第十八章 电功率-2022-2023学年九年级物理 夺冠冲刺训练试题 人教版（Word版含答案解析）

第十八章 电功率
一、单选题
1．在学习、生活中所涉及到的物理量，你认为最接近实际情况的是
A．电冰箱一天消耗的电能约为50kW·h
B．教室电风扇额定电功率约为1000W
C．对人体的安全电压不高于36V
D．液晶电视正常工作电流约为10A
2．如图甲所示电路，电源电压不变，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡L的规格为“6V 3W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中，滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示，且当滑片滑到b端时，滑动变阻器的阻值为Rb，电流表的示数为0.3A；只闭合开关S1，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法不正确的是（　　）
A． B．电源电压U=18V
C．R1的阻值为24Ω D．开关均闭合，R2的变化范围为8~24Ω
3．【2017 岳阳卷】图甲是小灯泡的电压——电流图像．将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，
A．电流表的示数为0.2A
B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω
C．电路消耗的总功率为1.35W．
D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J
4．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则 （ ）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1，R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
5．如图所示，是某同学设计的一台体重测量仪的工作原理图，当测量者站在体重测量台上时，滑片P会滑动到金属片BC上的某一位置，体重显示表就能显示出测量者的体重。下列关于这种体重测量仪分析正确的是（　　）
A．体重显示表是用电流表改装成的 B．工作原理图中的AB部分相当于开关
C．体重越大，电路中的电流越小 D．体重越大，整个电路的电功率越大
6．如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（　　）
A．电流表的示数最大为0.6A B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W D．电路消耗的最大功率为2.7W
7．在物理实验中，对物理量有时要进行多次测量，有的是为了减小误差，有的是为了寻找普遍规律，下列是为了减少实验误差的是（ ）
A．在“探究通过电阻的电流与两端电压的关系”时，测量多组对应的电流和电压值
B．在“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电压和电流值
C．在“探究某种物质的质量与体积关系”时，测量多组对应的质量和体积
D．在“测量定值电阻的阻值”时，测量多组对应的电压和电流值
8．如图的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，忽略温度对灯泡电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω，0.5A”，电阻R2阻值为20Ω。电压表的量程为0 3V，电流表的量程为0 3A。将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S2和S3，R2消耗的电功率为1.8W。改变开关的通断和滑片P的位置，电路状态以及电路中的诸多物理量会发生变化。在保证各元件安全的情况下移动滑片，下列选项对应的图像趋势及数据完全正确的是（　　）
A．如图甲，闭合S、S1，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电流表示数
B．如图乙，闭合S、S1，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示R1的电功率
C．如图丙，闭合开关S、S2和S3，横轴表示R1接入的阻值，纵轴表示电路总功率
D．如图丁，闭合开关S、S2和S3，横轴表示电路总电阻的倒数，纵轴表示电流表示数
9．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
10．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）。
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲
C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙
二、填空题
11．如图所示实验装置，两个透明容器中装有等量的空气，用该装置可以探究电流通过导体产生的热量与______（选填“电流”或“电阻”）之间的关系，给该装置通电一段时间，a、b 两个U形管中液面高度变化较大的是______（填“a”或“b”）管。
12．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，消耗的电功率与通过的电流的关系图像如图乙所示。则电源电压为______V；滑片从端滑到端的过程中，滑动变阻器消耗的最大电功率是______W。
13．小文家的电能表5月初表盘的示数是，5月末表盘的示数如图所示，则小文家5月份用电______kW·h；若此电能表的转盘在10min内转过400r，则接在该电能表上的用电器总功率为______W。
14．白炽灯用久了钨丝会升华变细，电阻将 _____。（选填“变大”或“变小”）。亮度相同的LED灯和白炽灯，都正常工作1h，_____ （选填 “LED灯”或“白炽灯”）消耗的电能多。
15．如图所示电路，电源电压保持不变。L上标有“6V 3W”字样，（灯丝电阻不随温度改变）灯泡电阻是______Ω。当只闭合开关S、S1时，电流表示数为，电压表示数为，灯消耗的电功率为；当只闭合开关S、S2时，电流表示数为，电压表示数为U2，灯消耗的电功率为。已知， ，和电流之比为______，和电阻之比为______。
