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华师版九上第6单元《电能》助学科学练习卷（答题卷）
本卷共4个大题33小题，满分170分，测试时间120分钟
一、选择题（本题共15小题，第1-10小题每题3分，第11-15小题第题4分，共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14 15
答案
二、填空题（本题共8小题，每空2分，共34分）
16、 ； ；
17、 ； ；
18、（1） ；（2） ；
19、 ； ；
20、 ； ；
21、 ； ；
22、 ； ；
23、 ； 。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分）
24、（1） ； （2） ；（3） ；
25、（1）（在下图中连线）（2） ；
（3） ；
26、（1） ； （2） ； （3） ；
27、（1） ；（2） ； （3） 。
四、解答题（本题共7小题，第30、31小题5分，第28、29、32小题各6分，第33小题8分，第34小题9分，共45分）
28、（1） ；（2） ；（3） ；
29、（1） ；（2） ；
（3）解：
30、（1） ；
（2）解：
（3）解：
31、（1） ；（2） ；
（3）解：
32、（1）解：
（2）解：
（3）解：
33、 （1） ； ;
（2）解:
（3）解：
34、 （1）解：
（2） 解：
（3）解：
学校 班级 姓名 考号
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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华师版九上第6单元《电能》助学科学练习卷（原卷）
本卷共有4个大题，34个小题，满分170分。
一、选择题（本题共15小题，第1-10小题每题3分，第11-15小题第题4分，共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
1、如图所示的四个装置，与发电机工作原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
2、在家庭电路中，下列说法正确的是( )
A．灯与控制它的开关是并联的，与插座是串联的
B．使用测电笔时，不能用手接触到笔尾的金属体
C．增加大功率用电器时，只需换上足够粗的保险丝
D．电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大
3、把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A．60J B．36J C．30J D．6J
4、如图是某同学设计的电热水器的工作电路图，R1和R2是两根电热丝，其中R1＞R2。要使电热水器在高温档正常工作，则应该在电路图中（ ）
A.只连接1、2 B.只连接2、4 C.只连接3、4 D.连接1、2；3、4
5、下列说法中正确的是( )
A.电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能的过程
B.电能对于我们的生活是一种非常重要的能源,在所有的方面都可以利用电能
C.电流所做的功,跟电压和电流成正比
D.手电筒工作时,电池的化学能直接转化为光能
6、下列说法中正确的是( )
A．额定功率越大的用电器，正常工作时消耗的电能就越多
B．家中同时使用的用电器越少，家庭电路中总电流就越大
C．家庭电路中的电能表上的示数显示了家庭电路的总功率
D．电茶壶工作时，电茶壶内部的电阻丝热得发红，而连接电茶壶的导线并不太热，是因为电茶壶中电
阻丝电阻比导线中电阻大得多
7、有几位同学将两只灯泡接入电路中，让它们同时工作。下面几种说法中正确的是（ ）
A．较亮的灯泡中通过的电流一定大 B．较亮的灯泡两端的电压一定大
C．较亮的灯泡额定功率一定大 D．较亮的灯泡消耗的电能一定多
8、小明连接了如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )电路，闭合开关后他看到灯泡L1发光，L2不发光，电压表有示数。关于电路中L1和L2的连接方式和L2不发光的原因，以下判断正确的是（ ）
A．Ll与L2串联，L2被短路 B．L1与L2串联，L2的实际功率比额定功率小得多
C．L1与L2并联，L2与灯座接触不良 D．L1与L2并联，L2的灯丝断了
（第8题图） （第9题图）
9、如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．同时改变磁感线方向和电流方向可以改变线圈转动的方向
10、额定功率都是30W的白炽灯泡和LED节能灯，都正常发光时，比较它们的亮度（ ）
A．LED灯更亮 B．白炽灯更亮 C．两灯亮度相同 D．以上情况都可能
11、对于电风扇工作过程中的能量转化和电流情况，以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电风扇消耗的电能全部转化为内能
B．电风扇消耗的电能全部转化为机械能
C．电风扇工作时，电动机线圈中也产生感应电流
D．电风扇工作时，电动机线圈中的电流方向保持不变
12、标有“2V 1w”字样的小 ( http: / / www.21cnjy.com )灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,电路如图所示，其中电源电压为6V，电流表量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的范围是（ ）
A．0.25A～0.6A 1V ～2V B．0.3A～0.5A 1V～1.5V
C．0.25A～0.5A 1.5V～2V D．0.25A～0.5A 1V～2V
13、如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（ ）
14、如图甲所示电路，闭合开关S后，当滑片P从中点滑到最右端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图线如图乙所示。图乙中U1、U2、I1、I2已知，电源的电压保持不变，灯泡的额定电压为U2。则由此不能用U1、U2、I1、I2表示出的物理量是（ ）
A．电源的电压 B．灯泡的额定功率
C．滑动变阻器的最大阻值 D．滑片P移至最左端时电路的总功率
（第14题图） （第15题图）
15、在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U随滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的阻值为20Ω
B．滑片P移到b端时，R2两端的电压为6V
C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W
D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流为0.3A
二、填空题（本题共8小题，每空2分，共34分）
