2022年必考点解析沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率专题训练练习题（有解析）

沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率专题训练
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、某电加热器工作时，与之相连的导线温度过高。下列解决办法中切实可行的是（　　）
A．减小通过用电器的电流
B．缩短用电器工作时间
C．换用更粗的导线与之相连
D．换用更短的导线与之相连
2、 “中药”是中华瑰宝。如图甲的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，温控开关在温度过高时自动断开，煎药壶进入保温状态。简化电路如图乙。下列说法错误的是（　　）
A．开关S1和S2中，S2是温控开关 B．只闭合S1，煎药壶处于加热状态
C．同时闭合S1、S2，电路总功率最大 D．同时闭合S1、S2，电路总电阻最小
3、如图所示是某同学设计的探究电流通过导体时产生热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，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．通电一段时间，两个透明容器中空气内能增大是通过做功的方式改变的
B．通电一段时间，两个U 形管中液面高度的变化不同说明电流通过导体产生的热量与电阻有关
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系， 右侧透明容器中应接入阻值是 5Ω的电阻
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，右侧透明容器中应接入阻值是 10Ω的电阻
4、将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中正确的是（　　）
A．电风扇产生的热量最多 B．电视机产生的热量最多
C．电烙铁产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
5、如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片置于某点时，电路的总功率为P，小灯泡L消耗功率是它额定功率的0.25倍。下列判断正确的是（　　）
A．RL=60Ω B．P=1.5W C．R=12Ω D．U=12V
6、如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，在变阻器R2的滑片P从最右端b滑到最左端a的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，对于此过程，某同学得出四条结论①②③④，则下列选项中对于结论判断正确的是（　　）
①R1的阻值为10Ω
②变阻器R2的最大阻值为20Ω
③电流表示数为0.1A时，20s内R2产生的热量为2J
④电流表示数为0.2A时，R1、R2消耗电功率之比为P1∶P2=1∶2
A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①②③正确 D．只有①②④正确
7、有一只电烙铁（内部可看成电阻丝），如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是（　　）
A．把电阻丝剪去一小段 B．更换一根较粗的电阻丝
C．与电阻丝串联一个电阻 D．与电阻丝并联一个电阻
8、家用电能表上标着“3000r/(kW·h)”字样，当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在6min内电能表的转盘转了300转，那么这个用电器可能是（　　）
A．空调 B．电冰箱 C．电视机 D．台灯
9、如图甲所示，电源电压恒定，R为定值电阻，滑动变阻器R′标有“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1，滑片从最右端滑动到a点时，灯泡L恰好正常发光；只闭合开关S和S2，滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
①电源电压为6V
②灯泡L的额定功率为2.16W
③滑片在a点时，滑动变阻器接入阻值为6Ω
④任意闭合开关和移动滑片，在电路安全的情况下，电路工作时消耗的最小功率为1.44W
⑤任意闭合开关和移动滑片，在电路安全的情况下，电路工作时消耗的最大功率为4.48W
A．①③ B．②③ C．②④⑤ D．②③④
10、估测是物理学中常用的方法，下面是小华同学对生活中的一些物理量的估测，其中符合实际的是（ ）
A．电吹风工作时的功率大约为1000W B．普通手机电池电压约为40V
C．电饭锅正常工作时，其功率大约为50W D．家庭中电视机正常工作时的电流约为10A
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、某同学用了3个干电池，探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