16．如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，______侧U型管液面高度的变化较大（选填“左”或“右”），如果通过甲容器中电阻丝的电流是，则乙容器中电阻丝在内产生的热量是______。
三、综合题
17．厉害了，追风人
你能想象远在青海的阳光能为中原“充电”吗？我国风能、太阳能资源丰富，但它们却像草原上的“野马”，性情不定，难以驯服。有这样一个团队，短短几年时间，他们突破了一个个世界级难题，创造了一项项世界第一。在他们的努力下，应用特高压直流输电将大量富余的清洁电力送到上千公里之外的中东部负荷中心，解决了我国的一次能源和电力负荷呈逆向分布的困局。他们是国家电网经研院直流技术攻关团队，他们被称作驯服风光野马的“追风人”。特高压直流输电成为国家战略级技术，和高铁、北斗一样，成为享誉世界的“中国名片”。
2020年6月29日，张北柔性直流电网工程竣工投产，来自草原的绿色动能点亮了京城的万家灯火。张北工程不仅能够满足冬奥会的100%清洁供电需求，还将每年向北京输送225亿度清洁电力，相当于北京年用电量的十分之一。
特高压是指特高压网络（如图），分为交流特高压网络和直流特高压网络，直流特高压是指±800 k V及以上的直流电输电网络；交流特高压指的是1000 k V及以上交流电的电压等级的输电网络。
根据物理学公式，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，即电流越大电力损耗越大，这就要求输电线中电流越小越好。另外，从经济性考虑，导线越细材料成本越低，也需要电流越小。从电功率计算公式P=UI（U为传输电压，I为传输导线中的电流）可以看出，在保证功率传输不变的前提下，如果降低电流就要求电压相应提高。在长距离传输中，此做法既降低了传输电力损耗又大量节省了导线材料，经济性和传输效率都得到明显提高，这就是高压电力传输的主要原理。
特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力(技术上叫输送容量)是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。
请根据上述材料,回答下列问题:
（1）将特高压输电比喻为“电力高速公路”,是由于特高压输电具有______特点。
（2）如果线路中电流降低到原来的倍，那么输电线损失的功率为原来损耗的______倍。（填写正确选项前的字母）
A．2 B． C． D．4
（3）在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失你认为还可以采取什么方法？请简要说明原理。______
18．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。
四、简答题
19．干电池的电压只有1.5V，对人不会造成伤害；家庭照明电路的电压是220V，就已经很危险了；高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏，即使不直接接触，也能致命。既然高压输电有危险，为什么还要采用高压输电？
20．生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入，如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，会更安全。请你用学过的物理知识解释其中的道理。
五、作图题
21．如图所示，连接“测量小灯泡功率”的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接法。
22．图是“测量小灯泡的功率”实验电路图，请在○中填上适当的电路元件符号。
六、计算题
23．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，电流表示数为0.5A时，电压表V1的示数为3V。当把滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表示数变为0.3A．求：
(1)电压表V2的示数；
(2)电阻R1的电阻值；
(3)滑动变阻器的最大电阻；
(4)滑片移到最右端时，V1的示数。
(5)滑片移到最右端时，此时电路消耗的总功率。
24．电热直饮机非常普遍，它利用内部的电热丝将水烧开，打开水龙头即可有开水饮用，同时还有保温功能。下图是某学校新安装的电热直饮机，图乙是它的简化电路图（、均为电热丝），各项参数如下表所示。
(1)该电热水器处于正常加热状态时的工作电流是多少？
(2)电阻丝的阻值是多少？
电热直饮机参数
热水温度：100℃ 保温功率：100W
热胆容积：11L 额定电压：220V
加热功率：2200W 频率：50Hz
七、实验题
25．张华同学采用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压恒为3V。
（1）连接电路时，开关应处于___________状态，滑动变阻器的滑片应滑到___________（选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数为0，电流表有示数，产生这一现象的原因是___________；
A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续进行实验，张华移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为___________W，图像是曲线的主要原因是___________；
（4）李英同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻，用图丙所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
她闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；然后保持不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式___________（用已知和所测量的物理量符号表示）。
26．图为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两个相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，其关系为R甲 > R乙。
（1）图中的两段电阻丝连接的方式为___________（选填“串联”或“并联”）；
（2）实验中，通过观察___________来判断电流通过导体产生热量的多少；
