第2章 能的转化与能量守恒 习题课件-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

该初中科学单元复习课件系统梳理了电功和电功率的核心知识，涵盖概念公式、串并联电路特点、电流热效应及实验探究，通过各地中考真题将知识点与实际应用串联，构建从基础到综合的知识网络。 其亮点在于精选中考模拟题，通过测定小灯泡电功率等实验题培养探究实践能力，结合智能电热马桶圈等情境训练科学思维，分层题目设计满足不同学生需求，帮助教师精准复习，提升学生知识应用能力。

第2章小测1(2.1) 时间：60分钟 满分：100分 一、选择题(每题4分,共40分) 1. (2025金华兰溪月考)下列物体具有动能的是 ( ) A. 静止不动的课桌　    B. 挂在树上的杨梅 C. 拉长了的橡皮筋　    D. 正在行驶的汽车     D     解析　静止不动的课桌、挂在树上的杨梅和拉长了的橡皮筋 都不运动,不具有动能;正在行驶的汽车由于运动而具有动能。 2. (2025金华浦江月考)在下列情况中,物体既具有动能又具有 势能的是 ( ) A. 海面上航行的轮船　     B. 空中飞行的子弹 C. 吊在天花板上的电灯　    D. 拉长的橡皮条     B     解析　海面上航行的轮船,只具有动能,故A不符合题意;空中 飞行的子弹,既具有动能又具有重力势能,故B符合题意;吊在 天花板上的电灯,只具有重力势能,故C不符合题意;拉长的橡 皮条,只具有弹性势能,故D不符合题意。 3. (2025温州期中)某机器的功率为100瓦,它的物理意义是  ( ) A. 这台机器能做100焦的功 B. 这台机器能做100焦/秒的功 C. 这台机器每秒做100焦的功 D. 这台机器每秒做100焦/秒的功     C     解析    100瓦的物理意义是指这台机器每秒做功100焦。 4. (2025杭州模拟)汽车超速行驶会造成严重交通事故,快速行 驶的汽车能将行人撞飞,这是因为 ( ) A. 汽车具有较大的势能　    B. 汽车受到重力 C. 汽车具有较大的质量　    D. 汽车具有较大的动能     D     解析　快速行驶的汽车能将行人撞飞,是因为汽车速度大,动 能大,对外做功的能力强,因此汽车超速行驶会造成严重交通 事故。 5. (2026宁波北仑期末)无人机配送AED(自动体外除颤器)的 应急救援场景逐渐普及,为抢救心搏骤停患者、打通急救 “黄金四分钟”生命线提供了高效新方案(如图)。下列无人 机运送AED的过程中,无人机对AED做功的是 ( )       B     A. 悬停在急救现场上空　    B. 匀速竖直上升 C. 沿水平航线匀速飞行　    D. 静止停放在停机坪 解析　悬停在现场上空,无人机对AED有向上的力,但AED没 有移动距离,所以不做功,A不符合题意;匀速竖直上升,无人机 对AED有向上的力,且AED在该力方向上移动了距离,所以做 功,B符合题意;沿水平航线匀速飞行,无人机对AED的力竖直 向上,AED在水平方向上移动了距离,力和运动方向垂直,所以 不做功,C不符合题意;静止停放在停机坪,有力但没有移动距 离,所以不做功,D不符合题意。 6. (2025绍兴月考)如图所示,直升机悬停在空中。下列对直升 机能量的分析,正确的是 ( ) A. 直升机具有重力势能 B. 直升机的动能不断转化为重力势能 C. 直升机的重力势能不断转化为动能 D. 直升机的机械能在不断增大     A     解析　直升机在空中具有一定高度,则它具有重力势能,故A 正确;直升机在空中悬停时,它的高度不变,则重力势能不变,故 B、C错误;直升机在空中悬停时,它的动能为零,而重力势能 保持不变,即机械能保持不变,故D错误。 7. (2026金华义乌月考)将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压,放 手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的 叙述,正确的是 ( ) A. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小 B. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大 C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大 D. 笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大     C     解析　向下按笔的过程中,弹簧的形变量增大,弹性势能增大, 向上弹起时,形变量减小,弹性势能将减小,故A、D错误;向下 按笔的过程中,笔的质量不变,高度降低,可知重力势能减小,向 上弹起时,笔的高度增大,重力势能增大,故B错误,C正确。 8. 如图所示,车站的路轨建得高些,当车辆以确定的速度到达 坡下A点时关闭发动机,在车上坡进站时通过刹车把握车速使 其在B点正好停下。则该车从A到B的过程中 ( )   A. 动能增加　     B. 动能减小 C. 机械能守恒　    D. 重力势能减小     B     解析    车的质量不变,到达坡下A点时关闭发动机,此时有一 定的速度,从A到B的过程中,车的质量不变,速度逐渐减小,则 动能逐渐减小;高度增大,重力势能增大,故A、D错误,B正确; 车从A到B的过程中,克服摩擦做功,一部分机械能转化为其他 形式的能,所以车从A到B的过程中机械能不守恒,故C错误。 9. 【核心素养·探究实践】(2026宁波北仑期末)如图所示,是 一种上肢力量训练项目“双杠臂屈伸”。若一个普通中学生 在30 s内完成12次双杠臂屈伸,每次臂屈伸身体上升的高度约 为0.4 m,则该学生在此过程中克服重力做功的平均功率最接 近 ( ) A. 900 W　　    B. 90 W　　    C. 9 W　　    D. 0.9 W     B     解析　中学生的重力约为500 N,他完成12次双杠臂屈伸做的 功W=nGh=12×500 N×0.4 m=2 400 J;时间t=30 s,平均功率P=  = =80 W。90 W与计算的80 W最接近,符合实际情 况,所以B符合题意。 10. (2026丽水期末)小科同学以相同的速度在同一粗糙水平 面上拉动三个不同质量的木块(m1<m2<m3),使三个木块都向右 匀速运动了2 m。匀速拉动木块所需的水平拉力分别为F1、F2 和F3,拉力所做的功分别为W1、W2和W3,功率分别为P1、P2和 P3。下列关系正确的是 ( ) A. F1>F2>F3　     B. W1=W2<W3 C. W1=W2>W3　    D. P1<P2<P3     D     解析　滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有 关。根据m1<m2<m3,可知摩擦力大小f1<f2<f3。因为木块做匀速 运动,所以拉力大小等于摩擦力大小,即F1<F2<F3,所以A不符 合题意;由W=Fs,可知当s一定时,做功大小与F成正比,根据F1< F2<F3,可知W1<W2<W3,所以B、C不符合题意;木块以相同的速 度运动,所以通过2 m所需的时间相同,由P= ,再结合W1<W2< W3,可知P1<P2<P3,所以D符合题意。 二、填空题(每空2分,共22分) 11. 【情境素材·科技成就】(2025绍兴柯桥期末)在2025年8月 的“2025柯桥多巴胺·会稽山夏夜冰爽季”活动中,无人机编 队在空中进行展演,展现柯桥魅力。当无人机加速升空时,其 电池输出的电能主要转化为动能和_________;当它匀速 降落时,动能_______(填“增大”“不变”或“减小”)。 　不变     　重力势能     解析　当无人机加速升空时,速度增大,动能增大,高度升高,重 力势能增大,其电池输出的电能主要转化为动能和重力势 能。当无人机匀速降落时,速度不变,动能不变。 12. (2026绍兴越城期末)如图所示为游乐园中的“空中飞 人”项目:甲物体静置在弹性垫上,乙物体在推力的作用下从 高处的木板上向左滑出,利用弹性垫的弹力作用将甲弹起。 不计空气阻力,请回答: (1)乙在下落过程中,其速度会_______(填“变大”“不变” 或“变小”); (2)在弹性垫将甲弹起的过程中,能量转化情况为___________ ____________________________; (3)为了提高甲弹起的高度,以下方法可行的是_____(填字母)。 A. 增加乙的质量　　　　    B. 增加甲的质量 C. 增加乙滑出时的速度　   D. 降低木板的高度     AC     弹性势能转化为甲的动能     　弹性垫的 　变大     13. (2025金华月考)某小球被水平抛出,其部分运动轨迹如图 甲所示,小球在运动过程中经过M、N两点,对应甲图①②③点 处的某两个位置,其动能和重力势能的参数如图乙所示,则小 球在①③位置机械能________(填“相等”或“不相等”), 小球在N点的机械能为_________J,M点在位置______(填序号)。 　③         500     　不相等     解析　由图可知,小球反弹的高度越来越低,所以机械能越来 越小,小球在①位置机械能大于在③位置机械能;由图乙可知, 小球在N点时的机械能为E= =500 J;小球在M点的重力势 能E势M=240 J,机械能为E'= =320 J;小球在N点的重力势能 为E势N=500 J-200 J=300 J,因为小球在M点的机械能小且小球 在M点的重力势能小于小球在N点的重力势能,所以小球在N 点的高度大于在M点的高度,M点在位置③。 