(共42张PPT)
阶段检测9
电功、电功率、能量转化与守恒
一、选择题(每题2分，共30分)
1．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是(
)
A．①②③④ B．②③④①
C．②①③④ D．①③④②
C
2．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析正确的是(
)
A．玻璃管口冒出“白气”是汽化形成的水蒸气
B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能
D
3．(2018·福建)新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是(
)
A．增大导线的电阻
B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压
D．减小导线发热的功率
D
A
?5．在一次电学实验探究中，小明将“2.5V 0.5W”和“2.5V 0.75W”的两盏灯串联接在电压为2.5V的电路中，如图所示。闭合开关，小明观察到两盏灯都比正常发光时暗，这是因为每盏灯的(
)
A．额定电压都减小了
B．额定功率都减小了
C．额定电压都小于它们的实际电压
D．实际功率都小于它们的额定功率
D
6．(2020·常德)如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零。若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是(
)
A．变阻器R短路 B．变阻器R断路
C．灯L短路
D．灯L断路
D
7．(2020·宿迁)如图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝
密封在两只完全相同的烧瓶
内，且R1＞R2，瓶内装入等
质量的煤油。下列说法错误
的是(
)
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
D
8．(2019·重庆)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是(
)
A．开关旋至“1”挡，开启化霜功能
B．开启防雾功能，
电路总电阻为5Ω
C．化霜与防雾电路的总
功率之差为15W
D．从防雾到除露，电路
总电流变化1A
C
9．在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减小0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为(
)
A．1.2W
B．1.0W
C．2.2W D．5.0W
C
10．有一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗，其电路原理图如图所示，R1、R2为电热丝，其中R2＝300Ω。电熨斗处于低温挡时，正常工作的功率为1100W。若将该款电熨斗进行改造使其正常工作时高温挡的功率为1000W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，则下列做法中合理的是(
)
A．减小R1的阻值
B．增大R1的阻值
C．减小R2的阻值
D．增大R2的阻值
B
11．(2020·南通)图甲为天然气泄漏检测电路原理图，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏传感器两端电压UQ随天然气浓度C变化的关系如图乙。则下列描述R0的功率P0，电路的总功率P随
天然气浓度C变化的关系图
线中，可能正确的是(
)
C
★12.如图，电源电压恒定，忽略温度对灯丝的影响。当在a、b间接入“6V
9W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L1恰能正常发光；断开开关，在a、b间更换一个“8V 16W”的灯L2后，再闭合开关。下列说法正确的是(
)
A．电阻R的功率变小
B．电阻R两端电压变大
C．灯泡L2可能被烧坏
D．灯泡L1、L2亮度相同
D
12．D 【解析】在纯电阻电路中，两灯泡电阻相等，所以两电路中电流不变，电阻R功率不变，R两端电压不变，由题意知灯泡L1两端电压为6V，则灯泡L2两端电压也为6V，小于额定电压8V，灯泡L2不会被烧坏。灯泡L1、L2实际功率相同，所以亮度相同。
13．(2020·眉山)如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I－U图像。下列说法中正确的是(
)
A．只闭合开关S1时，L的电阻为10Ω
B．再闭合开关S2后，电路总功率为1.2W
C．再闭合开关S2后，电流表示数增加0.5A
D．再闭合开关S2后，
在1min内电阻R产生的
热量是24J
D
14．(2019·包头)如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A。
下列说法正确的是(
)
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C．调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V
D．电路的最小功率与最大功率之比为3∶16
D
★15.(2019·荆门)在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有(
)
?
