初中物理试卷人教版2021-2022学年九年级下学期第十八章试卷
一、单选题
1．（2021九上·日照期中）一个标有“220V 440W”的电热器，当通过它的电流为1A时，它的实际功率（ ）
A．等于额定功率 B．大于额定功率
C．小于额定功率 D．无法判断
【答案】C
【知识点】额定功率；实际功率
【解析】【解答】根据电热器的规格可知，电热器的额定电流为2A，当通过它的电流为1A时，它的实际功率小于额定功率.
故答案为：C．
【分析】根据用电器的电压和电功率可以计算电流；实际电流小于额定电流，实际电功率小于额定电功率。
2．（2021八上·深圳竞赛）室内有几种用电器：1.5 kW的电饭煲、200 W的电灯、750 W的取暖器、250 W的电视机和2 kW的空调器．如果进线处只有13 A的保险丝，供电电压为220 V，为用电安全，下列情况下不能同时使用的是（ ）．
A．电饭煲和电灯 B．取暖器和空调器
C．电饭煲和空调器 D．电灯、电视机和空调器
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】当保险丝达到最大电流时电路中的总功率P＝UI＝220V×13A＝2860W。
电饭煲和电灯同时使用的功率为：P1＝(1500＋200)W＝1700W＜2860W，可以同时使用，故A不合题意；
取暖器和空调器同时使用的功率为：P2＝(750＋2000)W＝2750W＜2860W，可以同时使用，故B不合题意；
电饭煲和空调器同时使用的功率为：P3＝(1500＋2000)W＝3500W＞2860W，不可以同时使用，故C符合题意；
电灯、电视机和空调器同时使用的功率为：P4＝(200＋250＋2000)W＝2450W＜2860W，可以同时使用，故D不合题意。
故选C。
【分析】首先根据P=UI计算出家庭电路所能承受的最大电功率，然后将各个选项中用电器的功率相加，再与最大电功率进行比较即可。
3．（2021九上·招远期中）用如图所示的装置“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。下列说不正确的是（ ）
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R2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热量的多少
D．该实验采用的是转换法和控制变量法
【答案】A
【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错误，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正确，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的变化来判断电流产生的热量的多少，C正确，不符合题意；
D．该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，控制电流和通电时间相同，用到了控制变量法，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，用到了转换法，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少属于转换法；电阻产生的热量与电流大小、通电时间和电阻的大小有关，当研究其中一个因素的影响时，要控制其他因素相同，即控制变量法。
4．（2021九上·招远期中）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】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；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】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，根据并联电路的特点和欧姆定律表示出干路电流即可求出电源的电压；根据电阻的串联和P=UI=求出电路的总功率。
5．（2021九上·浦城期中）下列用电器的额定电流最接近 的是（ ）
A．家用电冰箱 B．电视机 C．节能灯 D．热水器
【答案】D
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】家用电器的额定电压都是220V，根据我们对用电器电功率的了解和电动率公式的变形式I= 分别算出这四个用电器的电流
A．家用电冰箱的电功率约为200W，由I= 得，电冰箱的电流约为1A，A不符合题意；
B．电视机的电功率约为100W，由I= 得，电视机的电流约为0.5A，B不符合题意；
C．节能灯的电功率约为10W，由I= 得，节能灯的电流约为0.05A，C不符合题意；
D.电压力锅的电功率约为900W，由I= 得，电压力锅的电流约为4A，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】家用电器的额定电压都是220V，根据我们对用电器电功率的了解和电动率公式的变形式I= 分别算出这四个用电器的电流。
6．（2021八上·深圳竞赛）如图所示，电源为恒流电源(能始终提供恒定的电流)，R0为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表．移动滑动变阻器R的滑片，则下列电压表示数U和电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】电压表测的是R0两端的电压，设恒流电源的电流为I0，由欧姆定律得U＝(I0－I)R0，即U＝I0R0－IR0，可知U与I的图象为一次函数，故A、B错误；
电路总功率P＝UI0＝(I0－I)·R0I0＝I02R0－I0R0I，可知P与I的图象为一次函数，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】（1）（2）根据图片可知，变阻器R和定值电阻R0并联，电压表测R0两端的电压，电流表测变阻器R的电流。首先根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过R0的电流，再根据U=IR计算出电压表的示数，然后根据得到的关系式分析U和I的数量关系，并确定图像的形状。
（3）（4）根据公式P=UI总，代入前面的数据，得到总功率P与电流I的数量关系式，从而确定图像的形状即可。
7．（2021·广东）图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合.①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光.灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（ ）
A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据可知，当额定电压相同时，电阻与额定功率成反比。
因为3W<6W，
所以R1>R2；
只闭合S1，灯泡L1和L串联；只闭合S2，灯泡L2和L串联；
根据R总=R1+R可知，②中的总电阻小于①；
那么②中的总电流大于①；
根据P=I2R可知，灯泡L在②中的电功率较大，亮度较大。
故选A。
【分析】首先根据比较L1与L2的电阻大小，再根据R总=R1+R比较总电阻的大小，进而确定通过灯泡L的电流大小变化，最后根据P=I2R比较L实际功率大小和亮度变化。
8．（2021九上·新泰期中）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向左移动，在此过程中，下列表述正确的是（ ）
①电流表示数变小
②灯泡L亮度不变
③电压表示数不变
④变阻器连入电路的电阻变小
A．①②③④ B．只有①② C．只有③④ D．只有①②③
