第十五章电功和电热必考题2021-2022学年苏科版物理九年级下册（有答案）

苏科版物理九年级下册第十五章电功和电热必考题
一、单选题
1．如图，L1、L2两灯泡分别标有“110V 100W”和“110V 40W”，按不同方法接入220V电路，使两灯泡正常发光，且电路总功率最小的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，电路电源电压不变，滑动变阻器为“20Ω 0.5A”、小灯泡的额定电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，只闭合开关S2时，小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，闭合开关S1、S2，在电路安全情况下，下列说法不正确的是（　　）
A．小灯泡的额定功率为1.2W
B．电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J
C．电路的最大功率为3.6W
D．滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω～20Ω
3．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为3V B．电压表的最大示数为2V
C．电流表的示数变化了0.4A D．整个电路功率变化了0.1W
4．如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”，R0为定值电阻。闭合开关S，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，将滑动变阻器的滑片P由某一端点移动到某一位置过程中，U2与U1的变化关系如图乙所示，滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等。下列判断正确的是（　　）
A．电源电压12V
B．滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C．R在上述端点时消耗的功率为7W
D．电路允许消耗的最大功率为9.5W
5．把规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器R与“8V 4W”的小灯泡L按如图所示连接在总电压恒为9V的电路中。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~3V”，要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（忽略灯丝电阻的变化），下列说法错误的是（　　）
A．滑动变阻器可调节的范围为2~8Ω
B．电路中的最大电流为0.5A，最小电流为0.375A
C．当电路中电流为0.5A时滑动变阻器消耗的功率最大，大小为0.5W
D．在滑动变阻器可调节的范围内，小灯泡消耗的功率变化量为1.75W
6．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，L1恰能正常发光；若换个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，假设小灯泡L1、L2的电阻均保持不变，则L2（　　）
A．消耗的电能一定比L1多 B．两端的电压仍为6V
C．阻值一定比L1大 D．实际功率小于3W
7．以前很多手机充电器输出的电压为5V、电流为1A。最近我国某公司研发出了125瓦超级闪充技术，这是目前充电效率最高的手机快充技术之一。从安全角度分析，该充电器最有可能使用了下列哪一种输出规格（　　）
A．25V；100A B．5V；25A
C．20V；6.25A D．125V；1A
8．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6 A．闭合开关，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的前提下，下列说法正确的是（　　）
A．电路中通过的最小电流是0.18A B．电路消耗的最大功率为4.5W
C．滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是2.5~10Ω D．滑动变阻器R2消耗的功率最大为2W
9．将“220V60W”的灯泡L1和“220V40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻 B．灯泡L1比灯泡L2亮
C．灯泡L2比灯泡L1亮 D．两灯泡的总功率大于40W
10．如图电源电压恒定。闭合开关S，滑动变阻器滑片P向右移动，则开关闭合后，下列关于电路的说法正确的是（　　）
A．灯泡L变亮 B．灯泡L变暗
C．电流表示数不变 D．电压表示数变大
11．如图所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 6W”字样。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动一段距离到A点，此过程中电流表示数变化了0.1A，滑片在A点时电压表示数为3V。再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.3A，此时灯泡L恰好正常发光。忽略灯丝电阻的变化，电流表和电压表量程可以根据实际情况改变，下列说法正确的是（）
A．电源电压为12V
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．只闭合开关S1，滑动变阻器R2消耗的最大功率为0.8W
D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为1.2W~4.8W
12．如图所示的电路中，电源电压及灯丝电阻恒定不变，闭合开关，灯丝材料和长度都相同的两个小灯泡均能发光，甲、乙两电流表指针偏转角度相同，则下列说法正确的是（　　）
