第十八章 电功率 期末试题选编 2021－2022学年湖北省各地人教版物理九年级全一册（含答案）

第十八章 电功率
一、单选题
1．（2022·湖北十堰·九年级期末）如图所示为单相电子式电能表，关于该电能表下列说法正确的是（ ）
A．允许通过的最大电流为10A
B．主要用来测量用电器的电功率
C．此时的示数为13148kW·h
D．指示灯闪2500次表示消耗电能3.6×106J
2．（2022·湖北荆门·九年级期末）超导材料的应用具有十分诱人的前景，假如我们已研制出室温下的超导材料，你认为它可作下列哪种用途（ ）
A．白炽灯的灯丝 B．烤火炉的电阻丝 C．保险丝 D．远距离输电线
3．（2022·湖北黄冈·九年级期末）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑动，下列判断正确的是（　　）
A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大
C．电路中的总电阻变大 D．电路消耗的总功率变大
4．（2022·湖北武汉·九年级期末）如图所示是某同学设计的探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．通电一段时间，两个透明容器中空气内能增大是通过做功的方式改变的
B．通电一段时间，两个U 形管中液面高度的变化不同说明电流通过导体产生的热量与电阻有关
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系， 右侧透明容器中应接入阻值是 5Ω的电阻
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，右侧透明容器中应接入阻值是 10Ω的电阻
5．（2022·湖北武汉·九年级期末）如图所示，电源电压保持6V不变，小灯泡L1和L2的规格分别为“2.4V 0.48W”和“3V 0.9W”。下列说法错误的是（　　）
A．只闭合S1若接入的灯泡正常发光，则滑动变阻器接入电路的阻值是10Ω
B．只闭合S2若接入的灯泡正常发光，则滑动变阻器两端的电压是2.4V
C．只闭合S3若保证其中一个灯泡长时间正常发光，则电流表示数是0.2A
D．只闭合S3若保证其中一个灯泡长时间正常发光，则滑动变阻器和L2消耗的总功率是0.72W
6．（2022·湖北宜昌·九年级期末）如图所示的电路，闭合开关S后发现L1发光明显，L2只能微弱发光，下列对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（　　）
A．灯泡L2断路 B．灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小
C．灯泡L2短路 D．灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
7．（2022·湖北随州·九年级期末）如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则下列选项正确的是（　　）
①R1的阻值为10Ω；②变阻器R2的最大阻值为20Ω；③电压表示数为2.5V时，R2接入电路的阻值为10Ω；④电流表示数为0.2A时，R1、R2消耗功率之比为P1∶P2=2∶1
A．只有①②正确 B．只有②④正确
C．只有①②③正确 D．只有①②④正确
8．（2022·湖北黄冈·九年级期末）如图是某公司研发的小型迷你电动汽车，车型独特、环保时尚。在电动车行驶的过程中，能量转化关系与下列哪种家用电器工作时相同（　　）
A．电磁炉 B．电烙铁 C．电风扇 D．电热水器
9．（2022·湖北襄阳·九年级期末）要使电热器在单位时间产生的热量减少一半，应该（ ）
A．让它两端的电压减少一半
B．使它的电阻减少一半
C．让通过它的电流减少一半
D．使它的电阻和两端电压同时减少一半
10．（2022·湖北荆州·九年级期末）小华用如图所示的电路进行实验，电源电压为12V，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），滑动变阻器R0标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。实验中为了确保测量准确，要求电表所测值不小于其量程的，要使测量准确并确保电路安全，下列判断错误的是（　　）
A．灯泡L的电阻值为12Ω
B．灯泡L消耗的最小功率是0.48W
C．滑动变阻器R0可以调节的最大阻值是50Ω
D．滑动变阻器R0可以调节的最小阻值是12Ω
二、填空题
11．（2022·湖北黄冈·九年级期末）电热暖手宝（俗称电暖宝）是冬季暖手、暖足的理想用品。有防爆免烫和温控保护装置（温度达到设定温度可自动切断电路）。电暖宝工作时利用了电流的________效应：电暖宝中的温控保护装置在电路中的作用相当于________ （选填“电源”“开关”或“用电器”）；电功率越大的电暖宝工作时的总电阻越_________（选填“大”或“小）。
