浙科版科学九年级上学期 第三单元 第六节 电能 同步练习（2）
一、单选题
1．（2022九上·丽水期末）在低电量状态下，智能手机会自动调整为省电模式来延长续航时间。与正常模式相比，省电模式是指具有更小的（ ）
A．电压 B．电流 C．电功率 D．电阻
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据分析判断。
【解答】根据公式可知，当手机电量相同时，它的电功率越小，则使用时间越长，因此省电模式是指具有更小的电功率。
故选C。
2．现有甲、乙两只电炉，已知甲电炉的电阻大于乙电炉的电阻，把它们分别接在电源电压为220伏的电路中，在相同时间内它们放出的热量（ ）。
A．甲放出多 B．乙放出多 C．同样多 D．无法判断
【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据公式比较即可。
【解答】根据可知，当电压和通电时间相同时，电阻R甲>R乙，则产生的热量Q甲
故选B。
3．（2021九上·金华期中）下列家用电器的额定功率最接近10瓦的是（ ）
A．电饭煲 B．节能灯 C．电冰箱 D．空调
【答案】B
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据家用电器的电功率大小判断。
【解答】A.电饭煲的电功率大约为1000W，故A不合题意；
B.节能灯的功率大约在10W~30W之间，故B符合题意；
C.电冰箱的功率大约在90W~200W左右，故C不合题意；
D.空调的功率大约在1500W左右，故D不合题意。
故选B。
4．（2022九上·吴兴期末）如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（ ）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
C．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
【答案】D
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据对探究焦耳定律的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质，当吸收相同的热量时，比热容越小，液体升高的温度越大，实验现象越明显，故A正确不合题意；
B.在实验过程中，温度计的示数变化越大，说明液体吸收的热量越多，即电阻丝产生的热量越多，故B正确不合题意；
C.探究电流产生的热量与电阻的关系时，必须控制通过它们的电流相等，而改变电阻的大小。在实验中，两个电阻串联则电流相等，且二者阻值不等，故C正确不合题意；
D.要比较水和煤油比热容的大小时，必须控制二者的质量相等，还要控制吸收的热量相等，即将两个电阻的阻值调整为相同，故D错误符合题意。
故选D。
5．（2022九上·衢江期末）实验室有以下几种规格的小灯泡，均在其额定电压下工作，则亮度最大的是（ ）
A．L1“3V，3W” B．L2“6V，2W”
C．L3“4V， 1W” D．L4“2.5V， 0.75W”
【答案】A
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率决定，即实际功率越大，则它的亮度越大。
【解答】灯泡在额定电压下工作时，它的实际功率等于额定功率，则额定功率最大的，灯泡的亮度最大。比较可知，L1的额定功率3W最大，则此时亮度最大的是L1，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．（2022九上·西湖期末）小金用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到80℃时，该油墨会变成无色，以下选项错误的是（ ）
A．通电后油墨升温变色是由于电流的热效应
B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻
C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片P往右移
D．该实验可研究电流产生的热量与通电时间的关系
【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与电流、时间和电阻大小有关，根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】通电后油墨升温变色是由于电流的热效应，故A正确不合题意；
根据图片可知，两个电阻串联，则通过它们的电流和通电时间相同，那么只能是探究电流产生的热量与电阻大小的关系。既然探究电流产生的热量与电阻的关系，那么两个电阻的阻值应该不同，故B正确不合题意；
要使变色时间提前，那么就要增大电阻产生的热量，即增大通过它们的电流，减小总电阻，那么变阻器的滑片应该想左滑动，故C错误符合题意。
只观察其中一个电阻，它的阻值和电流相同，当时间足够长时，红色油墨才会变色，这可以探究电流产生的热量与通电时间的关系，故D正确不合题意。
故选C。
7．有3个用电器，其中一个是“220V 100W"的电风扇，一一个是“220V 100W“的电视机，另一个是“220V 100W”的低功率电熨斗，都在额定电压下工作相同的时间，这3个用电器产生的热量最多的是（ ）。
A．电风扇 B．电视机
C．低功率电熨斗 D．产生热量一样多
【答案】C
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】根据各个用电器的能量转化过程分析判断。
【解答】根据W=Pt可知，三个用电器的额定功率相等，工作时间相等，则消耗的电能相等。电风扇将电能转化为风能和热能，电视机将电能转化为光能和热能，电熨斗将电能全部转化为热能，则产生热量最大的是电熨斗，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8．标有“220V 40W"和“36V 40W"的两盏灯都处于正常发光状态，比较它们的亮度，则（ ）。
A．“220V 40W"的灯较亮 B．"36V 40W”的灯较亮
C．两盏灯一样亮 D．无法判断哪盏灯较亮
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据电功率的意义分析。
【解答】灯泡的亮度由它的实际功率决定，即功率越大，它的亮度越大。这两盏灯的额定电压不同，但是它们的额定功率相等，则正常发光时，它们的亮度相同，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
9．（2020九上·柯桥月考）小明设计了图示装置来探究“电流产热与电阻的关系”。其中 R1＞R2，下列说法错误的是（ ）
A． 甲、乙两瓶中所装煤油的质量一定要相同
B．用煤油而不是用水，是因为煤油不导电而水易导电
C．实验中通过比较煤油温度变化来比较电流产热多少
D．通电一段时间后发现，甲中电阻丝 R1产热较多
【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律实验的设计思路、实验过程和结论等知识分析判断。
【解答】A.根据公式Q=cm△t可知，当比热容和质量相同时，温度升高的越多，液体吸收的热量越多。为了根据烧瓶内液体温度的升高量确定电阻丝放出热量的多少，必须控制煤油的质量相同，故A正确不合题意；
B.根据公式Q=cm△t可知，当水和煤油质量相同且吸收相同的热量时，煤油的比热容小，因此温度的变化量大，实验现象更明显，故B错误符合题意；
C.实验中通过煤油温度的变化比较电流产生热量的多少，故C正确不合题意；
D.两个电阻丝串联，那么通过它们的电流和时间相同，电阻R1>R2，根据Q=I2Rt可知，电阻丝R1产生的热量较多，故D正确不合题意。
故选B。
10．（2020九上·新昌月考）“电压力锅”是常用小家电。下列有关“电压力锅”煮饭的观察和思考，正确的是（ ）
A．电压力锅的热效率是60%焦左右
B．加热过程中，是做功改变了电压力锅的内能
C．电压力锅的额定功率为100瓦左右
D．水沸腾时，继续吸热且水温保持100℃不变
【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系；能量利用效率；物体内能的改变方法；电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据热效率分析；
（2）根据内能改变的方式分析；
（3）根据常见家用电器的功率分析；
（4）根据液体沸点随气压变化的规律分析。
【解答】A.根据公式可知，热效率本身没有单位，故A错误；
B.加热的过程中，将电能转化为内能，即用做功的形式改变内能，故B正确；
C.电压力锅的额定功率在1000W左右，故C错误；
D.电压力锅内的气压高于标准气压，因此水的沸点高于100℃，因此水沸腾时，继续吸热，但水温肯定高于100℃，故D错误。
故选B。
11．用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
【答案】C
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）小灯泡的亮度直接反映了电功率的大小，即越亮，小灯泡的功率越大；
（2）在并联电路中，总电压等于各支路两端电压；
（3）根据公式P=UI分析；
（4）根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律判断。
【解答】A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的，故A正确不合题意；
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同，故B正确不合题意；
C.探究电功率与电流的关系时，必须控制电压相同而改变电流；如果两个灯泡规格相同，那么通过它们的电流相同，它们的亮度相同，就无法完成实验，故C错误符合题意；
