第十八章 电功率（预习衔接.培优卷）-2025-2026学年九年级上册物理人教版（2024）

第十八章 电功率 一、单选题 1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电脑 B．电熨斗 C．电视机 D．电风扇 2．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻受温度的影响)，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数逐渐变小 B．电压表示数逐渐变大 C．滑动变阻器两端的电压逐渐变大 D．小灯泡的亮度逐渐变暗 3．甲乙两电热器通过的电流之比为1∶2，通电时间之比为3∶2，电阻之比为4∶3，则产生热量之比为（　　） A．1∶2 B．2∶9 C．9∶2 D．2∶1 4．关于电功率的认识，正确的是（　　） A．功率越大，做功所用的时间越少 B．做功多的物体电功率不一定大 C．功率越大的物体做功一定多 D．我们日常所说的“度”是电功率的单位，它的学名叫做“千瓦” 5．图甲所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”，闭合开关，调节滑片，使其从最右端向左滑到a点时，灯泡恰好正常发光，图乙是电流表与两电压表示数关系图像，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的额定电功率为0.4W B．电路中的最小总功率为1.8W C．滑片在最右端时，灯泡的电阻是12.5Ω D．滑片在a点时，滑动变阻器与灯泡的功率之比为1∶1 6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片移到a端时，R1的功率为P、电流表A1和A2的示数之比为3︰4；若再断开S2，则电流表A1和A2的示数之比为1︰2。当S1和S3断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片移到b端时，电压表的示数为3V，R1的功率为P′，已知R1=60Ω，P︰P′=16︰1，下列判断错误的是（　　） A．电源电压为9V B．R2的阻值为30Ω C．R2和R3的阻值相等 D．R4的最大阻值为120Ω 二、多选题 7．表一为某品牌电冰箱和某品牌电热水壶上铭牌的部分内容，当它们都正常工作时，下列判断中正确的是（　　） 表一 电冰箱 电热水壶 品牌：××× 品牌：××× 额定电压：220V 额定电压：220V 电源频率：50Hz 电源频率：50Hz 额定功率：140W 额定功率：1000W A．电冰箱两端的电压较大 B．电热水壶中的电流较大 C．电冰箱消耗的电能较多 D．电热水壶消耗的电能较快 8． 小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据，画出如图所示的图像，其中图线①表示电阻R1，图线②表示电阻R2，根据图像信息可判断(　　) A．当R1和R2串联时，两个电阻的阻值不可能相等 B．当R1两端的电压为12 V时，通过它的电流为1.2 A C．当通过R1的电流为0.2 A时，在1 min内电阻R1产生的热量为24 J D．当R1和R2并联在电压为4 V电路中，电路中总功率为3.6 W 9．如图是一个自制秤的工作原理图，是定值电阻，滑动变阻器R的滑片和滑杆连接，当往秤盘中放物体时，滑杆带动滑动变阻器的滑片向上移动。下列说法正确的是（　　） A．被测物体质量越大，电流表示数越小 B．被测物体质量越大，电路的总电阻越小 C．被测物体质量越小，R两端电压越大 D．被测物体质量越小，消耗的功率越大 10．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻。将滑片滑到滑动变阻器的b端时，闭合开关，电压表的读数为3V；将滑片滑到滑动变阻器的中点时，电压表的读数为4.5V。下列判断正确的是（　　） A．电路中的最小电流是0.5A B．电源电压是9V C．滑动变阻器的最大阻值是9Ω D．移动滑片，在通电100s内产生的热量最多1350J 11．如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω，0.8A”的字样，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为18V B．R1阻值为25Ω C．电路总功率的最大变化量为10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω 12．伏安法测电阻时，错把电压表并联在滑动变阻器的两端，发现滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围在 0.2A 至 0.6A，电压表的示数变化范围在 2Ｖ至 6Ｖ。以下 说法正确的是（　　） A．电源电压为 8 V B．当滑动变阻器的滑片在这两点间移动过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率是 3.6 W C．