九年级物理电功率综合复习（有解析）

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九年级物理电功率综合复习
一．电功与电能（共1小题）
1．下列情况中，不属于电流做功的是（　　）
A．电风扇通电转动 B．发电机发电
C．空调机制冷 D．电脑处理数据信息
二．电功的实质（共2小题）
2．生活中我们用到各种电器，以下的用电器中，工作时能量转化的主要形式与其他不同的是（　　）
A．电饭煲 B．电风扇 C．电水壶 D．电烙铁
3．下列用电器工作时主要把电能转化为机械能的是（　　）
A．电饭锅 B．洗衣机 C．节能灯 D．电视机
三．电功与电能的计算（共3小题）
4．如图所示，电源电压不变，闭合开关S1，电流表示数为0.7A，再闭合S2，电流表示数变化了0.3A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（　　）
A．3：4 B．4：3 C．3：7 D．7：3
5．现有两个定值电阻R1和R2（R1＜R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　）
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W乙＞W丙＞W丁＞W甲
C．W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D．W丙＞W丁＞W乙＞W甲
6．如图所示，电源电压不变，开关S闭合，S1由闭合到断开，电压表的示数由12V变为8V，则S1断开前后，整个电路相同时间内消耗的电能之比为　 　。
四．电功率的概念（共2小题）
7．小伟利用电能表和秒表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能为0.3kW h，则这个用电器可能是（　　）
A．洗衣机 B．家庭照明白炽灯
C．电视机 D．空调机
8．下列家用电器在正常工作时电功率最小的是（　　）
A．空调 B．电视机 C．电饭煲 D．电子钟
五．电功率的计算（共4小题）
9．某同学用“伏安法”对四个定值电阻各测量一次，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U﹣I坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点。若将这四个定值电阻并联后，接入同一电路中，则电功率最大的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
10．如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，则两表均为 　 　表，两电阻大小之比R1：R2为 　 　，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时R1、R2的连接方式是 　 　，电路总功率为P2，则P1：P2为 　 　。
11．如图甲所示电路中，电源电压不变，已知R1＝10Ω的定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙，则滑动变阻器的最大阻值是 　 　Ω，滑动变阻器R2的最大功率是 　 　W。
12．如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有加热和保温两挡，通过开关S进行调节，R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V的电源上，用加热挡工作时，电路的总功率为1000W；用保温挡工作时，电路的总功率为440W。求：
（1）电饭煲在保温挡时，开关S应 　 　（选填“闭合”或“断开”）。
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率。
六．实际功率（共3小题）
13．把标有“6V 6W”的L1和标有“6V 3W”的L2两灯串联接在12V的电源上，则（　　）
A．L1比L2亮 B．L1比L2暗 C．两灯都发光 D．两灯都不发光
14．如图所示，将标有“4V，2W“的灯泡L1和“6V，3W“的灯泡L2并联后，接在4V的电源上（设灯丝电阻不变），则（　　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮 B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯的实际功率之和大于5W D．两灯的实际功率之和等于5W
15．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（　　）
A．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光 B．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮 你 D．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
七．电功率的测量实验（共4小题）
16．同学们在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源用三节新干电池，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲的实物电路连接完整。
（2）连接电路时，开关应处于 　 　状态，闭合开关前，变阻器的滑片P应处于 　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是 　 　。
（4）小灯泡正常发光时电流表的示数如图所示，计算出小灯泡的额定功率是　 　 　W。
（5）向左移动变阻器滑片，会看到灯泡变 　 　（填“暗”或“亮”）一些，这说明灯泡的亮暗与灯泡的 　 　有关系。
17．有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验；
（1）他连接了如图甲所示的电路，图甲中　 　（填仪器名称）的量程选择不合理。
（2）正确连接电路，使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　 　W。
