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本次课程：能量转化-中考真题训练
年级：
九年级
科目
：
科学
本次课学习目标：
能量转化-电能
part1.选择题
1.（2019·温州）如图所示
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，电源电压保持6
V不变，电流表的量程为0～0.6
A，电压表的量程为0～3
V，定值电阻的规格为“10Ω
0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（?
??）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?变阻器R2接入电路的阻值允许变化范
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)围为2
Ω～20
Ω
B.?电流表示数允许的变化范围为0.2
A～0.5
A
C.?电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4
W～0.9
W
D.?电路消耗总功率允许的变化范围为1.2
W～3
W
【答案】
C
【解析】解：A、R2的阻值最小时，也就
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是电流最大时，电压表的示数最大为3V,此时的电流为0.3A，电路的总电阻为20Ω，所以此时滑动变阻器的电阻为10Ω，所以A错；
B、当电压表示数最大时，此时的电流最大为I==0.3A，所以A错；
C、当电压表示数为3V时，电阻R1消耗的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电功率最大为0.9W，当电压表示数最小时，也就是滑动变阻器的阻值最大时，此时电流I==0.2A，电压表的示数U=IR=0.2A×10Ω=2V，所以此时的电功率P=IR=2V×0.2A=0.4W，所以C正确；
D、电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W,最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W，所以D错。故选C。
2．（2017·丽水）如图所
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是（
D
）
A、电源电压为6伏
B、R2的阻值为1欧
C、S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D、只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
3．(2019·温州)小明按图甲连接电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1′、P2′（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定）。下列关系式正确的是（
）
A、P2′＞P1′＞P1
B、P2′＞P1＞P1′
C、P1＞P2′＞P1′.
D、P1＞P1′＞P2′
15.
C
【考点】电功率计算公式的应用
解：【分析】（1）根据公式可知，当电压不变时，电阻越大，功率越小；
（2）在串联电路中，功率与电阻成正比，即电阻越大，功率越大。
【解答】（1）甲图中只有灯泡L1
，
乙图中灯泡L1与L2串联，根据R总=R1+R2可知，乙图中总电阻大于甲图中的总电阻；根据公式可知，当电源电压不变时，甲图中灯泡L1的功率P1大于乙图中的总功率P总
，
即P1＞P总；
（2）根据公式P总=P1+P2可知，乙图中两个灯泡的功率肯定都小于P总
，
即小于P1；
（3）根据串联电路电功率与电阻的关系可知，因为R2＞R1
，
所以P2'＞P1'，
那么：P1＞P2'＞P1'。
故选C。
4．(2019·宁波)如图甲所示电路，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)分别把定值电阻R1、R2（R1>R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、R1和I
B、R1和Ⅲ
C、R2和I
D、R2和Ⅲ
【出处：21教育名师】
【答案】
C
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】（1）假设A、B两个电阻的电压相等，根据公式比较功率的大小，然后判断两个图像和电阻的对应关系；
（2）如果A、B并联，那么它们的总电阻比R2的电阻还小，根据公式判断这时的总功率与P2的关系，进而确定图像③的位置。
【解答】（1）假设A、B两个电阻的电压相等，根据可知，电阻小的功率大；因为
R1>R2
，所以P1＜P2；在乙图中，从横轴上找一点做横轴的垂线分别于两个图像相交，发现这时①的功率＞②的功率，因此①是R2的图像，②是R1的图像；
（2）如果A、B并联，那么它们的总电阻比R2的电阻还小，根据公式可知，这时的总功率比①中R2的功率还大，肯定在图像①的左边，即I的位置。
故选C。
5．（2019·衢州）如图甲是一种电热膜
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是（
D
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、导电墨线间以串联的方式连接
B、不易氧化属于电热膜的物理性质
C、工作时通过导电墨线的电流始终不变
D、温度到达t0时，发热功率会急剧减小
6．（2017?湖州）如图所示电路中，电源
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电压为12V。在a、b间接入灯L1“6V
2W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2“6V
3W”，闭合开关。则（
C
）
A、灯L2正常发光
B、滑动变阻器接入电路的电阻为12欧
C、通过L2的电流为0.4安
D、滑动变阻器和灯L2每秒做功5焦
part2.填空题
7．（2018·宁波）如图甲所示，电源
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）图乙中
（填“dc”或”ec”）表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为
W。
（1）dc
（2）36
8．（2017?湖州）如图装置，在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲
（选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙，断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲加所需时间t2
（选填“大于”或“小于”）t1。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
大于；大于
9．（2020?眉山）如图甲所示，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R1＝R2，断开开关S时，电路消耗的总功率为P1，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，电路消耗总功率为P2，则P1：P2＝
，将甲图所示电路改变为乙图所示的电路，若R1＝4Ω，电源电压为8V，小灯泡的额定功率为4W，闭合开关灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是
V。
【解答】（1）由甲电路图可知，断开开关S时，R1与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1＝R2，
所以，电路消耗的总功率P1＝＝，
若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且R1＝R2，
所以，电路消耗总功率P2＝+＝2，
则P1：P2＝：2＝1：4；
（2）由乙电路图可知，R1与L串联，设小灯泡的额定电压UL，
