第十五章 电能与电功率 章末过关检测——2026-2027学年沪粤版物理九年级上册
2026-09-01
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摘要:
**基本信息**
围绕电能与电功率单元,以生活实例(如电热水壶、手机快充)和科技应用(超导、LED灯)为情境,覆盖电功率计算、电路分析等核心知识点,适配单元复习,强化物理观念与科学探究。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|13/26|电功率、电流计算、电路故障分析|结合笔记本电脑功率等生活实例,考查物理观念|
|多项选择|3/9|电路动态分析、功率测量|涉及电热水壶加热/保温电路,体现科学思维|
|实验探究|4/28|焦耳定律、电功率测量|设计“人工孵蛋”电热丝实验,强化科学探究|
|综合应用|3/21|电能计算、效率问题|结合电动汽车充电场景,突出社会责任|
内容正文:
第十五章 电能与电功率 章末过关检测
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题共13小题,每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(25-26九年级上·北京·阶段检测)下列数据中,最接近实际情况的是( )
A.手提笔记本电脑的功率约为500W B.高压输电线路的电压为220V
C.教室里电风扇工作时的电流约为0.3A D.一盏日光灯工作一小时消耗大约一度电
2.(2026·四川乐山·中考真题)超导现象是指某些材料在温度降低到某个临界值时,电阻突然消失的现象;半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。关于超导体和半导体,下列说法中正确的是( )
A.超导体通电后会产生大量热量
B.超导技术可以用于磁悬浮列车
C.温度、光照等外界因素对半导体的导电性没有任何影响
D.利用半导体材料制成的LED灯,比相同亮度的白炽灯更耗能
3.(26-27九年级上·全国·课后作业)在“探究串联电路电流特点”实验中,小明发现L1很亮,L2发光微弱,造成这种现象的原因可能是( )
A.通过L1的电流大 B.L2的灯丝断了
C.L1靠近电源的正极 D.两个灯泡的规格不同
4.(25-26九年级上·山西太原·阶段检测)某智能手机的锂电池上标有“3.7V 4200mA·h”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压3.7V不变,增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能,需要充电40min,那么此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近( )
A.节能灯 B.壁挂式空调 C.电风扇 D.电冰箱
5.(25-26九年级上·北京·阶段检测)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A,再闭合S2,电流表示数变化了0.4A。则同时闭合S1、S2后,相同时间内R1、R2消耗的电能之比为( )
A.4∶3 B.3∶4 C.7∶3 D.4∶7
6.(25-26九年级上·北京·阶段检测)电热水壶甲和乙的铭牌如下表所示。当两个电热水壶都正常工作2min时,请你根据表中提供的信息,判断下列说法中正确的是( )
电热水壶
甲
乙
容量
1.2L
1.2L
额定电压
220V
220V
额定功率
1500W
1000W
A.甲电热水壶两端的电压较高 B.通过甲电热水壶的电流较小
C.乙电热水壶消耗的电能较多 D.电流通过甲电热水壶做功较快
7.(25-26九年级上·北京·阶段检测)如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电阻R1的功率变小
C.电压表示数与电流表A2示数的比值变大 D.电路的总功率变大
8.(25-26九年级上·四川巴中·期末)两个小灯泡,甲灯标有“6V 3W”字样,乙灯标有“3V 6W”字样,将它们按不同方式接入不同电路中,(忽略灯丝电阻受温度的影响)下列说法正确的是( )
A.若把它们串联在9V的电路中,乙灯比甲灯亮
B.若把它们串联在9V的电路中,两灯泡都能正常发光
C.若把它们并联在3V的电路中,乙灯比甲灯亮
D.若把它们并联在3V的电路中,两灯泡的最大总功率为9W
9.(25-26九年级上·江苏南通·阶段检测)在“估测用电器实际功率”的综合实践活动中,小明先断开家中所有用电器,只让一台挂壁式空调工作3min,测得电能表指示灯闪烁180次。关闭空调后让另一用电器单独工作10min电能表指示灯闪烁25次,则该用电器最可能是( )