14. (2025杭州期末)如图甲所示,将A、B两个完全相同的物体, 分别在拉力F1、F2的作用下沿着光滑斜面的左右两边从底部 拉到顶端。A物体运动的路程和时间关系如图乙,B物体运动 的速度和时间关系如图丙。据图分析:(不计空气阻力)             (1)F1、F2的大小关系为F1______(填“>”“<”或“=”,下同) 　<     F2; (2)若F1、F2所做的功分别为W1、W2,则W1______W2; (3)若F1、F2的功率分别为P1、P2,则P1______P2。 　=     　=     解析    (1)斜面光滑,没有摩擦,没有额外功,总功等于有用 功,A、B完全相同,高度变化量相同,有用功W=Gh,大小相等, 可知总功相同,由图甲可知,A移动距离更远,由W=Fs可知,A受 到的拉力更小,即F1<F2。 (2)由(1)可知,两个力做的功大小相等,即W1=W2。 (3)由图乙、丙可知,两个力做功时间相同,由P= 可知,P1=P2。 三、实验探究题(每空2分,共14分) 15. (2025金华浦江月考改编)如图是小金探究动能大小影响 因素的装置,小球从斜面上静止释放,沿斜面滚下后撞击水平 面上的弹簧,完成三次实验,并记录数据如表。 实验组别 甲 乙 丙 小球质量/g 4 16 4 小球释放时高度/cm 5 5 20 弹簧的最大压缩长度/cm 2 4 4 (1)实验甲、乙中,小球从斜面同一位置静止释放,目的是__ ____________________________________。 (2)本实验通过____________________________来比较小球动 能的大小。 (3)根据实验甲、乙,可得出的结论是_______________________ _______________________。 (4)根据实验甲、丙,可得出的结论是_______________________ _______________________。 越大,动能越大     　物体质量相同时,速度 越大,动能越大     　物体速度相同时,质量 　比较弹簧的最大压缩长度     控制小球到达水平面时的速度相同     解析    (1)对比实验甲和乙,小球质量m甲<m乙,质量不同的小球 从斜面的同一位置由静止释放的目的是控制小球到达水平面 时的速度相同。 (2)根据转换法,通过比较弹簧的最大压缩长度来比较小球到 达水平面时动能的大小,这是转换法的应用。 (3)分析比较甲和乙两组实验可知,小球的质量不同,从斜面释 放时的高度相同,到达水平面时速度相同,故是为了探究动能 大小与质量的关系,乙中小球质量大,弹簧的最大压缩长度大, 由转换法,可得结论:物体速度相同时,质量越大,动能越大。 (4)分析表格中甲、丙两组数据可知,小球的质量相同,丙中小 球释放时的高度比甲中的大,到达水平面时速度比甲中的大, 丙中弹簧的最大压缩长度比甲中的大,可得结论:物体质量相 同时,速度越大,动能越大。 16. 【核心素养·探究实践】(2025金华月考)小金利用如图所 示装置(固定装置未画出)和三个相同的金属圆环探究重力势 能大小跟哪些因素有关,金属环下落时撞击轻质木板,压缩弹 簧,读出木板对应位置的刻度并记录,实验数据记录如表所示。 组别 金属圆环个数 起始位置 木板运动中对应的最低 刻度/cm 1 1 A点 15.0 2 2 A点 14.0 3 3 A点 13.0 4 1 B点 16.0 (1)本实验根据_________________________________________ __________________________________判断重力势能大小; (2)要探究重力势能大小与高度的关系,需要选择的组别是_____ ______; (3)根据实验1、2、3的数据,可以得出的结论是_____________ ____________________________________________________ ______________________________________________。 力越大,重力势能越大,或重力势能与重力有关)     时,物体的质量越大,重力势能越大(或高度相同时,物体的重 　高度相同 1和4     下落的高度,或弹簧被压缩的程度)     　木板运动中对应的最低刻度(或木板被撞后 解析    (1)本实验根据木板运动中对应的最低刻度(或木板被 撞后下落的高度,或弹簧被压缩的程度)判断重力势能大小。 (2)探究重力势能与高度的关系时,必须控制质量相同而改变 高度,故选实验1和4。 (3)在实验1、2、3中,金属环的个数不同,即总质量不同,起始 位置相同,即下落高度相同,那么得到结论:高度相同时,物体的 质量越大,重力势能越大;或高度相同时,物体的重力越大,重力 势能越大;或重力势能与重力有关。 四、综合题(共3小题,共24分) 17. 【核心素养·科学观念】(2026金华期末)(3分) 小金在酒店中体验了智能机器人送外卖的服务, 如图所示的机器人质量为40 kg,该机器人载着 总质量为2 kg的餐盘和食物在水平地面上匀速 直线行进30 s,速度为1 m/s,设行进时所受阻力是重力的0.05倍。求此过程中:(g取10 N/kg) (1)机器人克服自身重力所做功为_________J;     0     (2)机器人受到的牵引力; 答案    (2)21 N      (3)牵引力所做功的功率。 答案    (3)21 W 18. 【核心素养·科学观念】(2026嘉兴桐乡期末)(3分)某兴趣 小组开展了无人机“精准吊装”实验:水平台上并排放着 ①②③号三个物块,其质量分别为1 kg、2 kg和4 kg。现操控无 人机将三个物块从小到大,依次吊装并叠放,如图所示。已知 无人机的质量为5 kg,物块的高度h均为5 cm。(g取10 N/kg) (1)无人机吊着物块匀速下降时,物块的机械能_______(填 “变小”“不变”或“变大”)。 (2)该无人机要完成②号物块的吊装,至少需要克服重力做的 功为多少焦耳? 　变小     答案    (2)1 J (3)如表为“精准吊装”测试考核的具体要求。为完成“叠 放③号物块”测试任务,则该无人机的功率至少为多少瓦?(结 果保留两位小数) 任务要求 限定完成时间 叠放①号物块 5秒 叠放②号物块 10秒 叠放③号物块 15秒 答案    (3)0.27 W 解析    (1)无人机吊着物块匀速下降时,物块的动能不变,重力 势能变小,则机械能变小; (2)克服重力至少做功W2=G2h2=m2gh2=2 kg×10 N/kg×0.05 m= 1J; (3)克服重力至少做功W3=G3h3=m3gh3=4 kg×10 N/kg×0.1 m= 4J,最长时间为15 s,最小功率为P= = ≈0.27 W。 19. (3分)小明爸爸开着满载质量为1.8×103 kg的小轿车带小明 去旅行,如图甲所示,小轿车在整个过程中以恒定的功率行驶, 受到的阻力为车重的0.1倍且保持不变,从启动到匀速运动之 前行驶的路程为180 m,运动的速度v与时间t的关系如图乙所 示,求:(g取10 N/kg,不计空气阻力) (1)小轿车匀速行驶时发动机牵引力的大小; (2)小轿车匀速行驶时,牵引力的功率; (3)0~10 s内小轿车牵引力做的功。 答案    (1)1.8×103 N    (2)5.4×104 W    (3)5.4×105 J 解析    (1)小轿车的重力: G=mg=1.8×103 kg×10 N/kg=1.8×104 N; 由小轿车受到的阻力为车重的0.1倍可知,小轿车受到的阻力: f=0.1G=0.1×1.8×104 N=1.8×103 N; 由二力平衡条件可知,小轿车匀速行驶时的牵引力:F=f=1.8× 103 N。 (2)由图像可知,小轿车匀速行驶时的速度为30 m/s,小轿车匀 速行驶时,牵引力的功率: P=  =  =Fv=1.8×103 N×30 m/s=5.4×104 W。 (3)因为小轿车在整个过程中以恒定的功率行驶,所以0~10 s 内小轿车牵引力的功率为5.4×104 W,0~10 s内小轿车牵引力 做的功: W=Pt=5.4×104 W×10 s=5.4×105 J。 $第2章小测2(2.2) 时间：60分钟 满分：100分 一、选择题(每题4分,共40分) 1. (2026湖州南浔期末)以下取暖方式仅发生能量转移的是  ( ) A. 用电取暖器　    B. 烤火 C. 搓手哈气　     D. 抱热水袋     D     解析　用电取暖器取暖,电能转化为内能,发生了能量转化,电 取暖器传递热量给人体,发生了能量转移,故A不符合题意;烤 火时燃料燃烧,燃料的化学能转化为内能,发生了能量转化,火 传递热量给人体,发生了能量转移,故B不符合题意;搓手时将 机械能转化为内能,发生了能量转化,哈气时传递热量给手,发 生了能量转移,故C不符合题意;抱热水袋取暖时热水袋传递 热量给人体,仅发生了能量转移,故D符合题意。 2. (2026湖州吴兴期末)2025年11月14日,神舟二十一号载人飞 船返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温的“火球”。下 列改变内能的方式与“火球”的形成原理不同的是 ( ) A. 锯条锯木头时,锯条的温度升高 B. 两手搓一搓,手的温度会升高 C. 热水倒入杯子,杯子的温度升高 D. 反复弯折铁丝,铁丝的温度升高     C 解析　“火球”的形成是通过克服摩擦力做功的方式改变内 能,即机械能转化为内能。