第6节 电能 培优卷（含解析）

九上科学第三单元第六节电能培优卷
一、单选题
1．如图所示的电路，当开关闭合后，灯L1比L2亮，以下说法正确的是（　　）
A．通过L1的电流大于通过L2的电流B．L1两端电压大于 L2两端电压
C．L1的电阻小于L2的电阻D．L1的电功率等于L2的电功率
2． 小刚同学家的电能表上标有“600r/(kW·h)”字样，他用钟表记录了10min内电能表上的转盘转过120r，则他家的用电器在这段时间内消耗的电能是 (　　)
A．7.2kW·h B．0.72kW C．0.2kW D．0.2kW·h
3．将灯泡L和定值电阻R 以图甲方式连在6V的电源上，如图乙所示为L和R的U-I图像，结合图中信息可知 (　　)
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小B．灯泡L的实际阻值为10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8WD．定值电阻R 的实际功率为6.4W
4．小金利用如图装置来研究电热跟哪些因素有关，甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同，瓶中电阻丝的大小关系为，以下说法不正确的是（　　）
A．通电后，甲瓶中的液面升高得快B．该装置不能用来研究电热与电流大小的关系
C．不选择水来做实验，是因为煤油的比热比水小D．烧瓶和玻璃管相当于液体温度计
5．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合开关S，电流表 A1的示数为0.3A，电流表 A2的示数为0.2A，电路通电时间为3min，下列说法不正确的是 (　　)
A．电源电压为 6 V B．电阻R2的阻值为30Ω
C．电路的总功率为3W D．这段时间电路消耗的电能为9J
6． 如图所示的电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是(　　)
A．灯 L1 比灯L2亮
B．电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压
C．通过A 点的电流大于通过B 点的电流
D．灯L1 消耗的电能大于灯L2 消耗的电能
7．如图所示，甲、乙是两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有等质量的液体，电阻丝R甲、R乙分别浸没在两烧瓶内的液体中，温度计显示液体的温度。下列说法正确的是（　　）
A．若要探究电阻大小对电热的影响，则应在甲瓶中装入水，乙瓶中装入煤油，且R甲≠R乙
B．若要探究电阻大小对电热的影响，电流产生的热量可通过加热时间来反映
C．若要比较水和煤油的比热容大小，则应在甲、乙两瓶中分别装入水和煤油，且R甲=R乙
D．若要比较水和煤油的比热容大小，液体吸收的热量可通过温度计示数的变化来比较
8．如图所示为多档位加热器的电路图，电热丝的电阻小于电热丝的电阻。同时闭合和，经过相同时间后，对电路的分析正确的是（　　）
A．两端的电压大于两端的电压B．流过的电流小于流过的电流
C．产生热量大于产生热量D．与串联，处于保温档
9．右图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　）
A．通过 R1的电流等于通过R2的电流B．R1两端的电压大于两端的电压
C．R1的电功率大于R2的电功率D．R1 消耗的电能小于消耗的电能
10．下图是灯泡L的I—U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（　　）
A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
11．将规格都是“220V 150 W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，下列说法正确的是 (　　)
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据 可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
12．如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响，则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图象为（　　）
A．B．C． D．
13．如图甲所示的电路中，开关均闭合后，发现电流表A1、A2的指针指在如图乙所示的同一位置。则下列结论正确的是 (　　)
A．通过灯L1的电流为1.0AB．通过灯 L2的电流为0.8A
C．L1、L2电阻之比 D．L1、L2 消耗的功率之比
14．在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻和的I－U图像（如图），下列有关分析正确的是
A．与的阻值之比是1∶2B．与串联接时，消耗的功率比大
C．与并联接时，和消耗的功率相等
D．与串联接时，通过与的电流之比是2∶1
15．如图电路，电源电压为12伏且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4伏；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2伏，在10秒内定值电阻R1产生的热量为36焦。则下列结果正确的是（　　）
A．电路中的最大电流为1安
B．电路消耗的最小电功率为9.6瓦
C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