（1）电阻两端的电压为_______V；
（2）滑动变阻器的最大功率为_______W。
2、一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW·h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电能可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者出现的错误是：混淆了电能和______的概念，正确的说法是：“这个厂节省的电能可以使10000个这样的电吹风工作______h。”
3、如图所示电能表，该电能表的示数为________kW·h。将此电能表接入家庭电路中，当关闭其它用电器，让一空调机单独工作6min时，观察到电能表的铝盘正好转动了60圈，则该段时间空调机消耗的电能是________度。
4、 “充电宝”是旅行中常备物品之一，给“充电宝”充电时，将___________能转化为化学能，此过程中“充电宝”相当于___________（填“电源”或“用电器”）。
5、如图所示，电能表的示数为___________kW·h。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，电源电压不变，R2的电阻为20Ω，闭合开关后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：
（1）R1的电阻；
（2）电源电压；
（3）通电1min，R2消耗的电能。
2、如图所示电路中，电源电压保持不变，灯泡L标有“8V 4W”字样，当开关S闭合时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.7A．求：
（1）此时通过灯泡L的电流；
（2）定值电阻R的阻值。
3、如图所示电路中电源电压保持不变，灯泡标有“20V 40W”字样，灯丝电阻不随温度改变，R1阻值为20Ω，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~24V。求：
（1）灯丝电阻RL；
（2）只闭合开关S、S1，电流表示数为1A，电源电压U是多少？
（3）只闭合开关S、S2，在电路安全的前提下，灯泡实际功率的取值范围是多少？
4、如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值为20Ω，电源电压保持不变。只闭合开关S时电流表的示数为0.2A，开关S和S1均闭合时电流表的示数为0.6A。
（1）求电源电压的大小；
（2）1分钟内电流通过R2做的电功。
5、小明家的电热水壶如图甲所示，其铭牌如图乙所示。将该电热水壶注满水后，让其通电正常工作5min恰好能使壶内初温为20℃的水烧开（已知c水=4.2×103J/(kg ℃)，外界气压为一个标准大气压）。求：
（1）该电热水壶正常工作时其内部发热电阻的阻值大小；
（2）该电热水壶中所装的水被加热到烧开时吸收的热量大小；
（3）在上述情况中，该电热水壶的工作效率大小（用百分数表示并保留一位小数）。
型号 SYL-520
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1210W
容量 1L
乙
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正______；
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表示数如图乙所示为______V；
（3）如表所示，小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率，你认为这样处理数据是______（选填“合理”或“不合理”）的；小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。（结果保留一位小数）
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
1 2.0 0.26 0.52 0.69
2 2.5 0.70
3 2.8 0.30 0.84
2、在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中：实验装置如图所示，两烧瓶中煤油的质量和初温相同，电阻丝R1＞R2。
（1）烧瓶中用煤油而不用水，因为______；
（2）实验装置中，两电阻丝是______联的；实验目的是探究电流产生的热量与______的关系；
（3）闭合开关，通电一会儿，观察到甲瓶中的温度计的示数较乙的高，说明电阻丝______（选填“R1”或“R2”）产生的热量较多，此步骤用到的实验方法是______；
（4）本实验的结论是：在______和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量______。
3、重外科技创新小组探究“电流与电压、电阻的关系”，使用的实验器材有：电压恒为6V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
（1）电路连接的过程中开关应该处于_________状态，连好电路后，如图甲所示，应将滑动变阻器的滑片置于_______（选填“最左端”或“最右端”）。
