第18章 电功率 单元测试卷 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 本卷聚焦九年级电功率单元，融合家庭电路、新能源汽车等真实情境，通过基础辨析与综合应用的梯度设计，全面考查物理观念与科学探究能力，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题|家庭电路安全、电能表参数、串并联功率|结合配电箱观察（情境真实）、灯泡串联功率比较（科学推理）| |填空题|7题|电路连接、电能计算、I-U图像应用|电能表闪烁测功率（实际应用）、滑动变阻器功率变化（模型建构）| |实验题|3题|焦耳定律探究、额定功率测量|控制变量法应用（科学探究）、多次测量减小误差（科学态度）| |综合能力题|3题|节约用电项目、电动汽车参数、智能眼罩原理|跨学科实践（社会责任）、能量密度计算（科学思维）|

2026年九年级物理第18章电功率单元测试卷 一．单选题 1．小聪在家长的陪同下了解家庭电路，打开配电箱进行观察。配电箱的情况以及电能表的表盘如图所示，请根据安全用电常识以及图中信息选出正确的一项（　　） A．用湿抹布擦拭配电箱上的灰尘 B．空气开关跳闸后，可以立即重新将其合上 C．他家本月消耗的电能是2025.6kW•h D．他家同时工作的用电器总功率不能超过8800W 2．下列有关家庭电路的说法正确的是（　　） A．电能表的铝盘转得越快，用电器消耗的电能越多 B．用测电笔辨别相线、中性线时，手指不能接触测电笔上的任何金属体 C．如果家庭电路中不安装保险装置，当发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器 D．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，电路的总电阻越小 3．观察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 电视机 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率200W A．电热水器消耗的电能一定比电视机消耗的电能多 B．1kW•h的电能可以供电热水器正常工作2小时 C．两种家用电器正常工作时，电视机的工作电流大 D．两种家用电器正常工作时，电热水器比电视机消耗电能快 4．把标有“220V 40W”和“220V 60W”的两个灯泡串联在220V的家庭电路中，下列说法正确的是（　　） A．“220V 40W”的灯泡更亮 B．两个灯泡都能正常发光 C．通过“60W”灯的电流要大些 D．两个灯泡的实际功率之和等于100W 5．在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随其电阻R1变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R2的阻值为5Ω B．电压表的最大示数为4.5V C．当滑动变阻器滑片向右移动时，电压表的示数变小 D．滑动变阻器的最大电功率为2.25W 6．为践行绿色低碳理念，下列行为可以节约用电的是（　　） A．冰箱门长时间敞开 B．洗衣机每次只洗一件衣服 C．及时关闭不使用的家用电器 D．夏天将空调温度设置为16℃ 7．图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．该装置是利用U形管中液体的热胀冷缩反映电流通过电阻丝产生热量多少的 B．通电一段时间后，U形管中液面出现高度差，此时U形管属于连通器 C．甲装置通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差要比右侧U形管大 D．乙装置通电一段时间后，电流通过左右两容器内电阻丝产生热量之比是4：1 二、填空题 8．通常情况下，家庭电路中，用电器采用　 　 联方式接入电路中；家庭电路中往往要安装“空气开关”和“漏电保护器”，这样就会为我们的用电提供不同类型的安全保障，当电路中的电流过大时　 　 会迅速切断电路，从而保障用电安全。小明观察到下图电能表指示灯1min内闪烁30次，则小明家用电器消耗电能的功率为　 　 W。 9．如图甲所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。如图乙所示，把灯泡L和电阻R接在电源电压为4V的电路中，R的阻值为　 　 Ω，电流表的示数为　 　 A，此电路2min消耗的总电能是　 　 J。 10．如图是某款自动煮茶壶的简化电路图，S为自动温控开关。接入电路后，S接“1”时开始加热，此时电路中的电流I1＝5A，当水沸腾时，开关S自动切换至“2”进入保温状态，此时电路中的电流I2＝0.02A。则R1的阻值为　 　 Ω，煮茶壶加热状态与保温状态的功率之比为　 　 。若只提高煮茶壶的保温功率，可接入一个电阻与R2　 　 （填“串联”或“并联”）。 11．图甲是一款书桌智能补光台灯的简化电路图，当外界光照较弱时灯泡会自动变亮，图乙是灯泡的I﹣U关系图像。电源电压为18V，光敏电阻R的阻值随光照的增强而　 　 （填“增大”或“减小”），当电路中的电流为0.5A时，R的阻值为　 　 Ω；当灯泡的功率为8.4W时，R的功率是　 　 W。 12．如图所示电路中，L1、L2两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为3V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，只闭合S1，电路中的电流是　 　 A；同时闭合S1、S3，5min电路消耗的电能为　 　 J；只闭合S2，灯　 　 发光更亮。 13．如图所示实验中通过观察U形管内　 　 来比较电阻产生的热量。由实验可知相同时间内　 　 （选填“R1”或“R2”）产生的热量较多；要使实验现象更明显，可将滑动变阻器的滑片P向　 　 滑动。 14．如图所示是两挡空气炸锅内部加热部分的简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡功率为1000W，R2的阻值为110Ω。当开关S置于2位置时，空气炸锅处于 　 　 （选填“高温”或“低温”）挡；高温挡正常工作30min产生的热量是 　 　 J，这些热量能使质量为 　 　 kg的水从20℃加热到沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），1个标准大气压下，结果保留一位小数] 三、画图题 15．按要求完成下列作图； （1）请根据图1所示实物电路，在虚线框中画出对应的电路图。 （2）小雨用图2的电路做“小灯泡的电功率随电压变化”实验，已知电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为5Ω，现想测量小灯泡的额定功率，请你用笔画线代替导线，帮小雨将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡变亮）。 （3）图3甲所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成，请在图3乙所示的电路图的虚线框内补画出开关S1和S2，并把电路图补充完整。 四、实验题 16．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”，设计了如图所示的实验。 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 煤油 150 20 10 50 水 150 20 10 35 （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R1和R2（R1的阻值小于R2的阻值）。该实验将R1和R2串联，目的是控制　 　 和通电时间相同。 （2）实验中通过观察　 　 的变化来比较电阻丝所产生热量的多少；为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果，小明选用煤油做实验，这是因为煤油的　 　 。 （3）在通电一段时间后，乙烧瓶中的温度计示数升高得快，由此可得出的实验结论是　 　 。 （4）实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若R1的阻值为10Ω，则1min内电流通过R1所产生的热量是　 　 J。 （5）小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，在两个烧瓶中分别接入阻值相等的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。实验中用　 　 来反映水和煤油吸收热量的多少，实验数据如上表所示。