华师大版科学九年级上学期 第六章 电能 单元测试卷（1）
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| 名称 | 华师大版科学九年级上学期 第六章 电能 单元测试卷（1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华东师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2018-11-16 13:07:29 | ||
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文档简介
华师大版科学九年级上学期 第六章 电能 单元测试卷
第 Ⅰ 卷 （选择题）
一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分)
1．（2018?南海区二模）如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说正确的是（ ）
A．物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应
B．乙图实验装置是电动机的原理图
C．丙图中，导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关
D．“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号
2．（2018?宝安区二模）把两根阻值相同的电热丝串联接入电路，烧开一壶水所用时间为t0，若将这两根电热丝并联接入同一电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热量损失）（ ）
A．t0 B． t0 C．t0 D．2 t0
3．（2018?武汉一模）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是（ ）
A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等
B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：4
4．（2018?海淀区二模）中国科技馆“挑战与未来”展厅有一件展品叫“太阳能热塔式发电系统”，本件展品由集热塔和排列在其周围四面“定日镜”组成，在每面镜子的上方都有一盏750W的照明灯。当观众按动镜子前方的启动按钮时，照明灯会亮起模拟太阳发光，通过转动“定日镜”将模拟的太阳光反射至塔顶的集热器位置，通过收集热能发电，塔内的LED灯会亮起，如图所示。这种发电系统是通过收集太阳能推动热机工作，再由热机图带动发电机工作来发电的。关于“太阳能热塔式发电系统”，下列说法中正确的是（ ）
A．该发电系统中的热机是利用机械能工作的 B．该发电系统中的发电机是利用电能工作的
C．该发电系统中的热机将机械能转化为内能 D．该发电系统中的发电机将机械能转化为电能
5．（2018?临沭县校级模拟）如图，感应式IC饮水机已在我县很多学校使用。广大同学喝上了没有污染、充满活力、符合人体生理需要的水。其简单工作原理如下：IC卡靠近感应区后，利用无线射频的方式对卡内的消费金额进行消费确认并完成扣款操作。同时接通连在小电动机上的开关，小电动机控制出水阀门。与小电动机相连的还有一个温控开关，如果水不开，出水阀门也不能工作。根据以上描述及你学习的有关物理知识判断，以下说法不正确的有（ ）
A．电动机的原理是电生磁 B．与小电动机连接的两个开关是串联的
C．IC卡控制小电动机开关的原理是磁生电 D．通过感应能够扣费说明电磁波能传递信息
6．（2018?临沭县校级模拟）一电阻丝通过1A的电流时，在t时间内放出的热量为Q，如果通过它的电流增加到2A时，在2t时间放出的热量为（ ）
A．2Q B．4Q C．8Q D．16Q
7．（2017秋?定陶县期末）关于电热的利用，下列说法中正确的是（ ）
A．电热对我们来说总是有用的 B．电热对我们来说总是没用的
C．电饭煲是利用电流的热效应制成的 D．电冰箱工作时没有产生电热
8．（2016秋?定州市期末）最早发现通电导体产生的热量与电流、电阻、通电时间关系的物理学家是（ ）
A．欧姆 B．瓦特 C．安培 D．焦耳
9．（2018?绍兴）下列有关家庭电路的说法正确的是（ ）
A．家庭电路中的插座应与用电器串联 B．家庭电路的电压对于人体是安全的
C．测电笔可以辨别零线与地线 D．电能表用来测量用户消耗的电能
10．（2018?玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
11．（2018?无锡）图甲是模拟调光灯。电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）
A．闭合开关，移动P能连续调光
B．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W
C．在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全
D．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W
12．（2017?包头）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3：5，则L1、L2的额定功率之比是（ ）
A．2：3 B．3：2 C．5：3 D．3：5
13．（2017?北京）小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
14．（2016?鞍山）如图所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是（ ）
A．电熨斗 B．洗衣机 C．电水壶 D．电烙铁
15．（2017?永春县校级自主招生）额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个（ ）
A． B． C． D．
16．（2018?焦作一模）下列家用电器中，功率最接近1KW的是（ ）
A．台灯 B．液晶电视 C．笔记本电脑 D．空调
17．（2018?高青县一模）额定电压为U、额定功率为40W的两盏电灯，串联后接在电压为U的电源上，则两灯的总功率是（ ）
A．10W B．20W C．40W D．80W
18．（2018?北碚区模拟）如图甲所示电路中灯泡的额定电压为8V．闭合开关后，变阻器滑片由A端移动到B端，这一过程中电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙所示，当滑片在变阻器B端时，灯泡正常发光，则下列选项中正确的是（ ）
A．电源电压为8 V
B．小灯泡的额定功率为3 W
C．当滑动变阻器滑片滑到中点时，小灯泡的实际功率为1.8 W
D．滑动变阻器的最大阻值为12Ω
19．（2018?德州二模）把标有“12V，12W”的小灯泡L1和标有“12V，6W”的小灯泡L2串联后接在电源电压12V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
C．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 D．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
20．（2018?新洲区校级模拟）如图所示，电源电压U不变，滑动变阻器R标有“30Ω2A”字样，只闭合开关S1．滑动变阻器的滑片P接在中点时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表的示数U2=4V；同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表的示数为U3，电流表的示数为I3．已知I1：I3=4：3，U1：U3=2：1，则下列计算结果正确的是（ ）
A．电源电压 U=8 V B．定值电阻 R1=10Ω
C．滑动变阻器的最大功率为 2.4 W
D．电路的最大总功率与最小总小功率之比为 9：2
第 Ⅱ 卷（非选择题）
填空题(本大题共7小题，每空1.5分，共19.5分)
21．（2018?黔南州）1840年，英国物理学家 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系：从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为 能。
22．（2018?云南）LED灯具有节能、环保的特点，一个“220V 8.5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 8.5W”的LED灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是 度，这些电能可供“220V 60W”的白炽灯正常工作 小时。
23．（2018?哈尔滨）通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生8800J的热量需要通电 s，这段时间电流做的功是 。
24．（2018?恩施州）如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向 移动（选填“左”或“右”）通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是 。
25．（2017?湖州）如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙．闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲 （选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙．断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2 （选填“大于”或“小于”）t1。
26．（2016?聊城）英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式 来表示。某家庭单独使用电饭锅，用时15min，电能表的示数由图甲示数变成图乙示数，则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为 。
27．（2017?绵阳）如图所示，A、B两端间电压U=6V，且保持不变，R1=10Ω，R2=20Ω．a、b两端接不同的电阻Rf时，R1的电功率不同，其最小值为 W；a、b两端不接电阻时，c、d两端的电压称为空载电压，若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%，Rf的阻值范围应为 。
三．实验探究题（共3小题,每空1分，共20分)
