【精品解析】初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第6节 电能同步练习

初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第6节 电能同步练习
一、单选题
1．（2023九上·慈溪月考）超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（　　）
A．I= B．W=UIt C．P= D．Q=I2Rt
2．（2023九上·慈溪月考）某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件，设计了如图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是（　　）
A．P乙P乙>P丙
C．P甲=P乙=P丙 D．P甲3．（2023九上·拱墅期末）小乐猜想：“电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”，于是设计了如图所示的装置①和②，先将电阻丝（R1＜R2）分别装入规格相同的烧瓶中，然后将带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶，玻璃管在外侧的一端与相同的瘪气球相连；实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中，正确的是（　　）
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化
B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球丙、丁的体积变化
C．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球
D．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球
4．（2023九上·舟山开学考）小柯说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。小薛说：微波炉很费电，他家的微波炉一使用空气开关就“跳闸”。上述争论中，混淆的两个概念是（　　）
A．电压和电流内流 B．电能和电功率
C．电能和电压 D．电流和电能
5．（2022九上·镇海区期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态
B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态
C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧
D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦
6．（2023九上·长兴期末）两个灯泡L1和L2额定电压均为6V，将两灯串联后接入电路中，接通后发现L2要亮一些，则下列判断正确的是（　　）
A．L1的电阻比L2大
B．串联时L1两端电压比L2大
C．L2的额定功率比L1大
D．若两灯并联，通过L1的电流比L2大
7．（2023九上·上城期末）如图是四种家用电器的铭牌，下列相关说法正确的是（　　）
54cm彩色电视机 工作电压220V 工作频率50Hz 额定功率85W BC-65B电冰箱 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率70W 耗电量0.5kW·h/24h FS-69电风扇 额定电压220V 规格400mm 工作频率50Hz 额定功率65W K-33GW空调机 额定电压220V 工作频率50Hz 制冷/制热电流 6.2A/6.2A
A．彩色电视机在220 V电压下工作时的实际功率为85 W
B．电冰箱连续工作30天需要消耗电能30度
C．使用电风扇比使用空调消耗电能更少
D．空调机制冷和制热两种工作状态下电流做功快慢不同
8．（2023九上·温州期末）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到小灯泡L1比L2亮，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L1的实际功率比L2大
B．灯泡L1对应的电压表示数比L2小
C．灯泡L1、L2规格是相同的
D．可以验证电功率与电流大小的关系
9．（2023九上·温州期末）如图所示分别是小白家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B．小白家10月份消耗的电能为125焦
C．电能表工作时的电流不应超过标定电流10A
D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h
10．（2023九上·余姚期末）如图是家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶），用规格“220V，1200W”这种电水壶在正常工作时烧开水，将质量为1千克、温度为18℃的水，经过一段时间加热把水烧开（在一个标准大气压下）．水的比热为4.2×103焦/千克 ℃，不考虑电水壶的散热。由上述已知条件，可求得的物理量是（　　）
①通过电水壶的电流②电水壶电热丝的电阻③加热的时间④电流做的功。
A．①② B．①②③ C．②③④ D．①②③④
11．（2022九上·余姚月考）如图所示，电阻R和电动机串联接到电路中，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（　　）
A．W1＜W2 Q1＝Q2 B．W1＝W2 Q1＝Q2
C．W1＝W2 Q1＞Q2 D．W1＜W2 Q1＜Q2
12．（2023九上·杭州期末）用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图（图乙）。下列说法错误的是（　　）
A．电源电压为16V
B．R＝R0＝8Ω时，R的功率最大
C．虚线b表示的是R的功率与电流的关系
D．当电流表示数为0.5安时，R消耗的功率为5W
13．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（　　）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
14．（2023九上·余姚期末）如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（　　）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
15．（2023九上·三台期末）现有R1、R2两个电阻，它们的U-I关系图象分别如图甲、图乙所示，将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，下列说法正确的是（　　）
A．该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B．通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C．电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D．电阻R1与电阻R2的电功率相等
16．（2022九上·舟山月考）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．图线A是电阻R1的I-U关系图象
B．电源电压为14V
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．R1消耗的最大功率是16.2W
二、填空题
17．（2023九上·温州期末）如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 　 　，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率超过1×1012瓦，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 　 　。
18．（2023九上·拱墅期末）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入，如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，使连接处的电阻更　 　（选填“大”或“小”），当电流、通电时间一定时，根据　 　（用公式表示）的原理，连接处产生的热量少，从而保证温度不会过高，这样会更安全。
19．（2023九上·余姚期末）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟，
（1）该取暖器消耗的电能为　 　焦耳；
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则这段时间房间里空气温度升高了　 　℃ (数字准确到小数点后一位)。[空气的比热为1000J/(kg．℃)]
20．（2023九上·柯城期末）有两个用电器，一个是“220V 100W”的电风扇，另一个是“220V 100W”的电熨斗，在额定电压下工作相同的时间，这两个用电器消耗的电能 　 　（填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”），产生的热量 　 　（填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”）。
21．（2022九上·镇海区期末）如图是小科研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。小科先抓住转轴（防止电动机转动），合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U）。请你回答：
（1）电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为 　 　（用符号表达）。
（2）电动机转动时，电路中电流做的功 　 　电路中产生的热量（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）电动机转动后小灯泡的亮度会变 　 　（填“暗”或“亮”）。
22．（2023九上·上城期末）徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火档”工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6 min，则微波炉的电功率为　 　W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18
min，则本月底抄表读数至少为　 　；
（3）该电能表　 　 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
23．（2023九上·丽水期末）如图是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图，请据图回答：
（1）四种电器中额定功率最大的是　 　；
（2）白炽灯正常工作时电流　 　安（精确到0.01）。
24．（2023九上·海曙期末）小科用如图所示的电路进行实验，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P从变阻器R的一端逐渐移到某位置的过程中，小科多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R的P-I图像，实验中电流表和电压表均安全。
（1）滑动变阻器的最大阻值为　 　Ω， 电源电压是　 　V。
（2）求出图中最高点A点的纵坐标为　 　W。
三、实验探究题
25．（2023九上·宁海期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮）。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率　 　（选填“A”或“B”）端移动。
（3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为　 　W。
（4）若用第（2）题中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
26．（2023九上·金华期末）小科准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，实验室有如下器
材：电源(电压为6V)、电流表(0～0.6A、0～3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、导线若 干、滑动变阻器两只：R1(10Ω 0.5A)，R2(20Ω 0.5A)。
（1）小科在正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的 故障可能是. ；
A． 灯泡短路 B． 灯泡断路
C． 滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（2）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图甲所示，则此时通过 小灯泡的电流是. 　 　 A；
（3）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器.　 　 ；(选填“R1”或“R2”)
（4）小科根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙)， 则小灯泡的额定功率为　 　 W。
