苏科版九年级下册第十五章电功和电热 单元练习（有解析）

苏科版九年级下册 第十五章 电功和电热
一、单选题
1．下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（　　）
A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶
2．下列符合安全用电原则的是（　　）
A．低于220V的电压对人体是安全的
B．家庭中的空气开关跳闸后，直接合上空气开关就可以了
C．使用测电笔时手要接触笔尾的金属体
D．只有当人体接触带电体时，才可能发生触电事故
3．下列做法不符合安全用电的是
A．将电水壶的金属外壳接地
B．在家庭电路中插座与电灯连接必须是并联
C．家庭电路布线时熔断器应在总开关之后
D．使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
4．如图所示的家庭电路，连接方式正确的是
A． B．
C． D．
5．某同学连接了如图所示的电路，已知每节干电池的电压为1.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。该同学进行多次测量，得到的数据如下表所示。依据已知和表格中的数据，下列说法正确的是（　　）
U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
I/A 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28
A．当小灯泡两端电压为0.9V时，小灯泡的电阻为20Ω
B．当小灯泡两端电压从0.9V变为1.3V过程中，小灯泡电阻阻值不变
C．小灯泡正常发光时，通过它的电流为0.3A
D．小灯泡的额定功率为0.7W
6．关于电学知识，下列法正确的（　　）
A．
B．
C．
D．
7．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，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R1的关系图像，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为3V
B．电阻R的最大功率是0.9W
C．整个电路的总功率变化了2.4W
D．当R的功率为0.9W时，1s内电路消耗的电能是0.9J
8．如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中R为滑动变阳器的电阻片，与之接触的滑片P可以绕O点转到，当油量减少时，以下说法中正确的是（　　）
A．电流表示数增大
B．电路的总电阻减小
C．电路消耗的总功率增大
D．定值电阻R0两端的电压减小
9．图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（　　）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
10．如图所示是额定电压为3V的小灯泡的I﹣U变化关系图象。根据图象，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是（　　）
A．此过程中电流与电压成正比
B．此过程中小灯泡电阻保持不变
C．额定电流是0.3A
D．额定功率是1.5W
11．有甲、乙两灯泡，甲标有“6V 3W”字样，乙标有“10V 5W”字样，现将他们接入同一电路中，不考虑温度对灯泡电阻的影响，为保证电路安全下列说法不正确的是（ ）
A．若两灯正常工作，则甲、乙灯泡串联
B．若两灯串联，则电流通过甲、乙灯泡做功一样多
C．若两灯串联，则电流通过乙灯泡做功较快
D．若两灯并联，电路两端允许加的最大电压是6V
12．学习家庭电路相关知识后，小明对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是（　　）
A．图中两盏灯与其对应控制开关的连接是错误的
B．使用洗衣机时应选择插座D
C．灯L1、L2是串联的
D．如图中AB之间发生断路，则用试电笔检查插座C的各个插孔，氖管都不发光
13．如图所示，电源电压为4V，灯泡标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0=10Ω，电压表量程“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（　　）
①灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
②只闭合开关S、S2时，该电路的最小电流是0.25A
③只闭合开关S、S2时，滑动变阻器R消耗的最大电功率是0.4W
④只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω
A．只有②③正确 B．只有①④正确
C．只有①②③正确 D．只有①③④正确