D．滑片P在中点时，10秒内滑动变阻器R做功为60焦
16．家用吹风机既可吹热风也可吹冷风，如图甲所示是它的工作原理图。某次用该电吹风将头发吹干的过程中，电吹风的功率随时间变化如图乙所示，则在该次吹干头发的过程中电吹风消耗的总电能是（　　）
A．7040J B．12320J C．21120J D．13200J
17．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
18．如图甲是一种电热膜，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。该电热膜的额定电压为220V，导电墨线电阻随温度变化图象如图丙，有关电热膜说法不正确的是（　　）
A．导电墨线间以并联的方式连接
B．若实际电压小于220V时，温度稳定后的实际功率小于额定功率
C．工作时通过导电墨线的电流会改变
D．当温度到达t0并继续升温时，发热功率会急剧增大
19．有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（　　）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
20．如图甲是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系"的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出a、b、c三条图线（如图乙）。下列叙述正确的是（　　）
A．曲线a为定值电阻R0的发热功率曲线
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器接入电路的最大阻值为6Ω
D．滑动变阻器消耗的最大功率为2.25W
二、填空题
21．如图所示的电路，电源电压为4.5V，小灯泡L上标有“3V1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R规格为“30Ω1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”。闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，电路的最大功率为　 　，滑动变阻器阻值变化范围为　 　。
22．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．学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I-U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。
回答下列问题：
（1）闭合开关后移动变阻器的滑片，当电压表示数为　 　V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）实验时，变阻器的滑片向左移动过程中，电流表与电压表示数的比值将　 　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
24．图甲是测定电压为3.5V时小灯泡实际功率的电路图。已知电源电压为6V ，灯泡标有“6V 0.6A”字样，滑动变阻器标有“50欧 1A”字样，电压表的“0—15V”量程无法使用。
（1）正确连接电路后，在闭合开关前，应将变阻器的滑片移至　 　(填写“最右端”、“最左端”或“任意位置”)。
（2）闭合开关，将滑动变阻器滑片Р移到某一位置，电压表示数如图乙所示，为能完成实验任务，接下来应该如何操作 　 　。
（3）按要求正确操作后，某同学将所测滑动变阻器的电流和电压数据绘制成曲线a ， 如图所示。随后又画出了小灯泡两端电压和电流的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，理由是　 　。
25． 如图所示，灯泡 L1标有“6 V 3 W”、L2标有“6 V 2 W”字样，电源电压6 V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1 的电流I1：I1’=　 　；L2 消耗的实际功率 P2　 　(填“>”“<”或“=”)P2'。
26．电流做功的实质是　 　。如果在某用电器上有2×105焦的电能被消耗，电流就做了　 　焦功，有　 　焦的能转化为其他形式的能。所以电功的单位也是　 　。
三、实验探究题
27．在探究“电功率与电压、电流关系”的实验中，有不同规格的小灯泡若干。
（1）图乙中电压表的示数为　 　V。
（2）小实按图甲连接电路后，闭合开关，发现两灯都不亮，灯泡L1两端电压较大，灯泡L2两端电压为零。则电路的故障可能是　 　。
（3）排除故障后，小实利用图甲所示的电路探究“电功率跟电压的关系”，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是　 　。
（4）为了探究"电功率与电流的关系”，小实选用一只“2.5V0.3A"的小灯泡，设计的电路如图丙所示，实验中多次改变滑片的位置，收集的数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4
电流Ⅰ/安 0.21 0.23 0.30 0.32
灯泡亮度 微亮 较亮 正常发光 非常亮
小实根据实验过程中的相关信息得到的结论是：通过用电器的电流越大，电功率越大。你认为是否合理，判断并说明理由。　 　。
28．学习小组进行测定小灯泡电功率的实验，已知电源电压3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。小金按照图甲连好电路后闭合开关S，将滑动变阻器滑片慢慢移动至另一端点，记录数据并绘制成小灯泡电流随电压变化曲线如图乙所示。