A．L1与L2的电流之比为5：1 B．L1的灯丝比L2的灯丝细
C．L1与L2的电压之比为1：2 D．L1与L2的电功率之比为4：1
二、填空题
13．灯L1、L2分别标有“3V；0.75W”和“3V；1.5W”字样，通过L1、L2的电流随其两端电压变化的图像如图所示。若将L1、L2并联接在3V电源两端，则电路消耗的总功率为_______W；若将L1、L2串联，要使其中一个灯泡正常发光，则电源电压应为_______V；若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L1功率的2倍时，L1的功率为P1；若将灯L2与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L2功率的3倍时，L2的功率为P2，则P1∶P2=_______。
14．如图所示是该电饭锅的电路简图，R=2156Ω、R0=44Ω该电饭锅额定电压为220V，开关_______（选填“断开”或“闭合”）为保温状态，其功率为________W；加热状态下，其功率为_________ W，此时工作7min能将_________kg的水温度升高20℃[c水=4.2×103J/（kg。℃），不考虑热量损失]。
15．如图是某款家用电饭煲的保温、加热两挡调节功能电路。已知电源电压为220V，电热丝R1的阻值为121Ω，电路处于加热挡时功率为1400W。
（1）电热丝R2的阻值为______Ω，电路处于保温挡时功率为______W；
（2）在使用电饭煲时，应选用______孔插座，若电饭煲正常工作1小时，使标有“1000imp/（kW h）”的电能表指示灯闪烁640次，则电饭煲处于加热挡与保温挡的工作时间之比为______。
16．（1）小宇同学按图所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片后，观察到电压表和电流数的示数分别如图所示，则电压表的示数为___________，电流表的示数为___________，待测电阻Rx的阻值为___________。
（2）电能表在月日的示数如图所示，月份家用电度，月底电能表读数为___________，若每度电0.6元钱，1月份应交多少电费___________元。小飞家同时工作的用电器总功率不得超过___________，他将电器单独接在该电能表上正常工作，电能表上的转盘转过转，该电器的功率为___________。
17．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合开关后，图乙是滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像。在滑片滑动过程中，电压表的最大示数为______V，定值电阻R消耗电功率的最大值为______W。
18．如图所示电路图，电源电压恒定。
（1）当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的读数为0.3A。当开关S1、S2闭合，S3断开时，由于R1、R2中有一个电阻出现故障，电流表的读数为0.6A，电压表的读数为3V。则电源电压为______ 伏，电路中出现的故障是______ 。
（2）若电路正常工作，在1分钟内，电流通过R1做的功最少为_______J。
19．如图所示，电源电压保持不变，如果闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端移至距离b端ab处的过程中，电流表（量程0～0.6A）示数的变化范围是0.2A～0.6A，电压表（量程0V～3.0V）示数的变化范围是1.0V～3.0V，那么R0的阻值是 _____Ω，该电路消耗的总功率的变化范围是 _____。
20．如图所示，电源电压不变，当开关闭合、和断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的总功率为，再将滑片滑至最左端，有一只电表的示数变为原来的，则的最大阻值是的___________倍；当开关和闭合、断开，滑动变阻器的滑片从最右端滑至距左端处时，的功率减小了0.15W；当所有开关闭合，滑片在最左端时，电路的总功率为，两只电流表示数相差0.2A，已知，则___________W。
21．小明家的电能表如图所示，这只电表此时的读数是______kW·h，他要用电能表和秒表测某一用电器的实际电功率。在用电高峰时，他让规格为“220V 1000W”的电热水壶单独工作，测出200s内电能表转盘恰好转81圈。此电热水壶的实际功率______W，实际电压______V。（假设电水壶电阻不变）
22．随着人们生活水平的提高，越来越多的南方家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温，当供水温度为45℃时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表
散热管/地面装饰层材料 陶瓷 塑料 木地板
聚乙烯 136.6W/m 103.5W/m 93.5W/m
聚丁烯 125.7W/m 96.9W/m 90.0W/m
（1）若该地暖系统的总水量为2×103kg，将全部的水从9℃加热至45℃，水至少需要吸收______J热量（c水=4.2×103J/（kg·℃）
（2）某家庭木地板的面积为80m2，散热管材料为聚丁烯，供水温度为45℃，则该供暖系统每小时的散热量为______J。
（3）若电加热器的热效率为80%，每lkW·h电能（3.6×106J）的电价为0.6元，燃气加热器的热效率为30%，每1m 燃气价格为2.0元，（q=3.6×107J/m ）为了提供（1）中的热量，使用燃气需要______元，使用______（电/燃气）加热器更加经济实惠。
三、计算题
23．某款车用电加热座椅垫的简化电路如图所示，有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，R1、R2为加热片，电源电压为12V，高温功率为18W，低温功率为9W。求：