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】③变阻器与灯并联，电压表测电源电压，故电压表示数不变；故③正确；
②根据并联电路电压的规律，灯的电压不变，根据 灯的功率不变，灯L亮度不变，故②正确；
④将滑动变阻器R的滑片向左移动后，变阻器连入电路中的电阻变大，故④错误；
①电流表测并联电路的电流，因变阻器连入电路中的电阻变大，根据电阻的并联规律，故并联的总电阻变大，由欧姆定律，干路电流即电流表示数变小，故①正确。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路电压的规律，灯的电压不变，根据分析灯的亮度变化；电流表测并联电路的电流，根据电阻的并联规律，由欧姆定律得出电流表示数变化。
9．（2020九上·德保期末）在用电高峰时，家中的电压会比220V稍微低一些。一盏标有“220V 100W”的白炽灯，它在用电高峰和其他时段相比（ ）
A．发光亮度增大，实际功率增大 B．发光亮度减小，实际功率减小
C．实际功率增大，消耗电能增大 D．实际功率减小，消耗电能减小
【答案】B
【知识点】实际功率
【解析】【解答】“220V， 100W”的灯泡表示灯泡的额定电压是220V，额定功率是100W，当灯泡两端电压等于220V时，灯泡的功率等于100W，小灯泡正常发光；在用电高峰时，家庭电路中的电压会比其他时段的220V稍微降低，因此实际功率小于额定功率100W；灯泡发光较暗，因不知道时间，所以不能用W= Pt求得其消耗电能。故 ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】灯泡的实际功率由它两端的实际电压决定的，实际电压大时实际功率大，实际电压小时实际功率小。
10．（2020九上·清新期末）甲、乙两只灯泡的I－U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端电压为2 V时，乙灯消耗的功率是（ ）
A．2 W B．0.8 W C．1. 2 W D．3 W
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】将甲、乙两灯串联在电路中，串联电路中各处的电流相等，当甲灯两端的电压为2V时，所以，由图象可知通过甲的电流（即通过乙的电流）I乙=I甲=0.4A
此时乙灯泡两端的电压U乙=3V，则乙灯消耗的功率P乙=U乙I乙=3V×0.4A=1.2W
故答案为：C。
【分析】通过两灯的电流相等，当甲灯两端电压为2V时，从图中找出此时电路中的电流，再找出此时乙灯的电压，根据P=UI计算乙灯消耗的功率。
二、多选题
11．（2021九上·日照期中）如图所示，L1“3V 3W”、L2“3V 1.5W”灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A．L1和L2的电阻之比是2：1 B．L1和L2的电流之比是1：1
C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W
【答案】B,D
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关，两灯泡串联。
A．灯泡L1的电阻R1==3Ω
灯泡L2的电阻R2==6Ω
则L1和L2的电阻之比
A不符合题意；
B．因串联电路处处电流相等，所以通过L1和L2的电流之比是1∶1，B符合题意；
C．因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻
R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω
电路电流I=A
L1两端电压U1=IR1=A×3Ω=1V
C不符合题意；
D．两灯消耗的总功率P=UI=3V×A=1W
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据用电器的电功率和电压，可以计算电阻大小；利用总电压和在的比值两山间电流，根据电流和电阻乘积计算分压；根据电压和电流的乘积，计算电功率；在串联电路中，电流处处相等。
12．（2021·潍坊）某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。 为电热丝，且 ， 为滑动变阻器， 为热敏电阻（置于电热水器内）， 阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当 中的电流 时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．热水器的加热功率是保温功率的4倍
B．S1闭合，当衔铁吸下后，热水器处于加热状态
C．当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为250Ω
D．若提高热水设置温度，应向左移动R3滑片
【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】AB．衔铁未吸下时，为简单电路，吸下时为串联电路，根据 ，未吸下为加热，吸下为保温，加热功率和保温功率比
A符合题意，B不符合题意；
C．当热水温度设置为55℃时，R0阻值为150Ω，电流0.015A，R3连入电路的阻值为
C符合题意；
D．若提高热水设置温度，则热敏电阻阻值降低，需要减少吸下衔铁的电流值，所以应向右移动R3滑片，增大电阻，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】通过功率公式可知，电压一定时，电路中的电阻越大，电路的功率就越低，电阻越小，电路的功率就越高；结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
三、填空题
13．（2021·邵阳）小李周一上学时观察了家里电能表的示数如图甲所示，第二天同一时间再看了一下电能表的示数如图乙所示，这段时间他家消耗的电能是 。
【答案】11.2
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】消耗的电能即电能表两次示数之差，即
【分析】通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能，再利用度和焦耳之间的进率进行单位换算即可。
14．（2021·贵港）如图所示的电能表的读数是 kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。
【答案】201.8；0.6
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表的读数是201.8kW·h。
若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了
故此时用电器消耗了 。
【分析】测量电流做功或消耗的电能，可以利用电能表来测量，需要注意的是电能表的最后一位是小数；通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动600圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能。
15．（2021九上·秦皇岛期中）央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），这里利用了电流的 效应。已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则 段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越 （“大”或“小”），电阻越大。
【答案】热；ab；小
【知识点】影响电阻大小的因素；电流的热效应
【解析】【解答】锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，由于锡纸条有电阻，当有电流通过时，会产生热量，这是利用了电流的热效应。
