第十八章 电功率(单元自测·提分卷)物理新教材人教版九年级全一册
2026-09-24
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内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年九年级全一册物理单元自测
第十八章 电功率·提分卷
建议用时:90分钟,满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共28分)
1.下列用电器正常工作时通过的电流大约为1A的是( )
A.节能灯 B.电视机 C.电饭锅 D.电热水器
2.有一台电动机工作一段时间后消耗了2 kW·h电能,下列说法正确的是( )
A.电流通过电动机产生了7.2×106 J 的热量
B.有7.2×106 J的电能全部转化为机械能
C.电流做功小于7.2×106 J
D.电能转化成的机械能小于7.2×106 J
3.下列对生活中一些物理量及其单位的估测合理的是( )
A.手机电池正常电压约为40V B.家用电冰箱正常工作时功率约为5W
C.家庭节能灯正常工作电压为220V D.实验室中小灯泡灯丝电阻约10kΩ
4.如图所示是智能电能表表盘,根据盘面信息可知该电能表( )
A.可直接测量电功率
B.显示的示数是
C.脉冲闪烁160次电路消耗电能
D.接在电压为的电路中也可以正常使用
5.如图是小明家厨房里使用的多插位接线板,标注有“220V 10 A”的字样。若该接线板上已经插接了“220V 1300W”的电饭锅在煮饭,下列能够再插接使用的用电器是( )
A.“220V 400 W”的电炖锅 B.“220V 1400 W”的微波炉
C.“220V 1500 W”的电烤箱 D.“220V 1600 W”的电磁炉
6.一千瓦时的电能可以完成下列哪项工作( )
A.节能灯工作约 B.家用电水壶烧开约水
C.笔记本计算机工作约 D.家用挂壁式空调工作约
7.一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在电压为9V的电路中,为使其正常发光,应____联一个____Ω的电阻,该电阻在10秒内产生的热量是______J。( )
A.并联6Ω 15J B.并联18Ω 45J
C.串联6Ω 15J D.串联18Ω 45J
8.为促进学生健康成长,科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计来动态监测学生的体重情况,其工作原理如图所示。电源电压保持不变,R0为定值电阻,压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小。闭合开关S,当有人测量体重时,下列说法正确的是( )
A.电路中的总电阻增大
B.压敏电阻R两端的电压变小
C.学生的体重越大,电压表的示数越小
D.学生的体重越小,电路的总功率越大
9.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移至最左端的过程中,电压表示数最大为6 V,电流表示数的变化范围为0.2~0.6 A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6 V
B.滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω
C.电压表示数的变化范围为3~6 V
D.R1的功率变化范围为0.6~5.4 W
10. 如图分别是小彬家上月初和上月末的电能表的表盘。下列选项中错误的是( )
A.小彬家上月消耗了91.1度电,相当于
B.小彬家电器总功率可以达到4400W
C.小彬发现电能表指示灯闪烁很快,说明电路中很可能有大功率用电器工作
D.断开其他用电器,只让电饭锅工作3min,指示灯闪烁48次,此时电饭锅的功率为720W
11.如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光且灯L1比灯L2亮。下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2的电阻一定相等
B.灯L1与灯L2的电功率一定相等
C.灯L1与灯L2两端的电压一定相等
D.通过灯L1与灯L2的电流一定相等
12.小林连接了如图所示的电路,闭合开关后,下列关于滑动变阻器移动方式和灯泡亮度变化的说法中正确的是( )
A.若M连G接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
B.若M连E接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
C.若M连G接线柱,滑动变阻器滑片向左移,小灯泡变亮
D.若M连F接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
13. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。为保证电路中各元件安全工作,以下说法正确的是( )
A.电流表的变化范围是0.225A~0.5A
B.R1两端电压的变化范围是1.5V~3V
C.变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω~10Ω
D.R1的电功率的变化范围是0.45W~1.25W
14.某科技小组利用压敏电阻制作了一个创意作品——可以自动调节亮度的调光台灯。当在台灯底座上放置课本等物品时,台灯的亮度会发生变化,电路图如图甲所示。不使用调光功能时,可以闭合开关S。已知电源电压恒为12 V,压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,灯L的I-U图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当S0、S都闭合时,灯L的功率为4.8 W
B.当S0闭合、S断开时,把课本放在台灯底座上,灯泡亮度变小
C.当S0闭合、S断开时,把课本从台灯底座上拿下来,电路的总功率变大
D.当S0闭合、S断开时,某时刻灯L的功率为1.6 W,此时压敏电阻R的阻值为20 Ω
二、多选题(每题4分,共12分)
15.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比
B.R1、R2两端的电压之比
C.相同时间R1、R2消耗电能之比
D.R1、R2的电阻之比
16.关于“8V 4W”的灯L1和“4V 2W”的灯L2,下列说法中错误的是( )
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.两灯均正常工作时,L2较亮
C.两灯串联在12V电源两端时都能正常发光
D.两灯并联时,两端最大可加8V电压
