还剩23页未读，
继续阅读
2020-2021学年第十八章 电功率综合与测试课后复习题
展开
这是一份2020-2021学年第十八章 电功率综合与测试课后复习题，共26页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
《第18章 电功率》练习卷
一、单选题
1．额定电压均为220V电饭锅和洗衣机，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电饭锅消耗的电能多
B．电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快
C．电饭锅消耗的电能少
D．电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多
2．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
3．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（ ）
A．3：2 B．5：3 C．3：1 D．9：25
4．利用如图所示的电路（L1为“2.5V 0.3A”，L2为“3.8V 0.3A”，电压表、电流表的位置可调），不能够完成的电学实验有（ ）
A．探究串联电路电流及电压的特点
B．探究灯丝电阻与温度的关系
C．探究灯泡电功率与电压的关系
D．以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系
5．如图所示是探究“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．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
C．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
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
6．如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
7．如图所示，把标有“9V 5.4W”和“6V 2W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中，且灯丝电阻不变，电表①②③可能是电流表或电压表。要求：在闭合开关S后，两灯泡均能发光，则下列判断中正确的是（ ）
A．①②为电流表，③为电压表，甲灯的功率比乙灯大
B．①③为电流表，②为电压表，甲灯的功率比乙灯小
C．①②为电压表，③为电流表，乙灯的功率比甲灯小
D．①③为电压表，②为电流表，乙灯的功率比甲灯大
8．图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。加热电阻R1＝66Ω、R2＝176Ω，S1是手动控制开关，S2是可随温度自动跳转的温控开关，R0特殊限流电阻，热熔器加热时R0电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0电阻较小，LED指示灯发绿光。已知LED发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．当 S1、S2都闭合时，热熔器处于保温状态
B．当 S1闭合，S2断开时，R1的功率大于 R2的功率
C．发红光时 LED 的电流等于发绿光时 LED 的电流
D．保温状态时加热电路的电功率是 200W
9．如图是A、B两电阻的U﹣I图像，由图像中信息可知（ ）
A．A、B都是阻值不变的电阻
B．当B两端电压为2V时，RB＝5Ω
C．A、B串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V
D．A、B并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为0.6W
10．在如图所示的电路中，闭合开关S，电源电压恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。则下列结论正确的是（ ）
A．R 1的阻值为4Ω
B．滑动变阻器的最大电阻值为160Ω
C．电路消耗的最小总功率为0.18W
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在10min内电流通过R 1产生的焦耳热为5.4×104J
二、填空题
11．电饭锅是利用 工作的，电饭锅具有保温和加热功能，如图是它的模拟电路，当开关S1、S2都闭合时，电饭锅处于 （选填“加热”或“保温”）状态。
12．电动自行车有充电、行驶两种状态，局部电路如图。断开开关S，利用充电插口对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。电动机正常工作电压为36V，线圈电阻为1.2Ω，通过电动机线圈的电流为4A，5min内电流通过线圈产生的热量为 J，电动机消耗的电能为 J。
13．已知定值电阻R1：R2＝3：4，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1：I2＝ ；若把它们串联在同一电路中，通电5分钟，R1、R2产生的热量之比Q1：Q2＝ 。
14．两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知，能说明电流与电压成正比关系的是 （填“甲”或“乙”）图像。现将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，则此时元件甲两端的电压为 V，整个电路消耗的总功率是 W。
15．如图甲所示，当开关S由接点1转到接点2时，电压表示数变化如图乙所示，则开关接2时，灯泡L2两端的电压是 V；此时L1和L2消耗的电能之比W1：W2＝ 。
三、实验题
16．小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 （写出一种合理情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 A，此时计算出小灯泡的实际功率为 W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 ，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ （用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 Ω。
17．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2。将它们与滑动变阻器、电源、开关、以及导线等组成如题图所示的电路。利用上述实验器材“探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关”。
（1）该实验探究的是：在 和通电时间相同的情况下，电流产生的热量跟 的关系。
（2）实验中，电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油的 变化量来表示，变化量大的表明产生的热量 ，这种物理学研究方法叫做 法。
（3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是 温度计，这是因为R1 R2（选填“＞“或“＜”）。
四、计算题
18．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A。求：
（1）电源电压U；
（2）通过R1的电流I1；
（3）电阻R1消耗的电功率P1。
19．如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A。求
（1）电源电压；
（2）通电10s内电路消耗的总电能；
（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是多大？
20．小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图乙所示。问：
电热吹风机
额定电压/V
220
电热丝功率/W
480
电动机功率/W
40
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？连接上去的新电阻丝的阻值是多少？
《第18章 电功率》练习卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1．额定电压均为220V电饭锅和洗衣机，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电饭锅消耗的电能多
B．电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快
C．电饭锅消耗的电能少
D．电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多
【分析】用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，而电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量，
电饭锅是纯电阻电路，电能全部转化为内能，而洗衣机消耗的电能没有全部转化为内能，根据能量转化，分析用电器产生的热量大小。
【解答】解：
AC、电饭煲接入我国的家庭电路中工作时，将电能转化为内能，由P＝得W＝Pt可知，看消耗电能的多少，得考虑时间因素，不知道时间，无法判断哪个用电器消耗的电能多，故AC错误；
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快，故B正确。
D、两个电器的额定功率相同，假如工作相同的时间，则消耗的电能相同，但电饭煲主要是把电能转化为内能，洗衣机主要是把电能转化为机械能，故可知电饭煲放出的热量最多，而且时间也不确定，故D错误。
故选：B。
【点评】本题利用了电功率的概念和意义解答。注意电功的多少与电功率和通电时间都有关系，而不是其中一个单独决定的。
2．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
【分析】（1）电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h；
（2）表盘上“220V”表示电能表应该接在220V的电路中使用；
（3）20A表示电能表正常工作时允许通过的最大电流；
（4）“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次。
【解答】解：
A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h，则图中电能表示数为5637.8kW•h，故A错误；
B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误；
C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；
D、“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电能表的读数方法、对电能表相关参数的理解，属于基础题目。