（1）处于“低温”挡时，电路中的电流；
（2）加热片R2的阻值；
（3）处于“高温”挡时，电路每分钟消耗的电能。
24．图甲是具有高低温两档加热功率的多功能早餐机煎饼锅，图乙是其内部简化电路图，R1和R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的1.5倍。选用550W的高温档功率，可在1min内将100g的鸡蛋饼温度升高80℃。鸡蛋饼的比热容为 ，求：
（1）R1的阻值；
（2）煎饼锅低温档的功率；
（3）煎饼锅高温档的加热效率。
25．某家用电热水壶有加热和保温两挡，内部电路简化示意图如图甲所示，其中R1和R2均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶在额定电压下的烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容为4.2×103J/(kg °C)，求：
（1）这次电热水壶加热和保温时的电流之比是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）在额定电压下给1.2kg的水加热，使水温从22°C升至52°C。热水壶的工作效率为90%，需要多长加热时间？
26．如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，电源电压恒定不变，若开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是0.3A，求：
（1）电源电压多大？
（2）当S1和S2都断开时，R1两端的电压是多少？
（3）当S1和S2都闭合时，电路在10s内产生的热量是多少？
27．图是某兴趣小组同学设计的测温电路，电源电压恒定，电流表的量程为0～0.6 A，R1是一个定值电阻，R2是一个热敏电阻，其阻值随温度的变化图线如图。闭合开关，当测量温度为10 ℃时，电流表示数为0.3 A；当测量温度为20 ℃时，电流表示数为0.4 A．问：
（1）测量温度为10 ℃时，热敏电阻R2的阻值和功率；
（2）电源电压和电阻R1的大小；
（3）该电路可测量的最高温度；
（4）通过调节电源电压，可改变最高测量温度。要使电路最高测量温度达到100 ℃，电源电压应不高于多少伏？
28．在如图所示的电路中，电源电压为且保持不变，小灯泡L标有“10V,10W”的字样，滑动变阻器标有“30Ω，1A”的字样（灯丝电阻不随温度变化）求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）若电流表的示数为，求变阻器接入电路的阻值；
（3）求：电路的最小电功率是多少。
29．如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是5V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从2V变为4V的过程中，电路总功率变化了5W，其中电压表示数为4V时，电流表示数为0.5A；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub=3Ua。求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）电源电压；
（3）滑动变阻器R2的滑片在a点时，R2接入电路的电阻Ra；
（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为P'L。则PL与P'L之比是多少？
30．图甲是一家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三档，铭牌见下表（“中温”档功率模糊不清），图乙为其简化的电路原理图，、均是加热电阻丝，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。只闭合为“低温档”。求：
××牌电暖器
额定电压 220V
额定功率 低温档 440W
中温档
高温档 1210W
（1）的阻值；
（2）小越卧室内空气质量为30kg，若她用该电暖器的“中温档”正常工作10分钟，发现可使空气温度升高7℃，则该电暖器在中温档工作时的加热效率为多少？【空气的比热容为】
（3）在用电高峰期，小越断开家中的其它用电器，只让电暖器在“高温档”独立工作6min，观察到图丙中的电能表的表盘转了360转。此时的实际电压是多少V？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
根据题意，由电功率的公式灯泡正常工作时的电流为
由欧姆定律灯泡电阻为
为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的，电流表的量程为0~0.6A，则电流表最小电流为
故电流允许的电流变化范围为0.2A~0.6A。
当电路中电流最小时，灯泡两端的电压为
此时灯泡功率最小，由电功率的计算公式可得灯泡的最小功率为
此时滑动变阻器接入阻值最大，其两端电压为
此时滑动变阻器接入最大阻值为，
根据题意，电流表量程为0~0.6A，电路中允许的最大电流为，根据欧姆定律，电路中最小电阻为
由串联电路电阻的关系可得此时滑动变阻器接入的最小电阻为
故滑动变阻器的接入范围为14~54Ω。
由电功率计算公式滑动变阻器的功率为
即当时，滑动变阻器功率最大为6W，而电路允许的最大电流为0.6A，根据滑动变阻器的功率与电流的函数关系，在电路允许的电流范围内电流越小，滑动变阻器功率也越小，故当滑动变阻器为，此时电流为，，其功率最小，由电功率公式可得滑动变阻器的最小功率为
综合上述分析，故ACD错误，B正确。
故选B。
2．B
【解析】
A．只闭合开关S2时，只有灯泡串联接入电路，小灯泡正常发光，说明电路电源电压为6V，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，灯泡与变阻器并联，电流表测量干路电流，变阻器所在支路电流为