17.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时下列判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大 D.电压表示数不变,电路的总功率变小
第II卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,共30分)
18.小明家电能表上月底的示数为本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能____kW·h;现在电费单价0.6元/度,本月小明电费应缴纳_______元。小明将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表的指示灯闪烁了30次,此过程中电风扇消耗电功率为____________W。
19.如图小德家中有两只标有“220V”的白炽灯,其中甲灯额定功率为25W。乙灯额定功率的标志已经磨损,他观察到两灯灯丝材料相同,灯丝长度相同,但乙灯丝明显更粗,他则判断出乙灯额定功率_____25W(选填“”“”或“”)。若上述结论正确,他将两灯串联接入电路,他应该观察到________灯更亮。
20. 电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,同时还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉,其能量流向图如图所示。现有一台电动机,其线圈电阻为0.4Ω,当电动机两端电压为220V时,通过电动机线圈的电流为50A。该电动机在220V电压下工作1min产生的热量是________J,该电动机的工作效率为________(结果保留一位小数);若这台电动机被卡住不转了,则该电动机此时的发热功率是________W。
21.一个“220V 10W”的灯两端如果加上220V电压,灯的实际电功率为______W;如果加上110V的电压,灯的实际电功率为_______W(假设灯丝电阻不变)。一台电动机的额定电压是220V,其电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为 5A,则电动机的额定总功率为_____W;因发热损失的电功率为_____W。
22.如图所示的电路中,闭合开关S后,滑片P从最右端向左端滑动过程中,发现通过电流表的示数在0.2A~0.5A、电压表的示数在3V~6V之间变化,则定值电阻R1为______Ω,定值电阻R1所消耗的功率的变化量为_______W,滑动变阻器R2的最大电阻为______Ω。
四、实验题(共12分)
23.实验室有多个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,为检验灯泡所标参数是否准确,小明决定用实验来检测。请根据他的实验过程回答下列问题:
(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关前,从电源正极开始逐一检查电路各部分的连接情况,到虚线框部分时,应检查_________与_________之间是否接触良好。(写出一种答案即可)
(2)将其中一只灯泡L1接入电路,闭合开关并移动滑片,当电压表示数是2.5V时,电流表示数如图乙所示,则通过L1的电流是_______A;换用另一只灯泡L2接入电路,重复上述操作,当电压表示数也是2.5V时,电流表示数是0.3A。由此可判断灯泡_______(选填“L1”或“L2”)所标参数与实际有差异。
(3)为找到电流不同的原因,小明思考电阻也是影响电流大小的因素,因此将欧姆定律的公式变形为R=_________计算出灯丝电阻。经计算,两灯在2.5V电压下工作时的电阻值差异较大,这可能是灯丝自身的________不同所致(写出一种答案即可)。
24. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,松松设计的实验电路如图1所示,两个完全相同的玻璃瓶内插入温度计a、b。
(1)为了让实验效果更显著,松松应在图1的甲、乙两瓶中加入质量、初温均相同的_____(选填“煤油”或“水”);
(2)实验中,通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少,下列实验应用了该研究方法的是_____(选填序号);
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关
C.“伏安法”测电阻
(3)复习课中,南南用图2的装置再次探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,给装置通电并得到正确结论,她所依据的现象是_______________。如果通过左侧容器中电阻丝的电流是,则右侧容器中电阻丝在内产生的热量是_____。
(4)南南又将图2中,右侧盒外的电阻也放入右侧盒中,通电后_____容器现象变化更明显(选填“甲”或“乙”),并解释其中的道理________________________。
五、简答题(共6分)
25.实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”,如图甲所示。当电流通过电阻丝时,电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中,发现电阻丝发红程度不足,发热量少。如图乙所示,三位同学分别提出了改进措施,请选择其中一位同学的措施,评价其是否能让电阻丝发热量增多,并用所学的物理知识解释。
六、计算题(共12分)
26.某同学家里有一款暖脚器,拆开发现里面内置一个热垫,热垫中有电热丝使热垫发热,其内部简化电路如图a所示,其铭牌上的部分信息如b表所示。[c垫=2.0×103J/(kg·℃)]求:
(b) 表
额定电压
220V
电热丝R1
880Ω
电热丝R2
1210Ω
热垫质量
0.36kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)当关闭其他用电器,只让暖脚器单独工作,发现家里如图c所示的电能表转了10转,则可将初温为15℃的热垫加热到多少℃?(不计热量损失);
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第9页(共8页) 试题 第10页(共8页)
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第十八章 电功率·提分卷
建议用时:90分钟,满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共28分)
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】D
10. 【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】D