3．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（ ）
A．3：2 B．5：3 C．3：1 D．9：25
【分析】由电路图可知，断开开关S，闭合S1、S2时，L1与L2并联，灯泡两端的电压等于总电压，得出此时灯L1的功率P1＝；
只闭合开关S时，此时L1与L2串联，总电压等于各部分电压之和，且电压的分配与电阻成正比，由已知条件可以求出此时功率P1′与总电压U总的关系；
综合上述结果可求得L1与L2电阻之比。
【解答】解：断开开关S，闭合S1、S2时，L1与L2并联，灯泡两端的电压等于总电压即U1＝U总，灯L1的功率P1＝25W，
则：P1＝＝•••••①，
根据只闭合开关S时灯L1的功率P1′＝9W，此时L1与L2串联，总电压等于各部分电压之和，且电压的分配与电阻成正比，
即U总＝U1′+U2′，＝，
由上述两式得：U1′＝U总，
则此时灯L1的功率：P1′＝＝•••••②
②比①得：＝，
由题知：P1＝25W，P1′＝9W，代入上式得：＝，
两边开方得：＝，
整理得：R1：R2＝3：2。
故选：A。
【点评】本题考查了电功率的计算、欧姆定律的应用，是一道电学综合题，难度较大。
4．利用如图所示的电路（L1为“2.5V 0.3A”，L2为“3.8V 0.3A”，电压表、电流表的位置可调），不能够完成的电学实验有（ ）
A．探究串联电路电流及电压的特点
B．探究灯丝电阻与温度的关系
C．探究灯泡电功率与电压的关系
D．以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系
【分析】（1）可将电流表分别串联在电路不同处，把电压表并联在不同灯泡的两端可以探究串联电路电流及电压的特点；
（2）灯丝的电阻随温度的变化而变化；
（3）探究电流与电压的关系要控制电阻不变。
【解答】解：A、由电路图知，两个灯泡与滑动变阻器串联，变换电流表的位置，可探究串联电路电流的特点，变换电压表的位置，可探究串联电路电压的特点，故A不符合题意；
BC、通过调节滑片的位置，记下电压表和电流表的示数，可测量出灯丝在不同电压下的阻值，从而得出灯丝的电阻与温度的关系，同时测量小灯泡的实际电功率与电压的关系，故BC符合题意；
D、探究电流与电压的定量关系，应保持研究对象的阻值不变，而灯丝的电阻是变化的，无法达到探究目的，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了评估，掌握控制变量法的应用以及灯泡的电阻随温度的变化而变化是解题的关键。
5．如图所示是探究“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．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
C．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
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
【分析】（1）在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的温度变化大，据此进行分析；
（2）通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少，属于转换法；
（3）比较水和煤油的比热容大小时，需要控制液体的质量相同，还要使液体相同时间吸热相等；
（4）由图可知，该电路为串联电路，电流和通电时间是相同的，电阻不同，由控制变量法知实验目的。
【解答】解：
A、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确；
B、通电后电流通过电阻丝产生热量越多，煤油的温度升的越高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，应用了转换法，故B正确；
C、由图可知，两瓶中电阻丝串联，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以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，故C正确；
D、比较水和煤油的比热容大小时，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以要使两瓶中电阻丝的阻值相同，故D错误。
故选：D。
【点评】该题考查了控制变量法和转换法在探究电流产生热量因素的实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
6．如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
【分析】已知显示仪由电压表改装而成，由电路图可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；
（1）因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以可知被测者体温越高时，热敏电阻的阻值变化以及总电阻的变化；根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端电压的变化；
同理可知被测者体温越低时电路中电流的变化，再根据P＝UI可知整个电路消耗电功率的变化；
（2）温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解：
已知显示仪由电压表改装而成，根据电路图可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；
AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以，被测者体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C、与之相反，被测者体温越低，则电路中的电流越小，由P＝UI可知，整个电路消耗的功率也越小，故C错误；
D、温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知，R0两端分得的电压变大，即显示仪示数会变大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的运用，关键是分析被测者体温变化时热敏电阻的阻值变化，难度不大。
7．如图所示，把标有“9V 5.4W”和“6V 2W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中，且灯丝电阻不变，电表①②③可能是电流表或电压表。要求：在闭合开关S后，两灯泡均能发光，则下列判断中正确的是（ ）
A．①②为电流表，③为电压表，甲灯的功率比乙灯大
B．①③为电流表，②为电压表，甲灯的功率比乙灯小
C．①②为电压表，③为电流表，乙灯的功率比甲灯小
D．①③为电压表，②为电流表，乙灯的功率比甲灯大
【分析】先根据R＝求得甲、乙两个小灯泡的电阻，比较灯泡的电阻大小；然后再根据电压表相当于开路、电流表相当于导线分析出电路的连接特点，结合串并联电路的特点和电功率公式逐一分析即可。
【解答】解：R甲＝＝＝15Ω，R乙＝＝＝18Ω；则：R甲＜R乙；
A、如果①②为电流表，③为电压表，则①②电流表对甲灯短路，则甲灯不发光，故A错误；
B、当①③为电流表，②为电压表，两灯泡并联，根据并联电路各支路两端的电压相等的特点和P＝可知，甲灯的功率比乙灯大，故B错误；
C、①②为电压表，③为电流表，则③对乙灯短路，乙灯不发光，故C错误；
D、①③为电压表，②为电流表，则两灯串联，由于串联电路的电流处处相等，则根据P＝I2R可知乙灯的功率比甲灯大，故D正确。
故选：D。
【点评】首先要弄清各表是测哪一部分的，根据R＝求出两灯的电阻，利用P＝和P＝I2R是解题的关键。
8．图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。加热电阻R1＝66Ω、R2＝176Ω，S1是手动控制开关，S2是可随温度自动跳转的温控开关，R0特殊限流电阻，热熔器加热时R0电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0电阻较小，LED指示灯发绿光。已知LED发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．当 S1、S2都闭合时，热熔器处于保温状态
B．当 S1闭合，S2断开时，R1的功率大于 R2的功率
C．发红光时 LED 的电流等于发绿光时 LED 的电流
D．保温状态时加热电路的电功率是 200W
【分析】（1）电源的电压一定时，根据P＝UI＝可知，电路中的总电阻越小，电路的加热功率越大，热熔器处于加热状态，反之处于保温状态；
（2）开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，根据P＝I2R比较R1与R2的功率关系；
（3）热熔器加热时和保温时LED灯两端电压保持不变，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压不变，根据题意可知R0的阻值关系，根据欧姆定律比较两者的电流关系；
（4）保温状态时，R1与R2串联，根据P＝UI＝求出加热电路的电功率
【解答】解：
（1）开关S1和S2都闭合时，加热电路只有R1工作，加热电阻最小，
由P＝UI＝可知，热熔器的加热功率最大，处于加热状态，故A错误；
（2）开关S1闭合，S2断开时，加热电路中R1与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，且由题可知R1＜R2，
所以，由P＝I2R可知，R1的功率小于R2的功率，故B错误；
（3）由题可知，热熔器加热时R0的电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0的电阻较小，LED指示灯发绿光，
因两种情况下LED灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V不变，
所以，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R0两端的电压不变，
由I＝可知，热熔器加热时R0的电阻较大，电路中的电流较小，
即发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流，故C错误；
（4）保温状态时，加热电路中R1与R2串联，则加热电路的电功率：
P保温＝＝＝200W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断出热熔器处于不同状态时电路的连接方式是关键。
9．如图是A、B两电阻的U﹣I图像，由图像中信息可知（ ）
A．A、B都是阻值不变的电阻
B．当B两端电压为2V时，RB＝5Ω
C．A、B串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V
D．A、B并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为0.6W
