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中考二轮复习：电功与电功率
一、选择题
1．某品牌家用电磁炉设有多个档位，在“火锅档”工作时，面板上显示的数值为“2200”，如图所示，该数值所带的单位可能是（ ）
A．伏特 B．安培 C．瓦特 D．摄氏度
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算；电压；电功的实质；电功率
【解析】【分析】（1）伏特：是电压的单位，符号是V ，用来衡量电路中两点间的电位差。
（2）安培：是电流的单位，符号是A ，用于表示单位时间内通过导体横截面的电荷量。
（3）瓦特：是功率的单位，符号是W ，表示物体做功的快慢。对于用电器来说，功率反映其消耗电能的快慢。
（4）摄氏度：是温度的常用单位，符号是\(℃\) ，用于衡量物体的冷热程度。
【解答】A、家庭电路电压一般是220V ，不会显示2200伏特，故错误。
B、电磁炉正常工作电流一般几安，不会达到2200安培，故错误。
C、电磁炉工作时消耗电能，“2200” 表示功率为2200W ，符合实际，故正确。
D、电磁炉面板一般不显示温度数值为2200摄氏度，故错误。
故答案为：C。
2．如图所示为多档位加热器的电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（ ）
A．R1和R2串联
B．R1两端的电压小于R2两端的电压
C．流过R1的电流大于流过R2的电流
D．如果R1断了，R2也不能工作
【答案】C
【知识点】基本电路与电路图；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】如图所示电路中，当开关S1和S2均闭合时，电热丝R1和R2为并联关系，此时电路中的总电阻最大，相同时间内产生的热量最多。
【解答】A.由图可知R1和R2为并联关系；
B.R1和R2为并联关系，故两端电压相等；
C.电压相同时，电阻越大，电流越小，故其正确；
D.并联电路两条支路不会相互影响。
故答案为：C
3．如图是“胜哥”连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮。关于该电路分析错误的是
A．通过L2的电流比L1的电流大
B．L2的电阻比L1的电阻大
C．L2两端电压比L1两端电压大
D．L2的实际功率比L1的实际功率大
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率
【解析】【分析】 （1）串联电路中各处的电流都相等，根据串联电路电流特点可得通过两灯电流的大小关系；
（2）灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，L2比L1亮，据此确定L2的实际功率与L1的实际功率的大小关系，再根据公式可判断两灯电阻的大小关系；
（3）根据U=IR比较L2两端电压与L1两端电压的大小关系；
（4）灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，与额定功率无关。
【解答】 A、由图可知，两个灯泡组成串联电路，串联电路中电流处处相等，所以通过两灯电流相等，故A错误；
B、灯L2比L1亮，说明灯L2的实际功率比L1的实际功率大，且通过两灯电流相等，由可知，L2的电阻比L1的电阻大，故B正确；
C、因为通过两灯电流相等，且L2的电阻比L1的电阻大，由U=IR知，L2两端电压比L1两端电压大，故C正确；
D、灯泡亮度由灯泡的实际功率决定，与额定功率无关，L2比L1亮，说明L2的实际功率比L1的实际功率大，但并不能说明L2的额定功率一定比L1的额定功率大，故D正确。
故答案为：A。
4．“胜哥”设想：利用灯泡中的两根灯丝以及外接电路中的3个开关控制电路，如图。L1的阻值小于 L2，且通过灯丝的电流越大，灯泡越亮。则要使灯泡最亮应 （ ）
A．闭合开关S1、S2， 断开开关S3 B．闭合开关S1、S3， 断开开关S2
C．闭合开关S1、S2、S3 D．闭合开关S2、S3， 断开开关S1
【答案】C
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】并联电路支路电压等于电源电压，干路电流等于总电流，并联电路各支路互不影响。
【解答】并联电路总电阻小于电路中任何一个电阻，由可知，电阻越小，电路的总功率越大，可知应将两灯丝并联。
故答案为：C。
5．“胜哥”猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是( )
A．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
B．正常工作时， “36V54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
C．电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高
D．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
【答案】D
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用；电功与热量的综合计算；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】电流的热效应：当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。
【解答】A. 接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热，电流和电阻都改变了，A错误；
B.正常工作时， “36V54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，因为功率不同，B错误；
C. 电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高 ，热量与温度变化量的关系，C错误；
D. 电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热 ，电流相同，探究的是 电流产生的热量与电阻大小有关 ，D正确；
故答案为：D
二、填空题
6．如图甲是一种无叶吹风机，它与传统吹风机最大的区别是没有“叶”。启动时，底座中的电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出。
部件 功率/w
电动机 100
电热丝 1500
（1）出风口的气流加快且稳定流动时，出风框外围的空气会被大气压压入中心气流，风量被显著放大3倍之多，其原理是流速大， 。
（2）吹风机高温档下，电热丝内能增加，该内能改变的方式属于 。
（3）该吹风机电路简化图如图乙所示，各项参数如表1所示，吹风机在高温档工作3分钟消耗的电能为 。
【答案】（1）压强小
（2）做功
（3）288000J
【知识点】电功的实质；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率；电功与热量的综合计算；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。研究表明，当电路两端电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电功W（或者说消耗的电能）为：W=UIt。
【解答】(1) 出风口的气流加快且稳定流动时，出风框外围的空气会被大气压压入中心气流，风量被显著放大3倍之多，其原理是流速大， 压强越小；
(2) 吹风机高温档下，电热丝内能增加，该内能改变的方式属于做功，是电流做功，叫做电功；
(3)高温档是电动机和电热丝并联在一起，同时工作，所以总的功率为1600W，时间为3分钟=180s，所以W=Pt=1600W ×180s=288000J ；
故答案为：（1）压强小（2）热传递（3）288000J
7．如图甲是“胜哥”家里的电吹风，内部有一根发热丝和一只电动风
（1）“胜哥”洗完头后，用电吹风吹头发可以加快头发变干，这一过程中头发上的水分发生的物态变化是 ；
（2）图乙是该吹风机的内部电路图，通过调节开关 和 实现冷风和热风两挡，电热丝应该接在位置 ；(填“a”或“b”)。
（3）该电吹风的部分参数如表，若电动风扇的线圈内阻为10欧，正常吹热风100秒，电动风扇产生的机械能为 焦。
【答案】（1）汽化
（2）a
（3）4360
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；电功计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】 （1）物质从液态变为气态的过程叫做汽化；
（2）该吹风机因该是先吹冷风，再吹热风。由于a和b并联，S1闭合时，电动风扇工作（冷风）；S1和S2都闭合时，发热丝和电动风扇都工作（热风）；
（3）根据W电=Pt=计算出电风扇消耗的电能，根据计算通过线圈的电流，根据Q=I2Rt计算线圈产生的热量，根据“机械能=电能-内能”计算电风扇产生的机械能。
【解答】 （1）物质从液态变为气态的过程叫做汽化，所以水变成水蒸气叫做汽化；
（2）该吹风机因该是先吹冷风，再吹热风。由于a和b并联，S1闭合时，电动风扇工作（冷风）；S1和S2都闭合时，发热丝和电动风扇都工作（热风），所以电热丝应该接在位置a处；
（3）电动风扇工作时，将电能转化为机械能和内能，
S1和S2都闭合时，发热丝和电动风扇都工作（热风）
电动风扇工作时消耗的电能W电=Pt=44W×100s=4400J；
电动风扇工作时电流
电动风扇工作时产生的热量Q=I2Rt=（0.2A）2×10Ω×100s=40J；
电动风扇产生的机械能W机=4400J-40J=4360J。
8．某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （填“加热水“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少 ？
【答案】保温洗涤；机械；2200W
【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率；电功率
【解析】【分析】（1）由电路图可知，开关置于1位置时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，洗衣机处于“加热水”状态，开关置于2位置时，电动机与R2并联，洗衣机处于“保温洗涤”状态，开关置于3位置时，电路中只有电动机工作，洗衣机处于脱水状态；
（2）根据标有3000r/（kW h）的电能表转盘转过150转，可计算消耗的电能；
（3）并联电路总功率电压各部分功率之和，根据计算洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，此时加热功率最大，应该为加热水状态；当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）洗衣机脱水过程中只有电动机工作，所以消耗的电能主要转化为机械能。
（3） R1消耗的功率为
R2消耗的功率为
由于是并联电路，则总功率为
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
9．“胜哥”设计了一款自带风力发电机的一体式路灯，其模型及纵截面示意图如图所示。任意方向吹来的风经过灯罩的上、下表面时都会产生上升气流，带动风叶转动而发电。
（1）风力发电机的发电原理是____（填字母）。
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（2）灯罩上方空气流速大，压强 。
（3）若路灯额定功率为100瓦，风力发电机产生1千瓦时的电能，能使该路灯正常工作 小时。
【答案】（1）A
（2）小
（3）10
【知识点】流体压强与流速的关系；电磁感应；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）发电机的工作原理是电磁感应；