（1）请用笔代替导线，完成图甲中电路连接；
（2）移动滑片使小灯泡正常发光时，电流表示数为0.42A，则小灯泡的额定电功率为　 　W。
（3）小金将数学几何图像分析与电学知识融合，通过绘制网格将图乙进行处理：分出6块区域，面积分别为S1-S6（如图乙），有了新的发现与收获：
①当电流为I1时，小灯泡的实际功率可以用图乙中的面积　 　表示；
②当电流为I1逐渐增大到I2的过程中，判断小灯泡实际功率的变化量△P灯与滑动变阻器功率的变化量△P滑哪一个更大？请结合图中信息说明理由：　 　。
29．为了测定小灯泡的电功率，小科利用电压恒为3伏的电源、合适规格的滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。
（1）请用笔画代替导线，将电路连接完整（滑动变阻器滑片向左移动，小灯泡变亮）。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示。为测得小灯泡的额定功率，小科接下去的操作是 　 　。
（3）在滑动变阻器滑片移动过程中，若电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断随电流增大，滑动变阻器的功率大小变化是 　 　。
30．小金利用图甲的电路制量小灯泡的电功率。小灯泡的额定电压为2.5伏。
[实验过程]
（1）连接电路时，应该保持开关断开，滑动变阻器的滑片置于　 　(填“A”或“B”)端：
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5伏，此时电流表示数如图乙。则小灯泡的额定功率为　 　瓦：
（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验：
图丙是小金作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是　 　。
（4）[继续探究]小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有220V 40W 灯泡L1和标有220V 60W灯泡L2串联后接到家庭照明电路中，灯泡 　 　更亮。
四、解答题
31．国产某品牌手机配置“3.7 V 4200mA·h”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大地方便了人们的使用。
（1） 电池充满电后，储存的电能为多少
（2）两个充电器，一个标注“输出5V 1A”，另一个标注“输出5V 4.5A”，其中哪一个是快速充电器 请通过计算说明。
32．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，有低温、中温、高温三档调节。其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题：
（1）当S1闭合，S接a处时，炸锅处于中温档工作，求此时电路中的电流。
（2）从中温档调至高温档工作，两个开关应如何操作。
（3）求空气炸锅处于高温档时的实际功率。
33．为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后。工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
（1）通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度。
（2）在图丙所示的 1小时内工作电路中制冷器消耗的总电能是多少
34．如图是一电动机提升物体的示意图，电源电压为120伏。电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安(g取10牛/千克)。
（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。
（2）求电动机线圈阻值。
（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏？
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流特点判断；
（2）灯泡的亮度由它的实际功率大小决定；
（3）根据公式比较电压的大小；
（4）根据公式比较电阻的大小。
【解答】根据图片可知，灯泡L1和L2串联，根据串联电路各处电流都相等可知，通过它们的电流相等，故A错误；
灯泡L1比L2亮，则L1的实际功率大于L2的实际功率，故D错误；
P1>P2，且I1=I2，根据公式可知，两端电压U1>U2，故B正确；
U1>U2，且I1=I2，根据公式可知，电阻R1>R2，故C错误。
故选B。
2．【答案】D
【解析】【分析】600r/（kW h）表示的是电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转600r，据此求出转盘转120r，电路中用电器消耗的电能。
【解答】 600r/（kW h）表示的是电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转600r，
电能表转动120r，用电器消耗的电能：，
故选D。
3．【答案】C
【解析】【分析】 A.根据电阻的定义判断灯泡电阻的变化；
BCD.在串联电路中：电流处处相等，电路两端电压等于各个用电器两端电压之和；已知电源电压，串联电路的电源电压等于各个用电器两端的电压之和，电流处处相等，据此从图乙中可知此时电路中的电流、R两端的电压和L两端的电压，再根据求出灯泡L的阻值；已知灯泡两端的电压和通过的电流，根据P=UI可求出灯泡L的实际功率；已知定值电阻R两端的电压和通过的电流，根据P=UI可求出R的实际功率。