D.将其中一只电流表移接到干路上，那么利用两个电流表的示数之差也可以得到另一个灯泡的电流大小，从而达到测量的目的，故D正确不合题意。
故选C。
12．两盏白炽灯，甲标有“PZ220V40W”，乙标有“PZ220V25W”，比较它们的亮度。下列说法正确的是（ ）
A．甲一定比乙亮 B．乙一定比甲亮
C．都正常工作时，甲比乙亮 D．都正常工作时，乙比甲亮
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率的大小决定，据此分析判断。
【解答】甲标有“PZ220V40W”，即甲的额定功率为40W；
乙标有“PZ220V25W”，即乙的额定功率为25W。
当甲和乙都正常工作时，它们的实际功率正好等于额定功率；
因为40W>25W，
所以此时甲肯定比乙亮。
如果两个灯泡没有正常工作，那么它们实际功率的大小无法确定，
则它们的亮度大小无法比较。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
13．（2018九上·金华期中）如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 ~ 0.6A，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻R1的规格为“10 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20 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（ ）
A．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为 2 ~ 20
B．电流表示数允许的变化范围为 0.2A~ 0.5A
C．电阻R1消耗功率允许的变化范围为 0.4W~ 0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~ 3W
【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】该题主要考查动态电路的分析及电功率公式的应用。
【解答】由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测量整个电路电流，电压表测量定值电阻的电压；
定值电阻的规格是 “10 0.5A” ，因此该电路的最大电流为0.5A；此时电阻两端的电压为U=0.5A*10=5V>3V；因此电路电流不可能达到0.5A；故当电压表为3V时，电路的电流是最大电流，即则滑动变阻器接入电路的最小电阻为：当滑动变阻器完全接入时，电路的电阻最大，则电流最小；即
A、滑动变阻器的接入范围是10--20；故A错误；
B、电流表的示数变化范围是0.2A--0.3A；故B错误；
C、当电流为0.2A时，当电流为0.3A时，故C正确；
D、当电流为0.2A时，当电路电流为0.3A时，故D错误；
故答案为：C。
14．（2018九上·吴兴期末）如图a所示，相同的烧杯甲和乙装了相同质量的纯净水，在家庭电路中并联接入不同的加热器1（电阻R1）和加热器2(电阻R2)加热，忽略散失的热量，得到图b所示的水温与加热时间的图形，则（ ）
A．若吸收相同的热量，则甲杯的水升温比乙杯的多
B．加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C．电阻R1小于电阻R2
D．加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是相等的
【答案】C
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）加热器产生的热量被纯净水吸收，通过纯净水温度变化可体现出加热器产生热量的多少；（2）水温升高相同表示加热器热量相同，通过图b可以计算出两加热器的功率；（3）并联电路电压相等，通过公式R= 计算比较电阻大小；（4）从图b相同时间时温度的变化可以判断出热量的情况。
【解答】A若吸收相同的热量，则甲杯的水升温比乙杯的多，因为水的质量是相同的，所以吸收相同的热量，水温升高相同，A错误；
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率，从图b可知，升高温度相同，表示加热器产生热量相同，再根据甲的时间短，乙所用时间长比较出，加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率，B错误；
C.电阻R1小于电阻R2，由加热器2的实际功率大于加热器1的实际功率，并联电路电压相等。利用公式R= ，可知电阻R1小于电阻R2，C正确；
D.加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是相等的，由图b时间相同时，甲升高的温度大乙升高的温度可以，加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是不相等的，D错误。
故答案为：C
15．（2017九上·乐清月考）如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为14伏
B．滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C．滑片在b端时，电流表示数为0.75安
D．电路先后两次消耗的总电功率之比为2：3
【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】当题干中出现用“；”隔开的两种状态时，可以使用方程法求解。
（1）根据串联电路中得到：
①当变阻器滑片在b端时，R1与整个变阻器R串联，变阻器的电压就是U2=8V，而通过R1电流等于R的电流，因此R1的电压为：，得到方程：；
②当变阻器滑片在中点时，R1与串联，用同样的方法再列出一个方程；
（2）利用公式再列出第三个方程，三个方程联立求解分别得到电源电源，R1与变阻器R的阻值。
（3）依据公式计算电流表的示数，依据分别计算出总功率作比即可。
【解答】闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电阻R1与整个变阻器R串联，
根据得到：①；
根据得到：②
当滑片移到变阻器的中点时，R1与串联，
同理得到：③；
①、②、③式联立求解得到：，，。
A.电源电压是12V不是14V，故A错误；
B.滑动变阻器的最大阻值是16Ω，故B错误；
C.滑片在b端时，电流表的示数为：，故C错误；
D. 当滑片移到滑动变阻器的b端时，电路的总功率为： ；
当滑片移到滑动变阻器的中点时，电路的总功率为：;
电路先后两次消耗的总电功率之比为：，故D正确。
故选D。
二、填空题
16．（2022九上·越城期末）疫情停课期间，小明发现家中电茶壶的铭牌已模糊不清，为了测量其功率，他把家里其它用电器都关掉后，拿着手表去观察他家的电能表(如图所示)，发现电能表在1分钟内转盘转过60圈。已知实验条件下水的沸点为100℃，c水=4.2×103J/(kg．℃)．试计算：
（1）该电茶壶的实际功率为 kW；
（2）若按上题功率计算，该电茶壶将3kg 20℃的水烧开，需要 分钟。(不计烧水过程中的能量损失)
【答案】（1）1.2
（2）14
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）首先根据 计算出电茶壶消耗的电能，再根据 计算出它的实际功率；
（2）首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，也就是消耗的电能，再根据 计算出需要加热的时间。
【解答】（1）该茶壶消耗的电能： ；
该茶壶的实际功率： 。
（2）将水烧开需要的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/(kg．℃)×3kg×（100℃-20℃）=1.008×106J；
则电茶壶消耗的电能：W=Q=1.008×106J；
那么需要加热的时间为： 。
17．（2021九上·金华月考）如图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻浸在相同质量和相同初温度的煤油中，每一瓶里各插一支温度计，闭合开关，通电一段时间，观察 来判断两电阻丝产生的热量多少。电路采用这种连接方式目的是为了控制 因素相同。
【答案】温度计示数；电流和通电时间
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据Q=cm△t可知，当烧瓶内液体的比热容和质量相同时，温度计的示数升高越多，则电阻丝产生的热量越多；
（2）根据图片可知，两根电阻丝串联，同时开始工作，同时结束工作，则控制时间相同；串联电路中各处电流都相等，则控制电流相同，据此分析解答。
【解答】（1）闭合开关，通电一段时间，观察温度计示数来判断两电阻丝产生的热量多少。
（2）电路采用这种连接方式目的是为了控制电流和通电时间相同。
18．（2018九上·长兴月考）电吹风是现代家庭常用的一种电器，如图所示是额定电压为220 V格力牌电吹风的典型电路。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，已知电动机的额定功率为120W。要送冷风，开关应该放在图中的 位置(选填“A”“B”或“C”)。送热风时，电路消耗的总功率为560 W，则电热丝R的阻值应为 Q。
【答案】B；110
【知识点】电功与热量的综合计算；电器的电功率；常用电热器
【解析】【分析】电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特，简称"瓦"，符号是W。
【解答】由图可知，该电路是并联电路，如果要送冷风，即电动机工作，而电热丝不工作即可，所以只需开关放在B位置即可；并联电路的总功率等于各元件功率之和；所以电热丝的功率为560W-120W=440W，
故答案为：B；110.
