的 效应，导致线路温度过高，容易引发火灾。某电炉标有“220V   100W，接在某电路中，通过电阻丝的电流为0.1A时，工作1min电流对电阻丝做功 J。 14．用试电笔接触 线时，氖管发光；如图电路中，若开关S闭合后，灯泡L不亮，用试电笔测试插座的两孔时，氖管都发光，则故障可能是 断路。 15．两个电阻的阻值之比，若将它们串联在电路中，相同时间内消耗的电能之比 ；已知，将它们并联在4V的电路中后，两个电阻在100s内产生的总热量是 J。 16．同学们自制一款有高、中、低三挡的电热杯，简化电路如图所示。、不能同时闭合，、的阻值都为10Ω。只闭合、时，电热杯处于 挡；只闭合时，电路中的电流为2A，那么电热杯工作1min产生的热量为 。 17．均标有“220V 150W”字样的电烙铁和电风扇，都正常工作相同时间，消耗电能的情况是 （选填“电烙铁多”“电风扇多”或“一样多”），产生热量的情况是 （选填“电烙铁多”“电风扇多”或“一样多”）。 18．如图甲所示，电源电压为6V不变，为定值电阻，闭合开关后，滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一瑞的过程中，R2的电功率P随电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大值为 Ω，该电路消耗的最大电功率为 W。 19．如图是小明家所使用的电能表，由图可知小明家同时使用的用电器的总功率最大为 W。当家中只有电饭锅工作时，一分钟内电能表的指示灯闪烁了50次，则电饭锅的电功率是 W。 20．小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA•h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。若给充电宝充满电，则需要消耗电能为 J；且如图所示的电能表需转过 r。 21．“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，使用该充电器5min最多可以充入电能 J；其手机的电池容量是3000mA·h，手机电池标有“电压3.8V”的字样。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。 22．如图所示，R1为定值电阻，电源电压恒定不变， 闭合开关S， 当滑片在a点时， 电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，滑动变阻器的阻值为Ra，其电功率为Pa，当滑片在b点时， 滑动变阻器的阻值为 Rb， 其电功率为 Pb， 已知U1∶U2=1∶2，Pa=Pb，则R1∶Ra= ，若R1=10Ω，则Rb= Ω。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．用笔画线代替导线，将下图中的拉线开关、电灯接入家庭电路中。要求：符合安全用电原则，拉线开关控制电灯。 24．请将图中元件分别正确连接到电路中。 25．如图所示是“探究串联电路中各处电流的关系”的实验电路图。 (1)实验中，两个小灯泡的规格最好是 （选填“相同”或“不相同”）的，测量电流时，电流表要 （选填“串”或“并”）联接入电路中； (2)甲同学率先连接电路，刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，经检查电路连接正确，那么他连接电路时出现的问题是 ； 实验次数 1 0.1 0.1 0.1 2 0.2 0.2 0.2 3 0.3 1.5 0.3 (3)上表是某同学记录的实验数据，其中有一个数据存在错误，错误的数据是 A，纠正错误后，分析实验数据得到串联电路中电流的规律是：串联电路中的电流 ； (4)实验中发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是（　　） A．通过两个灯泡的电流大小不同 B．发光微弱的灯泡被短接了 C．发光微弱的灯泡的灯丝断了 D．灯泡的规格不同 26．为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝阻值均为5Ω，分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭等质量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。电阻丝e的阻值为10Ω。 (1)实验中通过观察U形管中 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫 ； (2) （选填“甲”“乙”）装置可探究电流产生的热量与 的关系。 (3)其中 装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。 (4)甲装置通电一段时 （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。a与b两段电阻丝产生的热量之比为 。 27．