第十八章 电功率 单元检测试卷
一．选择题（共15小题）
1．一节能灯标有“220V，20W”的字样，正常工作一段时间耗电1度，则它工作时间为（ ）
A．50h B．0.05h C．180s D．0.0045h
2．小刚家里的电能表上标有1200r/（kW h），现测得电能表的表盘转过20转用时40秒，如果当时电路中只有一个用电器工作，这个用电器可能是（ ）
A．电视机 B．电冰箱 C．空调 D．节能灯
3．关于电功、电功率的下列说法正确的是（ ）
A．电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
B．用电器的电功率越大，做功就越快
C．用电器的电功率越大，消耗的电能越多
D．用电器的额定功率越大，消耗电能就越快
4．如图电源电压为6V且保持不变，灯泡L2标有“2V 2W”、L2标有“6V 9W“字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，开关闭合后（ ）
A．灯泡L1能正常发光 B．灯泡L2能正常发光
C．灯泡都能正常发光 D．灯泡都不能正常发光
5．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表（如图乙）的转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（ ）
A．电能表应接在空气开关和用电器之间
B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
C．电热水瓶的实际功率是600W
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的
6．图示为加热器的电路图设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻R1：R2＝1：2，通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热挡位。若该加热器的最大电功率是12W，则下列判断正确的是（ ）
A．只闭合开关S1，该加热器电功率为12W
B．只闭合开关S2，该加热器电功率为12W
C．同时闭合开关S1、S2，R1上消耗的电功率为4W
D．同时闭合开关S1、S2，R2上消耗的电功率为4W
7．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯的实际功率一定是25W
B．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．两灯串联，在安全发光时，乙灯比甲灯暗
8．如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
9．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
10．小明观察家中的电风扇、白炽灯和电烙铁几种电器，发现它们上面都标有“220V 40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量最多的是（ ）
A．电风扇 B．白炽灯 C．电烙铁 D．一样多
11．如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
12．用如图a所示的装置既可探究电流产生的热量与什么因素有关，又可以探究不同物质的吸热能力；图b是在探究A、B两种不同液体的吸热能力时，根据测量的数据绘制的图象。下列分析不正确的是（ ）
A．若用图a装置探究电流产生的热量与电阻的关系，则前提是两瓶中液体的质量相等，甲乙电阻丝的电阻值不同，两瓶中煤油的初温可以不同
B．研究电热与电阻关系时，电热的多少是通过比较两瓶中温度计示数的变化来判断的，这种研究方法称为转换法
C．若用图a装置探究不同物质的吸热能力，则前提是两烧瓶中所装液体的质量相等，甲乙电阻丝的电阻值相同
D．分析图乙可知，B液体的吸热能力比A液体的吸热能力强
13．如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（ ）
A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5
14．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
15．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是（ ）
A．△P1+△P2＝△I2×（R1+R2） B．|△U1|＞|△U2|
C．||+||＝R1+R2 D．|△U1|＜|△U2|
二．填空题（共5小题）
16．小玲家的电能表标有“1600imp/（kW h）”，这表示每消耗1kW h的电能电能表上的指示灯闪烁1600次。若他只让热水器接入电路正常工作3min，指示灯闪烁160次，则热水器消耗的电能是 J，额定功率是 W。
17．一款电热水壶工作时有两档，分别是加热档和保温档，其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，当开关S置于 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热档，电热水壶在保温状态下的电功率为 W。
18．两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W；若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 W。
19．如图所示电路电源电压不变，闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，电压表的示数为5V．若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U＝ V。
20．如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为 W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为 Ω，此时R0的功率为 W。
三．实验探究题（共2小题）
21．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是 。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 。
（6）此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻还能完成的探究实验是 。
22．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察 的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。