【解答】 A．由图乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
BCD．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联，则流过二者的电流相等；从图乙中可以看出，当电路的电流为0.4A时，电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，
此时灯泡L的实际阻值为；
灯泡L的实际功率为PL=ULI=2×0.4W=0.8W；
定值电阻R实际功率为P'=U'I=4×0.4W=1.6W；
故C正确，BD错误。
故选C。
4．【答案】B
【解析】【分析】A.由图可知，两电阻丝串联，所以通过的电流相同，通电时间也相同，已知电阻的关系，根据焦耳定律Q=I2Rt得出电阻丝产生热量的关系，进而得出液面变化的快慢关系；
B 根据控制变量法进行分析；
C.根据Q=cmΔt，在短时间内达到明显实验效果，需要选用比热容小的液体进行实验，因为在吸收相同热量的情况下，比热容越小，温度变化越大；
D.根据液体温度计的工作原理分析解答。
【解答】 A.由图可知，两个电阻是串联的，电流相等，通电时间相等，电阻R1＞R2，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，甲瓶中电阻丝产生的热量多，所以甲瓶中液面升高得快，故正确不合题意；
B. 闭合开关，滑动变阻器不动时，甲乙电流相同，探究导体产生热量与电阻的关系；可以调节滑动变阻器，改变电路的电流，可以探究电热与电流大小的关系，故B错误符合题意；
C.为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小金选用煤油不用水做实验，是因为煤油的比热容小于水的比热容，吸收相同的热量时，煤油的变化温度比较大，故C正确不合题意；
D.由图可知，烧瓶中装满煤油，煤油受热后体积增大，玻璃管中液面上升，与液体温度计的工作原理相同，故烧瓶和玻璃管相当于液体温度计，故D正确不合题意。
故选B。
5．【答案】D
【解析】【分析】 由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路电流，电流表A2测R2支路的电流。
A.根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
B.根据欧姆定律求出R2的阻值；
C.利用P=UI求出电路消耗的总功率；
D.根据W=Pt算出这段时间电路消耗的电能。
【解答】 由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路电流，电流表A2测R2支路的电流。
A.因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以由可得电源的电压：U=I1R1=0.3A×20Ω=6V，
故A正确不合题意；
B.R2的阻值：，故B正确不合题意；
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以干路上的电流：I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A，
电路消耗的总功率：P=UI=6V×0.5A=3W，故C正确不合题意；
D.这段时间电路消耗的电能为：W=Pt=3W×3×60s=540J，故D错误。
故选D。
6．【答案】B
【解析】【分析】AC.由电路图可知，两完全相同的灯泡串联，根据串联电路的电流特点可知通过A点、B点的电流关系，相同两灯泡的电阻相等，根据P=UI=I2R比较两灯泡的实际功率关系，然后比较亮暗关系；
B.根据欧姆定律比较两灯泡两端的电压关系；
D.根据由可得W=Pt比较两灯消耗电能的关系。
【解答】 AC、由电路图可知，两完全相同的灯泡串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以通过A点的电流等于通过B点的电流；
由P=UI=I2R可知，灯L1的实际电功率等于灯L2的实际电功率，两灯一样亮，故A、C错误；
B.根据U=IR可知，两灯泡两端的电压相等，即电路中A、B两点间的电压等于B、C两点间的电压，故B正确；
D.由W=Pt可知，灯L1消耗的电能等于灯L2消耗的电能，故D错误。
故选B。
7．【答案】C
【解析】【分析】电流通过导体时，由于自由电子的碰撞，导体的温度会升高，这是因为导体吸收的电能转换成为热能的缘故。 这种现象叫做电流的热效应，电流通过导体时所产生的热量与电流强度的平方，导体本身的电阻、以及电流通过的时间成正比。 这一结论称为焦耳一楞次定律，其数学表达式为Q= I2RT 。
【解答】A. 若要探究电阻大小对电热的影响，则应在甲瓶中装入煤油，乙瓶中也装入煤油，因为煤油的比热容小，升温更明显，且R甲≠R乙，A错误；
B. 若要探究电阻大小对电热的影响，电流产生的热量可通过温度计的读数来反应，B错误；
C.若要比较水和煤油的比热容大小，则应在甲、乙两瓶中分别装入水和煤油，且R甲=R乙 ，C正确，产生相同的热量，比热容小的物质升温快，C正确；
D. 若要比较水和煤油的比热容大小，液体吸收的热量不可通过温度计示数的变化来比较 ，产生相同的热量，比热容小的物质升温快，D错误；
故答案为：C
8．【答案】C
【解析】【分析】并联电路电压相等，纯电阻电热计算由焦耳定律Q=I2Rt=U2t/R计算。
【解答】A.两金属丝并联， 两端的电压等于两端的电压，A错误；
B. 根据欧姆定律，流过的电流大于流过的电流，B错误；