12．（2022·湖北十堰·九年级期末）如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。则电阻R的阻值为______Ω；若将它们并联接在电压为2V的电源两端，电路中的总电流为______A；若将它们串联在电压为4V的电源上，通过电流为 ______A，则它们总功率为______W。
13．（2022·湖北荆州·九年级期末）普通白炽灯泡L1上标有“220V 100W”，L2上标有“220V 40W”，两灯都正常工作时，通过灯丝电流大的是 _____，灯丝电阻大的是 _____。将L1、L2串联接在220V的电路中，发光亮的是 _____，将L1、L2并联接在220V的电路上，发光亮的是 _____（均选填“L1”或“L2”）。
14．（2022·湖北武汉·九年级期末）图是 2022 年北京冬奥会上将会亮相的可爱创可贴体温计。这是一款目前最小、最精准的自动测量并上报体温的可穿戴式智能测温设备，测温精度可达 0.05℃大小如创可贴一般。
（1）该创可贴体温计充满电的时间是3h，充电电压和电流分别是 5V、1A，它充满电后大约储存了______J 的电能。
（2）充满电后创可贴体温计持续工作的时间可以达到 10 天，如果创可贴体温计的工作电压是3.7 V，那么它持续工作的功率约是______W ，持续工作的电流约是______A （结果保留2位小数）。
15．（2022·湖北荆门·九年级期末）如图是现在家庭常用电子式电能表的表盘，当前的示数是______kW h。表盘上标有“3200imp/kW h”，表示每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁320次，该家用电器消耗的电能______J，该家用电器的额定功率是______W，则这个家用电器可能是______（选填“电热水壶”、“台灯”或“电视机”）。
16．（2022·湖北十堰·九年级期末）小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率．如图是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触．已知：Rl＝60.5Ω，R2=121Ω，电源电压保持不变．当开关S1置于b端，S2断开时，电烤箱处于_____档位；电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是_______W；电烤箱在高档位工作时，对食物加热5min，消耗的电能是________J．
17．（2022·湖北黄冈·九年级期末）8月23日到8月29日是全国节能宣传周，宣传周活动的主题是“节能降碳，绿色发展”。看过宣传后，小明想知道家中用电器耗电情况，他观察到家中电能表的表盘如图所示，此时示数为______kW·h，然后用秒表记录了10min内电能表的转盘转过了120转，他家用电器这段时间平均每小时消耗的电能是_______kW·h。
三、实验题
18．（2022·湖北襄阳·九年级期末）在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小于采用了如图所示的实验装置。
（1）两个透明的容器中密闭了质量______（填“相等”或“不相等”）的空气。通过观察______判断电流产生热量的多少，这种研究方法叫做______；
（2）此实验中将两个电阻串联是为了控制______相等，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在______容器中产生的热量较多。
19．（2022·湖北鄂州·九年级期末）如图是小红探究“电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着质量和初温相同的空气。接通电源后，容器中的空气被加热而膨胀，通过观察 U 形管中液面高度的变化比较电流通过电阻丝产生的热量。
（1）小红利用如图的装置是为了探究电流产生的热量与_______的关系，通电一段时间后______（填“甲”或“乙”）容器内的电阻丝产生的热量多；
（2）断开电路，让实验装置冷却到初始状态，把乙容器并联的两根电阻丝都放入乙容器中。小红这样做是为了探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后电阻丝产生的热量_____多（填“甲”、 “乙”或“一样”）；
（3）小明利用另一套实验装置（两烧瓶内装质量均为 50g 的煤油）也完成了该实验的探究，你认为_____（填“小明”或“小红”）的装置更便于定量研究；
（4）若第（3）问中，闭合开关后，电流表的读数为 0.3A，甲玻璃瓶中的电阻丝R甲的阻值为100Ω，在 1~2min 的时间内，温度计的示数升高了 5℃，若不计热量损失，则玻璃瓶内煤油的比热容为________ J（/kg·℃）。
20．（2022·湖北十堰·九年级期末）如图甲在“测量小灯泡额定功率”的实验中，灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压恒定。
（1）连接完实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是______；