由并联分流可知，灯泡所在支路的电流为
则小灯泡的额定功率为
故A正确，A不符合题意；
B．滑动变阻器接入最大阻值时，电路中的电流最小，消耗最小功率，由题意可知干路电流为0.5A，即
工作10s所消耗的电能为
故B错误，B符合题意；
C．闭合开关S1、S2，当滑动变阻器接入阻值越小时，干路电流越大，当干路电流达到最大量程0.6A时，此时电路消耗最大功率，为
故C正确，C不符合题意；
D．当干路电流达到最大量程0.6A时，滑动变阻器接入阻值最小，此时变阻器支路电流为
此时滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入阻值越大，电路越安全，则连入的阻值范围是15Ω～20Ω，故D正确，D不符合题意。
故选B。
3．D
【解析】
【分析】
AB．由电路图知，灯泡与铅笔芯串联在电路中，电压表测铅笔芯两端的电压，电流表测电路中的电流，且灯丝的电阻不变，铅笔芯的电阻与其长度成正比，铜环从铅笔芯的a端向b端滑动时，滑动距离变大，但接入电路的阻值变小，据串联电路的分压特点知，铅笔芯两端分去的电压变小，即电压表的示数变小。设铅笔芯的总电阻为R，整段的长度为L，则铜环滑动距离为x时，铅笔芯接入电路的阻值
电路中的电流
电压表的示数
那么U与x不是一次函数，故AB错误；
CD．由P=I2R可得，铅笔芯与灯泡消耗的功率之比
且R、RL与L是定值，所以铅笔芯与灯泡消耗的功率之比与x成一次函数关系，并且铜环从a端向b端滑动时，比值随x值的增大而减小，故C错误，D正确。
故选D。
4．D
【解析】
A．将两个电压表去掉，发现的灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡和定值电阻的电压，电压表V2测量定值电阻的电压，当定值电阻的电压为3V时，灯泡与滑动变阻器的电压之和为5V，则小灯泡的电压为2V；当定值电阻两端的电压为6V，小灯泡与定值电阻的电压为12V，则小灯泡的电压为6V，小灯泡正常发光，则此时电路中的电流为
则定值电阻的阻值为
设电源电压为U，则此时滑动变阻器的电压为U-12V，此时滑动变阻器的功率为
小灯泡的电压从2V变为了6V，说明小灯泡的电压变大，电流变大，故滑动变阻器的阻值变小，故滑动变阻器是从最大阻值处向左滑动，滑动变阻器最开始在最右端。
当滑片在最右端时，此时定值电阻两端的电压为3V，则此时电路中的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为U-5V，此时滑动变阻器的功率为
滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等，即可以列等式
经整理得
故A错误；
B．当滑片在最右端时，此时滑动变阻器的电压为
滑动变阻器的最大阻值为
故B错误；
C．R在上述端点时消耗的功率为
故C错误；
D．小灯泡额定电流为0.5A，故电路中能够允许的最大电流为0.5A，电源电压不变，故电路中的最大功率为
故D正确。
故选D。
5．D
【解析】
AB．由乙图电路可知，A图电路中只有电阻R2接入电路；B图电路中只有电阻R1接入电路；C图两电阻串联，电阻最大；D图两电阻并联，电阻最小；根据知，在电压一定时，C图总电阻最大，功率最小，为最低温挡，D图总电阻最小，功率最大，为最高温挡；故AB错误；
C．图C电热器消耗的总功率为
故C错误；
D．图D电热器消耗的总功率为
故D正确。
故选D。
6．D
【解析】
BC．将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，L1恰能正常发光，则灯泡L1的小灯泡的电压为6V，通过的电流为
灯泡L1的电阻为
设电源电压为U，定值电阻的阻值为R，则根据电压规律可以列等式
若换个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，灯泡L2的电阻为
小灯泡的电阻变小，根据串联分压，此时的电压变小，故小于6V，故BC不符合题意；
A．由于灯泡的电阻不变，而灯泡两端的电压小于6V，小于额定电压，故灯泡L2的实际功率小于额定功率，故小于3W，故D符合题意；
D．只能知道灯泡L2的功率小于3W，但不知道通电时间长短，无法确定L2消耗电能的多少，故A不符合题意。
故选D。
7．C
【解析】
A．输出规格为25V；100A的充电器的功率
与125W超级闪充的功率不符，故A不符合题意；
B．输出规格为5V；25A的充电器的功率
与125W超级闪充的功率相符，但充电电流过大，在充电过程中产生热量过多，容易损坏电池，故B不符合题意；
C．输出规格为20V；6.25A的充电器的功率
与125W超级闪充的功率相符，电压与电流 都不过大，故C符合题意；
D．输出规格为125V；1A的充电器的功率
与125W超级闪充的功率相符，但充电电压太高，高于对人体的安全电压，容易引发触电事故，故D不符合题意。
故选C。
8．C
【解析】
由图知道，闭合S时该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压；
A．电压表量程为0~3V，当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，电路中的电流减小；滑动变阻器的电阻变大，由串联电路的分压规律知道，电阻越大，分担的电压越大，故滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电压表的示数为3V，根据串联电路的电压特点知道，R1两端的电压为
U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V
电路中的最小电流为
故A错误；
B．滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流增加；电流表量程为0~0.6 A，即电路的最大电流为0.6A，此时的最大功率为
P=UI=4.5V×0.6A=2.7W
故B错误；