（3）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为　 　；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率表达式P额＝　 　（用字母表示）。
18．在“测小灯泡电功率实验”中，小灯泡L1额定电压为2.5V。
（1）图甲是小明测小灯泡L1额定功率连接不完整的实物电路图，请你用笔画线代替导线将图中未连接部分连接好，要求：滑动变阻器的滑片向左移时，灯泡变暗。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该情况的原因是　 　。
A.电流表内部短路 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光，应将滑片向　 　（选填“左”或“右”）端移动，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　 　W。
（4）测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测　 　值引起小灯泡电功率　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
（5）为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，电源电压U不变，实验步骤如下：
①闭合开关　 　，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0；
②再闭合另一个开关，　 　（选填“改变”或“不改变”）滑动变阻器滑片的位置，读出电流表的示数为I；
③小灯泡L2额定功率的表达式为P额＝　 　（用U、I0、I表示）。
八．电热的利用与防止（共1小题）
19．将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电熨斗分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　）
A．电风扇产生的热量最多 B．电视机产生的热量最多
C．电熨斗产生的热量最多 D．三个用电器产生的热量一样多
九．焦耳定律（共3小题）
20．如图所示，在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中，两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2，且密封着等量的空气。将导线a和b接入电路进行实验，下列说法不正确的是（　　）
A．若R1＝R2＝5Ω，则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
B．去掉5Ω的电阻，若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则R1和R2电阻不同
C．若R1＝R2＝5Ω，将容器外5Ω的电阻换成10Ω，则不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
21．如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置（电源和开关没有画出），两个透明容器中密封着等质量的空气。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
B．甲实验通电一段时间后，两边U形管中液面高度差一样大
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系
D．乙实验通电一段时间后，右边U形管中液面高度差比左边小
22．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　）
A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
一十．焦耳定律的计算公式及其应用（共2小题）
23．将一台“220V 100W”的电风扇，一个220V 100W”的充电器，一个“220V 100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（　　）
A．电饭锅 B．充电器 C．电风扇 D．一样多
24．甲、乙两电热器通过的电流之比为1：2，通电时间之比为3：2，电阻之比为4：3，则产生热量之比为（　　）
A．1：2 B．2：9 C．9：2 D．2：1
一十一．电功与热量的综合计算（共2小题）
25．如题图甲为某款电热水壶，其电路原理图及主要参数如图乙及表格所示，有加热和保温两个挡位，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，R1＝20R2。求：
电压 220V/50Hz
容量 1升
保温挡 55W
加热挡
（1）R1的阻值是多少？
（2）加热挡的电功率是多大？
（3）在额定电压下，高温挡工作时将1kg、初温20℃的水加热至75℃需要多长时间？[假设电热全部被水吸收；水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
26．如图中为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据，其中水杨和热水箱中均已加满水。
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 800W
保温功率 88W
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于　 　状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2×103J/（kg ℃））
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃所消耗的电能为多少？
一十二．电功与热量的综合计算（共1小题）
27．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝（R1＞R2），单独闭合S1为低温挡、单独闭合S2为中温挡、同时闭合S1、S2为高温挡，其铭牌如表所示，求
