第十五章 电能与电功率（预习衔接.培优卷）-2025-2026学年九年级上册物理沪粤版（2024）

第十五章 电能与电功率 一、单选题 1．在寒冷的冬天，为了取暖，我国科研人员设计了一种带电源的智能控温加热手套，如图下列与加热手套工作原理相同的用电器是（　　） A．电热毯 B．洗衣机 C．电冰箱 D．充电宝 2．如图所示的四个电路，电源电压相同，R1 ＜R2，电路消耗的总功率由大到小的顺序是（　　） A．甲乙丙丁 B．丁丙乙甲 C．乙丁丙甲 D．甲丙丁乙 3．如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（　　） A．用户使用的用电器两端电压为U B．输电线上消耗的电功率为 C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高 D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大 4．某电热水壶有两根电热丝，若把其中一根接入电路，烧开一壶水要30min；若把另一根接入原电路，烧开一壶水要15min，若把这两根电热丝并联起来接入原电路，烧开这壶水需要（不计热损失）（　　） A．8min B．10min C．12min D．6min 5．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻，R2是“20Ω 1A”的滑动变阻器，电流表量程为0~3A。闭合开关S，在保证电路元件安全的情况下，移动滑片，电路中的电流与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．电源电压为12V B．R1的阻值为10Ω C．R2连入电路的最小阻值为2Ω D．电路中的最大功率为14.4W 6．如图是电阻甲和乙的U﹣I图象，由图象可知下列判断正确的是（　　） A．甲乙都是定值电阻 B．当乙两端电压为1V，其电阻值为10Ω C．将甲和乙串联，若甲的电流为0.4A时，电路的总功率为1.2W D．将甲和乙并联，若甲两端电压为1V时，干路上的电流为0.4A 7．现有两个热敏电阻、和一个定值电阻，的阻值会因通过的电流增大导致温度升高而增大，的阻值会因通过的电流增大导致温度升高而减小，的阻值不变，它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示。实验过程中，小明将和两个电阻连接成如图乙所示电路时，电流表的示数为0. 4A，下列说法中正确的是（　　） A．此时的电阻为17. 5Ω B．此时电源电压为15V C．改变图乙中电源电压，当电压表的示数为11V时，电路总功率是18. 7W D．若将、并联时干路电流为1. 5A，则此时 8．如图所示电路，电源电压U恒定不变，R2的规格是“300Ω 0.5A”。仅闭合S，滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，定值电阻R1和R3消耗的电功率之比P1∶P3=3∶1；滑片P向右移到某一位置的过程中，电流表的示数变化了0.2A，电压表的示数变化了2V；若三个开关都闭合，在确保电路安全的前提下，移动滑片P，电流表的最大示数为I0，R3消耗的电功率为P0。下列说法正确的是（ ） A．R1=10Ω B．I0=2.1A C．U=14V D．P0=19.6W 二、多选题 9．如图所示为小明探究电流与电压关系时得到的两个电阻R1和R2的I-U图像，下列说法正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比为2∶1 B．两电阻串联时R1与R2两端的电压之比为1∶2 C．两电阻并联时通过R1与R2的电流之比为1∶2 D．两电阻串联时R1与R2消耗的电功率之比为1∶2 10．如图所示，甲，乙装置中完全相同的透明容器内密封有等量的空气，所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化小华将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。对此，下列说法正确的是（　　） A．甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系 B．乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系 C．甲图中与A管连接的透明容器内气体压强更大 D．乙图中闭合开关后，两透明容器中空气温度变化的快慢相同 11．图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最左端向右移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.625W B．R的阻值变化范围为20~8 C．小灯泡的灯丝阻值逐渐变小 D．