A.电饭锅 B.电吹风 C.台式风扇 D.微波炉
10.(25-26九年级上·广西柳州·阶段检测)小明在使用电炉子的时候发现,电炉丝已经热得发红了,与之相连的导线却不怎么热,对这个现象描述正确的是( )
A.导线的电阻比电炉丝的电阻大
B.通过导线的电流比电炉丝的电流小
C.导线的通电时间比电炉丝的通电时间短
D.电炉丝的电阻比导线的电阻大,根据焦耳定律,电流产生的热量更多
11.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)灯泡L1和L2分别标有“6V,3W”和“3V,3W”字样,将它们并联起来,不考虑温度对灯丝电阻的影响,为保证电路安全。下列说法正确的是( )
A.干路中的最大电流为1.25A,灯泡L1更亮
B.干路中的最大电流为1.25A,灯泡L2更亮
C.干路中的最大电流为1.5A,灯泡L1更亮
D.干路中的最大电流为1.5A,灯泡L2更亮
12.(2026·宁夏银川·三模)某小组设计了一台简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为,踏板重力不计,体重计空载时,电路中的电流为,下列描述正确的是( )
A.电源电压为 B.体重越小,电流表示数越大
C.体重越大,压敏电阻值越大 D.体重越大,电路的总功率越大
13.(25-26九年级上·北京·阶段检测)如图甲所示,将小灯泡L、定值电阻R0与最大阻值为20Ω的滑动变阻器串联在电压恒定不变的电源上。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移至最左端时,小灯泡L恰能正常发光;当滑动变阻器的滑片P移动到a点时,电流表的示数是0.25A。已知电源电压9V,电压表选择的量程为0-3V,电流表选择的量程为0-0.6A。小灯泡L的额定电压为6V,通过它的电流与其两端电压的关系如图乙所示。在保证电表不超过量程的情况下,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为20Ω
B.滑片P移动到a点时,电压表示数为1.5V
C.滑动变阻器的滑片P可以移动到阻值最大处
D.此电路消耗总功率的变化范围是2.25W~2.7W
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
14.(2026·吉林长春·中考真题)如图为一种电热水壶工作电路的示意图。电源电压恒定,与,均为定值电阻。闭合开关,电热水壶处于加热状态;断开开关,电热水壶处于保温状态。开关由闭合到断开,下列说法中正确的是( )
A.两端的电压变小 B.电路中的电流变大 C.电路的总电阻变小 D.电路的总功率变小
15.(25-26九年级上·北京·阶段检测)在测量电阻R电功率的实验中,提供的实验器材有:电源(电源两端电压不变且未知)、开关、导线、电流表、电压表、阻值已知的定值电阻R0、滑动变阻器、电阻箱等。小海设计了如图所示的测量电路,在不拆改电路的前提下,能够测量电阻R电功率的是( )
A. B.
C. D.
16.(2026·陕西咸阳·模拟预测)在综合实践活动课上,有一小组的同学设计了如图1所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中,电流表A的示数随两电压表、(电压表未画出)示数变化关系的图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.灯泡L中的电流随电压变化的关系如图2曲线①
B.电源电压为6V
C.实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω
D.灯泡L正常发光时,定值电阻在2min内消耗的电能为18.75J
三、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
17.(25-26九年级上·安徽六安·阶段检测)甲用电器通电,电流做功;乙用电器通电,电流做功,则__________用电器中的电流做功多,__________用电器中的电功率大。(均选填“甲”或“乙”)
18.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)在对家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明将家中其他用电器都关闭,只让干衣机单独工作,干衣机工作前,电能表的表盘如图所示,其示数为______。小明观察到内电能表指示灯闪烁了320次,干衣机在这6min内实际功率为______W。