19．（2018九上·金华期中）如图甲所示,电源电压恒定不变,闭合开关,移动滑片,滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示,则 R1= Ω;当滑片P滑至最右端时,通电 1min电流通过 R1产生的热量是 J.
【答案】10；24
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）当滑动变阻器的接入的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的功率最大；
（2）首先根据P=I2R计算出变阻器的功率最大时通过电流，然后根据U总=IR总计算出总电压，接下来根据计算出滑片在最右端时的电流，最后根据公式Q=I2Rt计算出1min内电阻R1的热量。
【解答】（1）根据乙图可知，变阻器的最大功率为0.9W，此时它的电阻为10Ω；
因为当滑动变阻器的接入的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的功率最大；
所以定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）当变阻器的功率最大时，根据P=I2R得到：0.9W=I2×10Ω；
解得：I=0.3A；
那么电源电压为：U总=IR总=0.3A×（10Ω+10Ω）=6V；
当滑片在最右端时，变阻器的阻值最大为20Ω，
此时电流为：；
那么1min内电阻R1的热量为：Q=I'2R1t=（0.2A）2×10Ω×60s=24J。
20．（2017九上·海曙期中）如图为某些型号玩具电动机的工作电路图，电动机名牌上标有“6V 6W，线圈电阻2Ω”字样，当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流，为了保护电动机，启动电流不得超过2A，则启动时，变阻箱R的阻值至少为 Ω；当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机进入正常工作状态，此时R消耗的电功率为 。
【答案】4；6W
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据题意可知线圈与电阻箱串联，求出电路中总电阻根据电阻规律即可求出变阻箱的阻值； （2）先计算出电动机正常工作时的电流，根据P=UI 即可求出正常工作时的功率；
【解答】（1）启动时，电动机尚未转动，没有对外输出机械能，此时的电路为纯电阻电路，线圈电阻和电阻箱串联，由可得
电路总电阻 R==
变阻箱的阻值R变=R-R线=
（2）解：电动机正常工作，由P=UI得电路中电流：
I=
变阻箱两端的电压 U变=U-U额=12V-6V=6V
变阻箱消耗电功率：
P′=U变I′=6V×1A=6W
故答案为：（1）4；6W．
21．如图所示，电源电压恒为12伏，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10欧姆时，电压表的示数为10伏，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是 瓦；若电动机内部线圈的电阻为2欧姆，则通电5分钟电流通过电动机内部线圈产生的热量是 焦。
【答案】0.4；24
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）电动机和滑动变阻器串联，首先根据计算出变阻器两端的电压，然后根据公式计算变阻器的功率；
（2）首先根据计算出通过线圈的电流，然后根据焦耳定律计算通过线圈产生的热量。
【解答】（1）电动机和滑动变阻器串联，
变阻器两端的电压；
变阻器的功率：；
（2）通过线圈的电流：；
5min通过线圈产生的热量为：。
故答案为：0.4；24
三、实验探究题
22．（2021九上·新昌期末）小科设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验，如图甲所示：
（1）在闭合开关后，将滑片移到某一位置，如图甲所示，判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度，还可以通过观察 。
（2）小科为探究电流变大对电流热效应的影响，他将图甲中所示的滑片往 （选填“A”或“B”）端移动。两次实验得到的实验数据如下表所示：
实验次数 电流/A 通电时间/min 电阻/Ω 玻璃管液面升高的高度/mm
1 0.2 1 10 10
2 0.4 1 10 40
小科根据表中数据，得出结论：同一电阻丝，在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处： 。
（3）小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响，选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝，小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1 接入电路中。
【答案】（1）玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间
（2）A；实验次数太少，无法得出普遍规律
（3）串联
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，烧瓶中电阻产生的热量越多，则玻璃管内煤油上时的速度越快。煤油上升速度的大小与煤油的高度和时间有关，可以保持其中一个相同，而比较另一个量的大小即可。
（2）根据表格确定电流大小的变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化方向，最后再确定滑片的移动方向。在科学探究中，往往需要多次完成实验，然后收集多组数据，这样得到的结论才会客观，具有普遍意义。
（3）探究电阻大小对电流热效应的影响时，需要控制通电时间和电流相同；在串联电路中，各处电流都相等，据此分析解答。
【解答】（1）在闭合开关后，将滑片移到某一位置，如图甲所示，判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度，还可以通过观察玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间。
（2）根据表格可知，电流表的示数增大，则变阻器的阻值减小，那么图甲中的滑片应该向A端移动。
科根据表中数据，得出结论：同一电阻丝，在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比，存在的不足之处：实验次数太少，无法得出普遍规律。
（3）小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响，选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝，小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1串联接入电路中。
23．（2020九上·余杭期末）小金测量小灯泡的电功率时使用如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、阻值为15Ω的定值电阻R0、“50Ω，1A”的滑动变阻器R1各一个，开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在答题卷上完成图甲中的电路连接；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是 ；
（3）小金利用测得数据绘制小灯泡U-I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）小金又设计了图丙所示电路，你认为，利用这个电路能否测量出该小灯泡L的额定电功率？ （选填“能”或“不能”）。
【答案】（1）
（2）灯泡短路
（3）0.625
（4）能
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）在测量小灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它电器元件都是串联，注意电表的量程和接线柱的选择，注意滑动变阻器接线“一上一下”；
（2）当小灯泡被短路时，与它并联的电压表也被短路，因此电压表没有示数，但是会有电流经过电流表，因此电流表有示数；
（3）根据图乙确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）测量灯泡的额定功率，关键是测量出灯泡在额定电压下的电流，对丙图进行分析，确定是否能够测出灯泡的额定电流即可。
【解答】（1）根据图甲可知，灯泡应该与变阻器串联，且变阻器接线“一上一下”，只需将灯泡左边的接线柱与变阻器上右下角的接线柱B相连即可，如下图所示：
（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是：灯泡短路；
（3）根据乙图可知，灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）根据丙图可知：
①闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，让电流表的示数为，此时灯泡两端的电压就是2.5V；
②闭合开关S和S1，断开S2，此时电流表测干路总电流I总，那么灯泡的额定电流为：IL=I总-；
那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×（I总-）。
因此小金利用图丙电路可以测出灯泡的额定功率。
24．（2017九上·浙江月考）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示。图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。
（1）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。其故障原因可能是 。
（2）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V，接着应将滑片向 滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示。则灯泡的额定功为 W。
（3）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和两个开关，借助原有的实验器材，顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案。
①如上图的实验电路图。
②简述实验步骤： （用相应的字母表示测出的物理量）
③写出灯泡额定功率的表达式P额＝ （用已知量和测量量表示）
【答案】（1）灯泡处断路
（2）右；1.52
（3）闭合S1和S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3.8V。保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S1闭合S2，读出电压表的示数为；
【知识点】电功率
【解析】【分析】（1）电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表串联的电路是通路；（2）根据电路图判断滑片的移动方向；由图示电流表读出其示数，然后由P=UI求出灯泡功率；（3）利用电压表分别测出灯泡和定值电阻两端电压以及灯泡两端的电压，调节滑动变阻器使灯泡两端的电压达到额定电压，然后测出定值电阻和灯泡两端的电压，根据串联电路的电流的特点和欧姆定律求出电路中的电流即为灯泡的额定电流，利用P=UI表示出灯泡的额定功率。
【解答】(1)小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明与电压表并联的电路出现断路，即小灯泡断路；
(2)电压表示数为3.0V小于灯泡额定电压，为测灯泡额定电压，由图a可知，应向右移动滑片，减小变阻器连入阻值，以减小变阻器分得电压，从而使使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；
由图a可知，电流表选择的量程为0 0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.4A，则小灯泡额定功率：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W.
