第十八章 电功率 拔尖测评-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级全一册物理(人教版2024)

18. (1) 相同 (2) 水升高的温度 (3) 酒精 (4) 不同 解析:(1) 由于 探究过程中,燃料燃烧放出的热量与 燃料的质量和种类有关,要比较酒精 和碎纸片的放热多少,要控制两套装 置中燃料的质量相等以及水的质量和 初温相等;(2) 实验中,用酒精和碎纸 片给水加热,可通过水升高的温度来 比较酒精和碎纸片完全燃烧时放出的 热量多少;(3) 由表格中数据知,酒精 使水升高的温度更高,可知酒精放出 的热量更多;(4) 由实验可知,质量相 等的不同燃料,完全燃烧所放出的热 量一般是不同的。 19. (1) 天平 加热时间的长短 (2) 33 (3) 高 弱 相同 解析:(3) 由 图丙知给相同质量的水和沙石加热, 当吸收的热量相同时,沙石升高的温 度高,由比较吸热能力的方法知沙石 的吸热能力比水弱;水的比热容大,在 同样吸放热的情况下,水的温度变化 比土壤、沙石的温度变化小,所以沿海 地区昼夜温差比内陆地区小,故这个 现象的成因与本实验结果相同。 20. (1) I额R0 (2) U1+U额-U0 (4) U0 U2R0 21. (1) 氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放=mq氢=0.6kg×1.4×108J/kg= 8.4×107J (2) 水吸收的热量Q吸= ηQ放 =80%×8.4×107J=6.72× 107J,水升高的温度Δt= Q吸 c水 m水 = 6.72×107J 4.2×103J/(kg·℃)×200kg = 80℃, 水的末温t末 =t0+Δt= 25℃+80℃=105℃,标准大气压 下,水的沸点为100℃,则水升高的温 度Δt'=100℃-25℃=75℃ (3) 发动机做的机械功W=η'Q放= 50%×8.4×107J=4.2×107J,根据 P=Wt 可知,该氢能公交车匀速行驶 的时间t=WP= 4.2×107J 42×103W=1000s 22. (1) 由图甲可知,R 与R0 串联, 由图乙可知,当重物未下落时,电路中 的电流I=0.2A,此时传感器的电阻 R=R串-R0= 24V 0.2A-10Ω=110Ω (2) 由图丙可知,撞击力最大时,电阻 最小,电流最大,又由图乙可知,最大 的电流I大=1.2A,根据欧姆定律和 串联电路的电压规律可知,电源电压 U=I大(R0+R'),此时压力传感器的 电阻R'=UI大-R0= 24V 1.2A-10Ω= 10Ω,由图丙可知,样品受到的最大撞 击力F=600N (3) 由图乙可知,x 的值为20kg的重物静止在样品上时 电流表的示数,质量为20kg的重物 的重力G=mg=20kg×10N/kg= 200N,由图丙知,当样品受到的撞击 力是200N时,压力传感器的电阻 R″=70Ω,根据串联电阻的规律,总电 阻R总=R″+R0=70Ω+10Ω=80 Ω,此时电路中的电流即电流表的示 数I总=UR总= 24V 80Ω=0.3A ,则x 的 值为0.3 第十八章拔尖测评 一、 1. B 2. B 3. C 4. B 5. D 解析:由图可知,R1 与R2 串 联,电压表测R2 两端的电压,电流表 测电路中的电流,由题意可知,R2 的 滑片P 位于最左端,即接入电路中的 电阻最大时,闭合开关S,两表的示数 分别为0.2A和3V,由I=UR 可得, R2的最大阻值R2大= U2大 I1 = 3V 0.2A= 15Ω,因串联电路中总电压等于各分 电压 之 和,所 以,电 源 电 压 U = I1R1+U2大=0.2A×R1+3V ①, 移动滑片时,只能减小接入电路中的 电阻,此时电路中的电流变大,由串联 电路的分压特点可知,电压表的示数 变小,由 两 表 的 示 数 分 别 变 化 了 0.3A和1.5V可知,此时电路中的 电流I2=I1+I'=0.2A+0.3A= 0.5A,电压表的示数U2=U2大 - U'=3V-1.5V=1.5V,则电源电压 U=I2R1+U2=0.5A×R1+1.5V ②, 由①②可得R1=5Ω,U=4V,故A、B 错误;当滑动变阻器接入电路中的电 阻最大时,电路中的总电阻最大,电路 消耗的总功率最小,则R1 与R2 接入 电路的阻值之比 R1 R2大= 5Ω 15Ω= 1 3 ,故 C错误;当电流表示数为0.4A时,电 路的总电阻R=UI = 4V 0.4A=10Ω , 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电 阻R2=R-R1=10Ω-5Ω=5Ω,因 串联电路中各处的电流相等,所以,由 P=UI=I2R 可知,R1 与R2 消耗的 功率之比 P1 P2= R1 R2= 1 1 ,故D正确。 