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第十八章 电功率 单元综合优选测试卷
一、单选题
1．电阻随温度变化的特性在实际中十分有用，如图所示，为了让用电阻加热的某环境的温度相对稳定，所选取的电阻R随温度t变化的特性应该是下列图中的(电源电压不变)（ ）
A． B．
C． D．
2．下列数据最接近实际的是（ ）
A．九年级物理书的宽度约为19cm B．我国1元硬币的质量约为60g
C．教室用日光灯电功率约为400W D．人正常呼吸一次的时间约为10s
3．灯泡灯丝断了再搭上，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡变暗，因为阻值增大而电流减小
B．灯泡变亮，因为阻值增大，产生的热量增大
C．灯泡亮度不变，因为电源电压不变
D．灯泡变亮，因为其阻值减小，电流增大，根据公式“P＝UI”可知，其电功率增大
4．图甲是某温度报警器的原理图，阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，超过10mA时将损坏；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。滑动变阻器的规格为“200Ω 2A”，滑动变阻器接人电路的阻值为100Ω时，此报警器在温度为37℃时开始报警。则下列选项正确的是（ ）
A．报警器开始报警时电路电流最小值为4mA
B．报警器开始报警时电路的总功率为0.015W
C．将P向左移，可提高该电路开始报警时的温度
D．利用此电路，不能将开始报警时的温度设定为42℃
5．下列设备中，主要利用电流的热效应工作的是（ ）
A．发电机 B．电风扇 C．电磁继电器 D．电水壶
6．下列说法正确的是（ ）
A．家用饮水机正常工作时的加热功率约为5W
B．乌龟爬行速度约为1m/s
C．夏季室内空调设置的舒适温度约为26℃
D．将一本物理课本从地上缓慢拿到课桌上，对书做功约为50J
7．测一额定电压为U0的小灯泡的额定电功率实验时，发现没有电压表，利用一个已知电阻R0、若干开关、电源电压为U的学生电源和导线。她设计出如图所示电路图，所有开关断开，将滑动变阻器阻值调到最大。闭合开关S、S1调节滑动变阻器的滑片，直到电流为 ，保持开关S闭合和滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S2后断开开关S1，记下此时的电流I，则小灯泡的额定电功率为（ ）
A． B． C． D．
8．如图是“探究电流的产生的热量跟哪些因素有关”的电路图.则下列说法不正确的是（ ）
A．电路采用串联，是为了控制电流和通电时间相同
B．用煤油而不是水，是因为煤油的比热容小
C．该实验不能探究电流产生的热量跟电流的关系
D．该实验是通过比较升高的温度来得出结论的
9．小刚假期外出时，断开家中的其他用电器，只让电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流为10A
B．测得该电视机待机功率为10W
C．电能表转盘转过2500转消耗电功率1kW
D．小刚家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W
10．把下列规格的节能灯分别接入12V的电路中，其中最亮的是（ ）
A．12V 9W B．12V 30W C．220V 9W D．220V 30W
二、填空题
11．小明家的电热水壶有加热和保温两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝、。开关闭合，断开时，电热水壶处于 挡，电热水壶的正常保温功率为 ；小明断开家中其它用电器，仅让电热水壶处于加热挡工作，如图乙所示的电能表在内转盘转动了20转，则该时间段电热水壶是否正常工作： 选填“是”或“否”。
12．如图所示为小王家电能表，若只让一个标有“220V 400W”的电热器正常工作3min，产生的热量是 J，可观察到电能表的转盘转过 转。
13．（1）如图甲电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如图甲a，b，通过的电流应为 A；
（2）如图乙所示为小明家里的电能表，转盘转动600转，表示电路中消耗 的电能。
14．将两个电阻R1、R2并联接到电源两端，若通过它们的电流之比I1∶I2=2∶3，则这两个电阻的阻值之比R1∶R2为 ，R1、R2消耗的电功率之比为 。
15．小明家电能表上标有“3200imp/(kW·h)”的字样。小明将额定电压为220V的某家用电器单独接人家庭电路中，观察电能表上指示灯在1min闪烁48次，则该家用电器的实际功率是 W，该家用电器可能是 (选填“电视机”或“电饭煲”)。
16．如图所示是某电水壶的内部电路图，R1=22Ω，R2=198Ω，其中R1为电热丝；R2为限流电阻，S1是温控开关，电水壶处于加热状态时，开关S2 （选填“闭合”或“断开”），通过电热丝的电流10A。电水壶处于保温状态时，R1正常工作5min产生的热量为 。
17．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，当开关S闭合，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为0.5A，则定值电阻R的阻值为 Ω。
18．如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。用该装置探究电热与电流的关系，则乙容器中的电阻丝 ，通电一定时间，观察到甲容器U形管的液面高度差较大， 与 产生的热量之比为 ；不改变电路的连接方式，将 也放入乙容器中，通电一定时间， （选填“甲”或“乙”）容器U形管的液面高度差较大。
三、计算题
19．如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“6V 3W”字样（假设灯泡的电阻不变），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。求：
（1）灯泡L的电阻和L正常发光时通过的电流；
（2）只闭合S和S2，在保证电路安全的情况下，灯泡的最小功率；
（3）定值电阻R0与R1的比值。
20．如图12甲所示， 为定值电阻，滑动变阻器 的滑片从a端滑到b端的过程中， 消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图12乙所示。求：
（1） 的阻值和电源电压分别是多少？
（2） 的最大阻值是多少？
（3）该电路消耗的最大电功率是多少？
四、作图题
21．如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。
22．（1）如图甲是一吊灯悬挂在天花板上，画出吊灯所受力的示意图；
（2 ）请按照图乙所示的实物图画出电路图．
23．
