第十八章《电功率》分类练习题 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

2025-2026人教版初中物理新教材：第十八章《电功率》分类练习题（辽宁） 综合一（填空习题） 1.小明家的电能表如图所示，家中用电器的总功率不能超过W．当小明家只有一个用电器工作时，2min内转盘正好转过6圈，则该用电器消耗的电能是J，它的电功率为 W． 2.用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2min，______（填“左”或“右”）侧U形管液面高度变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为______。 3.某品牌手机充电宝,上面标有电压为5 V,容量为12000 mA·h,它充满电后,可以储存的电能是 J,在充电过程中,将电能转化为 能储存。  4.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为 V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗的电能是 J。  5.有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω．这台电动机正常工作1min，消耗的电能为 J．产生的热量为 J，输出的机械能为 J。 综合二（选择习题） 1. 如图所示，小明送给奶奶一个电动足部按摩器，可以对足底进行加热、按摩。下列说法正确的是（　　） A. 按摩器工作时将机械能转化为电能 B. 按摩器的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同 C. 按摩器发热利用了电流的热效应 D. 对足底加热时，足底温度升高，利用做功的方式改变足底的内能 2.下列说法正确的是( ) A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量 B.单位时间内消耗电能越多,电功率越大 C.电流通过导体消耗电能越多,电功率越大 D.千瓦时是电功率的单位 3.如图所示电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中（　　） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变小 C. 灯泡的功率变大 D. 电路总功率变大 4.一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（　　） A. 176W B. 704W C. 880W D. 1100W 5.图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8 V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值 随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60 Ω,此时电压表示数为2 V。以下说法错误的是 (　　) A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大 B.定值电阻R1的阻值为20 Ω C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6 W D.若电流表示数达到0.2 A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8 W 综合三（图像习题） 1.如图甲所示，电源电压恒定不变。闭合开关，移动滑片，滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示，则R1=_______Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为_______A，通电1min电流通过R1消耗的电能是_______J． 2.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则该过程中下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是12V B. 滑动变阻器的最大阻值是10Ω C. 该过程中电路的总功率最大值为36W D. 图乙中线段dc表示电压表V1随电流表示数变化的图像 3. 如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。在保证所有元件安全情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图像，如图乙所示。只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像，如图丙所示。滑动变阻器R1的最大阻值为______Ω，灯泡的额定功率______W，以上两种情况，电路最大功率为______W。 4.如图甲所示，R1为定值电阻，R2为允许通过的最大电流为5A的滑动变阻器。图乙反映了开关由断开到闭合，滑动变阻器R2的滑片在移动过程中，R1的电压随电流的变化图象。图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法正确的是（ ） A．R1的阻值为5Ω B．电源电压为50V C．为了保护电路安全，滑动变阻器连入阻值的范围为4Ω～45Ω D．当电路中电流为5A时，滑动变阻器消耗的功率为125W 5.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S后，变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中， 根据测得的电压表与电流表数据，画出了电阻R1两端电压U与通过的电流I之间的关系图象如图乙所示．求： (1)电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值； (2)电压表V2示数的变化范围； (3)滑片P移动到变阻器的中点时，电阻R1消耗的电功率． 综合四（实验探究题） 1.在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时开关应　 　，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　 　 （选填“A”或“B”）端。 （2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 （3）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是　 　 （写一种即可）。 （4）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为　 　 V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向　 　 （选填“A”或“B”）端移动。 （5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的图象。由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是　 　Ω；灯泡的额定功率是　 　W。 2.小明要探究“当电流一定时，小灯泡的功率与电阻的关系”。器材有：两节干电池，三个小灯泡L1、L2、L3（分别标有“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.25A”和“3.8V 0.3A”），滑动变阻器（10Ω 1A），电流表，电压表，导线若干，开关。 实验次数 灯泡 I/A U/V R/Ω P/W 1 L1 0.2 2 L2 2 10 0.4 3 L3 2.4 12 0.48 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）小明先将灯L1接入电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，通过灯L1的电流为0.2A，此时电压表示数如图乙所示，则灯L1的电压为　 　V，实际功率是　 　W。 （3）保持滑动变阻器滑片的位置不变，用L2替换L1，闭合开关，为保持电流表的示数为0.2A不变，应将滑片P向　 　（填“左”或“右”）端移动，再测出L2两端的电压，算出L2的电阻和功率。 （4）再用灯L3替换L2，做第三次实验，并将实验数据记录在上表。 分析表中数据可得：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成　 　。 【评估】实验结束后，小明感觉以上实验存在一些问题，于是他找来小红进行评估。 ①这样实验不够简便，改进方法：　 　； ②有一组数据不符合实际，原因是：　 　。 3.李岚同学在进行“测量定值电阻的电功率”的实验时，所选用的器材有：额定电流为0.4A的定值电阻（阻值约为6Ω）、电压恒为12V的电源、电流表、电压表、两种不同规格的滑动变阻器“50Ω 1A”和“5Ω 1A”、开关及导线若干，请回答下列问题。 （1）在保证电路中各电器元件都安全的前提下，李岚在进行实验时，应当选用的滑动变阻器的规格为　 　。 （2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，电阻变大） （3）连接好电路，闭合开关后，李岚移动滑动变阻器的滑片。当电流表的示数为0.4A时，电压表示数如图乙所示，则此时电压表的示数为　 　V，定值电阻的电功率为　 　W，电阻为　 　Ω。 【拓展】 （4）李岚将定值电阻换成额定电压为4V的小灯泡后，移动滑片，观察电流表和电压表的示数，并记录成如图丙所示的I﹣U图象，则小灯泡的额定功率为　 　W；由图象可知，小灯泡灯丝的阻值不是固定的，这是因为　 　。 4.实验小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为6 V，小灯泡的额定电压是3.8 V。 （1）如图甲所示是小明没有连接完的实物图，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。 （2）连接电路时，开关应处于　 　状态。 （3）实验时，小灯泡几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的　　（选填“A、B”或“C、D”）接线柱同时接入了电路。 （4）排除故障后，实验中，移动滑动变阻器滑片P到某一点，电压表的示数如图乙所示，为　 　V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 （5）小红没有使用电流表，而是多选用了2个开关和一个已知电阻R0，其他元件与小明的相同，也测出小灯泡的额定功率，请在图丁虚线框内画出设计的电路图。 5.小丽同学手里有一个标有“3.8 V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 （1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是___________。 （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移动灯泡变亮），并在虚线框内画出电路图。 （3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是___________。 （4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为___________A，小灯泡正常工作时的电阻是___________Ω． （5）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点___________（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为___________V． ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点___________（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U． ③小灯泡额定功率的表达式为P额=___________（用已知量和测量量表示）。 综合五（计算题） 1.图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,S1为温控开关,额定电压为220 V,加热功率为500 W,保温功率为60 W,R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变),请解答下列问题: (1)电阻丝R1的阻值是多少? (2)某一次小红家中只使用了该饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5 min内闪烁了54次,她家电能表上标有“1600 imp/(kW·h)”的字样,此时,饮水机的实际功率和实际电压是多少? 