13. 【答案】D
14.【答案】D
二、多选题(每题4分,共12分)
15.【答案】BC
16.【答案】BD
17.【答案】ACD
第II卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,共30分)
18.【答案】 100 60 60
19.【答案】 > 甲
20. 【答案】
21.【答案】 10 2.5 1100 25
22.【答案】 10 2.1 30
四、实验题(共12分)
23.【答案】(1) 滑动变阻器的接线柱 导线 (2) 0.26 L1 (3) 横截面积
24. 【答案】(1)煤油 (2)B (3) 左侧U形管内的液面高度差变化较快 300
(4) 甲 乙容器中两个电阻并联,等效电阻小于,根据,串联电路中,,,则
五、简答题(共6分)
25.【答案】①选择小红的措施解释:根据得,电阻丝的电阻一定时,增大电源电压,可以增大通过电阻丝的电流;根据得,电阻丝的电阻和通电时间一定时,电流越大,电阻丝产生热量越多;故小红的措施可行,但要适量增大电源电压,若发热量过多,电阻丝易烧断。
②选择小亮的措施解释:根据和可得,在电源电压和通电时间一定时,电阻丝的电阻越小,电阻丝产生热量越多;故小亮的措施可行,但要适量减小电阻丝电阻,若发热量过多,电阻丝易烧断。
③选择小美的措施解释:根据和可得,在电源电压和通电时间一定时,电阻丝的电阻越大,电阻丝产生热量越少;故小美的措施不可行。
(开放性试题,选择任一位同学的措施解释,答案合理即可)
六、计算题(共12分)
26.【答案】(1)0.25A (2)95W (3)40℃
【详解】(1)S闭合、S1断开时,只有R1工作,电阻最大,根据P=U2/R可知,此时电路为低温挡。
电路中的电流为
(2)S、S1都闭合时,与并联,电路的总电阻最小,根据P=U2/R可知,此时电路为高温挡。
电热丝R1的功率
电热丝R2的功率
暖脚器在高温挡正常工作时的功率
(3)暖脚器消耗的电能
因不计热量损失,故
由得:热垫末温
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第十八章 电功率·提分卷
建议用时:90分钟,满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共28分)
1.下列用电器正常工作时通过的电流大约为1A的是( )
A.节能灯 B.电视机 C.电饭锅 D.电热水器
2.有一台电动机工作一段时间后消耗了2 kW·h电能,下列说法正确的是( )
A.电流通过电动机产生了7.2×106 J 的热量
B.有7.2×106 J的电能全部转化为机械能
C.电流做功小于7.2×106 J
D.电能转化成的机械能小于7.2×106 J
3.下列对生活中一些物理量及其单位的估测合理的是( )
A.手机电池正常电压约为40V B.家用电冰箱正常工作时功率约为5W
C.家庭节能灯正常工作电压为220V D.实验室中小灯泡灯丝电阻约10kΩ
4.如图所示是智能电能表表盘,根据盘面信息可知该电能表( )
A.可直接测量电功率
B.显示的示数是
C.脉冲闪烁160次电路消耗电能
D.接在电压为的电路中也可以正常使用
5.如图是小明家厨房里使用的多插位接线板,标注有“220V 10 A”的字样。若该接线板上已经插接了“220V 1300W”的电饭锅在煮饭,下列能够再插接使用的用电器是( )
A.“220V 400 W”的电炖锅 B.“220V 1400 W”的微波炉
C.“220V 1500 W”的电烤箱 D.“220V 1600 W”的电磁炉
6.一千瓦时的电能可以完成下列哪项工作( )
A.节能灯工作约 B.家用电水壶烧开约水
C.笔记本计算机工作约 D.家用挂壁式空调工作约
7.一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在电压为9V的电路中,为使其正常发光,应____联一个____Ω的电阻,该电阻在10秒内产生的热量是______J。( )
A.并联6Ω 15J B.并联18Ω 45J
C.串联6Ω 15J D.串联18Ω 45J
8.为促进学生健康成长,科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计来动态监测学生的体重情况,其工作原理如图所示。电源电压保持不变,R0为定值电阻,压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小。闭合开关S,当有人测量体重时,下列说法正确的是( )
A.电路中的总电阻增大
B.压敏电阻R两端的电压变小
C.学生的体重越大,电压表的示数越小
D.学生的体重越小,电路的总功率越大
9.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移至最左端的过程中,电压表示数最大为6 V,电流表示数的变化范围为0.2~0.6 A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6 V
B.滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω
C.电压表示数的变化范围为3~6 V
D.R1的功率变化范围为0.6~5.4 W
10. 如图分别是小彬家上月初和上月末的电能表的表盘。下列选项中错误的是( )
A.小彬家上月消耗了91.1度电,相当于
B.小彬家电器总功率可以达到4400W
C.小彬发现电能表指示灯闪烁很快,说明电路中很可能有大功率用电器工作
D.断开其他用电器,只让电饭锅工作3min,指示灯闪烁48次,此时电饭锅的功率为720W
11.如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光且灯L1比灯L2亮。下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2的电阻一定相等
B.灯L1与灯L2的电功率一定相等
C.灯L1与灯L2两端的电压一定相等
D.通过灯L1与灯L2的电流一定相等
12.小林连接了如图所示的电路,闭合开关后,下列关于滑动变阻器移动方式和灯泡亮度变化的说法中正确的是( )
A.若M连G接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
B.若M连E接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
C.若M连G接线柱,滑动变阻器滑片向左移,小灯泡变亮
D.若M连F接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
13. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。为保证电路中各元件安全工作,以下说法正确的是( )