（2）故障排除后，开始实验，移动变阻器的滑片直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（3）完成上述实验后，小明向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻、一个标有“U额”的灯泡和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，又测出了该灯泡正常发光时的电阻。请将下列实验步骤补充完整；
①闭合开关S1，将S2拨到触点______（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，再将开关S2拨到触点______（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为U1；
③灯泡正常发光时电阻的表达式为R=______。（用符号表示）
21．（2022·湖北荆州·九年级期末）小明测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率，如图所示：
（1）连接实物电路如图所示，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，经检查，有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线____；
（2）如果用干电池做电源，他至少用干电池_____节；
（3）闭合开关，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图（乙）所示为_____V，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的_____（选填“左”或“右”）端移动，才能使电压表的示数为2.5V；
（4）移动滑片P，记录多组电压表和电流表的示数，并绘制出如图（丙）所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡额定功率是_____W；
（5）由步骤（4）知小灯泡的电流随电压变化的图像不是一条直线，他结合实验过程分析得知，其的原因是_____。
四、计算题
22．（2022·湖北黄冈·九年级期末）某科学小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置（图甲），当停留在楼梯弯道处的人流对地面踏板的压力达到一定值时，电阻式报警器R0即发出报警信号，提醒学生要注意安全。已知电源电压保持6V不变，报警器R0的阻值恒为5欧，电流表的量程为“0～0.6A”，压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图乙所示。求：
（1）当压敏电阻不受压力时，电路中的电流；
（2）当Rx所受压力达到5N时，报警器R0开始发出报警信号，此时R0的实际功率；
（3）为了电路的安全考虑，压敏电阻能承受的最大压力是多少？
23．（2022·湖北十堰·九年级期末）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为，额定功率为，问：
(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作将水加热到40℃，此加热过程中吸收的热量是多少？[]
(2)加热系统加热时的热效率是多少？（结果精确到0.1%）
(3)当小明家的实际电压是时，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化）
24．（2022·湖北荆州·九年级期末）小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有“2V 2W的小灯泡和一个定值电阻R连接而成。小明同学将该元件接入如图所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数总在0.2A-1A的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：
（1）小灯泡正常工作时的电流和电阻；
（2）定值电阻R0与小灯泡的连接方式；
（3）定值电阻R0的阻值；
（4）滑动变阻器R的最大阻值。
25．（2022·湖北武汉·九年级期末）左图是学校常用的某型号节能饮水机原理图。该饮水机的进水管与出水管紧贴在一起，这样常温净化水经进水管与连接热水胆出水管中的开水进行了充分的热交换，可以将常温净化水预热后再注入到热水胆内进行加热，从出水管中流出的则是温开水。
（1）若质量是 10kg、温度是 100℃的开水从热水胆经出水管流出后变成温度是 80℃的温开水， 则同时从进水管流过的常温净化水吸收的热量是多少J？ （不计热损失）( )
（2）饮水机内装有电加热系统，右图是它的电路示意图，其中 R1是热水胆内的加热电阻，R2是热水胆外温控器内的限流电阻。饮水机加热状态和保温状态的总功率分别是 3kW 和 200W。