（2）在探究电流与电压的关系时，该小组所测得的几组电流、电压值如表1所示，在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电所的电流为_________A。根据表1数据可得到结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成__________。本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有______________。
表l：
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.3 0.5
表2：
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.6 0.3 0.24
（3）探究电流与电阻的关系时，依旧使用图甲所示电路进行实验，所测得的几组数据如表2所示。
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，产生错误的是第_________组实验数据。
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去。在电表量程可更换的情况下，为完成4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中不可行的是__________
A．将电源电压调为3~5V之间 B．换用规格为“50Ω，1A”的滑动变阻器
C．将定值电阻两端的电压调为3.6~6V之间 D．将30Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻
（4）小华同学只把实验电路中的定值电阻换成了一只标有“5V， W”的小灯泡，来测量小灯泡的电功率。通过多次实验，绘制出了小灯泡的I-U关系图象如图丙所示，在确保电路安全的条件下所采集的实验数据中，小灯泡的最小电阻是__________Ω；滑动变阻器消耗的电功率最合理的范围可能是________。（选填序号）
A．1.25~1.5W B．1.25~1.6W C．0.55~1.5W D．0.55~1.6W
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．减小通过用电器的电流，那么加热器的实际电压就达不到额定电压，实际功率就小于额定功率，加热器不能正常工作，故A不符合题意；
B．缩短用电器工作时间，虽然可以减小电流流过导线所产生的热量，但是工作时间缩短，电流流过电热器所做的功也会减少，故B不符合题意；
C．换用更粗的导线后，导线的电阻变小，在电流、时间相同时，根据， 电流流过导线产生的热量就少，温度就不会过高，故C符合题意；
D．在实际的生产生活中，换用更短的导线不切合实际，故D不符合题意。
故选C。
2、B
【详解】
A．如图乙电路图为并联电路，S1在干路上，S2在支路上，若S1是温控开关，该电路就不存在保温状态。所以S2是温控开关，故A正确，不符合题意；
B．只闭合S1时，电路中只有R1，相比S2也闭合时，电流减小，由P=UI得，此时电功率较小，因此煎药壶处于保温状态，故B错误，符合题意；
C．同时闭合S1、S2，电阻R1、R2同时工作，此时干路电流最大，由P=UI得，此时电功率最大，故C正确，不符合题意；
D．同时闭合S1、S2，干路电流最大，由欧姆定律推导式可知，此时电路总电阻最小，故D正确，不符合题意。
故选B。
3、C
【详解】
A．通电一段时间后，透明容器中的电阻丝发热产生热量，热量通过热传递的方式传递给容器内的空气，使得空气内能增大，故A错误；
B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制两电阻丝中电流的大小相同，而由图中可知，左侧电阻丝中的电流为干路电流，右侧容器中的电阻丝中的电流为支路电流，流过两电阻丝的电流不同，通电一段时间后，两个U形管中液面高度的变化不同，无法说明电流通过导体产生的热量与电阻有关，故B错误；
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，应控制电阻大小不变，故右侧透明容器中应接入阻值是5Ω的电阻，此时两容器中的电阻阻值相同，而流过两电阻丝的电流大小不同，故可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C正确；
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则应控制两电阻中电流的大小相同，同时使两电阻丝的阻值不同，故右侧透明容器中接入阻值不为5Ω的电阻丝，同时断开右侧阻值为10Ω的电阻丝，与左侧容器中的电阻丝串联即可，不一定非要接入阻值为10Ω的电阻丝，故D错误。
故选C。
4、C
【详解】
一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入家庭电路中，家庭电路的电压是220V，三种用电器的实际功率
P=P额=200W
