第十八章《电功率》单元测试卷-2026-2027学年九年级物理全一册同步知识解读与专题训练（人教版）

第十八章《电功率》单元测试卷（原卷版） 注意事项： 1．测试范围：人教版： 九年级全一册第18章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示的用电器中，利用电流的热效应工作的是（     ） A．电热水壶 B．计算器 C．电风扇 D．笔记本电脑 2．小明家的电能表上月末示数为420.5 kW·h，本月末示数为520.5 kW·h，他家本月用电（     ） A．420.5 kW·h B．520.5 kW·h C．941 kW·h D．100 kW·h 3．下列能量转化形式正确的是（     ） A．水力发电是电能转化为机械能 B．用热水温牛奶的过程是内能的转化 C．给充电宝充电是电能转化为化学能 D．钻木取火是内能转化为机械能 4．小强上次查看家里的电能表显示的数字为086314，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电能表是测量电功的仪表 B．在这段时间内电路消耗的电能为 C．小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W D．小强家电能表比小王家的指示灯闪烁快，则小强家电路消耗的电能多 5．如图所示的电路，闭合开关后，电流表的示数为，电流表的示数为，则内和消耗的电能之比是（     ） A． B． C． D． 6．如图所示是灯、的图像，电源电压恒为时，分析图像可知（     ） A．只有接入电路时，通过的电流是 B．只有接入电路时，的实际功率为 C．、并联时，的电阻大于的电阻 D．、串联时，的电阻为 7．将“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的两个灯泡接在合适的电源上，两个小灯泡均没有烧坏，两灯相比较与实际相符的是（     ） A．若两灯串联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 B．若两灯串联，“2.5V 0.3A”灯泡两端电压更大 C．若两灯并联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 D．若两灯并联，通过“3.8V 0.3A”灯泡的电流更大 8．如图是教材上探究电流产生的热量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。下列分析正确的是（　　） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 B．形管液面高度变化是因为管中液体热胀冷缩的缘故 C．乙实验中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是2∶1 D．若将乙实验右侧容器外面的电阻由换成，也能完成相关探究且效果更明显 9．某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，、不能同时闭合，的阻值为。只闭合时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为10V B．只闭合、时，电热杯处于低温挡 C．只闭合时，电热杯工作1min产生热量600J D．加热100g水，水温升高10℃，水吸收热量420J 10．将标有“，”的灯和“，”的灯接入如图所示的电路中，电源电压恒为，标有数字的圆圈处为电流表或电压表。当开关S闭合后，两灯均能发光，各表均有示数。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（     ） A．②③可以都是电流表 B．当①为电流表时，、一定串联 C．当③为电压表时，②电表的示数为1.25A D．当①③电表示数相等时，②④电表的示数比为1：4 二、多选题（本大题共2小题，每小题4分，共8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4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11．如图是一只灯泡的铭牌，下列说法错误的是（　　） A．该灯的额定电压是220 V B．该灯的额定功率是60 W C．该灯只能在220 V的电压下工作 D．该灯工作时的电功率一定是60 W 12．秋实同学用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为6V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“25Ω1A”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样（不考虑灯丝电阻的变化）。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（     ） A．电流表示数的变化范围是0.2A~0.5A B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是7Ω~25Ω C．该电路的最大功率是7.2W D．灯泡的最小功率是0.2W 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 13．交通指示灯（红绿黄灯）是___________联的。一度电可以使额定功率为25瓦的灯正常工作___________小时。 14．