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为　 　 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 17．亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下列问题。 （1）如图甲所示，电能表的示数为　 　 kW•h，根据电能表上的数据可知，用户同时使用的用电器最大功率应不超过　 　 W。 （2）图乙是某旋钮式电阻箱，其可调节的最大阻值是　 　 Ω，此时电阻箱的示数为　 　 Ω。 （3）图丙是实验室常用的滑动变阻器，其铭牌上标有“50Ω 1.5A”字样。 ①“1.5A”表示的是　 　 。 ②滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻丝　 　 来改变接入电路电阻大小的，若将A、B两接线柱接入电路，则滑动变阻器接入电路的阻值为　 　 Ω。 18．小李在做实验时，发现有一个小灯泡的螺纹外壳上有“2.5V”的标志，为测量灯泡额定功率，小李设计了如图甲所示的电路图。其中电源电压为6V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。 （1）请根据图甲的电路，用笔画线代替导线，帮小李将图乙中的电路补全。（要求，滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡亮度变暗） （2）小李连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不发光，此时，小李应先尝试　 　 。 A．更换新的灯泡 B．检查电路是否断开 C．调节滑动变阻器观察灯泡发光情况 （3）解决问题后，小李将电压表示数调为灯泡额定电压，并记录电流表示数，重复三次得到三组数据，如下表所示。 第一次实验 第二次实验 第三次实验 电压/V 2.5V 2.5V 2.5V 电流/A 0.48A 0.5A 0.52A 本次实验，小李多次测量的目的是　 　 ；小灯泡的额定功率为　 　 W。 （4）小李改变滑片位置，作出电压表示数U与电流表示数I的关系图，如图丙所示。小李发现灯丝的电阻发生了改变，经过查阅资料可知，灯丝电阻与　 　 有关。 （5）为验证规律的普适性，小李选择了一个额定电压为3.8V的灯泡再次实验。小李发现，电压表选小量程时，灯泡无法正常发光；选大量程时，读数不准确。思考后，小李利用现有器材解决问题，成功完成了实验，他的方法是　 　 。 （6）小李将灯泡替换为定值电阻，想要用已有器材探究电流与电阻的关系。他添加了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω共五个定值电阻进行实验，通过调节滑动变阻器，将电压表示数控制为2.5V。小李发现上述五组实验，当定值电阻选为　 　 Ω时，无论怎么调节滑动变阻器，实验都无法完成。为了能够完成所有实验组，小李选择在电路中串联一个定值电阻，这个定值电阻的阻值范围是　 　 Ω。 五、计算题 19．如图甲所示，新型电饭锅采用智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示：R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。某次煮饭时，电饭锅正常工作30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）电热丝R1的阻值； （2）额定电压下，该电饭锅高温挡工作时的电功率是多少； （3）小明发现当家中只有该电饭锅单独在高温挡工作时，标有“1600imp/（kW•h）”的电能表的用电指示灯在这10min内共闪烁了160次。则该电饭锅在高温挡烧煮时的实际功率是多少。 20．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为880W，保温电功率为88W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。 （1）饮水机处于保温状态时，电路中的电流是多少； （2）电热丝R1的电阻是多少； （3）保温状态下工作10分钟，R2上产生的热量是多少。 六、综合能力题 21．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约﹣度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）收集生活中浪费电的现象。 （2）讨论该如何节约用电。 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象。 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约7×105户，用电器平均每天按待机20h计算，参考表1数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为　 　 。 表1 用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 2 1 待机功耗（W/台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电。 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式W＝Pt可知，这样可以节约用电的理由是　 　 。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式W＝Pt可知，这样可以节约用电的理由是　 　 。实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60W的日光灯，如果都改用20W的节能灯，按平均每天用电4h，则该学校更换节能灯后一天可节约用电　 　 kW•h。 【项目拓展】 （1）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，某城市实施分时电价，具体方案如表2： 表2 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00～21：00 0.55元/kW•h 低谷期 21：00～第二天8：00 0.30元/kW•h 小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天应付电费　 　 元。 （2）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流　 　 效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料，电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新。实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。 22．电动汽车以电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪声等优点，是汽车产业的重要发展方向，电池是电动汽车的核心部件之一，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所储存的电能某款电动汽车部分参数如下表，此车支持多种充电方式，一般快充采用直流电，电压高、电流大，半小时即可将电量由30%充至80%；若选“随车充”，通过随车充电设备接入220V家庭电路中充电25小时即可充满，无论哪种充电方式都需要供电系统提供良好的接地线，否则该款电动汽车拒绝接受充电. 长×宽×高 4.7m×2.0m×1.4m 最高续航里程 600km 电池容量 60kW•h 电池质量 400kg 请根据材料回答以下问题： （1）用电动机作为主要动力装置可以减少汽车的噪声，这是在　 　 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声； （2）电动汽车充电的过程中电能转化为　 　 能存储在电池中； （3）针对快充特点，为了避免导线过热，快充线适宜选用横截面积较　 　 （选填“大”或“小”）的导线：该车在快充时（由30%充至80%）的充电功率为　 　 kW； （4）此款电动汽车电池的能量密度是　 　 （W•h）/kg； （5）电动汽车运动时受到的总阻力包括空气阻力f1和机械阻力f2，其中f1的大小与车速的平方（v2）成正比．若车速是40m/s时，f1的大小为640N，当车速是50m/s时，f1的大小变为　 　 N。若空气阻力分布（空气阻力占总阻力的比例）与车速关系如题图乙所示，当以最大速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率为90kW，此时汽车受到的牵引力等于总阻力，则此款电动汽车行驶的最大速度为　 　 m/s。 