16、1840年，英国物理学家 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系：从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为 能。
17、现有两个小灯泡，上面分别标有“6V 6W“和”12V 6W“（假设灯泡电阻不变）。如果把这两个灯泡串联起来，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是 V，电路通电10s所产生的热量是 J。
18、同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，如果将导体ab水平向右移动，则：
（1）实验装置左侧运用的原理和 （选填“电动机”、“发电机”）相同；
（2）实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是 （举一个实例）。
（第18题图） （第19题图）
19、小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是 （选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和 。
20、电子式电能表表盘上标有3200imp/ (kw·h)字样（imp表示闪烁次数）。家庭电路电压为220V，将某家用电器单独接在该电能表上正常工作1h，电能表指示灯闪烁了320次，该用电器的额定功率是 w，正常工作时的电阻是 Ω。
21、一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应 （选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是 J。
22、在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 。如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 。
（第21题图） （第22题图）
23、如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻，灯泡L1上标有“3V 1.5W”字样。闭合开关后，灯泡L1恰好正常发光。若用一个标有“4V 2W”字样的灯泡L2替换灯泡L1（忽略灯丝电阻的变化），闭合开关后，灯泡L2将比正常发光时 （选填“亮”或“暗”），灯泡L2的实际功率可能是 （选填“2.2W”、“1.5W”或“0.9W”）。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分）
24、在“探究影响电流热效应的因素”的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜想到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关。下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容。
（1）设计：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高。因此，液体温度的变化可以反映电流通过导体时 ；
（2）实验：①将图甲所示装置接入图乙电路中，闭合开关观测在一定时间内液体温度的变化。②为了验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持 不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化；③保持通过电阻的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；④如图（丙）所示，将两段阻值不等的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。
（3）反思：学习了能量转化装置的效率后，复习时小明对实验进行了深度思考：如何测量图甲装置加热煤油时的效率呢？经过思考得出，需要测量和了解的物理量有煤油的初温t1、通电一段时间t后煤油的温度t2、电阻丝的阻值R及通过的电流I、煤油的比热容c，所测的效率的表达式为 。
25、在“测量小灯泡的额定功率”实验中.已连接的部分电路如图a所示.图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是 ；
（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V；接着移动滑片，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数（如图b）所示，则灯泡的额定功率为 W。
26、没有电流表只有电压表，小华设计了如图所示的电路来测量额定电压为2.5V的灯的额定功率。电路中电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为20Ω）。请你用所用知识帮小华一起完成：
（1）只闭合开关S、S1，调节R2，使灯正常发光，此时电压表的示数为 V；
（2）只闭合开关S、S2，调节 ，使电压表的示数为2.5V。
（3）接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为6V；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为2V。则小灯泡额定功率为 W。
（第26题图） （第27题图）
27、在用伏安法测量标有“2.5V“灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件完好。
（1）小明用已有的器材、5Ω的电阻R0和另一块电压表，设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于 。
（2）小明进行了如下实验，请补充完整。
①连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值最合适位置。
②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为 V。
③再读出R0两端的电压为1.5V。
（3）若实验操作正确，则灯泡的额定功率为 W。
四、解答题（本题共7小题，第30、31小题5分，第28、29、32小题各6分，第33小题8分，第34小题9分，共45分）
28、家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路 。
（2）L0正常发光，说明该支路 。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路 。
29、图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
（1）“低温”档正常工作时的电阻是 ；
（2）“高温”档正常工作时的总电流是 ；