（3）闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶。这表明：在_________相同时，_______越大，电流产生的热量越多；
（4）实验探究过程中用到两个物理研究方法是___________法和___________法。
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．冰箱24小时的耗电量一般是0.5度～1.5度，即为1kW h左右，故A不符合实际情况；
B．教室电风扇额定电功率约为100W左右，故B不符合实际情况；
C．只有不高于36V的电压才是安全电压，故C符合实际情况；
D．液晶电视正常工作时的功率约为100W左右，正常工作电压U=220V，工作时的电流大约为
，
故D不符合实际情况。
2．D
【解析】
【详解】
A．只闭合S2，L与R2串联，通过二者的电流相等。根据图像，R2的功率占总功率的80%，则L的功率占总功率的20%，L与R2的功率比
根据，电流相同时，功率比等于阻值比，则
故A正确，不符合题意；
B．灯泡的电阻
滑动变阻器的滑片位于b点时的电阻
只闭合S2，滑片在b点时电路的总电阻
电源电压
故B正确，不符合题意；
C．只闭合S1时L与R1串联，此时L可以正常发光，说明L两端的电压为6V，则R1两端的电压为12V，根据串联电路分压规律，元件两端的电压比等于电阻比，所以
所以
故C正确，不符合题意；
D．开关全部闭合时，L被短路，R1，R2并联，电流表测量总电流，此时R1的电流
为了保证安全，总电流不能超过3A，则R2的最大电流
此时R2的阻值最小
所以R2的变化范围为，故D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
试题分析：当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲，可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为0.3A，电路中的等效电阻，电路消耗的总功率P总= U总I=4.5V╳0.3A=1.35W．变阻器R在10s产生的热量Q=W=UIt=2V╳0.3A╳10s=6J；A．电流表的示数为0.2A ，错误；B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω，错误；C．电路消耗的总功率为1.35W，正确；D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J，错误；故应选C．
【考点定位】欧姆定律；电功率
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．当开关S接触2、3触点时，只有电阻R2接入电路，电路的电阻最大，由知道，电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故A错误；
BD．由图知道，当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻
由知道，热水挡正常工作时的功率
故B错误，D正确。
C．温水挡时，电路的总电阻
R总=R1 +R2 =22Ω+44Ω=66Ω
由知道，电路的电流
故C错误。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
A．由图可知，R1与R2串联，体重显示表与R2并联，测的是R2两端的电压，故体重显示表是用电压表改装成的，故A错误；
B．当体重测量仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体AB的位置，电路断路，但AB部分不相当于开关，故B错误；
C．当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据I=UR可知，电路中的电流变大，故C错误；
D．体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中的电流变大，根据公式P=UI可知，整个电路的电功率越大，故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。
A．假设电流表的示数最大为0.6A，这时串联电路的电流是0.6A，流过灯泡L的电流是0.6A，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式可知，灯泡L的电阻
灯泡L的电阻是5Ω；根据欧姆定律的变换式可知，灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是3.0V，但是灯泡L标有“2.5V”字样，即额定电压是2.5V，这是最大电压，不能超过这个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V，假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A，故A错误；
B．假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，由A解析可知，灯泡L的电阻是5Ω，电源电压恒为4.5V，电路中的电流
这时灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则灯泡不能安全工作，故B正确；
C．根据电功率的推导式可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即
这时灯泡L的电压
灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问题，电路的电流是0.18A，电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A，电路是安全的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Ω，根据电功率的推导式可知，灯泡消耗的最小电功率
灯泡消耗的最小电功率是0.162W，不是0.12W，故C错误；
D．由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大小是0.5A，电源电压恒为4.5V，根据电功率的公式可知，电路消耗的最大功率
电路消耗的最大功率是2.25W，不是2.7W，故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