C.电热丝的电阻小于电热丝的电阻，金属丝两端电压相等。根据Q=I2Rt=U2t/R可得 产生热量大于产生热量，C正确；
D. 同时闭合和 ， 与并联，功率最大，处于加热档 ，D错误；
故答案为：C。
9．【答案】D
【解析】【分析】B.根据并联电路的电压特点可知R1与R2两端的电压关系；
A.导体的电阻与导体的材料、长度、粗细和温度有关，据此可知R1、R2的电阻大小关系根据欧姆定律可知通过R1、R2的电流关系；
C.根据可知R1的电功率与R2的电功率关系；
D.由W=Pt可知消耗电能的关系。
【解答】 B.将R1、R2并联在电路中，根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压等于R2两端的电压，故B错误；
A.电阻丝R1与R2的材料相同，R1比R2更长，更细，所以R1的电阻比R2的电阻更大，由于R1两端的电压等于R2两端的电压，根据欧姆定律可知，通过R1的电流小于通过R2的电流，故A错误；
C.由于R1两端的电压等于R2两端的电压，R1的电阻比R2的电阻更大，根据可知，R1的电功率小于R2的电功率，故C错误；
D.由W=Pt知，在时间相同时，R1的电功率小，它消耗的电能小，故D正确。
故选D。
10．【答案】D
【解析】【分析】如果电流与电压成正比，则IU图像为直线。结合欧姆定律以及电功率公式进行分析。
【解答】A．由图可知，灯泡L的图像是一条曲线，说明通过它的电流与电压不成正比关系，故A错误；
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，由图像可知，灯泡L两端的电压略小于2.4V，根据可得小灯泡的实际功率小于0.72W，故B错误；
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，根据串联分压的规律，各小灯泡分得的电压为1.2V，由图像可知，此时电路中的电流为0.2A，则电路的总功率为故C错误；
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，由图可知，此时小灯泡的电流为0.4A，根据欧姆定律，通过定值电阻的电流为则电路中的总电流为电路中总阻值为，故D正确。
故答案为：D。
11．【答案】C
【解析】【分析】 AD.根据能量转化的知识分析判断；
B.从每个电器工作时的能量转化上分析，电烙铁是纯电阻用电器，可利用公式计算其电阻，但不能计算电风扇和电视机的电阻；
C.由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗电能的关系。
【解答】 A.电烙铁工作时，能将电能全部转化为内能；电风扇、电视机工作时，其消耗的电能不只是转化为内能，还会转化为机械能或光能和声能，故A错误；
B.虽然三个用电器的规格相同，但公式只适用于纯电阻用电器，即利用该公式能计算电烙铁的电阻，不能计算电风扇和电视机的电阻，事实上它们的电阻也是不相同的，故B错误；
C.三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是150W，由W=Pt可知相同时间内三个电器消耗的电能一样多，故C正确；
D.电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电视机工作时，电能转化为内能、光能和声能；电烙铁工作时，电能全部转化为内能；且相同时间内三个电器消耗的电能相同，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故D错误。
故选：C。
12．【答案】A
【解析】【分析】首先根据电路图分析电路的串并联关系及电压表测量的电压，根据串联电路的规律及欧姆定律得出电路的总功率随电压表示数变化的函数关系式即可
【解答】滑动变阻器R和灯L串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压。
设电压表示数为U，电源电压为U总；
通过灯的电流即电路的电流：；
则电路的总功率：；，
上面的U总和RL均为定值，故电路的总功率随电压表示数变化的一次减函数关系式，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
13．【答案】C
【解析】【分析】 开关均闭合后，两灯泡并联，电流表A1测量通过L2的电流，电流表A2测量干路电流，故A2的示数大于A1的示数。
发现电流表A1、A2的指针指在如图乙所示的同一位置，则A2选用大量程，分度值为0.1A，示数为1A，A1选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。
（1）电流表A1测量通过L2的电流，据此得出通过灯L2的电流；
（2）根据并联电路的电流特点可知通过灯L1的电流；
（3）根据欧姆定律可知L1、L2电阻之比；
（4）根据P=UI可知L1、L2消耗的功率之比。
【解答】根据图片可知，开关均闭合后，两灯泡并联，电流表A1测量通过L2的电流，电流表A2测量干路电流，故A2的示数大于A1的示数。
发现电流表A1、A2的指针指在如图乙所示的同一位置，则A2选用大量程，分度值为0.1A，示数为1A，A1选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。
B.通过灯L2的电流为0.2A，故B错误；
A.根据并联电路的电流特点可知通过灯L1的电流为：1A-0.2A=0.8A，故A错误；
C.根据欧姆定律可知L1、L2电阻之比为：，故C正确；
D.根据P=UI可知L1、L2消耗的功率之比为，故D错误。
故选C。
14．【答案】B
【解析】【分析】串联电流处处相等，电阻越大，电功率越大。并联电流处处相等，电阻越大，电功率越小。
