第十八章 电功率 综合复习题 2021－2022学年广西各地人教版九年级物理期末试题选编（含答案）

第十八章 电功率 综合复习题
一、单选题
1．（2022·广西贺州·九年级期末）有两个额定电压相同的电热水壶甲和乙，甲的额定功率为1800W，乙的额定功率为1200W．两个电热水壶都正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．甲电热水壶两端的电压较高 B．电流通过甲电热水壶做功较快
C．通过两个电热水壶的电流相等 D．相同时间内，两个电热水壶消耗的电能一样多
2．（2022·广西柳州·九年级期末）图中甲、乙分别是某家庭5月初和6月初电能表的示数，则下列说法中正确的是（　　）
A．电能表是计量电功率的仪器
B．该家庭在这段时间内总共用电2000kW·h
C．1 kW·h相当于3.6×105J
D．该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能0.5 kW·h
3．（2022·广西防城港·九年级期末）关于电功，下列说法中正确的是（　　）
A．用电器通电的时间越长，电流做的功一定越多
B．通过用电器的电流越大，电流做的功一定越多
C．用电器两端的电压越大，电流做的功一定越多
D．用电器消耗的电能越大，电流做的功一定越多
4．（2022·广西贵港·九年级期末）有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）
A．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
B．两灯正常发光时，L1的电阻较大
C．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2∶5
D．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W
5．（2022·广西来宾·九年级期末）甲、乙两只灯泡的I－U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端电压为2 V时，乙灯消耗的功率是( )
A．1.2 W
B．0.8 W
C．2 W
D．3 W
6．（2022·广西百色·九年级期末）疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图甲是某款电子测温仪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻；在测人的体温时，当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　　）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大
C．热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小
7．（2022·广西百色·九年级期末）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．R0的阻值为10Ω
B．滑动变阻器的最大阻值为6Ω
C．电源电压为8V
D．此电路中的最大功率3W
8．（2022·广西河池·九年级期末）电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（　　）
A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多
C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热
9．（2022·广西来宾·九年级期末）用a、b、c三个相同的气球分别将三个相同的空烧瓶口密封；烧瓶中，用几个相同阻值的电阻以不同的连接方式接入电路中（如图所示）。通电一段时间后，体积变化最大的气球是（　　）
A．a气球 B．b气球 C．c气球 D．一样大
10．（2022·广西百色·九年级期末）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1=R2=R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关．下列说法正确的是
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
二、填空题
11．（2022·广西河池·九年级期末）小红家的电能表写有3000r/kW·h，2月底和3月底的示数如图所示，则他家3月份共用电为______kW·h。若电能表在10min内转了300转，则用电器消耗的电能是______J。
12．（2022·广西贵港·九年级期末）五一假期，小明去看望外婆，陪伴外婆5天后返回，发现家中电能表示数由变为如图所示示数，经检查，家中除电视机和数字机顶盒处于待机状态，其它用电器均已关闭，则电视机和数字机顶盒待机状态下总功率为 ______ W，在此期间，电能表指示灯闪烁 ______ 次，消耗的电能可供定功率为15W的台灯正常工作 ______ h，请从节约电能的角度提出一条合理的建议： ______ 。
13．（2022·广西河池·九年级期末）将标有“6V，3W”、“6V，6W”的甲、乙两个灯泡，串联接在9V的电源上，闭合开关后发光较亮的是______，乙灯的实际功率是______W。
14．（2022·广西河池·九年级期末）如图甲所示，图中阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程。某电饭煲的工作原理是根据______工作的；该电饭煲的电功率与时间的关系如图乙所示，联系甲乙两图，则该用电器80s消耗的电能是______J。
