人教版物理九年级第十八章 电功率单元测试（基础+重难点+易错点）
一、单选题
1．（2021·青羊模拟）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．电风扇正常工作时电流约为5A
B．电脑USB的输出电压约为5V
C．手机正常工作时功率约为5kW
D．电视机正常工作1h耗电约为5kW h
2．（2021·东城模拟）下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电饼铛 B．智能音箱 C．路由器 D．数码相机
3．（2021·广元）用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油．下列说法正确的是（ ）
A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生生热量的多少
D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小
4．（2021·宜昌）甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为（ ）
A．2:1 B．6:1 C．1:2 D．1:6
5．（2021·鞍山）如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的用电器单独接入家庭电路中工作12min，电能表业的转盘转了500转，在此工作过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能
B．该用电器的实际功率为1200W
C．该电路的实际电压为200V
D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过2.2kW
6．（2021·玉林）气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当气体浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小 B．电压表的示数增大
C．电路消耗的电功率减小 D．电路消耗的电功率增大
7．（2021·荆门）在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为 、 的A、B两个灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A灯泡比B灯泡亮
B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C．图乙中A灯泡比B灯泡亮
D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
8．（2021·玉林）如图所示，电源电压恒定，R1为5Ω，R2为10Ω。若闭合S1、S3，断开S2时，电流表示数I为1.8A，则只闭合S2时，电路消耗的总功率P为（ ）
A．2.4W B．10.8W C．27W D．48.6W
9．（2021·泰州）A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（ ）
A．A，B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B．将两灯并联接在3V的电源两端，A，B两灯的实际功率之比为2：1
C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V
D．将5Ω的电阻与B灯串联接在6V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8W
10．（2021·贵州）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ）
A．电流表的示数最大为0.6A
B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W
D．电路消耗的最大功率为2.7W
11．（2021·呼伦贝尔）如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（ ）
A．3：2 B．5∶3 C．3∶1 D．9∶25
二、填空题
12．（2021·广东）如图是探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置，实验中用U形管内液面的 反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器 （选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。
13．（2021·凉山）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V 3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A电阻R的电功率为 W，通电10min后R产生的热量为 J。
14．（2021·邵阳）如图所示，已知灯泡标有“5V 2.5W”的字样，灯泡电阻恒定不变，滑动变阻器标有“ 1A”的字样，电源电压为6V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下移动滑片。滑动变阻器的最小功率为 W。
15．（2021·福建）某手机电池容量为4200 mAh，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要 min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的 较大。
16．（2021·衡阳）李芳用家中的电能表表盘如图，她家新购置了一台用电器，她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致，于是她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作， 内电能表的转盘转了30转，则测得该用电器的电功率是 W，已知她家原有用电器的总功率是 ，从电能表使用的角度考虑，她家的电路 （选填“能”或“不能”）接入该用电器。
17．（2021·阜新）如图所示，电源电压不变，先闭合开关S1，电流表示数为0.4A， 再闭合开关S2，电流表示数增加了0.2A，则R1、R2两端电压之比为 ，R1、R2电阻值之比为 ，若电阻R1=5Ω，通电1min 电阻R2产生的热量为 J。
18．（2021·德州）如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，电路图如图乙所示， 、 是电热丝，当 断开， 接a时，电火锅为 挡；当 闭合， 接b时，电火锅为 挡；当只有 （选填“ ”或“ ”）接入电路时，电火锅为 挡。
三、作图题
19．（2018·德州模拟）测定小灯泡额定功率的实验器材如图所示，其中小灯泡上标有“3.8V”的字样，它的电阻约10Ω。请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。
四、实验探究题
20．（2021·绥化）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因： 。
21．（2021·南京）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω~10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。
（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。
①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正 （所画的导线不能交叉）。
②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为 Ω。
（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。
①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到 ，记下此时电阻箱的阻值。
②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务，以下四个元件：
a.一根导线；b.5Ω电阻；c.30Ω电阻；d.电阻箱，其中符合要求的有 （填字母），操作过程中， （选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。
22．（2021·十堰）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）。
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 。
（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 ；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx＝ （用所测物理量和已知物理量符号表示）
五、计算题