（1）如题图为一人体身高测量仪的电路示意图，A、B、C、D为四个接线柱，电表及一定值电阻未画出，金属板M可带动金属片P滑动，从而与R构成滑动变阻器，若弹簧下端金属线的电阻不计，电源电压保持不变，要求被测人身高变高时，电表的示数也增大，试根据题目要求，将“定值电阻”、“电流表”或“电压表”符号（选两个）填入电路AB和CD之间。
（2）如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。
（3）根据图中的实物图画出相应的电路图，要求在图上标出元件名称。
五、实验探究题
24．小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为6V的同规格小灯泡（电阻约为25Ω）若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干．
（1）实验中应选择规格为“ ”的滑动变阻器．
（2）图1中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（3）小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是 ．
（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为 A，小灯泡的额定功率是 W．
25．刚强同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，将1、2和3、4导线分别接到电源两端．
（1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间， 容器中电流产生的热量较多；（选填“a”或“b”）
（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间， 容器中电流产生的热量多．（选填“c”或“d”）
26．小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V，R为滑动变阻器。
（1）实验前，开关应 ， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 端；
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是 ；
（3）排除故障后小红继续实验，在某次测量中电压表的示数如图乙所示，则此时电压表的示数为 V，电流表的示数为0.2A，此时小灯泡的实际电功率为 W。
27． 学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小强想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验老师提供了以下器材：待测小灯泡、滑动变阻器“10Ω 1.5A”、“50Ω Ω1A”、“100Ω 0.5A”各一个、电流表、电压表、蓄电池（电压为6V）、开关、导线若干。
（1）如图所示，请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整 。
（2）连接实物电路图时，开关S应该 ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，小强发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是 ；
（4）小强更换器材后完成实验，测出多组实验数据，作出“”关系图像如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 W，该小灯泡 （选填“符合”或“不符合”）制造规格；
（5）由“”图像可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是 Ω；进一步分析图像可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而 （选填“增大”、“减少”或“不变”），本实验中小强选择的滑动变阻器是 （选填“”、“”或“”）。
六、综合题
28．如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是它的电路简图．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水．已知R1、R2是电热丝，R2=88Ω，温水档的电功率是2.2kw．
（1）S旋到2位置时，水龙头流出的是温水还是热水？
（2）电热丝R1的阻值是多大？
（3）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？工作1min产生的热量是多少？
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第十八章 电功率 单元综合优选测试卷
一、单选题
1．电阻随温度变化的特性在实际中十分有用，如图所示，为了让用电阻加热的某环境的温度相对稳定，所选取的电阻R随温度t变化的特性应该是下列图中的(电源电压不变)（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】【解答】根据电功率公式，当温度上升时，电阻增加，减少热量产生， 当温度降低时，电阻应减小以提高电功率，增加热量产生，从而实现温度稳定。 故D正确，ABC错误；
综上选D。
【分析】 本题核心是利用电功率与电阻的反比例关系，结合温度稳定的需求，分析电阻随温度的变化特性。关键在于理解“温度升高时电阻增大、温度降低时电阻减小”能通过电功率的动态调整实现温度稳定。
2．下列数据最接近实际的是（ ）
A．九年级物理书的宽度约为19cm B．我国1元硬币的质量约为60g
C．教室用日光灯电功率约为400W D．人正常呼吸一次的时间约为10s
【答案】A
【解析】【解答】解：A、九年级物理书的宽度约为19cm，符合实际；故A正确；
B、我国1元硬币的质量约为6g；故B错误；
C、教室用日光灯电功率约为40W；故C错误；
D、人正常呼吸一次的时间约为2s左右；故D错误；
故选A．
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．
3．灯泡灯丝断了再搭上，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡变暗，因为阻值增大而电流减小
B．灯泡变亮，因为阻值增大，产生的热量增大
C．灯泡亮度不变，因为电源电压不变
D．灯泡变亮，因为其阻值减小，电流增大，根据公式“P＝UI”可知，其电功率增大
【答案】D
【解析】【解答】解：灯丝断了以后再搭上，灯丝的长度变短，横截面积变大，可知灯泡电阻变小，电流增大，根据公式P＝UI可知灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。
故答案为：D
【分析】决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.