C．电压表示数最大为3V，此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
电路中的最大电流为0.6A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的总电阻为
则滑动变阻器接入电路的最小电阻为
R'2=R-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω
所以，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是2.5~10Ω，故C正确；
D．滑动变阻器消耗的功率为
由此式可知，当R1=R2时，变阻器的电功率最大，即变阻器连入电路中的电阻为5Ω时，动变阻器消耗的电功率为最大，最大值为
故D错误。
故选C。
9．C
【解析】
A．由可解得两灯泡的电阻
故A错误；
BC．根据串联电路的分压原理可知，U1D．串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流为
两灯泡的总功率
P总=UI=220V×0.11A=24.2W<40W
故D错误。
故选C。
【点睛】
10．B
【解析】
CD．由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测量灯泡两端的电压；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流减小，电流表示数减小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，电压表示数变小，故CD错误；
AB．电路电流减小，灯泡两端的电压变小，由P＝UI可知，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故A错误，B正确。
故选B。
11．B
【解析】
A．当开关都闭合时，电路的等效电路如图3所示
R1与L并联，R2短路，此时L正常发光，则两端电压为6V，根据并联电路电压的规律可知电源电压为
故A错误；
B．根据题意，先闭合开关S1，如图1所示，R1与R2串联，滑动变阻器处在最大阻值处，假设此时电流为I0；滑片P向左移动到A处时，如图2所示，电流变化了0.1A，即增加了0.1A，此时的电流为
此时电源电压为
①
再闭合开关S2和S3，如图3所示，R1与L并联，R2短路，根据串并联电路电阻的关系可知，总电阻变小了，总电流变大了，电流表示数又变化了1.3A，即增加了1.3A，则此时的电流为
根据小灯泡正常发光，由电功率的公式可知此时小灯泡的电流为
由并联电路电流的规律可得R1的电流为
此时电源电压为
②
联立①②解方程组可得，。
故B正确；
C．根据题意，闭合开关S1，如图1所示，R1与R2串联，滑动变阻器处在最大阻值处，此时电流为，由串联电路电阻的关系及欧姆定律可得
解方程可得。根据电功率计算公式可得滑动变阻器的功率为
当时，分式的分母最小，取最大值，即
故C错误；
D．根据题意，当只闭合开关S1，滑动变阻器接入最大阻值时，电路总功率最大，由串联电路电阻的关系及电功率公式可得最小功率为
当滑动变阻器接入阻值为0时，电路为R1的简单电路，此时功率最大，则最大功率为
则此时电路功率变化范围为1.2~3.6W，故D错误。
故选B。
12．D
【解析】
A．由电路图可知，L1与L2并联接在电源两端，电流表甲测流过L2的电流，电流表乙测干路的总电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故可知电流表乙的示数应大于电流表甲的示数，又因两电流表指针偏转角度相同，故可知电流表甲选择的量程为0～0.6A，电流表乙选择的量程为0～3A，得到甲、乙两电流表的示数之比为
因电流表甲的示数等于L2的电流，电流表乙的示数等于L1与L2的电流之和，故得到L1与L2的电流之比为
故A错误；
B．由A中分析可知，流过L1的电流大于流过L2的电流，因两灯的电压相等，故由欧姆定律可得，L1的电阻小于L2的电阻，因灯丝材料和长度都相同，故可知L1的灯丝横截面积大于L2的灯丝横截面积，即L1的灯丝比L2的灯丝粗，故B错误；
C．两个灯泡并联，所以两灯两端的电压相等，故C错误；
D．由P=UI可知，两灯的电功率之比为
故D正确。
故选D。
13． 2.25 4 16∶21
【解析】
[1]若将L1、L2并联接在3V电源两端，此时两灯正常发光，消耗的实际功率都等于额定功率，故电路消耗的总功率
[2]从图中可知L1的额定电流为0.25A，L2的额定电流为0.5A，若将L1、L2串联，串联电路中电流处处相等，为使电路正常工作，电路中的电流应为0.25A，使L1正常发光，若电路中的电流应为0.5A，L1将被烧毁，电路不能正常工作；从图中可知L1两端的电压为3V，L2两端的电压为1V，根据串联电路的电压特点可知电源电压应为
[3]若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L1功率的2倍时，则L1的功率为总功率的，串联电路中电流处处相等，根据P=UI可知，L1两端的电压为总电压的，即为
从图中可知，通过L1的电流为0.2A，则L1的功率为
若将灯L2与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L2功率的3倍时，则L2的功率为总功率的，串联电路中电流处处相等，根据P=UI可知L2两端的电压为总电压的，即为
从图中可知通过L2的电流为0.35A，L2的功率为
则P1∶P的值
14． 断开 22 1100 5.5
【解析】
[1]由图知道，开关断开，两电阻串联，此时总电阻较大，由知道，此时功率较小，为保温状态。
[2]保温时，电路总电阻
由知道，此时功率
[3]由图知道，开关闭合，电阻R被短路，为加热状态，此时功率
[4]加热状态工作7min，产生热量
不计热量损失，则水吸收的热量
Q吸=Q放=4.62×105J
由知道，加热的水的质量
15． 48.4 400 三 6：19
【解析】
【分析】