27．（2023九上·慈溪月考）在”测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω)，电流表(0~0.6A、0~3A)，电压表(0~3V、0~15V)，开关和导线若干，另有标有：“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。
（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整；
（2）本实验选择的滑动变阻器是　 　(填”R1”或”R2”)；
（3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是______。(填字母代号)
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能
28．（2023九上·三台期末）如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为　 　，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为　 　A，U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：相同时间内，当电阻相同时，　 　，产生的热量越多。
29．（2022九上·舟山月考）兴趣活动课上小科利用自己连接的电路测出小灯泡的电功率。所用电源（为2V整数倍）保持不变，小灯标有“2.2V”字样。移动滑片使变阻器的阻值最大，闭合开关，发现此时小灯泡亮度较暗，两电表示数如图乙、丙所示。
（1）此时电压表读数为　 　V。根据以上的信息判断小科连接的电路。在图甲上用笔画线补充完整　 　；
（2）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表读数。当电压表的示数为　 　V时，小灯正常发光。如果此时电压表指针从图示位置变化的角度是电流表指针变化角度的5倍。由此可计算小灯的额定功率为　 　W。
四、解答题
30．（2023九上·南浔期末）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，回答下列问题：
（1）通电后透明容器中空气的内能增大是通过　 　的方式改变的，图甲所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量多少跟　 　大小的关系；
（2）如果实验乙通过容器①电阻丝的电流是2A，则容器②内电阻丝在1miN内产生的热量是　 　J。
31．（2023九上·余姚期末）电磁炉有方便、高效、节能、卫生、安全的性能，已成为广受欢迎、普遍使用的新型灶具。在家庭电路上使用功率为1500W的电磁炉来烧水，将1kg20℃的冷水加热到100℃，需4分钟。求。
（1）水吸收的热量。
（2）电流做的功。
（3）电磁炉的效率。[c水＝4.2×103J/（kg ℃））]
32．（2023九上·丽水期末）近几年，由于疫情的影响催生了“宅经济”，厨房小家电市场火热。小明家购买了一只电饼铛，图乙为该电饼铛的简化电路图，RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦。S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。小明用该电饼铛上下盘共同工作烙一只油饼耗时2.5分钟，发热管温度和工作时间关系如图丙。
（1）为保护电路，熔断器应与　 　相连（填“火线”、“零线”或“地线”）；
（2）求R1的电阻值(精确到0.01)；
（3）求小明用电饼铛烙一只油饼所消耗的电能。
33．（2023九上·慈溪月考）如图所示的电锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关(当锅体温度达到设定温度时，当锅体温度低于一定值时自动闭合)，R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0挡为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，温控开关S2的状态是　 　(选填”断开”或”闭合”)。
（2）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是　 　
（3）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ挡工作5分钟，求发热管消耗的电能。
34．（2023九上·宁海期末）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 　 　（选填“高温挡”或“低温挡”）。
（2）电阻丝R1的阻值。
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
（4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？
35．（2022九上·镇海区期末）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。
（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据电流的热效应分析判断。
【解答】当电流经过导体时都会发热，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，使用超导体为导线时，导线的电阻几乎为零，那么电流产生的热量为零，从而减小电能损耗，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式分析判断。
【解答】根据图片可知，甲中只有灯泡L1，电阻为R1；
乙中两个灯泡串联，总电阻为R串；
丙中两个灯泡并联，总电阻为R并；
则总电阻R丙根据可知，总功率P丙>P甲>P乙。
故选A。
3．【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）（2）根据控制变量法的要求分析判断；
（3）（4）比较各个电阻产生热量的多少，从而判断气球体积的大小变化即可。
【解答】根据题意可知，电阻产生的热量越多，则烧瓶内气体温度越高，那么气球的体积越大。
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻相同而改变电流的大小，而甲和乙中两个电阻串联电流相同，而电阻不同，故A错误；
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系，需要控制电流大小和时间相同，改变电阻大小，因此可以比较甲和乙气球的体积变化，故B错误；
CD.甲和乙中两个电阻串联，通过的电流相等，根据Q=I2Rt可知，乙中电阻产生的热量多，即Q乙＞Q甲。丙和丁中两个电阻并联，它们的电压相等，根据可知，丙中电阻产生的热量多，即Q丙＞Q丁。①和②中电源电压相等，则丁的电阻两端的电压肯定大于乙的电压，根据可知，丁产生的热量大于乙产生的热量，即Q丁＞Q乙。比较可知，产生热量最多的是丙，则体积变化最大的是丙气球，故C正确，D错误。
故选C。
4．【答案】B
【知识点】电功的实质；电功率
【解析】【分析】根据公式W=Pt可和据分析判断。【解答】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，空气开关会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选B。
5．【答案】C
【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）（2）根据公式比较开关在不同状态下的总功率的大小，从而确定对应的状态；
（3）根据公式计算R3的阻值；
（4）根据Q=W=Pt计算暖风机消耗的电能。
【解答】图甲中，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，只有R2单独工作，此时总电阻为R2；
根据串联电路的电阻规律可知，R串>R2；
根据公式可知，总功率P串那么前者为低温档，后者为高温档，故A、B正确不合题意；
图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，
则R3阻值，故C错误符合题意；
暖风机消耗电能 Q=W=Pt=200W×60s= 1.2×104 J，
故D正确不合题意。
故选C。
6．【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据串联电路的特点，结合电功率，欧姆定律分析判断。
【解答】两个灯泡串联后，通过它们的电流大小相等。L2灯泡更亮些，则它的实际功率更大些，根据P=I2R可知，灯泡L2的电阻比L1的电阻大，故A错误；
根据U=IR可知，串联时L2的电压比L1的电压大，故B错误；
根据可知，电阻R2>R1，则额定功率P2两灯并联时，它们两端的电压相等，根据U=IR可知，通过灯泡L2的电流比L1小，故D正确。
故选D。
7．【答案】A
【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）根据电视机的额定功率判断；
（2）根据W总=nW计算；
（3）根据W=Pt分析判断；
（4）根据P=UI分析判断。
【解答】A.根据图片可知，彩色电视机的额定功率为85W，即在220V电压下工作时的实际功率为85W，故A正确；
B.电冰箱每天消耗电能0.5kW·h，则连续工作30天消耗的电能：W总=nW=0.5kW·h×30=15kW·h，故B错误；
C.根据公式W=Pt可知，消耗电能的多少与电功率和时间大小有关，则电风扇的电功率小不一定消耗的电能少，故C错误；
D.空调机制冷和制热时的电流相同，根据P=UI可知，两种状态下电功率相等，即做功快慢相同，故D错误。
故选A。
8．【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）灯泡的实际功率越大，则亮度越大；
（2）根据P=UI比较电压表的示数大小；
（3）规格相同时，两个灯泡的亮度相同；
（4）根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】根据图片可知，灯泡L1与L2串联，电压表分别与它们并联，分别测它们的电压。
A.灯泡的亮度L1大于L2，则灯泡L1的实际功率大于L2，故A正确；
B.已知实际功率P1>P2，通过它们的电流I1=I2 ，根据P=UI可知，L1的电压大于L2的电压，故B错误；
C.如果两个灯泡的规格相同，那么它们的电阻相等。根据P=I2R可知，两个灯泡的实际功率相等，则它们的亮度相同，故C错误；
D.探究电功率与电流大小的关系时，必须控制电压相同而改变电流，故D错误。
故选A。
9．【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据电能表的功能判断；
（2）前后电能表的示数之差等于消耗的电能；
（3）（4）根据电能表的铭牌判断。
【解答】A.电能表是测量电路消耗电能的仪表，故A错误；
B.小白家10月份消耗的电能为：5713.4kW·h-5588.4kW·h=125kW·h，故B错误；
C.根据“10（20）A”可知，该电能表工作时的电流不应超过标定电流20A，故C错误；
D.根据“1600imp（kW h）”可知，该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h，故D正确。
故选D。
10．【答案】D
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电水壶烧水，电能转化成内能。不考虑电水壶的散热时 W=Q。根据电功率公式、热量公式分析即可.
【解答】根据“220V，1200W”已知电水壶的额定电压和额定功率，由 P=UI可得。所以①可求。
。所以②可求。
根据水升高的温度可以求出水吸收的热量，
因为不考虑电水壶的散热，所以 W=Q=3.444105焦，所以④可求。
根据W=Pt可知t=，所以③可求。
所以选：D。
11．【答案】A
【知识点】电功计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）电阻R和电动机串联接到电路中，开关接通后，通过电阻R和电动机的电流相等；已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，根据焦耳定律判断电流产生热量的关系。
（2）对电阻R来说，电流所做的功（消耗的电能）等于电流产生的热量；电动机正常工作时是非纯电阻用电器，电流所做的功（消耗的电能）大于电流产生的热量。【解答】电阻R和电动机串联接到电路中，开关接通后，
根据串联电路的电流特点可知：通过电阻R和电动机的电流相等；
已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，根据焦耳定律Q=I2Rt可知：Q1=Q2，故C、D错误；
对电阻R来说，电流所做的功W1=Q1，
电动机正常工作时是非纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为内能、大部分转化为机械能，则电流所做的功（消耗的电能）大于电流产生的热量，即：W2＞Q2，
所W1＜W2，故A正确，B错误。
故选A。
12．【答案】D
【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）由P=I2R分析可知，实线所表示对应功率与电流关系；
（2）由图像知，电路中最大电流为2A，此时变阻器连入阻值为0，电路为R0的简单电路，由P=UI计算电源电压；
（3）由图乙中R0的功率与电流关系图像知，电流2A时，其功率为32W，由P=I2R计算R0的阻值；
由U=IR计算电流表0.5A时R0两端电压，由串联电路特点可得R的两端电压，由P=UI计算R消耗的功率；