灯泡的亮度受实际功率大小的影响.
4．图甲是某温度报警器的原理图，阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，超过10mA时将损坏；热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。滑动变阻器的规格为“200Ω 2A”，滑动变阻器接人电路的阻值为100Ω时，此报警器在温度为37℃时开始报警。则下列选项正确的是（ ）
A．报警器开始报警时电路电流最小值为4mA
B．报警器开始报警时电路的总功率为0.015W
C．将P向左移，可提高该电路开始报警时的温度
D．利用此电路，不能将开始报警时的温度设定为42℃
【答案】B
【解析】【解答】A．根据乙图图像可以知道当温度为37℃时，R1阻值为500Ω，此时电流 ，A不符合题意；
B．报警时电路总功率为 ，B符合题意；
C．报警时电流不变，所以总电阻为600Ω不变，当P向左移时滑动变阻器电阻变小，所以R1将变大，由乙图可知，报警温度将变低，C不符合题意；
D．当温度为42℃时，R1为400Ω，所以滑动变阻器阻值为200Ω，可以达到，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据电压和电阻的比值计算电流，利用电压和电流的乘积计算电功率。
5．下列设备中，主要利用电流的热效应工作的是（ ）
A．发电机 B．电风扇 C．电磁继电器 D．电水壶
【答案】D
【解析】【解答】利用电流热效应的原理为焦耳定律，公式为Q=I2Rt，应用为电热水壶、电热锅、电热奶器，D正确，ABC错误
故选D。
【分析】根据能量转化判识选项
1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息
2、能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如 电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，
3、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
6．下列说法正确的是（ ）
A．家用饮水机正常工作时的加热功率约为5W
B．乌龟爬行速度约为1m/s
C．夏季室内空调设置的舒适温度约为26℃
D．将一本物理课本从地上缓慢拿到课桌上，对书做功约为50J
【答案】C
【解析】【解答】A、家用饮水机正常工作时的加热功率约为500W，故A错误；B、乌龟爬行速度约为0.02m/s，故B错误；
C、夏季室内空调设置的舒适温度约为26℃，故C正确；
D、一本物理课本的重力约5N，可知高度约0.8m，将一本物理课本从地上缓慢拿到课桌上，对书做功约为W=Fs=Gh=5N×0.8m=4J，故D错误。
故选：C。
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
7．测一额定电压为U0的小灯泡的额定电功率实验时，发现没有电压表，利用一个已知电阻R0、若干开关、电源电压为U的学生电源和导线。她设计出如图所示电路图，所有开关断开，将滑动变阻器阻值调到最大。闭合开关S、S1调节滑动变阻器的滑片，直到电流为 ，保持开关S闭合和滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S2后断开开关S1，记下此时的电流I，则小灯泡的额定电功率为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】【解答】闭合开关S、S2时，R0与L并联，电流表测总电流，闭合开关S、S1时，电流表测通过R0的电流，所以灯泡电功率为
故答案为：A。
【分析】根据并联电路电压相等测量电压；利用电压和电流的乘积计算电功率。
8．如图是“探究电流的产生的热量跟哪些因素有关”的电路图.则下列说法不正确的是（ ）
A．电路采用串联，是为了控制电流和通电时间相同
B．用煤油而不是水，是因为煤油的比热容小
C．该实验不能探究电流产生的热量跟电流的关系
D．该实验是通过比较升高的温度来得出结论的
【答案】C
【解析】【解答】A、实验采用控制变量法进行研究，电路采用串联，是为了控制电流和通电时间相等，A不符合题意；
B、实验中使用煤油而不使用水的原因是水的比热容比煤油的比热容大，相同条件下，温度计的示数变化不如使用煤油明显，B不符合题意；
C、该实验采用控制变量法，观察同一导体在相同的时间，不同电流下温度计示数的变化多少，可以研究“电流通过导体产生的热量与电流之间的关系”，C符合题意；
D、分析A、B两瓶中温度计示数的变化即升高的温度，来反应电流通过导体产生热量的多少得到结论，D不符合题意.