【分析】（1）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图像A、B电阻的变化；
（2）由图像读出当B两端电压为2V时通过B的电流，根据欧姆定律即可求出B的阻值；
（3）根据串联电路的电流特点读出图像中对应的电压，根据串联电路的特点求出电源电压；
（4）根据并联电路的电压特点结合图像读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流，利用P＝UI求出总功率。
【解答】解：A、由图像可知，A对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知电阻A的阻值不变，B对应的电流与电压不成正比，则电阻B的阻值是变化的，故A错误；
B、由图像可知，当B两端电压为2V时，对应的电流为0.2A，由I＝可得，RB＝＝＝10Ω，故B错误；
C、A、B串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图像可知，UA＝4V，UB＝2V，则总电压U＝UA+UB＝4V+2V＝6V，故C错误；
D、A、B并联在电路中，当电源电压为2V时，根据并联电路各支路电路两端的电压相等可知电阻两端的电压为2V，由图像可知，IA＝0.1A，IB＝0.2A，根据干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：I＝I甲+I乙＝0.1A+0.2A＝0.3A，则总功率为：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是根据图像得出相关的信息。
10．在如图所示的电路中，闭合开关S，电源电压恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。则下列结论正确的是（ ）
A．R 1的阻值为4Ω
B．滑动变阻器的最大电阻值为160Ω
C．电路消耗的最小总功率为0.18W
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在10min内电流通过R 1产生的焦耳热为5.4×104J
【分析】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V测电源的电压，V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，利用欧姆定律求出R1的阻值；
（2）当滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器的最大值；
（3）滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，利用P＝UI求出电路消耗的最小总功率；
（4）当滑片移至最左端时，电路为R1的简单电路，根据W＝I2Rt求出R1在10min内产生的焦耳热。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V测电源的电压，V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V，
由I＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝4Ω，故A正确；
B、当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电路中的总电阻：
R＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R2＝R﹣R1＝20Ω﹣4Ω＝16Ω，故B错误；
C、滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，
则电路的最小总功率：
P＝UI′＝6V×0.3A＝1.8W，故C错误；
D、当滑片移至最左端时，电路为R1的简单电路，则电流为：
I1＝＝＝1.5A，
R1在10min内产生的焦耳热：
Q1＝I12R1t＝（1.5A）2×4Ω×10×60s＝5.4×103J，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，正确的判断电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
二、填空题
11．电饭锅是利用 电流热效应 工作的，电饭锅具有保温和加热功能，如图是它的模拟电路，当开关S1、S2都闭合时，电饭锅处于 加热 （选填“加热”或“保温”）状态。
【分析】根据能量的转化来分析电饭锅是根据电流的热效应来工作的。根据公式P＝知，电压一定时，电功率与电阻成反比，当开关S1、S2都闭合时，电电阻R1被短路，电路中的总电阻最小，据此分析。
【解答】解：电饭锅是把电能转化成内能的用电器，所以电饭锅是根据电流的热效应工作的。
由公式P＝知，电压一定时，电功率与电阻成反比。电路图中当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路中的总电阻最小，此时电路的电功率最大，即处于加热状态。
故答案为：电流热效应；加热。
【点评】本题考查了能量的转化和对电路中挡位的分析问题，属于基础题，比较简单。
12．电动自行车有充电、行驶两种状态，局部电路如图。断开开关S，利用充电插口对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）。电动机正常工作电压为36V，线圈电阻为1.2Ω，通过电动机线圈的电流为4A，5min内电流通过线圈产生的热量为 5760 J，电动机消耗的电能为 43200 J。
【分析】（1）用电器工作时，将电能转化为其他形式的能；而电源是将其他形式能转化为电能的装置；
（2）利用Q＝I2Rt计算电流通过线圈产生的热量；
（3）利用W＝UIt计算电动机消耗的电能。
【解答】解：在对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，转化为化学能储存起来，所以此时蓄电池相当于电路中的用电器；已知线圈电阻R＝1.2Ω，通过的电流I＝4A，电动机正常工作电压为36V，
则5min内电流通过线圈产生的热量为：Q＝I2Rt＝（4A）2×1.2Ω×5×60s＝5760J；
电动机消耗的电能为：W＝UIt＝36V×4A×5×60s＝43200J。
故答案为：用电器；5760；43200。
【点评】本题主要考查了电路的组成部分、电能和电热的计算，要注意电动机工作时是非纯电阻用电器，所以电动机会将电能转化为内能和机械能，因此要正确选择公式计算。
13．已知定值电阻R1：R2＝3：4，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1：I2＝ 4：3 ；若把它们串联在同一电路中，通电5分钟，R1、R2产生的热量之比Q1：Q2＝ 3：4 。
【分析】（1）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过的电流之比；
（2）两电阻串联时通过它们的电流相等，根据Q＝I2Rt求出通电5分钟R1、R2产生的热量之比。
【解答】解：（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻并联时通过的电流之比：＝＝＝；
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，通电5分钟R1、R2产生的热量之比：＝＝＝。
故答案为：4：3；3：4。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题。
14．两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知，能说明电流与电压成正比关系的是 甲 （填“甲”或“乙”）图像。现将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，则此时元件甲两端的电压为 1 V，整个电路消耗的总功率是 0.6 W。
【分析】（1）由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（2）两个电路元件串联时同过它们的电流相等，根据图像得出甲、乙元件两端的电压，利用串联电路电压的特点求出电源电压，最后利用P＝UI求出整个电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）由图可知，元件甲的电流、电压的关系图像是正比例函数，说明元件甲的电阻不变，电流与电压成正比关系；
（2）将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，根据串联电路的电流特点可知，通过甲、乙电路元件的电流相等，由图像可知，当电流为0.2A时，对应的甲元件两端的电压为1V，对应的乙元件两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，
则整个电路消耗的总功率为：P＝IU＝0.2A×3V＝0.6W。
故答案为：甲；1；0.6。
【点评】本题考查了图像分析的能力以及电功率的计算，找出图像的特点，由图像找出电流所对应的电压是解题的关键。
15．如图甲所示，当开关S由接点1转到接点2时，电压表示数变化如图乙所示，则开关接2时，灯泡L2两端的电压是 4 V；此时L1和L2消耗的电能之比W1：W2＝ 1：2 。
【分析】当开关S接1时，接入电路的灯泡只有L1，当开关接2时，接入电路的灯泡是L1和L2，且它们组成串联，根据串联电路电压的规律可求得L2两端的电压；再根据W＝UIt，可求得两个灯泡消耗的电能之比。
【解答】解：当开关S接1时，接入电路的灯泡只有L1，根据乙图可知，此时电源电压U＝6V，
当开关接2时，接入电路的灯泡是L1和L2，且它们组成串联，电压表测量的是灯泡L1两端的电压，根据图乙可知：灯泡L1两端的电压U1＝2V，根据串联电路电压的规律可得：灯泡L2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V；
由于两个灯泡串联，通过它们的电流和通电时间相等，根据W＝UIt可知，灯泡L1和灯泡L2消耗的电能之比是W1：W2＝U1I1t1：U2I2t2＝U1：U2＝2V：4V＝1：2，
故答案是：4；1：2。
【点评】解答本题要用到的知识有串联电路电流、电压和电功的公式，熟练判断电路的连接方式是解题的关键之一。
三、实验题
16．小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 右 （选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 灯泡短路 （写出一种合理情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 0.16 A，此时计算出小灯泡的实际功率为 0.32 W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 大 ，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ 2.5× （用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 2.5 Ω。
【分析】（1）滑动变阻器串联接入电路，接线柱要一上一下连接；