实验室里，小明想观察小射灯（额定电压为2.5V）的发光情况，他用导线直接把小射灯接到两节铅蓄电池串联而成的电源两端，刚一通电小射灯的灯丝就被烧断了。 (1)导致小射灯被烧坏的原因是小射灯的实际电压 额定电压。小明换了一只新的同规格的小射灯，并选择了标有“20　lA”字样的滑动变阻器及其它相应实验器材，准备完成“测量小灯泡电功率”的实验，查阅说明书知道小射灯的电阻约为10后，小明就着手连接了部分电路如图甲。 (2)小明连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“×”标明 。 (3)错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 。根据你所连的电路图判断，在实验前滑片的位置应该放在 端。 (4)闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，经检查是由于某根导线断了造成的。如果给你图乙的电路进行检测，检测时你应该将图甲中的开关处于 状态，然后将两只鳄鱼夹分别夹在每一根导线的两端，若检验灯发光说明被检测导线 （选填“断了”或“没断”）。 (5)更换掉断了的导线，闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W，此时小灯泡灯丝的电阻是 。 (6)小明又接连正确进行了三次实验并将数据处理后填入了下表。分析实验数据发现：灯丝电阻越来越小，这是因为 。 物理量 1 2 3 4 U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 I/A 0.30 0.26 0.24 0.20 R/ 7.7 6.3 5.0 (7)小明查找资料时发现有一种热敏电阻的阻值具有和灯丝电阻随温度变化规律相反的性质。他设法找到了这种热敏电阻代替小灯泡接入图甲的电路中，并将滑片调到适当位置，设计了一个简易的测温装置。若要满足温度升高时测温装置的示数变大，应将图甲中 表的表盘改装成测温装置的刻度盘。 28． 如图所示的电路中，电源电压为3V恒定不变，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V 3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A，不考虑温度对小灯泡电阻的影响。求： (1)小灯泡的实际功率； (2)电阻R的阻值； (3)通电1min，整个电路产生的热量。 29．小明同学设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，阻值为10Ω。R0是热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系图像如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，此时电压表的示数为2V。求： (1)通过R0的电流； (2)R1两端的电压； (3)当环境温度为40℃时，电流表示数为0.2A，求电路的总功率。 30．如图甲所示为某小灯泡的图像，将它与定值电阻R并联在稳压电源两端，如图乙所示。闭合开关，电流表的示数为；再闭合开关，电流表示数变为。求： (1)电源电压是多少？ (2)R的阻值是多少？ (3)1min内小灯泡消耗多少电能？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十五章《电功和电热》单元测试卷（培优卷）（解析版） 训练范围：苏科版九年级下册第15章 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列数据最符合实际的是 （    ） A．一节新干电池的电压约为5V B．教室里的日光灯的功率约为40W C．USB 接口的输出电压约为220V D．书桌上的台灯工作时的电流约为10A 【答案】B 【详解】AC．根据物理常识可知，一节新干电池的电压为1.5V，我国家庭电路电压为220V，USB接口的输出电压约为5V，故AC不符合题意； B．教室里的日光灯的功率约为20~60W，故B符合题意； D．书桌上的台灯工作时的电流约为0.18A，故D不符合题意。 故选B。 2．厨房中有很多热现象，下列描述的现象中，物体增加的内能是由机械能转化而来的是（   ） ①电饭煲工作时，米和水的内能增大；②燃气炉烧水时，水内能增大；③磨刀时，刀内能增大；④绞肉机绞碎肉时，肉的内能增大；⑤蒸冷鸡蛋时，鸡蛋内能增大；⑥阳光晒在厨台上，厨台内能增大； A．①④ B．②⑤ C．③④ D．③⑥ 【答案】C 【详解】①电饭煲工作时，米和水的内能增大，将电能转化为内能，故①不符合题意； ②燃气炉烧水时，水内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，属于能量的转移，故②不符合题意； ③磨刀时，刀内能增大，将机械能转化为内能，故③符合题意； ④绞肉机绞碎肉时，肉的内能增大，将机械能转化为内能，故④符合题意； ⑤蒸冷鸡蛋时，鸡蛋内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，属于能量的转移，故⑤不符合题意； ⑥阳光晒在厨台上，厨台内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，属于能量的转移，故⑥不符合题意。 