16.1 电流做功
一、单选题
1．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（ ）
A．电流 B．电阻 C．电压 D．电功
2．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）某同学仔细观察家中的四种电器，发现它们上面都标有“220V 150W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生热量最多的是（ ）
A．暖手宝 B．电视机 C．电冰箱 D．抽油烟机
3．（2022秋·福建福州·九年级期末）如图所示是小英家上月初和上月末电能表示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（ ）
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为1011kW h
C．电能表上指示灯闪烁越快，说明电路中消耗的电能越多
D．电能表指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2kW h
4．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）直接测量消耗电能的多少可以用（ ）
A．电能表 B．电压表 C．电流表 D．测电笔
5．（2022秋·福建福州·九年级期末）标有“220V 40W”字样的电风扇、电视机、电烙铁、节能灯都正常工作相同时间，产生热量最多是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电烙铁 D．节能灯
6．（2022秋·福建莆田·九年级期末）如图所示是安装在家庭电路中的电能表，它测量的物理量是（ ）
A．电流 B．电压 C．电能 D．电阻
二、填空题
7．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成LED护眼灯，教室里各盏护眼灯的连接方式是 联。LED灯发光效率高，把电能主要转化为 能。
8．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）某款手机电池的工作电压为4V，容量为5000mA·h。它充满电后，大约储存了 J的电能，在给该手机充电过程中，将电能转化为 能储存起来。
9．（2022秋·福建龙岩·九年级统考期末）如图所示为某品牌充电宝，容量为20000mA·h，输出电压为5V。充电宝充电时与其它家用电器的连接方式是 ；这款充电宝一次最大储存的能量是 J，存储能量的过程中它相当于 （选填“电源”或“用电器”）。
10．（2022秋·福建福州·九年级期末）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 联；用移动电源为手机充电时手机相当于电路中的 。一块手机用锂电池，上面标明电压为3.7V，容量1130mA·h，它充满电后大约储存了 J电能。
11．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）手机、数码相机等常用充电电池作为电源，如图是某手机电池的铭牌，观察可知该电池的电压是 V，它充足电后储存的电能是 J。
12．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）2021年12月9日，王亚平在天宫授课时展示了太空厨房中的热风加热装置和微波加热装置，还介绍了实现空间站水的循环利用的饮水循环分配机。两台加热装置的连接方式是 联，它们给食物加热时，将电能转化为食物的 能。
13．（2022秋·福建福州·九年级校考期末）如图所示，电源电压恒定，先闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；然后断开开关S2，电流表的示数减小了0.5A，则此时电压表的示数为 V，此时在1min内消耗的电能为 J。
14．（2022秋·福建福州·九年级期末）灯泡L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小明利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“ 1A”，闭合开关后，将变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的I-U图像，则小灯泡的额定功率是 W，则若灯泡L与的定值电阻串联接入电压为9V的电路中，每秒消耗的电能为 J。
15．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）某5G手机充电时与其它家用电器的连接方式是 。该手机电池上标明电压为3.8V，容量4500mA·h，充满电后储存的电能为 J。
16．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）（1）如图甲，电能表的示数为 kW·h．
（2）如图乙，电阻箱的示数为 Ω．
17．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7 V，容量为1 000 mA·h，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。
18．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得其电流与电压变化的关系图像如图所示。则乙灯正常发光时的电阻是 Ω；若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中，通电1min，两灯消耗的总电能为 J。
三、计算题
19．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）某款标有“220V 2000W”即热净水饮水一体直饮机，可以在1h内将20L水从20°C加热到90°C,这台直饮机平均每月耗电量为12kW·h。
（1）20L水从20°C升温至90°C，要吸收多少焦的热量？[c水=4.2×103J/(kg·°C)]
（2）直饮机每月耗电量相当于完全燃烧多少立方米的天然气？（q气=3×107J/m3）
（3）直饮机的加热效率为多少？
20．（2022秋·福建漳州·九年级统考期末）如图所示的电路，R1＝20Ω，R2＝10Ω，在只闭合S的情况下，电流表的示数为0.3A，电源电压保持不变。求：
（1）电源电压；
（2）同时闭合S、S1时，电流表的示数；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能。
21．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）汽车已进入千家万户．有的小轿车前排座位中安装有高低档的电加热装置，其工作原理简化电路如图，电源电压恒定不变，其中R1＝6Ω，R2＝12Ω，闭合开关S，断开开关S1时，通过R2的电流为2A，求：
（1）电源电压；
（2）同时闭合开关S和S1时，通过R1的电流；
（3）电阻R2通电lmin消耗的电能．
参考答案：
1．C
【详解】导线中自由电子的定向移动会形成电流，而自由电子的定向移动需要“动力”的推动，电压是形成电流的原因，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，所以高度差表示的量是即为电压，与电流做功的多少没有关系。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．A
【详解】四种用电器上都标有“220V 150W”的字样，它们都在额定电压下正常工作，由公式W＝Pt可知，四个用电器工作相同的时间，消耗的电能也相同，但暖手宝将电能全部转化为内能；电视机主要是把电能转化为声能与光能，少部分电能转化为内能；电冰箱主要将电能转化为压缩机的机械能，少部分电能转化为内能；抽油烟机主要将电能转化为电动机的机械能，少量电能转化为内能。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
3．D
【详解】A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；
B．小英家上月消耗的电能为
故B错误；
C．1600imp/kW·h表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越快，故C错误；
D．指示灯闪烁320次消耗的电能
故D正确。
故选D。
4．A
【详解】A．电能表是用来直接测量消耗电能多少的仪表，故A符合题意；
B．电压表是测量电路两端电压大小的仪表，不能直接测量消耗电能，故B不符合题意；
C．电流表是测量电路中电流大小的仪表，不能直接测量消耗电能，故C不符合题意；
D．测电笔是用来辨别零线和火线的，故D不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】因为U=220V，所以四种用电器的实际功率
P=P额=40W
又因为W=Pt ，所以四种用电器消耗的电能相同；因为电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，电烙铁将电能全部转化为内能，电视机将一部分电能转化为光能，节能灯把大部分电能转化为光能．所以产生热量最多的是电烙铁。故选C。
6．C
【详解】（1）电能表是用来测量用电器在单位时间内所做的功，即电功；（2）电流表是用来测量电流的，电压表是用来测量电压的，万能表可以测量电阻的大小，都不能用电能表来测量． 故选C．
点睛：电能表测量的是一段时间内家庭电路消耗的电能，串联在电路中使用．
7． 并 光
【详解】[1]为了保护孩子的视力，教室里日光灯更换成LED护眼灯，教室里的各盏LED护眼灯工作时互不影响，因此各盏护眼灯的连接方式是并联。
[2]LED灯发光效率高，工作时几乎不发热，把电能主要转化为光能。
8． 7.2×104 化学
【详解】[1]电池充满电后储存的电能为
[2]电池在充电过程中，消耗了电能，获得了化学能，主要将电能转化为化学能。
9． 并联 3.6×105 用电器
【详解】[1]充电宝充电时与其它家用电器互不影响，是并联的。
[2]充电宝电池的容量为
Q=20000mA·h=20A·h
这款充电宝一次最大储存的能量
W=UIt=5V×20A×3600s=3.6×105J
[3]充电宝存储能量的过程中将电能转化为化学能，相当于用电器。
10． 并 用电器 15051.6
【详解】[1]移动电源给手机充电过程中，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联。
[2]用移动电源为手机充电时，手机消耗电能，则手机相当于电路中的用电器。
[3]电池的容量为1130mA·h，充电电流所做的功
所以大约储存了15051.6J的电能。
11． 3.6 9720
【详解】[1]从铭牌上可以看出，该电池的电压为3.6V。
[2]从铭牌上可以看出，该电池的电压为3.6V，电量为750mA·h，锂电池充电后储存的电能多少等于这些电能做的功，所以它充足电后所储存的电能是
12． 并 内
【详解】[1]两台加热装置工作时互不影响，是并联的。
[2]它们给食物加热时，加热装置会消耗电能，将电能转化为食物的内能。
13． 6 540
【详解】[1]闭合开关S1、S2，电路中只有电阻R1，电压表测R1两端电压，也就是电源电压（即电源电压为9V），电流表测量R1的电流，则根据可得，R1的阻值
断开开关S2，两电阻串联，电压表测R1两端电压，电流表测量电路中的电流，由题意可知，此时电路电流
根据可得，此时R1两端的电压
[2]工作时间
此时电路中消耗的电能
14． 3.6 2.5
【详解】[1]如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡为6V，此时的电流为0.6A，故小灯泡的电功率为
[2]若灯泡L与的定值电阻串联接入电压为9V的电路中，当电流为0.5A时，此时小灯泡的电压为4V，此时定值电阻两端的电压为5V，每秒消耗的电能为
15． 并联 61560
【详解】[1]家庭电路中，用电器之间，插座之间，用电器和插座之间是并联的，给手机充电，手机相当于用电器，所以与其它家用电器的连接方式是并联的。
[2]根据题意知道，充电电流所做的功即储存的电能为
W=UIt=UQ=3.8V×4500×10-3A×3600s=61560J
16． 760.2 2868
【详解】(1)由图甲可知，电能表显示的数字为07602，最后一位是小数，单位为kW h，其示数为760.2kW h；
(2)由图乙可知，电阻箱的读数为 ．
故答案为760.2；2868．
17． 化学 13 320
【详解】[1]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。
[2]手机锂电池充满电后，存储的电能
W=UIt=3.7V×1000×10-3A×3600s=13320J
18． 18 216
【详解】[1]已知乙灯泡的额定电压为9V，因此根据图象可知，乙灯泡正常发光的电流为0.5A，由I可知，乙灯正常发光时的电阻
R18Ω
[2]因为串联电路电流相等，并且串联电路两端电压等于各部分电压之和，根据图象可知，将甲、乙两灯串联接入9V的电路时，电路中的电流为0.4A。因此通电1min，两灯消耗的总电能
WUIt9V×0.4A×60s216J
19．（1）5.88×106J；（2）1.44m3；（3）81.7%
【详解】解：（1）水的体积
V水=20L=20dm3=0.02m3
由可得水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.02m3=20kg
水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·°C)×20kg×(90°C-20°C)=5.88×106J
（2）直饮机每月耗电量
W=12kW·h=12×3.6×106J=4.32×107J
由题知，完全燃烧天然气放出的热量
Q放=W=4.32×107J
由Q放＝Vq得完全燃烧天然气的体积
（3）1h内直饮机消耗的电能
W′=Pt=2000W×3600s=7.2×106J
直饮机的加热效率
答：（1）20L水从20°C升温至90°C，要吸收5.88×106J的热量；
（2）直饮机每月耗电量相当于完全燃烧1.44m3的天然气；
（3）直饮机的加热效率约为81.7%。
20．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）在只闭合S的情况下，电路为R2简单电路，所以电源电压为
（2）同时闭合时，两电阻并联，根据并联电路电流规律可得电流表的示数为
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能为
答：（1）电源电压为；
（2）同时闭合S、S1时，电流表的示数为；
（3）通电10s，电阻R2消耗的电能为。
