章末总结
一、选择题
1.下列生活中常见的家用电器的额定功率最接近1 000 W的是（ A ）
A.空调 B．电风扇
C.电视机 D．节能灯
2.英国物理学家焦耳用近40年的时间做了400多次实验，最终归纳总结得出焦耳定律，为物理学的发展作出了突出贡献。以下物理量的单位用焦耳命名的是（ C ）
A.电功率 B．电阻
C.能量 D．电流
3.下列情况中属于防止电热带来危害的是（ C ）
A.电熨斗熨衣服
B.大型爆破工程，利用电热装置引爆炸药
C.电动机外壳有散热片
D.用电器长时间停用，隔一段时间应通一次电
4.1 kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ A ）
A.节能灯 B．电饭煲
C.电视机 D．电烤箱
5.把下列规格的节能灯分别接入12 V的电路中，其中最亮的是（ B ）
A.12 V 9 W B．12 V 30 W
C.220 V 9 W D．220 V 30 W
6.如图所示是“220 V 15 W”的LED灯和“220 V 15 W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（ D ）
A.灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B.相同时间内产生的内能：LED灯多于白炽灯
C.相同时间内消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D.电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
7.许多汽车的后视镜配备了加热装置，该装置有“低温除雾”和“高温除霜”功能，可保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ D ）
A.除雾状态，电路中只有R1工作
B.除霜状态，电路中只有R2工作
C.除雾状态，电路的总电流最大
D.除霜状态，电路的总功率最大
8.如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（ C ）
A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2＝1∶2
B.R1、R2两端的电压之比UR1∶UR2＝2∶1
C.相同时间内R1、R2消耗电功之比W1∶W2＝1∶2
D.R1、R2的电功率之比P1∶P2＝2∶1
9.如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ C ）
①电源电压为6 V
②定值电阻R的阻值为5 Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10 Ω
④滑片P在b端时，通电1 min电阻R产生的热量为27 J
A.只有②③正确
B.只有①③正确
C.只有②③④正确
D.只有①②④正确
10.如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列选项正确的是（ B ）
A.电源电压为12 V
B.电路的最小功率为1.4 W
C.电压表与电流表对应的示数之比变大
D.电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1
二、填空题
11.液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度。充电时导线产生的热量通过 的方式转移给周围流动的液体。物体间温差越大散热效果越好，则应 液体的流动速度。为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较 的铜导线。
12.某彩色电视机的铭牌如下所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A。当它正常工作时，60 s内消耗的电能为 J。
××牌74厘米彩色电视机
型 号：×××××××
电 源：～50 Hz 220 V
消耗功率：110 W
××电器股份有限公司
13.小刚的家里连接热水器的插头与插座接触不良，在热水器使用后发现插头与插座过热。请你分析插头和插座过热的原因：_________________________
______________________________________________________________。
14.如图所示，电源电压为6 V，当开关闭合时，电压表的示数是4 V，则此时灯L1与L2的电阻之比为 ，若将两盏灯并联接入电路中，闭合开关，则灯 发光会更亮。
15.今年“五一”期间，小明在家长陪同下进行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单独接入电路，观察到标有“3 000 imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯闪烁60 imp，用时1 min，则空气炸锅在这1 min内消耗的电能为 kW·h，实际功率为 W。
