【专题练习】北师大版九年级物理 第13章 电功和电功率 (含答案解析)

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九年级物理第十三章电功和电功率专题测评
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、关于家庭电路，下列说法中正确的是（　　）
A．电灯的开关短路会造成电路中电流过大，保险丝熔断
B．开关要接在电灯和火线之间
C．使用试电笔时，手不能接触笔尾金属体
D．保险装置、插座、家用电器等达到使用寿命后，若没有损坏还可以继续使用
2、关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．保险丝可以用钢丝来代替
B．若空气开关“跳闸”，一定是电路中出现了短路
C．电灯的开关可接在零线上
D．用测电笔辨别火线和零线，手应接触笔尾的金属体
3、以下物理量中，可以用“千瓦时”作为单位的是(　　)
A．电量 B．电流 C．电功 D．电功率
4、如图所示，电源电压保持9V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　）
①电流表示数允许的变化范围为0.3~0.5A
②电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W~0.9W
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为8Ω~50Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W~2.7W
A．只有①和④ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和③
5、如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中，R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为6V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2的最大阻值为40Ω
D．滑片在a端时，1min内R1消耗的电能为2160J
6、小芳家的电能表上标有的字样，当家里只使用某一用电器时，观察表盘5min转了2周，关于此用电器下列判断正确的是（　　）
A．此用电器可能是电饭锅
B．1度电可供此用电器在此状态下工作25小时
C．此用电器与开关是并联的
D．若此时电路电压为200V，则这段时间内通过此用电器的电荷量为6C
7、如图所示，电源电压保持不变，灯L标有“6 V 0.6 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，电压表示数为4 V，当滑片P移到最大阻值时，灯L与滑动变阻器的电功率之比为(　　)
A．4∶3 B．3∶4 C．3∶2 D．2∶3
8、额定电压均为6V的甲、乙两灯，U-I图线如图所示下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1:3
9、如图所示为某家庭厨房的部分电路，电灯和电热器都在正常工作。当三孔插座上刚插上搅拌器的插头时，所有用电器都突然停止工作。经检查，发现有一根保险丝熔断了，拔出搅拌器的插头后，用测电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光。下列分析合理的是（　　）
A．一定是火线上的保险丝熔断了
B．只断开S1，再用测电笔检测灯泡的两个接线柱，氖管都发光
C．只断开S2，再用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管都不发光
D．断开S1和S2，再用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管都不发光
10、利用图像可以直观形象地描述物理量之间的关系，如图所示图像不能正确描述物理量关系的是（　　）
A．定值电阻消耗的电功率与电流关系
B．燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量关系
C．物体所受重力与质量关系
D．一定质量的水吸收的热量与升高的温度关系
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示是手机广告中的一款黑科技空调扇。广告宣传比空调还暖和，这说明它的主要工作原理是利用电流的　 　效应。宣传它三天只需1度电，说明它的实际功率仅为　 　W（小数点后保留一位有效数字）。这样小的功率相同时间产生的热量比功率1kW以上的空调还多，这完全不符合　 　定律，是一则虚假广告。
2、冬天到了，下班回到家后爸爸将电取暖器的开关上，不一会家里就变得暖和了。那么合上开关前后，家庭电路中的总功率P　 　，总电流I　 　（都选填“变大”，“变小或“不变”）。
3、如图所示为小红家的电能表，其示数为 　 　 kW·h。他想借助家中的电能表测量某电热器的实际功率，他先关闭了其它用电器，再让电热器单独工作了2 min，电能表转盘转过了60圈，电能表的铭牌如图所示，则此电热器的实际功率是 　 　 W。
