第十八章 电功率（高效培优·重难点训练）物理新教材人教版九年级全一册

第十八章 电功率 【题型1 电功和】 1 【题型2 利用电能表的主要参数计算电能】 2 【题型3 】 2 【题型4 】 3 【题型5 】 4 【题型6 】 5 【题型7 】 5 【题型8 】 6 【题型9 】 7 【题型10 】 7 【题型11 】 8 【题型12 实验】 8 【题型13 】 10 【题型14 实验探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关】 11 【题型15 】 12 【题型16 】 12 【题型17 】 14 【题型1 电功、】 1．日常生活中有时说：“这个月你家用了50度电。”这里的“度”是下列哪个物理量的单位（     ） A．电能 B．电功率 C．电流 D．电压 【答案】A 【详解】“度”是日常生活中电能的常用单位，1度=1千瓦时（kW·h），表示功率为1千瓦的用电器工作1小时消耗的电能；电功率的单位是瓦特（W），电流的单位是安培（A），电压的单位是伏特（V），均与“度”无关。 故选A。 2．关于电功，下列说法正确的是（     ） A．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能 B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少 C．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 D．电流越大，电流做功就一定越多 【答案】A 【详解】A．根据电功的定义，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确； B．根据能量守恒定律，电流做功的多少等于电能转化为其他形式能的多少，不可能大于，故B错误； C．电流通过电灯做功时，电能转化为光能和内能（灯泡会发热），并非只转化为光能，故C错误； D．由电功公式可知，电流做功的多少与电流大小、导体两端电压以及通电时间都有关，仅电流大，不能确定电流做功一定越多，故D错误。 故选A。 3．某手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为5000mA·h，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为___________h。民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦·时）的锂电池上飞机，该手机___________（选填“能”或“不能”）带上飞机。 【答案】 250 能 【详解】由可知，锂电池储存的电能 由于，符合民航局规定，因此该手机能带上飞机。 【题型2 利用电能表的主要参数计算电能】 4．一同学记录自家电能表12月初的示数为，12月末的示数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．12月末电能表的示数为 C．12月份消耗的电能为 D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越快 【答案】C 【详解】A．电能表是测量 消耗电能（电功） 的仪表，不是测电功率，故A错误； B．电能表最后一位是小数位，12月末示数为，不是，故B错误； C．12月份消耗的电能为 故C正确； D．闪烁次数多代表消耗电能总量多；闪烁速度快才代表电能消耗快（功率大），故D错误。 故选C。 5．小明利用电能表测量电热水器实际消耗的电能。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为_________J。 【答案】 3023.6 【详解】【小题1】电能表的读数规则，表盘上最后一位数字代表小数位，前面的数字代表整数位。表盘上标注的单位是。因此，电能表的示数为； 观察现在仅接通电热水器时，电能表指示灯1min 内闪烁了80次。消耗的电能 6．小明发现家里的电能表没有转动的铝盘，取而代之的是脉冲信号灯，用电时脉冲灯闪烁，闪烁越快则相同时间内用电越多，示数由液晶板显示，按键可以切换显示的内容，比如图甲中显示的是截至上个月末电能表记录的总电量，切换回当前总电量后如图乙所示，则本月小明家已用电__________度，脉冲灯闪烁________次。 【答案】 10 12000/ 【详解】由图可知上月和本月总电量，所以本月用电量 脉冲灯闪烁次数 7．在秋季社会实践活动中，好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备，只让电炉子工作：给体积为2L、温度为20℃的自来水加热，使其温度提升了30℃。发现用时5min，家里电能表的转盘转了300转。[，] 求：该烧水过程中 (1)水吸收的热量； (2)电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳？ (3)电炉子烧水的效率。 【详解】（1）水的体积 水的质量 水吸收的热量 （2）由电能表的参数为可知，用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转；电炉子工作时，电能表转盘转了300转，消耗的电能为 （3）电炉子烧水的效率 【题型3 】 8．小林发现家里新买了一款恒温电热水壶，说明书显示该电热水壶额定加热工作电压为220V，额定加热工作电流为2A，下列说法正确的是（     ） A．正常工作时的电阻为50Ω B．该电热水壶加热工作1分钟消耗440J电能 C．它可以在110V的电压下正常工作 D．该电热水壶加热工作1小时消耗1584000J电能 【答案】D 【详解】A．根据欧姆定律，正常工作时的电阻，故A错误； B．工作时间，消耗电能，故B错误； C．电热水壶的额定工作电压为220V，110V远低于额定电压，无法正常工作，故C错误； D．工作时间，消耗电能，故D正确。 故选D。 9．课堂上老师演示了图所示的实验，闭合开关后小灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃，随着玻璃温度升高，小灯泡逐渐亮起来。由此可知随着玻璃温度升高，其电阻________（选填“变大”“变小”或“不变”）；某充电宝铭牌上写着“电池容量”，充满电后，存储的电能为________。 【答案】 变小 0.074 【详解】闭合开关后小灯泡不亮，说明常温下玻璃导电性差、电阻很大，加热后玻璃温度升高，小灯泡逐渐变亮，说明电路中电流变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，玻璃的电阻随温度升高变小； 电池容量，电压， 存储的电能 10．如图所示，电路中的电源电压保持不变，定值电阻，闭合开关S，电流表A的示数为0.6A，电流表A1的示数为0.2A。则电源电压为________V；电路工作5min消耗的电能是________J。 【答案】 4 720/ 【详解】由图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电路，电流表A1测R1支路电路，各支路电压等于电源电压，故电源电压为 电路工作时间 根据电能公式，电路消耗的电能 11．如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6  A，电流表A1的示数为0.3   A，已知R1的阻值为10  Ω，求： (1)电源电压； (2)整个电路的总电阻； (3)1  min内通过R1的电流所做的功。 【详解】（1）由图可知，电阻并联，电流表A测量总电流，电流表测量流经的电流。由并联电路的电压规律可知，电源电压 （2）由欧姆定律可知，电路中的总电阻 （3）1min内通过的电流所做的功 12．如图所示，电源电压保持不变，、为定值电阻，当只闭合开关时，电流表示数为0.5A，当同时闭合开关、时，电流表的示数变为1.5A。 (1)与的比值是多少？ (2)若，电源电压是多少？ (3)通电1分钟电流做多少功？ 【详解】（1）通过的电流为 根据并联分流的规律，与的比值为 （2）电源电压为 （3）通电1分钟电流做的功为 【题型4 】 13．使用一节干电池可以使教室墙上挂的石英钟连续工作近一年时间，迷你小风扇使用一节同样的干电池只能连续工作几小时。与石英钟相比，迷你小风扇（     ） A．消耗电能较多 B．消耗电能较少 C．实际功率较小 D．实际功率较大 【答案】D 【详解】 AB．两者使用的是同样的一节干电池，干电池储存的电能相同，因此消耗的电能相同，故AB错误； CD．根据公式，消耗的电能相同，迷你小风扇的工作时间远短于石英钟，所以迷你小风扇的实际功率更大，故C错误，故D正确。 故选D。 14．关于电功和电功率说法不正确的是（     ） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大 B．单位时间内，电流做功越多，电功率越大 C．电功率是表示电流做功快慢的物理量 D．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位 【答案】A 【详解】A．电功率的计算公式为，电功率大小由电功（消耗电能的多少）和通电时间共同决定。只说消耗电能越多，没有控制时间相同，无法得出电功率越大的结论，故A错误； B．电功率的定义就是单位时间内电流做功的多少，单位时间内电流做功越多，电功率越大，故B正确； C．电功率的物理意义就是表示电流做功（消耗电能）的快慢，故C正确； D．千瓦时（kW·h）是电功的单位，千瓦（kW）是电功率的单位，故D正确。 本题选择描述错误的，故选A。 15．水银体温计的原理是液体的______；岳云鹏和孙越的相声《妙言趣语》中提到“瓩”字，这个字念“千瓦”，它是______（选填“电功”或“电功率”）的单位。 【答案】 热胀冷缩 电功率 【详解】水银体温计利用液体的热胀冷缩原理工作，温度变化时，水银体积随温度改变膨胀或收缩，使液柱高度变化来显示体温；“瓩”代表千瓦，电功率的单位包括瓦特、千瓦。 【题型5 】 16．如表所示为两种家用电器的铭牌，下列说法正确的是（     ） 电热水器 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率2000W 电饭锅 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率800W A．两种家用电器正常工作时，电饭锅的工作电流大 B．1kW•h的电能可以供电热水器正常工作2小时 C．电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W D．两种家用电器正常工作时，电热水器比电饭锅消耗电能快 【答案】D 【详解】A．根据，，额定电压都是 220V。电热水器电流 电饭锅电流 显然，电热水器电流更大。故A错误; B．由， ， 只能工作0.5小时。故B错误； C．先求电热水器电阻 接到电路中，实际功率 不是1000W。故C错误; D．电功率表示电流做功（消耗电能）的快慢。 电热水器额定功率大于电饭锅额定功率 ，正常工作时电热水器消耗电能更快。故D正确。 故选D。 17．如图所示，电源电压恒为9V，电压表、完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡“6V  6W”、“6V  3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为0.5A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为_________W，整个电路的总功率为_________W。 【答案】 1.5 4.5 【详解】由题意可知，灯泡L1的额定电流，电阻 灯泡L2的额定电流，电阻 当开关都闭合时，两灯泡串联，电路中的电流为 此时只有一盏灯正常发光，则正常发光的是L2，未正常发光的是L1。