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
30、如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2＝242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。
（1）请分析电路图，闭合S1，当S2 时（选填“闭合”或“断开”），电熨斗处于高温挡；
（2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W。则R1的电阻是多大？
（3）电熨斗在高温挡状态下正常工作，通电多长时间电路中会产生3.9×104J的热量？
31、蓄电池充电后即使不用，储存的能量也会逐渐损失，但其电压变化很小，可认为恒定不变。如图是电压为10伏、容量为10Ａ·h的某品牌蓄电池剩余容量随时间变化的图线。现有一只该种蓄电池充足电，存放6个月，用来给一盏标有“10V、8W”的电灯供电电灯供电。求：
（1）蓄电池容量为“10Ａ·h”，它表示：若该蓄电池以1安的电流为用电器供电，可以工作10小时；则当该蓄电池以2安的电流为用电器供电时，可以工作 小时；
（2）此灯正常发光时的电阻是 ；
（3）存放6个月的该蓄电池最多可给此灯提供多少电能？
32、小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示。她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？
（3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是多少？
33、去年冬天，小辉家在洗手间里安装了图甲所示的某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。图乙是它的简化工作原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，当开关置于1时，水龙头放出冷水。阅读该电热水龙头的说明书可知：额定电压为220V，放温水时功率为220W，放热水时功率为4000W。
（1）当开关S置于2、3触点时，水龙头放出的水是 （填“温水”或“热水”），此时电路的总电流为 安。
（2）R1的电阻是多大？
（3）当水龙头放热水时，如果进水口的水温是14℃，放出热水的水温能达到50℃．如果该水龙头的电热效率为63%，水龙头流出1kg的热水要加热多长时间？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
34、为了反对浪费，响应“光盘行动”的号召，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器会发出提示音，其原理如图所示其中，空餐盘质量为100g。电源电压恒为3V，提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示：
（1）开关闭合后，当载盘台的总质量是100g时，通电20s，电路中消耗的总电能是多少？
（2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，此时盘内剩余食物的质量是多少？
（3）小明想在原有的设计上进行改进，在提示音的电流仍为0.03A时发出提示音，但可以减少盘内剩余食物质量，请你帮他想一些方法。
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21清风明月中小学教育资源及组卷应用平台
华师版九上第6单元《电能》助学科学练习卷（解析卷）
本卷共有4个大题，34个小题，满分170分。
一、选择题（本题共15小题，第1-10小题每题3分，第11-15小题第题4分，共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
1、如图所示的四个装置，与发电机工作原理相同的是（ ）
A． B． C． D．
[解析]发电机的工作原理是电磁感应，即：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会出现感应电流。注意应用这个原理时该电路中是不需要用到电源的。A正确；B．该实验为奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，故B错误；C．该装置中有电源，是通电导体在磁场中受力的实验，利用此装置的原理制造了电动机而不是发电机，故C错误；D．该装置中电流的大小一定，匝数多的线圈吸引较多的铁钉，可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系，故D错误。
[答案]A
2、在家庭电路中，下列说法正确的是( )
A．灯与控制它的开关是并联的，与插座是串联的
B．使用测电笔时，不能用手接触到笔尾的金属体
C．增加大功率用电器时，只需换上足够粗的保险丝
D．电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大
[解析]家庭电路中，A．灯与控制它的开关是并联的，与插座也是并联的，A错；B．使用测电笔时，不能用手接触到笔尖的金属体，应接触笔尾的金属体,B错；C．增加大功率用电器时，不能只考虑换上足够粗的保险丝，还就考虑电能表能承受的最大功率，否则容易出现危险，C错；D．电路中电流过大的原因是使用的电器总功率过大或发生短路，正确D。
[答案]D
3、把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A．60J B．36J C．30J D．6J
[解析] 1）由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL=PL/UL=3W/10V=0.3A；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，所以，R两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣10V＝2V，因串联电路中各处的电流相等，该电路工作10s定值电阻产生的热量：Q＝W＝URIt＝2V×0.3A×10s＝6J。
[答案]D
4、如图是某同学设计的电热水器的工作电路图，R1和R2是两根电热丝，其中R1＞R2。要使电热水器在高温档正常工作，则应该在电路图中（ ）
A．只连接1、2 B．只连接2、4 C．只连接3、4 D．连接1、2；3、4
[解析] 由电路图知，当1和2连接、3和4连接时，两电阻并联，根据P＝U2/R可知，电压一定时，此时电路中电阻最小，功率最大，即电热水器在高温档正常工作。
[答案]D
5、下列说法中正确的是( )
A.电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能的过程
B.电能对于我们的生活是一种非常重要的能源,在所有的方面都可以利用电能
C.电流所做的功,跟电压和电流成正比
D.手电筒工作时,电池的化学能直接转化为光能