4、如图所示是小明家中的电能表，一天小明关闭了家中其他用电器，只让一个电热水壶单独工作，发现此电能表的转盘转过了120转，则在这内电热水壶消耗的电能是　 　，这个电热水壶的功率是　 　W。
5、在家庭电路中热水器单独工作5min，如图所示的电能表的转盘转了250r，热水器的实际功率为　 　W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温　 　℃（保留两位小数）。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要　 　一些（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、现代生活水平不断提高，热水器已经进入了千家万户，如图是一种储水式电热水器，铭牌如图所示，若热水器水箱内装有50kg的水，正常加热40分钟，使水温升高了26℃。[c水＝4.2×103J/（kg·℃），q煤气=3.9×107J/m ]求：
（1）正常加热40分钟消耗的电能。
（2）计算该热水器的热效率。
（3）若不计热量损失，改用煤气进行加热，需要消耗多少m 的煤气（煤气完全燃烧）。
2、小明学习了电学知识后，利用手边的器材模拟可调亮度的台灯。他设计如图所示电路，已知小灯泡L的额定电压是9V，电压表选用0～15V量程，定值电阻R1=12Ω、R2=18Ω、R3=20Ω；开关S接触点2，L与R2接通，此时电压表示数是9V，电流表示数是0.5A，求：
（1）电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）若不计灯泡电阻的变化，求开关接触点1时电路1min内消耗的电能是多少焦？
（3）小明想把图中的小灯泡换成一个定值电阻R0来模拟多档位电热器，若要开关接任一触点时，都不能损坏电压表，且R0的功率与电路总功率之比尽量大，则R0的阻值应该取做多少
3、如图所示，电源电压不变，电阻R1的阻值为15Ω，当断开开关S2和S3，闭合开关S1时，电流表的示数为0.2A；当断开开关S3，闭合开关 S1、S2时，电流表的示数为0.8A。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的电阻；
（3）断开开关S1和S2，闭合开关S3，通电一分钟，求整个电路消耗的电能。
4、小明用家中电热淋浴器将的水，从加热到，发现家中电能表的示数变化了（此段时间内家中其他用电器均没有工作）。已知水的比热容，求此过程中：
（1）水吸收的热量；
（2）电热淋浴器的热效率。
5、某电热水器的铭牌如下表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时， 把水从20 ℃加热到60 ℃。已知c水 =4.2×103J/（kg ℃）不计热量损失，求：
型号 ×××
额定电压 220 V
加热功率 2000 W
频率 50 Hz
水箱容量 50 kg
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，小红所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，所用滑动变阻器R（20Ω1A）。他们所设计的实验电路如图甲所示。
（1）小华按照电路图进行连接，当他刚把最后一根导线连接好，小灯泡就立刻发光了。出现这种现象，是由于在连接电路前　 　。
（2）小华按规范要求重新连接好电路，闭合开关后，发现电流表和电压表的示数很小，灯泡不发光，原因是　 　。
（3）小红同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为
　 　V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小红同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，计算出小灯泡的额定功率是　 　W。
（5）利用所测数据计算小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω；在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大，造成这一现象的原因是　 　。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】 A．电灯的开关短路不会造成电路中电流过大，而是电灯处于常亮状态，无法关闭，保险丝不会熔断，A不符合题意；
B．开关要控制电灯，要与电灯串联，且接在火线与电灯之间，这样开关断开时，灯泡不再与火线相连，在维修和更换灯泡时不会造成触电事故，B符合题意；
C．使用试电笔时，手要接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，C不符合题意；
D．保险装置、插座、家用电器等达到使用寿命时要及时更换，符合安全用电原则，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合安全用电原则、家庭电路的连接解答即可，注意使用试电笔时，手要接触笔尾金属体。
2、【答案】D
【解析】【解答】A．保险丝不可以用钢丝来代替，因为保险丝是用电阻较大、熔点较低的材料制成，当电流过大时，可以及时切断电路，而钢丝不能起到这种作用，A不符合题意；