（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg ℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到80℃，至少需要多长时间。
加热效率 80%
额定电压 220V
电功率 低温挡 440W
中温挡 880W
高温挡
一十三．探究用电器的电功率实验（共1小题）
28．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）小侨同学共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.5 　 　 7.1 　 　 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（3）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变　 　 　（选填“亮”或“暗”）；小侨　 　 　（选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（4）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　 　 　（选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝　 　。
参考答案与试题解析
一．电功与电能（共1小题）
1．下列情况中，不属于电流做功的是（　　）
A．电风扇通电转动 B．发电机发电
C．空调机制冷 D．电脑处理数据信息
【解答】解：
ACD、电流做功的过程，实际上是能量的转化过程，从电能转化成其它形式的能；电风扇通电转动将电能转化为机械能，空调机制冷将电能转化为机械能和内能，电脑处理数据信息将电能转化为光能和内能，故ACD均属于电流做功。
B、发电机发电的过程中，是将其它形式的能转化为电能的过程，不属于电流做功。
故选：B。
二．电功的实质（共2小题）
2．生活中我们用到各种电器，以下的用电器中，工作时能量转化的主要形式与其他不同的是（　　）
A．电饭煲 B．电风扇 C．电水壶 D．电烙铁
【解答】解：A、电饭煲工作时是将电能转化为内能；
B、电风扇工作时主要是将电能转化为机械能；
C、电水壶工作时是将电能转化为内能；
D、电烙铁工作时是将电能转化为内能。
综上所述，只有B电风扇的能量转化与其他三个不同。
故选：B。
3．下列用电器工作时主要把电能转化为机械能的是（　　）
A．电饭锅 B．洗衣机 C．节能灯 D．电视机
【解答】解：在常见的家用电器中，电饭锅是将电能转换为内能的过程，节能灯是将电能转化为光能和内能，电视机是将电能转化为光能、声能及内能；洗衣机是将电能转化为机械能的过程。
故选：B。
三．电功与电能的计算（共3小题）
4．如图所示，电源电压不变，闭合开关S1，电流表示数为0.7A，再闭合S2，电流表示数变化了0.3A，则同时闭合S1、S2后，相同时间内R1、R2消耗的电能之比是（　　）
A．3：4 B．4：3 C．3：7 D．7：3
【解答】解：闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电流表示数为0.7A，则R1的电流：I1＝0.7A，
再闭合S2，两电阻并联，电流表测总电流，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过R1的电流仍然为0.7A，
电流表示数变化了0.3A，则说明通过R2的电流为：I2＝0.3A，
由于并联电路各支路两端的电压相等，则U1＝U2，
所以，在相同时间内R1、R2消耗的电能之比为：＝＝＝＝＝7：3。
故选：D。
5．现有两个定值电阻R1和R2（R1＜R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　）
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W乙＞W丙＞W丁＞W甲
C．W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D．W丙＞W丁＞W乙＞W甲
【解答】解：
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1＜R2，
所以，四个电路中的总电阻关系为：R甲＞R丁＞R丙＞R乙，
因电源的电压恒为U，且工作时间相等，所以，由W＝UIt＝t可知，四个电路中电流做功大小关系为W乙＞W丙＞W丁＞R甲。
故选：B。
6．如图所示，电源电压不变，开关S闭合，S1由闭合到断开，电压表的示数由12V变为8V，则S1断开前后，整个电路相同时间内消耗的电能之比为　3：2　。
【解答】解：开关S闭合，S1闭合时，R1被短路，电压表测量电源电压，则电源电压U＝12V；
开关S闭合，S1断开时，R1与R2串联，电压表测量R2两端的电压，则U2＝8V；
因串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以U1＝U﹣U2＝12V﹣8V＝4V，
由于串联电路中电流处处相等，则R1：R2＝：＝U1：U2＝4V：8V＝1：2；
开关S、S1闭合时，只有R2连入电路；开关S闭合，S1断开时，R1与R2串联；则S1断开前后的总电阻之比为R闭合：R断开＝R2：（R1+R2）＝2：（1+2）＝2：3，则S1断开前后，整个电路消耗的电功率之比P闭合：P断开＝：＝R断开：R闭合＝3：2，
由P＝可得，W＝Pt，则S1断开前后，整个电路相同时间内消耗的电能之比＝＝P闭合：P断开＝3：2。
故答案为：3：2。
四．电功率的概念（共2小题）
7．小伟利用电能表和秒表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗的电能为0.3kW h，则这个用电器可能是（　　）
A．洗衣机 B．家庭照明白炽灯
C．电视机 D．空调机
【解答】解：已知该用电器工作时间t＝15min＝0.25h，消耗的电能W＝0.3kW h，
则用电器的功率为：P＝＝＝1.2kW＝1200W，洗衣机的功率在400W左右，白炽灯的功率是几十瓦左右，电视机的功率约120W左右，而空调机的功率约1000W以上，则该用电器可能是空调机，故D正确。
故选：D。