[解析] A.电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能的过程，A正确；B.电能对于我们的生活是一种非常重要的能源，但并不是所有的方面都可以利用电能，B错；C.电流所做的功，跟电压、电流、通电时间成正比，C错；D.手电筒工作时,电池的化学能直接转化为光能，D错。
[答案]A
6、下列说法中正确的是( )
A．额定功率越大的用电器，正常工作时消耗的电能就越多
B．家中同时使用的用电器越少，家庭电路中总电流就越大
C．家庭电路中的电能表上的示数显示了家庭电路的总功率
D．电茶壶工作时，电茶壶内部的电阻丝热得发红，而连接电茶壶的导线并不太热，是因为电茶壶中电
阻丝电阻比导线中电阻大得多
[解析] A．额定功率越大的用电器，正常工作时，因为未知通电时间，所以无法比较消耗的电能多少，A错；B．家中同时使用的用电器越少，家庭电路中总电流不一定越大，电路中电流大小主要要考虑同时使用的用电器的总功率大小，B错；C．家庭电路中的电能表上的示数显示了家庭电路中累计消耗的电能多少（或电流累计做功多少），C错；D．电茶壶工作时，电茶壶内部的电阻丝热得发红，而连接电茶壶的导线并不太热，是因为电茶壶中电阻丝电阻比导线中电阻大得多，根据Q=I2Rt，内部的电阻丝与外面导线是串联，电流相等，通电时间也相等，因为R越大时产生的Q越多，D正确。
[答案]D
7、有几位同学将两只灯泡接入电路中，让它们同时工作。下面几种说法中正确的是（ ）
A．较亮的灯泡中通过的电流一定大 B．较亮的灯泡两端的电压一定大
C．较亮的灯泡额定功率一定大 D．较亮的灯泡消耗的电能一定多
[解析] 判断小灯泡的亮度应依据小灯泡的实际功率，灯泡的亮度越亮，其实际功率越大。A、较亮灯泡的实际功率大，由公式P=I2R可知，不知道两灯泡电阻的关系，所以电流的关系无法判断，不符合题意;B、较亮灯泡的实际功率大，由公式P=U2/R可知，不知道两灯泡电阻的关系，所以电压的关系无法判断，不符合题意；C、用电器在额定电压下的功率为额定功率，较亮灯泡的实际功率大，不符合题意；D、两只灯泡接入电路中，让它们同时工作，则两灯泡的工作时间相同，较亮灯泡的实际功率大，由公式W=Pt可知，较亮的灯泡消耗的电能一定多，符合题意。
[答案]D
8、小明连接了如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )电路，闭合开关后他看到灯泡L1发光，L2不发光，电压表有示数。关于电路中L1和L2的连接方式和L2不发光的原因，以下判断正确的是（ ）
A．Ll与L2串联，L2被短路
B．L1与L2串联，L2的实际功率比额定功率小得多
C．L1与L2并联，L2与灯座接触不良
D．L1与L2并联，L2的灯丝断了
[解析]图中，闭合开关时，两灯串联，电流相等，所以C与D错，又因为电压表测灯L2电压，灯泡L1发光，所以L2不是断路。电压表有示数，所以L2未被短路，所以A也错。
[答案]B
9、如图为直流电动机的基本构造示意图。以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．同时改变磁感线方向和电流方向可以改变线圈转动的方向
[解析] A、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故A错误；B、电动机工作过程中，消耗的电能转化为机械能，故B正确；C、使线圈连续不停地转动下去是靠换向器来实现的，故C错误；D、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，故仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向，故D错误。
[答案]B
10、额定功率都是30W的白炽灯泡和LED节能灯，都正常发光时，比较它们的亮度（ ）
A．LED灯更亮 B．白炽灯更亮
C．两灯亮度相同 D．以上情况都可能
[解析] 由题可知，白炽灯和LED灯的额定功率相等，在正常发光时实际功率相等，即在相等的时间内消耗的电能相等；但白炽灯工作时仅有少部分转化为光能，而LED灯工作时大部分转化为光能，所以LED灯更亮。
[答案]A
11、对于电风扇工作过程中的能量转化和电流情况，以下相关的分析中正确的是（ ）
A．电风扇消耗的电能全部转化为内能
B．电风扇消耗的电能全部转化为机械能
C．电风扇工作时，电动机线圈中也产生感应电流
D．电风扇工作时，电动机线圈中的电流方向保持不变
[解析] A、B、电风扇工作过程中，消耗的电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能。故A、B错误；C、电风扇工作过程中，线圈在磁场中切割磁感线，因此在线圈中也产生感应电流。故C正确；D、在制作电动机时安装了换向器，当线圈转过平衡位置时及时改变线圈中电流的方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈能够保证持续转动。故D错误。
[答案]C
12、标有“2V 1w”字样的小 ( http: / / www.21cnjy.com )灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,电路如图所示，其中电源电压为6V，电流表量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的范围是（ ）
A．0.25A～0.6A 1V ～2V B．0.3A～0.5A 1V～1.5V
C．0.25A～0.5A 1.5V～2V D．0.25A～0.5A 1V～2V
[解析] （1）由灯泡铭牌可得，灯泡的额定电压为2V，即电压表最大不得超过2V；由功率公式P=UI得：灯泡的额定电流I=P/U=1W/2V=0.5A，故电路中电流最大不得超过0.5A；灯泡的电阻：R=U/I=2V/0.5A=4Ω；（2）当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，由欧姆定律可得：最小电流I最小=U/(R变+R灯) =6V/(20Ω+4Ω) =0.25A，此时灯泡两端的电压也为最小值，其值为：U1=I最小R=0.25A×4Ω=1V；所以电流表范围为0.25A～0.5A；电压表范围为1V～2V。
[答案]D
13、如图所示，同一条形磁铁，从静止开始由同一高度下落，分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁，则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小？（所有线圈均有电阻，不计空气阻力）（ ）
[解析] 条形磁铁由静止开始下落穿过闭合金属线圈，线圈中产生电流，由楞次定律的第二种表述：“来拒去留”可知，线圈与磁铁应是相互排斥的，所以线圈对条形磁铁一直做负功，条形磁铁的动能之在减少，也是克服阻力做功的过程，据此分析C符合要求；AB选项中是塑料线圈不会产生感应电流，AB不符合要求；D选项中的金属线圈断开的，也不会产生感应电流，D不符合要求。
[答案]C
14、如图甲所示电路，闭合开关S后，当滑片P从中点滑到最右端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图线如图乙所示。图乙中U1、U2、I1、I2已知，电源的电压保持不变，灯泡的额定电压为U2。则由此不能用U1、U2、I1、I2表示出的物理量是（ ）