故选C。 3．取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，制成一个水果电池。用电压表测量电压，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．用电压表测量电压，该水果电池电压为3V B．水果电池是将化学能转化为电能 C．该水果电池的铁片是正极 D．为获得更高电压，可以将多个水果电池并联 【答案】B 【详解】A．电压表选择小量程，分度值为0.1A，所以应该是0.6V，故A错误； B．水果电池向外输出电流，将化学能转化为电能，故B正确； C．电压表指针右偏，说明电流从电压表的正接线柱流进，所以铜片为正极，故C错误； D．为了获得更高电压，可以将多个水果电池串联，故D错误。 故选B。 4．徐伟同学发现，日常生活中妈妈有很多不规范的用电行为，很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进行了总结，以便及时纠正： ①空气开关跳闸后，立即合上；②边给手机充电边用手机打电话；③用湿布擦拭用电器前断开开关；④在不断开电路的情况下，更换日光灯；⑤将三线插头变为两线插头使用；⑥家里电路定期检查，老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中不符合安全用电原则的是（    ） A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．③④⑤⑥ 【答案】C 【详解】①空气开关跳闸后，要检查电路故障，排除故障后再闭合开关；②边给手机充电边用手机打电话，手机中电流较大，容易发热燃烧、爆炸；③用湿布擦拭用电器前应断开开关，避免触电；④在不断开电路的情况下，更换日光灯容易触电，做法错误；⑤使用三线插头的可以避免因用电器漏电造成触电事故，变为两线插头使用，容易导致触电；⑥家里电路要定期检查，老旧线路及时更换，避免发生触电事故。所以以上行为中不符合安全用电原则的有①②④⑤，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R1两端的电压与通过R1的电流成反比 B．电源电压为8V C．当滑片P在b端时，通电10s，R1产生的热量为8J D．滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变电阻大小的 【答案】C 【详解】A．由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比，即通过的电流与R1两端的电压成正比，故A错误； B．由图甲可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，当滑片在b端时，R2接入电路的电阻最大，电路中总电阻最大，电流最小，为0.2A，根据串联分压原理，此时R2两端电压最大，为8V，当滑动变阻器滑片在a端时，只有R1接入电路，此时电路中电阻最小，电流最大，为0.6A，因电源电压不变，则    ①    ② 由①②可得 ， 故B错误； C．当滑片P在b端时，R2接入电路的电阻最大，电路中总电阻最大，电流最小，为0.2A，通电10s，R1产生的热量为 故C正确； D．滑动变阻器在使用时，通过移动滑片改变接入电路中电阻丝的长度，从而改变电阻大小，故D错误。 故选C。 6．一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个定值电阻R1和一个电阻箱R2的旋钮，盒内没有其他用电器。小明想探究R1和R2的连接方式，连接了如图所示的电路，电源电压恒定，做了三次实验，数据记录如表格所示，则下列说法正确的是（　　） 实验序号 变阻器电阻R/Ω 电流表示数I/A ① 5 0.6 ② 10 0.4 ③ 20 0.3 A．R1和R2是串联在一起的 B．电源电压是12V C．R1的阻值是5Ω D．第一次实验电阻箱R2工作1min产生48J热量 【答案】D 【详解】A．若R1和R2串联，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律知道，电源电压为 代入数据则有 或 解方程知道，两方程所得定值电阻的阻值不同，故两电阻并联接入电路。故A错误； BC．并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律知道，干路电流为 代入数据可得 或 或 联立解方程得，，故BC错误； D．第一次实验中，电阻箱工作1min产生的热量为 故D正确。 故选D。 7．如图所示是“研究电流通过导体产生的热量与哪些因紧有关”的实验，下列分析不正确的是（　　） A．实验应用了控制变量法和转换法 B．实验是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系 C．本装置加上秒表可以探究电流产生的热量与通电时间的关系 D．