四．计算题（共2小题）
23．养生壶的原理如图所示，它有加热和保温两档。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温档。（养生壶的部分参数如表所示）
（1）当开关S1闭合，S2 （填“闭合”或“断开”）时，养生壶处于加热状态。
（2）在保温档正常工作时，求电路中的电流是多少？
（3）求R1、R2的阻值。
（4）如果养生壶的效率为70%，那么在标准大气压下要将满壶的水从20℃加热至沸腾，请问需要多少分钟？
壶的容积 1.5L
额定电压 220V
加热功率 1000W
保温功率 44W
24．如图1所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω．只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia．只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib．已知Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（灯丝电阻不随温度变化）
求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，计算电路消耗的总功率范围？
2第十八章 电功率 单元检测试卷
一．选择题（共15小题）
1．一节能灯标有“220V，20W”的字样，正常工作一段时间耗电1度，则它工作时间为（ ）
A．50h B．0.05h C．180s D．0.0045h
【答案】：A。
【解析】：节能灯正常工作时的功率P＝20W＝0.02kW，消耗的电能W＝1度＝1kW h，
由P可得，消耗1度电时它的工作时间：
t50h。
2．小刚家里的电能表上标有1200r/（kW h），现测得电能表的表盘转过20转用时40秒，如果当时电路中只有一个用电器工作，这个用电器可能是（ ）
A．电视机 B．电冰箱 C．空调 D．节能灯
【答案】：C。
【解析】：
1200r/（kW h）表示的是电路中每消耗1kW h的电能，转盘转1200圈，
电能表的表盘转过20转用电器消耗的电能：
WkW hkW h3.6×106J＝6×104J，
则用电器的电功率：
P1500W，
四个选项中，电视机的电功率在200W左右，电冰箱的电功率在100W左右，空调的电功率在1000W以上，节能灯在10W左右，可见，这个用电器可能是空调。
3．关于电功、电功率的下列说法正确的是（ ）
A．电流做功的过程就是电能转化为内能的过程
B．用电器的电功率越大，做功就越快
C．用电器的电功率越大，消耗的电能越多
D．用电器的额定功率越大，消耗电能就越快
【答案】：B。
【解析】：A、电流做的过程就是电能转化为其他形式能的过程，不是都转化为内能，故A错误；
B、电功率反映了电流做功的快慢程度，用电器的电功率越大，做功就越快，故B正确；
C、根据公式W＝Pt可知，电流做功多少，与电功率大小和通电时间有关，所以电功率大的用电器不一定比电功率小的用电器做的功多，故C错误；
D、额定功率是指用电器在额定电压下的功率，用电器的额定功率越大，消耗电能不一定就越快，故D错误。
4．如图电源电压为6V且保持不变，灯泡L2标有“2V 2W”、L2标有“6V 9W“字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，开关闭合后（ ）
A．灯泡L1能正常发光 B．灯泡L2能正常发光
C．灯泡都能正常发光 D．灯泡都不能正常发光
【答案】：A。
【解析】：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I11A，I21.5A，
由I可得，两灯泡的电阻分别为：
R12Ω，R246Ω，
当两灯泡串联在电源电压为6V的电路中时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I1A，
因I＝I1＝＜I2，
所以，灯泡L1能正常发光，灯泡L2不能正常发光。
5．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表（如图乙）的转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（ ）
A．电能表应接在空气开关和用电器之间
B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
C．电热水瓶的实际功率是600W
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的
【答案】：C。
【解析】：
A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前，故A错；
B、由表盘信息可知，电能表允许通过的最大电流I＝20A，工作电压为220V，该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率P＝UI＝220V×20A＝4400W，故B错；
C、600revs/1kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表转盘转600转，则转6转消耗的电能WkW h＝0.01kW h，实际功率P0.6kW＝600W，故C正确；
D、若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间互不影响，是并联的，故D错。
6．图示为加热器的电路图设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻R1：R2＝1：2，通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热挡位。若该加热器的最大电功率是12W，则下列判断正确的是（ ）
A．只闭合开关S1，该加热器电功率为12W
B．只闭合开关S2，该加热器电功率为12W
C．同时闭合开关S1、S2，R1上消耗的电功率为4W
D．同时闭合开关S1、S2，R2上消耗的电功率为4W
【答案】：D。
【解析】：由电路图可知，只闭合开关S1时电路为R1的基本电路，只闭合开关S2时电路为R2的基本电路，同时闭合开关S1、S2时R1、R2并联，
由P可知，加热器有三个档位；
因并联电路中的总电阻小于任一支路电阻，所以并联时，电路中的总电阻最小，由P可知，开关S1、S2均闭合时，电路功率最大；
因为R1：R2＝1：2，所以由P可知，P1：P2：R2：R1＝2：1，
由于加热器的最大电功率是12W，所以P112W＝8W，P212W＝4W，
因此只闭合开关S1时，加热器电功率为8W，故A错误；
只闭合开关S2时，加热器电功率为4W，故B错误；
由于并联电路中，各支路互不影响，因此同时闭合开关S1、S2时，R1上消耗的电功率为8W，R2上消耗的电功率为4W，故C错误，D正确。