由图可知，锡纸条上相同长度的ab的段、bc段、cd段，ab段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小、电阻越大。
【分析】当有电流通过导体时，会产生热量，这是电流的热效应。
决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。（电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关）
16．（2021九上·招远期中）如图所示是某电饭锅内部加热器原理图，它有加热和保温两挡，开关S闭合时，电饭锅处于 挡，已知电阻R1的阻值为440Ω，电阻R2的阻值为44Ω，则电饭锅处于保温状态正常工作时消耗的功率是 W，电饭锅处于加热状态正常工作时消耗的功率是 W。
【答案】加热；110；1210
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由电路图可知，当开关S断开时，电路为R1的简单电路；当开关S闭合时，R1与R2并联；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，开关S闭合时，电路的总电阻最小，由
可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，电饭锅处于加热挡；
（2）当开关S断开时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于保温挡，电饭锅保温时电路消耗的功率
（3）当开关S闭合时，R1与R2并联，电饭锅处于加热挡，电饭锅加热时电路消耗的功率
【分析】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，根据并联电路电阻规律和可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越小，电路的总功率越大，电饭锅处于加热状态，反之处于保温状态；根据求出电饭锅保温时电路消耗的功率，根据求出电饭锅加热时电路消耗的功率。
17．（2021九上·招远期中）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上，小灯泡恰能正常工作。通过小灯泡的电流是 A，定值电阻R＝ Ω，该电路工作10s，定值电阻产生的热量是 J。
【答案】0.3；20；18
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】由P＝UI知道，灯泡正常发光时的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压UR＝U﹣UL＝16V﹣10V＝6V
因串联电路中各处的电流相等，所以由 知道，定值电阻R的阻值
电路工作10s定值电阻产生的热量
【分析】由P＝UI求得灯泡正常发光时的电流，利用串联电路中总电压等于各分电压之和求得定值电阻两端的电压，进一步由 求得定值电阻R的阻值，利用Q=I Rt求得电路工作10s定值电阻产生的热量。
18．（2021·鞍山）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大阻值为 Ω，电路的最大总功率为 W，滑动变阻器的最大功率为 W。
【答案】20；3.6；0.9
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】观察图甲，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，两电阻串联，变阻器接入电路的电阻在变大，电路的总电阻在变大，电源电压不变，则电路的电流在变小，观察图乙，图线的方向应该是从左往右，当滑片P移动到最右端时，R2的电压是4V，流过R2的电流是0.2A，根据欧姆定律的变换式可知，这时R2的阻值是
R2的最大阻值是20Ω。
要求电路的最大总功率，根据电功率的公式 ，电源电压不变，则需要电路的电流最大，这时电路的总电阻最小，即要求变阻器接入电路的电阻最小，为0，这时变阻器两端的电压也为0，观察图乙，当电压为0时，电路的电流是0.6A，这是电路的最大电流；接下来求电源电压，观察图乙，当电压为0时，电路的电流是0.6A，这时只有电阻R1接入电路，设电源电压是U，根据欧姆定律可知
再观察图乙，当电压为4V时，电路的电流是0.2A，这时两个电阻都接入电路，R2的电压是4V，则R1的电压是 ，对R1根据欧姆定律可知
联立上面两条方程，可解得 、 ；那么电路的最大电流是0.6A， ，根据电功率的公式 ，电路的最大总功率是
电路的最大总功率是3.6W。
设滑片P在某个位置时，滑动变阻器的功率达到最大，根据 可知
观察这个上式，可想到当 时，分母的值可以达到最小，是40Ω，那么 的值达到最大，其大小是0.9W，即滑动变阻器的最大功率为0.9W。
【分析】根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值计算最大电阻；利用总电压和电流的乘积计算最大电功率；根据滑动变阻器的取值和定值电阻的阻值相等，计算滑动变阻器的最大电功率。
四、实验探究题
19．（2020九上·德保期末）小明和小红想利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系”。两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在质量和初温都相同的煤油中，每一烧瓶中各插有一支温度计。请回答下列问题：
（1）二个相同的瓶中装了质量相等的煤油，这样就可以利用煤油升高的温度来间接表示有多少电能转化为 能；
（2）小红问小明“水比较容易获得，为什么不用水代替煤油”，对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（______）
A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度 D．因为煤油有比较小比热容
（3）采用如图所示这种 （选填“串联”或“并联”)连接方式，的目是控制整个电路电流、时间相同，电阻 （选填“相同”或“不同”)，运用 (选填“控制变量”或“转化”)法。合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生的热量的多少是通过温度计示数变化反映出来，这种研究方法叫 (选填“控制变量”或“转化”)法；
（4）实验中，小明和小红发现内有2R电阻丝的烧瓶中温度计的示数升高得 (选填“慢”或“快”)。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越
(选填“大”或“小”)，产生的热量越多。
【答案】（1）内
（2）D
（3）串联；不同；控制变量；转换
（4）快；大
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热温度会升高，利用转换法，根据煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，电流通过电阻丝把电能转化为内能。
(2)由于借助煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，所以，温度的变化越明显越好，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，由于煤油的比热容较小，所以温度变化较大，故答案为：D。
(3)由图知道，两只电阻串联在电路中。
在串联电路中，保证了通过它们的电流和通电时间都相同，又因为实验电阻不同，即应用了控制变量法。
通过两电阻丝产生热量的多少则通过温度计的示数反映出来的，即又应用了转换法。
(4)由焦耳定律Q=I2Rt知道，在电流和通电时间相同的情况下，2R电阻丝的烧瓶中温度计的示数升高得快。
由实验知道，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越导体的电阻越大，产生的热量越多。