23．阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构、由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变、实现智能控温。 （1）该眼罩的发热原理是 　 　 效应。 （2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是 　 　 联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　 IB（填选“＜”、“＝”或“＞”）。 （3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图象最可能是 　 　 。 （4）每根PTC加热丝的最大发热功率为 　 　 W。 （5）某同学想设计一种能反映并可调节温度高低的电热眼罩，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，产热加快，温度升高。同时反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大。下列符合设计要求的电路是 　 　 。 2026年九年级物理第18章电功率单元测试卷 参考答案与试题解析 一．单选题 1．小聪在家长的陪同下了解家庭电路，打开配电箱进行观察。配电箱的情况以及电能表的表盘如图所示，请根据安全用电常识以及图中信息选出正确的一项（　　） A．用湿抹布擦拭配电箱上的灰尘 B．空气开关跳闸后，可以立即重新将其合上 C．他家本月消耗的电能是2025.6kW•h D．他家同时工作的用电器总功率不能超过8800W 【分析】A．湿抹布导电易触电，据此分析； B．跳闸要先查故障，据此分析； C．电能表示数是累计值，据此分析； D．用P＝UI算出最大功率，据此分析。 【解答】解：A．湿抹布是导体，擦拭带电的配电箱容易引发触电事故，故A错误； B．空气开关跳闸说明电路存在短路或总功率过大的故障，需要先排查并排除故障后才能闭合开关，不能立即合闸，故B错误； C．电能表的示数是累计用电量，无法仅凭当前读数得出本月消耗的电能；电能表显示的2025.6kW•h是从安装电能表至今，用户消耗的总电能，故C错误； D．220V为工作电压、40A为平时工作允许通过的最大电流，允许的最大总功率为P＝UI＝220V×40A＝8800W，因此他家同时工作的用电器总功率不能超过8800W，故D正确。 故选：D。 2．下列有关家庭电路的说法正确的是（　　） A．电能表的铝盘转得越快，用电器消耗的电能越多 B．用测电笔辨别相线、中性线时，手指不能接触测电笔上的任何金属体 C．如果家庭电路中不安装保险装置，当发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器 D．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，电路的总电阻越小 【分析】根据电能表铝盘转得快慢反映电功率大小，并结合W＝Pt判断消耗电能多少还取决于通电时间；根据测电笔使用要求判断手指接触位置；根据短路时电阻小、电流大分析其危害；根据家庭电路并联特点，用判断并联支路增多时总电阻变化。 【解答】解：A．电能表铝盘转得越快，表示电流做功越快，即电功率P越大；用电器消耗电能W＝Pt，消耗电能多少还与通电时间t有关，所以转得快不一定消耗电能越多，故A错误； B．用测电笔辨别相线、中性线时，手指必须接触笔尾金属体，使电流经笔尾金属体、氖管、电阻、人体形成通路，但不能接触笔尖金属体，故B错误； C．家庭电路发生短路时，短路处电阻很小，干路电流很大，用电器被短路，通常不会因通过用电器电流过大而烧毁用电器，但容易使导线过热引发火灾，故C错误； D．家庭电路中各用电器并联，并联支路越多，总电阻越小，可用理解，故D正确。 故选：D。 3．观察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 电视机 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率200W A．电热水器消耗的电能一定比电视机消耗的电能多 B．1kW•h的电能可以供电热水器正常工作2小时 C．两种家用电器正常工作时，电视机的工作电流大 D．两种家用电器正常工作时，电热水器比电视机消耗电能快 【分析】（1）由表中信息可知，电热水器的额定功率大于电视机的额定功率，由W＝Pt可知，在相同时间内，电热水器消耗的电能比电视机消耗的电能多； （2）由的变形式可得1kW•h的电能可以供电热水器正常工作的时间； （3）这两种家用电器正常工作时，电热水器的实际功率较大，根据可知电流大小； （4）电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大的用电器正常工作时电流消耗电能快。 【解答】解：A、由表中信息可知，电热水器的额定功率大于电视机的额定功率，由W＝Pt可知，由于无法确定时间大小，所以不能判断电热水器消耗的电能和电视机消耗的电能多少关系，故A错误； B、1kW•h的电能可以供电热水器正常工作的时间为，故B错误； C、这两种家用电器正常工作时，电热水器的实际功率较大，根据可知，电视机的工作电流小，故C错误； D、电功率是表示电流做功快慢的物理量，由表格数据可知，电热水器的额定功率较大，因此两种家用电器正常工作时，电流通过电热水器做功快，消耗电能快，故D正确。 故选：D。 4．把标有“220V 40W”和“220V 60W”的两个灯泡串联在220V的家庭电路中，下列说法正确的是（　　） A．“220V 40W”的灯泡更亮 B．两个灯泡都能正常发光 C．通过“60W”灯的电流要大些 D．两个灯泡的实际功率之和等于100W 【分析】先根据额定电压和额定功率，利用公式推导并比较两灯泡的电阻大小；接着针对串联电路，利用串联电流相等的特点结合P＝I2R比较实际功率以判断亮度，利用串联分压原理判断实际电压与额定电压的关系以确定是否正常发光，利用串联电路电流规律判断电流大小关系，最后利用总电压和总电阻结合计算总功率并与额定功率之和进行比较。 【解答】解：由可知，两个灯泡的额定电压相等，“220V 40W”灯泡的电阻，“220V 60W”灯泡的电阻，所以R1＞R2。 A．两个灯泡串联在220V的家庭电路中，通过它们的电流大小相等，由P＝I2R可知，实际功率P实1＞P实2，灯泡的亮度由实际功率决定，所以“220V 40W”的灯泡更亮，故A正确； B．两个灯泡串联在220V电路中，根据串联分压原理可知，每个灯泡两端的实际电压都小于额定电压220V，因此都不能正常发光，故B错误； C．串联电路中电流处处相等，因此通过两个灯泡的电流大小相等，故C错误； D．两个灯泡的实际功率之和100W，故D错误。 故选：A。 5．在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随其电阻R1变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R2的阻值为5Ω B．电压表的最大示数为4.5V C．当滑动变阻器滑片向右移动时，电压表的示数变小 D．滑动变阻器的最大电功率为2.25W 【分析】由图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）根据图乙读出R1的阻值为2Ω和8Ω时滑动变阻器的电功率，根据串联电路的电流特点和P＝UI＝I2R求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压恒定得出等式即可求出R2的阻值，进一步求出电源的电压； （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表的最大示数； （3）滑动变阻器应串联在电路中，滑片向右移动时，判断接入电路的电阻的变化，根据串联电路的分压原理电压表示数的变化； （4）根据欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝UI＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，然后判断出变阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻，然后求出变阻器的最大功率。