23．（2021·锦州）如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝，通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如表。当电热水龙头在额定电压下工作时，求：
额定电压 额定功率
220V 温水 热水
1980W 4400W
（1）闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流多大？
（2）电热丝R2的电阻多大？
（3）闭合开关S1、S2，通电20s，可以把1kg的水从15℃加热到34℃。求电热水龙头的加热效率？[ ]（结果保留到0.1%）
24．（2019·君山模拟）如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω，小灯泡的额定电压为6V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示。
（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光。求电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）当只闭合开关S2时，此时电流表的示数为0.4A，求电阻R2的阻值，小灯泡的实际功率；
（3）当只闭合开关S2时，通电1min，求电流通过电阻R2产生的热量。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功及电功的实质；电功率
【解析】【解答】A．电风扇正常工作时电流约为1A，A不符合题意；
B．电脑USB的输出电压约为5V，B符合题意；
C．手机正常工作时功率约为5W，C不符合题意；
D．电视机正常工作1h耗电约为0.2kW h，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该题目考查的是电流、电压、电功率的估计，平时注意积累记忆即可。
2．【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】利用电流热效应工作的用电器将电能主要转化为内能，电饼铛工作时主要把电能转化为内能，利用了电流的热效应工作，智能音箱、路由器、数码相机主要不是为了放热，没有利用电流的热效应工作。
故答案为：A。
【分析】电流通过导体产生热量，是电流的热效应现象。
3．【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A、由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，A不符合题意；
B、由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于R1＜R2，故R2放出的热量多，温度计示数升的高，B不符合题意；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法可以称之为转换法，C符合题意；
D、要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系；故用相同质量的水代替煤油，两瓶中都有相同阻值相同的电阻丝，电阻相等；D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】电流产生热量的影响因素有电流、电阻和时间；当电流相同时，可以探究电流产生热量和电阻的关系；根据液体温度变化，反应电流产生热量的多少。
4．【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】相同时间内产生的热量之比为
故答案为：B。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算，通过焦耳定律的表达式可以看出，导体的电阻、通过电流和时间越长，产生的热量越多。
5．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4kW·h的电能，A不符合题意；
B．该用电器消耗的电能W实= r/kW·h×500r=0.2kW·h
则用电器的实际功率为P实= = =1kW=1000W
B不符合题意；
C．用电器的电阻为R= = =40
该电路的实际电压U实= = =200V
C符合题意；
D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过P总=UI=220V×20A=4400W=4.4kW
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电能表转盘转数规格和实际转数可以计算消耗的电能；利用电能和时间的比值计算电功率；利用实际电功率和电阻可以计算实际电压的大小；利用电压和电流的乘积计算电功率。
6．【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】由图可知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小，当气体浓度增大时，R阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压不变，则电路中电流增大，即电流表示数增大，A不符合题意；
B．电路中电流增大，根据U=IR可知，R0两端电压增大，再根据串联电路电压规律可知，R两端电压减小，即电压表示数减小，B不符合题意；
CD．电源电压不变、电路中电流增大，根据P=UI可知，电路消耗的电功率增大。C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在串联电路中，电阻变小时，电流减大，变小的电阻分压减小；电路的总功率利用电源电压和电流的乘积计算。
7．【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A．图甲中，两灯泡串联后再与滑动变阻器串联，由串联电路各处的电流相等，通过两灯泡的电流相等，已知A灯泡的电阻比B灯泡的电阻小，根据 ，A灯泡的实际功率较小，A灯泡比B灯泡暗，A不符合题意；
B．图甲中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据 ，两个灯泡的实际功率都变小，两灯亮度都变暗，B不符合题意；
C．图乙中，两灯泡并联后再与滑动变阻器串联，由并联电路电压的规律，两灯的电压相等，根据 ，A灯泡的实际功率较大，图乙中，A灯泡比B灯泡亮，C符合题意；
D．图乙中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由分压原理，变阻器的电压变大，由串联电路电压的规律，两灯泡的电压变小，根据 ，两个灯泡的实际功率都变小，两灯的亮度都变暗，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】串联电路中，各用电器两端的电压之和等于电源电压，用电器分得的电压与电阻成正比；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，用电器分得的电流与电阻成反比；结合功率公式求解实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。
8．【答案】A
【知识点】电阻的并联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】闭合S1、S3，断开S2时，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻
电源电压U=IR=1.8A× =6V
只闭合S2时，两个电阻串联，电路消耗的总功率P= =2.4W
故答案为：A。
【分析】根据并联电路各支路电阻的大小计算总电阻，利用电流和电阻的乘积计算电压大小；利用电压和总电阻，计算电功率。
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图可知，电流增大，电压变大，曲线的斜率变大，说明电阻变大，故两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而增大，A不符合题意；
B．将两灯并联接在3V的电源两端，两灯电压都是3V，A电流0.7A，B电流0.3A，所以A、B两灯的实际功率之比为
B不符合题意；
C．使B灯恰好正常发光，所以B电压6V，电流0.5A，此时A电压2V，两灯串联，电源电压为U=6V+2V=8V
C不符合题意；
D．如果电阻功率为0.8W，则电阻分压为
电源电压6V，B分压为4V，此时电流0.4A，流过电阻电流为
故电阻功率确实为0.8W，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】灯泡的图像的曲线，说明电阻是变化的，在进行动态分析时不能利用欧姆定律求解电阻；两个用电器串联，电流相同，分得的电压与电阻成正比；两个用电器并联，电压相同，分得的电流与电阻成反比，结合图像利用电流电压规律求解用电器两端的电流和电压，利用功率公式求解功率，再结合选项分析求解即可。
10．【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用；滑动变阻器的原理及其使用；电功率的计算
【解析】【解答】从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。