电路的最大总功率为1.125W 12．小敏同学设计了如图所示的电路，他用的电源电压是6V保持不变，选的电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关在保证电路安全的情况下，下列做法正确的是（　　） A．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω B．电阻R1消耗功率允许的变化范围是0.4W~0.9W C．电流表示数允许的变化范围可以为0.3A~0.5A D．电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.2W~1.8W 13．如图甲电路，R1、R2、R3三个不同的定值电阻串联接入电路，闭合开关S后，各电阻两端的电压关系为U1>U2>U3若将它们并联接入同一电路，如图乙，则下列分析正确的是（　　） A．三个电阻的阻值关系是R1<R2<R3 B．图乙中通过三个电阻的电流关系是I1<I2<I3 C．图甲中三个电阻的电功率关系是P1>P2>P3 D．图乙中单位时间内三个电阻消耗的电能关系是W1<W2<W3 14．如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60Ω．不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　　） A．S闭合后，使电压表的示数减少1V，小灯泡L两端的电压就增加1V B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.75W C．小灯泡L正常发光时，变阻器R消耗的电功率为3W D．开关S断开时，电压表的示数为12V 15．有两只灯泡L1和L2，分别标有“PZ110-40”、“PZ110-60”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．正常发光时，通过L1的电流大 B．并联后，接在110V的电源上，L2消耗的功率大 C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光 D．串联后，接在110V的电源上，L1消耗的功率大 16．图甲为常用的呼气式酒精测试仪原理图，其中R1为定值电阻，R2为气敏电阻，气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示，电源电压不变，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．气敏电阻R2是由超导材料制成 B．酒精气体浓度越高，电压表示数越大 C．酒精气体浓度越低，R1消耗的功率越大 D．酒精气体浓度越高，电路消耗的功率越大 17．在如图 8.117 所示的电路中，电源电压 保持不变， 为定值电阻， 为滑动变阻器，闭合电键 ，当滑动变阻器的滑片 从变阻器当中某位置滑到最右端的过程中， 的电功率有可能（　　）。 A．始终变小 B．始终变大 C．先变小，后变大 D．先变大，后变小 三、填空题 18．某导体两端的电压为3伏，通过它的电流为0.3安.10秒内透过导体横截面的电荷量为　 　 库，其电阻为　 　 欧。当通过该导体的电流为0.5安时，其电阻为　 　 欧． 19．小明家新购了一款电热水壶，他发现标识牌上有“额定电压：；额定加热功率：1000W；额定保温功率：110W”字样，其简化电路如图所示，、均为电热丝，不计温度变化对电阻的影响。该电热水壶在额定保温功率下工作时的电流为　 　A；该电热水壶使用几年以后，在不计热量损失情况下，小明发现该热水壶加热挡正常工作，将质量为的水加热升温，用时，由此可判断电热水壶的加热功率　 　（填变化情况）；若要恢复该电热水壶的额定加热功率，可选择一段电阻值为　 　，Ω的新电热丝与之并联。（取水的比热容） 20．爱动脑的小娟同学在学习了有关电功率的知识后，想借助电能表估测一下家里电视机的电功率。如图所示，电能表的读数为　 　。她将家里的其他用电器全部关闭，只剩下电视机正常工作，内观察到电能表的铝盘转了120转，则小娟家电视机的实际功率约　 　 W。 21．如图，甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W，则电路电源电压为　 　V；再闭合开关，电流表示数变化了　 　A，此时电路消耗的总功率为　 　W。 22．如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物。已知电源电压120V，电压表示数80V，线圈电阻2Ω，电动机正常工作时，通过线圈的电流2A，在10s内电动机将重物提升了40m，此过程中消耗电能　 　J，电流通过线圈产生的热量 　 　J。 23．