红米快充技术取得巨大突破，5min就可充满4100mAh的手机电池，即快充充电器输出的______较大，从而提高电能传输速度；其正常工作时，通过快充充电线中的电流较大，根据焦耳定律，为了减小数据线上电能的损耗，其充电线比普通手机充电线要______一些（选填粗或者细）。 15．如图所示的电路中，、为定值电阻，其中，当只闭合开关时，电流表的示数为0.4A，则电源电压为________V，再闭合开关时，电流表的示数变化了0.8A，则10s内电流通过做功________J。 16．如图是电动汽车动力系统示意图，汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度，当汽车速度最大时电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为______W，若电动机的内阻为，则电动机内阻的发热功率为______W，电动机的效率是______。    17．电阻、的图像如图1所示，将、接入电源电压不变的电路中，如图2所示。_________；当只闭合S时，电路消耗的总功率为；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为，则_________。 18．如图所示，当、都闭合，甲乙两表为同种电表、两表都有示数且指针偏转角度相同，此时电路总功率为；当闭合、断开，甲、乙都换成另外一种电表时，甲乙两电表示数之比________，此时电路消耗的总功率，_________。 四．作图题（本大题共3小题，每小题2分，共6分。） 19．(1)如图是“探究电流与电阻的关系”的实验电路，请用笔画线代替导线将图中的实验电路补充完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时电阻减小。 (2)如图，L1是“3V 0.9W”的灯，L2标有“6Ω 0.3A”的字样，电源电压可调，请在“○”中填入合适电表，使开关闭合时，两盏灯均能正常工作。 (3)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片是以O为支点的杠杆AOP的一端，油量表是由电压表或电流表改装而成。请将电路连接完整，并在“○”中填入电表符号，要求油量越多，示数越大。 五．实验探究题（本大题共4小题，共24分。） 20．物理是一门注重实验的自然科学。请同学们根据自己掌握的实验操作技能，解答下列问题： (1)验电器的工作原理是______________________；电能表是测量_______________________的仪表。 (2)电流表测电流应___________（串联/并联）在电路中，电压表___________（能/不能）直接接在电源两端（量程合适）。 (3)用电热水器（铭牌如图甲所示），电热水器是利用电流的___________工作的。图乙所示的电能表读数是___________；若只有电热水器接入电路且正常工作，电能表的转盘转过___________转。 21．在“测量小灯泡的电功率”实验中。电源电压为6V保持不变。所用小灯泡的额定电压为2.5V。小灯泡的电阻约为。 (1)用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。 (2)闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是______（选填字母）。 A．检查电路是否断路 B．检查电路是否短路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 (3)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示。分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会______（选填“增大”“不变”或“减小”）；小灯泡的额定功率为______W。当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻为______。 (4)若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有______。（写出一个即可）。 22．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 (1)实验中是通过观察___________来显示容器内空气温度的变化。 (2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝___________（填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多。 (3)如图乙装置中，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比___________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流___________（选填“相等”或“不相等”）。为了使实验现象更明显，应选用阻值为___________（选填“2Ω”“5Ω”或“10Ω”）。 23．用如图甲所示的电路测量额定电压为小灯泡的电阻。 (1)连接电路时，开关S应________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最______处； (2)闭合开关，移动滑片，发现电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则故障可能是____________； (3)排除故障后进行实验，根据实验数据描绘图像，如图乙所示，此图像不是直线，主要原因是灯丝电阻受________的影响，小灯泡正常发光时的电阻值为______Ω； (4)另一小组设计了如图丙所示的电路测量小灯泡的额定功率，步骤如下： ①闭合开关S，将开关拨至触点a，移动滑动变阻器R的滑片P直至电压表的示数为额定电压； ②将开关拨至触点b，保持滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使________，此时电阻箱的读数为； ③小灯泡额定功率________（用已知和测量的物理量符号表示）。 六．综合应用题（本大题共2小题，共20分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 24．如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为，、都闭合，电流表的示数为，已知。求： (1)电阻的阻值； (2)电阻的电功率。 25．如图所示，电源电压为6V，且保持不变，灯泡L上标着“6V  3.6W”字样，忽略灯丝电阻随温度的变化，定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为20Ω。求： (1)灯泡L的电阻是多少？ (2)当闭合、断开，且滑片P移到滑动变阻器的中点时，灯泡实际消耗的功率是多少？ (3)当、都闭合，滑片P位于最左端时，整个电路消耗的电功率是多少？在1min内电阻产生的热量是多少？ 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十八章《电功率》单元测试卷（解析版） 注意事项： 1．测试范围：人教版： 九年级全一册第18章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．如图所示的用电器中，利用电流的热效应工作的是（     ） A．电热水壶 B．计算器 C．电风扇 D．笔记本电脑 【答案】A 【详解】利用电流的热效应工作的用电器工作时，将电能转化为内能； A．电热水壶工作时，电能主要转化为内能，利用电流的热效应工作，故A符合题意； B．计算器工作时，电能主要转化为光能和声能，故B不符合题意； C．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，故C不符合题意； D．笔记本电脑工作时，电能主要转化为光能和声能，故D不符合题意。 故选A。 2．小明家的电能表上月末示数为420.5 kW·h，本月末示数为520.5 kW·h，他家本月用电（     ） A．420.5 kW·h B．520.5 kW·h C．941 kW·h D．100 kW·h 【答案】D 【详解】本月消耗的电能为 故选D。 3．下列能量转化形式正确的是（     ） A．水力发电是电能转化为机械能 B．用热水温牛奶的过程是内能的转化 C．给充电宝充电是电能转化为化学能 D．钻木取火是内能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．水力发电是将水的机械能转化为电能，故A错误； B．用热水温牛奶是通过热传递实现内能的转移，不属于能量转化，故B错误； C．给充电宝充电时，电能转化为化学能存储在充电宝内部，故C正确； D．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 4．小强上次查看家里的电能表显示的数字为086314，本次查看时电能表示数如图所示，下列说法正确的是（     ） A．电能表是测量电功的仪表 B．在这段时间内电路消耗的电能为 C．小强家同时工作的用电器的总功率不能超过2200W D．小强家电能表比小王家的指示灯闪烁快，则小强家电路消耗的电能多 【答案】A 【详解】A．电能表测量的是电路中消耗电能的多少，即测量电功的仪表，故A正确； B．电能表上次示数，本次示数，消耗电能，故B错误； C．由图可知，电能表允许通过的最大电流为20A，则小强家同时工作的用电器的总功率不能超过，故C错误； D．电能表上指示灯闪烁得越快，说明电路中电能消耗的越快，说明小强家电路消耗的总功率越大，但消耗的电能不一定多，故D错误。 故选A。 5．如图所示的电路，闭合开关后，电流表的示数为，电流表的示数为，则内和消耗的电能之比是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由电路图可知，与并联，电流表测支路的电流，电流表测干路电流，则通过的电流，干路电流。根据并联电路电流规律可知，通过的电流 并联电路中各支路两端电压相等，通电时间相同，由可知，电能之比 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．如图所示是灯、的图像，电源电压恒为时，分析图像可知（     ） A．只有接入电路时，通过的电流是 B．只有接入电路时，的实际功率为 C．、并联时，的电阻大于的电阻 D．、串联时，的电阻为 【答案】C 【详解】A．只有接入电路时，电源电压，由图像可知通过的电流约为，故A错误； B．只有接入电路时，电源电压，由图像可知通过的电流为，实际功率，故B错误； C．、并联时，电压均为，由图像可知，由可知，故C正确； D．、串联时，电流相等，总电压。由图像可得当电流为0.2A时，电源电压 电阻，故D错误。 故选C。 7．将“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的两个灯泡接在合适的电源上，两个小灯泡均没有烧坏，两灯相比较与实际相符的是（     ） A．