未正常发光的小灯泡的实际功率 整个电路的总功率 【题型6 】 18．把标有“8V　16W”的白炽灯和“12V　36W”的白炽灯并联后接在电源两端，其中只有一只灯泡正常发光（假设灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（     ） A．电路中干路电流为5A B．电源电压为16V C．能正常工作的是灯 D．两灯的实际功率相等 【答案】D 【详解】BC．由于两灯并联，并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压，为确保其中一只灯泡正常发光，根据两灯泡的规格可知，电源电压为 此时灯泡正常发光，故BC错误； A．灯泡正常工作时的电流为 灯泡的电阻为 通过灯泡的电流为 电路中干路电流为，故A错误； D．灯泡正常发光，实际功率为 灯泡的实际功率为 因此两灯泡的实际电功率大小相等，故D正确。 故选D。 19．现有两只小灯泡L1“12V  12W”、L2“12V  6W”，若将它们并联接入电源电压6V的电路中， 则___________（选填“L1”或者“L2”）发光更亮，若将它们与某电源连接成一个串联电路，保证元件安 全，电源电压最大值为___________V。 【答案】 L1 18 【详解】根据公式变形得，可得L1的电阻 L2的电阻 两灯并联时实际电压相等，根据，电压相同时电阻越小，实际功率越大。因，故L1的实际功率更大，发光更亮。 根据公式，可得L1的额定电流 L2的额定电流 串联电路电流处处相等，为保证元件安全，电路最大电流取两灯额定电流的较小值，即 串联总电阻 根据，电源最大电压 【题型7 】 20．石帮家里选购电热水壶时，了解到如下两款电热水壶的部分铭牌信息。关于这两款电热水壶，下列说法正确的是（     ） A．连续工作一小时，甲电热水壶消耗电能1000 J B．连续工作一小时，乙电热水壶消耗电能1500 kW·h C．甲、乙都正常工作时，烧开初温和质量相同的水，甲电热水壶用时更短 D．甲、乙都正常工作时，烧开初温和质量相同的水，乙电热水壶用时更短 【答案】D 【详解】A．甲电热水壶连续工作1小时消耗的电能，故A错误； B．乙电热水壶连续工作1小时消耗的电能，故B错误； CD．烧开初温和质量相同的水，水需要吸收的热量Q相同，不计热损失时，电热水壶消耗电能 根据，功率越大，加热时间越短。乙的额定功率大于甲的额定功率，因此乙电热水壶用时更短，故C错误，D正确。 故选D。 21．太阳能路灯是一种利用太阳能发电的户外照明设备，白天通过太阳能电池板将光能转化为电能，储存在蓄电池中，夜晚自动点亮LED光源。白天充电时，蓄电池相当于电路中的______。若该路灯LED灯的功率为20W，每晚正常工作10小时，则一晚消耗的电能为______J。 【答案】 用电器 【详解】白天充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，此时它在电路中消耗电能，相当于用电器。 该路灯LED灯的工作时间 消耗的电能 22．社区广场安装了光伏智慧路灯，白天通过太阳能电池板收集能量储能，夜晚自动点亮照明，还能为市民的手机提供充电功能。白天太阳能电池板将太阳能转化为________能；若路灯的蓄电池充满电后，可供功率为15 W的LED灯正常工作10小时，同时供功率为5W的充电接口持续工作8小时，则蓄电池满电状态下存储的电能至少为________。 【答案】 电 0.19 【详解】太阳能电池板的功能是将太阳能转化为电能，再将电能储存到蓄电池中。 LED灯消耗的电能 充电接口消耗的电能 蓄电池存储的总电能 23．如图所示，用电力监测仪监测电热水壶的工作情况。现将1kg水从25℃加热到75℃，用时200s，此过程中监测仪上显示的电压为220V、电流为5A。已知，忽略加热过程中水的质量变化。 (1)求加热时，电热水壶的： ①电阻； ②电功率； (2)通过计算判断电热水壶消耗的电能与水吸收的热量是否相等，并分析原因。 (2)不相等，因为加热过程中有热量散失，且电热水壶自身吸热 【详解】（1）加热时，电热水壶的电阻 电热水壶的电功率 （2）电热水壶消耗的电能 水吸收的热量 ，电热水壶消耗的电能与水吸收的热量不相等，这是因为加热过程中有热量散失且电热水壶自身吸热。 24．冬天，人们常用电热毯来取暖。如图所示，是某品牌电热毯的等效电路，有高温挡和低温挡， 低温挡电功率为25W，已知电阻。 求： (1)电热毯在低温挡下工作1小时消耗电能多少J； (2)电阻R0的阻值； (3)该电热毯在高温挡下工作7分钟产生的热量被初温质量2kg的水全部吸收，则在标准大气压下水的末温是多少摄氏度？ 【详解】（1）根据可得，电热毯在低温挡下消耗的电能 （2）低温挡为串联电路，根据，电路中的总电阻 串联电路总电阻等于各电阻之和，因此 （3）高温挡只有R工作，高温挡的电功率 工作7min产生的热量 热量全部被水吸收，则 根据，水升高的温度 水的末温 因为，所以水的末温为25℃。 【题型8 】 25．如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（　　） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为85Ω D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W 【答案】D 【详解】A．定值电阻的阻值不变，在I—U图像中是一条过原点的直线，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化，其I—U图像是一条曲线，故甲为定值电阻的图线，乙为灯泡的图线，故A错误； B．电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关。当电压为0时，通过L与R的电流为0，但阻值不为0，故B错误； C．将L和R并联在6V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以 由图像可知，通过它们的电流分别为，，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为 电路总电阻为 故C错误； D．将L和R串联在6V的电源两端时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图像可知，当电路中的电流时，，，满足 则此时L的功率为 故D正确。 故选D。 26．某次实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I-U图像，如图所示。下列说法中正确的是（     ） A．②是小灯泡的I-U图像 B．当通过定值电阻R的电流为0.2A时，它消耗的电功率为0.2W C．把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.4A D．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，R和L的总功率为3.6W 【答案】D 【详解】A．定值电阻的阻值不变，其电流与电压成正比，其图像是一条过原点的直线，所以②是定值电阻的图像；小灯泡的电阻随温度的升高而增大，其图像是一条曲线，所以①是小灯泡的图像，故A错误； B．由图像可知，当通过定值电阻R的电流为0.2 A时，其两端的电压为2 V，则它消耗的电功率为，故B错误； C．把定值电阻R和小灯泡L串联接在电源电压恒为9 V的电路中时，由于串联电路中电流处处相等，且总电压等于各部分电压之和，由图像可知，当电路中的电流为0.5 A时，定值电阻两端的电压为5 V，小灯泡两端的电压为4 V，此时总电压为，所以电路中的电流应为0.5 A，故C错误； D．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4 V的电路中时，它们两端的电压均为4 V，由图像可知，此时通过定值电阻的电流为0.4 A，通过小灯泡的电流为0.5 A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流为 电路的总功率为，故D正确。 故选D。 27．如图所示电路，电源电压U恒定。当A、B间接入标有“3V，1.5W”的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、、，断开，滑片P移到某一位置时灯泡L恰好正常发光；再将滑片P向下移动一段距离，R的阻值变化了5Ω，电流表示数变化了0.1A，此时电流表示数______A；当A、B间换接为，闭合S、，断开、，电压表示数为，的功率为，的功率为，，电路的总功率为4W，、、均为定值电阻，每个电阻的阻值只有5Ω、10Ω、12Ω、20Ω这四种可能，则______V。 【答案】 0.4 2 【详解】当A、B间接入灯泡L，闭合S、S1、S2，断开S3时，灯泡L与滑动变阻器R串联。根据，可得灯泡L的电阻 根据，可得灯泡L正常发光的电流 ‌滑片P向下移动，滑动变阻器接入阻值变大，电路总电阻变大，电流变小。已知电流表示数变化了，所以此时电流 当A、B间换接为R3，闭合S、S3，断开S1、S2时，R1、R2、R3串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流。 由得，电路中的电流 先根据灯泡正常发光时的情况求电源电压，当灯泡正常发光时电流，此时滑动变阻器阻值设为，则电源电压 当电流为时，滑动变阻器阻值设为，则 则电源电压 即 解得，所以 那么 由可得，电路中的总电阻 已知，串联电路电流处处相等，由可知 又因为、、均为定值电阻，每个电阻的阻值只有、、、这四种可能，且 通过尝试不同组合可得若，，则（不符合要求，舍去）； 若，，则（不符合要求，舍去）； 若，，则（不符合要求，舍去）； 若，，则（不符合要求，舍去）； 若，，则（符合要求）。 根据，可得 28．如图所示电路，电源两端电压恒为3V，定值电阻阻值为10Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2A，则通过电阻的电流为_________A，两端电压为_________V，电路消耗的总功率为_________W。 【答案】 0.2 2 0.6 【详解】由图可知，开关S闭合，两电阻串联，串联电路各处电流都相等，电流表示数为0.2A，则通过电阻R1的电流为0.2A。 根据欧姆定律可得，R1两端电压 电路消耗的总功率 29．愉快的学习参观结束了，众人回到各自家中，小袁吃完饭正准备洗个热水澡，他抬头看到家里的电热水器的部分参数如下表所示。 额定电压 220V 工作电流 5A 加热功率 1100W 容量 50L (1)小袁思考：将一满箱水（50L）从20℃加热到50℃，水需要吸收多少热量？已知水的比热容 (2)该电热水器正常工作时的电阻是多少？ (3)若电热水器的热效率为90%，完成上述加热过程需要消耗多少电能？ 【详解】（1）水的质量 水吸收的热量 （2）电热水器正常工作时的电阻 （3）由热效率得，消耗的电能 30．青海省某学校配有智能电热饮水机，其简化电路如图所示。电源电压，，，、均为加热电阻器。、同时闭合时，饮水机处于加热状态。温度达到时水开始沸腾，自动断开，饮水机处于保温状态。已知水的比热容，求： (1)将饮水机中的水从加热至沸腾，水吸收的热量； (2)当饮水机处于保温状态时，通过的电流； (3)当饮水机处于加热状态时，加热的电功率； (4)请你从使用安全或节能节水的角度对饮水机的使用提出一条合理建议。 【详解】（1）由题可知，水升高的温度 所以水吸收的热量 （2）由图可知，饮水机处于保温状态时，只有接入电路。根据欧姆定律可得，通过的电流 （3）由图可知，饮水机处于加热状态时，与并联。 的电功率 的电功率 加热总功率 （4）结合使用场景，从安全、节能或节水角度提出一条合理建议即可，例如定期清理水垢提高加热效率、保证饮水机金属外壳接地防止触电等。 【题型9 】 31．