实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大 【答案】D 【详解】AC．实验中控制电阻相同，采用的是控制变量法，通过观察液面的高度来表示放热的多少，采用的是转换法；加上秒表可以探究电流产生的热量与通电时间的关系，故AC正确，不符合题意； B．右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故B正确，不符合题意； D．左侧电流大于右侧电流，电阻大小相等，由焦耳定律可知，相同时间内，左侧电阻产生热量多，则左侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，即左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，故D错误，符合题意。 故选D。 8．如图，灯泡标有“6V 3W”，标有“3V 3W”，假设灯泡电阻不变。闭合开关，两灯均发光。下列说法正确的是（　　） A．通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流 B．和对应的电压表示数之比是4∶1 C．若灯泡断路，则电压表示数为零 D．若灯泡短路，则电压表示数不变 【答案】B 【详解】由图知，两个灯泡串联，电压表V1测量小灯泡L1两端的电压，电压表V2测量小灯泡L2两端的电压； A．串联电路中各处的电流都相等；通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流，故A错误； B．由可得，灯泡的电阻为 根据知，串联电流相等，电压之比等于电阻之比为 故B正确； C．如果灯L1断路，电压表V1与电源两极相连，电压表V2与电源两极不相连，所以电压表V1有示数、电压表V2没有示数，故C错误； D．如果灯L1短路，电压表V1示数变为零；此时V2与电源两极相连，测量电源电压，所以电压表V2的示数变大，故D错误。 故选B。 9．如图所示，电源两端电压恒为6V，灯泡规格“2.5V  0.25A”，滑动变阻器规格“”。闭合开关，调节滑片P，不考虑灯丝阻值随温度的变化，灯泡两端电压不允许超过额定电压，各元件安全工作。下列说法正确的是（   ） A．电压表的示数变化范围是0V~2.5V B．电流表的示数变化范围是0.25A~0.6A C．电路总功率的最大值是3.6W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 【答案】D 【详解】AB．由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器规格“50Ω 1A”，所以，电路中的最大电流为Imax=0.25A，灯泡的电阻 不考虑小灯泡阻值随温度的变化，根据U=IR可知，电压表的最大示数为 U大=ImaxRL=0.25A×10Ω=2.5V 当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流是最小的，则最小电流为 电压表的最小示数为 U小=IminRL=0.1A×10Ω=1V 电压表的示数变化范围是1V~2.5V，电流表示数变化范围是0.1A~0.25A，故AB错误； C．电路中的最大电流为Imax=0.25A，电路总功率的最大值是 P=UImax=6V×0.25A=1.5W 故C错误； D．电流最大时，电路中的最小总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值 R滑min=Rmin-RL=24Ω-10Ω=14Ω 滑动变阻器最大阻值是50Ω，所以滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14Ω-50Ω，故D正确。 故选D。 10．学习了电学知识后，针对生活中的现象，小华下列说法中正确的是（　　） A．小华爸爸用充电宝给手机电池充电时，充电宝相当于用电器 B．小华观察到高层楼顶安装避雷针可减轻雷雨天闪电带来的危害 C．小华将教室内开关断开时，教室内所有灯熄灭，说明教室内的灯是串联的 D．小华的妈妈用电饭煲煮饭时，家中的空调、微波炉、电磁炉等也必须同时工作 【答案】B 【详解】A．用充电宝给手机电池充电时，充电宝提供电能，相当于电源，故A错误； B．高层楼顶安装避雷针，可将雷电产生的电流导引到大地，减轻雷雨天闪电带来的危害，故B正确； C．教室的灯是并联的，将教室内开关断开时教室内所有灯熄灭，说明开关是一个总开关，故C错误； D．家用电器都是并联的，用电饭煲煮饭时，空调、微波炉、电磁炉等互不影响，不需要同时工作，故D错误。 故选B。 11．图中关于安全用电的说法正确的是（　　） A．甲图插座中的用电器同时工作可能会导致漏电保护器断开 B．乙图中氖管会发光，使用者会有触电的危险 C．丙图冰箱使用两孔插座，打开冰箱门时可能会触电 D．丁图断开图中开关，更换灯泡时就不会有触电危险 【答案】C 【详解】A．功率过载或者短路都会造成火线保险丝熔断，甲图插座中的用电器同时工作，电路的总功率过大，电路中的总电流过大，可能会导致保险丝烧断，或引起火灾，故A错误； B．