（4）根据电功率P=I2R的推导式表示出滑动变阻器的电功率为，并判断出滑动变阻器的最大功率。【解答】研究电功率和电流的关系，通过调节变阻器R的滑片改变电路中电流，
由P=I2R知，在电阻一定时，电功率P与电流I是二次函数关系，R0＞0，所以图像开口向上，图乙中实线a是定值电阻R0的功率与电流的关系，虚线b表示滑动变阻器R的功率与电流关系，故C正确不合题意；
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，
当滑动变阻器R连入阻值为0时，电路为R0的简单电路，电路的电路中电流最大，
由图像知此时的电流I=2A，P0=32W，
由P=UI可得，电源电压：，故A正确不合题意；
由图乙中，R0的功率与电流关系图像知，I=2A时，P0=32W，
由P=I2R可得，R0的阻值；；
由欧姆定律可得，当电路中电流I′=0.5A时，R0两端电压：
U0′=I′R0=0.5A×8Ω=4V，
由串联电路特点知，此时R两端电压：
UR=U-U0′=16V-4V=12V，
R消耗的功率：
PR=URI′=12V×0.5A=6W，故D错误符合题意；
滑动变阻器的电功率为：
，
当R=R0=8Ω时，R的功率最大，故B正确不合题意。
故选D。
13．【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当L1两端的电压为100V时，根据图像得出通过L1的电流，根据P=UI求出L1的实际功率；
（2）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知通过灯泡L1的电流，根据串联电路电流规律可求出通过灯泡L2的电流，根据图像可知灯泡L2两端的电压，根据P=UI求出L2的功率；
（3）当通过L2的电流为0.45A时，根据图像得出L2两端的电压，根据W=UIt求出消耗的电能；
（4）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，根据图像可知L1两端的电压，根据并联电路电压规律可得通过L1的电流，根据P=UI求出L1的功率.【解答】A.根据图像可知，当L1两端的电压为100V时，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1=U1I1=100V×0.2A=20W，故A正确不合题意；
B.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1=0.1A，
根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2=I'1=0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2=20V，L2的功率为：P2=U2I'2=20V×0.1A=2W，故B错误符合题意；
C.当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J，故C正确不合题意；
D.将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2=220V。
根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1=U''2=220V；
由图像可知，通过L1的电流I''1=0.3A，L1的功率为：P1=U''1I''1=220V×0.3A=66W，故D正确不合题意。
故选B。
14．【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】根据知：“6V6W"的灯泡电阻为：6Ω，“6V4W"的灯泡电阻为：9Ω。当在ab间接入“6V6W"的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；若在 ab 间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，电路的总电阻变大，电流变小，所以灯L不能正常发光：电流变小时，由U=IR知：灯L两端的电压变小，所以接入的灯泡分得的电压变大(电源电压不变)，因此换接的灯泡可能被烧毁：由P=I2R可知，在灯L的电阻不变时，电流变小，则灯L的实际功率变小，即灯L变暗；由P=UI知，电源电压不变，总阻值变大，总电流变小，则电路消耗的总功率变小。
【解答】A、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以A错误；
B、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以B正确；
C、换接的灯泡两端的电压变大，所以换接的灯泡可能会烧坏，所以C正确；
D、电路中的电源电压不变，总电阻变大，总电流变小， 电路总功率要变小 ，所以D正确。
所以选：A。
15．【答案】A
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 R1 的U-I关系图是一条直线，因此R1 的阻值保持不变，R2 的U-I关系图是一条曲线，说明R2的阻值会随温度的改变而改变
【解答】A. 两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端 ，串联电路电流相等，通过观察甲和乙，当电流为0.2A时，R1的电压U1为4V，R2的电压U2为2V，电源电压为2V+4V=6V，符合题意，根据 ，，A正确
B. 两电阻是串联后接入电源的，所以通过的电流是相等的，B错误
C. 根据A中分析，电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压不相等，C错误
D. 通过电阻R1与电阻R2 的电流相等，但R1和R2的阻值不相等，根据功率P=I2R，可得两者功率不相等，D错误
故答案为：A
16．【答案】D
【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】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据滑片的位置和电压表示数大小判断两电阻的I-U关系图线；
（2）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，电阻R1的功率最小，根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（3）根据欧姆定律求出R2的阻值；
（4）根据图像确定R1两端的最大电压，通过它的最大电流，最后根据P=UI计算R1的最大电功率。【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
所以由图象可知，图线A为滑动变阻器R2的I-U关系图象，图线B为电阻R1的I-U图象，故A错误；
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I-U图象可知，电路中的最小电流I=0.2A，此时R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U=U1+U2=4V+14V=18V，故B错误；
由可得，滑动变阻器的最大阻值：，故C错误；
根据图像B可知，R1的最大电压等于电源电压为18V，最大电流为0.9A，
则R1消耗的最大电功率为：P1大=U总I大=18V×0.9A=16.2W，故D正确。
故选D。
17．【答案】（1）聚变
（2）2.16×1015J
【知识点】核裂变与核聚变；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据太阳的发光原理解答；
（2）根据W=Pt计算即可。
【解答】（1）其反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”每小时的发电量为：W=Pt=1×1012W×60%×3600s=2.16×1015J。
18．【答案】小；Q=I2Rt
【知识点】影响电阻大小的因素；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
（2）根据焦耳定律的公式解答。
【解答】（1）这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，使连接处的电阻更小；
（2）当电流、通电时间一定时，根据 Q=I2Rt 的原理，连接处产生的热量少，从而保证温度不会过高，这样会更安全。
19．【答案】（1）1.44× 106
（2）4.8
【知识点】热量的计算；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算；
（2）根据Q=cm△t计算即可。
【解答】（1）该取暖器消耗的电能为：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J；
（2）根据Q=cm△t得到：1.44×106J×15%=1000J/(kg．℃)×45kg×△t；
解得：△t=4.8℃。
20．【答案】一样多；电熨斗多
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt比较用电器消耗电能的多少；
（2）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，电熨斗和电风扇的功率相等，工作时间相等，根据W=Pt可知，这两个用电器消耗的电能一样多。
（2）电熨斗将电能几乎全部转化为内能，而电风扇将电能转化为机械能和内能，因此产生热量较多的是电熨斗。
21．【答案】（1）
（2）＞
（3）暗
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由Q=W=t计算电路产生热量；
（2）从灯和电动机工作时的能量的转化分析解答；
（3）由电动机在两种情况下消耗电能与产生热量的关系，根据电功和焦耳定律公式分析两种情况下电路中电流大小，从而判断灯泡亮度的变化情况。【解答】（1）由图知，灯泡与电动机串联，电动机不转时，电流通过电动机将电能全部转化为内能，
所以t时间内电流在电路中产生的热量：Q=W=t；
（2）灯泡工作时，将电能转化内能，即电流通过灯泡做的功等于灯丝产生的热量；
在电动机转动时，电动机将电能转化为机械能和内能，即电流通过电动机做的功大于电动机线圈产生的热量，所以整个电路中，电流做的功大于电路中产生的热量；
（3）电动机转动后，电动机将电能转化为内能和机械能，使得电能转化成的内能减小，
所以未转时，，
电动转动时，Q'=（R+r）t，
则：；
所以I1＞I2，
即：电动机转动时，通过灯泡电流较小，故灯泡会更暗。
22．【答案】（1）1000
（2）2517.6
（3）能
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据计算出微波炉消耗的电能，再根据计算出微波炉的电功率。
（2）首先根据W=Pt计算出微波炉本月消耗的电能，再与月初的电能表示数相加即可。
（3）根据P=UI计算出电能表承载的最大电功率，然后与两台微波炉的电功率之和进行比较即可。
【解答】（1）微波炉消耗的电能：；
微波炉的电功率：。
（2）本月微波炉消耗的电能：W=Pt=0.1kW×（0.3h×30）=0.9kW·h；
则月底电能表的示数为：2508.6kW·h+0.9kW·h=2517.6kW·h。
（3）根据电能表的铭牌可知，允许通过的最大电流为20A，
则允许承载的最大电功率：P=UI=220V×20A=4400W；
两台微波炉的电功率：1000W×2=2000W；
因为2000W<4400W，
所以该电能表可以承载两天微波炉同时工作。
23．【答案】（1）电视机
（2）0.23
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式分析比较额定功率的大小；
（2）根据计算白炽灯的额定功率，再根据计算白炽灯正常工作的电流。
【解答】（1）根据可知，当消耗的电能相同时，额定功率与时间成反比。根据图片可知，电视机的工作时间最短，则电视机的额定功率最大。
（2）白炽灯消耗1度电的时间为20h，则它的额定功率为：；
则白炽灯正常工作的电流为：。
24．【答案】（1）20；12
（2）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）根据图像确定滑动变阻器的两个电功率以及对应的电流值，根据分别计算出对应的电压值，最后根据U总=U0+U变列出方程计算出电源电压和R0，计算出变阻器的最大阻值。
（2）当滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值时，它的电功率最大。
【解答】（1）根据图片可知，滑动变阻器与R0串联，电压表的变阻器的电压，电流表的总电流。
当电流为0.5A时，变阻器的功率为5W；当电流为2A时，变阻器的功率为8W；
根据公式分别计算出对应的电压表的示数为10V和1V；
根据U总=U0+U变得到：U总=0.5A×Ｒ0＋10Ｖ；
U总=2A×Ｒ0＋4Ｖ；
联立解得：U总=12V，R0=4Ω；
滑动变阻器的最大阻值为：。
（2）当R变=R0=4Ω时，滑动变阻器的功率最大；
根据串联电路的分压规律可知，此时U变=U0=6V；
则变阻器的最大功率为：。
25．【答案】（1）
（2）B
（3）0.6
（4）偏大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡亮度变化确定变阻器的阻值变化，再结合滑片移动方向确定变阻器接线柱的选择方式即可。
（2）首先根据乙图确定电压表的示数，再与灯泡的额定电压进行比较，从而确定电压表的示数变化方向，接下来根据U=IR分析电路总电阻的变化，最终确定滑片的移动方向。
（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此计算出每个灯泡两端的电压，再根据丙图确定此时通过灯泡的电流，最后根据P=UI计算电路的总功率。