①当开关 S1 闭合、S2______时，饮水机处于加热状态；当开关 S1闭合、S2______时，饮水机处于保温状态。
②饮水机内的加热电阻 R1和限流电阻R2的阻值分别是多少Ω？ （结果保留整数）( )
26．（2022·湖北随州·九年级期末）小明设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42 ℃之间；额定电压为220V。请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率为多少？
（2）设计完成后，小明对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙，测试时的实际电压为多少？
（3）假设在这一实际电压下的一次升温过程中，水箱装了0.4kg的水，当温度从37℃升高到42℃。请根据图乙中的信息，计算孵化箱的热效率。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。
27．（2022·湖北十堰·九年级期末）如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是加热挡和保温挡。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是440W。求：
（1）保温挡时电路中的电流；
（2）R2的阻值及加热挡时的电功率；
（3）若该电热锅煲汤时，加热挡工作0.5h，保温挡工作1h，则在此过程中消耗的电能是多少？
28．（2022·湖北黄石·九年级期末）如图所示，电路中的定值电阻R1＝6Ω，电流表量程为0~0.6A。小灯泡L标有“6V3W”字样。若开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了18Ω，电流表的示数变化了0.25A，此时小灯泡恰好正常发光。若电源电压始终保持不变，且不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）灯泡的电阻RL；
（2）电源电压和滑动变阻器的最大阻值；
（3）当闭合开关S、S1，断开S2时，在保证电路安全的前提下，调节滑片P，当滑动变阻器的功率为3W时，电源输出的总功率是多少？
29．（2022·湖北宜昌·九年级期末）华为旗舰机mate 30 pro 5G 它的多项“黑科技”吸引了全球科技圈的注意，其中一个亮点就是“华为超级快充技术”，部分具体参数参见如表
（1）华为mate 30 pro 5G手机电池充满一次电，储存的电能为多少？
（2）利用超级快充技术，不考虑充电时的电能损耗，把这款电池从电量为0%充到100%，需要的时间是多少？
（3）若充电的数据线的阻值为0.1Ω，请求出充电这段时间内数据线产生的热量
型号 mate 30 pro
屏幕尺寸 6.53英寸
电池容量 4500mA·h
超级快充功率 40W
充电电压 10V
参考答案：
1．D
【解析】根据对电能表的作用、读数和相关参数的理解即可得出答案。
A．20A表示该电能表的额定最大电流，即允许在短时间内通过电能表的最大电流，故A项错误；
B．电能表是用来测电功的或者某段时间内消耗的电能，故B项错误；
C．电能表的读数，最后一位是小数，此时时数为1314.8 ，故C项错误；
D．2500imp/( )表示每消耗电能，即，电能表的指示灯闪烁2500次，故D项正确。
2．D
【解析】A．白炽灯灯丝必须在白炽状态下才能正常发光，电阻为零无法将电能转化为内能，无法放热，故A不符合题意；
B．烤火炉的电阻丝需要将电能转化为内能，电阻为零无法将电能转化为内能，故B不符合题意；
C．保险丝是利用电流的热效应，当电流过大时，自动熔断来保护电路的。电阻为零无法将电能转化为内能，无法熔断，故C不符合题意；
D．根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，远距离输电，当电阻为零时，可使导线产生的电热为零，便可提高传输效率，故D符合题意。
故选D。
3．D
【解析】ABC．由图可知，电阻R2和变阻器R1串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P向左滑动，变阻器连入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，即电流表示数变大，由串联分压可知，变阻器的电阻变小，则电压表的示数变小，故ABC错误；
D．电路中的电流变大，电源电压不变，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选D。
4．C
【解析】A．通电一段时间后，透明容器中的电阻丝发热产生热量，热量通过热传递的方式传递给容器内的空气，使得空气内能增大，故A错误；
B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制两电阻丝中电流的大小相同，而由图中可知，左侧电阻丝中的电流为干路电流，右侧容器中的电阻丝中的电流为支路电流，流过两电阻丝的电流不同，通电一段时间后，两个U形管中液面高度的变化不同，无法说明电流通过导体产生的热量与电阻有关，故B错误；