21．（1）24V；（2）4A；（3）2880J．
【分析】明确电路是并联的，可根据欧姆定律先求出R2两端的电压，即为电源电压，再根据欧姆定律进一步求出通过R1的电流；根据W＝UIt算出电阻R2通电lmin消耗的电能．
【详解】（1）由图可知，闭合开关S，断开开关S1时，电路为R2的简单电路，
电源电压：U＝I2R2＝2A×12Ω＝24V；
（2）同时闭合开关S和S1时，两电阻并联，由并联电路的电压特点可知，U1＝U2＝U＝24V，由欧姆定律得，通过R1的电流：I1＝＝＝4A；
（3）电阻R2通电lmin消耗的电能：W＝UI2t＝24V×2A×60s＝2880J．16.2 电流做功的快慢
一、单选题
1．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）标有“110V 25W”“110V 40W”、“36V 40W”、“36V 60W”四种规格的灯泡，若都在正常工作，其中最暗的灯是（ ）
A．“36V 60W” B．“110V 40W”
C．“36V 40W” D．“110V 25W”
2．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为2Ω
B．电流表的示数变化范围是
C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是
D．电路消耗的最大总功率为2.7W
3．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）如图所示电路中，电源电压保持不变，将滑动变阻器滑片P从某处移到另一处，电压表示数由7V变为4V，电流表示数相应由0.2A变为0.5A，则定值电阻R0消耗的电功率改变了（ ）
A．2.8W B．2.1W C．1.2W D．0.9W
4．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）如图1所示，是电阻箱，是定值电阻。闭合开关S，改变的阻值，两电压表示数与关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行。则（ ）
A．①是V1示数和的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变
C．电路中电流随的增大而减小 D．电路总功率随的增大而增大
5．（2022秋·福建龙岩·九年级统考期末）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为24W
B．电源电压为12V
C．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
D．小灯泡的最小功率为1.5W
6．（2022秋·福建宁德·九年级统考期末）如图所示，闭合开关S后，小灯泡L1比L2亮，则（ ）
A．L1和L2的连接方式是并联 B．电压表测量的是L1两端电压
C．通过L1的电流比通过L2的电流大 D．L1的电功率比L2的电功率大
7．（2022秋·福建南平·九年级校考期末）新冠肺炎疫情期间，常用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，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，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．图乙中的显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
C．被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越小
D．若显示仪损坏，闭合开关后，则R与R0依旧有电流通过
8．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动．关于该过程，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表A1的示数变小，灯泡的亮度不变
B．电压表V的示数不变，灯泡的亮度变暗
C．整个电路的总功率变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小
9．（2022秋·福建南平·九年级校考期末）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端移至A端时，小灯泡恰好正常发光，两电压表示数随电流表示数变化的U﹣I图像如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为12V B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C．小灯泡的额定功率为3.2W D．整个电路的最大功率为12W
10．（2022秋·福建漳州·九年级统考期末）如图所示，开关由断开到闭合，灯泡亮度变化及电流表示数变化正确的是（ ）
A．L1亮度不变，A1示数变小
B．L1亮度不变，A1示数不变
C．L1亮度变亮，A2示数变大
D．L1亮度变暗，A2示数变大
二、填空题
11．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）如图是小明家电能表的表盘，其读数是 kWh。小明将家中其他用电器关闭，只让干衣机单独工作，观察到6min内电能表指示灯闪烁了160次，干衣机在这6min内消耗的电能为 kW·h，它的实际功率是 kW。
12．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）如图所示，电源电压保持不变，如果闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端移至距离b端ab处的过程中，电流表（量程0～0.6A）示数的变化范围是0.2A～0.6A，电压表（量程0V～3.0V）示数的变化范围是1.0V～3.0V，那么R0的阻值是 Ω，该电路消耗的总功率的变化范围是 。
13．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）如图所示电路中，电源电压保持12V不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，电阻R1=60Ω。只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L 的实际功率为1.8W，此时电压表的示数是 V。在保证电路安全的前提下，电路消耗的最小功率是 W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
14．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）一款暖手鼠标垫，内有两个10Ω的加热电阻，通过改变电阻的连接方式可实现多档位加热。最多可设置 个加热档位，最大功率是最小功率的 倍。
15．（2022秋·福建龙岩·九年级统考期末）如图甲，电源电压保持不变，R1=10Ω。先将S1、S2闭合，电压表的示数如图乙所示，再断开S2，电压表的示数变化了1.2V。则R1前后两种情况下的功率之比为 。
16．（2022秋·福建漳州·九年级统考期末）小东家买了按摩椅（无加热功能）以缓解疲劳，按摩椅工作过程主要是将电能转化为 能。该按摩椅的额定功率为200W，若不考虑能量损失，的电能可以让它连续工作 h。
三、实验题
17．（2022秋·福建漳州·九年级统考期末）在“探究串联电路电压规律”的实验中：
（1）如图甲所示，小宇将电压表接在AB两点间，是为了测量灯泡 两端的电压，闭合开关发现电压表示数如图乙所示，为了使测量结果更准确，接下来小宇的操作应该是： ；
（2）为了测量另一只灯泡的电压，小宇断开开关，将导线AE的A端断开，接到D接线柱上，闭合开关后会发现电压表 ；
（3）实验过程小宇发现：两个灯泡中，电压大的比较亮，且更换了不同规格的灯泡，观察到类似的现象。于是他得出了“不同灯泡的亮暗和电压有关，电压高的灯泡亮，电压低的灯泡暗”的结论，该结论 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
18．（2022秋·福建南平·九年级校考期末）如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图：
电流表的位置 A B C
电流I/A
（1）连接电路时，开关应 （选填“闭合”或“断开”）；
（2）闭合开关后，发现电流表指针向“”刻度的左侧偏转，这是因为 ；
（3）上表是某同学实验中的一组数据，其中明显错误的是在位置 （选填“A”、“B”、“C”）所测的电流值；
（4）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光。造成这个灯泡不发光的原因可能是 ；
A．小灯泡的灯丝断了
B．灯丝的电阻较小
C．小灯泡靠近负极
（5）为了使实验结论更具科学性，请你提出合理化建议1条即可： 。
四、计算题
19．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）小渝家买了一个三挡位的电烤炉，电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示，求：
额定电压 220V
高温挡功率
中温挡功率 800W
低温挡功率 400W
（1）电烤炉在低温挡正常工作时的电流？（结果保留一位小数）
（2）电烤炉高温挡的功率？
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为198V，电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈？
20．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）某电热管R1的标识模糊不清，只剩有“220V，**A”字样。为了测出该电热管的额定电流，将它接入如图甲的电路。电路中电源电压恒定不变，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器R2标有“120Ω，0.5A”。测量并画出电压表示数U与电流表示数I的图象，如图乙。求：
（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）电热管的额定电流；
（3）滑动变阻器消耗的最小功率。
21．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求：
额定电压 220V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
（1）发热电阻R1的阻值；
（2）加热过程中煮茶器消耗的电能；
（3）煮茶器中水的质量。[水的比热容]
22．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50Ω 2A”的字样，电流表A1的量程为0~0.6A，电流表A2的量程为0~3A，灯泡L标有“5V 1W”的字样。求：
（1）灯泡L正常工作时的电流是多大？
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值；
（3）S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大。
23．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）如图电路，电源电压保持不变，灯L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不随温度变化）。当闭合开关S、断开开关S1、S2时，灯L正常工作，电压表的示数为U，电流表的示数为I；当闭合开关S、S1，断开开关S2时，电压表的示数为U’，电流表的示数为I’。已知U∶U’ = 2∶3，I∶I’ = 1∶6，求：
（1）灯L正常工作时的电流；
（2）灯丝电阻；
（3）R1的电阻值；
（4）通过控制开关的通断，R2可达到的最大功率。
24．（2022秋·福建漳州·九年级统考期末）“开车不饮酒，酒后不开车”。图甲是交警经常使用的“气体中酒精浓度测试仪”原理图，电源电压U＝10V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数U1＝8V，调零后R2的滑片位置保持不变。求：
（1）调零后电路中的电流；
（2）当U1＝8V时，整个电路消耗的电功率；
（3）酒精气体浓度对应的酒驾等级如表所示，在某次检测中，电路中电流为0.2A，试通过计算分析，判断该司机属于哪种酒驾等级。
酒精气体浓度P/mg （100mL）﹣1 P＜20 20≤P＜80 P≥80
酒驾等级 不影响驾驶机动车 饮酒驾驶 醉酒驾驶
25．（2022秋·福建宁德·九年级统考期末）某电煮锅简化电路如图甲所示，R1和R2均为阻值恒定的电热丝，S、S1为自动开关，能够自动切换大火、小火两档功率。使用时，把电煮锅接入220V电路中，电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。求：
（1）电煮锅大火档的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）将1.1kg的水从20℃加热到100℃，需要用时12min30s，此过程电煮锅加热的效率。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。
26．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）某兴趣小组设计了图甲所示的电路，电源电压恒为9V，灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样（不考虑温度对灯泡灯丝的影响），R2为可变电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。当S接触a点时，小灯泡正常发光。
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（2）电阻R1的阻值多大？
（3）当S接触b点，随着温度的变化，R2有两次消耗的电功率都为2.25W，则R2这两次对应的温度分别是多少？
五、综合题
27．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1＝5V时，气体中酒精含量为0mg/100mL，由图像可知气敏电阻的阻值R1＝ Ω；
（2）当电压表示数为U1＝5V时，求R1消耗的电功率 ；
（3）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值 ；
（4）某次检测中，电流表示数，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾 。