定值电阻 R 的阻值是 10 Ω D．定值电阻 R 的电功率的变化了 1.6 W 13．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的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．电源电压为4V B．R1的电阻值为10Ω C．R2消耗的功率的最大值为0.8W D．R2的最大阻值为20Ω 14．某兴趣小组设计了如图甲所示的气压监测模拟电路，电源电压12V恒定不变，开关S1一直处于闭合状态，R为气压敏感电阻，其阻值随气压的变化如图乙所示。当舱体内气压为正常值时，灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.6A；当舱体内气压低至时，开关S2就会自动闭合，此时电流表示数为0.9A，气压稳定系统开始提升舱内气压，直到舱内气压恢复到正常，然后继续工作30min（此过程为稳压过程），开关S2又自动断开，不考虑灯泡电阻随温度的变化。下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻为 B．当舱体内气压低至时，灯泡的功率等于额定功率 C．气压稳定系统工作30min，电路消耗的电能为 D．稳压过程中，若灯泡突然熄灭，电流表示数减小了一些，可能是灯泡发生了断路 15．如图所示的电路，已知电源电压不变，灯泡L标有“3V0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3.8V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A，已知P1：P2＝1：9，下列选项正确的是（　　） A．电源电压为4.5V B．滑动变阻器的最大阻值为28Ω C．电功率P2的大小为0.05W D．当有电流通过灯泡L时，灯泡的最小功率与最大功率之比为1：45 三、填空题 16．某品牌电视机额定功率为140W，其物理意义是表示该电视机消耗电能的　 　（选填“快慢”或“多少”）。电视机正常工作两个小时消耗电能为　 　。 17．如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。 此实验装置探究的是电流产生的热量与　 　（选填“电流”、“电压”或“电阻”）的关系，由实验得出的结论是：在电阻和通电时间相同的情况下，　 　越大，所产生的热量越多。 18．一定值电阻两端电压从1V增大到3V的过程中，通过该定值电阻的电流增大了0.2A，则该定值电阻的电功率变化量为　 　W。 19．如图所示，电热膜是在绝缘聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线连接形成网状结构。电热膜中导电墨线连接的方式是 　 　联，电热膜能发热是因为电流具有 　 　效应；某电热膜总功率4400W，正常工作2小时消耗电能 　 　kW•h。 20．如图所示，电源电压恒定，R=10Ω，断开开关S1，闭合开关S，电流表示数为0.3A，再闭合开关S1，电流表示数为0.5A，则R1消耗的电功率是　 　 W． 21．把标有“6V、3W”的小灯泡L与最大阻值为100W的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡L两端电压不超过额定电压（设灯丝电阻不变）。则滑动变阻器RW允许调节的范围是　 　 。 22．如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图，它内部有一根电热丝和一个风扇，通过开关和可实现冷风和热风两挡功能。 额定电压 220V 热风功率 1250W 冷风功率 40W （1）电热丝应该接在图中　 　（选填“A”或“B”）位置； （2）电热丝的阻值为　 　Ω； （3）现闭合开关、，吹风机正常工作5min，电热丝产生的热量是　 　J。 23．小杭家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题： 热风温度 50﹣75℃ 额定功率 热风时：660W 冷风时：110W 额定电压 220V 质量 0.5kg （1）电吹风正常工作吹冷风时，开关应置于 　 　，通过电动机的电流是多大？　 　 （2）电热丝正常工作时的电阻是多大？　 　 （3）电吹风内电动机的电阻是2Ω，电吹风正常工作吹冷风10min产生的热量是多少？　 　 24．灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B。闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的电阻为　 　Ω，灯泡L功率为　 　W。若将灯泡L与定值电阻R串联接入另一电路，则另一电路两端所能加的最大电压为　 　V。 四、计算题 25．如图所示，是一种可调温式电热水器的工作原理图。电热水器的工作电压为220V，电热管R的阻值为44Ω不变，可调电阻器R0阻值范围是0～176Ω。