（1）[1][2]由电路图可知，开关S1、S2均闭合时R1与R2并联，开关S1闭合、S2断开时电路为R1的简单电路，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，开关S1、S2均闭合时，电路的总电阻最小，由
P=UI=
可知，电路的总功率最大，电饭煲处于加热状态。
同理可知，开关S1闭合、S2断开时，电饭煲处于保温状态，则
P保温===400W
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，加热时R2的电功率
P2=P加热-P保温=1400W-400W=1000W
因并联电路各支路两端电压与电源电压相等，所以，电热丝
R2===48.4Ω
（2）[3]电饭煲是大功率用电器，其外壳是金属，为了防止电饭煲漏电、造成触电事故，必须使电饭煲的外壳与大地相连接，应选用三孔线插座。
[4]因1000imp/kW h表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表指示灯闪烁1000次，所以，电饭煲正常工作1小时消耗的电能
W=640×kW h=0.64kW h
由
可得
P加热t加热+P保温（1h-t加热）=W
即
1400×10-3kW×t加热+400×10-3kW×（1h-t加热）=0.64kW h
解得
t加热=0.24h，t保温=1h-t加热=1h-0.24h=0.76h
则
t加热：t保温=0.24h：0.76h=6：19
16． 2 0.5 4 796.8 66 2200##2.2×103 200
【解析】
（1）[1]由图知道，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数2V。
[2]电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数0.5A。
[3]由知道，待测电阻Rx的阻值为
（2）[4]电能表的读数：单位是kW h，最后一位是小数。所以，1月初电能表读数为686.8kW h，由于1月份家用电110度，所以，1 月底电能表读数为
[5]若每度电0.6元钱，1月份应交电费
[6]已知电能表正常工作的电压为220V，允许通过的最大电流为10A，所以，家中用电器的最大总功率
P=UI=220V×10A=2200W
[7]电能表上的转盘转过60转消耗的电能
则该电器的电功率
17． 4 3.6
【解析】
[1]根据题意，R与R1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电压电路分压的规律，当滑动变阻器接入最大阻值时，，此时两端电压最大，根据电功率的公式可得两端电压为
即电压表最大示数为4V。
[2]当时，，由欧姆定律可得此时的电流为
由串联电路电压的规律可得电源电压为
同理当时，，根据电功率的公式可得两端此时电压为
欧姆定律可得此时的电流为
由串联电路电压的规律可得电源电压为
由电源电压一定，所以有
解方程可得，所以电源电压为
当滑动变阻器接入阻值为0时，电路为R的简单电路，此时R的功率最大为
18． 3 R1断路 24
【解析】
【分析】
（1）[1][2]当开关S1断开，S2、S3闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，电流表测电路的电流，电流表的读数为0.3A；当开关S1、S2闭合，S3断开时，若电路正常，则两电阻并联，则电路故障不可能是短路，否则会形成电源短路。根据题意，由于R1、R2中有一个电阻出现故障，根据并联电路各支路互不影响，若R2断路，则通过R1的电流应0.3A，已知电流表的读数为0.6A，故不可能是R2断路，则出现故障的只能为R1，此时，电路为R2的简单电路，电压表测电源电压，因电压表的读数为3V，则电源电压为3伏，电路中出现的故障是R1断路。
（2）[3]根据（1），由欧姆定律
根据，当通过R1的电流最小时，电流通过R1做的功最小，故当只闭合S3两电阻串联（电路的电阻最大）时，通过R1的电流最小，由欧姆定律，此时电路的电流为
故电路正常工作，在1分钟内，电流通过R1做的功最少为
19． 5 1.8～5.4W
【解析】
[1]滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测通过电路的电流。当滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的为最大阻值，电流表和电压表的示数最小，即定值电阻的电压和电流分别为1.0V和0.2A，由欧姆定律得
[2]当滑动变阻器的滑片P在a端时，由串联电路的特点和欧姆定律得电源电压
U=U小+UR1=U小+I小×R=1.0V+0.2A×R ①
当滑动变阻器的滑片P在移至距离b端ab处时，滑动变阻器接入电路的电阻为，电流表的示数为0.6A，根据串联电路的规律及欧姆定律，电源电压
②
解①②得
U=9V，R=40Ω
则电路消耗的最小功率为
P最小=UI小=9V×0.2A=1.8W
电路消耗的最大功率为
P最大=UI大=9V×0.6A=5.4W
所以总功率的变化范围是1.8～5.4W。
20． 3 1.8
【解析】
【分析】
[1]当开关S2闭合、S1和S3断开，电路连接如图所示
电阻R2和电阻R3串联，电流表A1测量电路中的电流，电压表V1测量R2两端的电压，滑片在最右端时，电压表V2测量R2和R3两端的总电压，即电源电压；滑片在最左端时，电压表V2测量R2两端的电压；滑片在最左端和在最右端，R3接入电路的阻值不变，设电源电压为U，则滑片在最右端时，电压表V2的示数为U；滑片在最左端时，电压表V2的示数与电压表V1的示数相等，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故电路中的电流不变，根据U=IR可知，R2两端的电压不变，即电压表V1的示数也不变，所以滑片在最左端时电压表V2的示数为原来的，即R2两端的电压为U，所以滑片P在最右端时R3两端的电压
根据串联电路分压规律可得
------①