参考答案：
1．D
【详解】四个灯泡都正常工作，即为每个灯泡得到的电压都是额定电压，功率都为额定功率，灯泡的亮暗由实际功率决定，故“110V 25W”规格的灯泡的功率最小，亮度最暗，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2．B
【详解】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流；
A．灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，则灯泡的电阻为
故A错误；
B．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电路中的最大电阻为
此时电路中的最小电流为:
在保证电路安全的情况下，灯泡两端的电压不能超过额定电压，此时电路中的电流最大，最大电流为
电流表的示数变化范围是，故B正确；
C．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值
滑动变阻器允许调节的阻值范围是，故C错误。
D ．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为
故D错误。
故选B。
3．B
【详解】由电路图可知，两电阻串联，当电压表示数为U1=7V时，电流表示数为I1=0.2A，则电源电压为
U=I1R0+U1
当电压表示数为U2=4V时，电流表示数为I2=0.5A，则电源电压为
U=I2R0+U2
联立可得
U=0.2R0+7V=0.5R0+4V
解得
R0=10Ω，U=9V
当电压表示数为7V时，定值电阻R0两端电压为
U3=9V-7V=2V
定值电阻R0电功率
P1=U3I1=2V×0.2A=0.4W
当电压表示数为4V时，定值电阻R0两端电压为
U4=9V-4V=5V
定值电阻R0电功率
P2=U4I2=5V×0.5A=2.5W
所以定值电阻R0消耗的电功率变化量为
P=P2-P1=2.5W-0.4W=2.1W
故选B。
4．D
【详解】A．V1测电阻箱电压，V2测电阻箱和定值电阻总电压，①不从原点开始，应该包含定值电阻电压，所以①表示V2，②表示V1，故A不符合题意；
B．V2测总电压，由图可知，供电设备电压变大，故B不符合题意；
CD．两电压表示数之差等于定值电阻的电压，图线①和②相互平行，说明定值电阻两端电压不变，根据，通过定值电阻的电流大小不变，则电路中电流不变。供电设备电压变大，根据P=UI，电路总功率随的增大而增大，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】AB．由图甲可知，L与R串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流；当滑动变阻接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中电流最大，由图乙可知，电路中的电流I＝2A，电压表示数即电源电压
U＝UL＝12V
此时灯泡正常发光。则灯泡的额定功率
PL＝ULI＝12V×2A＝24W
故AB正确，不符合题意；
CD．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，由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′＝3V，电路中的电流I′＝1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
UR＝U﹣UL′＝12V﹣3V＝9V
变阻器连入电路中的最大阻值
此时灯泡的最小功率
P最小＝UL′I′＝3V×1A＝3W
故C正确、不符合题意，故D错误，符合题意。
故选D。
6．D
【详解】A．两灯首尾顺次相连，L1和L2的连接方式是串联，故A不符合题意；
B．电压表并联在灯泡L2两端，电压表测量的是L2两端电压，故B不符合题意；
C．串联电路中处处电流相等，通过L1的电流和通过L2的电流一样大，故C不符合题意；
D．灯泡的亮度取决于其实际功率的大小，小灯泡L1比L2亮，说明L1的电功率比L2的电功率大，故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B．当被测者体温较高时，显示仪的示数电压表的示数也会变大，由分压原理可知，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；
C．被测者体温越高，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知，电路的电流越小，根据可知，功率越小，由于时间不知，则根据可知无法判定消耗电能的多少，故C错误；
D．若显示仪损坏，闭合开关后，R与R0串联接入电路中，R与R0依旧有电流通过，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】A．由电路图可知，灯泡L与变阻器R并联，电流表A1测R支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压．因电源电压不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时，接入电路中的电阻变大，由I=可知，通过R的电流变小，即电流表A1的示数变小，故A正确；
B．滑片移动时，通过灯泡L的电流不变，灯泡的亮暗不变，故B错误；
C．由P＝UI可知，电压不变，电流减小，整个电路的总功率变小，故C错误．
D．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A2的示数变小，则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大，故D错误；
9．C
【详解】由甲图知道，灯泡与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，电压表V1测灯泡L两端电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。滑片P从B点滑到A点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大；根据串联分压原理知道，滑动变阻器R两端的电压变小；由于电源电压不变，则灯泡L两端的电压变大；所以，如下图中①为电压表V1示数随电流表示数变化的U-I图象，②为电压表V2示数随电流表示数变化的U-I图象。
A．由甲图知道，滑片在A点时滑动变阻器连入电路的电阻为0，此时电压表V1示数最大，电压表测V1量电源电压，所以由乙图知道，电源电压
U=U1最大=12V
故A正确，不符合题意；
B．由乙图知道，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小为IB=0.4A，此时
U1B=4V
U2B=8V
由欧姆定律知道，滑动变阻器的最大电阻为
故B正确，不符合题意；
C．已知滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡恰好正常发光，由乙图知道，IA=1A，此时U1最大=12V
灯泡的额定功率
P额=PL=U1最大IA=12V×1A=12W
故C错误，符合题意；
D．滑动变阻器的滑片P在A端时电路中的电流最大，则整个电路的最大功率
P最大=U1最大IA=12V×1A=12W
故D正确，不符合题意。
故选C。
10．B
【详解】AB．由电路图可知，开关S断开时，只有灯泡L1接入电路中，两个电流表测量通过灯泡L1的电流，两个电流表的示数是相同的；开关闭合时，两灯泡并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测干路电流；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，当开关S由断开变为闭合时，L1两端电压和通过它的电流不变，电流表A1的示数不变，由P=UI可知灯泡L1的实际功率不变，灯泡L1的亮度不变，故A错误，B正确；
CD．开关闭合后，灯泡L1的亮度不变，两灯泡并联，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流变大，即电流表A2的示数变大，故CD错误。
故选B。
11． 619.5 0.1 1
【详解】[1]电能表的最后一位是小数、单位是kW·h，由图知，电能表的示数为619.5kW·h。
[2]6min内电能表指示灯闪烁了160次，此时干衣机消耗的电能为
[3]时间为
t=6min=0.1h
干衣机的电功率为
12． 5 1.8～5.4W
【详解】[1]滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测通过电路的电流。当滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的为最大阻值，电流表和电压表的示数最小，即定值电阻的电压和电流分别为1.0V和0.2A，由欧姆定律得
[2]当滑动变阻器的滑片P在a端时，由串联电路的特点和欧姆定律得电源电压
U=U小+UR1=U小+I小×R=1.0V+0.2A×R ①
当滑动变阻器的滑片P在移至距离b端ab处时，滑动变阻器接入电路的电阻为，电流表的示数为0.6A，根据串联电路的规律及欧姆定律，电源电压
②
解①②得
U=9V，R=40Ω
则电路消耗的最小功率为
P最小=UI小=9V×0.2A=1.8W
电路消耗的最大功率为
P最大=UI大=9V×0.6A=5.4W
所以总功率的变化范围是1.8～5.4W。
13． 3 1.8
【详解】[1]由图只S3闭合时，滑动变阻器滑片P移到中点时，R2和L串联，所以通过小灯泡L的电流，根据，此时小灯泡L两端电压
由串联电路电压特点知电压表示数为R2两端电压
[2]滑动变阻器滑片P移到中点时，R2接入电阻值
故R2的电阻值
小灯泡L的电阻
由题意知R1=60Ω，故
由欧姆定律和得，电源电压不变，电路中电阻最大时，电路中电功率最小，应将R1与R2串联，0-3V量程电压表测R2两端电压，且最大值为，则电阻R1两端电压
此时电路中最小电流
故最小电功率
14． 3 4
【详解】[1][2]暖手鼠标垫的两个加热电阻都是10Ω，在电源电压不变时，据知，最多可设置3个加热档，三个加热档分别是：将两个电阻串联在电路中；将两个电阻并联在电路中，只将一个电阻接入电路中。两个电阻并联在电路中时，电路的电功率最大，最大功率
两个电阻串联在电路中时，电路中的电功率最小，最小功率
所以
即最大功率是最小功率的4倍。
15．81︰25
【详解】将S1、S2闭合时，电路中只有R1工作，电压表测电源电压，也等于R1此时两端电压。
由图乙可知，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.7V，即电源电压
U=U1=2.7V
再断开S2时，电路为R1和R2的串联电路，电压表测电阻R1两端的电压。两个电阻串联，R1两端电压等于电源电压的一部分，即电压表的示数减小了1.2V，则R1两端的电压为
U1＇=U﹣ΔU=2.7V﹣1.2V=1.5V
R1前后两种情况下的功率之比为
16． 机械 5
【详解】[1]按摩椅工作过程消耗电能，无加热功能，表明主要是将电能转化为机械能。
[2]的电能可以让它连续工作的时间为
17． L1 断开开关，将电压表量程换用0~3V量程 指针反偏 不合理 灯泡亮度由实际功率决定
【详解】（1）[1]根据图像甲，将电压表接在AB两点间，即电压表与灯泡L1并联，测量L1两端的电压。
[2]如图乙所示，电压表指针偏转的角度很小，表明选择的量程过大，应断开开关，将电压表的量程换成0~3V。
（2）[3]将导线AE的A端断开，接到D接线柱上，相当于将电压表的负接线柱接到了电源的正极上，会导致正负接线柱接反，引起电压表的指针反偏。
（3）[4][5]灯泡的亮度是由实际功率决定的。根据，当两灯串联时，电流相同，电压大的实际功率大，灯泡更亮，这里的亮度由实际功率决定，并不是电压决定的。故该结论不合理。
18． 断开 电流表正负接线柱接反了 C B 应换用不同规格的小灯泡多次实验
【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时开关应断开。
（2）[2]闭合开关后，发现电流表指针向“”刻度的左侧偏转，即指针反向偏转，这是因为电流表正负接线柱接反了。
（3）[3]因串联电路中各处的电流都相等，所以由表中的数据可知是错误的数值；原因是电流表选用小量程，按大量程读数。
（4）[4]A．由串联电路的特点可知，若灯泡的灯丝断了，另一个也不发光，故A不符合题意；
B．若灯丝的电阻较小（即两灯的规格不同），由可知该灯泡的实际功率较小，则这个灯达不到发光的亮度，故B符合题意；
C．因为串联电路各处的电流都相等，所以灯泡的发光情况与小灯泡靠近负极无关，故C不符合题意；
故选B。
（5）[5]该同学只进行一次实验，实验次数太小，结论有偶然性，所以应换用不同规格的小灯泡多次实验，使结论更具有普遍性。
19．（1）1.8A；（2）1600W；（3）972圈
【详解】解：（1）据表格丙可知低温挡功率，电烤炉在低温挡正常工作时的电流
（2）由图甲可知旋转开关连接1时，R1、R2串联总电阻最大，为低温挡；旋转开关连接3时，R1，R2并联总电阻最小，为高温挡；旋转开关连接2时，电路只连接R1，为中温挡；故中温挡时，电阻
低温挡时电阻
R1、R2串联，R2的阻值
因为R1=R2，所以并联总电阻
高档时电阻R1、R2并联
电烤炉高温挡时的功率
（3）电路的实际电压为198V，电烤炉在中温挡工作30min所做的电功
据乙图铭牌可知电能表每转一周的电能
故电能表转的圈数
答：（1）电烤炉在低温挡正常工作时的电流为1.8A；
（2）电烤炉高温挡的功率为1600W；
（3）电能表表盘转动972圈。
20．（1）80Ω；（2）5.5A；（3）2W
【详解】解：（1）由图甲知，电热管R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙知，电路中的电流为0.2A时，变阻器两端的电压为16V。此时变阻器接入电路的阻值
（2）由图乙知，当电路中的电流为0.4A时，变阻器两端的电压为8V，据串联电路的特点有
U=0.4A×R1+8V
当电路中的电流为0.2A时，有
U=0.2A×R1+16V
解以上两式得，电源电压及电热管的电阻分别为
U=24V，R1=40Ω
电热管的额定电流
（3）据串联电路的电流特点得，滑动变阻器的电功率
P=P总-P1=UI-I2R1=24V×I-I2×40Ω=-40(I-0.3)2+3.6
而电路中的最大电流为0.5A，所以此时变阻器消耗的电功率最小为
P=24V×0.5A-(0.5A)2×40Ω=2W
答：（1）当电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路的阻值为80Ω；
（2）电热管的额定电流为5.5A；
（3）滑动变阻器消耗的最小功率为2W。
21．（1）484Ω；（2）；（3）1.5kg