8．下列家用电器在正常工作时电功率最小的是（　　）
A．空调 B．电视机 C．电饭煲 D．电子钟
【解答】解：
空调、电饭煲都属于大功率用电器，其功率一般在1000W左右；
电视机正常工作时的功率在150W左右；
电子钟的功率很小，小于1W；故电功率最小的是电子钟。
故选：D。
五．电功率的计算（共4小题）
9．某同学用“伏安法”对四个定值电阻各测量一次，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U﹣I坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点。若将这四个定值电阻并联后，接入同一电路中，则电功率最大的是（　　）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【解答】解：（1）四个电阻的U﹣I图像如图所示，
由图可知，在I相等时，U丙＞U乙＞U甲＞U丁，
由R＝可知，R丙＞R乙＞R甲＞R丁；
（2）四个电阻并联在同一电路中，它们的电压U相等，
因R丙＞R乙＞R甲＞R丁，由P＝可得P丙＜P乙＜P甲＜P丁，
故选：D。
10．如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，则两表均为 　电压　表，两电阻大小之比R1：R2为 　1：3　，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时R1、R2的连接方式是 　并联　，电路总功率为P2，则P1：P2为 　3：16　。
【解答】解：（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。
（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，
根据串联分压特点可知R1：R2＝＝＝＝1：3；
（3）设电源电压为U，R1＝R，则R2＝3R，
当两表都为电压表时，闭合两开关，两电阻串联，电路总功率为P1＝＝，同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，此时电路总功率为P2＝+＝+＝，
P1：P2＝＝＝3：16。
故答案为：电压；1：3；并联；3：16。
11．如图甲所示电路中，电源电压不变，已知R1＝10Ω的定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙，则滑动变阻器的最大阻值是 　20　Ω，滑动变阻器R2的最大功率是 　0.9　W。
【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b端时，接入电路的电阻为0Ω，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，
由图象可知，Ib＝0.6A，
由I＝可得，电源的电压：
U＝IbR1＝0.6A×10Ω＝6V，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，
由图象可知，Ia＝0.2A，Ua＝4V，
则滑动变阻器的最大阻值：
R2＝＝＝20Ω；
（2）根据欧姆定律可知电路中的电流I'＝＝，
根据P＝I2R可知滑动变阻器R2的消耗的功率P＝I'2R2＝（）2R2＝，
当R2＝R1＝10Ω时，功率最大，为P大＝＝＝0.9W。
故答案为：20；0.9。
12．如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有加热和保温两挡，通过开关S进行调节，R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V的电源上，用加热挡工作时，电路的总功率为1000W；用保温挡工作时，电路的总功率为440W。求：
（1）电饭煲在保温挡时，开关S应 　断开　（选填“闭合”或“断开”）。
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率。
【解答】解：（1）由P＝知，电压一定时，P与R成反比，
由电路图知，开关S断开时，R0与R串联，电路的总电阻等于两电阻之和，电阻最大，电路的电功率最小；
由于开关S与R并联，则当开关S闭合时，电阻R被短路，只有电热丝R0连入电路，电路中的电阻最小，电路的电功率最大；
所以电饭煲在高温挡时，开关S应闭合；电饭煲在保温挡时，开关S应断开；
（2）由P＝得，电热丝R0的阻值是：R0＝＝＝48.4Ω；
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，此时：U实＝90%U额＝0.9×220V＝198V，
电饭锅加热状态的实际功率：P实＝＝＝810W。
答：（1）断开；
（2）电热丝R0的阻值是48.4Ω；
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率为810W。
六．实际功率（共3小题）
13．把标有“6V 6W”的L1和标有“6V 3W”的L2两灯串联接在12V的电源上，则（　　）
A．L1比L2亮 B．L1比L2暗
C．两灯都发光 D．两灯都不发光
【解答】解：灯泡L1的电阻为：R1＝＝＝6Ω，灯泡L2的电阻为：R2＝＝＝12Ω，
灯泡L1的额定电流为：I1＝＝＝1A，灯泡L2的额定电流为：I2＝＝＝0.5A，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻为：R＝R1+R2＝6Ω+12Ω＝18Ω，
两灯串联接在12V的电源上，串联电路各处电流相等，
由欧姆定律可得通过电路的电流为：I＝＝≈0.67A，
因0.5A＜0.67A＜1A，所以灯泡L1不能正常发光，灯泡L2会被烧坏，烧坏后电路断路，两灯泡都不发光，故D正确，ABC错误。
故选：D。
14．如图所示，将标有“4V，2W“的灯泡L1和“6V，3W“的灯泡L2并联后，接在4V的电源上（设灯丝电阻不变），则（　　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮
B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯的实际功率之和大于5W
D．两灯的实际功率之和等于5W
