华师大版科学九上 第六章电能《进阶培优》（含答案）
文档属性
| 名称 | 华师大版科学九上 第六章电能《进阶培优》（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-09 08:52:29 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2024九上科学进阶培优 第六章 电能
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题（每空3分，总计45分）
1． 电磁炮是利用磁场对通电导体的作用来对金属炮弹进行加速，使其达到精准打击目标所需的动能，以下选项中与电磁炮的工作原理相同的是（ ）
A． B． C．D．
2． 如图1所示是用伏安法测电阻的实验电路图，实验所用的器材：电源一个（电压保持6V不变），待测电阻一只，电流表（0～0.6A，0～3A）一只，电压表（0～6V，0～15V）一只，滑动变阻器（0～22Ω）一只，开关一个，导线若干，实验过程中要求电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，根据实验数据绘出被测电阻R的U﹣I图象如图2所示，当电流表和电压表能按要求工作时，R消耗的最大功率与最小功率之比为（ ）
A．225：64 B．25：16 C．225：16 D．64：25
3． 如图所示电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡正常发光的电阻的是（ ）
A． B． C． D．
4． 如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω D．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
5． 有两个电路元件A和B，流经元件的电流与其两端的电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A、B串联在电路中，在电压相同时，电路中电流为0.6A
B．A、B串联在电路中，当电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4
C．A、B并联在电压为2.5V电压下，A、B消耗的总功率为2.5W
D．A、B串联在电路中，若消耗电功率相等，则总功率为7.2W
6． 将灯L1接在电压为U＝3V的电路中，功率为6W。若保持电压U不变，再在电路中连入灯L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W。在如图所示的四个电路中，连接正确的是（ ）
A．B．C． D．
7． 如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．R1的阻值为 20Ω B．R2的最大阻值为 50Ω
C．电源电压为 8V D．该电路消耗的最大电功率为 0.9W
8． 如图甲所示，电源电压为18V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示。下列四个结论正确的是（ ）
①定值电阻R的阻值为20Ω
②滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数变大
④电路消耗的总功率的变化范围为10.8W～18W
A．①② B．②④ C．②③ D．③④
9． 小柯家的电路如图所示。开始时各部分工作正常。当将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电茶壶突然不能工作了，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把测电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A．电路的C、D两点间导线断路 B．插座的接地线断路
C．插座的左右插孔短路 D．电热壶所在的B、D两点间断路
10．如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
11．如图甲是某同学“探究定值电阻品的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率P总随电流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．图线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
12．标有“12V 4W”和“6V 6W”的两个小灯泡，采用串联或并联的方式接在0～20V电压可调的学生电源两极上。若灯丝电阻不受温度影响，灯的实际电功率不得超过其额定电功率，则下列说法正确的是（ ）
A．两个小灯泡可能同时正常发光 B．电源电压的最大值是18V
C．电路总功率的最大值是7W D．电路中电流的最大值是1.25A
13．有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比（ ）
A．n2：1 B．n：1 C．1：1 D．：1
14．有两只标有“220V 40W”的灯泡，灯泡在它两端不超过额定电压时，电流随电压的变化关系如图所示，将它们串联起来接到家庭电路中，消耗的总功率（ ）
A．等于80W B．等于20W C．大于20W，小于40W D．小于20W
15．如图甲所示，当开关接a时，移动滑动变阻器的滑片，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U﹣I图象；当开关接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了热敏电阻R1的U﹣I图象，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R0阻值为100Ω
B．电阻R1的阻值随温度的增大而增大
C．将R0、R1串联在6V电源两端时，R1的阻值为20Ω
D．将R0、R1并联在同一电源两端，调节电压使R0消耗的电功率为3.6W，则R1的功率为4.8W
二、填空题（每空2分，总计40分）
16．(10分)电冰箱是间断式工作的（即工作一段时间停止一段时间，再工作再停止，如此循环）。某电冰箱铭牌有关参数如表所示。在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作 h；若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min，每消耗1kW h电能，电能表转盘转1500转，则该电冰箱每天启动 次，每工作一次电能表转盘转 转。从表中提供的数据可以推算出该电冰箱正常工作一个月（按30天计算）耗电 度。若该电冰箱每工作一次后的间歇时间都相等，那么它的间歇时间的可能值是 min．（填整数位）
容积（L） 175功率（W） 150耗电量（kW h/24h） 0.96额定电压（V） 220
17．(4分)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”)。
18．(4分)如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则电源电压为 V。当滑片在a点时通电100秒R0消耗的电能为 J。
19．(8分)（1）小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在 虚线框中。安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为 。
（2）在图A所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表的示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图B所示，当滑片P移到a端时，R1消耗的功率为 W；当滑片P移到中点时，通过R1的电流为 A。
20．(2分)如图所示的电路，R1＝R3＝R5＝R7＝R9＝R10＝7.5Ω，R2＝R4＝R6＝R8＝15Ω。电源电压恒定，则电阻R10所消耗的电功率与电路的总功率之比等于 。
21．(6分)如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是 两点间 路；若将电路维修好后闭合S1、S2，再用验电笔测量四个接线点氖管发光情况改变的是 点。
22．(6分)如图甲所示的电路中电源电压不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”，R1＝10Ω，灯L标有“4V 1W”，灯L的I﹣U图像如图乙。在保证电路安全的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，电压表V2的最小示数为2V。则电源电压为 V，电路的最大功率为 W，滑动变阻器阻值的调节范围为 Ω。
三、探究题（每空2分，总分40分）
23．(6分)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中__ __的散失。
(2)保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化ΔT和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论：__ __。
(3)保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度ΔT/℃ 0.4 0.9 __ __ 2.5 3.6
分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
24．(6分)项目学习小组拟设计一个电动遮光帘：通过电动机带动遮光帘自动上升与下降，使得室内亮度适宜，如图甲所示。小组同学设计的电路如图乙所示，单刀双掷开关S与“1”相连时遮光帘上升，与“2”相连时遮光帘下降。他们制作的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 遮光帘上升和下降时速度都可调 遮光帘只有上升时速度可调或只有下降时速度可调 遮光帘上升和下降时速度都不可调
指标二 拨动一次开关，就能控制遮光帘自动上升或下降，且能自动停止 拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，但需要再次拨动开关才能停止 拨动开关，遮光帘无法上升或下降
（1）通过切换单刀双掷开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）在图乙电路中，若要提升遮光帘上升的速度，该如何操作？ 。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
25．(8分)无水箱式电热水器具有体积小、加热快的优点，图甲是它的工作原理图。
（1）温控器：水温传感器测量到出水温度并将信息传给微电脑芯片，微电脑芯片将测量到的水温和预先设定的温度进行比较，然后即时控制温控器内的两个开关的状态，从而让喷头喷出预先设定温度的热水。请在图乙虚线框中补齐温控器内的两个开关。
（2）水压控制开关：当热水器内没有水或水压过低时，图丙所示的水压控制开关能确保电热水器停止工作。图中顶杆必须具有很好的 性才能防止漏电。
（3）家庭电路中该电热水器在正常电压下工作，当喷头喷出水的流量为4.5L/min时，5℃的冷水经过加热后温度最高可达38℃，已知通过电热水器的电流为52.5A，则该电热水器的加热效率多少？如果此时还要进一步提高水温，应该怎样调节冷水的流量的大小？
26．(12分)在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡上的额定电压模糊不清，只能看清标有“0.3A”的字样，电源电压为6V保持不变。
（1）请你在图甲中补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向B端移动时，小灯泡变亮。
（2）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，小明觉得读数时误差会比较大数据不够精确，那么在不改变器材的情况下，小明应该如何操作才能减小误差，请写出操作方法： ，当小灯泡正常发光时，电压表示数如图丙所示，此时电压表示数为 V，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）另一小组为了测量已知额定电压为U额的小灯泡额定功率，设计了图丁所示的电路（R0为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为 时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝ （用物理量U额、R0和I表示）。
27．(8分)在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω 1.0A”，还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误（其它元件连接正确），该元件和错误分别是 。
（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/Ω 5 10 ★
电流表示数/A 0.40 0.20 0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是 Ω。
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的 。
四、计算题（28题6分，29题6分，30题8分，31题7分，32题8分，总计35分）
28．(6分)如图甲所示是小明家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的额定功率是200W，R是加热电阻，额定功率是1100W。图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。小明妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，已知豆浆的比热容为4.0×103J/（kg ℃），求：
（1）豆浆机的加热电阻；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能。
29．(6分)某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关S，加热电路给保温箱加热，R1为定值电阻，R2为可变电阻（可变电阻的阻值可在0和最大阻值之间调节）；L是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。已知，电源电压恒为24V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144W，最小功率为24W。
（1）当保温箱在最小功率工作时，可变电阻接入电路的阻值为 （选填“0”或“最大值”），此时电路中的电流为多少？
（2）求R1的阻值；
（3）调节可变电阻R2为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作20s后温度传感器会切断电源。停止工作10s后，温度传感器又接通电源加热，如此反复工作程序如图乙所示，在此工作程序下，5min内保温箱消耗电能9600J，求此时电路的总功率。
30．(8分)科学小组的同学设计了一款“重力灯”。图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光，稳压设备能将电能储存，并输出3.6V稳定的电压给其他电器。当挂上一个质量为25kg的重物时，重物恰好可以缓慢匀速下落。
（1）图甲虚线框内装置的工作原理是 。
（2）整个装置的能量转换率为20%，在重物竖直下落2.4m的过程中产生的电能，可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光多长时间？
（3）取下灯泡，将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验。R0为标有“5Ω 0.3A“的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0～0.6A，电压表选择量程为0～3V。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
31．(7分)物理兴趣小组开展科技竞赛活动，设计了汽车超速报警的电路，如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，Rc为可变电阻，当电压表的示数达到某一数值时会提醒驾驶员车速过快，需要减速。现警示速度设置为120km/h。当车速从0加速到120km/h的过程中，Rc消耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示；图丙是Rc的阻值与车速关系的图像。求：
（1）当车速为120km/h时，求电压表的示数？
（2）求电源电压大小？
（3）若需要把警示速度改为100km/h，则需要把R换成多大的定值电阻？（保留两位小数）