28．（2018?通辽）某小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，变阻器A的规格为“10Ω 1A“，B的规格为“50Ω 2A”。
（1）用笔画线代导线，将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。
（2）该组同学选用的滑动变阻器应是 （选填“A”或”B“）。
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 。
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示，分析图象可知，小灯泡的额定功率为
W；小组同学分析图象后发现：通过灯泡的电流与其两端电压不成正比。形成这一现象的原因是 。
（5）他们想继续探究“电流与电压的关系”，请你帮他们设计一个实验电路，将电路图画在图丙的虚线框中。
29．（2018?扬州）某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率，电源电压为6V，小灯泡标有“2.5V”字样（灯丝电阻约为10Ω），有以下两种规格的滑动变阻器可选用：A．“50Ω2A”B．“10Ω1A”。
（1）应选用滑动变阻器 （A/B）。
（2）连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤，立即断开开关。遗漏的步骤是 。
（3）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，电流表和电压表指针都有较小的偏转，则小灯泡不亮的原因是 。
A．小灯泡烧坏 B．小灯泡短路
C．小灯泡的实际功率太小
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（左/右）。
（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示
数为0.25A，小灯泡的额定功率是 W。
30．（2018?大荔县三模）在“探究影响电流热效应的因素”的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜想到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关。下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容。
（1）设计：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高。因此，液体温度的变化可以反映电流通过导体时 ；
（2）实验：①将图甲所示装置接入图乙电路中，实验还需要的器材是 ；闭合开关观测在一定时间内液体温度的变化。②为了验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持 和 不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化；③保持通过电阻的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；④如图（丙）所示，将两段阻值 （相等/不等）的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，是为了控制 相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。
（3）反思：学习了能量转化装置的效率后，复习时小明对实验进行了深度思考：如何测量图甲装置加热煤油时的效率呢？经过思考得出，需要测量和了解的物理量有煤油的初温t1、 、通电一段时间t后煤油的温度t2、电阻丝的阻值R及通过的电流I、煤油的比热容c，所测的效率的表达式为 。
四．解答题(本大题共3小题，第31、32小题7分，第33题6.5分，共20.5分)
31．（2018?滨州）图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1100W
高温档
频率
50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
32．（2018?聊城）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1：U2=2：3，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑
动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少？
33．（2018?广安）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小字家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10（20A）；3000r/kW?h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
参考答案
第 Ⅰ 卷 （选择题）
一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分)
1．【解答】解：A、物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应，该选项说法不正确；
B、乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的原理图，该选项说法不正确；
C、丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向都有关系，该选项说法不正确；
D、K歌用的话筒工作原理是电磁感应，把声音的因此线圈的振动转化成强弱变化的电流，该选项说法正确。
【答案】D。
2．【解答】解：
两根阻值相同的电热丝串联后的总电阻为2R，两根阻值相同的电热丝并联后的总电阻为0.5R，烧开同一壶水所需要的热量是相等的；
则：
Q=W==t，
解得：t=t0，故C正确。
【答案】C。
3．【解答】解：
A、甲实验两电阻丝阻值不同，两电阻串联后，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻是左侧电阻的2倍，产生的热量也是左侧的2倍，故左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2，故B正确；
C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，左侧的电流是右侧电流的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量是右侧电阻产生热量的4倍，即左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：1，故D错误；
【答案】B。
4．【解答】解：AC、热机在工作时，内能转化为机械能；故AC错误；
BD、发电机的原理是电磁感应现象，其能量转化形式是机械能转化为电能，故B错误，D正确。
【答案】D。
5．【解答】解：
A、电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，故A错误；
B、有一个开关能控制小电动机，则这个开关与电动机串联；与小电动机相连的还有一个温控开关，如果水不开，出水阀门也不能工作，说明这个开关与另外一个开关是串联的，只有全部闭合时，出水阀才能出水，故B正确；
C、小电动机中有线圈，刷卡时，线圈会切割磁感线，产生感应电流，故IC卡控制小电动机开关的原理是磁生电，故C正确；
D、IC卡靠近感应区后，利用无线射频的方式对卡内的消费金额进行消费确认并完成扣款操作，无线射频发出的是电磁波，电磁波能传递信息，故D正确。
【答案】A。
6．【解答】解：一电阻丝通过1A的电流时，在t时间内放出的热量为Q=I2Rt，
同一电阻丝的电阻值是不变的，I′=2A=2I，t′=2t，
通过它的电流增加到2A时，在2t时间放出的热量：
Q′=I′2Rt′=（2I）2R×2t=8I2Rt=8Q。
【答案】C。
7．【解答】解：AB、电热对我们来说有时是有用的，有时是有害的，如各种电热器是利用电热来工作的，而电视机等工作时产生的热量就是我们不需要的，故AB错误；
C、电饭煲工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应制成的，故C正确；
D、电冰箱工作时主要是压缩机将电能转化为机械能，但也会产生少量的电热，故D错误。
【答案】C。
8．【解答】解：A．欧姆发现了电流与电压、电阻的关系，得出了欧姆定律，故A不符合题意；B．瓦特最早发明了蒸汽机，故B不符合题意；C．安培发现了安培定则，用于判断通电螺线管的极性，故C不符合题意；D．焦耳揭示了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律，故D符合题意。
【答案】D。
9．【解答】解：A、家庭电路中用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联连接的，故A错误；B、对人体的安全电压是不高于36V，家庭电路的电压是220V，所以家庭电路的电压对于人体是不安全的；故B错误；C、零线、地线和大地间的电压都是0V，用测电笔分别接触零线与地线时，氖管都不发光，所以测电笔不能辨别零线与地线，但测电笔可以辨别火线和零线，故C错误；D、电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能，并且根据电能的多少来收取电费，故D正确。
【答案】D。
10．【解答】解：
（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，
由I=可得，灯泡正常发光时的电阻：RL===20Ω；
当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，
若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：
P最小===2.5W；
由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，
所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；
（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，
根据I=可得，此时滑动变阻器两端的电压：
U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V，
因串联电路中总电压等于各电压之和，
所以，此时灯泡两端的电压：
UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V，