A．电源的电压 B．灯泡的额定功率
C．滑动变阻器的最大阻值 D．滑片P移至最左端时电路的总功率
[解析] （1）当滑片位于右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电压表测电源的电压，即U＝U2，灯泡的额定功率PL＝U2I2；（2）当滑片位于中点时，电压表的示数为U1，电路中的电流为I1，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压UR＝U﹣U1＝U2﹣U1，根据欧姆定律可得：1/2R=UR/I1，即E=2UR/I1=2(U2-U1)/I1;（3）由乙图可知，灯泡的电阻是变化的，无法求出滑片P移至最左端时电路中的总电阻，即无法求出电路的总功率。
[答案]D
15、在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U随滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的阻值为20Ω
B．滑片P移到b端时，R2两端的电压为6V
C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W
D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流为0.3A
[解析] 滑片在b端时，电路中只有R1，R2两端电压为0，B错；滑片在a端时，R1两端电压为2V，则R2两端电压为4V，R2＝20Ω，根据串联电路分压U1/U2=R1/R2，得2V/4V=R1/20Ω,则R1＝10Ω，A错；P移到a端时，R1消耗的电功率P1=U12/R1=（2V）2/10Ω=0.4W，C错；当滑片P移到中点时，R2电阻10Ω，从乙可知，此时，U1′=3V，通过R1的电流I1=U1′/R1=3V/10Ω=0.3A，D对。
[答案]D
二、填空题（本题共8小题，每空2分，共34分）
16、1840年，英国物理学家 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系：从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为 能。
[解析] （1）1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系得出了焦耳定律；（2）从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时，消耗的电能转化为内能。
[答案] 焦耳；内。
17、现有两个小灯泡，上面分别标有“6V 6W“和”12V 6W“（假设灯泡电阻不变）。如果把这两个灯泡串联起来，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是 V，电路通电10s所产生的热量是 J。
[解析] 1）由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1＝P1/U1＝6W/6V＝1A，I2＝P2/U2＝6W/12V＝0.5A，
由I＝U/R可得，两灯泡的电阻分别为：R1＝U1/I1＝6V/1A＝6Ω，R2＝U2/I2＝12V/0.5A＝24Ω，因串联电路中各处的电流相等，且其中的一个灯泡持续正常发光，所以，电路中的电流为两灯泡额定电流较小的，即I＝I1＝0.5A，由串联电路电阻特点和欧姆定律可得，电源的电压：U＝I（R1+R2）＝0.5A×（6Ω+24Ω）＝15V；（2）电路通电10s所产生的热量：Q＝W＝UIt＝15V×0.5A×10s＝75J。
[答案] 15；75
18、同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，如果将导体ab水平向右移动，则：
（1）实验装置左侧运用的原理和 （选填“电动机”、“发电机”）相同；
（2）实验装置右侧产生的现象在生活中的应用是 （举一个实例）。
[解析] （1）由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，此时导体ab相当于电源；cd相当于放入磁场中的通电导体，故cd受力运动；据上可知实验装置左侧是利用电磁感应现象的原理制成的，发电机就是该原理的典型应用；（2）实验装置右侧运用的原理是：通电导线在磁场中受力的作用，电动机就是利用该原理制成的。
[答案] （1）发电机；（2）电动机。
19、小朋在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验时，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验，其中“探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”的实验装置是 （选填“甲”、“乙”）。实验中应控制的变量是通电时间和 。
[解析] “探究电流产生的热量与电阻大小是否有关”应控制通电时间和通电电流大小相同；从实验装置图中可以看出，甲串联通电时间和通电电流大小相同，电阻大小不同，因此要探究电流产生的热量与电阻的关系，应选择装置甲装置。
[答案] 甲；电流。
20、电子式电能表表盘上标有3200imp/ (kW·h)字样（imp表示闪烁次数）。家庭电路电压为220V，将某家用电器单独接在该电能表上正常工作1h，电能表指示灯闪烁了320次，该用电器的额定功率是 w，正常工作时的电阻是 Ω。
[解析]因为1 kW·h＝3.6×106J，由题意可知，电能表闪烁320次相当于消耗0.1 kW·h，3.6×105J。该用电器的额定功率P=W/t=0.1 kW·h/1h=0.1kW=100w,电阻R＝U2/P＝（220V）2/100W＝484Ω。
[答案]100；484
21、一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应 （选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是 J。
[解析] 由题知，电源电压大于灯泡的额定电压，所以，为使该灯泡正常发光，应串联一个电阻分压，由串联电路的电压特点可得，灯泡正常发光时串联电阻R两端电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝IL＝PL/UL=3W/6V=0.5A，由I＝U/R可得，串联电阻的阻值：R＝UR/I=6V/0.5A＝12Ω；该电阻通电20s所产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.5A）2×12Ω×20s＝60J。
[答案] 串；60。
22、在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 。如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 。