【解答】A.电流相同，电压之比为，2：1，与的阻值之比是2∶1，A错误；
B.与串联接时，电流相同，根据电功率计算公式，R1电阻大，消耗的功率比大，B正确；
C.与并联接时，电阻越小，消耗电功率越大，和消耗的功率相等，C错误；
D.与串联接时 ，电流相等，D错误；
故答案为：B。
15．【答案】C
【解析】【分析】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增 大，由串联分压的规律可知，电压表示数(变阻器的电压)将增大，电压表示数增大了2V。
【解答】
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：
I最大=U/R1=12V/10Ω=1.2A.，所以A错误。
B、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：
I最小=U1/R1=（12V-6V）/10Ω=0.6A
则电路消耗的最小电功率为：
P最小 = UI最小= 12V×0.6A =7.2W， 所以B错误。
C、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：
I中=U1’/R1=（12V-4V）/10Ω=0.8A
由P=UI 可得， R1 先后两次消耗的电功率之比：
PR1：PR1'=（12V-4V）4V×0.8A：（12V-6V）×0.6A=16：9
所以C 正确
D、滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R 消耗的电能：
W滑= U滑It=4V×0.8A×10s =32J
所以D 错误。
故答案为：C
16．【答案】D
【解析】【分析】根据图乙确定热风档和凉风档的功率和对应的时间，然后根据W=Pt分别计算出消耗的电能，最后将两个电能相加即可。
【解答】根据乙图可知，热风档的功率为616W，工作时间20s；凉风档功率为88W，工作时间为：30s-20s=10s。
那么热风档消耗的电能：W热=P热t热=616W×20s=12320J；
凉风档消耗的电能：W凉=P凉t凉=88W×10s=8800J；
电吹风消耗的总电能为：W总=W热+W凉=12320J+8800J=13200J。
故选D。
17．【答案】D
【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。
18．【答案】D
【解析】【分析】电功率=电压X电流=电压2/电阻，图乙中导电石墨是并联的，图丙中电阻随着温度的升高而增大。
【解答】A、由图乙可知，各条导电墨线是并列连接的，故各导电墨线是并联的，故A正确；
B、若实际电压小于220V，根据P=U2/R可知，温度稳定后实际功率小于额定功率，故B正确；
C、由图丙可知，导电墨线的电阻随温度的变化而变化，根据I=U/R 可知，在电压不变时，通过各导电
墨线的电流是变化的，故C正确；
D、由图丙知，当温度到达t0并继续升温时，电热膜的电阻会急剧增大，根据P=U2/R可知，发热功率会急剧减小，故D错误。
故选：D。
19．【答案】B
【解析】【分析】首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
【解答】L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
故选B
20．【答案】D
【解析】【分析】电功率P=UI=I2R，电压不变时，电功率与电流成正比。电阻不变时，电功率与电流平方成正比，串联电路中，各用电器两端的电压之和等于总电压。
【解答】A.由P=I2R可知：定值电阻的电功率与电流的平方成正比，应该是曲线b符合题意。曲线a表示P与I 成正比，电路中电源电压保持不变，所以曲线a应该表示电路中消耗的总功率与电流的关系图像。故A错误。
B.电源电压保持不变，由P=UI可知，电路中消耗的总功率与电流成正比，由曲线a可知，电源电压U=P/I=9W/3A=3W，故B错误。
C.由AB可知，曲线C为滑动变阻器R消耗的电功率与电流的关系图。当滑动变阻器接入胡电阻最大时，电路中的电流最小，此时I=0.5A，R总=U/I=3V/0.5A=6 Ω ，根据曲线a可知，定值电阻的阻值R=P/I2=9W/(3A)2=1Ω，所以滑动变阻器的最大电阻=R总-R=6Ω-1Ω-5Ω，故C错误。
D.滑动变阻器消耗的电功率PR0=P总-PR=3V*I-I2*1Ω=-I2+3I，根据二次函数的特点可知，当I=1.5A时，PR0最大，最大值为3V*1.5A-(1.5A)2*1Ω=2.25W，故D正确。
21．【答案】2.25W；3-30Ω
【解析】【分析】根据电路图分析，灯L与滑动变阻器R串联，电压表测量L的电压，电流表测串联电路中的电流，滑动变阻器的阻值越小，电流表示数越大，电压表示数越大，为了不损坏电路元件，电压表和电流表都不能超过其测量范围。
【解答】灯泡L上标有“3V1.5W”字样，根据，灯泡L的电阻
电压表和电流表都不能超过其测量范围，当电流表最大时，电流I=0.6A
电路中最小电阻R最小=，
滑动变阻器的最小电阻为：7.5Ω-6Ω=1.5Ω
当电压表最大时，滑动变阻器的阻值最小，最大电压U最大=3V，
此时电路中最大电流电流I=
滑动变阻器两端的电压U2=4.5V-3V=1.5V
此时滑动变阻器最小阻值
综合上述，滑动变阻器最小电阻应为3Ω，可达到最大电阻30Ω
当滑动变阻器阻值最小时，电路中电流最大，最大电流是0.5A，电路的功率最大，最大功率P=UI=4.5V×0.5A=2.25W
故答案为：2.25W3-30Ω
22．【答案】（1）1000
（2）2517.6
（3）能
【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）3.8