A.电流表的变化范围是0.225A~0.5A
B.R1两端电压的变化范围是1.5V~3V
C.变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω~10Ω
D.R1的电功率的变化范围是0.45W~1.25W
14.某科技小组利用压敏电阻制作了一个创意作品——可以自动调节亮度的调光台灯。当在台灯底座上放置课本等物品时,台灯的亮度会发生变化,电路图如图甲所示。不使用调光功能时,可以闭合开关S。已知电源电压恒为12 V,压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,灯L的I-U图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当S0、S都闭合时,灯L的功率为4.8 W
B.当S0闭合、S断开时,把课本放在台灯底座上,灯泡亮度变小
C.当S0闭合、S断开时,把课本从台灯底座上拿下来,电路的总功率变大
D.当S0闭合、S断开时,某时刻灯L的功率为1.6 W,此时压敏电阻R的阻值为20 Ω
二、多选题(每题4分,共12分)
15.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比
B.R1、R2两端的电压之比
C.相同时间R1、R2消耗电能之比
D.R1、R2的电阻之比
16.关于“8V 4W”的灯L1和“4V 2W”的灯L2,下列说法中错误的是( )
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.两灯均正常工作时,L2较亮
C.两灯串联在12V电源两端时都能正常发光
D.两灯并联时,两端最大可加8V电压
17.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时下列判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大 D.电压表示数不变,电路的总功率变小
第II卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,共30分)
18.小明家电能表上月底的示数为本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能____kW·h;现在电费单价0.6元/度,本月小明电费应缴纳_______元。小明将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表的指示灯闪烁了30次,此过程中电风扇消耗电功率为____________W。
19.如图小德家中有两只标有“220V”的白炽灯,其中甲灯额定功率为25W。乙灯额定功率的标志已经磨损,他观察到两灯灯丝材料相同,灯丝长度相同,但乙灯丝明显更粗,他则判断出乙灯额定功率_____25W(选填“”“”或“”)。若上述结论正确,他将两灯串联接入电路,他应该观察到________灯更亮。
20. 电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,同时还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉,其能量流向图如图所示。现有一台电动机,其线圈电阻为0.4Ω,当电动机两端电压为220V时,通过电动机线圈的电流为50A。该电动机在220V电压下工作1min产生的热量是________J,该电动机的工作效率为________(结果保留一位小数);若这台电动机被卡住不转了,则该电动机此时的发热功率是________W。
21.一个“220V 10W”的灯两端如果加上220V电压,灯的实际电功率为______W;如果加上110V的电压,灯的实际电功率为_______W(假设灯丝电阻不变)。一台电动机的额定电压是220V,其电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为 5A,则电动机的额定总功率为_____W;因发热损失的电功率为_____W。
22.如图所示的电路中,闭合开关S后,滑片P从最右端向左端滑动过程中,发现通过电流表的示数在0.2A~0.5A、电压表的示数在3V~6V之间变化,则定值电阻R1为______Ω,定值电阻R1所消耗的功率的变化量为_______W,滑动变阻器R2的最大电阻为______Ω。
四、实验题(共12分)
23.实验室有多个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,为检验灯泡所标参数是否准确,小明决定用实验来检测。请根据他的实验过程回答下列问题:
(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关前,从电源正极开始逐一检查电路各部分的连接情况,到虚线框部分时,应检查_________与_________之间是否接触良好。(写出一种答案即可)
(2)将其中一只灯泡L1接入电路,闭合开关并移动滑片,当电压表示数是2.5V时,电流表示数如图乙所示,则通过L1的电流是_______A;换用另一只灯泡L2接入电路,重复上述操作,当电压表示数也是2.5V时,电流表示数是0.3A。由此可判断灯泡_______(选填“L1”或“L2”)所标参数与实际有差异。
(3)为找到电流不同的原因,小明思考电阻也是影响电流大小的因素,因此将欧姆定律的公式变形为R=_________计算出灯丝电阻。经计算,两灯在2.5V电压下工作时的电阻值差异较大,这可能是灯丝自身的________不同所致(写出一种答案即可)。
24. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,松松设计的实验电路如图1所示,两个完全相同的玻璃瓶内插入温度计a、b。
(1)为了让实验效果更显著,松松应在图1的甲、乙两瓶中加入质量、初温均相同的_____(选填“煤油”或“水”);
(2)实验中,通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少,下列实验应用了该研究方法的是_____(选填序号);
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关
C.“伏安法”测电阻
(3)复习课中,南南用图2的装置再次探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,给装置通电并得到正确结论,她所依据的现象是_______________。如果通过左侧容器中电阻丝的电流是,则右侧容器中电阻丝在内产生的热量是_____。
(4)南南又将图2中,右侧盒外的电阻也放入右侧盒中,通电后_____容器现象变化更明显(选填“甲”或“乙”),并解释其中的道理________________________。
五、简答题(共6分)