求： （1）电热水器的最小加热功率； （2）电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量； （3）若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收，水升高的温度。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 26．小明帮爷爷网购了一台电热足浴盆，铭牌上标有“220V 500W”，将该足浴盆按容量装满10kg的水正常工作30min，水温从20℃升高至35℃，已知c水=4.2×103J/（kg‧℃），求： （1）水吸收的热量； （2）该足浴盆的热效率。 27．小凯家的电烤箱如图甲所示，其内部简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝。电烤箱的铭牌如表所示，根据表中的数据，求： ××牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1210W 低温挡 440W 电源频率 50Hz （1）电路中R1的阻值； （2）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能； （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R2的功率。 28．小涵新买的电饭锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝，开关S2是自动控制开关，开关S2向上与触点a、b接通，向下仅与触点c接通。煮饭过程中，通过开关S2不断改变电路接通方式，从而使饭得到最佳的口感和营养：如图丙所示为这个电饭锅在某次正常煮饭全过程中总功率随时间的变化图象。求： （1）电热丝R2的阻值； （2）当R1工作时通过它的电流； （3）煮饭全过程消耗的电能。 五、作图题 29．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。 30．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，小梁选择了两个电阻进行探究电流产生热量与电阻关系，请你把实物图连接好。 31．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） 六、实验探究题 32．如图是探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的装置。 （1）实验中电流产生热量的多少是通过观察U形管两侧液面高度差反映出来的，这种研究物理问题的方法叫　 　 （2）图甲通电一段时间后，　 　侧盒子中的电阻产生的热量多； （3）图乙中电阻的作用主要是使电阻和中的电流　 　 33．“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验电路如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡、滑动变阻器上分别标有“3.8V”、“20Ω 0.5A”的字样。 （1）开关闭合前，滑片应处于最　 　（选填“左”或“右”）端；闭合开关后，灯泡不发光，电流表和电压表都无示数，导致这一现象的原因是电路某处　 　（选填“短路”或“断路”）； （2）某时刻电压表的示数为3V，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应该将图甲中滑动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）端滑动，滑片滑动过程中电压表与电流表示数之比将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为　 　Ω，也可以计算出小灯泡额定功率为　 　W； （4）爱动脑筋的小桐用原器材设计了如图丙所示的电路，想将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”，M、N是连接待测电阻的接线柱，电流表仍使用0~0.6A量程，电源电压恒为6V。改装过程如下： ①将M、N直接用导线相连，调节滑动变阻器的滑片P使电路中电流最大，此后保持滑片P位置不变； ②在M、N之间接入不同的电阻，电流表会有不同示数，将电流表表盘上刻度对应改为所接电阻的阻值，从而完成改装。小桐进行多次实验，并将其中的一组数据标注在了图丁中。试分析：“电阻表”可测量的最大准确值是　 　Ω。 34．测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 （1）如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。 （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是______。 