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，应控制电阻大小不变，故右侧透明容器中应接入阻值是5Ω的电阻，此时两容器中的电阻阻值相同，而流过两电阻丝的电流大小不同，故可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C正确；
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则应控制两电阻中电流的大小相同，同时使两电阻丝的阻值不同，故右侧透明容器中接入阻值不为5Ω的电阻丝，同时断开右侧阻值为10Ω的电阻丝，与左侧容器中的电阻丝串联即可，不一定非要接入阻值为10Ω的电阻丝，故D错误。
故选C。
5．B
【解析】A．只闭合S1，灯泡L2和滑动变阻器R串联，若接入的灯泡L2正常发光，通过电路的电流
滑动变阻器接入电路的阻值
故A正确，不符合题意；
B．只闭合S2，灯泡L1和滑动变阻器R串联，若接入的灯泡L1正常发光，灯泡L1两端的电压是2.4V，则滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL1=6V-2.4V=3.6V
故B错误，符合题意；
CD．两灯的额定电流
只闭合S3，两个灯泡和滑动变阻器R串联，串联电路中各处的电流相等，因为
I1＜I2
保证其中一个灯泡长时间正常发光，所以电路中的电流是0.2A，灯泡L1正常发光，灯泡L1的电压是2.4V，由串联电路电压的规律可知滑动变阻器和L2的总电压
U3=U-UL1=6V-2.4V=3.6V
滑动变阻器和L2消耗的总功率
P=U3I1=3.6V×0.2A=0.72W
故CD正确，不符合题意。
故选B。
6．D
【解析】灯泡的亮度是由它消耗的实际功率决定的，消耗的实际功率越大，灯泡越亮。由图可知L1与L2串联，串联电路的电流处处相等，由可知，电阻越大，消耗的实际功率越大。综上分析可知，灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
7．D
【解析】由甲电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
①当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，其示数最大，由图乙可知，电压表的最大示数为3V，则电源的电压U=3V；此时电路中的电流I1=0.3A，R1的阻值
故①正确；
②当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由U=IR可知电压表的示数最小，由图乙可知，电压表的示数U1=1V，电路中的电流I最小=0.1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2=U-U1=3V-1V=2V
变阻器R2的最大阻值
故②正确；
③由图乙知电压表示数为2.5V时，电路的电流为0.25A，此时滑动变阻器两端的电压为
U2′=U-U1′=3V-2.5V=0.5V
此时滑动变阻器的电阻为
故③错误；
④当电路中的电流为0.2A时，电阻R1两端电压U1′′=2V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：R2两端电压
U2′′=U-U1′′=3V-2V=1V
R1与R2消耗的电功率
P1∶P2=IU′′1∶IU′′2=U′′1∶U′′2=2V∶1V=2∶1
故④正确。
故选D。
8．C
【解析】电动汽车在行驶过程中将电能转化为机械能；
A．电磁炉在工作时，将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．电烙铁在工作时，将电能转化为内能，故B不符合题意；
C．电风扇在工作时，将电能转化为机械能，故C符合题意；
D．电热水器在工作时，将电能转化为内能，故D不符合题意。
故选C。
9．D
【解析】A．由
可得，电阻不变，电压变为原来的一半，则产生的热量变为原来的，故A不符合题意；
B．由
可得，电压不变，电阻丝的电阻减半时，产生的热量将变为原来的2倍，故B不符合题意；
C．由
可得，电阻不变，通过导体的电流减少一半时，产生的热量将变为原来的，故C不符合题意；
D．由
可得，电阻和电压均减半时，产生的热量将变为原来的 ，故D符合题意。
故选D。
10．C
【解析】A．由图可知，该电路为R0和L的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压，由P=UI可知L的额定电流
由欧姆定律可知灯L的电阻
故A正确，不符合题意；
BC．已知电流表量程为0~0.6A，由题意可知电路中的最小电流
此时电路最大总电阻
滑动变阻器接入电路的最大阻值
R0大=R总大-RL=60Ω-12Ω=48Ω<50Ω
此时滑动变阻器两端的最大电压
U0大=I小R0大=0.2A×48Ω=9.6V<15V