19.(2026·海南·二模)甲、乙两白炽灯中的电流与电压变化的关系如下图所示,将甲、乙两灯泡串联后接在电压为_____V的电源两端时,甲灯泡中通过的电流为0.5A,此时乙灯泡1min所产生的热量为_____J。
20.(25-26九年级上·甘肃天水·期末)如图,,闭合开关,电压表的示数为6 V,电阻R1的电功率P1=___________W,通电10 s,电阻R2消耗的电能W2=___________J。
21.(2026·河南平顶山·三模)图甲为一款便携式电热水杯,其铭牌上标有“220V 200W”的字样,则该电热水杯正常工作时底盘内电热丝的电阻为_____。将该电热水杯单独接在某家庭电路中正常工作,将一杯水加热至沸腾前后该家庭电路中电能表的示数如图乙所示,则此次加热所用的时间是_____min。
22.(2026·甘肃兰州·中考真题)图甲中,电源电压保持不变,阻值。闭合开关,将滑动变阻器的滑动头从最右端移动到最左端的过程中,滑动变阻器消耗的电功率随电路电流变化的图像如图乙所示。阻值为__________;电源电压是__________。
四、作图题(本大题共1小题,共4分)
23.完成下列作图。
(1)(2026·贵州遵义·二模)为缓解用眼疲劳,小鹏设计了一款电加热眼罩,如图所示是其内部未完成的电路图。其中电源两端电压不变,虚线框内是某电表改装的温度显示仪(该电表损坏不影响电热丝工作),A、B、C为通过旋转滑片可调节阻值的变阻器的三个接线柱。请在虚线框内画出适当的电表符号并将电路图补充完整。(要求:闭合开关S,顺时针旋转滑片,电热丝的温度升高,温度显示仪示数增大)
(2)(2026·贵州遵义·三模)小王学习了电热知识后,他想自制一个实现高、中、低三挡位的电加热器,他找来电源、阻值不同的电热丝和,开关S、和一个单刀双掷开关等元件,请你在图中帮他把剩余的电路补充完整。
五、实验探究题(本大题共4小题,共28分)
24.(8分)(25-26九年级上·北京·阶段检测)如图所示小蕾同学所在小组在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时采用的实验装置,其中 a、b、c、d四个相同的容器内密闭着等量空气,将 1、2和 3、4导线分别接到电源两端。
(1)实验中通过观察____________________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少;甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系;
(2)乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与________的关系,通电一段时间,c容器中电流产生的热量多,则可得出结论:____________________________;
(3)图乙装置中如果容器外的电阻丝R1发生了断路,在通电时间相同的情况下,与R1未发生断路之前相比较,左侧U形管中液面的高度差将________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)小吴同学的小组设计了如图丙所示的实验装置,探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻是否有关,在AB两瓶中装入初温相同,________相同的同种液体。AB两个电阻丝的电阻应该是________(选填“相同”或“不同”)的;图丙中通过观察________来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
25.(6分)(2026·甘肃兰州·中考真题)一只小灯泡额定电流“0.25 A”,电源电压,需测量该小灯泡的额定功率,实验如下:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路补画完整,要求滑动变阻器的滑动头向右移动时灯泡变亮;
(2)电路连接完整。闭合开关后移动滑动变阻器的滑动头,发现小灯泡不亮,电流表示数始终为零,电压表示数接近3 V且保持不变,故障可能是__________(选填字母);
A.电流表处断路 B.小灯泡短路
C.小灯泡的灯座接触不良 D.电压表正、负接线柱接反了
(3)排除故障后,正确连接电路。闭合开关,移动滑动变阻器的滑动头,改变电路电流并读出对应电压值,绘制出图乙的曲线。小灯泡的额定功率是__________;通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,原因是灯丝电阻受__________的影响。