【解答】解：由P＝得灯泡L1的电阻R1＝＝＝8Ω，灯泡L2的电阻R2＝＝＝12Ω，
并联接在4V的电源上，灯泡L1的实际功率P实1＝2W，
灯泡L2的实际功率P实2＝＝W≈1.33W，
因为灯泡的亮度取决于实际功率，故灯泡L1比灯泡L2亮，故A正确，B错误；
两灯的实际功率之和P总＝P实1+P实2＝2W+1.33W＝3.33W．故CD错误。
故选：A。
15．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（　　）
A．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
B．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
D．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
【解答】解：
由P＝UI可得，两个灯泡正常发光时的电流分别为：I甲＝＝＝0.5A，I乙＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：R甲＝＝＝12Ω，R乙＝＝＝8Ω；
AB.若把它们串联在10V电路中，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以电路中的电流：I＝＝＝＝0.5A，
由I＝I甲＝I乙可知，两灯都可以正常发光，故A正确；
由P＝UI＝I2R可知，甲灯泡的电阻较大，其实际功率较大，则甲灯比乙灯亮，故B正确；
CD.若把它们并联在4V电路中，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以由P＝UI＝可知，乙灯泡的电阻较小，实际功率较大，乙灯比甲灯亮，故C错误；
因乙灯泡两端的电压和额定电压相等，所以乙灯正常发光，故D正确。
故选：C。
七．电功率的测量实验（共4小题）
16．同学们在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源用三节新干电池，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻阻值约为10Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲的实物电路连接完整。
（2）连接电路时，开关应处于 　断开　状态，闭合开关前，变阻器的滑片P应处于 　A　（选填“A”或“B”）端。
（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是 　小灯泡断路　。
（4）小灯泡正常发光时电流表的示数如图所示，计算出小灯泡的额定功率是　 　0.5　W。
（5）向左移动变阻器滑片，会看到灯泡变 　暗　（填“暗”或“亮”）一些，这说明灯泡的亮暗与灯泡的 　实际功率　有关系。
【解答】解：（1）电流表应串联在电路中，电压表与灯泡并联，滑动变阻器已经接了一个上接线柱，再接一个下接线柱与灯泡串联，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，变阻器的滑片P应处于阻值最大处，即A端；
（3）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路；电流表无电流，电压表有示数，说明电压表与电源的两端相连，则故障为与电压表并联的小灯泡断路；
（4）电流表使用的0～0.6A量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A，
小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）滑片向左端移动时，滑动变阻器接入电路的长度变长，电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，灯泡电压减小，根据P＝UI可知，灯泡的功率变小，变暗一下；这说明灯泡的实际功率与灯泡亮度有关系。
故答案为：（1）见上图；（2）断开；A；（3）小灯泡断路；（4）0.5；（5）暗；实际功率。
17．有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验；
（1）他连接了如图甲所示的电路，图甲中　电流表　（填仪器名称）的量程选择不合理。
（2）正确连接电路，使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　1.2　W。
（3）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为　I　；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I，读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率表达式P额＝　I2R0　（用字母表示）。
【解答】解：（1）由题知，小灯泡正常发光的电流为0.5A，而图甲中，电流表使用的是0～3A量程，所以电流表的量程选择不合理；
（2）使小灯泡正常发光时，由图乙知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，
所以小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.4V×0.5A＝1.2 W；
（3）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I，读出电阻箱的示数为R0；
③在①中，灯与变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I，故灯正常发光；
在②中，电阻箱与变阻器串联，电流表示数仍为I，由等效代法，电阻箱的示数R0，即为灯正常发光时的电阻，则小灯泡的额定功率表达式P额＝I2R0。
18．在“测小灯泡电功率实验”中，小灯泡L1额定电压为2.5V。
（1）图甲是小明测小灯泡L1额定功率连接不完整的实物电路图，请你用笔画线代替导线将图中未连接部分连接好，要求：滑动变阻器的滑片向左移时，灯泡变暗。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该情况的原因是　B　。