32．(8分)某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现挡位转换，旋至1挡时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态：旋至2挡时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1＝22Ω，主要参数如下表。（c水＝4.2×103J/（kg ℃））
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）R2阻值是多少？
（3）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压 220V
加热功率 2400W
设定温度范围 30℃～90℃
电动机功率 240W
防电墙电阻 1×106Ω
2024九上进阶培优 第六章 电能（参考答案）
一、选择题
1． 【答案】B
【解析】【考点】磁场对通电导线的作用．
【分析】明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，主要应用于电动机。对选项中各实验的原理进行分析，最后做出判断。
【解答】解：由题知，电磁炮是一种先进的装备，它是利用磁场对通电导体作用的原理；
A、图中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，是电生磁现象，故A不符合题意；
B、图中有电源，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是电动机的原理，与电磁炮的工作原理相同，故B符合题意；
C、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D、图中装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛，注意与其它电器元件的区分。
2． 【答案】D
【解析】【分析】由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由图2可知电流表的示数为0.3A时，电压表的示数为2.4V，根据欧姆定律求出R的阻值；
（2）根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流，然后与电流表的量程结合题干要求求出电流表的量程以及电路中的最大电流，根据P＝I2R求出R的最大功率；
（3）根据欧姆定律求出电流表的示数为0.3A时电压表的示数，根据题干要求可知电压表的示数为3V时R的电功率最小，根据P＝UI＝求出R的最小功率，然后求出R消耗的最大功率与最小功率之比。
【解答】解：由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由图2可知，电路中的电流为0.3A时，电压表示数为2.4V，
由I＝可得，R的阻值：
R＝＝＝8Ω；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流：
I＝＝＝0.75A，
因实验过程中要求电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，
所以，电流表的量程为0～0.6A，电路中的最大电流为0.6A，
则R消耗的最大功率：
P大＝I大2R＝（0.6A）2×8Ω＝2.88W，
（3）根据题意可知电压表应选用0～6V的量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，则电压表的最小示数为3V；
当电路中的电流为0.3A时，电压表的示数：
UR′＝I′R＝0.3A×8Ω＝2.4V＜3V，
所以电压表的示数最小为3V时，电路中的电流最小，R的电功率最小，
则R的最小功率：
P小＝＝＝1.125W，
所以，R消耗的最大功率与最小功率之比：
P最大：P最小＝2.88W：1.125W＝64：25。
故选：D。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据要求确定电表的量程并确定R的最小、最大功率。
3． 【答案】C
【解析】【考点】欧姆定律的应用．
【解答】解：A、不论怎样闭合、断开各开关，都不能确定灯泡是否正常发光，故不能测出灯泡的额定功率；测出灯泡两端的电压，S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故A不符合题意；
B、闭合开关S2，电压表上端为正接线柱，下端为负接线柱；只闭合开关S3，电压表上端为负接线柱，下端为正接线柱，又不能更改电路，所以其中有一次电压表接线柱一定接反，不能读出电压表示数，不能测出灯泡的额定功率，故B不符合题意；
C、定值电阻R与灯泡串联流过它们的电流相等，开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器使电压表示数等于灯泡的额定电压U0；再将单刀双掷开关打到1时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；则小灯泡的电流为I＝，小灯泡正常发光的电阻表达式是R＝R．故C符合题意；
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，故D不符合题意。
故选：C。
4． 【答案】D
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压。根据电源电压的大小确定电压表V2的示数；
（2）移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，故滑动变阻器两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压，根据P＝UI得出小灯泡的实际功率；
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值；
根据P＝UI得出滑动变阻器的实际功率，进而得出小灯泡与滑动变阻器的功率之比。
【解答】解：A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压。电源电压为9V，故电压表V2的示数一直为9V，故A错误；
BCD、移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，故滑动变阻器两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压为UL＝U﹣U1＝9V﹣3V＝6V，小灯泡的实际功率PL＝ULI＝6V×0.5A＝3W，故B错误；
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值R＝＝＝6Ω，故C错误；
滑动变阻器的实际功率P滑＝U1I＝3V×0.5A＝1.5W，小灯泡与滑动变阻器的功率之比：＝＝，故D正确。
故选：D。
5． 【答案】A
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）串联电路中电流处处相等，由图像得出元件A、B两端电压相等时通过的电流；
由P＝UI可知，当元件A、B两端电压和通过的电流都相等时，其电功率也相等，根据串联电路电流和P＝UI求出它们的总功率；
（2）根据图像读出当电流为0.4A时元件A、B两端电压，根据P＝UI求出A、B的电功率之比；
（3）根据并联电路电压规律，结合图像读出通过元件A、B的电流，再根据并联电路电流规律和P＝UI求出元件A、B消耗的总功率。
【解答】解：
AD、因串联电路处处电流相等，由图像可知，当通过元件A、B的电流为0.6A时，它们两端电压均为3V，此时它们的电功率也相等；
则它们的总功率：P＝PA+PB＝UAI+UBI＝3V×0.6A+3V×0.6A＝3.6W，故A正确，D错误；
B、由图像可知，当通过元件A、B的电流为0.4A时，元件A两端电压为2.0V，元件B两端电压为2.5V，
由P＝UI可知，元件A、B的电功率之比为PA′：PB′＝UA′I′：UB′I′＝UA′：UB′＝2.0V：2.5V＝4：5，故B错误；
C、因并联电路中各支路两端电压相等，所以元件A、B两端电压均为2.5V，由图像可知，此时通过元件A的电流为0.5A，通过元件B的电流为0.4A，
又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以元件A、B消耗的总功率：P总＝UI总＝2.5V×（0.5A+0.4A）＝2.25W，故C错误。
故选：A。
6． 【答案】C
【解析】【答案】
【分析】根据串联和并联电路的特点，对四个答案逐一分析，即可得出结论。
【解答】解：由R＝得：R1＝，
A、由R＝得：R2＝，
则两灯串联后，由欧姆定律得：I＝＝＝A，
则电路的总功率为：P＝UI＝3V×A＝2W，故A错。
B、两灯并联在3V的电源上，L1正常发光，L2不能正常发光，实际电压小于额定电压，实际功率小于额定功率，故电路的总功率小于9W，故B错误。
C、两灯并联，电压为3V，L1正常发光，L2正常发光，故电路的总功率等于9W，故C正确。
D、两灯串联，R2′＝，
电路的总功率P＝＝≈0.67W＜9W，故D错。
故选：C。
7． 【答案】B
【解析】【分析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，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，由图像读出滑动变阻器的电功率和电压值，根据I＝求出电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，并求出R1的阻值，从而求出电源电压；根据图像中滑动变阻器两端的电压和功率求出滑动变阻器的电阻；根据电路的最大电流求出最大功率。
【解答】解：
由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图像可知，当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I＝＝＝0.4A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝IR1+U2＝0.4A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
由图像可知，当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I′＝＝＝0.1A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I′R1+U2′＝0.1A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
电源电压不变，则：0.4A×R1+2V＝0.1A×R1+5V，
解得：R1＝10Ω；故A错误；
电源电压为：U＝IR1+U2＝0.4A×10Ω+2V＝6V，故C错误；
由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I′＝0.1A，
则滑动变阻器的最大阻值为：R2大＝＝＝50Ω；故B正确；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，
则电路中的最大电流为：I大＝＝＝0.6A；
该电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及识图能力，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
8． 【答案】B
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】由电路图可知，当开关S闭合，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
①根据图乙电压表的量程和分度值读出滑动变阻器的滑片P滑至中点时变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，利用欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
②根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联特点求出滑动变阻器允许接入电路的最小阻值；
③根据滑片的移动可知变阻器接入电路中的电阻变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和定值电阻R两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化；
④电路中的电流最大时电路消耗的总功率最大，根据P＝UI求出其大小；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时滑动变阻器两端的电压，然后与电压表的量程相比较确定电路中的最小电流，此时电路的总功率最小，利用P＝UI求出其大小，然后得出电路消耗的总功率的变化范围。
【解答】解：由电路图可知，当开关S闭合，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
①由图乙可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，则滑动变阻器的滑片P滑至中点时变阻器两端的电压U滑＝9V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I＝I滑＝＝＝0.9A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端的电压：UR＝U﹣U滑＝18V﹣9V＝9V，
则定值电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故①错误；
②由滑动变阻器的铭牌可知，电路中的最大电流I大＝1A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路的总电阻：R总＝＝＝18Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值：R滑小＝R总﹣R＝18Ω﹣10Ω＝8Ω，故②正确；
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，定值电阻R两端的电压变大，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故③错误；
④电路中的最大电流I大＝1A，则电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝18V×1A＝18W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：I′＝＝＝＝0.6A，
此时滑动变阻器两端的电压：U滑′＝I′R滑＝0.6A×20Ω＝12V＜15V，
则电路中的最小电流I小＝I′＝0.6A，此时电路的总功率最小，
电路消耗的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.6A＝10.8W，
所以，电路消耗的总功率的变化范围为10.8W～18W，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
9． 【答案】A
【解析】【考点】电路故障的分析．
【分析】家庭电路零线断路，插座左孔可能通过其他用电器与火线相连，使得测电笔发光；
接地线短路不影响用电器工作，但影响安全；家庭电路是并联，一个短路会烧坏保险丝；
正常情况下，插座左孔的零线不能使得测电笔发光。
【解答】解：A、只有导线CD断路，导致电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光。故A正确；
B、播座的接地线断路，不会有影响火线与零线，电水壶仍能工作，故B错误。
C、插座的左右插孔短路，应该烧坏保险丝，整个电路停止工作，故C错误。
D、电热壶所在的B、D两点间断路，插座左孔与零线相连，应该不能使得测电笔发光，故D错误。
故选：A。
10．【答案】B
【解析】【分析】分析给出的原理图，明确小火车原理：通电导体在磁场中受力而运动。
【解答】解：
由图和题意可知，螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路，强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；当吸附着磁铁的电池进入线圈后，线圈中有电流通过，通电线圈会产生磁场，“结合体”在线圈所形成的磁场中会受到磁场力的作用，“结合体”与通电线圈之间相吸、相斥，这样“结合体”就会在螺旋线圈内运动，故②③正确。
故选：B。
【点评】本题考查科技小制作中”电磁小火车“的原理，掌握电动机的原理是解题的关键。
11．【答案】D
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律．
【解答】解：A、由P＝I2R可知，定值电阻R0的发热功率P0与电流I是二次函数关系，则由图像可知，定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系图线是b，且定值电阻R0的最大功率P0＝9W，此时电路中的电流I＝3A，由P＝I2R可得，电阻R0的阻值：R0＝＝＝1Ω，故A错误；