A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路 C．检查开关接触是否良好 D．移动滑动变阻器的滑片 （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W，小灯泡正常发光的电阻为　 　Ω。 （4）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下： ①按电路图连接电路。 ②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。 ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。 ④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。 ⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=　 　（用I额、I1、I2、R表示）。 七、综合题 35．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且电阻保持不变。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）该保温碟工作时将　 　能转化为　 　能； （2）发热体电阻R1的阻值； （3）正常工作200s发热体R1消耗的电能。 36．某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路图如图甲所示，定值电阻R1的U﹣I图像如图乙所示。已知U＝220V、R2＝525.8Ω、c水＝4.2×103J/（kg•℃）、ρ水＝1.0×103kg/m3。 （1）求定值电阻R1的阻值；　 　 （2）当S1闭合、S2断开时，电热水壶处于　 　挡位，求电热水壶此挡位的功率　 　； （3）已知电热水壶加热效率为80%，将1.5L水从20℃加热到100℃，求水吸收的热量和加热所需时间。　 　 37．要测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率．现有器材：电压恒为6V的电源，一只电压表，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器A和标有“×Ω1A”的滑动变阻器B（阻值模糊不清），实验过程如下： （1）选择滑动变阻器A，设计电路如图甲所示，正确连接电路，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光． （2）断开开关，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用滑动变阻器B替换小灯泡，试触后电压表示数未超过3V，再闭合开关，调节滑动变阻器　 　 ，使电压表示数为2.5V． （3）保持滑动变阻器B的滑片位置不变，将另一只滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，此时电压表示数如图乙所示．则小灯泡的额定功率为　　 　 W． （4）在（2）（3）两次实验中，电路的总功率之比为　　 　 ． 38．为欢迎“有朋自远方来”张家界建成天门山穿山自动扶梯，整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行。梯级运行总长度为1000米，提升高度400米，拥有6000人/小时、客流吞吐量72000人/天的输送能力，下表是一台自动扶梯的一些参数。 （1）扶梯自始至终做匀速运行，扶梯从底端运行到顶端时间是多少？ （2）一个质量为50kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400cm2，他对扶梯的压强多大？ （3）为节约电能，自动扶梯只需在白天且有人时才开启。利用红外线自动开关S1（现场有人，S1闭合；现场无人，S1断开）以及可见光自动开关S2（白天，S2闭合；夜间，S2断开）控制电路，可达到目的。请完成图中的电路连接。 （4）自动扶梯在额定电压下以19kW的电功率连续运行40分钟， 将一批游客送上山顶，该自动扶梯消耗多少焦的电能？电动机产生多少热量?电动机的效率是多少？ 答案解析 1．【答案】B 【解析】【解答】A、电脑工作时主要把电能转化为光能与声能，电脑部分元件利用电流的磁效应，电脑不是利电流热效应工作的，故A错误； B、电熨斗工作时主要把电能转化为内能，是利电流热效应工作的，故B正确； C、电视机工作时主要把电能转化为光能与声能，不是利电流热效应工作的，故C错误； D、电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利电流热效应工作的，故D错误； 故选：B． 【分析】（1）电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子； （2）电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子； （3）电流的磁效应：给绕在软铁芯周围的导体通电，软铁芯就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的． 