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、由图乙可知，当R1＝2Ω和R1′＝8Ω时，滑动变阻器的电功率均为P1＝2W， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P＝UI＝I2R可得，两次电路中的电流分别为：I1A，I′0.5A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定， 所以，由I可得，电源的电压： U＝I（R1+R2）＝I′（R1′+R2）， 即：1A×（2Ω+R2）＝0.5A×（8Ω+R2）， 解得：R2＝4Ω，故A错误； B、由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时，电压表的示数最大，此时电路中的电流I′＝0.5A， 则电压表的最大示数：U1大＝I′R1′＝0.5A×8Ω＝4V，故B错误； C、由题知，要求滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的阻值应变大，根据串联电路的分压原理知，电压表示数变大，故C错误； D、当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流：I″， 滑动变阻器消耗的电功率： P1＝（I″）2R＝（）2R， 所以，当R＝R2＝4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大， 则P1大2.25W，故D正确。 故选：D。 6．为践行绿色低碳理念，下列行为可以节约用电的是（　　） A．冰箱门长时间敞开 B．洗衣机每次只洗一件衣服 C．及时关闭不使用的家用电器 D．夏天将空调温度设置为16℃ 【分析】结合生活经验，可从节能的角度对选项中的描述逐一做出判断。 【解答】解：A．冰箱门长时间敞开，会使冰箱内无法保持低温，冰箱会处在高负荷运行状态，不能节约电能，故A不符合题意； B．洗衣机一次只洗一件衣服，会严重地浪费电能和水资源，故B不符合题意； C．及时关闭不使用的电灯，能减少不必要的电能浪费，故C符合题意； D．夏天将空调温度设置为16℃，会始终让空调处在高负荷运行状态，不能节约电能，故D不符合题意。 故选：C。 7．图是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法正确的是（　　） A．该装置是利用U形管中液体的热胀冷缩反映电流通过电阻丝产生热量多少的 B．通电一段时间后，U形管中液面出现高度差，此时U形管属于连通器 C．甲装置通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差要比右侧U形管大 D．乙装置通电一段时间后，电流通过左右两容器内电阻丝产生热量之比是4：1 【分析】A.电流通过导体产生热量的多少不易直接观察，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，故可通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，采用了转换法； B．上端开口、下端连通的容器叫作连通器； C．根据串联电路的规律及Q＝I2Rt结合法分析； D．根据串联电路电流的规律及欧姆定律可知通过左侧容器内的电流是通过右侧容器内的电流的关系，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和时间不变时，产生的热量与电流平方成正比。 【解答】解：A．两个透明容器中密封着等量的空气，电阻丝产生热量越多，气体膨胀程度越大，通过U形管液面的高度差来反映电阻丝产生的热量多少，运用了转换法，故A错误； B．上端开口、下端连通的容器叫作连通器，而该实验装置中的U形管是一端封闭，不符合连通器的特点，故B错误； C．根据Q＝I2Rt可知，甲装置两电阻串联，电流相等，通电一段时间后，左侧容器中电阻小，产生的热量少，U形管中液面的高度差要比右侧U形管小，故C错误； D．乙装置容器内电阻相等，根据串联电路电流的规律及欧姆定律可知，通过左侧容器内的电流是通过右侧容器内的电流的2倍，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和时间不变时，产生的热量与电流平方成正比，通电一段时间后，电流通过左右两容器内电阻丝产生热量之比是4：1，故D正确。 故选：D。 二．填空题 8．通常情况下，家庭电路中，用电器采用　并　 联方式接入电路中；家庭电路中往往要安装“空气开关”和“漏电保护器”，这样就会为我们的用电提供不同类型的安全保障，当电路中的电流过大时　空气开关　 会迅速切断电路，从而保障用电安全。小明观察到下图电能表指示灯1min内闪烁30次，则小明家用电器消耗电能的功率为　600　 W。 【分析】家庭电路用电器并联；电流过大时空气开关切断电路；由电能表参数3000imp/kW•h，先算出1min闪烁30次消耗电能，再用求电功率。 【解答】解：家庭电路中，用电器采用并联接入。电路电流过大时，空气开关切断电路。 电能表3000imp/kW•h，闪烁30次消耗电能：， 时间t＝1min＝60s， 则用电器消耗电能的功率为：。 故答案为：并；空气开关；600。 9．如图甲所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。如图乙所示，把灯泡L和电阻R接在电源电压为4V的电路中，R的阻值为　10　 Ω，电流表的示数为　1.2　 A，此电路2min消耗的总电能是　576　 J。 【分析】（1）定值电阻阻值不变，在电流和电压的关系图象找出一组数据，根据欧姆定律可以求出电阻。 （2）依据图象可知电压为4V时通过灯泡和电阻的电流，根据并联电路电流特点可以知道电流表的示数。 （3）已知电源电压，干路电流和通电时间，根据W＝UIt算出此电路2min消耗的总电能。 【解答】解：定值电阻的阻值不变，由图甲可知： R10Ω， 由图乙可知，灯泡L和电阻R并联，电流表测干路电流；电源电压为4V，L和R两端的电压都等于4V。从图甲可知，通过R的电流为0.4A，通过L的电流为0.8A，并联电路中干路电流，即电流表示数为： I＝IL+IR＝0.8A+0.4A＝1.2A； 电路2min消耗的总电能为： W＝UIt＝4V×1.2A×2×60s＝576J。 故答案为：10；1.2；576。 10．如图是某款自动煮茶壶的简化电路图，S为自动温控开关。接入电路后，S接“1”时开始加热，此时电路中的电流I1＝5A，当水沸腾时，开关S自动切换至“2”进入保温状态，此时电路中的电流I2＝0.02A。则R1的阻值为　44　 Ω，煮茶壶加热状态与保温状态的功率之比为　250：1　 。若只提高煮茶壶的保温功率，可接入一个电阻与R2　并联　 （填“串联”或“并联”）。 【分析】由图知S接“1”时只有电阻R1接入电路，开始加热，此时电路中的电流I1＝5A，根据欧姆定律算出R1的阻值； 当水沸腾时，开关S自动切换至“2”进入保温状态，此时只有电阻R2接入电路，电路中的电流I2＝0.02A； 根据P＝UI算出煮茶壶加热状态与保温状态的功率之比； 若只提高煮茶壶的保温功率，在电源电压不变时，根据P知保温电路的总电阻变小，根据并联电路电阻的规律判断出电路的连接。 【解答】解：由图知S接“1”时只有电阻R1接入电路，开始加热，此时电路中的电流I1＝5A，则R1的阻值为： R144Ω； 当水沸腾时，开关S自动切换至“2”进入保温状态，此时只有电阻R2接入电路，电路中的电流I2＝0.02A； 根据P＝UI知煮茶壶加热状态与保温状态的功率之比为：； 若只提高煮茶壶的保温功率，在电源电压不变时，根据P知保温电路的总电阻变小，根据并联电路电阻的规律知可接入一个电阻与R2并联。 故答案为：44；250：1；并联。 11．图甲是一款书桌智能补光台灯的简化电路图，当外界光照较弱时灯泡会自动变亮，图乙是灯泡的I﹣U关系图像。电源电压为18V，光敏电阻R的阻值随光照的增强而　增大　 （填“增大”或“减小”），当电路中的电流为0.5A时，R的阻值为　24　 Ω；当灯泡的功率为8.4W时，R的功率是　4.2　 W。 【分析】（1）电路中L与R串联，当外界光照较弱时，灯泡自动变亮，说明电路中电流变大，据此分析光敏电阻R的阻值与光照的关系； （2）由图乙可得灯泡两端电压，再根据串联电路电压规律可得R的电压，利用欧姆定律求得R的阻值； （3）同理，由图乙结合P＝UI得出此时的电压，再根据串联电路电压规律可得此时光敏电阻两端电压，利用P＝UI求得光敏电阻的功率。 【解答】解：电路中L与R串联，当外界光照较弱时，灯泡自动变亮，说明电路中电流变大，因此光敏电阻R的阻值随光照增强而增大； 串联电路电流处处相等，I＝0.5A，由图乙可得灯泡两端电压UL＝6V，光敏电阻两端电压为UR＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V 光敏电阻的阻值为 分析图乙可知，当I′＝0.7A时，UL'＝12V，此时灯泡功率PL＝ULI′＝12V×0.7A＝8.4W符合题意， 此时光敏电阻两端电压为UR'＝U﹣UL'＝18V﹣12V＝6V 光敏电阻的功率PR＝UR'I′＝6V×0.7A＝4.2W。 故答案为：增大；24；4.2。 12．如图所示电路中，L1、L2两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样，电源电压恒为3V。