【分析】（1）电流通过电阻丝做功，并且产生热量，在此应用了转换法，把电流做功的多少表现出来。
（2）为了便于观察实验现象，温度变化越明显越好，应从两者的物理特性进行选择。
（3）串联电路中，电流是处处相等的；影响电热多少的因素有多个，实验中采用的是控制变量法；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
（4）B烧瓶中温度计的示数升高的快说明B烧瓶中的煤油吸收的热量多，而AB两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt分析判断。
20．（2020九上·清新期末）某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω，实验室有如下器材：电源(电压为6 V)、电流表(0~0.6 A 0~3 A)、电压表(0~3 V0~15 V)、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R1(5 Ω 0.5 A)、R2(50 Ω 0.5 A)、R3(500 Ω 1 A)。同学们设计的电路如图甲所示：
（1）最合适的滑动变阻器应选用 (选填“R1”“R2”或“R3”)；
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 ；
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A，灯泡两端的电压是 V，此时小灯泡的电阻是 Ω(电阻计算的结果保留两位小数)，灯泡的实际功率是 W；
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丁)，根据图象提供的信息，算出小灯泡的额定功率为 W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)；
【答案】（1）R2
（2）把指针调至零刻线（调零）
（3）0.22；1.8；8.18；0.396
（4）0.625；增大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡正常工作时电流为
测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U'=U-UL=6V-2.5V=3.5V
滑动变阻器电阻为：
滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻，“5Ω 0.5A”电阻太小，“500Ω 1A”电阻太大，“50Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适。
(2)实验前，电流表指针没有在零刻度，需要调零。
(3)电流表使用0～0.6A量程，示数为0.22A；灯泡额定电压为2.5V，电压表使用0～3V量程，示数为1.8V。
此时小灯泡的电阻
灯泡的实际功率是P'=UL′IL′=1.8V×0.22A=0.396W
(4)在图象中查得，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，所以P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
灯丝的电压增大，温度升高，电阻增大。
【分析】（1）选择滑动变阻器的规格，要从电路需要滑动变阻器的最大电阻和电路通过的最大电流考虑：滑动变阻器的最大阻值要稍大于电路需要滑动变阻器的最大阻值，滑动变阻器允许通过的最大电流大于电路最大电流。
（2）实验前，要看电表的指针是否指零刻度，不在零刻度要进行调零。
（3）电流表和电压表读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数。根据R=计算电阻，根据P=UI计算功率。
（4）在图像上找到灯泡2.5V下的电流，根据P=UI计算额定功率。灯丝的电阻受温度影响很大，随温度的升高而增大。
五、计算题
21．（2021九上·滨海期中）有一种电热水器，其水箱中装入50kg的水后，通电把水从20℃加热到60℃。已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）若已知加热过程消耗的总电能为1×107J，求热水器的热效率。
【答案】（1）解：根据
水吸收的热量
答：水吸收的热量为 ；
（2）解：已知加热过程消耗的总电能为1×107J，根据热机效率的计算公式可得，热水器的热效率为
答：若已知加热过程消耗的总电能为1×107J，热水器的热效率为84%。
【知识点】热量的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（2）根据热量和消耗的总能量的比值，计算效率。
22．（2021·重庆）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R2的阻值为30Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。
【答案】（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电阻R1的阻值
答：电阻R1的阻值是10Ω；
（2）当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通电10s电阻R2产生的热量
答：当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量是3J。
【知识点】欧姆定律及其应用；焦耳定律
【解析】【分析】（1）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；
（2）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。
1 / 1初中物理试卷人教版2021-2022学年九年级下学期第十八章试卷
一、单选题
1．（2021九上·日照期中）一个标有“220V 440W”的电热器，当通过它的电流为1A时，它的实际功率（ ）
A．等于额定功率 B．大于额定功率
C．小于额定功率 D．无法判断
2．（2021八上·深圳竞赛）室内有几种用电器：1.5 kW的电饭煲、200 W的电灯、750 W的取暖器、250 W的电视机和2 kW的空调器．如果进线处只有13 A的保险丝，供电电压为220 V，为用电安全，下列情况下不能同时使用的是（ ）．
A．电饭煲和电灯 B．取暖器和空调器
C．电饭煲和空调器 D．电灯、电视机和空调器
3．（2021九上·招远期中）用如图所示的装置“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。下列说不正确的是（ ）
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R2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热量的多少
D．该实验采用的是转换法和控制变量法
4．（2021九上·招远期中）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
5．（2021九上·浦城期中）下列用电器的额定电流最接近 的是（ ）
A．家用电冰箱 B．电视机 C．节能灯 D．热水器
6．（2021八上·深圳竞赛）如图所示，电源为恒流电源(能始终提供恒定的电流)，R0为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表．移动滑动变阻器R的滑片，则下列电压表示数U和电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（2021·广东）图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合.①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光.灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（ ）