（2）电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不亮，电压表的示数为0V分析产生这种现象的原因；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数；利用公式P＝UI求出灯泡的功率；
（4）根据丙图找出灯泡电压为额定电压2.5V时的电流，利用公式P＝UI求出灯泡的额定功率；分析U﹣I图像即可得出结论；
（5）根据电流从电压表正接线柱流入分析判断；因为个电阻的大小和电压大小都不变，根据串联电路的电压规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，即可求出小灯泡功率的表达式；根据在实验操作中，电压表的量程选择，小灯泡正常工作时的电压、电流的大小体件分析解题。
【解答】解：（1）如图所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，产生这种现象的原因是灯泡短路；
（3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，即通过小灯泡的电流是0.16A；
此时小灯泡的实际功率P＝UI＝2V×0.16A＝0.32W；
（4）由丙图的U﹣I图像可知，当小灯泡的电压为额定电压U额＝2.5V时，电流I＝0.2A，
小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由丙图的U﹣I图像可知，U越大，I也越大，根据P＝UI可得：小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大；
（5）根据电流从电压表正接线柱流入，将将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数U，因为个电阻的大小和电压大小都不变，根据串联电路的电压规律，定值电阻的电压为：U0＝U﹣2.5V，
由欧姆定律，通过定值电阻的电流：
I0＝＝，
根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为：
P额＝U额I额＝2.5×；
在实验操作中，因电压表选用0～3V的量程，故定值电阻的最大电压不能超过3V﹣2.5V＝0.5V，因小灯泡正常工作时电流为I＝0.2A，由欧姆定律I＝，故R0的最大值不能超过：R0max＝＝＝2.5Ω。
故答案为：（1）如答图所示（2）右；灯泡短路；（3）0.16；0.32；（4）0.5；大；（5）B；2.5×；2.5。
【点评】本题考查了电功率的测量实验，综合性强，难度大。
17．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2。将它们与滑动变阻器、电源、开关、以及导线等组成如题图所示的电路。利用上述实验器材“探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关”。
（1）该实验探究的是：在 电流 和通电时间相同的情况下，电流产生的热量跟 电阻 的关系。
（2）实验中，电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油的 温度 变化量来表示，变化量大的表明产生的热量 多 ，这种物理学研究方法叫做 转换 法。
（3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是 A 温度计，这是因为R1 ＞ R2（选填“＞“或“＜”）。
【分析】（1）电流产生的热量跟电阻大小、电流大小和通电时间有关，研究过程中要用到控制变量法，结合题图据此分析；
（2）电流产生的热量无法直接观察，需要通过煤油的温度变化来间接反映，这种方法属于转换法；
（3）根据转换法，分析相同量和不同量，根据Q＝I2Rt得出结论。
【解答】解：（1）由图可知两电阻串联，所以通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；
（2）实验中电流产生的热量越多，则煤油吸收热量就越多，其温度变化量就越大，而电流产生的热量无法直接测量，因此利用煤油的温度变化量来表示，变化量大的表明产生的热量多，这种物理学研究方法叫做转换法；
（3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是A温度计，说明R1电阻丝产生的热量多，而电流和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，R1＞R2。
故答案为：（1）电流；电阻；（2）温度；多；转换；（3）A；＞。
【点评】本题主要考查了学生对焦耳定律的理解，在分析过程中要注意控制变量法和转换法的应用。
四、计算题
18．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A。求：
（1）电源电压U；
（2）通过R1的电流I1；
（3）电阻R1消耗的电功率P1。
【分析】（1）由图可知电路为R1和R2的并联电路，电流表A1测干路电路，电流表A2测通过R2的电流，已知R2的阻值和A2的示数，利用U＝IR计算R2两端的电压，根据并联电路的电压特点，便可知道电源电压；
（2）已知A1和A2的示数，利用并联电路电流的特点，可求出通过R1的电流；
（3）利用P＝UI可计算电阻R1消耗的电功率。
【解答】解：（1）已知R2＝10Ω，闭合开关S后，电流表A2的示数为I2＝0.8A，
则R2两端的电压为：U2＝I2R2＝0.8A×10Ω＝8V，
由电路图可知R1和R2并联，则根据并联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U2＝8V；
（2）电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流为：
I1＝I﹣I2＝2A﹣0.8A＝1.2A；
（3）电阻R1消耗的电功率为：P1＝UI1＝8V×1.2A＝9.6W。
答：（1）电源电压U为8V；
（2）通过R1的电流I1为1.2A；
（3）电阻R1消耗的电功率P1为9.6W。
【点评】本题主要考查了欧姆定律和电功率的计算，解题的关键是利用好并联电路的电流和电压的特点。
19．如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A。求
（1）电源电压；
（2）通电10s内电路消耗的总电能；
（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是多大？
【分析】（1）当S闭合，S1、S2断开时，该电路为串联电路，R1和R2串联接入电路中；根据欧姆定律求出电源电压；
（2）根据W＝UIt求出电路消耗的电能；
（3）当S、S1、S2都闭合时，R1和R3并联接入电路中，电流表测量干路中的电流，根据并联电路电流特点求出通过R3的电流，根据欧姆定律的变形公式可计算R3的电阻。
【解答】解：（1）当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中；
根据I＝可知，电源电压为：U＝I（R1+R2）＝0.5A×（20Ω+10Ω）＝15V；
（2）通电10s内电路消耗的电能为：W＝UIt＝15V×0.5A×10s＝75J；
（3）当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，此时R1和R3并联接入电路中，电流表测干路中的电流，此时的总电阻要小于R1，当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中，此时的总电阻要大于R1，所以，R1和R3并联的总电阻小于 R1和R2串联的总电阻，由欧姆定律可知，当S、S1、S2都闭合时，干路中的电流变大，
故并联后干路中的电流为：I′＝0.4A+0.5A＝0.9A；
通过R1的电流为：I1＝0.75A；
由并联电路的电流特点可得，通过R3的电流为：I3＝I′﹣I1＝0.9A﹣0.75A＝0.15A；
则R3的电阻为：R3＝＝＝100Ω。
答：（1）电源电压为15V；
（2）通电10s内电路消耗的总电能为75J；
（2）R3的电阻为100Ω。
【点评】本题考查了电阻的串联和并联电路的特点及欧姆定律的应用；能根据串并联电路电阻特点判定干路电流的大小是解题的关键。
20．小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图乙所示。问：
电热吹风机
额定电压/V
220
电热丝功率/W
480
电动机功率/W
40
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？连接上去的新电阻丝的阻值是多少？
【分析】（1）3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出电能表的转盘6min内转过132圈消耗的电能；
（2）先根据P＝求出氧化后电路的实际功率，再用实际功率减掉电动机的功率即为氧化电热丝的实际功率，最后根据R＝求出氧化电热丝的实际电阻值。
（3）由电吹风的铭牌可知额定电压和电热丝的额定功率，根据R＝求出正常工作时电阻丝的阻值，然后根据电阻串联时越串越大、并联时越并越小判断新电热丝的串并联；
根据电阻的并联求出使灯泡正常工作时并联新电阻的阻值。
【解答】解：（1）电吹风6min内消耗的电能：
W＝＝0.044kW•h＝0.044×3.6×106J＝1.584×105J；
（2）此时吹热风时电路的实际功率：
P＝＝＝0.44kW＝440W，
此时电热丝的实际功率：
P热′＝P﹣P电动机＝440W﹣40W＝400W，
由P＝可得，氧化电热丝的实际电阻值：
R′＝＝＝121Ω。
（3）吹风机正常工作时，P热＝480W，
电阻丝的阻值R＝＝＝Ω＜121Ω；
因并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻，串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻；
所以为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝。
并联电路中＝+可得：＝+，
解得：R新＝605Ω。
答：
（1）这段时间内电吹风消耗了1.584×105J电能；
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是121Ω；
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝；连接上去的新电阻丝的阻值是605Ω。
【点评】本题考查了电阻的并联和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是电吹风和电能表参数含义的理解与掌握；本题综合性强，难度较大。
《第18章 电功率》练习卷
一、单选题
1．额定电压均为220V电饭锅和洗衣机，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电饭锅消耗的电能多
B．电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快
C．电饭锅消耗的电能少
D．电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多