因串联电路中各处的电流相等，且此时灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流I＝IL＝＝，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电源电压U＝UL+IR1，
即：8V＝UL+×4Ω，
整理可得：UL2﹣8V×UL+16V2＝0，
解得：UL＝4V。
故答案为：1：4；
4。
10．（2020?重庆）图中电源
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电压为6V并保持不变，定值电阻R为10Ω，滑动变阻器R'标有“20Ω
0.5A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，闭合开关，移动滑片P的过程中，为保证电路元件安全，滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为
Ω．定值电阻R的最大功率为
W。
【解答】
由电路图可知，R与R′串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）电压表量程为“0～3V”，所以定值电阻R两端的最高电压为：UR＝3V，
此时滑动变阻器两端的电压为：UR′＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V；
电路中电压表示数最大时，电流最大，此时电路中的最大电流为：I＝＝＝0.3A；
滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为R′＝＝＝10Ω；
（2）定值电阻R的最大功率：P＝URI＝3V×0.3A＝0.9W。
故答案为：10；0.9。
11．（2020?温州）小明观察了小区入
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为
瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。
。
【解答】
（1）由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，
电路的电流为：
I＝＝＝0.4A，
小灯泡的电功率为：
P＝I2RL＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W；
（2）若电源电压下降，根据I＝知在电阻不变时电路的电流较小，电磁铁的磁性较弱，吸引力较小，不能将铁柱吸下来，栏杆不能抬起，此时可以将滑动变阻器的阻值调小些，增大了电路的电流，电磁铁的磁性增强，将铁柱吸下来，可以使栏杆正常抬起来。
故答案为：（1）0.8；（2）将滑动变阻器接入电路的阻值调小些。
part3.实验探究题
12．(2019·绍兴)在验证
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)焦耳定律(Q=I2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲＜R乙)。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△h。小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。
实验电路
玻璃管内液面高度
小组结论
你的合理解释与评价
A
液面都不上升
导体产生的热量跟电阻无关
B
液面都上升，且△h甲＜△h乙
电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就
。
电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与R的定性关系
C
液面都上升，且△h甲
△h乙
电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多
A、两实验电阻没接入电路，无现象，无法验证焦耳定律中Q与R定性关系
B、越多
C、＞
两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R定性关系
13．（2018·金华）小科想知道标
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6V恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。小科观察到两电表的示数情况是：___________________________________。由此判断故障是小灯泡断路。
（3）排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：
试验次数
1
2
3
4
5
发光情况
很暗
较暗
较亮
亮
很亮
电压U/V
1
2
3
3.8
4.5
电流I/A
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是__________W；
（4）科根据表中数据，计算了各次
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是：________________________________________。21教育网
（1）
（2）电压表有示数，电流表无示数（或电压表示数为6V，电流表示数为0）
（3）1.14
（4）灯泡灯丝电阻随着温度的降低而减小，实验中很暗时灯丝电阻为5Ω，没有通电时，温度更低，所以电阻会更小。21教育名师原创作品
14．（2018·嘉兴）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,小组同学猜想:小灯泡的电功率可能与电压、电流有关,于是他们设计了如下所示的三个电路图:
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）你认为图______电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系,理由是__________。
（2）小组同学经过分析讨论,选择正确的电路进
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)行实验,得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是___________________________________________________。
（1）乙
乙是串联电路,能控制电流相等
（2）电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
15．(2019·嘉舟)某科学小组对电流
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二:电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；
②当2根玻璃管中的液面降到原来的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题：
（1）为使实验现象明显，经常会采用转
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有
(写出一条即可)。
（2）为验证猜想一,必须比较同一个烧瓶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是
。
（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例：
。
（1）通过玻璃管内液面上升的高度来反映电热丝产生热量的多少
（2）保持前后两次电阻的大小相同
（3）电水壶中的发热体放热比连接电水壶的导线放热多
part4.简答题
16.（2020·台州）电热
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。
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(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。
（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；
①电阻R的阻值是多少?