B、电源电压U不变，由P＝UI可知，电源总功率P总与电流I成正比，图像是一条倾斜的直线，由图像可知，电源总功率P总随电流I变化的关系图线是a；由图像可知，电源总功率P总＝9W时，电流I＝3A，由P＝UI可得，电源电压：U＝＝＝3V；故B错误；
C、综合上述分析可知，图像c为滑动变阻器R消耗的电功率PR和电流I的变化曲线，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，由图像可知，电路最小电流：I小＝0.5A，由I＝可知，此时电路的总电阻：R总＝＝＝6Ω，因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑大＝R总﹣R0＝6Ω﹣1Ω＝5Ω，故C错误；
D、图线a表示P总﹣I图像，图线b表示P0﹣I图像，则图线c表示PR﹣I图像，设变阻器R消耗的电功率最大时，电路中的电流为I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣IR0＝3V﹣I×1Ω，则滑动变阻器消耗的电功率：PR＝URI＝（3V﹣I×1Ω）I＝3V×I﹣1Ω×I2＝﹣1Ω×I2+3V×I＝﹣1Ω×I2+3V×I﹣（）2W+（）2W＝﹣（I﹣A）2×1Ω+2.25W＝2.25W﹣（I﹣A）2×1Ω，
所以，当I＝A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率为2.25W，故D正确。
故选：D。
12．【答案】C
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；
（2）两灯泡串联时，串联电路各处电流相等，据此确定通过电路的电流和正常发光的灯泡，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压；利用P＝I2R求出另一个灯泡发光的功率，进一步计算电路消耗的总功率；
两灯泡并联时，并联电路各支路两端电压相等，据此确定电源电压和正常发光的灯泡，利用P＝计算另一个灯泡的电功率，进一步计算电路的总功率，根据I＝计算通过电路的电流，
比较可知电源电压的最大值，通过电路的最大电流，电路消耗的最大电功率。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1＝＝＝A，I2＝＝＝1A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：R1＝＝＝36Ω，R2＝＝＝6Ω，
（1）两灯泡串联时，因串联电路中各处的电流相等，且灯的实际功率不得超过其额定功率，所以电路中的最大电流I＝A，“12V 4W”的灯泡正常发光，“6V 6W”灯泡不能正常发光，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的最大总功率：P＝P1+I2R2＝4W+×6Ω≈4.67W，
由欧姆定律可得电源电压：U＝I（R1+R2）＝A×（36Ω+6Ω）＝14V；
（2）两灯泡并联时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯的实际功率不得超过其额定功率，所以，电路两端的最大电压U＝6V，“6V 6W”的灯泡正常发光，“12V 4W”的灯泡不能正常发光，
电路消耗的总功率：P′＝+P2＝+6W＝7W
通过电路的电流：I′＝＝≈1.17A，
比较可知电源电压的最大值是14V，通过电路的最大电流为1.17A，两灯消耗的总电功率最大为7W。
故选：C。
13．【答案】B
【解析】【分析】灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，甲图中n个相同灯泡并联后与R1串联，根据并联电路的电流特点求出干路电流；乙图中n个相同灯泡串联后与R2串联，根据串联电路的电流特点可知电路中的总电流，电路两端的电压相等，根据P＝UI求出两电路消耗总功率之比。
【解答】解：灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，设为I，
甲图中，n个相同灯泡并联后与R1串联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲＝nI，
乙图中，n个相同灯泡串联后与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I乙＝I，
由P＝UI可得，两电路的电压相等时，它们消耗的总功率之比：
＝＝＝＝。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的电流特点以及电功率公式的应用，要注意n个相同灯泡正常发光时的电流相等。
14．【答案】C
【解析】【分析】要解决此题，需要掌握电功率的计算公式及推导公式：P＝UI＝＝I2R．同时要会对公式进行变形。
要知道两个电阻串联的总电阻为各串联电阻的总电阻之和，灯泡阻随温度的升高而增大。若将两个电阻串联，
则P总＝，由于两个灯泡串联时，它们两端的电压将低于其额定电压，而不能正常工作，所以电阻将小于正常工作时的电阻。
【解答】解：根据公式P＝得，R＝＝＝1210Ω，
两个电阻串联，则P总＝，由于两个灯泡串联时，它们两端的电压将低于其额定电压，而不能正常工作，
根据图象，其电阻将小于正常工作时的电阻，所以串联后的总电阻小于2×1210Ω，它们两端的总电压仍为220V，
所以消耗的总功率将大于P总＝＝＝20W。
它们串联后的电路电流I'＝＜＝I，串联后的总功率P总＝UI'＜UI＝40W．即20W＜P总＜40W。
故选：C。
【点评】此题主要考查了电功率的计算问题，一定要熟练掌握有关功率的计算公式及推导公式，解决此题的关键还在于搞清两个电阻串联时其总电阻小于它们的2倍。
15．【答案】C
【解析】【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】（1）从图象上选取一点，该点对应的电压和电流都是整数，找到对应的电压和电流，根据欧姆定律R＝求出定值电阻R0的阻值。
（2）由图线可知电流的变化量△I大于电压的变化量△U，根据R＝可判断出R1的阻值随温度的升高的保护规律；
（3）已知电源电压，R0、R1串联，电流相同，根据图象找到电流相同的点，并且R0、R1两端的电压之和为6V，根据欧姆定律R＝求出R1的电阻；
（4）已知R0消耗的电功率和电阻值，根据公式P＝求出R0两端的电压，也就是R1两端的电压，根据图象找到对应电流，根据公式P＝UI计算R1的功率。
【解答】解：A、由图象可知：电压和电流成正比，当U0＝2V时，I0＝0.2A，所以定值电阻R0阻值为：R0＝＝＝10Ω，故A错误；
B、由图线可知电流的变化量△I大于电压的变化量△U，根据R＝可知R1的阻值随温度的升高而减小，故B错误；
C、串联时电源电压为6V，电流相同，观察图可知，当电流为0.2A时，R0、R1两端的电压和正好为6V。分析图象可知：此时R1两端的电压为U1＝4V，I1＝0.2A，R1的阻值为：R1＝＝＝20Ω，故C正确；
D、将R0、R1并联在同一电源两端，调节电压使R0消耗的电功率为3.6W，根据P＝知，
R0两端的电压：U0′＝＝＝6V，因为R0与R1并联，所以U1′＝U0′＝6V，
由图象可知此时：I1′＝0.4A，故R1的功率为：P1＝U1′I1′＝6V×0.4A＝2.4W，故D错误。
故选：C。
二、填空题
16．【答案】故答案为：6.4； 32； 45； 28.8； 33。
【解析】【分析】（1）知道电冰箱一天的耗电量和电功率的大小可利用公式t＝计算出一天的实际工作时间。
（2）知道电冰箱每次从启动到停止工作的时间，可利用公式W＝Pt计算出电冰箱每工作一次消耗的电能；知道一天耗电量，可求启动次数；再依据电能表的转动参数可求出电能表每工作一次转盘转过的圈数。
（3）从表中提供的数据可知一天耗电量，可求一个月（按30天计算）耗电量；
（4）在24h内，电冰箱压缩机的启动次数为32次，设间歇时间为t，则（12min+t）×32＝24×60min，据此求解。
【解答】解：
（1）从表格可知，电冰箱一天的耗电量为W＝0.96kW h，电功率为P＝150W＝0.15kW，
∵P＝，
∴一天的实际工作时间为：
t＝＝＝6.4h；
（2）∵电冰箱每次从启动到停止工作的时间为：t′＝12min＝h，
∴电冰箱每工作一次消耗的电能为：W′＝Pt′＝0.15kW×h＝0.03kW h，
一天启动次数：
n＝＝32次；
而电能表上标有1500r/kW h，即每消耗1kW h的电能，电能表的表盘转1500r，
∴电表箱每工作一次电能表转盘转的圈数为：n＝0.03kW h×1500r/kW h＝45转；
（3）一个月（按30天计算）耗电量：
W月耗电＝0.96kW h×30＝28.8kW h；
（4）在24h内，电冰箱压缩机的启动次数为32次，设间歇时间为t，
则（12min+t）×32＝24×60min，
解得：
t＝33min。
故答案为：6.4； 32； 45； 28.8； 33。
【点评】解决此类题目要结合冰箱的实际工作特点及电功的计算公式进行分析求解，本题的解题关键是能否从图表中找到有用的解题信息电功率和耗电量的大小。在计算过程中要注意单位的换算。
17．【答案】（1）3.8 （2）变小
【解析】[命题考向： 考查小灯泡额定功率的测量、串联电路的特点、欧姆定律、图像分析能力。解析：(1)已知小灯泡的额定电压为3.8V，由实验电路可知电压表测量小灯泡两端的电压，即闭合开关后移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为3.8V时，读出电流表示数，即为额定电流，通过电功率公式P＝UI可计算额定功率。(2)滑动变阻器滑片向左移动时，其接入电路的阻值减小，使得串联电路总电阻减小，根据欧姆定律可知电流增大，分析图乙可知，电流表与电压表示数之比即为图乙中曲线斜率，随着电流的增大可知两者比值将变小。]
故答案为 （1）3.8 （2）变小
18．【答案】6；1800
【解析】【考点】电功与电能的计算；欧姆定律的应用．
【解答】解：由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中5V～3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，1V～3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib＝0.5A，U1＝1V、U2＝5V，所以电源电压：U＝U1+U2＝1V+5V＝6V，电阻R0的阻值：R0＝＝2Ω，滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，此时通过电路的电流Ia＝＝3A，通电100sR0消耗的电能：W＝R0t＝（3A）2×2Ω×100s＝1800J。
故答案为：6；1800。
19．【答案】故答案为：（1）2；进户零线断路；（2）0.4；0.3。
【解析】【分析】（1）开关接在灯与火线之间。当测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氖管都发光，说明零线断路了。
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图象读出电压表的示数和滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律和电路中的电流特点得出等式即可求出R1的阻值，根据P＝求出滑片P移到a端时R1消耗的功率；
当滑片P移到中点时，根据图像R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流。
【解答】解：（1）保险丝接在火线上，开关应接在灯与火线之间。因此开关应接在2处。当测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明通过电灯、开关与火线相通了，故零线断路。
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，
由图象可知，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表的示数U1＝2V，
因为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：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
串联电路中各处的电流相等，＝，即＝，
解得：R1＝10Ω；
R1消耗的功率：P1＝＝＝0.4W；
当滑片P移到中点时，根据图像可知，R1两端的电压为3V，则通过R1的电流为：I'＝＝＝0.3A。
故答案为：（1）2；进户零线断路；（2）0.4；0.3。
【点评】（1）本题考查了用测电笔检测电路的故障和电灯与开关的接法。在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮。
（2）本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出滑片接入电路中不同电阻时对应电压表的示数。
20．【答案】故答案为：1：512。
【解析】【分析】先根据电路串、并联电路电阻的特点求出电路的总电阻；设干路电流为I，再根据串、并联电路的电流特点分析出通过R10的电流；最后根据P＝I2R分别求出电阻R10和电路的总功率，二者求比值即可。
【解答】解：由图可知，从电路的右端依次向左分析，R10和R9串联，再与R8并联，此部分总电阻为：R总1＝＝＝7.5Ω；
R总1与R7串联，再与R6并联，此部分总电阻为：R总2＝＝＝7.5Ω；
R总2与R5串联，再与R4并联，此部分总电阻为：R总3＝＝＝7.5Ω；
R总3与R3串联，再与R2并联，此部分总电阻为：R总4＝＝＝7.5Ω；
R总4与R1串联，最后的总电阻为：R总＝R总4+R1＝7.5Ω+7.5Ω＝15Ω；
假设通过R1的电流为I，由并联电路的电流特点可知通过R3的电流为，通过R5的电流为＝，通过R7的电流为＝，通过R9的电流为＝，即通过R10的电流为；
电阻R10消耗的电功率为：P10＝（I10）2R10＝＝；
电路的总功率为：P＝I2R总＝I2×15Ω；
则电阻R10消耗的电功率与电路总功率之比为：＝＝。
故答案为：1：512。
【点评】本题考查了电功率计算公式的应用，解题关键是熟练掌握串、并联电路的电阻和电流的规律。
21．【答案】cd；断；d
【解析】【解答】闭合S1，灯L1亮，说明L1支路为通路，则从保险丝→a→S1→L1→c→c点左侧的零线都没有断路；
断开S1，闭合S2，灯L2不亮，说明电路中存在断路故障（不可能是短路，否则保险丝熔断）；再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光，则试电笔接触d点时氖管会发光，说明d点会通过灯泡L2与火线间接相连，则L2是完好的；而L2不亮，说明灯泡L2与零线不能构成通路，所以是c、d两点间断路；
若将电路维修好后闭合S1、S2，电路为通路，验电笔测量四个接线点，a、b两点在火线上，则用验电笔接触这两点时氖管都会发光；c、d两点在零线上为接通状态，则用验电笔接触这两点时氖管均不发光，故氖管发光情况改变的是d点。
故选：cd；断；d。
22．【答案】8；2；6～20
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】闭合开关S，定值电阻R1、灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表V1测量滑动变阻器R2两端的电压，电压表V2测量R1两端的电压；
（1）根据题意可知V2最小示数为2V，求出电路中电流，根据欧姆定律求得R1的电压，根据串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大，电压最高，由图乙可知，此时小灯泡两端的电压，然后串联电路的特点求出电源电压；
（2）根据串联电路的分压原理可知，在保证电路安全的情况下，当滑动变阻器R2连入电路的电阻越小时电压表V1的示数越小，此时电路中电流最大，所以，根据灯泡的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流判断出电路中的最大电流，利用P＝UI求出电路的最大功率；
（3）根据电路中允许通过的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的最小电阻；当电压表V2示数为2V时，R2接入电路的电阻最大，进而得出滑动变阻器R2允许的取值范围。
【解答】解：闭合开关S，定值电阻R1、灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表V1测量滑动变阻器R2两端的电压，电压表V2测量R1两端的电压；
（1）根据题意可知V2最小示数为2V，根据串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大R2＝20Ω，根据I＝可得，此时电流：I＝＝＝0.2A，U2大＝IR2＝0.2A×20Ω＝4V，由图乙可知，此时小灯泡两端的电压UL＝2V，由串联电路的电压特点可得，电源电压：U＝U2大+UL+U1＝4V+2V+2V＝8V；
