华师大版九上科学《第六章 电能》精练（含答案）
文档属性
| 名称 | 华师大版九上科学《第六章 电能》精练（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 979.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-08 08:57:05 | ||
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文档简介
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电能
一．选择题（共16小题）
1．家庭电路中有一台用电器，正常工作时的电功率约为800瓦，则这个用电器最有可能是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱
2．下列关于电功和电功率的叙述中，正确的是（ ）
A．电功率越大，电流做的功越多 B．电流做的功越多，电功率越大
C．电流做功的时间越短，电功率越大 D．电流在一定时间内做功越多，电功率越大
3．如图所示的四个实验装置，其相关分析不正确的是（ ）
A．如图甲，小磁针的作用是判断通电导线的周围是否存在磁场
B．如图乙，通电螺线管内插入铁棒，可以使磁性大大加强
C．如图丙，该实验是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D．如图丁，该实验原理与发电机的工作原理相同
4．家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是（ ）
A．电灯开关中的两根导线相碰 B．家庭中用电器的总功率过大
C．保险丝的规格不合适，熔断电流太小 D．插头中的两根导线相碰
5．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的？（ ）
A．降低散热能力 B．减小电流
C．增大电池电压 D．增加总功率
6．把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
C．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
7．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．在家庭电路中，空气开关跳闸一定是工作的电器总功率过大
C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
8．某日，小明家火线上的熔丝熔断，估计是电路某处短路。根据所学知识，他断开闸刀开关和所有用电器的开关，将一只普通白炽灯L接到如图所示位置进行相关检查。当再闭合闸刀开关S和灯L1的开关S1时，如果（ ）
A．灯L正常发光，说明L1支路无故障 B．灯L正常发光，说明L1支路短路
C．灯L发光较暗，说明L1支路短路 D．灯L不发光，说明L1支路短路
9．一个定值电阻R接入电路后，每分钟消耗电能为Q，要使它所在的电路每分钟消耗电能为3Q，下列说法中正确的是（ ）
A．将电源电压变为原来的3倍
B．将电源电压变为原来的2倍
C．将三个与R阻值相同的电阻并联接到原电路中
D．将三个与R阻值相同的电阻串联接到原电路中
10．把标有“12V 12W”的灯L1和“12V 6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均不能正常发光，但L1灯较亮
B．两灯均不能正常发光，但L2灯较亮
C．两灯均能正常发光
D．把电源电压提高到24V，两灯都能正常发光
11．如图所示的电路图，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电压表示数变大
B．灯泡L变暗，电压表示数变小
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数变大
D．电路消耗的总功率变小，电压表示数变小
12．某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是（ ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大
D．当保险丝熔断后，可以用铁丝代替
13．现有两个灯泡，分别标有“220V 40W”和“36V 40W”字样，它们都在额定电压下正常发光。下列关于两灯的亮度和通过两灯灯丝电流的大小的叙述正确的是（ ）
A．亮度一样，电流大小不同 B．亮度一样，电流大小相同
C．亮度不一样，电流大小不同 D．亮度不一样，电流大小相同
14．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A． B．
C． D．
15．有两只外形相同，灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220伏”字样，而看不清它们额定功率的大小。甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1电阻小，接入电路产生的热量少，所以额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认定L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认定L1的额定功率大，你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
16．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象，则下列说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器最大阻值为50Ω B．电源电压为10V
C．R0阻值为10Ω D．滑动变阻器R1最大功率3.6W
二．填空题（共7小题）
17．电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
18．将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了，这是根据 来实现的。下列对实验现象的判断，正确的有 。（填序号）
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快
②干电池用久了后，线圈转速将变慢
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快
④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢
19．华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机，给手机充电是 能转化为 。手机采用双电池总容量可达4500mA h，可以在30min内快速充电80%，则充电电流为 A。
20．如图将滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变成0.6A，那么定值电阻R0的电功率变化了 瓦。
21．电动机是根据 的原理制成的，一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是 W，这台电动机1min内产生的热量是 J。
22．家用两挡电取暖器简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，且电阻不变，高温挡位功率为1100W，已知家庭电路电压U＝220V，则电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度I为 A；现将家中其它用电器全部关闭，仅让此取暖器用低温挡位工作10min，发现如图所示的电能表转动了220r，则该电取暖器的低温挡位功率为 W，电阻丝R1的阻值 Ω。
23．两只小灯泡的规格分别为LA（6V 3W）、LB（6V 6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB＝ ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 V。若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 V。
三．实验探究题（共2小题）
24．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）组装之前，在U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填选项）。
A.探究电流与电压、电阻的关系B.用铁屑显示磁体周围磁场分布C.研究光的传播时，引入“光线”
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是 。
（4）如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。一段时间后电阻丝产生的热量 （选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。
25．在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 。排除故障后移动滑片使灯泡正常发光，此时电流表如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W。
（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是 （合理/不合理）的，理由： 。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
① 2.0 0.26 0.52 0.69
② 2.5 0.28 0.70
③ 2.8 0.30 0.84
（4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是 。
四．解答题（共4小题）
26．学习了“生活用电”，小明认真观察了家庭配电设备的使用情况。如图甲是起保护作用的空气开关，如果由于 或者 而使家庭电路中电流过大时，空气开关会“跳闸”切断电路。如图乙是小明家使用的带指示灯插座，他发现：开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据使用情况和安全用电原则在图丙中完成插座电路的连接。
27．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则：
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数）
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kW h？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0。
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？（写出一种）
28．如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯L标有“12V 3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a时，灯L正常发光。若电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压U；
（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯L两端电压之比为3：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
29．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．家庭电路中有一台用电器，正常工作时的电功率约为800瓦，则这个用电器最有可能是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱
【解答】解：A、电风扇的功率一般在60W左右，不合题意；
B、电视机的功率一般在150W左右，不合题意；
C、电饭煲的功率较接近800W，符合题意；
D、电冰箱的功率一般在120W左右，不合题意。
故选：C。
2．下列关于电功和电功率的叙述中，正确的是（ ）
A．电功率越大，电流做的功越多
B．电流做的功越多，电功率越大
C．电流做功的时间越短，电功率越大
D．电流在一定时间内做功越多，电功率越大
【解答】解：A、在不确定做功时间的情况下，电功率越大，电流做的功不一定越多，故A错误；
B、在不确定做功时间的情况下，电流做的功越多，电功率不一定越大，故B错误；
C、在不确定做功多少的情况下，电流做功的时间越短，电功率不一定越大，故C错误；
D、由电功率的定义可知，电流在一定时间内做功越多，电功率越大，故D正确。
故选：D。
3．如图所示的四个实验装置，其相关分析不正确的是（ ）
A．如图甲，小磁针的作用是判断通电导线的周围是否存在磁场
B．如图乙，通电螺线管内插入铁棒，可以使磁性大大加强
C．如图丙，该实验是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D．如图丁，该实验原理与发电机的工作原理相同
【解答】解：A、图甲是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，小磁针的作用是判断通电导线的周围是否存在磁场，故A正确；
B、在通电螺线管内插入铁棒，铁棒被磁化后和原来的磁场叠加起来，使通电螺线管的磁场加强，故B正确；
C、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，故C错误；
D、图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故D正确。
故选：C。
4．家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是（ ）
A．电灯开关中的两根导线相碰
B．家庭中用电器的总功率过大
C．保险丝的规格不合适，熔断电流太小
D．插头中的两根导线相碰
【解答】解：家庭电路中保险丝熔断的原因是电路中的电流过大；
A、电灯开关中两根导线相碰，开关一直闭合，会造成灯泡一直发光，但不会引起保险丝熔断，故A符合题意；
B、家庭中用电器的总功率过大，会造成保险丝熔断，故B不符合题意；
C、保险丝的规格不符合规定的要求，熔断电流太小，也会造成保险丝熔断，故C不符合题意；
D、插头中的两根导线相碰，插入插座时会造成电源短路，会造成保险丝熔断，故D不符合题意。
故选：A。
5．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的？（ ）
A．降低散热能力 B．减小电流
C．增大电池电压 D．增加总功率
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，根据P＝UI可知，电源电压不变，功率变小，电路中的电流变小，因此手机的“省电模式”来是通过减小总电流的方式来延长使用时间的。
故选：B。
6．把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
C．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮
D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
【解答】解：串联电路中电流处处相等；因此两灯泡串联后，通过它们的电流相等，
不考虑灯丝电阻的变化，根据P＝可知：R＝，由题可知两灯额定电压相同，P1额＞P2额，则可知R1＜R2，
两灯串联接在电源电压为6V的电路中，因串联电路中电流处处相等，则根据P＝I2R可知P1实＜P2实，而灯泡的亮度取决于实际功率的大小，且L2的实际功率较大，所以L2较亮，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．在家庭电路中，空气开关跳闸一定是工作的电器总功率过大
C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
【解答】解：
A、在家庭电路中，各用电器是并联的，并联电路电阻越并越小，因此家庭中同时工作的家用电器越多，电路的总电阻就越小，故A错；
B、空气开关跳闸可能是由于用电器增多或电路短路造成的，故B错；
C、如果家庭电路中不安装保险丝，当发生短路时，电流不会通过用电器，此时导线中电流过大会引发火灾，故C错；
D、电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，
因为Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，
所以电流产生的热量：
Q电炉丝＞Q导线，
从而出现电炉丝放出大量的热，而输电导线几乎不发热的现象；故D正确。
故选：D。
8．某日，小明家火线上的熔丝熔断，估计是电路某处短路。根据所学知识，他断开闸刀开关和所有用电器的开关，将一只普通白炽灯L接到如图所示位置进行相关检查。当再闭合闸刀开关S和灯L1的开关S1时，如果（ ）
A．灯L正常发光，说明L1支路无故障
B．灯L正常发光，说明L1支路短路
C．灯L发光较暗，说明L1支路短路
D．灯L不发光，说明L1支路短路
【解答】解：A情况表示电路中有零线与火线短路的情况；不合题意。
B表示灯亮时灯泡两端应分别与火线和零线相接，即该闭合的开关两端直接连到了火线和零线上；符合题意。
C表示检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，这是一正常现象而不是表明电路中有短路现象；不合题意。
D表示该电路中有断路现象。不合题意。
故选：B。
9．一个定值电阻R接入电路后，每分钟消耗电能为Q，要使它所在的电路每分钟消耗电能为3Q，下列说法中正确的是（ ）
A．将电源电压变为原来的3倍
B．将电源电压变为原来的2倍
C．将三个与R阻值相同的电阻并联接到原电路中
D．将三个与R阻值相同的电阻串联接到原电路中
【解答】解：A、电压变为原来的3倍，由Q＝W＝t知，Qa＝t＝t＝9t＝9Q，即电阻在每分钟内产生的热量是原来的9倍，为9Q，故A错误；
B、将电压变为原来的2倍，由Q＝W＝t知，Qb＝t＝t＝4×t＝4Q，即电阻在每分钟内产生的热量是原来的4倍，故B错误；
C、将三个相同的电阻并联接入原电路，三个相同电阻的并联电阻变为原来的，由Q＝W＝t知，Qc＝t＝t＝3×t＝3Q，即每分钟产生的热量为原来的3倍，为3Q，故C正确；
D、将三个相同的电阻串联，总阻值为3R，由Q＝W＝t知，Qd＝t＝t＝×t＝Q，即电阻每分钟产生的热量变为原来的倍，为Q，故D错误；
故选：C。
10．把标有“12V 12W”的灯L1和“12V 6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均不能正常发光，但L1灯较亮
B．两灯均不能正常发光，但L2灯较亮
C．两灯均能正常发光
D．把电源电压提高到24V，两灯都能正常发光
【解答】解：（1）∵串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻，
∴根据I＝可知，两灯泡串联接到12V的电源上时，灯的电压小于额定电压，所以两灯泡均不能正常发光，故C不正确；
∵R＝，且两灯泡的额定电压相等，L1灯泡的额定功率大于L2的额定功率，
∴L1灯泡的电阻小于L2的电阻，
∵串联电路各处的电流相等，
∴根据P＝I2R可知，L2灯泡的实际功率大、灯较亮，故A不正确、B正确；
（2）∵I＝，
∴两灯泡正常发光时的电流不相等，
∵串联电路各处的电流相等，
∴把电源电压提高到24V时，两灯泡不可能都正常发光，故D不正确。
故选：B。
11．如图所示的电路图，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电压表示数变大
B．灯泡L变暗，电压表示数变小
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数变大
D．电路消耗的总功率变小，电压表示数变小
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压。
将滑动变阻器的滑片P向上移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，
因灯泡的亮暗的变化取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A错误；
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变大，即电压表的示数变大，故BD错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故C正确。
故选：C。
12．某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是（ ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大
D．当保险丝熔断后，可以用铁丝代替
【解答】解：A、为了安全，保险丝应接在火线上，而不是零线上，故A错误；
B、按照安全用电的要求，甲处安装开关，乙处安装电灯，故B错误；
C、家庭电路中用电器是并联的，同时使用的越多，电路中的总功率越大，而电路两端的电压是不变的，根据P＝UI，电路中的电流越大，故C正确；
D、电路中电流增大时，超过保险丝的熔断电流值，保险丝就会熔断，因此当保险丝熔断后，不可以用铁丝代替，故D错误。
故选：C。
13．现有两个灯泡，分别标有“220V 40W”和“36V 40W”字样，它们都在额定电压下正常发光。下列关于两灯的亮度和通过两灯灯丝电流的大小的叙述正确的是（ ）
A．亮度一样，电流大小不同
B．亮度一样，电流大小相同
C．亮度不一样，电流大小不同
D．亮度不一样，电流大小相同
【解答】解：（1）由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压不同，额定功率相等，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且两灯泡都在额定电压下正常发光，
所以，两灯泡的额定功率相等，实际功率相等，亮度一样，故CD不正确；
（2）由P＝UI的变形式I＝可知，两灯泡的额定电压不相等，通过它们的电流不同，故A正确，B不正确。
故选：A。
14．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为：RC＞RB＞RA＞RD，
由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，
由Q＝t可知，C图中电路的总电阻最大，相同时间内产生的总热量最少。
故选：C。
15．有两只外形相同，灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220伏”字样，而看不清它们额定功率的大小。甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1电阻小，接入电路产生的热量少，所以额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认定L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认定L1的额定功率大，你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
【解答】解：（1）观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，根据P＝可知，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，故甲同学错误；
（2）把两个灯泡串联在同一电路上，由P＝I2R可知电阻大的，实际功率大（较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，故乙同学错误；
（3）灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据P＝可知两灯泡正常工作时，电阻小的实际功率较大、灯泡较亮，故丙同学正确。
故选：C。
16．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象，则下列说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器最大阻值为50Ω
B．电源电压为10V
C．R0阻值为10Ω
D．滑动变阻器R1最大功率3.6W
【解答】解：由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）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，
由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.2A时，此时R1的电功率P1＝2W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R1最大＝＝＝50Ω，故A正确；
（2）由图象可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，R1的电功率P1′＝3.2W，
此时R1接入电路的电阻：
R1′＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I′（R0+R1′）＝0.4A×（R0+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当电路中的电流I＝0.2A时，电源的电压：
U＝I（R0+R1）＝0.2A×（R0+50Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源的电压不变，
所以，0.4A×（R0+20Ω）＝0.2A×（R0+50Ω），
解得：R0＝10Ω，故C正确；
则电源的电压：
U＝I（R0+R1）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V，故B错误；
（3）滑动变阻器消耗的电功率：
P＝I2R1＝（）2R1＝＝＝，
所以，当R1＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大；
滑动变阻器消耗电功率的最大值：
P最大＝＝＝3.6W，故D正确。
故选：B。
二．填空题（共7小题）
17．电动机是利用 磁场对电流的作用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 换向器 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 是 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 惯性 会继续转动，从而越过此位置。
【解答】解：（1）电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
（2）电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）当线圈转至图中所示位置时，线圈上下两个边所受的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，所以这两个力属于平衡力，是平衡位置；线圈由于具有惯性，会继续运动，从而越过平衡位置。
故答案为：磁场对电流的作用；换向器；是；惯性。
18．将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了，这是根据 通电线圈在磁场中受力转动 来实现的。下列对实验现象的判断，正确的有 ①② 。（填序号）
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快
②干电池用久了后，线圈转速将变慢
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快
④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢
【解答】解：（1）铜质导线绕成线圈后放在电池上，会发现线圈竟然连续转动起来了，电路中有电源，可以有电流，线圈成为通电导体，线圈在磁场中受力而转动。
（2）线圈转动速度跟电流大小、线圈匝数、磁场强度有关：
①换用磁性更强的磁体，磁场增强，线圈转得更快，说法正确。
②干电池用久了后，干电池的内阻增大，电流减小，线圈转速将变慢，说法正确。
③同样长度和粗细的镍铬合金线比铜线的电阻大，在电源电压一定时，电流变小，则线圈会转速变慢，说法错误。
④线圈与正极间的摩擦大、则转动速度小，线圈与正极间摩擦小、则转动速度大，所以线圈与正极间摩擦大小影响转速的快慢，说法错误。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；①②。
19．华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机，给手机充电是 电 能转化为 化学能 。手机采用双电池总容量可达4500mA h，可以在30min内快速充电80%，则充电电流为 7.2 A。
【解答】解：
给手机充电，消耗电能，转化为化学能储存在电池内；
由题意可得，30min内的充电量（电荷量）：
Q＝4500mA h×80%＝3600mA h＝3.6A×3600s＝12960C，
则充电电流：I＝＝＝7.2A。
故答案为：电；化学能；7.2。
20．如图将滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变成0.6A，那么定值电阻R0的电功率变化了 2 瓦。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电压表示数为U1＝8V时，电流表示数为I1＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源的电压：U＝I1R0+U1＝0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为U2＝6V时，电流表示数为I2＝0.6A，
同理可得电源电压：
U＝I2R0+U2＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源的电压不变，由①②可得：R0＝10Ω，
由P＝I2R可得，定值电阻R0消耗功率的变化量：
ΔP0＝P0′﹣P0＝R0﹣R0＝（0.6A）2×10Ω﹣（0.4A）2×10Ω＝2W。
故答案为：2。
21．电动机是根据 通电线圈在磁场中受力而转动 的原理制成的，一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是 2200 W，这台电动机1min内产生的热量是 1.2×104 J。
【解答】解：（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动（磁场对电流的作用、通电导体在磁场中受力而运动）的原理制成的；
（2）电动机的电功率：
P电动机＝UI＝220V×10A＝2200W，
这台电动机1min内产生的热量：
Q＝I2Rt＝（10A）2×2Ω×60s＝1.2×104J。
故答案为：通电线圈在磁场中受力而转动；2200；1.2×104。
22．家用两挡电取暖器简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，且电阻不变，高温挡位功率为1100W，已知家庭电路电压U＝220V，则电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度I为 4 A；现将家中其它用电器全部关闭，仅让此取暖器用低温挡位工作10min，发现如图所示的电能表转动了220r，则该电取暖器的低温挡位功率为 440 W，电阻丝R1的阻值 44 Ω。
【解答】解：根据P＝UI可知电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度I＝＝＝5A；
根据电能表的铭牌数据可知，电路中每消耗1kW h的电能，电能表的表盘转动3000r，故当电能表的表盘转动了220r时，电暖器消耗的电能W＝＝kW h，该电取暖器的低温挡位功率P低＝＝＝0.44kW＝440W；
当开关S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据P＝可知总功率较大，电取暖器处于高温挡位，R1的阻值R1＝＝＝44Ω。
故答案为：5；440；44。
23．两只小灯泡的规格分别为LA（6V 3W）、LB（6V 6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB＝ 2：1 ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 9 V。若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 6 V。
【解答】解：
由P＝UI计算两灯的额定电流：
IA＝＝＝0.5A，
IB＝＝＝1A，
由I＝得两灯电阻：
RA＝＝＝12Ω，
RB＝＝＝6Ω，
它们的电阻比：＝＝；
串联电路电流处处相等，两灯泡串联，电路最大电流等于灯泡的较小额定电流，
即电路最大电流：I＝IA＝0.5A，所以电源最大电压：
U＝I（RA+RB）＝0.5A×（12Ω+6Ω）＝9V；
若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则灯泡的电压不超过额定电压，根据并联电压相等，则该电源电压的最大值为6V。
故答案为：2：1；9；6。
三．实验探究题（共2小题）
24．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）组装之前，在U形管内注入适量红墨水，U形管 属于 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）实验中通过观察 U形管液面高度差 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 B （填选项）。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时，引入“光线”
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是 在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 。
（4）如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟 电流 的关系，探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。一段时间后电阻丝产生的热量 左瓶 （选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。
【解答】解：
（1）组装之前，在U形管内注入适量红墨水，此时U形管的上端开口、下端相连通，所以属于连通器；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化；
A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；
C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
故选B；
（3）图甲中两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（4）由图乙可知，右边的容器中的电阻与容器外的电阻并联，再与左边容器中的电阻串联，因此通过左边容器电阻的电流与通过右边容器电阻的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此是探究电流产生的热量跟电流的关系；
把右边的两根电阻丝并联后，其总阻值为R＝2.5Ω，则相当于把2.5Ω的阻值放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧瓶中的电阻阻值更大，根据Q＝I2Rt可知，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶多。
故答案为：（1）属于；（2）U形管液面高度差；B；（3）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（4）电流；左瓶。
25．在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 小灯泡短路 。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 0.75 W。
（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是 不合理 （合理/不合理）的，理由： 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义 。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
① 2.0 0.26 0.52 0.69
② 2.5 0.28 0.70
③ 2.8 0.30 0.84
（4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是
A
。
【解答】解：（1）由小灯泡额定电压为“2.5V”，可选电压表的量程为“0～3V”，滑动变阻器要一上一下连接，小灯泡的右接线柱与滑动变阻器的上接线柱连接，如下图所示：
（2）灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联的部分短路，即小灯泡短路；
电流表量程是0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数I＝0.3A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）灯泡在额定电压下的功率是额定功率，小华的说法是不合理的；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义；
（4）小灯泡与滑动变阻器串联，由公式可得，小灯泡功率P＝I2RL＝（）2RL，小灯泡的功率P随滑动变阻器阻值R增大时，电流减小，功率减小，利用数学知识对比图可选A。
故答案为：（1）如上图；（2）小灯泡短路；0.75；（3）不合理；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义；（4）A。
四．解答题（共2小题）
26．学习了“生活用电”，小明认真观察了家庭配电设备的使用情况。如图甲是起保护作用的空气开关，如果由于 用电器的总功率过大 或者 短路 而使家庭电路中电流过大时，空气开关会“跳闸”切断电路。如图乙是小明家使用的带指示灯插座，他发现：开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据使用情况和安全用电原则在图丙中完成插座电路的连接。
【解答】解：当用电器的总功率过大或短路时，电路中的电流过大，空气开关会跳闸；
指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压，说明指示灯与插座互不影响是并联的；
开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压，说明开关在干路上控制插座和指示灯，且开关应先接在火线上；
三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；由此连接电路如图所示：
故答案为：用电器的总功率过大；短路；如图。
27．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则：
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数）
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kW h？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0。
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？（写出一种）
【解答】解：（1）由P＝UI可得，电热水器正常工作时电路的电流：
I＝＝≈18.2A；
（2）P＝4000W＝4kW，t＝15min＝0.25h，
则正常工作15min加热电阻R消耗的电能：
W＝Pt＝4kW×0.25h＝1kW h；
（3）由题意可知，两加热电阻应采取并联，分别用一个开关控制电路，如下图所示：
夏季：只闭合开关S、S2时，断开S1时，电路为R0的简单电路，功率P0＝2000W，
由P＝得：
R0＝＝＝24.2Ω；
（4）如果该电热水器直接安装到家庭电路中，由于总功率很大，根据I＝可知电路总电流过大，则可能会造成后果有：
①电路总电流过大；②烧坏电路；③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常或烧坏电能表。
答：（1）电热水器正常工作时，电路中电流是18.2A；
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻 R消耗的电能是1kW h；
（3）R0＝24.2Ω；
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成后果有：
①电路总电流过大；②烧坏电路③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常或烧坏电能表。
五．计算题（共2小题）
28．如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯L标有“12V 3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a时，灯L正常发光。若电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压U；
（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯L两端电压之比为3：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
【解答】解：（1）由P＝可得灯丝的阻值：
RL＝＝＝48Ω；
（2）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为灯L的基本电路；
因为灯泡正常发光，所以电源电压U＝U额＝12V；
（3）当滑片P在中点b点时，灯两端电压：Ub＝IbRL＝×RL＝×RL；
当滑片在最右端c点时，灯两端电压：Uc＝IcRL＝×RL；
依题意可知，Ub：Uc＝3：2，
即：×RL：×RL＝3：2，
化简可得：R＝2RL＝2×48Ω＝96Ω。
答：（1）灯泡的电阻为48Ω；
（2）电源电压U是12V；
（3）滑动变阻器的最大阻值是96Ω。
29．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。
【解答】解：（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI＝，故灯的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
（2）S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U＝6V，灯正常发光时的电流：
IL＝＝0.5A
电流表示数即为干路的总电流，I＝1.1A，
根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：
I1＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A，
R1在10min内消耗的电能：
W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J；
（3）S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P＝UI＝I2R，电功率与对应的电阻成正比，故＝，
故R1＝×R2＝×10Ω＝5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：
I′＝＝＝0.4A，
R2的电功率：P2＝U2I′＝I′2R2＝（0.4A2×10Ω＝1.6W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W。
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电能
一．选择题（共16小题）
1．家庭电路中有一台用电器，正常工作时的电功率约为800瓦，则这个用电器最有可能是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱
2．下列关于电功和电功率的叙述中，正确的是（ ）
A．电功率越大，电流做的功越多 B．电流做的功越多，电功率越大
C．电流做功的时间越短，电功率越大 D．电流在一定时间内做功越多，电功率越大
3．如图所示的四个实验装置，其相关分析不正确的是（ ）
A．如图甲，小磁针的作用是判断通电导线的周围是否存在磁场
B．如图乙，通电螺线管内插入铁棒，可以使磁性大大加强
C．如图丙，该实验是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D．如图丁，该实验原理与发电机的工作原理相同
4．家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是（ ）
A．电灯开关中的两根导线相碰 B．家庭中用电器的总功率过大
C．保险丝的规格不合适，熔断电流太小 D．插头中的两根导线相碰
5．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的？（ ）
A．降低散热能力 B．减小电流
C．增大电池电压 D．增加总功率
6．把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
C．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
7．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．在家庭电路中，空气开关跳闸一定是工作的电器总功率过大
C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
8．某日，小明家火线上的熔丝熔断，估计是电路某处短路。根据所学知识，他断开闸刀开关和所有用电器的开关，将一只普通白炽灯L接到如图所示位置进行相关检查。当再闭合闸刀开关S和灯L1的开关S1时，如果（ ）
A．灯L正常发光，说明L1支路无故障 B．灯L正常发光，说明L1支路短路
C．灯L发光较暗，说明L1支路短路 D．灯L不发光，说明L1支路短路
9．一个定值电阻R接入电路后，每分钟消耗电能为Q，要使它所在的电路每分钟消耗电能为3Q，下列说法中正确的是（ ）
A．将电源电压变为原来的3倍
B．将电源电压变为原来的2倍
C．将三个与R阻值相同的电阻并联接到原电路中
D．将三个与R阻值相同的电阻串联接到原电路中
10．把标有“12V 12W”的灯L1和“12V 6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均不能正常发光，但L1灯较亮
B．两灯均不能正常发光，但L2灯较亮
C．两灯均能正常发光
D．把电源电压提高到24V，两灯都能正常发光
11．如图所示的电路图，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电压表示数变大
B．灯泡L变暗，电压表示数变小
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数变大
D．电路消耗的总功率变小，电压表示数变小
12．某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是（ ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大
D．当保险丝熔断后，可以用铁丝代替
13．现有两个灯泡，分别标有“220V 40W”和“36V 40W”字样，它们都在额定电压下正常发光。下列关于两灯的亮度和通过两灯灯丝电流的大小的叙述正确的是（ ）
A．亮度一样，电流大小不同 B．亮度一样，电流大小相同
C．亮度不一样，电流大小不同 D．亮度不一样，电流大小相同
14．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A． B．
C． D．
15．有两只外形相同，灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220伏”字样，而看不清它们额定功率的大小。甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1电阻小，接入电路产生的热量少，所以额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认定L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认定L1的额定功率大，你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
16．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象，则下列说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器最大阻值为50Ω B．电源电压为10V
C．R0阻值为10Ω D．滑动变阻器R1最大功率3.6W
二．填空题（共7小题）
17．电动机是利用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 会继续转动，从而越过此位置。
18．将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了，这是根据 来实现的。下列对实验现象的判断，正确的有 。（填序号）
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快
②干电池用久了后，线圈转速将变慢
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快
④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢
19．华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机，给手机充电是 能转化为 。手机采用双电池总容量可达4500mA h，可以在30min内快速充电80%，则充电电流为 A。
20．如图将滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变成0.6A，那么定值电阻R0的电功率变化了 瓦。
21．电动机是根据 的原理制成的，一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是 W，这台电动机1min内产生的热量是 J。
22．家用两挡电取暖器简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，且电阻不变，高温挡位功率为1100W，已知家庭电路电压U＝220V，则电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度I为 A；现将家中其它用电器全部关闭，仅让此取暖器用低温挡位工作10min，发现如图所示的电能表转动了220r，则该电取暖器的低温挡位功率为 W，电阻丝R1的阻值 Ω。
23．两只小灯泡的规格分别为LA（6V 3W）、LB（6V 6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB＝ ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 V。若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 V。
三．实验探究题（共2小题）
24．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）组装之前，在U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）实验中通过观察 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 （填选项）。
A.探究电流与电压、电阻的关系B.用铁屑显示磁体周围磁场分布C.研究光的传播时，引入“光线”
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是 。
（4）如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟 的关系，探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。一段时间后电阻丝产生的热量 （选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。
25．在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 。排除故障后移动滑片使灯泡正常发光，此时电流表如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W。
（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是 （合理/不合理）的，理由： 。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
① 2.0 0.26 0.52 0.69
② 2.5 0.28 0.70
③ 2.8 0.30 0.84
（4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是 。
四．解答题（共4小题）
26．学习了“生活用电”，小明认真观察了家庭配电设备的使用情况。如图甲是起保护作用的空气开关，如果由于 或者 而使家庭电路中电流过大时，空气开关会“跳闸”切断电路。如图乙是小明家使用的带指示灯插座，他发现：开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据使用情况和安全用电原则在图丙中完成插座电路的连接。
27．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则：
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数）
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kW h？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0。
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？（写出一种）
28．如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯L标有“12V 3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a时，灯L正常发光。若电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压U；
（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯L两端电压之比为3：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
29．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．家庭电路中有一台用电器，正常工作时的电功率约为800瓦，则这个用电器最有可能是（ ）
A．电风扇 B．电视机 C．电饭煲 D．电冰箱
【解答】解：A、电风扇的功率一般在60W左右，不合题意；
B、电视机的功率一般在150W左右，不合题意；
C、电饭煲的功率较接近800W，符合题意；
D、电冰箱的功率一般在120W左右，不合题意。
故选：C。
2．下列关于电功和电功率的叙述中，正确的是（ ）
A．电功率越大，电流做的功越多
B．电流做的功越多，电功率越大
C．电流做功的时间越短，电功率越大
D．电流在一定时间内做功越多，电功率越大
【解答】解：A、在不确定做功时间的情况下，电功率越大，电流做的功不一定越多，故A错误；
B、在不确定做功时间的情况下，电流做的功越多，电功率不一定越大，故B错误；
C、在不确定做功多少的情况下，电流做功的时间越短，电功率不一定越大，故C错误；
D、由电功率的定义可知，电流在一定时间内做功越多，电功率越大，故D正确。
故选：D。
3．如图所示的四个实验装置，其相关分析不正确的是（ ）
A．如图甲，小磁针的作用是判断通电导线的周围是否存在磁场
B．如图乙，通电螺线管内插入铁棒，可以使磁性大大加强
C．如图丙，该实验是探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
D．如图丁，该实验原理与发电机的工作原理相同
【解答】解：A、图甲是奥斯特实验，表明通电导线周围存在磁场，小磁针的作用是判断通电导线的周围是否存在磁场，故A正确；
B、在通电螺线管内插入铁棒，铁棒被磁化后和原来的磁场叠加起来，使通电螺线管的磁场加强，故B正确；
C、图中有电源，通电导体在磁场中受力而运动，是电动机的原理图，故C错误；
D、图中没有电源，是探究电磁感应现象的实验，是发电机的原理图，故D正确。
故选：C。
4．家庭电路中的保险丝熔断了，以下原因中不可能的是（ ）
A．电灯开关中的两根导线相碰
B．家庭中用电器的总功率过大
C．保险丝的规格不合适，熔断电流太小
D．插头中的两根导线相碰
【解答】解：家庭电路中保险丝熔断的原因是电路中的电流过大；
A、电灯开关中两根导线相碰，开关一直闭合，会造成灯泡一直发光，但不会引起保险丝熔断，故A符合题意；
B、家庭中用电器的总功率过大，会造成保险丝熔断，故B不符合题意；
C、保险丝的规格不符合规定的要求，熔断电流太小，也会造成保险丝熔断，故C不符合题意；
D、插头中的两根导线相碰，插入插座时会造成电源短路，会造成保险丝熔断，故D不符合题意。
故选：A。
5．智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的？（ ）
A．降低散热能力 B．减小电流
C．增大电池电压 D．增加总功率
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P＝可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，根据P＝UI可知，电源电压不变，功率变小，电路中的电流变小，因此手机的“省电模式”来是通过减小总电流的方式来延长使用时间的。
故选：B。
6．把标有“6V 6W”的小灯泡L1和标有“6V 3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮
B．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
C．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮
D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
【解答】解：串联电路中电流处处相等；因此两灯泡串联后，通过它们的电流相等，
不考虑灯丝电阻的变化，根据P＝可知：R＝，由题可知两灯额定电压相同，P1额＞P2额，则可知R1＜R2，
两灯串联接在电源电压为6V的电路中，因串联电路中电流处处相等，则根据P＝I2R可知P1实＜P2实，而灯泡的亮度取决于实际功率的大小，且L2的实际功率较大，所以L2较亮，故ABD错误，C正确。
故选：C。
7．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
B．在家庭电路中，空气开关跳闸一定是工作的电器总功率过大
C．如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
D．电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多
【解答】解：
A、在家庭电路中，各用电器是并联的，并联电路电阻越并越小，因此家庭中同时工作的家用电器越多，电路的总电阻就越小，故A错；
B、空气开关跳闸可能是由于用电器增多或电路短路造成的，故B错；
C、如果家庭电路中不安装保险丝，当发生短路时，电流不会通过用电器，此时导线中电流过大会引发火灾，故C错；
D、电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝＝I导线，通电时间t相同，
因为Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，
所以电流产生的热量：
Q电炉丝＞Q导线，
从而出现电炉丝放出大量的热，而输电导线几乎不发热的现象；故D正确。
故选：D。
8．某日，小明家火线上的熔丝熔断，估计是电路某处短路。根据所学知识，他断开闸刀开关和所有用电器的开关，将一只普通白炽灯L接到如图所示位置进行相关检查。当再闭合闸刀开关S和灯L1的开关S1时，如果（ ）
A．灯L正常发光，说明L1支路无故障
B．灯L正常发光，说明L1支路短路
C．灯L发光较暗，说明L1支路短路
D．灯L不发光，说明L1支路短路
【解答】解：A情况表示电路中有零线与火线短路的情况；不合题意。
B表示灯亮时灯泡两端应分别与火线和零线相接，即该闭合的开关两端直接连到了火线和零线上；符合题意。
C表示检验灯泡与另一灯泡串联接在火线与零线之间，这是一正常现象而不是表明电路中有短路现象；不合题意。
D表示该电路中有断路现象。不合题意。
故选：B。
9．一个定值电阻R接入电路后，每分钟消耗电能为Q，要使它所在的电路每分钟消耗电能为3Q，下列说法中正确的是（ ）
A．将电源电压变为原来的3倍
B．将电源电压变为原来的2倍
C．将三个与R阻值相同的电阻并联接到原电路中
D．将三个与R阻值相同的电阻串联接到原电路中
【解答】解：A、电压变为原来的3倍，由Q＝W＝t知，Qa＝t＝t＝9t＝9Q，即电阻在每分钟内产生的热量是原来的9倍，为9Q，故A错误；
B、将电压变为原来的2倍，由Q＝W＝t知，Qb＝t＝t＝4×t＝4Q，即电阻在每分钟内产生的热量是原来的4倍，故B错误；
C、将三个相同的电阻并联接入原电路，三个相同电阻的并联电阻变为原来的，由Q＝W＝t知，Qc＝t＝t＝3×t＝3Q，即每分钟产生的热量为原来的3倍，为3Q，故C正确；
D、将三个相同的电阻串联，总阻值为3R，由Q＝W＝t知，Qd＝t＝t＝×t＝Q，即电阻每分钟产生的热量变为原来的倍，为Q，故D错误；
故选：C。
10．把标有“12V 12W”的灯L1和“12V 6W”的灯L2串联起来接在电源电压为12V的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均不能正常发光，但L1灯较亮
B．两灯均不能正常发光，但L2灯较亮
C．两灯均能正常发光
D．把电源电压提高到24V，两灯都能正常发光
【解答】解：（1）∵串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻，
∴根据I＝可知，两灯泡串联接到12V的电源上时，灯的电压小于额定电压，所以两灯泡均不能正常发光，故C不正确；
∵R＝，且两灯泡的额定电压相等，L1灯泡的额定功率大于L2的额定功率，
∴L1灯泡的电阻小于L2的电阻，
∵串联电路各处的电流相等，
∴根据P＝I2R可知，L2灯泡的实际功率大、灯较亮，故A不正确、B正确；
（2）∵I＝，
∴两灯泡正常发光时的电流不相等，
∵串联电路各处的电流相等，
∴把电源电压提高到24V时，两灯泡不可能都正常发光，故D不正确。
故选：B。
11．如图所示的电路图，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮，电压表示数变大
B．灯泡L变暗，电压表示数变小
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数变大
D．电路消耗的总功率变小，电压表示数变小
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压。
将滑动变阻器的滑片P向上移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I＝可知，电路中的电流变小，
由U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，
因灯泡的亮暗的变化取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A错误；
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变大，即电压表的示数变大，故BD错误；
由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故C正确。
故选：C。
12．某家庭电路的部分电路如图所示，其中甲、乙两处分别装用电器和开关。对此电路，下列说法正确的是（ ）
A．火线上的保险丝应该改装到零线上
B．甲处应装用电器，乙处应装开关
C．当用电器功率增大时，通过保险丝的电流就增大
D．当保险丝熔断后，可以用铁丝代替
【解答】解：A、为了安全，保险丝应接在火线上，而不是零线上，故A错误；
B、按照安全用电的要求，甲处安装开关，乙处安装电灯，故B错误；
C、家庭电路中用电器是并联的，同时使用的越多，电路中的总功率越大，而电路两端的电压是不变的，根据P＝UI，电路中的电流越大，故C正确；
D、电路中电流增大时，超过保险丝的熔断电流值，保险丝就会熔断，因此当保险丝熔断后，不可以用铁丝代替，故D错误。
故选：C。
13．现有两个灯泡，分别标有“220V 40W”和“36V 40W”字样，它们都在额定电压下正常发光。下列关于两灯的亮度和通过两灯灯丝电流的大小的叙述正确的是（ ）
A．亮度一样，电流大小不同
B．亮度一样，电流大小相同
C．亮度不一样，电流大小不同
D．亮度不一样，电流大小相同
【解答】解：（1）由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压不同，额定功率相等，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且两灯泡都在额定电压下正常发光，
所以，两灯泡的额定功率相等，实际功率相等，亮度一样，故CD不正确；
（2）由P＝UI的变形式I＝可知，两灯泡的额定电压不相等，通过它们的电流不同，故A正确，B不正确。
故选：A。
14．下列连接方法中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最少的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
根据电阻串联和并联的特点可知，四个图中电路的总电阻关系为：RC＞RB＞RA＞RD，
由题知，甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，
由Q＝t可知，C图中电路的总电阻最大，相同时间内产生的总热量最少。
故选：C。
15．有两只外形相同，灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220伏”字样，而看不清它们额定功率的大小。甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1电阻小，接入电路产生的热量少，所以额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认定L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认定L1的额定功率大，你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
【解答】解：（1）观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，根据P＝可知，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，故甲同学错误；
（2）把两个灯泡串联在同一电路上，由P＝I2R可知电阻大的，实际功率大（较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，故乙同学错误；
（3）灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据P＝可知两灯泡正常工作时，电阻小的实际功率较大、灯泡较亮，故丙同学正确。
故选：C。
16．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象，则下列说法不正确的是（ ）
A．滑动变阻器最大阻值为50Ω
B．电源电压为10V
C．R0阻值为10Ω
D．滑动变阻器R1最大功率3.6W
【解答】解：由电路图可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）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，
由图象可知，电路中的最小电流I最小＝0.2A时，此时R1的电功率P1＝2W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R1最大＝＝＝50Ω，故A正确；
（2）由图象可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，R1的电功率P1′＝3.2W，
此时R1接入电路的电阻：
R1′＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I′（R0+R1′）＝0.4A×（R0+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当电路中的电流I＝0.2A时，电源的电压：
U＝I（R0+R1）＝0.2A×（R0+50Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源的电压不变，
所以，0.4A×（R0+20Ω）＝0.2A×（R0+50Ω），
解得：R0＝10Ω，故C正确；
则电源的电压：
U＝I（R0+R1）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V，故B错误；
（3）滑动变阻器消耗的电功率：
P＝I2R1＝（）2R1＝＝＝，
所以，当R1＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大；
滑动变阻器消耗电功率的最大值：
P最大＝＝＝3.6W，故D正确。
故选：B。
二．填空题（共7小题）
17．电动机是利用 磁场对电流的作用 （选填“电流的磁效应”、“磁场对电流的作用”或“电磁感应现象”）工作的。如图所示，如果要改变电动机的转动方向，可以通过改变线圈内电流的方向来实现，这个装置叫 换向器 （填电动机的结构名称）。图中的线圈所在的位置 是 （选填“是”或“不是”）平衡位置，此时线圈由于 惯性 会继续转动，从而越过此位置。
【解答】解：（1）电动机里是线圈，工作特点是当给电动机通电时，电动机就会转动，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的。
（2）电动机的线圈可以持续转动，是因为它加装了换向器，该装置能在线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）当线圈转至图中所示位置时，线圈上下两个边所受的两个力大小相等、方向相反、在同一直线上，所以这两个力属于平衡力，是平衡位置；线圈由于具有惯性，会继续运动，从而越过平衡位置。
故答案为：磁场对电流的作用；换向器；是；惯性。
18．将一节干电池正放在磁体上，再将铜质导线绕成线圈后放在电池上，如图所示。你会发现线圈竟然连续转动起来了，这是根据 通电线圈在磁场中受力转动 来实现的。下列对实验现象的判断，正确的有 ①② 。（填序号）
①换用磁性更强的磁体，线圈转得更快
②干电池用久了后，线圈转速将变慢
③用同样长度和粗细的镍铬合金线做线圈，转速更快
④线圈与正极间摩擦大小不影响转速的快慢
【解答】解：（1）铜质导线绕成线圈后放在电池上，会发现线圈竟然连续转动起来了，电路中有电源，可以有电流，线圈成为通电导体，线圈在磁场中受力而转动。
（2）线圈转动速度跟电流大小、线圈匝数、磁场强度有关：
①换用磁性更强的磁体，磁场增强，线圈转得更快，说法正确。
②干电池用久了后，干电池的内阻增大，电流减小，线圈转速将变慢，说法正确。
③同样长度和粗细的镍铬合金线比铜线的电阻大，在电源电压一定时，电流变小，则线圈会转速变慢，说法错误。
④线圈与正极间的摩擦大、则转动速度小，线圈与正极间摩擦小、则转动速度大，所以线圈与正极间摩擦大小影响转速的快慢，说法错误。
故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；①②。
19．华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机，给手机充电是 电 能转化为 化学能 。手机采用双电池总容量可达4500mA h，可以在30min内快速充电80%，则充电电流为 7.2 A。
【解答】解：
给手机充电，消耗电能，转化为化学能储存在电池内；
由题意可得，30min内的充电量（电荷量）：
Q＝4500mA h×80%＝3600mA h＝3.6A×3600s＝12960C，
则充电电流：I＝＝＝7.2A。
故答案为：电；化学能；7.2。
20．如图将滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变成0.6A，那么定值电阻R0的电功率变化了 2 瓦。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电压表示数为U1＝8V时，电流表示数为I1＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源的电压：U＝I1R0+U1＝0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为U2＝6V时，电流表示数为I2＝0.6A，
同理可得电源电压：
U＝I2R0+U2＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源的电压不变，由①②可得：R0＝10Ω，
由P＝I2R可得，定值电阻R0消耗功率的变化量：
ΔP0＝P0′﹣P0＝R0﹣R0＝（0.6A）2×10Ω﹣（0.4A）2×10Ω＝2W。
故答案为：2。
21．电动机是根据 通电线圈在磁场中受力而转动 的原理制成的，一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，那么它的电功率是 2200 W，这台电动机1min内产生的热量是 1.2×104 J。
【解答】解：（1）电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动（磁场对电流的作用、通电导体在磁场中受力而运动）的原理制成的；
（2）电动机的电功率：
P电动机＝UI＝220V×10A＝2200W，
这台电动机1min内产生的热量：
Q＝I2Rt＝（10A）2×2Ω×60s＝1.2×104J。
故答案为：通电线圈在磁场中受力而转动；2200；1.2×104。
22．家用两挡电取暖器简化电路图如图所示，R1、R2为电热丝，且电阻不变，高温挡位功率为1100W，已知家庭电路电压U＝220V，则电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度I为 4 A；现将家中其它用电器全部关闭，仅让此取暖器用低温挡位工作10min，发现如图所示的电能表转动了220r，则该电取暖器的低温挡位功率为 440 W，电阻丝R1的阻值 44 Ω。
【解答】解：根据P＝UI可知电取暖器处于高温挡位时电路中的电流强度I＝＝＝5A；
根据电能表的铭牌数据可知，电路中每消耗1kW h的电能，电能表的表盘转动3000r，故当电能表的表盘转动了220r时，电暖器消耗的电能W＝＝kW h，该电取暖器的低温挡位功率P低＝＝＝0.44kW＝440W；
当开关S1、S2都闭合时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据P＝可知总功率较大，电取暖器处于高温挡位，R1的阻值R1＝＝＝44Ω。
故答案为：5；440；44。
23．两只小灯泡的规格分别为LA（6V 3W）、LB（6V 6W），不考虑温度对灯丝电阻的影响，则它们的电阻之比RA：RB＝ 2：1 ；若将它们串联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 9 V。若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则该电源电压的最大值为 6 V。
【解答】解：
由P＝UI计算两灯的额定电流：
IA＝＝＝0.5A，
IB＝＝＝1A，
由I＝得两灯电阻：
RA＝＝＝12Ω，
RB＝＝＝6Ω，
它们的电阻比：＝＝；
串联电路电流处处相等，两灯泡串联，电路最大电流等于灯泡的较小额定电流，
即电路最大电流：I＝IA＝0.5A，所以电源最大电压：
U＝I（RA+RB）＝0.5A×（12Ω+6Ω）＝9V；
若将它们并联后接到某电源两端，为使它们的电功率都不超过它们的额定功率，则灯泡的电压不超过额定电压，根据并联电压相等，则该电源电压的最大值为6V。
故答案为：2：1；9；6。
三．实验探究题（共2小题）
24．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）组装之前，在U形管内注入适量红墨水，U形管 属于 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）实验中通过观察 U形管液面高度差 的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是 B （填选项）。
A.探究电流与电压、电阻的关系
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布
C.研究光的传播时，引入“光线”
（3）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是 在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多 。
（4）如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟 电流 的关系，探究结束后让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。一段时间后电阻丝产生的热量 左瓶 （选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”）多。
【解答】解：
（1）组装之前，在U形管内注入适量红墨水，此时U形管的上端开口、下端相连通，所以属于连通器；
（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察U形管液面高度的变化反映密闭空气温度的变化；
A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；
B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；
C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；
故选B；
（3）图甲中两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧电阻大产生的热量多，故得出结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（4）由图乙可知，右边的容器中的电阻与容器外的电阻并联，再与左边容器中的电阻串联，因此通过左边容器电阻的电流与通过右边容器电阻的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此是探究电流产生的热量跟电流的关系；
把右边的两根电阻丝并联后，其总阻值为R＝2.5Ω，则相当于把2.5Ω的阻值放进右侧瓶中，即左、右两瓶中的电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；左侧瓶中的电阻阻值更大，根据Q＝I2Rt可知，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶多。
故答案为：（1）属于；（2）U形管液面高度差；B；（3）在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（4）电流；左瓶。
25．在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 小灯泡短路 。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 0.75 W。
（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是 不合理 （合理/不合理）的，理由： 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义 。
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
① 2.0 0.26 0.52 0.69
② 2.5 0.28 0.70
③ 2.8 0.30 0.84
（4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是
A
。
【解答】解：（1）由小灯泡额定电压为“2.5V”，可选电压表的量程为“0～3V”，滑动变阻器要一上一下连接，小灯泡的右接线柱与滑动变阻器的上接线柱连接，如下图所示：
（2）灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明与电压表并联的部分短路，即小灯泡短路；
电流表量程是0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数I＝0.3A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）灯泡在额定电压下的功率是额定功率，小华的说法是不合理的；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义；
（4）小灯泡与滑动变阻器串联，由公式可得，小灯泡功率P＝I2RL＝（）2RL，小灯泡的功率P随滑动变阻器阻值R增大时，电流减小，功率减小，利用数学知识对比图可选A。
故答案为：（1）如上图；（2）小灯泡短路；0.75；（3）不合理；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义；（4）A。
四．解答题（共2小题）
26．学习了“生活用电”，小明认真观察了家庭配电设备的使用情况。如图甲是起保护作用的空气开关，如果由于 用电器的总功率过大 或者 短路 而使家庭电路中电流过大时，空气开关会“跳闸”切断电路。如图乙是小明家使用的带指示灯插座，他发现：开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压；如果指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压。请根据使用情况和安全用电原则在图丙中完成插座电路的连接。
【解答】解：当用电器的总功率过大或短路时，电路中的电流过大，空气开关会跳闸；
指示灯损坏，开关闭合时，插座也能提供电压，说明指示灯与插座互不影响是并联的；
开关断开时，指示灯不发光，插座不能提供电压；开关闭合时，指示灯发光，插座提供电压，说明开关在干路上控制插座和指示灯，且开关应先接在火线上；
三孔插座的连接方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线；由此连接电路如图所示：
故答案为：用电器的总功率过大；短路；如图。
27．小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）则：
（1）电热水器正常工作时，电路中电流是多大？（结果保留一位小数）
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kW h？
（3）根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0。
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？（写出一种）
【解答】解：（1）由P＝UI可得，电热水器正常工作时电路的电流：
I＝＝≈18.2A；
（2）P＝4000W＝4kW，t＝15min＝0.25h，
则正常工作15min加热电阻R消耗的电能：
W＝Pt＝4kW×0.25h＝1kW h；
（3）由题意可知，两加热电阻应采取并联，分别用一个开关控制电路，如下图所示：
夏季：只闭合开关S、S2时，断开S1时，电路为R0的简单电路，功率P0＝2000W，
由P＝得：
R0＝＝＝24.2Ω；
（4）如果该电热水器直接安装到家庭电路中，由于总功率很大，根据I＝可知电路总电流过大，则可能会造成后果有：
①电路总电流过大；②烧坏电路；③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常或烧坏电能表。
答：（1）电热水器正常工作时，电路中电流是18.2A；
（2）电热水器正常工作15min，加热电阻 R消耗的电能是1kW h；
（3）R0＝24.2Ω；
（4）从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成后果有：
①电路总电流过大；②烧坏电路③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常或烧坏电能表。
五．计算题（共2小题）
28．如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯L标有“12V 3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a时，灯L正常发光。若电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，求：
（1）灯泡的电阻；
（2）电源电压U；
（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯L两端电压之比为3：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
【解答】解：（1）由P＝可得灯丝的阻值：
RL＝＝＝48Ω；
（2）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为灯L的基本电路；
因为灯泡正常发光，所以电源电压U＝U额＝12V；
（3）当滑片P在中点b点时，灯两端电压：Ub＝IbRL＝×RL＝×RL；
当滑片在最右端c点时，灯两端电压：Uc＝IcRL＝×RL；
依题意可知，Ub：Uc＝3：2，
即：×RL：×RL＝3：2，
化简可得：R＝2RL＝2×48Ω＝96Ω。
答：（1）灯泡的电阻为48Ω；
（2）电源电压U是12V；
（3）滑动变阻器的最大阻值是96Ω。
29．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。
【解答】解：（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI＝，故灯的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
（2）S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U＝6V，灯正常发光时的电流：
IL＝＝0.5A
电流表示数即为干路的总电流，I＝1.1A，
根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：
I1＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A，
R1在10min内消耗的电能：
W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J；
（3）S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P＝UI＝I2R，电功率与对应的电阻成正比，故＝，
故R1＝×R2＝×10Ω＝5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：
I′＝＝＝0.4A，
R2的电功率：P2＝U2I′＝I′2R2＝（0.4A2×10Ω＝1.6W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W。
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