【分析】
物理实验中为了减小误差或者寻找规律进行多次测量，如果物理量是个恒量，多次测量求平均值可以减小实验误差；如果不是测量具体的物理量，而是寻找规律也采取多次测量，寻找普遍性。
【详解】
A．在“探究电阻的电流跟两端电压的关系”时，测量多组对应的电流和电压值，是为了寻找普遍性的规律，故A不合题意；
B．在“测量小灯泡的电功率”时，小灯泡的电功率是变化的，测量多组对应的电压和电流值，是为了研究不同电压下的小灯泡实际功率，故B不合题意；
C．在“探究某种物质的质量与体积关系”时，测量多组对应的质量和体积，是为了寻找普遍性的规律，故C不合题意；
D．在“测量定值电阻的阻值”时，测量多组对应的电压和电流值，是为了计算电阻值时求取平均值，以减小误差，故D符合题意。
8．C
【解析】
【详解】
D．将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、S2和S3时，R1的最大阻值和R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由知道，电源的电压
通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，当电流表的示数I=3A时通过R1的电流
I1=I-I2=3A-0.3A=2.7A＞0.5A
所以，通过R1的最大电流I1大=0.5A，此时R1接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，此时电路的最大总电流
I大=I1大+I2=0.5A+0.3A=0.8A
此时电路总电阻的倒数
故D错误；
C．则电路的最大总功率
P大=UI大=6V×0.8A=4.8W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则
由
知道，C正确；
A．由知道，小灯泡的电阻
只闭合开关S和S1时，R1与灯泡L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时通过的电流
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为0.5A，所以，电路中的最大电流I大′=0.4A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R1小=R-RL=15Ω-10Ω=5Ω
当电压表的示数最大为U1=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压
UL′=U-U1=6V-3V=3V
电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以，R1允许的取值范围是5Ω～10Ω；由电路中的电流
知道，I与R1的关系不是一次函数，故A错误；
B．电路中的电流I大′=0.4A时，R1小=5Ω，则
P1=（I大′）2R1小=（0.4A）2×5Ω=0.8W
电路中的电流I小=0.3A时，R1大=10Ω，则
P1′=I小2R1大=（0.3A）2×10Ω=0.9W
故B错误。
故选C。
9．D
【解析】
【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。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
左图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多。因为
R2=1.5R1
所以
Q2>Q1
右图中，R3与R4并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的产生的热量多。因为
R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1
则
R4>R3
所以
Q3>Q4
左图中，通过R2的电流是
所以
右图中，通过R4的电流是
所以
因为
R2=R4
且通电时间相同，所以电流大的产生的热量多。因为
I4>I2
所以
Q 4> Q 2
这样我们得出了这四个电阻产生的热量关系是
Q 3>Q 4>Q 2>Q 1
不考虑热量损失，最后根据可知，水温从高到底应该是丙、丁、乙、甲。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11． 电流 a
【解析】
【详解】
[1]电阻相同，而左边的电阻在干路上，电流比较大，故探究的是探究电流通过导体产生的热量与电流之间的关系。
[2]由于左边的电阻的电流比较大，根据焦耳定律可知，在相同的时间，相同的电阻，电流比较大，故放出的热量比较多，故a的U形管中液面高度变化较大。
12． 6 0.9
【解析】
【详解】
[1]由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，电路中的电流I1=0.2A；由P=UI可得，此时R2的电压
由及串联电路的电压规律可得：电源电压
U=I1R1+U2=0.2A×R1+4V①
当滑动变阻器消耗的功率为0W时，即变阻器连入电路的电阻为零，电路只有R1，由图象可知此时电流I2=0.6A；由可得，电源的电压
U=I2R1=0.6A×R1 ②
由①②得
R1=10Ω
U=6V
[2]由图象可知，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I1=0.2A，则滑动变阻器的最大阻值为
滑片从端滑到端的过程中，滑动变阻器消耗的电功率
所以，当
R2=R1=10Ω
时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则
13． 234.5 1200
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图示电能表知道，电能表月初示数是1235.1kW h，月末示数为1469.6kW h，故本月用电量为
W=1469.6kW h-1235.1kW h=234.5kW h
[2]电能表的转盘转过400转时，用电器消耗的电能
故接在该电能表上的用电器总功率
14． 变大 白炽灯
【解析】
【详解】
[1]灯泡灯丝材料、长度不变，而用久了的灯泡由于升华作用灯泡灯丝变细，横截面积变小，所以灯丝电阻变大；
[2]在LED灯中，电能被直接转化为光能，转换效率可达80%；白炽灯发光时，会有很大一部分电能转化为内能，只有很少一部分转化为光能，白炽灯的发光效率低，所以亮度相同的LED灯和白炽灯，都正常工作1h，白炽灯消耗的电能多。
15． 12 2:1 1:3
【解析】