2．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
3．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（ ）
A．3：2 B．5：3 C．3：1 D．9：25
4．利用如图所示的电路（L1为“2.5V 0.3A”，L2为“3.8V 0.3A”，电压表、电流表的位置可调），不能够完成的电学实验有（ ）
A．探究串联电路电流及电压的特点
B．探究灯丝电阻与温度的关系
C．探究灯泡电功率与电压的关系
D．以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系
5．如图所示是探究“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．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
C．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
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
6．如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
7．如图所示，把标有“9V 5.4W”和“6V 2W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中，且灯丝电阻不变，电表①②③可能是电流表或电压表。要求：在闭合开关S后，两灯泡均能发光，则下列判断中正确的是（ ）
A．①②为电流表，③为电压表，甲灯的功率比乙灯大
B．①③为电流表，②为电压表，甲灯的功率比乙灯小
C．①②为电压表，③为电流表，乙灯的功率比甲灯小
D．①③为电压表，②为电流表，乙灯的功率比甲灯大
8．图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。加热电阻R1＝66Ω、R2＝176Ω，S1是手动控制开关，S2是可随温度自动跳转的温控开关，R0特殊限流电阻，热熔器加热时R0电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0电阻较小，LED指示灯发绿光。已知LED发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．当 S1、S2都闭合时，热熔器处于保温状态
B．当 S1闭合，S2断开时，R1的功率大于 R2的功率
C．发红光时 LED 的电流等于发绿光时 LED 的电流
D．保温状态时加热电路的电功率是 200W
9．如图是A、B两电阻的U﹣I图像，由图像中信息可知（ ）
A．A、B都是阻值不变的电阻
B．当B两端电压为2V时，RB＝5Ω
C．A、B串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V
D．A、B并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为0.6W
10．在如图所示的电路中，闭合开关S，电源电压恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。则下列结论正确的是（ ）
A．R 1的阻值为4Ω
B．滑动变阻器的最大电阻值为160Ω
C．电路消耗的最小总功率为0.18W
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在10min内电流通过R 1产生的焦耳热为5.4×104J
二、填空题
11．电饭锅是利用 工作的，电饭锅具有保温和加热功能，如图是它的模拟电路，当开关S1、S2都闭合时，电饭锅处于 （选填“加热”或“保温”）状态。
12．电动自行车有充电、行驶两种状态，局部电路如图。断开开关S，利用充电插口对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）。电动机正常工作电压为36V，线圈电阻为1.2Ω，通过电动机线圈的电流为4A，5min内电流通过线圈产生的热量为 J，电动机消耗的电能为 J。
13．已知定值电阻R1：R2＝3：4，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1：I2＝ ；若把它们串联在同一电路中，通电5分钟，R1、R2产生的热量之比Q1：Q2＝ 。
14．两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知，能说明电流与电压成正比关系的是 （填“甲”或“乙”）图像。现将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，则此时元件甲两端的电压为 V，整个电路消耗的总功率是 W。
15．如图甲所示，当开关S由接点1转到接点2时，电压表示数变化如图乙所示，则开关接2时，灯泡L2两端的电压是 V；此时L1和L2消耗的电能之比W1：W2＝ 。
三、实验题
16．小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 （写出一种合理情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 A，此时计算出小灯泡的实际功率为 W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 ，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ （用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 Ω。
17．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2。将它们与滑动变阻器、电源、开关、以及导线等组成如题图所示的电路。利用上述实验器材“探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关”。
（1）该实验探究的是：在 和通电时间相同的情况下，电流产生的热量跟 的关系。
（2）实验中，电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油的 变化量来表示，变化量大的表明产生的热量 ，这种物理学研究方法叫做 法。
（3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是 温度计，这是因为R1 R2（选填“＞“或“＜”）。
四、计算题
18．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A。求：
（1）电源电压U；
（2）通过R1的电流I1；
（3）电阻R1消耗的电功率P1。
19．如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A。求
（1）电源电压；
（2）通电10s内电路消耗的总电能；
（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是多大？
20．小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图乙所示。问：
电热吹风机
额定电压/V
220
电热丝功率/W
480
电动机功率/W
40
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？连接上去的新电阻丝的阻值是多少？
《第18章 电功率》练习卷
参考答案与试题解析
一、单选题
1．额定电压均为220V电饭锅和洗衣机，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（ ）
A．电饭锅消耗的电能多
B．电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快
C．电饭锅消耗的电能少
D．电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多
【分析】用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，而电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量，
电饭锅是纯电阻电路，电能全部转化为内能，而洗衣机消耗的电能没有全部转化为内能，根据能量转化，分析用电器产生的热量大小。
【解答】解：
AC、电饭煲接入我国的家庭电路中工作时，将电能转化为内能，由P＝得W＝Pt可知，看消耗电能的多少，得考虑时间因素，不知道时间，无法判断哪个用电器消耗的电能多，故AC错误；
B、电功率是表示电流做功快慢的物理量，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快，故B正确。
D、两个电器的额定功率相同，假如工作相同的时间，则消耗的电能相同，但电饭煲主要是把电能转化为内能，洗衣机主要是把电能转化为机械能，故可知电饭煲放出的热量最多，而且时间也不确定，故D错误。
故选：B。
【点评】本题利用了电功率的概念和意义解答。注意电功的多少与电功率和通电时间都有关系，而不是其中一个单独决定的。
2．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（ ）
A．电能表的读数为56378kW•h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
【分析】（1）电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h；
（2）表盘上“220V”表示电能表应该接在220V的电路中使用；
（3）20A表示电能表正常工作时允许通过的最大电流；
（4）“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次。
【解答】解：
A、电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW•h，则图中电能表示数为5637.8kW•h，故A错误；
B、表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误；
C、20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；
D、“1600imp/（kW•h）”表示用电器每消耗1kW•h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电能表的读数方法、对电能表相关参数的理解，属于基础题目。
3．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（ ）
A．3：2 B．5：3 C．3：1 D．9：25
【分析】由电路图可知，断开开关S，闭合S1、S2时，L1与L2并联，灯泡两端的电压等于总电压，得出此时灯L1的功率P1＝；
只闭合开关S时，此时L1与L2串联，总电压等于各部分电压之和，且电压的分配与电阻成正比，由已知条件可以求出此时功率P1′与总电压U总的关系；