故答案为：C.
【分析】因通电导体产生的热量跟电流大小、通电时间、电阻大小等因素有关，所以在探究时应该采用的探究方法是控制变量法．
9．小刚假期外出时，断开家中的其他用电器，只让电视机处于待机状态，初始时电能表示数如图甲，60h后电能表示数如图乙，则下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流为10A
B．测得该电视机待机功率为10W
C．电能表转盘转过2500转消耗电功率1kW
D．小刚家用电器正常工作时的总功率不得超过1100W
【答案】B
【解析】【解答】解：A、由表盘参数知道，该电能表的标定电流为5A，故A错；
B、60h消耗的电能W=853.1kW h﹣852.5kW h=0.6kW h，
待机功率：P= = =0.01kW=10W，故B正确；
C、电能表转盘转过2500转消耗的电能为1kW h，不知道时间，不能得出消耗的电功率，故C错；
D、小刚家电能表平时工作允许通过的最大电流为10A，用电器正常工作时的总功率最大值P=UI=220V×10A=2200W，故D错．
故选B．
【分析】（1）根据电能表的表盘参数可以得到的信息：①220V表示：电能表的工作电压为220V；②5A表示：电能表的标定电流为5A，10A表示平时工作允许通过的最大电流；③50Hz表示：电能表的工作频率为50Hz；④2500转/kW h表示：每消耗1kW h电能，电能表的转盘转2500转；（2）知道电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数，②最后一位是小数，③单位kW h．（3）利用P= 求待机功率．
10．把下列规格的节能灯分别接入12V的电路中，其中最亮的是（ ）
A．12V 9W B．12V 30W C．220V 9W D．220V 30W
【答案】B
【解析】【解答】根据题意可知，C、D两盏灯的额定电压为220V，而12V远远低于220V，则它们实际功率都小于额定功率，即肯定小于30W。
A、B灯泡的额定电压都是12V，则此时二者都正常发光，A的实际功率为9W，B的实际功率为30W。
比较可知，功率最大的是B，最亮的肯定是B。
故选B。【分析】当灯泡的实际电压等于额定电压时，它的实际功率等于额定功率。当实际电压小于额定电压时，它的实际功率小于额定功率，据此分析比较即可。
二、填空题
11．小明家的电热水壶有加热和保温两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝、。开关闭合，断开时，电热水壶处于 挡，电热水壶的正常保温功率为 ；小明断开家中其它用电器，仅让电热水壶处于加热挡工作，如图乙所示的电能表在内转盘转动了20转，则该时间段电热水壶是否正常工作： 选填“是”或“否”。
【答案】保温；55；否
【解析】【解答】(1) 当开关S闭合、S1断开时，电路中只有R1，电路中电阻较大；开关S闭合、S1 闭合时，R1、R2并联，电路中电阻较小；当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，处于保温挡；电路电阻越小，功率越大，处于加热挡；所以开关S闭合、S1断开时，处于保温挡；开关S闭合、S1闭合时，处于加热挡；，电热壶的正常保温功率：
(2)当开关S闭合、S1 闭合时，处于加热挡，R1、R2的电功率分别为P1=P保温=55W，，电热壶的正常加热功率
1200r/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW . h的电能，电能表的转盘转1200转，转盘转20r时，电热水壶消耗的电能：电热水壶的实际功率：，小于电热水壶的正常加热功率，所以电热水壶不是正常工作。
【分析】(1)当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，处于保温挡；电路电阻越小，功率越大，处于加热挡。所以开关S闭合、S1断开时，处于保温挡，根据求保温档的功率。
(2)先分别求R1、R2的电功率，再求电热壶的正常加热功率，根据电能表的转数可求消耗的电能，接着求实际电功率，最后比较大小即可判断。
12．如图所示为小王家电能表，若只让一个标有“220V 400W”的电热器正常工作3min，产生的热量是 J，可观察到电能表的转盘转过 转。
【答案】72000；50
【解析】【解答】电热器正常工作3min，产生的热量
消耗的电能
电能表的转盘转过的转数
【分析】根据电功率和时间的乘积计算电流产生的热量；结合电能表转盘转数和消耗的电能，计算实际转数。
13．（1）如图甲电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如图甲a，b，通过的电流应为 A；
（2）如图乙所示为小明家里的电能表，转盘转动600转，表示电路中消耗 的电能。
【答案】0.4；0.2
【解析】【解答】（1）图中，两灯泡并联，电流表a测L1支路的电流，电流表b测干路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则b电流表示数比a电流表示数大，电流表b指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角，a电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；b电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，示数为0.7A，通过L2的电流：I2=Ib-Ia=0.7A-0.3A=0.4A；
（2）根据电能表转数规格，计算消耗的电能为：
【分析】（1）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，根据电流表的位置和指针位置，测量电流；
（2）根据电能表转盘转数，计算实际消耗电能的多少。