热水倒入杯子,杯子的温度升高,是 通过热传递的方式改变内能。 3. (2026宁波月考)下列说法正确的是 ( ) A. 用煤气灶烧水时,煤气燃烧不充分时,其热值变小 B. 不能喝刚烧开的水,是因为它含有的热量太多 C. 高温铁块放入冷水中,当热传递停止时铁块和水的内能一 定相同 D. 物体内能增大,温度不一定升高     D     4. 【核心素养·科学观念】(2026宁波镇海期末)科学研究中, 往往用相关量的比值定义新的科学概念,这就是比值定义,如 “v= ”。以下不是通过比值定义得到的是 ( ) A. 功　     B. 比热容 C. 热值　    D. 功率     A     5. 小光和小亮就话题“用什么方法可以改变放在玻璃瓶中的 铁屑的内能?”进行了思考和讨论。小光决定通过手捂玻璃 瓶的方法增大铁屑的内能,小亮决定通过晃动玻璃瓶的方法 增大铁屑的内能,下列分析正确的是 ( ) A. 小光所用的方法中温度从手传递到了铁屑 B. 当小光的手和铁屑所含内能相同时,热传递就会停止 C. 从能量转化过程来看,小亮的方法和钻木取火是相同的 D. 小光和小亮的方法对改变铁屑的内能是不等效的     C     解析　热传递的过程中传递的是热量而非温度,故A错误;当 小光的手和铁屑温度相同时,热传递就会停止,故B错误;小亮 通过晃动玻璃瓶的方式增大铁屑的内能,是通过做功的方式 改变物体内能的,钻木取火是通过做功的方式改变物体内能 的,因此两者的能量转化过程均是机械能转化为内能,故C正 确;小光和小亮的方法均改变了铁屑的内能,增高了铁屑的温 度,是等效的,故D错误。 6. 初温相等的甲、乙两物体,在吸收相同的热量后,甲的温度 低于乙的温度。那么,这两个物体的质量和比热容的关系不 可能是 ( ) A. m甲>m乙,c甲>c乙　     B. m甲>m乙,c甲<c乙 C. m甲<m乙,c甲<c乙　     D. m甲<m乙,c甲>c乙     C     解析　由题知,甲、乙两物体的初温t0甲=t0乙,在吸收相同的热 量后,甲的温度低于乙的温度,说明甲、乙升高的温度关系为 Δt甲<Δt乙。已知吸收热量的关系为Q甲=Q乙,则由Q=cmΔt可知 c甲m甲>c乙m乙;若质量关系为m甲>m乙,则有可能c甲>c乙,也可能c甲<c乙, 还可能c甲=c乙;若质量关系为m甲<m乙,则一定是c甲>c乙,故选C。 7. (2025杭州期中)如图所示,对于下列实验中所描述的物理过 程,说法正确的是 ( )                     D     A. 从滑梯滑下,臀部发热,是通过热传递方式增加臀部的内能 B. 厚玻璃筒中的空气被压缩时,筒内空气的内能减小 C. 试管内的水蒸气推动塞子做功时,水蒸气的内能增加 D. 给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内 能减小 8. 甲液体的比热容是乙液体比热容的2倍,若甲和乙的质量之 比为2∶3,吸收的热量之比为2∶3,则甲、乙升高的温度之比 为     ( ) A. 1∶2　    B. 2∶1　    C. 2∶3　    D. 3∶2     A     解析　由Q吸=cmΔt可得,甲、乙升高的温度之比: = =  · · = × × = 。 9. 如图所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,选择一团可燃物置 于筒内,下压活塞。为了使可燃物更易燃烧,关于所选可燃物 的燃点、对活塞的操作及改变筒内气体内能的方式正确的是  ( ) A. 燃点低,缓慢下压,做功 B. 燃点高,缓慢下压,热传递 C. 燃点低,快速下压,做功 D. 燃点高,快速下压,热传递     C     10. 【核心素养·探究实践】(2026绍兴柯桥期末)如图为小科 制作的水火箭,用打气筒往瓶里打足气,瓶内的水向下喷出,水 火箭飞向空中,下列分析正确的是 ( ) A. 往瓶里打气时,水火箭瓶内气体内能增大 B. 往瓶里打气时,水火箭瓶内气体温度下降 C. 向下喷水时,水火箭瓶内气体内能保持不变 D. 整个过程中,水火箭瓶内气体的内能是通过 热传递改变的     A     解析　往瓶里打气时,外界对气体做功,将机械能转化为内能, 水火箭瓶内气体内能增大,温度升高,故A正确,B错误;向下喷 水时,气体对外做功,将内能转化为机械能,水火箭瓶内气体内 能减小,故C错误;整个过程中,水火箭瓶内气体的内能是通过 做功改变的,故D错误。 二、填空题(每空2分,共16分) 11. 【情境素材·科技成就】(2026宁波鄞州期末)如图所示为 盾构机。 (1)盾构机在工作时,会产生大量的热。盾头高速旋转摩擦会 产生大量热,这是通过_______(填“做功”或“热传递”)的 方式改变物体内能的。 (2)盾构机前端的水冷循环系统利用水_________的特性 给刀片及时降温。 　比热容大     　做功     解析    (1)盾头高速旋转摩擦时,机械能转化为内能,这是通过 做功的方式改变物体内能的。 (2)盾构机前端的水冷循环系统利用水比热容大的特性,在相 同条件下能吸收更多热量,从而给刀片及时降温。 12. (2026杭州余杭期末)小金家自来水温度为20 ℃,他把燃气 热水器输出热水的温度设定为40 ℃。某次用热水40 kg,这些 热水吸收的热量是_____________J;若热水器加热效率为84%, 则需要完全燃烧_________m3的天然气。[c水=4.2×103 J/(kg·℃), q天然气=4.0×107 J/m3]     0.1         3.36×106     解析　水从热水器中吸收的热量:Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/( kg· ℃)×40 kg×(40 ℃-20 ℃)=3.36×106 J;由题知,Q吸=Q放×84%,天 然气完全燃烧释放的热量:Q放= = =4×106 J,由Q放=Vq 得需要完全燃烧天然气的体积:V= = =0.1m3。 13. (2025绍兴月考)如图是探究不同物质吸热能力的实验,加 热水和煤油,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多 少,看看这两种物质的吸热能力是否存在差异。 (1)在两个完全相同的烧杯中分别装入_______、初温都相 同的水和煤油; (2)在相同条件下用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,通过 _____________来比较水和煤油吸收热量的多少。 　加热时间长短     　质量     解析    (1)在探究不同物质吸热能力的实验中,根据控制变量 法,需要控制水和煤油的质量和初温都相同,只改变物质的种 类。因此在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相 同的水和煤油。 (2)实验中使用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的 热量相同,所以水和煤油吸收的热量也相同。因此,通过加热 时间长短来比较水和煤油吸收热量的多少,加热时间越长,说 明吸收的热量越多。 14. (2025杭州期中)用两个相同的“热得快”,分别给质量、 初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随加 热时间变化的关系图像如图所示。 (1)根据图像可知,甲液体的比热容_______(填“大于”“小 于”或“等于”)乙液体的比热容。 (2)如果体积为500 mL、初温为20 ℃的甲液体吸收6×104 J的 热量,甲液体的温度升高了__________ ℃。[此时的气压为1个 标准大气压,甲的比热容为1.8×103 J/(kg·℃),甲的密度为1.2× 103 kg/m3,除不尽的得数保留一位小数]     55.6     　小于     解析    (1)由图可知,加热相同的时间即两种液体吸收相同的 热量时,甲温度变化量更大,由c= 可知,甲的比热容更小。 (2)甲液体的质量为m=ρV=1.2×103 kg/m3×500×10-6m3=0.6 kg, 甲液体温度变化量为Δt= = ≈55.6℃。 三、实验探究题(每空3分,共24分) 15. 【核心素养·探究实践】(2025杭州月考)用图甲装置探究 “做功改变物体内能”,该装置由圆底烧瓶、温度传感器、 橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒 精,使用打气筒向烧瓶内打气,根据传感器采集的数据,电脑处 理得到如图乙所示图像。 (1)实验前,检查图甲装置的气密性:往外拉动打气筒活塞,然后 松手,若活塞________________________(填“仍能返回原来刻 度处”或“静止不动”),则说明该装置气密性好。 (2)由乙图分析可知,打气筒打气______秒后,橡皮塞弹出,此时 瓶口出现白雾,白雾主要是_________(填“瓶内气体”或 “瓶外气体”)液化形成的小液滴。 (3)以下改变内能的方式中,与图乙中AB段相同的是_______。 A. 用锤子敲打钉子时,钉子变热 B. 从滑梯上滑落,臀部变热     AB     　瓶内气体         5     　仍能返回原来刻度处     C. 用燃气灶加热水,水温升高 D. 手捂热水袋,手会变暖和 解析    (1)装置气密性良好,可以形成稳定的压强差,拉动活塞 后松手,活塞将恢复原位。 (2)由图可知,5 s后温度降低,说明此时瓶内气体对外做功,将内 能转化为塞子的机械能,导致橡皮塞飞出,瓶内气体内能减小, 温度降低,液化成小液滴,形成白雾。 (3)AB段气体内能增大是因为外界对气体做功。用锤子敲打 钉子时,钉子变热,是通过做功的方式改变钉子的内能,故A正 确;从滑梯上滑落,臀部变热,克服摩擦做功,内能变大,故B正确; 用燃气灶加热水,水吸收热量,温度升高,内能变大,是通过热 传递的方式增大水的内能,故C错误;手捂热水袋,手会变暖 和,是通过热传递的方式增大手的内能,故D错误。 16. (2026宁波北仑期末)为了比较水和食用油吸热本领的大 小,某兴趣小组进行了如图1所示的实验:将水和食用油分别装 在两个相同的烧杯中,用电加热器进行加热,每隔1 min记录一 次温度,绘制出水和食用油的温度随时间的变化曲线,如图2所 示。 (1)实验中,应该向两个烧杯中加入_______(填“质量”或 “体积”)相同的水和食用油。 (2)本实验通过比较加热时间来比较水和食用油吸收热量的 　质量     多少,因此两个加热器的规格必须_______。 (3)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较___________ ______________________来比较水和食用油吸热本领的大小。 (4)实验结束后,老师向他们提出一个问题:如果水和食用油的 质量m不同、加热时间t不同、升高的温度ΔT也不同,怎样才 　相同     变化(或液体升高的温度)     　液体温度的 能比较得出水和食用油的吸热本领大小?小组同学认为可以 通过比较 的大小来进行判定,比值越大表示该物质的吸热 能力越______(填“强”或“弱”)。 　弱     四、综合题(共3小题,共20分) 17. (2025安徽六安月考)(3分)如图是一种新型的金属冰块,与 普通冰块相比,金属冰块使用起来更加方便,且可循环使用,既 经济又耐用。现将三块质量相等的金属冰块冷冻至-20 ℃后, 迅速取出放入一个装有初温为30 ℃的水的水杯中,放入金属 冰块后水温最终下降到20 ℃。已知每块金属冰块的质量为 100 g,杯中水的质量为200 g,该过程不计热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求: (1)三块金属冰块吸收的总热量; (2)该金属冰块的比热容。 答案    (1)8.4×103 J    (2)0.7×103 J/(kg·℃) 解析    (1)水放出的热量:Q放=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg ×(30 ℃-20 ℃)=8.4×103 J;不计热量损失,则三块金属冰块吸收 的总热量Q吸=Q放=8.4×103 J。 (2)由Q吸=c金属m金属Δt金属得该金属冰块的比热容: c金属= = =0.7×103 J/(kg·℃)。 18. (3分)如图甲所示,小明将质量为300 g、初温为80 ℃的牛 奶放入质量为500 g、初温为20 ℃的水中进行冷却,同时,他还 利用温度计和秒表测量两者温度的变化情况,并作出了如图 乙所示的水和牛奶的温度随时间变化的关系曲线。忽略热量 的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响,c水=4.2×103 J/(kg·℃)。求:  　      (1)达到相同温度时,水吸收的热量。 (2)牛奶的比热容。 答案    (1)4.2×104 J    (2)3.5×103 J/(kg·℃) 解析    (1)水吸收的热量:Q吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103 J/(kg·℃)× 500×10-3 kg×(40 ℃-20 ℃)=4.2×104 J。 (2)忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸放热的影响,牛 奶放出的热量等于水吸收的热量,即Q放=Q吸=4.2×104 J,牛奶的 比热容c奶= = =3.5×103 J/(kg ·℃)。 19. (2025杭州月考)(3分)工作人员采取了部分页岩气样品,经 初步检测该页岩气样品中的甲烷含量为90%,为了确定其中 是否还含有其他可燃性成分,现在在实验室进一步对其进行 热值测试:假设所取气体样品的体积为1 L,用它烧水,使得1 kg 的水温度升高了5 ℃,已知检测所用的烧水炉的效率为70%, 水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。请根据以上信息计算: (1)检测过程中,水吸收的热量是多少? (2)检测过程中,页岩气样品完全燃烧所释放的热量是多少? (3)该页岩气样品的热值为多少? 答案    (1)2.1×104 J    (2)3×104 J    (3)3×107 J/m3 解析    (1)水吸收的热量: Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×5 ℃=2.1×104 J。 (2)页岩气样品完全燃烧所释放的热量: Q放= = =3×104 J。 (3)1 L=1 dm3=1×10-3 m3,所以该页岩气样品的热值: q= = =3×107 J/m3。 $第2章小测3(2.3~2.5) 时间：60分钟 满分：100分 一、选择题(每题4分,共36分) 1. 【核心素养·科学观念】(2026杭州拱墅期末)用电烤箱烤面 包时,烤箱中的电热管会发红发烫,下列用电器的工作原理与 电烤箱的工作原理相同的是 ( ) A. 洗衣机　    B. 电饭锅　    C. 电风扇　    D. 电冰箱     B     解析　电烤箱、电饭锅的工作原理是电流的热效应,洗衣 机、电风扇、电冰箱的工作原理不是电流的热效应。 2. (2026台州路桥期末)下列家用电器的额定功率约为1 500 W 的是 ( ) A. 手机　    B. 收音机　    C. 空调　    D. 台灯     C     解析　空调的额定功率约为1 500 W,手机、收音机、台灯的 额定功率远小于此数据。 3. (2026嘉兴桐乡期末)如图为某电动机的铭牌,据此可知该电 动机正常工作时 ( )   A. 线圈的电阻　    B. 产生的电热 C. 消耗的电能　    D. 消耗的电功率     D     解析　已知额定电压为220 V、额定电流为5 A,可计算额定 功率P=UI=220 V×5 A=1 100 W,无法通过铭牌信息得到线圈 的电阻、消耗的电能和产生的电热。 4. 【情境素材·科技成就】(2026舟山期末)2025年5月14日,我 国自主三代核电“华龙一号”全球首堆连续安全稳定运行 1 000天,持续向社会稳定输送清洁电能超370亿度。下列有关 说法正确的是 ( ) A. 核电站利用核反应堆通过可控核聚变释放核能 B. 核电站的核反应堆可以将核能直接转化为电能 C. 通过技术升级可以使核能利用率提升到100% D. 核废料有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方     D     解析　核电站利用可控核裂变释放核能,核能转化为电能需 经过多步能量转化,效率无法达到100%,核废料需特殊处理。 5. (2026绍兴柯桥期末)元旦三天假期,小柯一家外出旅游,出 门前和回家后两次查看电能表示数(如图所示),发现耗电量较 大,检查后发现除电冰箱在正常工作外,还有一个电器忘记关 闭。则下列说法正确的是 ( )     C     A. 电能表测量的是电路中电功率的大小 B. 该电能表允许通过的最小电流为10 A C. 除了电冰箱在正常工作,忘记关闭的电器可能是空调 D. 小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820 kW·h 解析　电能表测量电路消耗的电能;由图可知,该电能表允许 通过的最大电流为20 A,最小电流没有限制;3天消耗的电能为 1 469.5 kW·h-1 387.5 kW·h=82 kW·h,电路中用电器的总功率 为P= = ≈1.14 kW=1 140 W,电冰箱的功率约为200 W,则另一个电器的功率约为940 W,该电器可能是空调。故选C。 6. (2026丽水青田期末)某兴趣小组利用如图装置探究电流通 过导体产生的热量跟什么因素有关。甲、乙烧瓶内装有初 温、质量相同的煤油和阻值不同的电阻丝,且R1<R2。下列说 法正确的是 ( )     C     A. 选择煤油是利用其比热容较大的性质 B. 闭合开关一段时间后甲温度计示数较大 C. 图中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的 关系 D. 本实验能得出电流产生的热量与电流的二次方、电阻和 通电时间成正比 解析　选择煤油是利用其比热容较小的性质;甲瓶电阻丝阻 值小,相同时间内产生热量少,煤油温度升高慢;该实验R1、R2 串联,通过的电流相同,加热时间相同,R1<R2,可探究电流通过 导体产生的热量与电阻的关系;焦耳定律为Q=I2Rt,本装置不 知道R1与R2的定量关系,只能探究Q与R的定性关系,不能得出 正比关系。 7. 电吹风机是家里常用的小家电。小月家里的电吹风机的简 化电路如图所示,其中电热丝的电阻为55 Ω。将它插入家里 的两孔插座后,它既能吹冷风,又能吹热风。在吹冷风时,电路 中的电流为0.1 A。下列关于电吹风机工作时的说法,不正确 的是 ( )     D     A. 只闭合开关S1时,电吹风机吹冷风 B. 