16.如图所示是RA和RB两个定值电阻的U?I图像，由图像可知RA∶RB＝ ；若将RA和RB串联接在6 V的电源两端，电路中的电流为 A；若将RA和RB并联接在6 V的电源两端，通电10 s电路产生的热量为 J。
三、实验题
17.某物理兴趣小组将电源（电压为8 V）、小灯泡（额定电压为6 V）、电流表、滑动变阻器、开关串联后，将电压表并联接入电路。实验时，将电压表的示数UV、电流表的示数IA，以及两者的乘积UVIA记录下来，表中所示为部分数据。
序号 UV/V IA/A UVIA/W
1 2.0 1.2
2 4.0
3 6.0 1.8
结合以上信息，按要求回答下列问题：
（1）请在虚线框内画出上述实验的电路图。
（2）小灯泡两端电压为2 V时的电阻RL＝ Ω。（保留两位小数）
（3）小灯泡的额定功率P＝ W。
18.在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中，小雨猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是她利用如图甲所示的装置进行实验探究，图乙三个装置的透明容器中密封着等量的空气，且各装有一段电阻丝，阻值分别为10 Ω、5 Ω、5 Ω。实验中将A、B、C按一定的方式组合后，分别接入图甲中与M、N两根导线相连的接线柱上。
甲
)
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的滑动变阻器接入电路。要求：①滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大；②导线不能交叉。
（2）闭合开关后，发现电流表指针偏转角度较小，且滑片左右移动时，电流表的指针偏转几乎不变，电路中的故障可能是 。
（3）排除故障后继续进行实验，实验中通过观察U形管中左右两侧液柱的高度差来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。请列举一个与该物理研究方法相同的实验：______________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
（4）要探究电流产生热量的多少与电阻大小的关系，应选用 （选填“A与B”“A与C”或“B与C”）组合，并将它们 （选填“串联”或“并联”）接入电路进行实验。
（5）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流越大，通电导体产生的热量越 。
四、计算题
19.如图所示为某款两挡位电热水壶的简化电路原理图，S1为温控开关，当水沸腾时会自动断开。R1和R2为加热定值电阻，R1＝44 Ω，保温挡的功率为110 W。求：
（1）加热时R1的电功率；
（2）在加热挡工作时电路的总电流；
（3）某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5 min，自动跳转至保温挡工作5 min，在这10 min内电热水壶消耗的电能。
20.小明家有一款多功能厨房神器，它的内部结构主要由两个电热丝和一个电动机构成，通过旋转开关可选择常温搅拌、高温翻炒、低温慢炖、高温蒸煮（电动机可实现搅拌、翻炒功能）等功能。参数如下表所示，内部电路简图如图所示。已知R2的阻值为66 Ω。
部分参数
功能 额定功率P/W
常温搅拌 100
高温翻炒 2 300
低温慢炖 ***
高温蒸煮 ***
请解答下列问题：
（1）画出该机器高温翻炒功能的等效电路图，并求出R1的阻值；
（2）小明早晨想利用该机器的低温慢炖功能将质量为400 g、初温为20 ℃的牛奶加热到55 ℃，他把加热时间设置为1 min，请通过计算说明这种设置是否合理。[c牛奶＝2.5×103J/（kg·℃），不计热量损失] 章末总结
一、选择题
1.下列生活中常见的家用电器的额定功率最接近1 000 W的是（ A ）
A.空调 B．电风扇
C.电视机 D．节能灯
2.英国物理学家焦耳用近40年的时间做了400多次实验，最终归纳总结得出焦耳定律，为物理学的发展作出了突出贡献。以下物理量的单位用焦耳命名的是（ C ）
A.电功率 B．电阻
C.能量 D．电流
3.下列情况中属于防止电热带来危害的是（ C ）
A.电熨斗熨衣服
B.大型爆破工程，利用电热装置引爆炸药
C.电动机外壳有散热片
D.用电器长时间停用，隔一段时间应通一次电
4.1 kW·h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ A ）
A.节能灯 B．电饭煲
C.电视机 D．电烤箱
5.把下列规格的节能灯分别接入12 V的电路中，其中最亮的是（ B ）
A.12 V 9 W B．12 V 30 W
C.220 V 9 W D．220 V 30 W