（2）根据串联电路的分压原理可知，在保证电路安全的情况下，当滑动变阻器R2连入电路的电阻越小时电压表V1的示数越小，此时电路中电流最大，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，由乙可知灯泡的额定电流为0.25A，则在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流为：I大＝I额＝0.25A，此时灯泡正常工作，电压表V1的示数最小，电路的最大功率：P大＝UI大＝8V×0.25A＝2W；
（3）当电路中的最大电流为：I大＝I额＝0.25A，此时灯泡正常工作，UL额＝4V，R1的电压：U′1＝I大R1＝0.25A×10Ω＝2.5V，此时滑动变阻器R2的电压U′2＝U﹣UL额﹣U1＝8V﹣4V﹣2.5V＝1.5V，滑动变阻器R2接入电路的最小电阻为：R2小＝＝6Ω；
根据题意可知V2最小示数为2V，根据串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大R2大＝20Ω，所以，R2允许的取值范围是6～20Ω。
故答案为：8；2；6～20。
三、探究题
23．【答案】（1）热量 （2）当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比 （3）1.6
【解析】[命题考向： 考查电流热效应的影响因素、实验方案的设计能力、图表分析能力。解析：(1)实验中通过测量水温的变化，来反映电阻丝产生热量的多少，故要减少水中热量的散失，通常采用的方法是包裹保温材料。(2)由图可知，在只改变电阻的情况下，电阻越大，水温变化越大，且两者成正比例关系。(3)分析表格数据可知，水温变化ΔT与电流I的数量关系式为ΔT＝10×I2，可得当I为0.4时，ΔT＝10×0.42＝1.6，则升高的温度为1.6℃。]
故答案为 （1）热量 （2）当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比 （3）1.6
24．【答案】（1）改变通过电动机中的电流方向；（2）将单刀双掷开关S与“1”相连并向上移动滑动变阻器的滑片；
（3）合格。
【解析】【考点】科学探究．
【解答】解：（1）由于上下的电源正负极相反，通过切换单刀双掷开关S，可以改变电流方向，因而电动机转向的原因是改变通过电动机中的电流方向。
（2）将单刀双掷开关S与“1”连接，将滑动变阻器向上移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电动机转速增大，从而提升遮光帘上升的速度；
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，不能自动停止，需要再次拨动开关才能停止，故为合格。
故答案为：（1）改变通过电动机中的电流方向；（2）将单刀双掷开关S与“1”相连并向上移动滑动变阻器的滑片；（3）合格。
25．【答案】答：（1）如上图所示；
（2）绝缘；
（3）该电热水器的加热效率为90%；进一步提高水温的可行措施：调小进入热水器的冷水的流量。
【解析】【分析】（1）由甲图可知，温控器控制两个电热丝的通断，微电脑芯片通过比较测量到的水温和预先设定的温度确定两电热丝的工作，当水温较低时两个电热丝均工作，水温较高时让其中的一个电热丝工作即可，水温高时两电热丝均不工作，据此可知两开关并联；
（2）由图丙可知，顶杆与弹性金属薄片和开关接触，为防止漏电应具有很好的绝缘性；
（3）设加热时间为1min，根据水的流量可知加热水的体积，根据ρ＝求加热水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，利用W＝UIt求出消耗的电能，再根据η＝×100%求出加热效率；水吸收的热量一定，要提高水温，应减小加热水的质量，据此进行解答。
【解答】解：（1）经分析可知，两电热丝可以独立工作，且各有一个开关控制，故温控器内的两个开关如下图方式连接：
（2）为防止漏电，水压控制开关的顶杆必须具有很好的绝缘性；
（3）设加热时间t＝1min，则加热水的体积：
V＝4.5L＝4.5dm3＝4.5×10﹣3m3，
由ρ＝可得，加热水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4.5×10﹣3m3＝4.5kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×4.5kg×（38℃﹣5℃）
＝6.237×105J，
消耗的电能：
W＝UIt＝220V×52.5A×60s＝6.93×105J，
则加热效率：
η＝×100%＝×100%＝90%，
每分钟消耗的电能一定，即水吸收的热量一定，要提高水温，应减小加热水的质量，即减小进入热水器的冷水的流量。
答：（1）如上图所示；（2）绝缘；
（3）该电热水器的加热效率为90%；进一步提高水温的可行措施：调小进入热水器的冷水的流量。
【点评】本题考查了开关电路图的设计、顶杆性质的判断和电功与热量的综合计算，明白无水箱式电热水器的工作原理和特点是解题的关键。
26．【答案】（1）；（2）电压表换0—3V量程，并改测量滑动变阻器电压；2.2；1.14；（3）；U额×（I﹣）。
【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器接右下接线柱B时，滑片向B端移动时，电路电阻变小，电流变大，灯泡两端电压变大，灯泡变亮；故电路图如图所示：
（2）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，说明电压表量程选择过大，但电压又超过3V，故应该改接电压表0—3V量程，并改测量滑动变阻器电压；由图可知电压表示数为U1＝2.2V，故电灯电压U灯＝U﹣U1＝6V﹣2.2V＝3.8V，根据P＝UI求灯的额定功率P＝U灯I＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（3）①断开开关S1，闭合开关S2，此时灯泡和定值电阻并联电压相同，电流表只测量定值电阻电流，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为时，定值电阻两端电压为U额，小灯泡电压也为U额，故小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；此时电流表测量正常发光时小灯泡和定值电阻总电流，故小灯泡的额定电流为I﹣；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝U额×（I﹣）；
故答案为：（1）；（2）电压表换0—3V量程，并改测量滑动变阻器电压；2.2；1.14；（3）；U额×（I﹣）。
27．【答案】（1）电流表；正负接线柱接反；（2）20；（3）A。
【解析】【考点】探究电流与电压、电阻的关系．
【分析】（1）在连接电压表和电流表时，注意串并联、正负接线柱的接法及量程的选择；连接滑动变阻器时，注意要接一上一下；
（2）根据电压一定，通过电阻的电流与它的电阻成反比的特点分析第三次的电阻值；
（3）根据P＝判定滑动变阻器功率的变化。
【解答】解：（1）在使用电流表时，电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出，根据图可知，电流表的正负接线柱接反了；
（2）研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系时，需要控制电压不变，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
当电流为0.10A时，接入的电阻的阻值为：R'＝＝＝20Ω；
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，实验中控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压保持不变，根据P＝可知，当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，功率会变小，故A符合题意。
故答案为：（1）电流表；正负接线柱接反；（2）20；（3）A。
四、计算题
28．【答案】（1）豆浆机的加热电阻是44Ω；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是1.8×105J；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是7.5×105J。
【解析】【解答】解：（1）由题知，加热功率P1＝1100W，U＝220V，
豆浆机的加热电阻：R＝＝＝44Ω；
（2）豆浆吸收的热量：Q吸＝c豆浆mΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣70℃）＝1.8×105J；
（3）由图象可知，豆浆机正常工作一次加热电阻工作时间t1＝11min，电动机工作时间t2＝2min，
豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：W＝P1t1+P2t2＝1100W×11×60s+200W×2×60s＝7.5×105J。
答：（1）豆浆机的加热电阻是44Ω；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是1.8×105J；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是7.5×105J。
29．【答案】（1）最大值；此时电路中的电流为为1A；
（2）R1的阻值为4Ω；
（2）此时电路的总功率48W。
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）根据图甲可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，由P＝可知当电路电阻最大时，保温箱的电功率最小，根据串联电路电阻规律分析可知可变电阻接入电路的阻值为多大时，保温箱的电功率最小，根据I＝计算此时电路中的电流；
（2）当R2的阻值为0时，只有R1工作，此时电路中电阻最小，由P＝可知电路的功率最大，进一步计算R1的阻值；
（3）根据图乙分析可知，1min（60s）内加热2次，一次的加热时间为20s，则5min内共加热10次，进一步计算加热的总时间，根据电功率公式计算此时电路的总功率。
【解答】解：（1）根据图甲可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，由P＝可知当电路电阻最大时，保温箱的电功率最小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以可变电阻接入电路的阻值为最大值时，保温箱的电功率最小，
此时通过电路的电流：I＝＝＝1A；
（2）当R2的阻值为0时，只有R1工作，此时电路中电阻最小，由P＝可知电路的功率最大，
则R1的阻值：R1＝＝＝4Ω；
（2）根据图乙分析可知，1min（60s）内加热2次，一次的加热时间为20s，则5min内共加热10次，加热的总时间t＝20s×10＝200s，
已知5min内保温箱消耗的电能W＝9600J，
则此时电路的总功率：P＝＝＝48W。
答：（1）最大值；此时电路中的电流为为1A；
（2）R1的阻值为4Ω；
（2）此时电路的总功率48W。
30．【答案】（1）电磁感应现象；（2）120s；（3）7Ω～25Ω。
【解析】【解答】解：（1）当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光，说明虚线框内装置在工作过程中把机械能转化为电能，所用该虚线框内装置的工作原理是电磁感应现象；
（2）重物所做的功：W＝Gh＝mgh＝25kg×10N/kg×2.4m＝600J，
由η＝可知，产生的电能：W电＝ηW＝20%×600J＝120J，
由P＝可知，LED灯持续正常发光的时间：t＝＝＝120s；
（3）将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验，图甲装置提供3.6V的电源，
由图乙可知，R0与R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压，
根据的R0和R1的规格以及电流表的量程可知，电路中的最大电流：I大＝0.3A，
由I＝可知，电路中最小阻值：R小＝＝＝12Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器R1接入电路的最小阻值：R1小＝R小﹣R0＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，
根据电压表量程可知，电压表的最大示数为U1大＝3V，
根据串联电路的电压特点可知，R0两端的最小电压：U0小＝U﹣U1大＝3.6V﹣3V＝0.6V，
则电路中的最小电流：I小＝I0＝＝＝0.12A，
由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1大＝＝＝25Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω～25Ω。
答：（1）电磁感应现象；
（2）LED灯持续正常发光的时间为120s；
（3）滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω～25Ω。
31．【答案】（1）10V；（2）12V；（3）8.67Ω
【解析】【考点】欧姆定律的应用．
【解答】解：（1）由图甲知，R与Rc串联，电流表测电路中电路，电压表测Rc两端的电压，由图丙可知，车速越大，Rc的阻值越大，当车速达到最大120km/h时，Rc的阻值最大，由串联电路特点和欧姆定律知，此时电路中电流最小，由图乙可知，此时电流表示数为0.2A时，Pc＝2.0W，由P＝UI可得，此时电压表的示数：Uv＝Uc＝＝＝10V；
（2）由图丙知，车速为0时可变电阻Rc′＝10Ω，此时电路中电阻最小，电流最大，由图丙可知最大电流：I最大＝0.6A，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（R+10Ω）＝0.6A×R+6V，
当车速为120km/h时，电源电压：U＝I最小×R+Uc＝0.2A×R+10V，电源电压保持不变，所以：0.6A×R+6V＝0.2A×R+10V，解得：R＝10Ω，电源电压：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（10Ω+10Ω）＝12V；
（3）由I＝可得，车速为120km/h时Rc的阻值：Rc＝＝＝50Ω；
由图丙可知，Rc与v的关系是一次函数，设为Rc＝kv+b，把Rc′＝10Ω、v＝0km/h和Rc＝50Ω、v＝120km/h代入可得：10Ω＝k×0km/h+b，50Ω＝k×120km/h+b，解得：b＝10Ω，k＝Ω h/km，即Rc＝Ω h/km×v+10Ω，
当把警示速度改为100km/h，可变电阻的阻值：Rc″＝Ω h/km×100km/h+10Ω＝Ω，由题意和（2）的解答知，当电压表的示数达到某一数值（10V）时超速报警，此时电路中的电流：I′＝Ic″＝＝＝A，
则由I＝可得，此时定值电阻：R′＝＝＝≈8.67Ω。
答：（1）当车速为120km/h时，电压表的示数为10V；
（2）电源电压为12V；
（3）若需要把警示速度改为100km/h，则需要把R换成8.67Ω的定值电阻。
32．【答案】（1）50% （2）242Ω （3）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：
R＝R0+R人＝1×106Ω+1×105Ω＝1.1×106Ω，
串联电路中的电流：I0＝＝＝2×10﹣4A，
由欧姆定律变形公式得，此时人体的电压：U人＝I0R人＝2×10﹣4A×1×105Ω＝20V，因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。
【解析】【解析】解：（1）洗衣机内注入10kg的水，水温由20℃上升到50℃水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×106J，
洗衣机加热消耗的电能：W＝P加热t＝2400W×1050s＝2.52×106J，
洗衣机加热的效率：η＝×100%＝×100%＝50%；
（2）由电路图可知，当旋钮旋至1挡时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，
由P＝得，电热丝R1的加热功率：P1＝＝＝2200W，由表中数据，加热功率为：P＝2400W，则电热丝R2的加热功率：P2＝P﹣P1＝2400W﹣2200W＝200W，由P＝得，
则电热丝R2的阻值：R2＝＝＝242Ω；
（3）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：
R＝R0+R人＝1×106Ω+1×105Ω＝1.1×106Ω，
串联电路中的电流：I0＝＝＝2×10﹣4A，
由欧姆定律变形公式得，此时人体的电压：U人＝I0R人＝2×10﹣4A×1×105Ω＝20V，因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。
答：（1）此过程中的加热效率是50%；
（2）R2阻值是242Ω；
（3）防电墙技术能保证人的安全。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2024九上科学进阶培优 第六章 电能
