第十五章 电功和电热（重难点训练）物理新教材苏科版九年级下册

第十五章 电功和电热 【题型1 电能表的作用和读数】 1 【题型2 电能表的主要参数计算电能】 3 【题型3 电功的公式及简单应用】 5 【题型4 电功率的概念和单位】 7 【题型5 常见用电器的电功率】 9 【题型6 电功率的简单计算】 10 【题型7 动态电路中电功率的计算】 13 【题型8 电功率的多挡位问题】 17 【题型9 动态电路中电功率的范围问题】 20 【题型10 伏安法测小灯泡的电功率】 25 【题型11 电流的热效应及应用】 30 【题型12 探究电流产生的热量和哪些因素有关】 32 【题型13 焦耳定律的公式及简单应用】 34 【题型14 家庭电路中各元件的连接方式】 39 【题型15 家庭电路作图】 41 【题型16 三线插头的接线及作用】 42 【题型17 保险丝和空气开关的原理和作用】 43 【题型18 可能发生触电事故的情况和触电防护及救援措施】 45 【题型1 】 1．某电能表的表盘如图所示。关于该电能表，下列说法正确的是（　　） A．“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用 B．“10（20）A”表示这个电能表能通过的最大电流是10A C．“600r/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW·h D．该电能表的示数是12150kW·h 【答案】A 【详解】A．赫兹是频率的单位，“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用，故A正确； B．“10（20）A”表示这个电能表能通过的最大电流是20A，故B错误； C．“600r/(kW·h)”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW·h的电能，转盘转过600r，故C错误； D．电能表表盘上最后一位是小数点后一位，该电能表的示数是1215kW·h，故D错误。 故选A。 2．如图所示的电能表，其应该接在电压为 的电路中使用，并且把它 联安装在路上。若安装时此表示数为零，则从安装电能表后到现在为止，用电器已消耗了 电能，电能表转盘已转了 r（圈）。 【答案】 220 串 20 【详解】[1]电能表参数“220V”表示其应接在电压为220V的电路中使用。 [2]电能表是测量电路总电能的仪表，需串联在干路中。 [3]电能表读数单位为，最后一位是小数位，当前示数为，安装时示数为0，故消耗电能为。 [4]电能表参数“”表示每消耗电能，转盘转3000圈，消耗电能，电能表转盘转的圈数为 3．某导体两端的电压为2V时，通过的电流为200mA，当电压变为0V时电流为 A，电阻为 Ω。小明家电能表3月底的示数为，4月底的示数为，小明家4月份用电 kW·h。 【答案】 0 10 120 【详解】[1]电压是形成电流的原因，电路中没有电压，则电路中一定没有电流，故当电压变为0V时，电流也为0； [2]根据欧姆定律可知，导体的电阻为 电阻是导体的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体的电压和电流无关，因此，当电压为0时，电阻仍为； [3]电能表表盘上的单位是kW·h，且表盘上的最后一位是小数，则小明家电能表3月底的示数2158.2kW·h，4月底的示数为2278.2kW·h，小明家4月份用电为电能表的两次示数之差，为 【题型2 】 4．如图所示是小芸家的电能表及该表某月月初、月末的两次读数。由图可知，她家使用的电器该月消耗的电能为（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图知道，小芸家月末电能表示数1469.5kW•h，小芸家月初电能表示数1387.5kW•h，小芸家本月消耗的电能为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．在家用电器调查活动中，小军让电热水器单独工作4min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了140r，电热水器消耗的电能为 ；若不计能量损失，这段时间内电热水器中50L的水可升温 ℃。[已知，] 【答案】 0.14 2.4 【详解】[1]1000r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转1000r，电能表的转盘转140r，电热水器消耗的电能 [2]水的质量 因为不计能量损失，所以水吸收的热量 水升高的温度 6．如图所示是家用电能表的表盘，当只有功率为的电水壶单独正常工作时，电能表指示灯闪烁了320次。 (1)电水壶消耗的电能为多少； (2)如果该电热水壶的效率为，可以使1标准大气压下初温为的水温度上升多少℃？ (3)若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果，不计热损失，至少要多少千克酒精。 【详解】（1）电水壶消耗的电能为 （2）如果该电热水壶的效率为，则水吸收的热量为 使1标准大气压下初温为的水上升的温度为 在标准大气压下，水的沸点为100℃，上升至100℃温度保持不变，故水上升的温度为 （3）若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果，不计热损失，则将水加热至沸腾即可，此时水需要吸收的热量是Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J 酒精完全燃烧放出的热量为 【题型3 】 7．如图是商场里的自动扶梯的模拟电路，S1、S2是自动扶梯的出、入口处的两个“紧急制动开关”，S3是自动扶梯上的“感应开关”。无人乘坐时，电梯缓慢运行；有人乘坐时，电梯运行速度增大。下列说法不正确的是（　　） A．有人乘坐时，开关S1、S2、S3都闭合 B．无人乘坐时，开关S1、S2闭合，开关S3断开 C．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用 D．当“紧急制动开关”S1和S2同时断开时，自动扶梯才停止运行 【答案】D 【详解】由图知，S1、S2断开任何一个开关，整个电路断路，所以S1、S2是紧急制动开关。无人乘坐时，S3处于断开状态，此时电动机和定值电阻串联，根据可知，总电阻大，电流小，电动机转速小，电梯运行缓慢，所以根据可知，电阻R可以起到节约电能的作用；当有人乘坐时，S3自动闭合，定值电阻被短路，只有电动机连入电路，电阻小，电流变大，电动机转速变大，电梯速度增大。所以S3是感应开关。综上所述，故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 8．如图所示，电源电压恒定，R2的阻值为20Ω，只闭合开关S时，电流表示数为0.3A，则电源电压为 V；当再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.2A，则R1的阻值为 Ω，工作1 min，电流通过R1做的功为 J。 【答案】 6 30 72 【详解】[1]只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表示数为0.3A，由欧姆定律得，电源电压为 [2]当再闭合开关S1时，电路变为R1、R2并联，电流表测量干路电流。并联电路中，用电器互不影响，R2的电流不变，干路电流为R1、R2电流之和，电流表示数变化了0.2A，则R1的电流为0.2A，由欧姆定律得，R1阻值为 [3]工作1min，电流通过R1做的功为 9．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R的规格为“20Ω，1A”，小灯泡L的I-U图像如图乙所示。闭合开关S，在电路安全的情况下，变阻器R允许接入电路的最大阻值为15Ω，则此时电路中的电流为 A，电源电压为 V。通电1min电路消耗的电能为 J。 【答案】 0.2 4.5 54 【详解】[1]闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，在电路安全的情况下，变阻器R允许接入电路的最大阻值为15Ω，由串联电路的分压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压最大为3V，则此时电路中的电流为 [2]灯泡与滑动变阻器串联，通过的电流相等，电路中电流为0.2A时，灯泡两端的电压为1.5V，电源电压为 [3]通电1min电路消耗的电能为 10．如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为30Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，电流表测得的电流示数为0.2A，则 求： (1)电阻两端的电压（电源电压）； (2)流过电阻的电流和阻值； (3)电阻通电1min电流所做的电功是多少焦？ 【详解】（1）由电路图可知，电阻和并联，电流表测量干路总电流I，电流表测量通过支路的电流。根据欧姆定律，电阻两端的电压为 因为在并联电路中，电源电压等于各支路两端的电压，所以电源电压 （2）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，流过电阻的电流为 电阻的阻值为 （3）电阻在1min内电流所做的电功为 【题型4 】 11．有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1500W，乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作，下列说法中正确的是（　　） A．甲电热水壶消耗电能多 B．通过乙电热水壶的电流较大 C．甲电热水壶电流做功较快 D．甲的实际电压比乙的实际电压高 【答案】C 【详解】A．两电热水壶的额定电压相同，且都正常工作，但不知道两个电热水壶的加热时间，所以确定不了两个热水壶消耗的电能，故A错误； B．两个电热水壶都正常工作时，电压相同，甲的额定功率大，根据可知，通过甲的电流大，故B错误； C．甲的额定功率大于乙的额定功率，且都正常工作，根据电功率的物理意义可知，电流通过甲电热水壶做功较快，故C正确； D．两个电热水壶都正常工作时，此时的实际电压等于额定电压，因为两个热水壶的额定电压都为220V，所以此时两个热水壶的实际电压相等，故D错误。 故选C。 12．下列数据最符合实际的是（　　） A．家用电冰箱正常工作时的电功率约为200W B．家用节能灯工作时的电流约2A C．日常用的电炉丝的电阻约 D．手机工作时电池输出电压约220V 【答案】A 【详解】A．家用电冰箱正常工作时的电流约为1A，电功率约为，故A符合题意； B．家用节能灯工作时的电流约0.2A，故B不符合题意； C．日常用的电炉丝的电阻约20~100Ω，故C不符合题意； D．手机工作时电池输出电压约3.7V，故D不符合题意。 故选A。 13．小物同学家的一个电器上标有“220V  440W”，则此用电器正常工作时的电压为 伏，使用时将 转化为内能。 【答案】 220 电能 【详解】[1]电器上标有“220V  440W”，则此用电器额定电压为220V，即正常工作时的电压为220V。 [2]用电器工作时将电能转化为其它各种形式的能量，则此用电器使用时将电能转化为内能。 【题型5 】 14．空调能快速调节室内温度，为人类提供适宜的工作和休息环境。一台家用壁挂式空调正常工作的功率约为（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 【答案】D 【详解】空调为大功率电器，一台家用壁挂式空调正常工作的功率约为1000W，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 15．下列数据最接近实际的是（    ） A．家用电冰箱的功率约2000W B．泰州地区冬季最低气温可达﹣20℃ C．教室的门宽约80dm D．正常人步行的速度约4km/h 【答案】D 【详解】A．家用电冰箱正常工作时的电流约为1A，其额定功率约为，故A不符合题意； B．泰州在江苏，属于南方地区，冬季最低气温一般在-5℃ 左右，故B不符合题意； C．教室门实际宽度略大于课桌的宽度，约0.8m=8dm，故C不符合题意； D．正常步行速度1.1m/s ≈ 4km/h，故D符合题意。 故选 D。 16．估测是我们对一般事物初步认识的开始，通过学习并结合生活常识我们认为，房间空调的电功率是1.5 ；我们使用的物理课本的质量是200 。（均填写物理量合适的单位） 【答案】 kW g 【详解】[1][2]空调属于大功率用电器，根据题意，此处空调电功率的合适单位是kW；物理课本较轻，通常在几百克左右，故此处课本质量的合适单位是g。 17．常见用电器的电功率：家用空调约 W，计算机约 W，液晶电视机约 W，电饭煲约 W。 【答案】 1000 200 200 1000 【详解】[1][2][3][4]常见用电器的电功率：家用空调的功率约在1000W以上，台式计算机的功率约为200W，液晶电视机的电功率约在200W左右，电饭煲的电功率约在1000W左右。 【题型6 】 18．灯泡L1标有“6V 6W”的字样，L2标有“12V 6W”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（ ） A．两灯串联时，电源电压最高为18V B．两灯都正常发光时，L1会比L2亮一些 C．两灯并联时，干路电流最高为1.5A D．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5W 【答案】D 【详解】AD．由得，两灯泡正常工作时电流分别为 则两灯的电阻分别为 两灯串联时，根据串联电路电流的特点可知，电路允许通过的最大电流为0.5A，根据串联电路电压的特点和欧姆定律可知，电源电压最高为 则电路消耗的电功率最高为 故A错误，D正确； B．灯泡的亮度取决于实际功率。两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于额定功率，均为6W，所以两灯一样亮，故B错误； C．根据并联电路电压的特点可知，两灯并联时，电源电压最大为6V，根据并联电路电流的特点和欧姆定律可知，干路电流为 故C错误。 故选D。 19．两个完全相同的电阻和分别以并联和串联两种方式，接入电源电压分别为U和2U的电路中，如图所示。以下说法正确的是（   ） A．甲、乙两图中通过的电流之比为 B．甲、乙两图中两端电压之比为 C．甲、乙两图总电阻之比为 D．甲、乙两图的总功率之比为 【答案】D 【详解】A．根据并联电路电压的规律，在甲图中R1两端电压为U，乙图中R1两端电压为 故甲、乙两图中R1两端电压之比为1:1，根据欧姆定律，甲、乙两图中通过R1的电流之比为1:1，故A错误； B．根据并联电路电压的规律，在甲图中R2两端电压为U，乙图中R2两端电压为 故甲、乙两图中R2两端电压之比为1:1，故B错误； C．根据串并联电路总电阻的规律，甲、乙两图中R1=R2，等效电阻之比为 故C错误； D．甲、乙两图的总功率之比为 故D正确。 故选D。 20．已知甲、乙两灯的额定电压分别是12V和6V，两灯的关系如图所示。在确保电路安全的前提下，两灯串联，电路两端的最大电压是 V；两灯分别串联与并联时，甲灯消耗的最大电功率之比为 。 【答案】 16 10:3 【详解】[1][2]根据图像可知，甲灯两端电压为额定电压12V时，通过甲的额定电流为0.75A；乙灯两端电压为额定电压6V时，通过乙的额定电流为0.9A；因为串联电路中电流处处相等，所以两灯串联时，电路中的最大电流 当通过乙灯泡的电流为0.75A时，乙灯泡两端电压为4V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电路两端允许加的最大电压为 则串联时，甲灯消耗的最大功率为 两灯并联时，因为并联电路两端电压相等，所以并联电路两端的最大电压，由图像可知，甲、乙两端电压为6V时，，，此时甲灯消耗的最大功率 则串联与并联时，甲灯消耗的最大功率之比 21．如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V，3W”。闭合开关S，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)通过小灯泡的电流； (3)电阻R的阻值。 【详解】（1）由电路图可知，小灯泡L与电阻R并联，电源电压U等于各支路两端的电压。因为闭合开关S，小灯泡L正常发光，所以小灯泡两端的电压等于其额定电压。根据小灯泡的规格“6V，3W”可知，其额定电压。在并联电路中，电源电压等于各支路电压，所以电源电压 （2）因为小灯泡L正常发光，所以通过小灯泡的电流等于其额定电流。根据电功率公式，可得通过小灯泡的电流为 （3）小灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流I，其示数为。根据并联电路的电流规律，可得通过电阻R的电流为 电阻R两端的电压 根据欧姆定律，可得电阻R的阻值为 22．如图所示的电路，、为定值电阻，。闭合开关S后，电流表的示数为，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)通过的电流； (3)的电功率。 【详解】（1）由图可知，当S闭合时，电阻R1、R2并联，电流表A1测量通过R2的电流，即，根据并联电路电压的特点可知，电源电压为 （2）由图可知，电流表A测量干路电流，即，根据并联电路电流的特点可知，通过R1的电流为 （3）根据并联电路电压的特点可知，，则R1的电功率为 【题型7 】 23．如图所示，、为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器、的滑片均位于距右端总长度的时，滑动变阻器消耗的功率是2.5W；当滑动变阻器均位于距右端总长度的时，滑动变阻器消耗的功率是7.2W，再将滑片、均滑至最左端时，消耗的功率应为（   ） A．10W B．15W C．20W D．40W 【答案】D 【详解】如图所示，两滑动变阻器串联，当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，R1接入电路的阻值为 R2接入电路的阻值为 此时滑动变阻器R1消耗的功率为……①    当滑动变阻器均位于距右端总长度时，R1接入电路的阻值为 R2接入电路的阻值为 此时滑动变阻器R1消耗的功率为……②    由①②解得 当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压为……③    当滑动变阻器均位于距右端总长度时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压为……④    由③④解得……⑤    再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1接入电路的阻值为R1，R2接入电路的阻值为零，此时的电源电压为……⑥    由③⑤⑥解得由可知，滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率与R1、R2的滑片均位于距右端总长度的时，R1消耗的功率之比为 则再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率为 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 24．如图所示，电源电压保持不变，、、均为定值电阻，，S为单刀双掷开关。当S接到1时，电流表的示数为0.4A，的功率为，此时的功率为；当S接到2时，的功率为，已知P1︰P2=32︰27。的阻值为（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当S接1时，电阻、串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电流规律知，通过和的电流 根据可得，的阻值为 此时电阻的功率为 当S接2时，电阻、串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电流规律知，通过和的电流为 电阻的功率为 因为， 所以 解得 当电阻、串联时，电源电压为······① 已知，则 当电阻、串联时，电源电压为······② 联立①②解得，，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 25．如图甲所示电源电压12V保持不变，闭合S，当滑片P从最右端向最左端滑动，灯泡的关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光。则滑动变阻器的最大值为 ，小灯泡的额定电功率为 。 【答案】 9Ω 24W 【详解】[1]由图可知，电压表测量小灯泡电压，滑片在最右端时，小灯泡电压为3V，则滑动变阻器电压为， 此时电流为1A，则滑动变阻器最大值为 [2]滑片在最左端，小灯泡正常发光，此时小灯泡电压最大，由图可知，此时，则额定电功率为 26．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“”字样，为的定值电阻，滑动变阻器R的铭牌上标有“■”字样（电阻值已模糊不清）．闭合所有开关，小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器的电功率为． (1)求滑动变阻器R的铭牌上标注的电阻值； (2)当开关闭合，断开时，求小灯泡的实际功率。 【详解】（1）当所有开关S₁、S₂、S₃、S₄均闭合时，电阻R₀被短路，小灯泡L与滑动变阻器R并联。因为小灯泡L正常发光，所以电源电压U等于小灯泡的额定电压。此时滑动变阻器的滑片在最右端，其接入电路的电阻为最大值Rmax。根据电功率公式，可得滑动变阻器的最大电阻值：，所以，滑动变阻器R的铭牌上标注的电阻值为50Ω。 （2）首先，根据小灯泡的铭牌计算其电阻。由 可得：，当开关S₁、S₃闭合，S₂、S₄断开时，小灯泡L与定值电阻R₀串联。电路的总电阻，电路中的电流，小灯泡的实际功率。 【题型8 】 27．某电烤箱的内部简化电路如图所示，和均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表所示，根据表中的参数可知下列说法中正确的是（    ） XX牌电烤箱 额定电压 额定功率 高温挡 低温挡 440W 电源频率 A．