不考虑温度对灯丝电阻的影响，只闭合S1，电路中的电流是　0.25　 A；同时闭合S1、S3，5min电路消耗的电能为　675　 J；只闭合S2，灯　L1 发光更亮。 【分析】（1）由图可知，只闭合S1时，只有L2工作； （2）根据W＝I2Rt求得电能；根据功率判断亮度。 【解答】解：（1）由图可知，只闭合S1时，只有L2工作；此时L2两端的实际电压等于电源电压3V，L2的电阻为RL212Ω； 通过L2的电流IL20.25A； （2）同时闭合S1、S3，两灯泡并联，L25min消耗的电能W＝I2Rt＝（0.25A）2×12Ω×5×60s＝225J； RL16Ω，通过L1的电流0.5A，L15min消耗的电能为（0.5A）2×6Ω×5×60s＝450J； 两灯泡5min消耗的电能为225J+450J＝675J； 同样的时间L1消耗的电能多，故功率大，所以L1较亮。 故答案为：0.25；675；L1。 13．如图所示实验中通过观察U形管内　液面高度差　 来比较电阻产生的热量。由实验可知相同时间内　R2 （选填“R1”或“R2”）产生的热量较多；要使实验现象更明显，可将滑动变阻器的滑片P向　右　 滑动。 【分析】（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，由转换法，可使等质量初温相同的液体吸收热量，由温度变化确定产生的热量多少； （2）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析； （3）根据欧姆定律可知确定电路中的电流变化，结合Q＝I2Rt回答。 【解答】解：（1）由图可知，实验中通过观察U形管内液面高度差来比较电阻产生的热量，这是采用了转换法； （2）由图可知，两个电阻串联，由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等，且通电时间相等，右侧U形管内液面高度差较大，说明R2产生的热量较多； （3）想让实验现象更明显，就要增大电路电流。滑动变阻器滑片向右滑动，滑动变阻器接入电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大，根据焦耳定律可知，电阻产热变多，U形管液面高度差更明显。 故答案为：液面高度差；R2；右。 14．如图所示是两挡空气炸锅内部加热部分的简化电路，R1、R2均为发热体，将开关S置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡功率为1000W，R2的阻值为110Ω。当开关S置于2位置时，空气炸锅处于 　低温　 （选填“高温”或“低温”）挡；高温挡正常工作30min产生的热量是 　1.8×106 J，这些热量能使质量为 　5.4　 kg的水从20℃加热到沸腾。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），1个标准大气压下，结果保留一位小数] 【分析】当开关S置于1时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小；当开关S置于2时，R1与R2串联工作，电路的总电阻较大，根据P判断空气炸锅的工作挡位； 已知高温挡的功率，根据Q＝W＝Pt求高温挡正常工作30min产生的热量； 根据题意可知水吸收的热量等于空气炸锅放出的热量，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求水的质量。 【解答】解：当开关S置于1时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻较小；当开关S置于2时，R1与R2串联工作，电路的总电阻较大。根据P，当开关S置于1时，电路消耗的电功率较大，空气炸锅处于高温挡；当开关S置于2时，电路消耗的电功率较小，空气炸锅处于低温挡； 高温挡正常工作30min产生的热量：Q放＝W＝P高t′＝1000W×30×60s＝1.8×106J； 根据题意可知，水吸收的热量：Q吸＝Q放＝1.8×106J， 一个标准大气压下，水的沸点是100℃，由Q吸＝cm（t﹣t0）可得， 水的质量：m5.4kg。 故答案为：低温；1.8×106；5.4。 三．画图题 15．按要求完成下列作图； （1）请根据图1所示实物电路，在虚线框中画出对应的电路图。 （2）小雨用图2的电路做“小灯泡的电功率随电压变化”实验，已知电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为5Ω，现想测量小灯泡的额定功率，请你用笔画线代替导线，帮小雨将电路连接完整（要求滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡变亮）。 （3）图3甲所示为某款智能锁，它支持密码与指纹两种认证方式开门，密码正确相当于开关S1闭合，指纹正确相当于开关S2闭合，开门由电动机完成，请在图3乙所示的电路图的虚线框内补画出开关S1和S2，并把电路图补充完整。 【分析】（1）从实物图可知，两灯串联，根据实物图画出对应的电路图。 （2）根据小灯泡额定电压为2.5V确定电压表选0−3V量程并联在小灯泡两端，由欧姆定律得出小灯泡正常发光的电流大小，确定电流表选0−0.6A量程串联在电路中；根据滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡变亮，确定说明滑动变阻器接入电路的电阻变化，从而确定将滑动变阻器的右下接线柱接入电路与电流表； （3）由题意可知，当密码正确（开关S1闭合）或指纹正确都能开门（电动机工作），据此确定两开关的连接，然后与电动机串联。 【解答】解：（1）从实物图可知，两灯串联，开关控制整个电路，根据实物画出对应的电路图，如下所示： （2）小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表应选0−3V量程，并联在小灯泡两端，小灯泡正常发光时电阻约为5Ω，正常发光时电流约 所以电流表选0−0.6A量程，串联在电路中；滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，与电流表、小灯泡等串联，连接后的电路如下： （3）因为密码正确（开关S1闭合）或指纹正确（开关S2闭合）都能开门（电动机工作），所以S1和S2应并联，然后与电动机串联，补充后的电路图如下： 故答案为：（1）； （2）； （3）。 四．实验题 16．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”，设计了如图所示的实验。 液体 质量/g 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 煤油 150 20 10 50 水 150 20 10 35 （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R1和R2（R1的阻值小于R2的阻值）。该实验将R1和R2串联，目的是控制　通过R1和R2的电流　 和通电时间相同。 （2）实验中通过观察　温度计示数　 的变化来比较电阻丝所产生热量的多少；为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果，小明选用煤油做实验，这是因为煤油的　比热容小　 。 （3）在通电一段时间后，乙烧瓶中的温度计示数升高得快，由此可得出的实验结论是　电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多　 。 （4）实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若R1的阻值为10Ω，则1min内电流通过R1所产生的热量是　96　 J。 （5）小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，在两个烧瓶中分别接入阻值相等的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。实验中用　加热时间　 来反映水和煤油吸收热量的多少，实验数据如上表所示。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为　2.1×103 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【分析】（1）该实验将R1和R2串联，串联电路各处电流相等； （2）电流产生热量的多少不能直接观察，而是通过温度计的示数的变化反映电流产生热量的多少；为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果，应该选择比热容较小的液体； （3）在通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，则乙烧瓶内产生的热量多，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同，据此分析实验结论； （4）根据焦耳定律计算1min内电流通过R1所产生的热量； （5）水和煤油吸收热量的多少不能直接观察，我们使用相同加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法；根据c水mΔt水＝c油mΔt油求出比热容的大小。 