第15章 电能与电功率拔尖自主测评-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

第十五章电能与电功率 第十五章拔尖自主测评 ◎满分：100分◎时间：60分钟 一、选择题（每小题4分，共32分） 1.下列事例中，不属于利用电热工作的是 () A.用家用电饭锅煮米饭 B.用电烙铁焊接电器元件 C.用电热孵卵器孵小鸡 D.用洗衣机洗衣服 2.舒青境生活实践[2025厦门模拟]智能手机在生活中应用越来越频繁，当手机“电量”所剩无几时， 我们可以采用“省电模式”来延长使用时间，这是通过哪种方式实现的 () A.减小电功率 B.增加电池电压 C.降低散热能力 D.给电池充电 3.移动电源内部的主要部件是锂电池，锂电池的电压通常是3.7V,移动电源铭牌上会标注容量。 民航局规定，当移动电源的额定能量不超过100W·h时，无需航空公司批准，旅客即可携带其乘 机；严禁携带额定能量超过160W·h的移动电源乘机。下列移动电源的容量中尽可能大，但又 无需航空公司批准就可以带上飞机的是 () A.20A·h B.50A·h C.30000mA·h D.40000mA·h 4.[2025北京海淀校级三模]现有“6V3W”和“12V6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电 阻的变化，下列说法正确的是 () A.通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少 B.通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快 C.两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少 D.两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A 5.手机屏幕能随光照强度的变化自动调节亮度，如图所示是它的电路原理图，光敏电阻R的阻值随 光照强度的变大而减小。保持电源电压不变，闭合开关S,当光照强度变大时，下列说法正确的是 (灯丝电阻不变) R A.灯泡L变暗，电压表示数变大 3 B.灯泡L变亮，电流表示数变小 光敏电阻 C.灯泡L变亮，电压表与电流表示数的比值变小 D.灯泡L变亮，电的总功率变小 (第5题图) 6.用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折 起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是 ( ) A.2.5 min B.5 min C.20 min D.30 min 7.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S,滑动变阻器的滑片 P从α端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P随R1阻值变化 3.6p/w 关系如图乙所示。下列分析错误的是 A.定值电阻R2为102 010 50R/Q 甲 B.电源电压为12V (第7题图) C.滑片P置于b端时，闭合开关S,电压表的示数为10V D.滑片P置于b端时，闭合开关S,通电1minR2产生的热量为24J 99 拔尖特训·物理（沪身版）九年级 8.如图甲，电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、 R2的IU关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是 () ↑I/A 0.8 0.6 0.4 0.2 0 48121620U/W 甲 乙 (第8题图) A.图线A是电阻R,的IU关系图像 B.电路消耗最大总功率为16.2W C.当电压表V1的示数是10V时，R2接入电路中的阻值为202 D.电阻R2消耗的功率变化了2.8W 二、填空题（每空2分，共28分） 9.[2025汕头潮阳模拟]图甲是小陆家中的四种用电器在消耗1度电时，各自可持续正常工作时间 的柱状图，其中额定功率最大的用电器是 (选填序号)：用电器①正常工作1h消耗的电 能是 kW·h;小陆家中的电能表如图乙所示，若单独接入用电器②，让它正常工作 3min,电能表指示灯将闪烁 次。 时间h 电子式电能表 U/V 60 066282 6 kW.h 20 220V10(20)A50Hz ⑧ 3200 imp/(kW-h)D ①②③④用电器 脉冲指示灯 a b 0.511/A 甲 乙 甲 (第9题图) (第10题图) 10.在如图甲的电路中，灯泡L1和L2分别标有“6V3W”和“6V6W”字样， U-I图像如图乙。在a、b间接入电源，闭合开关，为保证两灯均不损坏，则 的最大电源电压为 V,此时灯L2的电阻为 2,灯泡L1和L 之比为 11.