若两灯串联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 B．若两灯串联，“2.5V 0.3A”灯泡两端电压更大 C．若两灯并联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 D．若两灯并联，通过“3.8V 0.3A”灯泡的电流更大 【答案】A 【详解】由，两灯额定电流相同，额定电压越大电阻越大，得。 AB．两灯串联时电流处处相等。根据实际功率，相同，更大，更大，灯更亮；根据欧姆定律，灯的两端电压，相同，更大，更大，故A符合题意，B不符合题意； CD．两灯并联时两端电压相等。根据实际功率，相同，更大，更小，灯更暗；根据欧姆定律，通过灯的电流，相同，更大，更小，故CD不符合题意。 故选A。 8．如图是教材上探究电流产生的热量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。下列分析正确的是（　　） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 B．形管液面高度变化是因为管中液体热胀冷缩的缘故 C．乙实验中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是2∶1 D．若将乙实验右侧容器外面的电阻由换成，也能完成相关探究且效果更明显 【答案】D 【详解】A．甲图中两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间都相同，只有电阻大小不同，因此甲实验是探究电流产生的热量与电阻的关系，故A错误； B．形管液面高度变化，是因为透明容器内密封的空气吸收热量后膨胀，导致形管液面出现高度差，故B错误； C．乙图中，左侧容器内电阻在干路上，右侧容器内电阻的大小与外部电阻的大小一样，且并联在电路中，因此通过左侧容器内电阻的电流等于二倍的右侧容器内电阻的电流，即 根据焦耳定律得，相同时间内左右容器内电阻产生热量之比为 故C错误； D．乙实验的目的是探究电流产生的热量与电流的关系，需要控制电阻、通电时间相同，改变电流。将外部5Ω电阻换为2Ω后，仍然满足“容器内电阻相同、电流不同”的要求，且外部电阻越小，通过两侧容器内电阻的电流差更大，产生的热量差更大，实验现象更明显，故D正确。 故选D。 9．某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，、不能同时闭合，的阻值为。只闭合时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（     ） A．电源电压为10V B．只闭合、时，电热杯处于低温挡 C．只闭合时，电热杯工作1min产生热量600J D．加热100g水，水温升高10℃，水吸收热量420J 【答案】C 【详解】A．只闭合时，电路为的简单电路，电源电压，故A错误； B．只闭合、时，与并联，电路总电阻最小，由可知电功率最大，电热杯处于高温挡，故B错误； C．只闭合时，电热杯工作1min产生热量，故C正确； D．水的质量 水吸收热量，故D错误。 故选C。 10．将标有“，”的灯和“，”的灯接入如图所示的电路中，电源电压恒为，标有数字的圆圈处为电流表或电压表。当开关S闭合后，两灯均能发光，各表均有示数。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（     ） A．②③可以都是电流表 B．当①为电流表时，、一定串联 C．当③为电压表时，②电表的示数为1.25A D．当①③电表示数相等时，②④电表的示数比为1：4 【答案】C 【分析】根据两灯均能发光可判断电表①必为电流表，再根据题意分别分析电路连接情况，结合串、并联电路电流、电压规律及欧姆定律解题。 【详解】根据公式可得灯的电阻 灯的电阻 A．若②③都是电流表，灯被短路，不会发光，故A错误； B．若①为电流表，同时让②为电流表、③为电压表、④为电流表时，电流从电源正极经电流表②后，会分成两条支路分别经过和电流表①、和电流表④，两灯并联，故B错误； C．若③为电压表，要让两灯都发光，电路只能是并联，此时①②④为电流表，①测支路电流，④测支路电流，②测干路总电流。电源电压3V等于的额定电压，正常发光，支路电流 的电流 干路总电流为，故C正确； D．若①③电表示数相等，且两灯都发光，说明①③都是电流表，②④都是电压表，两灯串联，电路电流 ②测两端电压 ④测电源电压为，②④电表的示数比为，故D错误。 故选C。 二、多选题（本大题共2小题，每小题4分，共8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4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11．如图是一只灯泡的铭牌，下列说法错误的是（　　） A．该灯的额定电压是220 V B．该灯的额定功率是60 W C．该灯只能在220 V的电压下工作 D．该灯工作时的电功率一定是60 W 【答案】CD 【详解】A．根据铭牌，该灯的额定电压是220V，故A正确，不符合题意； B．根据铭牌，该灯的额定功率是60W，故B正确，不符合题意； C．该灯的额定电压是220V，实际电压在一定范围内（接近220V）也能工作，故C错误，符合题意； D．实际功率随实际电压的变化而变化，则该灯工作时的电功率不一定是60W，故D错误，符合题意。 故选CD。 12．