[解析] 由公式Q＝I2Rt知，要探究电流热效应与电流的关系，需要控制的条件是电阻和通电时间，改变的是电流大小；由图知，R1、R2串联，所以I1＝I2，t1＝t2，由公式Q＝I2Rt知通电10s电流通过R1、R2产生热量之比：Q1/Q2=I12R1t1/ I12R2t1=R1/R2=5Ω/10Ω=1/2。
[答案] 电阻和通电时间；1：2。
23、如图所示的电路中，电源电压不变，R为定值电阻，灯泡L1上标有“3V 1.5W”字样。闭合开关后，灯泡L1恰好正常发光。若用一个标有“4V 2W”字样的灯泡L2替换灯泡L1（忽略灯丝电阻的变化），闭合开关后，灯泡L2将比正常发光时 （选填“亮”或“暗”），灯泡L2的实际功率可能是 （选填“2.2W”、“1.5W”或“0.9W”）。
[解析] 当灯泡L1接入电路时，恰好正常发光，电路中的电流等于灯泡L1的额定电流，由P＝UI可得，灯L1的额定电流：I＝P/U＝1.5W/3V＝0.5A；灯L2的额定电流为：I′＝P′/U′＝2W/4V＝0.5A，由计算可知，两灯的额定电流相等；根据P＝U2/R可得，灯泡L1的电阻：R1＝U2/P＝(3V)2/1.5W＝6Ω，灯泡L2的电阻：R2＝U′2/P′＝(4V)2/2W＝8Ω，比较可知灯泡L2的电阻大于灯泡L1的电阻，当灯泡L2替换灯泡L1后，由串联电路的电阻关系可知，电路中的总电阻变大，由欧姆定律I＝U/R 可知，电路中的电流变小，小于灯L2的额定电流，由P＝I2R可知，灯L2的实际功率小于2W，所以灯泡L2将比正常发光时暗；电源电压不变，R为定值电阻，灯泡L1上标有“3V 1.5W”字样；闭合开关后，灯泡L1恰好正常发光，即灯泡L1两端电压为3V。若用一个标有“4V 2W”字样的灯泡L2替换灯泡L1，电路中的电流变小，电阻R两端的分压U＝IR变小，那么标有“4V 2W”字样的灯泡L2两端实际电压大于3V，这时灯L2的实际功率P'＞(3V)2/8Ω，所以9/8W＜P'＜2W，则L2的实际功率可能是1.5W。
[答案] 暗；1.5W。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分）
24、在“探究影响电流热效应的因素”的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜想到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关。下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容。
（1）设计：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高。因此，液体温度的变化可以反映电流通过导体时 ；
（2）实验：①将图甲所示装置接入图乙电路中，闭合开关观测在一定时间内液体温度的变化。②为了验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持 不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化；③保持通过电阻的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；④如图（丙）所示，将两段阻值不等的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。
（3）反思：学习了能量转化装置的效率后，复习时小明对实验进行了深度思考：如何测量图甲装置加热煤油时的效率呢？经过思考得出，需要测量和了解的物理量有煤油的初温t1、通电一段时间t后煤油的温度t2、电阻丝的阻值R及通过的电流I、煤油的比热容c，所测的效率的表达式为 。
[解析] （1）实验中通过观察比较温度计示数变化反映电阻丝产生热量的多少；（2）①电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关，所以将图甲所示装置接入图乙电路中，根据控制变量法知，为验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持电阻和通电时间不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化③保持通过电阻的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；；④如图丙所示，将两段阻值不等的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，是为了控制电流和通电相间相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。加热效率等于煤油吸热与电流产生热量的比值，由Q吸=cm（t2﹣t1）知，需要测量煤油的初温t1、通电一段时间t后煤油的温度t2、煤油的质量；由焦耳定律可知，电流产生热量Q放=I2Rt，所以加热煤油时的效率：η=Q吸 /Q放= cm(t2-t1)/I2Rt。
[答案] （1）产生热量的多少；（2）②电阻和通电时间； （3）煤油的质量m；η=cm(t2-t1)/I2Rt。
25、在“测量小灯泡的额定功率”实验中.已连接的部分电路如图a所示.图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是 ；
（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V；接着移动滑片，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数（如图b）所示，则灯泡的额定功率为 W。
[解析]（1）电路连接时电压表与灯并联，滑动变阻器一上一下接线（见下图）；（2）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，说明灯被短路或灯断路，但电压表有示数，说明灯未被短路，而电流表无示数，说明灯处断路了，电压表与电流表串联。（3）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时.电压表的示数为3.0V；接着应将滑片向电阻减小方向（右）移动，直到灯的电压为3.8V。根据题意，电流表应该为小量程，此时电流为0.4A，则灯的额定功率P=UI＝3.8V×0.4A＝1.52W。
[答案] （1）（2）灯泡处断路(或灯泡的灯丝断路、灯泡与底座接触不良等)
(3) 1.52
26、没有电流表只有电压表，小华设计了如图所示的电路来测量额定电压为2.5V的灯的额定功率。电路中电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为20Ω）。请你用所用知识帮小华一起完成：
（1）只闭合开关S、S1，调节R2，使灯正常发光，此时电压表的示数为 V；
（2）只闭合开关S、S2，调节 ，使电压表的示数为2.5V。
（3）接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为6V；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为2V。则小灯泡额定功率为 W。