6. C 7. A 8. C 解析:由电路图可知,两灯泡并 联,电流表A测干路电流,A1 测通过 L1支路的电流,由于并联电路干路电 流大于各支路电流,且两指针的位置 相同,所以,A的量程为大量程,即 0~3A,分度值为0.1A,干路电流 I=1.5A,A1 的量程为小量程,即 0~0.6A,分度值为0.02A,通过L1 支路的电流I1=0.3A,则通过L2 的 电流I2=I-I1=1.5A-0.3A= 1.2A,故①④正确,②错误;根据并联 电路中电流之比等于电阻的反比,所 以R1∶R2=I2∶I1=1.2A∶ 0.3A=4∶1,则灯泡L1 的电阻比L2 的电阻大;并联电路各支路两端电压 相等,根据P=UI可知小灯泡L2 的 实际功率比L1的实际功率大,故⑤错 误,③⑥正确。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 37 9. A 10. B 解析:由图甲知,灯泡和滑动 变阻器串联在电路中,电流表测电路 中的电流,电压表V1 测变阻器两端 的电压,V2测灯泡两端的电压。由图 乙知,左边的图线为变阻器的电压与 电流的关系,右边的图线为小灯泡的 电压与电流的关系。滑片由最右端向 左移到a点的过程中,电路中的电流 由最小开始变大,所以当电路中的电 流为0.4A时,滑片置于a点,变阻器 两端的电压为1V,且灯泡正常发光。 变阻器接入电路的阻值最大时,电路 中的电流为0.3A,灯泡和变阻器两 端的电压相等,都等于电源电压的一 半,那么电源电压U=2I1R1=2× 0.3A×10Ω=6V,此时,整个电路中 的电流最小,所以功率最小,最小功率 P=UI1=6V×0.3A=1.8W,滑片 处于a 点时,灯泡两端的电压UL= U-UR=6V-1V=5V,则灯泡的额 定功率PL=ULIa=5V×0.4A= 2W,滑动变阻器此时的功率PR= URIa=1V×0.4A=0.4W,所以 PL∶PR=2W∶0.4W=5∶1,故A、 C、D错误,B正确。 二、 11. 1000 0.2 12. 变小 100~300Ω 2 解析:闭 合开关,灯泡和传感器串联接入电路, 当传感器有雨滴后,由于雨水是导体, 两个E形金属丝部分会接通,传感器 上的雨水增多相当于增大了水的横截 面积,电阻变小,灯泡变亮;灯泡规格 为“10V 1W”,灯泡的电阻RL= UL2 PL= (10V)2 1W =100Ω ,电源电压为 20V,当灯泡两端电压为5V时,串联 电路各处电流相等,根据欧姆定律可 得通过电路的电流I= UL' RL= 5V 100Ω= 0.05A,串联电路总电压等于各部分 电压之和,传感器接入电路的电阻 R= U-UL' I = 20V-5V 0.05A =300Ω ,当 灯泡两端电压为10V时,通过电路的 电流I'= UL RL= 10V 100Ω=0.1A ,传感器 接入 电 路 的 电 阻 R'= U-UL I' = 20V-10V 0.1A =100Ω ,则雨量传感器的 阻值在100~300Ω范围内时,灯泡能 发光报警。根据P=UI可知,此过程 中电路的最大功率P=UI'=20V× 0.1A=2W。 13. 9.6 15 14. 0.2 0.4 3.6 解析:若定值电 阻R0 与滑动变阻器R 并联,因电源 电压不变,且R0 的阻值不变,则根据 P=U 2 R 可知,R0 消耗的功率应不变, 而图乙中R0和R 消耗的功率随电流 发生变化,所以定值电阻R0 与滑动 变阻器R 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, 定值电阻R0 消耗的功率P=I2R0, 由数学知识可知,R0 消耗的功率P 随电流变化的图线为图乙中下方的图 线,则上方的图线为R 消耗的功率P 随电流变化的图线;当滑片移到b端 时,滑动变阻器接入电路的电阻最大, 则电路中的总电阻最大,根据欧姆定 律可知,此时电路中的电流最小,由图 乙可知此时电路中的电流为0.2A; R0消耗的功率为0.4W,R 消耗的功 率为2.0W,由P=UI可知,R0 两端 的电压U0= P0' I = 0.4W 0.2A=2V ,R 两 端的电压UR= PR' I = 2.0W 0.2A=10V , 由串联电路的电压特点可知,电源电 压U=U0+UR=2V+10V=12V; 由欧姆定律可知,定值电阻R0 的阻 值R0= U0 I= 2V 0.2A=10Ω ,由图乙可 知,P0表示R0和滑动变阻器R 消耗 的功率相等,由P=UI=I2R 可知, 此时R0和滑动变阻器R 接入电路的 阻值相等,即此时滑动变阻器接入电 路的阻值R=R0=10Ω,由串联电路 的电阻特点和欧姆定律可知,电路中 的 电 流 I0 = U R总 = U R0+R = 12V 10Ω+10Ω=0.6A ,所 以 P0 = I02R0=(0.6A)2×10Ω=3.6W。 