2．【答案】B 3．【答案】A 【解析】【解答】产生热量之比为 故答案为：A。 【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律来计算。 4．【答案】B 【解析】【解答】解： A、功率越大，说明做功越快，不知做功多少，不能确定所用的时间多少，故A错； B、做功多的物体，由于不知道时间，电功率不一定大，故B正确； C、功率越大的物体，由于不知道时间，做功不一定多，故C错； D、我们日常所说的“度”是电功的单位，它的学名叫做“千瓦时”，故D错 。 故选B 。 【分析】电功率是描述电流做功快慢的物理量（或者叫用电器消耗电能快慢的物理量），电功率的大小P=，单位有：W、kW，度（kW•h）是电功的单位，据此分析判断 。 5．【答案】B 6．【答案】A 【解析】【解答】当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片移到a端时，R1、R2、R3三电阻并联，电流表A1测R1、R2中电流，电流表A2测R2、R3中电流，电流表A1和A2的示数之比为3︰4则 ① 断开S2，R1、R3并联，电流表A1测R1、电流，电流表A2测R3中电流，电流表A1和A2的示数之比为1︰2，则 ② R1︰R3=2︰1③ 综合①③可得R1︰R2=2︰1④ 当S1和S3断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片移到b端时，R1、R2、R3、R4串联，R1的功率为P′，P︰P′=16︰1，则 ⑤ 综合④⑤可得R1︰R4=1︰2 则R2=30Ω，R3=30Ω，R4=120Ω 电压表测R4两端电压，示数为3V，电路中电流为 电源电压为 A错误，符合题意；BCD正确，不符合题意。 故答案为：A。 【分析】闭合不同的开关，电流流动回路不同，结合电流的流向判断电阻的串并联关系；串联电路中，各用电器两端的电压之和等于电源电压，用电器分得的电压与电阻成正比；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，用电器分得的电流与电阻成反比；利用求解电流、电压，结合功率公式求解功率即可。 7．【答案】B,D 8．【答案】B,C,D 【解析】【解答】A、据图可知，两线的交点即为电阻相等，所以 当R1和R2串联时，两个电阻的阻值可能相等 ，A错误 B、 据图可知R1=10Ω，当R1两端的电压为12 V时，通过它的电流为1.2 A ，B正确 C、 当通过R1的电流为0.2 A时，其电压为2V，根据W=UIt=2V×0.2A×60s=24JC正确 D、 当R1和R2并联在电压为4 V电路中 ，IR1=0.4A，IR2=0.5A，所以总电流为0.9A，根据P=UI=4V×0.9A=3.6W，D正确 综上选BCD 【分析】根据欧姆定律、电功、电功率的计算判识选项 1、欧姆定律：U=IR，R1两端的电压为12 V时，I=12V/10Ω=1.2A 2、电功的计算：公式为W=UIt，据题可知通过R1的电流为0.2 A时，其电压为2V，据此计算 3、电功率的计算：公式为P=UI，据题可知 当R1和R2并联在电压为4 V电路中 ，IR1=0.4A，IR2=0.5A，所以总电流为0.9A，据此计算电功率 9．【答案】A,D 10．【答案】A,B,D 11．【答案】A,D 【解析】【解答】AB．由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为10V时，滑动变阻器的功率为4W，此时电路中的电流为，电源电压，当滑动变阻器两端的电压为8V时，滑动变阻器的功率为4W，根据电功率公式可知，此时电路中的电流为，电源电压为，连列求解故A正确，B错误； CD． 电流表量程0~0.6A ，变阻器通过电流最大为0.8A，所以电路中最大电流为0.6A，滑动变阻器有阻值最小值，为，此时电路的总功率为，当滑动变阻器两端电压为15V时，电路中电阻最大，电路中电流最小，I=3V/20Ω=0.15A，滑动变阻器有最大值，为，电路的总功率最小，为则电路总功率的最大变化量为此时滑动变阻器有最大值，即滑动变阻器连入电路的取值范围为。故C错误，D正确。 故选AD。 【分析】根据欧姆定律、电功率公式判识选项 1、欧姆定律公式为U=IR，当滑动变阻器两端的电压为8V时，滑动变阻器的功率为4W，当滑动变阻器两端的电压为10V时，滑动变阻器的功率为4W，根据以上条件可列，据此求解电源电压和R1 2、电功率公式P=UI，最大电功率对应最大电流，当电路中电阻最小时，电路中电流最大，电路中最大电流为0.6A，电源电压为18V，据此计算最大电功率，电路中电流最小，电路的总功率最小，当滑动变阻器两端电压为15V时电流最小，据此分析选项 12．