华师大版初中科学九年级上学期 6.2电能的量度(第1课时)
一、夯实基础
1．某工厂2016年上半年共节约电能5000kW·h，一位电视台记者在报道该厂节能减排的成效时，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂半年来节省的电能可以开动10000个这样的电吹风。”从这段话中可以看出，该记者把电能和另一个物理量弄混了。这个物理量是（ ）
A．电流 B．电阻 C．电功 D．电功率
2．将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，则下列判断正确的是（ ）
A．这两个电阻的阻值一定相等
B．通过这两个电阻的电流一定相等
C．若两个电阻并联，相同时间电流通过它们做功一定相等
D．若两个电阻串联，相同时间电流通过它们做功一定相等
3．在如图所示电路中，当闭合开关后，两电阻均发热且两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻R1和R2在相同时间内消耗的电能之比为（ ）
A．1∶1 B．1∶4 C．4∶1 D．4∶5
4．用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上，当小电动机接在3V的电源上时，10s内将物体提升了1m。关于该过程，下列说法错误的是（ ）
A．电流做了5J的功
B．消耗了5J的电能
C．只有4J的电能转化为机械能
D．只有4J的电能转化为其他形式能
5．小明的爸爸外出时经常带上移动充电宝，小明想知道为什么。查阅资料发现：智能手机比较耗电；移动充电宝是一个可充电的锂聚合物电池。小明仔细观察了爸爸的手机电池和充电宝，又产生了一些困惑，你能帮助解决吗？
（1）手机的电池铭牌上“××mAh”看不清了，但发现了4.0Wh字样。此电池在充满电时贮存的电能为 J。电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起 ，从而损坏电池。
（2）某品牌移动充电宝部分相关参数如图。该充电宝铭牌上“完全充电”后标的是 (填一个物理量的名称)的数据值。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正，改正后的概念为 。
二、能力提升
6．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
7．小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示。其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器能有多挡功率。当只闭合S1时，测得功率为200W；当只闭合S2时，测得功率为100W；小星设计此电热器最大发热功率为800W，则（ ）
A．当只断开S3时，功率为500W
B．此电热器一共可有六挡不同的功率
C．三个发热电阻的阻值之比为5∶10∶2
D．此电热器可能有一挡的功率为400W
8．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2∶1，此时R2的功率为P1；再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1∶2，此时R2的功率为P2，则P1∶P2为（ ）
A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．4∶1
9．电灯正常工作时会发热发光，这是电流 使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1，电流做的功为W，转化的内能为E2，转化的光能为E3，那么E1、E2和E3三者的等量关系是 ，功与能的关系是W＝ 。
10．如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的电路结构示意图，其性能指标如表中所示。
额定电压 额定加热功率 指示功率 袋内充水 自动断电温度
220V 500W ≤0.2W 1kg 65℃
（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要 (选填“大”或“小”)得多。
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关 (选填“串联”或“并联”)起来使用。
11．如图所示，在探究“电流做功与哪些因素有关”的实验中，小电动机通过细线将砝码吊起。
（1）请将滑动变阻器接入电路中(要求连线不得交叉)。
（2）若不计摩擦及损耗，则电流通过小电动机所做的功，与小电动机对 做的功相等。
（3）电流表和电压表的读数如图甲、乙所示，则小电动机两端的电压是 V，电功率P电＝ W。
（4）若砝码的重力是10N，小电动机在5s内将砝码匀速提升0.4m，则它的机械功率P＝ W。
（5）P电与P的大小关系是P电 P(选填“＞”“＝”或“＜”)。造成这种情况的原因可能是 (写出一条理由即可)。