符合条件，则灯泡L消耗的最小功率
PL小=I小2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．已知电压表量程为0~15V，则R0两端的最小电压
为保证电路安全，电路中最大电流
I大=IL=0.5A
电路中的最小总电阻
则滑动变阻器接入电路的最小阻值
R0小=R总小-RL=24Ω-12Ω=12Ω
滑动变阻器两端的最小电压
U0小=I大R0小=0.5A×12Ω=6V>5V
符合条件，故D正确，不符合题意。
故选C。
11． 热 开关 小
【解析】[1]电暖宝工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的。
[2]由题意可知，软质液体电热宝中的温控保护装置，当温度达到设定温度可以自动切断电路，所以温控保护装置在电路中的作用相当于开关。
[3]根据公式P=UI=可知，在电压一定时，电阻越小，用电器功率越大。
12． 20 0.35 0.15 0.6
【解析】[1]由图像知，当电阻两端的电压为1V时，通过的电流为0.05A，由可得，电阻的电阻
[2]小灯泡L和电阻R并联接在电压为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，它们两端的电压
由图像可知，通过它们的电流分别为=0.25A，=0.1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路中的总电流
[3]串联电路中各处的电流相等，从图中可知，当通过它们的电流
==0.15A
小灯泡两端的电压为=1V，定值电阻两端的电压为=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，它们两端的总电压
等于电源电压，符合题意，故通过电路的电流为=0.15A，它们总功率
=4V×0.15A=0.6W
13． L1 L2 L2 L1
【解析】[1]正常发光时两灯泡的电压等于额定电压，两灯泡的额定电压相等，L1的额定功率大于L2的额定功率，根据可知，则正常发光时I1>I2，通过灯丝电流大的是 L1。
[2]正常发光时两灯泡的电压等于额定电压，两灯泡的额定电压相等，L1的额定功率大于L2的额定功率，由可知，R1[3]两灯泡串联在220V的电路中时，串联电路各处电流相等，所以额定电流减小的灯泡正常发光，即灯泡 L2正常发光，因为R1[4]两灯泡并联接在220V电源上时，两灯泡两端的电压均为220V，两灯泡的实际功率和额定功率相等，所以发光亮的是L1。
14．
【解析】[1]它充满电后大约储存的电能
[2]它持续工作的功率
[3]持续工作的电流
15． 318.6 1000 电热水壶
【解析】[1][2]表盘上最后一位数字表示小数，则当前的示数是318.6kW h，“3200imp/kW h”表示每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3200次，当电能表指示灯闪烁320次，该家用电器消耗的电能为
[3]该家用电器的额定功率是
[4]由于家用台灯、电视机主要将电能转化为光能或声能，功率在几十瓦左右，而电热水壶利用电流热效应工作，主要将电能转化为内能，电耗较高。
16． 低 800 3．6×105
【解析】解答：两电阻串联时电阻最大，两个电阻并联时电阻最小；根据公式P=可知，电阻越大，电功率越小，所以开关S2闭合，S1接a点时两电阻并联，电功率最大，处于高档位； 当开关S1置于b端，S2断开时，两电阻串联，电功率最小，处于低档位； 当开关S2闭合，S1断开时，电路中只有电阻R1工作，此时处于中档位．电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率：===800W；电烤箱在高档位工作时，并联电路的电阻：
===，所以电烤箱在高档位工作时，对食物加热5min，消耗的电能是：W=t==3.6J．
17． 1352.6 1.2
【解析】[1] 电能表示数最后一位数字为小数点后的数字，故此时电能表的示数为1352.6 kW·h。
[2]由于电能表上标有600r/kW·h的字样，所以他家用电器10min内消耗的电能为
他家用电器的功率为
他家用电器这段时间平均每小时消耗的电能为
18． 相等 U形管中液柱的高度差 转换法 电流和通电时间 乙
【解析】（1）[1]为了公平比较两电阻产生热量的多少，两个透明容器中需要密闭质量相等的空气。
[2][3]实验中，哪个电阻产生热量越多，电阻所在的容器内空气温度就越高，与之相连的U形管中液面的高度差越大，故本实验通过观察U形管中液柱的高度差来判断电流产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。
（2）[4]实验中，两个阻值不同的电阻串联接入电路，使得通过两电阻的电流和通电时间相等，用来研究电流产生的热量与电阻的关系。
[5]电流和通电时间一定，右边乙容器中电阻比左边甲容器中电阻大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流在乙容器中产生的热量多。