【答案】A,C 【解析】【解答】（1）由电路图可知，滑动变阻器接入电路的阻值越大，电压表示数越大，电路电流越小，设电源电压是U，当I1＝0.2A时，U1＝6V，定值电阻两端电压UR＝U U1＝U 6V，电路电流I1＝ ＝0.2A---------①，当I2＝0.6A时，U2＝2V，定值电阻两端电压UR′＝U U2＝U 2V，电路电流I2＝ ＝0.6A---------②，由 得： ，则U＝8V，把U＝8V代入①，解得R＝10Ω，AC符合题意．（2）滑动变阻器消耗的电功率：P＝I2R滑＝( )2R滑＝ ，当R滑＝R＝10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时电路电流I＝ ＝0.4A，滑动变阻器消耗的最大功率P最大＝ ＝1.6W，B不符合题意；（3）I1＝0.2A时，定值电阻电功率PR＝ R＝（0.2A）2 10Ω＝0.4W，I2＝0.6A时，定值电阻电功率PR′＝ R2＝（0.6A）2 10Ω＝3.6W，定值电阻电功率的变化△P＝PR′ PR＝3.6W 0.4W＝3.2W，D不符合题意； 故答案为：AC． 【分析】本题考查了学生对欧姆定律和电功率的计算，根据两种状态列出方程，进行计算。选择适合的计算的解题方法是解题的关键。 13．【答案】B,D 14．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A．如图所示，L与R串联，当舱体内气压为正常值时，此时R的阻值为0，此时灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.6A，灯泡的电阻为 故A正确； B．当舱体内气压低至时，R的阻值为10Ω，灯泡与R串联，电压不变，根据欧姆定律，电路中电流变小，低于灯泡的额定电流，灯泡的功率低于额定功率，故B错误； C．气压稳定系统工作30min，此时电流表的示数为总电流，故电路消耗的电能为 故C正确； D．稳压过程中，L与R串联后与气压稳定系统并联，若灯泡突然熄灭，可以是灯短路，则电流变大，也可能是断路，电流变小，电流表示数减小了一些，故可能是灯泡发生了断路。故D正确。 故选ACD。 【分析】（1）当舱体内气压为正常值1.0×103Pa时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A；根据欧姆定律计算灯泡的电阻； （2）当舱体气压为0.8×105Pa时，由乙图压敏电阻，灯泡L和压敏电阻R串联，根据欧姆定律计算电路中的总电阻，根据串联电阻电路的特点知小灯泡的电阻；小由PL=R'L计算灯泡的功率； （3）稳压过程中，压敏电阻R=0Ω，开关S2闭合，稳定电阻和灯泡并联；根据欧姆定计算通过稳定电阻的电流，根据并联电流特点知电路中的总电流；由W=UI总t计算稳压过程中电路消耗的电能。 15．【答案】A,D 【解析】【解答】只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，滑动变阻器接入阻值为0，此时R1与灯泡L串联。电流表的示数为0.3A，此时灯泡L正常发光，灯泡两端的电压为3V，根据串联电路电压规律可得： 3V +0.3AxR= U①. R1的功率为 P2= (0.3A)2R1② 闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时， 电阻R1、R2串联，灯泡L被短路，电压表测量R2两端的电压。电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A，根据串联电路电压规律可得 2.5V +0.4Ax R= U1③. 联立①②③可得U=4.5V， R1=5Ω， P2=0.45W，故A正确，C错误； 当滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时， R1、R2全部阻值和灯泡L串联，电压表测R2两端的电压。电压表的示数为3.8V， R1的功率为 ④，又有P1：P2=1：9，可以解的R2max=38Ω，故B错误； 当滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，此时 R1、R2全部阻值和灯泡L串联，此时电路中电流最小，最小电流为 则灯泡的最小电压为ULmin=U-3.8V-0.1A×5Ω=0.2V 最小功率为PLmin=ULminImin=0.02W； 当滑片移到最左端时，只闭合S1，此时R1与灯泡L串联，电流表的示数为0.3A，此时灯泡L正常发光，灯泡两端的电压为3V，灯泡功率最大，最大功率为 PLmax=U额I额=0.9W 所以 最小功率与最大功率之比为0.02W：0.9W，即1：45 ，故D正确 故选AD。 【分析】欧姆定律、电功率的综合计算。 16．【答案】快慢；0.28 17．【答案】电流；电流 18．【答案】0.8 【解析】【解答】因定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律公式推导可知，定值电阻两端的电压从1V升高到3V时，通过电阻电流的变化量为0.2A，可列式为 ， 由此解得R＝10Ω，再根据电功率的公式，可求出电阻的电功率的变化量为 。 