(4)实验拓展:利用图丙电路,测出了额定电流为的小灯泡的额定功率。步骤如下:①开关闭合,连接,移动滑动变阻器的滑动头,使电流表示数为;②开关改接,滑动变阻器滑动头的位置__________(选填“左移”、“右移”或“不动”),调节电阻箱阻值,使电流表示数仍为,读出电阻箱的示数为;③小灯泡的额定功率表达式:__________(用字母表示)。
26.(7分)(2026·内蒙古包头·模拟预测)在“人工孵蛋”的跨学科实践活动中,同学们需要制作一个孵化箱,为鸡蛋的孵化提供合适的温度环境。同学们从老旧的电吹风中,用剪刀截取了部分电热丝用于制作发热电阻。
任务一:测量自制电热丝的电阻
(1)请用笔画线代替导线把图1电路连接完整;
(2)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片调至最_________端(选填“左”或“右”)。
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有明显示数,出现该故障的原因可能是电热丝_________;
(4)排除故障后,向左移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表示数如图2所示,为_________V,同时读出此时电流大小为0.44A,则电阻_________Ω;
任务Ⅱ:调整电热丝发热功率
(5)如图3所示,将电阻丝放入孵化箱中,并用温度传感器检测孵化箱温度。当孵化箱温度过低时,滑片应该向_________侧移动以提高孵化箱温度;
(6)若将学生电源电压调到最大值,滑动变阻器阻值调到最小,加热功率仍然不够。为增大加热功率,在不改变电路连接方式的情况下,只利用图3提供的器材进行改动,可以_________达到解决问题的目的。
28.(7分)(2026·内蒙古包头·二模)某物理科技小组为比较额定功率相同的白炽灯和LED灯的发光效率,设计创新实验:利用光敏电阻把光照强弱转化为电流表示数进行定量比较,电路如图所示。工作电路中可调电源能读数。
(1)将光敏电阻固定在不透光盒内固定位置,将检测装置放在阳光下,断开工作电路开关,检测电路开关闭合,当不透光盒子密闭和打开,发现电流表的示数由小变大,表明光敏电阻阻值随光照强度的增大而__________。
(2)先后把规格为“220 V 5 W”的白炽灯和“220 V 5 W”的LED灯接入灯座,保持与光敏电阻距离不变,闭合开关、,为使两灯均正常发光,可调电源电压应调整为__________V。两灯均正常工作10 min,分别读出温度计和电流表的示数,记录在下表中。
灯泡类型
盒内初温/℃
盒内末温/℃
电流表示数/mA
白炽灯
20
39
3
LED灯
20
24
30
(3)综合分析表中数据可知:两灯均正常发光时,__________灯更亮;__________灯发光效率更高,原因是___________。
(4)小组同学将额定电压为220 V大功率的白炽灯接入电路,由小到大调节电源电压,当检测电路电流表的示数为__________mA时,两灯发光亮度相同。若要知道此时白炽灯的实际功率,需在工作电路中接入合适的__________表。
六、综合应用题(本大題共3小题,共21分)
28.(5分)(2026·甘肃兰州·中考真题)图甲为小东同学设计的测量液体比热容的装置,图乙为某种液体温度与加热时间的关系图像。已知液体体积为,液体密度为,初温为,电加热器的功率为,不计热量损失及吸热升温过程中液体质量的变化。请结合图像解答下列问题:
(1)液体的沸点是__________℃,第90~180 s液体吸收的热量?
(2)液体的比热容?
29.(6分)(2026·四川南充·一模)为响应节能减排,电动汽车已进入千家万户。如图甲为某国产品牌的电动汽车正在充电桩充电。充电桩充电时的电压为,电流为,充电耗时为,汽车电池所容纳的电能从零变为。充电时发现线路及设备发热较为明显,可等效为如图乙的发热电阻串联于电路中,且认为能量损失均为发热电阻所致。求:
(1)充电桩充电时消耗的电功率;
(2)本次充电过程的效率(保留1位小数);
(3)发热电阻的阻值及充电过程中汽车电池两极之间电压。
30.(10分)(25-26九年级上·四川绵阳·阶段检测)如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅。该锅可实现汤锅、烧烤同时进行,也可以分开控制。其部分简化电路图如图乙:开关S1控制对中央区域汤锅进行加热的电路,R1、R2均为加热电阻,R2与温控开关并联,可以实现汤锅的保温和加热功能;两烧烤盘区域S左、S右可分别控制左右两盘的加热电阻R左、R右。该涮烤锅部分参数如表所示。求:
额定电压
额定功率
汤锅
烧烤盘
220V
加热
保温
左盘
右盘
1000W
800W
400W
(1)汤锅加热状态正常工作时,1min内消耗的电能和R1的电阻分别为多少?
(2)若R2的电阻为51.6Ω,则该汤锅保温挡的额定保温功率为多少?