12．“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务，小明将家中的白炽灯换成了LED灯，发现20W的LED灯比100W的白炽灯还亮，请从能量转化的角度说明这是为什么。
三、拓展创新
13．家用吹风机既可吹热风也可吹冷风，如图甲所示是它的工作原理图。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是（ ）
A．7040J B．12320J C．21120J D．13200J
14．笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，出差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间？
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是 。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据电功率的定义分析即可。
【解答】kW是电功率的单位，而电功率是用来表示消耗电能快慢的物理量，在数值上等于电能与时间的比值，和电能的大小是完全不同的两个量，故D正确，而A、B、C错误。
故选：D
2．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据并联电路的电压规律分析；
（2）根据并联电路的电流规律分析；
（3）（4）根据W=UIt分析。
【解答】A.如果两个电阻并联，那么它们的电压肯定都等于电源电压，即电压相等，但是电阻不一定相等，故A错误；
B.当它们的电压相等时，如果电阻也相等，那么根据公式可知，它们的电流相等，而题目没有说明电阻相等，故B错误；
C.如果两个电阻并联，那么它们的电压相等，但是电流不一定相等，根据公式W=UIt可知，相同时间内电流做的功不一定相等，故C错误；
D.如果两个电阻串联，那么它们的电流相等，且电压相等，根据公式W=UIt可知，相同时间内电流做的功一定相等，故D正确。
故选D。
3．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压规律判断两个电压表的示数大小，然后根据电压表的量程确定它们之间示数的比值关系，接下来根据U总=U1+U2计算出两个电阻上电压的关系，最后根据W=UIt计算消耗的电能之比。
【解答】根据图片可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R2的电压，V2测总电压。
根据U总=U1+U2可知，电压表V1示数小于V2的示数；
因为电压表两个量程分别为0~3V和0~15V；
所以电压表V1和V2的示数之比为：1：5；
根据U总=U1+U2可知，R1和R2两端的电压之比：4：1；
串联电路电流相等，
那么两个电阻消耗的电能之比：.
故选C。
4．【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】电流通过电动机做功时，将电能转化为内能和机械能，根据W=Pt计算电流做的功，根据W=Gh计算出做的机械功，根据Q=W-W机械计算内能。
【解答】电流做的功为：W=Pt=0.5W×10s=5J，故A正确不合题意；
电流做功就是消耗电能，那么消耗电能5J，故B正确不合题意；
对物体做的功为W机械=Gh=4N×1m=4J，因此4J的电能转化为机械能，故C正确不合题意，D错误符合题意。
故选D。
5．【答案】（1）14400；短路
（2）电能；质量
【知识点】质量及其特性；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算电池贮存的能量；电流不经过用电器，直接由电源正极流回负极，叫短路；
（2）根据W=UIt分析；物体所含物质的多少叫质量，而不是重量。
【解答】（1）此电池在充满电时贮存的电能为W=Pt=4×3600s=14400J；
电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起短路，从而损坏电池。
（2）根据铭牌可知，完全充电后的150mA为电流I，20V为电压U，5h为时间t，根据W=UIt可知，这其实是标准的电池储藏的电能。表中有明显不符合科学规范之处，应该将“重量”修改为“质量”。
6．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）根据家庭电路的电压大小判断；
（2）根据电功率的定义分析；
（3）根据P=UI分析；
（4）根据W=Pt分析。
【解答】A.所有家用电器的电压都是220V，故A错误；
B.电功率就是表示用电器做功快慢的物理量，故B正确；
C.根据P=UI可知，当电压相同时，功率越大，电流越大，故C错误；
D.根据W=Pt可知，相同时间内，消耗电能与功率成正比，故D错误。
故选B。
7．【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当电阻并联时，总功率等于所有电阻功率之和；
（2）将三个电阻相互组合即可；
（3）根据公式计算出电阻后作比；
（4）根据（2）中的分析判断。
【解答】电热器的最大功率应该是三个电阻单独功率之和，因此当开关S3闭合时，电阻R3的功率应该是：P3=800W-100W-200W=500W，故A错误；
设三个电阻分别为①、②、③，那么组合方式为：
a.只有一个电阻：①、②、③，共3种；
b.两个电阻组合：①②、①③、②③，共3种；
c.三个组合：①②③，共1种；
那么应该有：3+3+1=7个档位，故B错误；
根据公式得到，它们的电阻之比：，
故C正确；
根据B中所述，无论怎么组合，都不能得到400W，故D错误。
故选C。
8．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此得到两个电阻的阻值关系，然后根据列出两个功率的表达式，最后作比即可。
【解答】闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2∶1，
那么得到：；
即；
此时R2的功率为：①；
再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1∶2，
那么得到：；
即；
此时R2的功率为：②；
①÷②得到：P1：P2=1：1；
故选C。
9．【答案】做功；E1＝E2＋E3；E1
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】用电器消耗电能的过程，其实就是电流通过用电器做功的过程，因此电流做的功等于消耗电能的总和，据此分解答。
【解答】电灯正常工作时会发热发光，这是电流做功使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1，电流做的功为W，转化的内能为E2，转化的光能为E3，那么E1、E2和E3三者的等量关系是：E1＝E2＋E3，功与能的关系是W＝E1。
10．【答案】（1）大
（2）串联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式可知，当电压相同时，用电器的功率与电阻成反比，即功率越大，电阻越小；
（2）如果用电器相互影响，那么它们串联；不相互影响，那么它们并联。
【解答】（1）根据表格可知，指示灯的功率远远小于发热体的功率；根据图片可知，二者并联，那么它们的电压相等。根据可知，红色指示灯的电阻比发热体的电阻大得多。
（2）双重温控开关即双重保险，即无论哪个温控开关断开，整个电热水袋都会停止工作，因此两个开关相互影响，即它们串联。
11．【答案】（1）
（2）砝码
（3）4.5；0.9
（4）0.8
（5）＞；电能一部分转化为内能
【知识点】实物的电路连接；电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（2）电流对电动机所做的功等于它输出的机械能和产生内能的总和，因为不计摩擦和损耗，那么这些功全部转化为输出的机械功，即对砝码所做的功；
（3）根据乙图，确定电压表的量程和分度值，读出电压值，根据甲图读出电流值，根据公式P=UI计算出功率；
（4）根据W=Gh计算出功，根据公式计算出功率；
（5）电流经过导体时都会发热，因此电能会转化为热能和机械功，据此分析即可。
【解答】（1）滑动变阻器应该与开关串联，因为它上面的接线柱与开关相连，根据“一上一下”原则，只需将它左下角的接线柱与电压表的“15”接线柱连接即可，如下图所示：
（2）若不计摩擦及损耗，则电流通过小电动机所做的功，与小电动机对砝码做的功相等。
（3）根据乙图可知，电压表选择量程0~15V，分度值为0.5V，那么电压表的示数为4.5V。根据甲图可知，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0.2A，因此电功率为P=UI=4.5V×0.2A=0.9W；
（4）小电动机的机械功率;
（5）P电与P的大小关系是P电>P。造成这种情况的原因可能是：电能一部分转化为内能。
12．【答案】通电后，白炽灯主要将电能转化为内能，再发出光来，而LED灯主要将电能转化为光能，所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】将白炽灯的发光原理和LED灯的发光原理进行比较即可。
【解答】通电后，白炽灯主要将电能转化为内能，再发出光来，而LED灯主要将电能转化为光能，所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
13．【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据图乙确定热风档和凉风档的功率和对应的时间，然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能，最后将两个电能相加即可。
【解答】根据乙图可知，热风档的功率为616W，工作时间20s；凉风档功率为88W，工作时间为：30s-20s=10s。
那么热风档消耗的电能：W热=P热t热=616W×20s=12320J；
凉风档消耗的电能：W凉=P凉t凉=88W×10s=8800J；
电吹风消耗的总电能为：W总=W热+W凉=12320J+8800J=13200J。
故选D。
14．【答案】（1）笔记本电脑电池容量3000mAh，工作时的平均电流为I＝1.5A＝1500mA。
可连续工作时间t＝ ＝2h。
（2）W＝UIt＝15V×3A×3600s＝162000J＝0.045kW·h，
因为0.045kW·h＜0.16kW·h，所以该笔记本电脑能带上民航飞机。
（3）电流通过导体会产生热量；B
【知识点】串、并联电路的设计；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据计算可持续工作的时间；
（2）根据W=UIt计算出笔记本电池存储的电能，然后与民航局的标准进行比较即可；
（3）电流通过导体都会发热，这就是电流的热效应。如果用电器相互影响，那么它们串联；不相互影响，那么它们并联；在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此确定电路的组成即可。
【解答】（1）笔记本电脑电池容量Q=3000mAh，工作时的平均电流为I＝1.5A＝1500mA。
可连续工作时间t＝ ＝2h。
（2）笔记本电池储藏的电能W＝UIt＝15V×3A×3600s＝162000J＝0.045kW·h，
因为0.045kW·h＜0.16kW·h，所
以该笔记本电脑能带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是：电流通过导体会产生热量。
①根据题目描述可知，当工作系统正常运转时，风扇不一定启动，即只有温度升高到一定程度才会启动，那么工作系统和风扇不相互影响，二者并联。
②温控开关S1只能控制风扇，所以它与风扇串联在同一支路上；
③电源总开关S2断开后，工作系统和风扇都停止工作，那么它控制整个电路，肯定在干路上。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
1 / 1华师大版初中科学九年级上学期 6.2电能的量度(第1课时)
一、夯实基础
1．某工厂2016年上半年共节约电能5000kW·h，一位电视台记者在报道该厂节能减排的成效时，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂半年来节省的电能可以开动10000个这样的电吹风。”从这段话中可以看出，该记者把电能和另一个物理量弄混了。这个物理量是（ ）
A．电流 B．电阻 C．电功 D．电功率
【答案】D
【知识点】电功率
【解析】【分析】根据电功率的定义分析即可。
【解答】kW是电功率的单位，而电功率是用来表示消耗电能快慢的物理量，在数值上等于电能与时间的比值，和电能的大小是完全不同的两个量，故D正确，而A、B、C错误。
故选：D
2．将两个定值电阻接在同一电路中，如果它们两端的电压相等，则下列判断正确的是（ ）
A．这两个电阻的阻值一定相等
B．通过这两个电阻的电流一定相等
C．若两个电阻并联，相同时间电流通过它们做功一定相等
D．若两个电阻串联，相同时间电流通过它们做功一定相等
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据并联电路的电压规律分析；
（2）根据并联电路的电流规律分析；
（3）（4）根据W=UIt分析。
【解答】A.如果两个电阻并联，那么它们的电压肯定都等于电源电压，即电压相等，但是电阻不一定相等，故A错误；
B.当它们的电压相等时，如果电阻也相等，那么根据公式可知，它们的电流相等，而题目没有说明电阻相等，故B错误；
C.如果两个电阻并联，那么它们的电压相等，但是电流不一定相等，根据公式W=UIt可知，相同时间内电流做的功不一定相等，故C错误；
D.如果两个电阻串联，那么它们的电流相等，且电压相等，根据公式W=UIt可知，相同时间内电流做的功一定相等，故D正确。
故选D。
3．在如图所示电路中，当闭合开关后，两电阻均发热且两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻R1和R2在相同时间内消耗的电能之比为（ ）
A．1∶1 B．1∶4 C．4∶1 D．4∶5
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据串联电路的电压规律判断两个电压表的示数大小，然后根据电压表的量程确定它们之间示数的比值关系，接下来根据U总=U1+U2计算出两个电阻上电压的关系，最后根据W=UIt计算消耗的电能之比。
【解答】根据图片可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R2的电压，V2测总电压。
根据U总=U1+U2可知，电压表V1示数小于V2的示数；
因为电压表两个量程分别为0~3V和0~15V；
所以电压表V1和V2的示数之比为：1：5；
根据U总=U1+U2可知，R1和R2两端的电压之比：4：1；
串联电路电流相等，
那么两个电阻消耗的电能之比：.
故选C。
4．用轻质的细线将4N的物体系在标有“3V0.5W”的小电动机上，当小电动机接在3V的电源上时，10s内将物体提升了1m。关于该过程，下列说法错误的是（ ）
A．电流做了5J的功
B．消耗了5J的电能
C．只有4J的电能转化为机械能
D．只有4J的电能转化为其他形式能
【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】电流通过电动机做功时，将电能转化为内能和机械能，根据W=Pt计算电流做的功，根据W=Gh计算出做的机械功，根据Q=W-W机械计算内能。
【解答】电流做的功为：W=Pt=0.5W×10s=5J，故A正确不合题意；
电流做功就是消耗电能，那么消耗电能5J，故B正确不合题意；
对物体做的功为W机械=Gh=4N×1m=4J，因此4J的电能转化为机械能，故C正确不合题意，D错误符合题意。
故选D。
5．小明的爸爸外出时经常带上移动充电宝，小明想知道为什么。查阅资料发现：智能手机比较耗电；移动充电宝是一个可充电的锂聚合物电池。小明仔细观察了爸爸的手机电池和充电宝，又产生了一些困惑，你能帮助解决吗？
（1）手机的电池铭牌上“××mAh”看不清了，但发现了4.0Wh字样。此电池在充满电时贮存的电能为 J。电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起 ，从而损坏电池。
（2）某品牌移动充电宝部分相关参数如图。该充电宝铭牌上“完全充电”后标的是 (填一个物理量的名称)的数据值。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正，改正后的概念为 。
【答案】（1）14400；短路
（2）电能；质量
【知识点】质量及其特性；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算电池贮存的能量；电流不经过用电器，直接由电源正极流回负极，叫短路；
（2）根据W=UIt分析；物体所含物质的多少叫质量，而不是重量。
【解答】（1）此电池在充满电时贮存的电能为W=Pt=4×3600s=14400J；
电极处略有凹陷，可以在一定程度上防止与硬币、钥匙等金属物体接触引起短路，从而损坏电池。
（2）根据铭牌可知，完全充电后的150mA为电流I，20V为电压U，5h为时间t，根据W=UIt可知，这其实是标准的电池储藏的电能。表中有明显不符合科学规范之处，应该将“重量”修改为“质量”。
二、能力提升
6．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
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）根据家庭电路的电压大小判断；
（2）根据电功率的定义分析；
（3）根据P=UI分析；
（4）根据W=Pt分析。
【解答】A.所有家用电器的电压都是220V，故A错误；
B.电功率就是表示用电器做功快慢的物理量，故B正确；
C.根据P=UI可知，当电压相同时，功率越大，电流越大，故C错误；
D.根据W=Pt可知，相同时间内，消耗电能与功率成正比，故D错误。
故选B。
7．小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器，其工作原理图如图所示。其中R1、R2、R3为发热电阻，三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯，其电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合，使电加热器能有多挡功率。当只闭合S1时，测得功率为200W；当只闭合S2时，测得功率为100W；小星设计此电热器最大发热功率为800W，则（ ）
A．当只断开S3时，功率为500W
B．此电热器一共可有六挡不同的功率
C．三个发热电阻的阻值之比为5∶10∶2
D．此电热器可能有一挡的功率为400W
【答案】C
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当电阻并联时，总功率等于所有电阻功率之和；
（2）将三个电阻相互组合即可；
（3）根据公式计算出电阻后作比；
（4）根据（2）中的分析判断。
【解答】电热器的最大功率应该是三个电阻单独功率之和，因此当开关S3闭合时，电阻R3的功率应该是：P3=800W-100W-200W=500W，故A错误；
设三个电阻分别为①、②、③，那么组合方式为：
a.只有一个电阻：①、②、③，共3种；
b.两个电阻组合：①②、①③、②③，共3种；
c.三个组合：①②③，共1种；
那么应该有：3+3+1=7个档位，故B错误；
根据公式得到，它们的电阻之比：，
故C正确；
根据B中所述，无论怎么组合，都不能得到400W，故D错误。
故选C。
8．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2∶1，此时R2的功率为P1；再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1∶2，此时R2的功率为P2，则P1∶P2为（ ）
A．1∶4 B．1∶2 C．1∶1 D．4∶1
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此得到两个电阻的阻值关系，然后根据列出两个功率的表达式，最后作比即可。
【解答】闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2∶1，
那么得到：；
即；
此时R2的功率为：①；
再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1∶2，
那么得到：；
即；
此时R2的功率为：②；
①÷②得到：P1：P2=1：1；
故选C。
9．电灯正常工作时会发热发光，这是电流 使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1，电流做的功为W，转化的内能为E2，转化的光能为E3，那么E1、E2和E3三者的等量关系是 ，功与能的关系是W＝ 。
【答案】做功；E1＝E2＋E3；E1
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】用电器消耗电能的过程，其实就是电流通过用电器做功的过程，因此电流做的功等于消耗电能的总和，据此分解答。
【解答】电灯正常工作时会发热发光，这是电流做功使电能转化为内能和光能。如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1，电流做的功为W，转化的内能为E2，转化的光能为E3，那么E1、E2和E3三者的等量关系是：E1＝E2＋E3，功与能的关系是W＝E1。
10．如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的电路结构示意图，其性能指标如表中所示。
额定电压 额定加热功率 指示功率 袋内充水 自动断电温度
220V 500W ≤0.2W 1kg 65℃
（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要 (选填“大”或“小”)得多。
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关 (选填“串联”或“并联”)起来使用。
【答案】（1）大
（2）串联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式可知，当电压相同时，用电器的功率与电阻成反比，即功率越大，电阻越小；
（2）如果用电器相互影响，那么它们串联；不相互影响，那么它们并联。
【解答】（1）根据表格可知，指示灯的功率远远小于发热体的功率；根据图片可知，二者并联，那么它们的电压相等。根据可知，红色指示灯的电阻比发热体的电阻大得多。
（2）双重温控开关即双重保险，即无论哪个温控开关断开，整个电热水袋都会停止工作，因此两个开关相互影响，即它们串联。
11．如图所示，在探究“电流做功与哪些因素有关”的实验中，小电动机通过细线将砝码吊起。
（1）请将滑动变阻器接入电路中(要求连线不得交叉)。
（2）若不计摩擦及损耗，则电流通过小电动机所做的功，与小电动机对 做的功相等。
（3）电流表和电压表的读数如图甲、乙所示，则小电动机两端的电压是 V，电功率P电＝ W。
（4）若砝码的重力是10N，小电动机在5s内将砝码匀速提升0.4m，则它的机械功率P＝ W。
（5）P电与P的大小关系是P电 P(选填“＞”“＝”或“＜”)。造成这种情况的原因可能是 (写出一条理由即可)。
【答案】（1）
（2）砝码
（3）4.5；0.9
（4）0.8
（5）＞；电能一部分转化为内能
【知识点】实物的电路连接；电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（2）电流对电动机所做的功等于它输出的机械能和产生内能的总和，因为不计摩擦和损耗，那么这些功全部转化为输出的机械功，即对砝码所做的功；
（3）根据乙图，确定电压表的量程和分度值，读出电压值，根据甲图读出电流值，根据公式P=UI计算出功率；
（4）根据W=Gh计算出功，根据公式计算出功率；
（5）电流经过导体时都会发热，因此电能会转化为热能和机械功，据此分析即可。
【解答】（1）滑动变阻器应该与开关串联，因为它上面的接线柱与开关相连，根据“一上一下”原则，只需将它左下角的接线柱与电压表的“15”接线柱连接即可，如下图所示：
（2）若不计摩擦及损耗，则电流通过小电动机所做的功，与小电动机对砝码做的功相等。
（3）根据乙图可知，电压表选择量程0~15V，分度值为0.5V，那么电压表的示数为4.5V。根据甲图可知，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0.2A，因此电功率为P=UI=4.5V×0.2A=0.9W；
（4）小电动机的机械功率;
（5）P电与P的大小关系是P电>P。造成这种情况的原因可能是：电能一部分转化为内能。
12．“节能减排”是我们每个社会成员应尽的责任和义务，小明将家中的白炽灯换成了LED灯，发现20W的LED灯比100W的白炽灯还亮，请从能量转化的角度说明这是为什么。
【答案】通电后，白炽灯主要将电能转化为内能，再发出光来，而LED灯主要将电能转化为光能，所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】将白炽灯的发光原理和LED灯的发光原理进行比较即可。
【解答】通电后，白炽灯主要将电能转化为内能，再发出光来，而LED灯主要将电能转化为光能，所以20W的LED灯比100W的白炽灯亮。
三、拓展创新
13．家用吹风机既可吹热风也可吹冷风，如图甲所示是它的工作原理图。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是（ ）
A．7040J B．12320J C．21120J D．13200J
【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据图乙确定热风档和凉风档的功率和对应的时间，然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能，最后将两个电能相加即可。
【解答】根据乙图可知，热风档的功率为616W，工作时间20s；凉风档功率为88W，工作时间为：30s-20s=10s。
那么热风档消耗的电能：W热=P热t热=616W×20s=12320J；
凉风档消耗的电能：W凉=P凉t凉=88W×10s=8800J；
电吹风消耗的总电能为：W总=W热+W凉=12320J+8800J=13200J。
故选D。
14．笔记本电脑已进入寻常百姓家庭，出差旅游时常随身携带。出于安全考虑，民航局规定，乘客可随身携带0.16kW·h以下的可充电设备。目前，部分航空公司已允许乘客在非起降时间段、有条件地使用笔记本电脑等便携电子设备。请回答下列问题：
（1）某旅客携带的笔记本电脑电池容量3000mAh，输出电压15V，充满电后，若工作时的平均电流为1.5A，可连续工作多少时间？
（2）请通过计算说明该旅客能否将此笔记本电脑带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是 。当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点，下列可能符合散热控温特点的原理图是 。
【答案】（1）笔记本电脑电池容量3000mAh，工作时的平均电流为I＝1.5A＝1500mA。
可连续工作时间t＝ ＝2h。
（2）W＝UIt＝15V×3A×3600s＝162000J＝0.045kW·h，
因为0.045kW·h＜0.16kW·h，所以该笔记本电脑能带上民航飞机。
（3）电流通过导体会产生热量；B
【知识点】串、并联电路的设计；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据计算可持续工作的时间；
（2）根据W=UIt计算出笔记本电池存储的电能，然后与民航局的标准进行比较即可；
（3）电流通过导体都会发热，这就是电流的热效应。如果用电器相互影响，那么它们串联；不相互影响，那么它们并联；在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此确定电路的组成即可。
【解答】（1）笔记本电脑电池容量Q=3000mAh，工作时的平均电流为I＝1.5A＝1500mA。
可连续工作时间t＝ ＝2h。
（2）笔记本电池储藏的电能W＝UIt＝15V×3A×3600s＝162000J＝0.045kW·h，
因为0.045kW·h＜0.16kW·h，所
以该笔记本电脑能带上民航飞机。
（3）使用发现，电脑工作时会发热，原因是：电流通过导体会产生热量。
①根据题目描述可知，当工作系统正常运转时，风扇不一定启动，即只有温度升高到一定程度才会启动，那么工作系统和风扇不相互影响，二者并联。
②温控开关S1只能控制风扇，所以它与风扇串联在同一支路上；
③电源总开关S2断开后，工作系统和风扇都停止工作，那么它控制整个电路，肯定在干路上。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
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