[2025梅州二模]在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片 P在α点时，电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的 电流随电阻变化图像如图乙所示，则电源电压U= V,电阻R的阻值为 2,电 路的最小总功率为 W I/A 0.3 0.2 0.1 051015202530R70 (第11题图)》 100 第十五章电能与电功率 12.新青境生活实践如图甲所示为雨水报警器电路，雨量传感器由两个E形金属丝组成（如图乙所 示)。当传感器上没有雨滴时，传感器相当于断路；当传感器有雨滴后，由于雨水是导体，两个E 形金属丝部分会接通，传感器上的雨水增多相当于增大了水的横截面积，电阻 (选填 “变大”“变小”或“不变”)，灯泡变亮。若电源电压为20V,灯泡规格为“10V1W”(设灯丝电阻 不变)，闭合开关后，其两端电压在5~10V范围内时，会发光报警，则雨量传感器的阻值在 范围内时，灯泡能发光报警。在此过程中，电路的最大功率为 W。 自 雨量传感器 雨滴 220V (第12题图) (第13题图) 13.小杜家的电水壶内部电路图如图所示，额定电压为220V。只有R,为加热管(R1放出的热量全 部被水吸收)，R2为限流电阻。调节S、S,、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态，正常工 作时加热管R,两种状态的功率分别为1210W、48.4W。正常加热时R1中的电流为 A; 用电高峰期，电源电压为200V,电水壶在保温状态工作，假设水壶内水温保持恒定不变，水壶内 的水每分钟向外界散发热量为 J。 三、解答题（共40分） 14.(10分)小明为了探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关，设计了如图所示实验，他将 两个阻值(R,<R2)不同的金属丝放入盛有煤油的烧瓶中，通过观察烧瓶中温度计的示数来判断 电流通过哪个电阻丝时产生的热量多。 (1)该实验将R1与R2串联的目的是控制 和通电时间相同：实验中除了利用控制变量 法，还用到的实验方法是 (2)通电一段时间后，两个烧瓶中温度计示数均有上升，这是通过 (选填“做功”或“热传 递”)的方式增大煤油内能的。 (3)通电相同时间，观察两个温度计示数，发现甲温度计的示数总低于乙温度计的示数，从而得 出结论： (4)为了探究电流大小对电阻产生热量的影响，小明又找来一个与R,阻值相同的电阻，请简述 实验过程： 52.1 72 甲 乙 丙 (第14题图) (第15题图) 15.(10分)如图甲所示，晓亮在“测量小灯泡的额定电功率”实验中，电源电压为6V,额定电压为 2.5V的小灯泡电阻约为102，有规格分别为“3021A”的滑动变阻器A和“1022A”的滑 101 拔尖特训·物理（沪身版）九年级 动变阻器B。 (1)本实验中应选择变阻器 (选填“A”或“B”)。 (2)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑片P向左移动时灯泡变亮。 (3)闭合开关，移动滑片后发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动 变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动，直到电压表示数为2.5V;此时电流表示数 为0.24A,则小灯泡的额定功率为 W。 (4)聪明的晓亮用一个阻值为10Ω的定值电阻替代电压表，设计了如图丙所示的电路，测量出 额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。 ①闭合开关S,将S2拨到触点“1”，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A。 ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I2。 ③灯泡正常发光时电阻的表达式为R= (用已知量和测量量表示)。 16.(10分)某电热敷腰带如图甲所示，有高温、中温和低温三个挡位，图乙是内部简化电路图，R1、 R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为11002，通过旋转开关可以实现挡位切换。把电热 敷腰带接人220V的家庭电路中。 (1)旋转开关转至bc时，求电热敷腰带通电10min消耗的电能。 (2)旋转开关转至cd时，求电热敷腰带的功率。 (3)旋转开关转至de时，电热敷腰带的总功率为132W,求R3的阻值。 旋转开关a …220V 乙 (第16题图) 17.(10分)如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“3V1.5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）， 滑动变阻器铭牌缺失部分参数，仅有“1A”字样。