14．如图所示，电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A．电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”。移动滑片P，当电流表示数为0.4A，电压表示数为2V。下列说法中正确的是：（　　）
A．定值电阻R1为5Ω
B．滑片P向右移动，电压表、电流表示数都变小
C．滑片P移至变阻器中点时，R1和R2的功率相等
D．为保证电路安全，滑动变阻器阻值可调节范围为0～10Ω
15．如图所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，a、b是理想电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时， a、b的指针均明显偏转将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化，下列说法正确的是（　　）
A．b可能是电压表
B．只闭合S、S2将滑片P向左移动，a表与b表示数之比可能不变
C．只闭合S，调节滑动变阻器，可实现整个电路消耗的总功率最小
D．闭合开关S，保持滑片不动，再闭合开关S2，a表示数可能不变
二、填空题
16．小明家的电能表标有300revs/(kW h)，一次实践活动中测得该电能表的转盘在2min内转了40转，则2min内电流做的功为___J，用电器的总功率为__W。
17．某品牌的电加热器工作电路如图所示，R1和R2均为电阻丝，其额定电压为220V，加热功率为1100W，保温功率为44W。
（1）当S接a时，处于______状态（选填“加热”或“保温”）；
（2）R1和R2阻值分别为多少______？
18．如图所示，电热膜是在绝缘聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线连接形成网状结构。电热膜中导电墨线连接的方式是 _____联，电热膜能发热是因为电流具有 _____效应；某电热膜总功率4400W，正常工作2小时消耗电能 _____kW h。
19．小明家的电热水壶是利用电流的______效应工作的，电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，额定功率分别为P加=1210W、P保=110 W，其简化电路如图所示，R1、R2是阻值不变的电热丝。当开关S接“1”时，电热水壶为______挡位； 开关S接“2”时，正常工作5 min电热丝产生的总热量为______J。
20．如图甲所示电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样，其U-I图像如图乙所示，则灯正常发光时的电阻______Ω。滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，当滑片从中点向左移动到端点时，灯恰好正常发光，移动过程中，滑动变阻器功率的变化量ΔP变与小灯泡功率的变化量ΔP灯相比较，｜｜____｜｜（选填“>”、“<”或“=”）。
三、综合题
21．电热水壶与煤气炉是家庭常用的两种加热装置，在学习了“热机效率”后，某实验小组针对电热水壶与煤气炉的加热效率和使用成本进行了实验。实验小组使用煤气炉与电热水壶分别将500g初温为28℃的水加热到沸腾（一个标准大气压下），用燃气表测量了所消耗的煤气的体积，用电能表（如图甲）单独测量了电热水壶消耗的电能。记录相关数据如表格所示。（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）、煤气的热值为3.9×107J/kg）
电热水壶 煤气炉
型号 220V1400W 型号 TH33A型燃气灶
加热时间 2min30s 加热时间 4min
电能表指示灯闪烁次数 40次 消耗煤气 0.004m3
电价 0.67元/kW h 煤气价格 20元/m3
（1）该电能表所接电路的最大总功率为______W。
（2）热水壶中的水升温过程中吸收热量为______J。利用电能表的相关测量结果可得到热水壶消耗电能为______kW h，电热水壶的效率为______。
（3）经过计算可以发现电热水壶的实际功率______（填“大于”、“小于”或“等于”）1400W，原因可能是：______。
（4）从使用成本上考虑，使用______（填“电热水壶”或“煤气炉”）更划算。
22．如图所示是一款电热桌垫的简化电路图，该电热桌垫有高、中、低三个加热档位，旋钮开关可以分别置于“0-1”、“1-2”、“2-3”、“3-4”接线柱， R1、R2、R3为三个加热电阻。已知R1=1936，R2=880，电热桌垫正常工作时，高温档电功率为低温档电功率的2倍。
（1）当旋钮开关在_______位置时电热桌垫处于高温档；
（2）R3的阻值是多少？______
（3）该电热桌垫在中温档正常工作5min，消耗多少电能？______
23．一种电热水龙头俗称“小厨宝”，通常安装在厨房里以便提供热水。如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，其中R2=44Ω，温水挡的电功率是880W［水的比热容是］。试回答或求解下列问题：