综合上述结果可求得L1与L2电阻之比。
【解答】解：断开开关S，闭合S1、S2时，L1与L2并联，灯泡两端的电压等于总电压即U1＝U总，灯L1的功率P1＝25W，
则：P1＝＝•••••①，
根据只闭合开关S时灯L1的功率P1′＝9W，此时L1与L2串联，总电压等于各部分电压之和，且电压的分配与电阻成正比，
即U总＝U1′+U2′，＝，
由上述两式得：U1′＝U总，
则此时灯L1的功率：P1′＝＝•••••②
②比①得：＝，
由题知：P1＝25W，P1′＝9W，代入上式得：＝，
两边开方得：＝，
整理得：R1：R2＝3：2。
故选：A。
【点评】本题考查了电功率的计算、欧姆定律的应用，是一道电学综合题，难度较大。
4．利用如图所示的电路（L1为“2.5V 0.3A”，L2为“3.8V 0.3A”，电压表、电流表的位置可调），不能够完成的电学实验有（ ）
A．探究串联电路电流及电压的特点
B．探究灯丝电阻与温度的关系
C．探究灯泡电功率与电压的关系
D．以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系
【分析】（1）可将电流表分别串联在电路不同处，把电压表并联在不同灯泡的两端可以探究串联电路电流及电压的特点；
（2）灯丝的电阻随温度的变化而变化；
（3）探究电流与电压的关系要控制电阻不变。
【解答】解：A、由电路图知，两个灯泡与滑动变阻器串联，变换电流表的位置，可探究串联电路电流的特点，变换电压表的位置，可探究串联电路电压的特点，故A不符合题意；
BC、通过调节滑片的位置，记下电压表和电流表的示数，可测量出灯丝在不同电压下的阻值，从而得出灯丝的电阻与温度的关系，同时测量小灯泡的实际电功率与电压的关系，故BC符合题意；
D、探究电流与电压的定量关系，应保持研究对象的阻值不变，而灯丝的电阻是变化的，无法达到探究目的，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了评估，掌握控制变量法的应用以及灯泡的电阻随温度的变化而变化是解题的关键。
5．如图所示是探究“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．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
C．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
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
【分析】（1）在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的温度变化大，据此进行分析；
（2）通过观察烧瓶中温度计示数的变化来判断电阻丝发热的多少，属于转换法；
（3）比较水和煤油的比热容大小时，需要控制液体的质量相同，还要使液体相同时间吸热相等；
（4）由图可知，该电路为串联电路，电流和通电时间是相同的，电阻不同，由控制变量法知实验目的。
【解答】解：
A、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确；
B、通电后电流通过电阻丝产生热量越多，煤油的温度升的越高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，应用了转换法，故B正确；
C、由图可知，两瓶中电阻丝串联，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以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，故C正确；
D、比较水和煤油的比热容大小时，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以要使两瓶中电阻丝的阻值相同，故D错误。
故选：D。
【点评】该题考查了控制变量法和转换法在探究电流产生热量因素的实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
6．如图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（ ）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
【分析】已知显示仪由电压表改装而成，由电路图可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；
（1）因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以可知被测者体温越高时，热敏电阻的阻值变化以及总电阻的变化；根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端电压的变化；
同理可知被测者体温越低时电路中电流的变化，再根据P＝UI可知整个电路消耗电功率的变化；
（2）温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，若将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知显示仪示数的变化。
【解答】解：
已知显示仪由电压表改装而成，根据电路图可知，R与R0串联，显示仪（电压表）测R0两端的电压；
AB、因热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，所以，被测者体温越高，R的阻值越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C、与之相反，被测者体温越低，则电路中的电流越小，由P＝UI可知，整个电路消耗的功率也越小，故C错误；
D、温度相同时，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路的分压特点可知，R0两端分得的电压变大，即显示仪示数会变大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的运用，关键是分析被测者体温变化时热敏电阻的阻值变化，难度不大。
7．如图所示，把标有“9V 5.4W”和“6V 2W”字样的甲、乙两个小灯泡连接在电路中，且灯丝电阻不变，电表①②③可能是电流表或电压表。要求：在闭合开关S后，两灯泡均能发光，则下列判断中正确的是（ ）
A．①②为电流表，③为电压表，甲灯的功率比乙灯大
B．①③为电流表，②为电压表，甲灯的功率比乙灯小
C．①②为电压表，③为电流表，乙灯的功率比甲灯小
D．①③为电压表，②为电流表，乙灯的功率比甲灯大
【分析】先根据R＝求得甲、乙两个小灯泡的电阻，比较灯泡的电阻大小；然后再根据电压表相当于开路、电流表相当于导线分析出电路的连接特点，结合串并联电路的特点和电功率公式逐一分析即可。
【解答】解：R甲＝＝＝15Ω，R乙＝＝＝18Ω；则：R甲＜R乙；
A、如果①②为电流表，③为电压表，则①②电流表对甲灯短路，则甲灯不发光，故A错误；
B、当①③为电流表，②为电压表，两灯泡并联，根据并联电路各支路两端的电压相等的特点和P＝可知，甲灯的功率比乙灯大，故B错误；
C、①②为电压表，③为电流表，则③对乙灯短路，乙灯不发光，故C错误；
D、①③为电压表，②为电流表，则两灯串联，由于串联电路的电流处处相等，则根据P＝I2R可知乙灯的功率比甲灯大，故D正确。
故选：D。
【点评】首先要弄清各表是测哪一部分的，根据R＝求出两灯的电阻，利用P＝和P＝I2R是解题的关键。
8．图甲是用于焊接塑料水管的热熔器，其电路如图乙所示。加热电阻R1＝66Ω、R2＝176Ω，S1是手动控制开关，S2是可随温度自动跳转的温控开关，R0特殊限流电阻，热熔器加热时R0电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0电阻较小，LED指示灯发绿光。已知LED发光时两端电压保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．当 S1、S2都闭合时，热熔器处于保温状态
B．当 S1闭合，S2断开时，R1的功率大于 R2的功率
C．发红光时 LED 的电流等于发绿光时 LED 的电流
D．保温状态时加热电路的电功率是 200W
【分析】（1）电源的电压一定时，根据P＝UI＝可知，电路中的总电阻越小，电路的加热功率越大，热熔器处于加热状态，反之处于保温状态；
（2）开关S1闭合，S2断开时，R1与R2串联，根据P＝I2R比较R1与R2的功率关系；
（3）热熔器加热时和保温时LED灯两端电压保持不变，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压不变，根据题意可知R0的阻值关系，根据欧姆定律比较两者的电流关系；
（4）保温状态时，R1与R2串联，根据P＝UI＝求出加热电路的电功率
【解答】解：
（1）开关S1和S2都闭合时，加热电路只有R1工作，加热电阻最小，
由P＝UI＝可知，热熔器的加热功率最大，处于加热状态，故A错误；
（2）开关S1闭合，S2断开时，加热电路中R1与R2串联，
因串联电路中各处的电流相等，且由题可知R1＜R2，
所以，由P＝I2R可知，R1的功率小于R2的功率，故B错误；
（3）由题可知，热熔器加热时R0的电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R0的电阻较小，LED指示灯发绿光，
因两种情况下LED灯发光时两端电压保持不变，且电源电压为220V不变，
所以，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R0两端的电压不变，
由I＝可知，热熔器加热时R0的电阻较大，电路中的电流较小，
即发红光时LED灯的电流小于发绿光时LED灯的电流，故C错误；
（4）保温状态时，加热电路中R1与R2串联，则加热电路的电功率：
P保温＝＝＝200W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断出热熔器处于不同状态时电路的连接方式是关键。
9．如图是A、B两电阻的U﹣I图像，由图像中信息可知（ ）
A．A、B都是阻值不变的电阻
B．当B两端电压为2V时，RB＝5Ω
C．A、B串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V
D．A、B并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为0.6W
【分析】（1）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图像A、B电阻的变化；
（2）由图像读出当B两端电压为2V时通过B的电流，根据欧姆定律即可求出B的阻值；
（3）根据串联电路的电流特点读出图像中对应的电压，根据串联电路的特点求出电源电压；
（4）根据并联电路的电压特点结合图像读出对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出干路电流，利用P＝UI求出总功率。
【解答】解：A、由图像可知，A对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知电阻A的阻值不变，B对应的电流与电压不成正比，则电阻B的阻值是变化的，故A错误；