只闭合开关S。和S2,将滑动变阻器滑片滑到中 点，此时电流表示数为I1;再将滑动变阻器的滑片滑到最右端，此时电流表示数为I2;保持滑片 位置不动，同时闭合四个开关，电流表示数为I3,此时R,的实际功率为3.6W;已知I1:I2 3：2,I1:I3=5:11. (1)求灯泡L正常工作30min消耗的电能。 (2)求滑动变阻器R2的最大阻值和电源电压。 (3)若电压表V的量程为“0~3V”,电流表A的量程为“0~3A”,在保证电路安全的情况下，通 过通断开关和调节滑动变阻器，求整个电路电功率的最小值和最大值。 ④ R (第17题图) 102 >“答案与解析”见P55〔解析)(1)为了节约用电，夏天空调在制冷模式下设置为 26℃更合适，减少工作时间，节约电能，故A正确：空调达 到设置温度，空调会停止工作，它的实际电功率几乎为0， 故电功率减小，故B错误。故选B。(2)电能表通过示数 之差显示某段时间消耗的电能；记录第一天20：00到第二 天8：00之间电能表示数之差。(3)高峰期用电 2463.2kW·h-2455.2kW·h=8kW·h;低谷期用电 2467.2kW·h-2463.2kW·h=4kW·h;电费为 8kW·h×0.55元/(kW·h)+4kW·h×0.3元/(kW·h)= 5.6元 第十五章拔尖自主测评 1.D电饭锅煮米饭、电烙铁焊接电器元件、电热孵卵器孵 小鸡，都是将电能转化为内能，它们都是利用电流热效应 工作的，故A、B、C不符合题意；用洗衣机洗衣服主要是将 电能转化为机械能，故D符合题意 2.A当手机“电量"所剩无几时，即w一定，由P=W可 得，W=Pt,要延长使用时间t,则减小总功率P,因此手机 的“省电模式”是通过减小总功率的方式来延长使用时间 的，故A正确，B、C、D错误。 3.A根据题意可知，无需航空公司批准的移动电源的最 大额定能量W=100W·h,由W=Ut可知，移动电源的 容量为光-：27Ah=270nAh,故BC D不符合题意，A符合题意。 4.C“6V3W"和“12V6W”分别表示甲、乙两灯的 额定电压和额定功率。由于不知两灯是否正常工作，所以 实际功率大小未知，由W=Pt知，无法判断两灯在相同时 间内消耗电能的多少，故A错误：由于两灯的实际功率未 知，而电功率是表示电流做功快慢的物理量，所以电流通 过两灯皮功的快慢无法裤定，放B箭误：由刀-发可得。 3w=12n,R2-22=12 R器-0 P乙 6 W =24 Ω，由串联电路的电流特点知，两只灯泡串联工作时，通过 的电流相等，由Q=Rt知，相等时间里甲灯产生热量小 于乙，故C正确；甲的额定电压小于乙，由并联电路的电压 规律知，甲和乙灯并联时，电源电压最大为U=U乙= U领甲=6V,由并联电路的电流规律和欧姆定律可得，干路 UU 6V 中允许通过的最大电流I=I甲十Iz一R+R2120 、0,75A,故D错误。 5.CR与L串联，电流表测电路中的电流，电压表测R 两端的电压，因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减 小，所以，当光照强度增强时，光敏电阻R的阻值变小，电 跆的总电阻变小，而电源电压保持不变，由1一晨可知，电 路中的电流变大，即电流表的示数变大，L变亮；由U=IR 可知，L两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电 压之和，所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小， 故A、B错误；因为电压表示数变小，电流表示数增大，因此 电压表与电流表的比值变小，L变亮，故C正确；电源电压 保持不变，电路中电流增大，L变亮，由P=U1可知，电路 的总功率增大，故D错误。 6.A将电热丝对折起来，电热丝长度变为原来的子，横 截面积变为原来的2倍，因此电阻变为原来的；电源电 压U不变，烧开同样一壶水，水所吸收的热量Q不变，由 U Q-尺t可知，烧水所用时间变为原来的子，为10minX =2.5min。 1 7.C由图甲可知，R,、R?串联，电压表测量R?两端的电 压，电流表测量电路中的电流；闭合开关S,滑动变阻器的 滑片P从a端移至b端的过程中，由图乙可知，当滑动变 阻器R,的阻值为102时，R,消耗的电功率为3.6W,由 P-1R可知，此时电结中的电流1，√震-√ 0.6A;根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电 压U=IR2+I,×102=0.6A×R2+0.6A×102①， 由图乙可知，当滑动变阻器R,的滑片移至b端时，阻值最 大为502，R消耗的电功率为2W,由P=IR可知，此时 P2 电路中的电流1，一√尽一√00=0.2A:根据串联电 路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I,R。