(3) ②实验步骤：a、根据电路图连接实物电路，将滑动变阻器的滑片P调至最大；b、闭合开关S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；c、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U.
③U0=U U额=U 3.8V，I=I0=U0R0=U 3.8VR0，P=U额I=3.8V×U 3.8VR0=3.8V×(U 3.8V)R0
故答案为：(1)小灯泡断路；(2)右；1.52；(3)闭合S1和S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3.8V。保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S1闭合S2，读出电压表的示数；3.8V×(U 3.8V)R0
四、解答题
25．（2021九上·奉化期末）小科家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息见图甲。
（1）求电热足浴器发热电阻的阻值。
（2）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将5kg的水从25℃加热到45℃，求此次加热过程中的热量损失(c水=4.2×103J(kg．℃))。
（3）小科家安装的电能表如图乙所示。某次小科断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，若此时足浴器两端电压降至200V，求15min后电能表的示数。
【答案】（1）解：R= =50Ω
（2）解：W=Pt=968W×500s=484000J
Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃) ×5kg×20℃=420000J
Q损=W-Q=484000J-420000J=64000J
（3）解：P实= =800W=0.8kW
W实=P实t=0.8kW×0.25h=0.2kW·h
电能表示数： 643.4kW·h+0.2kW·h=643.6kW·h
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知足浴器的功率和电压，根据公式 计算出它的阻值；
（2）首先根据W=Pt计算出足浴器消耗的电能W，再根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，最后根据Q损=W-Q计算出热量损失。
（3）首先根据 计算出足浴器的实际功率，再根据 W实=P实t 计算出实际消耗的电能，最后将电能表原来的示数与消耗的电能相加，得到现在的示数。
26．（2021九上·东阳月考）电饭煲已经进入千家万户。某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示，图乙为它的部分参数。请完成下列有问题：
（1）如将开关S闭合，则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态；
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）加热
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量为：Q=I2Rt=Pt=1210w100s=1.21×105J。
（3）加热状态下只有R1工作，此时电功率为1210W，则
保温状态下R1和R2串联，一起工作，此时功率为22W，则
所以：
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）从甲图可以看出S闭合，R2短路，电路中功率比较大。
（2） 根据焦耳定律进行计算Q=I2Rt计算 电流通过电饭煲产生的热量。
（3）根据电功率的计算公式进行求解，先算R1的电阻，再计算电路中总电阻，继而求出R2。
【解答】(1)如将开关S闭合，R2短路，电路中功率比较大，则电饭煲处于加热状态。
27．（2020九上·拱墅月考）在探究“家用电器”的综合实践活动中，小金与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为观察、研究对象，记录了如下表所示的有关数据。
观察对象 有关活动与相关记录
观察电水壶铭牌 额定电压：220V额定功率：800W容量：2L
观察电能表铭牌 有关参数：220V 10A 1200r/（kW h）
在电水壶对水加热时观察电能表 关闭家里其它用电器，只将电水壶接入电路，观察电能表，表盘在2min内转了30r。
测量电水壶中水的温度 壶中装水量：1.5kg通电前温度：30℃通电2min后温度：44℃
根据表中的记录，请解答下面的问题。
（1）求通电2min壶中的水吸收的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）求2min内电水壶消耗的电能和实际功率。
（3）求该电水壶在此次烧水过程中的加热效率。
【答案】（1）Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（44℃﹣30℃）=8.82×104J
（2）表盘转动30圈消耗电能是：W=30r/1200(r/kW·h)=0.025kW h=9×104J，
P实=W/t=90000J/120s=750W
（3）η=Q吸/W×100%=8.82×104J/9×104J*100%=98%
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式Q吸=c水m△t计算水吸收的热量；
（2）首先根据计算出消耗的电能，再根据计算电水壶的实际功率；
（3）根据计算电水壶的加热效率。
28．（2022九上·仙居期末）下图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，已知R1>R2电热锅的部分参数如下：
容积 4.5升
额定电压 220伏
低温功率 110瓦
高温功率 840瓦
（1）电热锅的工作原理是利用电流的 (选填“热效应”或“磁效应")
（2）调节切换开关可以使电热锅处于"关、低温、高温"三种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为低温档。
（3）当电热锅处于低温档正常工作时，通过电热丝的电流是多少安？
（4）该电热锅处于高温档正常工作时，使3千克的水从20℃升高到100℃需要25分钟，请计算该过程中消耗的电能？此时电热锅的效率为多少？ [C水=4.2×103焦/ (千克·℃) ]
【答案】（1）热效应
（2）2
（3）解；I==0.5A
（4）解；W电=P t=840w×25×60 s=1.26×106J
Q吸=C水m水△t=4.2×103J/ (kg·℃) ×3kg×(100℃-20℃) = 1.008×106J
η= ×100%= ×100%=80%
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）根据公式比较开关在不同位置时的电功率大小，从而确定对应的状态；
（3）从表格中找到低温功率，然后根据公式计算通过的电流；
（4）首先根据W电=Pt计算消耗的电能，再根据Q吸=C水m水△t计算出水吸收的热量，最后根据 计算出电热锅的加热效率。
【解答】（1）电热锅的工作原理是利用电流的热效应；
（2）根据图片可知，当开关接3时，没有任何电阻被接通，此时为关；
当开关接2时，只有R1工作，总电阻为R1；
当开关接1时，只有R2工作，总电阻为R2；
根据可知，当电压相等时，总功率与电阻成反比；
因为R1>R2，所以P1那么二者对应的状态分别为低温和高温档。
1 / 1浙科版科学九年级上学期 第三单元 第六节 电能 同步练习（2）
一、单选题
1．（2022九上·丽水期末）在低电量状态下，智能手机会自动调整为省电模式来延长续航时间。与正常模式相比，省电模式是指具有更小的（ ）
A．电压 B．电流 C．电功率 D．电阻
2．现有甲、乙两只电炉，已知甲电炉的电阻大于乙电炉的电阻，把它们分别接在电源电压为220伏的电路中，在相同时间内它们放出的热量（ ）。
A．甲放出多 B．乙放出多 C．同样多 D．无法判断
3．（2021九上·金华期中）下列家用电器的额定功率最接近10瓦的是（ ）
A．电饭煲 B．节能灯 C．电冰箱 D．空调
4．（2022九上·吴兴期末）如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（ ）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
C．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