14．将两个电阻R1、R2并联接到电源两端，若通过它们的电流之比I1∶I2=2∶3，则这两个电阻的阻值之比R1∶R2为 ，R1、R2消耗的电功率之比为 。
【答案】3∶2；2∶3
【解析】【解答】两个电阻R1、R2并联接到电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由 知道两电阻的阻值之比是 = = 由P=UI可得，两电阻的功率之比 = = =
【分析】并联电路中，电流等于电阻的反比；并联电路中电功率的比等于电流之比。
15．小明家电能表上标有“3200imp/(kW·h)”的字样。小明将额定电压为220V的某家用电器单独接人家庭电路中，观察电能表上指示灯在1min闪烁48次，则该家用电器的实际功率是 W，该家用电器可能是 (选填“电视机”或“电饭煲”)。
【答案】900；电饭煲
【解析】【解答】根据电能表指示灯闪烁次数计算消耗的电能，结合时间计算电功率为；由于此用电器的电功率较大，不能是电视机，是电饭锅。
【分析】根据电能表指示灯闪烁次数计算消耗的电能，根据电能和时间的比值， 计算电功率。
16．如图所示是某电水壶的内部电路图，R1=22Ω，R2=198Ω，其中R1为电热丝；R2为限流电阻，S1是温控开关，电水壶处于加热状态时，开关S2 （选填“闭合”或“断开”），通过电热丝的电流10A。电水壶处于保温状态时，R1正常工作5min产生的热量为 。
【答案】闭合；6600J
【解析】【解答】由图可知，当S2断开时，R1、R2串联，电路总电阻较大，电流较小；当S2闭合时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，电流较大；根据 可知，当S2闭合时，加热管的功率较大，为加热状态。
由以上分析可知，电水壶处于保温状态时，S2断开，R1、R2串联，电路总电阻
电路中电流
R1正常工作5min产生的热量
【分析】通过功率公式可知，电压一定时，电路中的电阻越大，电路的功率就越低，电阻越小，电路的功率就越高；电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算，通过焦耳定律的表达式可以看出，导体的电阻、通过电流和时间越长，产生的热量越多。
17．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，当开关S闭合，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为0.5A，则定值电阻R的阻值为 Ω。
【答案】10
【解析】【解答】由图可知，灯L与定值电阻R并联，由于灯L正常发光，所以灯两端的电压UL＝3V，PL＝0.6W，由P＝UI可知，通过灯L的电流
根据并联电路特点可知，R两端的电压UR＝UL＝3V，通过R的电流为IR＝I﹣IL＝0.5A﹣0.2A＝0.3A
由可知定值电阻R的阻值
【分析】根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，结合公式P＝UI、，可求出电阻大小。
18．如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。用该装置探究电热与电流的关系，则乙容器中的电阻丝 ，通电一定时间，观察到甲容器U形管的液面高度差较大， 与 产生的热量之比为 ；不改变电路的连接方式，将 也放入乙容器中，通电一定时间， （选填“甲”或“乙”）容器U形管的液面高度差较大。
【答案】5；4：1；甲
【解析】【解答】根据控制变量法思想，用该装置探究电热与电流的关系，则乙容器中的电阻丝 通电一定时间，观察到甲容器U形管的液面高度差较大， 与 产生的热量之比为 不改变电路的连接方式，将 也放入乙容器中， 与 电阻相同，支路通过的电流也相同，通电一定时间后
则甲容器U形管的液面高度差较大。
【分析】电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt，来求解，其中I是流过用电器的电流，R是用电器的电阻，t是用电器工作的时间。
三、计算题
19．如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“6V 3W”字样（假设灯泡的电阻不变），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。求：
（1）灯泡L的电阻和L正常发光时通过的电流；
（2）只闭合S和S2，在保证电路安全的情况下，灯泡的最小功率；
（3）定值电阻R0与R1的比值。
【答案】（1）解：由P=U2/R可得，灯泡正常发光时的电阻：RL=UL2/PL=（6V）2/3W=12Ω，灯泡L正常发光时的电流：IL =UL/RL=6V/12Ω=0.5A；
（2）解：只闭合S和S2时，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数UR大=15V时，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL小=U-UR大=18V-15V=3V，灯泡的最小功率：PL小=UL小2/RL=（3V）2/12Ω=0.75W；
（3）解：当只闭合S和S1时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则变阻器接入电路中的为R1和4R1时，电路中的电路中的电流分别为：I1=
由图乙可知，变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U1、2U1，则两次电压表的示数之比： ，解得：R1=R0/2 ，即R0：R1=2：1．
【解析】【分析】（1）根据P=U2/R可得，灯泡正常发光时的电阻；根据欧姆定律，计算其电流；
（2）只闭合S和S1时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则变阻器接入电路中的为R1和4R1时，求出电路中的电路中的电流是解题的关键.