（4）注意分析灯丝电阻随温度的升高而增大对电功率的影响。
【解答】（1）滑动变阻器应该与开关串联。小灯泡变亮则电流增大，那么总电阻减小，即滑动变阻器的阻值减小。根据甲图可知，当滑片向右移动时，滑片右边的电阻丝阻值减小，那么应该将右边接入电路，即选择右下角的B接线柱，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2V。由于2V＜2.5V，所以电压表的示数要增大。根据U=IR可知，此时的总电流要减小，而总电阻要减小，即滑动变阻器的阻值要减小，因此滑片向B端移动。
（3）两个完全相同的小灯泡串联在3V电源上，根据串联电路的分压规律可知，此时每个小灯泡两端的电压都是1.5V。根据丙图可知，此时通过灯泡的电流为0.2A，此时电路的总功率为：P=UI=3V×0.2A=0.6W。
（4）第（2）题中灯泡的电压低于额定电压，此时灯丝温度低，因此此时灯泡的电阻偏小。根据公式可知，按此方法计算出的灯泡的额定功率比真实值偏大。
26．【答案】（1）B
（2）0.14
（3）R2
（4）0.625
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，然后与各个选项进行比较即可；
（2）根据图甲确定电流表的量程和分度值，再根据指针的位置读出示数；
（3）根据欧姆定律计算出灯泡正常发光时变阻器接入的阻值，然后与两个变阻器的阻值进行比较即可；
（4）从图乙中确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）A. 灯泡短路时，灯泡不亮，但是肯定会有电流经过电流表，则电流表肯定有示数，与题意不符，故A不合题意；
B. 灯泡断路时，灯泡不亮，而电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的示数很小，几乎为零。而电压表测量电源电压，因此它有示数，故B符合题意；
C. 滑动变阻器短路时，会有电流经过灯泡，则灯泡肯定发光，与题意不符，故C不合题意；
D.滑动变阻器断路时，整个电路发生断路，那么电压表的示数为零，与题意不符，故D不合题意。
故选B。
（2）根据图甲可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.14A。
（3）根据图乙可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A；
滑动变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V；
则变阻器接入的阻值为：；
比较可知，应该选择变阻器R2。
（4）灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
27．【答案】（1）
（2）R1
（3）B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定电器元件的串并联关系，确定电表的量程和接线柱，注意变阻器接线一上一下。
（2）根据UR=U-UL计算出灯泡正常发光时变阻器的电压，再根据串联电路的分压规律计算变阻器的阻值即可；
（3）测量灯泡的额定功率，关键是测出灯泡正常发光时的电流，注意分析能够确定灯泡正常发光的状态即可。
【解答】（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择的量程为0～3V。灯泡的电阻约为8Ω，所以小灯泡的额定电流约为：，因此电流表选择的量程为0～0.6A。电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，如下图所示：
；
（2）电源电压恒为4.5V，当灯泡正常发光时，
滑动变阻器两端的电压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；
即；
解得：R=6.4Ω；
故选R1。
（3）图乙中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；
图丙中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；
故选B。
28．【答案】（1）5
（2）0.5；电流越大
【知识点】串、并联电路的电流特点；焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】影响电热的因素有：电路大小、电阻大小以及通电时间。
【解答】（1）根据题意，改变了两容器内电阻丝的电流，因此需要控制电阻大小不变，所以右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω。
（2）第1空、 右侧容器中的电阻丝与上方电阻丝并联，且它们的电阻相同，分到的电流相同，所以电流大小为0.5A。
第2空、 左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明左侧电阻丝产生的热量大于右侧电阻丝产生的热量，因此说明：相同时间内，当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。
故答案为：（1）5 （2）0.5 电流越大
29．【答案】（1）2.8；
（2）1.8；0.396
【知识点】电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数。根据实验目的确定电器元件的串并联关系，注意电表量程和接线柱的选择，变阻器接线“一上一下”。
（2）根据题意确定电源电压，再根据U变=U总-UL确定灯泡正常发光时电压表的示数。将前后两个电压表的示数比较，确定电压表示数的变化量，进而确定电流表示数的变化量，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）根据图乙可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.8V。
小灯泡的额定电压为2.2V，比较可知，电压表肯定与滑动变阻器串联。根据变阻器接线“一上一下”，且与灯泡串联，作图如下：
（2）电源电压为2V的整数倍，那么电源电压应为4V。
当灯泡正常发光时，电压表的示数为：U变=U总-UL=4V-2.2V=1.8V。
当电压表的示数从2.8V变为1.8V时，电压表示数减小：2.8V-1.8V=1V；
那么电压表的指针偏转10格，
则电流表指针偏转：10格÷5=2格；
即电流表示数增大：0.02A×2=0.04A；
根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则原来的示数为0.14A；
那么变化后的示数为：0.14A+0.04A=0.18A；
那么灯泡的额定功率：P=UI=2.2V×0.18A=0.396W。
30．【答案】（1）热传递；电阻
（2）300
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移。根据甲图分析哪个因素不同，哪些因素相同即可。
（2）首先根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过容器②电阻丝的电流，再根据Q=I2Rt计算产生的热量。
【解答】（1）通电后，电阻丝发热，空气从电阻丝吸收热量，则透明容器中空气的内能增大是通过热传递的方式改变的。根据甲图可知，两个电阻丝串联，即电流相等，而两个电阻丝阻值不同，那么该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系。
（2）根据乙图可知，容器①电阻丝在干路上，容器②电阻丝在支路上。
由于②容器中电阻丝和容器外电阻丝阻值相同，那么通过它们的电流相等，
根据I总=I1+I2可知，都是干路电流的一半，也就是1A。
则容器②内电阻丝在1min内产生的热量为：Q=I2Rt=（1A）2×5Ω×60s=300J。
31．【答案】（1）解：水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt
＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）
＝3.36×105J；
答：水吸收的热量为3.36×105J。
（2）解：消耗的电能：
W＝Pt＝1500W×4×60s＝3.6×105J；
答：电流做的功为3.6×105J。
（3）解：电磁炉的效率：
。
答：电磁炉的效率为93.3%。
【知识点】能量利用效率；比热容；热量的计算；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）水吸收的热量可根据题中已知的水的质量，比热，升高的温度直接利用热量的计算公式Q=cmt求解。
（2）电流做的功可根据W=Pt求解。
（3）电磁炉工作时将电能转化成内能，所以有用功就是获得的内能，总功就是消耗掉的电能，效率是有用功和总功的比值。
32．【答案】（1）火线
（2）解：R=U2/P=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3）解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：R1的电阻值为37.23欧。烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
【知识点】家庭电路的组成与连接；熔断器的作用及保险丝的选择方法；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】 物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率；就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。（P=U·I）对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式P=I2R和P=U2 /R。
【解答】（1） 火线的电压为220V；零线的电压为0V；地线的电压为0V；为保护电路，熔断器应与火线相连；
（2） 已知 RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦
解：R1=U2/P1=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3） S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。
所以 解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
故答案为：（1）火线（2） 解：R=U2/P=(220伏)2/1300瓦-37.23欧 （3） 解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：R1的电阻值为37.23欧。烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
33．【答案】（1）闭合
（2）bc
（3）1.5×105J
【知识点】功的计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据开始工作确定发热管的工作状态，据此确定温控开关的开合情况；
（2）根据分析变阻器接入阻值的变化即可；
（3）根据计算出IV档时接入的阻值，然后根据“电热丝均分为四段”可知，III档时接入阻值为IV档时的2倍，最后根据W=t计算III档时产生的热量即可。
【解答】（1）S1从0挡转到Ⅰ挡刚开始工作，即此时发热管被接通，因此温控开关S2的状态闭合；
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是热传递；
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，
由可知，此时连入电路的电阻最小，即接入电阻丝的长度变短，
那么则应将b、c连入电路；
（4）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，
则Ⅳ挡加热时的电阻为：，
所以Ⅲ挡工作时的电阻为：RⅢ=2RⅣ=2×48.4Ω=96.8Ω，
所以电火锅在Ⅲ挡工作5分钟消耗的电能为：W=t=×5×60s=1.5×105J。
34．【答案】（1）高温挡
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡；
由 可知R1的阻值：R1＝ ＝48.4Ω
（3）由 可可知，
使用高温档工作3h产生的热量为：Q=W=Pt＝2200W×3×3600s＝2.376×107J。
（4）由可知，该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，
该电路的实际电压：。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片确定电路的串并联关系，利用公式比较不同情况下电功率的大小关系即可；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡，根据公式 计算R1的阻值。
（3）根据Q=W=P高t计算即可；
（4）根据可求出该加热器在低温挡工作时该电路的实际电压。
【解答】（1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，
由可知，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；
35．【答案】（1）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联（如下图所示），
∵U0＝1.2V，I＝0.3A，
∴电阻R0的阻值为：R0＝ ＝4Ω
答：定值电阻R0的阻值为4Ω。