5．（2022九上·衢江期末）实验室有以下几种规格的小灯泡，均在其额定电压下工作，则亮度最大的是（ ）
A．L1“3V，3W” B．L2“6V，2W”
C．L3“4V， 1W” D．L4“2.5V， 0.75W”
6．（2022九上·西湖期末）小金用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到80℃时，该油墨会变成无色，以下选项错误的是（ ）
A．通电后油墨升温变色是由于电流的热效应
B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻
C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片P往右移
D．该实验可研究电流产生的热量与通电时间的关系
7．有3个用电器，其中一个是“220V 100W"的电风扇，一一个是“220V 100W“的电视机，另一个是“220V 100W”的低功率电熨斗，都在额定电压下工作相同的时间，这3个用电器产生的热量最多的是（ ）。
A．电风扇 B．电视机
C．低功率电熨斗 D．产生热量一样多
8．标有“220V 40W"和“36V 40W"的两盏灯都处于正常发光状态，比较它们的亮度，则（ ）。
A．“220V 40W"的灯较亮 B．"36V 40W”的灯较亮
C．两盏灯一样亮 D．无法判断哪盏灯较亮
9．（2020九上·柯桥月考）小明设计了图示装置来探究“电流产热与电阻的关系”。其中 R1＞R2，下列说法错误的是（ ）
A． 甲、乙两瓶中所装煤油的质量一定要相同
B．用煤油而不是用水，是因为煤油不导电而水易导电
C．实验中通过比较煤油温度变化来比较电流产热多少
D．通电一段时间后发现，甲中电阻丝 R1产热较多
10．（2020九上·新昌月考）“电压力锅”是常用小家电。下列有关“电压力锅”煮饭的观察和思考，正确的是（ ）
A．电压力锅的热效率是60%焦左右
B．加热过程中，是做功改变了电压力锅的内能
C．电压力锅的额定功率为100瓦左右
D．水沸腾时，继续吸热且水温保持100℃不变
11．用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C．选用的两只小灯泡规格必须相同
D．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
12．两盏白炽灯，甲标有“PZ220V40W”，乙标有“PZ220V25W”，比较它们的亮度。下列说法正确的是（ ）
A．甲一定比乙亮 B．乙一定比甲亮
C．都正常工作时，甲比乙亮 D．都正常工作时，乙比甲亮
13．（2018九上·金华期中）如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 ~ 0.6A，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻R1的规格为“10 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20 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（ ）
A．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为 2 ~ 20
B．电流表示数允许的变化范围为 0.2A~ 0.5A
C．电阻R1消耗功率允许的变化范围为 0.4W~ 0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~ 3W
14．（2018九上·吴兴期末）如图a所示，相同的烧杯甲和乙装了相同质量的纯净水，在家庭电路中并联接入不同的加热器1（电阻R1）和加热器2(电阻R2)加热，忽略散失的热量，得到图b所示的水温与加热时间的图形，则（ ）
A．若吸收相同的热量，则甲杯的水升温比乙杯的多
B．加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C．电阻R1小于电阻R2
D．加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是相等的
15．（2017九上·乐清月考）如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为14伏
B．滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C．滑片在b端时，电流表示数为0.75安
D．电路先后两次消耗的总电功率之比为2：3
二、填空题
16．（2022九上·越城期末）疫情停课期间，小明发现家中电茶壶的铭牌已模糊不清，为了测量其功率，他把家里其它用电器都关掉后，拿着手表去观察他家的电能表(如图所示)，发现电能表在1分钟内转盘转过60圈。已知实验条件下水的沸点为100℃，c水=4.2×103J/(kg．℃)．试计算：
（1）该电茶壶的实际功率为 kW；
（2）若按上题功率计算，该电茶壶将3kg 20℃的水烧开，需要 分钟。(不计烧水过程中的能量损失)
17．（2021九上·金华月考）如图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻浸在相同质量和相同初温度的煤油中，每一瓶里各插一支温度计，闭合开关，通电一段时间，观察 来判断两电阻丝产生的热量多少。电路采用这种连接方式目的是为了控制 因素相同。
18．（2018九上·长兴月考）电吹风是现代家庭常用的一种电器，如图所示是额定电压为220 V格力牌电吹风的典型电路。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，已知电动机的额定功率为120W。要送冷风，开关应该放在图中的 位置(选填“A”“B”或“C”)。送热风时，电路消耗的总功率为560 W，则电热丝R的阻值应为 Q。
19．（2018九上·金华期中）如图甲所示,电源电压恒定不变,闭合开关,移动滑片,滑动变阻器消耗的功率P与其电阻R的变化关系如图乙所示,则 R1= Ω;当滑片P滑至最右端时,通电 1min电流通过 R1产生的热量是 J.
20．（2017九上·海曙期中）如图为某些型号玩具电动机的工作电路图，电动机名牌上标有“6V 6W，线圈电阻2Ω”字样，当开关闭合的瞬间，电动机尚未转动，此时通过电动机的电流称为启动电流，为了保护电动机，启动电流不得超过2A，则启动时，变阻箱R的阻值至少为 Ω；当电动机启动后，再次调节变阻箱R，使电动机进入正常工作状态，此时R消耗的电功率为 。
21．如图所示，电源电压恒为12伏，闭合开关S，当滑动变阻器的阻值为10欧姆时，电压表的示数为10伏，此时电动机正常工作，则滑动变阻器消耗的功率是 瓦；若电动机内部线圈的电阻为2欧姆，则通电5分钟电流通过电动机内部线圈产生的热量是 焦。
三、实验探究题
22．（2021九上·新昌期末）小科设计了探究“影响电流热效应的因素”的实验，如图甲所示：
（1）在闭合开关后，将滑片移到某一位置，如图甲所示，判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度，还可以通过观察 。
（2）小科为探究电流变大对电流热效应的影响，他将图甲中所示的滑片往 （选填“A”或“B”）端移动。两次实验得到的实验数据如下表所示：
实验次数 电流/A 通电时间/min 电阻/Ω 玻璃管液面升高的高度/mm
1 0.2 1 10 10
2 0.4 1 10 40
小科根据表中数据，得出结论：同一电阻丝，在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比。请指出存在的不足之处： 。
（3）小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响，选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝，小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1 接入电路中。
23．（2020九上·余杭期末）小金测量小灯泡的电功率时使用如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡L(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、阻值为15Ω的定值电阻R0、“50Ω，1A”的滑动变阻器R1各一个，开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在答题卷上完成图甲中的电路连接；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是 ；