A.电流表内部短路
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路
D.滑动变阻器的电阻线断了
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表示数为1.5V。若使小灯泡L1正常发光，应将滑片向　右　（选填“左”或“右”）端移动，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　0.65　W。
（4）测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测　电流　值引起小灯泡电功率　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。
（5）为测量额定电流为I0的小灯泡L2的额定功率，小明又设计了如图丙所示的电路，电源电压U不变，实验步骤如下：
①闭合开关　S1　，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0；
②再闭合另一个开关，　不改变　（选填“改变”或“不改变”）滑动变阻器滑片的位置，读出电流表的示数为I；
③小灯泡L2额定功率的表达式为P额＝　（U﹣）I0　（用U、I0、I表示）。
【解答】解：（1）根据滑动变阻器的滑片向左移时，灯泡发光变暗，所以变阻器右下接线柱连入电路中与灯串联，由图乙知，电流表选用小量程与灯串联，如下图所示：
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表示数明显，则电压表与电源连通，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是灯泡处断路，所以B正确；
（3）灯在额定电压下正常发光，示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡L1的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）图甲中，电压表与灯并联，电压表测量的电压是准确的，电流表测灯与电压表并联的总电流，由并联电路电流的规律，电流表示数大于灯的实际电流，即该电路主要是由于所测电流值偏大，根据P＝UI，引起小灯泡电功率偏大；
（5）①闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0；
②再闭合另一个开关，不改变滑动变阻器滑片的位置，读出电流表的示数I；
③图丙中，只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为额定电流为I0，此时灯泡正常发光；
再闭合开关S2，灯短路，电路为变阻器的简单电路，不移动滑片P位置，记下电流表示数为I，由欧姆定律，则此时滑动变阻器的阻值R滑＝；
在第一次操作中，根据欧姆定律，则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：U滑＝I0R滑＝，根据串联电路电压的规律，灯泡的额定电压：
U额＝U﹣U滑＝U﹣；，则灯泡的额定功率：P额＝U额I0＝（U﹣）I0。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）右；0.65；（4）电流；偏大；（5）①S1；②不改变；③（U﹣）I0。
八．电热的利用与防止（共1小题）
19．将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电熨斗分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（　　）
A．电风扇产生的热量最多
B．电视机产生的热量最多
C．电熨斗产生的热量最多
D．三个用电器产生的热量一样多
【解答】解：（1）三个电器都在额定电压下工作，则实际功率相同都是100W，通电相同时间，由W＝Pt可知，三个用电器在相同时间内消耗的电能相同；
（2）电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电视机工作时，电能转化为内能、光能和声能；电熨斗工作时，电能全部转化为内能；电熨斗转化为的内能越大，产生的热量越多，因此相同时间内，电熨斗产生的热量最多。
故选：C。
九．焦耳定律（共3小题）
20．如图所示，在探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置中，两个透明容器中分别接入了电阻丝R1和R2，且密封着等量的空气。将导线a和b接入电路进行实验，下列说法不正确的是（　　）
A．若R1＝R2＝5Ω，则可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
B．去掉5Ω的电阻，若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则R1和R2电阻不同
C．若R1＝R2＝5Ω，将容器外5Ω的电阻换成10Ω，则不能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系
D．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
【解答】解：由图可知：R2与容器外5Ω电阻并联，然后与R1串联。
A、若R1和R2阻值相等，通电时间相同，通过两个电阻的电流不同，所以能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故A正确；
B、去掉5Ω的电阻，R1和R2串联，通电时间相同，通过两个电阻的电流相同，若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则R1和R2电阻必须不同，故B正确；
C、若R1＝R2＝5Ω，将容器外5Ω的电阻换成10Ω，通电时间相同，通过两个电阻的电流不同，依然能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、在实验过程中，通过开关的闭合和断开可以改变电路中通过电阻R2电流的时间，能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系，故D正确。