25.实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”,如图甲所示。当电流通过电阻丝时,电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中,发现电阻丝发红程度不足,发热量少。如图乙所示,三位同学分别提出了改进措施,请选择其中一位同学的措施,评价其是否能让电阻丝发热量增多,并用所学的物理知识解释。
六、计算题(共12分)
26.某同学家里有一款暖脚器,拆开发现里面内置一个热垫,热垫中有电热丝使热垫发热,其内部简化电路如图a所示,其铭牌上的部分信息如b表所示。[c垫=2.0×103J/(kg·℃)]求:
(b) 表
额定电压
220V
电热丝R1
880Ω
电热丝R2
1210Ω
热垫质量
0.36kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)当关闭其他用电器,只让暖脚器单独工作,发现家里如图c所示的电能表转了10转,则可将初温为15℃的热垫加热到多少℃?(不计热量损失);
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2026-2027学年九年级全一册物理单元自测
第十八章 电功率·提分卷
建议用时:90分钟,满分:100分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题2分,共28分)
1.下列用电器正常工作时通过的电流大约为1A的是( )
A.节能灯 B.电视机 C.电饭锅 D.电热水器
【答案】B
【详解】家庭电路电压为,由P=UI得,电流为1A的用电器额定功率为
A.节能灯功率约20W,远小于220W,电流远小于1A,故A错误;
B.电视机功率约200W,接近220W,电流接近1A,故B正确;
C.电饭锅功率约800W,远大于220W,电流远大于1A,故C错误;
D.电热水器功率约2000W,远大于220W,电流远大于1A,故D错误。
故选B。
2.有一台电动机工作一段时间后消耗了2 kW·h电能,下列说法正确的是( )
A.电流通过电动机产生了7.2×106 J 的热量
B.有7.2×106 J的电能全部转化为机械能
C.电流做功小于7.2×106 J
D.电能转化成的机械能小于7.2×106 J
【答案】D
【详解】AC.消耗总电能
电动机工作时能量转化关系为(为机械能,为产生的热量,)。故产生的热量,电流做功等于消耗的电能,大小为,故AC错误;
B. 电能同时转化为机械能和内能,不可能全部转化为机械能,电能转化成的机械能小于7.2×106 J,故B错误;D正确。
故选D。
3.下列对生活中一些物理量及其单位的估测合理的是( )
A.手机电池正常电压约为40V B.家用电冰箱正常工作时功率约为5W
C.家庭节能灯正常工作电压为220V D.实验室中小灯泡灯丝电阻约10kΩ
【答案】C
【详解】A.手机电池正常电压约为3.7V,远小于40V,故A不符合题意;
B.家用电冰箱正常工作功率约为100~200W,远大于5W,故B不符合题意;
C.我国家庭电路电压为220V,家庭节能灯接入家庭电路工作,正常工作电压为220V,故C符合题意;
D.实验室中小灯泡灯丝电阻约为几欧到几十欧,远小于10kΩ,故D不符合题意。
故选C。
4.如图所示是智能电能表表盘,根据盘面信息可知该电能表( )
A.可直接测量电功率
B.显示的示数是
C.脉冲闪烁160次电路消耗电能
D.接在电压为的电路中也可以正常使用
【答案】C
【详解】A.电能表是用来测量电路消耗的电能的仪表,不是用来测量电功率的,故A不符合题意;
B.电能表的示数单位是kW·h,表盘示数为49.30kW·h,故B不符合题意;
C.表盘参数表示每消耗1kW·h电能,脉冲闪烁1600次。则脉冲闪烁160次时消耗的电能为,故C符合题意;
D.该电能表的额定电压为220V,接在210V的电路中,实际电压小于其额定电压,不能正常工作,故D不符合题意。
故选C。
5.如图是小明家厨房里使用的多插位接线板,标注有“220V 10 A”的字样。若该接线板上已经插接了“220V 1300W”的电饭锅在煮饭,下列能够再插接使用的用电器是( )
A.“220V 400 W”的电炖锅 B.“220V 1400 W”的微波炉
C.“220V 1500 W”的电烤箱 D.“220V 1600 W”的电磁炉
【答案】A
【详解】接线板允许接入的最大总功率
剩余可用功率
A.电炖锅功率400W小于900W,可以插接使用,故A符合题意;
BCD.微波炉、电烤箱、电磁炉的功率均大于900W,不能插接使用,故BCD不符合题意。
故选A。
6.一千瓦时的电能可以完成下列哪项工作( )
A.节能灯工作约 B.家用电水壶烧开约水
C.笔记本计算机工作约 D.家用挂壁式空调工作约
【答案】C
【详解】已知;
A.LED节能灯功率约10W,一千瓦时的电能可供LED节能灯工作的时间为
故A不符合题意;
B.100L水的质量为
常温水烧开水升高的温度约为80℃,则100L水烧开需吸热,故B不符合题意;
C.笔记本电脑功率约30W,一千瓦时的电能可供笔记本电脑工作的时间为
接近30h,故C符合题意;
D.家用挂壁空调功率约1kW,一千瓦时的电能可供家用挂壁空调工作的时间为
故D不符合题意。故选C。
7.一个标有“6V 3W”的小灯泡,接在电压为9V的电路中,为使其正常发光,应____联一个____Ω的电阻,该电阻在10秒内产生的热量是______J。( )
A.并联6Ω 15J B.并联18Ω 45J
C.串联6Ω 15J D.串联18Ω 45J
【答案】C
【详解】小灯泡额定电压是6V,电源电压为9V,要让灯泡正常发光,需要分担多余的3V电压。根据串联电路分压的特点,必须串联一个电阻;灯泡正常发光时,电路电流等于灯泡的额定电流,即
串联电阻需要分担的电压
串联电路电流处处相等,再由欧姆定律得
根据焦耳定律可得,该电阻在10秒内产生的热量
故选C。
8.为促进学生健康成长,科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计来动态监测学生的体重情况,其工作原理如图所示。电源电压保持不变,R0为定值电阻,压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小。闭合开关S,当有人测量体重时,下列说法正确的是( )
A.电路中的总电阻增大
B.压敏电阻R两端的电压变小
C.学生的体重越大,电压表的示数越小
D.学生的体重越小,电路的总功率越大
【答案】B
【详解】由图可知,压敏电阻与定值电阻R0串联,电压表测量R0两端的电压。已知压敏电阻的阻值随压力增大而减小,当有人测量体重时,压力增大,阻值减小;
A.串联电路总电阻,减小,R0不变,因此电路总电阻减小,故A错误;
BCD.学生的体重越大,压力越大,阻值越小,电路电流越大,根据,定值电阻R0阻值不变,电流越大,R0两端电压越大,即电压表的示数越大,电路总功率,电源电压不变,电流越大,电路总功率越大,同理可知,学生的体重越小,电路的总功率越小,故B正确,CD错误。
