【专项训练】北师大版九年级物理 第13章 电功和电功率 (含答案详解)

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九年级物理第十三章电功和电功率专项训练
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、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
2、如图是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列说法正确的是（　　）
A．左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B．要保持两个电阻丝两端电压相等
C．U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同
3、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
4、如图甲所示，电源电压可调，定值电阻R与额定电压为6V的新型灯泡L串联，多次调节电源电压，读出电压表示数，画出小灯泡电压UL与电源电压U总的关系图像如图乙。下列描述电路中的电流I、电路总功率P总、R的功率PR和灯泡的功率PL分别随电压表示数UL和电源电压U总变化关系的图像中，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5、随着生活水平的提高，家用电器越来越多，使用时若出现如图所示的情形，会导致连接插座的导线发热，稍不小心就会导致火灾，究其原因是（　　）
A．电路中的用电器用电时间太长 B．电路中的用电器的总功率过大
C．电路中的用电器过多 D．电路中的用电器的总电阻过大
6、如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（　　）
A．乙是小灯泡的I﹣U图像
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，甲乙消耗的电功率之比为1∶2
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W
7、如图所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，当R2的滑片向右滑动时，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表示数不变，两电压表的示数都变大
B．电压表V1与电流表的示数之比保持不变
C．电流表示数变小，电压表V1示数不变，电压表V2示数变大
D．电路消耗的总功率变大
8、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
9、如图所示，把标有“”的小灯泡与最大阻值为的滑动变阻器连接在电源电压恒为的电路中，各表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）。闭合开关，下列说法正确的是：（　　）
A．闭合开关前滑片应移至滑动变阻器的最左端
B．电路的总功率最大值为
C．小灯泡的电功率最小值为
D．滑动变阻器允许调节的范围是
10、如图所示是现在一般标准住宅户内配电系统方框图。下列说法正确的是（　　）
A．电能表用来计量家中所有用电器的总功率
B．空调正常工作时，吊灯一定发光
C．如果插座被短路，“漏电保护器”就会切断电流
D．空气开关“跳闸”，可能是电路发生短路引起的
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、日前，由中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）开发的具有自主知识产权的“大容量锂硫二次电池”能量密度达到国际领先水平。该研究组研制的35Ah电池的能量密度达到“750Wh/kg”（25℃测量），这是迄今世界上能量密度最高的锂硫电池。这里“Wh”是　 　的单位，如果按照一次充电续航900公里的要求，车受到的阻力按600N计算，车水平匀速直线运动时，我们大致需要配备约　 　kW·h电量（不计其它能量损失），将只需要　 　kg的电池，这对于车辆轻量化会有很大贡献。
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、4月初小芳家中的电能表的示数为 ，5月初电能表如下图所示，本月她家共使用了 　 　 度电．她认真观察了几分钟，查出电能表的转盘转过60圈，则这几分钟内她家的用电器消耗的电能是 　 　 ．
4、如图所示是一款挂烫机的工作电路图，正常工作电压为220V，电热丝的电阻R1＝R2＝88Ω，只闭合开关S1时，挂烫机处于　 　挡（选填“高温”或“低温”），电路消耗的功率P1＝　 　 W，同时闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P2，则P1∶P2＝　 　。
5、某款家用茶具煮茶时的电阻为55Ω，正常情况下通过茶具的电流是　 　A，煮一壶茶用了5 min，产生的热量为　 　J。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两挡功率，挡位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1000W挡将汤煮至100℃，然后自动跳至400W挡进行保温慢炖。设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg·℃）。求：
（1）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？
（2）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
（3）R1的阻值是多少？
2、某灯泡若直接连在220V的电压不变的电源两端，灯泡的电功率为25W；现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上，灯泡的电功率为9W，若不计灯泡电阻的变化，求：
（1）灯泡电阻；
（2）此时灯两端的电压；
（3）长导线消耗的电功率。
3、如下图所示为一款智能恒温加热杯垫，它具有加热和保温两挡调温功能，当它处于保温档时，能够使水温长期保持在60%左右，主要参数如下表所示。求：
品名：恒温加热底座
净重：235g
额定电压：220V
加热功率：16W
保温功率：8W
（1）用加热杯垫将500g水由20℃加热到60℃需要2h，则该杯垫的加热效率是多少？
[ ]
（2）1度电可以使该加热杯垫在保温状态下工作多少小时？
4、如图电路。电源电压恒定，电压表有多个量程可选，电流表量程为0~0.6A。滑动变阻器标有“2A”字样。总阻值未知。小灯泡L标有“2.5V，0.25W”字样，其两端电压与电流的5组数据如下表所示，只闭合S1时，电流表的示数为I1＝0.14A，电阻R1消耗的功率为P1。变阻器滑片移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I'＝0.48A，电阻R1消耗的功率为P1'。且P1：P1'＝49：81。
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.12 0.14 0.20 0.24 0.25
（1）求小灯泡L正常发光时的阻值；
（2）求电源电压U；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0~3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
5、如图是某温室大棚模拟日光和调温系统的电路，该电路可以对大棚进行照明、保温和加热。冬季白天，该系统关闭照明功能，开启保温功能；晚上同时开启照明和加热功能。电路中电源电压恒为220V，灯泡L标有“220V 100W”字样（不考虑温度对电阻的影响），R1和R2是两个电热丝，R2＝70Ω。已知冬季白天电路中电流为2A，求：
（1）灯泡工作时的电阻；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）晚上电路消耗的总功率。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、按要求回答。
（1）图甲中，烧杯和液体的总质量为　 　g，双手反复弯折铁丝，铁丝被弯折处的温度会明显升高，说明做功可以　 　；
（2）图乙中的测电笔氖管发光，表明笔尖电极接触的是　 　线；
（3）利用图丙所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”，杠杆平衡后，在杠杆A点挂3个相同的钩码，则在杠杆的B点挂　 　个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡；
（4）用图丁左图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验（金属丝的材料和横藏面积相同）。通过对比观察，　 　（选填“a”或“b”）温度计上升的温度高；用图丁右图所示的装置探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，闭合开关后，电磁铁甲、乙的情形如图所示，则甲的磁性　 　（选填“强于”或“低于”）乙的磁性。
-参考答案-
一、单选题
1、【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。
2、【答案】C
【解析】【解答】A．由图可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流相同，即左边容器电阻丝中的电流等于右边容器电阻丝中的电流，A不符合题意；
B．由图可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置探究电流产生的热量与电阻的关系，故需要保持的是两个电阻丝两端电流相等，B不符合题意；
C．电流通过导体产生热量使容器中的空气受热膨胀，从而导致U形管中的液面会发生变化，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，C符合题意；
D．两电阻丝串联，电流相同，由于图中右边容器的电阻丝阻值较大，在相同时间内，电流在右容器中产生的热量较多，B管液面上升得高，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】探究电流产生热量时，电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
3、【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。
4、【答案】B
【解析】【解答】AC．由图乙可知
结合图甲所示电路可知，R的分压即为2V固定不变，则通过其的电流也不变，因此其功率也不变，则AC不符合题意；
BD．电路中的电流不变，灯两端的电压增大，总电压增大，根据 ，电流一定时，其功率与电压成正比，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】分析电路结构，定值电阻和灯泡是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，明确电流表和电压表的测量对象，利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
5、【答案】B
【解析】【解答】A．电路中的用电器用电时间太长，如果用电器的总功率不大，或用电器没有全部工作，不会造成干路中的电流过大，不会造成图中的情形，A不符合题意；
B．图中在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，会使用电器的总功率过大，会导致干路中的电流过大，会使得连接插座的导线发热甚至燃烧起来，B符合题意；
C．电路中用电器过多，只有用电器的功率较大且同时工作时，才会造成干路中的电流过大，C不符合题意；
D．若电路中用电器的总电阻过大，由欧姆定律可知干路中的电流较小，不会造成图中的情形，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电路中电流过大的原因可能是短路，也可能是是用电器的总功率过大；这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸，使家里的其它用电器停止工作。
6、【答案】D
【解析】【解答】AB．由图象可知乙图像为过原点的直线，说明电流与电压成正比，所以乙为定值电阻的图像，当U＝4V时，I＝0.4A，由欧姆定律可得，电阻R的阻值为