B、由图像可知，当B两端电压为2V时，对应的电流为0.2A，由I＝可得，RB＝＝＝10Ω，故B错误；
C、A、B串联在电路中，根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图像可知，UA＝4V，UB＝2V，则总电压U＝UA+UB＝4V+2V＝6V，故C错误；
D、A、B并联在电路中，当电源电压为2V时，根据并联电路各支路电路两端的电压相等可知电阻两端的电压为2V，由图像可知，IA＝0.1A，IB＝0.2A，根据干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：I＝I甲+I乙＝0.1A+0.2A＝0.3A，则总功率为：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是根据图像得出相关的信息。
10．在如图所示的电路中，闭合开关S，电源电压恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V。当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A。则下列结论正确的是（ ）
A．R 1的阻值为4Ω
B．滑动变阻器的最大电阻值为160Ω
C．电路消耗的最小总功率为0.18W
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在10min内电流通过R 1产生的焦耳热为5.4×104J
【分析】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V测电源的电压，V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，利用欧姆定律求出R1的阻值；
（2）当滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器的最大值；
（3）滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，利用P＝UI求出电路消耗的最小总功率；
（4）当滑片移至最左端时，电路为R1的简单电路，根据W＝I2Rt求出R1在10min内产生的焦耳热。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V测电源的电压，V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V，
由I＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝4Ω，故A正确；
B、当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电路中的总电阻：
R＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R2＝R﹣R1＝20Ω﹣4Ω＝16Ω，故B错误；
C、滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，
则电路的最小总功率：
P＝UI′＝6V×0.3A＝1.8W，故C错误；
D、当滑片移至最左端时，电路为R1的简单电路，则电流为：
I1＝＝＝1.5A，
R1在10min内产生的焦耳热：
Q1＝I12R1t＝（1.5A）2×4Ω×10×60s＝5.4×103J，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，正确的判断电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
二、填空题
11．电饭锅是利用 电流热效应 工作的，电饭锅具有保温和加热功能，如图是它的模拟电路，当开关S1、S2都闭合时，电饭锅处于 加热 （选填“加热”或“保温”）状态。
【分析】根据能量的转化来分析电饭锅是根据电流的热效应来工作的。根据公式P＝知，电压一定时，电功率与电阻成反比，当开关S1、S2都闭合时，电电阻R1被短路，电路中的总电阻最小，据此分析。
【解答】解：电饭锅是把电能转化成内能的用电器，所以电饭锅是根据电流的热效应工作的。
由公式P＝知，电压一定时，电功率与电阻成反比。电路图中当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路中的总电阻最小，此时电路的电功率最大，即处于加热状态。
故答案为：电流热效应；加热。
【点评】本题考查了能量的转化和对电路中挡位的分析问题，属于基础题，比较简单。
12．电动自行车有充电、行驶两种状态，局部电路如图。断开开关S，利用充电插口对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 用电器 （选填“电源”或“用电器”）。电动机正常工作电压为36V，线圈电阻为1.2Ω，通过电动机线圈的电流为4A，5min内电流通过线圈产生的热量为 5760 J，电动机消耗的电能为 43200 J。
【分析】（1）用电器工作时，将电能转化为其他形式的能；而电源是将其他形式能转化为电能的装置；
（2）利用Q＝I2Rt计算电流通过线圈产生的热量；
（3）利用W＝UIt计算电动机消耗的电能。
【解答】解：在对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，转化为化学能储存起来，所以此时蓄电池相当于电路中的用电器；已知线圈电阻R＝1.2Ω，通过的电流I＝4A，电动机正常工作电压为36V，
则5min内电流通过线圈产生的热量为：Q＝I2Rt＝（4A）2×1.2Ω×5×60s＝5760J；
电动机消耗的电能为：W＝UIt＝36V×4A×5×60s＝43200J。
故答案为：用电器；5760；43200。
【点评】本题主要考查了电路的组成部分、电能和电热的计算，要注意电动机工作时是非纯电阻用电器，所以电动机会将电能转化为内能和机械能，因此要正确选择公式计算。
13．已知定值电阻R1：R2＝3：4，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1：I2＝ 4：3 ；若把它们串联在同一电路中，通电5分钟，R1、R2产生的热量之比Q1：Q2＝ 3：4 。
【分析】（1）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过的电流之比；
（2）两电阻串联时通过它们的电流相等，根据Q＝I2Rt求出通电5分钟R1、R2产生的热量之比。
【解答】解：（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻并联时通过的电流之比：＝＝＝；
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，通电5分钟R1、R2产生的热量之比：＝＝＝。
故答案为：4：3；3：4。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、焦耳定律的应用，是一道较为简单的应用题。
14．两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知，能说明电流与电压成正比关系的是 甲 （填“甲”或“乙”）图像。现将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，则此时元件甲两端的电压为 1 V，整个电路消耗的总功率是 0.6 W。
【分析】（1）由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（2）两个电路元件串联时同过它们的电流相等，根据图像得出甲、乙元件两端的电压，利用串联电路电压的特点求出电源电压，最后利用P＝UI求出整个电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）由图可知，元件甲的电流、电压的关系图像是正比例函数，说明元件甲的电阻不变，电流与电压成正比关系；
（2）将元件甲、乙串联后接在电路中，电路中的电流为0.2A，根据串联电路的电流特点可知，通过甲、乙电路元件的电流相等，由图像可知，当电流为0.2A时，对应的甲元件两端的电压为1V，对应的乙元件两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，
则整个电路消耗的总功率为：P＝IU＝0.2A×3V＝0.6W。
故答案为：甲；1；0.6。
【点评】本题考查了图像分析的能力以及电功率的计算，找出图像的特点，由图像找出电流所对应的电压是解题的关键。
15．如图甲所示，当开关S由接点1转到接点2时，电压表示数变化如图乙所示，则开关接2时，灯泡L2两端的电压是 4 V；此时L1和L2消耗的电能之比W1：W2＝ 1：2 。
【分析】当开关S接1时，接入电路的灯泡只有L1，当开关接2时，接入电路的灯泡是L1和L2，且它们组成串联，根据串联电路电压的规律可求得L2两端的电压；再根据W＝UIt，可求得两个灯泡消耗的电能之比。
【解答】解：当开关S接1时，接入电路的灯泡只有L1，根据乙图可知，此时电源电压U＝6V，
当开关接2时，接入电路的灯泡是L1和L2，且它们组成串联，电压表测量的是灯泡L1两端的电压，根据图乙可知：灯泡L1两端的电压U1＝2V，根据串联电路电压的规律可得：灯泡L2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V；
由于两个灯泡串联，通过它们的电流和通电时间相等，根据W＝UIt可知，灯泡L1和灯泡L2消耗的电能之比是W1：W2＝U1I1t1：U2I2t2＝U1：U2＝2V：4V＝1：2，
故答案是：4；1：2。
【点评】解答本题要用到的知识有串联电路电流、电压和电功的公式，熟练判断电路的连接方式是解题的关键之一。
三、实验题
16．小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 右 （选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 灯泡短路 （写出一种合理情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 0.16 A，此时计算出小灯泡的实际功率为 0.32 W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 大 ，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ 2.5× （用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 2.5 Ω。
【分析】（1）滑动变阻器串联接入电路，接线柱要一上一下连接；
（2）电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不亮，电压表的示数为0V分析产生这种现象的原因；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数；利用公式P＝UI求出灯泡的功率；
（4）根据丙图找出灯泡电压为额定电压2.5V时的电流，利用公式P＝UI求出灯泡的额定功率；分析U﹣I图像即可得出结论；