A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
8．（2021九上·新泰期中）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向左移动，在此过程中，下列表述正确的是（ ）
①电流表示数变小
②灯泡L亮度不变
③电压表示数不变
④变阻器连入电路的电阻变小
A．①②③④ B．只有①② C．只有③④ D．只有①②③
9．（2020九上·德保期末）在用电高峰时，家中的电压会比220V稍微低一些。一盏标有“220V 100W”的白炽灯，它在用电高峰和其他时段相比（ ）
A．发光亮度增大，实际功率增大 B．发光亮度减小，实际功率减小
C．实际功率增大，消耗电能增大 D．实际功率减小，消耗电能减小
10．（2020九上·清新期末）甲、乙两只灯泡的I－U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端电压为2 V时，乙灯消耗的功率是（ ）
A．2 W B．0.8 W C．1. 2 W D．3 W
二、多选题
11．（2021九上·日照期中）如图所示，L1“3V 3W”、L2“3V 1.5W”灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（ ）
A．L1和L2的电阻之比是2：1 B．L1和L2的电流之比是1：1
C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W
12．（2021·潍坊）某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。 为电热丝，且 ， 为滑动变阻器， 为热敏电阻（置于电热水器内）， 阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当 中的电流 时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．热水器的加热功率是保温功率的4倍
B．S1闭合，当衔铁吸下后，热水器处于加热状态
C．当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为250Ω
D．若提高热水设置温度，应向左移动R3滑片
三、填空题
13．（2021·邵阳）小李周一上学时观察了家里电能表的示数如图甲所示，第二天同一时间再看了一下电能表的示数如图乙所示，这段时间他家消耗的电能是 。
14．（2021·贵港）如图所示的电能表的读数是 kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。
15．（2021九上·秦皇岛期中）央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图乙），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图甲），这里利用了电流的 效应。已知锡纸条上ab，bc，cd段长度相等，则 段的电阻最大，因为材料和长度相同时，横截面积越 （“大”或“小”），电阻越大。
16．（2021九上·招远期中）如图所示是某电饭锅内部加热器原理图，它有加热和保温两挡，开关S闭合时，电饭锅处于 挡，已知电阻R1的阻值为440Ω，电阻R2的阻值为44Ω，则电饭锅处于保温状态正常工作时消耗的功率是 W，电饭锅处于加热状态正常工作时消耗的功率是 W。
17．（2021九上·招远期中）把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上，小灯泡恰能正常工作。通过小灯泡的电流是 A，定值电阻R＝ Ω，该电路工作10s，定值电阻产生的热量是 J。
18．（2021·鞍山）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大阻值为 Ω，电路的最大总功率为 W，滑动变阻器的最大功率为 W。
四、实验探究题
19．（2020九上·德保期末）小明和小红想利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系”。两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在质量和初温都相同的煤油中，每一烧瓶中各插有一支温度计。请回答下列问题：
（1）二个相同的瓶中装了质量相等的煤油，这样就可以利用煤油升高的温度来间接表示有多少电能转化为 能；
（2）小红问小明“水比较容易获得，为什么不用水代替煤油”，对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（______）
A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度 D．因为煤油有比较小比热容
（3）采用如图所示这种 （选填“串联”或“并联”)连接方式，的目是控制整个电路电流、时间相同，电阻 （选填“相同”或“不同”)，运用 (选填“控制变量”或“转化”)法。合上开关，经过一段时间，两电阻丝产生的热量的多少是通过温度计示数变化反映出来，这种研究方法叫 (选填“控制变量”或“转化”)法；
（4）实验中，小明和小红发现内有2R电阻丝的烧瓶中温度计的示数升高得 (选填“慢”或“快”)。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越
(选填“大”或“小”)，产生的热量越多。
20．（2020九上·清新期末）某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为10 Ω，实验室有如下器材：电源(电压为6 V)、电流表(0~0.6 A 0~3 A)、电压表(0~3 V0~15 V)、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R1(5 Ω 0.5 A)、R2(50 Ω 0.5 A)、R3(500 Ω 1 A)。同学们设计的电路如图甲所示：
（1）最合适的滑动变阻器应选用 (选填“R1”“R2”或“R3”)；
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 ；
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A，灯泡两端的电压是 V，此时小灯泡的电阻是 Ω(电阻计算的结果保留两位小数)，灯泡的实际功率是 W；
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丁)，根据图象提供的信息，算出小灯泡的额定功率为 W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)；
五、计算题
21．（2021九上·滨海期中）有一种电热水器，其水箱中装入50kg的水后，通电把水从20℃加热到60℃。已知水的比热容为c水=4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）若已知加热过程消耗的总电能为1×107J，求热水器的热效率。
22．（2021·重庆）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R2的阻值为30Ω。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】额定功率；实际功率
【解析】【解答】根据电热器的规格可知，电热器的额定电流为2A，当通过它的电流为1A时，它的实际功率小于额定功率.