吹热风时,电路的总电流是4 A C. 电动机的电功率为22 W D. 吹热风时,电热丝在100 s内产生8.8×104 J热量 解析　只闭合开关S1时,只有电动机接入电路,电吹风机吹冷 风,故A正确;电吹风机吹热风时,电动机与电热丝并联接入电 路;吹冷风时,电路中的电流为0.1 A,由于并联电路各支路互不 影响,所以吹热风时,通过电动机的电流为0.1 A,通过电热丝的 电流I= = =4 A;由并联电路电流规律可知,此时电路的 总电流I'=0.1 A+4 A=4.1 A,故B错误;电动机的电功率P=UI″ =220 V×0.1 A=22 W,故C正确;电吹风机吹热风时,电热丝在 100 s内产生的热量:Q=W= t= ×100 s=8.8×104 J,故D正确。 8. (2026宁波慈溪期末)额定电压均为6 V的甲、乙两灯,I-U图 像如图所示。下列说法正确的是 ( )       C     A. 甲、乙两灯的电阻均随两端电压的增大而减小 B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1 C. 甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为 3∶2 D. 甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功率之 比为1∶3 解析　由题图可知,灯泡的电阻随两端电压的增大而增大,故 A错误;由于甲、乙两灯的额定电压均为6 V,由图像可知I甲额= 0.6 A,I乙额=0.3 A,则 = = = = ,故B错误;甲、 乙两灯并联在电压为2 V的电源两端时,由图像可知I甲=0.3 A, I乙=0.2 A,根据I= 可得电阻之比为 = = = = ,故C 错误;把甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,通过它 们的电流相等,且电源电压等于两灯泡两端的电压之和,由图 像可知,当电路中的电流为0.3 A,甲灯两端的实际电压为2 V, 乙灯两端的实际电压为6 V时,满足电源电压为8 V,所以实际 功率之比为P甲:P乙=U甲I:U乙I=U甲:U乙=2 V:6 V=1∶3,故D正确。 9. (2026绍兴柯桥月考)如图所示,电源电压为18 V且保持不 变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接“0~15 V”量程,灯泡 上标有“6 V    3 W”字样,灯丝电阻恒定不变,要求两电表示 数均不超过量程,灯泡两端电压不能超过额定电压,下列说法 正确的是     ( )     C     A. 滑动变阻器的滑片向左移动时,两电表的示数都将变大 B. 当电流表示数为0.4 A时,电压表示数为12 V C. 滑动变阻器允许调节的范围是24~60 Ω D. 该电路的最大功率是10.8 W 解析　由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片向 左移动时,其接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由 I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可 知,灯泡两端的电压变大,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变小,即电压表的示数变小, 故A错误;由P=UI可得,灯泡的额定电流IL= = =0.5 A,由I = 可得,灯泡的电阻RL= = =12 Ω,因串联电路中各处 的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5 A,电流表的量程为0~0.6 A,所以电路中的最大电流为0.5 A,此时电路中的总电阻R=  = =36 Ω,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最小阻值R滑小=R-RL=36 Ω-12 Ω=24 Ω,电路消耗的最大功率P大=UI大=18 V×0.5 A=9 W,故D错误; 当电压表的示数最大为15 V时,滑动变阻器接入电路中的电 阻最大,此时灯泡两端的电压UL'=U-U滑大=18 V-15 V=3 V,因串 联电路中各处的电流相等,所以, = ,即 = ,解得 R滑大=60 Ω,所以,滑动变阻器允许调节的范围是24~60 Ω,故C正 确;当电流表示数为0.4 A时,灯泡两端的电压UL″=IRL=0.4 A× 12 Ω=4.8 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电 压表的示数U滑=U-UL″=18 V-4.8 V=13.2 V,故B错误。 二、填空题(每空2分,共20分) 10. (2026浙江期末)核电站是通过核_______(填“裂变”或 “聚变”)方式发电,把______能转化为电能。核反应堆工作 时,会释放能量,也会产生放射线,如果大量放射线泄漏到反应 堆外面,______(填“会”或“不会”)对人和其他生物造成伤 害。 　会     　核     　裂变     解析　核电站是利用原子核发生裂变时释放的能量来发电 的,把核能转化为电能;核电站发生泄漏时产生的核辐射会对 人和其他生物造成伤害,核废料也有放射性,会对环境造成污 染。 11. (2026杭州萧山月考)图甲是一款电热服,衣服里嵌有电热 纤维。图乙是其内部简化的工作电路,R1、R2为电热纤维,阻 值分别为6 Ω和3 Ω;电源电压为6 V;通过开关S1、S2的闭合或 断开可实现低温、中温、高温三挡位的切换。  　      (1)若仅闭合S2,则电热服的工作状态处于_______挡位。 　中温     (2)电热服在高温挡工作时的电功率为__________瓦。 (3)电热纤维应具有能导电、抗氧化、耐腐蚀、轻便柔软等 性质,下列材料最适合做电热纤维的是_________(填字母)。 A. 细铁丝　　    B. 棉纤维　　    C. 石墨纤维     C         18     解析    (1)由图乙可知,S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联 电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最小,由P= 可知, 电路的总功率最大,电热服处于高温挡;根据题意可知,R1>R2, 则只闭合S1时,电路中只有R1工作,电路的电阻最大,电功率最 小,电热服处于低温挡;只闭合S2时,电路中只有R2工作,电热服 处于中温挡。 (2)电热服处于高温挡的电功率:P高= + = + =18 W。 (3)根据题意可知,电热纤维应具有能导电、抗氧化、耐腐 蚀、轻便柔软等性质,所以选项中最适合做电热纤维的是石 墨纤维,故选C。 12. (2026台州路桥期末)2025年10月1日,我国紧凑型聚变能实 验装置(BEST)主机关键部件——杜瓦底座研制成功并顺利 完成交付,标志着项目主体工程建设步入新阶段。 (1)如图为核聚变示意图的是______(填“甲”或“乙”)。 (2)上图模型中白色“○”代表_______(填“质子”或“中 子”)。 　中子     　甲     解析    (1)图甲是氘核和氚核在超高温和高压下结合成氦核 的过程,是核聚变。 (2)氘核是一个质子和一个中子组成的,氚核是一个质子和两 个中子组成的,图中模型中白色的“○”代表中子,黑色的 “●”代表质子。 13. (2026金华婺城校级月考)如图甲所示,小灯泡的额定电压 是2.5 V,开关闭合后,小灯泡正常发光,图乙是定值电阻R和小 灯泡L的电流与电压的关系图像,则小灯泡正常发光时的电流 为________A;通电100 s,定值电阻R产生的热量为_________J。            20         0.2     解析　由图甲可知,开关闭合后,定值电阻R和小灯泡L串联,此 时小灯泡正常发光。已知小灯泡的额定电压为2.5 V,根据图 乙可知小灯泡正常发光时的电流为IL=0.2 A;根据串联电路的 电流规律可知,通过R的电流IR=IL=0.2 A,根据图乙可知R两端 的电压UR=1 V,通电100 s,定值电阻R产生的热量QR=WR=URIRt =1 V×0.2 A×100 s=20 J。 三、实验探究题(每图3分,每空3分,共30分) 14. (2026杭州拱墅期末)小华做“测量小灯泡电功率”的实 验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6 V),小灯泡L(额定电压 为2.5 V,灯丝电阻约为10 Ω),电流表、电压表、开关、规格分 别为“10 Ω    1 A”的滑动变阻器R1和“50 Ω    0.5 A”的滑 动变阻器R2各一个,导线若干。 (1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完 整; (2)为了顺利完成实验,小华应选用滑动变阻器________(填 “R1”或“R2”);     R2     (3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电 压表无示数,原因可能是_____________________; (4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P的位置,获得多组对应 的电压值和电流值,绘制小灯泡的U-I图像如图乙所示,小灯泡 的额定功率为__________W,分析乙中图像发现小灯泡电阻是     0.625     　灯泡(或电压表)短路     变化的,小灯泡电阻变化的原因是_________________________________; 度影响     　小灯泡灯丝的电阻受温 (5)小华打算增加一个阻值为15 Ω的定值电阻R0,只利用一只 电表和实验室中的其他器材,通过操作单刀双掷开关(单刀双 掷开关分别接“a”“b”各一次)测量小灯泡的额定功率,图 丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正 确的是_________。 A. 两种方案都可行 B. 两种方案都不可行     B     C. 丙方案可行,丁方案不可行 D. 丙方案不可行,丁方案可行 答案    (1)   解析    (1)灯泡额定电压为2.5 V,电压表选用小量程和灯泡并 联;灯丝电阻约10 Ω,灯泡额定电流约为I额= = =0.25 A, 电流表选用小量程串联在电路中。 (2)灯泡正常发光时电路中电流约为0.25 A,根据串联电路的 电压特点,变阻器分得的电压U变=6 V-2.5 V=3.5 V,由欧姆定 律可得,变阻器的阻值为R变= = =14 Ω>10 Ω,所以应选 择规格为“50 Ω    0.5 A”的滑动变阻器R2。 (3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电 路为通路,根据小灯泡始终不发光,电压表无示数可知,电路故 障可能是灯泡(或电压表)短路。 (4)由图像可知,灯泡两端电压为2.5 V时通过的电流为0.25 A, 所以灯泡的额定功率P=U额I额=2.5 V×0.25 A=0.625 W;灯泡电 阻变化是因为灯丝电阻受温度影响。 (5)图丙中,无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常 发光,此方案不能测量小灯泡的额定功率;图丁中,R0、小灯泡、 变阻器串联,开关接a时,电压表测定值电阻两端的电压, 当开关接b时,电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压,由题 干信息可知灯泡正常发光时通过的电流约为0.25 A,此时R0两 端电压约为3.75 V,U0+U额=6.25 V>6 V,则不能通过调节滑动 变阻器使灯泡两端的电压为2.5 V,所以此方案不能测出小灯 泡的额定功率,故选B。 15. 【科学方法·控制变量法】(2026宁波余姚期末)某兴趣小 组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定 量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装 有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。 (1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中_______的 散失。 (2)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝R,记录 水温变化ΔT和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如 图乙。根据上述实验,可以得出结论:________________________________________________________________________。 (3)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关 数据整理如表。 定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比     　当电流和通电时间一 　热量     电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 升高的温度ΔT/℃ 0.4 0.9 　     2.5 3.6 分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。 (4)实验时仅将图甲中的水换成煤油,其余条件不变,温度的变 化会_______(填“更大”或“更小”)。     1.6     　更大     解析    (1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量 的散失。 (2)水的质量相同,水温变化ΔT与吸热的多少成正比,与电阻丝 放出的热量成正比,由题图乙知ΔT与R成正比,则当电流和通 电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。 (3)由表中数据可知,ΔT与I2成正比,则所缺数据为1.6 ℃,所以 表中数据应填1.6。 (4)煤油的比热容比水小,吸收相同热量时,物质比热容越小,温 度升高越多,故实验时仅将图甲中的水换成煤油,其余条件不 变,温度的变化会更大。 四、综合题(共1小题,共14分) 16. (2026金华婺城期末)如图甲是近年来人们常使用的加热 桌垫。小科同学查看说明书后发现:该加热桌垫由12 V电源 供电,发热部分由两根电热丝R1、R2组成,设置低温、高温两 挡,内部简化电路图如图乙所示,旋钮开关S可置于“1和2” “2和3”或“3和4”接线柱,R1的阻值为24 Ω,R2的阻值为6 Ω。该桌垫可通过调节开关改变电路中的电功率(不考虑温度的 变化对电阻的影响)。请回答:        (1)当开关S置于________(填“2和3”或“3和4”)接线柱时, 加热桌垫处于高温挡。 (2)该加热桌垫处于高温挡时的功率是多少瓦?     3和4     答案    (2)30 W     (3)当加热桌垫处于低温挡时,在10分钟内产生的热量是多少 焦? 答案    (3)3 600 J 解析    (1)旋钮开关S置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,电路 总电阻较小,电源电压不变,根据P= 可知,总功率较大,该加 热桌垫处于高温挡。 (2)高温挡的功率P高= + = + =30 W。 (3)旋钮开关S置于“2和3”接线柱时,电路为R1的简单电路, 电路总电阻较大,电源电压不变,根据P= 可知,电路总功率 较小,该加热桌垫处于低温挡,当加热桌垫处于低温挡时, 在10分钟内产生的热量Q= t= ×10×60 s=3 600 J。 $专项素养巩固训练卷(三)　 电功和电功率 1. (2025杭州钱塘区一模)如图所示为探究电流热效应的装置, 甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器,其中密封着液 体(未画出)和一段电阻丝(阻值在图中已标出),U形管中装有 等量的液体,接通电源,观察现象。下列说法不正确的是( ) D     A. 图甲探究的是电流的热效应与电阻大小的关系 B. 图乙探究的是电流的热效应与电流大小的关系 C. 本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法 D. 实验不需要控制容器内的液体质量和种类相同 解析　图甲所示的实验装置中两电阻串联,通过它们的电流 和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流热效应 与电阻大小的关系,故A正确;图乙中,右侧两电阻并联后再与 左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联电路和串联 电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧 容器中电阻的电流,而通电时间相同,故乙实验可以研究电流 产生的热量与电流大小的关系,故B正确;要探究电热与电阻 的关系,需要控制通过电阻的电流与通电时间相同,而电阻的 阻值不同;探究电热与电流的关系,需要控制电阻和通电时间 相同,而通过电阻的电流不同,故用到控制变量法;实验中通过 观察U形管中液面高度差的变化反映密闭容器内温度的变化, 这是转换法的应用,故C正确;由控制变量法可知,实验过程中 需要控制容器内的液体质量和种类相同,故D错误。 2. (2025山东中考)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。 小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置,其中监测电路 如图所示,电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中 溶氧量的降低而减小。闭合开关,当溶氧量降低  ( ) A. 电流表的示数变小　     B. 电压表的示数变大 C. 电路的总功率变小　     D. 滑动变阻器的功率变大     D 解析　从图中信息可知,溶解氧传感器与滑动变阻器串联,电 压表测溶解氧传感器两端电压,电流表测电路中的电流。当 水中溶氧量降低时,溶解氧传感器的阻值减小,根据串联电路 电阻特点可知,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中 电流变大,即电流表示数变大,根据串联电路分压规律可知,总 电压不变,滑动变阻器两端电压增大,溶解氧传感器两端电压 减小,即电压表示数变小,故A、B错误;根据P=UI可知,总电压 不变时,电流变大,电路的总功率变大,故C错误;滑动变阻器两 端的电压变大,电路电流变大,故滑动变阻器的功率变大,故D 正确。 