7．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．甲灯的实际功率一定是25W
B．将乙灯接入110V电路中，它的实际功率为50W
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．两灯串联，在安全发光时，乙灯比甲灯暗
【答案】：D。
【解析】：
A、不同电压下灯泡的实际功率不同，所以甲灯的实际功率不一定是25W，故A错误；
B、根据P可知，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，
所以，若将乙灯接入110伏电路中，实际功率为额定功率的倍，
即此时乙灯的实际功率为100W＝25W，故B错误；
C、两灯均正常发光时，因工作时间未知，由W＝Pt可知，无法判断两灯消耗的电能，故C错误；
D、由灯泡的铭牌可知，两灯的额定电压相同，甲灯的额定功率较小，由P可知，甲灯电阻大于乙灯电阻；两灯串联（通过的电流相等），在安全发光时，由P＝I2R可知，甲灯的实际功率大，甲灯亮，乙灯比甲灯暗，故D正确。
8．如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
【答案】：D。
【解析】：（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。
当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，
因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，
因为I，
所以R25Ω；
设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），
即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；
当滑片在b端，滑动变阻器短路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，
所以U＝U最大＝6V﹣﹣②
①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），
解得R1＝10Ω；
（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，
所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，
滑动变阻器接入电路电阻为R中R110Ω＝5Ω，
此时通过灯泡电流为I额＝I中0.4A，
所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。
9．甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】：B。
【解析】：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I甲0.5A，I乙0.5A，
由I可得，两灯泡的电阻分别为：
R甲12Ω，R乙8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，
所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；
甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实1.33W＜P乙实，
所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；
CD、两灯泡串联在10V电路时，
两灯的总电阻为R＝R甲+R乙＝12Ω+8Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为I串0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，
所以，两灯泡可以同时正常发光；
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙（即3W＞2W），所以甲灯较亮，故C、D正确。
10．小明观察家中的电风扇、白炽灯和电烙铁几种电器，发现它们上面都标有“220V 40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量最多的是（ ）
A．电风扇 B．白炽灯 C．电烙铁 D．一样多
【答案】：C。
【解析】：额定电压下用电器的功率和额定功率相等，因为各用电器的额定功率相同，由W＝Pt可得，若工作相同时间，消耗的电能相同；电风扇工作时消耗的电能大部分转化为机械能；白炽灯工作时将消耗的电能大部分转化为内能；电烙铁消耗的电能全部转化为内能，故产生热量最多的是电烙铁。
11．如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
【答案】：D。
【解析】：
A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑片P向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝I2R可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；
B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，
由欧姆定律可得，灯的电阻：
RL2.5Ω，故B错误；
C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：
PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；
D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，
此时滑动变阻器的功率：
P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。
12．用如图a所示的装置既可探究电流产生的热量与什么因素有关，又可以探究不同物质的吸热能力；图b是在探究A、B两种不同液体的吸热能力时，根据测量的数据绘制的图象。下列分析不正确的是（ ）
A．若用图a装置探究电流产生的热量与电阻的关系，则前提是两瓶中液体的质量相等，甲乙电阻丝的电阻值不同，两瓶中煤油的初温可以不同
B．研究电热与电阻关系时，电热的多少是通过比较两瓶中温度计示数的变化来判断的，这种研究方法称为转换法
C．若用图a装置探究不同物质的吸热能力，则前提是两烧瓶中所装液体的质量相等，甲乙电阻丝的电阻值相同
D．分析图乙可知，B液体的吸热能力比A液体的吸热能力强
【答案】：D。
【解析】：