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题（每空3分，总计45分）
1． 电磁炮是利用磁场对通电导体的作用来对金属炮弹进行加速，使其达到精准打击目标所需的动能，以下选项中与电磁炮的工作原理相同的是（ ）
A． B． C．D．
2． 如图1所示是用伏安法测电阻的实验电路图，实验所用的器材：电源一个（电压保持6V不变），待测电阻一只，电流表（0～0.6A，0～3A）一只，电压表（0～6V，0～15V）一只，滑动变阻器（0～22Ω）一只，开关一个，导线若干，实验过程中要求电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，根据实验数据绘出被测电阻R的U﹣I图象如图2所示，当电流表和电压表能按要求工作时，R消耗的最大功率与最小功率之比为（ ）
A．225：64 B．25：16 C．225：16 D．64：25
3． 如图所示电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡正常发光的电阻的是（ ）
A． B． C． D．
4． 如图所示，电源电压恒为9V，小灯泡的额定电压为6V，移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，电流表示数为0.5A，则此时（ ）
A．电压表V2的示数是6V B．小灯泡的实际功率为1.5W
C．滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω D．小灯泡与滑动变阻器的功率之比为2：1
5． 有两个电路元件A和B，流经元件的电流与其两端的电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A、B串联在电路中，在电压相同时，电路中电流为0.6A
B．A、B串联在电路中，当电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4
C．A、B并联在电压为2.5V电压下，A、B消耗的总功率为2.5W
D．A、B串联在电路中，若消耗电功率相等，则总功率为7.2W
6． 将灯L1接在电压为U＝3V的电路中，功率为6W。若保持电压U不变，再在电路中连入灯L2，其灯泡上标示的数字如图所示，使电路的总功率为9W。在如图所示的四个电路中，连接正确的是（ ）
A．B．C． D．
7． 如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．R1的阻值为 20Ω B．R2的最大阻值为 50Ω
C．电源电压为 8V D．该电路消耗的最大电功率为 0.9W
8． 如图甲所示，电源电压为18V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示。下列四个结论正确的是（ ）
①定值电阻R的阻值为20Ω
②滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数变大
④电路消耗的总功率的变化范围为10.8W～18W
A．①② B．②④ C．②③ D．③④
9． 小柯家的电路如图所示。开始时各部分工作正常。当将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电茶壶突然不能工作了，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把测电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A．电路的C、D两点间导线断路 B．插座的接地线断路
C．插座的左右插孔短路 D．电热壶所在的B、D两点间断路
10．如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
11．如图甲是某同学“探究定值电阻品的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率P总随电流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．图线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
12．标有“12V 4W”和“6V 6W”的两个小灯泡，采用串联或并联的方式接在0～20V电压可调的学生电源两极上。若灯丝电阻不受温度影响，灯的实际电功率不得超过其额定电功率，则下列说法正确的是（ ）
A．两个小灯泡可能同时正常发光 B．电源电压的最大值是18V
C．电路总功率的最大值是7W D．电路中电流的最大值是1.25A
13．有n个完全相同的灯泡，一是把它们并联后再与R1串联接入电路中，如图甲所示；二是把它们串联后再与R2串联接入电路，如图乙所示。若电路两端的电压均为U，分别调节R1和R2使所有灯都能正常发光，那么电路甲（包括R1）和电路乙（包括R2）所消耗的总功率之比（ ）
A．n2：1 B．n：1 C．1：1 D．：1
14．有两只标有“220V 40W”的灯泡，灯泡在它两端不超过额定电压时，电流随电压的变化关系如图所示，将它们串联起来接到家庭电路中，消耗的总功率（ ）
A．等于80W B．等于20W C．大于20W，小于40W D．小于20W
15．如图甲所示，当开关接a时，移动滑动变阻器的滑片，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U﹣I图象；当开关接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了热敏电阻R1的U﹣I图象，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R0阻值为100Ω
B．电阻R1的阻值随温度的增大而增大
C．将R0、R1串联在6V电源两端时，R1的阻值为20Ω
D．将R0、R1并联在同一电源两端，调节电压使R0消耗的电功率为3.6W，则R1的功率为4.8W
二、填空题（每空2分，总计40分）
16．(10分)电冰箱是间断式工作的（即工作一段时间停止一段时间，再工作再停止，如此循环）。某电冰箱铭牌有关参数如表所示。在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作 h；若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min，每消耗1kW h电能，电能表转盘转1500转，则该电冰箱每天启动 次，每工作一次电能表转盘转 转。从表中提供的数据可以推算出该电冰箱正常工作一个月（按30天计算）耗电 度。若该电冰箱每工作一次后的间歇时间都相等，那么它的间歇时间的可能值是 min．（填整数位）
容积（L） 175功率（W） 150耗电量（kW h/24h） 0.96额定电压（V） 220
17．(4分)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”)。
18．(4分)如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则电源电压为 V。当滑片在a点时通电100秒R0消耗的电能为 J。
19．(8分)（1）小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路，图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在 虚线框中。安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为 。
（2）在图A所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表的示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图B所示，当滑片P移到a端时，R1消耗的功率为 W；当滑片P移到中点时，通过R1的电流为 A。
20．(2分)如图所示的电路，R1＝R3＝R5＝R7＝R9＝R10＝7.5Ω，R2＝R4＝R6＝R8＝15Ω。电源电压恒定，则电阻R10所消耗的电功率与电路的总功率之比等于 。
21．(6分)如图所示家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是 两点间 路；若将电路维修好后闭合S1、S2，再用验电笔测量四个接线点氖管发光情况改变的是 点。
22．(6分)如图甲所示的电路中电源电压不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”，R1＝10Ω，灯L标有“4V 1W”，灯L的I﹣U图像如图乙。在保证电路安全的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，电压表V2的最小示数为2V。则电源电压为 V，电路的最大功率为 W，滑动变阻器阻值的调节范围为 Ω。
三、探究题（每空2分，总分40分）
23．(6分)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中__ __的散失。
(2)保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化ΔT和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。
根据上述实验，可以得出结论：__ __。
(3)保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
升高的温度ΔT/℃ 0.4 0.9 __ __ 2.5 3.6
分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
24．(6分)项目学习小组拟设计一个电动遮光帘：通过电动机带动遮光帘自动上升与下降，使得室内亮度适宜，如图甲所示。小组同学设计的电路如图乙所示，单刀双掷开关S与“1”相连时遮光帘上升，与“2”相连时遮光帘下降。他们制作的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 遮光帘上升和下降时速度都可调 遮光帘只有上升时速度可调或只有下降时速度可调 遮光帘上升和下降时速度都不可调
指标二 拨动一次开关，就能控制遮光帘自动上升或下降，且能自动停止 拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，但需要再次拨动开关才能停止 拨动开关，遮光帘无法上升或下降
（1）通过切换单刀双掷开关S，可以改变电动机转向的原因是 。
（2）在图乙电路中，若要提升遮光帘上升的速度，该如何操作？ 。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。
25．(8分)无水箱式电热水器具有体积小、加热快的优点，图甲是它的工作原理图。
（1）温控器：水温传感器测量到出水温度并将信息传给微电脑芯片，微电脑芯片将测量到的水温和预先设定的温度进行比较，然后即时控制温控器内的两个开关的状态，从而让喷头喷出预先设定温度的热水。请在图乙虚线框中补齐温控器内的两个开关。
（2）水压控制开关：当热水器内没有水或水压过低时，图丙所示的水压控制开关能确保电热水器停止工作。图中顶杆必须具有很好的 性才能防止漏电。
（3）家庭电路中该电热水器在正常电压下工作，当喷头喷出水的流量为4.5L/min时，5℃的冷水经过加热后温度最高可达38℃，已知通过电热水器的电流为52.5A，则该电热水器的加热效率多少？如果此时还要进一步提高水温，应该怎样调节冷水的流量的大小？
26．(12分)在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡上的额定电压模糊不清，只能看清标有“0.3A”的字样，电源电压为6V保持不变。
（1）请你在图甲中补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向B端移动时，小灯泡变亮。
（2）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，小明觉得读数时误差会比较大数据不够精确，那么在不改变器材的情况下，小明应该如何操作才能减小误差，请写出操作方法： ，当小灯泡正常发光时，电压表示数如图丙所示，此时电压表示数为 V，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）另一小组为了测量已知额定电压为U额的小灯泡额定功率，设计了图丁所示的电路（R0为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为 时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝ （用物理量U额、R0和I表示）。
27．(8分)在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω 1.0A”，还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
（1）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误（其它元件连接正确），该元件和错误分别是 。
（2）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/Ω 5 10 ★
电流表示数/A 0.40 0.20 0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是 Ω。
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的 。
四、计算题（28题6分，29题6分，30题8分，31题7分，32题8分，总计35分）
28．(6分)如图甲所示是小明家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的额定功率是200W，R是加热电阻，额定功率是1100W。图中乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息。小明妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，已知豆浆的比热容为4.0×103J/（kg ℃），求：
（1）豆浆机的加热电阻；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能。
29．(6分)某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关S，加热电路给保温箱加热，R1为定值电阻，R2为可变电阻（可变电阻的阻值可在0和最大阻值之间调节）；L是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。已知，电源电压恒为24V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144W，最小功率为24W。
（1）当保温箱在最小功率工作时，可变电阻接入电路的阻值为 （选填“0”或“最大值”），此时电路中的电流为多少？
（2）求R1的阻值；
（3）调节可变电阻R2为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作20s后温度传感器会切断电源。停止工作10s后，温度传感器又接通电源加热，如此反复工作程序如图乙所示，在此工作程序下，5min内保温箱消耗电能9600J，求此时电路的总功率。
30．(8分)科学小组的同学设计了一款“重力灯”。图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光，稳压设备能将电能储存，并输出3.6V稳定的电压给其他电器。当挂上一个质量为25kg的重物时，重物恰好可以缓慢匀速下落。
（1）图甲虚线框内装置的工作原理是 。
（2）整个装置的能量转换率为20%，在重物竖直下落2.4m的过程中产生的电能，可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光多长时间？
（3）取下灯泡，将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验。R0为标有“5Ω 0.3A“的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0～0.6A，电压表选择量程为0～3V。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
31．(7分)物理兴趣小组开展科技竞赛活动，设计了汽车超速报警的电路，如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，Rc为可变电阻，当电压表的示数达到某一数值时会提醒驾驶员车速过快，需要减速。现警示速度设置为120km/h。当车速从0加速到120km/h的过程中，Rc消耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示；图丙是Rc的阻值与车速关系的图像。求：
（1）当车速为120km/h时，求电压表的示数？
（2）求电源电压大小？
（3）若需要把警示速度改为100km/h，则需要把R换成多大的定值电阻？（保留两位小数）