（1）当S旋到位置1时，水龙头流出______水；当S旋到位置3时，水龙头流出______水；（选填“冷”、“温”或“热”）
（2）当S旋到位置2时，小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收了多少热量？( )
（3）电热丝R1的阻值是多少？( )
（4）当S旋到热水挡时，小厨宝正常工作90s消耗的电能是多少？( )
24．小明家的电能表及其空气开关（流过它的电流超过其额定电流一段时间，会自动切断电路）如图所示。
（1）该家庭电路长时间正常供电时，流过P处的电流最大不超过_________A；
（2）房间的开关S同时控制两个“220V　40W”灯泡。S闭合时，两灯都正常发光。在图中，根据安全用电的要求，把电路连接完整；( )
（3）电能表上的“5A”是该电能表的标定电流。资料显示，电能表的启动电流是标定电流的0.5％；流过电能表的电流低于启动电流时，电能表不能记录用电器消耗的电能。若单独使用“220V 5W”的老式白炽灯，灯正常发光足够长的时间，请通过计算（结果保留三位小数），说明此电能表能否记录其消耗的电能？( )
25．电水壶是大家非常喜欢的电器，如图甲所示，它有加热、保温等功能，接在220V的家庭电路中使用，图乙是电水壶的工作原理电路图，S是一个温控开关，R1为电加热丝，阻值为88Ω，当处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度后，S自动切换到另一位置，电水壶处于保温状态，且保温时加热丝的功率为88W；不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值，A、B是两种不同颜色的指示灯，红灯亮表示加热状态，绿灯亮表示保温状态，求：
（1）请标明指示灯的颜色：A为 ___________色灯，B为 ___________色灯；
（2）该电水壶的加热功率；( )
（3）电阻R2的阻值及电水壶处于保温状态时R2在10s内产生的热量。( )
26．阅读短文，回答问题
超市电动搬运车
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车，用于超市卖场与库房间的货物运输及提升，下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙，当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时，进退电动机M2工作，驱动搬运车前进或后退，电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座充电，电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg）
型号 自重 最大载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 提升电机额定电压 /额定功率 进退电机额定电压 /额定功率 电机效率
PTE20X 0.4t 2t 36V 100Ah 36V/800W 36V/900W 80%
（1）搬运车在提升重物过程中主要将电能转化为______；
（2）下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______；
A．蓄电池充足电一次，消耗的电能约1.296×107J
B．蓄电池组充电时，化学能转化为电能
C．蓄电池放电的过程中，蓄电池相当于用电器
D．蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
（3）利用搬运车将103kg的货物放至货架，闭合开关S1，货物向上匀速竖直提升20s，则货物被提升了______m；
（4）搬运车上有显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压24V，电流表（0～0.6A），滑动变阻器R2（60Ω 1A），压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示，为了确保此电路能安全工作，R2的阻值应至少调至______Ω；
（5）搬运车检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电，若剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功，为确保能顺利返回充电，需要充电时搬运车离充电座最远172.8m，则搬运车返回过程中受到的阻力为______N。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；
B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；
C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；
D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
A．经验证明，只有不高于36V的电压对人体才是安全的，故A不符合题意；