②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能?
（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“
”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“
”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。
【答案】
（1）绝缘体（2）解：①R1=
=
=48.4欧
②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦
（3）S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，电路处于保温状态。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【解析】（1）为防止触电，供电插座的外壳材料必须不容易导电，因此应该选择绝缘体。
（2）①?电阻R的阻值：?；
②正常工作300s消耗的电能：W=Pt=1000W×300s=3×105J。
（3）如下图所示，S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，此时总电阻变大，根据可知，此
时总电阻变小，那么电路处于保温状态。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)?
17.（2020·宁波）现有一个粗细均
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是________cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少?
（3）每1cm电阻丝的阻值是________?。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
（4）如图内所示，把M、N接到
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电lmin，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
【答案】
（1）10
（2）解：当x=0时：
R变=
=5Ω
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
R总=
=9Ω
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω
答：实验过程中，触点M、N之间的最大阻值RMN是4欧姆。
（3）0.4
（4）解：当M、N都未与铜丝接触时，W有最大值：
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W=W1+W2=
t=
×60s+
×60s=324J
答：W的最大值为324焦耳。
【解析】（1）根据甲图可知
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，整个金属圆环被NM分为两部分，这两部分并联在这两点之间。根据乙图可知，当滑过20cm时阻值达到最大，那么肯定是这两点之间电阻丝的电阻相等，也就是长度相等，因此整段电阻丝的长度应该是：20cm×2=40cm，而铜丝的长度应该是：50cm-40cm=10cm；
（2）
当x=0时：
21·世纪
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变阻器的阻值：?；
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
变阻器的阻值?；?
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω。
（3）根据乙图可知，当x=50cm时，电流恢复原值，即圆环的周长就是50cm，
当MN之间最大阻值为4Ω时，根据并联电路可知，
此时每段电阻丝的阻值：R=2R总=2×4Ω=8Ω；
那么整段电阻丝的阻值：8Ω×2=16Ω；
因此每1cm电阻丝的阻值：。
（4）MN两点在圆环的直径上，将整个圆环平均分为25cm，因此只要两点都不与铜丝接触，那么肯定一边电阻丝的长度为：25cm-10cm=15cm，而另一边电阻丝的长度为：40cm-15cm=25cm。
根据电阻与长度成正比，可以这两段电阻丝的阻值分别为：
；；
因此电路消耗的电能为:
。2-1-c-n-j-y
18．（2019·丽水）如图是一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近，小球相互吸引，灯管就发光。以下为平衡台灯参数：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为_______极；
（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；
（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？21cnjy.com
（1）南（S）
（2）I＝P/U=5W/5V=1A
（3）W电池＝U1I1t1＝5V×4.8A×3600s＝86400J
W输入＝W电池/80%＝86400J/80%=108000J
t2=W输入/U2I2＝108000J/（5V×2A）＝10800s＝3h
19．（2018·嘉兴）笔记
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)本电脑已进入寻常百姓家庭,出差旅游时常随身携带。出于安全考虑,民航局规定,乘客可随身携带
0.16kW·h
以下的可充电设备。目前,部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题:
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh
,输出电压15V
,充满电后,若工作时的平均电流为1.5A
,可连续工作多少时间?