十I2X 502=0.2A×R2十0.2A×502②，联立①②两式解得： 电源电压U=12V,R2的阻值R2=102,故A、B正确；滑 片P置于b端时，电流I2=0.2A,R2两端的电压U2= I2R2=0.2AX10=2V,即电压表的示数为2V,故C错 误；滑片P置于b端时，闭合开关S,通电1minR2产生的 热量Q2=W2=U2I2t=2V×0.2AX1X60s=24J,故D 正确。 8.B由电路图可知，R,与R2串联，电压表V,测R,两 端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 当变阻器R,接人电路中的电阻为0时，电路中的电流最 大，R,两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知， A为滑动变阻器R,的IU关系图像，B为电阻R,的IUU 关系图像，故A错误；由图甲可知，当P滑至最左端时，电 路中的电流最大，此时电压表V,测电源电压，由图乙可知 电源电压U=18V,当电压表V,示数为10V时，电路中的 电流I为a5A,则R的阻微R-号-X-2》n此 时R,接人的阻值R,-U-U-18V-10Y-160,故C错 0.5A 误；由图甲可知，当P滑至最左端时，电路中的电阻最小，根据 P-I-发可知此时电路消耗的总功率最大，则P大发 U (18V)2 202 =16.2W,故B正确；滑动变阻器消耗的功率P= (U1 UR, RRR:R+R) R十R2) R2 U2 U R,2+2R1R2+R22 R,2-2R1R2+R22+4R,R2 R2 R, U乃 一，当R2'=R,=202时，滑动变阻器消耗 (R1-R2)2 +4R R, P(18V)2 的电功率最大，为P:*一识一420n405W:由图线 可知，当'=0.9A时，R2的电压U2'=0V,即滑片滑至最 左端（未接人电路），此时R,消耗的功率为0W,所以电阻 R2消耗的功率变化了4.05W,故D错误。 9.③0.028 解折)由y可知，当消耗的电能均为1kW·h时，工 作时间t越短，额定功率P越大。由图甲可知，用电器③ 的工作时间最短，因此其额定功率最大。由图甲可知，用 电器①消耗电能W。=1kW·h,持续工作时间to=50h, 因此其额定功率P。--1kW:h=0.O2kw,则用电 t① 50h 器①正常工作1h消耗的电能W=P。t=0.02kW×1h= 0.02kW·h,由图甲可知，用电器②消耗电能1kW·h,持 续工作时间t②=20h,工作时间t@'=3min=0.05h,实际 工作时间为持续工作时间的会'-0,05h-1 t② 20h=400,由图乙可 知，电能表的参数为“3200imp/(kW·h)”,表示消耗 1kW·h电能指示灯闪烁3200次。因此，实际工作3min 1 闪烁次数n=3200impX400-8imp。 10.843:1 〔解析)由图甲可知，L,与L2串联，电压表V,测电源电 压，电流表V2测灯泡L的电压，电流表测总电流：由图乙 可知灯泡L,的额定电流为0.5A,灯泡I。的额定电流为 1A,因串联电路中各处电流相等，所以为了保证电路的安 全，电路的最大电流I=0.5A,由乙图可知，此时灯泡L 两端的电压U,=6V,灯泡L。两端的电压U2=2V,则允 许接入的最大电源电压U=U,+U2=6V+2V=8V;此 _U_6V 时灯L阻值R=7=05A=12,灯L阻值R: 号--1n灯泡1，和1，的功率之比R:R IR1:IR2=R1:R2=122:42=3:1。 11.3150.9 C解析)由电路图可知，当闭合开关S,定值电阻R与滑动 变阻器R'并联，电流表测干路电流。图像为将滑片P从α 点移动到最右端的过程中通过滑动变阻器的电流随电阻 变化图像；则滑片位于α点时，滑动变阻器接人电路的阻 值最小，通过滑动变阻器的电流最大，由图乙可知，通过变 阻器的最大电流1大=0.3A,此时变阻器接人电路中的电 阻R=10Ω，因并联电路中各支路两端的电压相等，所 以，由1是可得电源电压U=U,=1秋R:=Q3A× 10Ω=3V。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之 和可知：通过R的电流IR=I一I大=0.5A一0.3A= Q2A,根据欧起定件可得，电医R的阻痘R会-是 0.2A=150。当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻 3V 器接入电路的阻值最大，通过滑动变阻器的电流最小，由 图乙可知，I满小=0.1A,此时干路中的电流最小，为I' I小+IR=0.1A十0.2A=0.3A,根据P=UI可知，此时 电路的总功率最小，为P=UI'=3V×0.3A=0.9W。 12.