又因为W=Pt，所以通电时间相同，三种用电器消耗的电能相同；因为电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电视机将一部分电能转化为光能，电烙铁将电能全部转化为内能。所以产生热量最多的是电烙铁。
故选C。
5、B
【详解】
当三个开关都闭合时，等效电路图如图甲所示；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片置于某点时，等效电路图如图乙所示：
D．图甲中，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源电压
U=U额=6V
故D错误；
A．由P=UI可得，通过灯泡的电流
IL===0.5A
所以灯泡电阻
RL===12Ω
故A错误；
C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，三个开关都闭合时，通过R的电流
IR=I-IL=0.6A-0.5A=0.1A
由I=可得，定值电阻R的阻值
R===60Ω
故C错误；
B．图乙中灯泡消耗的电功率
=PL=×3W=0.75W
由P=I2R可得，此时电路中的电流
I′===0.25A
电路消耗的总功率
P=UI=6V×0.25A=1.5W
故B正确。
故选B。
6、A
【详解】
①R1的阻值为
故①正确；
从图乙可知，当P在a点时，只有定值电阻接入，此时的电压表也测量电源电压，则电源电压为3V；当P在b端时，滑动变阻器全部接入，此时总电阻最大，电源电压不变，电流最小，故当电流为0.1A，电压表的示数为1V时，滑动变阻器全部接入，此时滑动变阻器的电压为2V，则此时滑动变阻器的值为
故②正确；
③电流表示数为0.1A时，20s内R2产生的热量为
故③错误；
④电流表示数为0.2A时，总电阻为
此时滑动变阻器接入的阻值为
R1、R2消耗电功率之比为
故④错误；
故A正确，BCD错误。
故选A。
7、C
【详解】
AB．电烙铁属于电热器，工作时把电能转化为内能，所以有W=Q=I2Rt，根据欧姆定律，有推导式。因此在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，可以增大电阻的阻值。把电阻丝剪去一小段、更换一根较粗的电阻丝，都是让电阻丝的阻值变小，故AB不符合题意；
CD．由焦耳定律Q=I2Rt可知，可以与电阻丝串联一个电阻，电路总电阻变大，通过电阻丝的电流变小，相等时间内产生的热量减少。若与电阻丝并联一个电阻，由于并联电路各支路独立工作，互不影响，所以对电阻丝产生热量的多少无影响。故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
8、A
【详解】
电能表的转盘转300转时，用电器消耗的电能
用电器消耗的功率
A．空调的功率约为1000W，故A符合题意；
B．电冰箱的功率约为100W，故B不符合题意；
C．电视机的功率约为150W，故C不符合题意；
D．台灯的功率约为25W，故D不符合题意。
故选A。
9、B
【详解】
①由图甲可知，只闭合开关S和S1时，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测小灯泡两端电压，因灯丝的电阻会随温度变化，故此时小灯泡两端的电压与流过小灯泡的电流的关系图像是曲线，只闭合开关S和S2时，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测定值电阻两端电压，因定值电阻的阻值不变，故可知此时定值电阻两端的电压与流过定值电阻的电流的关系图像是直线。只闭合开关S和S1，滑片从最右端滑动到a点时，由串联电路电阻等比例分压可知，小灯泡两端电压逐渐增大，当滑片在最右端时，此时小灯泡两端电压与流过小灯泡的电流最小，由图乙可知，此时电路中电流为
Imin=0.3A，此时小灯泡两端电压为UL=1.2V，由滑动变阻器的规格及欧姆定律可知，此时滑动变阻器两端的电压为
UR′=Imin×R′=0.3A×20Ω=6V
故由串联电路的电压规律可知，电源电压为
U源=UL+UR′=1.2V+6V=7.2V
故①错误；
②③由题意可知，只闭合开关S和S2，电压表测定值电阻两端电压，滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，故由图乙可知，滑片是从a点向右滑动，滑片从a点向右滑的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐变大，故电压表与电流表的示数逐渐变小，由图乙可知，当电压表示数等于灯泡L的额定电压时，此时电路中的电流为I′=0.36A，且滑片在a点时，电路中的电流为I′′=0.45A，此时定值电阻两端电压为UR=4.5V，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入阻值为
解得定值电阻的阻值为
由题意可知，当电路中的电流为0.36A时，此时定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压，即
U额=I′R=0.36A×10Ω=3.6V
闭合开关S和S1，断开开关S2，且滑片在a点时，可知灯泡的额定电流为
故灯泡的额定功率为
P额=U额I额=3.6V×0.6A=2.16W
故②③正确；
④由欧姆定律可知，灯泡正常工作时的电阻为