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现,电脑工作时会发热,
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)原因是__________。当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点,下列可能符合散热控温特点的原理图是_________。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答案．
(
1
)
I
=1.5A=1500mA
t=
=2h
答:笔记本电脑可连续工作2小时。
（2）
W=UIt
=15伏×3安×3600秒=162000焦耳=0.045千瓦时
0.045kW·h﹤0.16kW·h
所以该笔记本电脑能带上民航飞机。
（3）电流通过导体会产生热量
B
20．(2019·湖州)现有规格分别为“6V
3W”和“6V
6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？
（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少？
答案：（1）增大
（2）两灯并联，U总=6V时，L1和L2都正常发光，
W总=P总t=(3瓦+6瓦)×5×60秒=2700焦
（3）L1和L2的额定电流分别为I1===0.5安
I2===1安
L1和L2串联时，最大电流为0.5安。
P1=UL1I=6伏×0.5安=3瓦
P2=UL2I=2伏×0.5安=1
瓦
所以L1和L2实际消耗的最大功率P=P1+
P2=3瓦+1瓦=4瓦
21．（2018·衢州）小柯家新添
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)了一台变频空调，部分参数如下表所示。当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180~1600
制热功率P热/W
变化范围200~1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器__________联。
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW·h。求21
cnjy
com
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
（3）在空调机的结构中有很多粗细不同的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)铜管，作为制冷剂“搬运”“热”的管道。常见炼铜的方法：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，该反应属于__________（填基本反应类型）。
答案．（1）并
（2）①P1＝1600W
t1＝0.5h
W1＝P1×t1＝1.6kW×0.5h＝0.8kW·h
②W2=1.9kW·h-0.8kW·h=1.1kW·h
P2===0.44kW=440W
I2===2A
（3）置换反应
22．（2017·绍兴）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：www.21-cn-jy.com
（1）当指示灯亮时，温度控制器处于
状态。
（2）指示灯的电阻值。
（3）加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。
（4）温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能。
答案：（1）恒温
（2）400Ω
（3）1210W
（4）一个周期(3分钟)消耗的电能：
W=W1+W2=
U1I1
t1
+U2I2t2=220V×0.5A×150s十220V×5.5A×30s
=5.28×104J
1小时耗电：W总=W×20=1.056×106J
23．（2018·杭州）小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5Ω。为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V。计算此时：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机消耗的电功率。
答案．（1）U变=U-U机=12V-3V=9V
I变===1.5A
I机=I变=1.5A
（2）P=U机I=3V×1.5A=4.5W
24．(2019·绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间?
（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为
(选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦?
答案．（1）t=800mAh×(1-10%)/500mA=1.44h
（2）①低
②当S1闭合，S2闭合，S3接a时为中温档：P1＝U2/R1＝(4.8伏)2/4欧＝5.76瓦
③当S1闭合，S2闭合，S3接b时为高温档
R2的功率:P2＝U2/R2＝(4.8伏)2/6欧＝3.84瓦
R1的功率:P1＝5.76瓦
总功率:P＝P1+P2＝5.76瓦+3.84瓦＝9.6瓦
消耗的总电能:W＝Pt＝9.6瓦×20×60秒＝11520焦
25．（2019·杭州）如图是一电动机
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)提升物体的示意图。电源电压为120伏，电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培。（g取10牛/千克）
（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。
（2）求电动机线圈阻值。
（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏?
答案．（1）Q=W总-W机=UIt-mgh=120伏×5安×1秒-50千克×10牛/千克×0.9米=150焦
（2）Q=I2Rt
R===6欧
（3）卡住时通过电动机的电流过大（或回答电能全部转化为内能)，使电动机温度过高，所以容易烧坏。
26．（2017·温州）某同
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
水位（米）
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
压敏电阻RF阻值（欧）
300
200
125
90
70
65
62
60
59
（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为
瓦。
（2）当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
（3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
【答案】（1）0.6
（2）当水箱中水位为2米时，控制电路电流Ia=0.1安，RF1=60欧，此时
=120欧，则R0=R总1?RF1=120欧?60欧=60欧
当水箱中水位为1米时，RF2=90欧，R总2=
RF2+
R0=90欧+60欧=150欧
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答：电流Ib为0.08安。
（3）注水系统从水位1米开始注水到2米，注水总体积V总=0.4米2×（2米?1米）=0.4米3
，
需要时间为t1
，
根据题意：
?