20．如图12甲所示， 为定值电阻，滑动变阻器 的滑片从a端滑到b端的过程中， 消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图12乙所示。求：
（1） 的阻值和电源电压分别是多少？
（2） 的最大阻值是多少？
（3）该电路消耗的最大电功率是多少？
【答案】（1）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。由图象可知，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：
由串联电路的电压规律可得，电源的电压：
由图象可知，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：
由串联电路的电压规律可得，电源的电压：
电源电压不变，则 ，
解得： =10Ω；
电源电压为：
（2）解：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 ， ，
（3）解：滑动变阻器接入电路阻值为0Ω时，电路消耗功率最大
【解析】【分析】（1）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，由图象读出滑动变阻器的电功率和电压值，根据I=P/U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；（2）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0.1A，根据欧姆定律求出R2的最大阻值；（3）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），电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，利用P=UI求出最大功率。
四、作图题
21．如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。
【答案】
【解析】【解答】探究电流产生的热量与电流大小的关系时采用的是控制变量法，实验中控制通电时间和电阻大小相同，电流大小不同，所以右侧两个电阻并联后再与左侧的电阻串联，这样会使得通过两个容器内电阻的电流大小是不同的，如图所示：
【分析】考查“探究电流产生的热量与电流大小的关系"实验中电路连接。此实验中控制通电时间和电阻大小相同，电流大小不同，所以右侧两个电阻并联后再与左侧的电阻串联。
22．（1）如图甲是一吊灯悬挂在天花板上，画出吊灯所受力的示意图；
（2 ）请按照图乙所示的实物图画出电路图．
【答案】
【解析】【分析】（1）首先分析吊灯受到哪些力的作用；然后根据吊灯的状态画出吊灯受力的示意图．
（2）从电路图可知，两只灯泡串联，受一个开关控制．
23．
（1）如题图为一人体身高测量仪的电路示意图，A、B、C、D为四个接线柱，电表及一定值电阻未画出，金属板M可带动金属片P滑动，从而与R构成滑动变阻器，若弹簧下端金属线的电阻不计，电源电压保持不变，要求被测人身高变高时，电表的示数也增大，试根据题目要求，将“定值电阻”、“电流表”或“电压表”符号（选两个）填入电路AB和CD之间。
（2）如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。
（3）根据图中的实物图画出相应的电路图，要求在图上标出元件名称。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】(1)电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，则A、B之间不可能是电压表，否则电路断路；
若A、B之间为电流表，
①当C、D之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源电压示数不变，电流表测电路中的电流；故当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；
②a、b之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过定值电阻的电流不变，当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知可知该支路的电流减小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
若A、B之间为定值电阻，
①C、D之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②C、D之间为电压表时，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，当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知电流表的示数减小，由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，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增大，即电压表的示数增大，符合题意。故AB之间填定值电阻的符号，CD之间填电压表的符号，如图：
（2）由题意可知， 要探究电流产生的热量与电流大小的关系，需控制电阻相同，电流不同，故应该让密闭容器内的两个5Ω电阻串联，再让另一个5Ω电阻与右侧5Ω电阻并联，如图所示：
；
（3）由图可知，电路为两灯泡L1L2并联，其中，开关S3为干路总开关，S1控制L1所在支路，S2控制L2所在支路，按照实物电路画出电路图，如图所示：
。
【分析】（1）电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，据此可知A、B之间不可能是电压表，否则电路断路；根据串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律分别判断C、D之间为定值电阻、电流表时电表示数的变化，然后得出符合题意的答案；