A、用图a装置探究电流产生的热量与电阻的关系时，采用的是控制变量法，需要控制两瓶中液体的质量相等，甲乙电阻丝的电阻值不同，两瓶中煤油的初温可以不同，只需要判定液体升高的温度的大小就可以，故A正确；
B、研究电热与电阻关系时，电热的多少无法直接测出，实验中可以通过比较两瓶中温度计示数的变化来判断，升高的温度越大，则电阻放出的热量越多，这种研究方法称为转换法，故B正确；
C、若用图a装置探究不同物质的吸热能力，需要控制两烧瓶中所装液体的质量相等，液体的种类不同，甲乙电阻丝的电阻值相同，即相同时间内电阻产生的热量相同，故C正确；
D、由图可知，质量相同的A和B吸收相同的热量，A的温度升的慢，B的温度升的快，则A的吸热能力大于B的吸热能力，故D错误。
13．如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（ ）
A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5
【答案】：A。
【解析】：由图知，两个滑动变阻器并联；
由题意知，R1：R2＝2：3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
开关闭合后，电路的总功率：
P0，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率：
P0，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由以上①②③式可解得：R1＝4Ω，R2＝6Ω；
将R1＝4Ω，R2＝6Ω代入①式可得：P0④
若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：
P⑤
由④⑤两式可解得：P：P0＝（）：（）＝3：2。
14．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
【答案】：B。
【解析】：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，
由I可得，灯泡的电阻：
RL10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin24Ω，
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：
R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
15．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是（ ）
A．△P1+△P2＝△I2×（R1+R2） B．|△U1|＞|△U2|
C．||+||＝R1+R2 D．|△U1|＜|△U2|
【答案】：C。
【解析】：由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，
由I可得，电压表V2示数的变化量：
△U2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝△IR2，则|△U2|＝|△IR2|，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表V1示数的变化量：
△U1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣△IR1，则|△U1|＝|△IR1|，
因R1、R2的阻值相同，
所以，|△U1|＝|△U2|，故BD错误；
由||＝R1、||＝R2可知，||+||＝R1+R2，故C正确；
（2）定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2，
则△P1+△P2＝（I12﹣I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝△I（I1+I2）（R1+R2），故A错误。
二．填空题（共5小题）
16．小玲家的电能表标有“1600imp/（kW h）”，这表示每消耗1kW h的电能电能表上的指示灯闪烁1600次。若他只让热水器接入电路正常工作3min，指示灯闪烁160次，则热水器消耗的电能是 3.6×105 J，额定功率是 2000 W。
【答案】：3.6×105；2000。
【解析】：
因为1600imp/（kW h）表示每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
则指示灯闪烁160次，热水器消耗的电能：
WkW h＝0.1kW h＝3.6×105J，
t＝3min＝0.05h，
热水器的电功率：
P2kW＝2000W，
因为热水器正常工作，
所以热水器的额定功率：P额＝P＝2000W。
17．一款电热水壶工作时有两档，分别是加热档和保温档，其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，当开关S置于 2 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热档，电热水壶在保温状态下的电功率为 22 W。
【答案】：2；22。
【解析】：由电路图可知，开关S置于1时R1与R2串联，开关S置于2时电路为R1的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关S置于2时，电路的总电阻最小，
电源的电压一定时，由P＝UI可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热档；
则开关S置于1时，R1与R2串联，电热水壶处于保温档，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电热水壶在保温状态下的电功率：
P22W。
18．两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 1.2 W；若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 0.6 W。
【答案】：1.2；0.6。
【解析】：（1）将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U甲＝U乙＝U＝2V，
由图象可知，通过两元件的电流分别为I甲＝0.4A、I乙＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W；
（2）若将它们串联后接在电压为3V的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，I′＝0.2A、U甲′＝1V、U乙′＝2V时符合，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P′＝U′I′＝3V×0.2A＝0.6W。
19．如图所示电路电源电压不变，闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，电压表的示数为5V．若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U＝ 15 V。
【答案】：15。
【解析】：由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，R0消耗的功率为2.5W，
根据P＝UI和串联电路的特点可知，
滑动变阻器消耗的功率：P滑＝P总﹣P0＝UI1﹣2.5W，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，
滑动变阻器消耗的功率：P滑′＝P总′﹣P0′＝UI2﹣10W，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则：
UI1﹣2.5W＝UI2﹣10W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
根据P＝I2R可得前后两次电路中电流之比：
，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由③④可得：UI2＝15W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④；
由于闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表的示数为5V。
则：P滑′＝U滑′I2＝5V×I2 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
根据②⑤可知：UI2﹣10W＝5V×I2 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由④⑥可得：I2＝1A，U＝15V。
20．如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为 4 W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为 1 Ω，此时R0的功率为 2.25 W。
【答案】：4；1；2.25。
【解析】：
（1）当闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，小灯泡正常发光时两端的电压：
UL＝U﹣UR＝9V﹣5V＝4V，
则小灯泡的额定功率：
PL＝ULI＝4V×1A＝4W；
（2）由I可得，此时变阻器接入电路中的电阻：
R5Ω，
若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，R与R0串联，电流表测电路中的电流，
由电流表示数增大0.5A可知，此时电路中的电流I′＝1.5A，
则此时电路中的总电阻：
R总6Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R0的阻值：
R0＝R总﹣R＝6Ω﹣5Ω＝1Ω，
此时R0的功率：
P0＝（I′）2R0＝（1.5A）2×1Ω＝2.25W。
三．实验探究题（共2小题）
21．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 灯泡短路 。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是 灯的实际功率越大，灯越亮 。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 。
（6）此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻还能完成的探究实验是 电压一定时，电流与电阻的关系 。
【答案】：（1）如上所示；（2）灯泡短路；（3）如上表所示；（4）灯的实际功率越大，灯越亮；（5）灯的电阻随温度的变化而变化；（6）电压一定时，电流与电阻的关系。
【解析】：（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应测灯的电压，如下所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关，而电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表没有示数，则可能的故障是灯泡短路；
（3）当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，由欧姆定律，灯的电阻：
R7.1Ω；
灯的功率：
P＝UI＝1.7V×0.24A≈0.41W；
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 0.24 7.1 0.41 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是灯的实际功率越大，灯越亮。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化；
（6）此实验中将小灯泡换成5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，可控制电阻电压一定，故还能完成的探究实验是：电压一定时，电流与电阻的关系。
22．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。
（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管 属于 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）图甲是探究在通电时间相同和 电流 相同的情况下，导体产生的热量与 电阻 大小是否有关的装置。
（3）实验中通过观察 U形管液面高度差 的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是 BD 。
A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布 C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动
（4）由图乙所示，电流表的示数为 2 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 200 J。
（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 透明容器密闭性不好 。
【答案】：（1）属于；
（2）电流；电阻；
（3）U形管液面高度差；BD；
（4）2；200；
（5）透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）。