32．(8分)某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现挡位转换，旋至1挡时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态：旋至2挡时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1＝22Ω，主要参数如下表。（c水＝4.2×103J/（kg ℃））
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？
（2）R2阻值是多少？
（3）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
**牌智能滚筒洗衣机
额定电压 220V
加热功率 2400W
设定温度范围 30℃～90℃
电动机功率 240W
防电墙电阻 1×106Ω
2024九上进阶培优 第六章 电能（参考答案）
一、选择题
1． 【答案】B
【解析】【考点】磁场对通电导线的作用．
【分析】明确通电导体在磁场中受力的作用这一原理，主要应用于电动机。对选项中各实验的原理进行分析，最后做出判断。
【解答】解：由题知，电磁炮是一种先进的装备，它是利用磁场对通电导体作用的原理；
A、图中是奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，是电生磁现象，故A不符合题意；
B、图中有电源，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，是电动机的原理，与电磁炮的工作原理相同，故B符合题意；
C、图中闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，电流表指针发生偏转，是电磁感应现象，故C不符合题意；
D、图中装置是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】磁场对通电导体有力的作用，人类根据这一原理制造了电动机，而电动机在生活中应用广泛，注意与其它电器元件的区分。
2． 【答案】D
【解析】【分析】由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由图2可知电流表的示数为0.3A时，电压表的示数为2.4V，根据欧姆定律求出R的阻值；
（2）根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流，然后与电流表的量程结合题干要求求出电流表的量程以及电路中的最大电流，根据P＝I2R求出R的最大功率；
（3）根据欧姆定律求出电流表的示数为0.3A时电压表的示数，根据题干要求可知电压表的示数为3V时R的电功率最小，根据P＝UI＝求出R的最小功率，然后求出R消耗的最大功率与最小功率之比。
【解答】解：由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由图2可知，电路中的电流为0.3A时，电压表示数为2.4V，
由I＝可得，R的阻值：
R＝＝＝8Ω；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流：
I＝＝＝0.75A，
因实验过程中要求电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，
所以，电流表的量程为0～0.6A，电路中的最大电流为0.6A，
则R消耗的最大功率：
P大＝I大2R＝（0.6A）2×8Ω＝2.88W，
（3）根据题意可知电压表应选用0～6V的量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，则电压表的最小示数为3V；
当电路中的电流为0.3A时，电压表的示数：
UR′＝I′R＝0.3A×8Ω＝2.4V＜3V，
所以电压表的示数最小为3V时，电路中的电流最小，R的电功率最小，
则R的最小功率：
P小＝＝＝1.125W，
所以，R消耗的最大功率与最小功率之比：
P最大：P最小＝2.88W：1.125W＝64：25。
故选：D。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据要求确定电表的量程并确定R的最小、最大功率。
3． 【答案】C
【解析】【考点】欧姆定律的应用．
【解答】解：A、不论怎样闭合、断开各开关，都不能确定灯泡是否正常发光，故不能测出灯泡的额定功率；测出灯泡两端的电压，S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故A不符合题意；
B、闭合开关S2，电压表上端为正接线柱，下端为负接线柱；只闭合开关S3，电压表上端为负接线柱，下端为正接线柱，又不能更改电路，所以其中有一次电压表接线柱一定接反，不能读出电压表示数，不能测出灯泡的额定功率，故B不符合题意；
C、定值电阻R与灯泡串联流过它们的电流相等，开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器使电压表示数等于灯泡的额定电压U0；再将单刀双掷开关打到1时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；则小灯泡的电流为I＝，小灯泡正常发光的电阻表达式是R＝R．故C符合题意；
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，故D不符合题意。
故选：C。
4． 【答案】D
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压。根据电源电压的大小确定电压表V2的示数；
（2）移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，故滑动变阻器两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压，根据P＝UI得出小灯泡的实际功率；
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值；
根据P＝UI得出滑动变阻器的实际功率，进而得出小灯泡与滑动变阻器的功率之比。
【解答】解：A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压。电源电压为9V，故电压表V2的示数一直为9V，故A错误；
BCD、移动滑动变阻器至某处时，闭合开关，电压表V1的示数为3V，故滑动变阻器两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压为UL＝U﹣U1＝9V﹣3V＝6V，小灯泡的实际功率PL＝ULI＝6V×0.5A＝3W，故B错误；
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值R＝＝＝6Ω，故C错误；
滑动变阻器的实际功率P滑＝U1I＝3V×0.5A＝1.5W，小灯泡与滑动变阻器的功率之比：＝＝，故D正确。
故选：D。
5． 【答案】A
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）串联电路中电流处处相等，由图像得出元件A、B两端电压相等时通过的电流；
由P＝UI可知，当元件A、B两端电压和通过的电流都相等时，其电功率也相等，根据串联电路电流和P＝UI求出它们的总功率；
（2）根据图像读出当电流为0.4A时元件A、B两端电压，根据P＝UI求出A、B的电功率之比；
（3）根据并联电路电压规律，结合图像读出通过元件A、B的电流，再根据并联电路电流规律和P＝UI求出元件A、B消耗的总功率。
【解答】解：
AD、因串联电路处处电流相等，由图像可知，当通过元件A、B的电流为0.6A时，它们两端电压均为3V，此时它们的电功率也相等；
则它们的总功率：P＝PA+PB＝UAI+UBI＝3V×0.6A+3V×0.6A＝3.6W，故A正确，D错误；
B、由图像可知，当通过元件A、B的电流为0.4A时，元件A两端电压为2.0V，元件B两端电压为2.5V，
由P＝UI可知，元件A、B的电功率之比为PA′：PB′＝UA′I′：UB′I′＝UA′：UB′＝2.0V：2.5V＝4：5，故B错误；
C、因并联电路中各支路两端电压相等，所以元件A、B两端电压均为2.5V，由图像可知，此时通过元件A的电流为0.5A，通过元件B的电流为0.4A，
又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以元件A、B消耗的总功率：P总＝UI总＝2.5V×（0.5A+0.4A）＝2.25W，故C错误。
故选：A。
6． 【答案】C
【解析】【答案】
【分析】根据串联和并联电路的特点，对四个答案逐一分析，即可得出结论。
【解答】解：由R＝得：R1＝，
A、由R＝得：R2＝，
则两灯串联后，由欧姆定律得：I＝＝＝A，
则电路的总功率为：P＝UI＝3V×A＝2W，故A错。
B、两灯并联在3V的电源上，L1正常发光，L2不能正常发光，实际电压小于额定电压，实际功率小于额定功率，故电路的总功率小于9W，故B错误。
C、两灯并联，电压为3V，L1正常发光，L2正常发光，故电路的总功率等于9W，故C正确。
D、两灯串联，R2′＝，
电路的总功率P＝＝≈0.67W＜9W，故D错。
故选：C。
7． 【答案】B
【解析】【分析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，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，由图像读出滑动变阻器的电功率和电压值，根据I＝求出电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，并求出R1的阻值，从而求出电源电压；根据图像中滑动变阻器两端的电压和功率求出滑动变阻器的电阻；根据电路的最大电流求出最大功率。
【解答】解：
由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图像可知，当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I＝＝＝0.4A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝IR1+U2＝0.4A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
由图像可知，当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I′＝＝＝0.1A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I′R1+U2′＝0.1A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
电源电压不变，则：0.4A×R1+2V＝0.1A×R1+5V，
解得：R1＝10Ω；故A错误；
电源电压为：U＝IR1+U2＝0.4A×10Ω+2V＝6V，故C错误；
由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I′＝0.1A，
则滑动变阻器的最大阻值为：R2大＝＝＝50Ω；故B正确；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，
则电路中的最大电流为：I大＝＝＝0.6A；
该电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及识图能力，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
8． 【答案】B
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】由电路图可知，当开关S闭合，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
①根据图乙电压表的量程和分度值读出滑动变阻器的滑片P滑至中点时变阻器两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，利用欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
②根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联特点求出滑动变阻器允许接入电路的最小阻值；
③根据滑片的移动可知变阻器接入电路中的电阻变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和定值电阻R两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化；
④电路中的电流最大时电路消耗的总功率最大，根据P＝UI求出其大小；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时滑动变阻器两端的电压，然后与电压表的量程相比较确定电路中的最小电流，此时电路的总功率最小，利用P＝UI求出其大小，然后得出电路消耗的总功率的变化范围。
【解答】解：由电路图可知，当开关S闭合，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
①由图乙可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，则滑动变阻器的滑片P滑至中点时变阻器两端的电压U滑＝9V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I＝I滑＝＝＝0.9A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端的电压：UR＝U﹣U滑＝18V﹣9V＝9V，
则定值电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故①错误；
②由滑动变阻器的铭牌可知，电路中的最大电流I大＝1A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路的总电阻：R总＝＝＝18Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值：R滑小＝R总﹣R＝18Ω﹣10Ω＝8Ω，故②正确；
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，定值电阻R两端的电压变大，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故③错误；
④电路中的最大电流I大＝1A，则电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝18V×1A＝18W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：I′＝＝＝＝0.6A，
此时滑动变阻器两端的电压：U滑′＝I′R滑＝0.6A×20Ω＝12V＜15V，
则电路中的最小电流I小＝I′＝0.6A，此时电路的总功率最小，
电路消耗的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.6A＝10.8W，
所以，电路消耗的总功率的变化范围为10.8W～18W，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
9． 【答案】A
【解析】【考点】电路故障的分析．
【分析】家庭电路零线断路，插座左孔可能通过其他用电器与火线相连，使得测电笔发光；
接地线短路不影响用电器工作，但影响安全；家庭电路是并联，一个短路会烧坏保险丝；
正常情况下，插座左孔的零线不能使得测电笔发光。
【解答】解：A、只有导线CD断路，导致电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光。故A正确；
B、播座的接地线断路，不会有影响火线与零线，电水壶仍能工作，故B错误。
C、插座的左右插孔短路，应该烧坏保险丝，整个电路停止工作，故C错误。
D、电热壶所在的B、D两点间断路，插座左孔与零线相连，应该不能使得测电笔发光，故D错误。
故选：A。
10．【答案】B
【解析】【分析】分析给出的原理图，明确小火车原理：通电导体在磁场中受力而运动。
【解答】解：
由图和题意可知，螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路，强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；当吸附着磁铁的电池进入线圈后，线圈中有电流通过，通电线圈会产生磁场，“结合体”在线圈所形成的磁场中会受到磁场力的作用，“结合体”与通电线圈之间相吸、相斥，这样“结合体”就会在螺旋线圈内运动，故②③正确。
故选：B。
【点评】本题考查科技小制作中”电磁小火车“的原理，掌握电动机的原理是解题的关键。
11．【答案】D
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律．