A．假设电流表的示数最大为0.6A，这时串联电路的电流是0.6A，流过灯泡L的电流是0.6A，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式 可知，灯泡L的电阻
灯泡L的电阻是5Ω；根据欧姆定律的变换式 可知，灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是3.0V，但是灯泡L标有“2.5V”字样，即额定电压是2.5V，这是最大电压，不能超过这个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V，假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A，A不符合题意；
B．假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，由A解析可知，灯泡L的电阻是5Ω，电源电压恒为4.5V，电路中的电流
这时灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则灯泡不能安全工作，B符合题意；
C．根据电功率的推导式 可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即
这时灯泡L的电压 灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问题，电路的电流是0.18A，电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A，电路是安全的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Ω，根据电功率的推导式 可知，灯泡消耗的最小电功率
灯泡消耗的最小电功率是0.162W，不是0.12W，C不符合题意；
D．由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大小是0.5A，电源电压恒为4.5V，根据电功率的公式 可知，电路消耗的最大功率
电路消耗的最大功率是2.25W，不是2.7W，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）电流表示数的最大值为电流表的量程示数；
（2）由图可知，灯泡L和滑动变阻器是串联的，要使滑动变阻器的阻值最小，根据串联电路分压特点，小灯泡的电压最大，等于额定电压。根据这个条件及串联电路电流特点，运用欧姆定律公式可以求出滑动变阻器接人电路的最小电阻；
（3）要使灯泡消耗的功率最小，根据串联电路功率特点可知，滑动变阻器的消耗的电功率最大，即电阻最大，可以由欧姆定律公式先求出电路中电流，然后由电功率公式求灯泡的电功率大小；
（4）根据电功率的公式 知，要是电路消耗的电功率最大，则要求电路中电流最大，由欧姆定律可知，电路中电阻最小，由B这个条件，运用欧姆定律可以求出电路中的电流大小，然后运用求出电路消耗的最大功率。
11．【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率为
断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率为
由以上两式可得，两灯串联时，灯L1两端电压与电源电压之比为
则两灯串联时，灯L1与灯L2两端电压之比为
根据串联电路分压关系可得，两灯的电阻之比为
故答案为：A。
【分析】根据电功率和电阻可以计算电功率的大小；当电阻相同时，根据电功率的比值计算电压之比；在串联电路中各用电器的分压比等于电阻比。
12．【答案】电流；高度差；甲
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，甲和乙两个电阻丝都是5Ω，甲在干路上，乙在支路上，二者电流大小不等，则探究电流通过导体产生热量与电流关系；
（2）实验中用U形管内液面的高度差反映导体产生热量的多少；
（3）R甲=R乙，I甲>I乙，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，容器甲内电阻产生的热量较多。
【分析】（1）根据图片分析影响电流产生热量的哪些因素相同，哪个因素不同即可；
（2）封闭容器中的电热丝产生热量，里面的空气受热膨胀，压强增大，于是与之相连的U型管内液柱产生高度差；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电阻相同时，通过电阻的电流越大，产生的热量越多。
13．【答案】0.6；360
【知识点】电功率的计算；焦耳定律
【解析】【解答】因为闭合开关后，灯泡正常发光，所以此时灯泡两端的电压为6V，电功率为3W，根据 ，通过小灯泡的电流为
因为电路为并联电路，所以电源电压和电阻两端的电压也为6V，总电流等于各支路电流总和，所以通过电阻的电流为
所以电阻的电功率为
根据 可知，10分钟后R产生的热量为
【分析】分析电路结构，定值电阻和灯泡是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，利用灯泡功率和电压求解电流，利用并联电流规律求解流过电阻的电流，结合功率公式P=UI求解功率；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。
14．【答案】0.5
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】灯泡的额定电流为
即为电路允许的最大电流。则总电路的最小总电阻为
灯泡的电阻为
滑动变阻器的最小电阻为
所以滑动变阻器接入电路中的阻值范围为 滑动变阻器的最小功率为
分析可知，当 时，功率最小为0.5W。
【分析】分析电路结构，灯泡和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解电压，结合功率公式求解即可。
15．【答案】55.5；电流
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】手机电池充满电需要的电能为
设需要充电时间为t1，则
代入数据
解得
快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，电流会变大。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算电能的多少，结合电能的效率和电功率，计算工作时间；电功率一定时，减小电阻增大电流，
16．【答案】600；能
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】1min内该用电器消耗的电能
该用电器的功率
由电能表的参数知，李芳家电路允许消耗的最大功率Pmax=UI=220V×20A=4400W
接入该用电器后，家中用电器的总功率P总=P+P原=600W+3000W=3600W<4400W
所以她家的电路能接入该用电器。
【分析】通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动3000圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能； 结合消耗的电能和用电器工作的时间，利用公式P=求解用电器的功率。
17．【答案】1：1；1： 2；24
【知识点】欧姆定律及其应用；焦耳定律
【解析】【解答】由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，则I1=0.4A；再闭合S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表示数的变化量即为通过R2的电流，则I2=0.2A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两端电压之比为U1：U2=1：1
R1、R2电阻值之比为
若R1=5Ω，则R2=2R1=2×5Ω=10Ω
通电1min 电阻R2产生的热量为
【分析】分析电路结构，两个定值电阻是并联关系，电压相等，干路电流等于两条支路电流之和，明确电流表和电压表的测量对象，利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。
18．【答案】低温；高温；；中温
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由图乙可知，当 断开， 接a端时，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由
可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作。
由图乙可知，当 闭合， 接b端时，R1和R2并联，此时电路的总电阻最小，由
可知，此时总功率最大，则该电火锅选用高温档工作。
由图乙可知，当 断开， 接b端时，只有R2接入电路中，此时电路的总电阻介于高温挡和低温挡的电阻之间，由
可知，此时总功率不大不小，则此时电火锅为中温档。
【分析】 判断电路的连接方式 ，由 分析即可。
19．【答案】解：如图所示：
【知识点】根据实物图画电路图；电功率的测量
【解析】【分析】测小灯泡电功率的实验，是最常见的电路图之一，图中除了电压表以外，其余元件全部是串联关系，即首尾相连，注意电表的正负接线柱不要接反了，最后将电压表并联在小灯泡的两端，根据题意，小灯泡上标有“3.8V”的字样，所以电压表使用大量程，电阻约10Ω，可得电流小于0.6A，电流表使用小量程.