如图甲所示是家用电热水壶，其内部简化电路图如图乙所示，、均为定值加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电热水壶加热功率为，保温功率为。用此电热水壶将质量为的水，从加热至。、，下列说法正确的是（　　） A．旋转旋钮开关到“1”时，电热水壶处于加热挡 B．的水从加热至，吸收的热量为 C．电热水壶加热挡工作，消耗的电能为 D．电热水壶保温挡时，接入电路电阻的阻值为 【答案】C 【详解】A．开关接“1”时，与串联，电路总电阻 接“2”时，只有接入电路，电阻为R1；电源电压不变，根据可知，开关接“1”时，电热水壶处于保温挡；开关接“2”时，电热水壶处于加热挡，故A错误； B．水升高的温度 水吸收的热量为 ，故B错误； C．电热水壶加热挡工作，消耗的电能为，故C正确； D．加热挡只有接入电路，R1的电阻 保温挡的总电阻 接入电路电阻的阻值为，故D错误。 故选C。 32．如图是小明设计的一个高、中、低三个挡位的电加热器的电路图，，当开关、闭合，、断开，加热器处于______挡位；当开关______加热器处于高挡位。 【答案】 低 、、闭合，断开 【详解】电源电压不变时，根据可知，电路总电阻越大，总功率越小，挡位越低。 当、闭合，、断开时，与串联，总电阻 根据串联电路中电阻的规律可知，此时总电阻最大，总功率最小，因此加热器处于低挡位。 高挡位需要总功率最大，即总电阻最小，当闭合，断开时，与并联，总电阻最小，总功率最大，此时为高挡位。 33．图甲是便携电热壶，其内部简化电路如图乙所示，，S1是温控开关，水沸腾时自动____________（填“闭合”或“断开”），跳转至保温状态。此电热壶的额定加热功率为____________W；不计热量损失，在额定加热功率下将质量为0.5kg、初温为的水烧开（标准大气压下），至少需要的时间是____________s。[已知] 【答案】 断开 800 210 【详解】当S闭合、断开时，电路中只有，总电阻最大，由可知，功率最小，处于保温状态；所以水沸腾时温控开关自动断开。 根据可知，当开关、闭合时，与并联，总电阻最小，功率最大，为加热状态。 电阻阻值相等，单个电阻的功率为 加热总功率为两个电阻功率之和 标准大气压下，水的沸点为，水升高的温度 水吸收的热量 不计热量损失，电流做功 则加热时间为 34．甲为某款电热煮茶器，其参数如表所示，某次加热过程中将1kg水从20℃加热至沸腾（1个标准大气压下），用时12min。查阅相关资料了解到电热煮茶器内部有两个加热电阻，请回答下列问题： 额定电压 220V 加热功率 500W 保温功率 100W 容积 1L (1)根据题目中的信息在图乙虚线框内画出煮茶器的工作电路图，并计算加热电阻和的大小。 (2)求此次加热过程中的效率。[，计算结果精确到0.1%] 【详解】（1）电热煮茶器内有两个电阻，且有两个不同的功率，故可以设计并联电路，采用单独工作为保温、与并联工作为加热挡的电路，如图所示： 由电路图可知，当闭合，断开时，电路中只有工作，电功率较小，即 根据，电阻的阻值为 当、都闭合时，电路中与并联，电功率较大，的电功率为 电阻的阻值为（开放性试题，答案合理即可） （2）水吸收的热量为 加热时间为 加热过程消耗的电能为 加热过程中的效率为 35．如图1是某款全自动中药电煎药壶，加热电路简化后如图2所示，和为发热电阻丝。只闭合开关S时文火煎药，文火的功率为100W；开关S、都闭合时武火煎药。求：[已知水的密度，水的比热容] (1)的电阻值。 (2)电煎药壶中装有1000mL初温为25℃的水，在1标准大气压下，用武火将水刚好加热到沸腾，用时400s，加热效率为90%，此次加热过程中电煎药壶消耗的电能。 (3)武火煎药时，的电功率。 【详解】（1）只闭合开关时为文火挡，只有接入电路，文火功率就是的功率，即 根据电功率公式变形得 （2）水的体积 水的质量 1标准大气压下水的沸点为，水吸收的热量 根据加热效率得消耗的电能 （3）、都闭合时，与并联，武火的总功率 并联电路中各支路独立工作，的功率仍为，因此的电功率 【题型10 】 36．如图，在制作简易调光台灯时选用电位器（相当于滑动变阻器）实现灯光亮度的连续调节，abc是电位器的三个接线柱，电源电压保持不变。下列说法正确的是（      ） A．将bc接线柱接入电路，滑片顺时针转动时灯泡变亮 B．将ac接线柱接入电路，滑片转动时灯泡亮度变化明显 C．灯光越亮，电位器的阻值越大 D．灯泡变暗时，电路的总功率变大 【答案】A 【详解】A．将接线柱接入电路时，接入电路的是滑片到之间的电阻丝。顺时针转动滑片时，滑片到的电阻丝长度变短，导体电阻与长度成正比，长度越短电阻越小，因此接入电路的电阻变小。电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变大，灯泡实际功率变大，灯泡变亮，故A正确； B．将接线柱接入电路时，接入的是全部电阻丝，转动滑片时，接入电路的电阻丝长度不变，电阻大小不变，根据欧姆定律可知电路电流不变，灯泡亮度不变，故B错误； C．灯光越亮，说明电路电流越大，电源电压不变，根据可知，电路总电阻越小，因此电位器接入电路的阻值越小，故C错误； D．灯泡变暗说明电路电流变小，电源电压不变，根据总功率公式，不变、变小，因此电路的总功率变小，故D错误。 故选A。 37．如图甲所示为一水位监测装置，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑为竖直放置的最大阻值为40Ω的滑动变阻器，浮子带动滑片P上下移动。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，装置内的水位达到警戒值25cm时，电流表的示数达到某一数值。电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。则（　　） A．当水位升高时，电流表的示数减小 B．该电路工作时，总功率最小值为0.3W C．水位为20cm时，滑动变阻器功率为0.45W D．达警戒水位时，电压表的示数为3V 【答案】C 【详解】由图甲可知，滑动变阻器R滑与定值电阻R0串联，电压表测R0电压，电流表测电路电流。 结合图丙，当时，得，定值电阻阻值 当滑动变阻器接入最大阻值时，电流最小为0.1A，因此电源电压 A．由图乙可知，水位升高时，R滑接入电路的阻值减小，总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流增大，电流表示数增大，故A不符合题意； B．电源电压不变，根据，总电阻最大时，总功率最小， 故B不符合题意； C．由图乙得，水位从10cm（）到30cm（），水位每升高1cm，R滑减小2Ω。水位为20cm时， 总电阻 电流 滑动变阻器功率 故C符合题意； D．警戒水位25cm时， 电流 电压表（测R0电压）示数 故D不符合题意。 故选C。 38．如图所示，电源的输出电压220V恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡实际电压是220V，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源很远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W，则此时灯泡的实际电压为___________V，输电导线AC、BD上消耗的功率为___________W。（灯丝电阻不考虑温度影响） 【答案】 4 【详解】灯泡L接在AB两点时，由可得，灯泡的电阻为 灯泡L接在CD两点时，由可得，此时灯泡的实际电压为 当灯泡接CD两点时，输电线总电阻与灯泡L串联，总电压，根据串联电压规律可知，输电线分得的电压为 串联电路电流处处相等，由可得 代入电压得 整理得 由可得，输电线的功率为 39．如图所示电路，电源电压为9V且保持不变， 灯泡L上标有“3V”字样，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2.5A”的字样。当开关S闭合，S₁、S₂断开时，调节滑动变阻器的滑片至某点，恰好使灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A。求： (1)灯泡的额定功率为_________W； (2)在这种情况下 R2接入电路的阻值为_________Ω； (3)当S、S1、S2都闭合时，且电流表使用0~3A测量范围，则此电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为_________。 【答案】(1)0.9 (2)20 (3) 【详解】（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，灯泡的额定电流，由灯泡L上标有“3V”字样可知，灯泡的额定电压，则灯泡的额定功率 （2）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 由可得，此时R2接入电路的阻值 （3）当S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电源电压，电流表测干路电流。并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1支路的电流I1不变，当滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大时，通过R2支路的电流I2最小，电路中总电流即电流表的示数I总变小，电路消耗的总功率最小为Pmin。由题意可得两支路的电流分别为、 干路的最小电流 电路消耗的最小电功率 当电流表的示数为最大量程时即时，通过R2的电流为 所以当干路电流为3A时，电路消耗的总功率最大，消耗的最大电功率 则此电路消耗的最小电功率与最大电功率之比 40．图甲是定值电阻R1和标有“6V，6W”灯泡L的I－U关系图像。连接电路如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合，S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电流表的示数为0.5A。求：    (1)电源电压； (2)当开关S、S1闭合，S2断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，R1消耗的功率； (3)闭合开关S、S2，S1断开、调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下，求灯泡L功率的取值范围。 【详解】（1）当开关S、S2闭合，S1断开，灯泡L和R2串联接入电路，通过图甲可知通过灯泡L的电流时，灯泡L两端的电压 将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，R2的全部阻值接入电路，R2的两端的电压 电源电压 （2）通过图甲可知定值电阻R1的阻值 当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电阻R1和R2串联接入电路，总电阻 电路中的电流 R1消耗的功率 （3）当滑动变阻器接入电阻最大（滑片在b端）时，电路电流最小，灯泡功率最小，即（1）中的情况：最小功率 电源电压为8V，当滑动变阻器接入电阻达不到最大值时，灯泡两端的电压可达到其额定电压（6V），电功率也可达到额定功率，即最大功率 故灯泡L功率的取值范围为 41．如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2标有“30Ω  1A”字样，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。