（2）流体的压强跟流速有关：流体的流速越大、压强越小；流体的流速越小、压强越大；
（3）根据计算工作时间。
【解答】 （1）电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中会产生感应电流，风力发电机原理是电磁感应现象，故选A；
（2） 灯罩上方空气流速大，压强越小；
（3） 风力发电机产生1千瓦时的电能，能使该路灯正常工作 。
10．图甲是一款电热服，衣服里嵌有电热纤维。图乙是其简化的工作电路，R1、R2为电热纤维，阻值分别为6Ω和3Ω，电源电压为6V；通过开关S1、S2的闭合或断开可实现低温、中温、高温三挡位的切换。
（1）若仅闭合S2，则电热服的工作状态处于 挡位。
（2）电热服在高温挡工作时的电功率为 瓦。
（3）电热纤维应具有能导电、抗氧化、耐腐蚀、轻便柔软等性质，下列材料最适合做电热纤维的是____(填字母)。
A．细铁丝 B．棉纤维 C．石墨纤维
【答案】（1）中温
（2）18
（3）C
【知识点】电功率计算公式的应用；常用电热器；不同物质的物理性质
【解析】【分析】（1）根据开关闭合和断开状态分析对应的电路图，结合判断档位。
（2）根据（1）中分析结合电功率公式进行计算，总功率等于各支路功率之和。
（3）根据题中对材料的要求和选项中材料的性质进行判断。
【解答】（1）仅闭合，电路为只有的简单电路，仅闭合，电路为只有的简单电路，两个开关都闭合，电路为并联电路，由可知，并联电路的电功率最大，为高温档。，所以只有时为低温档，只有时为中温挡。
（2）高温档的电功率
。
（3）A、细铁丝易被氧化，不耐腐蚀，且铁丝密度较大，不轻便柔软，故A错误；
B、棉纤维不能导电，故B错误；
D、石墨纤维可以导电，且耐腐蚀、抗氧化、石墨密度小，轻便柔软，故C正确。
故答案为：C。
11．“胜哥”买了一个内置电动机的按摩仪，如图甲所示。
（1）用A型按摩头振动按摩时，“胜哥”感到有些疼痛。为了缓解疼痛，可以换上图乙中的 型按摩头。
（2）闭合开关，指示灯发光，电动机带动按摩头振动。断开开关，指示灯熄灭，用手按压按摩头，按摩仪上的指示灯又发光，此时按摩仪内的电动机变成了发电机，这是 (选填“电生磁”或“磁生电”)现象。
（3）若按摩仪的额定功率是25 W，按摩仪正常工作 h消耗1kW·h的电能。
【答案】（1）C
（2）磁生电
（3）40
【知识点】电磁感应；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）感觉疼痛的大小是压力作用效果的大小，压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。
减小压强的方法是在压力一定时，增大受力面积；或在受力面积一定时，减小压力。
（2）指示灯发光，指示灯中一定有电流，但是此时已经断开电源，因为手的按压使指示灯发光，一定是机械能转化为电能，这种现象是电磁感应现象。
（3）电能的计算公式为W=Pt。
【解答】（1）用A型按摩头振动按摩时，小明妈妈感到疼痛，是因为压力作用效果比较大，为了减小压力作用效果，可以在受力面积一定时减小压力，也可以在压力一定时增大受力面积，所以选择C按摩头。
（2）断开电源，手按压按摩头时，指示灯发光，说明指示灯中有电流通过，机械能转化为电能，这是由于磁生电现象造成的，这种现象是电磁感应现象。
（3）已知按摩仪额定功率P=25W=0.025kW，电能W=1kW h，根据 ，
可得。
三、实验与探究题
12．“胜哥”发现不少商场洗手间为顾客提供干手器(图甲)，他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）“胜哥”利用电磁继电器设计了如电路图(图乙)，实现自动化控制。闭合开关S、S1、S2后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为 极，图丙中的光敏电阻 (选填“①”或“②”)符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，按照“胜哥”的设计图及干手器参数表计算干手器使用一次消耗的电能
干手器参数
额定电压 220V
电动机额定功率 50W
R1加热功率 950W
工作时间 18s
【答案】（1）S；①
（2）
【知识点】右手螺旋定则；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，匝数越多，电流越大，磁性越强。
（2）根据W=Pt计算消耗的电能，并联电路总功率等于各用电器功率之和。
【解答】（1）由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为S极。
干手器感应到手伸入时，光照强度减弱，感应开关闭合，电动机开始工作，此时电磁铁将衔铁吸下，说明电磁铁的磁性较强，电路中电流较大，电阻较小，可知光敏电阻的阻值随光照强度减弱而减小。
故答案为： ① 。
13．“胜哥”以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，“胜哥”还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2= 。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小 （填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
【答案】（1）R1：R2；会
（2）①解：当R与R并联时，根据 可知
由实验数据可知，此时ab间的电压为Uab=2.2V
答：此时ab间的电压为2.2V。
②解： =0.11A
W3=UabI3t=2.2V×0.11A×20s=4.84J
答：R3做的功为4.84J。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）①将每组数据中的两个电阻作比，对应的两个电压作比，然后比较比值的大小即可；
②根据表格数据1、2、3分析即可。
（2）①根据并联电路的电阻规律 计算出此时ab之间的总电阻，然后根据表格数据确定此时ab之间的电压值即可；
②首先根据欧姆定律 计算出通过R3的电流，再根据W3=UabI3t 计算电流通过R3做的功。
【解答】（1）①根据表格中前三组数据可知，对应的电压之比和电阻之比分别为：1：1，1：2，1：4，那么得到结论：U1：U2= R1：R2 。
②根据实验3、4、5可知，当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；
根据实验1、2、3可知，当R总发生变化时，Uab大小会变化。
14．“胜哥”开展了课外探究活动：串联电路中，滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。
[建立猜想]猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大；
猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小；
猜想3；滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。
[进行实验]将5欧的定值电阻R0、"10Ω3A" 的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源，数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。
（1）图甲中电压表测 两端的电压；
（2）实验中，“胜哥”将滑动变阻器滑片向 移动(填“左"或“右”)，电流表示数变小；
（3）实验中，R分别取0欧、1欧……欧接入电路，观察记录并处理数据得到下表。请将表中缺失的数据补充完整。
R阻值/欧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00
电压/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00
电功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.06 11.16 11.10 10.76 10.40 10.11 10.00
（4）[得出结论]根据实验数据作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线(如图乙)，“胜哥”得出结论：猜想3成立，且当R=R2时，滑动变阻器的电功率最大。
[交流评价] “胜哥”只通过，上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理由 。
【答案】（1）滑动变阻器(或R)
（2）右
（3）11.25
（4）不可靠，没有换用不同的R0，进行多次实验，无法得出普遍规律(或没有换用不同的R，进行多次实验，无法得出普遍规律；或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)
【知识点】电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）电压表与哪个用电器并联，它就测哪个用电器的电压；
（2）根据“电流与电阻的反比关系”分析变阻器的阻值变化，再根据变阻器的接线情况确定滑片的移动方向；
（3）根据公式P=UI计算电功率的值；
（4）在科学研究中，往往需要多次完成实验，从而收集多组实验数据，这样才能保证得到的结论更客观，公正，具有普遍意义。
【解答】（1）根据图甲可知，电压表与变阻器并联，所以电压表测滑动变阻器的电压。
（2）电流表的示数变小，根据“电流与电阻的反比关系”可知，变阻器的阻值变大。根据图甲可知，此时滑片向右移动。
（3）表中缺失的电功率为：P=UI=7.5V×1.5A=11.25W。
（4）小科只通过上述探究得出实验结论不可靠，理由为：没有换用不同的R0，进行多次实验，无法得出普遍规律(或没有换用不同的R，进行多次实验，无法得出普遍规律；或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)。
15．“胜哥”在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压为4.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求连完后可直接闭合开关；
（2）闭合开关，发现灯泡不亮。“胜哥”推测可能是由于灯泡两端电压过小导致，为了验证该猜想，只需将 (填实验操作)；
（3）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡两端电压为额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）实验后，“胜哥”想利用该电路探究“电流与电阻的关系”。分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，测得的电流与电阻的关系如图丙所示。若要顺利完成上述实验，应选滑动变阻器的规格为____(填字母)。
A．20Ω0.6A B．50Ω0.5A C．30Ω0.3A
【答案】（1）
（2）向右移动滑动变阻器的滑片
（3）0.8
（4）B
【知识点】变阻器的原理及其使用；电路的动态分析；电功率
【解析】【分析】(1)由图甲可知，滑动变阻器滑片处于最左端，则为保证最大阻值接入电路，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中；
(2)连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，则刚闭合开关时，灯两端的电压会比较小，接下去向右移动滑动变阻器的滑片，并观察电表的变化情况；
(3)小灯泡正常发光时，电流表的示数为 0.32A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5 Vx0.32 A=0.8 W；