由可知，电路中的电阻最大时，功率最小，故可知当闭合开关S和S2，断开开关S1，且滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路的总功率最小，为
故④错误；
⑤由P=UI可知，电路中的电流越大，功率越大，因电流表的量程为0~0.6A，可知电路的最大电流为Imax=0.6A，故可知电路的最大功率为
P大=U源Imax=7.2V×0.6A=4.32W
故⑤错误。
由以上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
10、A
【详解】
A．电吹风工作时的功率较大，大约为500W到1000W左右，故A符合题意；
B．普通手机电池电压约为3.7V，故B不符合题意；
C．电饭锅正常工作时，其功率大约为1000W左右，故C不符合题意；
D．家庭中电视机正常工作时的功率约为100W，正常工作时的电流为
故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
1、2.5 1
【详解】
（1）[1]根据题意知道，探究“电流与电阻”的关系时，电压表测量的是电阻两端的电压，由电流I随电阻R变化的图像可知，根据得
故电阻两端的电压是2.5V。
（2）[2]由于探究“电流与电阻”的关系时，需要保持电阻两端的电压不变，所以，由（1）可知，实验过程中滑动变阻器两端的电压为
根据题意可知，他使用5Ω的电阻时电路的电流最大为0.5A。根据得，滑动变阻器的最大功率为
2、电功率 1
【详解】
[1]某工厂上半年共节电5000kW·h，即节省的电能是5000kW·h；这只电吹风是500瓦，也就是0.5kW，0.5kW是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了。
[2]这个厂节省的电能可以使10000个这样的电吹风工作
3、314.5 0.1
【详解】
[1]由图示知，电能表的示数为314.5kW·h。
[2]由电能表的参数知，铝盘转动600转消耗的电能为1kW·h，那么空调消耗的电能
4、电 用电器
【详解】
[1][2]给“充电宝”充电时，电池将电能转化为化学能，储存起来；充电过程中“充电宝”消耗了电能，相当于用电器。
5、2021.6
【详解】
电能表的最后一位数是小数，由图得，电能表的示数为2021.6kW·h。
三、计算题
1、（1）10Ω；（2）6V；（3）48J
【详解】
解：（1）由电路图知，两个电阻串联在电路中，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。R1的阻值
（2）据串联电路的电流特点知，R2两端的电压
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V
那么电源电压
U=U1+U2=2V+4V=6V
（3）通电1min，R2消耗的电能
W=U2It=4V×0.2A×60s=48J
答：（1）R1的电阻为10Ω；
（2）电源电压为6V；
（3）通电1min，R2消耗的电能为48J。
2、0.5A 40Ω
【详解】
解：（1）当开关S闭合时，灯泡L正常发光，此时通过灯泡L的电流
（2）灯泡L和电阻R并联，则通过电阻R的电流为
定值电阻R的阻值为
答：（1）通过灯泡L的电流0.5A；
（2）定值电阻R的阻值是40Ω。
【点睛】
3、（1）10Ω；（2）30V；（3）3.6W~10W
【详解】
解：（1）由题意可知，灯丝的电阻
（2）只闭合开关S、S1时，灯泡和R1串联，电流表测得电路中的电流I=1A，电源电压
（3）只闭合开关S、S2时，灯泡和R2串联，电流表测得电路中的电流，电压表测R2两端得电压。灯泡正常工作时的电流
由题意可知，电路中的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流1A，此时灯泡两端的电压
R2两端电压
U2=U-UL=30V-10V=20V<24V
此时滑动变阻器的电阻
<50Ω
所以，此时灯泡的电功率最大为
当电压表示数达到最大值24V时，灯泡两端的电压
此时电路中的电流
此时滑动变阻器的电阻
所以，此时灯泡的电功率最小为
所以，灯泡实际功率的取值范围为3.6W~10W。
答：（1）灯丝电阻RL为10Ω；
（2）电源电压U为30V；
（3）只闭合开关S、S2，在电路安全的前提下，灯泡实际功率的取值范围是3.6W~10W。
【点睛】
4、（1）4V；（2）96J
【详解】
解：（1）只闭合开关S时，电路中为R1的简单电路，电流表测通过的电流，由知道，电源电压的大小
U=I1R1=0.2A×20Ω=4V
（2）开关S和S1均闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1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，通过R2的电流
I2=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A
且并联电路中各支路两端的电压相等，由 知道，1分钟内电流通过R2做的电功
答：（1）电源电压的大小是4V；
（2）1分钟内电流通过R2做的电功是96J。
5、（1）40Ω；（2）3.63×10J；（3）92.6%
【详解】