15. 4 10 2∶1 解析:由图甲知电 路为定值电阻R0和变阻器R 组成的 串联电路,由图乙知滑片P 在a、b两 点时的电流和对应的变阻器的功率, 由P=UI可知,Ua= Pa Ia = 3.2W 0.8A= 4V,Ub= Pb Ib = 3.2W 0.4A=8V ,由串联 电路电压规律和欧姆定律知U总= IaR0+Ua=0.8A×R0+4V ①; U总=IbR0+Ub=0.4A×R0+8V ②; 联立①②解得U总=12V,R0=10Ω; 由P=UI可知滑动变阻器的滑片在 a点与b点时电路的总功率之比为P: P'=U总 Ia ∶U总 Ib =Ia ∶Ib = 0.8A∶0.4A=2∶1。 三、 16. (1) 电阻大小 电流大小 右 (2) 变小 (3) 电阻 通电时间 Q=I2Rt 解析:(1) 甲装置中,将容 器中的电阻丝串联起来接到电源两 端,通过它们的电流I与通电时间t 相同,电阻不同,探究电流产生的热量 与电阻的关系。在电流和通电时间相 同的情况下,导体的电阻越大,产生的 热量越多;左侧容器中的电阻小于右 侧容器中的电阻,由Q=I2Rt知道, 甲装置右侧容器中的电阻丝产生的热 量多,右侧容器中U形管中的液面高 度差较大。在乙装置中,电阻和通电 时间是相同的,而通过它们的电流不 同,所以,乙装置可探究导体产生的热 量与通过导体的电流的关系。(2) 当 乙装置中R3 发生了断路时,电路中 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 47 只有R1和R2 串联,此时电路中的总 电阻变大,电路中电流变小,根据焦耳 定律Q=I2Rt知在相同时间内,电阻 丝R1 产生的热量变小,与之前相比 较,则左侧U形管中液面的高度差将 变小。(3) 英国物理学家焦耳通过大 量实验,最先精确地确定了电流通过 导体时产生的热量跟电流的二次方成 正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时 间成正比,这个规律叫作焦耳定律,其 表达式为Q=I2Rt。 17. (1) 如图所示 (2) 右 (3) 0.5 12.5 (第17题) 18. (1) 若冰的质量为2kg,冰的温度 从-20℃升高到-10℃时,冰从周围 吸收的热量Q吸=c冰 mΔt=2.1× 103J/(kg·℃)×2kg×[-10℃- (-20℃)]=4.2×104J (2) 开关 S1闭合后,S2 接2、3时吹温风,电动 机与R1 并联,此时空调扇的总功率 为450W;因并联电路各支路独立工 作、互不影响,电动机的额定功率为 50W,则R1 的电功率P1=450W- 50W=400W,发热电阻R1 的阻值 R1= U2 P1= (220V)2 400W =121Ω (3) S2 接3、4时吹热风,此时两电阻并联后 再与电动机并联,R2 的电功率P2= U2 R2= (220V)2 30.25Ω=1600W ,则P热= 1600W+450W=2050W,所以 I总= P热 U = 2050W 220V ≈9.3A 19. (1) 灯泡L正常工作30min消耗 的电能W=P额t=1.5W×1800s= 2700J (2) 因灯泡L标有“3V 1.5 W”字 样,则 R灯 = U额2 P额 = (3V)2 1.5W=6Ω ,只闭合开关S0和S2,将 滑动变阻器滑片滑到中点,此时灯泡 和滑动变阻器的左半部分串联,电压 表测灯泡两端的电压,电流表示数为 I1,则 U =I1(R灯 + 1 2R2max )= I1(6Ω+ 1 2R2max ) ①;再将滑动变 阻器滑片滑到最右端,此时灯泡和滑 动变阻器的全部串联,电压表测灯泡 两端的电压,电流表示数为I2,则 U=I2(R灯 +R2max)=I2(6Ω+ R2max) ②;已知I1∶I2=3∶2 ③, 由①②③解得R2max=12Ω,保持滑片 位置不动,同时闭合四个开关,此时灯 泡被短路,滑动变阻器的全部与电阻 R1并联,电流表示数为I3,则U= I3R并 =I3 × R1×R2max R1+R2max =I3 × R1×12Ω R1+12Ω ④ ;已知I1∶I3=5∶11 ⑤, 由①④⑤解得R1=10Ω,此时R1 的 实 际 功 率 为 3.6 W,则 U = P实1R1= 3.6W×10Ω=6V (3) 由P=U 2 R 知,当电路中电阻最大 时,电功率最小,反之电功率最大,由 串、并联电路电阻规律可知,串联电路 总电阻大于任一串联分电阻,并联电 路总电阻小于任一并联分电阻。