灯泡的实际功率：
PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W；故B正确，C错误；
（3）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：
WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J，故D错误。
【答案】B。
11．【解答】解：
A．当铅笔芯电阻全部接入电路中时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，其各处的电流相等，
所以，由I=可知，电源的电压：
U=UL+ILRP，即4.0V=UL+IL×30Ω，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL=0.4V，通过灯泡的电流IL=0.12A时符合，此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”，
所以，闭合开关，移动P能连续调光，故A正确；
B．因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，
所以，P滑到距A点10cm处，接入电路中的电阻：
RP′=×10cm=20Ω，
则电源的电压：
U=UL′+IL′RP′，即4.0V=UL′+IL′×20Ω，
由图象可知，灯泡两端的电压UL′=0.8V，通过灯泡的电流IL′=0.16A时符合，
此时小灯泡的实际功率：
PL=UL′IL′=0.8V×0.16A=0.128W，故B错误；
C．P滑到距A点2.5cm处，接入电路中的电阻：
RP″=×2.5cm=5Ω，
则电源的电压：
U=UL″+IL″RP″，即4.0V=UL″+IL″×5Ω，
由图象可知，灯泡两端的电压UL″=2.5V，通过灯泡的电流IL′=0.3A时符合，此时灯泡正常发光，
所以，在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全，故C正确；
D．小灯泡“刚亮”时的实际功率：
PL′=ULIL=0.4V×0.12A=0.048W，
小灯泡正常发光时的实际功率：
PL″=UL″IL″=2.5V×0.3A=0.75W，
所以，小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W，故D正确。
【答案】B。
12．【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路；如果甲为电流表，则L2被短路、不能工作；
所以，甲、乙均为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测L2两端电压，电压表乙测电源电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两灯泡两端的电压之比：
===，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2都能正常发光，
所以，由P=UI可得，两灯泡的额定功率之比：
===。
【答案】A。
13．【解答】解：
AB、这三个用电器正常工作时的电压等于额定电压，由于电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同，
所以这三个用电器正常工作时的电压一样大，故AB错误；
C、由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是：电烤箱、电饭锅、电视机；
而单价是一定的，所以它们消耗电能的关系为：W电烤箱＞W电饭锅＞W电视机，
根据P=可知，这三个用电器的电功率：
P电烤箱＞P电饭锅＞P电视机，
由P=UI得，通过这三个用电器的电流：
I电烤箱＞I电饭锅＞I电视机，故C正确；
D、虽然P电烤箱＞P电饭锅，由于不知道一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间，
所以，根据W=Pt无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能，所以无法比较电费的多少，故D错误。
【答案】C。
14．【解答】解：
A、电熨斗工作过程中，将电能转化为内能。此选项不符合题意；
B、洗衣机工作过程中，将电能转化为机械能。此选项符合题意；
C、电水壶工作过程中，将电能转化为内能。此选项不符合题意；
D、电烙铁工作过程中，将电能转化为内能。此选项不符合题意。
【答案】B。
15．【解答】解：根据P=可得，两灯泡的电阻分别为：
RA===121Ω，RB===302.5Ω。
所以，RB＞RA。
A、图中灯泡A和灯泡B串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知，灯泡B两端的电压大于110V，所以都不能正常工作，故A不符合题意；
B、图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以灯泡A与可变电阻R并联后的电阻小于灯泡B的电阻，此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作，故B不符合题意；
C、图中灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻R并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以灯泡B与可变电阻R并联后的电阻可以等于灯泡A的电阻，可以使灯泡A和灯泡B正常工作，则C图的总电阻为R总=2RA=2×121Ω=242Ω；
D、图中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等，通过调节变阻器的阻值可以做到，即两灯泡可以正常工作；由公式=+得灯泡B和灯泡A并联后的电阻R≈86.4Ω，则D图的总电阻为R总=2R=2×86.4Ω=172.8Ω；
电源电压一定，根据公式P=可知，电路总电阻越大，消耗的总功率就越小，比较可知，C图的总电阻大，消耗的总功率最小。
【答案】C。
16．【解答】解：1KW=1000W
A、台灯的电功率在10～60W左右，所以A不符合实际。
B、25吋液晶电视它的电功率在100～125W左右，所以B不符合实际。
C、笔记本的电功率在100～125W左右，所以C不符合实际。
D、空调的电功率在1000～1500W左右，所以D符合实际。
【答案】D。
17．【解答】解：设每盏灯泡的电阻为R，则灯泡的额定功率：
PL==40W，
两盏电灯的规格相同，电阻相等，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴串联后接在电压为U的电源上时，两灯的总功率：
P=====20W。
【答案】B。
18．【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片在变阻器B端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中的电流最大，电压表示数为0，
此时灯泡正常发光，所以电源的电压U=UL=8V，故A正确；
由图乙可知，电路中的电流IL=0.5A，
则灯泡的额定功率：PL=ULIL=8V×0.5A=4W，故B错误；
（2）当滑片在变阻器A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电压表的示数最大，
由图乙可知，电压表的示数U滑=6V，电流表的示数I滑=0.3A，
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：
R滑===20Ω，故D错误；
（3）由图象可知，当电压表的示数U滑′=4V，电流表的示数I=0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′===10Ω=R滑，即滑动变阻器滑片在中点，
由串联电路特点知，此时灯泡两端的电压：
UL′=U﹣U滑′=8V﹣4V=4V，
所以此时灯泡的实际功率：
PL′=UL′I=4V×0.4A=1.6W，故C错误。
【答案】A。
19．【解答】解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，额定功率不同，
由P=的变形式R=可知，L2的额定功率较小，其电阻较大，即R2＞R1，
两灯泡串联后接在电源电压为12V的电路中时，
因串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知，L2的实际功率较大，所以灯 L2较亮。
【答案】C。
20．【解答】解：只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P接在中点时，等效电路图如图1所示；
只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，等效电路图如图2所示；
同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，等效电路图如图3所示。
（1）图1和图3中，I1：I3=4：3，U1：U3=2：1，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=可得：
==×=×=，
整理可得：R2=2R1，
因电源的电压不变时，电路中的电流与总电阻成反比，
所以，===，
解得：R1=5Ω，R2=2R1=2×5Ω=10Ω，故B错误；
（2）图2中，电路中的电流：
I2===A，
则电源的电压：
U=I2（R+R1+R2）=A×（30Ω+5Ω+10Ω）=12V，故A错误；
（3）由题干电路图可知，开关S1、S2闭合时R与R2串联，开关S1闭合、S2断开时R与R1、R2串联，
两种情况下可看做定值电阻R定和滑动变阻器R串联，则电路中的电流：
I=，
滑动变阻器消耗的电功率：
PR=I2R=（）2R====，
所以，当R=R定=R2时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则
PR====3.6W，故C错误；
（4）同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片P接在最右端时，电路为R2的简单电路，电路的总功率最大，
此时电路中的电流：
I大===1.2A；
只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，R的最大阻值和R1、R2串联，电路的总功率最小，
此时电路中的电流I小=I2=A，
由P=UI可得，电路的最大总功率与最小总功率之比：
P大：P小=UI大：UI小=I大：I小=1.2A：A=9：2，故D正确。
【答案】D。
第 Ⅱ 卷（非选择题）
填空题(本大题共7小题，每空1.5分，共19.5分)
21．【解答】解：