水位从2米下降至1米，需要的时间t2=
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)=400秒
注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功W=U2I2t1=220伏×2安×100秒=4.4×104焦
喷淋系统单独工作时，工作电路做功W′=U2I1t2=220伏×1安×400秒=8.8×104焦
W总=
W+
W′=4.4×104焦+8.8×104焦=1.32×105焦
答：工作电路消耗的电能是1.32×105焦。
【考点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据电功率的计算公式P=I2R计算压敏电阻RF的功率；（2）根据表格计算水位2m时电路的总电阻，从而求出R0
，
根据R0
，
计算水位1m时的总电阻，根据欧姆定律计算电路的电流；（3）根据电功的计算公式W=UIt计算工作电路消耗的电能。
【解答】（1）当水箱内的水位上升到2米时电流为0.1安，根据表格此时RF阻值为60Ω，根据功率公式P=I2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W；
故答案为：（1）0.6；（2）0.08安；（3）1.32×105焦。
www-2-1-cnjy-com
27．（2019·衢州）空调
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)扇具有“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。
项目
参数
项目
参数
额定电压
220伏
额定功率
50瓦
空机质量
7.5千克
单个轮子接触地面面积
2厘米2
水箱容量
0.5升
轮子数量
4个
蒸发量
1升/时
电源线长度
1.2米
（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有__________。
（2）人在运动大量出汗后，对着
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量_______，从而维持人体体温恒定。
（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。
（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。
（5）该空调扇底座安装了
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)万向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：____________________。【来源：21·世纪·教育·网】
答案：（1）①碎冰熔化需要吸收周围水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的热量，导致水温下降；②熔化后的冰水温度比原来水的温度低，两者之间存在温度差，发生热传递，使水箱里的水温进一步下降。
（2）减少
（3）P=50W=0.05kW
W=Pt=0.05kW×10h=0.5kWh
（4）V=0.5L=0.0005m3
m水=V=1.0×103kg/m3×0.0005m3=0.5kg
F=G=mg=（0.5kg+7.5kg）×10N/kg=80N
S=4×2cm2=8cm2=0.0008m2
p=F/S=80N/0.0008m2=100000pa
（5）①加大空调扇水箱的容积，避免频繁加水
②延长电源线长度等
28．(2019·嘉舟)自动上水电热水壶因
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。21·cn·jy·com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）电热水壶的水泵原理与图乙
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)相似。图乙中，当家壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在
的作用下，
通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于
，会继续向上运动。
（2）自动取水时，将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦?
（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆?
答案：（1）大气压
惯性
（2）m=ρ水V=1.0×103千克/米3×1×10-3米3=1千克
G=mg=1千克×10N/千克=10牛
W=Gh=10牛×0.5米=5焦
P===1瓦
答:电动机抽水时的功率至少为1瓦。
（3）开关闭合时，只有R1工作，加热状态
R1=
=
=44欧
开关断开时，R1、R2同时工作，保温状态
R总=
=
880欧
R2=R总-
R1=880欧-44欧=836欧
答:
R1的阻值为44欧姆，R2的阻值为836欧姆。
29．(2019·台州)某电热砂
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）高档加热时，开关S应旋至触点
(选填“ab”、“bc”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（3）发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
答案：（1）cd
（2）W1=
P1t1
=0.44kW×1h=0.44kWh
W2=
P2t2=0.1kW×5h=0.5kWh
W=W1+W2=0.44kWh+0.5kWh=
0.94kWh
（3）高档加热时，R1
=
==110Ω
低档加热时，R1+R2===484Ω
R2=484Ω-110Ω=374Ω
（4）电压力锅内气压大，所以水的沸点高，食物在高温下容易熟，可以减少用电时间；加热时间短，散失到空气中的热量少，能量利用率高，所以更省电。21
cnjy
com
30．（2018·温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦,“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La、Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)