(4)由图丁可知，定值电阻两端的电压U=IR=0.4 Ax5 Ω=0.2 Ax10Ω=0.1 Ax20 Ω=2 V，所以当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。因电源电压为4.5V，则当选择20Ω的定值电阻进行实验时，滑动变阻器的规格至少为25Ω，电流至少要达到0.4A，
故答案为：（1）如图；（2）向右移动滑动变阻器的滑片；（3）0.8 ；(4)B。
16．“胜哥”用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡 额定电压是3.8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）开关闭合前，“胜哥”发现电流表的指针如图乙所示，他指出了问题是 ；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，造成这一现象的原因可能是 ；
（4）正确连接后，小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
【答案】（1）
（2）电流表指针没有调零
（3）将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路，此时滑动变阻器相当于定值电阻
（4）1.14
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）本实验中滑动变阻器、电流表、灯泡应串联，电压表并联在灯泡两端；据以上分析解答；
（2）根据电流表的使用方法来分析；
（3）根据滑动变阻器在本电路图中变阻作用来分析；
（4）根据P=UI来分析。
【解答】（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，应测小灯泡两端电压，将连接电压表“3”接线柱与滑动变阻器右上接线柱的导线改接到小灯泡的右接线柱，图示如下：
；
（2）开关闭合前，电流表指针如图乙所示，问题是电流表指针没有调零。
（3）连接好电路，闭合开关，电流表和电压表都有较小示数，且移动滑动变阻器滑片示数不变，原因是将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路，此时滑动变阻器相当于定值电阻。
（4）小灯泡额定电压U=3.8V，由图丙知，电流表量程0-0.6A，分度值0.02A，电流I=0.3A，则小灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
17．在“测量小灯泡的电功率”实验中，“胜哥”准备了以下实验器材：电压可调的学生电源、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、开关， 规格为“10Ω， 1A”和“20Ω， 1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）电路连接：请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整 。
（2）测量数据：“胜哥”在各元件状态如图甲位置闭合开关，电压表示数如图乙。为测量额定电功率，他接下来的操作是
。
（3）数据处理：“胜哥”测得多组数据并绘得图丙曲线。
①小灯泡的额定功率为 。
②若小灯泡电流为额定电流一半时的电功率记为p1，电压为额定电压一半时的电功率记为p2，则根据实验图丙推测p1 p2。
【答案】（1）
（2）断开开关，换用“20Ω 1A的”的滑动变阻器或将学生电源的电压调小
（3）0.5W；<
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）灯泡额定电压为2.5V小于电压表小量程的最大测量值，所以电压表选择小量程。
（2）串联分压，灯泡两端电压过大，而此时滑动变阻器已处于最大阻值处，要减小灯泡两端的电压，要么更换阻值更大的滑动变阻器，要么减小电源电压。
（3）电功率P=UI，等于图像与横纵坐标围成的面积即为实际功率，据此比较不是时刻的电功率大小。
【解答】（1）电压表测量灯泡两端电压，故应电压表并联在灯泡两端，选择小量程，电流从电压表正接线柱连入，如图所示
。
（2）由图乙可知，电压表示数大于灯泡的额定电压，应减小灯泡两端的分压，图中滑动变阻器已经是最大阻值，说明滑动变阻器的最大阻值过小，分压过小，接下来应该断开开关，将最大阻值为20欧姆的滑动变阻器连入电路，移动滑片至电压表示数为2.5V。或减小学生电源的电压大小，减小滑动变阻器所需分压。
（3）①小灯泡的额定功率为。
②由图丙可知，灯泡的电阻不是一个定值，电流为额定电流一般时，图像与横纵坐标围成的面积小于电压为额定电压一半时，图像与横纵坐标围成的面积，可知。
18．为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，“胜哥”用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进人)。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S1前，应先将滑片移至最 (选填”左”或”右”)端。
（2）该实验通过观察 来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为 瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是 。
【答案】（1）左
（2）电流表A2示数变化
（3）0.4
（4）灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（2）根据图片可知，电流表A1与灯泡L串联，则通过它们的电流大小相等。根据表格可知，当电流表A1的示数增大时，A2的示数也增大。当通过电流表A1的电流越大时，A2的示数越大，通过灯泡的电流越大，则灯泡的亮度越大。
（3）根据表格确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）根据表格数据，分析灯泡的亮度与电功率之间的对应关系。
【解答】（1）根据图片可知，当变阻器的滑片在最左端时阻值最大，那么：、闭合S1前，应先将滑片移至最左端。
（2）该实验通过观察电流表A2示数变化来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）根据表格可知，当灯泡电压为额定电压2V时，通过灯泡的电流为0.2A，则灯泡的额定功率P=UI=2V×0.2A=0.4W。
（4）根据表格数据，利用P=UI分别计算出对应的电功率，发现电功率是逐渐变大的，而灯泡的亮度也在变大，那么得到结论：灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮。
19．“胜哥”要测量标有“2.5V 0.75W”的小灯泡的电功率，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整(要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
（2）将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关前，“胜哥”发现电压表指针如图乙所示，则接下来的操作应是（）(填字母)。
A．将电压表正负接线柱上的导线对调
B．用螺丝刀将电压表调零
C．观察电流表和电压表的示数
（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，“胜哥”记录了多组数据，并画成如图丙所示的I一U图像，由此可知， 电压为2.5V时小灯泡的电功率为 W。
反思：为什么测量得到的额定功率明显小于标识的“0.75W” 福甘重复实验，测量结果还是一样，仔细检查小灯泡无破损，只是玻璃泡内侧覆盖着一层灰色物质。“胜哥”重新买了相同规格的新小灯泡，再次实验后，测得额定功率结果均为0.75W。实验证明，用旧的小灯泡的额定功率会变小。
（4）为什么用旧的小灯泡的额定功率会变小 “胜哥”查阅资料。在白炽灯工作时，钨丝会因电流通过而发热至高温，灯泡内部不能有氧气，也不是真空，而是充入惰性气体，有氧气钨丝易被氧化，真空时钨丝在高温下容易升华。请简单说明旧的小灯泡的额定功率会变小的原因_____。
【答案】（1）
（2）B
（3）0.625
（4）灯丝升华变细，电阻R变大
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡亮度确定电流变化，根据欧姆定律确定变阻器的阻值变化，进而确定选择的接线柱即可；
（2）根据电压表的使用要求判断；
（3）根据丙图确定灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）物质从固态直接变成气态叫升华，电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析。
【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器应该与灯泡串联。当滑片向右移动时灯泡变亮，说明电流变大，则变阻器的阻值减小，那么应该将右下角的接线柱与电源正极相连即可，如下图所示：
（2） 将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关前，小刚发现电压表指针偏向0刻线的左侧，那么说明电压表的指针需要归零，即用螺丝刀将电压表调零，故选B。
（3）根据丙图可知，当灯泡电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.25A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4） 旧的小灯泡的额定功率会变小的原因：灯丝升华变细，导致电阻R变大。
20．“胜哥”在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为 2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）“胜哥”连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是 ；“胜哥”测量了六组且记下对应的电压表(0.5V、1V、…、3V 和电流表的示数，并绘制成图丙所示的 I-U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（3）根据图丙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 ____。
A．“0.5A10Ω” B．“IA20Ω”
C．“1A60Ω” D．“0.2A200Ω”
【答案】（1）
（2）移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V；1
（3）C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）电压表并联在小灯泡两端，根据小灯泡的额定电压确定电压表量程；滑动变阻器“一上一下”串联接入电路；
（2）灯在额定电压下正常发光，读出电压表示数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向：根据图丙灯额定电压下的电流，由P=UI求灯的额定功率；
（3）由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值。
【解答】 （1）测定“小灯泡电功率”的实验中，电压表并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压为2.5V，则电压表选择小量程；滑动变阻器“一上一下”串联接入电路；如图所示：
（2）灯在额定电压下正常发光，电压表选用0～3V量程，分度值为0.1V，由图乙知，灯泡两端电压等于1.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理应减小变阻器连入电路中的阻值，故移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V；