则R3的最大阻值是R2的3倍。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以图中电路的总功率
[2]当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的等效电路图如图所示：
R1与R2并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R2通过的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，则电路的总功率
由P1∶P2=3∶16 可得：16P1=3P2，即
解得：R1=3R2-------②
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且图中两只电流表示数相差0.2A，则通过R1的电流IR1=0.2A，即
即：------③
当开关S1和S3闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片位于最右端时，等效电路图如图所示：
图中R1与R3串联，当滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中的电流
当滑动变阻器的滑片在距左端处时，电路中的电流
因两种状态下R3的功率减小了0.15W，由P=I2R可得
解得：R3=60Ω，代入①②③可得
R1=60Ω，R2=20Ω，U=12V
则
21． 1031.6 810 198
【解析】
[1]电能表读数时，电能表的最后一位数是小数，单位kW·h，图示电能表的示数为1031.6kW·h。
[2]1800r/kW·h表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转1800圈，则电能表的转盘转81圈时，电热水壶消耗的电能
又因为
t=200s
电热水壶的实际功率
[3]由电热水壶的铭牌可知电热水壶的额定电压是220V，额定功率是1000W，由可得电热水壶的电阻
实际电压
22． 3.024×108 2.592×107 56 燃气
【解析】
（1）[1]水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2×103kg×(45℃-9℃)=3.024×108J
（2）[2]由题知，散热管材料为聚丁烯、装饰层材料用木地板时，该家庭地面单位面积上的散热功率P=90.0W/m2，该供暖系统每小时的散热量
Q=PSt=90.0W/m2×80m2×3600s=2.592×107J
（3）[3][4]为了提供（1）中的热量，燃气燃烧放出的热量
Q放==1.008×109J
需要燃气的体积
使用燃气需要
28m3×2.0元/m3=56元
使用电加热器消耗的电能
W==3.78×108J=105kW·h
需要的电费
105kW·h×0.6元/(kW·h)=63元
使用燃气加热器更加经济实惠。
23．（1）0.75A；（2）7.2Ω；（3）1080J
【解析】
解：（1）处于低温档时，两个电阻串联，由得，座椅垫处于“低温”挡时，电路中的电流
（2）电源电压不变，高温挡功率最大，由可知，电路中电阻应最小，结合电路图可知，座椅垫处于“高温”挡时只有R2接入电路， R2的阻值
（3）处于“高温”挡时，电路每分钟消耗的电能
答：（1）处于“低温”挡时，电路中的电流为0.75A；
（2）加热片R2的阻值为7.2Ω；
（3）处于“高温”挡时，电路每分钟消耗的电能为1080J。
24．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）当开关置于2位置的时候，煎饼锅处于高温档，所以R1的阻值
（2）电阻R2的阻值
当开关置于2位置的时候，电阻R1和R2串联，煎饼锅处于低温档，此时电路的总电阻
煎饼锅低温档的功率
（3）煎饼锅高温档工作1min放出的热量
鸡蛋饼吸收的热量
煎饼锅高温档的加热效率
答：（1）R1的阻值为；
（2）煎饼锅低温档的功率为；
（3）煎饼锅高温档的加热效率为。
25．（1）4:1；（2）90.75Ω；（3）105s
【解析】
【分析】
解：（1）由图乙知，加热功率、保温功率分别为
P 加热=1600W、P 保温=400W
由P=UI 可得，这次电热水壶加热和保温时的电流之比
（2）当开关 S 接 1 时电路为 R1 的简单电路，当开关 S 接 2 时 R1 与 R2 串联， 因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，所以，当开关 S 接 1 时，电路的总电阻最小，由 可知，电路的总功率最大，处于加热挡，同理可知，当开关 S 接 2 时处于保温挡，则由可得电阻 R1的阻值
由可得保温时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值
R2=R总-R1=121-30.25Ω=90.75Ω
（3）水温从22°C升至 52°C时水吸收的热量
由可得，电热水壶消耗的电能
额定电压下电热水壶的功率为 1600W，由可得，需要的加热时间
答：（1）这次电热水壶加热和保温时的电流之比是 4:1；
（2）电阻 R2 的阻值是 90.75Ω；
（3）在额定电压下给 1.2kg 的水加热，使水温从22°C升至 52°C，需要的加热时间为 105s。
26．（1）9V；（2）2.25V；（3）67.5J
【解析】
解：（1）当开关S1闭合，S2断开时，此时电路中只有R3，此时电流表的读数是0.3A。由欧姆定律可知，电源电压为
U=IR3=0.3A×30Ω=9V
（2）当S1和S2都断开时，此时电路中R1、R3串联接入电路。由欧姆定律和串联电路的特点可知，此时电路中的电流为
R1两端的电压是
U1=I1R1=0.225A×10Ω=2.25V
（3）当S1和S2都闭合时，此时电路中R2、R3并联接入电路，R1被短路。根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知，此时电路中的电流为