变小100~30022 〔解析)闭合开关，灯泡和传感器串联接人电路，当传感器 有雨滴后，由于雨水是导体，两个E形金属丝部分会接通， 传感器上的雨水增多相当于增大了水的横截面积，电阻变 小，灯泡变亮；灯泡规格为“10V1W”,灯泡的电阻R= U.2(10V)2 P 1W =1002,电源电压为20V,当灯泡两端电压 为5V时，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过 电路的电流代=000,5A,串联电路总电压等 于各部分电压之和，传感器接入电路的电阻R= U-U= 20V-5y=30n,当灯泡两端电压为10V时，通过电路 0.05A U._10V 的电流1'=R-0000.1A,传感器接人电路的电阻 R/_V-U=20V-10V=1O00,则丽量传感器的阻值 I 0.1A 在100~300Ω范围内时，灯泡能发光报警。根据P=UI可 知，此过程中电路的最大功率P=UT'=20V×0.1A=2W。 13.5.52400 〔解析)由电路图可知，当S、S、S,都闭合时，电路为R1的 简单电路，此时通过R,的电流最大，其功率最大，电热水 壶处于加热状态，由P=UI可得，正常工作时通过加热管 P热1210W 的电流1一 220V =5.5A,由欧姆定律可得加热 音的电阻R停-X0n当SS闭合S断开 时，R,与R2串联，此时电路中的电流最小，R,的电功率 最小，电热水壶处于保温状态，因串联电路中各处的电流 相等：所以，电脂中的电流了-√震-√0 48.4W U 220 V 1.1A:此时电路的总电阻Re-7-,1A2000:因申 联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值R2= R:-R,=2002-402=1602;若电源实际电压为200V, 保温时R,与R,串联，此时电驺的电流厂卡二 2000=1A,加热电阻R在保温状态的实际功率 200V P保温安=IR,=(1A)2×402=40W,由于水壶内水温保 持恒定不变，所以水壶内的水每分钟向外界散发热量Q= W=P保温安t=40W×60s=2400J。 14.(1)电流转换法(2)热传递(3)在电流和通电 时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多 (4)将R,和R2串联，整体再与找来的与R,阻值相同的 电阻并联，将相同的两个电阻放入烧瓶，通电相同时间，观 察并比较烧瓶中温度计示数的变化，从而可以探究电流大 小对电阻产生热量的影响 〔解析)(1)在串联电路中，电流处处相等，所以将R,与 R2串联的目的是控制电流和通电时间相同。实验中通过 观察温度计示数的变化来判断电流通过电阻丝产生热量 的多少，这种将不易直接测量的热量转换为容易测量的温 度计示数变化的方法是转换法。(2)电流通过电阻丝产生 热量，热量传递给煤油，使煤油的内能增大，这是通过热传 递的方式增大煤油内能的。(3)已知R,<R2,通电相同时 间，甲温度计的示数总低于乙温度计的示数，说明乙瓶中 电阻丝产生的热量多。由此得出结论：在电流和通电时间 相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。(4)根 据控制变量法可知，要探究电流大小对电阻产生热量的影 响，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流。实验过程为 将R,和R,串联，整体再与找来的与R,阻值相同的电阻 并联，将相同的两个电阻放入烧瓶，通电相同时间，观察并 比较烧瓶中温度计示数的变化，从而可以探究电流大小对 电阻产生热量的影响。 15.(1)A(2)如图所示(3)左0.6(4)①0.25 2.5V 图12-0.25A (第15题图) 解析)(1)已知电源电压为6V,额定电压为2.5V的待 测小灯泡，电阻约为10Ω，由欧姆定律可知，灯的额定电流 1一是--25A:由申联电路电压的规体及欧姆定 律，灯正常发光时，变阻器连人电路的电阻R,-U一U 6V-2.5Y-=14n>10:故选用滑动变阻器A。(2)电 0.25A 流表应串联在电路中，根据灯泡的额定电流，电流表应该 选择小量程；根据滑片P向左移动时灯泡变亮，滑动变阻 器的阻值应减小，滑动变阻器的左下接线柱接入电路。 (3)灯在额定电压下正常发光，图中电压表选用小量程，分 度值为0.1V,示数为1.5V,小于灯的额定电压2.5V,应 增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器 的电压，由分压原理，应减小变阻器连人电路中的电阻大 小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；P领 U1I'=2.5V×0.24A=0.6W。(4)实验步骤：①将S,拨 到触点“1”，移动滑动变阻器的滑片使灯泡正常发光，灯泡 的两端电压为2.5V,此时定值电阻与灯泡并联，电压也为 25V.电流表与定位电阻单联，则电流表的示数1，-爱 100=0.25A:@保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将 2.5V 开关S拨到触点“2”，读出电流表的示数I2;③因电路的 连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯 仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的颜定电流 I1=I2一I,=I2一0.25A,根据欧姆定律得，灯泡正常发光 _U2.5V 时电阻的表达式为R==12-0.25A 16.