故选B。
9.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移至最左端的过程中,电压表示数最大为6 V,电流表示数的变化范围为0.2~0.6 A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6 V
B.滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω
C.电压表示数的变化范围为3~6 V
D.R1的功率变化范围为0.6~5.4 W
【答案】D
【详解】由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.设电源电压为。滑片在最左端时,,电流最大,则······①
滑片在最右端时,最大,电流最小,电压表示数最大,则······②
联立解得,,故A错误;
B.的最大阻值,故B错误;
C.滑片在最左端时,电压表示数为0V,最右端时为6V,变化范围为0~6V,故C错误;
D.R1的最小功率
最大功率
变化范围为,故D正确。
故选D。
10. 如图分别是小彬家上月初和上月末的电能表的表盘。下列选项中错误的是( )
A.小彬家上月消耗了91.1度电,相当于
B.小彬家电器总功率可以达到4400W
C.小彬发现电能表指示灯闪烁很快,说明电路中很可能有大功率用电器工作
D.断开其他用电器,只让电饭锅工作3min,指示灯闪烁48次,此时电饭锅的功率为720W
【答案】D
【详解】A. 上月消耗电能
故A正确;
B. 电能表允许通过的最大电流为20A,最大总功率
故B正确;
C. 电能表指示灯闪烁快慢反映电功率大小,闪烁很快说明电路总功率很大,即很可能有大功率用电器工作,故C正确;
D. 电饭锅消耗电能
工作时间
电饭锅功率
故D错误。
题目中要求选出错误的,故选D。
11.如图所示的电路中,将开关S闭合,规格不同的灯L1和L2均发光且灯L1比灯L2亮。下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2的电阻一定相等
B.灯L1与灯L2的电功率一定相等
C.灯L1与灯L2两端的电压一定相等
D.通过灯L1与灯L2的电流一定相等
【答案】C
【详解】ABC.由电路图可知,灯L1与灯L2分别在两个支路上,是并联的,根据并联电路的电压特点可知,灯L1与灯L2两端的电压一定相等;两灯泡的亮度不同,灯泡的亮度由实际功率决定,因此灯L1与灯L2的实际电功率不相等,由可知,灯L1与灯L2的电阻不相等,故AB错误,C正确;
D.两灯泡的电阻不同,电源电压不变,根据可知,通过灯L1与灯L2的电流不相等,故D错误。
故选C。
12.小林连接了如图所示的电路,闭合开关后,下列关于滑动变阻器移动方式和灯泡亮度变化的说法中正确的是( )
A.若M连G接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
B.若M连E接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
C.若M连G接线柱,滑动变阻器滑片向左移,小灯泡变亮
D.若M连F接线柱,滑动变阻器滑片向右移,小灯泡变亮
【答案】D
【详解】由图可知,开关连接的是滑动变阻器左上接线柱,该接线柱与右上接线柱G均通过金属杆与滑片相连;E、F分别与电阻丝的两端相连。小灯泡的亮暗由其实际电功率决定。在本题的定性比较中,可近似认为小灯泡电阻不变,根据可知,电流增大时小灯泡的实际电功率增大,电流减小时实际电功率减小,电流不变时实际电功率不变。
A.若M连G接线柱,电路接在滑动变阻器两个上接线柱之间,接入电路的是电阻可忽略的金属杆。滑片向右移动时,接入电路的电阻不变,电流不变,小灯泡的实际电功率不变,亮度不变,故A错误;
B.若M连E接线柱,接入电路的是滑片与E端间的电阻丝。滑片向右移动时,接入电路的电阻丝变长,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,小灯泡的实际电功率减小,小灯泡变暗,故B错误;
C.若M连G接线柱,电路仍接在滑动变阻器两个上接线柱之间。滑片向左移动时,接入电路的电阻仍不变,电流不变,小灯泡的实际电功率不变,亮度不变,故C错误;
D.若M连F接线柱,接入电路的是滑片与F端之间的电阻丝。滑片向右移动时,接入电路的电阻丝变短,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,小灯泡的实际电功率增大,小灯泡变亮,故D正确。
故选D。
13. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。为保证电路中各元件安全工作,以下说法正确的是( )
A.电流表的变化范围是0.225A~0.5A
B.R1两端电压的变化范围是1.5V~3V
C.变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω~10Ω
D.R1的电功率的变化范围是0.45W~1.25W
【答案】D
【详解】由图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流。电路允许的最大电流由变阻器规格决定,即 。此时R1两端电压
R2两端电压
变阻器接入最小阻值
R1的最大电功率
当电压表示数最大 时,滑动变阻器接入电路阻值最大,电路电流最小。
此时R1两端电压
电路最小电流
变阻器接入最大阻值
R1的最小电功率
综上,电流表变化范围是 ,R1两端电压变化范围是 ,变阻器接入电路的阻值范围是 ,R1的电功率变化范围是 ,故ABC错误, D 正确。
故选 D。
14.某科技小组利用压敏电阻制作了一个创意作品——可以自动调节亮度的调光台灯。当在台灯底座上放置课本等物品时,台灯的亮度会发生变化,电路图如图甲所示。不使用调光功能时,可以闭合开关S。已知电源电压恒为12 V,压敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,灯L的I-U图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当S0、S都闭合时,灯L的功率为4.8 W
B.当S0闭合、S断开时,把课本放在台灯底座上,灯泡亮度变小
C.当S0闭合、S断开时,把课本从台灯底座上拿下来,电路的总功率变大
D.当S0闭合、S断开时,某时刻灯L的功率为1.6 W,此时压敏电阻R的阻值为20 Ω
【答案】D
【详解】A.当S0、S都闭合时,R被短路,此时为只有灯L的简单电路,已知电源电压恒为,灯L两端电压
由图乙可知 ,灯L的功率 ,故A错误;
BC.当S0闭合、S断开时,L与R串联。把课本放在底座上,压力增大,R阻值减小,总电阻减小,由可知电流增大,由图乙可知,灯两端的电压变大,由可知,灯的实际功率变大,灯变亮;把课本拿下来,压力减小,R阻值增大,总电阻增大,由 可知电流减小,由可知总功率变小,故BC错误;