由图丙所示的I-U图象，灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.4A，所以小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.4A=1W；
（3）电源由三节干电池，所以电源电压4.5V；
“胜哥”测量的六组实验中，灯泡两端电压最小0.5V，由分压原理知，此时变阻器连入电路的阻值最大，由图象知，此时电路中电流约为0.1A，
则此时变阻器连入电路的阻值为：，
由图象知，灯泡电压为3V时的电流大于0.4A，
所以应选择“1A 60Ω”的变阻器，
故选C。
四、综合题
21．雷雨天气时，若人站立在空旷地带的高压电线下，两腿间可能形成电压差。假设某人两腿间的电压为200 V，人体电阻为800 Ω，雷电通过人体时电流做功0.005 J。据此回答下列问题。
（1）“雷雨发庄稼”，说的是放电条件下 与 会发生反应，经过一系列反应最终转化为氮肥。其中，闪电固氮的第一步反应为 该反应属于 反应(填基本反应类型)。
（2）求通过人体的电流大小。
（3）求雷电电击的持续时间。
【答案】（1）化合
（2）通过人体的电流：。
（3）雷电电击的持续时间：。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；化合反应和分解反应
【解析】【分析】（！）化合反应的特点：多种反应物，生成一种生成物。
（2）根据欧姆定律计算电流。
（3）根据电功的公式计算时间。
【解答】（1）由方程式可知，反应物有两种，生成物只有一种，可知该反应属于化合反应。
22．随着智能手机的普及，移动共享充电宝越来越受当代年轻人的青睐。
（1）充电宝表面有大量的病菌，从传染病的角度来看，带有病菌的充电宝是 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）“胜哥”想出了两种为充电宝消毒的方法。方法一：使用前用含有浓度为75%的医用酒精的一次性湿巾擦拭充电宝。现有100克90%的酒精，需要加水 克才能稀释至浓度为75%的酒精。另方法二：使用紫外线灯进行消毒，用紫外线灯照射充电宝30分钟，消耗电能9000J，则紫外线灯的功率为 W。
【答案】（1）传播途径
（2）20；5
【知识点】传染病及其传播；电功计算公式的应用；溶质的质量分数及相关计算；一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】（1）传染源：携带或能传播病原体的人或动物。
传播途径：病原体从传染源传递给健康人群的途径。
（2）根据稀释前后溶质的质量不变计算加水的质量。
根据电功率的定义式计算电功率，注意单位换算。
【解答】（1）健康的人通过与充电宝接触具有被感染的风险，可知充电宝属于传播途径。
（2）设加水的质量为x，则有，解得x=20g。
紫外线灯的功率。
23．近年，共享充电宝(如图)的使用越来越普遍。为研究共享充电宝是否存在微生物污染，“胜哥”选取多个区域的共享充电宝进行研究，发现其上存在多种细菌。请回答：
（1）从传染病流行的基本环节分析，若某充电宝被传染性致病菌污染，则该充电宝属于 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）针对共享充电宝可能存在微生物污染的情况，提出下列消毒方案：
①使用充电宝前，用体积分数为75%的酒精溶液进行消毒。在配制75%酒精溶液时，将75mL 无水酒精和25mL水混合，发现总体积小于 100mL、原因是 。
②安装紫外灯对充电宝进行消毒。若用某款紫外灯消毒时，正常工作30min消耗的电能为9000J，则该款紫外灯额定功率为 W。
【答案】（1）传播途径
（2）分子之间存在空隙；5
【知识点】传染病及其传播；分子之间存在空隙；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）传染病流行的三个基本环节是：
1. 传染源（携带病原体的个体或物体，如患者、携带者）；
2. 传播途径（病原体从传染源传播到易感人群的途径，如空气、接触、物品等）；
3. 易感人群（对病原体缺乏免疫力的人群）。
（2）电功率指的是电流单位时间内所做的功，计算公式为。
【解答】（1）共享充电宝若被致病菌污染，其本身并非病原体的来源（传染源），而是充当了病原体传播的媒介，因此属于传播途径。
（2）①酒精和水混合后总体积小于100 mL，是因为两种液体的分子结构不同，混合时分子间间隙减小，导致体积收缩，这是分子间存在间隙的直接证据。
②该款紫外灯额定功率为。
24．“胜哥”去东白山游玩，山上有许多风力发电机。
（1）风能是清洁的、 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）风力发电机组的叶片横截面的设计原理如图所示，当风从正面垂直吹向静止的叶片时，从正面看，叶片A会 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动。
（3）两个海上风力场项目建成后，假设装机总容量100万千瓦的发电机组同时工作，发电10小时输出的电能相当于多少千克的煤完全燃烧放出的热量。（焦/千克）
【答案】（1）可再生
（2）顺时针
（3）解：千瓦×10时千瓦时焦，焦焦/千克千克． 答：相当于千克的煤完全燃烧放出的热量。
【知识点】流体压强与流速的关系；电功的实质；焦耳定律的计算公式及其应用；电功与热量的综合计算；能源合理利用与可持续发展
【解析】【分析】空气流速越大， 压强越小； 千克（立方米）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每千克，符号是J/kg。热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小。
【解答】（1）风能是清洁的、可再生能源。
（2）风力发电机组的叶片横截面的设计原理如图所示，当风从正面垂直吹向静止的叶片时，下面的流速大，压强小，从正面看，叶片A会顺时针转动。
25．(8分)露营基地正在成为新的休闲好去处，可以在晚上支搭帐篷，交流互动。
（1）夜幕降临时，帐篷四周的氛围灯会开启照明，氛围灯由若干个规格相同的小彩灯串联而成，为了让氛围灯在接入到家庭电路中能正常工作，则需要串联 个额定电压为2.5V的小彩灯。
（2）工作人员有时会在空地上支起幕布，利用投影仪播放露天电影。为增加投影仪灯泡的使用寿命，在其发光时须用风扇给它降温。“胜哥”想设计一个电路，要求带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光，电动机未启动灯泡不能发光。下列图中符合设计要求的是（ ）(填字母)。
A． B．
C． D．
（3）为确保投影仪的续航工作，“胜哥”打算选购移动电源为投影仪供电。他查阅某款便携式投影仪(如图所示)的规格如表所示。若观看一场时长为3h的纪录片，移动电源的自动关机电量阈值为10%，则他需要准备多少块电池(包括投影仪自带的电源)
产品名 **投影仪 型号 * *Pro3代 电池容量 25000mA·h
光源类型 LED光源 全机功率 120W 待机功率 5W
工作电压 8V 是否内置电池 是 灯泡寿命 15000h
【答案】（1）88
（2）C
（3）W= Pt=120W×3×3600s=1.296×106J，
E电=W电=UIt=8V×25A×3600s=7.2×105J，
电池个数
所以需要准备2块电池。
【知识点】串、并联电路的设计；串、并联电路的电压特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）隐含条件：家庭电路电压为220V，结合串联电路的电压特点进行计算。
（2）电动机和灯需要单独工作，可知两者并联。
（3）将mA·h转化为电能，需要再乘上电压，注意单位换算，电流的单位是A，时间的单位是s。
【解答】（1）家庭电路电压为220V，串联分压，可知灯的数量为。
（2）AD、闭合开关，灯和电动机同时开始工作，故AD不符合题意；
B、闭合开关S，电动机不工作，灯亮，故B不符合题意；
C、闭合开关S，电动机开始工作，灯不亮；再闭合S1，灯亮；只闭合S1，灯不亮，电动机不工作，故C符合题意。
故答案为：C。
26．空气炸锅是生活中常用的电器。它有两种工作模式：
①冷风模式400W，此时工作电流较小，低温慢煮食物；
②热风模式1280W，此时工作电流较大，高温烘烤食物。
“胜哥”依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图(a)(b)(c)所示。
（1）“胜哥”很快发现图 (a)所示的电路不符合空气炸锅两种工作模式的原理，请简述理由： 。
（2）图(b)(c)所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由： 。
（3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至 ，这过程中消耗 J的电能。
【答案】（1）当两个开关都闭合时发热管被短路，电路中只有电动机接入电路，此时电流较大，电动机吹冷风当只闭合S时电动机和发热管串联接入电路，此时电路中的电流较小，此时低温烘烤食物
（2）b，因c中若只关闭S1开关，吹风机未连入电路，无风
（3）614400
【知识点】串、并联电路的设计；电功计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）并联电路中某支路上没有用电器，将会将与之并联的支路短路。
（2）两种模式都要求吹风，可知闭合开关后，电动机必须连通。
（3）根据W=Pt计算消耗的电能，注意时间的单位是秒。
【解答】（1）图a中只闭合开关S，电路为串联电路，电阻较大，电路中电流较小，为低温慢煮食物；而 闭合后，发热管被短路，只有电动机连通，此时电路中电流较大，吹的是冷风，可知不符合题中要求。
（2）图c中只闭合，只有发热器连进电路，没有风，可知不符合题中要求，故合理的是图b。
（3）消耗的电能。
27．“胜哥”开展设计一款多功能电饭煲的项目活动，过程如下：
[明确问题]科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220V；煮饭模式功率：880W ；保温模式功率：88W；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）[方案设计]根据标准，“胜哥”初步设计了如图甲的方案，图中开关S1，S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880W，则发热电阻R1，应选择的阻值为多少欧？
（2）[方案优化]甲方案不能实现自动切换功能，于是“胜哥”利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙的方案。
①工作电路中的发热电阻R，应设计在 ▲ 处(选填“a"或“b")。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R的阻值与温度关系见图丙。控制电路的电源电压为24V，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，选用的定值电阻R0阻值应为多少欧？(电磁铁线圈阻值不计)
【答案】（1）解：发热电阻R1应选择的阻值为：R1= =55Ω
答：发热电阻R1应选择的阻值为55Ω。
（2）a；解：通过图丙可知，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，热敏电阻的阻值为：600Ω；
控制电路中的电流达到0.03A时，电路的总电阻为：R总=q= =800Ω，
选用的定值电阻R0阻值为：R0=R总-R= 800Ω-600Ω=200Ω
答：选用的定值电阻R0阻值应为200Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】电磁继电器是电磁铁应用，可以利用低电压、弱电流控制高电压和强电流；功率是指电流在单位时间内所做的功，表示做功的快慢；P=I2R=U2/R=UI