B．家庭中的空气开关突然跳闸，是由于短路或总功率多大等原因导致电流过大形成的，所以应该先检查电路的故障，排除故障后，再将空气开关复位，故B不符合题意；
C．使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔前端的金属体，否则会造成人身触电事故，故C符合题意；
D．高压带电体只要人靠近就有触电危险，人体不接触带电体时，也有可能发生触电事故，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】
A．将电水壶的金属外壳接地，是为了漏电时防止触电，符合安全用电，故A不符合题意；
B．插座与电灯连接必须是并联，符合安全用电，故B不符合题意；
C．家庭电路布线时熔断器应在总开关之后，为了在换保险丝时不触电，符合安全用电，故C不符合题意；
D．使用测电笔时手应接触笔尾金属体，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】
家庭电路连接要求开关接在火线上，用电器接在开关和零线之间，地线接地，故选B。
5．D
【详解】
A．由表格中的数据知，当小灯泡两端电压为0.9V时，由得小灯泡的电阻为5Ω，故A错误；
B．由表格中的数据知，当小灯泡两端电压为1.3V时，通过小灯泡的电流为0.22A，由得小灯泡的电阻为5.9Ω，比电压为0.9V时小灯泡的电阻大，故B错误；
CD．灯泡L的额定电压为2.5V，由表格中的数据知，小灯泡正常发光时，通过它的电流为0.28A，小灯泡的定功率为
P额=U额×I额=2.5V×0.28A=0.7W
故C错误，D正确；
故选D。
6．B
【详解】
A、“3000r/kW h”表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，故A错误；
B、在家庭电路中，开关要接在火线和灯之间，这样断开开关时，灯没有电，便于维修或换灯泡，三孔插座“左零、右火、上地”，故B正确；
C、由于灯丝电阻随温度的升高而增大，在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中，调节滑动变阻器在电路中的阻值，多次测量求平均值无意义，故C错误；
D、由Q=I2Rt可知在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多，故D错误．
故选B．
【点睛】
本题为电学综合题，考查了电能表参数的理解、开关的连接方法、灯丝电阻与温度的关系、焦耳定律，知识点较多，要求认真审题，属于易错题！
7．C
【详解】
A．由图可知，当P在最左端时，R1全部接入电路并与R串联，电压表测R1两端的电压，电路消耗的电功率为
当
时，其电功率最大，由图可知变阻器的最大功率0.9W，通过电路的电流
电源电压
故A错误；
B．当滑片在右端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，R两点的电压为电源电压，电压最大，根据可得，此时电阻R的电功率最大为
故B错误；
C．根据可知，电源电压一定时，电路中的电阻越大，电路的总功率越小。当滑片在左端时，电阻R1完全接入电路，电路中的阻值最大，电功率最小为
由B可知，电路中只有电阻R时，电路的功率最大为3.6W，所以，整个电路的总功率变化了
故C正确；
D．由A可知，当R的功率为0.9W时，此时电阻R1的功率也是0.9W，电路中的总功率为1.8W，1s内电路消耗的电能为
故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
AB．当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上运动，由图可知，此时滑动变阻器的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压和定值电阻R0的电阻不变，根据公式得电路中的电流变小，电流表示数变小，故AB错误；
C．电源电压一定，电流减小，根据公式得电路的总功率变小，故C错误；
D．定值电阻R0的电阻不变，电路中的电流变小，根据公式得R0两端的电压减小，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
由图可知定值电阻R0与热敏电阻R串联，显示仪并联在定值电阻R0两端。
AB．因为R的阻值随温度的升高而减小，被测者体温越高，则R的阻值越小，则电路总电阻越小，根据可知电路中的电流越大，由可知定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C．因为R的阻值随温度的升高而减小，故被测者体温越低，则R的阻值越大，则电路总电阻越大，根据可知电路中的电流越小，根据P=UI可知整个电路消耗的功率越小，故C错误；
D．将R0换为阻值更大的电阻，则电路总电阻变大，根据可知电路中的电流变小；而测相同温度时，即热敏电阻R的电阻不变，根据可知热敏电阻R两端的电压变小，根据串联分压可知定值电阻R0两端电压越大，即显示仪示数变大，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