（2）由控制变量法可知 探究电流产生的热量与电流大小的关系 需要控制电阻不变，需要改变电流，据此连接电路；
（3）分析实物电路，按照实物电路画出电路图。
五、实验探究题
24．小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为6V的同规格小灯泡（电阻约为25Ω）若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1个，规格分别为“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干．
（1）实验中应选择规格为“ ”的滑动变阻器．
（2）图1中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整．
（3）小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是 ．
（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为 A，小灯泡的额定功率是 W．
【答案】（1）50Ω 0.5A
（2）解：如图所示：
；
（3）小灯泡断路
（4）0.24；1.44
【解析】【解答】解：（1）串联电路中，电流处处相等，滑动变阻器中电流与灯泡中电流相等：
I滑=I灯泡= =0.24A；
灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U灯泡=12V﹣6V=6V，
滑动变阻器接入电路的电阻R= =25Ω＞20Ω，所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）开关、滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连接实物电路；
（3）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡断路；
（4）由图知，电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.24A，
灯泡的额定功率P=UI=6V×0.24A=1.44W；
故答案为：（1）50Ω 0.5A；（2）电路连接如图所示：
；（3）小灯泡断路；（4）0.24，1.44
【分析】（1）根据灯泡规格，先计算灯泡正常发光电流，再根据串联电路特点和计算变阻器此时连入阻值，由此选择其规格；
（2）本实验中电压表应与灯泡并联，根据灯泡额定电压选择量程；
（3）小灯泡不亮，电流表无示数，可能是电路出现了断路，再由电压表的示数情况确定故障的可能原因；
（4）读出灯泡正常发光时电流表示数，由P=UI计算其额定功率.
25．刚强同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，将1、2和3、4导线分别接到电源两端．
（1）实验中通过观察U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少；
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间， 容器中电流产生的热量较多；（选填“a”或“b”）
（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系，通电一段时间， 容器中电流产生的热量多．（选填“c”或“d”）
【答案】（1）液面高度
（2）电阻；b
（3）电流；c
【解析】【解答】(1)转换法的应用：实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少； (2)甲图所示的装置，电阻串联，电流和通电时间相等，是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系，根据 ，b容器中电阻大，所以产生的热量较多；(3)乙图所示的实验装置，d容器上面又并联了一个等值电阻，所以通过容器中的电阻的电流是c容器中电流的一半，所以可以用来研究产生的热量与电流的关系，通过一段时间c容器中电流产生的热量多。
故答案为：(1). 液面高度 (2). 电阻 (3). b (4). 电流 (5). c
【分析】探究电流产生热的多少时要利用控制变量法，电热的多少和电阻有关、和电流有关，和通电时间有关.
26．小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V，R为滑动变阻器。
（1）实验前，开关应 ， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 端；
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是 ；
（3）排除故障后小红继续实验，在某次测量中电压表的示数如图乙所示，则此时电压表的示数为 V，电流表的示数为0.2A，此时小灯泡的实际电功率为 W。
【答案】（1）断开；A（或左） 端
（2）小灯泡断路
（3）1.5V；0.3W
【解析】【解答】（1）为了电路安全，连接电路前，开关应该断开。
为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即图中的A（或左）端。
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，电路可能断路，但是电压表的示数始终接近电源电压，电压表与电源连通，则出现这种情况可能的原因是小灯泡断路。
（3）图乙电压表选用小量程，则此时电压表的读数为1.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，此时小灯泡实际的电功率为P=UI=1.5V×0.2A=0.3W