（1）1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系，得出了焦耳定律；
（2）从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时，消耗的电能转化为内能。
故答案为：焦耳；内。
22．【解答】解：
由P=可得，该LED灯30天消耗的电能：
W=Pt=8.5×10﹣3kW×30×4h=1.02kW?h；
这些电能可供“220V 60W”的白炽灯正常工作的时间：
t′===17h。
故答案为：1.02；17。
23．【解答】解：因为Q=I2Rt，
所以通电时间为t===20s；
电热丝工作过程中，电流做的功等于产生的热量，
所以电流做功8800J。
【答案】20；8800J。
24．【解答】解：如图，闭合开关后，磁场的方向是向下的，电流的方向是从b到a，根据左手定则可知，轨道上的金属杆ab将向右移动；此过程中能量的转化电能转化为机械能。
【答案】右；电能转化为机械能。
25．【解答】解：
粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，则R甲＞R乙；
两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，由此得出，当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多，故甲玻璃管液面上升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h乙；
向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流减小，在电阻相同、放出热量相同的情况下，电流越小，根据焦耳定律可知，所用的时间越长，即t2大于t1。
【答案】大于；大于。
26．【解答】解：
物理学家焦耳做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式Q=I2Rt来表示；
图甲中电能表的示数为7624.8kW?h，图乙中电能表的示数为7625.2kW?h；
所以，该电饭锅在这段时间内消耗电能为7625.2kW?h﹣7624.8kW?h=0.4kW?h。
【答案】Q=I2Rt；0.4kW?h。
27．【解答】解：（1）由电路图可知，R2与Rf并联，
根据并联电路电阻规律可知，其总电阻：
R并===≤20Ω，
即R2与Rf并联的最大总电阻为20Ω，
根据串联电路分压特点可知，R并两端的电压最大，
此时电阻R1两端的电压最小，根据P=可知，R1的电功率最小，
根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻：
R总=R1+R并=10Ω+20Ω=30Ω，
则电路中的电流：
I===0.2A，
由欧姆定律得，电阻R1两端的电压：
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V，
则R1的最小电功率：
P1===0.4W，
（2）a、b两端不接电阻时，电阻R1和R2串联，
根据串联电路分压特点可知，==，
又因为U1+U2=U=6V，
联立以上两式可解得：U1=2V，U2=4V，
即：c、d两端的空载电压U空载=U2=4V，
由题意知，a、b两端接不同的电阻Rf时，c、d两端的最小电压：
Ucd=60%U空载=60%×4V=2.4V，
则此时电阻R1两端的最大电压：
U1′=U﹣Ucd=6V﹣2.4V=3.6V，
电路中的最大电流：
I′===0.36A，
则有：I′===0.36A，
解得：Rf=10Ω，即为a、b两端接入的最小电阻；
则Rf的阻值范围应为Rf≥10Ω。
【答案】0.4；Rf≥10Ω。
三．实验探究题（共3小题,每空1分，共20分)
28．【解答】解：（1）要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：
（2）电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，
由欧姆定律，灯的额定电流约为：I===0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时变阻器的电压；U滑=U﹣UL=6V﹣25V=3.5V，由欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑===14Ω＞10Ω，故该组同学选用的滑动变阻器应是B；
（3）经分析，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是灯泡断路。
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示，分析图象可知，灯在额定电压下的电流为0.32A，小灯泡的额定功率为：
P=UI′=2.5V×0.32A=0.8W；因灯的电阻随温度的变化而变化，故通过灯泡的电流与其两端电压不成正比；
（5）实验中要测出电压和电流大小，为得出普遍性的规律，要多次测量，如下所示：
I/A
U/V
【答案】（1）（2）B；（3）灯泡断路；（4）灯的电阻随温度的变化而变化。
29．【解答】解：（1）电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，根据欧姆定律，灯的额定电流约为：
I===0.25A，当灯正常发光，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的电阻为：
R滑===14Ω，故选用“50Ω2A”的变阻器A；
（2）开关闭合前为保护电路，变阻器连入电路中的电阻应最大，遗漏的步骤是：将变阻器的最大电阻连入电路；
（3）改正错误后，闭合开关，电流表和电压表指针都有较小的偏转，说明电路为通路，小灯泡不亮，说明电路中电流过小，灯的实际功率太小，选C；
（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，其读数是1.1V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，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电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.25A，小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
【答案】（1）A；（2）将变阻器的最大电阻连入电路中；（3）C；（4）1.1；左；（5）0.625。
30．【解答】解：
（1）实验中通过观察比较温度计示数变化反映电阻丝产生热量的多少；
（2）①电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关，所以将图甲所示装置接入图乙电路中，实验还需要计时器；
根据控制变量法知，为验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持电阻和通电时间不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化
④如图丙所示，将两段阻值不等的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，是为了控制电流和通电相间相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化；
（3）加热效率等于煤油吸热与电流产生热量的比值，
由Q吸=cm（t2﹣t1）知，需要测量煤油的初温t1、通电一段时间t后煤油的温度t2、煤油的质量；
由焦耳定律可知，电流产生热量Q放=I2Rt，
所以加热煤油时的效率：η==。
【答案】（1）产生热量的多少；
①计时器；②电阻；通电时间；不等；电流和通电相间；
（3）煤油的质量m；η=。
四．解答题(本大题共3小题，第31、32小题7分，第33题6.5分，共20.5分)
31．【解答】解：（1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P=可求“低温”档正常工作时的电阻是：
R1===88Ω；
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，
P高温=P低温+P中温=550W+1100W=1650W，
根据P=UI可得高温档时正常工作的电流：
I===7.5A，
（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：
W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J；
空气吸收的热量：
Q吸=ηW=50%×1.98×106J=0.99×106J；
由Q吸=cm△t可得，房间的空气温度升高：
△t===15℃。
【答案】（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
32．【解答】解：
（1）由图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可得，电源电压：U=IR1=0.3A×20Ω=6V；
（2）由图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，R与R1串联，电压表测变阻器两端电压，
由串联电路特点和欧姆定律可得电压表示数：
U1=I′×R=×R，
滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数：
U2=I′×R=×R，
由题知，U1：U2=2：3，即：（×R）：（×R）=2：3，
所以：=，
解得：R=20Ω；
（3）因为R1＞R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大，
电源电压一定，由P=可知，此时电路的总功率最小，
Pmin===0.9W。
【答案】（1）电源电压为6V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（3）当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时整个电路消耗的电功率为最小，最小电功率是0.9W。
33．【解答】解：
（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P=880W，
由P=UI可得总电流：
I===4A；
（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P=可知，当S、S0闭合时，电功率较大，为加热档；当S闭合、S0断开时，电功率较小，为保温档；P保温=44W，由P=可得：
R2===1100Ω；