（2）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，∵灯泡L1正常发光时，
∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1＝8V，
又∵此时R0消耗的功率为P0＝1W，而R0＝4Ω，
∴此时电路中的电流为：I0＝ ＝0.5A，即I1＝I0＝0.5A，
灯泡L1的额定功率为：P1＝U1I1＝8V×0.5A＝4W
答：灯泡L1的额定功率为4W
（3）开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联（如下图所示），
当电路达到最大总功率时，应该有一盏灯泡正常发光，
由（2）可知，灯泡L1的额定电流为0.5A，由图象可知灯泡L2的额定电流为0.6A，
所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A。
此时，L1正常发光，电路中的电流为I1＝I2＝0.5A，
从灯泡L2的U﹣I图象可知，当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压为U2＝4V，
则电源电压为：U＝U1+U2＝8V+4V＝12V，
∴电路允许达到的最大总功率：P总＝UI1＝12V×0.5A＝6W
答：电路允许达到的最大总功率为6W
【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）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流，根据公式 计算定值电阻R0的阻值。
（2）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，根据灯泡L1正常发光确定它两端的电压。然后根据公式I1=I0=P0=I02R0计算通过电路的电流（灯泡L1的额定电流），最后根据公式 P1＝U1I1 计算灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联。比较灯泡L1和L2的额定电流大小，从而确定串联电路中允许通过的最大电流。接下来根据图像和串联电流的电压规律 U＝U1+U2 计算出最大电源电压，最后根据公式 P总＝UI1 计算电路的最大总功率。
1 / 1初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第6节 电能同步练习
一、单选题
1．（2023九上·慈溪月考）超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（　　）
A．I= B．W=UIt C．P= D．Q=I2Rt
【答案】D
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据电流的热效应分析判断。
【解答】当电流经过导体时都会发热，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，使用超导体为导线时，导线的电阻几乎为零，那么电流产生的热量为零，从而减小电能损耗，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．（2023九上·慈溪月考）某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件，设计了如图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是（　　）
A．P乙P乙>P丙
C．P甲=P乙=P丙 D．P甲【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式分析判断。
【解答】根据图片可知，甲中只有灯泡L1，电阻为R1；
乙中两个灯泡串联，总电阻为R串；
丙中两个灯泡并联，总电阻为R并；
则总电阻R丙根据可知，总功率P丙>P甲>P乙。
故选A。
3．（2023九上·拱墅期末）小乐猜想：“电流通过导体产生的热量的多少可能跟电流、电阻和通电时间有关”，于是设计了如图所示的装置①和②，先将电阻丝（R1＜R2）分别装入规格相同的烧瓶中，然后将带有相同的玻璃管的塞子塞紧烧瓶，玻璃管在外侧的一端与相同的瘪气球相连；实验过程中电源电压保持不变。下列叙述中，正确的是（　　）
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，可比较气球甲、乙的体积变化
B．探究电流产生的热量与电阻大小的关系，可比较气球丙、丁的体积变化
C．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是丙气球
D．装置①和②同时实验，通电相同时间后，体积变化最大的气球是甲气球
【答案】C
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）（2）根据控制变量法的要求分析判断；
（3）（4）比较各个电阻产生热量的多少，从而判断气球体积的大小变化即可。
【解答】根据题意可知，电阻产生的热量越多，则烧瓶内气体温度越高，那么气球的体积越大。
A.探究电流产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻相同而改变电流的大小，而甲和乙中两个电阻串联电流相同，而电阻不同，故A错误；
B.探究电流产生的热量与电阻大小的关系，需要控制电流大小和时间相同，改变电阻大小，因此可以比较甲和乙气球的体积变化，故B错误；
CD.甲和乙中两个电阻串联，通过的电流相等，根据Q=I2Rt可知，乙中电阻产生的热量多，即Q乙＞Q甲。丙和丁中两个电阻并联，它们的电压相等，根据可知，丙中电阻产生的热量多，即Q丙＞Q丁。①和②中电源电压相等，则丁的电阻两端的电压肯定大于乙的电压，根据可知，丁产生的热量大于乙产生的热量，即Q丁＞Q乙。比较可知，产生热量最多的是丙，则体积变化最大的是丙气球，故C正确，D错误。
故选C。
4．（2023九上·舟山开学考）小柯说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。小薛说：微波炉很费电，他家的微波炉一使用空气开关就“跳闸”。上述争论中，混淆的两个概念是（　　）
A．电压和电流内流 B．电能和电功率
C．电能和电压 D．电流和电能
【答案】B
【知识点】电功的实质；电功率
【解析】【分析】根据公式W=Pt可和据分析判断。【解答】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，空气开关会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选B。
5．（2022九上·镇海区期末）小科想要利用风扇、发热电阻等元件，制作一个有低温挡和高温挡的暖风机。他设计了发热部分的两种电路，分别如图甲、乙所示。下列说法错误的是（　　）
A．图甲中，当开关S闭合、S1断开时，此时处于低温挡工作状态
B．图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，此时处于高温挡工作状态
C．图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，则R3阻值为5欧
D．图乙中，暖风机高温挡总功率为200瓦，在高温挡工作1分钟，暖风机消耗电能1.2×104焦
【答案】C
【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）（2）根据公式比较开关在不同状态下的总功率的大小，从而确定对应的状态；
（3）根据公式计算R3的阻值；
（4）根据Q=W=Pt计算暖风机消耗的电能。
【解答】图甲中，当开关S闭合、S1断开时，两个电阻串联，总电阻为R串；
图甲中，当开关S闭合、S1闭合时，只有R2单独工作，此时总电阻为R2；
根据串联电路的电阻规律可知，R串>R2；
根据公式可知，总功率P串那么前者为低温档，后者为高温档，故A、B正确不合题意；
图乙中，若电源电压为24伏，要实现电阻R3的发热电功率为120瓦，
则R3阻值，故C错误符合题意；
暖风机消耗电能 Q=W=Pt=200W×60s= 1.2×104 J，
故D正确不合题意。
故选C。
6．（2023九上·长兴期末）两个灯泡L1和L2额定电压均为6V，将两灯串联后接入电路中，接通后发现L2要亮一些，则下列判断正确的是（　　）
A．L1的电阻比L2大
B．串联时L1两端电压比L2大
C．L2的额定功率比L1大
D．若两灯并联，通过L1的电流比L2大
【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据串联电路的特点，结合电功率，欧姆定律分析判断。
【解答】两个灯泡串联后，通过它们的电流大小相等。L2灯泡更亮些，则它的实际功率更大些，根据P=I2R可知，灯泡L2的电阻比L1的电阻大，故A错误；
根据U=IR可知，串联时L2的电压比L1的电压大，故B错误；
根据可知，电阻R2>R1，则额定功率P2两灯并联时，它们两端的电压相等，根据U=IR可知，通过灯泡L2的电流比L1小，故D正确。
故选D。
7．（2023九上·上城期末）如图是四种家用电器的铭牌，下列相关说法正确的是（　　）
54cm彩色电视机 工作电压220V 工作频率50Hz 额定功率85W BC-65B电冰箱 额定电压220V 工作频率50Hz 额定功率70W 耗电量0.5kW·h/24h FS-69电风扇 额定电压220V 规格400mm 工作频率50Hz 额定功率65W K-33GW空调机 额定电压220V 工作频率50Hz 制冷/制热电流 6.2A/6.2A
A．彩色电视机在220 V电压下工作时的实际功率为85 W
B．电冰箱连续工作30天需要消耗电能30度
C．使用电风扇比使用空调消耗电能更少
D．空调机制冷和制热两种工作状态下电流做功快慢不同
【答案】A
【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）根据电视机的额定功率判断；
（2）根据W总=nW计算；
（3）根据W=Pt分析判断；
（4）根据P=UI分析判断。
【解答】A.根据图片可知，彩色电视机的额定功率为85W，即在220V电压下工作时的实际功率为85W，故A正确；
B.电冰箱每天消耗电能0.5kW·h，则连续工作30天消耗的电能：W总=nW=0.5kW·h×30=15kW·h，故B错误；
C.根据公式W=Pt可知，消耗电能的多少与电功率和时间大小有关，则电风扇的电功率小不一定消耗的电能少，故C错误；
D.空调机制冷和制热时的电流相同，根据P=UI可知，两种状态下电功率相等，即做功快慢相同，故D错误。
故选A。
8．（2023九上·温州期末）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到小灯泡L1比L2亮，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L1的实际功率比L2大
B．灯泡L1对应的电压表示数比L2小
C．灯泡L1、L2规格是相同的
D．可以验证电功率与电流大小的关系
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）灯泡的实际功率越大，则亮度越大；
（2）根据P=UI比较电压表的示数大小；
（3）规格相同时，两个灯泡的亮度相同；
（4）根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】根据图片可知，灯泡L1与L2串联，电压表分别与它们并联，分别测它们的电压。
A.灯泡的亮度L1大于L2，则灯泡L1的实际功率大于L2，故A正确；
B.已知实际功率P1>P2，通过它们的电流I1=I2 ，根据P=UI可知，L1的电压大于L2的电压，故B错误；
C.如果两个灯泡的规格相同，那么它们的电阻相等。根据P=I2R可知，两个灯泡的实际功率相等，则它们的亮度相同，故C错误；
D.探究电功率与电流大小的关系时，必须控制电压相同而改变电流，故D错误。
故选A。
9．（2023九上·温州期末）如图所示分别是小白家10月1日和11月1日电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．电能表是测量电路消耗电功率的仪表
B．小白家10月份消耗的电能为125焦
C．电能表工作时的电流不应超过标定电流10A
D．该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h
【答案】D
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据电能表的功能判断；
（2）前后电能表的示数之差等于消耗的电能；
（3）（4）根据电能表的铭牌判断。
【解答】A.电能表是测量电路消耗电能的仪表，故A错误；
B.小白家10月份消耗的电能为：5713.4kW·h-5588.4kW·h=125kW·h，故B错误；
C.根据“10（20）A”可知，该电能表工作时的电流不应超过标定电流20A，故C错误；
D.根据“1600imp（kW h）”可知，该表指示灯闪烁每1600次，消耗的电能是1kW h，故D正确。
故选D。
10．（2023九上·余姚期末）如图是家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶），用规格“220V，1200W”这种电水壶在正常工作时烧开水，将质量为1千克、温度为18℃的水，经过一段时间加热把水烧开（在一个标准大气压下）．水的比热为4.2×103焦/千克 ℃，不考虑电水壶的散热。由上述已知条件，可求得的物理量是（　　）
①通过电水壶的电流②电水壶电热丝的电阻③加热的时间④电流做的功。
A．①② B．①②③ C．②③④ D．①②③④
【答案】D
【知识点】热量的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电水壶烧水，电能转化成内能。不考虑电水壶的散热时 W=Q。根据电功率公式、热量公式分析即可.