故答案为：C．
【分析】根据用电器的电压和电功率可以计算电流；实际电流小于额定电流，实际电功率小于额定电功率。
2．【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】当保险丝达到最大电流时电路中的总功率P＝UI＝220V×13A＝2860W。
电饭煲和电灯同时使用的功率为：P1＝(1500＋200)W＝1700W＜2860W，可以同时使用，故A不合题意；
取暖器和空调器同时使用的功率为：P2＝(750＋2000)W＝2750W＜2860W，可以同时使用，故B不合题意；
电饭煲和空调器同时使用的功率为：P3＝(1500＋2000)W＝3500W＞2860W，不可以同时使用，故C符合题意；
电灯、电视机和空调器同时使用的功率为：P4＝(200＋250＋2000)W＝2450W＜2860W，可以同时使用，故D不合题意。
故选C。
【分析】首先根据P=UI计算出家庭电路所能承受的最大电功率，然后将各个选项中用电器的功率相加，再与最大电功率进行比较即可。
3．【答案】A
【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错误，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正确，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的变化来判断电流产生的热量的多少，C正确，不符合题意；
D．该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，控制电流和通电时间相同，用到了控制变量法，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，用到了转换法，D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少属于转换法；电阻产生的热量与电流大小、通电时间和电阻的大小有关，当研究其中一个因素的影响时，要控制其他因素相同，即控制变量法。
4．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；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】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，根据并联电路的特点和欧姆定律表示出干路电流即可求出电源的电压；根据电阻的串联和P=UI=求出电路的总功率。
5．【答案】D
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】家用电器的额定电压都是220V，根据我们对用电器电功率的了解和电动率公式的变形式I= 分别算出这四个用电器的电流
A．家用电冰箱的电功率约为200W，由I= 得，电冰箱的电流约为1A，A不符合题意；
B．电视机的电功率约为100W，由I= 得，电视机的电流约为0.5A，B不符合题意；
C．节能灯的电功率约为10W，由I= 得，节能灯的电流约为0.05A，C不符合题意；
D.电压力锅的电功率约为900W，由I= 得，电压力锅的电流约为4A，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】家用电器的额定电压都是220V，根据我们对用电器电功率的了解和电动率公式的变形式I= 分别算出这四个用电器的电流。
6．【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】电压表测的是R0两端的电压，设恒流电源的电流为I0，由欧姆定律得U＝(I0－I)R0，即U＝I0R0－IR0，可知U与I的图象为一次函数，故A、B错误；
电路总功率P＝UI0＝(I0－I)·R0I0＝I02R0－I0R0I，可知P与I的图象为一次函数，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】（1）（2）根据图片可知，变阻器R和定值电阻R0并联，电压表测R0两端的电压，电流表测变阻器R的电流。首先根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过R0的电流，再根据U=IR计算出电压表的示数，然后根据得到的关系式分析U和I的数量关系，并确定图像的形状。
（3）（4）根据公式P=UI总，代入前面的数据，得到总功率P与电流I的数量关系式，从而确定图像的形状即可。
7．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据可知，当额定电压相同时，电阻与额定功率成反比。
因为3W<6W，
所以R1>R2；
只闭合S1，灯泡L1和L串联；只闭合S2，灯泡L2和L串联；
根据R总=R1+R可知，②中的总电阻小于①；
那么②中的总电流大于①；
根据P=I2R可知，灯泡L在②中的电功率较大，亮度较大。
故选A。
【分析】首先根据比较L1与L2的电阻大小，再根据R总=R1+R比较总电阻的大小，进而确定通过灯泡L的电流大小变化，最后根据P=I2R比较L实际功率大小和亮度变化。
8．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】③变阻器与灯并联，电压表测电源电压，故电压表示数不变；故③正确；
②根据并联电路电压的规律，灯的电压不变，根据 灯的功率不变，灯L亮度不变，故②正确；
④将滑动变阻器R的滑片向左移动后，变阻器连入电路中的电阻变大，故④错误；
①电流表测并联电路的电流，因变阻器连入电路中的电阻变大，根据电阻的并联规律，故并联的总电阻变大，由欧姆定律，干路电流即电流表示数变小，故①正确。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路电压的规律，灯的电压不变，根据分析灯的亮度变化；电流表测并联电路的电流，根据电阻的并联规律，由欧姆定律得出电流表示数变化。
9．【答案】B
【知识点】实际功率
【解析】【解答】“220V， 100W”的灯泡表示灯泡的额定电压是220V，额定功率是100W，当灯泡两端电压等于220V时，灯泡的功率等于100W，小灯泡正常发光；在用电高峰时，家庭电路中的电压会比其他时段的220V稍微降低，因此实际功率小于额定功率100W；灯泡发光较暗，因不知道时间，所以不能用W= Pt求得其消耗电能。故 ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】灯泡的实际功率由它两端的实际电压决定的，实际电压大时实际功率大，实际电压小时实际功率小。