【详解】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大比并联的总电阻大，根据
可知，电热水壶的总功率小，处于保温挡，R1的电阻为
由可得，加热过程中煮茶器消耗的电能为
由可得，吸收热量为
由可求得煮茶器中水的质量为
答：（1）发热电阻的阻值为484Ω；
（2）加热过程中煮茶器消耗的电能为；
（3）煮茶器中水的质量为1.5kg。
22．（1）0.2A；（2）100Ω；（3）12.5Ω
【详解】解：（1）由可得，灯泡的额定电流
（2） 闭合S、断开S1、S2，R2开路，R1与L串联，灯泡正常工作，R1两端的电压
由欧姆定律得，定值电阻的电阻大小为
（3）S、S1、S2均闭合时，电路电压为25V，L短路，R1与R2并联，此时通过R1的电流为
R1的电功率为
如果电路干路中的电流为电流表A2允许通过的最大电流3A，而R1的电流为0.25A，这时R2通过的电流为
超过了变阻器允许通过的最大电流， R2中能通过的最大电流为2A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为
R2最大功率为
从而电路中最大功率为
答：（1）灯泡L正常工作时的电流是0.2A；
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，R1的阻值100Ω；
（3）S、S1、S2均闭合，滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大12.5Ω。
23．（1）0.5A；（2）12Ω；（3）4Ω；（4）8W
【详解】解：（1）灯L正常工作时的电流
（2）灯丝电阻
（3）当闭合开关S、断开开关S1、S2时，R1、L、R2串联，灯L正常工作，所以电路中电流
I=I额=0.5A——①
灯泡两端电压
UL=U额=6V——②
电压表测R1和L两端电压，电压表示数
U=IR1+ UL=0.5A×R1+6V——③
当闭合开关S、S1，断开开关S2时，只有R1接入电路中，电流表的示数为I’，电压表测电源电压，电压表示数
U’= I’ R1——④
又因为
U∶U’ = 2∶3——⑤
I∶I’ = 1∶6——⑥
由①②③④⑤⑥解得
I’=3A，R1=4Ω，U=8V，U’=12V
（4）当闭合开关S、断开开关S1、S2时，R1、L、R2串联，则R2的阻值
当S、S2闭合，S1断开时，R1、R2串联，R2可达到最大功率，此时电路中最大电流
R2最大功率
答：（1）灯L正常工作时的电流为0.5A；
（2）灯丝电阻为12Ω；
（3）R1的电阻值为4Ω；
（4）当S、S2闭合，S1断开时，R2可达到的最大功率为8W。
24．（1）0.08A；（2）0.8W；（3）饮酒驾驶
【详解】解：（1）即当气体中酒精浓度为0时，根据图乙可知，此时定值电阻的阻值为100Ω，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数U1＝8V，调零后电路中的电流
（2）当U1＝8V时，整个电路消耗的电功率
（3）在某次检测中，电路中电流为0.2A，此时的总电阻为
当U1＝8V时，滑动变阻器分担的电压为2V，则滑动变阻器的阻值为
则此时气敏电阻的阻值为
根据图乙可知，酒精的浓度在20≤P＜80，故是饮酒驾驶。
答：（1）调零后电路中的电流为0.08A；
（2）当U1＝8V时，整个电路消耗的电功率为0.8W；
（3）酒精的浓度在20≤P＜80，故是饮酒驾驶。
25．（1）660W；（2）220Ω；（3）80%
【详解】解：（1）由图乙可知，总电流最大值是3A，总最小值是2A。由P=UI可知，大火时的功率大于小火时的功率，则3A为大火档时的电流，2A为小火档时的电流。电煮锅大火档的电功率是
P大=UI大=220V×3A=660W
（2）由图甲可知，当S闭合、S1断开时，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。当S、S1都闭合时，电路为R1、R2的并联电路，电路的总电阻小于R1、R2的任一电阻阻值。由可知，当S闭合、S1断开时，电路处于小火档；当S、S2都闭合时，电路处于大火档。电煮锅小火档的电功率是
P小=UI小=220V×2A=440W
则当大火档时，R2的电功率为
P2=P大-P小=660W-440W=220W
由可知，电热丝R2的阻值
（3）1.1kg的水从20℃加热到100℃吸收的热量是
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.1kg×(100℃-20℃)=3.696×105J
由图乙可知，大小火切换一个周期的时间是15min，所以在12min30s的时间内，有10min处于大火档，2min30s处于小火档。则消耗的电能为
W=P大t+P小t=660W×10×60s+440W×150s=4.62×105J
此过程电煮锅加热的效率是
答：（1）电煮锅大火档的电功率是660W；
（2）电热丝R2的阻值是220Ω；
（3）此过程电煮锅加热的效率是80%。
26．（1）0.6A；（2）5Ω；（3）45℃，15℃
【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电流
（2）当S接触a点，灯L与R1串联，灯泡正常发光。所以灯泡两端电压为
UL=U额=6V
通过电阻R1的电流
I1=I额=0.6A
电阻R1两端电压
U1=U-UL=9V-6V=3V
电阻R1的阻值
（3）当S接触b点，R1和R2串联，R2的电功率为
R2消耗的电功率为2.25W，代入数据解得
R2= 1Ω 或 R2= 25Ω
由图乙可知当R2= 1Ω时，温度是45℃；当R2= 25Ω时，温度是15℃。
答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.6A；
（2）电阻R1的阻值为5Ω；
（3）当S接触b点，当温度为45℃或者15℃时， R2消耗的电功率都为2.25W。
27． 50 0.5 10 醉驾
【详解】（1）[1]由乙图可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1=50Ω。
（2）[2]由甲图可知，气敏电阻与滑动变阻器串联，电压表测气敏电阻的电压，电流表测电路的电流，电压表示数为U1=5V时，R1消耗的电功率
（3）[3]根据串联电路电压的规律，此时R2两端的电压
电路中的电流
由欧姆定律，R2接入电路中的阻值
（4）[4]某次检测中，电流表示数，根据欧姆定律可得，此时电路的总电阻
由电阻的串联可得，此时气敏电阻R1的阻值
由图乙可知，当气敏电阻为5Ω时，气体中酒精含量大于80mg/100mL，所以此驾驶员属于醉驾。16.3 测量电功率
一、单选题
1．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）小华做了一个“魔法火焰”实验，如图，加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来，此过程逐渐增大的物理量是（ ）
A．电源的电压 B．铅笔芯的电阻 C．电路中的电流 D．小灯泡的额定功率
2．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，将滑片P向右移动的过程中（忽略灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小，电压表V示数不变
B．电流表A示数变大，灯泡亮度变亮
C．电压表V示数与电流表示数的比值不变
D．电压表V示数与电流表A和示数之差的比值不变
3．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为:
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
二、填空题
4．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）某家庭电能表如图所示。若该家庭单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 kW h，空调的电功率是 W。
三、实验题
5．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）本实验的工作原理是 ；
（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整；
（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端；
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示） V，则此时小灯泡的实际功率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率，在此基础上，若他想测量小灯泡的额定功率 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I﹣U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W；
（6）经多次测量和计算比较，我们发现小灯泡两端的电压与对应电流的比值并不是一个定值，而是变化的，其可能的原因是 。
6．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）小明用电源（电压恒为3V）、电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线进行实验。
（1）探究电流与电压的关系：
①小明设计了图中甲、乙、丙三个电路图，经小组讨论，最终确定用图丙电路进行实验，原因是该电路不仅能保持 不变，还能很容易改变 ；
②图是小明实验时连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；( )
③小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，得到如表三组数据。小明准备分析数据归纳结论，小丽认为还不能归纳结论，他们接下来的实验操作是 ；
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.2 0.3 0.4
（2）测量小灯泡的电功率：
①小明将图2中的定值电阻更换为额定电压为2.5V的小灯泡，将滑动变阻器的滑片调至B端，闭合开关后发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来他首先应进行的操作是 ；
A．检查电路是否断路 B．更换小灯泡 C．调节滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
②实验中，滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表示数为1.5V，为测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直至电压表示数为 V；
③本实验多次测量的目的是 ：
A．求平均值减小误差 B．测不同电压下小灯泡的电功率
7．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）在“测量小灯泡电功率”实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”的字样，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”的字样。
（1）如图甲是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是 ；
（2）请你用笔画线代替导线帮小军将图甲所示的实物电路连接完整；
（3）小军利用实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图像如图乙，由图可知小灯泡额定功率为 W；
（4）完成上述实验后，小军又设计了如图丙所示的实验电路，借助实验室的器材（其中R0为阻值已知的定值电阻），同样测出了小灯泡正常发光时电功率，请你完成下列实验步骤：
a.接好实验电路，闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨到触点 （选填“1”或“2”）移动滑片，使电压表的示数2.5V。
b.开关S仍闭合，保持 不变，再将开关S1拨到另一个触点读出电压表的示数为U1；
c.小灯泡正常发光时功率的表达式P＝ （用2.5V、U1、R0表示）。
8．（2022秋·福建龙岩·九年级统考期末）小乐到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验（小灯泡标有“2.5V”字样）。
（1）如图甲所示，闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。小乐根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图像，则小灯泡的额定功率为 W；
（2）小乐 （选填“能”或“不能”）用该实验装置中的器材完成探究电流与电压的关系。
9．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）在“测量小灯泡额定功率”实验中，小明选择的待测小灯泡的额定电压为2.5V，灯泡正常发光时的灯丝电阻约为8Ω。
（1）小明连接的部分实验电路如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整。（要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉）( )
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均无示数，则电路故障可能是 断路。
（3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，其读数为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）小明在实验中还观察到当小灯泡的实际功率越大时，小灯泡的亮度越 。
（5）同班小亮在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，通过思考后，小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，也正确测出了小灯泡的额定功率，请将实验步骤补充完整。（电源电压未知且保持不变）
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U额；
②保持滑动变阻器滑片P位置不动， ，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式：P额= （用U额、U、R0表示）。