(3)在一次野外烧烤中通过很长的导线从一电压为220V的农家将电源引到烧烤点,发现烤肉速度比较慢。经分析因为距离远,导线有一定电阻(但远小于加热电阻阻值),所以导线会消耗一些电能;当只让烧烤盘右盘工作时,测得右盘的实际功率只有324W,求此时导线上消耗的电功率。
试卷第1页(共3页)
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《答案与解析》
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
B
B
D
C
C
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
答案
B
D
D
AD
ABD
AC
1.C
【详解】A.手提笔记本电脑的实际功率通常在几十瓦,约20~100W,500W属于大功率用电器(比如电热水壶的功率水平),故A不符合题意;
B.我国家庭电路电压为220V,高压输电线路电压远高于220V,故B不符合题意;
C.教室电风扇额定功率约为60W,家庭电路电压,由得,接近0.3A,故C符合题意;
D.日光灯额定功率约为,工作时间,由得
即0.04度,远小于1度,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】A.超导体电阻,由焦耳定律可知,电流通过时产生的热量,故A错误;
B.超导体无电阻,通强电流时无热损耗,可获得强磁场,适用于磁悬浮列车减小运行阻力,故B正确;
C.半导体的导电性能易受温度、光照等外界因素影响,热敏电阻、光敏电阻就是利用该特性制成,故C错误;
D.相同亮度下,LED灯电能转化为光能的效率远高于白炽灯,更节能,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.图中两灯串联,由串联电路的电流规律知,通过两灯的电流相等,故A错误;
B.两灯串联,若L2的灯丝断了,整个电路断路,两灯都不能发光,故B错误;
CD.通过两灯的电流相等,两灯亮度不同,说明两灯的规格不同,与灯泡靠近电源正极与否无关,故C错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】快充的充电时间
快充充电功率
由,手机的快充电流为
节能灯正常工作电流约0.1A,电风扇约0.3A,电冰箱约1A,壁挂空调约5A,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】只闭合时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,即。
再闭合后,与并联,电流表测干路电流。并联电路各支路独立工作互不影响,通过的电流不变,电流表示数的变化量即为通过的电流,即。并联电路各支路两端电压相等,即
由可得,相同时间内、消耗的电能之比
故选B。
6.D
【详解】A.两电热水壶正常工作时实际电压等于额定电压,二者额定电压均为220V,两端电压相等,故A错误;
B.两壶工作电压U相同,由得,,因此,故B错误;
C.工作时间t相同,根据,,因此,甲消耗电能更多,故C错误;
D.电功率表示电流做功的快慢,两壶正常工作时实际功率等于额定功率,,因此电流通过甲做功较快,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】由电路图可知,与并联,电压表测电源电压,电流表测支路电流,电流表测干路电流。滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。
A.电源电压不变,根据并联电路电压特点可知,电压表示数不变,故A错误;
B.定值电阻两端电压始终为,由可知,的功率不变,故B错误;
C.通过的电流,因不变、变大,故变小;干路电流,因不变、变小,故变小;电压表示数与电流表示数的比值变大,故C正确;
D.电路总功率,因不变、变小,故变小,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.甲灯电阻
乙灯电阻
两灯串联,电流相等,因为,根据电功率公式可知甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,甲灯比乙灯亮,故A错误;
B.甲灯额定电流
乙灯额定电流
正常发光需要电流分别达到各自额定电流,串联电路电流处处相等,不能同时满足两个灯泡电流,故B错误;
CD.电压等于乙灯的额定电压,所以乙灯的实际电功率,甲灯的实际电功率
乙灯实际功率大于甲灯实际功率,乙灯比甲灯亮;两个灯泡最大总功率