19． 电流 甲 电阻 甲 小明 2.16×103
【解析】（1）[1][2]两个电阻的阻值相同，甲电阻丝在干路上电流大，乙电阻丝在支路上电流小，故探究电流产生的热量与电流的关系；通电一段时间，电阻的阻值相同，甲容器内的电阻丝电流大，故甲容器内的电阻丝产生的热量多。
（2）[3][4]将乙容器并联的两根电阻丝都放入乙容器中，乙容器中两电阻并联后的总电阻变小，将乙容器中的电阻当成一个整体，与甲容器中的电阻串联，故电流相同，为了探究电流产生的热量与电阻的关系；甲容器中的电阻比较大，乙容器中的总电阻比较小，电流和通电时间相同时，甲电阻丝产生的热量多。
（3）[5]小明更容易定量研究，利用，知道煤油的比热容，质量、升高的温度就可以计算出煤油吸收的热量，从而间接计算出电阻丝放出的热量多。
（4）[6]电阻丝放出的热量为
玻璃瓶内煤油的比热容为
20． 灯泡断路 1.52 2 1
【解析】（1）[1]电流表无示数，说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，故可能是与电压表并联的小灯泡断路了。
（2）[2]由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，故示数为I额=0.4A，则小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=3.8V×0.4A=1.52W
（3）①[3]因灯泡的额定电压为U额，闭合开关S1、S2接2，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光。
②[4]保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接1，此时小灯泡与定值电阻串联，此时电压表测小灯泡与定值电阻两端电压之和，读出电压表示数U1。
③[5]由串联电路的特点和欧姆定律可得通过灯泡的电流为
所以灯泡的电阻为
21． 2 2.2 左 0.5 灯泡的电阻随温度的变化而变化
【解析】（1）[1]由图可知，滑动变阻器与灯泡并联，电压表串联在电路中了，应将滑动变阻器与灯泡串联，电压表应并联在小灯泡两端，将灯泡右端接线柱改接到电源的负极接线柱上即可，如图所示：
（2）[2]一节干电池1.5V，灯泡的额定电压为2.5V，所以至少用干电池2节。
（3）[3]由乙图可知，电压表接的是0~3V量程，分度值是0.1V，指针所在位置的示数为2.2V。
[4]要测量小灯泡的额定功率，要使得电压的示数等于灯泡的额定电压2.5V，即要让灯泡两端的电压变大，即必须让滑动变阻器两端电压变小，由串联分压原理可知，应让滑动变阻器的电阻变小，所以应该将滑片向左移动。
（4）[5]由图像可知，当灯泡两端电压U＝2.5V时，通过灯泡的电流I＝0.2A，所以灯泡的额定功率为
（5）[6]灯泡灯丝的电阻是变化的，会随温度的升高而增大，所以电流随电压变化的图像不是一条直线。
22．（1）0.2A；（2）0.45W ；（3）10N
【解析】解：（1）由图乙知，当压力为0时，Rx的阻值为25Ω，电路中的电流为
（2）报警时，Rx所受的压力为5N，由图乙知，此时Rx的阻值为15Ω，电路中的电流为
此时R0的功率为
（3）为保证电流安全，最大电流为0.6A，当电流为0.6A时，电路电阻为
此时
由图乙知Rx所受的压力为10N，所以压敏电阻能承受的最大压力是10N。
答：（1）当压敏电阻不受压力时，电路中的电流为0.2A；
（2）此时R0的实际功率为0.45W；
（3）为了电路的安全考虑，压敏电阻能承受的最大压力是10N。
23．(1)5.04105J；(2)86.8%；(3)
【解析】解：(1)加热过程中水吸收的热量
(2)加热系统加热时消耗的电能
则热效率
（3）由可得加热电阻的阻值
当小明家的实际电压是，加热电阻工作的实际功率
答：(1)加热过程中水吸收的热量是；
(2)加热系统加热时的热效率是86.8%；
(3)当小明家的实际电压是，加热电阻工作的实际功率是。
24．（1）1A，2Ω；（2）串联；（3）；（4）
【解析】解：（1）灯泡的额定电流为
灯泡的电阻为
（2）若并联，当小灯泡正常发光时，干路的电流表示数会大于1A，故定值电阻与小灯泡串联。
（3）当滑动变阻器阻值为0时，定值电阻与小灯泡串联，电路中最大电流为
则定值电阻的阻值
（4）当滑动变阻器阻值为最大时，电路为定值电阻、小灯泡L和滑动变阻器串联，电路中最小电流为，此时
此时滑动变阻器的最大阻值
答：（1）小灯泡正常工作时的电流为1A，电阻为2Ω；
（2）定值电阻R0与小灯泡串联；
（3）定值电阻R0的阻值为4Ω；
（4）滑动变阻器R的最大阻值为24Ω。
25． 闭合 断开 16Ω，226Ω
【解析】（1）[1] 由题意可知，从进水管流过的常温净化水吸收的热量等于质量是 10kg、温度是 100℃的开水从热水胆经出水管流出后变成温度是 80℃的温开水所释放的热量，由知，常温净化水吸收的热量是
（2）[2] 开关 S1 闭合、S2也闭合时，电阻R2被短路，该电路是只有加热电阻 R1的简单电路，电路中的电阻较小，电流较大，电阻饮水机处于加热状态。