如图甲电路，电源为二节新干电池，小灯泡额定电压为2.0V，当移动变阻器滑片P时（图中x为滑片P移动的距离），将所测得电压表、电流表的数据绘制的图像如图乙、丙所示，则该小灯泡的额定功率是　 　，此时变阻器连入电阻阻值大小为　 　；当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是　 　． 24．图甲是某电煮锅的工作电路图，有加热和保温两个挡位，电煮锅的加热功率为1100W，保温功率为220W，则电阻为　 　Ω。断开家中其它用电器，让该电煮锅单独工作，图乙所示的电能表10min内转了200圈，则该电煮锅的实际加热功率是　 　W。 四、实验探究题 25．在探究“并联电路的电压规律”时，小李设计了如图甲的电路图。 （1）小李在连接实物电路（如图乙）的过程中，开关应处于　 　状态。实验中应选择规格　 　（选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （2）小张看出小李连接有错误，并指出如果直接闭合开关S，将出现　 　现象。小张指出需去掉图乙中的导线　 　（选填“a”或“b”）电路就正确了； （3）修改正确后，小李继续完成实验，分别测出两灯两端电压和电源电压，并记录数据观察到此时电压表示数均如图丙所示，则电压为　 　V。小张提出小李不能由此得出结论，理由是　 　； （4）小李在实验过程中观察发现比亮，两灯对应的电压关系是U1　 　U2，对应的电功率关系是P1　 　P2（两空均选填“>”、“<”或“=”）。 26．小龙的妈妈购买了一款“节电器”，根据商家介绍，只要把该节电器插在家中插座上（如图所示）就能“有效节电”。小龙对于该款“节电器”是否能够省电有质疑，他设计了如下实验进行探究。 （1）实验前，断开家中全部用电器，将该“节电器”插在家中的插座上，记录此时家中电能表的示数W1。 （2）将一个电暖气接入家庭电路中，让它在额定功率下持续工作60min后，使电暖气停止工作，记录此时　 　。 （3）第二次实验，他将　 　，　 　，使电暖气停止工作，记录电能表的示数W3。 （4） 根据实验记录的数据，计算前、后两次家中耗电量W前=　 　，W后=　 　，发现：W前＞W后，由此可以得到结论：该款“节电器”　 　。 27．某实验小组的同学设计了如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1.2W左右。 （1）连接电路前，开关应 　 　（选填“断开”或“闭合”），电流表的量程应选用 　 　（选填“0～0.6A”或“0～3A”）； （2）用笔画线代替导线，将乙图中的实物图连接完整。要求：闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数增大； （3）在调节滑动变阻器滑片P的过程中，记录并绘制出通过小灯泡的电流与电压的关系图线，如图丙中的a线所示，分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；将该小灯泡与一定值电阻R串联后接入U＝6V的电源两端（已知定值电阻的电流与电压的关系图线，如图丙中的b线所示），则电路中的总功率为 　 　W。 五、计算题 28．如图所示为某电力公司开发出的一种圆柱形气球状发电机.它能够悬浮在风力足够大且较稳定的300m高空，中心处大的风扇随风转动，带动发电机发电，产生的电流通过系着的电线传到地面的电网.假如发电机的最大发电功率为3000KW，若该风力发电机每年工作6000h，求它的最大年发电量. 29．如左图所示是标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻随它两端电压变化的图像。将小灯泡L和电阻R接入右图所示的电路中，已知电源电压恒为6V。求： （1）当开关S断开时，小灯泡的阻值为　 　Ω。 （2）当开关S闭合时，小灯泡恰能正常发光，则电阻R消耗的功率为多少瓦? （3）通电2min电路消耗的总电能是多少焦? 30．如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“”字样，当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为，灯L正常发光，求： （1）灯泡L的电阻； （2）当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡L消耗的电功率？ 31．如图所示，电路中电源电压可调，定值电阻，和额定功率不同、额定电流均为的小灯泡（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R的铭牌上标有“ ”字样，电流表量程。 （1）只闭合开关，电源电压时，电流表的示数为，求此时滑动变阻器接入电路的阻值？ （2）调节电源电压为，只闭合开关，保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器，小灯泡的功率为时，达到额定功率正常发光，最小功率为，求电源电压U。 （3）再调节电源电压为，只闭合开关，保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器，小灯泡能达到的最大功率为1.6W，最小功率为0.4W，求电源电压。 六、作图题 32．如图是探究“影响电流热效应因素”实验装置的一些器材，将R1、R2、R3三电阻丝密封在三只完全相同的烧瓶内，且R1= R3=10Ω，R2=5Ω，瓶内装入等质量的煤油，通过比较甲、乙探究电流产生热量与电阻关系，通过比较甲、丙探究电流产生热量与电流大小的关系，请你把实物图连接好。 33．利用图中的元件测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线完成实物图的连接。 （2）请在虚线框内画出实验电路图。 34．如图甲所示电路，闭合开关后将滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器阻值R变化关系的图象如图乙所示，请你在答题卡的坐标系中画出滑片移动过程中滑动变阻器消耗的功率P随其阻值R变化关系的图象。（提示：当R1＝R2时，滑动变阻器的功率最大） 七、综合题 35．滨江湿地、鱼肥水美，是休闲娱乐的好去处，小文在某次乘电动小船游玩时，通过咨询、查阅记录了如表信息． XX电动船 铭牌参数 此次游玩实际数据 满载排水量 0.55m3 排开水的体积 0.4m3 电动机功率 300W 吃水深度 0.2m 舱容 5人 匀速行驶速度 2m/s 空载排水量 0.1m3 水的阻力 70N （1）请计算，电动船所受浮力和电动船底受到水的压强． （2）此次游玩，电动船匀速前进5分钟，请计算电动船的能量转化效率 （3）电动船与燃油船相比有什么优点？ 36．把两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”并联接入电路，电路如图所示，当闭合开关，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.58A。 （1）此时小灯泡L1在20s内消耗电能是多少？　 　 （2）如果小灯泡L1断路，电压表、电流表示数如图甲、乙所示。与小灯泡L1断路前相比较，此时小灯泡L2的电功率　 　（选填“变大”“变小”“不变”），判断的依据是：　 　；并计算出L1断路后L2的电功率　 　。 答案解析 1．【答案】A 【解析】【解答】加热手套是使用了电流三大效应之一的热效应，电热毯也是利用了电流的热效应，故A符合题意；洗衣机是把电能转化为了机械能，故B不符合题意；电冰箱主要是电能做功，支持压缩机工作，压缩机制冷让电冰箱实现功能，故C不符合题意；充电宝的主要功能是储存电能，并调节电流，故D不符合题意。 【分析】 考查电流的三大效应之一的热效应，并对常见用电器的工作原理要熟知。 2．【答案】D 【解析】【解答】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；所以甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，电阻关系为 根据可知，四个电路的总功率关系为 D符合题意，ABC不符合题意。 故答案为：D。 【分析】电阻并联总电阻减小，电阻串联时，总电阻变大；电压一定时，电阻越大，电功率越小，电阻越小，电功率越大。 3．【答案】D 4．【答案】B 5．【答案】D 【解析】【解答】 AB.由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流． 由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的阻值R2=20Ω时，电路中的电流I1=0.4A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 由I=UR可得，电源的电压：U=I1（R1+R2）=0.4A×（R1+20Ω）…………① 由图乙可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R2′=10Ω时，电路中的电流I2=0.6A， 由I=UR可得，电源的电压：U=I2（R1+R2′）=0.6A×（R1+10Ω）…………② 因为电源电压不变，所以①②联立得 0.4A×（R1+20Ω）=0.6A×（R1+10Ω）， 解得：R1=10Ω 电源的电压：U=12V，故AB正确，不符合题意； C. 根据滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样和电流表量程为0～3A可判断：电路电流最大为1A， 因串联电路处处电流相等，此时滑动变阻器 R2连入电路的阻值最小，根据欧姆定律得，则R2最小=R总-R1=12Ω-10Ω=2Ω，故C正确，不符合题意； D.由P=UI可知，电压一定， 在保证电路元件安全的情况下 ，当电流最大为1A时，电路的功率最大，则P=UI=12V×1A=12W，故D错误，符合题意，故选D。 【分析】 本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，从图象中获取滑动变阻器接入电路中的电阻与对应的电流表的示数是关键。 6．【答案】C 【解析】【解答】A、由图象可知，甲的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，即乙电阻的阻值是变化的，A不符合题意； B、由图象可知，当 时， ，根据 可得此时乙的阻值： ，B不符合题意； C、将甲和乙串联，若甲的电流为0.4A时，根据串联电路的电流处处相等的特点，可知甲乙的电流均为0.4A，由图象可知，此时 ， ； 则总功率为： ，C符合题意； D、甲和乙并联，甲两端电压为1V时，根据并联电路的电压特点可知甲乙两端的电压均为1V，由图象可知，此时 ， ，则干路电流为： ，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】运用图象法解答问题的一般步骤是： （1）明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么； （2）注意认清横坐标和纵坐标上最小分格的数值大小和单位； （3）明确图象所表示的物理意义； （4）根据图象对题目提出的问题作出判断，得到结论. 7．【答案】C 【解析】【解答】A.由图甲可知：中间图像是定值电阻R0的电流电压图像。在上方图像上任取两点，计算出对应的电阻值。可得出随着温度升高阻值增大，该图像是R2的图像。下方图像是电阻R1的图像。当I=0.4A时，U0=4V，U2=3V.R2===7.5.故A错误。 B.串联电路中电源电压U=U0+U2=4V+3V=7V.故B错误。 C.R0，R2串联，当U0=11V时，由图像可知I0=1.1A，又I2=I0=1.1A时，U2=6V.串联总电压U=U0+U2=11V+6V =17V. 电路总功率P总=UI=17V×1.1A=18.7W.故C正确。 D.若R0，R1并联时，由图像可知只有U=10V时，I0=1.0A，I1=0.5A，总电流I=I0+I1=1.0A+0.5A=1.5A.此时.故D错误。 【分析】定值电阻的I-U图像是过原点的一条直线。由欧姆定律I=得，R=.在串联电路中U=U1+U2，I=I1=I2.在并联电路中I=I1+I2.总功率P=UI. 8．【答案】B 9．【答案】A,C 10．【答案】B,C 【解析】【解答】A．甲实验中，右侧2个5欧的电阻丝并联，再与左侧5欧的电阻丝串联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，即控制电阻、通电时间一定时，探究电热与电流的关系，A不符合题意； B．乙实验中，两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中两电阻丝的阻值不相等，所以探究的是电热与电阻的关系，B符合题意； C．甲实验中，右侧2个5欧的电阻丝并联，再与左侧5欧的电阻丝串联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，右侧两电阻并联后和左侧电阻串联，所以左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，左侧电阻产生热量多，即甲图中与A管连接的透明容器内气体压强更大，C符合题意； D．乙实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，闭合开关后，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生热量多；则右侧容器内空气吸收的热量多，气体压强大，则右侧管中液面上升得快，D不符合题意。 故答案为：BC。 【分析】电流通过电阻丝产生热量，放出的热量被液体吸收掉，导致液体温度上升，温度计的示数变大，产生的热量越多，稳温度计示数越大，这体现了物理学中的转化法；要探究每一个因素对导体产热的影响，需要用到控制变量法。 11．【答案】A,D 12．【答案】B,D 13．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A．串联电路中，电流处处相等，由题意可知，甲图中，闭合开关后，各电阻两端的关系为U1>U2>U3 故由欧姆定律可得，三个电阻的阻值关系为R1>R2>R3 A不符合题意； B．图乙中三个电阻并联，两端电压均等于电源电压，故由欧姆定律可得，通过三个电阻的电流关系是I1<I2<I3 B符合题意； C．因图甲中流过三个电阻的电流相同，故由P=I2R可得，图甲中三个电阻的电功率关系为P1>P2>P3 C符合题意； D．因图乙中三个电阻两端电压相等，故由P=UI可得，图乙中三个电阻的电功率关系是P′1<P′2<P′3 故由W=Pt可得，图乙中单位时间内三个电阻消耗的电能关系是W1<W2<W3 D符合题意。 故答案为：BCD。 【分析】理清元件的连接方式，根据欧姆定律U=IR和串联电路电流的规律和已知条件确定三个电阻的大小，根据串联电路的电流特点和P=UI判断三个电阻的电功率关系；根据并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律分析电流的大小关系，根据W=UIt即可判断单位时间内三个电阻消耗的电能关系。 14．【答案】C,D 【解析】【解答】解：（1）S闭合后，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡L两端的电压．①当电压表的示数减少1V，则小灯泡L两端的电压就减小1V，故A错误；②灯泡正常发光时的电压UL=6V，功率PL=3W， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P=UI可得，电路中的电流： I=IL= = =0.5A， 由I= 可得，灯泡的电阻： RL= = =12Ω， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压： UR=U﹣UL=12V﹣6V=6V， 变阻器R消耗的电功率： PR=URI=6V×0.5A=3W，故C正确；③当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的实际功率最小， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的最小电流： Imin= = = A， 灯泡的最小电功率： PLmin=（Imin）2RL=（ A）2×12Ω≈0.33W，故B错误；（2）开关S断开时，电压表测电源的电压，则电压表的示数为12V，故D正确． 故选CD． 【分析】（1）当S闭合后，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压：①电压表示数的变化和灯泡两端的电压变化相同；②灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，利用P=UI求出变阻器R消耗的电功率；③当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的实际功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡的最小实际电功率；（2）当开关S断开时，电路断路，电压表测电源的电压． 15．【答案】B,D 【解析】【解答】A选项两个灯泡正常发光时，根据 得到L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，此选项错误； B选项并接在110V电源上时，两灯泡两端的电压均为110V，两灯泡的实际功率和额定功率相等，即P1=40W，P2=60W，则L2的实际功率大，此选项正确； C选项根据 两灯泡的额定电压相同时，L1的额定功率小于L2的额定功率，则R1＞R2，串联接在220V的电源上时，因为R1＞R2，根据P=I2R可以得到L1消耗的功率大，此选项错误； D选项根据 两灯泡的额定电压相同时，L1的额定功率小于L2的额定功率，则R1＞R2，串联接在110V的电源上时，因为R1＞R2，根据P=I2R可以得到L1消耗的功率大，此选项正确。 故答案为：BD 【分析】先利用P=UI求两个灯的灯丝电阻、两个灯正常发光时的电流进行比较；并联接在110V电源上，利用P=I2R分析消耗功率的大小关系并接在110V电源上，都正常发光，实际功率都等于其额定功率串接在220V电源上，根据串联电路的分压关系判断分压大小，若等于额定电压则灯正常发光. 16．【答案】B,D 【解析】【解答】根据甲图可知，定值电阻R1与R2串联，电压表与R1并联。 A.超导材料没有电阻，即电阻为零，而气敏电阻的阻值会不断变化，故A错误； B.当酒精气体浓度增高时，气敏电阻R2的阻值减小，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，R2两端的电压减小。根据U总=U1+U2可知，此时电压表的示数变大，故B正确； C.酒精气体浓度降低时，气敏电阻的阻值增大。根据R总=R1+R2可知，此时总电阻增大，那么总电流减小。根据P=I2R可知，此时R1的电功率减小，故C错误； D..酒精气体浓度增高时，气敏电阻的阻值减小。根据R总=R1+R2可知，此时总电阻减小，那么总电流增大。根据P=UI可知，此时电路的总功率变大，故D正确。 故选BD。 【分析】根据甲图确定电路的串并联关系，以及电表测量的物理量，然后利用欧姆定律，结合串联电路的特点分析判断。 17．【答案】A,B,D 【解析】【解答】因R2的电功率，取决于通过的电流和两端的电压，所以，设R2接入电路的电阻为R，且0＜R≤R2， 则串联电路的电流为：I=， R2上功率为：P=I2R=（）2R===-=U2-R1U2（）2， 这是一个关于的二次函数，二次项系数-R1U2，一次项系数U2，根据二次函数的性质，可知： 当 时，即R+R1=2R1时，R上功率最大； 因为当滑动变阻器的滑片P从变阻器当中某一位置滑到最右端的过程中，则根据二次函数的图象可得结论： ①若R一开始小于R1，但是R2小于等于R1，则电功率P一直变大； ②若R一开始小于R1，但是R2大于R1，则电功率P先变大后变小； ③若R一开始大于等于R1，则电功率P一直变小； 故选ABD。 【分析】分析清楚电路结构，根据欧姆定律和串联电路特点得出关于滑动变阻器接入电路的阻值的滑动变阻器电压和电流值，然后由功率公式列出方程，利用二次函数进行分析 18．【答案】3；10；10 【解析】【解答】解：10秒内通过导体横截面的电荷量为Q=It=0.3A×10s=3C， 电阻R===10Ω，电阻的大小与通过电流的大小无关，所以当电流变化时，电阻大小不变．故答案为 3；10；10． 【分析】已知导体两端的电压和通过它的电流，根据欧姆定律可求导体的电阻，已知电流和时间，根据公式Q=It可求导体横截面的电荷量．导体的电阻与通过电流的大小无关． 19．【答案】0.5；变小；484 20．【答案】9026.5；600 【解析】【解答】直接读取示数，分清最后一位的单位是0.1kW·h，所以是9026+0.5=9026.5kW·h； 根据1200r/kW·h，可以得出120转做的功是0.1kW·h，根据P==600W 故答案为：9026.5；600。 【分析】读数从前到后依次是：千、百、十、个位，后面红色部分是小数点后面的数值，单位是kW·h；俗称度； 电能表是计量电功的仪表，知道铭牌上的物理含义是一千瓦时表盘转1200r，根据这个物理意义确定120转消耗的电功，最后利用电功率的公式计算电功率 21．【答案】2；0.2；1.4 22．【答案】1600；80 23．【答案】0.4；5；灯泡断路（或电压表所测电路发生断路） 【解析】【解答】（1）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时x=12cm；根据丙图可知，当x=12cm时，通过电流为0.2A，则灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2.0V×0.2A=0.4W； （2）此时变阻器的电压为：U变=U总-UL=3V-2V=1V； 那么变阻器接入的阻值为：； （3）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小，则说明电阻迅速变大，那么可能原因为： 灯泡断路（或电压表所测电路发生断路） 。 【分析】（1）根据图片确定灯泡正常发光时的电流，根据P=UI计算灯泡的额度功率； （2）根据U变=U总-UL计算变阻器两端的电压，根据计算变阻器接入的阻值； （3）根据电流的变化推测可能出现的故障。 24．【答案】55；1000 25．【答案】断开；不同；短路；a；2.5；只有一次数据，得出的实验结论具有偶然性；=；> 26．【答案】电能表的示数W2；“节电器”从插座上拔下；接通电暖气让它在额定功率下持续工作60min后；W2—W1；W3—W2；不能省电 【解析】【解答】（1）实验前，断开家中全部用电器，将该“节电器”插在家中的插座上，记录此时家中电能表的示数W1。 （2）将一个电暖气接入家庭电路中，让它在额定功率下持续工作60min后，使电暖气停止工作，记录此时家中电能表的示数W2； （3）第2空，第3空，第二次实验，他将该“节电器”从插座拔下，让电暖气在额定功率下持续工作60min后，使电暖气停止工作，记录电能表的示数W3； （4）第4空，第5空，第6空，根据实验记录的数据，计算前、后两次家中耗电量W前=W2-W1，W后=W3-W2，发现：W前＞W后，由此可以得到结论：该款“节电器”不能有效节电。 故答案为：（2）家中电能表的示数W1；（3）该“节电器”从插座拔下；让电暖气在额定功率下持续工作60min后；（4）W2-W1；W3-W2；不能有效节电。 【分析】两次电能表示数之差即用电器消耗的电能，先让“节电器”和电暖气同时工作，再让电暖气单独工作，比较前后消耗电能的多少可知“节电器”是否可以节电。 27．【答案】（1）断开；0～0.6A （2） （3）增大；1.8 【解析】【解答】 (1)、为了保护电路，连接电路前，开关应断开，待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1.2W左右 ，电路中最大电流约 ，所以电流表的量程应选用 0～0.6A； （2）电流表，滑动变阻器，灯泡串联，电压表和灯泡并联，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数增大，所以滑动变阻器接左下方接线柱，如图所示： （3）分析图a可知 小灯泡的电阻随温度的升高而增大； 将该小灯泡与一定值电阻R串联后接入U＝6V的电源两端，灯泡和电阻两端电压之和等于6V，由图丙可知电路中电流为0.3A时符合要求，所以电路中的总功率为P总=I总U总=0.3A×6V=1.8W。 【分析】 (1)、为了保护电路，连接电路前，开关应断开；根据灯泡的额定电压和额定功率确定电流最大值，由此确定电流表的量程； （2）电流表，滑动变阻器，灯泡串联，电压表和灯泡并联，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数增大，所以滑动变阻器接左下方接线柱； （3）电压越大，灯丝温度越高，由a曲线计算几个电阻值，从而分析灯泡电阻与温度关系； 由图丙找到符合要求的电流，然后根据P总=I总U总计算总功率。 28．【答案】由P=W/t可得，最大年发电量W=Pt=3×103kW×6×103h=1.8×107kW•h 【解析】【分析】根据电功率和时间，利用公式求电功. 29．【答案】（1）2 （2）解：小灯泡恰能正常发光时，UL =2.5V RL =10Ω I = UL/ RL= 2.5V/10Ω = 0.25A UR = U-UL = 6V-2.5V = 3.5V 电阻R消耗的功率为 PL = ULI= 3.5V×0.25A = 0.875W； 答：电阻R消耗的功率为0.875W； （3）解：t = 2min = 120s W = UIt = 6V×0.25A×120s = 180J。 答：通电2min电路消耗的总电能是 180J。 【解析】【分析】（1）当开关S断开时，小灯泡两端的电压为0V，根据图像知当灯泡两端的电压为0V时灯泡的阻值为2Ω；（2）根据图像提供的信息读出灯泡正常发光时的电阻，根据I=求出电路中的电流，再根据串联电路电压和电流的规律求出R两端的电压及电流，最后根据P=UI求解；（3）根据W=UIt求解。 30．【答案】（1）12Ω （2）0.75W 31．【答案】（1）30Ω （2）10V （3）8V 32．【答案】 【解析】【解答】根据控制变量法可知， 比较甲、乙探究电流产生热量与电阻 的关系，变量为电阻，所以其余因素应该相同，所以甲乙串联， 比较甲、丙探究电流产生热量与电流大小的关系，则需要甲丙并联，据此作图： 【分析】控制变量法：在物理实验中，存在多个影响因素共同决定某个物理量，根据电流的热效应公式Q=I2Rt可知， 电流产生热量与电流、电阻、通电时间多个因素有关， 所以在探究电流产生热量与电流大小的关系，需要控制电流不同，其余因素相同。 33．【答案】（1） （2） 34．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】从图中看出，当U1=2V时，R2=5Ω，此时电流 当U2=4V时，R2=20Ω，此时电流 设电源电压为U，则U=U1+I1×R1=2V+0.4A×R1① U=U2+I2×R1=4V×0.2A×R1② 由①②得U=6V，R1=10Ω. 滑动变阻器消耗的功率 根据得出的表达式，计算出电阻R2从0至20Ω的变化过程中，对应的电功率P的不同数值，在坐标图上描点连线，画出滑片移动过程中滑动变阻器消耗的功率P随其阻值R变化关系的图像。如图所示 【分析】根据电压和电阻的比值， 计算电流；结合串联电路电压规律，计算分压；根据电流和电阻，可以计算电功率；滑动变阻器的电功率随电阻的先变大、后变小。 35．【答案】（1）解：电动船所受浮力： F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4×103N； 电动船底受水的压强： p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa 电动船所受浮力和电动船底受到水的压强为2×103Pa （2）解：根据v= 可知，电动船行驶的路程： s=vt=2m/s×60s×5=600m； 克服水的阻力做功： W有=Fs=fs=70N×600m=4.2×104J； 根据P= 可知，电动船消耗的电能： W总=Pt=300W×60s×5=9×104J； 电动船的能量转化效率： η= = =46.7%； 电动船的能量转化效率为46.7% （3）解：①电动船比燃油船的能量转化率高，节能；②电动船尾气零排放，清洁，环保；③燃油船排放废气污染大气，电动船比燃油船环保；④电动船比燃油船噪声小，环保 【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算船受到的浮力； 已知船底所处水的深度，由液体压强公式p=ρgh计算船底受到海水的压强；（2）由速度公式的变形公式svt计算船行驶的路程；由W有=Fs=fs计算克服阻力所做的有用功；由W总=Pt计算出消耗的电能，即总功，最后由η= 计算出电动船的能量转化效率；（3）从能量转化效率、尾气排放、噪声、环保等方面分析电动船与燃油船的相比的优点． 36．【答案】15J；变大；L2两端的电压和电流都增大；1.33W 学科网（北京）股份有限公司 $$