20．【答案】（1）液面的高度差（或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度答案前面有“U形管”字样不扣分）；①
（2）电阻
（3）不是；电流
（4）电阻R3断路
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）如果电流通过导体产生的热量越多，透明容器中空气膨胀程度越大，U形管中液面的高度差越大，所以我们可以通过U形管中液面的高度差来反映电阻产生热量的多少，这种方法称为转换法。
在研究物体的动能跟哪些因素有关的实验中，我们是通过水平面物块被推出的距离来反映动能大小的，也用到了控制变量法，故答案为：①。
（2）通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧导体产生热量多，因为右侧电阻大，表明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
（3）图中U形管下端连通，但上端不开口，不是连通器。
乙图中透明容器中电阻相等，是研究电流通过导体产生的热量和电流的关系，所以应该改变电流，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的电流不同。
（4）左右两侧U形管液面上升高度相同，说明电阻产生了热量一定有电流经过，且产生的热量相同，因为透明容器中的电阻相同，说明电流相同，所以故障可能是电阻R3断路。
【分析】（1）液体受热膨胀，使得U行管内的液面不一样高，高度差越大，产生的热量越多，这体现了物理学中的转化法；
（2）要探究电阻大小对导体产热的影响，需要控制电流和通电时间相同；
（3）要探究电流大小对导体产热的影响，需要控制电阻大小和通电时间相同；
（4）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可。
21．【答案】（1）；7.5
（2）电流表示数0.3A；abcd；不需要
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联。
电流表小量程，分度值0.02A，电流0.24A，待测电阻为
（2）此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数0.3A，此时灯泡正常发光。
断开S1，不调节变阻箱和变阻器，接入导线，读出电流表示数，根据 和电源电压6V，可计算出R0和变阻器接入电路的电阻，再根据第一次电流0.3A，可计算灯泡正常发光的电压，从而计算灯泡额定功率；接入5Ω或30Ω电阻，读出电流表示数，根据U=IR可计算定值电阻分压，从而计算出R0和变阻器分压，根据 计算R0和变阻器电阻，再根据第一次电流0.3A，可计算灯泡正常发光的电压，从而计算灯泡额定功率；利用等效替代法，在M、N间接入一个电阻箱，闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过P=I2R计算灯泡电功率，故答案为：abcd，同时不需要调节滑动变阻器。
【分析】（1）滑动变阻器有四个接线柱，选择的接线柱应一上一下，结合题目要求选择相应的接线柱；结合电流与电压值，利用功率该公式P=UI求解功率即可；
（2）当电流为额定电流时，灯泡的功率为额定功率；结合电流与电压值，利用功率该公式P=UI求解功率即可。
22．【答案】（1）
（2）在连接电路时，开关没有断开
（3）1.14；大
（4）U额；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器要串联接入电路，接线柱要一上一下连入电路，要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮，所以滑动变阻器右下侧的接线柱连到灯泡的右端，因为小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选择的是大量程0~15V，并联到小灯泡两端，如图所示：
。
（2）如果在连接电路时，开关没有断开，则会出现在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，这种连接电路的方式是错误的。
（3）如图乙所示，电流表选择的是小量程0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
电压表与小灯泡并联测量小灯泡两端的锻压，测量值是准确的，电流表实际测量的是通过小灯泡与电压表并联的总电流，由并联电路电流规律可知，电流表的示数大于通过小灯泡的电流，根据P=UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。
（4）①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压为U额。
③因为断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，则加在Rx电阻两端的电压为U-U额，小灯泡和电阻Rx串联，则流经电阻Rx的电流为I额，待测电阻Rx的阻值为
【分析】（1）滑动变阻器有四个接线柱，选择的接线柱应一上一下，结合题目要求选择相应的接线柱；
（2）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（3）结合电流与电压值，利用功率该公式P=UI求解功率即可；
（4）结合题目给出的电流和电压值，利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
23．【答案】（1）解：闭合开关S1、断开开关S2，电路中只有R1，闭合开关S1、闭合开关S2，电阻R1、R2并联在电路中，所以闭合开关S1、断开开关S2相对于闭合开关S1、闭合开关S2状态下，电路中的电阻较大，由 可知，闭合开关S1、断开开关S2时，电路电功率较小，为温水档，由 可得，闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流为
答：闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流为 ；
（2）在温水档和热水档中，电阻R1两端的电压不变，所以功率也不变，所以电阻R2工作时的功率为
所以电热丝R2的电阻为
答：电热丝R2的电阻为 ；
（3）闭合开关S1、S2，处于热水档，通电20s消耗的电能为
1kg的水从15℃加热到34℃，水吸收的热量为
电热水龙头的加热效率为
答：电热水龙头的加热效率为90.7%.
【知识点】热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流即可；
（2）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻；
（3）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
24．【答案】（1）解：当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器 R1串联，
因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，
所以，由图乙可知，灯泡正常发光时电路中的电流I＝IL＝0.5A，
由I＝ 可得，R1两端的电压：
U1＝I× R1＝0.5A× ×40Ω＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UL+U1＝6V+10V＝16V，
灯泡的额定功率：
PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W
答：电源电压为16V，小灯泡的额定功率为3W
（2）解：当只闭合开关S2时，灯泡与R2串联，电流表测电路中的电流，即I′＝0.4A，
由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′＝4V，
此时R2两端的电压：
U2＝U﹣UL′＝16V﹣4V＝12V，
电阻R2的阻值：
R2＝ ＝ ＝30Ω，
小灯泡的实际功率：
PL′＝UL′I′＝4V×0.4A＝1.6W
答：电阻R2的阻值为30Ω，小灯泡的实际功率为1.6W
（3）解：当只闭合开关S2时，通电1min电流通过电阻R2产生的热量：
Q2＝（I′）2R2t＝（0.4A）2×30Ω×60s＝288J
答：电流通过电阻R2产生的热量为288J
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；焦耳定律
【解析】【分析】（1）结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据I-U图像读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律
I＝ 求出R
1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据P=UI求出灯泡的额定功率.
（2）根据图急读出灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律 I＝ 求出电阻R2的阻值，根据P=UI求出小灯泡的实际功率.
（3）根据Q=I2Rt求出通电1min电流通过电阻R2产生的热量.