10．【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】将甲、乙两灯串联在电路中，串联电路中各处的电流相等，当甲灯两端的电压为2V时，所以，由图象可知通过甲的电流（即通过乙的电流）I乙=I甲=0.4A
此时乙灯泡两端的电压U乙=3V，则乙灯消耗的功率P乙=U乙I乙=3V×0.4A=1.2W
故答案为：C。
【分析】通过两灯的电流相等，当甲灯两端电压为2V时，从图中找出此时电路中的电流，再找出此时乙灯的电压，根据P=UI计算乙灯消耗的功率。
11．【答案】B,D
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关，两灯泡串联。
A．灯泡L1的电阻R1==3Ω
灯泡L2的电阻R2==6Ω
则L1和L2的电阻之比
A不符合题意；
B．因串联电路处处电流相等，所以通过L1和L2的电流之比是1∶1，B符合题意；
C．因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻
R=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω
电路电流I=A
L1两端电压U1=IR1=A×3Ω=1V
C不符合题意；
D．两灯消耗的总功率P=UI=3V×A=1W
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】根据用电器的电功率和电压，可以计算电阻大小；利用总电压和在的比值两山间电流，根据电流和电阻乘积计算分压；根据电压和电流的乘积，计算电功率；在串联电路中，电流处处相等。
12．【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】AB．衔铁未吸下时，为简单电路，吸下时为串联电路，根据 ，未吸下为加热，吸下为保温，加热功率和保温功率比
A符合题意，B不符合题意；
C．当热水温度设置为55℃时，R0阻值为150Ω，电流0.015A，R3连入电路的阻值为
C符合题意；
D．若提高热水设置温度，则热敏电阻阻值降低，需要减少吸下衔铁的电流值，所以应向右移动R3滑片，增大电阻，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】通过功率公式可知，电压一定时，电路中的电阻越大，电路的功率就越低，电阻越小，电路的功率就越高；结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
13．【答案】11.2
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】消耗的电能即电能表两次示数之差，即
【分析】通过月初和月末电能表的示数求解本月消耗的电能，再利用度和焦耳之间的进率进行单位换算即可。
14．【答案】201.8；0.6
【知识点】电能表参数的理解
【解析】【解答】电能表的读数是201.8kW·h。
若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了
故此时用电器消耗了 。
【分析】测量电流做功或消耗的电能，可以利用电能表来测量，需要注意的是电能表的最后一位是小数；通过电能表的表盘可以看出，每消耗一度电转盘转动600圈，结合题目给出的转盘转动的圈数求解消耗的电能。
15．【答案】热；ab；小
【知识点】影响电阻大小的因素；电流的热效应
【解析】【解答】锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，由于锡纸条有电阻，当有电流通过时，会产生热量，这是利用了电流的热效应。
由图可知，锡纸条上相同长度的ab的段、bc段、cd段，ab段横截面积较小，在材料和长度相同时，横截面积越小、电阻越大。
【分析】当有电流通过导体时，会产生热量，这是电流的热效应。
决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。（电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关）
16．【答案】加热；110；1210
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由电路图可知，当开关S断开时，电路为R1的简单电路；当开关S闭合时，R1与R2并联；因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，开关S闭合时，电路的总电阻最小，由
可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，电饭锅处于加热挡；
（2）当开关S断开时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于保温挡，电饭锅保温时电路消耗的功率
（3）当开关S闭合时，R1与R2并联，电饭锅处于加热挡，电饭锅加热时电路消耗的功率
【分析】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，根据并联电路电阻规律和可知，电源的电压一定时，电路的总电阻越小，电路的总功率越大，电饭锅处于加热状态，反之处于保温状态；根据求出电饭锅保温时电路消耗的功率，根据求出电饭锅加热时电路消耗的功率。
17．【答案】0.3；20；18
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】由P＝UI知道，灯泡正常发光时的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以定值电阻两端的电压UR＝U﹣UL＝16V﹣10V＝6V
因串联电路中各处的电流相等，所以由 知道，定值电阻R的阻值
电路工作10s定值电阻产生的热量
【分析】由P＝UI求得灯泡正常发光时的电流，利用串联电路中总电压等于各分电压之和求得定值电阻两端的电压，进一步由 求得定值电阻R的阻值，利用Q=I Rt求得电路工作10s定值电阻产生的热量。
18．【答案】20；3.6；0.9
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】观察图甲，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，两电阻串联，变阻器接入电路的电阻在变大，电路的总电阻在变大，电源电压不变，则电路的电流在变小，观察图乙，图线的方向应该是从左往右，当滑片P移动到最右端时，R2的电压是4V，流过R2的电流是0.2A，根据欧姆定律的变换式可知，这时R2的阻值是