【解答】根据“220V，1200W”已知电水壶的额定电压和额定功率，由 P=UI可得。所以①可求。
。所以②可求。
根据水升高的温度可以求出水吸收的热量，
因为不考虑电水壶的散热，所以 W=Q=3.444105焦，所以④可求。
根据W=Pt可知t=，所以③可求。
所以选：D。
11．（2022九上·余姚月考）如图所示，电阻R和电动机串联接到电路中，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（　　）
A．W1＜W2 Q1＝Q2 B．W1＝W2 Q1＝Q2
C．W1＝W2 Q1＞Q2 D．W1＜W2 Q1＜Q2
【答案】A
【知识点】电功计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）电阻R和电动机串联接到电路中，开关接通后，通过电阻R和电动机的电流相等；已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，根据焦耳定律判断电流产生热量的关系。
（2）对电阻R来说，电流所做的功（消耗的电能）等于电流产生的热量；电动机正常工作时是非纯电阻用电器，电流所做的功（消耗的电能）大于电流产生的热量。【解答】电阻R和电动机串联接到电路中，开关接通后，
根据串联电路的电流特点可知：通过电阻R和电动机的电流相等；
已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，根据焦耳定律Q=I2Rt可知：Q1=Q2，故C、D错误；
对电阻R来说，电流所做的功W1=Q1，
电动机正常工作时是非纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为内能、大部分转化为机械能，则电流所做的功（消耗的电能）大于电流产生的热量，即：W2＞Q2，
所W1＜W2，故A正确，B错误。
故选A。
12．（2023九上·杭州期末）用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图（图乙）。下列说法错误的是（　　）
A．电源电压为16V
B．R＝R0＝8Ω时，R的功率最大
C．虚线b表示的是R的功率与电流的关系
D．当电流表示数为0.5安时，R消耗的功率为5W
【答案】D
【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）由P=I2R分析可知，实线所表示对应功率与电流关系；
（2）由图像知，电路中最大电流为2A，此时变阻器连入阻值为0，电路为R0的简单电路，由P=UI计算电源电压；
（3）由图乙中R0的功率与电流关系图像知，电流2A时，其功率为32W，由P=I2R计算R0的阻值；
由U=IR计算电流表0.5A时R0两端电压，由串联电路特点可得R的两端电压，由P=UI计算R消耗的功率；
（4）根据电功率P=I2R的推导式表示出滑动变阻器的电功率为，并判断出滑动变阻器的最大功率。【解答】研究电功率和电流的关系，通过调节变阻器R的滑片改变电路中电流，
由P=I2R知，在电阻一定时，电功率P与电流I是二次函数关系，R0＞0，所以图像开口向上，图乙中实线a是定值电阻R0的功率与电流的关系，虚线b表示滑动变阻器R的功率与电流关系，故C正确不合题意；
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，
当滑动变阻器R连入阻值为0时，电路为R0的简单电路，电路的电路中电流最大，
由图像知此时的电流I=2A，P0=32W，
由P=UI可得，电源电压：，故A正确不合题意；
由图乙中，R0的功率与电流关系图像知，I=2A时，P0=32W，
由P=I2R可得，R0的阻值；；
由欧姆定律可得，当电路中电流I′=0.5A时，R0两端电压：
U0′=I′R0=0.5A×8Ω=4V，
由串联电路特点知，此时R两端电压：
UR=U-U0′=16V-4V=12V，
R消耗的功率：
PR=URI′=12V×0.5A=6W，故D错误符合题意；
滑动变阻器的电功率为：
，
当R=R0=8Ω时，R的功率最大，故B正确不合题意。
故选D。
13．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（　　）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当L1两端的电压为100V时，根据图像得出通过L1的电流，根据P=UI求出L1的实际功率；
（2）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知通过灯泡L1的电流，根据串联电路电流规律可求出通过灯泡L2的电流，根据图像可知灯泡L2两端的电压，根据P=UI求出L2的功率；
（3）当通过L2的电流为0.45A时，根据图像得出L2两端的电压，根据W=UIt求出消耗的电能；
（4）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，根据图像可知L1两端的电压，根据并联电路电压规律可得通过L1的电流，根据P=UI求出L1的功率.【解答】A.根据图像可知，当L1两端的电压为100V时，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1=U1I1=100V×0.2A=20W，故A正确不合题意；
B.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1=0.1A，
根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2=I'1=0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2=20V，L2的功率为：P2=U2I'2=20V×0.1A=2W，故B错误符合题意；
C.当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J，故C正确不合题意；
D.将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2=220V。
根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1=U''2=220V；
由图像可知，通过L1的电流I''1=0.3A，L1的功率为：P1=U''1I''1=220V×0.3A=66W，故D正确不合题意。
故选B。
14．（2023九上·余姚期末）如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（　　）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】根据知：“6V6W"的灯泡电阻为：6Ω，“6V4W"的灯泡电阻为：9Ω。当在ab间接入“6V6W"的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；若在 ab 间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，电路的总电阻变大，电流变小，所以灯L不能正常发光：电流变小时，由U=IR知：灯L两端的电压变小，所以接入的灯泡分得的电压变大(电源电压不变)，因此换接的灯泡可能被烧毁：由P=I2R可知，在灯L的电阻不变时，电流变小，则灯L的实际功率变小，即灯L变暗；由P=UI知，电源电压不变，总阻值变大，总电流变小，则电路消耗的总功率变小。
【解答】A、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以A错误；
B、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以B正确；
C、换接的灯泡两端的电压变大，所以换接的灯泡可能会烧坏，所以C正确；
D、电路中的电源电压不变，总电阻变大，总电流变小， 电路总功率要变小 ，所以D正确。
所以选：A。
15．（2023九上·三台期末）现有R1、R2两个电阻，它们的U-I关系图象分别如图甲、图乙所示，将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，下列说法正确的是（　　）
A．该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B．通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C．电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D．电阻R1与电阻R2的电功率相等
【答案】A
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 R1 的U-I关系图是一条直线，因此R1 的阻值保持不变，R2 的U-I关系图是一条曲线，说明R2的阻值会随温度的改变而改变
【解答】A. 两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端 ，串联电路电流相等，通过观察甲和乙，当电流为0.2A时，R1的电压U1为4V，R2的电压U2为2V，电源电压为2V+4V=6V，符合题意，根据 ，，A正确
B. 两电阻是串联后接入电源的，所以通过的电流是相等的，B错误
C. 根据A中分析，电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压不相等，C错误
D. 通过电阻R1与电阻R2 的电流相等，但R1和R2的阻值不相等，根据功率P=I2R，可得两者功率不相等，D错误
故答案为：A
16．（2022九上·舟山月考）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）
A．图线A是电阻R1的I-U关系图象
B．电源电压为14V
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．R1消耗的最大功率是16.2W
【答案】D
【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】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据滑片的位置和电压表示数大小判断两电阻的I-U关系图线；
（2）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，电阻R1的功率最小，根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（3）根据欧姆定律求出R2的阻值；
（4）根据图像确定R1两端的最大电压，通过它的最大电流，最后根据P=UI计算R1的最大电功率。【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
所以由图象可知，图线A为滑动变阻器R2的I-U关系图象，图线B为电阻R1的I-U图象，故A错误；
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I-U图象可知，电路中的最小电流I=0.2A，此时R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U=U1+U2=4V+14V=18V，故B错误；
由可得，滑动变阻器的最大阻值：，故C错误；
根据图像B可知，R1的最大电压等于电源电压为18V，最大电流为0.9A，
则R1消耗的最大电功率为：P1大=U总I大=18V×0.9A=16.2W，故D正确。
故选D。
二、填空题
17．（2023九上·温州期末）如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 　 　，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率超过1×1012瓦，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 　 　。
【答案】（1）聚变
（2）2.16×1015J
【知识点】核裂变与核聚变；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据太阳的发光原理解答；
（2）根据W=Pt计算即可。
【解答】（1）其反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”每小时的发电量为：W=Pt=1×1012W×60%×3600s=2.16×1015J。
18．（2023九上·拱墅期末）生活中导线与插座连接时，有人会将直导线的裸露端直接插入接线孔，但更好的接法是先将导线裸露端折成“U型”再插入，如图所示。这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，使连接处的电阻更　 　（选填“大”或“小”），当电流、通电时间一定时，根据　 　（用公式表示）的原理，连接处产生的热量少，从而保证温度不会过高，这样会更安全。
【答案】小；Q=I2Rt
【知识点】影响电阻大小的因素；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
（2）根据焦耳定律的公式解答。
【解答】（1）这种“U型”接法可以增大连接处的接触面积，使连接处的电阻更小；
（2）当电流、通电时间一定时，根据 Q=I2Rt 的原理，连接处产生的热量少，从而保证温度不会过高，这样会更安全。
19．（2023九上·余姚期末）密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟，
（1）该取暖器消耗的电能为　 　焦耳；
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则这段时间房间里空气温度升高了　 　℃ (数字准确到小数点后一位)。[空气的比热为1000J/(kg．℃)]
【答案】（1）1.44× 106
（2）4.8
【知识点】热量的计算；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算；
（2）根据Q=cm△t计算即可。
【解答】（1）该取暖器消耗的电能为：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J；
（2）根据Q=cm△t得到：1.44×106J×15%=1000J/(kg．℃)×45kg×△t；
解得：△t=4.8℃。
20．（2023九上·柯城期末）有两个用电器，一个是“220V 100W”的电风扇，另一个是“220V 100W”的电熨斗，在额定电压下工作相同的时间，这两个用电器消耗的电能 　 　（填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”），产生的热量 　 　（填“电风扇多”“电熨斗多”或“一样多”）。
【答案】一样多；电熨斗多
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据W=Pt比较用电器消耗电能的多少；