电路中的阻值为 B．电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的总电阻R为 C．电烤箱在高温挡正常工作所消耗的电能为 D．电烤箱在低温挡正常工作时，消耗的电功率为 【答案】A 【详解】当开关S1、S2同时闭合时，电路为的简单电路，电路电阻小，由得，电路电功率大，为高温挡；当只闭合开关S1时，和串联，电路电阻大，由得，电路电功率小，为低温挡。 A．由得，电路中的阻值为，故A正确； B．电烤箱在低温挡正常工作时，由得，电路中的总电阻R为，故B错误； C．由得，电考箱在高温挡正常工作所消耗的电能为，故C错误； D．电烤箱在低温挡正常工作时，电路电流为 消耗的电功率为，故D错误。 故选A。 28．如图甲所示的电热水壶具有“加热”和“保温”两个挡位，其电路图如图乙所示，、均为加热电阻，，电源电压保持不变。 (1)电热水壶使用三脚插头，目的是让电热水壶的金属外壳与 相连。 (2)若只闭合开关，电热水壶处于 挡；再闭合开关，通过电阻的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)若让该电热水壶单独接入家庭电路中，并使其处于正常加热状态，观察到家中标有“3000imp/（kW·h）”字样的电能表在1min内闪烁了60次。则该电热水壶的保温功率为 W。（不考虑能量损失） 【答案】(1)大地 (2) 保温 变大 (3)400 【详解】（1）电热水壶使用三脚插头，使用电器的金属外壳通过地线与大地相连，防止因漏电造成的安全事故。 （2）[1]由图乙可知，当只闭合开关S1时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，此时电路的总功率最小，则电热水壶处于保温挡。 [2]闭合开关S1后，再闭合开关S2，此时R2被短路，电路中只有R1工作，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即通过R1的电流将变大。 （3）标有“3000imp/（kW·h）”字样的电能表在1min内闪烁了60次，则电热水壶消耗的电能 此时电热水壶处于正常加热状态，则加热挡的功率 由可知，R1的阻值 已知，则两电阻串联时的总电阻 此电热水壶的保温挡的电功率 29．某兴趣小组设计了一款具有高温和低温两挡的可调挡位电热水壶，其简化电路如图所示。壶内装有两根阻值不变的电热丝，其中。求： (1)通过的电流大小。 (2)该热水壶处于高温挡时的功率。 (3)若使用高温挡，将壶中水从20℃加热到42℃需要，求此时的加热效率。 【详解】（1）由电路图可知，电阻R1两端的电压等于电源电压，即 根据欧姆定律，通过R1的电流为 （2）当开关S1、S2都闭合时，R1和R2并联，电路总电阻最小。根据公式可知，在电源电压U不变的情况下，此时电路的总功率最大，电热水壶处于高温挡。高温挡时的总功率等于两个电热丝的功率之和。R1的电功率为 R2的电功率为 该热水壶高温挡的功率为 （3）水吸收的热量为 使用高温挡加热100s，消耗的电能为 此时的加热效率为 【题型9 】 30．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图像如图乙所示，在该过程中，下列说法正确的是（    ） A．定值电阻阻值R0大小为10Ω B．滑动变阻器最大阻值为20Ω C．R0的功率变化范围为0.2W~1.8W D．电路总功率的变化范围为0.8W~2.4W 【答案】C 【详解】AB．闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。将滑动变阻器R的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路电流最小，为0.2A，滑动变阻器两端的电压为2V，滑动变阻器最大阻值为 根据串联电路的电压特点及欧姆定律可知电源电压 滑动变阻器R的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为定值电阻的简单电路，电流最大，为0.6A，根据欧姆定律可知电源电压 联立以上两式可知，。 故AB错误； C．根据可知定值电阻的最小功率 定值电阻的最大功率 R0的功率变化范围为，故C正确； D．电路总功率的最小值 电路总功率的最大值 电路总功率的变化范围为 故D错误。 故选C。 31．为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x（电阻与长度成正比），同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。根据题目信息，以下说法中正确的是（　　） A．由图像可知，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置x=4cm B．滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化4Ω C．修好滑动变阻器后，此电路的最小功率为0.3W D．当滑动变阻器电阻丝从5cm滑至10cm时，其电阻从8Ω变化到18Ω 【答案】C 【详解】A．从图丙可知，当时电流表无示数（电路断路），时电流表有示数，说明断点位置在，而非，故A错误； B．当时，滑动变阻器电阻 当时，电阻 滑动5cm，阻值变化，故每滑动1cm阻值变化，而非，故B错误； C．当时，两端电压 滑动变阻器最大电阻：断点在，右侧5cm电阻为，总最大电阻 电路最小功率（总电阻最大） 故C正确； D．当滑动变阻器从滑至时，电阻从变化到，而非从到，故D错误。 故选C。 32．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示。闭合开关S，移动滑片P的过程中，为保证电路安全，整个电路消耗的最大电功率为 W；滑动变阻器阻值的变化范围是 。 【答案】 1.8 5~12 【详解】[1]由图甲知，电路为滑动变阻器和小灯泡的串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压。为保证电路安全，小灯泡允许通过的最大电流为0.3A，电流表测量的最大电流为0.6A，电压表允许测量的最大电压为3V。电路中电流为0.3A时，小灯泡两端电压为4.5V，此时滑动变阻器两端电压 故电路允许通过的最大电流为0.3A，整个电路消耗的最大电功率为 [2]电路中为最大电流0.3A时，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 根据串联电路分压规律，当电压表达到允许测量的最大电压3V时，滑动变阻器达到允许的最大阻值，此时小灯泡两端电压为 由图乙中图像查得，此时的电流为0.25A，即，故滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 所以，滑动变阻器阻值的变化范围是。 33．如图所示电路中，电源电压6V不变，为定值电阻，滑动变阻器标有“   0.5A”字样，电流表测量范围“0~0.6A”，电压表测量范围“0~3V”。的滑片在电路安全范围内可调。将滑片移至b端，闭合开关。求： (1)此时电压表示数为多少V； (2)当滑动变阻器功率0.9W时，滑动变阻器接入的阻值为多少； (3)调节滑动变阻器滑片的过程中，R1的功率范围。 【详解】（1）当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大为50Ω，电路的总电阻为，根据欧姆定律可得，电路中的电流为 电压表测量R1两端的电压，其示数为 （2）设此时滑动变阻器两端的电压为U2/，则R1两端的电压为，电路中的电流为，滑动变阻器的功率，代入数据，解得，此时电路中的电流为，滑动变阻器接入电路的阻值为 （3）为保证电路安全，需满足以下条件：①电流表量程限制I≤0.6A，②滑动变阻器铭牌限制I≤0.5A③ 电压表量程限制U1≤3V。根据欧姆定律可得，综合以上三个条件，电路中允许的最大电流为，此时R1的功率最大 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，此时R1的功率最小为，故调节滑动变阻器滑片的过程中，R1的功率范围为 0.1 ~ 0.9W。 34．如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“5V  2.5W”字样（灯丝电阻不随温度变化），为滑动变阻器，电流表的量程为。闭合、，断开、，滑动变阻器的滑片滑到中点M时，电流表示数为；闭合、，断开、，滑动变阻器滑片滑到N点，N点距离a端为整个滑动变阻器总电阻长度的四分之一，此时电流表示数为。求： (1)小灯泡正常工作的电阻； (2)电源电压； (3)闭合所有开关，在安全范围内整个电路电功率的变化范围。 【详解】（1）小灯泡正常工作的电阻 （2）当闭合S1、S4，断开S2、S3时，小灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的总电流。滑动变阻器的滑片滑到中点M时，电流表示数为；根据欧姆定律可知电源电压 ① 当闭合S1、S3，断开S2、S4时，电路为滑动变阻器的简单电路，滑动变阻器滑片滑到N点，N点距离a端为整个滑动变阻器总电阻长度的四分之一，此时电流表示数为。根据欧姆定律可知电源电压② 联立①②两式可知，。 （3）闭合所有开关，滑动变阻器与灯泡并联。滑动变阻器的滑片在最上方时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据电阻并联的特点可知总电阻最大，电源电压不变，根据可知总功率最小，为 滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，接入电路的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流变大。电流表的量程为，故电路电流最大值为3A，电路电功率的最大值 闭合所有开关，在安全范围内整个电路电功率的变化范围为。 【题型10 】 35．实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡，额定功率模糊不清。小林用图甲所示电路测量其在不同电压U下的功率P，并作出图乙所示的灯泡的关系图线： (1)按图甲正确连接实物电路时，电压表应选择 的量程； (2)开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于 （选填“A”或“B”）端； (3)根据图乙可知： ①图像并不是通过原点的直线，其原因是 ； ②该灯泡的额定功率为 W； (4)若实验中，小林正确操作，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是 。 【答案】(1)0～3V (2)A (3) 小灯泡的电阻随温度升高而增大 0.9 (4)滑动变阻器断路 【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表量程选0～3V。 （2）为保护电路，闭合开关前，应将变阻器调到阻值最大端，即A端。 （3）[1]根据可知，若电阻一定，功率与电压成正比，但是灯丝电阻随温度升高而增大，所以图像并不是通过原点的直线。 [2]小灯泡的额定电压为2.5V，则 由图乙可知，此时功率即额定功率为0.9W。 （4）小灯泡始终不亮，电流表示数均为0，可判断电路故障为断路；电压表示数为0，说明电压表未与电源连通，则故障可能是滑动变阻器断路或者开关断路。 36．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)如图甲所示，闭合开关后，发现只有电压表有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 (2)正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因可能是 。 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图乙所示，要测小灯泡额定功率，滑片应该向 （选填“左”或“右”）端滑动。 (4)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像，根据图像可知，小灯泡的额定功率为 W。 (5)实验结束后，小科对测量结果进行分析，考虑到电压表中也有电流通过，则该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (6)若要继续探究电流与电压的关系，需要补充的实验器材是 。 【答案】(1) (2)灯丝断路 (3)左 (4)0.625 (5)偏大 (6)多个不同阻值的定值电阻 【详解】（1）图甲中，电流表和变阻器与灯泡并联，电压表串联在电路中，是错误的，要测小灯泡的额定功率，应将电压表并联在小灯泡两端，电流表和变阻器串联在电路中，如下图： （2）正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有示数，电压表与电源两极连接，电路故障可能是灯泡断路。 （3）图甲中电压表的量程是，分度值是0.1V，图乙中电压表的示数是1.8V，小灯泡的实际电压是1.8V，要测小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端电压达到额定电压2.5V。由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压，由串联电路分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，使小灯泡两端电压增大，所以滑片应该向左端滑动。 （4）由图丙可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，根据可得小灯泡的额定功率 （5）实验中，由于电压表与小灯泡并联，电压表中有电流通过，根据可知，所测电流比通过小灯泡的实际电流偏大，而电压测量准确，所以该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。 （6）若要继续探究电流与电压的关系，需要控制电阻不变，改变电阻两端的电压和通过电阻的电流。因此，需要增加多个不同阻值的定值电阻。通过更换不同阻值的定值电阻，多次测量，得到多组电压和电流值，从而探究电流与电压的关系。 37．琴琴在实验室测量小灯泡的额定功率，器材有：小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验室中有、、三种规格的滑动变阻器可供选择。 (1)该实验的原理是 。通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”“”或“”）。滑片P滑到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示，若琴琴想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 (2)灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为，灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为， （选填“大于”“小于”或“等于”）。若琴琴将该灯泡与的定值电阻串联接在4.5V的电源上，则小灯泡的实际功率为 W。 (3)琴琴在完成本次测量任务后又设计了如图所示电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。电源电压不变但未知，定值电阻的阻值为，请你将实验步骤补充完整。 ①只闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为。 ②断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端后闭合开关，再次调节滑片，直到电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表的示数为。 ③小灯泡额定功率的表达式是 （用字母、、、表示）。 【答案】(1) B 0.5 (2) 大于 0.225 (3) 【详解】（1）[1]要测灯泡的额定功率，需要调节灯泡两端的电压等于额定电压，测出灯泡正常发光时的电流，利用公式计算灯泡的额定功率。所以该实验的原理是。 [2] 灯泡与变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为，电源电压恒为6V，灯泡正常发光时电流约为 根据串联电路电压特点可知，变阻器两端电压 则变阻器连入的阻值 由于灯泡正常发光时电流为0.25A，变阻器需要连入的阻值约为，所以变阻器应选择。 [3] P到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压。 [4]由图像可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，灯泡的额定功率为 （2）[1]灯泡实际电压为额定电压一半时，对应图像上的A点，灯泡实际电流为额定电流一半时，对应图像上的B点。A点的电压和电流都比B点大，根据，A点对应的电功率P1大于B点的电功率P2。 [2]在图丙所示的图像上画出定值电阻的图像，如图所示。当灯泡L与R串联在4.5V电路中时，根据串联电路电流电压规律，通过它们的电流相等，它们两端电压之和等于电源电压。在图像上可以看出，当电流时，灯泡两端电压，电阻R两端电压，此时灯泡的实际功率 （3）[1]只闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为。这就是电源电压为U1。断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端后闭合开关，再次调节滑片，直到电压表的示数为，此时小灯泡正常发光，电压表的示数为。 [2]由题意可知，两端电压为，则电路中的电流为 小灯泡额定功率的表达式是 【题型11 应用】 38．下列家用电器利用电流热效应工作的是（   ） A．电冰箱 B．电饭锅 C．电脑 D．微波炉 【答案】B 【详解】A．电冰箱主要利用压缩机的做功（电能转化为机械能）和制冷剂的物态变化制冷，不依赖电流热效应，故A不符合题意； B．电饭锅通过电流流过电阻丝产生热量，将电能转化为内能加热食物，利用了电流热效应，故B符合题意； C．电脑主要将电能转化为光能、机械能（风扇）等，核心部件工作不依赖电流热效应（散热是避免热效应带来的损害），故C不符合题意； D．微波炉利用电磁波（微波）使食物分子振动发热，并非电流直接通过导体产生的热效应，故D不符合题意。 故选B。 39．如图是一款“波浪能转换器”，其底部的圆柱形装置里装着动力收集系统、磁铁和线圈。当它随着波浪上下起伏时，就会产生感应电流。下列与该转换器的工作原理相同的是（　　） A．电风扇 B．电磁起重机 C．电饭锅 D．手摇发电机 【答案】D 【详解】波浪能转换器底部装有磁铁和线圈，随波浪上下起伏时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，其工作原理是电磁感应现象； A．电风扇主要部件是电动机，工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，是电能转化为机械能，与波浪能转换器原理不同。故A不符合题意； B．电磁起重机是利用电流的磁效应工作，通电时电磁铁产生磁性吸引钢铁物品，断电时磁性消失，与电磁感应原理无关。故B不符合题意； C．电饭锅是利用电流的热效应，电流通过电阻较大的发热体产生热量，将电能转化为内能，用于煮饭，不是电磁感应原理。故C不符合题意； D．手摇发电机是通过人力摇动手柄，使内部线圈在磁场中旋转，线圈切割磁感线产生电能，工作原理是电磁感应，与波浪能转换器工作原理相同。故D符合题意。 故选D。 40．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，散热部件通常选用 （导热性/隔热性）好的材料。 【答案】 电阻 热 导热性 【详解】[1]根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流通过电阻会产生热量，因此当芯片中有电流通过时会产生热量，这是因为芯片元件有电阻。 [2]由于芯片元件有电阻，当电流通过导体时，将电能转化为内能，使导体发热，这种现象称为电流的热效应。 [3]为了降低芯片温度，散热部件需要快速将芯片产生的热量传递出去，所以常选用导热性好的材料，这样才能更有效地把热量传导到周围环境中。 【题型12 探究电流产生的热量和哪些因素有关】 41．小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图实验。 (1)在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝和，该实验将和串联，目的是控制 和通电时间相同； (2)在通电一定时间后，甲瓶中的温度计示数升高得快，由此可得出实验结论是 ； (3)实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若，则内电流通过所产生的热量是 J； (4)小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如下表。在两个烧瓶中分别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应 （选填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为 。[水的比热容为] 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间 末温/℃ 煤油 150 20 10 50 水 150 20 10 35 【答案】(1)电流 (2)在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多 (3)96 (4) 相等 加热时间的长短 【详解】（1）串联电路中电流处处相等，该实验将和串联，目的是控制电流和通电时间相同。 （2）在通电一定时间后，甲瓶中的温度计示数升高得快，说明相同时间内甲瓶中煤油吸收的热量较多，说明甲瓶中产生的热量较多，大于，和电流和通电时间相同，由此可得出实验结论是在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 （3）实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若，则内电流通过所产生的热量是 （4）[1]探究“水和煤油的吸热情况”，热源为电热丝，应使电热丝相同时间放出的热量相同。该装置两电热丝串联，在电阻丝的电流与通电时间相同时，由得，装置中电阻丝的阻值应相等。 [2]实验中用加热时间来反映水和煤油吸收热量的多少，加热时间越长，水和煤油吸收热量越多。 [3]加热10min，水与煤油吸收的热量相同，吸收的热量为 由得，煤油的比热容为 42．如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关。两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝、的阻值均为，的阻值为。两人实验的电源电压相同且不变。 (1)该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的 升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的不同； (2)小明只闭合开关，他是想要探究电流产生的热量与 大小的关系。通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在 和通电时间相同的情况下， 越大，电流产生的热量越多； (3)小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻与电阻交换位置，目的是控制通电时间和 相同，然后同时闭合开关和进行实验，此时、的连接方式是 联； (4)若小明和小华控制实验电路加热相同的时间，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，则 （选填“”“”或“”）。 【答案】(1)温度 (2) 电阻 通过的电流 电阻 (3) 电阻 并 (4) 【详解】（1）根据转换法可知，该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的温度升高，体积增大，U形管内液柱上升，所以通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的多少。 （2）[1][2][3]只闭合开关S1，电阻丝R1、R2的阻值分别为10Ω、5Ω，空气盒中的电阻不同，因串联电路电流相同，这是想要探究电流产生的热量与电阻大小的关系，通电一段时间后，空气盒1升高的液柱比空气盒2升高的多，根据图像可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。 （3）[1][2]为了探究电流产生的热量与电流大小是否有关，为了控制通电时间和电阻相同，可以将空气盒2内的电阻R2与电阻R3交换位置，根据电路图可知，同时闭合开关S1和S2，R2、R3并联。 （4）小明实验时，电路中R1与R2串联。小华实验时，R2、R3并联后再与R1串联。由串、并联电阻大小关系可知，小明电路总电阻大于小华电路的总电阻。两人实验的电源电压相同且不变，由欧姆定律可知，小明电路中的电流小于小华实验电路的电流。两次实验时左侧容器中均为电阻R1，小明和小华分别在实验中加热时间相同，由焦耳定律可知，小明实验中左侧容器中电阻R1产生的热量小于小华实验中左侧容器中电阻R1产生的热量，则两容器中U形管两液面的高度差。 【题型13 】 43．某直流电动机额定电压为220V，其线圈电阻为1Ω，正常工作时通过线圈的电流为20A，若电动机连续正常工作10min，下列判断正确的是（　　） A．电动机的额定功率是44kW B．电动机工作时因发热损失的电能为 C．电动机的效率约为89％ D．电动机获得的机械能是 【答案】D 【详解】A．电动机的额定功率 故A错误； B．电动机工作时因发热损失的电能为 故B错误； CD．电动机消耗的电能 电动机获得的机械能 电动机的效率 故D正确，C错误。 故选D。 44．小明家新购置了一台电热水器，该热水器设有高、中、低三挡，简化工作电路如图所示，电热丝，电热丝。以下说法正确的是（　　） A．电热水器工作的原理是电流的化学效应 B．开关S、闭合，断开时，电热水器处于中挡位 C．三个开关都闭合时是高挡位 D．电热水器处于低挡位时2min产生的热量是 【答案】CD 【详解】A．电热水器工作的原理是电流的热效应，故A错误； B．由图可知，开关、闭合，断开时，电路中只有工作，总电阻最大，由可知，此时电功率最小，电热水器处于低挡位，故B错误； C．三个开关都闭合时， 与并联，总电阻最小，由可知，此时电功率最大，是高挡位，故C正确； D．电热水器处于低挡位时，2min产生的热量 故D正确。 故选CD。 45．随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，由4个相同的电动机驱动。每个电动机的额定电压为15V，额定功率为30W，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作时，每只电动机的电流为 A；工作10s，输出的总机械能为 J。 【答案】 2 880 【详解】[1]每只电动机的电流为 [2]每个机翼消耗的电能 每个机翼的电动机的线圈产生的热量 无人机每个机翼输出的机械能 根据题意可知，无人机有四个机翼，则该无人机正常工作10s，输出的机械能 46．如图甲所示，电源电压U=3V保持不变，闭合开关S，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示。当滑片P在R2中点时，电阻R1在2min产生的热量是 J。 【答案】27 【详解】由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，由欧姆定律可知，由图乙可知此时电路中的电流为0.3A，则R1的阻值 当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时滑动变阻器两端电压为2V，此时电路中的电流为0.1A，由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值 当滑片P在R2中点时，R2接入电路的阻值为10Ω，电路中的电流 由得，电阻R1的在2min产生的热量是 47．“围炉煮茶”火遍全网，是现下最流行的休闲方式之一。图甲为某品牌家用电茶炉，其内部简化电路如图乙所示，、是电热丝，该电茶炉可以实现“保温”“小火”和“大火”三个挡位的切换。已知“保温”挡功率为242W，“小火”挡功率为484W。 (1)的阻值为多大？ (2)该电茶炉在“大火”挡工作产生的热量是多少？ (3)某次煮茶时“大火”挡烧开同样一壶水的时间和正常工作用时之比为，则实际电压为多少？ 【详解】（1）由电路图可知，该电茶炉有不同的工作状态，对应不同的功率。根据电功率公式 可知，在电源电压U不变的情况下，电路的总电阻R越小，电功率P越大。“保温”挡功率最小，电路总电阻最大，此时电阻、串联。 “小火”挡功率居中，其电阻介于最大和最小之间。分析电路图可知，当只有电阻接入电路时，电路的功率大于保温功率，此状态对应“小火”挡。 已知额定电压 “小火”挡的功率 根据电功率公式，可得的阻值为 （2）“保温”挡时，、串联，其总电阻为 因为，所以的阻值为 “大火”挡是功率最大的挡位，此时电路的总电阻最小，、应为并联连接。并联时的总电阻为 “大火”挡的额定功率为 “大火”挡工作时间 因为是纯电阻电路，所以产生的热量Q等于消耗的电能W，即 （3）烧开同样一壶水，水吸收的热量相同，不计热量损失，则电茶炉产生的热量Q也相同。设正常工作时的电压为额定电压，时间为；实际工作时的电压为，时间为，由题意， “大火”挡的电阻是恒定不变的。根据焦耳定律和欧姆定律公式推导 ，可得 因此， 整理得 所以， 已知额定电压 ，则实际电压为 【题型14 】 48．生活中常用的插线板在闭合开关时指示灯能发光，且插孔可以提供工作电压，对此插线板说法正确的是（    ） A．将测电笔插入C孔，其氖管会发光 B．电冰箱接入三孔插座后，其外壳与大地相连 C．若指示灯断路不能发光，则插孔不能提供工作电压 D．若A、B两孔发生短路，则其他插孔仍可提供工作电压 【答案】B 【详解】A．三孔插座上面一个孔即C孔与地线相连，将测电笔插入C孔，其氖管不会发光，故A错误； B．三孔插座上面一个孔即C孔与地线相连，而三脚插头的上面第三插片与用电器的金属外壳相连，所以电冰箱接入三孔插座后，其外壳与大地相连，故B正确； C．指示灯与插孔之间是并联的，工作时互不影响，因此若指示灯断路不能发光，插孔也能提供工作电压，故C错误； D．各插孔之间是并联的，若A、B两孔发生短路，会使保险丝熔断或空气开关跳闸，其它插孔不能提供工作电压，故D错误。 故选B。 49．如图甲所示是部分家庭电路的简化图，下列说法正确的是（　　） A．当空气开关自动切断电路时，一定是电路发生了短路 B．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地 C．插入插座的电视和台灯在电路中是串联的 D．用图乙的试电笔判断插座的零线和火线时，手碰到笔尾金属体是十分危险的 【答案】B 【详解】A．当空气开关自动切断电路时，说明电路中电流过大，家庭电路中电流过大可能是短路的原因，也可能是用电器的总功率过大，故A错误； B．三孔插座的上孔接地线，电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地，故B正确； C．插入插座的电视和台灯在电路中是并联的，故C错误； D．用图乙的试电笔辨别火线和零线时，手必须碰到笔尾金属体，因为试电笔内有阻值很大的电阻，此时通过人体的电流极小，不会对人体造成伤害，故D错误。 故选B。 50．如图是小红家中电路的一部分，图中A和B是开关S和灯泡的位置，符合安全用电原则，开关S应接到 （A/B）位置；小红闭合开关S后（其他用电器均断电），灯泡亮了一段时间后熄灭，她用试电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现试电笔氖管都能发光。若故障只有一处，该故障是 （零线d、e间断路/进户零线断路/灯泡短路）；若此时站在地上的人接触无绝缘层的e点， （会/不会）有触电危险。 【答案】 B 进户零线断路 会 【详解】[1]在家庭电路中，为了安全用电，开关应接在火线和用电器之间，开关断开后，用电器不会带电，所以开关S应接到B位置。 [2]用试电笔分别测试插座的两个孔，氖管都能发光，说明插座的两个孔都与火线相连，即进户零线断路；如果是零线d、e间断路，那么插座的左孔不能与火线相连，不会使试电笔氖管发光；如果是灯泡短路，熔断器会断开，插座的左右孔也不会使试电笔氖管发光。 [3]因为进户零线断路，此时e点通过灯泡、d点与火线相连，站在地上的人接触无绝缘层的e点，会有电流通过人体，所以会有触电危险。 【题型15 】 51．请用笔画线代替导线将如图电路连接完整，要求符合安全用电原则，开关只控制灯泡。 【答案】 【详解】三孔插座的接法：左边接零线，中间接地线，右边接火线；家庭电路中，开关控制灯泡时，开关与灯泡串联，火线首先接开关，再接灯泡顶端金属点，最后从螺旋接头接在零线上。如图所示： 。 52．如图所示是某家庭电路的一部分，小灯泡和三孔插座独立工作，请将电路连接完整。 【答案】 【详解】开关与所控制的灯泡串联，且开关接在火线上；三孔插座的接法是“左零右火上接地”，如图所示： 【题型16 】 53．以下关于安全用电原则，说法正确的是（　　） A．甲图中，电冰箱用这样的插头和插座连接 B．乙图中，可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关 C．丙图中，使用测电笔时，手不能接触笔后端的金属部分 D．发现有人触电，应尽快切断电源，使触电的人迅速脱离电源 【答案】D 【详解】A．电冰箱应使用三脚插头和三孔插座，使得金属外壳接地，避免触电，故A错误； B．为了用电安全，不可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关，以防触电事故发生，故B错误； C．使用试电笔时，为了形成闭合回路，手应接触笔后端的金属部分，故C错误； D．人体触电以后第一时间应该断开电源，使触电的人迅速脱离电源，再对人体进行施救，避免二次伤害，故D正确。 故选D。 54．如图所示的是生活中常见的三脚插头，下列说法中正确的是（    ） A．插脚A插入插座后连接的是火线 B．插脚B插入插座后连接的是火线 C．插脚C的长度要比A、B都短 D．插脚C插入插座后连接的是零线 【答案】B 【详解】三脚插头中，最长的一个脚是接地线（E），对应插头的中间上方的脚，这是为了在插入时先接地，拔出时后断开接地，更安全。另外两个脚分别是左零（N）、右火（L）。面对插座时，左孔零线，右孔火线。插头对应：插脚 C（最长）是地线，插脚 A 是零线，插脚 B 是火线，故ACD错误，B正确。 故选 B。 55．电热水壶是利用电流的 效应工作的。如图所示，电热水壶的插头中插脚①较长，将插头插入插座时，可确保电热水壶的金属外壳先接触 线，避免触电事故。插头外壳是用橡胶做的，是因为橡胶是 体。 【答案】 热 地 绝缘 【详解】[1]电热水壶工作时把电能转化为内能，所以电热水壶是利用电流的热效应工作的。 [2]插头中插脚①制作的长一些，可以使用电器在与火线接通之前先使外壳与地线相通，在拔插头时，先使插头与火线相脱离，防止触电事故的发生。 [3]插头外壳是用橡胶做的，是因为橡胶不容易导电，是绝缘体。 【题型17 和】 56．如图，闭合开关，发现灯泡不亮，检查时发现熔丝完好，用测电笔接触P、M、N点时氖管发光，接触Q点时氖管不发光，若电路中仅有一处故障，则对该电路的分析不正确的是（   ） A．若熔丝熔断，是利用了电流的热效应 B．电路故障有可能是M、N间短路 C．图中螺口灯泡的接线方式符合安全用电 D．零线与火线之间的电压为220V 【答案】B 【详解】A．当电路中的电流通过熔丝时，熔丝产生热量，熔丝熔断，是利用了电流的热效应，故A正确，不符合题意； B．闭合开关S，电灯不亮，用测电笔接触P、M、N点时氖管发光，说明P、M、N与火线之间是接通的；接触Q点时氖管不发光，说明Q点与火线之间是断开的，所以故障可能是NQ之间某处发生了断路现象，故B错误，符合题意； C．图中螺口灯泡的螺旋套应该接在零线上，接线方式符合安全用电，开关接在灯泡与火线之间，故C正确，不符合题意； D．家庭电路的电压是220V，零线与火线之间的电压为220V，故D正确，不符合题意。 故选B。 57．一电工检查电路，他断开开关，用测电笔测试灯头里面的两根导线，发现两根导线都能使氖管发光，则故障可能是（　　） A．进户零线短路 B．进户火线短路 C．零线上的保险丝熔断了 D．开关接在了零线上 【答案】D 【详解】AB．若进户零线或火线短路，电流直接从短路处流过而不经过任何用电器，故不会有电流通过电灯灯头，则用测电笔接触灯头两根导线时，氖管都不会发光，因此排除短路的故障可能，故AB不符合题意； C．若零线上的保险丝熔断了，而开关的位置不确定，灯头与火线不一定相连，将开关断开，用测电笔接触灯头两根导线时，则氖管不一定发光，因此故障与保险丝无关，故C不符合题意； D．若开关接在了零线上，而灯头与火线直接相连，将开关断开，用测电笔接触灯头两根导线时，则氖管都发光，故D符合题意。 故选D。 58．如图所示的家庭电路，允许通过的最大电流不能超过 A；如果只将“220V  2000W”的电热水器接入电路使其正常工作，则电能表转盘转1转所用的时间为 s。 【答案】 16 3 【详解】[1]由空气开关铭牌可知，家庭电路中允许通过的最大电流不能超过16A。 [2]电能表转盘转1转消耗的电能 电能表转盘转1转所用的时间为 【题型18 和】 59．安全用电关系着我们的日常安全，下列做法合理的是（   ） A．空调所用插座的导线要细些 B．可以将多个大功率用电器在同一个插座上同时使用 C．有人触电时，应第一时间徒手把人拉开 D．当使用测电笔辨别火线、零线时，手必须接触金属笔尾 【答案】D 【详解】A．空调是大功率用电器，工作时电流较大，若选用过细的导线，导线电阻会增大，易因发热过多引发安全隐患，因此应选用较粗的导线，该做法不合理，故A不符合题意； B．多个大功率用电器同时接在一个插座上，会使总功率过大，导致电流超过插座的承载能力，容易引发过载、短路甚至火灾，该做法不合理，故B不符合题意； C．有人触电时，直接用手拉开触电者，施救者也会因人体导电而触电，正确做法是先切断电源或用绝缘体拨开电线，该做法不合理，故C不符合题意； D．使用测电笔时，必须接触金属笔尾，才能使测电笔、人体与大地形成通路，从而正确辨别火线和零线，该做法合理，故D符合题意。   故选D。 60．关于家庭电路和生活用电，下列做法符合安全用电常识的是（　　） A．人不接触高压电线就不会触电 B．将用电器的三脚插头改为两脚接在两孔插座上使用 C．家庭电路中装有空气开关后就不需要装漏电保护器 D．使用螺丝刀式测电笔时要用指尖抵住笔尾的金属帽 【答案】D 【详解】A．人靠近高压带电体时，可能会发生跨步触电，故A不符合题意； B．用电器的三脚插头上最长脚要接地，防止金属外壳带电，所以不能改为两脚插头接在两孔插座上，故B不符合题意； C．漏电保护器的主要功能是当电路发生漏电或有人触电时自动切断电路，起保护作用。空气开关和漏电保护器的功能不同，不能相互替代，因此两个都需要安装故C不符合题意； D．试电笔在使用时需要用手与试电笔上端的金属帽接触，即笔尾金属体，构成回路，试电笔才会工作，故D符合题意。 故选D。 61．下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．在同一个插座上同时使用多个大功率用电器 B．发现有人触电，立即用手将触电者拉离 C．在高大建筑物的顶端安装避雷针可以防雷 D．充电线的绝缘皮破损后继续使用 【答案】C 【详解】A．在同一个插座上同时使用多个大功率用电器，通过插座的总电流过大，根据电流的热效应可知插座大量放热，可能引发火灾，故A不符合题意； B．人是导体，用手将触电者拉离会导致自身触电，故B不符合题意； C．高大建筑物的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，这样可以起到防雷作用，故C符合题意； D．充电线的绝缘皮破损后继续使用会增大触电和火灾的风险，故D不符合题意。 故选C。 62．私拉乱接电线是城市常见的不文明行为，劣质老化的电线常常会有绝缘层破损的情况，容易使过往行人直接或间接接触到 （选填“相线”或“中性线”）造成触电事故；裸露的电线相互缠绕也容易发生 从而造成火灾，有极高的安全隐患。 【答案】 相线 短路 【详解】[1]火线即相线与大地之间存在220V电压，造成触电的原因是人直接或间接接触到了火线，即相线。 [2]火线和零线之间也存在220V电压，当零线、火线裸露且相互缠绕时，会发生短路，电流过大，从而造成火灾，有极高的安全隐患。 63．如图，个别居民将电线插座从窗口悬挂到室外给电瓶车充电。这样做的安全隐患是：①电线暴露在室外绝缘皮易磨损和老化，人接触到裸露的 （填“火”或“零”）线，会触电。②下雨天，雨水可能进入插座，导致电路 ，发生火灾。 【答案】 火 短路 【详解】[1]火线和大地之间有220V的电压，人接触到裸露的火线时，会有电流通过人体，导致触电。 [2]雨水是导体，如果雨水进入插座，会导致电路短路，电流过大，发生火灾。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 电功和电热 【题型1 电能表的作用和读数】 1 【题型2 电能表的主要参数计算电能】 2 【题型3 电功的公式及简单应用】 4 【题型4 电功率的概念和单位】 5 【题型5 常见用电器的电功率】 6 【题型6 电功率的简单计算】 6 【题型7 动态电路中电功率的计算】 8 【题型8 电功率的多挡位问题】 9 【题型9 动态电路中电功率的范围问题】 11 【题型10 伏安法测小灯泡的电功率】 13 【题型11 电流的热效应及应用】 15 【题型12 探究电流产生的热量和哪些因素有关】 15 【题型13 焦耳定律的公式及简单应用】 16 【题型14 家庭电路中各元件的连接方式】 18 【题型15 家庭电路作图】 19 【题型16 三线插头的接线及作用】 20 【题型17 保险丝和空气开关的原理和作用】 21 【题型18 可能发生触电事故的情况和触电防护及救援措施】 21 【题型1 】 1．某电能表的表盘如图所示。关于该电能表，下列说法正确的是（　　） A．“50Hz”表示这个电能表在频率为50Hz的交流电路中使用 B．“10（20）A”表示这个电能表能通过的最大电流是10A C．“600r/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过1r消耗的电能是600kW·h D．该电能表的示数是12150kW·h 2．如图所示的电能表，其应该接在电压为 的电路中使用，并且把它 联安装在路上。若安装时此表示数为零，则从安装电能表后到现在为止，用电器已消耗了 电能，电能表转盘已转了 r（圈）。 3．某导体两端的电压为2V时，通过的电流为200mA，当电压变为0V时电流为 A，电阻为 Ω。小明家电能表3月底的示数为，4月底的示数为，小明家4月份用电 kW·h。 【题型2 】 4．如图所示是小芸家的电能表及该表某月月初、月末的两次读数。由图可知，她家使用的电器该月消耗的电能为（    ） A． B． C． D． 5．在家用电器调查活动中，小军让电热水器单独工作4min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了140r，电热水器消耗的电能为 ；若不计能量损失，这段时间内电热水器中50L的水可升温 ℃。[已知，] 6．如图所示是家用电能表的表盘，当只有功率为的电水壶单独正常工作时，电能表指示灯闪烁了320次。 (1)电水壶消耗的电能为多少； (2)如果该电热水壶的效率为，可以使1标准大气压下初温为的水温度上升多少℃？ (3)若用酒精燃烧来加热水也要达到以上效果，不计热损失，至少要多少千克酒精。 【题型3 】 7．如图是商场里的自动扶梯的模拟电路，S1、S2是自动扶梯的出、入口处的两个“紧急制动开关”，S3是自动扶梯上的“感应开关”。无人乘坐时，电梯缓慢运行；有人乘坐时，电梯运行速度增大。下列说法不正确的是（　　） A．有人乘坐时，开关S1、S2、S3都闭合 B．