D.当S0闭合、S断开时,L与R串联。灯L功率 ,由图乙可知 、 时满足条件。压敏电阻两端电压
压敏电阻阻值 ,故D正确。
故选D。
二、多选题(每题4分,共12分)
15.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为2:3。下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比
B.R1、R2两端的电压之比
C.相同时间R1、R2消耗电能之比
D.R1、R2的电阻之比
【答案】BC
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测两端的电压,电压表测电源电压。
A.串联电路中电流处处相等,通过、的电流之比,故A错误;
B.,根据串联电路电压规律,可得、两端的电压之比,故B正确;
C.根据,在串联电路中相等,通电时间相同,则,故C正确;
D.根据,在串联电路中相等,则,故D错误。
故选BC。
16.关于“8V 4W”的灯L1和“4V 2W”的灯L2,下列说法中错误的是( )
A.L1的电阻大于L2的电阻
B.两灯均正常工作时,L2较亮
C.两灯串联在12V电源两端时都能正常发光
D.两灯并联时,两端最大可加8V电压
【答案】BD
【详解】灯L1的电阻 灯L1的额定电流
灯L2的电阻 灯L2的额定电流
A. ,故A正确,不符合题意;
B.正常工作时实际功率等于额定功率,则
灯的亮度由实际功率决定,因此L1更亮,故B错误,符合题意;
C.两灯串联接12V电源时,总电阻
电路电流
等于两灯额定电流,因此都能正常发光,故C正确,不符合题意;
D.并联电路各支路电压相等,电源电压不能超过两灯额定电压的较小值,即最大为4V,加8V时会烧坏,故D错误,符合题意。
故选BD。
17.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时下列判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大 D.电压表示数不变,电路的总功率变小
【答案】ACD
【详解】定值电阻R和滑动变阻器并联,电压表并联在电源两端,测量电源电压;电流表串联在滑动变阻器的支路上,仅测量通过滑动变阻器的电流。
A.滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电路的阻值变大。根据欧姆定律,滑动变阻器两端电压等于电源电压保持不变,其阻值变大时,通过它的电流变小,即电流表示数变小,故A正确;
B.电源电压保持不变,因此无论滑片如何移动,电压表示数始终不变,故B错误;
C.电压表示数与电流表示数的比值,对应被测部分正是滑动变阻器接入的阻值,滑片左移时滑动变阻器接入阻值变大,因此这个比值变大,故C正确;
D.并联电路各支路独立工作,定值电阻R的电流不受滑动变阻器影响、保持不变;滑动变阻器支路电流变小,因此电路总电流变小。根据总功率公式,电源电压不变,总电流变小,电路的总功率变小,故D正确。
故选ACD。
第II卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,共30分)
18.小明家电能表上月底的示数为本月底的示数如图所示,他家本月消耗电能____kW·h;现在电费单价0.6元/度,本月小明电费应缴纳_______元。小明将一个电风扇单独接入电路中,10min内电能表的指示灯闪烁了30次,此过程中电风扇消耗电功率为____________W。
【答案】 100 60 60
【详解】电能表的最后一位带虚线框的是小数位,本月消耗电能等于两次示数的差,则本月消耗的电能
本月应缴纳电费
每消耗的电能,电能表指示灯闪烁3000次。 闪烁30次时,电风扇消耗的电能
电风扇的电功率
19.如图小德家中有两只标有“220V”的白炽灯,其中甲灯额定功率为25W。乙灯额定功率的标志已经磨损,他观察到两灯灯丝材料相同,灯丝长度相同,但乙灯丝明显更粗,他则判断出乙灯额定功率_____25W(选填“”“”或“”)。若上述结论正确,他将两灯串联接入电路,他应该观察到________灯更亮。
【答案】 > 甲
【详解】因两灯丝材料、长度相同,乙灯丝横截面积更大,故乙灯电阻更小,因两灯额定电压相同,由可知,乙灯额定功率更大,即大于25W;
两灯串联时电流处处相等,由可知,甲灯电阻更大,实际功率更大,因此甲灯更亮。
20. 电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,同时还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉,其能量流向图如图所示。现有一台电动机,其线圈电阻为0.4Ω,当电动机两端电压为220V时,通过电动机线圈的电流为50A。该电动机在220V电压下工作1min产生的热量是________J,该电动机的工作效率为________(结果保留一位小数);若这台电动机被卡住不转了,则该电动机此时的发热功率是________W。
【答案】
【详解】[1]由焦耳定律可得电动机工作1min产生的热量
[2]电动机1min消耗的总电能
电动机的工作效率为机械能与总电能的比值,故
[3]因电动机卡住不转时为纯电阻电路,故此时发热功率
21.一个“220V 10W”的灯两端如果加上220V电压,灯的实际电功率为______W;如果加上110V的电压,灯的实际电功率为_______W(假设灯丝电阻不变)。一台电动机的额定电压是220V,其电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为 5A,则电动机的额定总功率为_____W;因发热损失的电功率为_____W。
【答案】 10 2.5 1100 25
【详解】当灯两端的电压为220V时,实际电压等于额定电压,则灯的实际功率
灯丝电阻
当灯两端的电压为110V时,实际功率为
电动机额定总功率
电动机发热损失功率
22.如图所示的电路中,闭合开关S后,滑片P从最右端向左端滑动过程中,发现通过电流表的示数在0.2A~0.5A、电压表的示数在3V~6V之间变化,则定值电阻R1为______Ω,定值电阻R1所消耗的功率的变化量为_______W,滑动变阻器R2的最大电阻为______Ω。
【答案】 10 2.1 30
【详解】由电路图可知R1与R2串联,电压表测R2两端电压。当滑片在最右端时,R2接入电路的阻值最大,电路中总电阻最大,电流最小,为0.2A,由串联分压原理可知,此时滑动变阻器两端电压最大,为6V,滑动变阻器的最大阻值
电源电压 ①
滑片左移,R2接入电路的阻值减小,电路中总电阻减小,电流增大,当电压表示数为3V时,电路中电流为0.5A,此时R2接入电阻为
电源电压 ②
结合①②可得,
定值电阻R1所消耗的功率的变化量为
四、实验题(共12分)