【解答】（1）已知加热功率P=880W；R1===55Ω；答：发热电阻R1应选择的阻值为55Ω。
（2）①从图中可以看出控制电路中的热敏电阻随着温度的升高而降低，所以当温度升高是时，控制电路中电阻变小，电流变大，磁性变强，吸引衔铁，所以发热电阻不工作，所以①工作电路中的发热电阻R，应设计在a处。
②解：通过图丙可知，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，热敏电阻的阻值为：600Ω；控制电路中的电流达到0.03A时，电路的总电阻为：R总=q= =800Ω，选用的定值电阻R0阻值为：R0=R总-R= 800Ω-600Ω=200Ω；
故答案为：（1） 解：发热电阻R1应选择的阻值为：R1= =55Ω
答：发热电阻R1应选择的阻值为55Ω。
（2） a；解：通过图丙可知，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，热敏电阻的阻值为：600Ω；控制电路中的电流达到0.03A时，电路的总电阻为：R总=q= =800Ω，选用的定值电阻R0阻值为：R0=R总-R= 800Ω-600Ω=200Ω
答：选用的定值电阻R0阻值应为200Ω。
28．图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当钢体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合。R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用。发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是 （选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是 。
（4）已知电火锅Ⅳ档加热功率为1000瓦。若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。
【答案】（1）闭合
（2）热传递
（3）b、c
（4）解：根据 Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率
发热管消耗的电能W=P=500W×5×60s=1.5×103J
【知识点】电路的动态分析；电功计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】(1)根据电路的工作原理分析解答。
(2)改变内能的方式有做功和热传递。
(3)根据功率的改变分析解答。
(4)根据电功率公式和电能公式解答。
【解答】(1)S从0档转到Ⅰ档开始工作，电路是接通的，故温控开关S2的状态是闭合。
(2)加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是热传递。
(3)图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。根据可知，电阻越大，功率越小，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是b、c。
29．“胜哥”从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件(如图甲)，该部件由阻值相等且不变的两根电阻丝 构成，“胜哥”设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中 欧，M、N为接线柱。
（1）电阻丝加热时，电能转化为 能。
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关 电流表示数为IA，则电源电压为 V。
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A， 求 的阻值是 。
（4） 把 M接A， N接C， 只闭合开关 检测 完好。将该部件接回空气炸锅，空气炸锅能达到的最大功率是多少
【答案】（1）内
（2）22
（3）22欧姆
（4）4400W
【知识点】能量的相互转化和转移；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】物理学名词，电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特，简称"瓦"，符号是W。作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率：就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积，（P=U·I）。
【解答】(1) 电阻丝加热时，电能转化为热能。
(2) 用导线把M和N连接，只闭合开关 电流表示数为IA，则电源电压IR=1A×22欧姆=22V。
(3) 把M接A，N接B，只闭合开关S1，R1和Ro串联；电流表示数为0.5 安， R0=22欧姆，U=2V；求 =-R0=-22欧姆=22欧姆；
(4)用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，R1和R2并联，Ro被短接，电流表测赶路电流，R1和R2并联，所以R并===Ω；
当用该部件组装加热器介入家庭电路，根据P===3300W；
故答案为：（1）内（2）22（3）22欧姆（4）3300W
30．如图甲为某款电热敷眼罩，它具有高温、中温和低温三个挡位，图乙是其内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。请回答：
（1）电热敷眼罩通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的氧气和 ，并带走代谢废物，从而可以缓解眼部疲劳。
（2）旋转开关转至 cd时，该电热敷眼罩的功率为多大
（3）若旋转开关转至 de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是多少
【答案】（1）营养物质
（2）旋转开关转至 cd时，R2电阻单独工作，此时电热敷眼罩的功率为
（3）若旋转开关转至 de时，电路为 R2、R3两电阻并联，此时R2支路电流为
R3支路电流为
则R3的阻值为
【知识点】细胞呼吸；电功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）根据细胞呼吸作用的原理分析；
（2）根据可求出旋转开关转至cd时，电热敷腰带的功率；
（3）由图乙可知，当开关接ab时，电路开路，当开关接bc时，R1、R2串联，当开关接cd时，只有R2工作，当开关接de时，R2、R3并联，根据串并联电路的特点及欧姆定律分析计算。
【解答】（1）细胞呼吸作用时，有机物在氧气的作用下缓慢氧化分解为水和二氧化碳并释放能量，而细胞中的有机物和氧气需要借助与血液循环运输，故血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的氧气和营养物质，并带走了代谢废物；
（2）由图乙可知，当开关接cd时，只有R2工作，故；
（3）若旋转开关转至 de时，电路为 R2、R3两电阻并联，此时R2支路电流为：
R3支路电流为
则R3的阻值为
故答案为：（1）营养物质；（2）；（3）见解答。
31．冬天，为保持水族箱内水温的恒定，并提高水中二氧化碳含量，“胜哥”用科学知识分别设计制作了恒温水箱和二氧化碳补给装置。
（1）“胜哥”设计的恒温水箱局部电路如图甲所示。其中S为温控开关，R是“220V 500W”的电热丝。当 S 闭合时，将质量为 40kg的水从 10℃升温至30℃，电热丝 R 需要加热多长时间 [Q =cm△t ， c 水= 不考虑热量损失]
（2） “胜哥”利用简单器材制作了简易二氧化碳补给器，主要结构如图乙所示。通过一定的增压方法将稀硫酸压入塑料瓶B与小苏打反应(反应的化学方程式为： ，若每小时要供给水族箱132mg CO2，每日需供给10小时。求：二氧化碳补给器每日消耗小苏打的质量至少为多少克
【答案】（1）解：水吸收的热量Q＝cmΔt=4.2×103J/（kg ℃）×40kg×20℃＝3.36×106J；
电热丝加热时间。
（2）解：每日需要二氧化碳的质量m（CO2）＝1320mg＝1.32g
设每日需要消耗碳酸氢钠的质量为x，
H2SO4+2NaHCO3＝Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 1.32g
解得：；
解得：x=2.52g。
【知识点】电功与热量的综合计算；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据Q=cmΔt计算水吸收的热量，也就是电阻丝产生的热量，再根据进行计算电热丝加热的时间；
（2）根据硫酸与碳酸氢钠反应的方程式中相关物质的质量关系列式计算。
32．密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。
（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
【答案】（1）解：30分钟取暖器消耗的电能：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
（2）解：取暖器放出热量的15%被空气吸收．Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量：Q放=W=Pt；空气吸收的热量：Q吸=cm△t
Pt×15%=cm△t
△t= =4.8℃
【知识点】电功计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算取暖器消耗的电能。
（2）首先根据 Q放×15%=Q吸 计算出取暖器放出的热量，再根据 Q放=W=Pt 列出方程计算即可。
33．如图所示是某型号电热水器的内部简化电路，R1和R2为电热丝，电源电压恒为220V。通过开关S1、S2 的通断和连接不同触点，可实现高、中、低三挡加热。已知中温挡功率为1210W，低温挡时电路电流为2A。求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）高温挡的功率(结果保留一位小数)。
（3）用电热水器将15kg水从25℃加热到55℃，若加热效率为84%，需要消耗几度电
【答案】（1）
（2）R2=110Ω-40Ω=70Ω
V
w
（3）
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】分析】（1）电功率与电阻关系：纯电阻电路中，，可用于计算电阻和电功率。
（2）串联电路电阻特点：串联电路总电阻R总=R1+R2 ，结合欧姆定律可计算电阻。
热量计算：是水的比热容，用于计算水吸收的热量。
（3）电功与效率关系：，可根据效率计算消耗的电能。
34．自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。
请回答：
（1）向水里加入氯化钠，目的是 （填“增大”或“减小”）电阻R2。
（2）求电鱼放电时电压U的大小。
（3）当R2=1.0×104欧，求电鱼放电时R2的电功率P2。
【答案】（1）减小
（2）当电流为0.05A时，UAB=1.5V
U=5×10-5A×R1+1.5V①
当电流为0.20A时，UAB=0.5V
U=1.5×10-4A×R1+0.5V②
由①②得U=2V R1=10000Ω
（3）P2=I2R2=（10-4A）2×1.0×104Ω=10-4W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子，进而分析向水里加入氯化钠的目的。
（2）由图1可知，两电阻串联，根据图2利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R1的阻值和电源电压。