秋实同学用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为6V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“25Ω1A”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样（不考虑灯丝电阻的变化）。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（     ） A．电流表示数的变化范围是0.2A~0.5A B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是7Ω~25Ω C．该电路的最大功率是7.2W D．灯泡的最小功率是0.2W 【答案】ABD 【详解】由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 灯泡正常工作时的电阻 灯泡额定电流 电路允许最大电流 电路最小总电阻 滑动变阻器最小阻值 滑动变阻器最大阻值 电路最大总电阻 电路最小电流 电路最大功率 灯泡最小功率 故选ABD。 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 13．交通指示灯（红绿黄灯）是___________联的。一度电可以使额定功率为25瓦的灯正常工作___________小时。 【答案】 并 40 【详解】因交通指示灯各灯可独立工作、互不影响，故为并联； 1度电可以让灯正常工作的时间为 14．红米快充技术取得巨大突破，5min就可充满4100mAh的手机电池，即快充充电器输出的______较大，从而提高电能传输速度；其正常工作时，通过快充充电线中的电流较大，根据焦耳定律，为了减小数据线上电能的损耗，其充电线比普通手机充电线要______一些（选填粗或者细）。 【答案】 电功率 粗 【详解】电能传输的速度由电功率决定，快充充电器在短时间内可以传输大量电能，说明该类充电器输出的电功率较大。 由可知，电流、通电时间相同时，要减小导线产热，需减小导线电阻；而材料、长度相近的导线，横截面积越大电阻越小，故快充线会比普通充电线粗。 15．如图所示的电路中，、为定值电阻，其中，当只闭合开关时，电流表的示数为0.4A，则电源电压为________V，再闭合开关时，电流表的示数变化了0.8A，则10s内电流通过做功________J。 【答案】 4 32 【详解】当只闭合开关时，电路为的简单电路，由欧姆定律得电源电压 再闭合S2后，与并联，因并联电路各支路独立工作，通过的电流不变，故电流表示数的变化量等于通过的电流，即通过的电流为 ， 因并联电路各支路两端电压等于电源电压，10s内电流通过R2 做功 16．如图是电动汽车动力系统示意图，汽车行驶时，通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速，从而改变行驶速度，当汽车速度最大时电压表的示数为180V，电流表的示数为15A，此时电动机消耗的功率为______W，若电动机的内阻为，则电动机内阻的发热功率为______W，电动机的效率是______。    【答案】 【详解】由图可知，电动机和滑动变阻器串联，电压表测量电动机两端的电压，电流表测量电路电流。 电动机消耗的功率为 电动机内阻的发热功率为 电动机的机械功率为 电动机的效率为 17．电阻、的图像如图1所示，将、接入电源电压不变的电路中，如图2所示。_________；当只闭合S时，电路消耗的总功率为；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为，则_________。 【答案】 【详解】由图1可知，R1的阻值 R2的阻值 设电源电压为U，当只闭合S时，两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻 电路消耗的总功率为 当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，电路消耗的总功率为 18．如图所示，当、都闭合，甲乙两表为同种电表、两表都有示数且指针偏转角度相同，此时电路总功率为；当闭合、断开，甲、乙都换成另外一种电表时，甲乙两电表示数之比________，此时电路消耗的总功率，_________。 【答案】 【详解】若甲乙为电流表，会造成电源短路，不符合两表都有示数的条件，因此甲乙只能是电压表；当、都闭合，甲乙为电压表，与串联，甲测两端电压，乙测电源电压；因为两表指针偏转角度相同，说明乙使用的是大量程，甲使用小量程，电压表大小量程分度值为5倍关系，总电压大于两端电压，故。由串联电路电压规律 根据欧姆定律可知 即；当闭合、断开，此时甲乙换为另外一种电表，甲乙为电流表，与并联，甲测干路电流，乙测支路电流。由并联电路电流规律可知 干路电流 故甲乙两电表示数之比为 设，则，串联总功率为 并联总功率为 功率之比为 四．作图题（本大题共3小题，每小题2分，共6分。） 19．(1)如图是“探究电流与电阻的关系”的实验电路，请用笔画线代替导线将图中的实验电路补充完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时电阻减小。 (2)如图，L1是“3V 0.9W”的灯，L2标有“6Ω 0.3A”的字样，电源电压可调，请在“○”中填入合适电表，使开关闭合时，两盏灯均能正常工作。 (3)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片是以O为支点的杠杆AOP的一端，油量表是由电压表或电流表改装而成。请将电路连接完整，并在“○”中填入电表符号，要求油量越多，示数越大。