（3）3000r/kW?h表示电饭锅每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转200r消耗的电能：
W=kW?h=kW?h，
电饭锅此时的实际加热功率：
P实===0.8kW=800W。
【答案】（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4A；（2）电阻R2的阻值是1100Ω；（3）电饭锅此时的实际加热功率是800W。
第 Ⅰ 卷 （选择题）
一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分)
1．（2018?南海区二模）如图是电磁学中很重要的三个实验装置图，以下说正确的是（ ）
A．物理学家法拉第进行甲图实验发现了电流的磁效应
B．乙图实验装置是电动机的原理图
C．丙图中，导体ab受到的磁场力方向与通过它的电流方向无关
D．“K歌”用的话筒利用的是乙图的原理将声音信号变成电流信号
2．（2018?宝安区二模）把两根阻值相同的电热丝串联接入电路，烧开一壶水所用时间为t0，若将这两根电热丝并联接入同一电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热量损失）（ ）
A．t0 B． t0 C．t0 D．2 t0
3．（2018?武汉一模）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是（ ）
A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等
B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：4
4．（2018?海淀区二模）中国科技馆“挑战与未来”展厅有一件展品叫“太阳能热塔式发电系统”，本件展品由集热塔和排列在其周围四面“定日镜”组成，在每面镜子的上方都有一盏750W的照明灯。当观众按动镜子前方的启动按钮时，照明灯会亮起模拟太阳发光，通过转动“定日镜”将模拟的太阳光反射至塔顶的集热器位置，通过收集热能发电，塔内的LED灯会亮起，如图所示。这种发电系统是通过收集太阳能推动热机工作，再由热机图带动发电机工作来发电的。关于“太阳能热塔式发电系统”，下列说法中正确的是（ ）
A．该发电系统中的热机是利用机械能工作的 B．该发电系统中的发电机是利用电能工作的
C．该发电系统中的热机将机械能转化为内能 D．该发电系统中的发电机将机械能转化为电能
5．（2018?临沭县校级模拟）如图，感应式IC饮水机已在我县很多学校使用。广大同学喝上了没有污染、充满活力、符合人体生理需要的水。其简单工作原理如下：IC卡靠近感应区后，利用无线射频的方式对卡内的消费金额进行消费确认并完成扣款操作。同时接通连在小电动机上的开关，小电动机控制出水阀门。与小电动机相连的还有一个温控开关，如果水不开，出水阀门也不能工作。根据以上描述及你学习的有关物理知识判断，以下说法不正确的有（ ）
A．电动机的原理是电生磁 B．与小电动机连接的两个开关是串联的
C．IC卡控制小电动机开关的原理是磁生电 D．通过感应能够扣费说明电磁波能传递信息
6．（2018?临沭县校级模拟）一电阻丝通过1A的电流时，在t时间内放出的热量为Q，如果通过它的电流增加到2A时，在2t时间放出的热量为（ ）
A．2Q B．4Q C．8Q D．16Q
7．（2017秋?定陶县期末）关于电热的利用，下列说法中正确的是（ ）
A．电热对我们来说总是有用的 B．电热对我们来说总是没用的
C．电饭煲是利用电流的热效应制成的 D．电冰箱工作时没有产生电热
8．（2016秋?定州市期末）最早发现通电导体产生的热量与电流、电阻、通电时间关系的物理学家是（ ）
A．欧姆 B．瓦特 C．安培 D．焦耳
9．（2018?绍兴）下列有关家庭电路的说法正确的是（ ）
A．家庭电路中的插座应与用电器串联 B．家庭电路的电压对于人体是安全的
C．测电笔可以辨别零线与地线 D．电能表用来测量用户消耗的电能
10．（2018?玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
11．（2018?无锡）图甲是模拟调光灯。电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）
A．闭合开关，移动P能连续调光
B．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W
C．在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全
D．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W
12．（2017?包头）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3：5，则L1、L2的额定功率之比是（ ）
A．2：3 B．3：2 C．5：3 D．3：5
13．（2017?北京）小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。则下列四个选项中，判断正确的是（ ）
A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高
B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低
C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多
14．（2016?鞍山）如图所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是（ ）
A．电熨斗 B．洗衣机 C．电水壶 D．电烙铁
15．（2017?永春县校级自主招生）额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的哪一个（ ）
A． B． C． D．
16．（2018?焦作一模）下列家用电器中，功率最接近1KW的是（ ）
A．台灯 B．液晶电视 C．笔记本电脑 D．空调
17．（2018?高青县一模）额定电压为U、额定功率为40W的两盏电灯，串联后接在电压为U的电源上，则两灯的总功率是（ ）
A．10W B．20W C．40W D．80W
18．（2018?北碚区模拟）如图甲所示电路中灯泡的额定电压为8V．闭合开关后，变阻器滑片由A端移动到B端，这一过程中电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙所示，当滑片在变阻器B端时，灯泡正常发光，则下列选项中正确的是（ ）
A．电源电压为8 V
B．小灯泡的额定功率为3 W
C．当滑动变阻器滑片滑到中点时，小灯泡的实际功率为1.8 W
D．滑动变阻器的最大阻值为12Ω
19．（2018?德州二模）把标有“12V，12W”的小灯泡L1和标有“12V，6W”的小灯泡L2串联后接在电源电压12V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（ ）
A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮
C．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 D．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮
20．（2018?新洲区校级模拟）如图所示，电源电压U不变，滑动变阻器R标有“30Ω2A”字样，只闭合开关S1．滑动变阻器的滑片P接在中点时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表的示数U2=4V；同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表的示数为U3，电流表的示数为I3．已知I1：I3=4：3，U1：U3=2：1，则下列计算结果正确的是（ ）
A．电源电压 U=8 V B．定值电阻 R1=10Ω
C．滑动变阻器的最大功率为 2.4 W
D．电路的最大总功率与最小总小功率之比为 9：2
第 Ⅱ 卷（非选择题）
填空题(本大题共7小题，每空1.5分，共19.5分)
21．（2018?黔南州）1840年，英国物理学家 最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系：从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时是将电能转化为 能。
22．（2018?云南）LED灯具有节能、环保的特点，一个“220V 8.5W”的LED灯与一个“220V 60W”的白炽灯亮度相当。若一个“220V 8.5W”的LED灯每天正常工作4小时，30天消耗的电能是 度，这些电能可供“220V 60W”的白炽灯正常工作 小时。
23．（2018?哈尔滨）通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生8800J的热量需要通电 s，这段时间电流做的功是 。
24．（2018?恩施州）如图，闭合开关后，轨道上的金属杆ab将向 移动（选填“左”或“右”）通电后金属杆运动起来，此过程中能量的转化是 。
25．（2017?湖州）如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙．闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲 （选填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙．断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2 （选填“大于”或“小于”）t1。
26．（2016?聊城）英国物理学家焦耳用近40年的时间做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式 来表示。某家庭单独使用电饭锅，用时15min，电能表的示数由图甲示数变成图乙示数，则该电饭锅在这段时间内消耗电能约为 。
27．（2017?绵阳）如图所示，A、B两端间电压U=6V，且保持不变，R1=10Ω，R2=20Ω．a、b两端接不同的电阻Rf时，R1的电功率不同，其最小值为 W；a、b两端不接电阻时，c、d两端的电压称为空载电压，若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%，Rf的阻值范围应为 。
三．实验探究题（共3小题,每空1分，共20分)
28．（2018?通辽）某小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，变阻器A的规格为“10Ω 1A“，B的规格为“50Ω 2A”。
（1）用笔画线代导线，将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。