①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’，请比较两者的大小关系:
。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的阻值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2
。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答案.（1）解：根据图乙可知，t加热=1560秒=900秒，t打浆=60秒
W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦900秒+200瓦60秒=9.12105焦
答：按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗9.12105焦的电能。
（2）当液面高度为h0时，闭合
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电路中的开关S．电磁铁La吸住衔铁，说明La磁性大于Lb，因为电路中电流的大小会影响电磁铁磁性强弱，电流越大磁性越强，因为Ra’和Rb’是并联在电路中的，所以两者电压相同，又因为La磁性大于Lb，所以经过Ra’的电流大于经过Rb’的电流，所以Ra’＜Rb’
[答案]：（1）9.12105焦
（2）Ra’＜Rb’（3）
31．(2019·宁波)如图所
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S1后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A,②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
请解答下列问题：
（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少？
（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
老师指出：求解R1时，代入的“3V”“0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：
，并正确求解R1。
（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）
答案．（1）解：操作①中，灯L正常工作，UL1额=U
L1=3V
灯L1的额定功率为:
P
L1额=P
L1=U
L1I
L1=3V×0.3A=0.9W
根据操作③，可求出灯L2的电阻值为:
R
L2==
5Ω
因此，灯L2的额定功率为：PL2额==
1.8W
答：灯L1的额定功率为0.9瓦，灯L2的额定功率为1.8瓦。
（2）3V、
0.3A
解法1：根据操作①可得，
RL1==
10Ω
2·1·c·n·j·y
由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的，所以，即
求得：R1=10Ω
答：定值电阻R1的阻值为10欧。
解法2：根据操作①可得，RL1==
10Ω
由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的，所以S2接2、3时，I'=
I1=I-IL1'=0.4A-0.2A=0.2A
所以R1=
=10Ω
答：定值电阻R1的阻值为10欧。
（3）解：操作①中，L1与R0串联，U=UL1+UR0=
UL1+IR0R0
即:
U=3V+0.3A×R0
同理，据操作③可得：
U=2V+0.4A×R0
综上二式可得：U=6V
R0=
10Ω
当S2接4、5时，R0与L2串联，已知L2正常工作时UL2'=3V
此时，R0两端的电压UR0'=U-UL2'=6V-3V=3V
即:UR0'=UL2'=3V
所以R0'=RL2=5Ω，R0减小的阻值△R0=R0-R0'=10Ω-5Ω=5Ω
【来源：21cnj
y.co
m】
所以滑片P应向左移动
答：当S2接4、5时，滑片P应向左移动，并使阻值减小5欧，才能使L2正常工作。
part5.自我评价
1.本次课最重要的三个知识点：
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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本次课程：能量转化-中考真题训练
年级：
九年级
科目
：
科学
本次课学习目标：
能量转化-电能
part1.选择题
1.（2019·温州）如图所示，电源电压保持
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)6
V不变，电流表的量程为0～0.6
A，电压表的量程为0～3
V，定值电阻的规格为“10Ω
0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（?
??）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?变阻器R2接入电路的阻
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)值允许变化范围为2
Ω～20
Ω
B.?电流表示数允许的变化范围为0.2
A～0.5
A
C.?电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4
W～0.9
W
D.?电路消耗总功率允许的变化范围为1.2
W～3
W
2．（2017·丽水）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是（
）
A、电源电压为6伏
B、R2的阻值为1欧
C、S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D、只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
3．(2019·温州)小明按
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1′、P2′（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定）。下列关系式正确的是（
）
A、P2′＞P1′＞P1
B、P2′＞P1＞P1′
C、P1＞P2′＞P1′.