（3）小金利用测得数据绘制小灯泡U-I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）小金又设计了图丙所示电路，你认为，利用这个电路能否测量出该小灯泡L的额定电功率？ （选填“能”或“不能”）。
24．（2017九上·浙江月考）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图a所示。图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8V”字样。
（1）正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。其故障原因可能是 。
（2）故障排除后开始实验，当变阻器滑片滑到图示位置时，电压表的示数为3.0V，接着应将滑片向 滑动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图b所示。则灯泡的额定功为 W。
（3）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻（阻值适当）和两个开关，借助原有的实验器材，顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案。
①如上图的实验电路图。
②简述实验步骤： （用相应的字母表示测出的物理量）
③写出灯泡额定功率的表达式P额＝ （用已知量和测量量表示）
四、解答题
25．（2021九上·奉化期末）小科家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息见图甲。
（1）求电热足浴器发热电阻的阻值。
（2）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将5kg的水从25℃加热到45℃，求此次加热过程中的热量损失(c水=4.2×103J(kg．℃))。
（3）小科家安装的电能表如图乙所示。某次小科断开家中的其它用电器，让电热足浴器单独工作，若此时足浴器两端电压降至200V，求15min后电能表的示数。
26．（2021九上·东阳月考）电饭煲已经进入千家万户。某品牌电饭煲的工作原理如图甲所示，图乙为它的部分参数。请完成下列有问题：
（1）如将开关S闭合，则电饭煲处于 (选填“加热”或“保温”)状态；
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量；
（3）R2的阻值。
27．（2020九上·拱墅月考）在探究“家用电器”的综合实践活动中，小金与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为观察、研究对象，记录了如下表所示的有关数据。
观察对象 有关活动与相关记录
观察电水壶铭牌 额定电压：220V额定功率：800W容量：2L
观察电能表铭牌 有关参数：220V 10A 1200r/（kW h）
在电水壶对水加热时观察电能表 关闭家里其它用电器，只将电水壶接入电路，观察电能表，表盘在2min内转了30r。
测量电水壶中水的温度 壶中装水量：1.5kg通电前温度：30℃通电2min后温度：44℃
根据表中的记录，请解答下面的问题。
（1）求通电2min壶中的水吸收的热量。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
（2）求2min内电水壶消耗的电能和实际功率。
（3）求该电水壶在此次烧水过程中的加热效率。
28．（2022九上·仙居期末）下图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，已知R1>R2电热锅的部分参数如下：
容积 4.5升
额定电压 220伏
低温功率 110瓦
高温功率 840瓦
（1）电热锅的工作原理是利用电流的 (选填“热效应”或“磁效应")
（2）调节切换开关可以使电热锅处于"关、低温、高温"三种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为低温档。
（3）当电热锅处于低温档正常工作时，通过电热丝的电流是多少安？
（4）该电热锅处于高温档正常工作时，使3千克的水从20℃升高到100℃需要25分钟，请计算该过程中消耗的电能？此时电热锅的效率为多少？ [C水=4.2×103焦/ (千克·℃) ]
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据分析判断。
【解答】根据公式可知，当手机电量相同时，它的电功率越小，则使用时间越长，因此省电模式是指具有更小的电功率。
故选C。
2．【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据公式比较即可。
【解答】根据可知，当电压和通电时间相同时，电阻R甲>R乙，则产生的热量Q甲故选B。
3．【答案】B
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据家用电器的电功率大小判断。
【解答】A.电饭煲的电功率大约为1000W，故A不合题意；
B.节能灯的功率大约在10W~30W之间，故B符合题意；
C.电冰箱的功率大约在90W~200W左右，故C不合题意；
D.空调的功率大约在1500W左右，故D不合题意。
故选B。
4．【答案】D
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据对探究焦耳定律的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质，当吸收相同的热量时，比热容越小，液体升高的温度越大，实验现象越明显，故A正确不合题意；
B.在实验过程中，温度计的示数变化越大，说明液体吸收的热量越多，即电阻丝产生的热量越多，故B正确不合题意；
C.探究电流产生的热量与电阻的关系时，必须控制通过它们的电流相等，而改变电阻的大小。在实验中，两个电阻串联则电流相等，且二者阻值不等，故C正确不合题意；
D.要比较水和煤油比热容的大小时，必须控制二者的质量相等，还要控制吸收的热量相等，即将两个电阻的阻值调整为相同，故D错误符合题意。
故选D。
5．【答案】A
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率决定，即实际功率越大，则它的亮度越大。
【解答】灯泡在额定电压下工作时，它的实际功率等于额定功率，则额定功率最大的，灯泡的亮度最大。比较可知，L1的额定功率3W最大，则此时亮度最大的是L1，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与电流、时间和电阻大小有关，根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】通电后油墨升温变色是由于电流的热效应，故A正确不合题意；
根据图片可知，两个电阻串联，则通过它们的电流和通电时间相同，那么只能是探究电流产生的热量与电阻大小的关系。既然探究电流产生的热量与电阻的关系，那么两个电阻的阻值应该不同，故B正确不合题意；
要使变色时间提前，那么就要增大电阻产生的热量，即增大通过它们的电流，减小总电阻，那么变阻器的滑片应该想左滑动，故C错误符合题意。
只观察其中一个电阻，它的阻值和电流相同，当时间足够长时，红色油墨才会变色，这可以探究电流产生的热量与通电时间的关系，故D正确不合题意。
故选C。
7．【答案】C
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】根据各个用电器的能量转化过程分析判断。
【解答】根据W=Pt可知，三个用电器的额定功率相等，工作时间相等，则消耗的电能相等。电风扇将电能转化为风能和热能，电视机将电能转化为光能和热能，电熨斗将电能全部转化为热能，则产生热量最大的是电熨斗，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
8．【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据电功率的意义分析。
【解答】灯泡的亮度由它的实际功率决定，即功率越大，它的亮度越大。这两盏灯的额定电压不同，但是它们的额定功率相等，则正常发光时，它们的亮度相同，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
9．【答案】B
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律实验的设计思路、实验过程和结论等知识分析判断。