【解答】解：A、由P＝I2R可知，定值电阻R0的发热功率P0与电流I是二次函数关系，则由图像可知，定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系图线是b，且定值电阻R0的最大功率P0＝9W，此时电路中的电流I＝3A，由P＝I2R可得，电阻R0的阻值：R0＝＝＝1Ω，故A错误；
B、电源电压U不变，由P＝UI可知，电源总功率P总与电流I成正比，图像是一条倾斜的直线，由图像可知，电源总功率P总随电流I变化的关系图线是a；由图像可知，电源总功率P总＝9W时，电流I＝3A，由P＝UI可得，电源电压：U＝＝＝3V；故B错误；
C、综合上述分析可知，图像c为滑动变阻器R消耗的电功率PR和电流I的变化曲线，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，由图像可知，电路最小电流：I小＝0.5A，由I＝可知，此时电路的总电阻：R总＝＝＝6Ω，因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑大＝R总﹣R0＝6Ω﹣1Ω＝5Ω，故C错误；
D、图线a表示P总﹣I图像，图线b表示P0﹣I图像，则图线c表示PR﹣I图像，设变阻器R消耗的电功率最大时，电路中的电流为I，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣IR0＝3V﹣I×1Ω，则滑动变阻器消耗的电功率：PR＝URI＝（3V﹣I×1Ω）I＝3V×I﹣1Ω×I2＝﹣1Ω×I2+3V×I＝﹣1Ω×I2+3V×I﹣（）2W+（）2W＝﹣（I﹣A）2×1Ω+2.25W＝2.25W﹣（I﹣A）2×1Ω，
所以，当I＝A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率为2.25W，故D正确。
故选：D。
12．【答案】C
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；
（2）两灯泡串联时，串联电路各处电流相等，据此确定通过电路的电流和正常发光的灯泡，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压；利用P＝I2R求出另一个灯泡发光的功率，进一步计算电路消耗的总功率；
两灯泡并联时，并联电路各支路两端电压相等，据此确定电源电压和正常发光的灯泡，利用P＝计算另一个灯泡的电功率，进一步计算电路的总功率，根据I＝计算通过电路的电流，
比较可知电源电压的最大值，通过电路的最大电流，电路消耗的最大电功率。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1＝＝＝A，I2＝＝＝1A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：R1＝＝＝36Ω，R2＝＝＝6Ω，
（1）两灯泡串联时，因串联电路中各处的电流相等，且灯的实际功率不得超过其额定功率，所以电路中的最大电流I＝A，“12V 4W”的灯泡正常发光，“6V 6W”灯泡不能正常发光，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的最大总功率：P＝P1+I2R2＝4W+×6Ω≈4.67W，
由欧姆定律可得电源电压：U＝I（R1+R2）＝A×（36Ω+6Ω）＝14V；
（2）两灯泡并联时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯的实际功率不得超过其额定功率，所以，电路两端的最大电压U＝6V，“6V 6W”的灯泡正常发光，“12V 4W”的灯泡不能正常发光，
电路消耗的总功率：P′＝+P2＝+6W＝7W
通过电路的电流：I′＝＝≈1.17A，
比较可知电源电压的最大值是14V，通过电路的最大电流为1.17A，两灯消耗的总电功率最大为7W。
故选：C。
13．【答案】B
【解析】【分析】灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，甲图中n个相同灯泡并联后与R1串联，根据并联电路的电流特点求出干路电流；乙图中n个相同灯泡串联后与R2串联，根据串联电路的电流特点可知电路中的总电流，电路两端的电压相等，根据P＝UI求出两电路消耗总功率之比。
【解答】解：灯泡正常发光时每个灯泡的电流相等，设为I，
甲图中，n个相同灯泡并联后与R1串联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I甲＝nI，
乙图中，n个相同灯泡串联后与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I乙＝I，
由P＝UI可得，两电路的电压相等时，它们消耗的总功率之比：
＝＝＝＝。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路和并联电路的电流特点以及电功率公式的应用，要注意n个相同灯泡正常发光时的电流相等。
14．【答案】C
【解析】【分析】要解决此题，需要掌握电功率的计算公式及推导公式：P＝UI＝＝I2R．同时要会对公式进行变形。
要知道两个电阻串联的总电阻为各串联电阻的总电阻之和，灯泡阻随温度的升高而增大。若将两个电阻串联，
则P总＝，由于两个灯泡串联时，它们两端的电压将低于其额定电压，而不能正常工作，所以电阻将小于正常工作时的电阻。
【解答】解：根据公式P＝得，R＝＝＝1210Ω，
两个电阻串联，则P总＝，由于两个灯泡串联时，它们两端的电压将低于其额定电压，而不能正常工作，
根据图象，其电阻将小于正常工作时的电阻，所以串联后的总电阻小于2×1210Ω，它们两端的总电压仍为220V，
所以消耗的总功率将大于P总＝＝＝20W。
它们串联后的电路电流I'＝＜＝I，串联后的总功率P总＝UI'＜UI＝40W．即20W＜P总＜40W。
故选：C。
【点评】此题主要考查了电功率的计算问题，一定要熟练掌握有关功率的计算公式及推导公式，解决此题的关键还在于搞清两个电阻串联时其总电阻小于它们的2倍。
15．【答案】C
【解析】【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】（1）从图象上选取一点，该点对应的电压和电流都是整数，找到对应的电压和电流，根据欧姆定律R＝求出定值电阻R0的阻值。
（2）由图线可知电流的变化量△I大于电压的变化量△U，根据R＝可判断出R1的阻值随温度的升高的保护规律；
（3）已知电源电压，R0、R1串联，电流相同，根据图象找到电流相同的点，并且R0、R1两端的电压之和为6V，根据欧姆定律R＝求出R1的电阻；
（4）已知R0消耗的电功率和电阻值，根据公式P＝求出R0两端的电压，也就是R1两端的电压，根据图象找到对应电流，根据公式P＝UI计算R1的功率。
【解答】解：A、由图象可知：电压和电流成正比，当U0＝2V时，I0＝0.2A，所以定值电阻R0阻值为：R0＝＝＝10Ω，故A错误；
B、由图线可知电流的变化量△I大于电压的变化量△U，根据R＝可知R1的阻值随温度的升高而减小，故B错误；
C、串联时电源电压为6V，电流相同，观察图可知，当电流为0.2A时，R0、R1两端的电压和正好为6V。分析图象可知：此时R1两端的电压为U1＝4V，I1＝0.2A，R1的阻值为：R1＝＝＝20Ω，故C正确；
D、将R0、R1并联在同一电源两端，调节电压使R0消耗的电功率为3.6W，根据P＝知，
R0两端的电压：U0′＝＝＝6V，因为R0与R1并联，所以U1′＝U0′＝6V，
由图象可知此时：I1′＝0.4A，故R1的功率为：P1＝U1′I1′＝6V×0.4A＝2.4W，故D错误。
故选：C。
二、填空题
16．【答案】故答案为：6.4； 32； 45； 28.8； 33。
【解析】【分析】（1）知道电冰箱一天的耗电量和电功率的大小可利用公式t＝计算出一天的实际工作时间。
（2）知道电冰箱每次从启动到停止工作的时间，可利用公式W＝Pt计算出电冰箱每工作一次消耗的电能；知道一天耗电量，可求启动次数；再依据电能表的转动参数可求出电能表每工作一次转盘转过的圈数。
（3）从表中提供的数据可知一天耗电量，可求一个月（按30天计算）耗电量；
（4）在24h内，电冰箱压缩机的启动次数为32次，设间歇时间为t，则（12min+t）×32＝24×60min，据此求解。
【解答】解：
（1）从表格可知，电冰箱一天的耗电量为W＝0.96kW h，电功率为P＝150W＝0.15kW，
∵P＝，
∴一天的实际工作时间为：
t＝＝＝6.4h；
（2）∵电冰箱每次从启动到停止工作的时间为：t′＝12min＝h，
∴电冰箱每工作一次消耗的电能为：W′＝Pt′＝0.15kW×h＝0.03kW h，
一天启动次数：
n＝＝32次；
而电能表上标有1500r/kW h，即每消耗1kW h的电能，电能表的表盘转1500r，
∴电表箱每工作一次电能表转盘转的圈数为：n＝0.03kW h×1500r/kW h＝45转；
（3）一个月（按30天计算）耗电量：
W月耗电＝0.96kW h×30＝28.8kW h；
（4）在24h内，电冰箱压缩机的启动次数为32次，设间歇时间为t，
则（12min+t）×32＝24×60min，
解得：
t＝33min。
故答案为：6.4； 32； 45； 28.8； 33。
【点评】解决此类题目要结合冰箱的实际工作特点及电功的计算公式进行分析求解，本题的解题关键是能否从图表中找到有用的解题信息电功率和耗电量的大小。在计算过程中要注意单位的换算。
17．【答案】（1）3.8 （2）变小
【解析】[命题考向： 考查小灯泡额定功率的测量、串联电路的特点、欧姆定律、图像分析能力。解析：(1)已知小灯泡的额定电压为3.8V，由实验电路可知电压表测量小灯泡两端的电压，即闭合开关后移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为3.8V时，读出电流表示数，即为额定电流，通过电功率公式P＝UI可计算额定功率。(2)滑动变阻器滑片向左移动时，其接入电路的阻值减小，使得串联电路总电阻减小，根据欧姆定律可知电流增大，分析图乙可知，电流表与电压表示数之比即为图乙中曲线斜率，随着电流的增大可知两者比值将变小。]
故答案为 （1）3.8 （2）变小
18．【答案】6；1800
【解析】【考点】电功与电能的计算；欧姆定律的应用．
【解答】解：由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中5V～3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，1V～3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib＝0.5A，U1＝1V、U2＝5V，所以电源电压：U＝U1+U2＝1V+5V＝6V，电阻R0的阻值：R0＝＝2Ω，滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，此时通过电路的电流Ia＝＝3A，通电100sR0消耗的电能：W＝R0t＝（3A）2×2Ω×100s＝1800J。
故答案为：6；1800。
19．【答案】故答案为：（1）2；进户零线断路；（2）0.4；0.3。
【解析】【分析】（1）开关接在灯与火线之间。当测电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氖管都发光，说明零线断路了。
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图象读出电压表的示数和滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律和电路中的电流特点得出等式即可求出R1的阻值，根据P＝求出滑片P移到a端时R1消耗的功率；
当滑片P移到中点时，根据图像R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流。
【解答】解：（1）保险丝接在火线上，开关应接在灯与火线之间。因此开关应接在2处。当测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明通过电灯、开关与火线相通了，故零线断路。
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，
由图象可知，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表的示数U1＝2V，
因为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：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
串联电路中各处的电流相等，＝，即＝，
解得：R1＝10Ω；
R1消耗的功率：P1＝＝＝0.4W；
当滑片P移到中点时，根据图像可知，R1两端的电压为3V，则通过R1的电流为：I'＝＝＝0.3A。
故答案为：（1）2；进户零线断路；（2）0.4；0.3。
【点评】（1）本题考查了用测电笔检测电路的故障和电灯与开关的接法。在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮。
（2）本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出滑片接入电路中不同电阻时对应电压表的示数。
20．【答案】故答案为：1：512。
【解析】【分析】先根据电路串、并联电路电阻的特点求出电路的总电阻；设干路电流为I，再根据串、并联电路的电流特点分析出通过R10的电流；最后根据P＝I2R分别求出电阻R10和电路的总功率，二者求比值即可。
【解答】解：由图可知，从电路的右端依次向左分析，R10和R9串联，再与R8并联，此部分总电阻为：R总1＝＝＝7.5Ω；
R总1与R7串联，再与R6并联，此部分总电阻为：R总2＝＝＝7.5Ω；
R总2与R5串联，再与R4并联，此部分总电阻为：R总3＝＝＝7.5Ω；
R总3与R3串联，再与R2并联，此部分总电阻为：R总4＝＝＝7.5Ω；
R总4与R1串联，最后的总电阻为：R总＝R总4+R1＝7.5Ω+7.5Ω＝15Ω；
假设通过R1的电流为I，由并联电路的电流特点可知通过R3的电流为，通过R5的电流为＝，通过R7的电流为＝，通过R9的电流为＝，即通过R10的电流为；
电阻R10消耗的电功率为：P10＝（I10）2R10＝＝；
电路的总功率为：P＝I2R总＝I2×15Ω；
则电阻R10消耗的电功率与电路总功率之比为：＝＝。
故答案为：1：512。
【点评】本题考查了电功率计算公式的应用，解题关键是熟练掌握串、并联电路的电阻和电流的规律。
21．【答案】cd；断；d
【解析】【解答】闭合S1，灯L1亮，说明L1支路为通路，则从保险丝→a→S1→L1→c→c点左侧的零线都没有断路；
断开S1，闭合S2，灯L2不亮，说明电路中存在断路故障（不可能是短路，否则保险丝熔断）；再用测电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光，则试电笔接触d点时氖管会发光，说明d点会通过灯泡L2与火线间接相连，则L2是完好的；而L2不亮，说明灯泡L2与零线不能构成通路，所以是c、d两点间断路；
若将电路维修好后闭合S1、S2，电路为通路，验电笔测量四个接线点，a、b两点在火线上，则用验电笔接触这两点时氖管都会发光；c、d两点在零线上为接通状态，则用验电笔接触这两点时氖管均不发光，故氖管发光情况改变的是d点。
故选：cd；断；d。
22．【答案】8；2；6～20
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】闭合开关S，定值电阻R1、灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表V1测量滑动变阻器R2两端的电压，电压表V2测量R1两端的电压；
（1）根据题意可知V2最小示数为2V，求出电路中电流，根据欧姆定律求得R1的电压，根据串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大，电压最高，由图乙可知，此时小灯泡两端的电压，然后串联电路的特点求出电源电压；
（2）根据串联电路的分压原理可知，在保证电路安全的情况下，当滑动变阻器R2连入电路的电阻越小时电压表V1的示数越小，此时电路中电流最大，所以，根据灯泡的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流判断出电路中的最大电流，利用P＝UI求出电路的最大功率；
（3）根据电路中允许通过的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的最小电阻；当电压表V2示数为2V时，R2接入电路的电阻最大，进而得出滑动变阻器R2允许的取值范围。
【解答】解：闭合开关S，定值电阻R1、灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表V1测量滑动变阻器R2两端的电压，电压表V2测量R1两端的电压；
（1）根据题意可知V2最小示数为2V，根据串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大R2＝20Ω，根据I＝可得，此时电流：I＝＝＝0.2A，U2大＝IR2＝0.2A×20Ω＝4V，由图乙可知，此时小灯泡两端的电压UL＝2V，由串联电路的电压特点可得，电源电压：U＝U2大+UL+U1＝4V+2V+2V＝8V；