AB不符合题意；
C．将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且支路电压等于电源电压，所以它们两端的电压均为4V，由图象可知对应的电流为
所以甲消耗的电功率为
乙消耗的电功率为
则甲乙消耗的电功率之比为
C不符合题意；
D．串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压为
符合题目条件，则电路的总功率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】由图可知乙为定值电阻的图像，通过电阻的电流和两端的电压成正比，任意读出一组电压和电流，根据欧姆定律求出R的阻值；两灯泡并联时两端的电压相等，且都等于电源电压，根据图象读出对应的电流，利用P=UI求得甲乙消耗的电功率之比；串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压，利用P=UI求出电路的总功率。
7、【答案】B
【解析】【解答】AC．由
电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V2的示数不变，AC不符合题意；
B．由R＝ 可知，电压表V1与电流表的示数之比等于R1的阻值，而R1为定值电阻，则滑片移动时该比值不变，B符合题意；
D．当R2的滑片向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由P＝ 可知，电路消耗的总功率变小，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】滑动变阻器滑片向右端移动，接入电路中的电阻变大，再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
8、【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。
9、【答案】C
【解析】【解答】A．为保护电路，闭合开关前滑片应移至滑动变阻器阻值最大处，即最右端，A不符合题意；
B．灯泡额定电流为
灯泡的电阻
因灯泡的额定电流小于0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A，电路的总功率最大值为P大=UI大=18V×0.5A=9W
B不符合题意；
CD．由欧姆定律可得最小总电阻
由串联电路的电阻特点可得，滑动变阻器连入电路的最小阻值R滑小=R总小-RL=36Ω-12Ω=24Ω
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电流最小，由串联电路的电压特点可得，灯泡两端的最小电压UL小=U-U滑大=18V-15V=3V
则串联电路中的最小电流
所以滑动变阻器连入的最大阻值
滑动变阻器的阻值变化范围为24Ω~60Ω，小灯泡的电功率最小值PL小=I小2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据用电器的电压和电功率计算电流和电阻；根据电压和电流的乘积计算电功率；根据电压和电阻的比值，计算电流，根据电压和电流的比值计算电阻，利用电流和电阻可以计算电功率大小。
10、【答案】D
【解析】【解答】A．电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的，A不符合题意；
B．空调和吊灯属于并联，他们并不影响互相的工作，B不符合题意；
C．漏电保护器与插座是串联的，插座处发生漏电或有人触电时才会切断电源；如果插座被短路，空气开关就会切断电流，C不符合题意；
D．电路发生短路，电路中的电流非常大，这时空气开关就会“跳闸”，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电能表是用来计量家中所有用电器消耗的电能的；家庭电路中各用电器并联；空气开关就会“跳闸”，可能是短路或总功率过大。
二、填空题
1、【答案】电能（电功）；150；200
【解析】【解答】“Wh”和“ ”一样， 是电能的单位。由题意得，该车行驶900公里需克服阻力做功
车的机械能都由电能转化而来，故我们大致需要配备约 电量。电池的能量密度为
所以需要电池的质量
【分析】根据力和在力的方向上移动距离的乘积计算功率；电能电量计算质量。
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】80；7.2×104
【解析】【解答】他家本月用电W=1978.2kW h﹣1898.2kW h=80kW h
每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000R，电能表的转盘转过60圈消耗的电能W′= kW h= kW h= ×3.6×106J=7.2×104J
【分析】根据电能表窗口示数差，可以计算消耗的电能；根据实际转数和电能表转数规格，可以计算消耗电能的多少。
4、【答案】低温；550；1∶2
【解析】【解答】由电路图可知，只闭合开关S1时电路为R1的简单电路，同时闭合开关S1、S2时R1与R2并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，只闭合开关S1时，电路的总电阻最大，由 可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，挂烫机处于低温挡。电路消耗的功率P1= =550W同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电路消耗的功率P2=
P1∶P2=550W∶1100W=1∶2。
【分析】通过功率公式可知，电压一定时，电路中的电阻越大，电路的功率就越低，电阻越小，电路的功率就越高；结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R求解功率即可。
5、【答案】4；2.64×105
【解析】【解答】家用茶具正常情况下工作时两端电压为220V，此时通过茶具的电流
5min产生的热量Q=I2Rt=(4A)2×55Ω×5×60s=2.64×105J
【分析】结合用电器的电阻和电压，利用欧姆定律求解用电器两端的电流即可；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算。
三、计算题
1、【答案】（1）解：当开关S接a位置时，电路为R1的简单电路，电路中电阻较小，由P= 可知，电路消耗的电功率较大，此时电炖锅处于加热状态，且消耗的功率为1000W；当开关S跳至b位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路中电阻较大，根据P= 可知，电路消耗的电功率较小，此时电炖锅处于保温慢炖状态。
答：电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至b位置；
（2）解：汤吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.0×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=9.6×105J
加热功率P加热=1000W，加热时间t=20min=1200s
电炖锅加热时消耗的电能W=P加热t=1000W×1200s=1.2×106J
则电炖锅的效率 =80%
答：若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是9.6×105J，电炖锅的效率是80%；
（3）解：电阻R1的阻值R1= =48.4Ω
答：R1的阻值是48.4Ω。
【解析】【分析】（1）在电路中，总电阻越小，电功率增大；（2）根据比热容、质量和温度差的乘积计算吸收热量的多少；根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能；根据热量和电能的比值计算电热效率；（3）根据电压和电功率，可以计算电阻大小。
2、【答案】（1）解：由 得，灯泡电阻
答：灯泡电阻是
（2）解：由 ，灯泡的电功率为9W时，灯两端的电压
答：此时灯两端的电压是132V
（3）解：由题意可知，长导线与灯泡串联，当灯泡两端的实际电压是132V时，长导线两端的电压是
由欧姆定律得，此时电路中的电流是
长导线消耗的电功率
答：长导线消耗的电功率6W。
【解析】【分析】（1）根据电压和电功率可以计算电阻的大小；（2）利用时间电功率和电阻，可以计算实际电压；（3）根据串联电路电压规律计算分压，利用电压和电阻的比值计算电流，利用电压和电流的乘积计算电功率。
3、【答案】（1）解：500g水吸收的热量
根据 可得，加热2h消耗的电能
杯垫的加热效率
答：该杯垫的加热效率是72.9%
（2）解：1度电可以使该加热杯垫在保温状态下工作的时间
答：1度电可以使该加热杯垫在保温状态下工作125h。
【解析】【分析】(1)利用 求出水吸收的热量；根据 求出饮水机消耗的电能；再根据 求出饮水机的加热效率。(2)已知电能和加热杯垫的保温功率，根据 求出工作时间。
4、【答案】（1）解：小灯泡L标有“2.5V，0.25W”字样，正常发光时的阻值为
答：小灯泡正常发光时的阻值为25Ω
（2）解：只闭合S1时，R1与灯泡串联，电流表的示数为I1＝0.14A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I'＝0.48A，电阻R1消耗的功率为P1' ， ，P1：P1'＝49：81
①
查表可知，当小灯泡中电流为0.14A时，小灯泡两端电压为1.0V ②
联立①②可得U=4.5V
答：电源电压U为4.5V
（3）解：若只闭合S2，滑动变阻器与R2串联，且电压表的量程为0~3V，在保证电路元件都安全的情况下电压表最大为3V时，小灯泡两端电压为1.5V，电流为0.2A
小灯泡的最大电压为2.5V，最大电流为0.25A，滑动变阻器最小电压为2V
故在保证电路元件都安全的情况下，变阻器接入电路的阻值变化范围为8Ω~15Ω。
答：在保证电路元件都安全的情况下，变阻器接入电路的阻值变化范围为8Ω~15Ω。
【解析】【分析】（1）利用电压和电功率，可以计算电阻的大小；（2）根据电流和电阻，计算电功率，并计算电功率的比值；（3）根据电压和电流的比值计算电阻，并分析电阻范围。
5、【答案】（1）解：灯泡正常工作时的电阻RL＝ ＝ ＝484Ω
（2）解：冬季白天，关闭照明功能，开启保温功能时，电路中开关S闭合，S1、S2断开，此时R1与R2串联电路的总电阻
电热丝R1的阻值R1＝R总-R2＝110Ω-70Ω＝40Ω
（3）解：当晚上同时开启照明和加热功能时，电路中开关S、S1和S2都闭合，此时R1与L并联，R2被短路，此时灯泡正常工作时消耗的功率PL＝100W
电热丝R1的功率P1＝
电路消耗的总功率P总＝PL＋P1＝100W＋1210W＝1310W
【解析】【分析】（1）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻；
（2）结合电源电压和干路电流求解总电阻，减去分电阻即为R1的阻值；
（3）结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R求解功率，两电阻功率相加即为总功率。
四、实验探究
1、【答案】（1）107；改变物体内能
（2）火
（3）4
（4）b；强于
【解析】【解答】(1)烧杯和液体的总质量为
烧杯和液体的总质量为107g；双手反复弯折铁丝，铁丝被弯折处的温度会明显升高，这是通过做功的方法来改变物体的内能的。
(2)正确使用测电笔时，测电笔接触电线，氖管发光的是火线。
(3) 设一个钩码重为 ，杠杆一个小格代表 ，根据杠杆平衡条件
解得
所以在杠杆的 点挂4个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡。
(4)如图，金属丝的材料和横藏面积相同， 比 长， 比 电阻大， 、 串联在电路中，电流相等，通电时间相等，根据 ，在电流和通电时间相等时， 电阻越大， 电流产生的热量越多， 温度计上升的温度高；甲乙串联在电路中，电流相等，铁芯相同，甲的线圈匝数多，磁性强，所以甲的磁性强于乙的磁性。
【分析】（1）根据天平上的砝码和游码位置测量质量，做功可以改变内能；（2）火线可以使测电笔的氖管发光；（3）根据杠杆平衡条件，结合力臂可以计算力的大小，分析钩码个数；（4）电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；电流相同时，电磁铁的磁性和匝数有关。
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