1 / 1人教版物理九年级第十八章 电功率单元测试（基础+重难点+易错点）
一、单选题
1．（2021·青羊模拟）下列物理量最接近实际的是（ ）
A．电风扇正常工作时电流约为5A
B．电脑USB的输出电压约为5V
C．手机正常工作时功率约为5kW
D．电视机正常工作1h耗电约为5kW h
【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功及电功的实质；电功率
【解析】【解答】A．电风扇正常工作时电流约为1A，A不符合题意；
B．电脑USB的输出电压约为5V，B符合题意；
C．手机正常工作时功率约为5W，C不符合题意；
D．电视机正常工作1h耗电约为0.2kW h，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】该题目考查的是电流、电压、电功率的估计，平时注意积累记忆即可。
2．（2021·东城模拟）下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电饼铛 B．智能音箱 C．路由器 D．数码相机
【答案】A
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】利用电流热效应工作的用电器将电能主要转化为内能，电饼铛工作时主要把电能转化为内能，利用了电流的热效应工作，智能音箱、路由器、数码相机主要不是为了放热，没有利用电流的热效应工作。
故答案为：A。
【分析】电流通过导体产生热量，是电流的热效应现象。
3．（2021·广元）用如图的装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油．下列说法正确的是（ ）
A．该装置用来探究电流热效应与电流大小的关系
B．闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
C．实验中，通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生生热量的多少
D．将某一烧瓶中的煤油换成等质量的水，可比较煤油和水的比热容大小
【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A、由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，A不符合题意；
B、由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于R1＜R2，故R2放出的热量多，温度计示数升的高，B不符合题意；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法可以称之为转换法，C符合题意；
D、要比较水和煤油的比热容，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量（加热时间）相等，由温度的变化大小得出比热容的大小关系；故用相同质量的水代替煤油，两瓶中都有相同阻值相同的电阻丝，电阻相等；D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】电流产生热量的影响因素有电流、电阻和时间；当电流相同时，可以探究电流产生热量和电阻的关系；根据液体温度变化，反应电流产生热量的多少。
4．（2021·宜昌）甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为（ ）
A．2:1 B．6:1 C．1:2 D．1:6
【答案】B
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】相同时间内产生的热量之比为
故答案为：B。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算，通过焦耳定律的表达式可以看出，导体的电阻、通过电流和时间越长，产生的热量越多。
5．（2021·鞍山）如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的用电器单独接入家庭电路中工作12min，电能表业的转盘转了500转，在此工作过程中，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能
B．该用电器的实际功率为1200W
C．该电路的实际电压为200V
D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过2.2kW
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4kW·h的电能，A不符合题意；
B．该用电器消耗的电能W实= r/kW·h×500r=0.2kW·h
则用电器的实际功率为P实= = =1kW=1000W
B不符合题意；
C．用电器的电阻为R= = =40
该电路的实际电压U实= = =200V
C符合题意；
D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过P总=UI=220V×20A=4400W=4.4kW
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据电能表转盘转数规格和实际转数可以计算消耗的电能；利用电能和时间的比值计算电功率；利用实际电功率和电阻可以计算实际电压的大小；利用电压和电流的乘积计算电功率。
6．（2021·玉林）气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当气体浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小 B．电压表的示数增大
C．电路消耗的电功率减小 D．电路消耗的电功率增大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】由图可知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小，当气体浓度增大时，R阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压不变，则电路中电流增大，即电流表示数增大，A不符合题意；
B．电路中电流增大，根据U=IR可知，R0两端电压增大，再根据串联电路电压规律可知，R两端电压减小，即电压表示数减小，B不符合题意；
CD．电源电压不变、电路中电流增大，根据P=UI可知，电路消耗的电功率增大。C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在串联电路中，电阻变小时，电流减大，变小的电阻分压减小；电路的总功率利用电源电压和电流的乘积计算。
7．（2021·荆门）在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为 、 的A、B两个灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A灯泡比B灯泡亮
B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C．图乙中A灯泡比B灯泡亮
D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A．图甲中，两灯泡串联后再与滑动变阻器串联，由串联电路各处的电流相等，通过两灯泡的电流相等，已知A灯泡的电阻比B灯泡的电阻小，根据 ，A灯泡的实际功率较小，A灯泡比B灯泡暗，A不符合题意；
B．图甲中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据 ，两个灯泡的实际功率都变小，两灯亮度都变暗，B不符合题意；
C．图乙中，两灯泡并联后再与滑动变阻器串联，由并联电路电压的规律，两灯的电压相等，根据 ，A灯泡的实际功率较大，图乙中，A灯泡比B灯泡亮，C符合题意；
D．图乙中，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由分压原理，变阻器的电压变大，由串联电路电压的规律，两灯泡的电压变小，根据 ，两个灯泡的实际功率都变小，两灯的亮度都变暗，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】串联电路中，各用电器两端的电压之和等于电源电压，用电器分得的电压与电阻成正比；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，用电器分得的电流与电阻成反比；结合功率公式求解实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。
8．（2021·玉林）如图所示，电源电压恒定，R1为5Ω，R2为10Ω。若闭合S1、S3，断开S2时，电流表示数I为1.8A，则只闭合S2时，电路消耗的总功率P为（ ）
A．2.4W B．10.8W C．27W D．48.6W
【答案】A
【知识点】电阻的并联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】闭合S1、S3，断开S2时，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻
电源电压U=IR=1.8A× =6V
只闭合S2时，两个电阻串联，电路消耗的总功率P= =2.4W
故答案为：A。