解：（1）由铭牌可知，电热水壶的额定功率为1210W，额定电压为220V，由公式P=UI推导得
所以，电热水壶正常工作时其内部发热电阻的阻值大小
（2）由铭牌可知，该电热水壶注满水后所装水的体积为
V=1L=1×10-3m3
所装水的质量为
m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
则水吸收的热量为
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
（3）5min内电热水壶消耗的电能
W=Pt=1210W×5×60s=3.63×105J
电热水壶的工作效率
答：（1）该电热水壶正常工作时其内部发热电阻的阻值大小为40Ω；
（2）该电热水壶中所装的水被加热到烧开时吸收的热量为3.36×105J；
（3）该电热水壶的工作效率为92.6%。
四、实验探究
1、 2.2 不合理 8.9
【详解】
（1）[1]原电路中，电压表串联接入电路中，而滑动变阻器与小灯泡并联，这两处是错误的，电压表应与小灯泡并联，滑动变阻器与小灯泡串联，如图所示：
（2）[2]由图乙知，电压表使用0~3V量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为2.2V。
（3）[3]灯在不同电压下的功率不同，计算小灯泡的平均功率没有意义，因此这样处理数据是不合理的。
[4]小灯泡正常发光时的电压是2.5V，由表中数据可知，正常发光时的电功率是0.70W，小灯泡正常发光时的电阻
2、煤油的比热容较小（或水的比热容较大） 串 电阻 R1 转换法 电流 越多
【详解】
（1）[1]烧瓶中用煤油而不用水，是因为水的比热容较大，吸收热量后温度变化慢，现象不明显，所以要用比热容较小的煤油。
（2）[2][3]实验装置中，两电阻丝是串联的，目的是探究在电流和通电时间相同的条件下，电阻产生的热量与电阻大小的关系。
（3）[4]甲瓶中的温度计的示数较乙的高，说明甲瓶中的煤油吸收的热量多，甲瓶中的电阻丝R1产生的热量多。
[5]此步骤中用温度计示数的变化量间接的判断电阻丝产生的热量多少，因此用到的实验方法是转换法。
（4）[6][7]本实验的结论是：在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流产生的热量越多。
3、断开 最右端 0.4 正 改变电路中的定值电阻两端的电压 3 D 4 C
【详解】
（1）[1][2]电路连接的过程中为了保护电路，开关应该处于断开状态；滑动变阻器的滑片需要位于阻值最大处，故滑片位于最右端。
（2）[3][4][5]电流表的示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.4A；根据表1数据可知，电压与电流的比值是一个定值，得到结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；本实验是探究电流与电压的关系，故电压是自变量，需要不断的改变电压，故滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以改变电路中定值电阻两端的电压。
（3）[6][7]探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端的电压不变，而第3定值电阻的电压为
其它两组的电压为
故第3组实验数据错误；该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻两端的电压为3V；
A.将电源电压调到3V时，直接不需要滑动变阻器就可以完成实验，当电源电压调制5V时，定值电阻两端的电压为3V，而此时定值电阻的阻值为30Ω，由串联分压规律可得
则滑动变阻器的阻值为
故A可行，A不符合题意；
B．当电源电压为6V时，定值电阻两端的电压也为3V，则滑动变阻器需要分担的电压为3V，而此时定值电阻的阻值为30Ω，根据串联分压，电压之比等于电阻之比，故此时滑动变阻器的阻值为30Ω，更换为50Ω的滑动变阻器后可以完成该实验，故B不符合题意；
C．将定值电阻两端的电压调为6V之间，直接不需要滑动变阻器就可以实验，当定值电阻的电压为3.6V时，滑动变阻器需要分担的电压为
定值电阻的阻值为30Ω，由串联分压规律可得
则滑动变阻器的阻值为
滑动变阻器的最大阻值为20Ω，故可以完成实验，故C不符合题意；
D．由于本实验需要探究定值电阻为30Ω是否能够完成实验，故不能用20Ω的电阻替代30Ω，故D不可行，故D符合题意。
故选D。
（4）[8][9]根据图丙可知，当小灯泡两端的电压为1V时，电流为0.25A，此时小灯泡的电阻最小，最小电阻为
A B．当小灯泡的电压为1V，则滑动变阻器的电压为5V，此时的电流为0.25A，则此时滑动变阻器的电功率为
当小灯泡的电压为5V，小灯泡的电流为0.5A，则滑动变阻器分担的电压为1V，则此时滑动变阻器的电功率为
故滑动变阻器的最小值为0.5W，故AB不符合题意；
C D．假设小灯泡的电阻不变，电路中的电流为I，则滑动变阻器的功率为
根据抛物线的顶点坐标为
将电流0.75A时，从图可知，此时小灯泡的电压为
则滑动变阻器的电压为3V，故当小灯泡的电压等于滑动变阻器的电压时，滑动变阻器的功率最大，根据图像可知，当小灯泡的电压为3V时，电流为则滑动变阻器的功率为
故C符合题意；D不符合题意。
故选C。