10．（2022秋·福建宁德·九年级统考期末）实验室有两种不同规格的灯泡，灯泡上的额定电流均为0.2A，额定电压为3V和2.5V但已模糊不清，老师要求通过实验分辨出这两个小灯泡。
（1）小明按图甲连接电路，请你用笔画线代替导线，将电路补画完整 ；
（2）如图甲所示，小明将电路补充完整后，马上闭合开关，这时小雪同学指出他的操作有一处不妥，请指出不妥之处： ；
（3）改正不妥之处后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数有明显变化，但电压表无示数，此故障的原因可能是灯泡 ；
（4）排除故障后，为了测出其中一盏灯的额定功率，当电压表示数为1.5V时，应向 （填“A”或“B”）端移动滑片P，观察电流表的示数为0.2A时，电压表示数如图乙所示，则这个小灯泡的额定功率为 W；
（5）小雪采取丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.2A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为 V。
11．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）小强做测定“小灯泡的电功宰”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图是小强没有连接完的实物电路。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小强将实物电路连接完整 ；
（2）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，既最 端（选填“左”或“右”）。
（3）小强连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 ；另一组同学发现灯泡也始终不亮，但电流表有示数，电压表无示数，则故障的原因可能是 。
（4）小强排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动（选填“左”或“右”）；
（5）小强通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图.所示的U﹣I图像。根据U﹣1图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是 Ω；
（6）通过计算电阻他发现灯泡的电阻总是随温度的升高而 。
12．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）用如图甲电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡的电功率。
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P在右端时，电路的电流最小 ；
（2）闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，但小灯泡不发光，其原因可能是 ；
A．小灯泡断路
B．小灯泡短路
C．开关接触不良
D．滑动变阻器连入电路的阻值过大
（3）移动滑片P直至电压表示数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡额定功率为 W；
（4）多次测量后，根据数据得到图丙的图象，发现随着实际电压增大，灯丝电阻 ；
（5）创新小组在实验室发现一只灯泡，只标有额定电流I额，用电阻箱和电流表设计了如图丁电路测量灯泡额定功率，方法如下：
①只闭合开关S1，调节电阻箱直至 ，记录电阻箱阻值R1；
②同时闭合开关S1、S2，调节电阻箱直至电流表示数为I额，记录电阻箱阻值R2；
③灯泡的额定功率的表达式为P额= 。（用以上已知量和测量量符号表示）
13．（2022秋·福建漳州·九年级统考期末）在“测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率”的实验中。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动，小灯泡变亮 。
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，故障原因是 。
（3）调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示I﹣U图象。
①小灯泡的额定功率为 W。
②当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为 。
A．12Ω B．10Ω C．9Ω D．7.5Ω
（4）小宇同学所在实验小组在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利的完成了实验。
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为I1，则I1＝ A；
② ，断开S1，闭合开关S、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）
14．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）小明在“测量小灯泡额定功率”实验中，设计了如图甲所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）在连接电路的过程中，开关应 。请用笔画线代替导线在图甲中完成电路的连接，使滑片P向右端滑动时，滑动变阻器的阻值变大；( )
（2）正确连接好电路，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数几乎为零，小灯泡不亮，出现这种现象的原因是 ；
（3）故障排除后，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 V，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片P应向 （选填“左”或“右”）端移动。根据实验记录的数据绘制出如图丙所示的小灯泡I-U 图像，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小英同学也做该实验，实验中发现电流表因故障无法使用，用已知阻值为R0的电阻替代，设计了如图的电路。请将下列步骤补充完整：
①闭合开关 ，电压表测灯L 两端电压，移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数为2.5V；
②闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，读出电压表的示数 U；小灯泡额定功率的表达式：P额= 。（用已知量和测量量表示）
15．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）为了测量小灯泡在不同电压下的电功率，小组同学设计了如下实验：
（1）用笔画线代替导线，将图中的实物图连接完整；
（2）电路正确连接后闭合开关，电压表示数为1.5V，电流表示数为 A（如图），此时小灯泡实际功率为 W；若小灯泡额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定电功率，则此时应调节变阻器滑片向 移；
（3）设计一个实验记录表格并画在下面虚线框中；
（4）小华打算从老师处取来已知阻值的定值电阻R和开关S1、S2，不用电压表，只用电流表，测量已知额定电压为U的小灯泡额定电功率，他设计的电路如图，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节变阻器滑片，使电流表示数为 ；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表示数为I；
③则该小灯泡额定电功率P= 。（两空均用题中给定字母表达）
四、计算题
16．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）图是某品牌电热水壶的铭牌。某次使用过程中，该电热水壶正常工作4min 把1kg的水从20℃加热到95℃，已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）该电热水壶正常工作 4min 消耗的电能；
（3）该电热水壶的效率。
17．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）学校提出“节约粮食，杜绝浪费”倡议，某同学为学校食堂设计了“节约秤”。如图甲所示，电路中电源电压恒为 6V，提示器 R1的阻值恒为 10Ω，电流表量程为 0~0.6A，电阻 R2阻值随压力大小的关系如图乙所示，当“节约秤”上质量大于100g 时，提示器就会发出提示音。求：
（1）当压力为零时，电阻 R2阻值；
（2）“节约秤”表盘上100g 应标在电流表多少安培的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为 360g时，电路消耗的总功率。
参考答案：
1．C
【详解】加热铅笔芯时，灯泡慢慢变亮起来了，说明小灯泡的实际功率变大，电路中的电流变大了，铅笔芯的电阻随温度的升高而变小，而电源电压、小灯泡的额定功率是不变的，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．D
【详解】A．由电路图可知，电流表A1测流过滑动变阻器的电流，滑片P向右移动过程中，接入电路中的阻值变小，两端电压不变，故由欧姆定律可知，流过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1的示数变大，故A错误；
B．由电路图可知，灯泡并联在电源两端，滑片P移动过程中，灯泡两端电压不变，且灯泡电阻不变，故由可知，灯泡的功率不变，故灯泡亮度不变，电流表A测干路电流，由A中分析可知，流过滑动变阻器的电流变大，且流过小灯泡的电流不变，故可知干路电流变大，即电流表A示数变大，故B错误；
C．由电路图可知，电压表测电源电压，故电压表V示数不变，由A中分析可知，电压表A1示数变大，故可知电压表V示数与电流表A1示数的比值变小，故C错误；
D．由电路图可知，电流表A示数与电流表A1示数之差等于流过小灯泡的电流大小，由B中分析可知，流过小灯泡的电流不变，即电流表A示数与电流表A1示数之差不变，且电压表V示数不变，故二者比值不变，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】分析图像可知：灯泡的电阻会随电压、电流的不同发生变化，因此解决此类问题只能从图像入手分析．三只完全相同的灯泡串联，灯泡的电阻相等，通过的电流相等，根据欧姆定律可知，三只灯泡两端的电压相等，把这种规格的三只灯泡串联接在１２V的电源两端，每只灯泡两端的电压都为４V，从图像上可以看出，当电压是４Ｖ时，通过灯泡的士电流为0.２A，
所以每只灯泡的实际电阻：
每只灯泡的实际功率：P=UI=４V×0.２A=0.8W．故选B．
4． 0.02 1200
【详解】[1]空调消耗的电能
[2]空调的功率
5． P＝UI A 2.2 小于 B 0.5 小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大
【详解】（1）[1]用伏安法测定“小灯泡电功率”的实验中，用电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过的电流，利用P＝UI求出小灯泡功率。
（2）[2]已知小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，则通过的电流约为
故电流表选用小量程，将电流表与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（3）[3]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于电阻最大处，即滑片应该处于A端。
（4）[4]小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，如图所示，电压表选用小量程，其分度值为0.1V，示数为2.2V。
[5]此时小灯泡的实际电压小于额定电压，根据可知，实际功率小于额定功率。
[6] 若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，方法是减小变阻器两端的电压，通过减小变阻器接入电路的阻值来实现，即把滑片向B端移动，直到电压表的示数为2.5V为止。
（5）[7]由图3可知，当灯泡两端电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡额定功率为
（6）[8]经多次测量和计算比较，我们发现小灯泡两端的电压与对应电流的比值并不是一个定值，其可能的原因是小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大。
6． 电阻阻值 定值电阻两端的电压 换用不同规格的电阻再做几次实验 C A 2.5 B
【详解】（1）①[1][2]探究电流与电压的关系时，应控制电阻阻值不变，记录电流随电压的变化规律，为得出普遍性的规律，要多次测量。甲图中灯泡的电阻随温度的变化而变化；乙图无法改变电阻两端的电压，不能多次测量；丙图不仅能保持电阻阻值不变，还可以通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压，从而多次测量。
②[3]滑动变阻器与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，如图所示：
③[4]用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。为了使得出的结论具有普遍性，应换用不同规格的电阻再做几次实验。
（2）①[5]闭合开关后发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，电路为通路，小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，则电路的电阻过大，故接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
②[6][7]灯在额定电压下正常发光，灯泡的实际1.5V小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
③[8]灯在额定电压下的功率为额定功率，灯泡在不同电压下的功率不同，多次测量取不同电压的功率的平均值没有意义，所以本实验多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的电功率，得出灯的亮度与灯的实际功率的关系。故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