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电源为两节电池，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联。 （2）L1额定电压3V，额定电流 L2额定电流0.3A，额定电压 两灯额定电流相等，要同时正常工作必须串联，串联电路电流处处为0.3A：电流表相当于导线串联在电路中，因此中间是电流表，让电流依次通过L2、电流表、L1形成串联回路；电压表相当于开路，右上角电压表并联在L2两端测其电压，左下角电压表并联在L1两端测其电压，避免短路，保证两灯都达到额定电流正常工作。 （3）油量表串联在电路中，所以是电流表；当油箱内油量增多时，金属杆AOP的左侧上移、右侧下移，油量表的示数随之增大，说明接入的电阻变小，即滑动变阻器的下半部分电阻丝接入电路。 五．实验探究题（本大题共4小题，共24分。） 20．物理是一门注重实验的自然科学。请同学们根据自己掌握的实验操作技能，解答下列问题： (1)验电器的工作原理是______________________；电能表是测量_______________________的仪表。 (2)电流表测电流应___________（串联/并联）在电路中，电压表___________（能/不能）直接接在电源两端（量程合适）。 (3)用电热水器（铭牌如图甲所示），电热水器是利用电流的___________工作的。图乙所示的电能表读数是___________；若只有电热水器接入电路且正常工作，电能表的转盘转过___________转。 【答案】(1) 同种电荷相互排斥 消耗电能多少 (2) 串联 能 (3) 热效应 1200 【详解】（1）验电器的工作原理是利用同种电荷相互排斥，当带电体接触验电器金属球时，两片金属箔带同种电荷互相排斥而张开，以此检验物体是否带电； 电能表是测量消耗电能多少的仪表。 （2）电流表的内阻极小，只有串联在电路中才能准确测量对应支路的电流，若并联会造成短路； 电压表内阻极大，只要量程匹配，直接接在电源两端不会损坏电压表，可以测量电源电压。 （3）电热水器工作时是把电能转化为内能，利用了电流的热效应工作的； 电能表上的示数，最后一位是小数，单位是kW•h；从表盘上可以看出此时的读数为2014.1kW•h； 因为电热水器正常工作，所以电热水器的电功率： 工作时间 电热水器消耗的电能 电能表的转盘转过的圈数 21．在“测量小灯泡的电功率”实验中。电源电压为6V保持不变。所用小灯泡的额定电压为2.5V。小灯泡的电阻约为。 (1)用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。 (2)闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是______（选填字母）。 A．检查电路是否断路 B．检查电路是否短路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 (3)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示。分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会______（选填“增大”“不变”或“减小”）；小灯泡的额定功率为______W。当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻为______。 (4)若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有______。（写出一个即可）。 【答案】(1) (2)C (3) 增大 0.5 17.5 (4)伏安法测电阻 【详解】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为，小灯泡正常发光时电流约为 则电流表选择量程；滑动变阻器需遵循“一上一下”接线规则，题目要求滑片P向右滑动时小灯泡变亮，说明滑片右移时滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此应将滑动变阻器的右下接线柱与电流表的0.6A接线柱相连；电压表已经选了小量程并联在灯泡两端，电路其余部分按串联逻辑补全即可，如图所示。 （2）因为电流表和电压表都有示数，就应该考虑灯泡实际功率太小，所以应该移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）由图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，电流也增大，但电流增大较小，根据 可知，灯丝的电阻会增大。 当灯泡正常发光时电压为，由图乙可知，电流为，所以灯泡的额定功率 当灯泡正常发光时电压为，滑动变阻器的电压为 由图甲可知，灯泡与滑动变阻器是串联的，由图乙可知，电路中电流为，滑动变阻器的电压为 （4）若将小灯泡换成定值电阻，用电压表测量电压，电流表测量电流，根据可以测量未知电阻。 22．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。 (1)实验中是通过观察___________来显示容器内空气温度的变化。 (2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝___________（填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，通电一段时间后，___________（选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多。 (3)如图乙装置中，和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比___________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流___________（选填“相等”或“不相等”）。为了使实验现象更明显，应选用阻值为___________（选填“2Ω”“5Ω”或“10Ω”）。 【答案】(1)U形管液面高度差 (2) 串联 右 (3) 4:1 不相等 2Ω 【详解】（1）容器内空气吸收电热丝产生的热量膨胀，会使连接的U形管液面出现高度差，液面高度差越大，说明容器内空气温度变化越大，电阻产生的的热量越多。 （2）甲装置中两段电阻丝逐个顺次连接，是串联方式； 串联电路中电流和通电时间完全相同，根据焦耳定律，在、相同时，电阻越大，产热越多，右侧容器内10Ω的电阻大于左侧5Ω电阻，因此右侧产生的的热量更多。 （3）乙装置中，和并联后再与串联， 根据并联电路分流规律，通过的电流是干路电流（即通过的电流）的一半，即，根据可得 与R2并联，R3的作用是分流，让和的电流不相等，以此探究产热与电流的关系； 若选用较小的2Ω的电阻，根据并联电路分流规律，R3支路分得的电流更大，则支路分得的电流会更小，容器内两个电阻的电流差值更大，相同时间内产热的差异更明显，实验现象更突出。 23．用如图甲所示的电路测量额定电压为小灯泡的电阻。 (1)连接电路时，开关S应________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最______处； (2)闭合开关，移动滑片，发现电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则故障可能是____________； (3)排除故障后进行实验，根据实验数据描绘图像，如图乙所示，此图像不是直线，主要原因是灯丝电阻受________的影响，小灯泡正常发光时的电阻值为______Ω； (4)另一小组设计了如图丙所示的电路测量小灯泡的额定功率，步骤如下： ①闭合开关S，将开关拨至触点a，移动滑动变阻器R的滑片P直至电压表的示数为额定电压； ②将开关拨至触点b，保持滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使________，此时电阻箱的读数为； ③小灯泡额定功率________（用已知和测量的物理量符号表示）。 【答案】(1) 断开 大 (2)小灯泡断路 (3) 温度 5 (4) 电压表的示数为 【详解】（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，且滑动变阻器滑片要移至最大阻值处。 （2）闭合开关，电流表指针几乎不偏转，电路发生断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，故障可能是小灯泡断路。 （3）小灯泡灯丝的温度随两端电压的增大而增大，灯丝的温度随之升高，其原因是灯丝的电阻与温度有关； 由图乙可知当灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，则小灯泡正常发光时的电阻值为 （4）闭合开关S，将开关拨至触点a，移动滑动变阻器R的滑片P直至电压表的示数为额定电压，此时小灯泡正常发光； 将开关拨至触点b，保持滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为，此时电阻箱的读数为，小灯泡仍正常发光，则灯泡电阻和电阻箱的阻值相等，即，则小灯泡额定功率 六．综合应用题（本大题共2小题，共20分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 24．如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为，、都闭合，电流表的示数为，已知。求： (1)电阻的阻值； (2)电阻的电功率。 【详解】（1）如图，只闭合开关，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表示数为，电源电压 、都闭合，两个电阻并联，电流表测量干路电流，R1两端的电压不变，通过的电流不变，由并联电路电流特点可知，通过的电流 由并联电路电压规律，两端电压等于电源电压，电阻的阻值 （2）电阻的电功率 25．如图所示，电源电压为6V，且保持不变，灯泡L上标着“6V  3.6W”字样，忽略灯丝电阻随温度的变化，定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为20Ω。求： (1)灯泡L的电阻是多少？ (2)当闭合、断开，且滑片P移到滑动变阻器的中点时，灯泡实际消耗的功率是多少？ (3)当、都闭合，滑片P位于最左端时，整个电路消耗的电功率是多少？在1min内电阻产生的热量是多少？ 【详解】（1）由得灯泡电阻 （2）闭合、断开，滑片在中点时，灯泡L与滑动变阻器（接入电阻）串联。电路总电阻 电路电流 灯泡实际功率 （3）、都闭合，滑片在最左端时，滑动变阻器接入电阻为0，灯泡L与并联。灯泡两端电压等于电源电压6V，正常发光，灯泡的电功率 电阻的电功率 整个电路消耗的电功率 由焦耳定律得 在1min内电阻 产生的热量 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $