华师大版初中科学九年级上学期 第6章 电能 单元试卷
一、选择题(每小题2分，共30分)
1．直接测量消耗电能多少可以用（ ）
A．电能表 B．电压表 C．电流表 D．电阻箱
2．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电视机 B．电热毯 C．电风扇 D．电脑
3．下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A
B．电饭锅加热挡的功率约为100W
C．家用电风扇的额定功率约为2000W
D．一节新干电池的电压约为1.5V
4．为了同学们饮水安全、卫生，学校要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压是380V，额定功率是15kW，连接该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如表所示，从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是（ ）
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A．2.5mm2 B．4mm2 C．6mm2 D．10mm2
5．“珍爱生命、注意安全”是同学们在日常生活中必须具有的意识，关于安全用电，以下做法正确的是（ ）
A．可以在电线上晾晒衣服
B．熔丝被烧断后可换一根铜丝替代
C．控制电灯的开关应接在火线上
D．发现有人触电后立即用手把触电人拉离电源
6．家庭电路中，下列哪种情况会使熔丝熔断（ ）
A．停电 B．关闭空调
C．电路发生短路 D．打开冰箱门
7．某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是（ ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大
D．当保险丝熔断后，可以用铜丝代替
8．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
9．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，其原因是（ ）
A．通过电炉丝的电流大 B．通过电炉丝的电流小
C．电炉丝的通电时间长 D．电炉丝的电阻大
10．在家庭电路中若发生以下三种情况：①灯座里的两个线头相碰；②开关里的两线头相碰；③两孔插座中的两线头相碰，其中会引起电路中熔丝熔断的是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
11．某科学兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（ ）
A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙
C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P乙＞P丙
12． 一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.25W B．1.75W C．0.75W D．1W
13．如图所示，导体A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，测量发现A和B电压相等．在相同时间下，下列叙述正确的是（ ）
A．A和B的材料相同，电流通过AB所做的功相同
B．A和B的材料相同，电流通过AB所做的功不相同
C．A和B的材料不相同，电流通过AB所做的功相同
D．A和B的材料不相同，电流通过AB所做的功不相同
14．如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则（ ）
A．电路消耗的最大功率为20W
B．电路消耗的最小功率为8W
C．电压表的最小示数为5V
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
15．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
二、填空题(每空2分，25题2分，共46分)
16．为了节约能源，我国制定了彩电能效标准，该标准规定，彩电待机功率不得超过9 W。若每个家庭平均拥有2台电视机，每天待机5 h，则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到 J。晚上，婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉到有点热，这是电流的 效应所致。
17．图中的电视机与其他用电器是 连接的。通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的电流 ，根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的 ，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。
18． 有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mAh．给它充电时，是电能转化为 能．充满电后，大约存储了 J的电能
19．在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小明观察到家中电能表的表盘如图所示，示数为 kW·h，用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是 线。使用测电笔时，手必须和 (填“笔尖”或“笔尾”)金属电极接触。如图所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法(箭头方向表示拧紧螺钉的方向)其中不容易造成接触不良的是 (填“甲”或“乙”)。
20．两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙串联后接在电压恒为3V的电源两端，则通过甲的电流为 A，若通电10 s，则电流对乙电阻做功为 J。
21．在学习了动物的呼吸作用之后，科学兴趣小组设计了如图所示的装置来研究昆虫是否进行呼吸作用，O点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动，滑动变阻器阻值随之改变，闭合开关，小灯泡发光，实验预测与分析如下：(碱石灰可以吸收二氧化碳)
（1）昆虫如果进行呼吸作用，活塞最终将停留在a的 (填“原来”“偏左”或“偏右”)位置。
（2）随着昆虫不断呼吸，小灯泡的亮度将 。
（3）装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了 作用。
22． 2012年4月22日，中国新一代“人造太阳”实验装置——热核聚变反应堆完成了放电实验：实验中反应堆放电功率为3×104瓦，输出稳定电流40安，并持续0.5秒，则输出电压是 伏。该“人造太阳”此次释放的电能为 焦。
23．两只小灯泡的规格分别为LA(6V3W)、LB(6V6W)，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB＝ ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 V。
24．如图所示为市场上某种压力计的电路图，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将R2接入电路，R1为定值电阻。当闭合开关S，将物体放在A板上时：
（1）电压表的示数将 (填“变大”“变小”或“不变”)；
（2）为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把 (填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
25．如图所示，请正确连接下列家庭电路。
三、实验探究题(每空2分，共16分)
26．在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡的电功率实验中，选用的电源电压为4.5V，图乙是未连接完整的实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图完成图乙所示的实物图连接。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“a”或“b”)端。
（3）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数如图丙所示时，其示数为 A。
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由表可知，随着电压的增大，小灯泡消耗的功率 (填“增大”“不变”或“减少”)，当小灯泡正常工作时，其功率为 W，其电阻为 Ω(结果保留1位小数)。
（5）根据下表中数据，请在图丁中画出U I关系图像。
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 熄灭 熄灭 微光 较暗 不很亮 较亮 明亮
电压U/V 0.1 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.10 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52 0.56
（6）根据表中的数据，画出的图线是 (填“直线”或“曲线”)，原因是不同电压下，灯丝的电阻随温度的升高而 (填“增大”“不变”或“减小”)。
四、分析计算题(27题8分，28题、29题各10分，共28分)
27．如图电路中，电源电压不变。当只闭合S1时，电压表示数为3V，电流表示数为0.2A。
（1）1min内电路消耗的电能为多少
（2）把两表的位置互换后．闭合S1、S2，电流表的示数为0.5A， 此时R2消耗的电功率P2为多少
28．小英家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
（1）小英将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是 联。
（2）小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来，请你帮她算一算，她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是多少焦耳。
（3）该电吹风的电热丝在工作时电阻值是多少欧姆(保留两位小数)。
（4）该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细了，则电热丝的电阻值将如何变化。
29．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化)则：
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？(结果保留一位小数)
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少千瓦时？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0。
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？(写出一种)
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据测量仪器的用途解答。
【解答】电能表是用来测量用户消耗电能多少的仪器，电压表是测量电压的，电流表是测量电流的，电阻表是测量电阻的，故A符合题意，而B、C、D不合题意。
故选A。
2．【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据各个用电器的用途和能量转化分析。
【解答】电视机将电能转化为光能和声能、电风扇将电能转化为机械能，电脑将电能转化为光能和声能，而电热毯将电能转化为热能，利用的是电流的热效应，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对家用电器电压和功率的知识分析判断。
【解答】A.普通家用照明灯的工作电流约为2A，那么它的功率为P=UI=220V×2A=440W，远远大于家用灯泡的功率，故A错误；
B.电饭锅加热挡的功率大约在1000W左右，故B错误；
C.家用电风扇的额定功率约为50~70W左右，故C错误；
D.一节新干电池的电压约为1.5V，符合实际，故D正确。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式计算出通过导线的电流，然后与表格中的导线进行比较即可。
【解答】该热水器工作时通过导线的电流：；
根据表格可知，当导线横截面积为6mm2时，安全载流量47A刚好大于它，且不浪费。
故选C。
5．【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识分析。
【解答】A.在电线上晾晒衣服，可能会由于电线漏电造成触电事故，故A错误；
B.熔丝被烧断后可换一根铜丝替代，那么当电流过大时，由于铜丝熔点高电阻小，因此不会及时熔断起到保护作用，故B错误；
C.控制电灯的开关应接在火线上，那么断开开关后，灯泡不带电，操作起来非常安全，故C正确；
D.发现有人触电后立即用手把触电人拉离电源，那么这个人也会同时触电，故D错误。
故选C。
6．【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电路中电流过大的原因。
【解答】A、停电时电路中无电流，熔丝不可能熔断，不合题意；B、关闭空调总功率变小，电路中电流变小，熔丝不可能熔断，不合题意；C、电路发生短路会导致电流中电流过大，造成危险，故此时熔丝熔断起到保护电路的作用，符合题意；D、打开冰箱门对电路中的电流不会有明显的影响，熔丝不可能熔断，不合题意．
7．【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】（1）家庭电路中，为了安全，保险丝要接在火线上，开关也应接在火线上；
（2）家庭电路中，各用电器之间是并联的，同时使用的用电器越多，干路中的电流越大，保险丝就越容易熔断。
【解答】A、为了安全，保险丝应接在火线上，而不是零线上，故A错误；
B、按照安全用电的要求，甲处安装开关，乙处安装电灯，故B错误；
C、家庭电路中用电器是并联的，同时使用的越多，电路中的总功率越大，而电路两端的电压是不变的，根据P=UI，电路中的电流越大，故C正确；
D、电路中电流增大时，超过保险丝的熔断电流值，保险丝就会熔断，因此当保险丝熔断后，不可以用铜丝代替，故D错误。
故答案为：C
8．【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。
9．【答案】D
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可。
【解答】根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，导体的电阻越多，产生的热量越多。电炉丝和导线串联，二者的电流和时间相同，因为电炉丝的电阻远远大于导线，所以它产生的热量多，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
10．【答案】B
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】家庭电路中熔丝熔断肯定是由于电流过大造成的，据此分析判断。
【解答】①灯座里的两个线头相碰，那么闭合开关后，电流不经过灯泡直接从火线流回零线造成短路，从而使电流过大，故①正确；
②开关里的两线头相碰，只会使开关失去控制作用，不会产生其它影响，故②错误；
③两孔插座中的两线头相碰，其实就是火线和零线直接相连，会造成短路，使电流过大，故③正确。
那么会引起熔丝熔断的是①③。
故选B。
11．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式可知，当电压相等时，电功率与电阻正反比，据此分析判断。
【解答】串联电路的总电阻等于各处电阻之和，因此总电阻R甲>R乙；
并联相当于增大了横截面积，因此总电阻比组成它的任何一个电阻都小，因此总电阻R乙>R丙；
那么总电阻R甲>R乙>R丙；
根据公式可知，三者对应的总功率的大小关系为：P甲
故选B。
12．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【解答】解：根据欧姆定律可得：
当U=3V时，电路中的电流I1==，
当U′=4V时，电路中的电流I2==，
则﹣=0.25A，
解得：R=4Ω，
该电阻R所消耗电功率的变化：
PR′﹣PR=﹣=﹣=1.75W．
故选B
【分析】根据欧姆定律表示出两种情况下电路中的电流得出等式求出电阻R的阻值，再根据P=求出两种情况下电阻R消耗的电功率，进一步求出该电阻R所消耗电功率的变化．
13．【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】A与B的电压相等又因为串联电路中电流相等所以RA＝RB但A与B的横截面积不等；
所以A和B材料不同，故AB错误；
根据W＝UIt，由于电流.电压.通电时间均相等，所以电流通过AB所做的功相同；
故C正确.D不正确．
故选C．
【分析】由同种材料做成的导线，A和B等长，因为A比B的横截面积大，所以A的电阻小；由图可知A和B串联，可以根据串联电路的特点和电功公式分析．
14．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据电压表的示数计算出通过电路的最大电流，然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率；
（2）当变阻器的阻值全部使用时，二者串联，此时总功率最小，根据公式计算电路的最小功率；
（3）首先根据计算出电路的最小电流，然后根据U=IR计算电压表的最小示数；
（4）根据（1）中的最大电流计算出电路的最小电阻，然后根据R变=R总-R计算出变阻器的最小阻值。
【解答】定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。
当电压表的示数为15V时，此时总电流最大，电路总功率最大。
此时的电流为：；
那么电路的最大功率为：P总=U总I总=20V×0.75A=15W，故A错误；
当变阻器的阻值为30Ω时，总电流最小，总功率最小。
此时的总功率为：，故B正确；
电路的最小电流为：；
那么电压表的最小示数为：U'=I'R=0.4A×20Ω=8V，故C错误；
电路的最大电流为0.75A，
那么此时的总电阻为：；
变阻器的最小阻值为：R变=R总-R=26.7Ω-20Ω=6.7Ω。
故D错误。
故选B。
15．【答案】D
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）烧瓶中的电阻发热，煤油吸热后温度升高，且煤油吸收的热量越多，温度计的示数越高；
（2）根据控制变量法的要求分析；
（3）根据控制变量法的要求分析；
（4）首先比较甲中两个产生热量的大小，再比较乙中两个产生热量的大小，最后通过比较甲和乙中R2的热量大小，最终得到四个烧瓶中产生热量的大小关系。
【解答】A.在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的，故A正确不合题意；
B.探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，必须控制电流和时间相同而改变电阻，甲图中两个电阻阻值不同而且串联，可以达到目的，故B正确不合题意；
C.探究电流产生的热量与电流是否有关，比较控制电阻和时间相同而改变电流；a、c是同一个电阻阻值相同，c中电流大于a中电流，因此可以得到目的，故C正确不合题意；
D.根据Q=I2Rt可知，a、b中电阻丝串联电流和时间相同，因为R1＜R2，所以产生的热量Qa乙图中，两个电阻丝并联，根据可知，因为R1＜R2，所以产生的热量Qd将b、d比较，二者电阻相同，但是通过d中的电流大于b中的电流，根据Q=I2Rt可知，产生的热量Qb那么最终产生热量的大小关系为；Qa那么c中温度计所在的烧瓶电阻丝产生的热量多。
故D错误符合题意。
故选D。
16．【答案】3.24×105；热
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式W=Pt计算待机消耗的电能；
（2）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应。
【解答】（1）该家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到：W=Pt=9W×2×（3600s×5）=3.24×105J；
（2）婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉到有点热，这是电流的热效应所致。
17．【答案】并联；过大；热量
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）在家庭电路中，所有的用电器几乎都是并联；
（2）根据公式可知，用电器的功率越大，通过电路的电流越大；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电阻和时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
【解答】图中的电视机与其他用电器是并联连接的。通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的电流过大，根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的热量，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。
18．【答案】化学；13320
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【解答】解：电池充电和供电是相反的过程，充电时是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化电能；
手机锂电池充满电后，存储的电能：
W=UIt=3.7V×1000×10﹣3A×3600s=13320J．
故答案为：化学；13320．
【分析】（1）电池提供电能时是把储存的化学能转化电能；
（2）知道电池的容量，根据W=UIt求出电流做的功即为储存的电能．
19．【答案】320.6；火；笔尾；甲
【知识点】家庭电路的组成与连接；测电笔的使用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）家用单项电能表的最后一位是小数，据此读出它的示数。
（2）根据测电笔的使用方法解答
（3）在用螺钉固定导线时，应该让导线的环绕方向与螺钉的旋紧方向一致，这样不容易松动，造成接触不良。
【解答】（1）根据图片可知，小明家中电能表的示数为320.6kW h；
（2）用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是火线。使用测电笔时，手必须和笔尾金属电极接触。
（3）图甲中螺钉沿顺时针方向旋紧，且导线也是沿顺时针方向缠绕，二者方向一致，不容易造成接触不良。
20．【答案】0.1；2
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，即U总=U1+U2，据此找到二者电压之和等于3V时对应的电流即可；
（2）根据W=UIt计算电流对乙电阻做的功。
【解答】（1）根据图片可知，当电流为0.1A时，乙的电压为2V，甲的电压为1V，二者电压之和等于总电压3V，因此通过甲的电流是0.1A；
（2）通电10s，电流对乙电阻做的功为：W=UIt=2V×0.1A×10s=2J。
21．【答案】（1）偏左
（2）变暗
（3）放大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）昆虫呼吸氧气，产生二氧化碳气体，而二氧化碳会被碱石灰吸收，从而造成试管内气压减小，在外界大气压强的作用下，活塞会向左移动；
（2）活塞向左移动，变阻器的滑片向右移动，使变阻器接入电路的阻值变大，电流变小，灯泡的亮度变暗；
（3）AO段比OB段长，那么活塞移动很小的距离，上面的滑片会移动较大的距离，从而使阻值变化较大，那么根据灯泡亮度的变化可以判断试管内的变化。
【解答】（1）昆虫如果进行呼吸作用，活塞最终将停留在a的偏左位置。
（2）随着昆虫不断呼吸，小灯泡的亮度将变暗。
（3）装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了放大作用。
22．【答案】750；15000
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算输出电压；
（2）根据W=Pt计算释放的能量。
【解答】（1）输出电压为：；
（2）“人造太阳”此次释放的能量：W=Pt=3×104W×0.5s=15000J。
23．【答案】2：1；9
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出两个灯泡的电阻，然后作比；
（2）首先根据计算出它们的额定电流，然后根据串联电流各处都相等确定允许通过的最大电流，最后根据U总=I总R总计算出电源电压的最大值。
【解答】（1）A的电阻：；
B的电阻：；
那么它们的电阻之比：RA：RB=12Ω：6Ω=2：1；
（2）A的额定电流；
B的额定电流；
串联电路各处电流都相等，
那么电路的最大电路I总=0.5A；
该电源电压的最大值为：U总=I总R总=（12Ω+6Ω）×0.5A=9V。
24．【答案】（1）变大
（2）电压表
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比，据此判断电压表的示数变化；
（2）根据欧姆定律分析压力增大时电流表的示数变化，哪个表的示数变化趋势与压力的变化趋势相同，就将它改造成压力计。
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。当闭合开关S，物体放在A板上时，弹簧缩短，滑片向下移动，变阻器的阻值变大，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，此时电压表的示数增大；
（2）当压力增大时，变阻器的阻值变大，那么通过电流表的示数减小。因为电压表的示数变化趋势与压力计的示数变化趋势相同，所以将电压表改装成压力计。
25．【答案】
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】在家庭电路中，开关应该接在火线和用电器之间。三孔插座接线注意“左零右火中间地”，据此完成作图即可。
【解答】（1）从火线上接线，首先经过拉线开关，再连接灯泡的尾部，最后将螺旋套与零线相连；
（2）三孔插座的左孔与零线相连，右孔与火线相连，中间的孔与地线相连，如下图所示：
26．【答案】（1）
（2）b
（3）0.12
（4）增大；1.4；4.5
（5）
（6）曲线；增大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）滑动变阻器接线注意“一上一下”，且与被控制的用电器串联；
（2）闭合开关前，变阻器的滑片应该停在阻值最大的位置；
（3）根据图丙确定电流表的量程和分度值，再根据指针的位置读数；
（4）根据表格，利用公式P=UI分别计算出对应的功率比较即可。从其中找到电压为2.5V时的电流，根据公式P=UI计算出此时的功率，根据计算出此时的电阻；
（5）根据表格数据在方格纸上对应位置描点，然后连接起来即可；
（6）根据（5）中图像解答，分别计算出对应的阻值，然后进行比较即可。
【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器与灯泡串联，且使用的是左半部分。由于变阻器上面的接线柱已经与灯泡右端连接，因此只需将它左下角的a接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据电路图可知，由于滑片在b端时连入的阻值最大，所以闭合开关前，应该将变阻器的滑片P置于b端；
（3）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.12A；
（4）根据公式P=UI分别计算出表格中对应的功率可知，随着电压的增大，小灯泡的功率增大。当小灯泡电压为2.5V时正常发光，此时通过灯泡的额定电流为0.56A，那么此时的功率为：P=UI=2.5V×0.56A=1.45W，此时的电阻；
（5）将表格中每组对应的电压和电流在图中描点，然后将相连的点连接起来，如下图所示：
（6）根据上面图像可知，画出的图像是曲线。根据公式分别计算出每组对应的电阻可知，在不同电压下，灯丝的电阻随温度的升高而增大。
27．【答案】（1）W=UIt=3V×0.2A×60s=36J
（2）由欧姆定律得：R1=U/I1=3V/0.5A=6Ω，两电阻串联时的总电阻R=3V/0.2A＝15Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和
∴R2＝R﹣R1＝15Ω﹣6Ω＝9Ω
R2消耗的电功率P2=U2/R2=(3V)2/9Ω=1W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当只闭合S1时，两电阻串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，电路消耗的电能可用公式W=UIt进行计算。（2）把两表的位置互换后，闭合S1、S2，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，由欧姆定律求得电阻R1的值，继而求出两电阻串联时的总电阻，利用电功率公式求出P2的功率。
【解答】（1）如图1，当只闭合S1时，两电阻串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，1min内电路消耗的电能W=UIt=3V×0.2A×60s=36J
（2）如图2，把两表的位置互换后．闭合S1、S2，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，由欧姆定律得：R1=U/I1=3V/0.5A=6Ω，两电阻串联时的总电阻R=3V/0.2A＝15Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴R2＝R﹣R1＝15Ω﹣6Ω＝9Ω，R2消耗的电功率P2=U2/R2=(3V)2/9Ω=1W。
28．【答案】（1）并
（2）根据功率随时间的变化关系图像可知：P热＝800W，t1＝2min＝120s，P凉＝100W，t2＝3min－2min＝1min＝60s，W总＝W热＋W凉＝P热t1＋P凉t2＝800W×120s＋100W×60s＝1.02×105J
（3）电热丝的功率P＝P热－P凉＝800W－100W＝700W，由P＝UI，I＝ 得，R＝ ≈69.14Ω
（4）使用几年后，电热丝变细，但电热丝的材料、长度因素等都不变，只有横截面积变小，电阻变大。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；影响电阻大小的因素；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，当电吹风吹热风时，开关与1和2接触，如果电路里有两条或两条以上的通路，那么用电器并联；如果只有一条通路，那么用电器串联；
（2）根据图乙确定不同功率时对应的时间，然后根据公式W=Pt分别计算出对应消耗的电能，最后将两个电能相加即可；
（3）电吹风工作时的总功率等于电动机功率和电热丝功率之和，首先根据P＝P热－P凉计算出电热水的功率，再根据公式计算电热丝的电阻；
（4）根据导体电阻和横截面积的关系分析即可。
29．【答案】（1）由P＝UI可得，电热水器正常工作时电路的电流I＝ ≈18.2A
（2）P＝4000W＝4kW，t＝15min＝0.25h，则正常工作15min加热电阻R消耗的电能W＝Pt＝4kW×0.25h＝1kW·h
（3）由题意可知，两加热电阻应采取并联，分别用一个开关控制电路，如图所示：
夏季：只闭合开关S、S2，断开S1时，电路为R0的简单电路，功率P0＝2000W，由P＝ 得：R0＝ ＝24.2Ω；
（4）如果该电热水器直接安装到家庭电路中，由于总功率很大，根据I＝ 可知电路总电流过大，则可能会造成的后果是电路总电流过大，烧坏电路(或保险丝熔断等)。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）从铭牌中找到热水器的功率，然后根据公式计算它正常工作时的电流；
（2）根据公式W=Pt计算加热电阻消耗的电能；
（3）根据描述可知，改装后这个热水器有三个档位，如果将R0与原来的电阻丝R并联，那么它们单独工作时为两个档位，二者一起工作时为第三个最大的档位，这就符合要求。由于原来电阻丝的功率是4000W，那么新接入的R0的功率肯定是2000W，根据公式计算它的电阻即可；
（4）根据公式分析接入热水器后总电流的变化，再根据焦耳定律Q=I2Rt计算电路产生热量的变化，从而对可能造成的后果做出判断。
1 / 1华师大版初中科学九年级上学期 第6章 电能 单元试卷
一、选择题(每小题2分，共30分)
1．直接测量消耗电能多少可以用（ ）
A．电能表 B．电压表 C．电流表 D．电阻箱
【答案】A
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】根据测量仪器的用途解答。
【解答】电能表是用来测量用户消耗电能多少的仪器，电压表是测量电压的，电流表是测量电流的，电阻表是测量电阻的，故A符合题意，而B、C、D不合题意。
故选A。
2．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电视机 B．电热毯 C．电风扇 D．电脑
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据各个用电器的用途和能量转化分析。
【解答】电视机将电能转化为光能和声能、电风扇将电能转化为机械能，电脑将电能转化为光能和声能，而电热毯将电能转化为热能，利用的是电流的热效应，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A
B．电饭锅加热挡的功率约为100W
C．家用电风扇的额定功率约为2000W
D．一节新干电池的电压约为1.5V
【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对家用电器电压和功率的知识分析判断。
【解答】A.普通家用照明灯的工作电流约为2A，那么它的功率为P=UI=220V×2A=440W，远远大于家用灯泡的功率，故A错误；
B.电饭锅加热挡的功率大约在1000W左右，故B错误；
C.家用电风扇的额定功率约为50~70W左右，故C错误；
D.一节新干电池的电压约为1.5V，符合实际，故D正确。
故选D。
4．为了同学们饮水安全、卫生，学校要安装一台电热水器，该电热水器的额定电压是380V，额定功率是15kW，连接该电热水器时，有四种绝缘铜芯导线供选择，其规格如表所示，从既安全又经济的方面考虑，选用导线的横截面积是（ ）
导线规格
导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10
安全载流量I/A 28 37 47 68
A．2.5mm2 B．4mm2 C．6mm2 D．10mm2
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式计算出通过导线的电流，然后与表格中的导线进行比较即可。
【解答】该热水器工作时通过导线的电流：；
根据表格可知，当导线横截面积为6mm2时，安全载流量47A刚好大于它，且不浪费。
故选C。
5．“珍爱生命、注意安全”是同学们在日常生活中必须具有的意识，关于安全用电，以下做法正确的是（ ）
A．可以在电线上晾晒衣服
B．熔丝被烧断后可换一根铜丝替代
C．控制电灯的开关应接在火线上
D．发现有人触电后立即用手把触电人拉离电源
【答案】C
【知识点】安全用电原则
【解析】【分析】根据安全用电的常识分析。
【解答】A.在电线上晾晒衣服，可能会由于电线漏电造成触电事故，故A错误；
B.熔丝被烧断后可换一根铜丝替代，那么当电流过大时，由于铜丝熔点高电阻小，因此不会及时熔断起到保护作用，故B错误；
C.控制电灯的开关应接在火线上，那么断开开关后，灯泡不带电，操作起来非常安全，故C正确；
D.发现有人触电后立即用手把触电人拉离电源，那么这个人也会同时触电，故D错误。
故选C。
6．家庭电路中，下列哪种情况会使熔丝熔断（ ）
A．停电 B．关闭空调
C．电路发生短路 D．打开冰箱门
【答案】C
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【分析】电路中电流过大的原因。
【解答】A、停电时电路中无电流，熔丝不可能熔断，不合题意；B、关闭空调总功率变小，电路中电流变小，熔丝不可能熔断，不合题意；C、电路发生短路会导致电流中电流过大，造成危险，故此时熔丝熔断起到保护电路的作用，符合题意；D、打开冰箱门对电路中的电流不会有明显的影响，熔丝不可能熔断，不合题意．
7．某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是（ ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大
D．当保险丝熔断后，可以用铜丝代替
【答案】C
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】（1）家庭电路中，为了安全，保险丝要接在火线上，开关也应接在火线上；
（2）家庭电路中，各用电器之间是并联的，同时使用的用电器越多，干路中的电流越大，保险丝就越容易熔断。
【解答】A、为了安全，保险丝应接在火线上，而不是零线上，故A错误；
B、按照安全用电的要求，甲处安装开关，乙处安装电灯，故B错误；
C、家庭电路中用电器是并联的，同时使用的越多，电路中的总功率越大，而电路两端的电压是不变的，根据P=UI，电路中的电流越大，故C正确；
D、电路中电流增大时，超过保险丝的熔断电流值，保险丝就会熔断，因此当保险丝熔断后，不可以用铜丝代替，故D错误。
故答案为：C
8．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。
9．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，其原因是（ ）
A．通过电炉丝的电流大 B．通过电炉丝的电流小
C．电炉丝的通电时间长 D．电炉丝的电阻大
【答案】D
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可。
【解答】根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，导体的电阻越多，产生的热量越多。电炉丝和导线串联，二者的电流和时间相同，因为电炉丝的电阻远远大于导线，所以它产生的热量多，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
10．在家庭电路中若发生以下三种情况：①灯座里的两个线头相碰；②开关里的两线头相碰；③两孔插座中的两线头相碰，其中会引起电路中熔丝熔断的是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】B
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】家庭电路中熔丝熔断肯定是由于电流过大造成的，据此分析判断。
【解答】①灯座里的两个线头相碰，那么闭合开关后，电流不经过灯泡直接从火线流回零线造成短路，从而使电流过大，故①正确；
②开关里的两线头相碰，只会使开关失去控制作用，不会产生其它影响，故②错误；
③两孔插座中的两线头相碰，其实就是火线和零线直接相连，会造成短路，使电流过大，故③正确。
那么会引起熔丝熔断的是①③。
故选B。
11．某科学兴趣小组的同学用几个完全相同的灯泡，设计如图甲、乙、丙三种电路，电源电压相同且恒定不变，电路消耗的总功率大小关系是（ ）
A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙
C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＝P乙＞P丙
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式可知，当电压相等时，电功率与电阻正反比，据此分析判断。
【解答】串联电路的总电阻等于各处电阻之和，因此总电阻R甲>R乙；
并联相当于增大了横截面积，因此总电阻比组成它的任何一个电阻都小，因此总电阻R乙>R丙；
那么总电阻R甲>R乙>R丙；
根据公式可知，三者对应的总功率的大小关系为：P甲故选B。
12． 一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A．0.25W B．1.75W C．0.75W D．1W
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【解答】解：根据欧姆定律可得：
当U=3V时，电路中的电流I1==，
当U′=4V时，电路中的电流I2==，
则﹣=0.25A，
解得：R=4Ω，
该电阻R所消耗电功率的变化：
PR′﹣PR=﹣=﹣=1.75W．
故选B
【分析】根据欧姆定律表示出两种情况下电路中的电流得出等式求出电阻R的阻值，再根据P=求出两种情况下电阻R消耗的电功率，进一步求出该电阻R所消耗电功率的变化．
13．如图所示，导体A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，测量发现A和B电压相等．在相同时间下，下列叙述正确的是（ ）
A．A和B的材料相同，电流通过AB所做的功相同
B．A和B的材料相同，电流通过AB所做的功不相同
C．A和B的材料不相同，电流通过AB所做的功相同
D．A和B的材料不相同，电流通过AB所做的功不相同
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【解答】A与B的电压相等又因为串联电路中电流相等所以RA＝RB但A与B的横截面积不等；
所以A和B材料不同，故AB错误；
根据W＝UIt，由于电流.电压.通电时间均相等，所以电流通过AB所做的功相同；
故C正确.D不正确．
故选C．
【分析】由同种材料做成的导线，A和B等长，因为A比B的横截面积大，所以A的电阻小；由图可知A和B串联，可以根据串联电路的特点和电功公式分析．
14．如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则（ ）
A．电路消耗的最大功率为20W
B．电路消耗的最小功率为8W
C．电压表的最小示数为5V
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据电压表的示数计算出通过电路的最大电流，然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率；
（2）当变阻器的阻值全部使用时，二者串联，此时总功率最小，根据公式计算电路的最小功率；
（3）首先根据计算出电路的最小电流，然后根据U=IR计算电压表的最小示数；
（4）根据（1）中的最大电流计算出电路的最小电阻，然后根据R变=R总-R计算出变阻器的最小阻值。
【解答】定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。
当电压表的示数为15V时，此时总电流最大，电路总功率最大。
此时的电流为：；
那么电路的最大功率为：P总=U总I总=20V×0.75A=15W，故A错误；
当变阻器的阻值为30Ω时，总电流最小，总功率最小。
此时的总功率为：，故B正确；
电路的最小电流为：；
那么电压表的最小示数为：U'=I'R=0.4A×20Ω=8V，故C错误；
电路的最大电流为0.75A，
那么此时的总电阻为：；
变阻器的最小阻值为：R变=R总-R=26.7Ω-20Ω=6.7Ω。
故D错误。
故选B。
15．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）
A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的
B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关
C．比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关
D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
【答案】D
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）烧瓶中的电阻发热，煤油吸热后温度升高，且煤油吸收的热量越多，温度计的示数越高；
（2）根据控制变量法的要求分析；
（3）根据控制变量法的要求分析；
（4）首先比较甲中两个产生热量的大小，再比较乙中两个产生热量的大小，最后通过比较甲和乙中R2的热量大小，最终得到四个烧瓶中产生热量的大小关系。
【解答】A.在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的，故A正确不合题意；
B.探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关，必须控制电流和时间相同而改变电阻，甲图中两个电阻阻值不同而且串联，可以达到目的，故B正确不合题意；
C.探究电流产生的热量与电流是否有关，比较控制电阻和时间相同而改变电流；a、c是同一个电阻阻值相同，c中电流大于a中电流，因此可以得到目的，故C正确不合题意；
D.根据Q=I2Rt可知，a、b中电阻丝串联电流和时间相同，因为R1＜R2，所以产生的热量Qa乙图中，两个电阻丝并联，根据可知，因为R1＜R2，所以产生的热量Qd将b、d比较，二者电阻相同，但是通过d中的电流大于b中的电流，根据Q=I2Rt可知，产生的热量Qb那么最终产生热量的大小关系为；Qa那么c中温度计所在的烧瓶电阻丝产生的热量多。
故D错误符合题意。
故选D。
二、填空题(每空2分，25题2分，共46分)
16．为了节约能源，我国制定了彩电能效标准，该标准规定，彩电待机功率不得超过9 W。若每个家庭平均拥有2台电视机，每天待机5 h，则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到 J。晚上，婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉到有点热，这是电流的 效应所致。
【答案】3.24×105；热
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式W=Pt计算待机消耗的电能；
（2）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应。
【解答】（1）该家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到：W=Pt=9W×2×（3600s×5）=3.24×105J；
（2）婷婷一家人坐在电视机前观看电视，开机一段时间后，当她用手去摸电视机背面时，感觉到有点热，这是电流的热效应所致。
17．图中的电视机与其他用电器是 连接的。通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的电流 ，根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的 ，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。
【答案】并联；过大；热量
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）在家庭电路中，所有的用电器几乎都是并联；
（2）根据公式可知，用电器的功率越大，通过电路的电流越大；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当电阻和时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
【解答】图中的电视机与其他用电器是并联连接的。通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起干路中的电流过大，根据焦耳定律可知，干路上的电流产生过多的热量，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾。
18． 有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mAh．给它充电时，是电能转化为 能．充满电后，大约存储了 J的电能
【答案】化学；13320
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【解答】解：电池充电和供电是相反的过程，充电时是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化电能；
手机锂电池充满电后，存储的电能：
W=UIt=3.7V×1000×10﹣3A×3600s=13320J．
故答案为：化学；13320．
【分析】（1）电池提供电能时是把储存的化学能转化电能；
（2）知道电池的容量，根据W=UIt求出电流做的功即为储存的电能．
19．在家庭用电的调查研究综合实践活动中，小明观察到家中电能表的表盘如图所示，示数为 kW·h，用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是 线。使用测电笔时，手必须和 (填“笔尖”或“笔尾”)金属电极接触。如图所示是两种硬导线与螺钉压按式接线柱接法(箭头方向表示拧紧螺钉的方向)其中不容易造成接触不良的是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】320.6；火；笔尾；甲
【知识点】家庭电路的组成与连接；测电笔的使用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）家用单项电能表的最后一位是小数，据此读出它的示数。
（2）根据测电笔的使用方法解答
（3）在用螺钉固定导线时，应该让导线的环绕方向与螺钉的旋紧方向一致，这样不容易松动，造成接触不良。
【解答】（1）根据图片可知，小明家中电能表的示数为320.6kW h；
（2）用测电笔检测插座时，发现氖管发光，说明接触的是火线。使用测电笔时，手必须和笔尾金属电极接触。
（3）图甲中螺钉沿顺时针方向旋紧，且导线也是沿顺时针方向缠绕，二者方向一致，不容易造成接触不良。
20．两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙串联后接在电压恒为3V的电源两端，则通过甲的电流为 A，若通电10 s，则电流对乙电阻做功为 J。
【答案】0.1；2
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，即U总=U1+U2，据此找到二者电压之和等于3V时对应的电流即可；
（2）根据W=UIt计算电流对乙电阻做的功。
【解答】（1）根据图片可知，当电流为0.1A时，乙的电压为2V，甲的电压为1V，二者电压之和等于总电压3V，因此通过甲的电流是0.1A；
（2）通电10s，电流对乙电阻做的功为：W=UIt=2V×0.1A×10s=2J。
21．在学习了动物的呼吸作用之后，科学兴趣小组设计了如图所示的装置来研究昆虫是否进行呼吸作用，O点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动，滑动变阻器阻值随之改变，闭合开关，小灯泡发光，实验预测与分析如下：(碱石灰可以吸收二氧化碳)
（1）昆虫如果进行呼吸作用，活塞最终将停留在a的 (填“原来”“偏左”或“偏右”)位置。
（2）随着昆虫不断呼吸，小灯泡的亮度将 。
（3）装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了 作用。
【答案】（1）偏左
（2）变暗
（3）放大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）昆虫呼吸氧气，产生二氧化碳气体，而二氧化碳会被碱石灰吸收，从而造成试管内气压减小，在外界大气压强的作用下，活塞会向左移动；
（2）活塞向左移动，变阻器的滑片向右移动，使变阻器接入电路的阻值变大，电流变小，灯泡的亮度变暗；
（3）AO段比OB段长，那么活塞移动很小的距离，上面的滑片会移动较大的距离，从而使阻值变化较大，那么根据灯泡亮度的变化可以判断试管内的变化。
【解答】（1）昆虫如果进行呼吸作用，活塞最终将停留在a的偏左位置。
（2）随着昆虫不断呼吸，小灯泡的亮度将变暗。
（3）装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了放大作用。
22． 2012年4月22日，中国新一代“人造太阳”实验装置——热核聚变反应堆完成了放电实验：实验中反应堆放电功率为3×104瓦，输出稳定电流40安，并持续0.5秒，则输出电压是 伏。该“人造太阳”此次释放的电能为 焦。
【答案】750；15000
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算输出电压；
（2）根据W=Pt计算释放的能量。
【解答】（1）输出电压为：；
（2）“人造太阳”此次释放的能量：W=Pt=3×104W×0.5s=15000J。
23．两只小灯泡的规格分别为LA(6V3W)、LB(6V6W)，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB＝ ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 V。
【答案】2：1；9
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式计算出两个灯泡的电阻，然后作比；
（2）首先根据计算出它们的额定电流，然后根据串联电流各处都相等确定允许通过的最大电流，最后根据U总=I总R总计算出电源电压的最大值。
【解答】（1）A的电阻：；
B的电阻：；
那么它们的电阻之比：RA：RB=12Ω：6Ω=2：1；
（2）A的额定电流；
B的额定电流；
串联电路各处电流都相等，
那么电路的最大电路I总=0.5A；
该电源电压的最大值为：U总=I总R总=（12Ω+6Ω）×0.5A=9V。
24．如图所示为市场上某种压力计的电路图，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将R2接入电路，R1为定值电阻。当闭合开关S，将物体放在A板上时：
（1）电压表的示数将 (填“变大”“变小”或“不变”)；
（2）为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把 (填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
【答案】（1）变大
（2）电压表
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比，据此判断电压表的示数变化；
（2）根据欧姆定律分析压力增大时电流表的示数变化，哪个表的示数变化趋势与压力的变化趋势相同，就将它改造成压力计。
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。当闭合开关S，物体放在A板上时，弹簧缩短，滑片向下移动，变阻器的阻值变大，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，此时电压表的示数增大；
（2）当压力增大时，变阻器的阻值变大，那么通过电流表的示数减小。因为电压表的示数变化趋势与压力计的示数变化趋势相同，所以将电压表改装成压力计。
25．如图所示，请正确连接下列家庭电路。
【答案】
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】在家庭电路中，开关应该接在火线和用电器之间。三孔插座接线注意“左零右火中间地”，据此完成作图即可。
【解答】（1）从火线上接线，首先经过拉线开关，再连接灯泡的尾部，最后将螺旋套与零线相连；
（2）三孔插座的左孔与零线相连，右孔与火线相连，中间的孔与地线相连，如下图所示：
三、实验探究题(每空2分，共16分)
26．在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡的电功率实验中，选用的电源电压为4.5V，图乙是未连接完整的实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图完成图乙所示的实物图连接。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“a”或“b”)端。
（3）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电流表的示数如图丙所示时，其示数为 A。
（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由表可知，随着电压的增大，小灯泡消耗的功率 (填“增大”“不变”或“减少”)，当小灯泡正常工作时，其功率为 W，其电阻为 Ω(结果保留1位小数)。
（5）根据下表中数据，请在图丁中画出U I关系图像。
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 熄灭 熄灭 微光 较暗 不很亮 较亮 明亮
电压U/V 0.1 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.10 0.32 0.38 0.42 0.48 0.52 0.56
（6）根据表中的数据，画出的图线是 (填“直线”或“曲线”)，原因是不同电压下，灯丝的电阻随温度的升高而 (填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】（1）
（2）b
（3）0.12
（4）增大；1.4；4.5
（5）
（6）曲线；增大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）滑动变阻器接线注意“一上一下”，且与被控制的用电器串联；
（2）闭合开关前，变阻器的滑片应该停在阻值最大的位置；
（3）根据图丙确定电流表的量程和分度值，再根据指针的位置读数；
（4）根据表格，利用公式P=UI分别计算出对应的功率比较即可。从其中找到电压为2.5V时的电流，根据公式P=UI计算出此时的功率，根据计算出此时的电阻；
（5）根据表格数据在方格纸上对应位置描点，然后连接起来即可；
（6）根据（5）中图像解答，分别计算出对应的阻值，然后进行比较即可。
【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器与灯泡串联，且使用的是左半部分。由于变阻器上面的接线柱已经与灯泡右端连接，因此只需将它左下角的a接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据电路图可知，由于滑片在b端时连入的阻值最大，所以闭合开关前，应该将变阻器的滑片P置于b端；
（3）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.12A；
（4）根据公式P=UI分别计算出表格中对应的功率可知，随着电压的增大，小灯泡的功率增大。当小灯泡电压为2.5V时正常发光，此时通过灯泡的额定电流为0.56A，那么此时的功率为：P=UI=2.5V×0.56A=1.45W，此时的电阻；
（5）将表格中每组对应的电压和电流在图中描点，然后将相连的点连接起来，如下图所示：
（6）根据上面图像可知，画出的图像是曲线。根据公式分别计算出每组对应的电阻可知，在不同电压下，灯丝的电阻随温度的升高而增大。
四、分析计算题(27题8分，28题、29题各10分，共28分)
27．如图电路中，电源电压不变。当只闭合S1时，电压表示数为3V，电流表示数为0.2A。
（1）1min内电路消耗的电能为多少
（2）把两表的位置互换后．闭合S1、S2，电流表的示数为0.5A， 此时R2消耗的电功率P2为多少
【答案】（1）W=UIt=3V×0.2A×60s=36J
（2）由欧姆定律得：R1=U/I1=3V/0.5A=6Ω，两电阻串联时的总电阻R=3V/0.2A＝15Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和
∴R2＝R﹣R1＝15Ω﹣6Ω＝9Ω
R2消耗的电功率P2=U2/R2=(3V)2/9Ω=1W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当只闭合S1时，两电阻串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，电路消耗的电能可用公式W=UIt进行计算。（2）把两表的位置互换后，闭合S1、S2，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，由欧姆定律求得电阻R1的值，继而求出两电阻串联时的总电阻，利用电功率公式求出P2的功率。
【解答】（1）如图1，当只闭合S1时，两电阻串联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，1min内电路消耗的电能W=UIt=3V×0.2A×60s=36J
（2）如图2，把两表的位置互换后．闭合S1、S2，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，由欧姆定律得：R1=U/I1=3V/0.5A=6Ω，两电阻串联时的总电阻R=3V/0.2A＝15Ω，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴R2＝R﹣R1＝15Ω﹣6Ω＝9Ω，R2消耗的电功率P2=U2/R2=(3V)2/9Ω=1W。
28．小英家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。
（1）小英将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是 联。
（2）小英在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能，她把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来，请你帮她算一算，她这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗的电能是多少焦耳。
（3）该电吹风的电热丝在工作时电阻值是多少欧姆(保留两位小数)。
（4）该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细了，则电热丝的电阻值将如何变化。
【答案】（1）并
（2）根据功率随时间的变化关系图像可知：P热＝800W，t1＝2min＝120s，P凉＝100W，t2＝3min－2min＝1min＝60s，W总＝W热＋W凉＝P热t1＋P凉t2＝800W×120s＋100W×60s＝1.02×105J
（3）电热丝的功率P＝P热－P凉＝800W－100W＝700W，由P＝UI，I＝ 得，R＝ ≈69.14Ω
（4）使用几年后，电热丝变细，但电热丝的材料、长度因素等都不变，只有横截面积变小，电阻变大。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；影响电阻大小的因素；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，当电吹风吹热风时，开关与1和2接触，如果电路里有两条或两条以上的通路，那么用电器并联；如果只有一条通路，那么用电器串联；
（2）根据图乙确定不同功率时对应的时间，然后根据公式W=Pt分别计算出对应消耗的电能，最后将两个电能相加即可；
（3）电吹风工作时的总功率等于电动机功率和电热丝功率之和，首先根据P＝P热－P凉计算出电热水的功率，再根据公式计算电热丝的电阻；
（4）根据导体电阻和横截面积的关系分析即可。
29．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化)则：
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？(结果保留一位小数)
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少千瓦时？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0。
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？(写出一种)
【答案】（1）由P＝UI可得，电热水器正常工作时电路的电流I＝ ≈18.2A
（2）P＝4000W＝4kW，t＝15min＝0.25h，则正常工作15min加热电阻R消耗的电能W＝Pt＝4kW×0.25h＝1kW·h
（3）由题意可知，两加热电阻应采取并联，分别用一个开关控制电路，如图所示：
夏季：只闭合开关S、S2，断开S1时，电路为R0的简单电路，功率P0＝2000W，由P＝ 得：R0＝ ＝24.2Ω；
（4）如果该电热水器直接安装到家庭电路中，由于总功率很大，根据I＝ 可知电路总电流过大，则可能会造成的后果是电路总电流过大，烧坏电路(或保险丝熔断等)。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）从铭牌中找到热水器的功率，然后根据公式计算它正常工作时的电流；
（2）根据公式W=Pt计算加热电阻消耗的电能；
（3）根据描述可知，改装后这个热水器有三个档位，如果将R0与原来的电阻丝R并联，那么它们单独工作时为两个档位，二者一起工作时为第三个最大的档位，这就符合要求。由于原来电阻丝的功率是4000W，那么新接入的R0的功率肯定是2000W，根据公式计算它的电阻即可；
（4）根据公式分析接入热水器后总电流的变化，再根据焦耳定律Q=I2Rt计算电路产生热量的变化，从而对可能造成的后果做出判断。
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