故选：C。
21．如图所示是探究“电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置（电源和开关没有画出），两个透明容器中密封着等质量的空气。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
B．甲实验通电一段时间后，两边U形管中液面高度差一样大
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流大小的关系
D．乙实验通电一段时间后，右边U形管中液面高度差比左边小
【解答】解：A、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2，所以通过右边容器中的电阻的电流是通过左侧电阻的电流的一半，所以甲实验是研究电流产生的热量与电流的关系，故A正确；
B、根据选项A分析，由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，所以左侧容器内U形管中液面高度差大，故B错误；
C、在乙装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，所以乙实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误；
D、由Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，右边容器中的电阻产生的热量多，所以右侧容器内U形管中液面高度差大，故D错误。
故选：A。
22．如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　）
A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
B．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
C．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
D．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
【解答】解：A.电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出产生的热量多少，故选项A说法正确；
B.容器中气体的内能增大是通过电阻丝将热量传递给气体的，故气体内能增大是通过热传递的方式改变的，故选项B说法错误；
C.甲图中电阻之比为：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；
串联电路中电流相等，故电流之比为：I1：I2＝1：1；
图甲中电阻产生热量之比为：＝＝＝，故C正确；
D.图乙中容器中电阻相等，根据串并联电路关系可知，他们的电流不等，并联电阻支路中电流为干路电流的一半，两边容器中电阻的电流不同，可以用来探究产生热量与电流大小的关系，故选项D说法正确。
故选：B。
一十．焦耳定律的计算公式及其应用（共2小题）
23．将一台“220V 100W”的电风扇，一个220V 100W”的充电器，一个“220V 100W”的电饭锅，分别接到220V的电源上，在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（　　）
A．电饭锅 B．充电器 C．电风扇 D．一样多
【解答】解：因为电源电压：U＝220V，则三种用电器的实际功率：P＝P额＝100W；
由W＝Pt可知，在相等时间t内，三种用电器消耗的电能相同；
充电器将大部分电能转化为化学能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电饭锅将电能全部转化为内能。
则产生热量最多的是电饭锅。
故选：A。
24．甲、乙两电热器通过的电流之比为1：2，通电时间之比为3：2，电阻之比为4：3，则产生热量之比为（　　）
A．1：2 B．2：9 C．9：2 D．2：1
【解答】解：由题意可知，I甲：I乙＝1：2，t甲：t乙＝3：2，R甲：R乙＝4：3，
由Q＝I2Rt可得，电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比：
＝＝（）2××＝（）2××＝。
故选：A。
一十一．电功与热量的综合计算（共2小题）
25．如题图甲为某款电热水壶，其电路原理图及主要参数如图乙及表格所示，有加热和保温两个挡位，其内部电路由发热电阻R1和R2组成，R1＝20R2。求：
电压 220V/50Hz
容量 1升
保温挡 55W
加热挡
（1）R1的阻值是多少？
（2）加热挡的电功率是多大？
（3）在额定电压下，高温挡工作时将1kg、初温20℃的水加热至75℃需要多长时间？[假设电热全部被水吸收；水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S2时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大（比并联的总电阻大），根据P＝UI＝可知，电热水壶的总功率小，处于保温挡，
由P＝UI＝可得R1的电阻：
R1＝＝＝880Ω；
（2）由电路图可知，闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电热水壶处于加热挡，
由R1＝20R2可得R2的阻值：
R2＝R1＝×880Ω＝44Ω，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R2的电功率：
P2＝＝＝1100W，
则加热挡的电功率：
P加热＝P保温+P2＝55W+1100W＝1155W；
（3）将1kg、初温20℃的水加热至75℃时水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（75℃﹣20℃）＝2.31×105J，
不计热量损失，则电热水器消耗的电能：
W＝Q吸＝2.31×105J，
由P＝可得，需要的加热时间：
t′＝＝＝200s。
答：（1）R1的阻值是880Ω；
（2）加热挡的电功率1155W；
（3）在额定电压下，高温挡工作时将1kg、初温20℃的水加热至75℃需要200s。