设小灯泡电阻不随温度改变，求： (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)只闭合开关S1时电压表的示数； (3)只闭合开关S2，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 【详解】（1）由小灯泡铭牌标注可知小灯泡的阻值为 （2）当只闭合开关S1时，与小灯泡串联，电路中的电流 电压表测量灯泡两端的电压，示数为 （3）只闭合开关S2，则与小灯泡串联。 当滑片在最左端时电路的电阻最大，电流最小，小灯泡电功率最小。则 小灯泡的最小电功率 当滑片向右滑动时，电路电阻减小，电流变大，为确保电路安全，小灯泡所分电压最大可为3V，此时电路电流为 小灯泡的最大电功率 则小灯泡电功率的变化范围 【题型11 】 42．某兴趣小组设计的电子身高测量仪电路如图所示，其中电源电压恒为4.5V，定值电阻，滑动变阻器的规格为“20Ω；0.5A”，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，为了保证电路中各元件安全工作，则下列说法正确的是（     ） A．若待测人的身高太高则可能会烧坏电流表 B．若待测人的身高太矮则可能会烧坏电压表 C．变阻器接入电路的阻值范围是3Ω∼15Ω D．电路总功率的变化范围是1.125W~2.25W 【答案】D 【分析】明确电路连接方式和电表的测量对象，同时判断身高变化时滑动变阻器滑片移动方向，可判断电流表和电压表是否会烧坏；确定电路允许的最大电流和允许的最大电压，计算滑动变阻器的阻值范围；最后根据计算电路总功率的变化范围。 【详解】A．由图可知，与串联，电流表测电路电流，电压表测两端电压；身高太高时，接入电路阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据，电路电流变小，电流不会超过电流表量程，不会烧坏电流表，故A错误； B．身高太矮时，接入电路阻值变小，根据串联分压规律，两端电压变小，电压不会超过电压表量程，不会烧坏电压表，故B错误； C．滑动变阻器允许的最大电流为，电流表量程为，因此电路允许的最大电流，此时电路总电阻 滑动变阻器接入的最小阻值 电压表量程为，因此两端最大电压，此时两端电压 电路最小电流 滑动变阻器接入的最大阻值 因此接入电路的阻值范围是，故C错误； D．电路总功率公式为，电源电压不变，因此最大总功率 最小总功率 因此电路总功率的变化范围是，故D正确。 故选D。 43．如图所示，灯泡标有“4 V 1W”字样（灯泡电阻不变），电流表量程为0~0.6A。将滑动变阻器滑片调节至最大阻值处，闭合开关S1、S2，电流表示数为0.3A；断开开关S2，移动滑动变阻器滑片至最左端，灯泡恰好正常发光，此时电压表示数为2V。此电路中的电源电压为_________V；电路的最小功率为___________W（保留2位小数）；若闭合开关S1、S2，电流表示数变化范围为_____________。 【答案】 6 0.82 0.3~0.6A 【详解】由可得，灯泡的电阻 闭合开关S1、断开开关S2，滑片在最左端时，滑动变阻器阻值为0，与灯泡串联，灯泡正常发光，电压表测两端电压，则电源电压 电路中的电流 由可得，的阻值 将滑动变阻器滑片调节至最大阻值处，闭合开关S1、S2时，与灯泡被短路，只有工作，电流为，则 闭合开关S1、断开开关S2，将滑动变阻器滑片调节至最大阻值处，、与灯泡串联，总电阻最大，为 电路的最小功率 闭合开关S1、S2时，与灯泡被短路，只有工作，滑片在最大阻值处时，电流最小为，滑动变阻器的电阻减小时，电流变大，电流表量程为0~0.6A，所以最大为0.6A，电流表示数变化范围为0.3~0.6A。 44．如图所示电路，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω.当断开开关S1、闭合S2，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为4.5V；当闭合开关S1，断开S2，滑动变阻器的滑片从最右端滑到中点过程中，电流表的示数由0.2A变为0.25A。求： (1)R2的阻值； (2)电源电压； (3)通过改变开关的通断和调节滑动变阻器，在电路中有电流的情况下，电路的最大功率与最小功率之比。（不考虑电流表和电压表的测量范围） 【详解】（1）当断开开关S1，闭合S2时，定值电阻R2与滑动变阻器R串联，电压表测定值电阻R2两端的电压，R2的电阻为 （2）当闭合开关S1，断开S2时，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，滑动变阻器的滑片从最右端滑到中点过程中，电流表的示数由0.2A变为0.25A，根据欧姆定律有 解得， （3）电源电压保持不变，由可知，电路中的电流最大时，电路的电功率最大，当开关S1、S2均闭合，滑动变阻器R的滑片滑到最左端时，定值电阻R1和定值电阻R2并联，电路的总电阻最小，电路中的电流最大，电路的电功率最大,为 电路中的电流最小时，电路的电功率最小，当开关S1闭合，S2断开，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，滑动变阻器R的滑片滑到最右端，滑动变阻器接入的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，电路的电功率最小,为 通过改变开关的通断和调节滑动变阻器，在电路中有电流的情况下，电路的最大功率与最小功率之比为 【题型12 实验】 45．如图所示，是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。电源电压保持不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为40Ω。她将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关，闭合开关S、，电压表示数为0.9V；移动滑片P置于中间位置时，电压表的示数为1.5V。重新将滑片P移至B端，断开开关，闭合开关S、，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；保持滑片P的位置不变，断开开关，闭合开关S、，电压表示数为2.25V。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．定值电阻R的阻值为20Ω C．小灯泡的额定电流为0.1A D．小灯泡的额定功率为0.5W 【答案】D 【分析】先通过两次定值电阻与滑动变阻器串联的电路，联立方程求出电源电压和定值电阻阻值，再利用滑片位置不变的条件，求出灯泡正常发光时的滑动变阻器接入电阻，进而算出灯泡的额定电流和额定功率。 【详解】AB．滑动变阻器的滑片P置于B端（阻值最大），断开开关，闭合开关S、，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，为，此时通过的电流为 电源电压为……① 滑片P置于中间位置时，即 定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，为，此时通过的电流为 电源电压为……② 联立①②可得，，，故AB错误； CD．重新将滑片P移至B端，断开开关，闭合开关S、，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，为2.5V，即额定电压，设此时滑动变阻器接入的电阻为，由串联电流规律可知，电路电流为小灯泡的额定电流，电源电压为 代入数据，得……③ 保持滑片P的位置不变，断开开关，闭合开关S、，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，为，此时通过的电流为 电源电压为 代入数据 解得 将代入③，解得。 小灯泡的额定功率为，故C错误，D正确。 故选D。 46．如图是测量额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω，电源电压恒为8V，滑动变阻器可供选择：（5Ω  1A）、（20Ω  1A）。请完成下列问题： (1)滑动变阻器应选用________。（选填“”或“”） (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至________端（选填“a”或“b”）。 (3)闭合开关后，你会发现灯不亮，电压表示数接近________，造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上“×”并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上________。 (4)线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为4.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为________W。 【答案】(1) (2)a (3) 电源电压 (4)1.8 【详解】（1）小灯泡正常发光时，电路电流 滑动变阻器分得的电压 则滑动变阻器需要接入的电阻 因此选择。 （2）闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，本题滑动变阻器下接线柱接b端，滑片移到a端时接入电阻最大，因此填a。 （3）原电路连接错误：电流表并联在灯泡两端，电压表串联在电路中。电压表内阻极大，电路电流几乎为零，因此灯泡不亮，电压表几乎分得全部电源电压，示数接近电源电压8V。改正后需满足：电流表串联在电路中，电压表并联在灯泡两端。 （4）电流表选用量程，分度值为0.02A，读数为0.4A，因此小灯泡额定功率 47．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样。    (1)小华连接了如图甲所示的电路，闭合开关前，小明发现有一根导线连接错误，请你用笔在图中这根导线上画“×”，并重新画一根正确连接电路的导线（导线不能交叉）。 (2)正确连接电路后，将滑动变阻器调到最大阻值。闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压是2.5V时，电流表的示数如图乙所示________A，小灯泡的额定功率是________W。 (3)小华按照正确方法进行了多次实验，测量数据和观察到的现象如下表所示。 实验序号 1 2 3 4 5 6 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 微光 熄灭 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 电流I/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 分析实验数据可知： ①由第1次到第6次的实验可知，滑动变阻器的滑片P是逐渐向________（填“a”或“b”）端移动的。 ②小灯泡的实际功率越________（填“大”或“小”），小灯泡就越亮。 ③在不同电压下，小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与________有关。 (4)若电压表损坏，小明利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图所示的电路，测量额定电压为的小灯泡的额定功率： ①闭合开关________，调节滑片P，使电流表示数为________； ②保持滑片P位置不动，断开开关S1，闭合其他开关，读出电流表示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式为P额=________（用题中物理量字母表示）。 【答案】(1) (2) 0.28 0.7 (3) b 大 温度 (4) S、S1 【详解】（1）如图甲所示的电路中，灯和变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，灯与变阻器应串联，电压表与灯并联，应将开关右端与灯泡右端相连，叉掉灯泡右端与滑动变阻器相连的导线，据此作图。 （2）图乙中，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，此时小灯泡两端的电压为额定电压2.5V，所以小灯泡的额定功率为 （3）由第1次到第6次的实验可知，电路的电流变小，电路的电阻变大，滑动变阻器的滑片P是逐渐向b端移动的； 根据表中数据可知，通过灯的电流随电压的变大而变大，根据可知，灯的功率变大，灯变亮，故小灯泡的实际功率越大，小灯泡就越亮； 在不同电压下，小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与温度有关。 （4）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压要为小灯泡的额定电压，由图可知，应闭合S、S1，使小灯泡与R0并联，此时R0两端的电压等于小灯泡的额定电压，则调节滑片P，使电流表示数为； 保持滑片P位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，此时小灯泡与R0并联，但电流表测量小灯泡与R0并联的总电流，读出电流表示数为I，则小灯泡的额定电流为 则小灯泡的额定功率为 【题型13 】 48．下列说法正确的是（     ） A．通常情况下，陶瓷杯、钢尺和橡皮都属于绝缘体 B．在国际单位制中，电功的单位是焦耳，电功率的单位是瓦特 C．手机正常工作时，它的电功率大约为1000W D．电热水器和台式电风扇都是利用电流热效应工作的 【答案】B 【详解】A．钢尺的材料金属，属于导体，橡皮属于绝缘体，陶瓷是很好的绝缘体，故A错误； B．在国际单位制中，电功的单位是焦耳，电功率的单位是瓦特，故B正确； C．手机工作电流非常小，一般在0.3A以下，它的电功率约为1.5W，故C错误； D．电热水器是将电能转化为热能，利用的是电流的热效应，台式电风扇主要将电能转化为机械能，故D错误。 故选B。 49．电饭锅是常见的家用电器，现在的电饭锅不仅能煮饭，还能煮粥、煲汤等，主要是利用了电流的__________效应，电饭锅煮粥完成后会自动转为保温状态时，若此时马上打开电饭锅盖，会发现原本平静的粥面又沸腾起来了，原因是气压变__________了，所以粥水的沸点也降低了。超市里真空冻干食品时，冰直接变为水蒸气，此现象属于__________物态变化。 【答案】 热 小 升华 【详解】电流的热效应是指电流通过导体时会产生热量，电饭锅工作时将电能转化为内能，以此实现加热食物的功能，因此利用的是电流的热效应； 打开电饭锅盖后，锅内气压变小，粥的沸点随之降低，而此时粥的温度高于降低后的沸点，所以原本平静的粥面会再次沸腾； 升华是物质由固态直接变为气态的物态变化，冰属于固态，水蒸气属于气态，冰直接变为水蒸气的过程符合升华的定义。 【题型14 实验探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关】 50．“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置如图所示，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。下列说法错误的是（　　） A．实验中通过观察U形管两侧液面高度的变化来反映电流产生热量的多少 B．实验装置中U形管液面高度变化是气体热胀冷缩引起的 C．甲装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系 D．乙装置中将与并联，目的是使通过和的电流不相等 【答案】C 【详解】A．电流产生的热量无法直接观察，实验中通过观察U形管两侧液面高度的变化来反映电流产生热量的多少，应用了转换法，故A正确； B．透明容器内封闭着空气，电流产生热量时，容器内空气受热膨胀，会使U形管液面高度发生变化，故B正确； C．甲装置中两个电阻串联，通过的电流相同、通电时间相同，电阻不同，所以甲探究的是电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误； D．乙装置中，R2与R3并联，再与R1串联，根据并联电路电流的规律可知，通过R1的电流大于通过R2与R3的电流，目的是使通过R1和R2的电流不相等，探究电流产生的热量与电流大小的关系，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 51．如图甲，在探究“影响电流热效应的因素”实验中： (1)实验中通过________________来反映电流通过电阻丝产生的热量的多少； (2)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择图乙中________________（选填“A”或“B”）烧瓶，并将瓶中的电阻与甲图中的烧瓶的电阻________________（选填“串联”或“并联”），这是为了控制________________相同，控制________________不同；（A、B烧瓶与甲图烧瓶装有质量和初温相同的同种液体） (3)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小滢准备将图乙中B烧瓶里的电阻丝与甲图中烧瓶的电阻并联，通电相同时间，从而得到产生热量与电流关系的结论。小滢的设想________________（选填“可行”或“不可行”），依据是________________。 【答案】(1)温度计示数的变化 (2) B 串联 电流和通电时间 电阻 (3) 不可行 没有控制电阻相同 【详解】（1）电流通过电阻丝产生的热量越多，瓶中液体吸收的热量越多，温度计示数升高越多，因此实验中通过温度计示数的变化来反映电流通过电阻丝产生热量的多少。 （2）探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应控制电流和通电时间相同，改变电阻大小。甲图中电阻为10Ω，图乙A烧瓶中电阻为10Ω，图乙B烧瓶中电阻为20Ω，所以应选B烧瓶；将两个电阻串联，串联电路断开、闭合开关，保证通电时间相同，且串联时通过两个电阻的电流相同。 （3）探究电流通过电阻产生热量与电流的关系，应控制电阻和通电时间相同，改变电流大小。图乙B烧瓶中电阻为20Ω，甲图中电阻为10Ω，两电阻阻值不同；若将二者并联，电流不同的同时电阻也不同，不能只根据温度计示数变化判断热量与电流的关系，故小滢的设想不可行。 52．在探究“影响电流热效应的因素”实验中： (1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫____________。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用____________（选填“煤油”或“水”），理由是____________________________________________________________________。 (2)小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出结论为：____________________________________________________________________。 (3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中____________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶____________（选填“串联”或“并联”）。 【答案】(1) 转换法 煤油 煤油的比热容比水小，相同质量的煤油和水吸收相同热量时，煤油温度升高更明显 (2)当电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过导体产生的热量越多 (3) B 串联 【详解】（1）实验中将不易直接测量的电热多少，转换为容易观察的液体温度变化来判断，这种研究方法叫做转换法。 根据吸热公式，质量相同的不同物质，吸收相同热量时，比热容越小，温度变化越明显；煤油比热容小于水，因此选煤油，短时间内温度变化更明显。 （2）本实验控制了电阻大小、通电时间不变，只改变电流大小，由数据可知电流越大，温度升高量越大，因此得出结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。 （3）探究电热与电阻的关系时，需要控制电流和通电时间相同，改变电阻大小；甲图烧瓶电阻为，因此选择电阻不同的B烧瓶（）；串联电路电流处处相等，可以保证两个电阻的电流、通电时间都相同，因此需要将B与甲图烧瓶串联。 【题型15 】 53．如图是一种电热水壶工作电路的示意图，其中和是用来加热的电阻器，S1是总开关，S2是挡位开关，相关参数如表格所示。当开关S2接1时，电热水壶工作126s所产生热量被质量为1kg、初温20℃的水吸收（不计热量损失）。。下列说法正确的是（     ） 额定电压 220V 额定加热功率 1000W 额定保温功率 55W A．的阻值是48.4Ω B．水的末温是30℃ C．电热水壶处于保温状态时，消耗的功率为55W D．当开关接2时，在100s内产生的热量是5197.5J 【答案】D 【详解】由题意知，当开关接1时，只有接入电路，总电阻最小，电源电压不变，根据，此时功率最大，为加热挡；当接2时，与串联，总电阻最大，功率最小，为保温挡。 A．加热挡只有接入，由得，的阻值为 当处于保温挡时，与串联，电路总电阻 的阻值为，故A错误； B．接1时，电热水壶产生的热量 不计热量损失 由得，水温变化 水的末温，故B错误； C．保温挡电路电流 消耗功率，故C错误； D．接2时，处于保温挡，电流，，内产生的热量，故D正确。 故选 D。 54．C如图甲是小肖在社团课上使用的。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，该打印笔正常工作电压为220V，，，两个电阻都是用于发热的电热丝，同时闭合开关S、时，打印笔处于________挡；慢挡的电功率是________W；使用快挡10s，打印笔产生的热量为________J。 【答案】 快 22 660 【详解】由图可知，开关控制整个电路，开关控制所在支路。当开关、同时闭合时，与并联，电路的总电阻较小，由可知，电路的总功率较大，因此打印笔处于快挡。慢挡时，开关闭合、断开，只有工作，则慢挡的电功率为 快挡时，与同时工作，快挡的总功率为 打印笔产生的热量为 55．如图甲是具有“保温”和“加热”两挡的热菜板，其电路图如图乙所示，均为加热电阻，电源电压保持不变。若只闭合开关S1，电路为___________挡；用热菜板的“高温”挡正常工作10min产生的热量为___________J。 【答案】 保温 【详解】只闭合开关时，与串联；当、都闭合时，被短路，电路只有接入，电源电压保持不变，根据可知，总电阻越大，电路总功率越小，因此只闭合时，总电阻更大、功率更小，为保温挡。 高温挡为、都闭合的状态，只有接入电路，此时电路功率 工作时间，纯电阻电路中，产生的热量等于电流做的功 56．如图甲是小海设计的一款电子温度计的电路原理图。温度显示器是由0~15V电压表改装而成，电源电压恒为18V，是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。当温度显示器的示数为时，电流表示数是0.2A。求： (1)电阻的阻值。 (2)电路安全工作情况下，温度显示器的最大示数。 (3)当温度显示器的示数为时，电阻在1min内产生的热量。 【详解】（1）当温度为时，由图乙得热敏电阻阻值， 根据欧姆定律，电路总电阻 串联电路总电阻等于各电阻之和，因此电阻的阻值是 （2）温度显示器（电压表）量程为，因此两端最大电压， 此时电路最大电流是 此时热敏电阻两端电压为 此时热敏电阻阻值是 由图乙可知，对应温度为，即温度显示器最大示数为。 （3）当温度为时，由图乙得热敏电阻阻值， 电路总电阻是 电路电流是 时间为 根据焦耳定律，​产生的热量 【题型16 】 57．甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，如图所示，把它们并联起来将AB接入电路中，通电后，下列有关说法正确的是（     ） A．甲的电压大 B．乙中电流做功快 C．甲乙产生电热相同 D．AB间总电阻大于乙的电阻 【答案】B 【详解】A．由图可知，两个导体并联，并联电路中各支路两端的电压相等，所以两个导体两端的电压相等，故A错误； B．相同材料制成的导体，长度相同，横截面积越大，电阻越小，乙的横截面积较大，乙的电阻较小，甲、乙导体并联，两导体两端的电压相同，由可知乙的电功率较大，乙中电流做功快，故B正确； C．乙的电阻较小，甲、乙导体并联，两导体两端的电压相同，由可知，相同时间内，乙产生的热量较多，故C错误； D．由图可知，两个导体并联，由电阻的并联可知，AB间总电阻小于乙的电阻，故D错误。 故选B。 58．电热水壶上标有“220V 800W”，在额定电压下，热水壶烧水420s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为____________J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将____________kg的水从60℃升高至100℃。[] 【答案】 2 【详解】在额定电压下，电热水壶以额定功率工作，发热体产生的热量 由于热量全部被水吸收，故，水温变化 根据水的吸热公式，变形得到水的质量计算公式 59．小芳为了缓解眼疲劳购买了如图甲所示的一款电加热眼罩，眼罩中可以加入水袋，让佩戴更加舒适。其相关参数如表。 额定充电（放电）电压 电池容量 充电电流 水袋容积 (1)给电池充满电可以储存电能多少J？ (2)图乙是手动调节高、中、低三挡加热电热眼罩简化原理图。电源电压U为，已知电热丝阻值为，电热丝阻值为，开关只接a或b，则充满电时，最多能在高温挡正常工作多少分钟？ (3)她使用一段时间后发现眼罩不工作了，检查后发现是电池坏了，她在家里找到一个额定充电（放电）电压为的电池将原来的电池替换掉，若要更换电源后的高温挡的功率不变，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？ 【详解】（1） （2）由电路图可知，当闭合、闭合、S3接b时，两电阻并联，电路的总电阻最小，由可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，眼罩为高温挡， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 最多能在高温挡正常工作时间 （3）若电源的电压变为，且高温挡的功率不变，则此时电路中的电流 假设两电热丝的阻值不变，则通过两电热丝的电流分别为：； 要求只改变其中一个电热丝的阻值，且 所以应改变电热丝的阻值。此时通过的电流仍为，则通过改变后的电流 则： 【题型17 】 60．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（     ） A．电熨斗 B．电冰箱 C．电风扇 D．笔记本电脑 【答案】A 【详解】A．电熨斗工作的核心目的是发热熨烫衣物，工作时主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故A符合题意； BC．电冰箱、电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应，故BC不符合题意； D．笔记本电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用的电流的热效应工作，故D不符合题意。 故选A。 61．我国人工智能发展迅速，智能机器人的鞋底有花纹，能起到极好的防滑作用，这是通过增大接触面的________来增大摩擦；机器人后背有散热孔是为了减小电流的________效应所带来的危害。 【答案】 粗糙程度 热 【详解】增大摩擦力的方法有增大压力、增大接触面的粗糙程度，鞋底花纹通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。 电流通过导体时会产生热量，这是电流的热效应，散热孔的作用是散发该效应产生的热量，避免设备因过热受损。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十八章 电功率 【题型1 电功、电能的国际单位、常用单位及换算】 1 【题型2 利用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】 3 【题型4 电功率的概念和单位】 5 【题型5 额定电压与额定功率】 5 【题型6 实际电压与实际功率】 6 【题型7 电功率P=W/t的简单计算】 6 【题型8 电功率P=UI及推导式的简单计算】 8 【题型9 电功率的多挡位问题】 10 【题型10 动态电路中电功率的变化分析】 13 【题型11 动态电路中电功率的范围问题】 15 【题型12 伏阻法测小灯泡的电功率实验】 16 【题型13 利用电流的热效应工作的用电器】 18 【题型14 实验探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关】 19 【题型15 焦耳定律的公式及简单应用】 20 【题型16 焦耳定律的推导式及其应用】 22 【题型17 电热的利用和防止】 23 【题型1 电功、】 1．日常生活中有时说：“这个月你家用了50度电。”这里的“度”是下列哪个物理量的单位（     ） A．电能 B．电功率 C．电流 D．电压 2．关于电功，下列说法正确的是（     ） A．电流做了多少功，就相当于有多少电能转化为其他形式的能 B．电流做功的多少可能大于电能转化为其他形式能的多少 C．电流通过电灯做功时，电能只转化为光能 D．电流越大，电流做功就一定越多 3．某手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为5000mA·h，该手机的待机电流为20mA，则该手机最长待机时间为___________h。民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦·时）的锂电池上飞机，该手机___________（选填“能”或“不能”）带上飞机。 【题型2 利用电能表的主要参数计算电能】 4．一同学记录自家电能表12月初的示数为，12月末的示数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电能表是测量用电器电功率的仪表 B．12月末电能表的示数为 C．12月份消耗的电能为 D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越快 5．小明利用电能表测量电热水器实际消耗的电能。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为_________J。 6．小明发现家里的电能表没有转动的铝盘，取而代之的是脉冲信号灯，用电时脉冲灯闪烁，闪烁越快则相同时间内用电越多，示数由液晶板显示，按键可以切换显示的内容，比如图甲中显示的是截至上个月末电能表记录的总电量，切换回当前总电量后如图乙所示，则本月小明家已用电__________度，脉冲灯闪烁________次。 7．在秋季社会实践活动中，好奇的小罗同学对家里新买的电炉子进行分析、测试。假期他准备了温度计和秒表、关闭家里的用电设备，只让电炉子工作：给体积为2L、温度为20℃的自来水加热，使其温度提升了30℃。发现用时5min，家里电能表的转盘转了300转。[，] 求：该烧水过程中 (1)水吸收的热量； (2)电炉子烧水时消耗的电能是多少焦耳？ (3)电炉子烧水的效率。 【题型3 】 8．小林发现家里新买了一款恒温电热水壶，说明书显示该电热水壶额定加热工作电压为220V，额定加热工作电流为2A，下列说法正确的是（     ） A．正常工作时的电阻为50Ω B．该电热水壶加热工作1分钟消耗440J电能 C．它可以在110V的电压下正常工作 D．该电热水壶加热工作1小时消耗1584000J电能 9．课堂上老师演示了图所示的实验，闭合开关后小灯泡不亮。用酒精灯灼烧玻璃，随着玻璃温度升高，小灯泡逐渐亮起来。由此可知随着玻璃温度升高，其电阻________（选填“变大”“变小”或“不变”）；某充电宝铭牌上写着“电池容量”，充满电后，存储的电能为________。 10．如图所示，电路中的电源电压保持不变，定值电阻，闭合开关S，电流表A的示数为0.6A，电流表A1的示数为0.2A。则电源电压为________V；电路工作5min消耗的电能是________J。 11．如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6  A，电流表A1的示数为0.3   A，已知R1的阻值为10  Ω，求： (1)电源电压； (2)整个电路的总电阻； (3)1  min内通过R1的电流所做的功。 12．如图所示，电源电压保持不变，、为定值电阻，当只闭合开关时，电流表示数为0.5A，当同时闭合开关、时，电流表的示数变为1.5A。 (1)与的比值是多少？ (2)若，电源电压是多少？ (3)通电1分钟电流做多少功？ 【题型4 】 13．使用一节干电池可以使教室墙上挂的石英钟连续工作近一年时间，迷你小风扇使用一节同样的干电池只能连续工作几小时。与石英钟相比，迷你小风扇（     ） A．消耗电能较多 B．消耗电能较少 C．实际功率较小 D．实际功率较大 14．关于电功和电功率说法不正确的是（     ） A．用电器消耗的电能越多，电功率越大 B．单位时间内，电流做功越多，电功率越大 C．电功率是表示电流做功快慢的物理量 D．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位 15．水银体温计的原理是液体的______；岳云鹏和孙越的相声《妙言趣语》中提到“瓩”字，这个字念“千瓦”，它是______（选填“电功”或“电功率”）的单位。 【题型5 】 16．如表所示为两种家用电器的铭牌，下列说法正确的是（     ） 电热水器 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率2000W 电饭锅 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率800W A．两种家用电器正常工作时，电饭锅的工作电流大 B．1kW•h的电能可以供电热水器正常工作2小时 C．电热水器接在110V的电路中，它的实际功率约为1000W D．两种家用电器正常工作时，电热水器比电饭锅消耗电能快 17．如图所示，电源电压恒为9V，电压表、完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡“6V  6W”、“6V  3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为0.5A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为_________W，整个电路的总功率为_________W。 【题型6 】 18．把标有“8V　16W”的白炽灯和“12V　36W”的白炽灯并联后接在电源两端，其中只有一只灯泡正常发光（假设灯丝电阻不变），则下列判断正确的是（     ） A．电路中干路电流为5A B．电源电压为16V C．能正常工作的是灯 D．两灯的实际功率相等 19．现有两只小灯泡L1“12V  12W”、L2“12V  6W”，若将它们并联接入电源电压6V的电路中， 则___________（选填“L1”或者“L2”）发光更亮，若将它们与某电源连接成一个串联电路，保证元件安 全，电源电压最大值为___________V。 