6.如图所示是“220 V 15 W”的LED灯和“220 V 15 W”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是（ D ）
A.灯两端的实际电压：LED灯低于白炽灯
B.相同时间内产生的内能：LED灯多于白炽灯
C.相同时间内消耗的电能：LED灯少于白炽灯
D.电能转化为光能的效率：LED灯高于白炽灯
7.许多汽车的后视镜配备了加热装置，该装置有“低温除雾”和“高温除霜”功能，可保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ D ）
A.除雾状态，电路中只有R1工作
B.除霜状态，电路中只有R2工作
C.除雾状态，电路的总电流最大
D.除霜状态，电路的总功率最大
【解析】当开关S闭合，S1断开时，电路中只有R2工作，此时电路中的总电阻最大，总电流最小，总功率最小，后视镜处于“低温除雾”状态，故A、C错误；当开关S、S1均闭合时，电路中R1与R2并联，此时电路中的总电阻最小，总电流最大，总功率最大，后视镜处于“高温除霜”状态，故B错误，D正确。故选D。
8.如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（ C ）
A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2＝1∶2
B.R1、R2两端的电压之比UR1∶UR2＝2∶1
C.相同时间内R1、R2消耗电功之比W1∶W2＝1∶2
D.R1、R2的电功率之比P1∶P2＝2∶1
【解析】闭合开关S，R1、R2串联，则通过两电阻的电流相等，即I1∶I2＝1∶1，故A错误；电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源电压，则R1、R2两端的电压之比为＝＝＝，故B错误；相同时间内R1、R2消耗电功之比＝＝＝，故C正确；R1、R2的电功率之比＝＝＝，故D错误。故选C。
9.如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ C ）
①电源电压为6 V
②定值电阻R的阻值为5 Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10 Ω
④滑片P在b端时，通电1 min电阻R产生的热量为27 J
A.只有②③正确
B.只有①③正确
C.只有②③④正确
D.只有①②④正确
【解析】由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时，RP连入电路的电阻为0，电路中只有R工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源电压U＝Ua＝4.5 V，此时电路中的电流Ia＝0.9 A，根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值R＝＝＝5 Ω，故①错误，②正确；当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压Ub＝1.5 V，此时电路中的电流Ib＝0.3 A，根据串联电路的电压规律，RP两端电压UP＝U－Ub＝4.5 V－1.5 V＝3 V，根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值RP＝＝＝10 Ω，通电1 min电阻R产生的热量Q＝IRt＝（0.3 A）2×5 Ω×60 s＝27 J，故③④正确。综上可知，C符合题意，A、B、D不符合题意。故选C。
10.如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列选项正确的是（ B ）
A.电源电压为12 V
B.电路的最小功率为1.4 W
C.电压表与电流表对应的示数之比变大
D.电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1
【解析】闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压；当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小。根据串联电路电压特点可得电源电压U电＝U1＋U2＝IR1＋U2＝0.1 A×R1＋12 V，当电路中电流为0.5 A时，滑动变阻器两端的电压为4 V，同理可得电源电压U电＝U′1＋U′2＝I′R1＋U′2＝0.5 A×R1＋4 V，联立二式可得：U电＝14 V，R1＝20 Ω，故A错误；电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率P小＝U电I小＝14 V×0.1 A＝1.4 W，故B正确；由欧姆定律的变形式R＝可知，电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表示数的比值变小，故C错误；若电流表选择的测量范围为0～0.6 A，则电路中的最大电流值为0.6 A，若电流表选择大测量范围，电路中的最大电流值为I大＝＝＝0.7 A，均不是图像中的0.5 A。电流的最小值为0.1 A。故电路中，电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1，故D错误。故选B。