26．如图中为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据，其中水杨和热水箱中均已加满水。
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 800W
保温功率 88W
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于　保温　状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2×103J/（kg ℃））
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃所消耗的电能为多少？
【解答】解：（1）由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P＝UI＝可知电路的总功率最小，处于保温状态；
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I保温＝＝＝0.4A；
（2）由ρ＝可知，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1.0kg，
水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1.0kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J；
（3）由η＝可得，消耗的电能：W电＝＝＝3.675×105J。
答：（1）保温；此时电路中的电流是0.4A；
（2）水吸收的热量是2.94×105J；
（3）热水箱中的水从20℃加热到90℃所消耗的电能为3.675×105J。
一十二．电功与热量的综合计算（共1小题）
27．图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝（R1＞R2），单独闭合S1为低温挡、单独闭合S2为中温挡、同时闭合S1、S2为高温挡，其铭牌如表所示，求
（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg ℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到80℃，至少需要多长时间。
加热效率 80%
额定电压 220V
电功率 低温挡 440W
中温挡 880W
高温挡
【解答】解：
（1）由P＝UI可得，低温挡加热时的电流：I低＝＝＝2A；
（2）由电路图可知，只闭合S2时电路为R2的简单电路，为中温挡；
由P＝UI＝可得，电热丝R2的阻值：R2＝＝＝55Ω；
（3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电饭锅高温挡的功率：P高＝P低+P中＝440W+880W＝1320W，
将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到80℃时粥吸收的热量：Q吸＝c粥m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg ℃）×2.2kg×（80℃﹣20℃）＝5.28×105J，
由η＝×100%可得，消耗的电能：W＝＝＝6.6×105J，
由P＝可得，至少需要工作的时间：t′＝＝＝500s。
答：（1）低温挡加热时电流的大小为2A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω；
（3）需要的加热时间为500s。
一十三．探究用电器的电功率实验（共1小题）
28．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。
（2）小侨同学共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.5 　0.24　 7.1 　0.36　 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（3）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变　 　亮　（选填“亮”或“暗”）；小侨　 　不能　（选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（4）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　 　A　（选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝　　。
【解答】解：（1）从电源的正极出发，按照电流方向，电流经开关→滑动变阻器→从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出→灯泡→电源的负极，电流表要串联在电路中，电压表和灯泡并联，改正后的电路连接如图。
（2）电流表使用0～0.6A量程，每一个大格是0.2A，每一个小格是0.02A，电流表示数是0.24A。
灯泡的实际功率：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W；
（3）由表格数据知，小灯泡两端的电压增大，电流增大，实际功率增大，小灯泡的亮度增大，故小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。
小灯泡的电阻受温度影响较大，不能将小灯泡的电阻求平均值；
（4）利用定值电阻测量灯泡的额定功率的实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③小灯泡的额定电压是U1，小灯泡和定值电阻是串联的，根据串联电路中电流处处相等，小灯泡的额定电流等于定值电阻中的电流，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流，即小灯泡的额定电流：I1＝I0＝，
小灯泡的额定功率：P＝U1I1＝U1×＝。
故答案为：（1）如上图；（2）0.24；0.36；（3）亮；不能；（4）①A；③。
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