故C正确,D错误。
故选C。
9.C
【详解】挂壁式空调电功率约为,工作时间
根据,消耗的电能
则电能表每消耗电能,指示灯闪烁次数
该用电器工作时间
指示灯闪烁25次,消耗的电能
其电功率,故选C。
10.D
【详解】电炉丝和导线是串联的,根据串联电路的特点,通过它们的电流相等,通电时间也相等,根据焦耳定律,在电流I和通电时间t相同的情况下,电阻R越大,电流产生的热量Q就越多;电炉丝热得发红,导线不怎么热,说明电炉丝的电阻远大于导线的电阻,产生的热量更多。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.B
【详解】根据公式,可得的电阻
的电阻
并联电路中各支路电压相等,为保证电路安全,电源电压不能超过两灯的额定电压较小值,最大安全电压。的电流
的电流
干路的最大电流
的实际功率
的实际功率
因为,所以灯泡更亮。
综上可知,干路最大电流为1.25A,灯泡更亮,故ACD错误,B正确。
故选B。
12.D
【详解】 A.由图甲可知,压敏电阻与定值电阻串联,电流表测量电路电流。体重计空载时压力为0,由图乙得此时,已知此时电流,,根据欧姆定律计算电源电压
故A错误;
B.体重越小,压敏电阻受到的压力越小,由图乙可知,压敏电阻阻值越大,电路总电阻越大;电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流越小,即电流表示数越小,故B错误;
C.体重越大,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知,压敏电阻的阻值随压力增大而减小,故C错误;
D.体重越大,压敏电阻阻值越小,电路总电阻越小,电源电压不变,根据可知电路电流越大;电路总功率,不变,越大,总功率越大,故D正确。
故选D。
13.D
【详解】由电路图可知,灯泡L、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。
A.当滑片P移至最左端时,,灯泡正常发光,,由图乙可知此时,两端电压
则的阻值为
故A错误;
B.已知滑片P移动到点时,电流为,则两端电压为
由乙图可知,此时小灯泡两端电压为,则滑动变阻器两端电压为
所以此时电压表的示数为,故B错误;
C.电压表量程为,即滑动变阻器两端电压最大为,根据上个选项解析可知,此时对应的电流为,则对应的阻值为
比滑动变阻器的最大阻值小,串联电路中,用电器电阻增大,其两端电压也会增大,所以如果将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处,会超过电压表的量程,故C错误;
D.已知电源电压不变,电路最大电流为灯泡正常发光时的电流,则此时电路的功率为
电路最小电流受电压表量程(3V)限制,此时最小电流为,则此时电路的功率为
所以总功率范围为
故D正确。
故选D。
14.AD
【详解】A.闭合开关时被短路,两端电压;断开开关时与串联,由串联电路电压特点可知,R2两端的电压为,故两端的电压变小,故A正确;
BCD.闭合开关时电路为R2的检简单电路,断开开关时两电阻串联,总电阻,即,由得,电路中的电流变小,由,电路的总功率变小,故D正确,BC错误。
故选AD。
15.ABD
【详解】A.电压表测R两端电压,电流表测通过R的电流,由可求电功率,故A正确;
B.闭合、断开,电压表测R两端电压,闭合、断开,电压表测电源电压,两端电压
电路电流
由可求电功率,故B正确;
C.电流表测通过R的电流,无法测出R两端电压,也无法利用间接求出电压,故C错误;
D.闭合、断开,调节滑动变阻器,电压表示数为,断开闭合,保持滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数仍为,此时,由可求电功率,故D正确;
故选ABD。
16.AC
【分析】由图1可知,灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电流表测电路电流,测灯泡两端电压。 根据图像电流随电压的变化情况判断电压表连接情况进行解题。
【详解】A.由电路图1知,电压表并联在灯泡L的两端,通过灯泡L的电流随着电压表示数的增大而增大,所以图线①是灯泡L的I-U图像,故A正确;
B.因为图线②随着电压表示数的增大,电流表的示数减小,说明电压表一定测量滑动变阻器两端的电压,由图像可知当电流为0.1A时,灯泡和滑动变阻器两端的电压分别为0.5V、3.5V,则电源电压为①
当电流为0.25A时,灯泡和滑动变阻器两端的电压分别为2.5V、0.75V,则电源电压为②
联立①②得,,故B错误;