①定值电阻R2＝4Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A．①②③
B．②③④
C．①②④
D．①③④
C
二、填空题(每空1.5分，共39分)
16．如图是我国西部某地区风力发电的外景。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。若此地平均风速为15m/s，1台这样的风车10min获得的风能是____________J；若某时间内风速
为12m/s，一台风车工作1h所产生
的电能供18只“220V－100W”灯泡
正常工作8h，则这台风车发电效率
为____。
平均风速(m/s)
5
10
15
20
25
30
1s内获得的能量(×104J)
4
8
12
16
20
24
7.2×107
15%
17.某家庭照明灯的一种按键开关上有一个指示灯(图甲)，它与照明灯连接的电路如图乙所示。在实际使用中发现：当开关S闭合时，只有照明灯发光；开关S断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光(便于夜间显示开关的位置)。则图中____灯是照明灯；要满足上述要求，甲灯的电阻_______(填“远大于”或“远小于”)乙灯的电阻。
甲
远小于
18．重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备。如图所示，已知沙袋重力为200N，用滑轮系统将它提升到2m高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是____J，利用滑轮系统的目的是___________________。已知重力灯功率为0.5W，重力势能转化为电能效率为50%，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明
____s。
400
省力或改变力的方向
400
★19.电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上从静止开始运动，获得速度随时间变化的图像如图甲所示，牵引力随时间变化的图像如图乙所示。已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图像可知，8～14s电动自行车受到的摩擦力为____N；匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为____%。
30
75
20．(2020·眉山)如图甲所示，R1＝R2，断开开关S时，电路消耗的总功率为P1，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，电路消耗总功率为P2，则P1∶P2＝_____；将图甲所示电路改变为图乙所示的电路，若R1＝4Ω，电源电压为8V，小灯泡的额定功率为4W，闭合开关灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是____V。
1∶4
4
★21.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为____Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总功率是____W。
10
1.6
22．太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚LED路灯照明。若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧_____kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供一只“24V
60W”的LED灯正常工作30h，那么路灯正常工作时的电流为____A，该太阳能路灯的能量转化率是____%。
(煤的热值
为3.0×107J/kg)
0.9
2.5
24
大
电压
0.625
小于
＜
★24.通过甲、乙两个电阻的电流I随其两端电压U变化的情况如图所示。由图可知，电阻值比较大的是____。把它们并联在电路中，当甲消耗的电功率为0.4W时，乙消耗的电功率为______W。
乙
0.16
★25.如图甲所示，电源电压一定，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。已知定值电阻R0＝20Ω，则电源电压U＝____V，图乙中坐标值I1＝____A。当电流表示数I＝0.4A时，R0与R消耗的电功率之比为____。
12
0.2
2∶1
25．12 0.2 2∶1 【解析】由图乙知，电流最大为0.6A，由题意知，此时变阻器的阻值为零，则U＝U0＝IR0＝0.6A×20Ω＝12V；由图乙知，I1对应的变阻器阻值为40Ω，则此时电路中的电流：
I1＝U/(R0＋R滑)＝12V/(20Ω＋40Ω)＝0.2A；
当I2＝0.4A时，
电路中的总电阻R总＝U/I2＝12V/0.4A＝30Ω，
则R′滑＝30Ω－20Ω＝10Ω；
由P＝UI＝I2R可知，
P0∶P＝I2R0/I2R′滑＝R0/R′滑＝20Ω/10Ω＝2∶1。
三、实验探究题(除注明外，每空2分，共20分)
26．(2020·深圳)学习电学知识后，小明做了一系列相关实验来巩固学习成果。
(1)“探究并联电路的电流规律”的实验
①连接如图甲所示电路时，还剩一根导线没连接，请你用笔画线代替导线，
将电路实物图补充完整，
要求电流表测L1的电流；
【答案】如图
②小明分别测量图乙中A、B、C三点的电流，数据如下：
图丙是电流表在C点时的示
数，则IC为______A；
③(2分)接下来他选用规格
______(填“相同”或“不同”)
的小灯泡，再次测量各点电
流，这样操作的目的是__
_________________________。
?
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
灯泡L1、L2并联
0.2
0.3
?
0.48
不同
避免偶然性，寻找普遍规律
(2)“测小灯泡额定功率”的实验
小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，却发现电流表损坏了，他又找来一个滑动变阻器R1(最大阻值为R1)，设计了如图丁所示的电路，连接电路进行实验。
①小明移动滑片P0到b0端，闭合开关S，接下来操作步骤的合理顺序是______(用字母表示)。
A．移动滑片P到a端；B.保持滑片P0位置不动；C.调节滑片P0使电压表的示数为U额；D.移动滑片P到b端，记录此时电压表的示数为U。
②小灯泡的额定功率P额＝____________(请用题中符号U额、U、R1表示)。
ACBD
★27.小明用如图甲所示的电路，探究电源暗箱(图中虚线框所示)中电阻R0的阻值。
?
?
?
?