【解析】：（1）由图知，U形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器；
（2）由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系；
（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。采用的是转换法；
A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；
C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
D、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用的是转换法。【答案】BD；
（4）由图知，电流表选择的是～3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；
右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是Q＝I2Rt＝（2A）2×5Ω×10s＝200J；
（5）由Q＝I2Rt可知，电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，也可能是对应的容器内的电热丝短路。
四．计算题（共2小题）
23．养生壶的原理如图所示，它有加热和保温两档。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温档。（养生壶的部分参数如表所示）
（1）当开关S1闭合，S2 闭合 （填“闭合”或“断开”）时，养生壶处于加热状态。
（2）在保温档正常工作时，求电路中的电流是多少？
（3）求R1、R2的阻值。
（4）如果养生壶的效率为70%，那么在标准大气压下要将满壶的水从20℃加热至沸腾，请问需要多少分钟？
壶的容积 1.5L
额定电压 220V
加热功率 1000W
保温功率 44W
【答案】：（1）闭合；
（2）在保温档正常工作时，电路中的电流是0.2A；
（3）R1的阻值为48.4Ω，R2的阻值为1051.6Ω；
（4）如果养生壶的效率为70%，那么在标准大气压下要将满壶的水从20℃加热至沸腾需要12min。
【解析】：（1）养生壶处于加热状态时，电路的总功率最大，
由P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总电阻最小，
由电路图可知，当开关S1、S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，养生壶处于加热状态；
（2）在保温档正常工作时，由P＝UI可得，电路中的电流：
I0.2A；
（3）养生壶处于加热状态时，电路为R1的简单电路，
则R1的阻值：
R148.4Ω，
当开关S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，养生壶处于保温状态，
由I可得，此时电路中的总电阻：
R总1100Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：
R2＝R总﹣R1＝1100Ω﹣48.4Ω＝1051.6Ω；
（4）满壶水的体积：
V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3，
由ρ可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，
在标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，
由η100%可得，消耗的电能：
W7.2×105J，
由P可得，需要的加热时间：
t′720s＝12min。
24．如图1所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω．只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia．只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib．已知Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（灯丝电阻不随温度变化）
求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，计算电路消耗的总功率范围？
【答案】：（1）小灯泡的电阻为12Ω；
（2）定值电阻R0和电源电压U分别为20Ω和18V；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，只闭合开关S1时，电路消耗的功率范围为4.5W～9W。
【解析】：
（1）由P可得小灯泡的电阻：
RL12Ω；
（2）由图可知，只闭合开关S1，滑片置于a点时，L与变阻器R串联，变阻器连入电路中的电阻为Ra，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电路中的电流：
Ia，
由图可知，只闭合开关S2，滑片P置于b点时，R0与变阻器R串联，电压表测变阻器两端电压，电压表示数Ub＝8V，由图2可知此时变阻器连入电路中的电阻为R＝16Ω，
由欧姆定律可得：Ib＝IR0.5A，
由串联电路的特点和欧姆定律可得电路中的电流：
Ib0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由题可知Ia：Ib＝3：5，所以Ia＝0.3A，
即：0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
又因为Ra：R0＝12：5﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立①②③解得：U＝18V，R0＝20Ω；
（3）只闭合开关S1时，L与变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电流中的电流，
由P＝UI可得灯泡的额定电流：I额0.5A，
电流表量程0～0.6A，根据串联电路中电流处处相等，
所以电路中最大电流为：I最大＝I额＝0.5A，
则电路消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.5A＝9W，
电压表量程0～15V，当电压表示数最大为15V时，此时灯泡两端电压最小，由串联电路电流特点和欧姆定律可得电路中的最小电流：
I最小0.25A，
则电路消耗的最小功率：P最小＝UI最小＝18V×0.25A＝4.5W，
所以电路消耗的功率范围为：4.5W～9W。
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