B．电路中的空气开关跳闸，是电路中电流过大引起的，而电流过大是原因有：电路中总功率过大和短路，B不符合题意；
C．电灯的开关应接在火线与电灯之间，这样才能保持在断开开关时，切断电灯与火线的连接，避免触电，C不符合题意；
D．使用测电笔时，手应接触笔尾的金属体，才能构成回路，接触火线时，氖管才能发光，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】家庭电路中，开关要连在火线上，保险丝和空气开关要连在火线上，三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线，用电器的金属外壳要接地线，可以防止表面带电而引发触电事故。
3、【答案】C
【解析】【解答】“千瓦时”是电功的单位。
A．电量的单位是库仑，A项不符合题意；
B．电流的单位是安培，B项不符合题意；
C．电功的单位是焦耳或者千瓦时，C项符合题意；
D．电功率的单位是瓦特，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】国际单位制中电功的基本单位是焦耳，简称焦，用符号J来表示，其中千瓦时也是功的单位。
4、【答案】B
【解析】【解答】③根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压；当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流I=I2=I1=
因此电路中的最大电流为0.3A；此时滑动变阻器两端的电压U2min=U-U1=9V-3V=6V
滑动变阻器连入电路的最小电阻R2min=
变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为20Ω～50Ω，故③错误；
①电路中的电流最大时，电路的总功率最大，电路消耗的最大功率Pmax=UI=9V×0.3A=2.7W
电阻R1消耗最大功率P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
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，则总阻值为Rmax=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中最小电流Imin=
则电流表示数允许的变化范围为0.15A～0.3A，故①错误；
②R1消耗的最小功率P1′=Imin2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W～0.9W，故②正确；
④电路消耗的最小功率Pmin=UImin=9V×0.15A=1.35W
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W～2.7W，故④正确；
由上分析可知：只有②和④正确。
故答案为：B。
【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压，利用功率公式P=UI求解功率即可。
5、【答案】A
【解析】【解答】由图可知，当电流为0.2A时，即滑动变阻器在b端，全部接入电路时，R2消耗的电功率为0.8W，则由 可知，R2最大电阻为
此时电源电压可表示为
由图可知，当电流为0.6A时，即滑动变阻器在a端，电路仅R1接入电路，电源电压可表示为
由以上两式，可知 ，
滑片在a端时，1min内R1消耗的电能为
A．电源电压为6V，A符合题意；
B．R1的阻值为10Ω，B不符合题意；
C．R2的最大阻值为20Ω，C不符合题意；
D．滑片在a端时，1min内R1消耗的电能为216J，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电功率和电阻可以计算电阻和电压的大小；根据串联电路电压规律，计算总电压，利用电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能。
6、【答案】B
【解析】【解答】A．转过2r消耗的电能
所需的时间为
用电器的电功率为
电饭锅的功率在1000W左右，A不符合题意；
B．由可知：1度电可供此用电器工作的时间为
B符合题意；
C．开关控制用电器，故开关与用电器串联，C不符合题意；
D．由公式可知
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合电能表的参数求转动2r消耗的电能，根据公式P=求出电功率；根据生活经验估测家用电器的名称。
根据P=计算时间；根据公式W=QU计算电荷量；注意开关与用电器串联。
7、【答案】B
【解析】【解答】根据题意可知，灯泡的额定电压为6V，额定功率为0.6W，则灯泡正常发光时的电流I=P额/U额=0.6W/6V=0.1A；
灯泡的电阻RL=U额/I额=6V/0.1A=60Ω；
灯泡正常发光时，变阻器的阻值R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω，
所以变阻器的最大阻值为80Ω；
P=UI=I2R，
当滑动变阻器的阻值最大时，二者电功率之比：PL:P滑=I2RL:I2R滑′=RL:R滑′=60Ω:80Ω=3:4；
故答案为：B.
【分析】分析电路结构，小灯泡和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，小灯泡分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压变化范围，利用功率公式P=UI求解功率即可。
8、【答案】D
【解析】【解答】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。A不符合题意；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额=0.6A，I乙额=0.3A，则 ，B不符合题意；
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲=0.3A，I乙=0.2A，根据 可知电阻之比是： ，C不符合题意；
D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象知道，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙=U甲I：U乙I=2V：6V=1：3，D符合题意。
故答案为：D
【分析】对于I-U曲线，图像的横坐标为电压，纵坐标为电流，图像斜率的倒数为电阻的阻值，结合选项求解即可。
9、【答案】B
【解析】【解答】A．拔出插头后，用测电笔测试插座的两孔，氖管都发光，说明两孔与火线是连通的，所以只可能是零线上的保险丝熔断了，A不符合题意；
B．只断开S1，灯泡的两个接线柱通过电热器、开关与火线相连，所以再用测电笔检测灯泡的两个接线柱，测电笔的氖管都发光，B符合题意；
C．只断开S2，插座的左孔通过灯泡、开关与火线相连，所以用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管都发光，C不符合题意；
D．断开S1和S2，再用测电笔检测三线插座的左右两孔，只有右孔与火线相连，氖管发光，左孔与火线不相连，氖管不会发光，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】两孔插座遵循遵循左零右火的连线，三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线，火线有电，零线没有电。
10、【答案】A
【解析】【解答】由图得，图像是一条过原点的直线，纵坐标与横坐标表示的物理量成正比。
A．由 得，定值电阻消耗的电功率与电流的平方成正比，因此该图像不能表示定值电阻消耗的电功率与电流关系，A符合题意；
B．热值为燃料本身的一种特性，同一燃料的热值一般不变。由 得，燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量成正比，B不符合题意；
C．物体所受重力与质量成正比，C不符合题意；
D．水的比热容不变，由 得，一定质量的水吸收的热量与升高的温度成正比，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】分析图象确定横纵坐标表示的物理量，确定图象反应的物理量间的关系，然后根据图象反应的物理量间的关系作出判断。
二、填空题
1、【答案】热；13.9；能量守恒
【解析】【解答】解：（1）广告宣传黑科技空调扇比空调还暖和，说明电流通过黑科技空调扇也会产生热量，是利用电流的热效应工作的；（2）因为黑科技空调扇三天只需1度电，1度＝1kW h，
所以黑科技空调扇的电功率：P＝ ＝ ≈0.0139kW＝13.9W；（3）由Q＝W＝Pt可知这样小的功率，相同时间产生的热量比功率1kW以上的空调少的多，不会比空调还暖和，这完全不符合能量守恒定律，是一则虚假广告。
故答案为：热；13.9；能量守恒
【分析】将电能转化为内能利用了电流的热效应，利用电能和时间的比值计算电功率，能量转化或转移中总量守恒。
2、【答案】变大；变大
【解析】【解答】家庭电路中各用电器之间是并联的，并联后相当于增加了导体的横截面积，所以并联的用电器越多，总电阻越小，所以合上取暖器的开关后，总电阻减小，由 可知，总电流会增大，由 可知，总功率也会变大。
【分析】家庭电路中各用电器之间是并联的，并联后相当于增加了导体的横截面积，总电阻变小，由 可知总电流变化情况，再由 可知总功率变化情况。
3、【答案】2258.6；600
【解析】【解答】电能表最后一位数字为十分位，单位为kW·h，所以其示数为2258.6kW·h。
该电能表参数为3000r/kW·h，表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，其表盘转3000圈。则电热器单独工作了2 min，电能表转盘转过了60圈，消耗的电能为W= =0.02kW·h
此电热器的实际功率是P= =0.6kW=600W
【分析】根据电能表窗口示数可以计算消耗的电能；根据电能表转盘转数可以计算电能大小；根据电能和时间的比值，计算电功率。
4、【答案】0.2；1200
【解析】【解答】电能表的转盘转过120转，电热水壶消耗的电能
这个电热水壶的功率
【分析】结合电能表的参数求出转过120转消耗的电能，根据P=求出该电热水壶的实际功率。
5、【答案】1000；1.43；粗
【解析】【解答】电能表上的3000r/(kW×h)表示转盘转了3000转后消耗电能1kW h，电能表的转盘转了250r后消耗的电能为
热水器的实际功率为 热水器中50L水的质量为
水的吸热公式
可知水可升温 由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要粗一些，导体横截面积越大则其电阻越小，允许通过的电流也越大。