AB．由图可知，I﹣U变化关系图象是曲线，小灯泡的电流与电压不成正比，电阻不是定值，故AB错误；
C．由图象可得，电压为3V（在额定电压下）时的电流（额定电流）是0.5A，故C错误；
D．额定功率
故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
由P=UI得，甲灯泡的额定电流为
乙灯泡的额定电流为
由欧姆定律得，甲灯泡的电阻为
乙灯泡的电阻为
A．若两灯正常工作，即电流都为0.5A，因为它们的额定电压不同，所以甲、乙灯泡必须串联，故A正确，A不符合题意；
B．若两灯串联，电流相同，乙的电阻大，根据W=I2Rt知，在相同时间内电流通过乙灯泡做的功多，故B错误，B符合题意；
C．若两灯串联，电流相同，乙的电阻大，根据P=I2R知，乙的实际功率大，电流通过乙灯泡做功较快，故C正确，C不符合题意；
D．若两灯并联，电路两端允许加的最大电压与额定电压小的用电器的电压相同，即电路两端允许加的最大电压是6V，故D正确，D不符合题意。
故选B。
12．A
【详解】
A．开关要接在火线和灯泡之间，所以图中两盏灯与其对应控制开关的连接是错误的，故A正确；
B．有金属外壳的用电器要用三孔插座，所以洗衣机应选择插座C，故B错误；
C．家庭电路中各用电器是并联的，图中灯L1、L2是并联的，故C错误；
D．图中AB之间若发生断路，A点仍在火线上，所以插座C的右孔属于火线上，会使氖管发光，左孔属于零线上，不能使氖管发光，故D错误。
故选A。
13．D
【详解】
①因为灯泡标有“3V　1.5W”字样，所以灯泡的U额=1.5W，P额=3V，所以
故①正确；
②只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路分压的特点
所以滑动变阻器R分到的电压
小于电压表的量程3V，电路安全，说明滑动变阻器R的滑片可以滑到最右端，此时电路中的电流最小
故②错误；
③只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，则电路中的电流为
则滑动变阻器R消耗的电功率为
要使滑动变阻器R取得最大的消耗功率，则最小，即，所以当R0-R=0，即R = R0 =10Ω时，使滑动变阻器取得最大的消耗功率，此时电路中的电流
则滑动变阻器取得最大的消耗功率为
故③正确；
④只闭合开关S、S1时，灯泡L与滑动变阻器串联接到电路中，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。由①可知，灯泡的允许通过的最大电流
I最大=I额=0.5A
小于电流表的量程，为了保护电路，电流只能取0.5A。此时灯泡两端的电压为灯泡额定电压，所以滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U额=4V-3V=1V
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
根据电压表量程，滑动变阻器两端的最大电压为U滑最大=3V。此时灯泡两端的电压
UL=U- U滑最大=4V-3V=1V
所以
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω。故④正确。
故ABC错误，D正确。
故选D。
14．C
【详解】
根据电路图可知，定值电阻R1、滑动变阻器 R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端电压，电流表测量电路电流；
A．因串联电路两端总电压等于各部分电压之和，所以电压表示数为2V时，定值电阻两端电压
定值电阻的阻值
故A错误；
B．滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，电流表的示数减小，定值电阻两端的电压减小，由于电源电压不变，滑动变阻器两端的电压增大，电压表、示数都增大，故B错误；
C．滑片P移至变阻器中点时，R1和R2的阻值相同，定值电阻R1、滑动变阻器 R2串联，通过两个电阻的电流相同，由可知，R1和R2的功率相等，故C正确；
D．当R1和R2的阻值相同都为10Ω时，电压表两端的电压为3V，如果再增大滑动变阻器的阻值，电压表的示数将超过量程，因此滑动变阻器最大阻值为10Ω；由于滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”，电路中的最大电路为0.5A，此时滑动变阻器的阻值
为保证电路安全，滑动变阻器阻值可调节范围为2～10Ω，故D错误。
故选C。
15．D
【详解】
A．只闭合开关S、S1时，R1短路，定值电阻R2和滑动变阻器R在不同路径上，a表和R2在一条路径上，b表和滑动变阻器串联在一条路径上，因为此时a、b的指针均明显偏转将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化，所以b一定是电流表，a表可能是电流表也可能是电压表，故A错误；