(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于_____(填“a”或“b”)端。
(2)当电压表的示数为15V的时候，电流表的示数为2.5A，则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R＝____Ω，其消耗的功率P＝______W。
b
37.5
6
(3)根据实验所测的几组数据，小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中的阻值R的变化图线，由图乙可知：当滑动变阻器消耗的功率P最大时，电路中电流为____A，此时滑动变阻器的电阻R_
_
____(填“＜”“＝”或“＞”)电源暗箱中的电阻R0。
2
＝
四、解答题(28题5分，29题6分，共11分)
28．(2018·黄冈)洗碗机是自动清洗筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为：首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，设水箱中水的初温为20℃，加热时产生的热量全部被水吸收。
(1)图甲为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，______________________的功能。
(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的P－t图像。求发热电阻的阻值。(不计水的电阻)
(3)某家庭每天洗碗2次，
若人工洗碗一次
用水20kg，则改
用该洗碗机洗碗，
该家庭一年
(按300天)可节水
多少千克？
自动停止加热阶段检测9 电功、电功率、能量转化与守恒
一、选择题(每题2分，共30分)
1．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是( )
第1题图
A．①②③④ B．②③④① C．②①③④ D．①③④②
2．实验装置如图所示，加热试管使水沸腾。对观察到的现象分析正确的是( )
A．玻璃管口冒出“白气”是汽化形成的水蒸气
B．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能
C．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的
D．小叶轮转动，水的内能转化为叶轮的机械能
3．(2018·福建)新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是( )
A．增大导线的电阻 B．减小通过导线的电流
C．增大导线的电压 D．减小导线发热的功率
4．如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出鸡蛋刚离开手时的动能最接近于(质量为m、速度为v的物体所具有的动能的计算公式：Ek＝mv2；质量为m的物体在高度h处的重力势能的计算公式：Ep＝mgh)( )
A．0.3J B．3J C．30J D．300J
5．在一次电学实验探究中，小明将“2.5V 0.5W”和“2.5V 0.75W”的两盏灯串联接在电压为2.5V的电路中，如图所示。闭合开关，小明观察到两盏灯都比正常发光时暗，这是因为每盏灯的( )
A．额定电压都减小了
B．额定功率都减小了
C．额定电压都小于它们的实际电压
D．实际功率都小于它们的额定功率
6．(2020·常德)如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零。若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是( )
A．变阻器R短路 B．变阻器R断路
C．灯L短路
D．灯L断路
7．(2020·宿迁)如图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油。下列说法错误的是( )
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
第7题图
第8题图
第9题图
8．(2019·重庆)具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。下列说法正确的是
( )
A.开关旋至“1”挡，开启化霜功能
B．开启防雾功能，电路总电阻为5Ω
C.化霜与防雾电路的总功率之差为15W D．从防雾到除露，电路总电流变化1A
9．在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减小0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为( )
A．1.2W B．1.0W C．2.2W D．5.0W
10．有一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗，其电路原理图如图所示，R1、R2为电热丝，其中R2＝300Ω。电熨斗处于低温挡时，正常工作的功率为1100W。若将该款电熨斗进行改造使其正常工作时高温挡的功率为1000W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，则下列做法中合理的是( )
A．减小R1的阻值 B．增大R1的阻值
C．减小R2的阻值 D．增大R2的阻值
11．(2020·南通)图甲为天然气泄漏检测电路原理图，电源电压恒定，R0为定值电阻，气敏传感器两端电压UQ随天然气浓度C变化的关系如图乙。则下列描述R0的功率P0，电路的总功率P随天然气浓度C变化的关系图线中，可能正确的是( )
★12.如图，电源电压恒定，忽略温度对灯丝的影响。当在a、b间接入“6V
9W”的灯泡L1时，闭合开关，灯L1恰能正常发光；断开开关，在a、b间更换一个“8V 16W”的灯L2后，再闭合开关。下列说法正确的是( )
A．电阻R的功率变小 B．电阻R两端电压变大
C．灯泡L2可能被烧坏 D．灯泡L1、L2亮度相同
13．(2020·眉山)如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I－U图像。下列说法中正确的是( )
A．只闭合开关S1时，L的电阻为10Ω
B．再闭合开关S2后，电路总功率为1.2W
C．再闭合开关S2后，电流表示数增加0.5A