（2）该组同学选用的滑动变阻器应是 （选填“A”或”B“）。
（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 。
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示，分析图象可知，小灯泡的额定功率为
W；小组同学分析图象后发现：通过灯泡的电流与其两端电压不成正比。形成这一现象的原因是 。
（5）他们想继续探究“电流与电压的关系”，请你帮他们设计一个实验电路，将电路图画在图丙的虚线框中。
29．（2018?扬州）某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率，电源电压为6V，小灯泡标有“2.5V”字样（灯丝电阻约为10Ω），有以下两种规格的滑动变阻器可选用：A．“50Ω2A”B．“10Ω1A”。
（1）应选用滑动变阻器 （A/B）。
（2）连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤，立即断开开关。遗漏的步骤是 。
（3）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，电流表和电压表指针都有较小的偏转，则小灯泡不亮的原因是 。
A．小灯泡烧坏 B．小灯泡短路
C．小灯泡的实际功率太小
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（左/右）。
（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示
数为0.25A，小灯泡的额定功率是 W。
30．（2018?大荔县三模）在“探究影响电流热效应的因素”的活动中，同学们根据对电暖器的观察猜想到电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关。下面是同学们为验证猜测而进行的探究，请你帮他们完成相关的内容。
（1）设计：如图甲所示，将一段电阻丝浸没在一定质量的煤油中，通电时，煤油的温度会升高。因此，液体温度的变化可以反映电流通过导体时 ；
（2）实验：①将图甲所示装置接入图乙电路中，实验还需要的器材是 ；闭合开关观测在一定时间内液体温度的变化。②为了验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持 和 不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化；③保持通过电阻的电流不变，改变通电时间，观测液体温度的变化；④如图（丙）所示，将两段阻值 （相等/不等）的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，是为了控制 相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化。
（3）反思：学习了能量转化装置的效率后，复习时小明对实验进行了深度思考：如何测量图甲装置加热煤油时的效率呢？经过思考得出，需要测量和了解的物理量有煤油的初温t1、 、通电一段时间t后煤油的温度t2、电阻丝的阻值R及通过的电流I、煤油的比热容c，所测的效率的表达式为 。
四．解答题(本大题共3小题，第31、32小题7分，第33题6.5分，共20.5分)
31．（2018?滨州）图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
××牌电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温档
550W
中温档
1100W
高温档
频率
50Hz
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
32．（2018?聊城）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为U1，保持滑动变阻器滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，电压表的示数为U2，且U1：U2=2：3，求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关S1、S2的开闭状态，滑
动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电功率是多少？
33．（2018?广安）电饭锅是家中常用的用电器，下表是小字家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）
（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“220V 10（20A）；3000r/kW?h”的电能表5min内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
加热
880W
保温
44W
参考答案
第 Ⅰ 卷 （选择题）
一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分)
1．【解答】解：A、物理学家奥斯特进行甲图实验发现了电流的磁效应，该选项说法不正确；
B、乙图描述的是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是发电机的原理图，该选项说法不正确；
C、丙图描述的是闭合电路的导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向都有关系，该选项说法不正确；
D、K歌用的话筒工作原理是电磁感应，把声音的因此线圈的振动转化成强弱变化的电流，该选项说法正确。
【答案】D。
2．【解答】解：
两根阻值相同的电热丝串联后的总电阻为2R，两根阻值相同的电热丝并联后的总电阻为0.5R，烧开同一壶水所需要的热量是相等的；
则：
Q=W==t，
解得：t=t0，故C正确。
【答案】C。
3．【解答】解：
A、甲实验两电阻丝阻值不同，两电阻串联后，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻是左侧电阻的2倍，产生的热量也是左侧的2倍，故左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2，故B正确；
C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，左侧的电流是右侧电流的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量是右侧电阻产生热量的4倍，即左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：1，故D错误；
【答案】B。
4．【解答】解：AC、热机在工作时，内能转化为机械能；故AC错误；
BD、发电机的原理是电磁感应现象，其能量转化形式是机械能转化为电能，故B错误，D正确。
【答案】D。
5．【解答】解：
A、电动机是根据通电导体在磁场中受力运动的原理来工作的，故A错误；
B、有一个开关能控制小电动机，则这个开关与电动机串联；与小电动机相连的还有一个温控开关，如果水不开，出水阀门也不能工作，说明这个开关与另外一个开关是串联的，只有全部闭合时，出水阀才能出水，故B正确；
C、小电动机中有线圈，刷卡时，线圈会切割磁感线，产生感应电流，故IC卡控制小电动机开关的原理是磁生电，故C正确；
D、IC卡靠近感应区后，利用无线射频的方式对卡内的消费金额进行消费确认并完成扣款操作，无线射频发出的是电磁波，电磁波能传递信息，故D正确。
【答案】A。
6．【解答】解：一电阻丝通过1A的电流时，在t时间内放出的热量为Q=I2Rt，
同一电阻丝的电阻值是不变的，I′=2A=2I，t′=2t，
通过它的电流增加到2A时，在2t时间放出的热量：
Q′=I′2Rt′=（2I）2R×2t=8I2Rt=8Q。
【答案】C。
7．【解答】解：AB、电热对我们来说有时是有用的，有时是有害的，如各种电热器是利用电热来工作的，而电视机等工作时产生的热量就是我们不需要的，故AB错误；
C、电饭煲工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应制成的，故C正确；
D、电冰箱工作时主要是压缩机将电能转化为机械能，但也会产生少量的电热，故D错误。
【答案】C。
8．【解答】解：A．欧姆发现了电流与电压、电阻的关系，得出了欧姆定律，故A不符合题意；B．瓦特最早发明了蒸汽机，故B不符合题意；C．安培发现了安培定则，用于判断通电螺线管的极性，故C不符合题意；D．焦耳揭示了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律，故D符合题意。
【答案】D。
9．【解答】解：A、家庭电路中用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联连接的，故A错误；B、对人体的安全电压是不高于36V，家庭电路的电压是220V，所以家庭电路的电压对于人体是不安全的；故B错误；C、零线、地线和大地间的电压都是0V，用测电笔分别接触零线与地线时，氖管都不发光，所以测电笔不能辨别零线与地线，但测电笔可以辨别火线和零线，故C错误；D、电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能，并且根据电能的多少来收取电费，故D正确。
【答案】D。
10．【解答】解：
（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，
由I=可得，灯泡正常发光时的电阻：RL===20Ω；
当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，
若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：
P最小===2.5W；
由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，
所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；
（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，
根据I=可得，此时滑动变阻器两端的电压：
U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V，
因串联电路中总电压等于各电压之和，
所以，此时灯泡两端的电压：
UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V，
灯泡的实际功率：
PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W；故B正确，C错误；