无人乘坐时，开关S1、S2闭合，开关S3断开 C．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用 D．当“紧急制动开关”S1和S2同时断开时，自动扶梯才停止运行 8．如图所示，电源电压恒定，R2的阻值为20Ω，只闭合开关S时，电流表示数为0.3A，则电源电压为 V；当再闭合开关S1时，电流表示数变化了0.2A，则R1的阻值为 Ω，工作1 min，电流通过R1做的功为 J。 9．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R的规格为“20Ω，1A”，小灯泡L的I-U图像如图乙所示。闭合开关S，在电路安全的情况下，变阻器R允许接入电路的最大阻值为15Ω，则此时电路中的电流为 A，电源电压为 V。通电1min电路消耗的电能为 J。 10．如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻的阻值为30Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，电流表测得的电流示数为0.2A，则 求： (1)电阻两端的电压（电源电压）； (2)流过电阻的电流和阻值； (3)电阻通电1min电流所做的电功是多少焦？ 【题型4 】 11．有两个额定电压都为220V的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1500W，乙的额定功率为1100W。两个电热水壶都正常工作，下列说法中正确的是（　　） A．甲电热水壶消耗电能多 B．通过乙电热水壶的电流较大 C．甲电热水壶电流做功较快 D．甲的实际电压比乙的实际电压高 12．下列数据最符合实际的是（　　） A．家用电冰箱正常工作时的电功率约为200W B．家用节能灯工作时的电流约2A C．日常用的电炉丝的电阻约 D．手机工作时电池输出电压约220V 13．小物同学家的一个电器上标有“220V  440W”，则此用电器正常工作时的电压为 伏，使用时将 转化为内能。 【题型5 】 14．空调能快速调节室内温度，为人类提供适宜的工作和休息环境。一台家用壁挂式空调正常工作的功率约为（　　） A．1W B．10W C．100W D．1000W 15．下列数据最接近实际的是（    ） A．家用电冰箱的功率约2000W B．泰州地区冬季最低气温可达﹣20℃ C．教室的门宽约80dm D．正常人步行的速度约4km/h 16．估测是我们对一般事物初步认识的开始，通过学习并结合生活常识我们认为，房间空调的电功率是1.5 ；我们使用的物理课本的质量是200 。（均填写物理量合适的单位） 17．常见用电器的电功率：家用空调约 W，计算机约 W，液晶电视机约 W，电饭煲约 W。 【题型6 】 18．灯泡L1标有“6V 6W”的字样，L2标有“12V 6W”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是（ ） A．两灯串联时，电源电压最高为18V B．两灯都正常发光时，L1会比L2亮一些 C．两灯并联时，干路电流最高为1.5A D．两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5W 19．两个完全相同的电阻和分别以并联和串联两种方式，接入电源电压分别为U和2U的电路中，如图所示。以下说法正确的是（   ） A．甲、乙两图中通过的电流之比为 B．甲、乙两图中两端电压之比为 C．甲、乙两图总电阻之比为 D．甲、乙两图的总功率之比为 20．已知甲、乙两灯的额定电压分别是12V和6V，两灯的关系如图所示。在确保电路安全的前提下，两灯串联，电路两端的最大电压是 V；两灯分别串联与并联时，甲灯消耗的最大电功率之比为 。 21．如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V，3W”。闭合开关S，小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A。求： (1)电源电压； (2)通过小灯泡的电流； (3)电阻R的阻值。 22．如图所示的电路，、为定值电阻，。闭合开关S后，电流表的示数为，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)通过的电流； (3)的电功率。 【题型7 】 23．如图所示，、为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器、的滑片均位于距右端总长度的时，滑动变阻器消耗的功率是2.5W；当滑动变阻器均位于距右端总长度的时，滑动变阻器消耗的功率是7.2W，再将滑片、均滑至最左端时，消耗的功率应为（   ） A．10W B．15W C．20W D．40W 24．如图所示，电源电压保持不变，、、均为定值电阻，，S为单刀双掷开关。当S接到1时，电流表的示数为0.4A，的功率为，此时的功率为；当S接到2时，的功率为，已知P1︰P2=32︰27。的阻值为（    ） A． B． C． D． 25．如图甲所示电源电压12V保持不变，闭合S，当滑片P从最右端向最左端滑动，灯泡的关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光。则滑动变阻器的最大值为 ，小灯泡的额定电功率为 。 26．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“”字样，为的定值电阻，滑动变阻器R的铭牌上标有“■”字样（电阻值已模糊不清）．闭合所有开关，小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器的电功率为． (1)求滑动变阻器R的铭牌上标注的电阻值； (2)当开关闭合，断开时，求小灯泡的实际功率。 【题型8 】 27．某电烤箱的内部简化电路如图所示，和均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表所示，根据表中的参数可知下列说法中正确的是（    ） XX牌电烤箱 额定电压 额定功率 高温挡 低温挡 440W 电源频率 A．电路中的阻值为 B．电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的总电阻R为 C．电烤箱在高温挡正常工作所消耗的电能为 D．电烤箱在低温挡正常工作时，消耗的电功率为 28．如图甲所示的电热水壶具有“加热”和“保温”两个挡位，其电路图如图乙所示，、均为加热电阻，，电源电压保持不变。 (1)电热水壶使用三脚插头，目的是让电热水壶的金属外壳与 相连。 (2)若只闭合开关，电热水壶处于 挡；再闭合开关，通过电阻的电流将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)若让该电热水壶单独接入家庭电路中，并使其处于正常加热状态，观察到家中标有“3000imp/（kW·h）”字样的电能表在1min内闪烁了60次。则该电热水壶的保温功率为 W。（不考虑能量损失） 29．某兴趣小组设计了一款具有高温和低温两挡的可调挡位电热水壶，其简化电路如图所示。壶内装有两根阻值不变的电热丝，其中。求： (1)通过的电流大小。 (2)该热水壶处于高温挡时的功率。 (3)若使用高温挡，将壶中水从20℃加热到42℃需要，求此时的加热效率。 【题型9 】 30．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中，其电流I与电压U的关系图像如图乙所示，在该过程中，下列说法正确的是（    ） A．定值电阻阻值R0大小为10Ω B．滑动变阻器最大阻值为20Ω C．R0的功率变化范围为0.2W~1.8W D．电路总功率的变化范围为0.8W~2.4W 31．为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x（电阻与长度成正比），同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。根据题目信息，以下说法中正确的是（　　） A．由图像可知，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置x=4cm B．滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化4Ω C．修好滑动变阻器后，此电路的最小功率为0.3W D．当滑动变阻器电阻丝从5cm滑至10cm时，其电阻从8Ω变化到18Ω 32．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示。闭合开关S，移动滑片P的过程中，为保证电路安全，整个电路消耗的最大电功率为 W；滑动变阻器阻值的变化范围是 。 33．如图所示电路中，电源电压6V不变，为定值电阻，滑动变阻器标有“   0.5A”字样，电流表测量范围“0~0.6A”，电压表测量范围“0~3V”。的滑片在电路安全范围内可调。将滑片移至b端，闭合开关。求： (1)此时电压表示数为多少V； (2)当滑动变阻器功率0.9W时，滑动变阻器接入的阻值为多少； (3)调节滑动变阻器滑片的过程中，R1的功率范围。 34．如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“5V  2.5W”字样（灯丝电阻不随温度变化），为滑动变阻器，电流表的量程为。闭合、，断开、，滑动变阻器的滑片滑到中点M时，电流表示数为；闭合、，断开、，滑动变阻器滑片滑到N点，N点距离a端为整个滑动变阻器总电阻长度的四分之一，此时电流表示数为。求： (1)小灯泡正常工作的电阻； (2)电源电压； (3)闭合所有开关，在安全范围内整个电路电功率的变化范围。 【题型10 】 35．实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡，额定功率模糊不清。小林用图甲所示电路测量其在不同电压U下的功率P，并作出图乙所示的灯泡的关系图线： (1)按图甲正确连接实物电路时，电压表应选择 的量程； (2)开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于 （选填“A”或“B”）端； (3)根据图乙可知： ①图像并不是通过原点的直线，其原因是 ； ②该灯泡的额定功率为 W； (4)若实验中，小林正确操作，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是 。 36．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)如图甲所示，闭合开关后，发现只有电压表有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 (2)正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因可能是 。 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图乙所示，要测小灯泡额定功率，滑片应该向 （选填“左”或“右”）端滑动。 (4)图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像，根据图像可知，小灯泡的额定功率为 W。 (5)实验结束后，小科对测量结果进行分析，考虑到电压表中也有电流通过，则该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (6)若要继续探究电流与电压的关系，需要补充的实验器材是 。 37．琴琴在实验室测量小灯泡的额定功率，器材有：小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为）、电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。实验室中有、、三种规格的滑动变阻器可供选择。 (1)该实验的原理是 。通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“”“”或“”）。滑片P滑到图甲中某一位置时，电压表示数如图乙所示，若琴琴想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。 (2)灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为，灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为， （选填“大于”“小于”或“等于”）。若琴琴将该灯泡与的定值电阻串联接在4.5V的电源上，则小灯泡的实际功率为 W。 (3)琴琴在完成本次测量任务后又设计了如图所示电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。电源电压不变但未知，定值电阻的阻值为，请你将实验步骤补充完整。 ①只闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为。 ②断开开关，将滑动变阻器的滑片移至最右端后闭合开关，再次调节滑片，直到电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表的示数为。 ③小灯泡额定功率的表达式是 （用字母、、、表示）。 【题型11 应用】 38．下列家用电器利用电流热效应工作的是（   ） A．电冰箱 B．电饭锅 C．电脑 D．微波炉 39．如图是一款“波浪能转换器”，其底部的圆柱形装置里装着动力收集系统、磁铁和线圈。当它随着波浪上下起伏时，就会产生感应电流。下列与该转换器的工作原理相同的是（　　） A．电风扇 B．电磁起重机 C．电饭锅 D．手摇发电机 40．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，散热部件通常选用 （导热性/隔热性）好的材料。 【题型12 探究电流产生的热量和哪些因素有关】 41．小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图实验。 (1)在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝和，该实验将和串联，目的是控制 和通电时间相同； (2)在通电一定时间后，甲瓶中的温度计示数升高得快，由此可得出实验结论是 ； (3)实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若，则内电流通过所产生的热量是 J； (4)小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如下表。在两个烧瓶中分别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应 （选填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为 。[水的比热容为] 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间 末温/℃ 煤油 150 20 10 50 水 150 20 10 35 42．如图所示，小明和小华分别用该实验电路来探究电流产生的热量和哪些因素有关。两个相同的空气盒中装有质量、温度相同的空气，电阻丝、的阻值均为，的阻值为。两人实验的电源电压相同且不变。 (1)该实验用电阻丝加热密闭空气盒内的空气，使盒内气体的 升高，压强增大，通过观察U形管内液柱的高度差来反映电流产生热量的不同； (2)小明只闭合开关，他是想要探究电流产生的热量与 大小的关系。通电一段时间后，观察到的现象如图所示，表明在 和通电时间相同的情况下， 越大，电流产生的热量越多； (3)小华要探究电流产生的热量与电流大小是否有关，他先将空气盒2内的电阻与电阻交换位置，目的是控制通电时间和 相同，然后同时闭合开关和进行实验，此时、的连接方式是 联； (4)若小明和小华控制实验电路加热相同的时间，小明的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，小华的实验中左侧U形管内液柱的高度差为，则 （选填“”“”或“”）。 【题型13 】 43．某直流电动机额定电压为220V，其线圈电阻为1Ω，正常工作时通过线圈的电流为20A，若电动机连续正常工作10min，下列判断正确的是（　　） A．电动机的额定功率是44kW B．电动机工作时因发热损失的电能为 C．电动机的效率约为89％ D．电动机获得的机械能是 44．小明家新购置了一台电热水器，该热水器设有高、中、低三挡，简化工作电路如图所示，电热丝，电热丝。以下说法正确的是（　　） A．电热水器工作的原理是电流的化学效应 B．开关S、闭合，断开时，电热水器处于中挡位 C．三个开关都闭合时是高挡位 D．电热水器处于低挡位时2min产生的热量是 45．随着科技的进步，人们开始使用无人机喷洒农药，如图所示，该无人机有4个旋翼，由4个相同的电动机驱动。每个电动机的额定电压为15V，额定功率为30W，电动机线圈的电阻为2Ω。则该无人机正常工作时，每只电动机的电流为 A；工作10s，输出的总机械能为 J。 46．如图甲所示，电源电压U=3V保持不变，闭合开关S，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示。当滑片P在R2中点时，电阻R1在2min产生的热量是 J。 47．“围炉煮茶”火遍全网，是现下最流行的休闲方式之一。图甲为某品牌家用电茶炉，其内部简化电路如图乙所示，、是电热丝，该电茶炉可以实现“保温”“小火”和“大火”三个挡位的切换。已知“保温”挡功率为242W，“小火”挡功率为484W。 (1)的阻值为多大？ (2)该电茶炉在“大火”挡工作产生的热量是多少？ (3)某次煮茶时“大火”挡烧开同样一壶水的时间和正常工作用时之比为，则实际电压为多少？ 【题型14 】 48．生活中常用的插线板在闭合开关时指示灯能发光，且插孔可以提供工作电压，对此插线板说法正确的是（    ） A．将测电笔插入C孔，其氖管会发光 B．电冰箱接入三孔插座后，其外壳与大地相连 C．若指示灯断路不能发光，则插孔不能提供工作电压 D．若A、B两孔发生短路，则其他插孔仍可提供工作电压 49．如图甲所示是部分家庭电路的简化图，下列说法正确的是（　　） A．当空气开关自动切断电路时，一定是电路发生了短路 B．电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地 C．插入插座的电视和台灯在电路中是串联的 D．用图乙的试电笔判断插座的零线和火线时，手碰到笔尾金属体是十分危险的 50．如图是小红家中电路的一部分，图中A和B是开关S和灯泡的位置，符合安全用电原则，开关S应接到 （A/B）位置；小红闭合开关S后（其他用电器均断电），灯泡亮了一段时间后熄灭，她用试电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现试电笔氖管都能发光。若故障只有一处，该故障是 （零线d、e间断路/进户零线断路/灯泡短路）；若此时站在地上的人接触无绝缘层的e点， （会/不会）有触电危险。 【题型15 】 51．请用笔画线代替导线将如图电路连接完整，要求符合安全用电原则，开关只控制灯泡。 52．如图所示是某家庭电路的一部分，小灯泡和三孔插座独立工作，请将电路连接完整。 【题型16 】 53．以下关于安全用电原则，说法正确的是（　　） A．甲图中，电冰箱用这样的插头和插座连接 B．乙图中，可以用湿手触碰墙壁上的电灯开关 C．丙图中，使用测电笔时，手不能接触笔后端的金属部分 D．发现有人触电，应尽快切断电源，使触电的人迅速脱离电源 54．如图所示的是生活中常见的三脚插头，下列说法中正确的是（    ） A．插脚A插入插座后连接的是火线 B．插脚B插入插座后连接的是火线 C．插脚C的长度要比A、B都短 D．插脚C插入插座后连接的是零线 55．电热水壶是利用电流的 效应工作的。如图所示，电热水壶的插头中插脚①较长，将插头插入插座时，可确保电热水壶的金属外壳先接触 线，避免触电事故。插头外壳是用橡胶做的，是因为橡胶是 体。 【题型17 和】 56．如图，闭合开关，发现灯泡不亮，检查时发现熔丝完好，用测电笔接触P、M、N点时氖管发光，接触Q点时氖管不发光，若电路中仅有一处故障，则对该电路的分析不正确的是（   ） A．若熔丝熔断，是利用了电流的热效应 B．电路故障有可能是M、N间短路 C．图中螺口灯泡的接线方式符合安全用电 D．零线与火线之间的电压为220V 57．一电工检查电路，他断开开关，用测电笔测试灯头里面的两根导线，发现两根导线都能使氖管发光，则故障可能是（　　） A．进户零线短路 B．进户火线短路 C．零线上的保险丝熔断了 D．开关接在了零线上 58．如图所示的家庭电路，允许通过的最大电流不能超过 A；如果只将“220V  2000W”的电热水器接入电路使其正常工作，则电能表转盘转1转所用的时间为 s。 【题型18 和】 59．安全用电关系着我们的日常安全，下列做法合理的是（   ） A．空调所用插座的导线要细些 B．可以将多个大功率用电器在同一个插座上同时使用 C．有人触电时，应第一时间徒手把人拉开 D．当使用测电笔辨别火线、零线时，手必须接触金属笔尾 60．关于家庭电路和生活用电，下列做法符合安全用电常识的是（　　） A．人不接触高压电线就不会触电 B．将用电器的三脚插头改为两脚接在两孔插座上使用 C．家庭电路中装有空气开关后就不需要装漏电保护器 D．使用螺丝刀式测电笔时要用指尖抵住笔尾的金属帽 61．下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．在同一个插座上同时使用多个大功率用电器 B．发现有人触电，立即用手将触电者拉离 C．在高大建筑物的顶端安装避雷针可以防雷 D．充电线的绝缘皮破损后继续使用 62．私拉乱接电线是城市常见的不文明行为，劣质老化的电线常常会有绝缘层破损的情况，容易使过往行人直接或间接接触到 （选填“相线”或“中性线”）造成触电事故；裸露的电线相互缠绕也容易发生 从而造成火灾，有极高的安全隐患。 63．如图，个别居民将电线插座从窗口悬挂到室外给电瓶车充电。这样做的安全隐患是：①电线暴露在室外绝缘皮易磨损和老化，人接触到裸露的 （填“火”或“零”）线，会触电。②下雨天，雨水可能进入插座，导致电路 ，发生火灾。 / 学科网（北京）股份有限公司 $