二、填空题
11.液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度。充电时导线产生的热量通过 的方式转移给周围流动的液体。物体间温差越大散热效果越好，则应 液体的流动速度。为了减少充电时导线产生的热量，在保持充电时间和电流不变的情况下，应选用长度相同、横截面积较 的铜导线。
【答案】热传递 加快 大
12.某彩色电视机的铭牌如下所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A。当它正常工作时，60 s内消耗的电能为 J。
××牌74厘米彩色电视机
型 号：×××××××
电 源：～50 Hz 220 V
消耗功率：110 W
××电器股份有限公司
【答案】110 0.5 6 600
13.小刚的家里连接热水器的插头与插座接触不良，在热水器使用后发现插头与插座过热。请你分析插头和插座过热的原因：_________________________
______________________________________________________________。
【答案】见解析
【解析】插头与插座接触不良处电阻较大，由于插头与插座与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据Q＝I2Rt，插头与插座处产生的热量较多，引起插头与插座过热。
14.如图所示，电源电压为6 V，当开关闭合时，电压表的示数是4 V，则此时灯L1与L2的电阻之比为 ，若将两盏灯并联接入电路中，闭合开关，则灯 发光会更亮。
【答案】2∶1 L2
15.今年“五一”期间，小明在家长陪同下进行“综合实践活动”，利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后，将空气炸锅单独接入电路，观察到标有“3 000 imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯闪烁60 imp，用时1 min，则空气炸锅在这1 min内消耗的电能为 kW·h，实际功率为 W。
【答案】0.02 1 200
【解析】空气炸锅在这1 min内消耗的电能
W＝ kW·h＝0.02 kW·h
实际功率
P＝＝＝1.2 kW
＝1 200 W。
16.如图所示是RA和RB两个定值电阻的U?I图像，由图像可知RA∶RB＝ ；若将RA和RB串联接在6 V的电源两端，电路中的电流为 A；若将RA和RB并联接在6 V的电源两端，通电10 s电路产生的热量为 J。
【答案】2∶1 0.2 54
【解析】由题图可知，RA和RB的阻值分别为
RA＝＝＝20 Ω
RB＝＝＝10 Ω
则RA和RB电阻之比
＝＝
若将RA和RB串联接在6 V的电源两端，则电路中的电流
I＝＝＝0.2 A
若将RA和RB并联接在6 V的电源两端，根据并联规律可知，此时RA和RB两端电压均为6 V，由图可知，此时RA和RB的电流分别为0.3 A、0.6 A，则干路电流
I′＝IA＋IB＝0.3 A＋0.6 A＝0.9 A
则若将RA和RB并联接在6 V的电源两端，通电10 s电路产生的热量Q＝W＝UI′t＝6 V×0.9 A×10 s＝54 J。
三、实验题
17.某物理兴趣小组将电源（电压为8 V）、小灯泡（额定电压为6 V）、电流表、滑动变阻器、开关串联后，将电压表并联接入电路。实验时，将电压表的示数UV、电流表的示数IA，以及两者的乘积UVIA记录下来，表中所示为部分数据。
序号 UV/V IA/A UVIA/W
1 2.0 1.2
2 4.0
3 6.0 1.8
结合以上信息，按要求回答下列问题：
（1）请在虚线框内画出上述实验的电路图。
（2）小灯泡两端电压为2 V时的电阻RL＝ Ω。（保留两位小数）
（3）小灯泡的额定功率P＝ W。
【答案】（1）如图所示
（2）6.67
（3）3.6
【解析】（1）分析表格中的数据：当电压表示数为2.0 V时，电压表与电流表的乘积（电功率）为1.2 W，则电流为I1＝＝＝0.6 A。
同理可知，当电压表示数为6.0 V时，电流表示数为I3＝＝＝0.3 A。
可知，电压表示数越大，电流表示数越小，根据欧姆定律可知，灯泡两端的电压越小，再根据串联电路电压特点可知，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，故电路图如下：
（2）小灯泡两端电压为2 V时，滑动变阻器两端电压，即电压表示数为8 V－2 V＝6 V
此时电路电流为I3＝0.3 A，小灯泡电阻RL＝＝≈6.67 Ω。