【题型7 】 20．石帮家里选购电热水壶时，了解到如下两款电热水壶的部分铭牌信息。关于这两款电热水壶，下列说法正确的是（     ） A．连续工作一小时，甲电热水壶消耗电能1000 J B．连续工作一小时，乙电热水壶消耗电能1500 kW·h C．甲、乙都正常工作时，烧开初温和质量相同的水，甲电热水壶用时更短 D．甲、乙都正常工作时，烧开初温和质量相同的水，乙电热水壶用时更短 21．太阳能路灯是一种利用太阳能发电的户外照明设备，白天通过太阳能电池板将光能转化为电能，储存在蓄电池中，夜晚自动点亮LED光源。白天充电时，蓄电池相当于电路中的______。若该路灯LED灯的功率为20W，每晚正常工作10小时，则一晚消耗的电能为______J。 22．社区广场安装了光伏智慧路灯，白天通过太阳能电池板收集能量储能，夜晚自动点亮照明，还能为市民的手机提供充电功能。白天太阳能电池板将太阳能转化为________能；若路灯的蓄电池充满电后，可供功率为15 W的LED灯正常工作10小时，同时供功率为5W的充电接口持续工作8小时，则蓄电池满电状态下存储的电能至少为________。 23．如图所示，用电力监测仪监测电热水壶的工作情况。现将1kg水从25℃加热到75℃，用时200s，此过程中监测仪上显示的电压为220V、电流为5A。已知，忽略加热过程中水的质量变化。 (1)求加热时，电热水壶的： ①电阻； ②电功率； (2)通过计算判断电热水壶消耗的电能与水吸收的热量是否相等，并分析原因。 24．冬天，人们常用电热毯来取暖。如图所示，是某品牌电热毯的等效电路，有高温挡和低温挡， 低温挡电功率为25W，已知电阻。 求： (1)电热毯在低温挡下工作1小时消耗电能多少J； (2)电阻R0的阻值； (3)该电热毯在高温挡下工作7分钟产生的热量被初温质量2kg的水全部吸收，则在标准大气压下水的末温是多少摄氏度？ 【题型8 】 25．如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（　　） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为85Ω D．将L和R串联在6V的电源两端，L的功率为0.24W 26．某次实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I-U图像，如图所示。下列说法中正确的是（     ） A．②是小灯泡的I-U图像 B．当通过定值电阻R的电流为0.2A时，它消耗的电功率为0.2W C．把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.4A D．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，R和L的总功率为3.6W 27．如图所示电路，电源电压U恒定。当A、B间接入标有“3V，1.5W”的灯泡L（忽略灯丝电阻变化），闭合S、、，断开，滑片P移到某一位置时灯泡L恰好正常发光；再将滑片P向下移动一段距离，R的阻值变化了5Ω，电流表示数变化了0.1A，此时电流表示数______A；当A、B间换接为，闭合S、，断开、，电压表示数为，的功率为，的功率为，，电路的总功率为4W，、、均为定值电阻，每个电阻的阻值只有5Ω、10Ω、12Ω、20Ω这四种可能，则______V。 28．如图所示电路，电源两端电压恒为3V，定值电阻阻值为10Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2A，则通过电阻的电流为_________A，两端电压为_________V，电路消耗的总功率为_________W。 29．愉快的学习参观结束了，众人回到各自家中，小袁吃完饭正准备洗个热水澡，他抬头看到家里的电热水器的部分参数如下表所示。 额定电压 220V 工作电流 5A 加热功率 1100W 容量 50L (1)小袁思考：将一满箱水（50L）从20℃加热到50℃，水需要吸收多少热量？已知水的比热容 (2)该电热水器正常工作时的电阻是多少？ (3)若电热水器的热效率为90%，完成上述加热过程需要消耗多少电能？ 30．青海省某学校配有智能电热饮水机，其简化电路如图所示。电源电压，，，、均为加热电阻器。、同时闭合时，饮水机处于加热状态。温度达到时水开始沸腾，自动断开，饮水机处于保温状态。已知水的比热容，求： (1)将饮水机中的水从加热至沸腾，水吸收的热量； (2)当饮水机处于保温状态时，通过的电流； (3)当饮水机处于加热状态时，加热的电功率； (4)请你从使用安全或节能节水的角度对饮水机的使用提出一条合理建议。 【题型9 】 31．如图甲所示是家用电热水壶，其内部简化电路图如图乙所示，、均为定值加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电热水壶加热功率为，保温功率为。用此电热水壶将质量为的水，从加热至。、，下列说法正确的是（　　） A．旋转旋钮开关到“1”时，电热水壶处于加热挡 B．的水从加热至，吸收的热量为 C．电热水壶加热挡工作，消耗的电能为 D．电热水壶保温挡时，接入电路电阻的阻值为 32．如图是小明设计的一个高、中、低三个挡位的电加热器的电路图，，当开关、闭合，、断开，加热器处于______挡位；当开关______加热器处于高挡位。 33．图甲是便携电热壶，其内部简化电路如图乙所示，，S1是温控开关，水沸腾时自动____________（填“闭合”或“断开”），跳转至保温状态。此电热壶的额定加热功率为____________W；不计热量损失，在额定加热功率下将质量为0.5kg、初温为的水烧开（标准大气压下），至少需要的时间是____________s。[已知] 34．甲为某款电热煮茶器，其参数如表所示，某次加热过程中将1kg水从20℃加热至沸腾（1个标准大气压下），用时12min。查阅相关资料了解到电热煮茶器内部有两个加热电阻，请回答下列问题： 额定电压 220V 加热功率 500W 保温功率 100W 容积 1L (1)根据题目中的信息在图乙虚线框内画出煮茶器的工作电路图，并计算加热电阻和的大小。 (2)求此次加热过程中的效率。[，计算结果精确到0.1%] 35．如图1是某款全自动中药电煎药壶，加热电路简化后如图2所示，和为发热电阻丝。只闭合开关S时文火煎药，文火的功率为100W；开关S、都闭合时武火煎药。求：[已知水的密度，水的比热容] (1)的电阻值。 (2)电煎药壶中装有1000mL初温为25℃的水，在1标准大气压下，用武火将水刚好加热到沸腾，用时400s，加热效率为90%，此次加热过程中电煎药壶消耗的电能。 (3)武火煎药时，的电功率。 【题型10 】 36．如图，在制作简易调光台灯时选用电位器（相当于滑动变阻器）实现灯光亮度的连续调节，abc是电位器的三个接线柱，电源电压保持不变。下列说法正确的是（      ） A．将bc接线柱接入电路，滑片顺时针转动时灯泡变亮 B．将ac接线柱接入电路，滑片转动时灯泡亮度变化明显 C．灯光越亮，电位器的阻值越大 D．灯泡变暗时，电路的总功率变大 37．如图甲所示为一水位监测装置，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑为竖直放置的最大阻值为40Ω的滑动变阻器，浮子带动滑片P上下移动。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，装置内的水位达到警戒值25cm时，电流表的示数达到某一数值。电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。则（　　） A．当水位升高时，电流表的示数减小 B．该电路工作时，总功率最小值为0.3W C．水位为20cm时，滑动变阻器功率为0.45W D．达警戒水位时，电压表的示数为3V 38．如图所示，电源的输出电压220V恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡实际电压是220V，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源很远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W，则此时灯泡的实际电压为___________V，输电导线AC、BD上消耗的功率为___________W。（灯丝电阻不考虑温度影响） 39．如图所示电路，电源电压为9V且保持不变， 灯泡L上标有“3V”字样，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2.5A”的字样。当开关S闭合，S₁、S₂断开时，调节滑动变阻器的滑片至某点，恰好使灯泡正常发光，此时电流表示数为0.3A。求： (1)灯泡的额定功率为_________W； (2)在这种情况下 R2接入电路的阻值为_________Ω； (3)当S、S1、S2都闭合时，且电流表使用0~3A测量范围，则此电路消耗的最小电功率与最大电功率之比为_________。 40．图甲是定值电阻R1和标有“6V，6W”灯泡L的I－U关系图像。连接电路如图乙所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合，S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电流表的示数为0.5A。求：    (1)电源电压； (2)当开关S、S1闭合，S2断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，R1消耗的功率； (3)闭合开关S、S2，S1断开、调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下，求灯泡L功率的取值范围。 41．如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2标有“30Ω  1A”字样，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。设小灯泡电阻不随温度改变，求： (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)只闭合开关S1时电压表的示数； (3)只闭合开关S2，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 【题型11 】 42．某兴趣小组设计的电子身高测量仪电路如图所示，其中电源电压恒为4.5V，定值电阻，滑动变阻器的规格为“20Ω；0.5A”，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，为了保证电路中各元件安全工作，则下列说法正确的是（     ） A．若待测人的身高太高则可能会烧坏电流表 B．若待测人的身高太矮则可能会烧坏电压表 C．变阻器接入电路的阻值范围是3Ω∼15Ω D．电路总功率的变化范围是1.125W~2.25W 43．如图所示，灯泡标有“4 V 1W”字样（灯泡电阻不变），电流表量程为0~0.6A。将滑动变阻器滑片调节至最大阻值处，闭合开关S1、S2，电流表示数为0.3A；断开开关S2，移动滑动变阻器滑片至最左端，灯泡恰好正常发光，此时电压表示数为2V。此电路中的电源电压为_________V；电路的最小功率为___________W（保留2位小数）；若闭合开关S1、S2，电流表示数变化范围为_____________。 44．如图所示电路，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω.当断开开关S1、闭合S2，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为4.5V；当闭合开关S1，断开S2，滑动变阻器的滑片从最右端滑到中点过程中，电流表的示数由0.2A变为0.25A。