7． 开关闭合 0.625 2 滑动变阻器阻值 2.5V×
【详解】（1）[1]在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态，而图中开关闭合。
（2）[2]滑动变阻器、电流表应与灯串联，电压表与灯并联，由于小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选0～3V的量程，由乙图图像可知，小灯泡正常发光时的电流为0.25A，故电流表选用0～0.6A的量程，如图所示：
（3）[3]根据图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是
（4）a. [4]接好实验电路，闭合开关S，为了是灯泡能正常发光，应将单刀双掷开关S1拨到触点2移动滑片，使电压表的示数2.5V。
b. [5]开关S仍闭合，保持滑动变阻器阻值不变，再将开关S1拨到另一个触点读出电压表的示数为U1，此时电压表测小灯泡与定值电阻的电压。
c. [6]在b中，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压
由欧姆定律可求出灯的额定电流
则小灯泡额定功率的表达式
8． B 0.5 不能
【详解】（1）[1]灯在额定电压下正常发光，图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器两端的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片应向B端移动，直到电压表示数为额定电压。
[2]由如图丙所示的图像知，灯在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为
（2）[3]探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故不能用该实验装置中的器材完成探究电流与电压的关系。
9． 滑动变阻器 0.3 0.75 亮 闭合开关S、S2，断开S1
【详解】（1）[1]根据题意知道，电流表、小灯泡和滑动变阻器应串联，电压表应与小灯泡并联，小灯泡正常发光时的电流约为
所以，电流表选用0～0.6A的量程，小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用0～3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，此时滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器的A接线柱接入电路，如下图
（2）[2]闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，说明电路中出现了断路，由图知道，电压表与灯泡并联，所以，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器断路。
（3）[3]由于图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，故示数为0.3A。
[4]由知道，小灯泡的额定功率是
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[5]灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
（5）[6][7]实验步骤
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不动，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U；
③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压
U0=U﹣U额
由欧姆定律知道，灯泡的额定电流
所以，小灯泡额定功率的表达式
10． 闭合开关前，滑动变阻器未调到最大阻值 短路 B 0.5 3
【详解】（1）[1]电压表测小灯泡的电压，与小灯泡并联，接在小灯泡两端，因灯泡额定电压为3V和2.5V，未超过3V，故电压表选择小量程。如图所示：
（2）[2]为保护电路，防止电流过大损坏电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器调到最大阻值处，即将滑片移到最左端。
（3）[3]移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数有明显变化，但电压表无示数，说明电路是通路，电压表与导线并联，即与电压表并联部分电路短路，故此故障的原因可能是小灯泡短路。
（4）[4]由题可知，灯泡额定电压为3V和2.5V，均大于1.5V，当电压表示数为1.5V时，此时要想达到灯泡的额定电压，根据串联电路的电压特点，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，即应向B端移动滑片P。
[5]由图乙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，读数为2.5V，即灯泡两端的电压为2.5V。电流表的示数为0.2A，则这个小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
（5）[6]小灯泡的亮度取决于实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮。由图丙可知，两灯泡与滑动变阻器串联，电流表测该电路的电流。灯泡上的额定电流均为0.2A，当闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.2A，此时两灯泡均正常发光，即此时两灯泡的实际功率均等于额定功率。额定电压为3V的灯泡的额定功率为
P'额=U'额I额=3V×0.2A=0.6W
额定电压为2.5V的灯泡的额定功率为0.5W，故更亮的灯泡L1的额定电压为3V。
11． 断开 左 灯泡断路 灯泡短路 右 0.5 10 增大
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0~3V的量程，电压表和灯泡并联，如图所示：
（2）[2][3]为保护电路，在连接实物电路时，开关应断开；在闭合开关前要把滑动变阻器P移动到阻值最大处的左端。
（3）[4]连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电路可能断路，但电压表有示数，说明电压表与电流表、滑动变阻器、开关以及电源连通，则故障为灯泡断路。
[5]另一组同学发现灯泡也始终不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能灯泡被短路。
（4）[6]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表的示数为2.2V，电压表的示数低于小灯泡的额定电压，需要将电压表的示数增大到2.5V，由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压，由串联分压可知减小变阻器连入电路的阻值，将滑片P向右移动。
（5）[7]根据图2所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[8]由图可知，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，通过灯泡的电流是0.15A，灯泡的电阻
（6）[9]由图可知，灯泡正常发光时的电阻
当加在小灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流是0.21A，灯泡的电阻
随着电压的增大，小灯泡的电阻增大，因为小灯泡的电流增大，由P=UI可知小灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，所以灯泡的电阻总是随温度的升高而增大。
12． D 2.5 0.65 增大 电流表的示数为I额
【详解】（1）[1]根据“滑动变阻器滑片P在右端时，电路的电流最小”知电路的电阻最大，所以滑动变阻器接的左下接线柱，见下图：
（2）[2] A．若小灯泡断路，则电流没有示数，与题意不符，故A不符合题意；
B．小灯泡短路，则电压表没有示数，与题意不符，故B不符合题意；
C．若开关断路，则电流表与电压表都没有示数，故C不符合题意；
D．滑动变阻器接入电路的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率较小，没有达到发光功率，此时灯泡不亮，电压表也有示数，与题意相符，故D符合题意。
故选D。
（3）[3][4]当电压表的示数等于小灯泡的额定电压（2.5V）时灯泡正常发光；由图2知电流表的分度值是0.1A，电流表读数I1=0.26A，灯泡的额定功率为
（4）[5]多次测量后，根据图象丙，可以发现随着实际电压增大，电流也增大，但电压的变化量大于电流的变化量，根据知灯丝的电阻变大。
（5）[6][7]只闭合开关S1，两电阻串联，调节电阻箱直至电流表的示数为I额，此时灯泡正常发光，记录电阻箱阻值R1，此时电源电压为
②同时闭合开关S1、S2，灯短路，电路为变阻器的简单电路，调节电阻箱直至电流表示数为I额，记录电阻箱阻值R2，电源电压为U=I额R2，③根据电源电压相等知
解得
灯泡的额定功率的表达式为
13． 小灯泡断路 0.625 C 0.25 保持滑动变阻器的位置不变
【详解】（1）[1]滑动变阻器需要串联在电路中，一上一下，滑片向右移动，小灯泡变亮，说明当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入的阻值变小，电流变大，灯泡变亮，说明滑动变阻器的右下方接线柱接入电路，故如下图所示：
（2）[2]电流表无示数，说明存在断路，电压表示数为电源电压，电压表所在的电路是通的，那么只能是电压表测量的小灯泡断路。
（3）[3][4]由图乙可知，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，则额定功率为
当小灯泡的电压为2V时，电流在0.2~0.25A之间，当电压为1.5V时，小灯泡的电流为0.2A，则此时的电阻为7.5Ω，当电压为2.5V时，电流为0.25A，此时的电阻为10Ω，故此时小灯泡的电阻在7.5~10Ω，故选C。
（4）①[5]先闭合开关S、S1，断开S2，小灯泡与定值电阻并联，由于需要测量小灯泡的额定电功率，故先让小灯泡正常发光，让小灯泡的电压为2.5V，此时定值电阻的电压也为2.5V，定值电阻的阻值为10Ω，故此时电流为0.25A。
②[6]保持滑片的位置不变，断开S1，闭合开关S、S2，电流表测量干路电流，则通过小灯泡的额定电流为。
③[7]小灯泡的额定功率
14． 断开 小灯泡短路 1.5 左 0.5 S1、S3
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，连接电路时，开关需要断开；滑动变阻器需要串联在电路中，且一上一下，使滑片P向右端滑动时，滑动变阻器的阻值变大，故滑动变阻器的左下边的接线柱接入电路，如下图所示：
（2）[3]发现电流表有示数，说明电路中存在短路，电压表示数几乎为零，小灯泡不亮，则电压表所测量的小灯泡短路。
（3）[4][5][6]电压表的示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.1V，故读数为1.5V；要测量小灯泡的额定功率，小灯泡的电压需要变大，滑动变阻器的电压变小，根据串联分压的特点可知需要将滑动变阻器的滑片向左移动，增大滑动变阻器的阻值；根据图丙所知，额定电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为
（4）[7][8]测量小灯泡的电压额定功率，首先需要让小灯泡正常发光，故先闭合S1、S3，电压表测量小灯泡的电压，故调节滑动变阻器的滑片，让电压表的示数为2.5V；闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片P位置不变，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压，故定值电阻两端的电压为
通过定值电阻的电流为
则小灯泡的额定电功率为
15． 0.22 0.33 左
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1
2
3
【详解】（1）[1]滑动变阻器的接法是要让电阻丝接入电路，因此采用“一上一下”接线方法。实物图如图所示：
（2）[2]电流表选择的是0~0.6A的量程，电流表的读数为0.22A。
[3]小灯泡的实际功率为
[4]若小灯泡额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定电功率，则小灯泡两端的电压需要调到2.5V，小灯泡两端的电压增大，电源电压不变，就应该让滑动变阻器两端的电压减小。根据串联分压的特点，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向左端移动。
（3）[5]根据P=UI可知，实验需要测量电压、电流并记录数据，还需要计算电功率，因此设计表格如下：
次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1
2
3
（4）[6]闭合开关S、S1，断开开关S2，调节变阻器滑片，此时需要让定值电阻两端的电压等于小灯泡的额定电压，因此使电流表示数为。
[7]小灯泡额定电功率
16．（1）3.15×105J；（2）3.6×105J；（3）87.5%
【详解】解：（1）水吸收的热量
Q吸=c水m（t2-t1）=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J
（2）由铭牌信息可知电热水壶正常工作时的电功率为1500W，所以电热水壶正常工作4min消耗电能为
W=Pt=1500W×4×60s=3.6×105J
（3）电热水壶的效率为
答：（1）水吸收的热量为3.15×105J；
（2）该电热水壶正常工作 4min 消耗的电能为3.6×105J；
（3）该电热水壶的效率是87.5%。
17．（1）50Ω；（2）0.12A； （3）1.5W
【详解】解：（1）由图乙可知，当压力为零时，电阻R2阻值为50Ω。
（2）“节约秤”表盘上食物质量为100g时，对表盘的压力为
F1=G1=m1g=0.1kg×10N/kg=1N
由图乙可知此压力下电阻R2的阻值为40Ω，因R1与R2串联，由串联电阻的特点和欧姆定律可得，电流表示数为
即“节约秤”表盘上100g 应标在电流表0.12A的刻度线上。
（3）当“节约秤”上的质量为360g时，压力为
F2=G2=m2g=0.36kg×10N/kg=3.6N
由图乙可知，压力与电阻之间的关系为
F=5-0.1R2