【解答】解：（1）根据串联电路的电流规律，将两个阻值不同的电阻丝串联，可以保证在实验过程中通过它们的电流始终相等，从而达到控制电流变量的目的。 （2）实验采用了转换法，将电阻丝产生且不易直接测量的热量，转化为能直观读取的液体温度变化，即通过观察温度计示数的变化来间接反映产生热量的多少。 在吸收相同热量且质量相等的情况下，由于煤油的比热容较小，其温度升高的幅度比水更大，从而能够在较短时间内达到明显的实验观测效果。 （3）两烧瓶中的电阻丝串联且同时加热，意味着电阻丝通过的电流和通电时间均相等，观察到阻值较大的R2所在的乙烧瓶温度升高得更快，由此可得出在电流和通电时间相同的控制条件下，电阻越大产生的热量越多。 （4）根据焦耳定律，电流通过导体产生的热量Q＝I2Rt＝（0.4A）2×10Ω×60s＝96J （5）实验中两烧瓶接入阻值相等的电阻丝并串联，相同时间内产生的热量相同，因此再次运用转换法，通过记录加热时间的长短来反映不同液体吸收热量的多少。 由题意和表格可知，相同加热时间内水和煤油吸收的热量相等，即c水mΔt水＝c油mΔt油 计算解得煤油的比热容。 故答案为：（1）通过R1和R2的电流；（2）温度计示数；比热容小；（3）电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量越多；（4）96；（5）加热时间；2.1×103。 17．亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下列问题。 （1）如图甲所示，电能表的示数为　1234.4　 kW•h，根据电能表上的数据可知，用户同时使用的用电器最大功率应不超过　4400　 W。 （2）图乙是某旋钮式电阻箱，其可调节的最大阻值是　9999　 Ω，此时电阻箱的示数为　2138　 Ω。 （3）图丙是实验室常用的滑动变阻器，其铭牌上标有“50Ω 1.5A”字样。 ①“1.5A”表示的是　滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A　 。 ②滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻丝　长度　 来改变接入电路电阻大小的，若将A、B两接线柱接入电路，则滑动变阻器接入电路的阻值为　50　 Ω。 【分析】（1）电能表读数的最后一位是小数位，单位kW•h；由电能表的参数可知正常工作时电压和额定最大电流，根据公式P＝UI可求电路的最大功率； （2）电阻箱的读数方法：分别读出旋钮对应的读数，用数字乘以底下的倍数，最后将四个数据相加； （3）根据对滑动变阻器铭牌含义的掌握分析答题；滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。 【解答】解：（1）电能表读数的最后一位是小数位，所以图甲中电能表的示数为1234.4kW•h； 电能表的参数是“220V 10（20）A”，其中20A是允许的额定最大电流。根据公式P＝UI可得，最大功率P＝UI＝220V×20A＝4400W， 所以用户同时使用的用电器最大功率应不超过4400W； （2）电阻箱每个旋钮最大数字是9，所以最大阻值是9×1000Ω+9×100Ω+9×10Ω+9×1Ω＝9999Ω； 由图乙可知，电阻箱接入电路的阻值：R＝2×1000Ω+1×100Ω+3×10Ω+8×1Ω＝2138Ω； （3）①滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1.5A”字样。“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A； ②滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻的，接入电路电阻丝的长度越长，电阻越大； 若将A、B两接线柱接入电路，则滑动变阻器全部接入电路，此时接入电路的阻值为它的最大电阻50Ω。 故答案为：（1）1234.4；4400；（2）9999；2138；（3）①滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A；②长度；50。 18．小李在做实验时，发现有一个小灯泡的螺纹外壳上有“2.5V”的标志，为测量灯泡额定功率，小李设计了如图甲所示的电路图。其中电源电压为6V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。 （1）请根据图甲的电路，用笔画线代替导线，帮小李将图乙中的电路补全。（要求，滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡亮度变暗） （2）小李连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不发光，此时，小李应先尝试　C　 。 A．更换新的灯泡 B．检查电路是否断开 C．调节滑动变阻器观察灯泡发光情况 （3）解决问题后，小李将电压表示数调为灯泡额定电压，并记录电流表示数，重复三次得到三组数据，如下表所示。 第一次实验 第二次实验 第三次实验 电压/V 2.5V 2.5V 2.5V 电流/A 0.48A 0.5A 0.52A 本次实验，小李多次测量的目的是　求平均值，减小误差　 ；小灯泡的额定功率为　1.25　 W。 （4）小李改变滑片位置，作出电压表示数U与电流表示数I的关系图，如图丙所示。小李发现灯丝的电阻发生了改变，经过查阅资料可知，灯丝电阻与　温度　 有关。 （5）为验证规律的普适性，小李选择了一个额定电压为3.8V的灯泡再次实验。小李发现，电压表选小量程时，灯泡无法正常发光；选大量程时，读数不准确。思考后，小李利用现有器材解决问题，成功完成了实验，他的方法是　将电压表并联在滑动变阻器两端　 。 （6）小李将灯泡替换为定值电阻，想要用已有器材探究电流与电阻的关系。他添加了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω共五个定值电阻进行实验，通过调节滑动变阻器，将电压表示数控制为2.5V。小李发现上述五组实验，当定值电阻选为　25　 Ω时，无论怎么调节滑动变阻器，实验都无法完成。为了能够完成所有实验组，小李选择在电路中串联一个定值电阻，这个定值电阻的阻值范围是　5～7　 Ω。 【分析】（1）滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡亮度变暗，说明滑动变阻器阻值变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱； （2）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不发光，可能是因为滑动变阻器阻值太大，导致电路中电流太小，造成灯泡不发光，据此分析； （3）为了减小误差，应多次测量求平均值；根据P＝UI求出灯泡电功率，然后求平均值作为小灯泡的额定功率； （4）灯丝的电阻随温度的升高而增大； （5）根据串联电路电压规律分析回答； （6）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻，据此分析。 