23.实验室有多个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,为检验灯泡所标参数是否准确,小明决定用实验来检测。请根据他的实验过程回答下列问题:
(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关前,从电源正极开始逐一检查电路各部分的连接情况,到虚线框部分时,应检查_________与_________之间是否接触良好。(写出一种答案即可)
(2)将其中一只灯泡L1接入电路,闭合开关并移动滑片,当电压表示数是2.5V时,电流表示数如图乙所示,则通过L1的电流是_______A;换用另一只灯泡L2接入电路,重复上述操作,当电压表示数也是2.5V时,电流表示数是0.3A。由此可判断灯泡_______(选填“L1”或“L2”)所标参数与实际有差异。
(3)为找到电流不同的原因,小明思考电阻也是影响电流大小的因素,因此将欧姆定律的公式变形为R=_________计算出灯丝电阻。经计算,两灯在2.5V电压下工作时的电阻值差异较大,这可能是灯丝自身的________不同所致(写出一种答案即可)。
【答案】(1) 滑动变阻器的接线柱 导线 (2) 0.26 L1 (3) 横截面积
【详解】(1)虚线框内的元件是滑动变阻器,检查电路接线时,需要检查接线端的接触情况,因此可以检查滑动变阻器接线柱和导线之间是否接触良好。
(2)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针读数为0.26A。
小灯泡标称参数为“2.5V 0.3A”,即额定电压2.5V下的额定电流应为0.3A,而L1在2.5V电压下电流为0.26A,和标称参数不符,因此L1所标参数存在差异。
(3)根据欧姆定律,变形可得电阻计算公式。
导体电阻由自身材料、长度和横截面积决定,因此两灯电阻差异较大,可能是灯丝的横截面积不同导致。
24. 在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时,松松设计的实验电路如图1所示,两个完全相同的玻璃瓶内插入温度计a、b。
(1)为了让实验效果更显著,松松应在图1的甲、乙两瓶中加入质量、初温均相同的_____(选填“煤油”或“水”);
(2)实验中,通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少,下列实验应用了该研究方法的是_____(选填序号);
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关
C.“伏安法”测电阻
(3)复习课中,南南用图2的装置再次探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,给装置通电并得到正确结论,她所依据的现象是_______________。如果通过左侧容器中电阻丝的电流是,则右侧容器中电阻丝在内产生的热量是_____。
(4)南南又将图2中,右侧盒外的电阻也放入右侧盒中,通电后_____容器现象变化更明显(选填“甲”或“乙”),并解释其中的道理________________________。
【答案】(1)煤油 (2)B (3) 左侧U形管内的液面高度差变化较快 300
(4) 甲 乙容器中两个电阻并联,等效电阻小于,根据,串联电路中,,,则
【详解】(1)煤油的比热容比水小,在质量相同、吸收相同热量时,煤油的温度升高更明显,实验现象更易观察,所以选择煤油。
(2)通过温度计示数变化反映产生热量的多少,这种将不易直接观察的物理量转换为易观察现象的方法是转换法。
A.探究电流与电压、电阻的关系,采用了控制变量法,故A不符合题意;
B.探究导体电阻的大小与哪些因素有关,根据电流表示数大小比较电阻的大小,采用了转换法,故B符合题意;
C.“伏安法”测电阻,为减小误差要多次测量取平均值,没有采用转换法,故C不符合题意。
故选B。
(3)图2探究热量与电流的关系时,两个容器内电阻阻值相同、通电时间相同,通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过右侧容器中电阻丝的电流,根据焦耳定律,电流越大产生热量越多,因此左侧U形管内的液面高度差变化较快。
右侧容器内的5Ω电阻和盒外5Ω电阻并联,通过左侧容器中电阻丝的电流为2A,因此通过右侧容器内电阻的电流为1A;根据焦耳定律得右侧容器中电阻丝在内产生的热量
(4)将盒外5Ω电阻放入乙盒后,乙盒内两个5Ω电阻并联,总电阻为2.5Ω,甲乙串联,通过甲乙的总电流、通电时间均相同,甲中的电阻5Ω大于乙中的等效电阻2.5Ω,根据焦耳定律,甲容器内电阻产生的热量更多,因此甲的现象变化更明显。
五、简答题(共6分)
25.实践小组收集实验器材自制“爱迪生灯”,如图甲所示。当电流通过电阻丝时,电阻丝会发热变红而发光。在调试过程中,发现电阻丝发红程度不足,发热量少。如图乙所示,三位同学分别提出了改进措施,请选择其中一位同学的措施,评价其是否能让电阻丝发热量增多,并用所学的物理知识解释。
【答案】①选择小红的措施解释:根据得,电阻丝的电阻一定时,增大电源电压,可以增大通过电阻丝的电流;根据得,电阻丝的电阻和通电时间一定时,电流越大,电阻丝产生热量越多;故小红的措施可行,但要适量增大电源电压,若发热量过多,电阻丝易烧断。
②选择小亮的措施解释:根据和可得,在电源电压和通电时间一定时,电阻丝的电阻越小,电阻丝产生热量越多;故小亮的措施可行,但要适量减小电阻丝电阻,若发热量过多,电阻丝易烧断。
③选择小美的措施解释:根据和可得,在电源电压和通电时间一定时,电阻丝的电阻越大,电阻丝产生热量越少;故小美的措施不可行。
(开放性试题,选择任一位同学的措施解释,答案合理即可)
六、计算题(共12分)
26.某同学家里有一款暖脚器,拆开发现里面内置一个热垫,热垫中有电热丝使热垫发热,其内部简化电路如图a所示,其铭牌上的部分信息如b表所示。[c垫=2.0×103J/(kg·℃)]求:
(b) 表
额定电压
220V
电热丝R1
880Ω
电热丝R2
1210Ω
热垫质量
0.36kg
(1)暖脚器在低温挡正常工作时,电路中的电流;
(2)暖脚器在高温挡正常工作时的功率;
(3)当关闭其他用电器,只让暖脚器单独工作,发现家里如图c所示的电能表转了10转,则可将初温为15℃的热垫加热到多少℃?(不计热量损失);
【答案】(1)0.25A (2)95W (3)40℃
【详解】(1)S闭合、S1断开时,只有R1工作,电阻最大,根据P=U2/R可知,此时电路为低温挡。
电路中的电流为
(2)S、S1都闭合时,与并联,电路的总电阻最小,根据P=U2/R可知,此时电路为高温挡。
电热丝R1的功率
电热丝R2的功率
暖脚器在高温挡正常工作时的功率
(3)暖脚器消耗的电能
因不计热量损失,故
由得:热垫末温
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