假设 R1、R2 并联之后再与L串联,此时 R1、R2 并联的总电阻为R0,则R0< R2(或 R1),则 R0+R灯 <R2(或 R1)+R灯,又因为R2max>R1,所以灯 泡和滑动变阻器的全部阻值串联,总 电阻最大,电路功率最小,即Pmin= U2 R串= 6V)2 6Ω+12Ω=2W ,由之前的分 析,当R1,R2 并联且L被短路时,电 路中电阻最小,则同时闭合四个开关, 且通过滑动变阻器的电流为最大电流 1A时,电路总功率最大,则通过电阻 R1的电流I1'= U R1= 6V 10Ω=0.6A , Pmax=U(I大+I1')=6V×(1A+ 0.6A)=9.6W。故整个电路电功率 的最小值为2W,最大值为9.6W 第十九章拔尖测评 一、 1. B 2. B 3. B 4. A 5. D 6. D 解析:家庭电路中,开关和灯泡 串联后接在相线上,插座右孔接相线, 所以,a线是相线,b线是中性线,故 A错误;开关要接在相线与灯泡之间, 断开时才能保证灯泡不带电,因此灯 泡和开关的位置不可以互换,故B错 误;空气开关在电流过大时才会断开, 当有人触电时空气开关不会“跳闸”, 有人触电时漏电保护器才会跳闸,故 C错误;电视机接入电路时,它与灯泡 的工作互不影响,与灯泡是并联关系, 故D正确。 7. B 解析:台灯的两根接入线分别 为相线与中性线,是接在相线与中性 线之间的,故A正确,A不符合题意; 若导线在b处断开,相线与台灯断开, 则台灯无法工作,故B错误,B符合题 意;冰箱是常用的家用电器,它有金属 外壳,如图乙所示为用三脚插头及三 孔插座将其外壳与保护线相连,故C 正确,C不符合题意;保护线只起到保 护作用,而不影响工作,所以它是否断 开跟是否有电,用电设备能否工作没 有关系,故D正确,D不符合题意。 8. C 解析:验电器是根据同种电荷 相互排斥来检验物体是否带电的,但 不能检测电荷的种类,故A错误;正 确使用测电笔的方法:笔尖接触检测 的导线,手必须接触笔尾金属体,这样 才能检测导线是中性线还是相线;手 接触笔尖金属体,若笔尖金属体与相 线接触,可能会造成触电事故,故B 错误;漏电保护器只有在电路发生漏 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 57 物理(人教版)九年级全一册 13 第十八章拔尖测评 ◎ 满分:100分 ◎ 时间:45分钟 姓名: 得分: 一、 选择题(每小题2分,共20分) 1. 额定功率相等的电热毯和电扇,正常工作1h,则 ( ) A. 两种电器消耗的电能一样多,产生的热量也一样多 B. 两种电器消耗的电能一样多,电热毯产生的热量多 C. 电热毯消耗的电能多,电扇产生的热量多 D. 电扇消耗的电能多,电热毯产生的热量多 2. 下列生活中的物理数据估算符合实际的是 ( ) A. 人骑自行车的功率为700W B. 家用电热水器的功率约为3000W C. 一节新干电池的电压约为15V D. 教室内护眼灯额定电流约为15A 3. 如图甲所示为某活动小组设计的天然气浓度检测电路的原理图,电 源两端电压保持不变,电阻R1、R2 中一个是定值电阻,另一个是气 敏电阻。其中气敏电阻的阻值随天然气浓度变化的规律如图乙所 示。闭合开关后,当气敏电阻所在处的天然气浓度升高时,电压表 示数大于某一值U 时,就会触发报警。下列说法中,正确的是 ( ) A. R1为气敏电阻 B. 随着天然气浓度的增加,通过定值电阻的电流变小 C. 达到报警浓度时,电路的总功率最大 D. 若让报警浓度变低,可以换用阻值更小的定值电阻 (第3题) (第4题) 4. 如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R 为定值电阻。如果将 一个电阻接入电路中,使电路消耗电功率的增加量较大,那么下列 方法中,可行的是 ( ) A. 给R 并联一个较大的电阻 B. 给R 并联一个较小的电阻 C. 给R 串联一个较小的电阻 D. 给R 串联一个较大的电阻 5. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1 为定值电阻,R2 为滑动变 阻器。连接电路前断开开关S,R2 的滑片P 在阻值最大处,闭合开 关S,两表的示数分别为0.2A和3V;移动滑片P 到某位置的过程 中,两表的示数分别变化了0.3A和1.5V,下列说法中,正确的是 ( ) A. 电源电压为4.5V B. R2的最大阻值为20Ω C. 电路消耗的总功率最小时,R1与R2接入电路的阻值之比为3∶1 D. 电流表示数为0.4A时,R1与R2消耗的功率之比为1∶1 (第5题) (第6题) 6. 