2.如图所示是某款电热水壶,其铭牌的部分参数如下表所示,当电热水壶正常工作时,求:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] (1)电热水壶的电阻。 (2)将一壶水从25 ℃加热到100 ℃时,水吸收的热量。 (3)若加热一壶水所需时间为10 min,电热水壶的热效率是多少。 额定电压 220 V 频率 50 Hz 额定功率 1000 W 容量 1.5 L 3.如图所示的三挡粥锅，通过挡位开关可实现高、中、低的转换。高温挡功率为2400W，低温挡功率为440W，电阻，。求： （1）电阻、的阻值； （2）4kg初温为20℃的粥加热到100℃，需要吸收多少热量； （3）用高温挡加热700s可将锅内4kg初温为20℃的粥加热到100℃，加热效率有多大？ 4.如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻R0=10Ω，灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样。开关S2为单刀双掷开关，电源和电压表的内阻不计。请画出本题各小问的等效电路图。 （1）只闭合开关S1时，电流表示数I1=1A，求电源电压； （2）在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数I2=1.5A，求滑动变阻器的最大阻值； （3）当开关S1断开，开关S2接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率。 5.小康家有一台家用养生壶如图甲，他发现养生壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。养生壶加热功率为1000W，保温功率为44W.[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求： （1）把2kg的水从20℃加热到70℃，养生壶要吸收的热量； （2）不计热散失，使用养生壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间； （3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026人教版初中物理新教材：第十八章《电功率》分类练习题（辽宁） 综合一（填空习题） 1.小明家的电能表如图所示，家中用电器的总功率不能超过W．当小明家只有一个用电器工作时，2min内转盘正好转过6圈，则该用电器消耗的电能是J，它的电功率为 W． 答案：2200；30000；250 2.用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2min，______（填“左”或“右”）侧U形管液面高度变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为______。 答案：电阻；右；1：2 3.某品牌手机充电宝,上面标有电压为5 V,容量为12000 mA·h,它充满电后,可以储存的电能是 J,在充电过程中,将电能转化为 能储存。  答案：2.16×105；化学 [解析] 该电池充满电后储存的电能W=UIt=5V×12000×10-3A×3600s=2.16×105J;充电宝的充电和供电是相反的过程,充电时是把电能转化为化学能,放电时是把化学能转化为电能。 4.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为 V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5 A,此时乙灯泡1 min消耗的电能是 J。  答案：8；180 5.有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω．这台电动机正常工作1min，消耗的电能为 J．产生的热量为 J，输出的机械能为 J。 答案：180；30；150 综合二（选择习题） 1. 如图所示，小明送给奶奶一个电动足部按摩器，可以对足底进行加热、按摩。下列说法正确的是（　　） A. 按摩器工作时将机械能转化为电能 B. 按摩器的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同 C. 按摩器发热利用了电流的热效应 D. 对足底加热时，足底温度升高，利用做功的方式改变足底的内能 2.下列说法正确的是( ) A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量 B.单位时间内消耗电能越多,电功率越大 C.电流通过导体消耗电能越多,电功率越大 D.千瓦时是电功率的单位 3.如图所示电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动一小段距离的过程中（　　） A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变小 C. 灯泡的功率变大 D. 电路总功率变大 4.一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（　　） A. 176W B. 704W C. 880W D. 1100W 5.图是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为8 V,R1为定值电阻,酒精气体传感器R2的阻值 随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时,R2=60 Ω,此时电压表示数为2 V。以下说法错误的是 (　　) A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大 B.定值电阻R1的阻值为20 Ω C.酒精浓度为0时,电路消耗的总功率为0.6 W D.若电流表示数达到0.2 A时,表示酒驾,此时R2消耗的电功率为0.8 W 答案：C　 [解析] 两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,若酒精气体浓度越大,则R2越小,总电阻变小,电流变大,由U=IR可知,电压表示数变大,A正确,不符合题意。当酒精浓度为0时,R2=60 Ω,此时电压表示数为2 V,R2两端的电压为U2=U-U1=8 V-2 V=6 V,根据分压原理=,定值电阻R1=R2=×60 Ω=20 Ω,B正确,不符合题意。由此上分析知,酒精浓度为0时,此时总电阻为R=R1+R2=20 Ω+60 Ω=80 Ω,电路消耗的总功率为P===0.8 W,C错误,符合题意。若电流表示数达到0.2 A时,根据串联电路的规律和欧姆定律,R'2=-R1=-20 Ω=20 Ω,此时R2消耗的电功率为P'2=I2R'2=(0.2 A)2×20 Ω=0.8 W,D正确,不符合题意。 综合三（图像习题） 1.如图甲所示，电源电压恒定不变。闭合开关，移动滑片，滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示，则R1=_______Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为_______A，通电1min电流通过R1消耗的电能是_______J． 答案：10；0.2；24 2.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则该过程中下列说法正确的是（　　） A. 电源电压是12V B. 滑动变阻器的最大阻值是10Ω C. 该过程中电路的总功率最大值为36W D. 图乙中线段dc表示电压表V1随电流表示数变化的图像 答案：ABC 3. 如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。在保证所有元件安全情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图像，如图乙所示。只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图像，如图丙所示。滑动变阻器R1的最大阻值为______Ω，灯泡的额定功率______W，以上两种情况，电路最大功率为______W。 答案：20；1.5；2.5 4.如图甲所示，R1为定值电阻，R2为允许通过的最大电流为5A的滑动变阻器。图乙反映了开关由断开到闭合，滑动变阻器R2的滑片在移动过程中，R1的电压随电流的变化图象。图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法正确的是（ ） A．R1的阻值为5Ω B．电源电压为50V C．为了保护电路安全，滑动变阻器连入阻值的范围为4Ω～45Ω D．当电路中电流为5A时，滑动变阻器消耗的功率为125W 答案：ABD 详解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等， 所以，当电路中的电流为4A时，由图象乙可知R1两端的电压U1=20V，由图丙可知此时滑动变阻器消耗的电功率P2=120W， 由I=U/R可知，R1的阻值：R1=U1/I=20V/4A=5Ω，故A正确； 由P=UI可得，滑动变阻器两端的电压：U2=P2/I=120W/4A=30V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压：U=U1+U2=20V+30V=50V，故B正确； （2）由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为5A， 由图象乙可知R1两端的电压U1′=25V， 则滑动变阻器两端的电压：U2′=U-U1′=50V-25V=25V， 滑动变阻器消耗的电功率：P2′=U2′I′=25V×5A=125W，故D正确； 滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2′=U2′/I′=25V/5A=5Ω，故C不正确。故选ABD． 5.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S后，变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中， 根据测得的电压表与电流表数据，画出了电阻R1两端电压U与通过的电流I之间的关系图象如图乙所示．求： (1)电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值； (2)电压表V2示数的变化范围； (3)滑片P移动到变阻器的中点时，电阻R1消耗的电功率． 解：(1)由图可知，当滑片P在a端时，电压表V2示数为零，电流表示数最大，R1两端的电压为12 V，通过它的电流为1.5 A．由I＝得R1的阻值： R1＝＝＝8 Ω 此时电阻R1两端的电压即为电源电压：U＝12 V 当P在b端时，电阻R1与变阻器串联，由图象可知，电路中的电流为I2＝0.5 A，由I＝得总电阻： R总＝＝＝24 Ω R2的最大阻值：R2＝R总－R1＝24 Ω－8 Ω＝16 Ω (2)当P在a端时，电压表V2的示数为0 V 当P在b端时，电压表V2的示数：U2＝U－UR1＝12 V－4 V＝8 V 所以电压表V2示数的变化范围为0～8 V (3)滑片P在变阻器的中点时， 电路的总电阻：R总′＝＋R1＝8 Ω＋8 Ω＝16 Ω 电阻R1消耗的电功率：P＝IR1＝()2R1＝()2×8 Ω＝4.5 W 综合四（实验探究题） 1.在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时开关应　 　，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　 　 （选填“A”或“B”）端。 （2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 （3）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是　 　 （写一种即可）。 （4）排除故障后，闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为　 　 V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向　 　 （选填“A”或“B”）端移动。 （5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的图象。由图象可知，小灯泡两端电压是1.5V时，其电阻是　 　Ω；灯泡的额定功率是　 　W。 答案：（1）断开；A （2） （3）小灯泡断路（4）2.2；B；（5）10；0.5 2.小明要探究“当电流一定时，小灯泡的功率与电阻的关系”。器材有：两节干电池，三个小灯泡L1、L2、L3（分别标有“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.25A”和“3.8V 0.3A”），滑动变阻器（10Ω 1A），电流表，电压表，导线若干，开关。 实验次数 灯泡 I/A U/V R/Ω P/W 1 L1 0.2 2 L2 2 10 0.4 3 L3 2.4 12 0.48 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）小明先将灯L1接入电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，通过灯L1的电流为0.2A，此时电压表示数如图乙所示，则灯L1的电压为　 　V，实际功率是　 　W。 （3）保持滑动变阻器滑片的位置不变，用L2替换L1，闭合开关，为保持电流表的示数为0.2A不变，应将滑片P向　 　（填“左”或“右”）端移动，再测出L2两端的电压，算出L2的电阻和功率。 （4）再用灯L3替换L2，做第三次实验，并将实验数据记录在上表。 分析表中数据可得：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成　 　。 【评估】实验结束后，小明感觉以上实验存在一些问题，于是他找来小红进行评估。 ①这样实验不够简便，改进方法：　 　； ②有一组数据不符合实际，原因是：　 　。 答案：（1） （2）0.8；0.16（3）左；（4）正比；①将L1、L2、L3串联在同一电路中，就控制了电流一定灯L2，正常工作时电阻为10Ω，当电压小于额定电压2.5时，电阻应小于10Ω 3.李岚同学在进行“测量定值电阻的电功率”的实验时，所选用的器材有：额定电流为0.4A的定值电阻（阻值约为6Ω）、电压恒为12V的电源、电流表、电压表、两种不同规格的滑动变阻器“50Ω 1A”和“5Ω 1A”、开关及导线若干，请回答下列问题。 （1）在保证电路中各电器元件都安全的前提下，李岚在进行实验时，应当选用的滑动变阻器的规格为　 　。 （2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，电阻变大） （3）连接好电路，闭合开关后，李岚移动滑动变阻器的滑片。当电流表的示数为0.4A时，电压表示数如图乙所示，则此时电压表的示数为　 　V，定值电阻的电功率为　 　W，电阻为　 　Ω。 【拓展】 （4）李岚将定值电阻换成额定电压为4V的小灯泡后，移动滑片，观察电流表和电压表的示数，并记录成如图丙所示的I﹣U图象，则小灯泡的额定功率为　 　W；由图象可知，小灯泡灯丝的阻值不是固定的，这是因为　 　。 答案：（1）50Ω 1A （2） （3）2.5；1；6.25（4）1.6；小灯泡灯丝阻值随温度变化 4.实验小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为6 V，小灯泡的额定电压是3.8 V。 （1）如图甲所示是小明没有连接完的实物图，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。 （2）连接电路时，开关应处于　 　状态。 （3）实验时，小灯泡几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的　　（选填“A、B”或“C、D”）接线柱同时接入了电路。 （4）排除故障后，实验中，移动滑动变阻器滑片P到某一点，电压表的示数如图乙所示，为　 　V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 （5）小红没有使用电流表，而是多选用了2个开关和一个已知电阻R0，其他元件与小明的相同，也测出小灯泡的额定功率，请在图丁虚线框内画出设计的电路图。 （1） （2）断开（3）A、B（4）2.5；B； 1.14 （5） 5.小丽同学手里有一个标有“3.8 V”字样小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 （1）小丽测小灯泡电阻的实验原理是___________。 （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整（要求滑片向左移动灯泡变亮），并在虚线框内画出电路图。 （3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是___________。 （4）故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为___________A，小灯泡正常工作时的电阻是___________Ω． （5）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点___________（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为___________V． ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点___________（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U． ③小灯泡额定功率的表达式为P额=___________（用已知量和测量量表示）。 答案：（1）R=；（2） （3）灯泡短路；（4）0.38；10；（5）①2；3.8；②1； ③ 综合五（计算题） 1.图甲是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,S1为温控开关,额定电压为220 V,加热功率为500 W,保温功率为60 W,R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变),请解答下列问题: (1)电阻丝R1的阻值是多少? (2)某一次小红家中只使用了该饮水机,在加热状态下她观察到电能表上的指示灯在5 min内闪烁了54次,她家电能表上标有“1600 imp/(kW·h)”的字样,此时,饮水机的实际功率和实际电压是多少? 