【分析】根据并联电路各支路电阻的大小计算总电阻，利用电流和电阻的乘积计算电压大小；利用电压和总电阻，计算电功率。
9．（2021·泰州）A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（ ）
A．A，B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B．将两灯并联接在3V的电源两端，A，B两灯的实际功率之比为2：1
C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V
D．将5Ω的电阻与B灯串联接在6V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图可知，电流增大，电压变大，曲线的斜率变大，说明电阻变大，故两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而增大，A不符合题意；
B．将两灯并联接在3V的电源两端，两灯电压都是3V，A电流0.7A，B电流0.3A，所以A、B两灯的实际功率之比为
B不符合题意；
C．使B灯恰好正常发光，所以B电压6V，电流0.5A，此时A电压2V，两灯串联，电源电压为U=6V+2V=8V
C不符合题意；
D．如果电阻功率为0.8W，则电阻分压为
电源电压6V，B分压为4V，此时电流0.4A，流过电阻电流为
故电阻功率确实为0.8W，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】灯泡的图像的曲线，说明电阻是变化的，在进行动态分析时不能利用欧姆定律求解电阻；两个用电器串联，电流相同，分得的电压与电阻成正比；两个用电器并联，电压相同，分得的电流与电阻成反比，结合图像利用电流电压规律求解用电器两端的电流和电压，利用功率公式求解功率，再结合选项分析求解即可。
10．（2021·贵州）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ）
A．电流表的示数最大为0.6A
B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W
D．电路消耗的最大功率为2.7W
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用；滑动变阻器的原理及其使用；电功率的计算
【解析】【解答】从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。
A．假设电流表的示数最大为0.6A，这时串联电路的电流是0.6A，流过灯泡L的电流是0.6A，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式 可知，灯泡L的电阻
灯泡L的电阻是5Ω；根据欧姆定律的变换式 可知，灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是3.0V，但是灯泡L标有“2.5V”字样，即额定电压是2.5V，这是最大电压，不能超过这个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V，假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A，A不符合题意；
B．假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，由A解析可知，灯泡L的电阻是5Ω，电源电压恒为4.5V，电路中的电流
这时灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则灯泡不能安全工作，B符合题意；
C．根据电功率的推导式 可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即
这时灯泡L的电压 灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问题，电路的电流是0.18A，电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A，电路是安全的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Ω，根据电功率的推导式 可知，灯泡消耗的最小电功率
灯泡消耗的最小电功率是0.162W，不是0.12W，C不符合题意；
D．由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大小是0.5A，电源电压恒为4.5V，根据电功率的公式 可知，电路消耗的最大功率
电路消耗的最大功率是2.25W，不是2.7W，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）电流表示数的最大值为电流表的量程示数；
（2）由图可知，灯泡L和滑动变阻器是串联的，要使滑动变阻器的阻值最小，根据串联电路分压特点，小灯泡的电压最大，等于额定电压。根据这个条件及串联电路电流特点，运用欧姆定律公式可以求出滑动变阻器接人电路的最小电阻；
（3）要使灯泡消耗的功率最小，根据串联电路功率特点可知，滑动变阻器的消耗的电功率最大，即电阻最大，可以由欧姆定律公式先求出电路中电流，然后由电功率公式求灯泡的电功率大小；
（4）根据电功率的公式 知，要是电路消耗的电功率最大，则要求电路中电流最大，由欧姆定律可知，电路中电阻最小，由B这个条件，运用欧姆定律可以求出电路中的电流大小，然后运用求出电路消耗的最大功率。
11．（2021·呼伦贝尔）如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（ ）
A．3：2 B．5∶3 C．3∶1 D．9∶25
【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率为
断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率为
由以上两式可得，两灯串联时，灯L1两端电压与电源电压之比为
则两灯串联时，灯L1与灯L2两端电压之比为
根据串联电路分压关系可得，两灯的电阻之比为
故答案为：A。
【分析】根据电功率和电阻可以计算电功率的大小；当电阻相同时，根据电功率的比值计算电压之比；在串联电路中各用电器的分压比等于电阻比。
二、填空题
12．（2021·广东）如图是探究电流通过导体产生的热量与 关系的实验装置，实验中用U形管内液面的 反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器 （选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。
【答案】电流；高度差；甲
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】（1）根据图片可知，甲和乙两个电阻丝都是5Ω，甲在干路上，乙在支路上，二者电流大小不等，则探究电流通过导体产生热量与电流关系；
（2）实验中用U形管内液面的高度差反映导体产生热量的多少；
（3）R甲=R乙，I甲>I乙，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，容器甲内电阻产生的热量较多。
【分析】（1）根据图片分析影响电流产生热量的哪些因素相同，哪个因素不同即可；
（2）封闭容器中的电热丝产生热量，里面的空气受热膨胀，压强增大，于是与之相连的U型管内液柱产生高度差；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电阻相同时，通过电阻的电流越大，产生的热量越多。
13．（2021·凉山）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V 3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A电阻R的电功率为 W，通电10min后R产生的热量为 J。
【答案】0.6；360
【知识点】电功率的计算；焦耳定律
【解析】【解答】因为闭合开关后，灯泡正常发光，所以此时灯泡两端的电压为6V，电功率为3W，根据 ，通过小灯泡的电流为
因为电路为并联电路，所以电源电压和电阻两端的电压也为6V，总电流等于各支路电流总和，所以通过电阻的电流为
所以电阻的电功率为
根据 可知，10分钟后R产生的热量为
【分析】分析电路结构，定值电阻和灯泡是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，利用灯泡功率和电压求解电流，利用并联电流规律求解流过电阻的电流，结合功率公式P=UI求解功率；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。
14．（2021·邵阳）如图所示，已知灯泡标有“5V 2.5W”的字样，灯泡电阻恒定不变，滑动变阻器标有“ 1A”的字样，电源电压为6V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下移动滑片。滑动变阻器的最小功率为 W。
【答案】0.5
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】灯泡的额定电流为
即为电路允许的最大电流。则总电路的最小总电阻为
灯泡的电阻为
滑动变阻器的最小电阻为
所以滑动变阻器接入电路中的阻值范围为 滑动变阻器的最小功率为