（3）根据欧姆定律求出通过的电流，根据P=I2R求出电鱼放电时R2的电功率P2。
【解答】 （1）向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子，因此向水里加入氯化钠，目的是减小电阻R2。
35． “胜哥”计划购买一辆汽车，目前考虑了三种类型：传统燃油车、增程式电动汽车和纯电动汽车。请你根据所学科学知识回答以下问题。
（1）如图是传统燃油车上四冲程汽油机某个冲程的示意图，该冲程为 冲程。
（2）增程式电动汽车在电池电量不足时，会启动燃油发电机为电池充电。发电机是根据 原理制成的，能把机械能转化为电能。
（3）我国在纯电动汽车快速充电技术上，处于国际领先地位，投入使用的充电桩最高充电电压可达1000V，最高充电电流为1000A。若某纯电动汽车的电池容量为83kW·h，且充电时的损耗忽略不计，则将该电池充满需要几分钟
【答案】（1）做功
（2）电磁感应
（3）解：根据题意可知，充电桩的最大充电功率为：P=UI=1000V×1000A=106W=1000kW；
那么将该电池充满的时间为：。
答：将该电池充满需要4.98分钟。
【知识点】电磁感应；热机的工作原理；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据气门的开合和活塞的运行方向确定冲程的名称；
（2）根据发电机的工作原理解答；
（3）首先根据P=UI计算充电桩的最大功率，然后根据计算电池充满电的时间。
【解答】（1）根据图片可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，则为做功冲程；
（2） 发电机是将机械能转化为电能的装置，其核心原理是电磁感应 。
36． 恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，“胜哥”设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V；热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示；R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈(线圈电阻不计)中的电流小于或等于90mA 时，衔铁被释放；当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1）电磁继电器的工作原理是____。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2）若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为 J。
（3）若水箱中水的初始温度低于20℃，R1=280Ω，“胜哥”同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围 (列式计算)
【答案】（1）A
（2）660000
（3）当电流I1等于0.09A之前，衔铁被释放，电热器工作，使水箱内温度升高，电阻 R阻值减小。
当I1=0.09A时， 由 可得：
，对应温度为20℃
当I1=0.1A时，衔铁被吸合，电热器停止加热，温度降低，R1阻值增大，直到电流达 衔铁才被释放，R0再次加热。
当 时， 由 可得：
对应温度为25℃
所以温度范围为： 20℃≤t≤25℃
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）电磁继电器工作原理：电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，即通电导体周围存在磁场，当控制电路中有电流通过时，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，从而实现对工作电路的控制 。
（2）电功与热量计算：对于纯电阻电路，电功W=Pt，电流通过纯电阻电路产生的热量Q=W 。
（3）欧姆定律及电路分析：欧姆定律。在控制电路中，电源电压不变，通过电磁继电器线圈的电流大小取决于电路总电阻，根据电流的临界值可计算出热敏电阻的阻值，再结合其阻值 - 温度图像确定温度范围。
【解答】（1）电磁继电器是利用通电导体周围存在磁场这一原理工作的。当控制电路通电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；断电时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧作用下被释放。所以答案选 A。
（2）计算电热器正常工作300s产生的热量已知电热器的功率P=2200W，工作时间t=300s。
因为电热器是纯电阻用电器，电流通过它所做的功全部用来产生热量，
根据Q=W=Pt，可得Q=2200W×300s=660000J 。
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中考二轮复习：电功与电功率
一、选择题
1．某品牌家用电磁炉设有多个档位，在“火锅档”工作时，面板上显示的数值为“2200”，如图所示，该数值所带的单位可能是（ ）
A．伏特 B．安培 C．瓦特 D．摄氏度
2．如图所示为多档位加热器的电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（ ）
A．R1和R2串联
B．R1两端的电压小于R2两端的电压
C．流过R1的电流大于流过R2的电流
D．如果R1断了，R2也不能工作
3．如图是“胜哥”连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮。关于该电路分析错误的是( )
A．通过L2的电流比L1的电流大
B．L2的电阻比L1的电阻大
C．L2两端电压比L1两端电压大
D．L2的实际功率比L1的实际功率大
4．“胜哥”设想：利用灯泡中的两根灯丝以及外接电路中的3个开关控制电路，如图。L1的阻值小于 L2，且通过灯丝的电流越大，灯泡越亮。则要使灯泡最亮应 （ ）
A．闭合开关S1、S2， 断开开关S3 B．闭合开关S1、S3， 断开开关S2
C．闭合开关S1、S2、S3 D．闭合开关S2、S3， 断开开关S1
5．“胜哥”猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是( )
A．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
B．正常工作时， “36V54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
C．电热水壶加热水时，水沸腾前，加热时间越长，温度越高
D．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
二、填空题
6．如图甲是一种无叶吹风机，它与传统吹风机最大的区别是没有“叶”。启动时，底座中的电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩后进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出。
部件 功率/w
电动机 100
电热丝 1500
（1）出风口的气流加快且稳定流动时，出风框外围的空气会被大气压压入中心气流，风量被显著放大3倍之多，其原理是流速大， 。
（2）吹风机高温档下，电热丝内能增加，该内能改变的方式属于 。
（3）该吹风机电路简化图如图乙所示，各项参数如表1所示，吹风机在高温档工作3分钟消耗的电能为 。
7．如图甲是“胜哥”家里的电吹风，内部有一根发热丝和一只电动风
（1）“胜哥”洗完头后，用电吹风吹头发可以加快头发变干，这一过程中头发上的水分发生的物态变化是 ；
（2）图乙是该吹风机的内部电路图，通过调节开关 和 实现冷风和热风两挡，电热丝应该接在位置 ；(填“a”或“b”)。
（3）该电吹风的部分参数如表，若电动风扇的线圈内阻为10欧，正常吹热风100秒，电动风扇产生的机械能为 焦。
8．某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （填“加热水“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少 ？
9．“胜哥”设计了一款自带风力发电机的一体式路灯，其模型及纵截面示意图如图所示。任意方向吹来的风经过灯罩的上、下表面时都会产生上升气流，带动风叶转动而发电。
（1）风力发电机的发电原理是____（填字母）。
A．电磁感应
B．电流周围存在磁场
C．通电线圈在磁场中转动
（2）灯罩上方空气流速大，压强 。
（3）若路灯额定功率为100瓦，风力发电机产生1千瓦时的电能，能使该路灯正常工作 小时。
10．图甲是一款电热服，衣服里嵌有电热纤维。图乙是其简化的工作电路，R1、R2为电热纤维，阻值分别为6Ω和3Ω，电源电压为6V；通过开关S1、S2的闭合或断开可实现低温、中温、高温三挡位的切换。
（1）若仅闭合S2，则电热服的工作状态处于 挡位。
（2）电热服在高温挡工作时的电功率为 瓦。
（3）电热纤维应具有能导电、抗氧化、耐腐蚀、轻便柔软等性质，下列材料最适合做电热纤维的是____(填字母)。
A．细铁丝 B．棉纤维 C．石墨纤维
11．“胜哥”买了一个内置电动机的按摩仪，如图甲所示。
（1）用A型按摩头振动按摩时，“胜哥”感到有些疼痛。为了缓解疼痛，可以换上图乙中的 型按摩头。
（2）闭合开关，指示灯发光，电动机带动按摩头振动。断开开关，指示灯熄灭，用手按压按摩头，按摩仪上的指示灯又发光，此时按摩仪内的电动机变成了发电机，这是 (选填“电生磁”或“磁生电”)现象。
（3）若按摩仪的额定功率是25 W，按摩仪正常工作 h消耗1kW·h的电能。
三、实验与探究题
12．“胜哥”发现不少商场洗手间为顾客提供干手器(图甲)，他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）“胜哥”利用电磁继电器设计了如电路图(图乙)，实现自动化控制。闭合开关S、S1、S2后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为 极，图丙中的光敏电阻 (选填“①”或“②”)符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，按照“胜哥”的设计图及干手器参数表计算干手器使用一次消耗的电能
干手器参数
额定电压 220V
电动机额定功率 50W
R1加热功率 950W
工作时间 18s
13．“胜哥”以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，“胜哥”还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2= 。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小 （填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
14．“胜哥”开展了课外探究活动：串联电路中，滑动变阻器的电功率与其接入电路电阻的关系。
[建立猜想]猜想1：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而增大；
猜想2：滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大而减小；
猜想3；滑动变阻器的电功率会随其接入电路电阻的增大先增大后减小。
[进行实验]将5欧的定值电阻R0、"10Ω3A" 的滑动变阻器R、电压恒为15伏的电源，数字电流表和电压表、开关、若干导线按如图甲所示电路图连接。
（1）图甲中电压表测 两端的电压；
（2）实验中，“胜哥”将滑动变阻器滑片向 移动(填“左"或“右”)，电流表示数变小；
（3）实验中，R分别取0欧、1欧……欧接入电路，观察记录并处理数据得到下表。请将表中缺失的数据补充完整。
R阻值/欧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00