（3）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：
WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J，故D错误。
【答案】B。
11．【解答】解：
A．当铅笔芯电阻全部接入电路中时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，其各处的电流相等，
所以，由I=可知，电源的电压：
U=UL+ILRP，即4.0V=UL+IL×30Ω，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL=0.4V，通过灯泡的电流IL=0.12A时符合，此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”，
所以，闭合开关，移动P能连续调光，故A正确；
B．因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，
所以，P滑到距A点10cm处，接入电路中的电阻：
RP′=×10cm=20Ω，
则电源的电压：
U=UL′+IL′RP′，即4.0V=UL′+IL′×20Ω，
由图象可知，灯泡两端的电压UL′=0.8V，通过灯泡的电流IL′=0.16A时符合，
此时小灯泡的实际功率：
PL=UL′IL′=0.8V×0.16A=0.128W，故B错误；
C．P滑到距A点2.5cm处，接入电路中的电阻：
RP″=×2.5cm=5Ω，
则电源的电压：
U=UL″+IL″RP″，即4.0V=UL″+IL″×5Ω，
由图象可知，灯泡两端的电压UL″=2.5V，通过灯泡的电流IL′=0.3A时符合，此时灯泡正常发光，
所以，在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全，故C正确；
D．小灯泡“刚亮”时的实际功率：
PL′=ULIL=0.4V×0.12A=0.048W，
小灯泡正常发光时的实际功率：
PL″=UL″IL″=2.5V×0.3A=0.75W，
所以，小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W，故D正确。
【答案】B。
12．【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路；如果甲为电流表，则L2被短路、不能工作；
所以，甲、乙均为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测L2两端电压，电压表乙测电源电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两灯泡两端的电压之比：
===，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2都能正常发光，
所以，由P=UI可得，两灯泡的额定功率之比：
===。
【答案】A。
13．【解答】解：
AB、这三个用电器正常工作时的电压等于额定电压，由于电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同，
所以这三个用电器正常工作时的电压一样大，故AB错误；
C、由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是：电烤箱、电饭锅、电视机；
而单价是一定的，所以它们消耗电能的关系为：W电烤箱＞W电饭锅＞W电视机，
根据P=可知，这三个用电器的电功率：
P电烤箱＞P电饭锅＞P电视机，
由P=UI得，通过这三个用电器的电流：
I电烤箱＞I电饭锅＞I电视机，故C正确；
D、虽然P电烤箱＞P电饭锅，由于不知道一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间，
所以，根据W=Pt无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能，所以无法比较电费的多少，故D错误。
【答案】C。
14．【解答】解：
A、电熨斗工作过程中，将电能转化为内能。此选项不符合题意；
B、洗衣机工作过程中，将电能转化为机械能。此选项符合题意；
C、电水壶工作过程中，将电能转化为内能。此选项不符合题意；
D、电烙铁工作过程中，将电能转化为内能。此选项不符合题意。
【答案】B。
15．【解答】解：根据P=可得，两灯泡的电阻分别为：
RA===121Ω，RB===302.5Ω。
所以，RB＞RA。
A、图中灯泡A和灯泡B串联，然后接到220V的电源上，根据串联电路的分压特点可知，灯泡B两端的电压大于110V，所以都不能正常工作，故A不符合题意；
B、图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡A与可变电阻R并联后和灯泡B的电阻相等；但并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以灯泡A与可变电阻R并联后的电阻小于灯泡B的电阻，此电路中灯泡A和灯泡B也不能正常工作，故B不符合题意；
C、图中灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡B与可变电阻R并联后和灯泡A的电阻相等；并联电路中，电阻越并越小，小于任何一个分电阻，所以灯泡B与可变电阻R并联后的电阻可以等于灯泡A的电阻，可以使灯泡A和灯泡B正常工作，则C图的总电阻为R总=2RA=2×121Ω=242Ω；
D、图中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，要使灯泡正常工作，必须满足灯泡A与灯泡B并联后和可变电阻R的阻值相等，通过调节变阻器的阻值可以做到，即两灯泡可以正常工作；由公式=+得灯泡B和灯泡A并联后的电阻R≈86.4Ω，则D图的总电阻为R总=2R=2×86.4Ω=172.8Ω；
电源电压一定，根据公式P=可知，电路总电阻越大，消耗的总功率就越小，比较可知，C图的总电阻大，消耗的总功率最小。
【答案】C。
16．【解答】解：1KW=1000W
A、台灯的电功率在10～60W左右，所以A不符合实际。
B、25吋液晶电视它的电功率在100～125W左右，所以B不符合实际。
C、笔记本的电功率在100～125W左右，所以C不符合实际。
D、空调的电功率在1000～1500W左右，所以D符合实际。
【答案】D。
17．【解答】解：设每盏灯泡的电阻为R，则灯泡的额定功率：
PL==40W，
两盏电灯的规格相同，电阻相等，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴串联后接在电压为U的电源上时，两灯的总功率：
P=====20W。
【答案】B。
18．【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片在变阻器B端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路中的电流最大，电压表示数为0，
此时灯泡正常发光，所以电源的电压U=UL=8V，故A正确；
由图乙可知，电路中的电流IL=0.5A，
则灯泡的额定功率：PL=ULIL=8V×0.5A=4W，故B错误；
（2）当滑片在变阻器A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电压表的示数最大，
由图乙可知，电压表的示数U滑=6V，电流表的示数I滑=0.3A，
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：
R滑===20Ω，故D错误；
（3）由图象可知，当电压表的示数U滑′=4V，电流表的示数I=0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′===10Ω=R滑，即滑动变阻器滑片在中点，
由串联电路特点知，此时灯泡两端的电压：
UL′=U﹣U滑′=8V﹣4V=4V，
所以此时灯泡的实际功率：
PL′=UL′I=4V×0.4A=1.6W，故C错误。
【答案】A。
19．【解答】解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，额定功率不同，
由P=的变形式R=可知，L2的额定功率较小，其电阻较大，即R2＞R1，
两灯泡串联后接在电源电压为12V的电路中时，
因串联电路中各处的电流相等，由P=I2R可知，L2的实际功率较大，所以灯 L2较亮。
【答案】C。
20．【解答】解：只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P接在中点时，等效电路图如图1所示；
只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，等效电路图如图2所示；
同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，等效电路图如图3所示。
（1）图1和图3中，I1：I3=4：3，U1：U3=2：1，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=可得：
==×=×=，
整理可得：R2=2R1，
因电源的电压不变时，电路中的电流与总电阻成反比，
所以，===，
解得：R1=5Ω，R2=2R1=2×5Ω=10Ω，故B错误；
（2）图2中，电路中的电流：
I2===A，
则电源的电压：
U=I2（R+R1+R2）=A×（30Ω+5Ω+10Ω）=12V，故A错误；
（3）由题干电路图可知，开关S1、S2闭合时R与R2串联，开关S1闭合、S2断开时R与R1、R2串联，
两种情况下可看做定值电阻R定和滑动变阻器R串联，则电路中的电流：
I=，
滑动变阻器消耗的电功率：
PR=I2R=（）2R====，
所以，当R=R定=R2时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则
PR====3.6W，故C错误；
（4）同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片P接在最右端时，电路为R2的简单电路，电路的总功率最大，
此时电路中的电流：
I大===1.2A；
只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，R的最大阻值和R1、R2串联，电路的总功率最小，
此时电路中的电流I小=I2=A，
由P=UI可得，电路的最大总功率与最小总功率之比：
P大：P小=UI大：UI小=I大：I小=1.2A：A=9：2，故D正确。
【答案】D。
第 Ⅱ 卷（非选择题）
填空题(本大题共7小题，每空1.5分，共19.5分)
21．【解答】解：
（1）1840年，英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系，得出了焦耳定律；