故F2=3.6N时，解得电阻R2的阻值为，故此时电路的总电阻为
则电路消耗的总功率为
答：（1）当压力为零时，电阻 R2阻值为50Ω；
（2）“节约秤”表盘上100g 应标在电流表0.12A的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为 360g时，电路消耗的总功率为1.5W。16.4 科学探究：电流的热效应
一、单选题
1．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）如图的用电器中，主要是利用电流热效应工作的是（ ）
A． 电风扇 B． 笔记本电脑
C． LED台灯 D．电饭锅
2．（2022秋·福建宁德·九年级统考期末）把标有“220V 50W”的A灯和“220V 100W”的B灯串联起来，接在电压恒为220V的电源两端，灯泡电阻不变，则下列判断中正确的是（ ）
A．两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1
B．两灯的实际电压之比UA∶UB=1∶2
C．两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2
D．相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB=1∶2
3．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）如图所示，在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油，通电后两容器中的液体同时升到50℃，由此可知（ ）
A．R1＝R2 B．R1＞R2
C．R1＜R2 D．条件不足，无法确定
4．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）把两根完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上，它们在时间t内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为Q2，则（ ）
A．Q1:Q2=1:4 B．Q1:Q2=4:1
C．Q1:Q2=1:2 D．Q1:Q2=2:1
二、填空题
5．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）小夏在户外拓展训练中，将一张口香糖的包装锡纸撕成中间窄两端宽的条形，两端分别接在一节干电池的正负极上，锡纸就可以燃烧取火，如图。锡纸通电后燃烧是因为电流的 效应。锡纸从中间先燃烧起来，原因是锡纸中间部分 。
6．（2022秋·福建龙岩·九年级统考期末）某吊扇的电动机工作时电压为220V，线圈中电流为0.3A，线圈电阻为50Ω，该电动机工作1s消耗的电能为 J，产生的热量为 J
7．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）电动自行车有充电、行驶两种状态，局部电路如图。断开开关S，利用充电插口对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （选填 “电源”或“用电器”）。电动机正常工作电压为36V，线圈电阻为1.2Ω，通过电动机线圈的电流为4A，5min内电流通过线圈产生的热量为 J， 电动机消耗的电能为 J。
8．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）一台“6 V 3 W”的迷你型小风扇，电动机线圈电阻为 0.4Ω。该风扇正常工作1 min 消耗的电能为 J，因发热损失的功率为 W。
9．（2022秋·福建南平·九年级统考期末）某型号电饭锅有高温档和低温档两个档位，其原理如图所示，则当开关置于 （选填“1”或“2”）位置时为高温档。已知高温档额定功率是1100 W，当电饭锅以高温档正常工作1 min消耗的电能为 J；若已知低温档额定功率是440W，电阻R= Ω。
三、实验题
10．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）如图是探究“电流通过导体时产生热量多少与哪些因素有关”的实验，甲、乙装置的两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）甲、乙实验通电前，需使两个U形管内的液面 ；
（2）乙装置可探究电流产生热量与 的关系。其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的 不相等。将此装置接到电源两端，通电一段时间，在 （选填“左”或“右”）侧容器中产生的热量较多。若通电一段时间，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。
11．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）如图所示电路中，甲、乙、丙三烧瓶中分别装有等质量的水或煤油，瓶内电阻丝电阻的大小关系为R甲>R乙=R丙，瓶中均插有同型号的温度计。
（1）闭合S2，断开S1、S3，可用于探究串联电路中电流产生的热量与 的关系。若甲瓶温度升高较快，说明串联电路中 越大，电流产生的热量越多；
（2）要比较不同液体的比热容，必须同时闭合开关 ；此时， 瓶中的电阻被短路（选填“甲”、“乙”或“丙”）；
（3）该同学在本次实验中用到的研究方法是 。
12．（2022秋·福建龙岩·九年级统考期末）在“探究电流产生的热量与电阻的关系”的实验中，提供了如图的实验器材，其中R1>R2。
（1）电路中电阻丝的连接方式是为了控制 和通电时间相同；电阻丝放出热量的多少，是通过 来进行判断的；
（2）闭合开关，经过一定的时间，用电阻丝R1加热的煤油温度升高了Δt1，用电阻丝R2加热的煤油温度升高了Δt2，那么Δt1 Δt2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）实验中加热煤油而不用水的主要原因是 。
13．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”，甲、乙电阻丝电阻大小不相同，应该在两烧瓶中加入质量 （选填“相等”或“不等”）的煤油。实验中通过比较相同时间内甲、乙烧瓶中温度计示数变化，可探究电流产生的热量与 有关。在不增减或改变器材的前提下，使用原电路 （选填“能”或“不能”）探究电流产生的热量与电流大小有关。
14．（2022秋·福建福州·九年级统考期末）如图是小刚同学在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器，容器中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值如图所示），U形管中装有等量的液体，图甲和图乙装置均与滑动变阻器串联后分别接到电源上，接通电源观察现象。
（1）实验中通过观察U形管中两液面的高度差来比较电流通过导体所产生热量的多少，这种研究物理问题的方法是 （选填“转换法”或“等效替代法”）；
（2）为了便于实验观察，通电前U形管内两液面应 ，通电后发现电阻丝都发热，但其中一个U形管中的液面高度几乎不变，此现象的原因可能是 ；
（3）利用甲图装置进行实验时，控制通电时间和导体中的电流 ，可以探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；
（4）乙图所示的装置，通电一段时间后，发现左侧U形管液面高度差较大，移动滑动变阻器滑片多次实验 ，均发现左侧U形管液面高度差较大。由此得到的结论是：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量 （选填“越多”或“越少”）。
15．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）在“探究电流产生的热量与电阻大小的关系”的实验中，实验装置如图所示，其中R1＞R2。
（1）实验电路中将R1与R2串联是为了控制通电时间和 相同；电阻丝放出热量的多少，通过 来进行判断；
（2）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入 相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容 （选填“大于”“等于”或“小于”）水的比热容。
16．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）小滨设计实验对“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”进行探究。
（1）为了科学地比较电流通过导体时产生的热量，图中容器A、B、C内应装 相同的煤油。
（2）在实验中，通过观察温度计示数变化量来比较 。
（3）用图甲装置探究时，观察到A的温度计示数变化量比B的大，则A中电阻丝的电阻 （填“大于”或“小于”）5 Ω。
（4）小滨想用图乙装置来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流有关，请判别该方案是否可行，并简述理由： 。
17．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变．
（1）实验中通过 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少．
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系．
（3）在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与 的关系．
（4）甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与 气球（填气球字母标号）相通的电阻丝产生的热量最多．
四、简答题
18．（2022秋·福建宁德·九年级统考期末）物理实验室里经常使用电烙铁，电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元件和导线。工作时，烙铁头温度达到300℃，可以熔化金属锡，而连接它的导线却不怎么热，解释其中的原因。
五、计算题
19．（2022秋·福建厦门·九年级统考期末）如图是家用电吹风的工作原理简图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风。已知此电吹风的热风档额定功率为1100W，通过电动机的电流为1A。某段时间电吹风在热风档正常工作，求：
（1）电路的总电流。
（2）电热丝的电阻。
（3）电动机线圈的电阻为2Ω，通电100s产生的热量。
20．（2022秋·福建三明·九年级统考期末）如图甲是一种电热紫砂壶，这种壶能自动调节炖汤的“火力”，炖出的汤不仅味道香醇，还可节约能源。图乙是它的简化电路图，接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，维持小火炖煮。图乙中L为“6V，10mA”的指示灯，R0为限流电阻，R1＝165Ω和R2＝55Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求：
（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值。
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流。
（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量。
21．（2022秋·福建泉州·九年级统考期末）如图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了智能化控制不同时间段的烹饪温度，即“聪明火”技术，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求：
（1）5~10min，电饭煲的功率；
（2）15~30min，电饭煲产生的总热量；
（3）电热丝R1和R2的阻值分别为多少？
22．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图，其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成；控制电路由电源U、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成；R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，表明烘干机内温度过高。
温度 90 80 66 60 50 46 40 36 35
10 20 40 50 70 80 100 120 130
（1）电热丝R工作时的电流为多少？
（2）电热丝R通电10s产生的热量为多少？
（3）已知控制电路的电源电压U=6V，当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少多高会发出报警信号？
23．（2022秋·福建莆田·九年级统考期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R2=30Ω，只闭合开关S1，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表示数变化了0.1A。
（1）求电源电压；
（2）求定值电阻R1的阻值；
（3）当开关S1、S2均闭合时，求通电10min定值电阻R2产生的热量。
参考答案：
1．D
【详解】A．电风扇工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意；
B．笔记本电脑工作时主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故B不符合题意；
C．LED台灯工作时主要把电能转化为光能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意；
D．电饭锅工作时把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
2．A
【详解】A．由可知，两灯的电阻之比
故A正确；
B．两灯串联起来，则通过两灯的电流相同，接在电压恒为220V的电源两端，灯泡电阻不变，由U=IR可知，两灯的实际电压之比是
故B错误；
C．由P=I2R可知，两灯实际消耗的功率之比
故C错误；
D．由Q=I2Rt可知，相同时间内，两灯实际发热之比
故D错误。
故选A。
3．C
【详解】两容器内装有质量和初温都相等的水和煤油，末温也相等，因为水的比热容较大，根据公式可知，水吸收的热量较多，则电流通过R1产生的热量较多，由电路图可知，电阻R1与R2并联，它们两端的电压U相等，闭合开关，它们的通电时间t相等，由公式，可知放出热量多的，电阻反而小，故R1＜R2，所以C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．A
【详解】当两电阻串联时，总电阻，当两电阻并联时，总电阻，根据可知，相同时间内两种情况下产生的热量之比
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5． 热 电阻大
【详解】[1]锡纸通电后燃烧是因为电流通过锡纸产生热量，是电流的热效应，温度达到着火点，锡纸燃烧。
[2]锡纸撕成中间窄两端宽，则中间部分横截面积小，电阻大，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，故中间部分先燃烧起来。
6． 66 4.5
【详解】[1]该电动机工作1s消耗的电能为
[2]该电动机工作1s产生的热量为
7． 用电器 5760 43200
【详解】[1]在对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器。
[2]电流通过线圈产生的热量
Q=I2Rt=(4A)2×1.2Ω×5×60s=5760J
[3]电动机正常工作消耗的电能
W=UIt=36V×4A×5×60s=43200J
8． 180 0.1
【详解】[1]小风扇正常工作1min消耗的电能为
W=Pt=3W×60s=180J
[2]小风扇正常作时通过线圈的电流为
I=0.5A
则因线圈电阻发热损失的功率为
P'=I2R= (0.5A)2×0.4Ω=0.1W
9． 2 6.6×104 66
【详解】[1]高温烧煮档其功率最大，由P＝可知，此时的总电阻应该最小，由电路图可知，开关S应置于2位置，此时电路为R0的简单电路。
[2]由P＝可得，电饭锅在高温烧煮档正常工作1min产生的热量
Q＝W＝P高t＝1100W×1×60s＝6.6×104J
[3]开关S置于1位置时是保温焖饭档，此时R0与R串联，则电路中的总电阻
R总＝＝110Ω
只有R0工作时处于高温煮饭状态，故R0的电阻为
R0＝＝44Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R的阻值
R＝R总 R0＝110Ω 44Ω＝66Ω
10． 相平 电流 电流 左 装置漏气
【详解】（1）[1]根据转换法，通过U形管内的液面高度差显示电阻丝产生热量多少，故甲、乙实验通电前，需使两个U形管内的液面相平。
（2）[2][3]乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器内电阻的电流大于右侧，而通电时间相同，故可以探究电流产生的热量与电流的关系；其中电阻R3的作用主要是使通过R1和R2的电流不相等。
[4]将此装置接到电源两端，通电一段时间，根据2可知，左侧容器内电阻产生热量多。
[5]若通电一段时间，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，可能是装置漏气了。
11． 电阻 电阻 S1、S2、S3 甲 控制变量法和转换法
【详解】（1）[1]闭合S2，断开S1、S3时，甲、丙烧瓶中电阻丝串联，则流过两电阻丝的电流相等，但电阻不同，可用于探究串联电路中电流产生的热量与电阻大小的关系。
[2]两电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相同，若甲瓶中的温度计示数升高的快，由于R甲>R丙，则说明电阻越大，导体产生的热量越多。
（2）[3][4]要比较不同液体的比热容，需使质量不同的液体吸收相同的热量，通过比较温度变化来比较比热容的大小。烧瓶中水和煤油的质量相等，水和煤油提吸收的热量通过烧瓶中的电阻丝来提供，为使电阻丝在相同的时间内提供的热量相等，根据电路可知，需同时闭合S1、S2、S3时，甲被短路，乙、丙烧瓶中的电阻丝并联（同时乙瓶和丙瓶内装不同液体），并联电路各支路两端电压相等，且R乙=R丙，由可得液体吸收的热量相同。
（3）[5]研究电流产生热量的多少通过观察温度计的示数变化来进行研究，所以该同学在转换法；探究串联电路中电流产生的热量与电阻的关系，需控制电流和通电时间相同，改变电阻；要比较不同液体的比热容，需控制不同液体吸收的热量和质量相同，所以本次实验中还用到的控制变量法。
12． 电流 温度计的示数变化 大于 煤油的比热容小于水的比热容
【详解】（1）[1]闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，所以电路中电阻丝的连接方式是为了控制电流相等。
[2]电阻丝放出热量的多少不能直接观察，是通过温度计的示数变化来进行判断的，这种实验方法叫转换法。
（2）[3]闭合开关，因电流和通电时间相同，R1>R2，根据Q=I2Rt可知，经过一定时间，R1产生的热量多，根据可知Δt1大于Δt2。
（3）[4]为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水做实验，主要是由于煤油的比热容小于水的比热容，质量相同吸收相同的热量，温度变化更明显。
13． 相等 电阻 不能
【详解】（1）[1]由转换法可知，产生热量的多少是通过温度计示数的高低来表现的，这需要控制两烧瓶中煤油的质量相等。
（2）[2]图中两电阻串联，通过两电阻的电流相等，甲乙电阻丝电阻大小不相同，故可探究电流产生的热量与电阻之间的关系。
（3）[3]电路中有滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的阻值，可以改变电路中的电流，但没有计时器，不能控制通电时间相同，故不能探究“电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”。
14． 转换法 相平/齐平 透明容器漏气/U形管气密性不好/U形管堵塞 相等/相同 越多
【详解】（1）[1]实验中没有直接测量电流通过导体所产生热量的多少，而是转换到U形管中两液面的高度差来判断电流通过导体所产生热量的多少，高度差越大，说明产生的热量越多，这是转换法；
等效替代法是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的，它们之间可以相互替代，而保证结论不变。如研究平面镜成像中用没有点燃的蜡烛代替像；在电路中可以用一个合适的电阻替代若干个电阻。
（2）[2]为了更好观察U形管中液柱的高度差的大小，实验前需要让两根U形管中液面相平，在实验过程中可以直接通过较高液柱的长度来判断哪一根U形管中的高度差大。
[3] 通电后电阻丝发热，密闭容器中气体温度升高，压强增大，会推动U形管中液体向另外一边流动，如果容器漏气或者U形管气密性不好，加热后的高温气体会从漏气口泄漏到空气中，U形管中的液面高度会出现几乎不变的情况，从而影响实验的准确性。所以实验中需要保证容器和U形管不漏气且不堵塞。
（3）[4]图甲中是将5Ω和8Ω的两个电阻接入电路，所以图甲是为了探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系，因此需要控制通电时间和通过导体中的电流相等，两电阻应该串联接入电路。
（4）[5]图乙中左边容器为5Ω电阻。右边是两个5Ω电阻并联，但是只有一个5Ω电阻在密闭容器中。所以左边密闭容器中通过电阻的电流大于右边密闭容器中通过电阻的电流。实验过程中改变电路中总电流，发现左侧U形管液面高度差始终较大，说明左边密闭容器内电阻产生的热量多，所以可以归纳得出如下结论：导体电阻相同时，通过导体的电流越大，相同时间内产生的热量越多。
15． 电流 温度计示数的变化 质量 小于
【详解】（1）[1]由电路图可知，两电热丝串联在电路中，通过两电阻的电流相等，通电时间相同。
[2]根据转换法可知，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计示数的变化进行比较的。
（2）[3]为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，根据控制变量法，a、b两瓶中要装入质量相等、初温相同的同种液体。
[4]因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油温度升高的多，用煤油做实验效果更明显，便于观察。
16． 质量（体积） 电流通过导体产生热量的多少 大于 可行，详见解析
【详解】(1)[1]比较电流通过导体时产生的热量，根据控制变量法可知，容器A、B、C内应装质量相同的煤油；
(2)[2]温度计的示数变化量较大，说明吸收的热量较多，通过观察温度计示数变化量来比较电流通过导体产生热量的多少；
(3)[3]由图可知，两电阻串联，通过它们的电流相等，电阻大的在相同时间产生的热量多，升高的温度快，A的温度计示数变化量比B的大，则A中电阻丝的电阻大于5Ω；
(4)[4]该方案可行，两个容器中电阻、通电时间相同，由并联电路电流的规律可知通过容器B电阻的电流大于通过容器C电阻的电流，可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。
17． 气球的体积 电阻 电流 C
【详解】（1）当电阻丝通电后，电流产生热量使瓶内温度升高，从而使气球膨胀，根据气球膨胀的程度大小可知电流通过电阻丝产生的热量的多少．这种方法叫转换法；
（2）甲中阻值不相等两电阻串联，则两电阻中的电流相等，通电时间也相等，所以可探究电流产生热量与电阻大小的关系；
（3）由乙图可知两电阻并联，而B瓶与D瓶电阻相等，电压不相等，则可知两瓶中的电流不同，可探究电流产生的热量与通过电流的关系；
（4）甲图中两电阻串联，则通过两电阻的电流相等，由焦耳定律可得，电阻大的电阻丝发热较多，即B中发热量要多；
乙图中两电阻并联，则电压相等，由Q=W=t可得，电阻小的发热量要多，故C比D发热量要多；而B、D电阻相等，由欧姆定律可得，B中电流小于D中电流，故D中热量要比B中热量多，故C中热量最多．
18．见详解
【详解】电烙铁的烙铁头与导线是串联的，串联电路电流处处相等，烙铁头的电阻远大于导线的电阻，由
可知，使用时烙铁头产生的热量远大于导线产生的热量。
19．（1）5A；（2）55Ω；（3）200J
【详解】解：（1）由图可知电吹风在热风档正常工作时，电动机和电热丝并联，由可知，电路中的总电流为
（2）根据并联电路的电流特点可知，通过电热丝的电流为
由可知，电热丝的电阻为
（3）电动机线圈的电阻为2Ω，通过100s产生的热量为
答：（1）电路的总电流5A。
（2）电热丝的电阻为55Ω。
（3）电动机线圈的电阻为2Ω，通电100s产生的热量为200J。
20．（1）2.14×104Ω；（2）1A；（3）5.28×105J
【详解】解：（1）由电路图可知，指示灯L和R0串联，指示灯L正常工作时，通过灯泡所在支路的电流
I＝10mA＝0.01A
根据串联电路的电压特点可知限流电阻R0两端的电压
U0＝U﹣UL＝220V﹣6V＝214V
限流电阻R0阻值
（2）接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，此时R1、R2串联，维持小火炖煮。通过加热电阻R2的电流
（3）开关S1、S2都闭合时，R1被短路，只有加热电阻R2工作，此时电热紫砂壶“大火”处于加热状态，则电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量
答：（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值为2.14×104Ω；
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流为1A；
（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量为5.28×105J。
21．（1）660W；（2）4.62×105J；（3）110Ω和220Ω
【详解】解：（1）由图丙可知，5~10min，电饭煲的功率为
P=660W
（2）由丙图可知15~30min，电饭煲以660W的功率工作5min，以440W的功率工作10min，根据焦耳定律的计算公式可得，电饭煲产生的总热量为
（3）当开关S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，电饭煲的功率较大，由图丙可知，此时电路的总功率
P=660W
只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，由图丙可知，此时电路的总功率为
P′=440W
根据电功率的计算公式可得，电阻R1的阻值为
电阻R2的电功率为
电阻R2的阻值为
答：（1）5~10min，电饭煲的功率为660W；
（2）15~30min，电饭煲产生的总热量为4.62×105J；
（3）电热丝R1和R2的阻值分别为110Ω和220Ω。
22．（1）4A；（2）8800J；（3）60℃
【详解】解：（1）由电路图可知，电热丝R工作时，衔铁与工作电路中上触点接触，电热丝R单独连接在工作电路中，其两端电压U工作=220V，由题意可知，电热丝的阻值R=55Ω，根据欧姆定律可以得出，电热丝R工作时的电流为
（2）电热丝通电时间为t=10s，由焦耳定律得，电热丝通电10s产生的热量为
（3）由控制电路图可知，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联在控制电路中，则流过三者的电流相等，不计电磁铁的电阻，电磁铁相当于一条导线，则电路中总电阻为
当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，由欧姆定律可知，此时电路中总电阻为
此时，滑动变阻器阻值R2=70Ω，则热敏电阻R1的阻值为
由欧姆定律可知电路中总电阻越小电流越大，则根据题意只要热敏电阻R1≤50Ω，电路就会发出报警，由题中表格可知，温度越高，热敏电阻R1越小，查询表格数据可知，对应热敏电阻R1=50Ω的温度为60℃，则当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少为60℃会发出报警信号。
答：（1）电热丝R工作时的电流为4A。
（2）电热丝R通电10s产生的热量为8800J。
（3）当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少60℃会发出报警信号。
23．（1）3V；（2）15Ω；（3）180J
【详解】解：如图所示，当只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，此时的电流表示数为通过R1的电流，再闭合开关S2，两电阻并联，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，电流表示数变化了0.1A，则R2的电流为0.1A。
（1）电源电压与R2两端电压相等，故电源电压为
（2）定值电阻R1的阻值为
（3）通电10min定值电阻R2产生的热量为
答：（1）电源电压为3V；
（2）定值电阻R1的阻值为15Ω；
（3）当开关S1、S2均闭合时，通电10min定值电阻R2产生的热量为180J。