15．（2022·广西北海·九年级期末）如图甲所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图像，灯泡额定电压是6V。由图可知，当灯泡正常发光时，其电阻为______Ω；电阻R的阻值是______Ω，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，闭合开关S，灯泡恰好正常发光，则电路消耗的总功率为______W。
16．（2022·广西贺州·九年级期末）小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻_______（选填“很大”或“很小”），此时通过电动机线圈的电流会_______（选填“很大”或“很小”），根据_______知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏
17．（2022·广西梧州·九年级期末）有一种电热水壶有“烧水”和“保温”两个挡，如图所示是其内部简化电路图，已知R0=44Ω，R1=1056Ω，当S接2时，电热水壶处于___________（选填“烧水”和“保温”）挡，当S接1时，通电2min该电热水壶产生的热量是_________J。
三、实验题
18．（2022·广西玉林·九年级期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮）；( )
（2）闭合开关前，应将滑片移到 ___________端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，灯泡亮了，小明敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 ___________；
A．开关短路 B．灯泡短路 C．电压表断路 D．灯泡接触不良
（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 ___________V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________W；
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 ___________Ω；
（6）完成实验后，爱动脑筋的小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计的电路图如图丙所示，请将下列实验步骤补充完整；
①检查电路无误后，闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额；
②___________，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1；
③小灯泡额定功率的表达式：P额=___________（用U额、U1、R0表示）。
19．（2022·广西钦州·九年级期末）用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡电功率时，电源电压为3V，若所用器材均能满足实验需要。
（1）闭合开关，移动滑片P到某位置 ___________（选填“a”或“b”）端移动，使电压表的示数为 ___________V；
（2）图乙是小灯泡正常发光时电流表的示数，则小灯泡的额定电流为 ___________A，小灯泡的额定功率为 ___________W；
（3）一个实验小组由于电压表被损坏，采用如图丙所示电路测量小灯泡额定功率：R0阻值为10Ω，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数I1=___________A时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定功率P额=___________（用U额、I1、I2表示）；
若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 ___________（选填“偏大”或“偏小”）。
20．（2022·广西贺州·九年级期末）小昭同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率，L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样、电源电压恒为6V、电压表只有0~3V量程可以用。
（1）如图1所示，是小昭设计的测L，额定功率的实验电路图，请在图2中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______（要求滑片向A端移动灯泡变亮）；
（2）连好电路后，按实验规范操作，先把滑动变阻器的滑片P移到______（选填“A”或“B”）端，然后闭合开关S，小昭发现L1不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是L1______（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1V，电流表示数如图3所示，读数为______A，滑动变阻器的最大阻值为______Ω；调节滑片P得到如表中的数据，L1的额定功率为______W；
实验次数 1 2 3
电压（V） 1.0 2.5 2.8
电流（A） 0.30 0.32
（4）小昭在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1.5V，接着小昭发现该电路无法完成测量，于是设计了一个新方案：把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为______V，L2就会正常发光；