【分析】（1）实验前，开关应处于断开状态， 滑动变阻器的滑片 应处于阻值最大处；防止因电流过大烧坏电源或用电器；（2） 电流表的指针始终指向0刻度线附近，但是电压表的示数始终接近电源电压 ，说明电路中无电流，肯定某个地方出现了断路；（3）已知小灯泡两端的电压、流过的电流，由公式P=UI可以求出电功率大小。
27． 学校实验室新进了一批“2.5V 0.75W”的小灯泡，小强想通过实验探究小灯泡的额定功率是否符合规格。实验老师提供了以下器材：待测小灯泡、滑动变阻器“10Ω 1.5A”、“50Ω Ω1A”、“100Ω 0.5A”各一个、电流表、电压表、蓄电池（电压为6V）、开关、导线若干。
（1）如图所示，请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路补充完整 。
（2）连接实物电路图时，开关S应该 ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，小强发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是 ；
（4）小强更换器材后完成实验，测出多组实验数据，作出“”关系图像如图丙所示，由图可得小灯泡实测的额定功率为 W，该小灯泡 （选填“符合”或“不符合”）制造规格；
（5）由“”图像可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻是 Ω；进一步分析图像可得小灯泡的电阻随着它两端电压的升高而 （选填“增大”、“减少”或“不变”），本实验中小强选择的滑动变阻器是 （选填“”、“”或“”）。
【答案】（1）
（2）断开
（3）L断路
（4）0.75；符合
（5）5；增大；
【解析】【解答】（1）根据图甲可知，只有电压表与灯泡并联，其它的都是串联，变阻器接线“一上一下”。根据乙图可知，只需把电流表的负接线柱与滑动变阻器的D接线柱相连，灯泡的右接线柱与电压表负接线柱相连，如下图所示：
（2）在连接电路时，为了避免电路时通时断烧毁用电器，则开关应该处于断开状态；
（3）开关闭合时，发现电压表有示数，说明电压表两接线柱与电源之间是通路，而电流表无示数说明电路某处出现断路，灯泡不亮，说明故障出现在灯泡处，由此判断电路的故障为小灯泡断路；
（4）根据图丙可知，灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，
则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，由此判断该小灯泡符合制造规格；
（5）①根据图丙可知，灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.1A，
则此时灯丝的电阻：；
②因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以当小灯泡电压增大时，灯丝温度升高，灯丝电阻将增大。
③根据图丙可知，当通过灯泡的最小电流为0.1A时，灯泡两端电压为0.5V，
则滑动变阻器两端的最大电压为U滑=U总-U灯=6V-0.5V=5.5V，
滑动变阻器连入电路中的阻值，
而R2＜55Ω＜R3，
因此本实验中小强选择的滑动变阻器是R3。
【分析】（1）根据电路图连接实物图，把电流表与滑动变阻器串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，小灯泡右接线柱与电压表的负接线柱相连；
（2）为了保护电路元件，在连接电路时，开关要断开；
（3）开关闭合时，发现电压表有示数，说明电压表两接线柱之间与电源是通路，而电流表无示数说明电路某处出现断路，灯泡不亮，说明故障出现在灯泡处，由此判断电路的故障；
（4）先根据图丙读出灯泡两端电压等于额定电压对应的电流，然后利用P=UI求出小灯泡的额定功率；据此判断灯泡是否合乎规格；
（5）①根据图丙读出灯泡两端电压为0.5V时对应的电流，利用求出灯泡的电阻；
②灯丝的电阻随温度升高而增大；
③根据图丙可知，当电路中的电流最小时，可求出此时滑动变阻器可能接入的最大值，从而判断所选用的滑动变阻器的规格。
六、综合题
28．如图甲所示是一种电热水龙头，图乙是它的电路简图．旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水．已知R1、R2是电热丝，R2=88Ω，温水档的电功率是2.2kw．
（1）S旋到2位置时，水龙头流出的是温水还是热水？
（2）电热丝R1的阻值是多大？
（3）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？工作1min产生的热量是多少？
【答案】（1）解：当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，根据P= 可知：此时功率最小，故此时放出的是温水
答：S旋到2位置时，水龙头流出的是温水
（2）解：∵P=UI= 可知，温水功率P温水=2.2kW=2200W，
∴R1= = =22Ω
答：电热丝R1的阻值是22Ω
（3）解：∵S旋到热水档时，电阻R1和R2并联接入电路，
∴根据欧姆定律得：I1= = =10A，
I2= = =2.5A，
所以I=I1+I2=10A+2.5A=12.5A．
工作1min产生的热量：Q=UIt=220V×12.5A×60s=165000J
答：S旋到热水档时，电路中的总电流是12.5A；工作1min产生的热量是165000J
【解析】【分析】（1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P=UI= 判断功率的大小，由此可知热水或温水的档位；（2）知道温水功率，利用P=UI= 求R1的阻值；（3）知道R2=88Ω，温水档的电功率是2.2kW．利用I= 分别求出通过电阻的电流，然后根据串联电路的电流特点求总电流，利用焦耳定律求工作1min产生的热量．
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