求： (1)R2的阻值； (2)电源电压； (3)通过改变开关的通断和调节滑动变阻器，在电路中有电流的情况下，电路的最大功率与最小功率之比。（不考虑电流表和电压表的测量范围） 【题型12 实验】 45．如图所示，是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。电源电压保持不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为40Ω。她将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关，闭合开关S、，电压表示数为0.9V；移动滑片P置于中间位置时，电压表的示数为1.5V。重新将滑片P移至B端，断开开关，闭合开关S、，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；保持滑片P的位置不变，断开开关，闭合开关S、，电压表示数为2.25V。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为3V B．定值电阻R的阻值为20Ω C．小灯泡的额定电流为0.1A D．小灯泡的额定功率为0.5W 46．如图是测量额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω，电源电压恒为8V，滑动变阻器可供选择：（5Ω  1A）、（20Ω  1A）。请完成下列问题： (1)滑动变阻器应选用________。（选填“”或“”） (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至________端（选填“a”或“b”）。 (3)闭合开关后，你会发现灯不亮，电压表示数接近________，造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上“×”并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上________。 (4)线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为4.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为________W。 47．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样。    (1)小华连接了如图甲所示的电路，闭合开关前，小明发现有一根导线连接错误，请你用笔在图中这根导线上画“×”，并重新画一根正确连接电路的导线（导线不能交叉）。 (2)正确连接电路后，将滑动变阻器调到最大阻值。闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压是2.5V时，电流表的示数如图乙所示________A，小灯泡的额定功率是________W。 (3)小华按照正确方法进行了多次实验，测量数据和观察到的现象如下表所示。 实验序号 1 2 3 4 5 6 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 微光 熄灭 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 电流I/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 分析实验数据可知： ①由第1次到第6次的实验可知，滑动变阻器的滑片P是逐渐向________（填“a”或“b”）端移动的。 ②小灯泡的实际功率越________（填“大”或“小”），小灯泡就越亮。 ③在不同电压下，小灯泡的电阻不同，是因为灯丝的电阻与________有关。 (4)若电压表损坏，小明利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图所示的电路，测量额定电压为的小灯泡的额定功率： ①闭合开关________，调节滑片P，使电流表示数为________； ②保持滑片P位置不动，断开开关S1，闭合其他开关，读出电流表示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式为P额=________（用题中物理量字母表示）。 【题型13 】 48．下列说法正确的是（     ） A．通常情况下，陶瓷杯、钢尺和橡皮都属于绝缘体 B．在国际单位制中，电功的单位是焦耳，电功率的单位是瓦特 C．手机正常工作时，它的电功率大约为1000W D．电热水器和台式电风扇都是利用电流热效应工作的 49．电饭锅是常见的家用电器，现在的电饭锅不仅能煮饭，还能煮粥、煲汤等，主要是利用了电流的__________效应，电饭锅煮粥完成后会自动转为保温状态时，若此时马上打开电饭锅盖，会发现原本平静的粥面又沸腾起来了，原因是气压变__________了，所以粥水的沸点也降低了。超市里真空冻干食品时，冰直接变为水蒸气，此现象属于__________物态变化。 【题型14 实验探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关】 50．“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置如图所示，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。下列说法错误的是（　　） A．实验中通过观察U形管两侧液面高度的变化来反映电流产生热量的多少 B．实验装置中U形管液面高度变化是气体热胀冷缩引起的 C．甲装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系 D．乙装置中将与并联，目的是使通过和的电流不相等 51．如图甲，在探究“影响电流热效应的因素”实验中： (1)实验中通过________________来反映电流通过电阻丝产生的热量的多少； (2)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择图乙中________________（选填“A”或“B”）烧瓶，并将瓶中的电阻与甲图中的烧瓶的电阻________________（选填“串联”或“并联”），这是为了控制________________相同，控制________________不同；（A、B烧瓶与甲图烧瓶装有质量和初温相同的同种液体） (3)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小滢准备将图乙中B烧瓶里的电阻丝与甲图中烧瓶的电阻并联，通电相同时间，从而得到产生热量与电流关系的结论。小滢的设想________________（选填“可行”或“不可行”），依据是________________。 52．在探究“影响电流热效应的因素”实验中： (1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫____________。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用____________（选填“煤油”或“水”），理由是____________________________________________________________________。 (2)小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出结论为：____________________________________________________________________。 (3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中____________（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶____________（选填“串联”或“并联”）。 【题型15 】 53．如图是一种电热水壶工作电路的示意图，其中和是用来加热的电阻器，S1是总开关，S2是挡位开关，相关参数如表格所示。当开关S2接1时，电热水壶工作126s所产生热量被质量为1kg、初温20℃的水吸收（不计热量损失）。。下列说法正确的是（     ） 额定电压 220V 额定加热功率 1000W 额定保温功率 55W A．的阻值是48.4Ω B．水的末温是30℃ C．电热水壶处于保温状态时，消耗的功率为55W D．当开关接2时，在100s内产生的热量是5197.5J 54．C如图甲是小肖在社团课上使用的。此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，该打印笔正常工作电压为220V，，，两个电阻都是用于发热的电热丝，同时闭合开关S、时，打印笔处于________挡；慢挡的电功率是________W；使用快挡10s，打印笔产生的热量为________J。 55．如图甲是具有“保温”和“加热”两挡的热菜板，其电路图如图乙所示，均为加热电阻，电源电压保持不变。若只闭合开关S1，电路为___________挡；用热菜板的“高温”挡正常工作10min产生的热量为___________J。 56．如图甲是小海设计的一款电子温度计的电路原理图。温度显示器是由0~15V电压表改装而成，电源电压恒为18V，是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。当温度显示器的示数为时，电流表示数是0.2A。求： (1)电阻的阻值。 (2)电路安全工作情况下，温度显示器的最大示数。 (3)当温度显示器的示数为时，电阻在1min内产生的热量。 【题型16 】 57．甲、乙是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，如图所示，把它们并联起来将AB接入电路中，通电后，下列有关说法正确的是（     ） A．甲的电压大 B．乙中电流做功快 C．甲乙产生电热相同 D．AB间总电阻大于乙的电阻 58．电热水壶上标有“220V 800W”，在额定电压下，热水壶烧水420s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为____________J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将____________kg的水从60℃升高至100℃。[] 59．小芳为了缓解眼疲劳购买了如图甲所示的一款电加热眼罩，眼罩中可以加入水袋，让佩戴更加舒适。其相关参数如表。 额定充电（放电）电压 电池容量 充电电流 水袋容积 (1)给电池充满电可以储存电能多少J？ (2)图乙是手动调节高、中、低三挡加热电热眼罩简化原理图。电源电压U为，已知电热丝阻值为，电热丝阻值为，开关只接a或b，则充满电时，最多能在高温挡正常工作多少分钟？ (3)她使用一段时间后发现眼罩不工作了，检查后发现是电池坏了，她在家里找到一个额定充电（放电）电压为的电池将原来的电池替换掉，若要更换电源后的高温挡的功率不变，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？ 【题型17 】 60．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（     ） A．电熨斗 B．电冰箱 C．电风扇 D．笔记本电脑 61．我国人工智能发展迅速，智能机器人的鞋底有花纹，能起到极好的防滑作用，这是通过增大接触面的________来增大摩擦；机器人后背有散热孔是为了减小电流的________效应所带来的危害。 / 学科网（北京）股份有限公司 $