（5）根据电流从电压表正接线柱流入分析判断；因为个电阻的大小和电压大小都不变，根据串联电路的电压规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，即可求出小灯泡功率的表达式；根据在实验操作中，电压表的量程选择，小灯泡正常工作时的电压、电流的大小体件分析解题。
【解答】解：（1）如图所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，产生这种现象的原因是灯泡短路；
（3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，即通过小灯泡的电流是0.16A；
此时小灯泡的实际功率P＝UI＝2V×0.16A＝0.32W；
（4）由丙图的U﹣I图像可知，当小灯泡的电压为额定电压U额＝2.5V时，电流I＝0.2A，
小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由丙图的U﹣I图像可知，U越大，I也越大，根据P＝UI可得：小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大；
（5）根据电流从电压表正接线柱流入，将将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数U，因为个电阻的大小和电压大小都不变，根据串联电路的电压规律，定值电阻的电压为：U0＝U﹣2.5V，
由欧姆定律，通过定值电阻的电流：
I0＝＝，
根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为：
P额＝U额I额＝2.5×；
在实验操作中，因电压表选用0～3V的量程，故定值电阻的最大电压不能超过3V﹣2.5V＝0.5V，因小灯泡正常工作时电流为I＝0.2A，由欧姆定律I＝，故R0的最大值不能超过：R0max＝＝＝2.5Ω。
故答案为：（1）如答图所示（2）右；灯泡短路；（3）0.16；0.32；（4）0.5；大；（5）B；2.5×；2.5。
【点评】本题考查了电功率的测量实验，综合性强，难度大。
17．实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值不同且不变的电阻丝R1和R2。将它们与滑动变阻器、电源、开关、以及导线等组成如题图所示的电路。利用上述实验器材“探究电流通过电阻产生热量跟什么因素有关”。
（1）该实验探究的是：在 电流 和通电时间相同的情况下，电流产生的热量跟 电阻 的关系。
（2）实验中，电流产生的热量无法直接测量，而是利用煤油的 温度 变化量来表示，变化量大的表明产生的热量 多 ，这种物理学研究方法叫做 转换 法。
（3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是 A 温度计，这是因为R1 ＞ R2（选填“＞“或“＜”）。
【分析】（1）电流产生的热量跟电阻大小、电流大小和通电时间有关，研究过程中要用到控制变量法，结合题图据此分析；
（2）电流产生的热量无法直接观察，需要通过煤油的温度变化来间接反映，这种方法属于转换法；
（3）根据转换法，分析相同量和不同量，根据Q＝I2Rt得出结论。
【解答】解：（1）由图可知两电阻串联，所以通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此是探究电流产生的热量跟电阻的关系；
（2）实验中电流产生的热量越多，则煤油吸收热量就越多，其温度变化量就越大，而电流产生的热量无法直接测量，因此利用煤油的温度变化量来表示，变化量大的表明产生的热量多，这种物理学研究方法叫做转换法；
（3）闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是A温度计，说明R1电阻丝产生的热量多，而电流和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，R1＞R2。
故答案为：（1）电流；电阻；（2）温度；多；转换；（3）A；＞。
【点评】本题主要考查了学生对焦耳定律的理解，在分析过程中要注意控制变量法和转换法的应用。
四、计算题
18．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A。求：
（1）电源电压U；
（2）通过R1的电流I1；
（3）电阻R1消耗的电功率P1。
【分析】（1）由图可知电路为R1和R2的并联电路，电流表A1测干路电路，电流表A2测通过R2的电流，已知R2的阻值和A2的示数，利用U＝IR计算R2两端的电压，根据并联电路的电压特点，便可知道电源电压；
（2）已知A1和A2的示数，利用并联电路电流的特点，可求出通过R1的电流；
（3）利用P＝UI可计算电阻R1消耗的电功率。
【解答】解：（1）已知R2＝10Ω，闭合开关S后，电流表A2的示数为I2＝0.8A，
则R2两端的电压为：U2＝I2R2＝0.8A×10Ω＝8V，
由电路图可知R1和R2并联，则根据并联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U2＝8V；
（2）电流表A1测干路电流，电流表A2测通过R2的电流，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流为：
I1＝I﹣I2＝2A﹣0.8A＝1.2A；
（3）电阻R1消耗的电功率为：P1＝UI1＝8V×1.2A＝9.6W。
答：（1）电源电压U为8V；
（2）通过R1的电流I1为1.2A；
（3）电阻R1消耗的电功率P1为9.6W。
【点评】本题主要考查了欧姆定律和电功率的计算，解题的关键是利用好并联电路的电流和电压的特点。
19．如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A。求
（1）电源电压；
（2）通电10s内电路消耗的总电能；
（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是多大？
【分析】（1）当S闭合，S1、S2断开时，该电路为串联电路，R1和R2串联接入电路中；根据欧姆定律求出电源电压；
（2）根据W＝UIt求出电路消耗的电能；
（3）当S、S1、S2都闭合时，R1和R3并联接入电路中，电流表测量干路中的电流，根据并联电路电流特点求出通过R3的电流，根据欧姆定律的变形公式可计算R3的电阻。
【解答】解：（1）当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中；
根据I＝可知，电源电压为：U＝I（R1+R2）＝0.5A×（20Ω+10Ω）＝15V；
（2）通电10s内电路消耗的电能为：W＝UIt＝15V×0.5A×10s＝75J；
（3）当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，此时R1和R3并联接入电路中，电流表测干路中的电流，此时的总电阻要小于R1，当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中，此时的总电阻要大于R1，所以，R1和R3并联的总电阻小于 R1和R2串联的总电阻，由欧姆定律可知，当S、S1、S2都闭合时，干路中的电流变大，
故并联后干路中的电流为：I′＝0.4A+0.5A＝0.9A；
通过R1的电流为：I1＝0.75A；
由并联电路的电流特点可得，通过R3的电流为：I3＝I′﹣I1＝0.9A﹣0.75A＝0.15A；
则R3的电阻为：R3＝＝＝100Ω。
答：（1）电源电压为15V；
（2）通电10s内电路消耗的总电能为75J；
（2）R3的电阻为100Ω。
【点评】本题考查了电阻的串联和并联电路的特点及欧姆定律的应用；能根据串并联电路电阻特点判定干路电流的大小是解题的关键。
20．小明家电热吹风机的铭牌如表格所示，其工作原理如图甲所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图乙所示。问：
电热吹风机
额定电压/V
220
电热丝功率/W
480
电动机功率/W
40
（1）这段时间内电吹风消耗了多少电能？
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是多少？
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？连接上去的新电阻丝的阻值是多少？
【分析】（1）3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出电能表的转盘6min内转过132圈消耗的电能；
（2）先根据P＝求出氧化后电路的实际功率，再用实际功率减掉电动机的功率即为氧化电热丝的实际功率，最后根据R＝求出氧化电热丝的实际电阻值。
（3）由电吹风的铭牌可知额定电压和电热丝的额定功率，根据R＝求出正常工作时电阻丝的阻值，然后根据电阻串联时越串越大、并联时越并越小判断新电热丝的串并联；
根据电阻的并联求出使灯泡正常工作时并联新电阻的阻值。
【解答】解：（1）电吹风6min内消耗的电能：
W＝＝0.044kW•h＝0.044×3.6×106J＝1.584×105J；
（2）此时吹热风时电路的实际功率：
P＝＝＝0.44kW＝440W，
此时电热丝的实际功率：
P热′＝P﹣P电动机＝440W﹣40W＝400W，
由P＝可得，氧化电热丝的实际电阻值：
R′＝＝＝121Ω。
（3）吹风机正常工作时，P热＝480W，
电阻丝的阻值R＝＝＝Ω＜121Ω；
因并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻，串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻；
所以为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝。
并联电路中＝+可得：＝+，
解得：R新＝605Ω。
答：
（1）这段时间内电吹风消耗了1.584×105J电能；
（2）氧化电热丝正常工作时的实际电阻值是121Ω；
（3）为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝并联一段新电热丝；连接上去的新电阻丝的阻值是605Ω。
【点评】本题考查了电阻的并联和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是电吹风和电能表参数含义的理解与掌握；本题综合性强，难度较大。
相关试卷
初中物理第2节 电功率精品随堂练习题： 这是一份初中物理<a href="/wl/tb_c83784_t7/?tag_id=28" target="_blank">第2节 电功率精品随堂练习题</a>，文件包含分层练习人教版初中物理九年级全册182电功率原卷版docx、分层练习人教版初中物理九年级全册182电功率解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
初中物理人教版九年级全册第2节 电功率习题： 这是一份初中物理人教版九年级全册第2节 电功率习题，共19页。试卷主要包含了、单选题，、填空题，、计算题，、实验题等内容，欢迎下载使用。
初中物理人教版九年级全册第2节 电功率单元测试课后测评： 这是一份初中物理人教版九年级全册第2节 电功率单元测试课后测评，共19页。试卷主要包含了、单选题，、填空题，、实验题，、计算题等内容，欢迎下载使用。