故答案为：0.8 【分析】根据，计算电流变化量；根据，计算电功率和电功率的变化量。 19．【答案】并；热；8.8 【解析】【解答】由图可知，各条导电墨线互不影响，可以独立工作，是并联的。 电热膜发热是因为导线通电产生了热量，利用了电流的热效应。 由题知，电热膜总功率为P电热膜＝4400W＝4.4kW 电热膜正常工作2小时消耗的电能W电热膜＝P电热膜t＝4.4kW×2h＝8.8kW•h 【分析】根据串、并联电路中各用电器是否相互影响确定电路的连接方式；通电导体会产生热量这叫电流的热效应；通过题目的描述确定功率，再利用公式W=Pt求消耗的电能。 20．【答案】0.6 【解析】【解答】解：当断开开关S1，闭合开关S，R单独工作，则IR=0.3A， 由I= 得：U=IRR=0.3A×10Ω=3V； 再闭合开关S1后，R与R1并联，则U=U1=3V通过R1的电流为I1=I﹣IR=0.5A﹣0.3A=0.2A， R1消耗的电功率：P=UI1=3V×0.2A=0.6W； 故答案为：0.6． 【分析】断开开关S1，闭合开关S，R单独工作，根据电流表示数为0.3A和R的阻值，利用欧姆定律求出电源电压； 再闭合开关S1，两电阻并联，根据电压相等和分流特点，应用电功率公式求出电功率． 21．【答案】24Ω~60Ω 【解析】【解答】由“6V 3W”可求：灯丝电阻：， 灯正常发光时的电流：， 由题知电路中的最大电流应为0.5A， 即：， ∴滑动变阻器连入电路的最小电阻： R最小=24Ω； 为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大， ∵U=UL′+UR， ∴滑动变阻器两端的最大电压： UR=U-UL′=18V-15V=3V， 此时电路中的电流： ， ∵， 即：， ∴滑动变阻器连入的最大电阻：R′=60Ω；由以上可知滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω． 【分析】解决本题的关键：一是根据灯的铭牌求出允许通过的最大电流、确定滑动变阻器连入的最小阻值；二是根据电压表的量程求出滑动变阻器两端的最大电压、确定滑动变阻器连入的最大阻值，难度较大。 22．【答案】B；40； 23．【答案】BC；0.5A；88Ω；300J 24．【答案】12；3；16 25．【答案】（1）44W；（2）1.386×106J；（3）11℃ 26．【答案】（1）6.3×105J；（2）70% 27．【答案】（1）40Ω；（2）7.26×105J；（3）280W 28．【答案】解：（1）根据图乙，当开关S2向上与触点a、b接通时，电热丝R1和R2并联，根据并联电路的电阻，此时电路的总电阻最小，由，电路的总功率最大，由图丙，电路的最大总功率P大=660W；当S2向下仅与触点c接通时，电路为R2的简单电路，电路中的电阻最大，由，此时电路的总功率最小，由图丙可知最小电功率P小=440W；R2的阻值： （2）因为在两种状态下电热丝R2都工作，且电热丝R2两端的电压不变，其阻值不变，则电热丝R2消耗的电功率不变，即：P2=P小=440W 因电路的总功率等于各用电器消耗电功率之和，所以，当开关S2向上与触点a、b接通时，R1的电功率 P1=P大-P2=P大-P小=660W-440W=220W 由P=UI可知，当R1工作时通过它的电流： （3）在煮饭全过程中，以最大功率工作的时间：t1=20min=1200s 最小功率工作的时间：t2=10min=600s 煮饭全过程消耗的电能：W=W1+W2=P大t1+P小t2=660W×1200s+440W×600s=1.056×106J 答：（1）电热丝R2的阻值为110Ω； （2）当R1工作时通过它的电流为1A； （3）煮饭全过程消耗的电能为1.056×106J。 【解析】【分析】（1）根据电路的连接判断档位；利用，计算电阻； （2）根据，计算电流； （3）利用W=Pt，计算消耗的电能。 29．【答案】（1） （2） 30．【答案】解：如图所示： 【解析】【解答】在进行焦耳定律实验中，探究电流产生热量与电阻的关系时，需要保持电流相同，电阻不同，可以选择不同的电阻连接串联电路，如图 。 【分析】探究电流产生热量与电阻的关系时，需要保持电流相同，需要连接串联电路，电阻不同。 31．【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。 32．【答案】（1）转换法 （2）右 （3）不相等 【解析】【解答】1） 试验中电流产生热量的多少是通过观察U形管两侧液面高度差反映出来的，这种研究物理问题的方法叫 转化法 综上 第1空为转换法 2） 图甲通电一段时间后 ，右 侧盒子中的电阻产生的热量多； 综上 第1空为右 3） 图乙中电阻的作用主要是使电阻和中的电流 不相等 综上 第1空为不相等 【分析】根据探究电流的热效应、转换法、控制变量法填空 1、探究电流的热效应：原理为焦耳定律Q=I2Rt，所以产热量和电阻成正比，和电流的平方成正比，实验中通过液面高度差的变化作为观察指标转化为电流的产热量。 