【解答】A.根据公式Q=cm△t可知，当比热容和质量相同时，温度升高的越多，液体吸收的热量越多。为了根据烧瓶内液体温度的升高量确定电阻丝放出热量的多少，必须控制煤油的质量相同，故A正确不合题意；
B.根据公式Q=cm△t可知，当水和煤油质量相同且吸收相同的热量时，煤油的比热容小，因此温度的变化量大，实验现象更明显，故B错误符合题意；
C.实验中通过煤油温度的变化比较电流产生热量的多少，故C正确不合题意；
D.两个电阻丝串联，那么通过它们的电流和时间相同，电阻R1>R2，根据Q=I2Rt可知，电阻丝R1产生的热量较多，故D正确不合题意。
故选B。
10．【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系；能量利用效率；物体内能的改变方法；电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据热效率分析；
（2）根据内能改变的方式分析；
（3）根据常见家用电器的功率分析；
（4）根据液体沸点随气压变化的规律分析。
【解答】A.根据公式可知，热效率本身没有单位，故A错误；
B.加热的过程中，将电能转化为内能，即用做功的形式改变内能，故B正确；
C.电压力锅的额定功率在1000W左右，故C错误；
D.电压力锅内的气压高于标准气压，因此水的沸点高于100℃，因此水沸腾时，继续吸热，但水温肯定高于100℃，故D错误。
故选B。
11．【答案】C
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）小灯泡的亮度直接反映了电功率的大小，即越亮，小灯泡的功率越大；
（2）在并联电路中，总电压等于各支路两端电压；
（3）根据公式P=UI分析；
（4）根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律判断。
【解答】A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的，故A正确不合题意；
B.将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同，故B正确不合题意；
C.探究电功率与电流的关系时，必须控制电压相同而改变电流；如果两个灯泡规格相同，那么通过它们的电流相同，它们的亮度相同，就无法完成实验，故C错误符合题意；
D.将其中一只电流表移接到干路上，那么利用两个电流表的示数之差也可以得到另一个灯泡的电流大小，从而达到测量的目的，故D正确不合题意。
故选C。
12．【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率的大小决定，据此分析判断。
【解答】甲标有“PZ220V40W”，即甲的额定功率为40W；
乙标有“PZ220V25W”，即乙的额定功率为25W。
当甲和乙都正常工作时，它们的实际功率正好等于额定功率；
因为40W>25W，
所以此时甲肯定比乙亮。
如果两个灯泡没有正常工作，那么它们实际功率的大小无法确定，
则它们的亮度大小无法比较。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
13．【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】该题主要考查动态电路的分析及电功率公式的应用。
【解答】由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测量整个电路电流，电压表测量定值电阻的电压；
定值电阻的规格是 “10 0.5A” ，因此该电路的最大电流为0.5A；此时电阻两端的电压为U=0.5A*10=5V>3V；因此电路电流不可能达到0.5A；故当电压表为3V时，电路的电流是最大电流，即则滑动变阻器接入电路的最小电阻为：当滑动变阻器完全接入时，电路的电阻最大，则电流最小；即
A、滑动变阻器的接入范围是10--20；故A错误；
B、电流表的示数变化范围是0.2A--0.3A；故B错误；
C、当电流为0.2A时，当电流为0.3A时，故C正确；
D、当电流为0.2A时，当电路电流为0.3A时，故D错误；
故答案为：C。
14．【答案】C
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）加热器产生的热量被纯净水吸收，通过纯净水温度变化可体现出加热器产生热量的多少；（2）水温升高相同表示加热器热量相同，通过图b可以计算出两加热器的功率；（3）并联电路电压相等，通过公式R= 计算比较电阻大小；（4）从图b相同时间时温度的变化可以判断出热量的情况。
【解答】A若吸收相同的热量，则甲杯的水升温比乙杯的多，因为水的质量是相同的，所以吸收相同的热量，水温升高相同，A错误；
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率，从图b可知，升高温度相同，表示加热器产生热量相同，再根据甲的时间短，乙所用时间长比较出，加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率，B错误；
C.电阻R1小于电阻R2，由加热器2的实际功率大于加热器1的实际功率，并联电路电压相等。利用公式R= ，可知电阻R1小于电阻R2，C正确；
D.加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是相等的，由图b时间相同时，甲升高的温度大乙升高的温度可以，加热相同的时间，甲、乙杯吸收的热量是不相等的，D错误。
故答案为：C
15．【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】当题干中出现用“；”隔开的两种状态时，可以使用方程法求解。
（1）根据串联电路中得到：
①当变阻器滑片在b端时，R1与整个变阻器R串联，变阻器的电压就是U2=8V，而通过R1电流等于R的电流，因此R1的电压为：，得到方程：；
②当变阻器滑片在中点时，R1与串联，用同样的方法再列出一个方程；
（2）利用公式再列出第三个方程，三个方程联立求解分别得到电源电源，R1与变阻器R的阻值。
（3）依据公式计算电流表的示数，依据分别计算出总功率作比即可。
【解答】闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电阻R1与整个变阻器R串联，
根据得到：①；
根据得到：②
当滑片移到变阻器的中点时，R1与串联，
同理得到：③；
①、②、③式联立求解得到：，，。
A.电源电压是12V不是14V，故A错误；
B.滑动变阻器的最大阻值是16Ω，故B错误；
C.滑片在b端时，电流表的示数为：，故C错误；
D. 当滑片移到滑动变阻器的b端时，电路的总功率为： ；
当滑片移到滑动变阻器的中点时，电路的总功率为：;
电路先后两次消耗的总电功率之比为：，故D正确。
故选D。
16．【答案】（1）1.2
（2）14
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）首先根据 计算出电茶壶消耗的电能，再根据 计算出它的实际功率；
（2）首先根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，也就是消耗的电能，再根据 计算出需要加热的时间。
【解答】（1）该茶壶消耗的电能： ；
该茶壶的实际功率： 。
（2）将水烧开需要的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/(kg．℃)×3kg×（100℃-20℃）=1.008×106J；
则电茶壶消耗的电能：W=Q=1.008×106J；
那么需要加热的时间为： 。
17．【答案】温度计示数；电流和通电时间
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据Q=cm△t可知，当烧瓶内液体的比热容和质量相同时，温度计的示数升高越多，则电阻丝产生的热量越多；
（2）根据图片可知，两根电阻丝串联，同时开始工作，同时结束工作，则控制时间相同；串联电路中各处电流都相等，则控制电流相同，据此分析解答。
【解答】（1）闭合开关，通电一段时间，观察温度计示数来判断两电阻丝产生的热量多少。
（2）电路采用这种连接方式目的是为了控制电流和通电时间相同。
18．【答案】B；110
【知识点】电功与热量的综合计算；电器的电功率；常用电热器
【解析】【分析】电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特，简称"瓦"，符号是W。
【解答】由图可知，该电路是并联电路，如果要送冷风，即电动机工作，而电热丝不工作即可，所以只需开关放在B位置即可；并联电路的总功率等于各元件功率之和；所以电热丝的功率为560W-120W=440W，
故答案为：B；110.