C.当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由图可知,当电流最小为0.1A时,滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最大阻值
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,由图2可知,当电流最大为0.25A时,滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值为
则实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为,故C正确;
D.由图2知,灯泡L正常发光时的电流为0.25A,定值电阻在2min内消耗的电能
故D错误。
故选AC。
17. 乙 甲
【详解】[1],所以乙用电器中的电流做功多。
[2]甲用电器的电功率为
乙用电器的电功率为
,所以甲用电器的电功率大。
18. 318.6 1000
【详解】电能表最后一位是小数位,图中电能表示数为318.6kW·h。电能表表盘标有3200imp/(kW·h),指示灯闪烁320次,消耗的电能
工作时间,干衣机的实际功率
19. 8 180
【详解】因两灯串联,故通过甲、乙灯的电流
由图像可知,当时,甲灯两端电压,乙灯两端电压,电源电压为
乙灯1min产生的热量为
20. 3.6 18
【详解】由图可知,与并联,电压表测量电源电压,因此、两端电压都等于电压表示数,即
电阻R1的电功率
根据电能公式,电阻R2消耗的电能
21. 242 6
【详解】【小题1】根据 ,可得,电热水杯正常工作时的电阻;
由图乙可知,加热前电能表的示数为,加热后电能表的示数为,所以电热水杯在这次加热过程中消耗的电能
根据,可得此次电热水杯正常工作的加热时间
22. 2 6
【详解】、与滑动变阻器R串联,R0与R1的总电阻为定值。 滑片在最左端时,R接入电阻为0,电路电流最大,由图乙得,此时R0、R1的总电压等于电源电压。 滑动变阻器功率最大时,由图乙得,,此时电流为最大电流的,由定值电阻电流与电压成正比可知,R0、R1的总电压为电源电压的。 由串联电路电压规律得,滑动变阻器两端电压也为电源电压的。
滑动变阻器两端电压
电源电压
R0与R1的总电阻
R0的阻值
23.(1)
【详解】要求电表损坏不影响电热丝工作,说明电热丝的工作电路和电表互不影响,电表需要并联接入电路,因此虚线框内为电压表;顺时针旋转滑片,电热丝温度升高,说明电热丝功率变大,电源电压不变,电路电流变大,则总电阻需要减小,即滑动变阻器接入电路的阻值要变小。 该变阻器的电阻丝在A、C之间,B是滑片接线柱,顺时针旋转滑片时,滑片向C靠近,接入B和C时,顺时针旋转时电阻丝长度变短,电阻减小,符合要求; 滑动变阻器和电热丝串联,滑动变阻器电阻减小后,电路电流增大,电热丝电阻不变,因此电热丝两端电压增大,电压表测量电热丝电压,温度升高时电压表示数增大,符合题目要求,据此作图。
(2)
【详解】在纯电阻电路中,根据电功率公式可知,电源电压一定时,电路总电阻越小,电路总功率就越大。将电路图补充完整时,可在左虚线框中接入,右上虚线框接入,右下虚线框接入;当闭合,断开,接时,和串联,电路总电阻最大,此时为低温挡;当、均闭合,接时,和并联,电路总电阻最小,此时为高温挡;当、均闭合,接时,被短路,电路中只有工作,此时为中温挡。
24.(1) U形管两侧液面高度差 电阻大小
(2) 电流 电阻大小和通电时间一定时,通过电阻的电流越大,电阻产生的热量越多
(3)变小
(4) 质量 不同 温度计示数变化量
【详解】(1)本实验用转换法,电流产生的热量无法直接观测,密闭容器内空气受热膨胀,会带动对应U形管液面出现高度差,因此通过U形管液面高度差反映产热多少;甲图中两个电阻丝串联,通电时间、电流都相同,只有电阻大小不同,因此是探究产热与电阻大小的关系。
(2)乙图中d容器内的5Ω电阻和容器外的5Ω电阻并联后,再和c容器内的5Ω电阻串联,两个容器内的电阻阻值相同、通电时间相同,但通过c容器中电阻丝的电流大于通过d容器中电阻丝的电流,因此是探究电阻丝产生热量的多少与电流的关系。左侧U形管液面高度差更大,所以对应结论为:电阻大小和通电时间一定时,通过电阻的电流越大,电阻产生的热量越多。
(3)若乙图中容器外的电阻断路,电路总电阻变大,总电流变小,通过c容器电阻的电流比断路前更小,相同时间内c容器中电阻丝产生的热量变少,因此左侧U形管的液面高度差变小。
(4)用液体吸热升温反映产生热量的多少时,根据控制变量法,需要装入初温、质量都相同的同种液体;探究产生热量和电阻的关系,要控制电流、通电时间相同,改变电阻,因此两个电阻丝阻值不同;通过温度计示数的上升幅度,就可以比较电阻丝产生热量的多少。