如图所示,R1是定值电阻,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动 变阻器的滑片P 向右移动时,下列现象中,会发生的是 ( ) A. 电流表、电压表的示数都变小 B. 电压表示数与电流表示数的比值不变 C. R1消耗的电功率减小 D. 电路消耗的总功率增加 7. 用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因 素有关”,下列说法中,错误的是 ( ) A. A、B 两瓶中可以装质量相同的不同液体 B. 该实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系 C. 该实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系 D. 通过观察温度计的示数比较电流通过导体产生的热量 (第7题) (第8题) 8. 如图甲所示的电路,开关S闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙 所示,则所列出的6句话中,正确的是 ( ) ① 电流表A的读数为1.5A ④ 通过L2 的电流是1.2A ② 通过L1 的电流是0.25A ⑤ 两个灯泡的电阻之比R1∶R2 为 1∶4 ③ 灯泡L1 的电阻比L2 的电阻大 ⑥ 灯泡L2 的实际功率比L1 的实际 功率大 A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ①③④⑥ D. ①②④⑥ 9. 移动电源内部的主要部件是锂电池,锂电池的电压通常是3.7V,移 动电源铭牌上会标注容量。民航局规定,当移动电源的额定能量不 超过100W·h时,无须航空公司批准,旅客即可携带其乘机;严禁 携带额定能量超过160W·h的移动电源乘机。下列移动电源的容 量中尽可能大,但又无需航空公司批准就可以带上飞机的是 ( ) A. 20A·h B. 50A·h C. 30000mA·h D. 40000mA·h 10. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向 左移动到a点时,灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与 两电压表示数关系的图像。下列说法中,正确的是 ( ) (第10题) A. 电源电压为 5V B. 灯泡的额定功率为2W C. 整个电路的最小功率为2.4W D. 滑片在a点时,灯泡与滑动变阻器的功率之比为1∶1 二、 填空题(每空2分,共26分) 11. 空调的制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率的比 值。小强家买了一台制冷量为3200W,“能效比”为3.2的空调, 则制冷时消耗的电功率为 W;若购买“能效比”为4.0的 空调,则工作1h将比原空调节约电能 kW·h。 12. 如图甲所示为雨水报警器电路,雨量传感器由两个E形金属丝组 成(如图乙所示)。当传感器上没有雨滴时,传感器相当于断路;当 传感器有雨滴后,由于雨水是导体,两个E形金属丝部分会接通, 传感器上的雨水增多相当于增大了水的横截面积,电阻 (填“变大”“变小”或“不变”),灯泡变亮。若电源电压为20V,灯泡 规格为“10V 1W”(设灯丝电阻不变),闭合开关后,其两端电压 在5~10V 范围内时,会发光报警,则雨量传感器的阻值在 范围内时,灯泡能发光报警。在此过程中,电路的最大功 率为 W。 (第12题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 14 13. 有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压 为15V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。灯 泡两端电压为12V时,它的功率为 W;调节滑动变阻器 的滑片P,使灯泡L的功率为3.6W,此时变阻器连入电路的电阻 为 Ω。 (第13题) (第14题) 14. 已知电源暗箱中(虚线框内)是由一个恒压电源和一个定值电阻 R0组成的串联电路,小杰用图甲所示的电路进行探究实验,并根 据实验所得数据画出了定值电阻R0 和滑动变阻器R 消耗的功率 P 随电流变化的图像(如图乙),则当滑片移到b端时,电路中的电 流为 A,定值电阻的功率为 W,当滑动变阻器的 滑片移到某位置时,滑动变阻器和定值电阻的功率都为P0,则P0 为 W。 15. 如图甲所示的电路中,电源电压不变,R0 为定值电阻。