D、P1＞P1′＞P2′
4．(2019·宁波)如图甲所示电路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，分别把定值电阻R1、R2（R1>R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、R1和I
B、R1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和Ⅲ
C、R2和I
D、R2和Ⅲ
5．（2019·衢州）如图甲是一种电热膜
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、导电墨线间以串联的方式连接
B、不易氧化属于电热膜的物理性质
C、工作时通过导电墨线的电流始终不变
D、温度到达t0时，发热功率会急剧减小
6．（2017?湖州）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图所示电路中，电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“6V
2W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关，取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入灯L2“6V
3W”，闭合开关。则（
）
A、灯L2正常发光
B、滑动变阻器接入电路的电阻为12欧
C、通过L2的电流为0.4安
D、滑动变阻器和灯L2每秒做功5焦
part2.填空题
7．（2018·宁波）如图甲所示，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。www-2-1-cnjy-com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）图乙中
（填“dc”或”ec”）表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为
W。
8．（2017?湖州）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲
（选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙，断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲加所需时间t2
（选填“大于”或“小于”）t1。【版权所有：21教育】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
9．（2020?眉山）如图
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)甲所示，R1＝R2，断开开关S时，电路消耗的总功率为P1，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，电路消耗总功率为P2，则P1：P2＝
，将甲图所示电路改变为乙图所示的电路，若R1＝4Ω，电源电压为8V，小灯泡的额定功率为4W，闭合开关灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是
V。【来源：21·世纪·教育·网】
10．（2020?重庆）图中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电源电压为6V并保持不变，定值电阻R为10Ω，滑动变阻器R'标有“20Ω
0.5A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，闭合开关，移动滑片P的过程中，为保证电路元件安全，滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为
Ω．定值电阻R的最大功率为
W。
11．（2020?温州）小明观
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为
瓦。21·cn·jy·com
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。
。
part3.实验探究题
12．(2019·绍兴)在验证焦耳定律(
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Q=I2Rt)中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况(已知R甲＜R乙)。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△h。小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。
实验电路
玻璃管内液面高度
小组结论
你的合理解释与评价
A
液面都不上升
导体产生的热量跟电阻无关
B
液面都上升，且△h甲＜△h乙
电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就
。
电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与R的定性关系
C
液面都上升，且△h甲
△h乙
电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多
13．（2018·金华）小科想知道标有“
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率，于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6V恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。21·世纪
教育网
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。小科观察到两电表的示数情况是：___________________________________。由此判断故障是小灯泡断路。21教育网
（3）排除故障后，小科进行了正确操作，观察到的现象和测得的数据如下：
试验次数
1
2
3
4
5
发光情况
很暗
较暗
较亮
亮
很亮
电压U/V
1
2
3
3.8
4.5
电流I/A
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
由表中数据可得，小灯泡的额定功率是__________W；
（4）科根据表中数据，计算了
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)各次实验的灯丝电阻，分析后认为，闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆，小科的理由是：________________________________________。
14．（2018·嘉兴）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,小组同学猜想:小灯泡的电功率可能与电压、电流有关,于是他们设计了如下所示的三个电路图:
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）你认为图______电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系,理由是__________。
（2）小组同学经过分析讨论,选择正确的电路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)进行实验,得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是___________________________________________________。
15．(2019·嘉舟)某
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)科学小组对电流通过导体产生热的多少与哪些因素有关进行了研究。装置如图，2只烧瓶内装满煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。
猜想一：电热跟电流的大小有关，电流越大电热越多；
猜想二:电热跟导体的电阻大小有关，电阻越大电热越多。
为验证猜想一，设计以下方案：
①将电阻丝R甲和R乙串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置，闭合开关记下电流表的读数I1，经过一段时间后标出2根玻璃管内液面的位置；
②当2根玻璃管中的液面降到
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)原来的高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭合开关记下电流表的读数I2，经过相同时间后标出2根玻璃管内液面的位置。请回答下列问题：
（1）为使实验现象明显，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)经常会采用转换或放大的思想。为比较电热丝产生热量的多少，实验中体现这些思想的设计有
(写出一条即可)。
（2）为验证猜想一,必须
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)比较同一个烧瓶中前后两次实验玻璃管内液面上升的高度，原因是
。
（3）科学研究倡导有依据的猜想，请说出生活中支持猜想二的一个实例：
。
part4.简答题
16.（2020·台州）电热水壶由分离式底座
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。
（2）电热水壶额定电压为220伏，额定功率为1000瓦，求；
①电阻R的阻值是多少?
②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能?
（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“
”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“
”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。请在答题卷的虚线框内画出电路图、并说明保温的工作原理。
2-1-c-n-j-y
?
17.（2020·宁波）现有一个粗细
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是________cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少?
（3）每1cm电阻丝的阻值是________?。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电lmin，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
18．（2019·丽水）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图是一款用锂电池供电的平衡台灯，悬挂在中间的木质小球是它的“开关”。使用时只需要将上下两个小球靠近，小球相互吸引，灯管就发光。以下为平衡台灯参数：21
cnjy
com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若A球内置的磁体下端为N极，则B球内置磁体上端为_______极；
（2）求平衡台灯正常发光时电路中的电流；
（3）给该台灯充电时，充电器的输出电压为5伏、电流2安，充电效率为80%，则为用完电的台灯充满电至少需要多长时间？【来源：21cnj
y.co
m】
19．（2018·嘉兴）笔
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)记本电脑已进入寻常百姓家庭,出差旅游时常随身携带。出于安全考虑,民航局规定,乘客可随身携带
0.16kW·h
以下的可充电设备。目前,部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题:
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh
,输出电压15V
,充满电后,若工作时的平均电流为1.5A
,可连续工作多少时间?