【解答】解：（1）滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡亮度变暗，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器处于阻值最大端；连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不发光，可能是因为滑动变阻器阻值太大，导致电路中电流太小，造成灯泡不发光，因此，应先调节滑动变阻器观察灯泡发光情况，故C符合题意； （3）实验是为了测量小灯泡的额定功率，为了减小误差，应多次测量求平均值； 三次实验中小灯泡的额定功率分别为： P1＝U1I1＝2.5V×0.48A＝1.2W， P2＝U2I2＝2.5V×0.5A＝1.25W， P3＝U3I3＝2.5V×0.52A＝1.3W， 则小灯泡的额定功率为： ； （4）由图丙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大； （5）根据串联电路电压规律可知，电源电压为6V，灯泡额定电压为3.8V，则滑动变阻器分得的电压为U滑＝U﹣U额＝6V﹣3.8V＝2.2V，小于3V，因此为了读数准确和让灯泡正常发光，可以将电压表并联在滑动变阻器两端； （6）实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1.4倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.4×25Ω＝35Ω，大于滑动变阻器的最大阻值30Ω，因此当定值电阻选为25Ω时无论怎么调节滑动变阻器，实验都无法完成； 若要串联一个定值电阻R串完成实验，根据上述分析可知，当滑动变阻器阻值最大时，阻值仍差R差＝R滑﹣R滑max＝35Ω﹣30Ω＝5Ω， 则定值电阻最小为R串min＝5Ω； 根据串联电路电压与电阻的关系，当定值电阻R定选为5Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，而当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，串联的定值电阻R串接入的阻值最大；滑动变阻器接入电路的最小阻值可以为0，即分压完全由串联的定值电阻R串承担，根据串联分压原理可知， ， 解得：R串max＝7Ω，则这个定值电阻的阻值范围是5～7Ω。 故答案为：（1）；（2）C；（3）求平均值，减小误差；1.25；（4）温度；（5）将电压表并联在滑动变阻器两端；（6）25；5～7。 五．计算题 19．如图甲所示，新型电饭锅采用智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示：R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关。某次煮饭时，电饭锅正常工作30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。求： （1）电热丝R1的阻值； （2）额定电压下，该电饭锅高温挡工作时的电功率是多少； （3）小明发现当家中只有该电饭锅单独在高温挡工作时，标有“1600imp/（kW•h）”的电能表的用电指示灯在这10min内共闪烁了160次。则该电饭锅在高温挡烧煮时的实际功率是多少。 【分析】（1）开关S闭合、S1断开，只有R1接入电路，读取低温挡电流，利用求电热丝R1的阻值。 （2）开关S、S1都闭合，R1与R2并联，电饭锅处于高温挡，读取高温挡总电流，利用P＝UI计算高温挡电功率。 （3）根据电能表参数，由闪烁次数求出消耗的电能，再利用求出高温挡实际功率。 【解答】解：， （1）当开关S闭合、S1断开时，电路中只有R1工作，为低温挡，由图丙可知此时电路电流：I1＝2A，； （2）当开关S、S1均闭合，R1、R2并联，电饭锅处于高温挡，由图丙得总电流I高＝3A，P高＝UI高＝220V×3A＝660W。 （3）1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1600次，则电能表的指示灯闪烁160次，电饭锅消耗的电能， 电饭锅在高温挡烧煮时的实际功率。 答：（1）电热丝R1的阻值为110Ω； （2）额定电压下，该电饭锅高温挡工作时的电功率是660W； （3）该电饭锅在高温挡烧煮时的实际功率是600W。 20．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为880W，保温电功率为88W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。 （1）饮水机处于保温状态时，电路中的电流是多少； （2）电热丝R1的电阻是多少； （3）保温状态下工作10分钟，R2上产生的热量是多少。 【分析】（1）已知饮水机的保温功率和额定电压，根据电功率公式的变形即可求出保温状态时电路中的电流。 （2）通过分析开关S闭合与断开时的电路连接方式并结合判断加热与保温状态，先利用加热功率求出R2的阻值，再利用保温电流求出总电阻，最后根据串联电路电阻规律求出R1的阻值。 （3）明确保温状态下串联电路电流处处相等，直接利用焦耳定律公式Q＝I2Rt计算规定时间内R2上产生的热量。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，饮水机处于保温状态时电路中的电流 （2）由图乙可知，当开关S闭合时，电路为R2的简单电路，此时电路总电阻最小，由可知，电压一定时，电功率最大，饮水机处于加热状态，则R2的阻值；当开关S断开时，R1与R2串联，电路总电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态，此时电路的总电阻，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电热丝R1的电阻R1＝R总﹣R2＝550Ω﹣55Ω＝495Ω （3）保温状态下的工作时间t＝10min＝600s，因串联电路中各处的电流相等，所以R2上产生的热量 答：（1）饮水机处于保温状态时，电路中的电流是0.4A； （2）电热丝R1的电阻是495Ω； （3）保温状态下工作10分钟，R2上产生的热量是5280J。 六．综合能力题 21．在跨学科实践课上，某小组同学开展了“节约﹣度电”的项目化学习活动。下面是该小组同学实践的过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）收集生活中浪费电的现象。 （2）讨论该如何节约用电。 【项目实施】 （1）收集生活中浪费电的现象。 同学们了解到，家里和学校教室里的电灯不能及时关掉，是一种很普遍的浪费电的现象。另外，学校和家庭生活中家电待机耗电问题常常被忽视，待机通常是指电器关闭遥控器并不关闭电源开关或是没有拔掉电器插头，让电源指示灯一直亮着。 实践小组的同学所在城市以家庭为单位约7×105户，用电器平均每天按待机20h计算，参考表1数据，估算每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为　3.92×105kW•h　 。 表1 用电器 电视机 洗衣机 空调 电脑 数量（台） 1 1 2 1 待机功耗（W/台） 10 2 3 10 （2）讨论该如何节约用电。 实践小组的同学认为，节约用电应该从点滴做起，以下措施切实可行。 ①随手关灯：根据公式W＝Pt可知，这样可以节约用电的理由是　减小通电时间　 。 ②不让用电器处于待机状态。 ③尽量使用节能灯。根据公式W＝Pt可知，这样可以节约用电的理由是　减小用电器的电功率　 。实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60W的日光灯，如果都改用20W的节能灯，按平均每天用电4h，则该学校更换节能灯后一天可节约用电　48　 kW•h。 【项目拓展】 （1）阶梯电价、分时电价等计费方式也会大大提高人们节约用电的意识。为了提高大家的节约用电意识，某城市实施分时电价，具体方案如表2： 表2 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00～21：00 0.55元/kW•h 低谷期 21：00～第二天8：00 0.30元/kW•h 小华留心观察了一下自家电能表，分别记录了她家第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示。则她家这一天应付电费　5.6　 元。 （2）发电厂输送电能若能采用超导材料电缆，可以大大降低由于电流　热　 效应引起的电能损耗，由南方电网深圳供电局研制的相关材料，电缆已在深圳正式投入使用，整个项目从设计制造到建设运行，全为自主创新。实现了关键技术的自主可控，关键装备100%国产化，填补了相关国内技术空白，体现了“大国制造”的工艺水准。 【分析】【项目实施】 （1）根据待机的总功率结合W＝Pt计算电能；（2）根据公式W＝Pt可知，减小工作时间t和减小功率均可以节约电能，根据ΔW＝ΔPt计算节约的电能； 【项目拓展】 （1）电能表最后一位示数是小数位、单位是kW•h，由图示电能表读出第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的示数，电能表示数之差是不同时间段消耗的电能，然后按照不同时间段的电价求出需要交纳的电费。 （2）超导体的电阻为0，根据焦耳定律分析解答。 【解答】解：【项目实施】（1）家庭装待机的总功率P＝10W+2W+3W+3W+10W＝28W； 7×105户的用电器平均每天按待机20h计算，每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约W＝Pt＝28×10﹣3kW×20h×7×105＝3.92×105kW•h。 （2）①随手关灯：根据公式W＝Pt可知，这样可以减小用电器的工作时间，节约用电； ③尽量使用节能灯。