（2）变小
【解析】【分析】（1）当灯泡的实际电压等于额定电压时，灯泡才能正常发光。
（2）根据滑片的移动方向确定电流变化，然后根据图乙确定对应的电压，最后求出比值进行比较即可。
【解答】（1）灯泡的额定电压为3.8V，则：当电压表示数为3.8V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率；
（2）当变阻器的滑片向左移动时，它的阻值减小，根据R总=RL+R变可知，总电阻变小，而总电流变大。当通过灯泡的电流变大时，灯泡两端的电压增大。根据图乙可知，当灯泡电压为1V时，电流约为0.2A；当电压为当灯泡电压为2V时，电流约为0.3A；当电压为3V时，电流约为0.33A。分别计算出三组对应的电流表和电压表的比值可知，这个比值变小了。
24．【答案】（1）最右端
（2）眼睛注视电压表，向右移动滑片直到电压表读数为2.5伏为止
（3）电路中电流为某些值时(如0.5A)，小灯泡两端的电压与变阻器两端的电压之和大于电源电压（6V）
【解析】【分析】（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片要调到阻值最大的位置。
（2）当灯泡正常发光时，它两端的电压为3.5V，此时变阻器两端的电压，也就是电压表的示数为：U变=U总-U=6V-3.5V=2.5V，据此描述操作步骤。
（3）在串联电路中，各处电流都相等，且串联电路的总电压等于各处电压之和，据此结合图像分析解答。
【解答】（1）根据紧挨图可知，变阻器的滑片在最右端时阻值最大，则：在闭合开关前，应将变阻器的滑片移至最右端。
（2）闭合开关，将滑动变阻器滑片Р移到某一位置，电压表示数如图乙所示，为能完成实验任务，接下来应该眼睛注视电压表，向右移动滑片直到电压表读数为2.5伏为止。
（3）老师据图指出该曲线是错误的，理由是：电路中电流为某些值时(如0.5A)，小灯泡两端的电压与变阻器两端的电压之和大于电源电压（6V）。
25．【答案】2：5；＜
【解析】【分析】（1） 根据分别求出两盏灯泡的电阻；根据串联电路的电阻关系求出甲的总电阻，根据欧姆定律、电功率公式分别求出通过两个灯泡的电流，得出比值的大小；
（2）根据灯泡L2两端电压的变化判定实际功率的变化。
【解答】（1） 根据可知，灯泡L1的电阻为：；
灯泡L2的电阻为：；
甲图中两个灯泡串联，则此时的总电阻为：R=R1+R2=12Ω+18Ω=30Ω；
甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流为：；
乙图中的电源电压为6V，两个灯泡并联，则灯泡L1正常发光，通过灯泡L1的电流为：；
则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1'=0.2A：0.5A=2：5；
（2）根据串联电路的电压关系可知，甲中L2两端电压小于电源电压，乙中L2两端电压等于电源电压，由于L2两端电压变大，电阻不变，根据可知，L2消耗的实际功率变大，即P2＜P2'。
26．【答案】电能转化为其他形式的能的过程；2×105 ；2×105；焦耳
【解析】【分析】根据电流做功的本质和单位解答。
【解答】电流做功的实质是电能转化为其他形式的能的过程。如果在某用电器上有2×105焦的电能被消耗，电流就做了2×105焦功，有2×105焦的能转化为其他形式的能。所以电功的单位也是焦耳。
27．【答案】（1）3.5
（2）L1断路
（3）电压越大，灯泡越亮
（4）不合理，未控制电压相同
【解析】【分析】根据乙图确定电压表的量程和分度值，根据指针的位置读出示数；
（2）根据甲图可知，当灯泡L1发生断路时，与它并联的电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，串联电路的电压与电阻成正比，因此左边的电压表会几乎分得全部电源电压，而右边的电压表示数为零。
（3）根据P=UI可知，通过灯泡的电流越大，它两端的电压越大，则灯泡的实际功率越大，此时灯泡的亮度也最大，据此分析解答；
（4）根据控制变量法的要求分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，电压表的量程为0-3V，分度值为0.5V，则电压表的示数为3.5V；
（2）小实按图甲连接电路后，闭合开关，发现两灯都不亮，灯泡L1两端电压较大，灯泡L2两端电压为零。则电路的故障可能是L1断路。
（3）排除故障后，小实利用图甲所示的电路探究“电功率跟电压的关系”，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是：电压越大，灯泡越亮。
（4）我认为小实的结论不合理，理由是： 未控制电压相同 。
28．【答案】（1）
（2）1.05
（3）S1；△P灯=（S1+S2+S4+S5）-S1=S2+S4+S5；△P滑=（S2+S3）-(S3+S6）=S2-S6，因此△P灯大于△P滑
【解析】【分析】额定功率等于额定电压与额定电流的乘积。
【解答】（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选0~3V的量程，且与灯泡并联；滑动变阻器按一
上一下的原则串联在电路中，然后与电源和开关串联组成电路。
（2）由图象可知，灯泡正常发光时的电流为，则灯泡的额定功率：P= UI =2.5Vx0.42A= 1.05W ；
（3）由P= UI可知，当电流为I1时，小灯泡的实际功率P实=U1I1 ，可以用图乙中的面积S1表示；数形结合分别求出 △P灯 与 △P滑 对应的面积然后比较大小。
29．【答案】（1）
（2）滑片向左移动，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止