解：(1)当开关接bc时，R,、R,串联，根据串联电路的 I1:I2=3:2③，由①②③解得Rmx=122,保持滑片 特点可知，此时电路的总电阻R=R,十R2=11002十 位置不动，同时闭合四个开关，此时灯泡被短路，滑动变阻 11000=22002,此时电路中的电流1=发=22000= 器的全部与电阻R,并联，电流表示数为I3,则U= 0.1A,通电10min消耗的电能W=UIt=220V×0.1A× RXRs=I。XR,+120 IR#=IXR,十R ,R,×122 ④；已知1： 10X60s=13200J（2)旋转开关转至cd时，只有R,工 I3=5:11⑤，由①④⑤解得R,=102,此时R,的实际 作，此时电热敷腰带的功率P=V-(220V) =44W 功率为3.6W,则U=√P1R,=√3.6WX10互=6V R211002 (3)当开关接de时，R2、R并联，此时R3的电功率P'= (3)由只知，当电中电阻最大时，电功率最小，反之 P。一P=132W-1W=88w,由P-装可知，R,的阻值 电功率最大，由串、并联电路电阻规律可知，串联电路总电 阻大于任一串联分电阻，并联电路总电阻小于任一并联分 R.20 88W =5502 电阻。假设R,、R2并联之后再与L串联，此时R,、R2并 17.解：(1)灯泡L正常工作30min消耗的电能W= 联的总电阻为R。,则R。<R2(或R,),则R。十Rr<R2(或 P领t=1.5W×1800s=2700J(2)因灯泡L标有“3V R,)十R灯，又因为Rx>R,所以灯泡和滑动变阻器的全 U 1.5W"字样，则R灯= U额2(3V)2 P额-.5W=60,只闭合开关S 部阻值串联，总电阻最大，电路总功率最小，即P一 和S2,将滑动变阻器的滑片滑到中点，此时灯泡和滑动变阻 (6V)2 60+120=2W,由之前的分析，当R,、R:并联且L被短 器的左半部分串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表示 路时，电路中电阻最小，则同时闭合四个开关，且通过滑动 数为1，则U-1,(Rn+2Ra)=1(60+R) 变阻器的电流为最大电流1A时，电路总功率最大，则通过 ①：再将滑动变阻器滑片滑到最右端，此时灯泡和滑动变 电阻R,的电流1==00=Q.6A,P=U(I大+ 阻器的全部串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表示数 I)=6V×(1A+0.6A)=9.6W。故整个电路电功率的 为I2,则U=I2(R灯+R2mx)=I2(62十R2max)②；已知 最小值为2W,最大值为9.6W 第十六章 磁场 电磁铁 16.1永磁体的磁场 体的S(或南)极。 4.NN 1.A磁场虽看不见摸不着，但磁场是客观存在的特殊物 〔解析)由图知，中间磁体与右边磁体之间的磁感线呈排斥 质，故A正确；磁感线是科学家为了研究起来形象、直观， 状，由同名磁极相互排斥可知，中间磁体的D端为N极，C 是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故B错 端为S极：中间磁体与左边磁体之间的磁感线呈吸引状，由 误；磁极间的相互作用是通过磁场而发生的，故C错误；在 异名磁极相互吸引可知，左边磁体的B端为N极，A端为 磁体外部，磁感线总是从N极出发回到S极，在磁体内部， S极。 磁感线从S极出发回到N极，故D错误。 5.B两个条形磁铁靠近合并后，成了一个磁铁。条形磁 2.D将强磁铁靠近一叠铁皮，铁皮会被磁化，根据磁化规 铁两端磁性较强，中间磁性较弱，所以铁钉由于受到重力 律，铁皮与强磁铁相邻的一端为异名磁极，由于强磁铁左 作用会掉下来。 端为N极，所以铁皮右端为S极，左端为N极，故A、B错 6.C根据三根铁棒的平衡状态进行受力分析可知，a、c 误。被磁化后的铁皮会自动分开，说明它们之间存在排斥 棒都有水平向右的力，所以b有磁性；再分析b、c可知之间 力，根据磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥， 存在斥力，所以判断c有磁性，故C正确，A、B、D错误。 所以此时两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥，故C错 7.C指南针能够漂浮在水面上，是因为受到水的浮力作 误，D正确。 用，而不是地磁场的作用，地磁场是使指南针指向南北方 3.S(或南)磁场 向的原因，故A错误，不符合题意；地磁的南极在地理北极 〔解析)“柢”指南是由于受到地磁场的作用，“柢”指向地理 附近，地磁的北极在地理南极附近，若指南针的针尖指向 的南极，即地磁北极，由异名磁极相互吸引可知，“柢”是磁北方，则指南针的针尖为N极，故B错误，不符合题意；根 58