电压/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00
电功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.06 11.16 11.10 10.76 10.40 10.11 10.00
（4）[得出结论]根据实验数据作出滑动变阻器的电功率随其接入电路电阻变化的曲线(如图乙)，“胜哥”得出结论：猜想3成立，且当R=R2时，滑动变阻器的电功率最大。
[交流评价] “胜哥”只通过，上述探究得出实验结论可靠吗？并说明理由
。
15．“胜哥”在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压为4.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求连完后可直接闭合开关；
（2）闭合开关，发现灯泡不亮。“胜哥”推测可能是由于灯泡两端电压过小导致，为了验证该猜想，只需将 (填实验操作)；
（3）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡两端电压为额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）实验后，“胜哥”想利用该电路探究“电流与电阻的关系”。分别用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，测得的电流与电阻的关系如图丙所示。若要顺利完成上述实验，应选滑动变阻器的规格为____(填字母)。
A．20Ω0.6A B．50Ω0.5A C．30Ω0.3A
16．“胜哥”用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡 额定电压是3.8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）开关闭合前，“胜哥”发现电流表的指针如图乙所示，他指出了问题是 ；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，造成这一现象的原因可能是
；
（4）正确连接后，小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
17．在“测量小灯泡的电功率”实验中，“胜哥”准备了以下实验器材：电压可调的学生电源、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、开关， 规格为“10Ω， 1A”和“20Ω， 1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）电路连接：请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整 。
（2）测量数据：“胜哥”在各元件状态如图甲位置闭合开关，电压表示数如图乙。为测量额定电功率，他接下来的操作是
。
（3）数据处理：“胜哥”测得多组数据并绘得图丙曲线。
①小灯泡的额定功率为 。
②若小灯泡电流为额定电流一半时的电功率记为p1，电压为额定电压一半时的电功率记为p2，则根据实验图丙推测p1 p2。
18．为了探究灯泡亮度与灯泡电功率的关系，“胜哥”用如图所示电路进行研究(光敏电阻和灯L放置在暗盒内，外界光照无法进人)。已知灯L的额定电压为2伏，R光敏的阻值随光照的增强而减小，R2是保护电阻。连接电路后，闭合开关S1和S2，移动滑片调节灯L两端电压，记录电压表和电流表的示数如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表V示数/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表A1示数/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
电流表A2示数/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）闭合S1前，应先将滑片移至最 (选填”左”或”右”)端。
（2）该实验通过观察 来体现灯泡 L的亮度变化。
（3）实验中灯L的额定功率为 瓦。
（4）通过数据分析，得出的实验结论是
。
19．“胜哥”要测量标有“2.5V 0.75W”的小灯泡的电功率，部分实物电路如图甲所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整(要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮)。
（2）将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关前，“胜哥”发现电压表指针如图乙所示，则接下来的操作应是（）(填字母)。
A．将电压表正负接线柱上的导线对调
B．用螺丝刀将电压表调零
C．观察电流表和电压表的示数
（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，“胜哥”记录了多组数据，并画成如图丙所示的I一U图像，由此可知， 电压为2.5V时小灯泡的电功率为 W。
反思：为什么测量得到的额定功率明显小于标识的“0.75W” 福甘重复实验，测量结果还是一样，仔细检查小灯泡无破损，只是玻璃泡内侧覆盖着一层灰色物质。“胜哥”重新买了相同规格的新小灯泡，再次实验后，测得额定功率结果均为0.75W。实验证明，用旧的小灯泡的额定功率会变小。
（4）为什么用旧的小灯泡的额定功率会变小 “胜哥”查阅资料。在白炽灯工作时，钨丝会因电流通过而发热至高温，灯泡内部不能有氧气，也不是真空，而是充入惰性气体，有氧气钨丝易被氧化，真空时钨丝在高温下容易升华。请简单说明旧的小灯泡的额定功率会变小的原因_____。
20．“胜哥”在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为三节干电池，小灯泡额定电压为 2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）“胜哥”连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，接下来的操作是
；“胜哥”测量了六组且记下对应的电压表(0.5V、1V、…、3V 和电流表的示数，并绘制成图丙所示的 I-U图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（3）根据图丙分析，为完成上述整个实验，最合理的滑动变阻器应选 ____。
A．“0.5A10Ω” B．“IA20Ω”
C．“1A60Ω” D．“0.2A200Ω”
四、综合题
21．雷雨天气时，若人站立在空旷地带的高压电线下，两腿间可能形成电压差。假设某人两腿间的电压为200 V，人体电阻为800 Ω，雷电通过人体时电流做功0.005 J。据此回答下列问题。
（1）“雷雨发庄稼”，说的是放电条件下 与 会发生反应，经过一系列反应最终转化为氮肥。其中，闪电固氮的第一步反应为 该反应属于 反应(填基本反应类型)。
（2）求通过人体的电流大小。
（3）求雷电电击的持续时间。
22．随着智能手机的普及，移动共享充电宝越来越受当代年轻人的青睐。
（1）充电宝表面有大量的病菌，从传染病的角度来看，带有病菌的充电宝是 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）“胜哥”想出了两种为充电宝消毒的方法。方法一：使用前用含有浓度为75%的医用酒精的一次性湿巾擦拭充电宝。现有100克90%的酒精，需要加水 克才能稀释至浓度为75%的酒精。另方法二：使用紫外线灯进行消毒，用紫外线灯照射充电宝30分钟，消耗电能9000J，则紫外线灯的功率为 W。
23．近年，共享充电宝(如图)的使用越来越普遍。为研究共享充电宝是否存在微生物污染，“胜哥”选取多个区域的共享充电宝进行研究，发现其上存在多种细菌。请回答：
（1）从传染病流行的基本环节分析，若某充电宝被传染性致病菌污染，则该充电宝属于 (填“传染源”或“传播途径”)。
（2）针对共享充电宝可能存在微生物污染的情况，提出下列消毒方案：
①使用充电宝前，用体积分数为75%的酒精溶液进行消毒。在配制75%酒精溶液时，将75mL 无水酒精和25mL水混合，发现总体积小于 100mL、原因是 。
②安装紫外灯对充电宝进行消毒。若用某款紫外灯消毒时，正常工作30min消耗的电能为9000J，则该款紫外灯额定功率为 W。
24．“胜哥”去东白山游玩，山上有许多风力发电机。
（1）风能是清洁的、 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）风力发电机组的叶片横截面的设计原理如图所示，当风从正面垂直吹向静止的叶片时，从正面看，叶片A会 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动。
（3）两个海上风力场项目建成后，假设装机总容量100万千瓦的发电机组同时工作，发电10小时输出的电能相当于多少千克的煤完全燃烧放出的热量。（焦/千克）
25．(8分)露营基地正在成为新的休闲好去处，可以在晚上支搭帐篷，交流互动。
（1）夜幕降临时，帐篷四周的氛围灯会开启照明，氛围灯由若干个规格相同的小彩灯串联而成，为了让氛围灯在接入到家庭电路中能正常工作，则需要串联 个额定电压为2.5V的小彩灯。
（2）工作人员有时会在空地上支起幕布，利用投影仪播放露天电影。为增加投影仪灯泡的使用寿命，在其发光时须用风扇给它降温。“胜哥”想设计一个电路，要求带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光，电动机未启动灯泡不能发光。下列图中符合设计要求的是（ ）(填字母)。
A． B．
C． D．
（3）为确保投影仪的续航工作，“胜哥”打算选购移动电源为投影仪供电。他查阅某款便携式投影仪(如图所示)的规格如表所示。若观看一场时长为3h的纪录片，移动电源的自动关机电量阈值为10%，则他需要准备多少块电池(包括投影仪自带的电源)
产品名 **投影仪 型号 * *Pro3代 电池容量 25000mA·h
光源类型 LED光源 全机功率 120W 待机功率 5W
工作电压 8V 是否内置电池 是 灯泡寿命 15000h
26．空气炸锅是生活中常用的电器。它有两种工作模式：
①冷风模式400W，此时工作电流较小，低温慢煮食物；
②热风模式1280W，此时工作电流较大，高温烘烤食物。
“胜哥”依照上述空气炸锅的工作模式推测了三个不同的工作原理图，如图(a)(b)(c)所示。
（1）“胜哥”很快发现图 (a)所示的电路不符合空气炸锅两种工作模式的原理，请简述理由： 。
（2）图(b)(c)所示的电路，你认为哪个设计更适合两种工作模式的需求，请简述理由： 。
（3）仅需采用热风模式正常工作8min，即可将鸡翅加热至 ，这过程中消耗 J的电能。
27．“胜哥”开展设计一款多功能电饭煲的项目活动，过程如下：
[明确问题]科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220V；煮饭模式功率：880W ；保温模式功率：88W；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）[方案设计]根据标准，“胜哥”初步设计了如图甲的方案，图中开关S1，S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880W，则发热电阻R1，应选择的阻值为多少欧？
（2）[方案优化]甲方案不能实现自动切换功能，于是“胜哥”利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙的方案。