（2）根据能量转化的知识分析解答。
【解答】（1）根据题意可知，电熨斗和电风扇的功率相等，工作时间相等，根据W=Pt可知，这两个用电器消耗的电能一样多。
（2）电熨斗将电能几乎全部转化为内能，而电风扇将电能转化为机械能和内能，因此产生热量较多的是电熨斗。
21．（2022九上·镇海区期末）如图是小科研究电动机转动是否对小灯泡的亮度有影响的电路图。小科先抓住转轴（防止电动机转动），合上开关，观察小灯泡的亮度；接着放开转轴让电动机转动，继续观察小灯泡亮度的变化（已知：小灯泡的电阻为R，电动机线圈电阻为r，电源电压为U）。请你回答：
（1）电动机未转动时，t时间内电流在电路中产生的热量为 　 　（用符号表达）。
（2）电动机转动时，电路中电流做的功 　 　电路中产生的热量（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）电动机转动后小灯泡的亮度会变 　 　（填“暗”或“亮”）。
【答案】（1）
（2）＞
（3）暗
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由Q=W=t计算电路产生热量；
（2）从灯和电动机工作时的能量的转化分析解答；
（3）由电动机在两种情况下消耗电能与产生热量的关系，根据电功和焦耳定律公式分析两种情况下电路中电流大小，从而判断灯泡亮度的变化情况。【解答】（1）由图知，灯泡与电动机串联，电动机不转时，电流通过电动机将电能全部转化为内能，
所以t时间内电流在电路中产生的热量：Q=W=t；
（2）灯泡工作时，将电能转化内能，即电流通过灯泡做的功等于灯丝产生的热量；
在电动机转动时，电动机将电能转化为机械能和内能，即电流通过电动机做的功大于电动机线圈产生的热量，所以整个电路中，电流做的功大于电路中产生的热量；
（3）电动机转动后，电动机将电能转化为内能和机械能，使得电能转化成的内能减小，
所以未转时，，
电动转动时，Q'=（R+r）t，
则：；
所以I1＞I2，
即：电动机转动时，通过灯泡电流较小，故灯泡会更暗。
22．（2023九上·上城期末）徐家新换了一种电子式电能表，它用一个发光二极管代替普通电能表的转盘，发光二极管闪烁一次相当于转盘转动一圈，电能表的参数如图。小徐利用该表测量家中微波炉的最大电功率。
（1）先关闭家里其他用电器，只让微波炉以“高火档”工作，从电能表红灯闪烁开始计时，当电能表的二极管闪烁360次时，所用的时间为6 min，则微波炉的电功率为　 　W；
（2）若上月底抄表读数如图所示，本月(按30天计)每天使用该微波炉“高火档”18
min，则本月底抄表读数至少为　 　；
（3）该电能表　 　 (选填“能”或“不能") 承载两台上述微波炉同时工作。
【答案】（1）1000
（2）2517.6
（3）能
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据计算出微波炉消耗的电能，再根据计算出微波炉的电功率。
（2）首先根据W=Pt计算出微波炉本月消耗的电能，再与月初的电能表示数相加即可。
（3）根据P=UI计算出电能表承载的最大电功率，然后与两台微波炉的电功率之和进行比较即可。
【解答】（1）微波炉消耗的电能：；
微波炉的电功率：。
（2）本月微波炉消耗的电能：W=Pt=0.1kW×（0.3h×30）=0.9kW·h；
则月底电能表的示数为：2508.6kW·h+0.9kW·h=2517.6kW·h。
（3）根据电能表的铭牌可知，允许通过的最大电流为20A，
则允许承载的最大电功率：P=UI=220V×20A=4400W；
两台微波炉的电功率：1000W×2=2000W；
因为2000W<4400W，
所以该电能表可以承载两天微波炉同时工作。
23．（2023九上·丽水期末）如图是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图，请据图回答：
（1）四种电器中额定功率最大的是　 　；
（2）白炽灯正常工作时电流　 　安（精确到0.01）。
【答案】（1）电视机
（2）0.23
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式分析比较额定功率的大小；
（2）根据计算白炽灯的额定功率，再根据计算白炽灯正常工作的电流。
【解答】（1）根据可知，当消耗的电能相同时，额定功率与时间成反比。根据图片可知，电视机的工作时间最短，则电视机的额定功率最大。
（2）白炽灯消耗1度电的时间为20h，则它的额定功率为：；
则白炽灯正常工作的电流为：。
24．（2023九上·海曙期末）小科用如图所示的电路进行实验，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P从变阻器R的一端逐渐移到某位置的过程中，小科多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R的P-I图像，实验中电流表和电压表均安全。
（1）滑动变阻器的最大阻值为　 　Ω， 电源电压是　 　V。
（2）求出图中最高点A点的纵坐标为　 　W。
【答案】（1）20；12
（2）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）根据图像确定滑动变阻器的两个电功率以及对应的电流值，根据分别计算出对应的电压值，最后根据U总=U0+U变列出方程计算出电源电压和R0，计算出变阻器的最大阻值。
（2）当滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值时，它的电功率最大。
【解答】（1）根据图片可知，滑动变阻器与R0串联，电压表的变阻器的电压，电流表的总电流。
当电流为0.5A时，变阻器的功率为5W；当电流为2A时，变阻器的功率为8W；
根据公式分别计算出对应的电压表的示数为10V和1V；
根据U总=U0+U变得到：U总=0.5A×Ｒ0＋10Ｖ；
U总=2A×Ｒ0＋4Ｖ；
联立解得：U总=12V，R0=4Ω；
滑动变阻器的最大阻值为：。
（2）当R变=R0=4Ω时，滑动变阻器的功率最大；
根据串联电路的分压规律可知，此时U变=U0=6V；
则变阻器的最大功率为：。
三、实验探究题
25．（2023九上·宁海期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮）。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率　 　（选填“A”或“B”）端移动。
（3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为　 　W。
（4）若用第（2）题中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）
（2）B
（3）0.6
（4）偏大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡亮度变化确定变阻器的阻值变化，再结合滑片移动方向确定变阻器接线柱的选择方式即可。
（2）首先根据乙图确定电压表的示数，再与灯泡的额定电压进行比较，从而确定电压表的示数变化方向，接下来根据U=IR分析电路总电阻的变化，最终确定滑片的移动方向。
（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此计算出每个灯泡两端的电压，再根据丙图确定此时通过灯泡的电流，最后根据P=UI计算电路的总功率。
（4）注意分析灯丝电阻随温度的升高而增大对电功率的影响。
【解答】（1）滑动变阻器应该与开关串联。小灯泡变亮则电流增大，那么总电阻减小，即滑动变阻器的阻值减小。根据甲图可知，当滑片向右移动时，滑片右边的电阻丝阻值减小，那么应该将右边接入电路，即选择右下角的B接线柱，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2V。由于2V＜2.5V，所以电压表的示数要增大。根据U=IR可知，此时的总电流要减小，而总电阻要减小，即滑动变阻器的阻值要减小，因此滑片向B端移动。
（3）两个完全相同的小灯泡串联在3V电源上，根据串联电路的分压规律可知，此时每个小灯泡两端的电压都是1.5V。根据丙图可知，此时通过灯泡的电流为0.2A，此时电路的总功率为：P=UI=3V×0.2A=0.6W。
（4）第（2）题中灯泡的电压低于额定电压，此时灯丝温度低，因此此时灯泡的电阻偏小。根据公式可知，按此方法计算出的灯泡的额定功率比真实值偏大。
26．（2023九上·金华期末）小科准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，实验室有如下器
材：电源(电压为6V)、电流表(0～0.6A、0～3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关、导线若 干、滑动变阻器两只：R1(10Ω 0.5A)，R2(20Ω 0.5A)。
（1）小科在正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的 故障可能是. ；
A． 灯泡短路 B． 灯泡断路
C． 滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（2）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图甲所示，则此时通过 小灯泡的电流是. 　 　 A；
（3）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器.　 　 ；(选填“R1”或“R2”)
（4）小科根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图乙)， 则小灯泡的额定功率为　 　 W。
【答案】（1）B
（2）0.14
（3）R2
（4）0.625
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，然后与各个选项进行比较即可；
（2）根据图甲确定电流表的量程和分度值，再根据指针的位置读出示数；
（3）根据欧姆定律计算出灯泡正常发光时变阻器接入的阻值，然后与两个变阻器的阻值进行比较即可；
（4）从图乙中确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）A. 灯泡短路时，灯泡不亮，但是肯定会有电流经过电流表，则电流表肯定有示数，与题意不符，故A不合题意；
B. 灯泡断路时，灯泡不亮，而电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的示数很小，几乎为零。而电压表测量电源电压，因此它有示数，故B符合题意；
C. 滑动变阻器短路时，会有电流经过灯泡，则灯泡肯定发光，与题意不符，故C不合题意；
D.滑动变阻器断路时，整个电路发生断路，那么电压表的示数为零，与题意不符，故D不合题意。
故选B。
（2）根据图甲可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.14A。
（3）根据图乙可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A；
滑动变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V；
则变阻器接入的阻值为：；
比较可知，应该选择变阻器R2。
（4）灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
27．（2023九上·慈溪月考）在”测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω)，电流表(0~0.6A、0~3A)，电压表(0~3V、0~15V)，开关和导线若干，另有标有：“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。
（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整；
（2）本实验选择的滑动变阻器是　 　(填”R1”或”R2”)；
（3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是______。(填字母代号)
A．两种方案都能 B．两种方案都不能
C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能
【答案】（1）
（2）R1
（3）B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定电器元件的串并联关系，确定电表的量程和接线柱，注意变阻器接线一上一下。
（2）根据UR=U-UL计算出灯泡正常发光时变阻器的电压，再根据串联电路的分压规律计算变阻器的阻值即可；
（3）测量灯泡的额定功率，关键是测出灯泡正常发光时的电流，注意分析能够确定灯泡正常发光的状态即可。
【解答】（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择的量程为0～3V。灯泡的电阻约为8Ω，所以小灯泡的额定电流约为：，因此电流表选择的量程为0～0.6A。电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，如下图所示：
；
（2）电源电压恒为4.5V，当灯泡正常发光时，
滑动变阻器两端的电压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；
即；
解得：R=6.4Ω；
故选R1。
（3）图乙中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；
图丙中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；
故选B。
28．（2023九上·三台期末）如图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为　 　，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为　 　A，U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：相同时间内，当电阻相同时，　 　，产生的热量越多。
【答案】（1）5
（2）0.5；电流越大
【知识点】串、并联电路的电流特点；焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】影响电热的因素有：电路大小、电阻大小以及通电时间。
【解答】（1）根据题意，改变了两容器内电阻丝的电流，因此需要控制电阻大小不变，所以右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω。
（2）第1空、 右侧容器中的电阻丝与上方电阻丝并联，且它们的电阻相同，分到的电流相同，所以电流大小为0.5A。