（2）根据串联电路的分压原理可知，在保证电路安全的情况下，当滑动变阻器R2连入电路的电阻越小时电压表V1的示数越小，此时电路中电流最大，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，由乙可知灯泡的额定电流为0.25A，则在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流为：I大＝I额＝0.25A，此时灯泡正常工作，电压表V1的示数最小，电路的最大功率：P大＝UI大＝8V×0.25A＝2W；
（3）当电路中的最大电流为：I大＝I额＝0.25A，此时灯泡正常工作，UL额＝4V，R1的电压：U′1＝I大R1＝0.25A×10Ω＝2.5V，此时滑动变阻器R2的电压U′2＝U﹣UL额﹣U1＝8V﹣4V﹣2.5V＝1.5V，滑动变阻器R2接入电路的最小电阻为：R2小＝＝6Ω；
根据题意可知V2最小示数为2V，根据串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大R2大＝20Ω，所以，R2允许的取值范围是6～20Ω。
故答案为：8；2；6～20。
三、探究题
23．【答案】（1）热量 （2）当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比 （3）1.6
【解析】[命题考向： 考查电流热效应的影响因素、实验方案的设计能力、图表分析能力。解析：(1)实验中通过测量水温的变化，来反映电阻丝产生热量的多少，故要减少水中热量的散失，通常采用的方法是包裹保温材料。(2)由图可知，在只改变电阻的情况下，电阻越大，水温变化越大，且两者成正比例关系。(3)分析表格数据可知，水温变化ΔT与电流I的数量关系式为ΔT＝10×I2，可得当I为0.4时，ΔT＝10×0.42＝1.6，则升高的温度为1.6℃。]
故答案为 （1）热量 （2）当电流和通电时间一定时，电阻丝产生的热量与电阻成正比 （3）1.6
24．【答案】（1）改变通过电动机中的电流方向；（2）将单刀双掷开关S与“1”相连并向上移动滑动变阻器的滑片；
（3）合格。
【解析】【考点】科学探究．
【解答】解：（1）由于上下的电源正负极相反，通过切换单刀双掷开关S，可以改变电流方向，因而电动机转向的原因是改变通过电动机中的电流方向。
（2）将单刀双掷开关S与“1”连接，将滑动变阻器向上移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电动机转速增大，从而提升遮光帘上升的速度；
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，不能自动停止，需要再次拨动开关才能停止，故为合格。
故答案为：（1）改变通过电动机中的电流方向；（2）将单刀双掷开关S与“1”相连并向上移动滑动变阻器的滑片；（3）合格。
25．【答案】答：（1）如上图所示；
（2）绝缘；
（3）该电热水器的加热效率为90%；进一步提高水温的可行措施：调小进入热水器的冷水的流量。
【解析】【分析】（1）由甲图可知，温控器控制两个电热丝的通断，微电脑芯片通过比较测量到的水温和预先设定的温度确定两电热丝的工作，当水温较低时两个电热丝均工作，水温较高时让其中的一个电热丝工作即可，水温高时两电热丝均不工作，据此可知两开关并联；
（2）由图丙可知，顶杆与弹性金属薄片和开关接触，为防止漏电应具有很好的绝缘性；
（3）设加热时间为1min，根据水的流量可知加热水的体积，根据ρ＝求加热水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，利用W＝UIt求出消耗的电能，再根据η＝×100%求出加热效率；水吸收的热量一定，要提高水温，应减小加热水的质量，据此进行解答。
【解答】解：（1）经分析可知，两电热丝可以独立工作，且各有一个开关控制，故温控器内的两个开关如下图方式连接：
（2）为防止漏电，水压控制开关的顶杆必须具有很好的绝缘性；
（3）设加热时间t＝1min，则加热水的体积：
V＝4.5L＝4.5dm3＝4.5×10﹣3m3，
由ρ＝可得，加热水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×4.5×10﹣3m3＝4.5kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×4.5kg×（38℃﹣5℃）
＝6.237×105J，
消耗的电能：
W＝UIt＝220V×52.5A×60s＝6.93×105J，
则加热效率：
η＝×100%＝×100%＝90%，
每分钟消耗的电能一定，即水吸收的热量一定，要提高水温，应减小加热水的质量，即减小进入热水器的冷水的流量。
答：（1）如上图所示；（2）绝缘；
（3）该电热水器的加热效率为90%；进一步提高水温的可行措施：调小进入热水器的冷水的流量。
【点评】本题考查了开关电路图的设计、顶杆性质的判断和电功与热量的综合计算，明白无水箱式电热水器的工作原理和特点是解题的关键。
26．【答案】（1）；（2）电压表换0—3V量程，并改测量滑动变阻器电压；2.2；1.14；（3）；U额×（I﹣）。
【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器接右下接线柱B时，滑片向B端移动时，电路电阻变小，电流变大，灯泡两端电压变大，灯泡变亮；故电路图如图所示：
（2）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，说明电压表量程选择过大，但电压又超过3V，故应该改接电压表0—3V量程，并改测量滑动变阻器电压；由图可知电压表示数为U1＝2.2V，故电灯电压U灯＝U﹣U1＝6V﹣2.2V＝3.8V，根据P＝UI求灯的额定功率P＝U灯I＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（3）①断开开关S1，闭合开关S2，此时灯泡和定值电阻并联电压相同，电流表只测量定值电阻电流，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为时，定值电阻两端电压为U额，小灯泡电压也为U额，故小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；此时电流表测量正常发光时小灯泡和定值电阻总电流，故小灯泡的额定电流为I﹣；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝U额×（I﹣）；
故答案为：（1）；（2）电压表换0—3V量程，并改测量滑动变阻器电压；2.2；1.14；（3）；U额×（I﹣）。
27．【答案】（1）电流表；正负接线柱接反；（2）20；（3）A。
【解析】【考点】探究电流与电压、电阻的关系．
【分析】（1）在连接电压表和电流表时，注意串并联、正负接线柱的接法及量程的选择；连接滑动变阻器时，注意要接一上一下；
（2）根据电压一定，通过电阻的电流与它的电阻成反比的特点分析第三次的电阻值；
（3）根据P＝判定滑动变阻器功率的变化。
【解答】解：（1）在使用电流表时，电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出，根据图可知，电流表的正负接线柱接反了；
（2）研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系时，需要控制电压不变，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
当电流为0.10A时，接入的电阻的阻值为：R'＝＝＝20Ω；
（3）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，实验中控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路的电压的规律可知，滑动变阻器两端的电压保持不变，根据P＝可知，当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，功率会变小，故A符合题意。
故答案为：（1）电流表；正负接线柱接反；（2）20；（3）A。
四、计算题
28．【答案】（1）豆浆机的加热电阻是44Ω；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是1.8×105J；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是7.5×105J。
【解析】【解答】解：（1）由题知，加热功率P1＝1100W，U＝220V，
豆浆机的加热电阻：R＝＝＝44Ω；
（2）豆浆吸收的热量：Q吸＝c豆浆mΔt＝4.0×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣70℃）＝1.8×105J；
（3）由图象可知，豆浆机正常工作一次加热电阻工作时间t1＝11min，电动机工作时间t2＝2min，
豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：W＝P1t1+P2t2＝1100W×11×60s+200W×2×60s＝7.5×105J。
答：（1）豆浆机的加热电阻是44Ω；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量是1.8×105J；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是7.5×105J。
29．【答案】（1）最大值；此时电路中的电流为为1A；
（2）R1的阻值为4Ω；
（2）此时电路的总功率48W。
【解析】【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【分析】（1）根据图甲可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，由P＝可知当电路电阻最大时，保温箱的电功率最小，根据串联电路电阻规律分析可知可变电阻接入电路的阻值为多大时，保温箱的电功率最小，根据I＝计算此时电路中的电流；
（2）当R2的阻值为0时，只有R1工作，此时电路中电阻最小，由P＝可知电路的功率最大，进一步计算R1的阻值；
（3）根据图乙分析可知，1min（60s）内加热2次，一次的加热时间为20s，则5min内共加热10次，进一步计算加热的总时间，根据电功率公式计算此时电路的总功率。
【解答】解：（1）根据图甲可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，由P＝可知当电路电阻最大时，保温箱的电功率最小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以可变电阻接入电路的阻值为最大值时，保温箱的电功率最小，
此时通过电路的电流：I＝＝＝1A；
（2）当R2的阻值为0时，只有R1工作，此时电路中电阻最小，由P＝可知电路的功率最大，
则R1的阻值：R1＝＝＝4Ω；
（2）根据图乙分析可知，1min（60s）内加热2次，一次的加热时间为20s，则5min内共加热10次，加热的总时间t＝20s×10＝200s，
已知5min内保温箱消耗的电能W＝9600J，
则此时电路的总功率：P＝＝＝48W。
答：（1）最大值；此时电路中的电流为为1A；
（2）R1的阻值为4Ω；
（2）此时电路的总功率48W。
30．【答案】（1）电磁感应现象；（2）120s；（3）7Ω～25Ω。
【解析】【解答】解：（1）当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光，说明虚线框内装置在工作过程中把机械能转化为电能，所用该虚线框内装置的工作原理是电磁感应现象；
（2）重物所做的功：W＝Gh＝mgh＝25kg×10N/kg×2.4m＝600J，
由η＝可知，产生的电能：W电＝ηW＝20%×600J＝120J，
由P＝可知，LED灯持续正常发光的时间：t＝＝＝120s；
（3）将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验，图甲装置提供3.6V的电源，
由图乙可知，R0与R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压，
根据的R0和R1的规格以及电流表的量程可知，电路中的最大电流：I大＝0.3A，
由I＝可知，电路中最小阻值：R小＝＝＝12Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器R1接入电路的最小阻值：R1小＝R小﹣R0＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，
根据电压表量程可知，电压表的最大示数为U1大＝3V，
根据串联电路的电压特点可知，R0两端的最小电压：U0小＝U﹣U1大＝3.6V﹣3V＝0.6V，
则电路中的最小电流：I小＝I0＝＝＝0.12A，
由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1大＝＝＝25Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω～25Ω。
答：（1）电磁感应现象；
（2）LED灯持续正常发光的时间为120s；
（3）滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω～25Ω。
31．【答案】（1）10V；（2）12V；（3）8.67Ω
【解析】【考点】欧姆定律的应用．
【解答】解：（1）由图甲知，R与Rc串联，电流表测电路中电路，电压表测Rc两端的电压，由图丙可知，车速越大，Rc的阻值越大，当车速达到最大120km/h时，Rc的阻值最大，由串联电路特点和欧姆定律知，此时电路中电流最小，由图乙可知，此时电流表示数为0.2A时，Pc＝2.0W，由P＝UI可得，此时电压表的示数：Uv＝Uc＝＝＝10V；
（2）由图丙知，车速为0时可变电阻Rc′＝10Ω，此时电路中电阻最小，电流最大，由图丙可知最大电流：I最大＝0.6A，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（R+10Ω）＝0.6A×R+6V，
当车速为120km/h时，电源电压：U＝I最小×R+Uc＝0.2A×R+10V，电源电压保持不变，所以：0.6A×R+6V＝0.2A×R+10V，解得：R＝10Ω，电源电压：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（10Ω+10Ω）＝12V；
（3）由I＝可得，车速为120km/h时Rc的阻值：Rc＝＝＝50Ω；
由图丙可知，Rc与v的关系是一次函数，设为Rc＝kv+b，把Rc′＝10Ω、v＝0km/h和Rc＝50Ω、v＝120km/h代入可得：10Ω＝k×0km/h+b，50Ω＝k×120km/h+b，解得：b＝10Ω，k＝Ω h/km，即Rc＝Ω h/km×v+10Ω，
当把警示速度改为100km/h，可变电阻的阻值：Rc″＝Ω h/km×100km/h+10Ω＝Ω，由题意和（2）的解答知，当电压表的示数达到某一数值（10V）时超速报警，此时电路中的电流：I′＝Ic″＝＝＝A，
则由I＝可得，此时定值电阻：R′＝＝＝≈8.67Ω。
答：（1）当车速为120km/h时，电压表的示数为10V；
（2）电源电压为12V；
（3）若需要把警示速度改为100km/h，则需要把R换成8.67Ω的定值电阻。
32．【答案】（1）50% （2）242Ω （3）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：
R＝R0+R人＝1×106Ω+1×105Ω＝1.1×106Ω，
串联电路中的电流：I0＝＝＝2×10﹣4A，
由欧姆定律变形公式得，此时人体的电压：U人＝I0R人＝2×10﹣4A×1×105Ω＝20V，因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。
【解析】【解析】解：（1）洗衣机内注入10kg的水，水温由20℃上升到50℃水吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（50℃﹣20℃）＝1.26×106J，
洗衣机加热消耗的电能：W＝P加热t＝2400W×1050s＝2.52×106J，
洗衣机加热的效率：η＝×100%＝×100%＝50%；
（2）由电路图可知，当旋钮旋至1挡时，电热丝R1与R2并联，洗衣机处于加热状态，
由P＝得，电热丝R1的加热功率：P1＝＝＝2200W，由表中数据，加热功率为：P＝2400W，则电热丝R2的加热功率：P2＝P﹣P1＝2400W﹣2200W＝200W，由P＝得，
则电热丝R2的阻值：R2＝＝＝242Ω；
（3）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：
R＝R0+R人＝1×106Ω+1×105Ω＝1.1×106Ω，
串联电路中的电流：I0＝＝＝2×10﹣4A，
由欧姆定律变形公式得，此时人体的电压：U人＝I0R人＝2×10﹣4A×1×105Ω＝20V，因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。
答：（1）此过程中的加热效率是50%；
（2）R2阻值是242Ω；
（3）防电墙技术能保证人的安全。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)