R2的最大阻值是20Ω。
要求电路的最大总功率，根据电功率的公式 ，电源电压不变，则需要电路的电流最大，这时电路的总电阻最小，即要求变阻器接入电路的电阻最小，为0，这时变阻器两端的电压也为0，观察图乙，当电压为0时，电路的电流是0.6A，这是电路的最大电流；接下来求电源电压，观察图乙，当电压为0时，电路的电流是0.6A，这时只有电阻R1接入电路，设电源电压是U，根据欧姆定律可知
再观察图乙，当电压为4V时，电路的电流是0.2A，这时两个电阻都接入电路，R2的电压是4V，则R1的电压是 ，对R1根据欧姆定律可知
联立上面两条方程，可解得 、 ；那么电路的最大电流是0.6A， ，根据电功率的公式 ，电路的最大总功率是
电路的最大总功率是3.6W。
设滑片P在某个位置时，滑动变阻器的功率达到最大，根据 可知
观察这个上式，可想到当 时，分母的值可以达到最小，是40Ω，那么 的值达到最大，其大小是0.9W，即滑动变阻器的最大功率为0.9W。
【分析】根据滑动变阻器的最大分压和电流的比值计算最大电阻；利用总电压和电流的乘积计算最大电功率；根据滑动变阻器的取值和定值电阻的阻值相等，计算滑动变阻器的最大电功率。
19．【答案】（1）内
（2）D
（3）串联；不同；控制变量；转换
（4）快；大
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】(1)电流通过电阻丝会产生热量，瓶中的煤油吸热温度会升高，利用转换法，根据煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，电流通过电阻丝把电能转化为内能。
(2)由于借助煤油温度变化的大小来判断电流做功的多少，所以，温度的变化越明显越好，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，由于煤油的比热容较小，所以温度变化较大，故答案为：D。
(3)由图知道，两只电阻串联在电路中。
在串联电路中，保证了通过它们的电流和通电时间都相同，又因为实验电阻不同，即应用了控制变量法。
通过两电阻丝产生热量的多少则通过温度计的示数反映出来的，即又应用了转换法。
(4)由焦耳定律Q=I2Rt知道，在电流和通电时间相同的情况下，2R电阻丝的烧瓶中温度计的示数升高得快。
由实验知道，在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越导体的电阻越大，产生的热量越多。
【分析】（1）电流通过电阻丝做功，并且产生热量，在此应用了转换法，把电流做功的多少表现出来。
（2）为了便于观察实验现象，温度变化越明显越好，应从两者的物理特性进行选择。
（3）串联电路中，电流是处处相等的；影响电热多少的因素有多个，实验中采用的是控制变量法；电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
（4）B烧瓶中温度计的示数升高的快说明B烧瓶中的煤油吸收的热量多，而AB两个烧瓶中的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt分析判断。
20．【答案】（1）R2
（2）把指针调至零刻线（调零）
（3）0.22；1.8；8.18；0.396
（4）0.625；增大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)灯泡正常工作时电流为
测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U'=U-UL=6V-2.5V=3.5V
滑动变阻器电阻为：
滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻，“5Ω 0.5A”电阻太小，“500Ω 1A”电阻太大，“50Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适。
(2)实验前，电流表指针没有在零刻度，需要调零。
(3)电流表使用0～0.6A量程，示数为0.22A；灯泡额定电压为2.5V，电压表使用0～3V量程，示数为1.8V。
此时小灯泡的电阻
灯泡的实际功率是P'=UL′IL′=1.8V×0.22A=0.396W
(4)在图象中查得，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，所以P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
灯丝的电压增大，温度升高，电阻增大。
【分析】（1）选择滑动变阻器的规格，要从电路需要滑动变阻器的最大电阻和电路通过的最大电流考虑：滑动变阻器的最大阻值要稍大于电路需要滑动变阻器的最大阻值，滑动变阻器允许通过的最大电流大于电路最大电流。
（2）实验前，要看电表的指针是否指零刻度，不在零刻度要进行调零。
（3）电流表和电压表读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数。根据R=计算电阻，根据P=UI计算功率。
（4）在图像上找到灯泡2.5V下的电流，根据P=UI计算额定功率。灯丝的电阻受温度影响很大，随温度的升高而增大。
21．【答案】（1）解：根据
水吸收的热量
答：水吸收的热量为 ；
（2）解：已知加热过程消耗的总电能为1×107J，根据热机效率的计算公式可得，热水器的热效率为
答：若已知加热过程消耗的总电能为1×107J，热水器的热效率为84%。
【知识点】热量的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（2）根据热量和消耗的总能量的比值，计算效率。
22．【答案】（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电阻R1的阻值
答：电阻R1的阻值是10Ω；
（2）当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通电10s电阻R2产生的热量
答：当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量是3J。
【知识点】欧姆定律及其应用；焦耳定律
【解析】【分析】（1）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；
（2）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。
1 / 1