第2空、 左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明左侧电阻丝产生的热量大于右侧电阻丝产生的热量，因此说明：相同时间内，当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。
故答案为：（1）5 （2）0.5 电流越大
29．（2022九上·舟山月考）兴趣活动课上小科利用自己连接的电路测出小灯泡的电功率。所用电源（为2V整数倍）保持不变，小灯标有“2.2V”字样。移动滑片使变阻器的阻值最大，闭合开关，发现此时小灯泡亮度较暗，两电表示数如图乙、丙所示。
（1）此时电压表读数为　 　V。根据以上的信息判断小科连接的电路。在图甲上用笔画线补充完整　 　；
（2）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表读数。当电压表的示数为　 　V时，小灯正常发光。如果此时电压表指针从图示位置变化的角度是电流表指针变化角度的5倍。由此可计算小灯的额定功率为　 　W。
【答案】（1）2.8；
（2）1.8；0.396
【知识点】电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数。根据实验目的确定电器元件的串并联关系，注意电表量程和接线柱的选择，变阻器接线“一上一下”。
（2）根据题意确定电源电压，再根据U变=U总-UL确定灯泡正常发光时电压表的示数。将前后两个电压表的示数比较，确定电压表示数的变化量，进而确定电流表示数的变化量，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）根据图乙可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.8V。
小灯泡的额定电压为2.2V，比较可知，电压表肯定与滑动变阻器串联。根据变阻器接线“一上一下”，且与灯泡串联，作图如下：
（2）电源电压为2V的整数倍，那么电源电压应为4V。
当灯泡正常发光时，电压表的示数为：U变=U总-UL=4V-2.2V=1.8V。
当电压表的示数从2.8V变为1.8V时，电压表示数减小：2.8V-1.8V=1V；
那么电压表的指针偏转10格，
则电流表指针偏转：10格÷5=2格；
即电流表示数增大：0.02A×2=0.04A；
根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则原来的示数为0.14A；
那么变化后的示数为：0.14A+0.04A=0.18A；
那么灯泡的额定功率：P=UI=2.2V×0.18A=0.396W。
四、解答题
30．（2023九上·南浔期末）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，回答下列问题：
（1）通电后透明容器中空气的内能增大是通过　 　的方式改变的，图甲所示的装置是用来探究电流通过导体产生的热量多少跟　 　大小的关系；
（2）如果实验乙通过容器①电阻丝的电流是2A，则容器②内电阻丝在1miN内产生的热量是　 　J。
【答案】（1）热传递；电阻
（2）300
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移。根据甲图分析哪个因素不同，哪些因素相同即可。
（2）首先根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过容器②电阻丝的电流，再根据Q=I2Rt计算产生的热量。
【解答】（1）通电后，电阻丝发热，空气从电阻丝吸收热量，则透明容器中空气的内能增大是通过热传递的方式改变的。根据甲图可知，两个电阻丝串联，即电流相等，而两个电阻丝阻值不同，那么该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系。
（2）根据乙图可知，容器①电阻丝在干路上，容器②电阻丝在支路上。
由于②容器中电阻丝和容器外电阻丝阻值相同，那么通过它们的电流相等，
根据I总=I1+I2可知，都是干路电流的一半，也就是1A。
则容器②内电阻丝在1min内产生的热量为：Q=I2Rt=（1A）2×5Ω×60s=300J。
31．（2023九上·余姚期末）电磁炉有方便、高效、节能、卫生、安全的性能，已成为广受欢迎、普遍使用的新型灶具。在家庭电路上使用功率为1500W的电磁炉来烧水，将1kg20℃的冷水加热到100℃，需4分钟。求。
（1）水吸收的热量。
（2）电流做的功。
（3）电磁炉的效率。[c水＝4.2×103J/（kg ℃））]
【答案】（1）解：水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt
＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）
＝3.36×105J；
答：水吸收的热量为3.36×105J。
（2）解：消耗的电能：
W＝Pt＝1500W×4×60s＝3.6×105J；
答：电流做的功为3.6×105J。
（3）解：电磁炉的效率：
。
答：电磁炉的效率为93.3%。
【知识点】能量利用效率；比热容；热量的计算；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）水吸收的热量可根据题中已知的水的质量，比热，升高的温度直接利用热量的计算公式Q=cmt求解。
（2）电流做的功可根据W=Pt求解。
（3）电磁炉工作时将电能转化成内能，所以有用功就是获得的内能，总功就是消耗掉的电能，效率是有用功和总功的比值。
32．（2023九上·丽水期末）近几年，由于疫情的影响催生了“宅经济”，厨房小家电市场火热。小明家购买了一只电饼铛，图乙为该电饼铛的简化电路图，RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦。S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。小明用该电饼铛上下盘共同工作烙一只油饼耗时2.5分钟，发热管温度和工作时间关系如图丙。
（1）为保护电路，熔断器应与　 　相连（填“火线”、“零线”或“地线”）；
（2）求R1的电阻值(精确到0.01)；
（3）求小明用电饼铛烙一只油饼所消耗的电能。
【答案】（1）火线
（2）解：R=U2/P=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3）解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：R1的电阻值为37.23欧。烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
【知识点】家庭电路的组成与连接；熔断器的作用及保险丝的选择方法；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】 物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率；就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。（P=U·I）对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式P=I2R和P=U2 /R。
【解答】（1） 火线的电压为220V；零线的电压为0V；地线的电压为0V；为保护电路，熔断器应与火线相连；
（2） 已知 RI为下盘发热管，R2为上盘发热管，两发热管额定功率均为1300瓦
解：R1=U2/P1=(220伏)2/1300瓦-37.23欧
（3） S1为突跳温控开关，在温度达到T2时会自动断开，温度下降到T1后会自动接通。
所以 解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
故答案为：（1）火线（2） 解：R=U2/P=(220伏)2/1300瓦-37.23欧 （3） 解：t=1.5分=90秒
W=Pt=2600瓦x90秒=2.34X105焦
答：R1的电阻值为37.23欧。烙一只油饼消耗的电能为2.34x105焦。
33．（2023九上·慈溪月考）如图所示的电锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关(当锅体温度达到设定温度时，当锅体温度低于一定值时自动闭合)，R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0挡为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，温控开关S2的状态是　 　(选填”断开”或”闭合”)。
（2）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是　 　
（3）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ挡工作5分钟，求发热管消耗的电能。
【答案】（1）闭合
（2）bc
（3）1.5×105J
【知识点】功的计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据开始工作确定发热管的工作状态，据此确定温控开关的开合情况；
（2）根据分析变阻器接入阻值的变化即可；
（3）根据计算出IV档时接入的阻值，然后根据“电热丝均分为四段”可知，III档时接入阻值为IV档时的2倍，最后根据W=t计算III档时产生的热量即可。
【解答】（1）S1从0挡转到Ⅰ挡刚开始工作，即此时发热管被接通，因此温控开关S2的状态闭合；
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是热传递；
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，
由可知，此时连入电路的电阻最小，即接入电阻丝的长度变短，
那么则应将b、c连入电路；
（4）已知电火锅Ⅳ挡加热功率为1000瓦，
则Ⅳ挡加热时的电阻为：，
所以Ⅲ挡工作时的电阻为：RⅢ=2RⅣ=2×48.4Ω=96.8Ω，
所以电火锅在Ⅲ挡工作5分钟消耗的电能为：W=t=×5×60s=1.5×105J。
34．（2023九上·宁海期末）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求：
（1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 　 　（选填“高温挡”或“低温挡”）。
（2）电阻丝R1的阻值。
（3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
（4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？
【答案】（1）高温挡
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡；
由 可知R1的阻值：R1＝ ＝48.4Ω
（3）由 可可知，
使用高温档工作3h产生的热量为：Q=W=Pt＝2200W×3×3600s＝2.376×107J。
（4）由可知，该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，
该电路的实际电压：。
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片确定电路的串并联关系，利用公式比较不同情况下电功率的大小关系即可；
（2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡，根据公式 计算R1的阻值。
（3）根据Q=W=P高t计算即可；
（4）根据可求出该加热器在低温挡工作时该电路的实际电压。
【解答】（1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，
由可知，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；
35．（2022九上·镇海区期末）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。
（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？
【答案】（1）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联（如下图所示），
∵U0＝1.2V，I＝0.3A，
∴电阻R0的阻值为：R0＝ ＝4Ω
答：定值电阻R0的阻值为4Ω。
（2）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，∵灯泡L1正常发光时，
∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1＝8V，
又∵此时R0消耗的功率为P0＝1W，而R0＝4Ω，
∴此时电路中的电流为：I0＝ ＝0.5A，即I1＝I0＝0.5A，
灯泡L1的额定功率为：P1＝U1I1＝8V×0.5A＝4W
答：灯泡L1的额定功率为4W
（3）开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联（如下图所示），
当电路达到最大总功率时，应该有一盏灯泡正常发光，
由（2）可知，灯泡L1的额定电流为0.5A，由图象可知灯泡L2的额定电流为0.6A，
所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A。
此时，L1正常发光，电路中的电流为I1＝I2＝0.5A，
从灯泡L2的U﹣I图象可知，当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压为U2＝4V，
则电源电压为：U＝U1+U2＝8V+4V＝12V，
∴电路允许达到的最大总功率：P总＝UI1＝12V×0.5A＝6W
答：电路允许达到的最大总功率为6W
【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）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流，根据公式 计算定值电阻R0的阻值。
（2）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，根据灯泡L1正常发光确定它两端的电压。然后根据公式I1=I0=P0=I02R0计算通过电路的电流（灯泡L1的额定电流），最后根据公式 P1＝U1I1 计算灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联。比较灯泡L1和L2的额定电流大小，从而确定串联电路中允许通过的最大电流。接下来根据图像和串联电流的电压规律 U＝U1+U2 计算出最大电源电压，最后根据公式 P总＝UI1 计算电路的最大总功率。
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