分析可知，当 时，功率最小为0.5W。
【分析】分析电路结构，灯泡和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解电压，结合功率公式求解即可。
15．（2021·福建）某手机电池容量为4200 mAh，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要 min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的 较大。
【答案】55.5；电流
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】手机电池充满电需要的电能为
设需要充电时间为t1，则
代入数据
解得
快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，电流会变大。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算电能的多少，结合电能的效率和电功率，计算工作时间；电功率一定时，减小电阻增大电流，
16．（2021·衡阳）李芳用家中的电能表表盘如图，她家新购置了一台用电器，她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致，于是她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作， 内电能表的转盘转了30转，则测得该用电器的电功率是 W，已知她家原有用电器的总功率是 ，从电能表使用的角度考虑，她家的电路 （选填“能”或“不能”）接入该用电器。
【答案】600；能
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】1min内该用电器消耗的电能
该用电器的功率
由电能表的参数知，李芳家电路允许消耗的最大功率Pmax=UI=220V×20A=4400W
接入该用电器后，家中用电器的总功率P总=P+P原=600W+3000W=3600W<4400W
所以她家的电路能接入该用电器。
【分析】通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动3000圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能； 结合消耗的电能和用电器工作的时间，利用公式P=求解用电器的功率。
17．（2021·阜新）如图所示，电源电压不变，先闭合开关S1，电流表示数为0.4A， 再闭合开关S2，电流表示数增加了0.2A，则R1、R2两端电压之比为 ，R1、R2电阻值之比为 ，若电阻R1=5Ω，通电1min 电阻R2产生的热量为 J。
【答案】1：1；1： 2；24
【知识点】欧姆定律及其应用；焦耳定律
【解析】【解答】由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，则I1=0.4A；再闭合S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表示数的变化量即为通过R2的电流，则I2=0.2A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1、R2两端电压之比为U1：U2=1：1
R1、R2电阻值之比为
若R1=5Ω，则R2=2R1=2×5Ω=10Ω
通电1min 电阻R2产生的热量为
【分析】分析电路结构，两个定值电阻是并联关系，电压相等，干路电流等于两条支路电流之和，明确电流表和电压表的测量对象，利用并联电路电压规律和欧姆定律求解即可；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。
18．（2021·德州）如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，电路图如图乙所示， 、 是电热丝，当 断开， 接a时，电火锅为 挡；当 闭合， 接b时，电火锅为 挡；当只有 （选填“ ”或“ ”）接入电路时，电火锅为 挡。
【答案】低温；高温；；中温
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由图乙可知，当 断开， 接a端时，R1和R2串联，此时电路的总电阻最大，由
可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作。
由图乙可知，当 闭合， 接b端时，R1和R2并联，此时电路的总电阻最小，由
可知，此时总功率最大，则该电火锅选用高温档工作。
由图乙可知，当 断开， 接b端时，只有R2接入电路中，此时电路的总电阻介于高温挡和低温挡的电阻之间，由
可知，此时总功率不大不小，则此时电火锅为中温档。
【分析】 判断电路的连接方式 ，由 分析即可。
三、作图题
19．（2018·德州模拟）测定小灯泡额定功率的实验器材如图所示，其中小灯泡上标有“3.8V”的字样，它的电阻约10Ω。请你用笔画线代替导线，把图中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。
【答案】解：如图所示：
【知识点】根据实物图画电路图；电功率的测量
【解析】【分析】测小灯泡电功率的实验，是最常见的电路图之一，图中除了电压表以外，其余元件全部是串联关系，即首尾相连，注意电表的正负接线柱不要接反了，最后将电压表并联在小灯泡的两端，根据题意，小灯泡上标有“3.8V”的字样，所以电压表使用大量程，电阻约10Ω，可得电流小于0.6A，电流表使用小量程.
四、实验探究题
20．（2021·绥化）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填序号）。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下， 越大，产生的热量越多。
（3）图中U形管 （选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因： 。
【答案】（1）液面的高度差（或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度答案前面有“U形管”字样不扣分）；①
（2）电阻
（3）不是；电流
（4）电阻R3断路
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）如果电流通过导体产生的热量越多，透明容器中空气膨胀程度越大，U形管中液面的高度差越大，所以我们可以通过U形管中液面的高度差来反映电阻产生热量的多少，这种方法称为转换法。
在研究物体的动能跟哪些因素有关的实验中，我们是通过水平面物块被推出的距离来反映动能大小的，也用到了控制变量法，故答案为：①。
（2）通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧导体产生热量多，因为右侧电阻大，表明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
（3）图中U形管下端连通，但上端不开口，不是连通器。
乙图中透明容器中电阻相等，是研究电流通过导体产生的热量和电流的关系，所以应该改变电流，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的电流不同。
（4）左右两侧U形管液面上升高度相同，说明电阻产生了热量一定有电流经过，且产生的热量相同，因为透明容器中的电阻相同，说明电流相同，所以故障可能是电阻R3断路。
【分析】（1）液体受热膨胀，使得U行管内的液面不一样高，高度差越大，产生的热量越多，这体现了物理学中的转化法；
（2）要探究电阻大小对导体产热的影响，需要控制电流和通电时间相同；
（3）要探究电流大小对导体产热的影响，需要控制电阻大小和通电时间相同；
（4）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可。
21．（2021·南京）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω~10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。
（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。
①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正 （所画的导线不能交叉）。
②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为 Ω。
（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。
①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到 ，记下此时电阻箱的阻值。
②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务，以下四个元件：
a.一根导线；b.5Ω电阻；c.30Ω电阻；d.电阻箱，其中符合要求的有 （填字母），操作过程中， （选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。
【答案】（1）；7.5
（2）电流表示数0.3A；abcd；不需要