2、转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如本题中热能的大小难以直接测量，所以需要通过 液面高度差的变化进行测量；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，如电流的热效应的影响因素有：电阻和电流。在探究某个单一变量对物理量的影响时，需要控制其余变量相同，如探究 导体的发热量可能与导体的电流的关系时，需要电阻相同，故的作用主要是使电阻和中的电流 不相等 33．【答案】右；断路；左；变大；9.5；1.52；288 34．【答案】（1）解：原电路中，电流表与变阻器串联后与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示： （2）D （3）0.3；0.75；8.33 （4）I额2• 【解析】【解答】解：（1）原电路中，电流表与变阻器串联后与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示： ；（2）电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，故但接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，选D；（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为： P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，由欧姆定律，小灯泡正常发光的电阻为： R= = ≈8.33Ω；（4）⑤由串联电路特点和欧姆定律可得： U=I1R2=I2（R+R2）， 解得：R2= ， 小灯泡额定功率的表达式为： P额=I额2RL=I额2R2=I额2• 。 故答案为：（1）如上所示；（2）D；（3）0.3；0.75；8.33；（4）I额2• 。 【分析】（1）从电表的量程、分度值、接线方式及滑动变阻器的使用方法入手分析错误之处. （2）电流表、电压表均有示数，电路为通路，根据小灯泡不亮分析回答. （3）根据电流表的量程、分度值读数，根据P=UI求出小灯泡的额定功率，由欧姆定律求出小灯泡正常发光的电阻. （4）已知灯泡的额定电流，可通过R2等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出R2的阻值，由P=I2R计算额定功率. 35．【答案】（1）电；内 （2）1100Ω （3）8800J 36．【答案】24.2Ω；低温；88W；5.04×105J，315s 37．【答案】（1） （2）B　 （3）0.5 （4）25：12　 【解析】【解答】解： （2）根据分析，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用B替代灯泡，为测得灯泡电阻，需要调节B的滑片，使电压表示数也等于2.5V，此时RB=RL； （3）为测RL的阻值，应保持滑动变阻器B的滑片位置不变，使A滑片移到最大值50Ω处，由图乙，电压表使用0﹣3V量程，分度值为0.1V，示数为1.2V， 根据串联电路电压特点，UA=U﹣UL′=6V﹣1.2V=4.8V， 根据欧姆定律，此时电路中电流：I=IL=IA===0.096A， 所以RL=RB===12.5Ω， 根据P=，P额===0.5W； （4）在（2）的条件下电路中电流I′=IL′===0.2A， 根据P=UI，（2）（3）两次实验中，电路的总功率之比： ====． 故答案为：（2）B；（3）B；0.5；（4）25：12． 【分析】已知灯泡的额定电压，根据P=，为得到灯泡的额定功率，需要求得灯泡电阻； 阅读题干可知，本实验采用等效替代法测灯泡电阻，即用滑动变阻器B替代灯泡与A滑动变阻器串联，即要测当B连入电路的阻值，所以当电压表示数为2.5V后，要控制B的滑片不动，由题目条件，根据欧姆定律求出B连入阻值，根据P=计算灯泡的额定功率和求出两实验中的电流，根据P=UI求出两次电路的总功率的比． 38．【答案】（1）解：扶梯从底端运行到顶端运行的时间： （2）解：双脚站在扶梯上，对扶梯的压力等于人的重： ； 对扶梯的压强为： （3）解：根据题意，开关有人时闭合，白天时闭合，自动扶梯只需在白天且有人时才开启，所以两开关串联，控制电动机； 再根据开关控制火线的要求，首先将开关接在火线上，再将两个开关串联，连接到电动机，电动机另一端连接零线。如图所示： （4）解：自动扶梯消耗的电能： ； 根据 可得，电路中的电流： ； 根据焦耳定律得，电动机产生的热量： ； 电动机的效率为： 【解析】【分析】（1）利用速度公式t=计算时间； （2）利用p=计算压强； （3）电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的；两个开关同时控制电动扶梯，当现场有人，且有一定的可见光时，电动扶梯才工作，因此两个开关串联后共同控制电动机。 （4）根据P=可求自动扶梯消耗的电能；然后根据P=UI可得电路中的电流，根据Q=I2Rt求出电动机产生的热量；再根据η=计算电动机的效率. 学科网（北京）股份有限公司 $$