【详解】
[1]L上标有“6V 3W”字样，灯泡电阻是
[2]灯泡电阻不变，由可知
即。
[3]由可知，和电阻之比为
即。
16． 左 300
【解析】
【分析】
【详解】
[1]分析图可知，甲、乙两容器中电阻大小相同，但是甲容器中的电阻接在干路上，乙容器中的电阻接在支路上，流过甲容器中电阻的电流大于乙容器中电阻的电流，通电相同时间，甲容器中电阻产生的热量多，与甲容器连接的左侧U型管液面高度的变化较大。
[2]通过甲容器中电阻丝的电流是，则流过乙容器中电阻的电流为1A，乙容器中电阻丝在内产生的热量
17． 见解析 C 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1]由材料可知，特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少，所以将特高压输电比喻为“电力高速公路”。
（2）[2]根据物理学公式P=I2R，输电损耗与电流的平方成正比，与电路电阻成正比，如果线路中电流降低到原来的倍，电线的电阻不变，所以输电线损失的功率为原来损耗的
倍
故选C。
（3）[3]在远距离输电中，为了减小输电线中电能的损失，可以使用电阻较小的材料作为导线，比如使用超导材料，它的电阻为零，输电时，没有电能的损失。
18． 机械能 A 1.28 32 1200
【解析】
【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
19．见解析
【解析】
【详解】
由P＝UI可知，当输送的总功率一定时，电压越大，电流越小；又因为，当导线的电阻一定，电流越小时，电路中损耗的热功率就越小，因此采用高压输电的方式来减少输电线电阻的热损耗。
20．“U”型接入法可以增大连接处的接触面积，连接处的电阻小，根据 可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量少，更安全。
【解析】
【详解】
导体的材料、长度一定时，导体的电阻与导体的横截面积有关，横截面积越大，导体的电阻越小；“U”型接入法可以增大连接处的接触面积，连接处的电阻小；根据 可得，当电流、通电时间一定时，连接处产生的热量少，更安全。
21．
【解析】
【详解】
电路中电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，所以电压表的“﹣”接线柱和滑动变阻器的接线柱连接错误，应把电压表并联在灯泡两端，电压表的“﹣”接线柱和灯泡左端接线柱连接，如下图：
22．
【解析】
【详解】
在测量小灯泡的功率时，需用电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，所以将电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中。作图如下：
23．(1)4.5V；(2)3Ω；(3)12Ω；(4)3.6V；(5)1.35W
【解析】
【详解】
解：(1)电压表V2测的是电源电压，电源电压恒定为4.5V，说明电压表V2的示数U＝4.5V。
(2)由欧姆定律可得
变形可得
(3)电阻R1两端电压为
U/R1=IR1=0.3A×3＝0.9V
滑动变阻器的最大电阻
(4)滑片移到最右端时，V1的示数
UR2m=U-U′R1＝4.5-0.9V=3.6V
(5)由电功率公式可得
P=I′U=0.3A×4.5V＝1.35W
答：(1)电压表V2的示数4.5V。
(2)电阻R1的电阻值)3Ω。
(3)滑动变阻器的最大电阻12Ω。
(4)滑片移到最右端时，V1的示数3.6V。
(5)滑片移到最右端时，此时电路消耗的总功率1.35W。
24．(1)10A；(2)462Ω
【解析】
【详解】
(1)该电热水器处于正常加热状态时的工作电流是
(2)由图乙得：S1、S2同时闭合，R2单独工作，电热水器处于加热状态
S1断开、S2闭合，R1与R2串联，电热水器处于保温状态
所以
答：(1)该电热水器处于正常加热状态时的工作电流是10A；
(2)电阻丝的阻值是462Ω。
25． 断开 右 A 0.625 小灯泡的电阻受温度的影响
【解析】
【详解】
（1）[1][2]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态，滑片应置于变阻器阻值最大处于，即图甲中的变阻器的最右端。
（2）[3]A．实验所用电路为串联电路，电流表有示数，说明电路通路，电压表无示数，且小灯泡不亮，可能是小灯泡短路了。故A符合题意；
B．小灯泡断路时，电流表无示数，但电压表与电源接通，电压表有示数，故B不符合题意；
C．滑动变阻器短路时，电路通路，电流表有示数，电压表与电源接通，电压表有示数，故C不符合题意；
D．滑动变阻器断路，电流表无示数，电压表也无示数，故D不符合题意。
故选A。
（3）[4]由图乙知，小灯泡两端的电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
[5]图乙中，图像是曲线是因为小灯泡的电阻受温度的影响，电压增大时，小灯泡灯丝的温度升高，电阻也随之增大。
（4）[6]由图丙知，小灯泡与R0和滑动变阻器串联连接，电压表的导线接在a处时，电压表测小灯泡两端的电压，调节滑片，让电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，小灯泡正常工作。滑片位置保持不变，电压表的导线换接到b处时，电压表测量小灯泡及R0的总电压， R0两端的电压
U0=U-U额
电路中的电流
小灯泡的额定功率
26． 串联 温度计示数的变化 通电时间和电流 电阻 控制变量 转换
【解析】
【详解】
（1）[1]实验中两段电阻丝首尾依次相连，故是串联连接。
（2）[2]实验中，电阻丝产生热量使得煤油温度上升，从而使温度计示数上升，故可以通过观察温度计示数的变化来判断电流通过导体产生热量的多少。
（3）[3][4]因两电阻丝串联，故可知流过两电阻丝的电流和通电时间均相等，闭合开关一段时间，观察到甲瓶中煤油的温度高于乙瓶，说明甲瓶中电阻丝产生的热量大于乙瓶中电阻丝产生的热量，且由题意可知，甲电阻丝的阻值大于乙电阻丝的阻值，故可知，在通电时间和电流相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
（4）[5][6]实验中，在探究导体产生的热量与导体电阻的大小的关系时，控制流过导体的电流和通电时间不变，运用了控制变量法；实验中，通过观察温度计示数的变化来判断电流通过导体产生热量的多少，运用了转换法。
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