B．只闭合S、S2时，若a表是电流表， 滑动变阻器R和定值电阻R2被短路，a、b表的示数相同，电流表a测的是R1的电流，a表示数不变，a表与b表示数之比无意义，若a表是电压表，滑动变阻器R和定值电阻R1串联，电压表测的是滑动变阻器的电压，a表与b表示数之比为滑动变阻器的电阻，当滑片向左移动时，其比值变大，故B错误；
C ．要想使电路中的电流最小，电源电压一定，就是电路中的电阻最大，当电路串联时电阻最大，所以只闭合S、S2时且a表是电压表时，此时电路电阻最大，功率最小，故C错误；
D．闭合开关S，在闭合开关S2前后，若a表示电压表，这两种情况滑动变阻器R和定值电阻R1串联，电压表测的是滑动变阻器的电压，因为滑片位置不变，所以电路中电阻不变，电流不变，滑动变阻器两端电压不变，即电压表示数不变，故D正确。
故选D。
16． 4.8×105J 4000
【详解】
[1]由电能表的盘上标有“300revs/(kW h)”。可知电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转了300转。所以当电能表转盘转了40转时，消耗的电能为
W=1300×40×3.6×106J=4.8×105J
t=2min=120s
[2]用电器的总功率
17． 保温 44Ω，1056Ω
【详解】
[1]在如图所示的电路中，当S接a时，和串联，因为串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以电路的总电阻
S接b时，只有接入电路，电路总电阻小于S接a时的电路总电阻，在电源电压一定时，根据公式可知，S接a时电路消耗的电功率小于S接b时电路消耗的电功率，即：S接a时，加热器处于保温状态，S接b时，加热器处于加热状态。
[2]接a时，加热器处于保温状态，由公式可得，电路的总电阻为
S接b时，处于加热状态
则的电阻值为
18． 并 热 8.8
【详解】
[1]由图可知，各条导电墨线互不影响，可以独立工作，是并联的。
[2]电热膜发热是因为导线通电产生了热量，利用了电流的热效应。
[3]由题知，电热膜总功率为
P电热膜＝4400W＝4.4kW
电热膜正常工作2小时消耗的电能
W电热膜＝P电热膜t＝4.4kW×2h＝8.8kW h
19． 热 加热 3.3104J
【详解】
[1]电流的热效应是指电流通过导体时产生热量的现象。小明家的电热水壶是利用电流的热效应工作的。
[2]由可知，在电源电压一定的情况下，电阻越大，消耗的电功率越小，当开关S接“1”时，R1断路，R2通路；开关S接“2”时，R1、R2串联。所以，当开关S接“1”时，电热水壶为加热挡位，开关S接“2”时，电热水壶为保温挡位。
[3]开关S接“2”时，正常工作5 min电热丝产生的总热量为
Q=Pt= 110 W300s=3.3104J
20． 12 <
【详解】
[1]因为灯泡标有“6V 3W”字样，说明灯泡的额定电压U额=6V，额定功率P额=3W。所以灯泡正常发光时的电阻
灯泡的额定电流为
[2]当滑片从中点向左移动到端点时，只有灯泡L接入的简单电路，灯泡恰好正常发光，所以电源电压
此时滑动变阻器的功率P滑1=0，灯泡的功率P灯1=3W。因为滑动变阻器与灯泡串联，根据串联电路电流规律，滑动变阻器通过的电流
I滑=I灯=I
当滑片在中点时，滑动变阻器的功率
P滑2=URI
灯泡的电功率
P灯2=(U源-UR)I
所以滑动变阻器功率的变化量
灯泡功率的变化量
所以滑动变阻器功率的变化量与小灯泡功率的变化量相减
滑片从中点向左移动时电流变大，但总小于灯泡的额定电流，即
I I额=0.5A
所以
所以滑动变阻器电功率的变化量小于灯泡电功率的变化量。
21． 8800 1.512×105 0.05 84% 小于 电热水壶的实际电压低于额定电压 电热水壶
【详解】
（1）[1]10(40)A，10A表示电能表的标定电流，40A表示电能表的额定最大电流，因此该电能表所接电路的最大总功率
（2）[2]一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量
[3]800imp/(kW h)表示电路中的用电器消耗1kW h电能，电能表的指示灯闪烁800次，则热水壶消耗电能
[4]电热水壶的效率
（3）[5][6]电热水壶的实际功率
由于电路中的电压低于电热水壶的额定电压，所以电热水壶的实际功率会小于额定功率。
（4）[7]电热水壶烧水的费用
煤气炉烧开这些水的费用
0.0335元<0.08元，所以从使用成本上考虑，使用电热水壶更划算。
22． 3和4 330Ω 16500J
【详解】
（1）[1]当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，R2、R3串联，电路电阻最大，根据可知，电功率最小，处于低温挡；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，R3被短路，电路为R2的简单电路，电路电阻较大，根据可知，电功率较大，处于中温挡；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，R1、R2并联，电路电阻最小，根据可知，电功率最大，处于高温挡。
（2）[2]高温挡时的电功率
由题意知，高温档电功率为低温档电功率的2倍，低温档的功率