因为该电路为纯电阻电路，电流做了多少功就产生了多少热量，因此，电路在10s内产生的热量是
Q=W=UI干t=9V×0.75A×10s=67.5J
答：（1）电源电压是9V；
（2）当S1和S2都断开时，R1两端的电压是2.25V；
（3）当S1和S2都闭合时，电路在10s内产生的热量是67.5J。
27．（1）75 Ω；6.75 W；（2）30 V；25 Ω；（3）40 ℃；（4）21 V
【解析】
【分析】
解：（1）左图中，定值电阻和热敏电阻串联，电流表测电路的电流。当测量温度为10 ℃时，电流表示数为0.3 A。由右图知，当温度为10 ℃时，热敏电阻的阻值
R2=75 Ω
热敏电阻R2的阻功率
P2=I2R2=(0.3 A)2×75 Ω=6.75 W
（2）根据串联电阻的规律及欧姆定律
U=I1(R1＋R2)=0.3 A×(R1＋75 Ω)……①
当测量温度为20 ℃时，电流表示数为0.4 A，热敏电阻的大小为
根据串联电阻的规律及欧姆定律
……②
联立①②得
U=30 V
R1=25 Ω
（3）电流表的量程为0～0.6 A，电路允许通过的最大电流为0.6 A，此时R2最小，由右图知， R2越小，对应的温度越高，根据欧姆定律，电路的总电阻
由串联电阻的规律
查得该电路最高能测量的温度为
t=40 ℃
（4）要使电路最高测量温度达到100 ℃,此时
R23=10 Ω
电流最大值为0.6 A，由串联电阻的规律及欧姆定律，电源电压最大值
Umax=ImaxR总= Imax(R23＋R1)R总=0.6 A×(10 Ω＋25 Ω)=21 V
答：（1）测量温度为10 ℃时，热敏电阻R2的阻值和功率分别为75 Ω和6.75 W；
（2）电源电压和电阻R1的大小分别为30 V和25 Ω；
（3）该电路可测量的最高温度为40 ℃；
（4）要使电路最高测量温度达到100 ℃，电源电压应不高于21 V。
28．（1）10Ω；（2）20Ω；（3）3.6W
【解析】
【分析】
解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。由P=UI=可得，灯正常发光时的电阻
（2）由可得，电流表的示数为0.4A时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器接入电路的阻值
R=R总-RL=30Ω-10Ω=20Ω
（3）电源电压不变，根据P=UI可知，电流最小，即变阻器接入电路的阻值最大时，电路的电功率最小，则总电阻
电路的最小电功率
答：（1）灯正常发光时的电阻为10Ω；
变阻器接入电路的阻值为20Ω；
（3）电路的最小电功率为3.6W。
29．（1）8Ω；（2）18V；（3）24Ω；（4）49∶16
【解析】
【分析】
解：（1）由电路图知，当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，变阻器与R1串联，电压表则R1两端的电压，电流表测电路中的电流，其中电压表示数为4V时，电流表示数为0.5A，由串联电路特点和欧姆定律可得定值电阻R1的阻值
（2）电压表示数为2V时，电路的电流为
设电源电压为U，根据P=UI，因电路总功率变化了5W，所以
UI1-UI1′=ΔP
（3）滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，由题知
Ub=3Ua-----①
由图乙知，滑片在a点、b点时变阻器的电功率相等，根据串联电路特点，欧姆定律和P=UI有
②
由①②得
Ua=5V，Ub=15V
滑片在a点时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
20V-5V=15V
根据分压原理，变阻器连入电路的电阻
（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，变阻器与灯（电阻为RL）串联，电压表测灯两端的电压，此时小灯泡L恰好正常发光，故灯两端的电压为5V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为
U滑1=20V-5V=15V
由分压原理，变阻器连入电路的电阻为
其电功率为PL；当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时，变阻器的最大电阻为6RL，由分压原理，灯的电压为变阻器电压的，所以此时灯的实际电压为
根据可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，则
PL∶PL′=(5V)2∶(V)2=49∶16
答：（1）定值电阻R1的阻值为8Ω；
（2）电源电压为18V；
（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值为24Ω；
（4）PL与PL′之比是49∶16。
30．（1）110Ω；（2）50%；（3）200V
【解析】
【分析】
解：（1）只闭合S1为“低温”挡，电路中只有R1工作，所以由得R1电阻值为
（2）当S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由可知，此时电路中的总功率最大，为高温档；电阻R1、R2并联，工作时互不影响，则电路中只闭合S2时为中温档，由表格数据可得，中温档功率为
P中=P高-P低=1210W-440W=770W
电暖器“中温档”正常工作10分钟所做的功
W中=P中t中=770W×10×60s=4.62×105J
室内空气温度升高7℃吸收的热量
Q吸=cmΔt=1.1×103J/(kg ℃) ×30kg×7℃=2.31×105J
该电暖器在中温档工作时的加热效率为
（3）电能表的表盘转了360转所消耗的电能
电暖器在“高温档”独立工作6min的实际电功率
高温档时电路的总电阻为
由可得此时的实际电压
答：（1）R1 的阻值为110Ω；
（2）电暖器在中温档工作时的加热效率为50%；
（3）此电路的实际电压为200V。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页