①工作电路中的发热电阻R，应设计在 ▲ 处(选填“a"或“b")。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R的阻值与温度关系见图丙。控制电路的电源电压为24V，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，选用的定值电阻R0阻值应为多少欧？(电磁铁线圈阻值不计)
28．图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当钢体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合。R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用。发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是 （选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。则接线柱a、b、c中连入电路的应该是 。
（4）已知电火锅Ⅳ档加热功率为1000瓦。若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。
29．“胜哥”从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件(如图甲)，该部件由阻值相等且不变的两根电阻丝 构成，“胜哥”设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中 欧，M、N为接线柱。
（1）电阻丝加热时，电能转化为 能。
（2）用导线把M和N连接，只闭合开关 电流表示数为IA，则电源电压为 V。
（3）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A， 求 的阻值是 。
（4） 把 M接A， N接C， 只闭合开关 检测 完好。将该部件接回空气炸锅，空气炸锅能达到的最大功率是多少
30．如图甲为某款电热敷眼罩，它具有高温、中温和低温三个挡位，图乙是其内部简化电路图，R1、R2、R3为加热电阻，其中R1、R2的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现挡位切换，正常工作时电压为5V。请回答：
（1）电热敷眼罩通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的氧气和 ，并带走代谢废物，从而可以缓解眼部疲劳。
（2）旋转开关转至 cd时，该电热敷眼罩的功率为多大
（3）若旋转开关转至 de时，电路中总电流为0.9A，则R3的大小是多少
31．冬天，为保持水族箱内水温的恒定，并提高水中二氧化碳含量，“胜哥”用科学知识分别设计制作了恒温水箱和二氧化碳补给装置。
（1）“胜哥”设计的恒温水箱局部电路如图甲所示。其中S为温控开关，R是“220V 500W”的电热丝。当 S 闭合时，将质量为 40kg的水从 10℃升温至30℃，电热丝 R 需要加热多长时间 [Q =cm△t ， c 水= 不考虑热量损失]
（2） “胜哥”利用简单器材制作了简易二氧化碳补给器，主要结构如图乙所示。通过一定的增压方法将稀硫酸压入塑料瓶B与小苏打反应(反应的化学方程式为： ，若每小时要供给水族箱132mg CO2，每日需供给10小时。求：二氧化碳补给器每日消耗小苏打的质量至少为多少克
32．密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。
（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？
（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
33．如图所示是某型号电热水器的内部简化电路，R1和R2为电热丝，电源电压恒为220V。通过开关S1、S2 的通断和连接不同触点，可实现高、中、低三挡加热。已知中温挡功率为1210W，低温挡时电路电流为2A。求：
（1）电热丝R1的阻值。
（2）高温挡的功率(结果保留一位小数)。
（3）用电热水器将15kg水从25℃加热到55℃，若加热效率为84%，需要消耗几度电
34．自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。
请回答：
（1）向水里加入氯化钠，目的是 （填“增大”或“减小”）电阻R2。
（2）求电鱼放电时电压U的大小。
（3）当R2=1.0×104欧，求电鱼放电时R2的电功率P2。
35． “胜哥”计划购买一辆汽车，目前考虑了三种类型：传统燃油车、增程式电动汽车和纯电动汽车。请你根据所学科学知识回答以下问题。
（1）如图是传统燃油车上四冲程汽油机某个冲程的示意图，该冲程为 冲程。
（2）增程式电动汽车在电池电量不足时，会启动燃油发电机为电池充电。发电机是根据 原理制成的，能把机械能转化为电能。
（3）我国在纯电动汽车快速充电技术上，处于国际领先地位，投入使用的充电桩最高充电电压可达1000V，最高充电电流为1000A。若某纯电动汽车的电池容量为83kW·h，且充电时的损耗忽略不计，则将该电池充满需要几分钟
36． 恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，“胜哥”设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V；热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示；R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈(线圈电阻不计)中的电流小于或等于90mA 时，衔铁被释放；当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1）电磁继电器的工作原理是____。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2）若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为 J。
（3）若水箱中水的初始温度低于20℃，R1=280Ω，“胜哥”同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围 (列式计算)
答案解析部分
1．C
2．C
3．A
4．C
5．D
6．（1）压强小
（2）做功
（3）288000J
7．（1）汽化
（2）a
（3）4360
8．保温洗涤；机械；2200W
9．（1）A
（2）小
（3）10
10．（1）中温
（2）18
（3）C
11．（1）C
（2）磁生电
（3）40
12．（1）S；①
（2）
13．（1）R1：R2；会
（2）①解：当R与R并联时，根据 可知
由实验数据可知，此时ab间的电压为Uab=2.2V
答：此时ab间的电压为2.2V。
②解： =0.11A
W3=UabI3t=2.2V×0.11A×20s=4.84J
答：R3做的功为4.84J。
14．（1）滑动变阻器(或R)
（2）右
（3）11.25
（4）不可靠，没有换用不同的R0，进行多次实验，无法得出普遍规律(或没有换用不同的R，进行多次实验，无法得出普遍规律；或在滑动变阻器电阻为4Ω-6Ω之间没有用更多的阻值进行实验)
15．（1）
（2）向右移动滑动变阻器的滑片
（3）0.8
（4）B
16．（1）
（2）电流表指针没有调零
（3）将滑动变阻器下面两个接线柱接入了电路，此时滑动变阻器相当于定值电阻
（4）1.14
17．（1）
（2）断开开关，换用“20Ω 1A的”的滑动变阻器或将学生电源的电压调小
（3）0.5W；<
18．（1）左
（2）电流表A2示数变化
（3）0.4
（4）灯泡亮度与灯泡电功率有关，灯泡电功率越大，灯泡越亮
19．（1）
（2）B
（3）0.625
（4）灯丝升华变细，电阻R变大
20．（1）
（2）移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为额定电压2.5V；1
（3）C
21．（1）化合
（2）通过人体的电流：。
（3）雷电电击的持续时间：。
22．（1）传播途径
（2）20；5
23．（1）传播途径
（2）分子之间存在空隙；5
24．（1）可再生
（2）顺时针
（3）解：千瓦×10时千瓦时焦，焦焦/千克千克． 答：相当于千克的煤完全燃烧放出的热量。
25．（1）88
（2）C
（3）W= Pt=120W×3×3600s=1.296×106J，
E电=W电=UIt=8V×25A×3600s=7.2×105J，
电池个数
所以需要准备2块电池。
26．（1）当两个开关都闭合时发热管被短路，电路中只有电动机接入电路，此时电流较大，电动机吹冷风当只闭合S时电动机和发热管串联接入电路，此时电路中的电流较小，此时低温烘烤食物
（2）b，因c中若只关闭S1开关，吹风机未连入电路，无风
（3）614400
27．（1）解：发热电阻R1应选择的阻值为：R1= =55Ω
答：发热电阻R1应选择的阻值为55Ω。
（2）a；解：通过图丙可知，当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，热敏电阻的阻值为：600Ω；
控制电路中的电流达到0.03A时，电路的总电阻为：R总=q= =800Ω，
选用的定值电阻R0阻值为：R0=R总-R= 800Ω-600Ω=200Ω
答：选用的定值电阻R0阻值应为200Ω。
28．（1）闭合
（2）热传递
（3）b、c
（4）解：根据 Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率
发热管消耗的电能W=P=500W×5×60s=1.5×103J
29．（1）内
（2）22
（3）22欧姆
（4）4400W
30．（1）营养物质
（2）旋转开关转至 cd时，R2电阻单独工作，此时电热敷眼罩的功率为
（3）若旋转开关转至 de时，电路为 R2、R3两电阻并联，此时R2支路电流为
R3支路电流为
则R3的阻值为
31．（1）解：水吸收的热量Q＝cmΔt=4.2×103J/（kg ℃）×40kg×20℃＝3.36×106J；
电热丝加热时间。
（2）解：每日需要二氧化碳的质量m（CO2）＝1320mg＝1.32g
设每日需要消耗碳酸氢钠的质量为x，
H2SO4+2NaHCO3＝Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 1.32g
解得：；
解得：x=2.52g。
32．（1）解：30分钟取暖器消耗的电能：W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
（2）解：取暖器放出热量的15%被空气吸收．Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量：Q放=W=Pt；空气吸收的热量：Q吸=cm△t
Pt×15%=cm△t
△t= =4.8℃
33．（1）
（2）R2=110Ω-40Ω=70Ω
V
w
（3）
34．（1）减小
（2）当电流为0.05A时，UAB=1.5V
U=5×10-5A×R1+1.5V①
当电流为0.20A时，UAB=0.5V
U=1.5×10-4A×R1+0.5V②
由①②得U=2V R1=10000Ω
（3）P2=I2R2=（10-4A）2×1.0×104Ω=10-4W
35．（1）做功
（2）电磁感应
（3）解：根据题意可知，充电桩的最大充电功率为：P=UI=1000V×1000A=106W=1000kW；
那么将该电池充满的时间为：。
答：将该电池充满需要4.98分钟。
36．（1）A
（2）660000
（3）当电流I1等于0.09A之前，衔铁被释放，电热器工作，使水箱内温度升高，电阻 R阻值减小。
当I1=0.09A时， 由 可得：
，对应温度为20℃
当I1=0.1A时，衔铁被吸合，电热器停止加热，温度降低，R1阻值增大，直到电流达 衔铁才被释放，R0再次加热。
当 时， 由 可得：
对应温度为25℃
所以温度范围为： 20℃≤t≤25℃
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