低温挡时电路总电阻
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以R3的阻值
R3=R-R2=1210Ω-880Ω=330Ω
（3）该电热桌垫在中温档正常工作5min，消耗电能
23． 冷 热 6.3×104J 55Ω 178200J
【详解】
（1）[1][2]当开关处于位置1时，电路断路，水龙头流出冷水；当开关处于位置2时，电路为电阻R1的简单电路；当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，根据并联电阻规律，此时电路中电阻较小，由可知，此时功率较大，所以此时水龙头流出热水。
（2）[3] 0.5kg的水从20℃加热到50℃，水吸收的热量
（3）[4]当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻较大，由可知，此时电功率较小，水龙头流出温水，根据已知条件
（4）[5]当S旋到3位置时，R1和R2并联，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，故此时R1的功率不变，电路的电功率为
小厨宝正常工作90s消耗的电能
W ＝P热 t＝1980W × 90s ＝178200J
24． 30 见解析
【详解】
（1）[1]由电能表的参数可知，该电能表允许通过的最大电流为40A，而空气开关的额定电流为30A，所以电路长时间供电时，P处的电流最大不超过30A。
（2）[2]房间的两个灯泡工作时互不影响，是并联在电路中，而开关同时控制两灯，接在干路上，且开关接在火线与灯泡之间，作图如下：
（3）[3]由题意知，电能表的启动电流
I=0.5%I标定=0.5%×5A=0.025A
白炽灯正常工作时的电流
所以此电能表不能记录白炽灯消耗的电能。
25． 红 绿 550W 132Ω，1320J
【详解】
（1）[1][2]由图可知，当开关拨到左边时，此时A灯亮，只有R1工作，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热状态，A是红灯；当开关拨到右边时，此时B灯亮，R1、R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温状态，B是绿灯。
（2）[3]当开关拨到左边时，为加热状态，此时的电功率
（3）[4]当开关拨到右边时，处于保温状态，R1、R2串联，电路中的电流
电路中的总电阻
定值电阻R2的阻值
R2=R总-R1=220Ω-88Ω=132Ω
保温状态时R2在10s内产生的热量
Q=I2R2t=(1A)2×132Ω×10s=1320J
26． 机械能 A 1.28 32 1200
【详解】
（1）[1]搬运车的电动机工作时，消耗了电能，获得了机械能，将电能转化为机械能。
（2）[2]A．蓄电池充足电一次，消耗的电能
W=UIt=36V×100A×3600s=1.296×107J
故A正确。
B．蓄电池组充电时，电能转化为化学能，故B错误。
C．蓄电池放电的过程中，化学能转化为电能，此时蓄电池相当于电源，故C错误；
D．由表格数据知蓄电池电压为36V，是由多节电池串联而成的，故D错误。
故选A。
（3）[3]当闭合开关S1时，提升电动机M1工作，将货物提升到指定高度；由表格数据可知，提升电机功率
P1=0.8kW=800W
20s内电动机消耗的电能
W电=P1t=800W×20s=1.6×104J
此时电机的效率为80%，则电能转化为的机械能
W机械=W电×80%=1.6×104J×80%=1.28×104J
由
W=Gh=mgh
可得，货物被提升的高度
（4）[4]由图丁可知，载重量越大时，托盘受到的压力越大，R1的阻值越小；由丙中电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当托盘受到的压力越大，R1的阻值越小，根据可知，电路的电流越大，电流表的示数越大，由表格数据可知，最大载货量
m2=2t=2000kg
则托盘受到的最大压力
F=G2=m2g=2000kg×10N/kg=20×103N
由图丁可知，此时压敏电阻R1=8Ω，因电流表量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相等，所以当电流表的示数最大为I=0.6A时，载重量最大，R2接入电路中的阻值最小，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，R2的阻值为
R2=R-R1=40Ω-8Ω=32Ω
即为了确保此装置能安全运行，R2的阻值应至少调至32Ω。
（5）[5]车的质量为
m1=0.4t=4×102kg
车的重力为
G1=m1g=4×102kg×10N/kg=4×103N
由题意知，克服摩擦力做的功为
Wf=UIt×10%×20%×80%=36V×100A×3600s×10%×20%×80%=2.0736×105J
搬运车返回过程中受到的阻力为
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