[3]开关 S1闭合、S2断开时，接入电路的阻值较大，电路为R1、R2串联的简单电路，电路中的阻值较大，电流较小，饮水机处于保温状态。
[4]但饮水机处于加热状态时，电路中只有R1，由可知，电阻R1的阻值为
开关 S1闭合、S2断开时，电路中的总阻值R1+R2为
电阻R2的阻值为
26．（1）1210W；（2）200V；（3）84%
【解析】解：（1）由电路图可知，温控开关S闭合时，电路为发热电阻R的简单电路，其功率最大，在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率
（2）从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，此时温控开关S断开，R与R0串联，此时电路中的电流较小，由图乙可知，此时电路中的电流为1A，测试时的实际电压
U=I(R+R0)=1A×(40Ω+160Ω)=200V
（3）实际加热功率
P′=UI=200V×5A=1000W
测试时加热一次消耗的电能
W1=P′t1′=1000W×10s=1.0×104J
水吸收的热量
Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg×(42℃-37℃)=8.4×103J
孵化箱的热效率
答：（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率为1210W；
（2）设计完成后，小明对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙，测试时的实际电压为200V；
（3）孵化箱的热效率是84%。
27．（1）2A；（2）44Ω，1100W；（3）0.99kW·h
【解析】解：（1）只闭合开关S，两电阻串联，总电阻较大，根据 可知，此时总功率较小，电热锅处于保温挡，根据P＝UI可知保温挡时电路中的电流
（2）电热锅处于保温挡时，电路的总电阻
则
R2＝R总﹣R1＝110Ω﹣66Ω＝44Ω
同时闭合两开关，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据可知，此时总功率较大，电热锅处于高温加热挡，高温加热挡时的电功率
（3）若该电热锅煲汤时，加热挡工作t1＝0.5h，保温挡工作t2＝1h，根据 可知，在此过程中消耗的电能
W＝P高温t1+P保温t2＝1100W×0.5×3600s+440W×1×3600s＝3.564×106J＝0.99kW·h
答：（1）保温挡时电路中的电流为2A；
（2）高温挡时的电功率为1100W；
（3）若该电热锅煲汤时，高温挡工作0.5h，保温挡工作1h，则在此过程中消耗的电能是0.99kW·h。
28．（1）12Ω；（2）9V、24Ω；（3）4.5W
【解析】解：（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，根据可知，灯泡的电阻为
（2）若开关S、S2闭合，S1断开，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，此时灯泡正常发光，电路中的电流为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压为
-------①
滑动变阻器的滑片P从b端滑动到此位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了18Ω，总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，总电流变大，故滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压为
------②
联立①②解得
（3）当闭合开关S、S1，断开S2时，滑动变阻器和定值电阻串联，当滑动变阻器的功率为3W时，设电路中的电流为、滑动变阻器两端的电压为，则定值电阻两端的电压为，根据可知，有如下关系成立
-------③
根据欧姆定律可知，电源电压为
-----④
联立③④，结合电流表的量程，解得
电源输出的总功率为
答：（1）灯泡的电阻RL为12Ω；
（2）电源电压为9V，滑动变阻器的最大阻值为24Ω；
（3）电源输出的总功率是4.5W。
29．（1）1.62×105J；（2）67.5min；（3）6480J
【解析】解：（1）电池充满电时，储存的电能
W=UIt=10V×4.5A×3600s=1.62×105J
（2）由（1）知电池充满电时储存的电能W=162000J，超级快充功率P=40W，因不考虑充电时的电能损耗，所以，把这款电池从电量为0%充到100%时需要的时间
（3）充电时数据线中的电流
这个过程中数据线产生的热量
Q=I2Rt/=（4A）2×0.1Ω×4050s=6480J。
答：（1）华为mate30pr05G手机电池充满一次电能储存的电能为162000J。
（2）利用超级快充技术，不考虑充电时的电能损耗，把这款电池从电量为0%充到100%，需要的时间是67.5min。
（3）若充电的数据线的阻值为0.1Ω，充电这段时间内数据线产生的热量为6480J。