[解析] （1）只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V；（2）利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即2.5V，此时R1＝RL；（3）将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1＝6V，此时电压表的示数就是电源电压，再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2＝2V，根据串联分压的原理：（U1-U2）/R2＝U2/R1，即(6V-2V)/20Ω=2V/R1解得，R1＝10Ω；小灯泡额定功率的表达式P额＝U额2/RL＝U额2/R1＝（2.5V）2/10Ω＝0.625W。
[答案]（1） 2.5；（2）R1 ；（3）0.625。
27、在用伏安法测量标有“2.5V“灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件完好。
（1）小明用已有的器材、5Ω的电阻R0和另一块电压表，设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组合体相当于 。
（2）小明进行了如下实验，请补充完整。
①连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值最合适位置。
②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为 V。
③再读出R0两端的电压为1.5V。
（3）若实验操作正确，则灯泡的额定功率为 W。
[解析] （1）电压表V2可测量出电阻R0两端的电压，根据欧姆定律算出电路的电流，所以电压表V2与R0并联起来作用相当于电流表；（2）①闭合开关前，滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即b端；②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为额定电压，即2.5V，使灯泡正常发光；③再读出R0两端的电压为1.5V，此时电路的电流为：I＝U0/R0=1.5V/5Ω＝0.3A；（3）灯泡的额定功率：PL＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
[答案] （1）电流表；（2）②2.5；（3）0.75。
四、解答题（本题共7小题，第30、31小题5分，第28、29、32小题各6分，第33小题8分，第34小题9分，共45分）
28、家庭电路中，当电路发生故障时，电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡L0（检验灯泡），放在保险丝位置上，并且断开保险丝，来检查家庭电路中每个支路的情况，如图所示，当S闭合时，再逐一闭合S1、S2、S3（每次只闭合其中的一个开关）时，可能出现下列几种现象，请你根据所提供的现象判断电路的状况（选填：“短路”、“断路”或“正常”）：
（1）L0不亮，说明该支路 。
（2）L0正常发光，说明该支路 。
（3）L0发光呈暗红色，说明该支路 。
[解析] （1）当L0不亮时，说明电路是断路状态。（2）当L0正常发光时，说明L0得到了220V的电压，则该支路发生了短路。（3）L0发光呈暗红色时，说明L0与L3是串联的，两个灯分得的电压都小于220V，故不能正常发光，反而说明L3是正常的。
[答案] （1）断路；（2）短路；（3）正常。
29、图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
（1）“低温”档正常工作时的电阻是 ；
（2）“高温”档正常工作时的总电流是 ；
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg ℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
[解析] （1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P=U2/P可求“低温”档正常工作时的电阻是：
R1=U2/P低＝（220V）2/550W=88Ω；（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，P高温=P低温+P中温=550W+1100W=1650W，根据P=UI可得高温档时正常工作的电流：I=P高 /U=1650W/220V=7.5A，（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J；空气吸收的热量：Q吸=ηW=50%×1.98×106J=0.99×106J；由Q吸=cm△t可得，房间的空气温度升高：△t=Q/cm=0.99×106J/[1.1×103J/(kg·℃)×60kg] =15℃。
[答案] （1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
30、如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R1、R2为电热丝，其中R2＝242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。
（1）请分析电路图，闭合S1，当S2 时（选填“闭合”或“断开”），电熨斗处于高温挡；
（2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W。则R1的电阻是多大？
（3）电熨斗在高温挡状态下正常工作，通电多长时间电路中会产生3.9×104J的热量？
[解析] （1）闭合S1，只有电热丝R1工作，此时电熨斗处于低温挡；再闭合S2，电热丝R1和电热丝R2同时工作，电熨斗处于高温挡。（2）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W，电源电压为220V，P额＝U额I，I＝U额/R1,那么P额＝U额2/R1, R1＝U额/P额＝（220V）2/1100W＝44Ω；（3）当电熨斗在高温挡状态下正常工作，此时R1和R2并联，P2＝U22/R2＝(220V)2/242Ω＝200W，P总＝P额+P2＝1300W，W＝P总t，那么通电时间t＝W/P总＝3.9×104J/1300W＝30s。
[答案] （1）闭合；（2）R1的电阻是44Ω；（3）电熨斗在高温挡状态下正常工作，通电30s电路中会产生3.9×104J的热量。
31、蓄电池充电后即使不用，储存的能量也会逐渐损失，但其电压变化很小，可认为恒定不变。如图是电压为10伏、容量为10Ａ·h的某品牌蓄电池剩余容量随时间变化的图线。现有一只该种蓄电池充足电，存放6个月，用来给一盏标有“10V、8W”的电灯供电电灯供电。求：
（1）蓄电池容量为“10Ａ·h”，它表示：若该蓄电池以1安的电流为用电器供电，可以工作10小时；则当该蓄电池以2安的电流为用电器供电时，可以工作 小时；