（2）从能量转化的角度看，电热器的电热丝工作时，消耗的电能转化为内能。
故答案为：焦耳；内。
22．【解答】解：
由P=可得，该LED灯30天消耗的电能：
W=Pt=8.5×10﹣3kW×30×4h=1.02kW?h；
这些电能可供“220V 60W”的白炽灯正常工作的时间：
t′===17h。
故答案为：1.02；17。
23．【解答】解：因为Q=I2Rt，
所以通电时间为t===20s；
电热丝工作过程中，电流做的功等于产生的热量，
所以电流做功8800J。
【答案】20；8800J。
24．【解答】解：如图，闭合开关后，磁场的方向是向下的，电流的方向是从b到a，根据左手定则可知，轨道上的金属杆ab将向右移动；此过程中能量的转化电能转化为机械能。
【答案】右；电能转化为机械能。
25．【解答】解：
粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，则R甲＞R乙；
两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，由此得出，当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多，故甲玻璃管液面上升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h乙；
向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流减小，在电阻相同、放出热量相同的情况下，电流越小，根据焦耳定律可知，所用的时间越长，即t2大于t1。
【答案】大于；大于。
26．【解答】解：
物理学家焦耳做了大量实验，研究电流产生的热量，提出了焦耳定律，焦耳定律可用公式Q=I2Rt来表示；
图甲中电能表的示数为7624.8kW?h，图乙中电能表的示数为7625.2kW?h；
所以，该电饭锅在这段时间内消耗电能为7625.2kW?h﹣7624.8kW?h=0.4kW?h。
【答案】Q=I2Rt；0.4kW?h。
27．【解答】解：（1）由电路图可知，R2与Rf并联，
根据并联电路电阻规律可知，其总电阻：
R并===≤20Ω，
即R2与Rf并联的最大总电阻为20Ω，
根据串联电路分压特点可知，R并两端的电压最大，
此时电阻R1两端的电压最小，根据P=可知，R1的电功率最小，
根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻：
R总=R1+R并=10Ω+20Ω=30Ω，
则电路中的电流：
I===0.2A，
由欧姆定律得，电阻R1两端的电压：
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V，
则R1的最小电功率：
P1===0.4W，
（2）a、b两端不接电阻时，电阻R1和R2串联，
根据串联电路分压特点可知，==，
又因为U1+U2=U=6V，
联立以上两式可解得：U1=2V，U2=4V，
即：c、d两端的空载电压U空载=U2=4V，
由题意知，a、b两端接不同的电阻Rf时，c、d两端的最小电压：
Ucd=60%U空载=60%×4V=2.4V，
则此时电阻R1两端的最大电压：
U1′=U﹣Ucd=6V﹣2.4V=3.6V，
电路中的最大电流：
I′===0.36A，
则有：I′===0.36A，
解得：Rf=10Ω，即为a、b两端接入的最小电阻；
则Rf的阻值范围应为Rf≥10Ω。
【答案】0.4；Rf≥10Ω。
三．实验探究题（共3小题,每空1分，共20分)
28．【解答】解：（1）要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：
（2）电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，
由欧姆定律，灯的额定电流约为：I===0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时变阻器的电压；U滑=U﹣UL=6V﹣25V=3.5V，由欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：
R滑===14Ω＞10Ω，故该组同学选用的滑动变阻器应是B；
（3）经分析，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是灯泡断路。
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示，分析图象可知，灯在额定电压下的电流为0.32A，小灯泡的额定功率为：
P=UI′=2.5V×0.32A=0.8W；因灯的电阻随温度的变化而变化，故通过灯泡的电流与其两端电压不成正比；
（5）实验中要测出电压和电流大小，为得出普遍性的规律，要多次测量，如下所示：
I/A
U/V
【答案】（1）（2）B；（3）灯泡断路；（4）灯的电阻随温度的变化而变化。
29．【解答】解：（1）电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，根据欧姆定律，灯的额定电流约为：
I===0.25A，当灯正常发光，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的电阻为：
R滑===14Ω，故选用“50Ω2A”的变阻器A；
（2）开关闭合前为保护电路，变阻器连入电路中的电阻应最大，遗漏的步骤是：将变阻器的最大电阻连入电路；
（3）改正错误后，闭合开关，电流表和电压表指针都有较小的偏转，说明电路为通路，小灯泡不亮，说明电路中电流过小，灯的实际功率太小，选C；
（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，其读数是1.1V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，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电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.25A，小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
【答案】（1）A；（2）将变阻器的最大电阻连入电路中；（3）C；（4）1.1；左；（5）0.625。
30．【解答】解：
（1）实验中通过观察比较温度计示数变化反映电阻丝产生热量的多少；
（2）①电流通过电热器产生的热量可能与电流的大小、导体的电阻及通电时间有关，所以将图甲所示装置接入图乙电路中，实验还需要计时器；
根据控制变量法知，为验证电流通过电阻产生的热量与电流的关系，应保持电阻和通电时间不变，调节滑动变阻器，改变通过电阻的电流，观察温度计示数的变化
④如图丙所示，将两段阻值不等的电阻丝分别装在两个相同装置中，将它们串联接入电路乙中，是为了控制电流和通电相间相等，通电一段时间，观测两个装置中液体温度的变化；
（3）加热效率等于煤油吸热与电流产生热量的比值，
由Q吸=cm（t2﹣t1）知，需要测量煤油的初温t1、通电一段时间t后煤油的温度t2、煤油的质量；
由焦耳定律可知，电流产生热量Q放=I2Rt，
所以加热煤油时的效率：η==。
【答案】（1）产生热量的多少；
①计时器；②电阻；通电时间；不等；电流和通电相间；
（3）煤油的质量m；η=。
四．解答题(本大题共3小题，第31、32小题7分，第33题6.5分，共20.5分)
31．【解答】解：（1））闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，由P=可求“低温”档正常工作时的电阻是：
R1===88Ω；
（2）闭合S1为“低温”档，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”档，高温档为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，
P高温=P低温+P中温=550W+1100W=1650W，
根据P=UI可得高温档时正常工作的电流：
I===7.5A，
（3）电暖器的“高温”档正常工作20分钟，放出的热量：
W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J；
空气吸收的热量：
Q吸=ηW=50%×1.98×106J=0.99×106J；
由Q吸=cm△t可得，房间的空气温度升高：
△t===15℃。
【答案】（1）“低温”档正常工作时的电阻是88Ω；（2）“高温”档正常工作时的总电流是7.5A；（3）可使此房间的空气温度升高15℃。
32．【解答】解：
（1）由图知，滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电路中只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可得，电源电压：U=IR1=0.3A×20Ω=6V；
（2）由图知，当滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，R与R1串联，电压表测变阻器两端电压，
由串联电路特点和欧姆定律可得电压表示数：
U1=I′×R=×R，
滑片P位置不变，开关S2闭合S1断开时，R与R2串联，电压表仍测变阻器两端电压，电压表示数：
U2=I′×R=×R，
由题知，U1：U2=2：3，即：（×R）：（×R）=2：3，
所以：=，
解得：R=20Ω；
（3）因为R1＞R2，根据串联和并联电路电阻的特点可知，当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时电路的总电阻最大，
电源电压一定，由P=可知，此时电路的总功率最小，
Pmin===0.9W。
【答案】（1）电源电压为6V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（3）当S1闭合、S2断开，且滑片在左端时整个电路消耗的电功率为最小，最小电功率是0.9W。
33．【解答】解：
（1）由题知，电饭锅正常工作时，在加热状态下功率P=880W，
由P=UI可得总电流：
I===4A；
（2）当S、S0闭合时，R1和R2并联，电路总电阻较小；当S闭合、S0断开时，电路中只有R2，电路总电阻较大；由P=可知，当S、S0闭合时，电功率较大，为加热档；当S闭合、S0断开时，电功率较小，为保温档；P保温=44W，由P=可得：
R2===1100Ω；
（3）3000r/kW?h表示电饭锅每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转200r消耗的电能：
W=kW?h=kW?h，
电饭锅此时的实际加热功率：
P实===0.8kW=800W。
【答案】（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是4A；（2）电阻R2的阻值是1100Ω；（3）电饭锅此时的实际加热功率是800W。