3. (2024四川宜宾中考)中医在我国具有悠久的历史。一款电 热中药壶有急火和文火两种工作状态,由开关S2控制,在下列 简化电路中不能实现要求的是 ( )  　          B      　      解析    A中闭合开关S1、S2时,只有电阻R1接入电路中,电路的 总电阻较小,由P= 可知,为高温挡;仅闭合开关S1时,R1、R2串 联,总电阻较大,为低温挡,A不符合题意。B中两个开关并联 后与两个电阻串联,当开关S1闭合时,不论开关S2闭合还是断 开,两个电阻均串联,无法实现挡位的变换,B符合题意。C中 当开关S1闭合,S2接上触点时,只有电阻R1接入电路中,为高温 挡;S2接下触点时,R1、R2串联,为低温挡,C不符合题意。D中当 开关S1闭合,S2旋转至1位置时,R1、R2串联,为低温挡;S2旋转至 2位置时,只有电阻R1接入电路中,为高温挡,D不符合题意。 4. 如图所示,当开关S闭合后,两灯均能发光,且已知甲表的读 数为1.0,乙表的读数为2.0(单位为V或A),则可求得 ( )     D     A. 灯L1的电阻为0.5 Ω B. 灯L1的电功率为2 W C. 灯L2的电阻为0.5 Ω D. 灯L2的电功率为2 W 解析　若乙是电流表,则灯泡L2被短路,闭合开关后,灯泡L2不 能发光,故乙是电压表;若甲是电压表,则闭合开关后,灯泡L2不 能发光,故甲是电流表;由电路图可知,L1、L2并联,电压表测电 源的电压,电流表测通过L2的电流,因并联电路中各支路两端 的电压相等,所以由I= 可得,灯L2的电阻R2= = =2 Ω,由 P=UI得L2的电功率P2=UI2=2 V×1 A=2 W,故C错误,D正确;因 通过L1的电流无法确定,所以无法计算灯L1的电阻和电功率, 故A、B错误。 5. (2026宁波象山期末)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移 动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示, 则下列判断正确的有 ( )     D     ①电源电压为6 V　　 ②R2的最大阻值为10 Ω ③R1的最大功率为0.2 W　 ④电路的总功率变化了1.2 W A. ②③　    B. ①③　    C. ①④　    D. ②④ 解析　由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2 两端的电压,电流 表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时, 电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6 A,电源电压U=I1R1=0.6 A×R1(1);当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电 流最小,由图乙可知I2=0.2 A,U2=2 V,滑动变阻器的最大阻值R2= = =10 Ω,故②正确;因串联电路中总电压等于各分电 压之和,所以电源电压U=I2R1+U2=0.2 A×R1+2 V(2),由(1)(2)得: R1=5 Ω,U=3 V,故①错误;当电路中的电流最小时,电路的总功 率最小,则P小=UI2=3 V×0.2 A=0.6 W,当电路中的电流最大时, 电路为R1的简单电路,其电功率最大即电路的最大总功率,则 P1大=P大=UI1=3 V×0.6 A=1.8 W,故③错误;所以电路的总功率的 变化量ΔP=P大-P小=1.8 W-0.6 W=1.2 W,故④正确。故选D。 6. (2025金华东阳三模)我国生产的混合动力汽车可简化看成 由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以当电动机,又 可以充当发电机。请回答下列问题: (1)内燃机启动向车轮输送能量的同时也会给蓄电池充电,此 过程将内能转化为________和电能。 (2)电机充当发电机时,它的发电原理是_________现象。 (3)某种混合动力汽车电机(充当电动机)的额定功率为20 kW, 汽车所用的蓄电池的最大容量为30 kW·h,蓄电池充满电后的 电能全部供给电机,能使电机正常工作___________ h。     1.5     　电磁感应     　机械能     解析    (1)内燃机启动向车轮输送能量的同时给蓄电池充电, 此过程内燃机燃烧燃料产生内能,一部分内能转化为机械能 驱动车轮,另一部分内能转化为电能给蓄电池充电。 (2)电机充当发电机时,其发电原理是电磁感应现象。即闭合 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就 会产生感应电流。 (3)已知电机额定功率P=20 kW,蓄电池最大容量W=30 kW·h。 =1.5 h。 根据W=Pt可得,能使电机正常工作的时间为 t=  = 7. (2025嘉兴模拟)小科观察了小区入口的车辆出入自动控制 闸,发现当车牌被系统识别后,绿灯亮,栏杆被抬起,车辆通行。 (1)他设计了如图所示的模拟电路,车牌识别成功相当于图中 __________。 　开关S闭合     (2)已知该电路电源电压为6 V,指示灯L工作时的阻值为5 Ω, 滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω,线圈阻值不计。闭合开 关后,线圈吸住铁柱时,指示灯的功率为___________ W。 (3)若电源电压下降,栏杆不能被抬起。除了更换电池外,请你 再写出一种能使栏杆正常抬起的方法:___________________ ________________________________。 入电路的阻值(或将滑片向上移动)     　减小滑动变阻器接     0.8     解析    (1)当车牌被系统识别后,绿灯亮,栏杆抬起,则车牌被识 别成功相当于图中电路连通,即相当于开关S闭合。(2)由题图 知,指示灯L与滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路的阻 值为10 Ω时,电路中的电流为I= = =0.4 A,指示 灯的电功率为P=I2RL=(0.4 A)2×5 Ω=0.8 W。 (3)若电源电压下降,电路总电阻R不变,根据I= 知,电路中的 电流减小,电磁铁的磁性减弱,吸引力变小,不能将铁柱吸下来, 栏杆不能抬起,此时可以将滑动变阻器接入电路的阻值调小 些,增大电路中的电流,使电磁铁的磁性增强,将铁柱吸下来,可 以使栏杆正常被抬起来。 8. (2024四川成都中考)小张想设计一个有“低温”“中温” 和“高温”三个挡位的电加热器,其电路图如图所示,电源电 压为220 V,R1、R2是电热丝,开关S接触相邻的两个触点。她 准备了三根电热丝,R1=242 Ω,另外两根电热丝的阻值分别是 121 Ω和242 Ω,R2应该选取阻值为__________ Ω的电热丝。 开关S接触“1”与“2”两个触点时,通电1 min,电流产生的 热量是_______________ J。     1.2×104         121     解析　由电路图可知,开关S接触3、4两个触点时,电路为电热 丝R2的简单电路;开关S接触2、3两个触点时,电热丝R1与R2并 联;开关S接触1、2两个触点时,电路为电热丝R1的简单电路; 由P= 可知,电阻不同,功率不同;由于电加热器有“低温” “中温”和“高温”三个挡位,故R1与R2的阻值不能相同,故R2 应选取阻值为121 Ω的电热丝。开关S接触1、2两个触点时, 电路为R1的简单电路,通电1min,电流产生的热量Q= t=  ×60 s=1.2×104 J。 9. (2025杭州模拟)小金在“测定小灯泡电功率”的实验中,电 源为三节干电池,小灯泡额定电压为2.5 V。          (1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。 (2)小金连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一 位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,接 下来的操作是_________________________________________________________;小金测量了六组数据且记下对应的电压表 和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U图像,可计算出小 灯泡的额定功率是_________ W。 (3)根据图丙分析,为完成上述整个实验,所选用的滑动变阻器 可能是_________(填字母)。 A. “0.5 A    10 Ω”　    B. “1 A    20 Ω” C. “1 A    60 Ω”　     D. “0.2 A    200 Ω”     C         1     额定电压2.5 V     　移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为 答案    (1)如图所示       10. (2025宁波慈溪模拟)小华和小红两名同学各自进行“测 定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同,小 灯泡标有“3.8 V”字样,电源电压为6 V且保持不变,他们各 自按电路图连接电路。 (1)小华同学实验步骤正确,闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电 流表示数为0.3 A,接下来他移动滑动变阻器的滑片,观察到小 灯泡始终不亮,电流表示数会变化,但电压表示数始终为零。 若电路中只有一处故障且只发生在小灯泡L或滑动变阻器上, 则电路故障是__________________。 (2)小华实验时,其部分实验数据和现象如表所示。 　小灯泡短路     实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度 1 1 0.1 较暗 2 3.8 正常发光 3 4 0.36 较亮 由于小华粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数, 于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻:R= = = 10 Ω,再计算出灯泡两端电压为3.8 V时的功率P= = = 1.444 W。请你帮他判断,小灯泡的额定功率应_______(填 “大于”“等于”或“小于”)1.444 W。 (3)小红按如图所示的电路图正确接线,闭合开关,移动滑动变 阻器滑片P,灯泡正常发光时,电压表指针偏转角度较小,且指 针未对准刻度线,会产生较大误差,经思考小红将电路略做改 　小于     动依然完成了实验,她的改动如下:_______________________ __________________________________,然后闭合开关,移动 滑动变阻器的滑片,当电压表示数为________ V时,小灯泡正常 发光,若此时滑动变阻器的阻值为10 Ω,可得出小灯泡的额定 功率为_____________ W。     0.836         2.2     在滑动变阻器两端,并选择0~3 V量程     　断开开关,将电压表并联 解析    (1)小灯泡不发光说明灯泡短路、灯泡断路或滑动变 阻器断路,电流表的示数为0.3 A,说明灯泡和滑动变阻器不可 能断路,故电路中存在的故障是小灯泡短路。 (2)灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大,小灯泡正常发光 时的温度比测第1组数据时小灯泡的温度高,电阻阻值大于10 Ω,由P= 可知,小灯泡的额定功率应小于1.444 W。 (3)小灯泡的额定电压为3.8 V,电压表并联在小灯泡的两端,电 压表选择0~15 V量程,偏转角度较小,且指针未对准刻度线,误 差较大;当小灯泡正常发光时,小灯泡和滑动变阻器串联在电 路中,电源电压为6 V,小灯泡两端电压为3.8 V,滑动变阻器两 端电压U滑=6 V-3.8 V=2.2 V,故电压表选0~3 V的量程,断开开 关,然后与滑动变阻器并联,电压表示数为2.2 V时小灯泡正常 发光,此时滑动变阻器的阻值R滑=10 Ω,电路中的电流I= =  =0.22 A;小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8 V×0.22 A= 0.836 W。 11. (2025杭州钱塘区一模)如图所示为一自动加热水杯的工 作原理图。S是一个温控开关,R1、R2为电加热丝,其中R1阻值 为200 Ω,当加热到预定温度后,S自动切换到另一位置,处于保 温状态时电路的功率为44 W;不考虑温度对电阻的影响,A、 B是两种不同颜色的LED指示灯,电阻可忽略不计,红灯亮表 示加热状态,绿灯亮为保温状态。 (1)A灯亮时,R1、R2的连接方式为_______(填“串联”或 “并联”)。 (2)请说明A、B灯的颜色并分析原因。 (3)求该水杯的加热功率。 　串联     答案    (2)见解析     (3)242 W 解析    (1)由图可知,当开关拨到上边时,此时A灯亮,R1、R2串 联。 (2)当开关拨到下边时,此时B灯亮,只有R1工作,此时电路中的 电功率为P下= ,当开关拨到上边时,电路中的电功率P上=  ;由此可知,P下>P上,即开关拨到下边时的电功率大于开 关拨到上边的电功率,功率大时为加热状态,所以A是绿灯,B 是红灯。 (3)当开关拨到下边时,为加热状态,此时电路中的的电功率 P加热= = =242 W。 12. (2025绍兴三模)某电动汽车采用锂电池作为动力来源,其 部分技术参数如下: 电池容量 80 kW·h 续航里程 700 km 快充电压 800 V (1)电动机工作时,将______能转化为机械能。该电动汽车使 用锂电池,充电时要将外壳与地线保持良好接触,否则充不了 电,这是为了防止_______(填“断电”或“漏电”)。 (2)若该电动汽车百公里耗电量为12.5 kW·h,则电池充满电后 理论上可行驶___________ km。 (3)车主快充30 min将电量从10%充至80%,求快充时的充电电 流。     640     　漏电     　电     答案    (3)140 A 解析    (1)电动机工作时,将电能转化为机械能;电动车的外壳 有大量的金属材料,充电时需要供电系统中提供接地良好的 地线,是为了防止因漏电使外壳带电而造成触电事故。 (2)电动汽车的电池容量是80 kW·h,百公里耗电量为12.5 kW·h,则电池充满电后理论上可行驶的距离为s= ×100 km= 640 km。 (3)该电动汽车的电池容量为80 kW·h,30 min即可将电量由10%充至80%,快充时的充电功率P= = = 112 kW=1.12×105 W,由P=UI可得,快充时的充电电流I= = =140 A。 13. 【学科特色·项目式学习】(2025舟山模拟)冬天坐在马桶 上感觉非常冰凉,某校学习小组展开“自制智能电热马桶 圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制订了评价量 规,表一为部分评价指标。 评价 指标 评价等级 优秀 良好 待改进 升温 速度 人坐在马桶 圈上面后5 s 内温度上升 至30 ℃以上 人坐在马桶 圈上面后10 s 内温度上升 至30 ℃以上 人坐在马桶 圈上面后10 s 内温度无法 上升至30 ℃ 表一   在保温挡时 工作电路电 流不大于50 mA 在保温挡时 工作电路电 流范围在50~ 100 mA 在保温挡时 工作电路电 流大于100 mA 图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6 V, Ra为压敏电阻,其阻值随压力的变化如图乙所示。Rb为热敏电阻,其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40 mA时,吸合衔铁,使工作电路处于加热状态;在电流小于20 mA时,衔铁被释放,工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为 220 V,R2=100 Ω。(电磁铁线圈电阻忽略不计,g取10 N/kg)        表二 (1)对照评价量规,为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节 能性”这一维度达到优秀,R1的阻值至少为多少? (2)请计算体重为50 kg的小舟坐在马桶上时,马桶圈的温度调 控范围。 (3)在实验过程中,该小组同学发现Ra坏了,于是找了另一个压 敏电阻Rc,其阻值随压力变化如图乙所示。小舟经过分析认 为不合适,这样会比较费电。请你通过分析说明理由。 (提示:加热状态下比保温状态更费电) 答案    (1)4 300 Ω     (2)32~40 ℃     (3)见解析     解析    (1)当触点开关断开时,两个电阻串联,而触点开关闭合 时,R1被短路,根据P= 知,当触点开关闭合时是加热挡,触点 开关断开时是保温挡;工作电路的电压为220 V,在保温挡时工 作电路电流不大于50 mA=0.05 A,由I= 得,此时最小总电阻 R总= = =4 400 Ω,根据串联电路的电阻特点知,R1的最小 阻值R1=R总-R2=4 400 Ω-100 Ω=4 300 Ω。 (2)体重为50 kg的小舟坐在马桶上时,压力F=G=mg=50 kg× 10 N/kg=500 N,根据图乙知,此时Ra=50 Ω,控制电路电源电压 U'=6 V,在电流小于20 mA=0.02 A时,衔铁被释放,工作电路处于 保温状态,此时温度最高,则总电阻R总'= = =300 Ω,根据 串联电路的电阻特点可知,此时Rb=R总'-Ra=300 Ω-50 Ω=250 Ω, 根据表格中数据可知,此时温度为40 ℃;当电磁继电器在电流 大于40 mA=0.04 A时,衔铁被吸合,此时温度最低,则总电阻R总″= = =150 Ω,根据串联电路的电阻特点可知,此时Rb'=R总″- Ra=150 Ω-50 Ω=100 Ω,根据表格中数据可知,此时温度为32 ℃。综上所述,马桶圈的温度调控范围是32~40 ℃。 (3)用另一个压敏电阻Rc替换Ra,当没有人坐在马桶上时压敏 电阻的阻值较小,为100 Ω,当电磁继电器在电流大于40 mA= 0.04 A时,衔铁被吸合,开始加热,此时总电阻R总″= = = 150 Ω,当热敏电阻的阻值小于150 Ω-100 Ω=50 Ω,即环境温度 小于25 ℃时,即使没有人用马桶,马桶也会自动加热,浪费电。 $