闭合开关, 移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器R 消耗的电功率随电流变化 的关系图像如图乙所示,图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器 的滑片在a、b两位置时相对应。滑片在a点时滑动变阻器R 两端 电压为 V,定值电阻R0为 Ω,滑动变阻器的滑片 在a点与b点时电路的总功率之比为 。 (第15题) 三、 解答题(共54分) 16. (14分)如图所示为探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素 有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两 装置使用的是同一电源。 (第16题) (1) 甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,乙装置可探 究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后,甲装置中 (填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面高度差较大。 (2) 如果乙装置中R3发生了断路,那么在保证通电时间相同的情 况下,与之前相比,左侧U形管中液面的高度差将 (填“变 大”“变小”或“不变”)。 (3) 英国物理学家焦耳通过大量实验,最先精确地确定了电流通过 导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的 成 正比,跟 成正比,这个规律叫作焦耳定律,其表达式为 。 17. (8分)在“测定小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为 2.5V,实验电路如图甲所示。 (第17题) (1) 请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整,要求:滑动 变阻器的滑片向右移动时,电压表示数变大。 (2) 小华同学闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数如图乙 所示,为了测量小灯泡的额定功率,滑片P 应向 (填“左” 或“右”)移动。 (3) 小华同学移动滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数, 绘制成如图丙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定 功率是 W,此时小灯泡的电阻是 Ω。 18. (16分)如图甲所示为一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所 示,R1、R2均为发热电阻,M是空调扇电动机,电动机的额定电压 为220V,额定功率为50W。开关S1闭合后,S2接1、2时吹冷风; S2接2、3时吹温风,此时空调扇的总功率为450W;S2接3、4时吹 热风。已知电源电压为220V,R2 的阻值为30.25Ω,c冰=2.1× 103J/(kg·℃)。问:(R1、R2阻值不变) (1) 吹冷风时,在空调扇内加入冰能使吹出的风温度降低,若冰的 质量为2kg,冰的温度从-20℃升高到-10℃时,冰从周围吸收 的热量是多少? (2) 吹温风时,发热电阻R1的阻值是多少? (3) 吹热风时,电路中的总电流是多少? (计算结果保留一位小数) (第18题) 19. (16分)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“3V 1.5W”字样 (忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器铭牌缺失部分参数,仅 有“1A”字样。只闭合开关S0和S2,将滑动变阻器滑片滑到中点, 此时电流表示数为I1;再将滑动变阻器滑片滑到最右端,此时电流 表示数为I2;保持滑片位置不动,同时闭合四个开关,电流表示数 为I3,此时R1的实际功率为3.6W;已知I1∶I2=3∶2,I1∶I3= 5∶11。 (1) 求灯泡L正常工作30min消耗的电能。 (2) 求滑动变阻器R2的最大阻值和电源电压。 (3) 若电压表V的量程为“0~3V”,电流表A的量程为“0~3A”, 在保证电路安全的情况下,通过通断开关和调节滑动变阻器,求整 个电路电功率的最小值和最大值。 (第19题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