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联。
电流表小量程，分度值0.02A，电流0.24A，待测电阻为
（2）此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数0.3A，此时灯泡正常发光。
断开S1，不调节变阻箱和变阻器，接入导线，读出电流表示数，根据 和电源电压6V，可计算出R0和变阻器接入电路的电阻，再根据第一次电流0.3A，可计算灯泡正常发光的电压，从而计算灯泡额定功率；接入5Ω或30Ω电阻，读出电流表示数，根据U=IR可计算定值电阻分压，从而计算出R0和变阻器分压，根据 计算R0和变阻器电阻，再根据第一次电流0.3A，可计算灯泡正常发光的电压，从而计算灯泡额定功率；利用等效替代法，在M、N间接入一个电阻箱，闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过P=I2R计算灯泡电功率，故答案为：abcd，同时不需要调节滑动变阻器。
【分析】（1）滑动变阻器有四个接线柱，选择的接线柱应一上一下，结合题目要求选择相应的接线柱；结合电流与电压值，利用功率该公式P=UI求解功率即可；
（2）当电流为额定电流时，灯泡的功率为额定功率；结合电流与电压值，利用功率该公式P=UI求解功率即可。
22．（2021·十堰）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）。
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 。
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 。
（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 ；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx＝ （用所测物理量和已知物理量符号表示）
【答案】（1）
（2）在连接电路时，开关没有断开
（3）1.14；大
（4）U额；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器要串联接入电路，接线柱要一上一下连入电路，要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮，所以滑动变阻器右下侧的接线柱连到灯泡的右端，因为小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选择的是大量程0~15V，并联到小灯泡两端，如图所示：
。
（2）如果在连接电路时，开关没有断开，则会出现在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，这种连接电路的方式是错误的。
（3）如图乙所示，电流表选择的是小量程0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
电压表与小灯泡并联测量小灯泡两端的锻压，测量值是准确的，电流表实际测量的是通过小灯泡与电压表并联的总电流，由并联电路电流规律可知，电流表的示数大于通过小灯泡的电流，根据P=UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。
（4）①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压为U额。
③因为断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，则加在Rx电阻两端的电压为U-U额，小灯泡和电阻Rx串联，则流经电阻Rx的电流为I额，待测电阻Rx的阻值为
【分析】（1）滑动变阻器有四个接线柱，选择的接线柱应一上一下，结合题目要求选择相应的接线柱；
（2）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（3）结合电流与电压值，利用功率该公式P=UI求解功率即可；
（4）结合题目给出的电流和电压值，利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
五、计算题
23．（2021·锦州）如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝，通过操作开关，可以提供温水和热水，相应参数如表。当电热水龙头在额定电压下工作时，求：
额定电压 额定功率
220V 温水 热水
1980W 4400W
（1）闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流多大？
（2）电热丝R2的电阻多大？
（3）闭合开关S1、S2，通电20s，可以把1kg的水从15℃加热到34℃。求电热水龙头的加热效率？[ ]（结果保留到0.1%）
【答案】（1）解：闭合开关S1、断开开关S2，电路中只有R1，闭合开关S1、闭合开关S2，电阻R1、R2并联在电路中，所以闭合开关S1、断开开关S2相对于闭合开关S1、闭合开关S2状态下，电路中的电阻较大，由 可知，闭合开关S1、断开开关S2时，电路电功率较小，为温水档，由 可得，闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流为
答：闭合开关S1、断开开关S2，此时电路中的电流为 ；
（2）在温水档和热水档中，电阻R1两端的电压不变，所以功率也不变，所以电阻R2工作时的功率为
所以电热丝R2的电阻为
答：电热丝R2的电阻为 ；
（3）闭合开关S1、S2，处于热水档，通电20s消耗的电能为
1kg的水从15℃加热到34℃，水吸收的热量为
电热水龙头的加热效率为
答：电热水龙头的加热效率为90.7%.
【知识点】热量的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流即可；
（2）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻；
（3）结合水的质量和温度的变化量，利用比热容公式求解水吸收的热量即可。
24．（2019·君山模拟）如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω，小灯泡的额定电压为6V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示。
（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光。求电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）当只闭合开关S2时，此时电流表的示数为0.4A，求电阻R2的阻值，小灯泡的实际功率；
（3）当只闭合开关S2时，通电1min，求电流通过电阻R2产生的热量。
【答案】（1）解：当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器 R1串联，
因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，
所以，由图乙可知，灯泡正常发光时电路中的电流I＝IL＝0.5A，
由I＝ 可得，R1两端的电压：
U1＝I× R1＝0.5A× ×40Ω＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UL+U1＝6V+10V＝16V，
灯泡的额定功率：
PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W
答：电源电压为16V，小灯泡的额定功率为3W
（2）解：当只闭合开关S2时，灯泡与R2串联，电流表测电路中的电流，即I′＝0.4A，
由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′＝4V，
此时R2两端的电压：
U2＝U﹣UL′＝16V﹣4V＝12V，
电阻R2的阻值：
R2＝ ＝ ＝30Ω，
小灯泡的实际功率：
PL′＝UL′I′＝4V×0.4A＝1.6W
答：电阻R2的阻值为30Ω，小灯泡的实际功率为1.6W
（3）解：当只闭合开关S2时，通电1min电流通过电阻R2产生的热量：
Q2＝（I′）2R2t＝（0.4A）2×30Ω×60s＝288J
答：电流通过电阻R2产生的热量为288J
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；焦耳定律
【解析】【分析】（1）结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据I-U图像读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律
I＝ 求出R
1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据P=UI求出灯泡的额定功率.
（2）根据图急读出灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律 I＝ 求出电阻R2的阻值，根据P=UI求出小灯泡的实际功率.
（3）根据Q=I2Rt求出通电1min电流通过电阻R2产生的热量.
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