（2）此灯正常发光时的电阻是 ；
（3）存放6个月的该蓄电池最多可给此灯提供多少电能？
[解析] （1）t=10Ａ·h /2A=5h；（2）灯泡的电阻为R=U2/P=（10V）2/8W=12.5Ω；（3）此灯正常发光时的电流为I′=U/R=10V/12.5Ω=0.8A,由图象可知，存放6个月后，该电池还有电量为：q′=q×80%=10A·h×80%=8A·h；则还能提供2A的电流的时间：t′=8A·h /0.8A=10h；能提供的电能Q=Pt′=8W×10×3600s=2.88×105J。
[答案]（1）灯可以工作5h；（2）灯的电阻为12.5Ω；（3）能提供的电能为2.88×105。
32、小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示。她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？
（3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是多少？
[解析] 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压。（1）由P＝UI＝U2/R可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝UL2/PL＝(6V)2/6W＝6Ω；（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑动变阻器的滑片P在中点时电路中的电流：I＝U/(RL+1/2R)＝12V/(6Ω+1/2×20Ω)＝0.75A，电压表的示数（即灯泡两端的电压）：UL′＝IRL＝0.75A×6Ω＝4.5V，电路消耗的总功率：P＝UI＝12V×0.75A＝9W；（3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，小灯泡正常发光时，变阻器R两端的电压：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I′＝UL/RL＝UR/R′，即6W/6Ω=6V/R′,解得：R′＝6Ω。
[答案] （1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω；（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为4.5V，电路消耗的总功率是9W；（3）当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值是6Ω。
33、去年冬天，小辉家在洗手间里安装了图甲所示的某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用。图乙是它的简化工作原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换，当开关置于1时，水龙头放出冷水。阅读该电热水龙头的说明书可知：额定电压为220V，放温水时功率为220W，放热水时功率为4000W。
（1）当开关S置于2、3触点时，水龙头放出的水是 （填“温水”或“热水”），此时电路的总电流为 安。
（2）R1的电阻是多大？
（3）当水龙头放热水时，如果进水口的水温是14℃，放出热水的水温能达到50℃．如果该水龙头的电热效率为63%，水龙头流出1kg的热水要加热多长时间？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
[解析] （1）开关处于位置1时，电路断路，R1、R2均没有接入电路，放出来的是冷水，开关处于触点1、2时，电阻R1单独接入电路；开关处于触点2、3时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，总电阻比开关处于位置1、2时小，电源电压不变，由P＝U2/R可知，开关处于位置2、3时，电路中总电阻小，功率大，放出来的是热水；此时电路的总电流：I＝P热/U＝4000W/220V≈18.2A；（2）当开关处于位置1、2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，功率小，可见此时放出的是温水；由表格可知：温水功率P温水＝220W，由P＝U2/R得：R1＝U2/P保＝（220V）2/220W＝220Ω；（3）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0））＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（50℃﹣14℃）＝1.512×105J；根据η＝Q吸/W知消耗的电能：W＝Q吸/η＝1.512×105J/63%＝2.4×105J；根据W＝Pt知加热时间：t＝W/P=2.4×105J/4000W＝60s。
[答案] （1）当开关S置于2、3触点时，水龙头放出的水是热水，此时电路的总电流为18.2A；（2）R1的电阻是220Ω；（3）水龙头流出1kg的热水要加热60s。
34、为了反对浪费，响应“光盘行动”的号召，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器会发出提示音，其原理如图所示其中，空餐盘质量为100g。电源电压恒为3V，提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示：
（1）开关闭合后，当载盘台的总质量是100g时，通电20s，电路中消耗的总电能是多少？
（2）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，此时盘内剩余食物的质量是多少？
（3）小明想在原有的设计上进行改进，在提示音的电流仍为0.03A时发出提示音，但可以减少盘内剩余食物质量，请你帮他想一些方法。
[解析] 两只灯泡A和B，规格分别为“12V，6W”和“6V，3W”。（1）A、B两灯泡分别加上各自的额定电压时，实际功率就是额定功率，PA大于PB，A灯亮；（2）由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压、额定功率，由P＝U2/R的变形式R＝U2/P有RA＝UA额2/PA额＝(12V)2/6W＝24Ω，RB＝UB额2/PB额＝(6V)2/3W＝12Ω，A灯泡的电阻较大，两灯泡串联接在3V的电压之间，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率较大，A灯泡较亮，（3）将A、B两灯泡并联接在3V的电压之间，因并联电路的电压相等，所以，由P＝U2/R可知，B灯泡的实际功率较大，B灯泡较亮。
[答案] （1）A、B两灯泡分别加上各自的额定电压时，A灯亮；（2）若将A、B两灯泡串联接在3V的电压之间，A灯泡较亮；（3）若将A、B两灯泡并联接在3V的电压之间，B灯泡较亮。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21清风明月