D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量是24J
14．(2019·包头)如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A。
下列说法正确的是( )
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C．调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V
D．电路的最小功率与最大功率之比为3∶16
★15.(2019·荆门)在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有( )
①定值电阻R2＝4Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V ④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
二、填空题(每空1.5分，共39分)
16．如图是我国西部某地区风力发电的外景。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。若此地平均风速为15m/s，1台这样的风车10min获得的风能是____________J；若某时间内风速为12m/s，一台风车工作1h所产生的电能供18只“220V－100W”灯泡正常工作8h，则这台风车发电效率为________。
平均风速(m/s)
5
10
15
20
25
30
1s内获得的能量(×104J)
4
8
12
16
20
24
第16题图
第17题图
第18题图
17．某家庭照明灯的一种按键开关上有一个指示灯(图甲)，它与照明灯连接的电路如图乙所示。在实际使用中发现：当开关S闭合时，只有照明灯发光；开关S断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光(便于夜间显示开关的位置)。则图中________灯是照明灯；要满足上述要求，甲灯的电阻________(填“远大于”或“远小于”)乙灯的电阻。
18．重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备。如图所示，已知沙袋重力为200N，用滑轮系统将它提升到2m高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是________J，利用滑轮系统的目的是____________。已知重力灯功率为0.5W，重力势能转化为电能效率为50%，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明________s。
★19.电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上从静止开始运动，获得速度随时间变化的图像如图甲所示，牵引力随时间变化的图像如图乙所示。已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图像可知，8～14s电动自行车受到的摩擦力为________N；匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为________%。
第19题图
第20题图
20．(2020·眉山)如图甲所示，R1＝R2，断开开关S时，电路消耗的总功率为P1，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，电路消耗总功率为P2，则P1∶P2＝________；将图甲所示电路改变为图乙所示的电路，若R1＝4Ω，电源电压为8V，小灯泡的额定功率为4W，闭合开关灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是________V。
★21.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为________Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总功率是________W。
22．太阳能路灯的灯杆顶端有太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚LED路灯照明。若在一段时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧________kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供一只“24V 60W”的LED灯正常工作30h，那么路灯正常工作时的电流为________A，该太阳能路灯的能量转化率是________%。(煤的热值为3.0×107J/kg)
第22题图
第23题图
第24题图
23．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的阻值调到最________；闭合开关后，发现电压表和电流表中只有一只电表有示数，小灯泡亮度一般，说明________表发生了断路。
(2)排除故障后，根据测得的实验数据作出小灯泡电压在1.5～2.5V之间的I—U图像如图所示，则小灯泡的额定功率是________W。小灯泡电压为1.5V时的电阻________(填“大于”“小于”或“等于”)小灯泡电压为2.5V时的电阻。若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时的功率分别为P1、P2、P3，则P2________(P1＋P3)(填“＞”“＜”或“＝”)。
★24.通过甲、乙两个电阻的电流I随其两端电压U变化的情况如图所示。由图可知，电阻值比较大的是________。把它们并联在电路中，当甲消耗的电功率为0.4W时，乙消耗的电功率为________W。
★25.如图甲所示，电源电压一定，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。已知定值电阻R0＝20Ω，则电源电压U＝________V，图乙中坐标值I1＝________A。当电流表示数I＝0.4A时，R0与R消耗的电功率之比为________。
三、实验探究题(除注明外，每空2分，共20分)