（3）先增大，后减小为零
【解析】【分析】在测量小灯泡的电功率过程中，连接完实物电路后，通过移动滑片，使灯泡两端电压为额定电压，读出此时的电流表示数，电压与电流的乘积即为电功率。
【解答】（1）题意滑片向左滑动，灯泡变亮，即向左滑动，电阻变小；
（2）此时电压表两端的示数还未达到额定电压，故应向左移动滑片，减小滑动变阻器两端电压，增大灯泡两端电压至2.5v；
（3）由图丙可知，总功率和小灯泡功率的差值即为滑动变阻器功率，所以只要看两条线之间的间距变化就是滑动变阻器的功率大小变化。
故答案为：（1）
（2） 滑片向左移动，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止 ；
（3） 先增大，后减小为零
30．【答案】（1）B
（2）0.6
（3）B
（4）L1
【解析】【分析】（1）在闭合开关前，为了防止灯泡等被烧坏，变阻器的滑片必须调到阻值最大的位置；
（2）根据乙图，确定电压表的量程和分度值，并读出示数，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（3）根据功率的计算式P=I2R，结合灯泡电阻随温度变化的规律判断二者图像的形状。
（4）在串联电路中，功率与电阻成正比；灯泡的实际功率越大，亮度越大，据此分析判断。
【解答】（1）根据甲图可知，滑片在B端时阻值最大，因此：连接电路时，应该保持开关断开，滑动变阻器的滑片置于B端。
（2）根据乙图可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，那么示数为0.24A，则小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
（3）根据公式P=I2R可知，如果灯泡的电阻保持不变，那么功率P与I2成正比，即二者变化的图像是一条通过坐标原点的斜线。实际上灯泡的电阻随温度的升高而增大，即灯泡的实际功率比上面计算出的功率要大，因此图像会向上弯曲，则图像中最合理的是B。
（4）根据公式可知，当额定电压相等时，电阻与功率成反比；
因为P1（40W）所以R1>R2；
在串联电路中，功率与电阻成正比，即电阻越大，功率越大；
因为R1>R2；
所以实际功率P1'>P2'；
那么灯泡L1更亮。
31．【答案】（1）电池充满电储存的电能W=UIt=3.7 V.×
（2）两个充电器的功率分别为 5 V×4.5 A=22.5 W>P1，所以标注“输出5V 4.5A”充电器是快速充电器
【解析】【分析】 （1）根据W=UIt求出电池充满电后储存的电能；
（2）根据P=UI求出两个充电器的充电功率，比较可知哪一个是快速充电器。
32．【答案】（1）1.1A
（2）S1闭合，S接b处
（3）高温挡正常工作时，R1、R2并联，
并联电路总功率等于各部分功率之和，即高温挡功率。
【解析】【分析】 （1）（2）当开关S1闭合，开关S接b处时，两电阻并联，开关S1闭合，S接a处时，电路为R2的简单电路，开关S1断开，开关S接a时，两电阻串联，根据串联电路电阻规律和并联电路电阻规律以及可知空气炸锅的档位；
中温挡正常工作时，电路中只有R2连入电路，根据欧姆定律即可求出电阻R2的电流；
（3）高温挡正常工作时，R1、R2并联，根据分别求出R1、R2的功率，然后求出高温挡总功率。
【解答】 （1）（2）当开关S1闭合，开关S接b处时，两电阻并联；
开关S1闭合，S接a处时，电路为R2的简单电路；
开关S1断开，开关S接a时，两电阻串联，
串联电路总电阻大于任何一个分电阻，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，
根据可知，当开关S1闭合，开关S接b时为高温挡，开关S1闭合，S接a处时为中温挡，开关S1断开，开关S接a时为低温挡；
中温挡正常工作时，电路中只有R2连入电路，此时电路中的电流：。
33．【答案】（1）解： 由图可知，R1与R2串联，
由 可得，该制冷器启动工作的总电阻
则R1=R-R2=30Ω-10Ω=20Ω，
查乙图可知定该制冷器启动工作的温度5.6℃；
（2）在图丙所示的1小时内工作时间t=15min+10min+10min+10min=45min=2700s， 由可得， 制冷器消耗的总电能W=Pt=2400W×2700s=6.48×106J。
34．【答案】（1）电动机消耗的电能W总=U总I总t=120V×5A×1s=600J；
电动机做的机械功W机械=Gh=50kg×10N/kg×0.9m=450J；
该电动机工作1秒钟所产生的电热：Q=W总-W机械=600J-450J=150J。
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt得到：150J=（5A）2×R×1s；
解得：R=6Ω。
（3）电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻，电动机将电能全部转化为内能，会引起电动机温度过高，因此容易烧坏。
【解析】【分析】（1）首先根据W总=U总I总t计算消耗的电能，再根据W机械=Gh计算做的机械功，最后根据Q=W总-W机械计算产生的电热即可。
（2）根据焦耳定律Q=I2Rt计算电动机的线圈电阻；
（3）在电动机正常工作时，将电能转化为内能和机械能；当电动机被卡住时，将电能全部转化为热能，据此分析解答。
【解答】（3）该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，这种情况下电动机容易烧坏的原因为：
电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻，电动机将电能全部转化为内能，会引起电动机温度过高，因此容易烧坏。
1 / 1