19．【答案】10；24
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）当滑动变阻器的接入的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的功率最大；
（2）首先根据P=I2R计算出变阻器的功率最大时通过电流，然后根据U总=IR总计算出总电压，接下来根据计算出滑片在最右端时的电流，最后根据公式Q=I2Rt计算出1min内电阻R1的热量。
【解答】（1）根据乙图可知，变阻器的最大功率为0.9W，此时它的电阻为10Ω；
因为当滑动变阻器的接入的阻值与定值电阻的阻值相等时，变阻器的功率最大；
所以定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）当变阻器的功率最大时，根据P=I2R得到：0.9W=I2×10Ω；
解得：I=0.3A；
那么电源电压为：U总=IR总=0.3A×（10Ω+10Ω）=6V；
当滑片在最右端时，变阻器的阻值最大为20Ω，
此时电流为：；
那么1min内电阻R1的热量为：Q=I'2R1t=（0.2A）2×10Ω×60s=24J。
20．【答案】4；6W
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据题意可知线圈与电阻箱串联，求出电路中总电阻根据电阻规律即可求出变阻箱的阻值； （2）先计算出电动机正常工作时的电流，根据P=UI 即可求出正常工作时的功率；
【解答】（1）启动时，电动机尚未转动，没有对外输出机械能，此时的电路为纯电阻电路，线圈电阻和电阻箱串联，由可得
电路总电阻 R==
变阻箱的阻值R变=R-R线=
（2）解：电动机正常工作，由P=UI得电路中电流：
I=
变阻箱两端的电压 U变=U-U额=12V-6V=6V
变阻箱消耗电功率：
P′=U变I′=6V×1A=6W
故答案为：（1）4；6W．
21．【答案】0.4；24
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）电动机和滑动变阻器串联，首先根据计算出变阻器两端的电压，然后根据公式计算变阻器的功率；
（2）首先根据计算出通过线圈的电流，然后根据焦耳定律计算通过线圈产生的热量。
【解答】（1）电动机和滑动变阻器串联，
变阻器两端的电压；
变阻器的功率：；
（2）通过线圈的电流：；
5min通过线圈产生的热量为：。
故答案为：0.4；24
22．【答案】（1）玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间
（2）A；实验次数太少，无法得出普遍规律
（3）串联
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，烧瓶中电阻产生的热量越多，则玻璃管内煤油上时的速度越快。煤油上升速度的大小与煤油的高度和时间有关，可以保持其中一个相同，而比较另一个量的大小即可。
（2）根据表格确定电流大小的变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化方向，最后再确定滑片的移动方向。在科学探究中，往往需要多次完成实验，然后收集多组数据，这样得到的结论才会客观，具有普遍意义。
（3）探究电阻大小对电流热效应的影响时，需要控制通电时间和电流相同；在串联电路中，各处电流都相等，据此分析解答。
【解答】（1）在闭合开关后，将滑片移到某一位置，如图甲所示，判断电流通过电阻丝R产热的多少可以通过观察一段时间内玻璃管中煤油上升的高度，还可以通过观察玻璃管中煤油上升一定高度需要的时间。
（2）根据表格可知，电流表的示数增大，则变阻器的阻值减小，那么图甲中的滑片应该向A端移动。
科根据表中数据，得出结论：同一电阻丝，在通电时间相同时、产生的热量与电流的平方成正比，存在的不足之处：实验次数太少，无法得出普遍规律。
（3）小科为了继续探究电阻大小对电流热效应的影响，选择了图乙所示R2=20Ω的电阻丝，小科应将电阻丝R2与图甲中的电阻丝R1串联接入电路中。
23．【答案】（1）
（2）灯泡短路
（3）0.625
（4）能
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）在测量小灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它电器元件都是串联，注意电表的量程和接线柱的选择，注意滑动变阻器接线“一上一下”；
（2）当小灯泡被短路时，与它并联的电压表也被短路，因此电压表没有示数，但是会有电流经过电流表，因此电流表有示数；
（3）根据图乙确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）测量灯泡的额定功率，关键是测量出灯泡在额定电压下的电流，对丙图进行分析，确定是否能够测出灯泡的额定电流即可。
【解答】（1）根据图甲可知，灯泡应该与变阻器串联，且变阻器接线“一上一下”，只需将灯泡左边的接线柱与变阻器上右下角的接线柱B相连即可，如下图所示：
（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是：灯泡短路；
（3）根据乙图可知，灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）根据丙图可知：
①闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，让电流表的示数为，此时灯泡两端的电压就是2.5V；
②闭合开关S和S1，断开S2，此时电流表测干路总电流I总，那么灯泡的额定电流为：IL=I总-；
那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×（I总-）。
因此小金利用图丙电路可以测出灯泡的额定功率。
24．【答案】（1）灯泡处断路
（2）右；1.52
（3）闭合S1和S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3.8V。保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S1闭合S2，读出电压表的示数为；
【知识点】电功率
【解析】【分析】（1）电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表串联的电路是通路；（2）根据电路图判断滑片的移动方向；由图示电流表读出其示数，然后由P=UI求出灯泡功率；（3）利用电压表分别测出灯泡和定值电阻两端电压以及灯泡两端的电压，调节滑动变阻器使灯泡两端的电压达到额定电压，然后测出定值电阻和灯泡两端的电压，根据串联电路的电流的特点和欧姆定律求出电路中的电流即为灯泡的额定电流，利用P=UI表示出灯泡的额定功率。
【解答】(1)小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表有示数，说明与电压表并联的电路出现断路，即小灯泡断路；
(2)电压表示数为3.0V小于灯泡额定电压，为测灯泡额定电压，由图a可知，应向右移动滑片，减小变阻器连入阻值，以减小变阻器分得电压，从而使使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V；
由图a可知，电流表选择的量程为0 0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.4A，则小灯泡额定功率：P=UI=3.8V×0.4A=1.52W.
(3) ②实验步骤：a、根据电路图连接实物电路，将滑动变阻器的滑片P调至最大；b、闭合开关S1，S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；c、保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U.
③U0=U U额=U 3.8V，I=I0=U0R0=U 3.8VR0，P=U额I=3.8V×U 3.8VR0=3.8V×(U 3.8V)R0
故答案为：(1)小灯泡断路；(2)右；1.52；(3)闭合S1和S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3.8V。保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S1闭合S2，读出电压表的示数；3.8V×(U 3.8V)R0
25．【答案】（1）解：R= =50Ω
（2）解：W=Pt=968W×500s=484000J
Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃) ×5kg×20℃=420000J
Q损=W-Q=484000J-420000J=64000J
（3）解：P实= =800W=0.8kW
W实=P实t=0.8kW×0.25h=0.2kW·h
电能表示数： 643.4kW·h+0.2kW·h=643.6kW·h
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）已知足浴器的功率和电压，根据公式 计算出它的阻值；
（2）首先根据W=Pt计算出足浴器消耗的电能W，再根据Q=cm△t计算出水吸收的热量，最后根据Q损=W-Q计算出热量损失。
（3）首先根据 计算出足浴器的实际功率，再根据 W实=P实t 计算出实际消耗的电能，最后将电能表原来的示数与消耗的电能相加，得到现在的示数。
26．【答案】（1）加热
（2）正常加热100s，电流通过电饭煲产生的热量为：Q=I2Rt=Pt=1210w100s=1.21×105J。
（3）加热状态下只有R1工作，此时电功率为1210W，则
保温状态下R1和R2串联，一起工作，此时功率为22W，则
所以：
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）从甲图可以看出S闭合，R2短路，电路中功率比较大。
（2） 根据焦耳定律进行计算Q=I2Rt计算 电流通过电饭煲产生的热量。
（3）根据电功率的计算公式进行求解，先算R1的电阻，再计算电路中总电阻，继而求出R2。
【解答】(1)如将开关S闭合，R2短路，电路中功率比较大，则电饭煲处于加热状态。
27．【答案】（1）Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（44℃﹣30℃）=8.82×104J
（2）表盘转动30圈消耗电能是：W=30r/1200(r/kW·h)=0.025kW h=9×104J，
P实=W/t=90000J/120s=750W
（3）η=Q吸/W×100%=8.82×104J/9×104J*100%=98%
【知识点】电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据公式Q吸=c水m△t计算水吸收的热量；
（2）首先根据计算出消耗的电能，再根据计算电水壶的实际功率；
（3）根据计算电水壶的加热效率。
28．【答案】（1）热效应
（2）2
（3）解；I==0.5A
（4）解；W电=P t=840w×25×60 s=1.26×106J
Q吸=C水m水△t=4.2×103J/ (kg·℃) ×3kg×(100℃-20℃) = 1.008×106J
η= ×100%= ×100%=80%
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）根据公式比较开关在不同位置时的电功率大小，从而确定对应的状态；
（3）从表格中找到低温功率，然后根据公式计算通过的电流；
（4）首先根据W电=Pt计算消耗的电能，再根据Q吸=C水m水△t计算出水吸收的热量，最后根据 计算出电热锅的加热效率。
【解答】（1）电热锅的工作原理是利用电流的热效应；
（2）根据图片可知，当开关接3时，没有任何电阻被接通，此时为关；
当开关接2时，只有R1工作，总电阻为R1；
当开关接1时，只有R2工作，总电阻为R2；
根据可知，当电压相等时，总功率与电阻成反比；
因为R1>R2，所以P1那么二者对应的状态分别为低温和高温档。
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