26．(2020·深圳)学习电学知识后，小明做了一系列相关实验来巩固学习成果。
(1)“探究并联电路的电流规律”的实验
①连接如图甲所示电路时，还剩一根导线没连接，请你用笔画线代替导线，将电路实物图补充完整，要求电流表测L1的电流；
第26题图
②小明分别测量图乙中A、B、C三点的电流，数据如下：
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
灯泡L1、L2并联
0.2
0.3
图丙是电流表在C点时的示数，则IC为________A；
③(2分)接下来他选用规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡，再次测量各点电流，这样操作的目的是______________________________________________。
(2)“测小灯泡额定功率”的实验
小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，却发现电流表损坏了，他又找来一个滑动变阻器R1(最大阻值为R1)，设计了如图丁所示的电路，连接电路进行实验。
①小明移动滑片P0到b0端，闭合开关S，接下来操作步骤的合理顺序是________(用字母表示)。
A．移动滑片P到a端；B.保持滑片P0位置不动；C.调节滑片P0使电压表的示数为U额；D.移动滑片P到b端，记录此时电压表的示数为U。
②小灯泡的额定功率P额＝________(请用题中符号U额、U、R1表示)。
★27.小明用如图甲所示的电路，探究电源暗箱(图中虚线框所示)中电阻R0的阻值。
(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端。
(2)当电压表的示数为15V的时候，电流表的
第27题图
示数为2.5A，则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R＝________Ω，其消耗的功率P＝________W。
(3)根据实验所测的几组数据，小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中的阻值R的变化图线，由图乙可知：当滑动变阻器消耗的功率P最大时，电路中电流为________A，此时滑动变阻器的电阻R________(填“＜”“＝”或“＞”)电源暗箱中的电阻R0。
四、解答题(28题5分，29题6分，共11分)
28．(2018·黄冈)洗碗机是自动清洗筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为：首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，设水箱中水的初温为20℃，加热时产生的热量全部被水吸收。
(1)图甲为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，____________的功能。
(2)图乙为该洗碗机某次正常工作时的P－t图像。求发热电阻的阻值。(不计水的电阻)
(3)某家庭每天洗碗2次，若人工洗碗一次用水20kg，则改用该洗碗机洗碗，该家庭一年(按300天)可节水多少千克？
第28题图
29．(2020·咸宁)如图甲所示的电路，电源两端电压U不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关时滑动变阻器R消耗的功率P1为1.8W，断开开关时电流表的示数改变了0.3A；当开关S断开后，滑动变阻器的滑片在滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值R与电流表示数的倒数的关系如图乙所示，求：
(1)电源两端的电压U和滑动变阻器最大的阻值Rm。
(2)定值电阻的阻值R0。
(3)电路消耗的最小功率P2。
第29题图
参考答案
阶段检测9 电功、电功率、能量转化与守恒
一、选择题
1．C 2.D 3.D 4.A 5.D 6.D 7.D 8.C 9.C 10.B 11.C 12.D 13.D 14.D 15.C
二、填空题
16．7.2×107 15%
17．甲 远小于
18．400 省力或改变力的方向 400
19．30 75
20．1∶4 4
21．10 1.6
22．0.9 2.5 24
23．(1)大 电压 (2)0.625 小于 ＜
24．乙 0.16
25．12 0.2 2∶1
三、实验探究题
26．(1)①如图
②0.48 ③不同 避免偶然性，寻找普遍规律 (2)①ACBD ②
27．(1)b (2)6 37.5 (3)2 ＝
四、解答题
28．(1)自动停止加热 (2)由图乙可知，该洗碗机正常加热时的功率P＝800W，不计水的电阻，由P＝可得，发热电阻的阻值：R＝＝＝60.5Ω。 (3)由图乙可知，加热时间：t＝22min－1min＝21min，由P＝可得，加热时产生的热量：Q＝W＝Pt＝800W×21×60s＝1.008×106J，已知加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸＝Q＝1.008×106J，由Q＝cmΔt可得，洗碗机一次洗碗用水的质量：m＝＝
＝8kg，人工洗碗一次用水20kg，改用该洗碗机洗碗一次用水8kg，则该家庭一年(按300天)可节约水的质量：m总＝(20kg－8kg)×2×300＝7200kg。
29．(1)将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关时，变阻器的最大阻值Rm与R0并联，滑动变阻器R消耗的功率P1＝1.8W。因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且断开开关时电流表的示数改变了0.3A，所以，通过滑动变阻器的电流I1＝0.3A，由P＝UI可得，电源的电压U＝＝＝6V，由I＝可得，滑动变阻器最大的阻值Rm＝＝＝20Ω。(2)当开关S断开后，滑动变阻器R与R0串联，由图乙可知，当R＝2Ω时，＝2A－1，即I＝0.5A，此时电路的总电阻R总＝＝＝12Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻的阻值R0＝R总－R＝12Ω－2Ω＝10Ω。(3)当开关S断开后，滑片位于b端时，Rm与R0串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小，则电路消耗的最小功率P2＝＝＝1.2W。