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现,电脑工作时会发
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)热,原因是__________。当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点,下列可能符合散热控温特点的原理图是_________。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
20．(2019·湖州)现有规格分别为“6V
3W”和“6V
6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？
（3）若将L1、L2串联接在学生电源间
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，
L1和L2消耗的实际总功率最大值是多少？【出处：21教育名师】
21．（2018·衢州）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)小柯家新添了一台变频空调，部分参数如下表所示。当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
型号
XXX
功能
冷暖（辅助电加热）
制冷功率P冷/W
变化范围180~1600
制热功率P热/W
变化范围200~1900
电辅热功率P辅热/W
1000
电源电压/V
220
（1）空调接入家庭电路后，与其他用电器__________联。
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)作0.5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9kW·h。求21
cnjy
com
①前0.5h空调消耗的电能。
②后2.5h通过空调的电流。
（3）在空调机的结构中有很多粗细不同的铜管
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，作为制冷剂“搬运”“热”的管道。常见炼铜的方法：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，该反应属于__________（填基本反应类型）。
22．（2017·绍兴）某兴趣小组设计的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：
（1）当指示灯亮时，温度控制器处于
状态。
（2）指示灯的电阻值。
（3）加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。
（4）温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能。
23．（2018·杭州）小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为1.5Ω。为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V。计算此时：2·1·c·n·j·y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机消耗的电功率。
24．(2019·绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙。21教育名师原创作品
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间?
（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为
(选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦?
25．（2019·杭州）如图是一电动机提
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)升物体的示意图。电源电压为120伏，电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培。（g取10牛/千克）21世纪教育网版权所有
（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。
（2）求电动机线圈阻值。
（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏?
26．（2017·温州）某同学
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
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水位（米）
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
压敏电阻RF阻值（欧）
300
200
125
90
70
65
62
60
59
（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为
瓦。
（2）当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
（3）已知喷淋系统一直给草
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
21cnjy.com
27．（2019·衢州）空调扇具有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)“送风、加湿和降温”等功能，其内部主要结构为风扇、水箱和空气过滤网等。使用时，通常向水箱中加水，使吹出的风比无水时凉爽。下表是某品牌空调扇部分参数。
项目
参数
项目
参数
额定电压
220伏
额定功率
50瓦
空机质量
7.5千克
单个轮子接触地面面积
2厘米2
水箱容量
0.5升
轮子数量
4个
蒸发量
1升/时
电源线长度
1.2米
（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水温，使吹出的风比只有水时更凉爽。加冰可降低水温的原因有__________。
（2）人在运动大量出汗后，对
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)着空调扇吹，很容易感冒。此时，在脑干调节下，皮肤血管收缩，血流量减少，皮肤温度下降，散热量_______，从而维持人体体温恒定。
（3）小科阅读参数表发现，该空调扇比较省电。计算该空调扇正常工作10小时消耗的电能。
（4）计算水箱加满水时该空调扇对水平地面的压强。
（5）该空调扇底座安装了万
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)向轮，方便移动。但在其他设计上仍存在缺陷，为更方便用户使用，请结合表中参数提出一条改进建议：____________________。
28．(2019·嘉舟)自动上水电热水壶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。图乙中，当家壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在
的作用下，
通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于
，会继续向上运动。
（2）自动取水时，将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦?
（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热功
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆?
29．(2019·台州)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）高档加热时，开关S应旋至触点
(选填“ab”、“bc”或“cd”)位置。
（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹饪共消耗多少电能？
（3）发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？
（4）生活中，有时也会选择电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。
30．（2018·温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦,“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La、Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)
①当液面高度为h0时，闭合电路中的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’，请比较两者的大小关系:
。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的阻值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2
。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
31．(2019·宁波)如图所示电路，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S1后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A,②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
请解答下列问题：
（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少？
（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
老师指出：求解R1时，代入的“3V”“0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：
，并正确求解R1。
（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）
part5.自我评价
1.本次课最重要的三个知识点：
21世纪教育网
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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