（5）小昭根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法：移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值略小于其最大阻值的______（选填“”、“”或“”）。
21．（2022·广西百色·九年级期末）如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验是通过比较U形管中液面的 _____来比较电阻丝产生的热量的多少，这里采用了 _____的研究方法；
（2）图甲的装置是用来研究电阻丝产生的热量与 _____的关系，由图甲中的实验现象可以得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的 _____越大，产生的热量越多；图乙装置可探究电流产生的热量与 _____的关系；
（3）如果图甲装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与R3断路之前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 _____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
22．（2022·广西来宾·九年级期末）如图甲、乙所示是分别探究“比较不同物质吸热能力”和“电流产生的热量与电阻的大小是否有关”的实验。
（1）如图甲所示，用夹子将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头分别浸在试管内的水和色拉油中且接触良好，两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，由计算机记录数据。实验时，两个试管中的水和色拉油除初温相同外，还应保证它们的___________（选填“体积”或“质量”）也相同；
（2）实验时，用同一红外线加热器给水和色拉油同时加热，目的是为了保证两种液体在相同时间内吸收的热量___________（选填“相同”或“不同”）；
（3）实验所测得的数据如表所示：
加热的时间/min 0 1 2 3 4
水的温度/℃ 10 14 18 22 26
色拉油的温度/℃ 10 18 26 34 42
分析实验数据可知，___________（选填“水”或“色拉油”）吸热的本领较强；
（4））如图乙所示，在甲、乙两个相同的烧瓶中盛有质量、温度都相同的煤油，电阻丝均浸没在煤油中。给电阻丝通电一段时间后，发现甲烧瓶中的温度计示数较大，实验表明：甲烧瓶中金属丝的电阻较___________（选填“大”或“小”）。在此过程中，通过甲、乙两电阻丝的电流是___________（选填“相同”或“不同”）的；
（5）实验甲、乙所用到的科学研究方法有：转换法和___________。
四、计算题
23．（2022·广西百色·九年级期末）如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V1.6W”字样，定值电阻R=20Ω，滑动变阻器上标R0有“20Ω1A”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
求：（1）小灯泡正常工作时的电阻；
（2）当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片处于最右端时，电路的总功率为多大；
（3）若电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，当开关S、S2闭合，S1断开时，在确保电路元件安全的情况下，求滑动变阻器R0的取值范围。
24．（2022·广西北海·九年级期末）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）小明发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？（不考虑电阻值随温度的变化）
25．（2022·广西贵港·九年级期末）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变．小灯泡L标有“4V 1. 6W”字样，R1=20，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0 0. 6A，电压表的量程为0 3V．请画出第（2）（3）小题的等效电路图．
（1）求小灯泡L的电阻值是多少．
（2）只闭合开关S2时，R1消耗的电功率是 0.8W，求电压表的示数．
（3）在不损坏各电路元件的情况下，若只闭合开关S3，小灯泡L消耗的电功率变化范围是0.225 0. 9W．若闭合所有开关，求滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比．
26．（2022·广西贺州·九年级期末）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W”字样，闭合开关S。
（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。
27．（2022·广西柳州·九年级期末）如图所示，电源电压U=4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1=15Ω，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。
（1）灯泡正常工作时的电阻是多少？
（2）当开关S、S3闭合，S1，S2断开时，在确保电路元件安全前提下，电路中的最小电流是多少？
（3）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，在确保电路元件安全前提下，电路的最大总电功率是多少？
28．（2022·广西柳州·九年级期末）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡L标有“12V 12W”的字样，R0为定值电阻，灯丝电阻受温度影响。闭合开关，在滑片P由b端滑到a端的过程中，电压表示数与电流表示数关系图象如图乙所示，灯泡由较暗到正常发光，电路中的电流变为原来的2倍。求：
（1）小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能；
（2）R0的电阻；
（3）滑动变阻器的最大阻值；
（4）当滑片P移到某一点c时，R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为Pc∶Pb＝3∶7，且此时R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。
29．（2022·广西来宾·九年级期末）如图甲所示的电路，电源电压恒定不变，R1=30Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。当闭合开关S，并将滑动变阻器R2的滑片P移动到某一位置时，测得通过R1的电流为0.2A，电流表A2的示数如图乙所示。求：
（1）电源电压U；
（2）通过电阻R2的电流I2；
（3）电流通过R2时，在1min内产生的热量；
（4）在确保电路安全的情况下，电路消耗的最大功率P总。
参考答案：
1．B
【详解】A. 因为两个电热水壶的额定电压相同，且两个电热水壶都正常工作，即在额定电压下工作，所以甲、乙电热水壶两端的电压相等，故A错误；
B. 都正常工作时，甲的额定功率大，所以电流通过甲电热水壶做功较快，故B正确；
C. 都正常工作时，甲的额定功率大，根据，通过甲电热水壶的电流大，故C错误；
D. 都正常工作时，甲的额定功率大，根据可知，相同时间内，甲电热水壶消耗的电能多，故D错误；
故选B．
点睛：要理解用电器在额定电压下工作时的功率才是额定功率，正常工作即代表在额定电压下工作，再者要理解功率是表示做功快慢的物理量，所以功率大即代表做功快．
2．D
【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，故A错误；
B．由图可知，5月初电能表的示数W1=1042.8kW·h，6月初电能表的示数W2=1242.8kW·h，则该家庭在这段时间内总共用电
W=W2-W1=1242.8kW·h-1042.8kW·h=200kW·h
故B错误；
C．电能表的计量单位是kW·h
1kW·h=3.6×106J
故C错误；
D．1200r/(kW·h)表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转1200转，则该电能表转盘每转过600转，电路消耗电能
W′=kW·h=0.5kW·h
故D正确。
故选D。
3．D
【详解】由W=UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，只知道其中一个量，不知道其他两个量的大小，无法确定电流做功的多少，故ABC错误．
用电器消耗的电能越大，电能转化为其它形式的能越多，电流做的功一定越多，故D正确为答案．
4．D
【详解】A．灯泡L1正常发光时，其电阻为
灯泡L2正常发光时，其电阻为
两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率
故A选项错误；
B．从A选项可知，两灯正常发光时，灯泡L2的电阻比较大，故B选项错误；
C．两灯并联接入220V的电路，由可知，并联时电压相等，L1、L2消耗功率之比即为电阻的反比，故电功率之比为
故C选项错误；
D．两灯串联接入220V的电路，通过两灯泡的电流为
则L1消耗的功率为
小于25W，故D选项正确。
故选D。
5．A
【分析】将甲、乙两灯串联在电路中，通过它们的电流相等，根据图象读出当甲灯两端的电压为2V时通过的电流即为通过乙的电流，再根据图象读出乙两端的电压，根据P=UI求出乙灯消耗的功率。
【详解】两灯串联时，通过它们的电流是相等的；由图示可知，当甲灯两端的电压为2 V时，通过甲灯的电流为0.4A，则通过乙灯的电流也是0.4A，根据图示可知，灯泡乙两端的电压为3V，所以可知乙灯消耗的功率是
P乙=U乙I乙=3V×0.4A=1.2W
故选A。
6．B
【详解】A．两电阻串联，因为显示仪与R0并联，所以显示仪是电压表，故A错误；
B．被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流越大，由P=UI可知，电路消耗的功率也越大，故B正确；
C．被测温者温度越高，电压表示数变大，即R0两端电压变大，由串联电路电压的规律，R两端电压越小，由分压原理可知，热敏电阻的阻值变小，故热敏电阻阻值随温度的升高而减小，故C错误；
D．温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】ABC．当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流
I大=0.6A
则电源的电压
U=I大R0=0.6A×R0①
当滑片位于b端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压
UR=5V
此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流
I小=0.1A
滑动变阻器的最大阻值
=50Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压
U=I小(R0+R)=0.1A×(R0+50Ω)②
由①②得到
0.6A×R0=0.1A×(R0+50Ω)
R0=10Ω
电源电压
U=I大R0=0.6A×10Ω=6V
D．电路中的电流最大时，电路中的功率最大
P=UI大=6V×0.6A =3.6W
故D错误。
故选A。
8．B
【详解】根据题意，电炉的电阻丝和连接的铜导线是串联的，通过它们的电流是相等的，而电炉丝电阻要比铜导线的电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt，因此在相等的时间内电炉丝放出的热量比铜导线大得多。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．C
【详解】由图知道，三个烧瓶的电阻（相同的电阻R）以不同方式接入电路中时是串联的，所以通过电流相等，通电时间也相等，由Q=I2Rt知道，c烧瓶里电阻放出热量最多，瓶中气体温度最高，气球的体积变化最大，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】AB．由图知道，R2与R3并联后再与R1串联，R1处于干路上，根据并联电路的电流特点知道，通过R1的电流大于通过R2的电流，而R1=R2，所以，该实验可以探究的是电热Q与电流是否有关，故A、B错误；
C．又根据U=IR知道，R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误；
D．通电后，由于置于密闭空气中的电阻丝R1=R2，而通过R1的电流大于通过R2的电流，由Q=I2Rt知道，左容器中空气吸热较多，内能增大较多，温度较高，所以A管的液面将会比B管的液面高，故D正确．
11． 40 3.6×105
【详解】[1]小红家2月底电能表的示数为2138.2kW·h，3月底电能表的示数为2178.2kW·h。则3月份小红家消耗的电能为
W=2178.2kW·h-2138.2kW·h=40kW·h
[2] 电能表在10min内转了300转，则用电器消耗的电能为
12． 10 1920 80 长时间不使用的电器应切断电源
【详解】[1]上图中，电能表的示数为，原来电能表示数为，这个过程中消耗的电能
5天即为120小时，电视机和数字机顶盒待机状态下总功率为
[2]电能表上标有，表示每消耗的电能，电能表闪烁1600次，在此期间，电能表指示灯闪烁
（次）
[3]消耗的电能可供定功率为15W的台灯正常工作
[4]因用电器待机也要消耗电能，给出的一条合理的建议：长时间不使用的电器应切断电源。
13． 甲灯 1.5W
【详解】[1][2]由甲、乙两灯的铭牌可解得它们的电阻
甲、乙串联时电路中的总电流
根据公式P=I2R可得，此时甲、乙的实际电功率
P甲′=I2R甲=(0.5A)2×12Ω=3W
P乙′=I2R乙=(0.5A)2×6Ω=1.5W
因为甲的实际功率大，所以发光较亮的是甲；乙灯的实际功率为1.5W。
14． 电流的热效应 120
【详解】[1]电饭煲工作时就是将电能转化为内能，所以，电饭煲的工作原理是根据电流的热效应工作的。
[2]由图甲知道，图中阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程，即s=vt，同理乙图功率P和时间t围成图形的面积在数值上等于在80s消耗的电能。由图乙知道，80s内功率P与时间t围成的图形为一个下底是80s，上底是
60s-20s=40s
高是是2W的梯形，该用电器80s消耗的电能是
15． 7.5 10 11.2
【详解】[1]从图甲可知，当灯泡两端的电压等于额定电压6V时，通过灯泡的电流为0.8A，由欧姆定律可得灯泡的电阻
[2]当电阻R两端的电压为6V时，通过R的电流为0.6A，根据欧姆定律可知电阻R的阻值为
[3]将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，闭合开关S，电阻R和灯泡串联，灯泡恰好正常发光，串联电路各处电流相等，根据串联电路的电流特点可知电路中的电流为0.8A，根据欧姆定律可知电阻R两端的电压为
UR＝IR＝0.8A×10Ω＝8V
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路的电压特点可知电源电压为
U＝UL+UR＝6V+8V＝14V
电路消耗的总功率为
P＝UI＝14V×0.8A＝11.2W
16． 很小 很大 焦耳定律Q=I2Rt
【详解】[1]因为电动机线圈是由铜线绕制而成的，电阻很小。
[2]由欧姆定律可知，此时通过电动机线圈的电流会很大。
[3]根据焦耳定律Q=I2Rt知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏
17． 烧水 5280
【详解】[1]由电路图知，开关S接2时，电路是R0单独工作的简单电路，电路中的电阻较小，据 知，此时电路中的总功率较大，电热水壶处于烧水挡。
[2]开关S接1时，两个电阻串联连接，电路中的电阻较大，电热水壶处于保温挡。电路中的总电阻
R=R0+R1=44Ω+1056Ω=1100Ω
则通电2min该电热水壶产生的热量
18． B D 2.5 0.75 11.67 保持滑动变阻器的位置不变
【详解】（1）[1]滑动变阻器串联接入电路，且要求一上一下，要求滑动向左滑动时，灯泡变亮，故需要接滑动变阻器的A接线柱，故如下图所示：
（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑片需要位于阻值最大处，故应将滑片移到B处。
（3）[3] A．若开关短路，灯泡一直亮，故A不符合题意；
B．若灯泡短路，灯泡一直不亮，故B不符合题意；
C．若电压表断路，灯泡会一直亮，故C不符合题意；
D．只有灯泡接触不良，才会一会亮一会不亮，故D符合题意。
故选D。
（4）[4][5]小灯泡的额定电压为2.5V，故当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；如图乙所示，为电流表，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.3A，则小灯泡的额定功率为
（5）[6]当灯泡正常发光时，滑动变阻器需要分担的电压为
实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于
（6）[7][8]闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额，此时滑动变阻器与定值电阻与灯泡串联，且电压表测量小灯泡的电压，让小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片的位置不变，此时闭合开关S和S2，断开开关S1，电压表测量待测定值电阻和灯泡的电压，这样定值电阻的电压就是可以测量出，为，通过定值电阻就可以求出小灯泡的额定电流；故灯泡的额定电流为
小灯泡额定功率的表达式
19． a 2.5 0.3 0.75 0.25 U额（I2-I1） 偏小
【详解】（1）[1][2]闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即b端，要测量灯泡的额定功率，需移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数等于灯泡的额定电压，因此应将滑片向a端移动，使电压表的示数为2.5V，即等于小灯泡的额定电压。
（2）[3][4]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（3）①[5]闭合开关S、S1，断开S2，灯L与电阻R0并联，电流表测定值电阻的电流；调节滑动变阻器，小灯泡正常发光时，则灯泡两端的电压等于额定电压，由并联电路电压的规律和欧姆定律可得，此时电流表的示数应为
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，灯L与电阻R0仍然并联，电流表测干路电流；因保持滑片位置不变，电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电流
I额=I2-I1
③[6]灯的额定功率为
P额=U额I额=U额（I2-I1）
[7]若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则电路总电阻偏大，由欧姆定律可知，干路的电流变小，即I2偏小，则I额偏小，由P=UI可知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
20． B 短路 0.2 25 0.75 2.2
【详解】（1）[1]由图甲得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，滑动变阻器的滑片向A端移动灯泡变亮，说明滑片向A端移动接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则滑动变阻器的A端连入电路中，如图所示：
（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，所以先把滑动变阻器的滑片P移到B端。
[3]闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，说明电路中有电流，处于接通状态，电压表无示数，则故障可能是与电压表并联部分短路，所以电路的故障可能是L1短路。
（3）[4]由图丙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A。
[5]滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器的电压为
由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值为
[6]由表格可知，灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡正常发光时的电功率
（4）[7]L2正常发光时，滑动变阻器两端的电压为
因此把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为2.2V，L2就会正常发光。
（5）[8]由（4）可知，小昭在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1.5V，此时滑动变阻器接入电路中是最大阻值25Ω，滑动变阻器两端电压是
电路电流为
由欧姆定律得，此时小灯泡L2的电阻是
把电压表并联在滑动变阻器两端，假设小灯泡的阻值不变，为保证电压表安全，滑动变阻器两端的最大电压是3V，根据串联分压原理可得
即此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
所以此时变阻器接入的阻值约是其最大阻值的
21． 高度差 转换法 电流 电流 电阻 变小
【详解】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器内气体温度的变化可以通过两个U形管中液面高度的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
（2）[3][4]在甲图的装置中，右边容器内一个5Ω的电阻与容器外一个5Ω的电阻并联，再与左边容器内5Ω的电阻串联，根据并联电路的电流特点可知，通过左边容器内电阻丝的电流大于通过右边容器内电阻丝的电流，即I左>I右，而两容器内的电阻值都是5Ω，电阻相同，通电时间相等，所以是用来研究电阻丝产生的热量与电流的关系，由图甲知，左边U形管中液面高度差大，说明左边电阻丝产生的热量多，所以通过电阻的电流越大，产生的热量越多。