【分析】利用电能表转盘转数可以计算消耗的电能，利用电能和时间的比值计算电功率，利用热量、比热容和质量可以计算温度差；在材料和长度一定时，横截面积越大，电阻越小。
三、计算题
1、【答案】（1）解：加热时间t=40min=2400s
正常加热40分钟消耗的电能W=Pt=2600W×2400s=6.24×106J
答：正常加热40分钟消耗的电能是6.24×106J；
（2）解：水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×26℃=5.46×106J
该热水器的热效率η==87.5%
答：计算该热水器的热效率是87.5%；
（3）解：因为不计能量损失，所以Q吸=Q放
需要消耗煤气的体积V==0.14m
答：若不计热量损失，改用煤气进行加热，需要消耗0.14m 的煤气（煤气完全燃烧）。
【解析】【分析】（1）根据P=求出加热状态下电热水器正常工作40min需消耗电能。
（2）根据Q=cm△t求出水吸收的热量；根据η=求出效率的大小。
（3）煤气放出的热量等于水吸收的热量，根据Q=Vq求出完全燃烧煤气的体积。
2、【答案】（1）解：当开关接2时，灯L与电阻R2串联，因小灯泡两端的电压等于其额定电压，所以小灯泡正常发光，所以灯的额定功率
电源电压为
答：电源电压为18V，小灯泡的额定功率为4.5W
（2）解：灯L的电阻为
开关接1，电路中电流为
电路消耗的电能为
答：若不计灯泡电阻的变化，求开关接触点1时电路1min内消耗的电能是648J。
（3）解：R0的功率与电路总功率之比为
要使这个比尽量大，R0应尽量大，同时R0与串联的定值电阻比越大，分压越大。由以上分析得，当R0与R1串联时，电压表示数为15V，因串联电路中电流处处相等，所以
解得R0的阻值为
答：小明想把图中的小灯泡换成一个定值电阻R0来模拟多档位电热器，若要开关接任一触点时，不损坏电压表，且R0的功率与电路总功率之比尽量大，则R0的阻值应该取60Ω。
【解析】【分析】（1）利用电压和电流的乘积计算电功率的大小；根据串联电路电压规律，可以计算电源电压；（2）利用电压和电流的比值计算电阻；根据电压和总电阻的比值计算电流；利用电压、电流和时间的乘积计算电能；（3）根据用电器电功率的比值分析电阻比值；结合串联电路分压比等于电阻比，可以计算电阻大小。
3、【答案】（1）解：当断开开关S2和S3，闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电源电压
答：电源电压为
（2）解：当断开开关S3，闭合开关 S1、S2时，R1、R2并联，电流表测干路电流。通过R2的电流
R2两端电压
电阻R2的电阻值
答：电阻R2的电阻为 ；
（3）解：当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，R1、R2串联。电路总电阻
电路中的电流
通电1min，整个电路消耗的电能
答：断开开关S1和S2，闭合开关S3，通电一分钟，整个电路消耗的电能为 。
【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据欧姆定律求出电源的电压。
（2）根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值。
（3）根据电阻的串联求出电路中的总电阻，根据W=UIt求出电路的总功。
4、【答案】（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量为
（2）解：电热淋浴器消耗的电能
电热淋浴器的热效率
答：电热淋浴器的热效率为。
【解析】【分析】（1）根据物体的比热容、质量和温度差的乘积，计算热量；
（2）根据物体吸收的热量和消耗的电能的比值，计算电热效率。
5、【答案】（1）解：使水温由20℃升高到60 ℃，水需要吸收热量为
答：水吸收的热量8.4×106J
（2）解：不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，根据
则
答：加热所需要的时间4200s。
【解析】【分析】（1）根据水的比热容、质量和温度差计算吸收的热量；（2）根据热量和电功率，计算工作时间。
四、实验探究
1、【答案】（1）没有断开开关
（2）变阻器连入的电阻最大，导致电路的电流小，灯的实际功率过小
（3）2；右
（4）0.5
（5）12.5；灯的电阻随温度的升高而变大
【解析】【解答】（1）连接实物时，接通最后一根导线时，灯泡发光，说明连接电路时，开关未断开；
（2）若电压表和电流表示数较小，可能是滑动变阻器阻值过大了；
（3）根据图像，电压为2V，若使灯泡的电压为2.5V，需要增大电压表示数，减小滑动变阻器的分压，减小电阻，向右移动滑片；
（4）根据记录数据，灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）灯泡正常发光的电阻为，在电压增大时，电压和电流的比值变大，是因为灯丝电阻受到温度影响。
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；
（2）若滑动变阻器阻值过大，电流较小；
（3）串联电路中，若使灯泡分压变大，要使滑动变阻器的分压减小；
（4）根据灯泡的电压和电流的乘积计算电功率；
（5）利用电压和电流的比值计算电阻，灯丝电阻受温度影响。
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