25.(1)
(2)C
(3) 0.625 温度
(4) 不动
【详解】(1)要求滑片右移灯泡变亮,说明滑片右移时接入电路的电阻丝长度变短,因此连接开关右接线柱和滑动变阻器右下的B接线柱;同时电流表要串联接入电路,小灯泡额定电流0.25A,因此选量程,正负接线柱接法正确即可,据此作图。
(2)电流表示数为零说明电路断路,电压表示数接近电源3V,说明电压表两端能连通到电源两极,故障是和电压表并联的小灯泡部分断路,故选C。
(3)小灯泡额定电流是0.25A,从乙图曲线可得时对应的灯泡电压是2.5V,因此额定功率
灯丝的电阻会随温度升高而增大,因此灯泡的图不是过原点的直线,电流和电压不成正比。
(4)该实验用了等效替代的思路:第一步让灯泡在电流为的额定状态下正常工作;第二步保持滑动变阻器滑片不动,也就是保证滑动变阻器接入的阻值不变,切换开关到a,调节电阻箱让电流仍为,此时电阻箱的阻值就和灯泡正常发光时的电阻完全相等,因此灯泡的额定功率
26.(1)
(2)右
(3)断路
(4) 2.2 5
(5)左
(6)将电阻丝剪掉一小段
【详解】(1)测量电阻丝的电阻时,电压表需并联在电阻丝两端,电源由两节干电池组成,总电压为3V,因此电压表选择0~3V量程,将电压表的“-”接线柱与电热丝的左端相连,“3”接线柱与电热丝的右端相连。据此作图。
(2)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,由图可知应调至最右端。
(3)闭合开关S后,电流表无示数,说明电路可能存在断路故障。电压表有明显示数,说明电压表两端到电源正负极的通路是完好的,因此故障为电热丝断路。
(4)电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,由图2可知其示数为2.2V;
根据欧姆定律,可得电阻
(5)孵化箱温度过低,需要增大发热功率,根据,相同时间内要产生更多热量需增大电路电流。电源电压不变,根据,需减小电路总电阻,因此滑动变阻器滑片应向左移动,减小接入电路的电阻。
(6)电源电压已调至最大,滑动变阻器阻值最小,此时电路总电阻最小,电流最大,若功率仍不足,根据,电压不变时减小电阻可增大功率,因此可将电阻丝剪掉一小段,减小的阻值。
27.(1)减小
(2)220
(3) LED LED 消耗相同的电能,LED灯转化为光能更多,白炽灯较少/消耗相同的电能,LED灯转化为内能较少,白炽灯较多
(4) 30 电流
【详解】(1)检测电路电源电压不变,打开盒子后光照强度增大,电流表示数变大。根据欧姆定律 ,电压 不变,电流变大,说明光敏电阻的阻值减小,因此光敏电阻阻值随光照强度增大而减小。
(2)灯泡正常发光的条件是实际电压等于额定电压,已知两灯额定电压均为220V,因此可调电源电压需要调整为220V,使两灯正常发光。
(3)电流表示数越大说明光照强度越强,由表格可知,LED灯工作时电流表示数更大,因此LED灯更亮;两灯额定功率相同,正常工作相同时间消耗的总电能相等,LED灯使盒内升温更小,说明转化为内能的电能更少,转化为光能的电能更多,因此LED灯发光效率更高。
(4)发光亮度相同意味着光照强度相同,光敏电阻的阻值相同,检测电路电压不变,因此电流表示数和LED灯正常发光时的电流相同,为30mA。
计算实际功率需要知道电压和电流,由题意知可调电源可以读出电压,因此还需要接入电流表测量通过白炽灯的电流,才能计算实际功率。
28.(1)
,
(2)
【详解】(1)液体沸腾时温度保持沸点不变,由图乙可知,液体的沸点为。
在,不计热量损失,液体吸收的热量等于电加热器消耗的电能。加热时间
液体吸收的热量
(2)液体质量
0~90s为液体升温阶段,温度变化量
该过程液体吸收的热量
由得液体的比热容
29.(1)/
(2)
(3),
【详解】(1)充电桩充电时消耗的电功率
(2)充电桩消耗的总电能
本次充电过程的效率
(3)充电时,与汽车电池串联,电路电流为,电池的充电功率
因能量损失均为发热所致,故线路发热功率
由得发热电阻阻值
线路两端电压
由串联电路电压规律得电池两极电压
30.(1),
(2)484W
(3)36W
【详解】(1)汤锅加热状态下,温控开关闭合,被短路,只有接入电路;1min内消耗的电能
由,得的电阻
(2)保温状态下,温控开关断开,与串联,总电阻
保温功率
(3)右盘加热电阻
导线电阻与串联,由,得电路实际电流
总功率
导线消耗功率
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