解:(1)R1的功率P1=P加热-P保湿=500 W-60 W=440 W, R1的阻值R1=U2/P1 = (220V)2/440W=110 Ω。 (2)5 min消耗的电能W=54imp/(1600imp"/(kW•h)=0.03375 kW•h=1.215×105 J。 加热状态的实际功率 P实=W/t=(1.215×105J)/(5×60s)=405 W; 加热状态的总电阻 R总=U2/P加热=(220V)2/500W=96.8Ω; 实际电压U实=√405W×96.8Ω)=198V 2.如图所示是某款电热水壶,其铭牌的部分参数如下表所示,当电热水壶正常工作时,求:[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] (1)电热水壶的电阻。 (2)将一壶水从25 ℃加热到100 ℃时,水吸收的热量。 (3)若加热一壶水所需时间为10 min,电热水壶的热效率是多少。 额定电压 220 V 频率 50 Hz 额定功率 1000 W 容量 1.5 L 解:(1)电热水壶的电阻R=(U额)2/P额=(220V)2/1000W=48.4 Ω。 (2)水的体积V=1.5 L=1.5×10-3m3, 水的质量m=ρV=1×103 kg/m3×1.5×10-3 m3=1.5 kg,　 水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×1.5 kg×(100 ℃-25 ℃)=4.725×105 J。 (3)电热水壶 消耗的电能W=P额t'=1000 W×10×60 s=6×105 J, 电热水壶的热效率η=Q吸/W=(4.725×105J)/(6×105J)=78.75%。 3.如图所示的三挡粥锅，通过挡位开关可实现高、中、低的转换。高温挡功率为2400W，低温挡功率为440W，电阻，。求： （1）电阻、的阻值； （2）4kg初温为20℃的粥加热到100℃，需要吸收多少热量； （3）用高温挡加热700s可将锅内4kg初温为20℃的粥加热到100℃，加热效率有多大？ 答案：（1）49.5Ω，；（2）；（3）80% 【详解】 解：（1）当开关S接低位置时，与串联，为低挡，与串联总电阻 当开关S接高位置时，与并联，为高挡，功率 功率 阻值 （2）需要吸收热量 （3）消耗电能 加热效率 答：（1）电阻为49.5Ω，的阻值为； （2）需要吸收热量； （3）加热效率为80%。 4.如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻R0=10Ω，灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样。开关S2为单刀双掷开关，电源和电压表的内阻不计。请画出本题各小问的等效电路图。 （1）只闭合开关S1时，电流表示数I1=1A，求电源电压； （2）在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数I2=1.5A，求滑动变阻器的最大阻值； （3）当开关S1断开，开关S2接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率。 答案：（1）只闭合开关S1时，只有定值电阻R0连入1： 根据欧姆定律得：电源的电压U=U0=I0R0=1A×10Ω=10V； （2）闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，定值电阻R0与滑动变阻器并联： 电流表测干路电流，即I=1.5A，滑动变阻器连入电路的阻值为R′=R， 由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知： 通过滑动变阻器的电流I′=I﹣I0=1.5A﹣1A=0.5A， 由欧姆定律得：R′===20Ω。 则滑动变阻器的最大阻值R=2R′=2×20Ω=40Ω。 （3）当开关S1断开，开关S2接“b”时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，如图3： 灯泡L正常发光时，UL=U额=6V， 由P=UI得：灯泡L正常发光的电流IL===0.6A， 串联电路两端的电压等于串联的各部分电路两端的电压之和， 所以此时滑动变阻器两端的电压U″=U﹣UL=10V﹣6V=4V， 所以此时滑动变阻器的电功率利用P=U″IL=4V×0.6A=2.4W。 5.小康家有一台家用养生壶如图甲，他发现养生壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。养生壶加热功率为1000W，保温功率为44W.[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求： （1）把2kg的水从20℃加热到70℃，养生壶要吸收的热量； （2）不计热散失，使用养生壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间； （3）忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值。 18．（1）解： 水壶要吸收的热量：Q吸= c水m△t=4 c水=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（70℃ - 20℃）=4.2×105J； 答：把2kg的水从20℃加热到70℃，养生壶要吸收的热量为4.2×105J； （2）解： 由于不计热量损失，则消耗的电能W=Q=4.2×105J； 由可得，加热过程需要的时间： 答：不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题（1）中的加热过程需要的时间为420s； （3）解：在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态， 根据可得电阻R2的阻值： 当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态， 由可得，电路的总电阻： 根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：R1=R总-R2=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω 答：忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R1的阻值为1051.6Ω。 14 学科网（北京）股份有限公司 $