（3）当小灯泡两端电压为额定电压6 V时，滑动变阻器两端电压，即电压表示数为8 V－6 V＝2 V
此时电路电流为I1＝0.6 A，则小灯泡的额定功率P额＝U额I1＝6 V×0.6 A＝3.6 W。
18.在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中，小雨猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是她利用如图甲所示的装置进行实验探究，图乙三个装置的透明容器中密封着等量的空气，且各装有一段电阻丝，阻值分别为10 Ω、5 Ω、5 Ω。实验中将A、B、C按一定的方式组合后，分别接入图甲中与M、N两根导线相连的接线柱上。
甲
)
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的滑动变阻器接入电路。要求：①滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大；②导线不能交叉。
（2）闭合开关后，发现电流表指针偏转角度较小，且滑片左右移动时，电流表的指针偏转几乎不变，电路中的故障可能是 。
（3）排除故障后继续进行实验，实验中通过观察U形管中左右两侧液柱的高度差来比较相同时间内不同电流产生热量的多少。请列举一个与该物理研究方法相同的实验：______________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
（4）要探究电流产生热量的多少与电阻大小的关系，应选用 （选填“A与B”“A与C”或“B与C”）组合，并将它们 （选填“串联”或“并联”）接入电路进行实验。
（5）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流越大，通电导体产生的热量越 。
【答案】（1）如图所示
（2）将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路
（3）在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，用海绵凹陷程度来判断压力的作用效果
（4）A与B 串联
（5）多
四、计算题
19.如图所示为某款两挡位电热水壶的简化电路原理图，S1为温控开关，当水沸腾时会自动断开。R1和R2为加热定值电阻，R1＝44 Ω，保温挡的功率为110 W。求：
（1）加热时R1的电功率；
（2）在加热挡工作时电路的总电流；
（3）某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5 min，自动跳转至保温挡工作5 min，在这10 min内电热水壶消耗的电能。
【解】（1）加热时，R1和R2并联，R1的电功率
PR1＝＝＝1 100 W
（2）根据P＝可知，当只闭合开关S时，为保温挡，电阻R2的阻值
R2＝＝＝440 Ω
在加热挡工作时电路的总电流
I并＝＋＝＋
＝5.5 A
（3）加热5 min电热水壶消耗的电能
W加热＝UI并t
＝220 V×5.5 A×5×60 s
＝3.63×105J
保温5 min电热水壶消耗的电能
W保温＝P保t
＝110 W×5×60 s
＝3.3×104J
在这10 min内电热水壶消耗的电能
W＝W加热＋W保温
＝3.3×104J＋3.63×105J
＝3.96×105J
20.小明家有一款多功能厨房神器，它的内部结构主要由两个电热丝和一个电动机构成，通过旋转开关可选择常温搅拌、高温翻炒、低温慢炖、高温蒸煮（电动机可实现搅拌、翻炒功能）等功能。参数如下表所示，内部电路简图如图所示。已知R2的阻值为66 Ω。
部分参数
功能 额定功率P/W
常温搅拌 100
高温翻炒 2 300
低温慢炖 ***
高温蒸煮 ***
请解答下列问题：
（1）画出该机器高温翻炒功能的等效电路图，并求出R1的阻值；
（2）小明早晨想利用该机器的低温慢炖功能将质量为400 g、初温为20 ℃的牛奶加热到55 ℃，他把加热时间设置为1 min，请通过计算说明这种设置是否合理。[c牛奶＝2.5×103J/（kg·℃），不计热量损失]
【解】（1）由图可知，当闭合开关S，开关S1接触点“0”和“1”时只有电动机接入电路，该机器处于常温搅拌挡，此时功率P1＝100 W；当闭合开关S，开关S1接触点“1”和“2”时，电动机和电阻R1并联接入电路中，该机器处于高温翻炒挡，等效电路图如图所示：
已知高温翻炒挡的功率P2＝2 300 W，则R1的功率P＝P2－P1＝2 300 W－100 W＝2 200 W
则R1的阻值R1＝＝＝22 Ω
（2）当闭合开关S，开关S1接触点“3”和“4”时，电阻R1与R2串联，处于低温慢炖挡，通电1 min放出的热量
Q放＝t＝×60 s
＝3.3×104J
牛奶需要吸收的热量
Q吸＝cmΔt＝2.5×103J/（kg·℃）×0.4 kg×（55 ℃－20 ℃）＝3.5×104J>Q放
故小明的设置不合理。