[5]在乙图实验中，将容器中的电阻丝串联，由串联电路的电流特点可知，通过它们的电流I与通电时间t相同，右边容器中的电阻大于左边容器中的电阻，发现右侧玻璃管内液面上升较高，说明右边容器中的电阻丝产生的热量多，该实验是用来研究电阻丝产生的热量与电阻的关系。
（3）[6]如果甲装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，通过的电流相同，而电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，甲装置中左侧容器中的电阻不变，通过的电流变小，而通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，甲装置中左侧容器中的电阻产生的热量变小，即左侧U形管中液面的高度差将变小。
22． 质量 相同 水 大 相同 控制变量法
【详解】（1）[1]根据比较不同物质的吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，实验除让水和色拉油的初温相同外，实验前还必须控制水和色拉油的质量相同。
（2）[2]根据转换法，实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的，加热时间相同，物质吸收的热量相同。
（3）[3]根据表格中的数据可知，加热相同时间，吸收相同热量，质量相同的水的温度升高的慢，所以水的吸热能力强。
（4）[4][5]由图可知，两个电阻丝串联接入电路中，通电时间和电流相同，电阻越大，产生的热量越多，温度计示数升高的越多；甲烧瓶中的温度计示数较大，则甲烧瓶中金属丝的电阻较大。
（5）[6]甲实验中用同一红外线加热器给水和色拉油同时加热，乙实验中在甲、乙两个相同的烧瓶中盛有质量、温度都相同的煤油，电阻丝均浸没在煤油中，控制了相关的变量，故实验还用到了控制变量法。
23．（1）10Ω；（2）0.9W；（3）5Ω~10Ω
【详解】解：（1）根据得，小灯泡正常工作时的电阻
（2）当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻R与滑动变阻器上标R0串联，且滑动变阻器有20Ω接入电路，由串联电路电阻关系得电路总电阻
根据得，电路的总功率为
（3）当开关S、S2闭合，S1断开时，灯泡L与滑动变阻器R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时的电流
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
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻
则滑动变阻器R0接入电路中的最小阻值
当电压表的示数U0=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压
此时电路中的电流
即
解得滑动变阻器可接入电路的最大阻值
则滑动变阻器R0的取值范围为5Ω~10Ω。
答：（1）小灯泡正常工作时的电阻10Ω；
（2）当开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片处于最右端时，电路的总功率为0.9W；
（3）若电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，当开关S、S2闭合，S1断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R0的取值范围为5Ω~10Ω。
24．（1）2A；（2）40Ω；（3）200V
【详解】解：（1）低温挡工作时电路中的电流
（2）当只闭合S1时，R1、R2串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻R1的阻值
（3）“3000r/(kW h)”表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，电能表转盘转25转消耗的电能
电烤箱的实际功率
根据
可知，电烤箱的实际电压
答：（1）低温挡工作时，电路中的电流是2A；
（2）发热电阻R1的阻值是40Ω；
（3）用电高峰时家庭电路的实际电压为200V。
25．（1）10Ω（2）2V（3）3:1
【详解】（1）由可得，小灯泡的阻值：
；
（2）只闭合开关时，等效电路图如图甲所示：
因串联电路中电流处处相等，所以由可得，电路中的电流：
，
由可得，小灯泡两端的电压：
，
即电压表的示数为；
（3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由（2）得，电源电压：
，
只闭合开关时，等效电路图如图乙所示：
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，小灯泡的电功率最小，且，由可得，电路中的最小电流：
，
此时电路的总电阻：
，
则滑动变阻器的最大阻值：
；
闭合所有开关时，等效电路图如图丙所示：
因滑动变阻器允许通过的最大电流为，电流表的量程为，所以通过滑动变阻器的最大电流：，此时滑动变阻器消耗的电功率最大，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以滑动变阻器消耗的最大电功率：
，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，滑动变阻器消耗的电功率最小，则：
，
则滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比：
.
答：（1）小灯泡电阻值是10Ω；
（2）电压表的示数是2V；
（3）滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比是3:1.
26．（1）；（2）
【详解】解（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以电源的电压
因为，且灯泡正常发光时的功率为6W，所以通过小灯泡的电流
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过滑动变阻器的电流
由可知，滑动变阻器的最大阻值为
（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联，由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路中的电流即电流表的示数
此时滑动变阻器消耗的电功率为
27．（1）6Ω；（2）0.25A；（3）5.85W
【详解】解：（1）由知道，灯泡正常工作时电阻
（2）当开关S、S3闭合，S1、S2 断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器 R2串联，电压表测滑动变阻器 R2 两端电压，由串联电路的分压作用知道，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器的电阻最大，电路的电流最小，由串联电路电压的规律知道，小灯泡两端的电压为：
UL=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V
电路中的最小电流为
（3）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L 被短路，定值电阻 R1 与滑动变阻器R2 并联，根据欧姆定律知道，通过定值电阻R1的电流为
根据滑动变阻器的规格知道，通过滑动变阻器的最大电流为I滑大=1A，由并联电路电流的规律知道，干路的最大电流为
I=I1+I滑大=0.3A+1A=1.3A
电路的最大总电功率为
P=UI=4.5V×1.3A=5.85W
答：（1）灯泡正常工作时的电阻是为6Ω；
（2）当开关S、S3闭合，S1，S2断开时，在确保电路元件安全前提下，电路中的最小电流是0.25A；
（3）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，在确保电路元件安全前提下，电路的最大总电功率是5.85W。
28．（1）1A、120J；（2）12Ω；（3）28Ω；（4）2.25W
【详解】解：（1）由电路图知道，闭合开关，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L和定值电阻R0两端的电压之和，电流表测电路中的电流。小灯泡L正常工作时其两端的电压UL＝12V，功率PL＝12W，由P＝UI知道，小灯泡L正常工作时的电流
由 知道，小灯泡正常工作10s消耗的电能
WL＝PLt＝12W×10s＝120J
（2）根据题意知道，滑片位于a端时，变阻器R接入电路中的电阻为零，此时灯泡正常发光，由图乙知道，此时电压表的示数为24V，则电源的电压
U＝24V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，定值电阻R0两端的电压
U0＝U﹣UL＝24V﹣12V＝12V
因串联电路中各处的电流相等，所以，由知道，R0的电阻
（3）因灯泡由较暗到正常发光，电路中的电流变为原来的2倍，所以，滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流
由图乙知道，电压表的示数UV＝10V，此时滑动变阻器两端的电压
Ub＝U﹣UV＝24V﹣10V＝14V
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
（4）此时滑动变阻器的电功率
Pb＝UbIb=0.5A×14V＝7W
因滑片P移到某一点c时R上消耗的功率Pc与滑片移到b点时R上消耗的功率Pb之比为
Pc∶Pb＝3∶7
所以，滑片P移到某一点c时，R上消耗的功率
因滑片P移到某一点c时，R上消耗的功率Pc等于灯泡L和R0上消耗的总功率，所以，电路的总功率
P总＝2Pc＝2×3W＝6W
此时电路中的电流
此时定值电阻R0消耗的电功率
此时灯泡L的实际功率
PL′＝P总﹣P0﹣Pc＝6W﹣0.75W﹣3W＝2.25W
答：（1）小灯泡L正常工作时的电流及小灯泡正常工作10s消耗的电能分别为1A、120J；
（2）R0的电阻为12Ω；
（3）滑动变阻器的最大阻值为28Ω；
（4）滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率为2.25W。
29．（1）6V；（2）0.6A；（3）216J；（4）13.2W
【详解】解：（1）闭合开关S，该电路为并联电路；电流表A1在R1支路中，测量通过电阻R1的电流，电流表A2在干路中，测量干路电流，因为并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压，根据欧姆定律可知，电源电压为
U=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
（2）由图可知，电流表A2若选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A；由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，即干路中的电流要大于各支路中的电流，因为通过R1的电流为0.2安，所以干路中的电流应大于0.2A，所以电流表A2选用的是大量程，分度值为0.1A，示数为0.8A，电阻R2的电流
I2=I-I1=0.8A﹣0.2A=0.6A
（3）电流通过电阻时，电能全部转化为内能，1min内电流通过R2产生的热量为
Q=W=UI2t=6V×0.6A×60s=216J
（4）由于滑动变阻器的电阻可以改变，能增大通过滑动变阻器的电流，滑动变阻器最大电流为2A，则干路中最大电流为
I'=I1'+I2'=2A+0.2A=2.2A
则电路消耗的最大功率为
P=UI=6V×2.2A=13.2W
答：（1）电源电压为6V；
（2）通过电阻R2的电流为0.6A；
（3）电流通过R2时，在1min内产生的热量为216J；
（4）安全状态下，电路所消耗的最大总功率为13.2W。