使用试电笔时，手应接触笔尾的金属体，乙图中氖管会发光，说明地线带电，电笔的使用方法正确，使用电笔者不会有触电的危险，故B错误； C．为了用电安全，大功率用电器的金属外壳需接地，因此需用三线插头，丙图冰箱使用两孔插座，如果冰箱漏电，打开冰箱门时可能会触电，故C正确； D．开关与用电器串联，并且开关应接在火线上，能保证断开开关后用电器不带电，从而没有触电危险；丁图开关接在零线端，断开图中开关，更换灯泡时就会有触电危险，故D错误。 故选C。 12．电阻R1和R2的Ⅰ-U关系的图像如图所示，下列说法正确的是 （    ） A．R1与R2电阻值之比为2:1 B．将R1和R2并联在电压为2.5V电路中，总电流为0.6A C．将 R1和R2并联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1 D．将R1和R2串联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1 【答案】C 【详解】A．电阻R1的阻值为 电阻R2的阻值为 R1与R2电阻值之比为 故A错误； B．将R1和R2并联在电压为2.5V电路中，总电流为 故B错误； C．将 R1和R2并联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为 故C正确； D．将R1和R2串联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为 故D错误。 故选C。 二、填空题（本题共10小题，每空1分，共20分） 13．家庭电路中总电流如果超过安全值，会由于电流的 效应，导致线路温度过高，容易引发火灾。某电炉标有“220V   100W，接在某电路中，通过电阻丝的电流为0.1A时，工作1min电流对电阻丝做功 J。 【答案】 热 290.4 【详解】[1]由于电流的热效应，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在电阻相同、时间相同的情况下，电流增大，产生的热量增加，导致线路温度过高，容易引发火灾。 [2]电炉的电阻 工作1min电流对电阻丝做功 W=Q=I2Rt=(0.1A)2×484Ω×60s=290.4J 14．用试电笔接触 线时，氖管发光；如图电路中，若开关S闭合后，灯泡L不亮，用试电笔测试插座的两孔时，氖管都发光，则故障可能是 断路。 【答案】 火 零线上的某个位置断路 【详解】[1]火线带电，用试电笔接触火线时，氖管有电流通过，此时氖管会发光。 [2]若开关S闭合后，灯泡L不亮，说明L所在的电路断路或者L短路。用试电笔测试插座的两孔时，氖管都发光，说明两孔均与火线先连接，插座的左孔通过灯泡与火线相连接，则故障可能是零线上的某个位置断路。 15．两个电阻的阻值之比，若将它们串联在电路中，相同时间内消耗的电能之比 ；已知，将它们并联在4V的电路中后，两个电阻在100s内产生的总热量是 J。 【答案】 1∶4 200 【详解】[1]在串联电路中电流处处都相等，相同时间内，电阻消耗的电能 故消耗电能之比 [2]已知R1=10Ω，根据题意可知R2=40Ω，两电阻在100s内产生的总热量 16．同学们自制一款有高、中、低三挡的电热杯，简化电路如图所示。、不能同时闭合，、的阻值都为10Ω。只闭合、时，电热杯处于 挡；只闭合时，电路中的电流为2A，那么电热杯工作1min产生的热量为 。 【答案】 高温 2400J 【详解】[1]由图可知，当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热杯处于高温挡。 [2]当开关S1、S2断开，S3闭合时，电路中只有R1工作，电热杯工作1min产生的热量 17．均标有“220V 150W”字样的电烙铁和电风扇，都正常工作相同时间，消耗电能的情况是 （选填“电烙铁多”“电风扇多”或“一样多”），产生热量的情况是 （选填“电烙铁多”“电风扇多”或“一样多”）。 【答案】 一样多 电烙铁多 【详解】[1]电风扇、电烙铁额定功率相同，当它们均正常工作时，由W=Pt可知，相同时间内它们消耗的电能相等。 [2]电风扇工作时主要将电能转化为机械能，电烙铁属于电热器，工作时将电能转化为内能，所以消耗相同的电能，电烙铁产生的热量更多。 18．如图甲所示，电源电压为6V不变，为定值电阻，闭合开关后，滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一瑞的过程中，R2的电功率P随电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大值为 Ω，该电路消耗的最大电功率为 W。 【答案】 50 3.6 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 [1]滑动变阻器的最大电阻接入电路中，变阻器两端电压最大，由图乙可知，滑动变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器消耗的功率P2=0.5W，根据可得滑动变阻器接入电路的最大阻值 [2]当滑动变阻器两端电压最大为5V时，由P=UI可得，此时电路中的电流为 根据欧姆定律及串联电路的电压规律可得，电源的电压 U=IR1+U2=0.1A×R1+5V因电源电压为6V不变，把代入上式可得 当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路的电阻最小，则电路消耗的最大电功率 19．如图是小明家所使用的电能表，由图可知小明家同时使用的用电器的总功率最大为 W。当家中只有电饭锅工作时，一分钟内电能表的指示灯闪烁了50次，则电饭锅的电功率是 W。 【答案】 6600 1000 【详解】[1]由图可知电能表的额定最大电流为30A，则小明家同时使用的用电器的总功率最大为 [2]电饭锅消耗的电能为 则电饭锅的电功率为 20．小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA•h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。若给充电宝充满电，则需要消耗电能为 J；且如图所示的电能表需转过 r。 【答案】 300 【详解】[1]给充电宝充满电消耗的电能 [2]电能表表盘上1000r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的转盘转过1000转，则消耗0.3kW·h电能，电能表转盘的实际转数 21．“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，使用该充电器5min最多可以充入电能 J；其手机的电池容量是3000mA·h，手机电池标有“电压3.8V”的字样。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】 6000 5.7 【详解】[1]手机电池标有的电压为3.8V，5min最多可以充入电能为 [2]电池容量是3000mA·h，手机电池标有的电压为3.8V，在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，充电电压为 22．如图所示，R1为定值电阻，电源电压恒定不变， 闭合开关S， 当滑片在a点时， 电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，滑动变阻器的阻值为Ra，其电功率为Pa，当滑片在b点时， 滑动变阻器的阻值为 Rb， 其电功率为 Pb， 已知U1∶U2=1∶2，Pa=Pb，则R1∶Ra= ，若R1=10Ω，则Rb= Ω。 【答案】 1∶2 5 【详解】[1][2]这是一个串联电路，其中R1为定值电阻，电压表V1​测量的是R1两端的电压，电压表V2测量的是滑动变阻器两端的电压。当滑片在a点时，根据串联电路的电压分配原则，有 由题意可得 即 根据欧姆定律，有 滑动变阻器的电功率为 当滑片在b点时，同样根据欧姆定律，有 滑动变阻器的电功率为 由题意得 把，代入得 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．用笔画线代替导线，将下图中的拉线开关、电灯接入家庭电路中。要求：符合安全用电原则，拉线开关控制电灯。 【答案】 【详解】在家庭电路中，火线首先进入开关，然后通过开关进入螺旋灯泡的中央接线柱，从灯泡的金属螺旋套接入到零线。这样连接可以确保开关能够有效地控制电灯的通断，符合安全用电的原则。如图所示： 24．请将图中元件分别正确连接到电路中。 【答案】 【详解】灯泡接法：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：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图： 25．如图所示是“探究串联电路中各处电流的关系”的实验电路图。 (1)实验中，两个小灯泡的规格最好是 （选填“相同”或“不相同”）的，测量电流时，电流表要 （选填“串”或“并”）联接入电路中； (2)甲同学率先连接电路，刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，经检查电路连接正确，那么他连接电路时出现的问题是 ； 实验次数 1 0.1 0.1 0.1 2 0.2 0.2 0.2 3 0.3 1.5 0.3 (3)上表是某同学记录的实验数据，其中有一个数据存在错误，错误的数据是 A，纠正错误后，分析实验数据得到串联电路中电流的规律是：串联电路中的电流 ； (4)实验中发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是（　　） A．通过两个灯泡的电流大小不同 B．发光微弱的灯泡被短接了 C．发光微弱的灯泡的灯丝断了 D．灯泡的规格不同 【答案】(1) 不相同 串 (2)开关没有断开/开关闭合 (3) 1.5 处处相等 (4)D 【详解】（1）[1]为了避免偶然性，得出具有普遍性规律的结论，实验时应选择规格不同的灯泡进行探究。 [2]电流表的阻值很小，与用电器并联时会将用电器短路，所以电流表应串联在电路中。 （2）刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，说明此时电路为通路，存在的问题是：在连接电路时，没有将开关断开。 （3）[1]由表中数据可知，电流表连接的是小量程，最大测量值为0.6A，所以错误的数据是第3次实验中B处的电流1.5A这个数值，错误原因是读数时读错了量程。 [2]由表中数据可知，每次实验测得的电路中不同位置的电流值都相等，故可得：在串联电路中，电流处处相等。 （4）A．串联电路电流处处相等，所以通过两个灯泡的电流大小相等，故A不符合题意； B．灯泡被短接，没有电流经过灯泡，灯泡不会发光，故B不符合题意； C．灯泡的灯丝断了，电路处于断路状态，灯都不亮，故C不符合题意； D．灯泡的规格不同，电流相等时，由可知，灯泡两端的电压不同，由可知，灯泡的实际功率不同，所以亮度不同，故D符合题意。 故选D。 26．为了探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关，老师设计了如图甲、乙两组实验装置：将a、b、c、d四段电阻丝阻值均为5Ω，分别密封在完全相同的盒内，盒内封闭等质量的空气，并与装有相同液体的U形管相连通。电阻丝e的阻值为10Ω。 (1)实验中通过观察U形管中 变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种实验方法叫 ； (2) （选填“甲”“乙”）装置可探究电流产生的热量与 的关系。 (3)其中 装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。 (4)甲装置通电一段时 （选填“左瓶”或“右瓶”）内的电阻丝产生的热量多。a与b两段电阻丝产生的热量之比为 。 【答案】(1) 左右两侧液面的高度 转换法 (2) 甲（或乙） 电流（或电阻） (3)乙 (4) 左瓶 4∶1 【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器中气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，实验中通过观察U形管中左右两侧液面的高度变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。这种研究方法叫转换法。 （2）[1][2]如图乙，两个电阻串联在电路中，通过两个电阻的电流相同，通电时间相同，电阻不同，可以探究电流产生热量跟电阻的关系；甲图中，两个容器中的电阻相同，通电时间相同，通过两个电阻的电流不同，可以探究电热与电流大小的关系。 （3）图乙中，通过一段时间，右侧容器中电流产生的热量较多，该容器的电阻最大，故结论为：当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多；电炉丝与导线串联，电炉丝电阻较大，导线电阻非常小，通过导线和电阻的电流和通电时间相同，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，说明电流产生的热量与导体电阻大小的关系；故图乙装置能够解释“电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热”。 （4）[1][2]由甲图可知，b、c两电阻丝并联后与a电阻丝串联，由并联电路的电压规律可知，b、c两电阻丝两端电压相等，由可知，通过b、c两电阻丝的电流相等，即Ib=Ic；由串联电路的电流规律可知 通过a电阻丝的电流大，由可知，在电阻和通电时间相同时，a电阻丝产生的热量多，所以左瓶内的电阻丝产生的热量多。根据焦耳定律可得a与b两段电阻丝产生的热量之比 27．实验室里，小明想观察小射灯（额定电压为2.5V）的发光情况，他用导线直接把小射灯接到两节铅蓄电池串联而成的电源两端，刚一通电小射灯的灯丝就被烧断了。 (1)导致小射灯被烧坏的原因是小射灯的实际电压 额定电压。小明换了一只新的同规格的小射灯，并选择了标有“20　lA”字样的滑动变阻器及其它相应实验器材，准备完成“测量小灯泡电功率”的实验，查阅说明书知道小射灯的电阻约为10后，小明就着手连接了部分电路如图甲。 (2)小明连接的电路中有错误，请用笔在错误处划“×”标明 。 (3)错误改正后，请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整 。根据你所连的电路图判断，在实验前滑片的位置应该放在 端。 (4)闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，经检查是由于某根导线断了造成的。如果给你图乙的电路进行检测，检测时你应该将图甲中的开关处于 状态，然后将两只鳄鱼夹分别夹在每一根导线的两端，若检验灯发光说明被检测导线 （选填“断了”或“没断”）。 (5)更换掉断了的导线，闭合开关，将变阻器的滑片移到某位置时，电压表示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W，此时小灯泡灯丝的电阻是 。 (6)小明又接连正确进行了三次实验并将数据处理后填入了下表。分析实验数据发现：灯丝电阻越来越小，这是因为 。 物理量 1 2 3 4 U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 I/A 0.30 0.26 0.24 0.20 R/ 7.7 6.3 5.0 (7)小明查找资料时发现有一种热敏电阻的阻值具有和灯丝电阻随温度变化规律相反的性质。他设法找到了这种热敏电阻代替小灯泡接入图甲的电路中，并将滑片调到适当位置，设计了一个简易的测温装置。若要满足温度升高时测温装置的示数变大，应将图甲中 表的表盘改装成测温装置的刻度盘。 【答案】(1)大于 (2) (3) 左 (4) 断开 没断 (5) 0.75 8.3Ω (6)灯丝电阻受温度的影响 (7)电流 【详解】（1）小射灯额定电压为2.5V的，两节铅蓄电池电压为3V，小射灯的实际电压大于额定电压，导致小射灯被烧坏。 （2）在连接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器，如图所示： （3）[1][2]将电压表与灯泡并联，滑动变阻器按照一下一上的原则连接电路如图： 电路连好后，因滑动变阻器右端的电阻接入电路，为了保护电路，应将滑动变阻器的电阻调至最大处，即滑片处于左端。 （4）[1][2]为防止甲图中的电源烧坏检验灯，检测时要将甲图中的开关断开；若导线的两个接头之间的电路连通时，就能使小灯泡亮，说明检测导线没断。 （5）[1]观察电流表可知：电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.3A，所以额定功率为 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W [2]根据欧姆定律可知，此时小灯泡灯丝的电阻为 （6）由表中数据看出，灯两端的电压越高、灯丝的电阻越大，而灯两端的电压越高、实际电功率越大，灯越亮、温度越高，可见灯丝温度越高，灯丝电阻越大，即灯丝电阻受温度的影响。 （7）灯丝温度越高，灯丝电阻越大，热敏电阻的阻值具有和灯丝电阻随温度变化规律相反的性质，说明温度越高热敏电阻阻值越小，将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动，热敏电阻温度升高，热敏电阻阻值变小，根据串联电路分压原理，热敏电阻分得电压变小，电压表的示数变小，电路中的电流会变大，电流表的示数变大，若要满足温度升高时测温装置的示数变大，应选电流表。 28． 如图所示的电路中，电源电压为3V恒定不变，R为阻值未知的定值电阻，小灯泡L的规格为“6V 3W”，闭合开关S后，电流表的示数为1.25A，不考虑温度对小灯泡电阻的影响。求： (1)小灯泡的实际功率； (2)电阻R的阻值； (3)通电1min，整个电路产生的热量。 【答案】(1)0.75W (2)3Ω (3)225J 【详解】（1）由可知，小灯泡的电阻为 闭合开关，小灯泡L与定值电阻并联，小灯泡两端的电压为3V，由可知，小灯泡的实际功率为 （2）由可知，流过小灯泡的电流为 电流表测量干路电流，由并联电路电流规律可知，流过电阻的电流为 由可知，定值电阻的阻值为 （3）由可知，通电1min整个电路产生的热量为 29．小明同学设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，阻值为10Ω。R0是热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系图像如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，此时电压表的示数为2V。求： (1)通过R0的电流； (2)R1两端的电压； (3)当环境温度为40℃时，电流表示数为0.2A，求电路的总功率。 【答案】(1)0.2A (2)2V (3)0.8W 【详解】（1）当环境温度为40℃时，由图乙可知热敏电阻阻值为10Ω，电压表测量热敏电阻两端电压，则根据求通过热敏电阻的电流为 （2）定值电阻与热敏电阻串联，串联电路中电流处处相等，根据求定值电阻两端电压为 （3）串联电路中总电压为各用电器电压之和，即 当环境温度为40℃时，电流表示数为0.2A，根据求电路的总功率为 30．如图甲所示为某小灯泡的图像，将它与定值电阻R并联在稳压电源两端，如图乙所示。闭合开关，电流表的示数为；再闭合开关，电流表示数变为。求： (1)电源电压是多少？ (2)R的阻值是多少？ (3)1min内小灯泡消耗多少电能？ 【答案】(1)6V (2)20Ω (3)180J 【详解】（1）闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，此时电路中只有灯泡单独接入，灯泡两端电压即为电源电压，由甲图可知，当通过灯泡电流为0.5A时，其两端电压为6V，故电源电压是6V。 （2）闭合开关S1，电流表的示数为0.5A；再闭合开关S2，电流表示数变为0.8A，此时灯泡和电阻并联接在电路中，电流表测量干路电流为0.8A，已知灯泡电流为0.5A，则通过电阻的电流为 根据欧姆定律求电阻阻值为 （3）通过小灯泡电流为0.5A，两端电压为6V，则1min内小灯泡消耗电能为 1 学科网（北京）股份有限公司 $$