根据公式W＝Pt可知，这样可以减小用电器的电功率，节约用电； 实践小组同学所在的学校共有电灯300盏，都是60W的日光灯，如果都改用20W的节能灯，按平均每天用电4h，则该学校更换节能灯后一天可节约用电： ΔW＝ΔPt＝（60W﹣20W）×4h×300＝40×10﹣3kW×4h×300＝48kW•h。 【项目拓展】 （1）由图示电能表可知，第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的示数分别为： 2455.2kW•h、2463.2kW•h、2467.2kW•h， 则高峰期消耗的电能为2463.2kW•h﹣2455.2kW•h＝8kW•h， 低谷期消耗的电能为2467.2kW•h﹣2463.2kW•h＝4kW•h， 需要交纳的电费为0.55元/kW•h×8kW•h+0.3元/kW•h×4kW•h＝5.6元。 （2）超导体的电阻为0，根据焦耳定律Q＝I2Rt知，产生的热量为0，即发电厂输送电能若能采用超导体材料电缆，可以大大降低由于电流热效应引起的电能损耗。 故答案为：【项目实施】（1）3.92×105kW•h；（2）①减小通电时间；③减小用电器的电功率；48； 【项目拓展】（1）5.6；（2）热。 22．电动汽车以电动机为主要动力装置，有节能减排、低噪声等优点，是汽车产业的重要发展方向，电池是电动汽车的核心部件之一，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所储存的电能某款电动汽车部分参数如下表，此车支持多种充电方式，一般快充采用直流电，电压高、电流大，半小时即可将电量由30%充至80%；若选“随车充”，通过随车充电设备接入220V家庭电路中充电25小时即可充满，无论哪种充电方式都需要供电系统提供良好的接地线，否则该款电动汽车拒绝接受充电. 长×宽×高 4.7m×2.0m×1.4m 最高续航里程 600km 电池容量 60kW•h 电池质量 400kg 请根据材料回答以下问题： （1）用电动机作为主要动力装置可以减少汽车的噪声，这是在　声源处　 （选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）减弱噪声； （2）电动汽车充电的过程中电能转化为　化学　 能存储在电池中； （3）针对快充特点，为了避免导线过热，快充线适宜选用横截面积较　大　 （选填“大”或“小”）的导线：该车在快充时（由30%充至80%）的充电功率为　60　 kW； （4）此款电动汽车电池的能量密度是　150　 （W•h）/kg； （5）电动汽车运动时受到的总阻力包括空气阻力f1和机械阻力f2，其中f1的大小与车速的平方（v2）成正比．若车速是40m/s时，f1的大小为640N，当车速是50m/s时，f1的大小变为　1000　 N。若空气阻力分布（空气阻力占总阻力的比例）与车速关系如题图乙所示，当以最大速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率为90kW，此时汽车受到的牵引力等于总阻力，则此款电动汽车行驶的最大速度为　60　 m/s。 【分析】（1）用电动机作为主要动力装置可以减少汽车的噪声，属于在声源处减弱噪声。 （2）电动汽车充电时，电能通过电池内部的化学反应转化为化学能存储起来，因此电能转化为化学能。 （3）快充时电流较大，根据焦耳定律（Q＝I2Rt），导线发热量与电流平方成正比，为避免过热，需减小导线电阻，故应选用横截面积较大的导线。 电量从30%充至80%，实际充电量为50%×60kW•h＝30kW•h，快充时间为0.5小时，因此功率。 （4）。 （5）空气阻力f1与车速平方成正比，即f1＝kv2，故， 当v2＝50m/s时，f1＝0.4×502N＝1000N 由题图乙可知，η＝k2v，，η＝0.016v②，0.016v，0.016v，F＝25v，因为P＝Fv，电动汽车行驶的最大速度。 【解答】解：（1）用电动机作为主要动力装置可以减少汽车的噪声，属于在声源处减弱噪声。 （2）电动汽车充电时，电能通过电池内部的化学能存储起来，因此电能转化为化学能。 （3）快充时电流较大，根据焦耳定律（Q＝I2Rt），导线发热量与电流平方成正比，为避免过热，需减小导线电阻，故应选用横截面积较大的导线。 电量从30%充至80%，实际充电量为50%×60kW•h＝30kW•h，快充时间为0.5小时，因此功率 （4） （5）空气阻力f1与车速平方成正比，即f1＝kv2，故，即f1＝0.4v2①， 当v2＝50m/s时，f1＝0.4×502N＝1000N。 由题图乙可知，η＝k2v，，k20.016，η＝0.016v②，0.016v，0.016v，F＝25v，因为P＝Fv，90×103W＝25v×v，v2＝3600，电动汽车行驶的最大速度为v＝60m/s。 故答案为：（1）声源处；（2）化学；（3）大；60；（4）150；（5）1000；60。 23．阅读下列短文，回答问题。 智能电加热眼罩 近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构、由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变、实现智能控温。 （1）该眼罩的发热原理是 　电流热　 效应。 （2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是 　并　 联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　＜　 IB（填选“＜”、“＝”或“＞”）。 （3）将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图象最可能是 　C　 。 （4）每根PTC加热丝的最大发热功率为 　0.9　 W。 （5）某同学想设计一种能反映并可调节温度高低的电热眼罩，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，产热加快，温度升高。同时反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大。下列符合设计要求的电路是 　D　 。 【分析】（1）电流通过导体发热是电流的热效应。 （2）由图乙可知，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，它们互不影响，故PTC加热丝是并联的。 因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，由并联电路电流的规律可知电流越大； （3）由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由P可知，其功率的变化情况。 （4）由P可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，由P可知PTC加热丝的最大发热功率； （5）根据顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，说明电阻变化，据此确定连接方法； 根据电流变大，发热功率变大，温度较高，电压表示数较高，根据串联分压规律确定电压表的位置。 【解答】解：（1）该眼罩的发热电能转化为内能，其原理是电流的热效应。 （2）由图乙可知，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，它们互不影响，故PTC加热丝是并联的。 因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，由并联电路电流的规律可知电流越大，B是整个的干路，A在局部的干路中，故A、B处电流IA＜IB； （3）由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大，由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由P可知，其功率先变大后变小再不变，故C符合题意，故选C。 （4）由P可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，每根PTC加热丝的最大发热功率为P0.9W； （5）根据顺时针转动旋钮型变阻器触片，通过电热丝的电流增大，说明电阻变小，因而接入电路的电阻丝的长度减小，故选择左侧和中间接线柱，由于电流变大，定值电阻的电压增大，根据串联分压，变阻器的电压减小，故电压表并联在定值电阻的两端，故ABC错误，D正确。 故答案为：（1）电流热；（2）并；＜；（3）C；（4）0.9；（5）D。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/8/8 23:19:11；用户：初三物理；邮箱：dhcj011@xyh.com；学号：44844404 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $