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苏科版九年级全册第十五章 电功和电热综合与测试单元测试课后作业题
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这是一份苏科版九年级全册第十五章 电功和电热综合与测试单元测试课后作业题，共24页。试卷主要包含了0分），02A，【答案】B，76 W+14，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
苏科版初中物理九年级下册第十五章《电功和电热》单元测试卷
考试范围：第十五章；考试时间：75分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. R1的阻值为50Ω，电源电压为12V
B. 滑动变阻器的最大电压为6V
C. 该电路的1秒钟消耗的最大电能为3.6J
D. 滑片在b端时，电路中的电流为0.02A
2. 小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW⋅h
3. 如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路。当压力F=0时，P位于R2的最上端，已知R1=10Ω，R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V不变，开关S闭合，下列说法正确的是( )
A. A板上受到的压力F=0时，图中电压表的读数为6V
B. 电压表示数最大时，通电5min，电流通过R1做功为150J
C. A板上受到的压力F增大时，电流表示数将增大
D. 把电压表改装为压力计，使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，改装后的压力计表盘刻度不均匀
4. 如图甲所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列有关说法中正确的是
A. 当滑片自左向右滑动时，电压表、电流表示数都增大
B. 当滑片自左向右滑动时，电压表、电流表示数都减小
C. 电源电压为9V
D. 整个过程中电路总功率变化了2.4W
5. 图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像(已做近似处理)。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.2V之间调节，R0为100Ω的定值电阻。该电路工作原理是：将Rt放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持2mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是( )
A. 温度计表盘上显示30℃时，电源电压为0.68 V
B. 该热敏电阻温度计的测温范围为2.5℃～40℃
C. 该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω～520Ω
D. 该电路中Rt工作时功率范围为1.2 mW～2.4 mW
6. 将“220 V 60 W”的灯泡L1和“220 V 40 W”的灯泡L2，串联在220 V的电源上，组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是 ( )
A. 灯泡L1比灯泡L2亮
B. 灯泡L2比灯泡L1亮
C. 两灯泡的总功率大于40 W
D. 两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
7. 在如图所示的实物电路中，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，灯泡上标有“2.5V 1W”的字样，闭合开关后调节滑动变阻器的滑片，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是( )
A. 小灯泡正常发光时的电阻为2.5Ω
B. 向左移滑片时，电压表V1的示数变大，小灯泡亮度变亮
C. 向左移滑片时，电压表V2与电流表A的示数之比不变
D. 让小灯泡正常发光1min，滑动变阻器产生的电热为48J
8. 下列说法不正确的是( )
A. 电饭锅工作时把电能转化成机械能
B. 茶壶的壶嘴与壶体组成连通器
C. 用吸管吸饮料应用了大气压强
D. 用天平和量筒测密度的原理是ρ=mV
9. 如图是常用的插线板，闭合开关，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，下列说法正确的是( )
A. 图中A与零线相连，B与火线相连
B. 将试电笔插入C孔，其氖管会发光
C. 若指示灯断路不能发光，则插孔不能提供工作电压
D. 若A、B两孔发生短路，则其它插孔仍可提供工作电压
10. 如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图，则( )
A. 拆掉灯丙，两线头连在一起会造成短路
B. 拆掉插座甲，两线头连在一起会造成短路
C. 拆掉S1，两线头连在一起会造成短路
D. 拆掉S2，两线头连在一起会造成短路
11. 如图所示的家庭电路中，正常发光的两盏灯突然都熄灭。小明先检查保险丝，保险丝完好，再用试电笔分别检测插座的两孔，发现氖管均发光，造成这一现象的原因是( )
A. 进户火线断了 B. 插座发生短路了 C. 某盏灯丝烧断了 D. 进户零线断了
12. 电工小组的同学们练习安装模拟家庭电路．接通电源之前，为检查电路是否正常，将火线上的熔丝取下，把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡连接在原来熔丝的位置(如图所示)，同时要求同学们将电路中所有开关都断开．在接通电源后，下列说法正确的是( )
A. 若检验灯泡正常发光，表明电路中有短路现象
B. 若检验灯泡不亮，但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明电路连接无误
C. 检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都能发光，只是亮度不够，这表明电路中出现了短路现象
D. 不论电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不发光，这表明电路中有短路现象
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路．图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应安装在 方框中．安装完毕后，闭合开关，电灯不亮．用试电笔分别测试a、b、c点时，试电笔的氖管都发光，则电路故障为 ．
14. 如图甲是一种家用电暖器，图乙是其简化的电路图，已知R1
额定电压
220 V
功率选择
一挡950 W
二挡1150 W
三挡2100 W
15. 如图电源电压6V不变，灯L1标有“6V6W”字样，灯L2标有“6V3W”字样。若使L1、L2都正常发光，需闭合开关______；只闭合开关S2时，______较亮。(不考虑灯丝电阻的变化)
16. 如图为某品牌四旋翼无人机，若整机质量2千克，无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做功为______J；若电动机将电能转化为机械能的效率为80%，这个过程中消耗电能为______J(不计空气阻力，g取10N/kg)。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 在图中虚线框A和B内分别接入开关和电灯(元件符号：开关，电灯⊗)，并完成三孔插座的连接，使电路符合安全用电的要求。
18. 如图，只闭合开关S，风扇M工作；只闭合开关S1，灯泡和风扇M都不工作；同时闭
合开关S，S1风扇M和灯泡都工作。请用笔画线代替导线把电路连接完整。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组(3V不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5V)、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显。电路故障可能是______。
(3)排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I−U图象，则小灯泡额定功率是______W.小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是______Ω。
(4)分析小灯泡的I−U图象，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是______。
20. 小红做“测量小灯泡电功率”的实验，实验室有如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)小红设计了如图甲所示的电路，她应选用______(选填“R1”或“R2”)滑动变阻器。
(2)连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移动到最______(选填“左”或“右”)端，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显。电路故障可能是______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯泡出现了短路
D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U−I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
(4)若使用这些器材较为精准地测量额定电压为3.8V的小灯泡额定功率，该如何对电路进行更改，请在虚线框中画出电路图。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 一盏电灯接到220V的电源上使用时，功率为100W，如果将这个电源连上长导线，再接这盏灯使用，它的功率为81W，求电灯的电阻和导线上消耗的电功率？(灯泡的电阻保持不变)
22. 如图，电源电压保持不变，小灯泡L标有“4 V 2W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。R0的阻值为9Ω，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。
求：(1)小灯泡正常发光时的电流；
(2)电源电压；
(3)在保证电路安全的前提下，电路消耗的最大功率。
23. 小丽观察到家中养生壶铭牌如图甲所示，乙图是该养生壶的简化电路图，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻R1=40Ω，R2是一个可变电阻(调温开关)，通过调节R2可以改变养生壶的功率，实现多档工作。
(1)该养生壶在额定电压下工作时的最大电流；
(2)她某次单独使用养生壶煲汤时，发现电能表(如丙图)指示灯在2min内闪烁了10次，求此时R2的电阻；
(3)用电高峰时，实际电压为200V，已知养生壶以最大功率烧水的效率为80%，求把1.5kg水从20℃加热到100℃时所需加热时间。
24. 在如图所示的电路中，电源电压U=6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样(电源电压和小灯泡的阻值均保持不变)，R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求：
(1)小灯泡L的电阻RL；
(2)当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能；
(3)当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；
A、滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，从图乙可知，R1两端的电压为6V，故电源电压为6V；
滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，R1两端的电压为3V，故滑动变阻器两端的电压U2=6V−3V=3V，
根据欧姆定律可知电路中的电流I=U2R2=3V10Ω=0.3A，
由I=UR可得，定值电阻R1的阻值R1=U1I=3V0.3A=10Ω，故A错误；
BD、根据串联电路分压原理可知，当滑动变阻器滑片在b端时接入电路的阻值最大时，滑动变阻器分得的电压最大，由图乙可知滑动变阻器的最大阻值为50Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路最小电流I′=UR总=6V10Ω+50Ω=0.1A，
滑动变阻器两端的最大电压U滑大=I′R滑大=0.1A×50Ω=5V，故BD错误
C、滑动变阻器的滑片在a端时，电路中的总电阻最小，由W=U2Rt可得电路的1秒钟消耗的最大电能：W=U2R1t=(6V)210Ω×1s=3.6J，故C正确。
故选：C。
由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；
(1)滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，从图乙可知，R1两端的电压为6V，据此得出电源电压值；
滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，R1两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知电路中的电流和定值电阻R1的阻值；
(2)根据串联电路分压原理可知，当滑动变阻器滑片在b端时接入电路的阻值最大时，滑动变阻器分得的电压最大，由图乙读出滑动变阻器的阻值，根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电路电流和滑动变阻器两端电压；
(3)滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路中的总电阻最小，根据W=U2Rt求出电路1秒钟消耗的最大电能。
本题考查欧姆定律的应用和电功的计算，综合性强，难度较大。
2.【答案】C
【解析】解：A、电能表上“10(20)A”是指电能表的标定电流为10A，故A错误；
B、50Hz是指电能表在50Hz的交流电路中使用，故B错误；
C、3000r/(kW⋅h)：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表上的铝盘转过3000圈，故C正确；
D、电能表的最后一位是小数、单位是kW⋅h，半年内的用电量是633.5kW⋅h，故D错误。
故选：C。
(1)10(20)A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A；
(2)50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用；
(3)3000r/(kW⋅h)：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表上的转盘转过3000圈；
(4)电能表读数时最后一位是小数位。
本题考查对电能表参数的理解，关键是理解电能表各参数的物理意义。
3.【答案】D
【解析】解：(1)由图可知，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
当压力F=0时，P位于R2的最上端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，所以电压表示数为0，故A错误；
(2)当A板上受到的压力F增大时，变阻器接入电路的阻值将变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电流表的示数将变小，故C错误；
(3)根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电压表的示数变大，电压表示数最大时，滑动变阻器接入电阻最大阻值，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=UR1+R2=6V10Ω+50Ω=0.1A，
通电5min，电流通过R1做功：W=I2R1t=(0.1A)2×10Ω×5×60s=30J，故B错误；
(4)把电压表改装为压力计，当A板上受到的压力F增大时，变阻器接入电路的阻值将变大，电流表的示数将变小，根据串联分压原理可知电压表的示数将变大，电压表示数：U2=UR1+R2×R2=6V10Ω+R2×R2，分析可知电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不是一次函数关系，所以改装后的压力计表盘刻度不均匀，故D正确。
故选：D。
(1)由图可知，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，当压力F=0时，P位于R2的最上端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，所以电压表示数为0；
(2)当A板上受到的压力F增大时，变阻器接入电路的阻值将变大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电流表的示数将变小；
(3)根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电压表的示数变大，电压表示数最大时，滑动变阻器接入电阻最大阻值，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据电功公式计算通电5min，电流通过R1做的功；
(4)把电压表改装为压力计，当压力F增大时，滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路的阻值变大，再根据这一变化对电路中电流和电压的影响来确定电流表和电压表的读数情况，根据欧姆定律表示该电表的示数，分析函数关系可知刻度是否均匀。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、串联分压原理、电功公式的灵活运用。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查欧姆定律、电功率计算，属于较难题。
(1)(2)由电路图可知，当滑片自左向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，利用欧姆定律分析可得电流表和电压表的变化；
(3)根据图乙变阻器当R=10Ω时，R消耗的功率P=0.9W，求出电路中电流I，当R=20Ω时，R消耗的功率P′=0.8W，此时电路中的电流I′，据此根据欧姆定律列出电源电压U和电路电流及电阻的方程组，即可解出电源电压；
(4)当滑片在最左端时，电路中的电流最小为0.2A，电路中消耗的总功率最小，当滑片在最右端时，R=0Ω，R0消耗的功率即电路中的总功率最大。
【解答】
AB、由电路图可知，当滑片自左向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电
流表示数I=UR0+R变大，电压表示数UV=U−IR0变小，故 A、B选项错误;
C、由图乙可知，当R=10Ω时，R消耗的功率P=0.9W，所以此时电路中的电流I=0.3A，电源电压U=0.3A×(10Ω+R0);当R=20Ω时，R消耗的功率P′=0.8W，此时电路中的电流I′=0.2A，电源电压U=0.2A×(20Ω+R0);电源电压不变，解得R0=10Ω，电源电压U=6V，故C项错误;
D、当滑片在最左端时，电路中的电流最小为0.2A，电路中消耗的总功率最小
P最小=UI最小=6V×0.2A=1.2W;当滑片在最右端时，R=0Ω，R0消耗的功率即电路中的总功率且为最大功率P最大=U2R0=(6V)210Ω=3.6W，所以整个过程中电路总功率变化量
△P=P最大−P最小=3.6W−1.2W=2.4W，故D项正确。
5.【答案】B
【解析】解：由图乙可知，该电路为串联电路，电压表测量Rt两端的电压；
A、由图甲知道，温度计表盘上显示30°C时，Rt=280Ω，由图乙知道，此时电路总电阻：R总=Rt+R0=280Ω+100Ω=380Ω；根据题意，由欧姆定律知道，电源电压为：
U=IR总=0.002A×380Ω=0.76V，故A错误；
BC、由图甲知道，热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系是：Rt=520−8t ①；
当电源电压为0.6 V时，电路的总电阻：R总小=U小I=0.6V0.002A=300Ω，由串联电路电阻的规律知道，该热敏电阻的阻值：Rt小=R总小−R0=300Ω−100Ω=200Ω，把Rt小=200Ω代入①，解得t=40℃；
当电源电压为1.2V时，R总大=U大I=1.2V0.002A=600Ω，由串联电路电阻的规律知道，该热敏电阻的阻值：Rt大=R总大−R0=600Ω−100Ω=500Ω，把Rt大=500Ω代入①，解得t′=2.5℃；则该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C～40°C，该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω～500Ω，故B正确，C错误；
D、当Rt小=200Ω时，该热敏电阻的阻值的功率为：P=I2Rt小=(0.002A)2×200Ω=0.8×10−3W=0.8mW；
Rt大=500Ω时，该热敏电阻的阻值的功率为：P′=I2Rt大=(0.002A)2×500Ω=2×10−3W=2mW；即该电路中Rt工作时功率范围为0.8 mW～2mW，故D错误。
故选：B。
(1)根据图像分析Rt电阻的大小，根据串联电路的电阻关系得出总电阻的大小，根据欧姆定律分析电源电压的大小；
(2)(3)根据图甲得出热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系；根据电源电压的最大值和最小值，利用欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出热敏电阻的阻值，然后带入关系式求出温度的变化范围；
(4)根据电功率公式P=I2R分析Rt工作时功率的变化范围。
本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键，有一定的难度。
6.【答案】B
【解析】由P=U2R得，L1、L2的电阻分别为R1=U2P1=(220V)260W≈806.7Ω，R2=U2P2=(220V)240W=1210Ω，则两灯串联时，电流相等，
由P=I2R可得，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，故灯泡L2要比灯泡L1亮，故A错误，B正确；串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流：I=UR1+R2=220V806.7Ω+1210Ω≈0.11A，两灯实际消耗的功率：
P1′=I2R1=(0.11 A)2×806.7 Ω≈9.76 W≠30 W，P2′=I2R2=(0.11 A)2×1210 Ω≈14.64 W≠20 W，
两灯泡的总功率为P=P1′+P2′=9.76 W+14.64 W=24.4 W<40 W，故C、D错误。故选B。
7.【答案】D
【解析】解：A.由题意可得，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为1W，当小灯泡正常发光时其两端电压为额定电压，其功率为额定功率，根据P=U2R可知，小灯泡正常发光时的电阻RL=UL2PL=(2.5V)21W=6.25Ω，故A错误；
B.由图可知，灯泡与滑动变阻器串联。根据串联分压规律可知，当滑片向左移时，滑动变阻器的电阻增大，则其两端所分的电压将增大，而灯泡两端电压等于总电压减去滑动变阻器两端电压，故灯泡两端电压会减小，即电压表V1的示数变小。故根据欧姆定律可知，电路中总电阻增大，电流减小，电流表示数减小，根据P=I2R可知，灯泡的实际功率减小，灯泡变暗，故B错误；
C.由图可知，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表A测量串联电路电流，根据欧姆定律可知，电压表V2与电流表A的示数之比即为滑动变阻器的阻值，向左移动滑片，滑动变阻器阻值增大，故电压表V2与电流表A的示数之比将增大，故C错误；
D.小灯泡正常发光，由P=UI可知，此时电路中的电流为I=PLUL=1W2.5V=0.4A；
电路所消耗的总电能为：W总=UIt=4.5V×0.4A×60s=108J；
由P=Wt可知，灯泡所消耗的电能为W=PLt=1W×60s=60J；
则滑动变阻器所消耗的电能为：W滑=W总−WL=108J−60J=48J，
滑动变阻器所消耗的电能全部转化为内能，故滑动变阻器产生的电热为48J，故D正确。
故选：D。
由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量小灯泡电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
(1)灯泡上标有“2.5V1W”，根据P=U2R的变形可求小灯泡正常发光时的电阻；
(2)由图可知，灯泡与滑动变阻器串联。根据串联分压规律可知，当滑片向左移时，滑动变阻器的电阻增大，则其两端所分的电压将增大，根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变化，即电压表V1的示数变化情况；根据欧姆定律电路中的电流变化情况，根据P=I2R可知灯泡的实际功率的变化情况，据此分析；
(3)滑动变阻器向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电压表V2与电流表A的示数之比等于滑动变阻器的阻值，据此分析；
(4)利用P=UI计算出小灯泡正常发光时电路中的电流；利用W=UIt计算出1min电路消耗的总电能；利用P=Wt计算出灯泡消耗的电能，电路消耗的总电能减去灯泡消耗的电能即为滑动变阻器消耗的电能，滑动变阻器消耗的电能全部转化为内能，据此分析。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的灵活应用，关键是要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
8.【答案】A
【解析】解：A、电饭锅工作时把电能转化成内能，故A错误；
B、茶壶的壶嘴与壶体构成连通器，壶体的水位总是与壶嘴的水位相平，故B正确；
C、用吸管从瓶中吸饮料时，是大气压把饮料压到嘴里的，故C正确；
D、用天平和量筒测密度的原理是ρ=mV，故D正确。
故选：A。
(1)电饭锅工作时，是电流的热效应；
(2)上端开口、底部连通的容器叫连通器，在连通器中装入同种液体，液体不流动时，液面是相平的；
(3)由于大气有压强，我们才能利用细管将饮料吸到嘴里；
(4)用天平和量筒测密度的原理是ρ=mV。
此题考查了连通器的应用、大气压的应用、电流的热效应等，是一道综合题；联系生活实际来考查物理知识，是现在中考考查知识一个很重要的方式，需要掌握其方法。
9.【答案】A
【解析】解：A、三孔插座的接线规律是：左零、右火、上接地，插线板工作时插孔A与零线相连，B接火线，它们之间的电压是220V，故A正确；
B、插线板插孔C与地线连接，将试电笔插入C孔，其氖管不会发光，故B错误；
C、由题意可知，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，指示灯和插座之间是并联的，指示灯断路不能发光，则插孔不能提供工作电压，故C错误；
D、由于指示灯和插座之间是并联的，A、B两孔发生短路，则其它插孔不能提供工作电压，故D错误。
故选：A。
三孔插座的接线规律是：左零、右火、上接地；火线与零线之间的电压是220V；
并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。干路开关控制所有的用电器。据此分析。
本题主要考查了对家庭电路中常用的三孔插座的认识，用到了串并联电路的判断，家庭电路的电压等，属电学基础知识。
10.【答案】A
【解析】只要电路连接正确，开关在电路中某处所起作用是使该处断路(开关断开)或通路(开关闭合).C、D两选项描述的情况正好是把灯丙、插座丁连入电路，不会造成短路，故C、D选项不正确．插座甲串联在火线上，当此处连通时灯乙正常工作．若同时将甲与丁接通，再闭合S2时才能造成短路，故选项B不正确．拆掉灯丙，两线头连在一起，这时闭合开关S1就把火线和零线直接用导线连在一起，会造成短路．
11.【答案】D
【解析】解：A、进户线的火线断了，试电笔的氖管不会发光，故A错误。
B、插座处发生短路，会使保险丝熔断，试电笔的氖管不会发光，故B错误；
C、因各灯并联，互不影响，某个电灯的灯丝烧断了，其它灯仍还亮，故C错误；
D、试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故D正确。
故选：D。
本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法。“电灯突然熄灭”好象就是某盏灯的灯丝断了，这是没有注意到家庭电路中各灯是并联的、互不干扰。
12.【答案】A
【解析】这是利用灯泡检验家庭电路的一种方法，利用检验灯泡与家庭电路中的用电器串联，如果检验灯泡能正常发光，说明其两端的电压为220V，则L1或L2两端电压为0，电路短路．如果检验灯泡不能正常发光，则串联分压，其两端电压低于220V，电路正常检验灯泡不亮，说明电路断路
13.【答案】2
零线断路
【解析】根据安全用电原则，开关应接在火线和电灯之间．a、b、c三点都能使试电笔氖管发光，说明火线和电灯所在支路无故障，是由零线断路造成的
14.【答案】S1
6.9×105
【解析】由电路图可知，闭合开关S、S2时，R2单独接入电路，由R1
电暖器在第二挡正常工作10 min产生的热量为Q=W=P2t=1150 W×10×60 s=6.9×105 J．
15.【答案】S1、S3 L2
【解析】解：(1)由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以，要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由图知，应只闭合开关S1、S3；
(2)已知两灯的额定电压相等，灯L1额定功率较大，由R=U2P可知灯L1的电阻较小，即R1
故答案为：S1、S3；L2。
(1)两灯泡的额定电压等于电源电压，若使两灯都正常发光，需将两灯并联，据此判断开关闭合情况；
(2)只闭合S2时，两灯串联，电流相等；根据R=U2P比较正常发光时的电阻大小，再根据P=I2R比较灯泡实际功率的大小，进一步判断两灯的亮度。
本题主要考查对串联、并联电路的了解以及功率计算公式的应用，关键是选择合适的公式，确定灯泡的连接方式。
16.【答案】1200 1500
【解析】解：(1)无人机整机的重力：
G=mg=2kg×10N/kg=20N；
无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做功：
W=Gh=20N×60m=1200J；
(2)根据η=W有W电，求出消耗电能W电=W有η=1200J80%=1500J；
故答案为：1200； 1500。
(1)根据G=mg求出重力，根据W=Gh求出对摄像机做的功；
(2)根据η=W有W电，求出消耗电能W电。
能熟练应用做功的公式、机械效率变形的公式是解题的关键。
17.【答案】解：火线先过开关再入灯泡，由灯泡连到零线。因此B方框内应为开关，A方框内应为灯泡；
三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线。如图所示：
【解析】三孔插座的接法：上面接地线，左边接零线，右边接火线。
家庭电路中，开关控制灯泡时和灯泡是串联的。火线过开关入灯座，零线直接入灯座。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】
【解析】
【分析】
先分析题意，得出灯、电风扇的连接方式，以及两个开关的位置，据此连接电路，注意开关要接在火线和用电器之间。
本题考查了电路的连接，分析题意确定两个开关的位置是关键。
【解答】
由题知，只闭合开关S，风扇能单独工作，灯和风扇为并联；若只闭合开关S，灯泡不亮，由此可知S1在灯所在支路上，S在干路上，如图所示：
。
19.【答案】(1)；(2)小灯泡短路； (3)0.625； 2；(4)温度
【解析】解：(1)将电压表与电阻并联，电源电压3V，所以电压表可选择0～3V的量程，如图所示：
(2)小灯泡不亮，电路中无断路，电压表示数为0，电流表示数变化明显，则可能是灯泡短路造成；
(3)由图象，当灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流0.25A，小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
滑动变阻器两端的电压：UR=U−UL=3V−2.5V=0.5V，
滑动变阻器接入的电阻：R=URI=0.5V0.25A=2Ω；
(4)灯丝的电阻是变化的，因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻受温度的影响。
故答案为：(1)如上图；(2)小灯泡短路； (3)0.625； 2；(4)温度。
(1)由小灯泡的额定电压，选择电压表量程，电压表与电阻并联；
(2)灯泡不亮，电流表有明显偏转，电路中无断路，电压表示数为0，则灯泡短路；
(3)由图象读出电压表示数为2.5V时通过灯泡的电流，由P=UI计算额定功率；由R=URI计算滑动变阻器接入电路的阻值；
(4)小灯泡的电阻受温度影响。
此题是“测量小电灯功率”的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电阻和功率的计算等，考查的知识点多，综合性强，这些都是经常考查问题，需熟练掌握。
20.【答案】R2 右 D 0.625
【解析】解：(1)灯的额定电压为2.5V，变阻器要分去6V−2.5V=3.5V的电压，根据分压原理，U滑UL=R滑RL，滑动变阻器的阻值至少为：R滑=U滑UL×RL=3.5V2.5V×10Ω=14Ω，故应选用R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
(2)为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即最右端；
正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路；小灯泡不亮，电压表无示数，说明小灯泡短路或电压表短路，故D符合题意；
(3)由图乙知，当灯电压为2.5V时对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率：
P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625A；
(4)当灯泡正常发光时，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为6V−3.8V=2.2V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，即可进行实验。
电路图如下图所示：
。
故答案为：(1)R2；(2)右；D；(3)0.625；(4)见上图。
(1)根据分压原理求出滑动变阻器连放电路中的最小阻值；
(2)为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片放在阻值最大处；
电流表有示数，说明电路为通路；小灯泡不亮，电压表无示数，说明小灯泡短路或电压表短路；
(3)由图乙，根据额定电压电压下对应的电流大小，求小灯泡的额定功率P额=U额I；
(4)电源电压为6V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.8V，滑动变阻器两端的电压为2.2V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压。
本题测量小灯泡电功率，考查器材的选择、常见故障的分析、额定功率的计算以及特殊的方法测量小灯泡的电功率，要掌握。
21.【答案】解：由P=U2R可得，电灯的电阻：R=U2P=(220V)2100W=484Ω，
灯泡的功率为81W时两端的电压：U实=P实R=81W×484Ω=198V，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：I=U实R=198V484Ω=922A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以导线分得的电压：U线=U−U实=220V−198V=22V，
导线上消耗的电功率：P线=U线I=22V×922A=9W。
答：电灯的电阻为484Ω；导线上消耗的电功率为9W。
【解析】知道电灯的电压和功率，根据P=U2R求出电阻；根据P=U2R求出灯泡的功率为81W时两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出导线分得的电压，根据P=UI求出导线上消耗的电功率。
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，灵活的选取公式是关键。
22.【答案】.解：(1)灯泡正常发光时的电流IL=PLUL=2W4V=0.5A；
(2)当S闭合，S1、S2 断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光，滑动变阻器与灯串联，则变阻器连入电路的电阻R中=10Ω，灯泡两端的电压UL=4V，变阻器两端的电压U中=ILR中=0.5A×10Ω=5V；
U=UL+U中=4V+5V=9V；
(3)当电压不变，电路消耗的总功率最大时，由P=U2R可知，总电阻要最小。
当开关全部闭合时，灯被短路，R0与滑动变阻器并联，总电阻最小，通过R0的电流I0=UR0=9V9Ω=1A；
滑动变阻器最大电流为I滑=1A，
电路的总电流I=I0+I滑=1A+1A=2A<3A；
电路消耗的最大功率Pmax=UI=9V×2A=18W；
答：(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A；
(2)电源电压为9V；
(3)在保证电路安全的前提下，电路消耗的最大功率为18W。
【解析】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路的分析，最后一问是难点。
(1)根据P=UI求出灯的额定电流；
(2)当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，灯L和变阻器串联，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；
(3)当电压不变，电路消耗的总功率最大时，由P=U2R可知，总电阻要最小；当开关全部闭合时，灯被短路，R0与滑动变阻器并联，总电阻最小，根据欧姆定律算出通过R0的电流，滑动变阻器的最大电流也知道，再根据并联电路特点求出电路中的总电流总与电流表允许通过的最大电流比较，以确定保证电路安全的最大电流，最后由P=UI求出电路的最大功率。
23.【答案】解：(1)由图可知，R1、R2串联，当R2阻值为0时，为R1的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，则额定电压下工作时的最大电流；
I=UR1=220V40Ω=5.5A；
(2)从丙图可知，每消耗1kW⋅h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，
则2min内养生壶消耗的电能为：
W=10imp3000imp/(kW⋅h)=1300kW⋅h=1.2×104J，
则养生壶的功率为：P=Wt=1.2×104J2×60s=100W；
由P=U2R可得，电路中的总电阻为：R总=U2P=(220V)2100W=484Ω，
所以此时R2的电阻为：R2=R总−R1=484Ω−40Ω=444Ω；
(3)水吸收的热量为：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.5kg×(100℃−20℃)=5.04×105J，
当R2阻值为0时，只有R1接入电路，电路中的电阻最小，由P=U2R可知，电源电压一定，此时功率最大，
当实际电压为200V时，电热壶的实际功率为：
P加热实=U实2R1=(200V)240Ω=1000W，
由η=Q吸W得，电热水壶消耗的电能：
W=Q吸η=5.04×105J80%=6.3×105J，
由P=Wt可得，加热需要的时间：
t=WP=6.3×105J1000W=630s。
答：(1)该养生壶在额定电压下工作时的最大电流为5.5A；
(2)她某次单独使用养生壶煲汤时，发现电能表(如丙图)指示灯在2min内闪烁了10次，此时R2的电阻为444Ω；
(3)用电高峰时，实际电压为200V，已知养生壶以最大功率烧水的效率为80%，把1.5kg水从20℃加热到100℃时所需加热时间为630s。
【解析】(1)当R2阻值为0时，电路中的电阻最小，电流最大，根据I=UR求出额定电压下工作时的最大电流；
(2)从丙图可知，每消耗1kW⋅h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，据此求出电能表指示灯闪烁了10次消耗的电能，根据P=Wt求出养生壶的功率，根据P=U2R可得电路中的总电阻，根据串联电路中电阻规律可求出此时R2的电阻；
(3)根据 吸=cmΔt水吸收的热量，当R2阻值为0时，只有R1接入电路，电路中的电阻最小，由P=U2R可知，电源电压一定，此时功率最大，由P=U2R算出实际功率，吸收的热量与消耗的电能的比值就是电热水壶的效率，据此求出消耗的电能，再根据W=Pt求出烧开这壶水的时间。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，本题是一道信息给予题，解决此类问题的关键是善于从题目中找到有用的信息，结合相应的计算公式计算。
24.【答案】解：(1)由题可知，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样，
灯泡电阻RL=UL额2PL额=(4V)21.6W=10Ω；
(2)闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压：UL=4V，
根据串联电路的电压特点，电阻R1两端的电压：UR1=U−UL=6V−4V=2V，
流过R1的电流：IR1=IL=ULRL=4V10Ω=0.4A，
R1工作5分钟消耗的电能：W=UR1IR1t=2V×0.4A×5×60s=240J；
(3)闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联，
小灯泡的额定电流：IL额=PL额UL额=1.6W4V=0.4A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4A，
此时电流允许通过的最大电流：I最大=0.4A，
小灯泡的最大功率：P最大=PL额=1.6W，
当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻：R总=R+RL=10Ω+20Ω=30Ω，
此时通过小灯泡的最小电流：I最小=UR总=6V30Ω=0.2A，
小灯泡的最小功率：P最小=I最小2RL=(0.2A)2×10Ω=0.4W，
小灯泡电功率的变化范围：0.4W～1.6W。
答：(1)小灯泡L的电阻RL为10Ω；
(2)当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能是240J；
(3)当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.4W～1.6W。
【解析】(1)根据灯泡铭牌，由P=UI=U2R求出小灯泡L的电阻RL；
(2)闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，根据串联电路的电压特点及欧姆定律可求电路电流，再根据W=UIt可求R1工作5分钟消耗的电能；
(3)闭合S2，断开S1，R与L串联，在电路安全的情况下，根据串联电路的特点和欧姆定律，求出电路的最小电流和最大电流，再根据P=UI、P=I2RL可求小灯泡电功率，从而可求小灯泡电功率变化范围。
本题考串联电路规律、欧姆定律及电功率的公式及其变形的应用，正确分析电路是关键。
苏科版初中物理九年级下册第十五章《电功和电热》单元测试卷
考试范围：第十五章；考试时间：75分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. R1的阻值为50Ω，电源电压为12V
B. 滑动变阻器的最大电压为6V
C. 该电路的1秒钟消耗的最大电能为3.6J
D. 滑片在b端时，电路中的电流为0.02A
2. 小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是( )
A. 该电能表的标定电流为20A
B. 该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C. 小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D. 小明家半年内的用电量是6335kW⋅h
3. 如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路。当压力F=0时，P位于R2的最上端，已知R1=10Ω，R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V不变，开关S闭合，下列说法正确的是( )
A. A板上受到的压力F=0时，图中电压表的读数为6V
B. 电压表示数最大时，通电5min，电流通过R1做功为150J
C. A板上受到的压力F增大时，电流表示数将增大
D. 把电压表改装为压力计，使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，改装后的压力计表盘刻度不均匀
4. 如图甲所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列有关说法中正确的是
A. 当滑片自左向右滑动时，电压表、电流表示数都增大
B. 当滑片自左向右滑动时，电压表、电流表示数都减小
C. 电源电压为9V
D. 整个过程中电路总功率变化了2.4W
5. 图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像(已做近似处理)。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.2V之间调节，R0为100Ω的定值电阻。该电路工作原理是：将Rt放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持2mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是( )
A. 温度计表盘上显示30℃时，电源电压为0.68 V
B. 该热敏电阻温度计的测温范围为2.5℃～40℃
C. 该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω～520Ω
D. 该电路中Rt工作时功率范围为1.2 mW～2.4 mW
6. 将“220 V 60 W”的灯泡L1和“220 V 40 W”的灯泡L2，串联在220 V的电源上，组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是 ( )
A. 灯泡L1比灯泡L2亮
B. 灯泡L2比灯泡L1亮
C. 两灯泡的总功率大于40 W
D. 两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
7. 在如图所示的实物电路中，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，灯泡上标有“2.5V 1W”的字样，闭合开关后调节滑动变阻器的滑片，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是( )
A. 小灯泡正常发光时的电阻为2.5Ω
B. 向左移滑片时，电压表V1的示数变大，小灯泡亮度变亮
C. 向左移滑片时，电压表V2与电流表A的示数之比不变
D. 让小灯泡正常发光1min，滑动变阻器产生的电热为48J
8. 下列说法不正确的是( )
A. 电饭锅工作时把电能转化成机械能
B. 茶壶的壶嘴与壶体组成连通器
C. 用吸管吸饮料应用了大气压强
D. 用天平和量筒测密度的原理是ρ=mV
9. 如图是常用的插线板，闭合开关，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，下列说法正确的是( )
A. 图中A与零线相连，B与火线相连
B. 将试电笔插入C孔，其氖管会发光
C. 若指示灯断路不能发光，则插孔不能提供工作电压
D. 若A、B两孔发生短路，则其它插孔仍可提供工作电压
10. 如图所示为小刚所连的两盏白炽灯和两个插座的电路图，则( )
A. 拆掉灯丙，两线头连在一起会造成短路
B. 拆掉插座甲，两线头连在一起会造成短路
C. 拆掉S1，两线头连在一起会造成短路
D. 拆掉S2，两线头连在一起会造成短路
11. 如图所示的家庭电路中，正常发光的两盏灯突然都熄灭。小明先检查保险丝，保险丝完好，再用试电笔分别检测插座的两孔，发现氖管均发光，造成这一现象的原因是( )
A. 进户火线断了 B. 插座发生短路了 C. 某盏灯丝烧断了 D. 进户零线断了
12. 电工小组的同学们练习安装模拟家庭电路．接通电源之前，为检查电路是否正常，将火线上的熔丝取下，把一个额定电压为220V的灯泡作为检验灯泡连接在原来熔丝的位置(如图所示)，同时要求同学们将电路中所有开关都断开．在接通电源后，下列说法正确的是( )
A. 若检验灯泡正常发光，表明电路中有短路现象
B. 若检验灯泡不亮，但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明电路连接无误
C. 检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都能发光，只是亮度不够，这表明电路中出现了短路现象
D. 不论电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不发光，这表明电路中有短路现象
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路．图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应安装在 方框中．安装完毕后，闭合开关，电灯不亮．用试电笔分别测试a、b、c点时，试电笔的氖管都发光，则电路故障为 ．
14. 如图甲是一种家用电暖器，图乙是其简化的电路图，已知R1
额定电压
220 V
功率选择
一挡950 W
二挡1150 W
三挡2100 W
15. 如图电源电压6V不变，灯L1标有“6V6W”字样，灯L2标有“6V3W”字样。若使L1、L2都正常发光，需闭合开关______；只闭合开关S2时，______较亮。(不考虑灯丝电阻的变化)
16. 如图为某品牌四旋翼无人机，若整机质量2千克，无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做功为______J；若电动机将电能转化为机械能的效率为80%，这个过程中消耗电能为______J(不计空气阻力，g取10N/kg)。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 在图中虚线框A和B内分别接入开关和电灯(元件符号：开关，电灯⊗)，并完成三孔插座的连接，使电路符合安全用电的要求。
18. 如图，只闭合开关S，风扇M工作；只闭合开关S1，灯泡和风扇M都不工作；同时闭
合开关S，S1风扇M和灯泡都工作。请用笔画线代替导线把电路连接完整。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组(3V不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压2.5V)、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显。电路故障可能是______。
(3)排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I−U图象，则小灯泡额定功率是______W.小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是______Ω。
(4)分析小灯泡的I−U图象，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是______。
20. 小红做“测量小灯泡电功率”的实验，实验室有如下器材：电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)小红设计了如图甲所示的电路，她应选用______(选填“R1”或“R2”)滑动变阻器。
(2)连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移动到最______(选填“左”或“右”)端，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显。电路故障可能是______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯泡出现了短路
D.滑动变阻器的电阻线断了
(3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U−I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
(4)若使用这些器材较为精准地测量额定电压为3.8V的小灯泡额定功率，该如何对电路进行更改，请在虚线框中画出电路图。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 一盏电灯接到220V的电源上使用时，功率为100W，如果将这个电源连上长导线，再接这盏灯使用，它的功率为81W，求电灯的电阻和导线上消耗的电功率？(灯泡的电阻保持不变)
22. 如图，电源电压保持不变，小灯泡L标有“4 V 2W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。R0的阻值为9Ω，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。
求：(1)小灯泡正常发光时的电流；
(2)电源电压；
(3)在保证电路安全的前提下，电路消耗的最大功率。
23. 小丽观察到家中养生壶铭牌如图甲所示，乙图是该养生壶的简化电路图，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻R1=40Ω，R2是一个可变电阻(调温开关)，通过调节R2可以改变养生壶的功率，实现多档工作。
(1)该养生壶在额定电压下工作时的最大电流；
(2)她某次单独使用养生壶煲汤时，发现电能表(如丙图)指示灯在2min内闪烁了10次，求此时R2的电阻；
(3)用电高峰时，实际电压为200V，已知养生壶以最大功率烧水的效率为80%，求把1.5kg水从20℃加热到100℃时所需加热时间。
24. 在如图所示的电路中，电源电压U=6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样(电源电压和小灯泡的阻值均保持不变)，R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求：
(1)小灯泡L的电阻RL；
(2)当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能；
(3)当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；
A、滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，从图乙可知，R1两端的电压为6V，故电源电压为6V；
滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，R1两端的电压为3V，故滑动变阻器两端的电压U2=6V−3V=3V，
根据欧姆定律可知电路中的电流I=U2R2=3V10Ω=0.3A，
由I=UR可得，定值电阻R1的阻值R1=U1I=3V0.3A=10Ω，故A错误；
BD、根据串联电路分压原理可知，当滑动变阻器滑片在b端时接入电路的阻值最大时，滑动变阻器分得的电压最大，由图乙可知滑动变阻器的最大阻值为50Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路最小电流I′=UR总=6V10Ω+50Ω=0.1A，
滑动变阻器两端的最大电压U滑大=I′R滑大=0.1A×50Ω=5V，故BD错误
C、滑动变阻器的滑片在a端时，电路中的总电阻最小，由W=U2Rt可得电路的1秒钟消耗的最大电能：W=U2R1t=(6V)210Ω×1s=3.6J，故C正确。
故选：C。
由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；
(1)滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，从图乙可知，R1两端的电压为6V，据此得出电源电压值；
滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，R1两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可知电路中的电流和定值电阻R1的阻值；
(2)根据串联电路分压原理可知，当滑动变阻器滑片在b端时接入电路的阻值最大时，滑动变阻器分得的电压最大，由图乙读出滑动变阻器的阻值，根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电路电流和滑动变阻器两端电压；
(3)滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路中的总电阻最小，根据W=U2Rt求出电路1秒钟消耗的最大电能。
本题考查欧姆定律的应用和电功的计算，综合性强，难度较大。
2.【答案】C
【解析】解：A、电能表上“10(20)A”是指电能表的标定电流为10A，故A错误；
B、50Hz是指电能表在50Hz的交流电路中使用，故B错误；
C、3000r/(kW⋅h)：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表上的铝盘转过3000圈，故C正确；
D、电能表的最后一位是小数、单位是kW⋅h，半年内的用电量是633.5kW⋅h，故D错误。
故选：C。
(1)10(20)A：表示该电能表的标定电流是10A，额定最大电流是20A；
(2)50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用；
(3)3000r/(kW⋅h)：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW⋅h的电能，电能表上的转盘转过3000圈；
(4)电能表读数时最后一位是小数位。
本题考查对电能表参数的理解，关键是理解电能表各参数的物理意义。
3.【答案】D
【解析】解：(1)由图可知，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
当压力F=0时，P位于R2的最上端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，所以电压表示数为0，故A错误；
(2)当A板上受到的压力F增大时，变阻器接入电路的阻值将变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电流表的示数将变小，故C错误；
(3)根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电压表的示数变大，电压表示数最大时，滑动变阻器接入电阻最大阻值，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=UR1+R2=6V10Ω+50Ω=0.1A，
通电5min，电流通过R1做功：W=I2R1t=(0.1A)2×10Ω×5×60s=30J，故B错误；
(4)把电压表改装为压力计，当A板上受到的压力F增大时，变阻器接入电路的阻值将变大，电流表的示数将变小，根据串联分压原理可知电压表的示数将变大，电压表示数：U2=UR1+R2×R2=6V10Ω+R2×R2，分析可知电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不是一次函数关系，所以改装后的压力计表盘刻度不均匀，故D正确。
故选：D。
(1)由图可知，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，当压力F=0时，P位于R2的最上端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，所以电压表示数为0；
(2)当A板上受到的压力F增大时，变阻器接入电路的阻值将变大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电流表的示数将变小；
(3)根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻变大时电压表的示数变大，电压表示数最大时，滑动变阻器接入电阻最大阻值，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据电功公式计算通电5min，电流通过R1做的功；
(4)把电压表改装为压力计，当压力F增大时，滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电路的阻值变大，再根据这一变化对电路中电流和电压的影响来确定电流表和电压表的读数情况，根据欧姆定律表示该电表的示数，分析函数关系可知刻度是否均匀。
本题考查串联电路特点、欧姆定律、串联分压原理、电功公式的灵活运用。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查欧姆定律、电功率计算，属于较难题。
(1)(2)由电路图可知，当滑片自左向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，利用欧姆定律分析可得电流表和电压表的变化；
(3)根据图乙变阻器当R=10Ω时，R消耗的功率P=0.9W，求出电路中电流I，当R=20Ω时，R消耗的功率P′=0.8W，此时电路中的电流I′，据此根据欧姆定律列出电源电压U和电路电流及电阻的方程组，即可解出电源电压；
(4)当滑片在最左端时，电路中的电流最小为0.2A，电路中消耗的总功率最小，当滑片在最右端时，R=0Ω，R0消耗的功率即电路中的总功率最大。
【解答】
AB、由电路图可知，当滑片自左向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电
流表示数I=UR0+R变大，电压表示数UV=U−IR0变小，故 A、B选项错误;
C、由图乙可知，当R=10Ω时，R消耗的功率P=0.9W，所以此时电路中的电流I=0.3A，电源电压U=0.3A×(10Ω+R0);当R=20Ω时，R消耗的功率P′=0.8W，此时电路中的电流I′=0.2A，电源电压U=0.2A×(20Ω+R0);电源电压不变，解得R0=10Ω，电源电压U=6V，故C项错误;
D、当滑片在最左端时，电路中的电流最小为0.2A，电路中消耗的总功率最小
P最小=UI最小=6V×0.2A=1.2W;当滑片在最右端时，R=0Ω，R0消耗的功率即电路中的总功率且为最大功率P最大=U2R0=(6V)210Ω=3.6W，所以整个过程中电路总功率变化量
△P=P最大−P最小=3.6W−1.2W=2.4W，故D项正确。
5.【答案】B
【解析】解：由图乙可知，该电路为串联电路，电压表测量Rt两端的电压；
A、由图甲知道，温度计表盘上显示30°C时，Rt=280Ω，由图乙知道，此时电路总电阻：R总=Rt+R0=280Ω+100Ω=380Ω；根据题意，由欧姆定律知道，电源电压为：
U=IR总=0.002A×380Ω=0.76V，故A错误；
BC、由图甲知道，热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系是：Rt=520−8t ①；
当电源电压为0.6 V时，电路的总电阻：R总小=U小I=0.6V0.002A=300Ω，由串联电路电阻的规律知道，该热敏电阻的阻值：Rt小=R总小−R0=300Ω−100Ω=200Ω，把Rt小=200Ω代入①，解得t=40℃；
当电源电压为1.2V时，R总大=U大I=1.2V0.002A=600Ω，由串联电路电阻的规律知道，该热敏电阻的阻值：Rt大=R总大−R0=600Ω−100Ω=500Ω，把Rt大=500Ω代入①，解得t′=2.5℃；则该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C～40°C，该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω～500Ω，故B正确，C错误；
D、当Rt小=200Ω时，该热敏电阻的阻值的功率为：P=I2Rt小=(0.002A)2×200Ω=0.8×10−3W=0.8mW；
Rt大=500Ω时，该热敏电阻的阻值的功率为：P′=I2Rt大=(0.002A)2×500Ω=2×10−3W=2mW；即该电路中Rt工作时功率范围为0.8 mW～2mW，故D错误。
故选：B。
(1)根据图像分析Rt电阻的大小，根据串联电路的电阻关系得出总电阻的大小，根据欧姆定律分析电源电压的大小；
(2)(3)根据图甲得出热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系；根据电源电压的最大值和最小值，利用欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出热敏电阻的阻值，然后带入关系式求出温度的变化范围；
(4)根据电功率公式P=I2R分析Rt工作时功率的变化范围。
本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键，有一定的难度。
6.【答案】B
【解析】由P=U2R得，L1、L2的电阻分别为R1=U2P1=(220V)260W≈806.7Ω，R2=U2P2=(220V)240W=1210Ω，则两灯串联时，电流相等，
由P=I2R可得，灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率，故灯泡L2要比灯泡L1亮，故A错误，B正确；串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流：I=UR1+R2=220V806.7Ω+1210Ω≈0.11A，两灯实际消耗的功率：
P1′=I2R1=(0.11 A)2×806.7 Ω≈9.76 W≠30 W，P2′=I2R2=(0.11 A)2×1210 Ω≈14.64 W≠20 W，
两灯泡的总功率为P=P1′+P2′=9.76 W+14.64 W=24.4 W<40 W，故C、D错误。故选B。
7.【答案】D
【解析】解：A.由题意可得，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为1W，当小灯泡正常发光时其两端电压为额定电压，其功率为额定功率，根据P=U2R可知，小灯泡正常发光时的电阻RL=UL2PL=(2.5V)21W=6.25Ω，故A错误；
B.由图可知，灯泡与滑动变阻器串联。根据串联分压规律可知，当滑片向左移时，滑动变阻器的电阻增大，则其两端所分的电压将增大，而灯泡两端电压等于总电压减去滑动变阻器两端电压，故灯泡两端电压会减小，即电压表V1的示数变小。故根据欧姆定律可知，电路中总电阻增大，电流减小，电流表示数减小，根据P=I2R可知，灯泡的实际功率减小，灯泡变暗，故B错误；
C.由图可知，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表A测量串联电路电流，根据欧姆定律可知，电压表V2与电流表A的示数之比即为滑动变阻器的阻值，向左移动滑片，滑动变阻器阻值增大，故电压表V2与电流表A的示数之比将增大，故C错误；
D.小灯泡正常发光，由P=UI可知，此时电路中的电流为I=PLUL=1W2.5V=0.4A；
电路所消耗的总电能为：W总=UIt=4.5V×0.4A×60s=108J；
由P=Wt可知，灯泡所消耗的电能为W=PLt=1W×60s=60J；
则滑动变阻器所消耗的电能为：W滑=W总−WL=108J−60J=48J，
滑动变阻器所消耗的电能全部转化为内能，故滑动变阻器产生的电热为48J，故D正确。
故选：D。
由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量小灯泡电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；
(1)灯泡上标有“2.5V1W”，根据P=U2R的变形可求小灯泡正常发光时的电阻；
(2)由图可知，灯泡与滑动变阻器串联。根据串联分压规律可知，当滑片向左移时，滑动变阻器的电阻增大，则其两端所分的电压将增大，根据串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变化，即电压表V1的示数变化情况；根据欧姆定律电路中的电流变化情况，根据P=I2R可知灯泡的实际功率的变化情况，据此分析；
(3)滑动变阻器向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电压表V2与电流表A的示数之比等于滑动变阻器的阻值，据此分析；
(4)利用P=UI计算出小灯泡正常发光时电路中的电流；利用W=UIt计算出1min电路消耗的总电能；利用P=Wt计算出灯泡消耗的电能，电路消耗的总电能减去灯泡消耗的电能即为滑动变阻器消耗的电能，滑动变阻器消耗的电能全部转化为内能，据此分析。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的灵活应用，关键是要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
8.【答案】A
【解析】解：A、电饭锅工作时把电能转化成内能，故A错误；
B、茶壶的壶嘴与壶体构成连通器，壶体的水位总是与壶嘴的水位相平，故B正确；
C、用吸管从瓶中吸饮料时，是大气压把饮料压到嘴里的，故C正确；
D、用天平和量筒测密度的原理是ρ=mV，故D正确。
故选：A。
(1)电饭锅工作时，是电流的热效应；
(2)上端开口、底部连通的容器叫连通器，在连通器中装入同种液体，液体不流动时，液面是相平的；
(3)由于大气有压强，我们才能利用细管将饮料吸到嘴里；
(4)用天平和量筒测密度的原理是ρ=mV。
此题考查了连通器的应用、大气压的应用、电流的热效应等，是一道综合题；联系生活实际来考查物理知识，是现在中考考查知识一个很重要的方式，需要掌握其方法。
9.【答案】A
【解析】解：A、三孔插座的接线规律是：左零、右火、上接地，插线板工作时插孔A与零线相连，B接火线，它们之间的电压是220V，故A正确；
B、插线板插孔C与地线连接，将试电笔插入C孔，其氖管不会发光，故B错误；
C、由题意可知，指示灯发光，且插孔可以提供工作电压，指示灯和插座之间是并联的，指示灯断路不能发光，则插孔不能提供工作电压，故C错误；
D、由于指示灯和插座之间是并联的，A、B两孔发生短路，则其它插孔不能提供工作电压，故D错误。
故选：A。
三孔插座的接线规律是：左零、右火、上接地；火线与零线之间的电压是220V；
并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响。干路开关控制所有的用电器。据此分析。
本题主要考查了对家庭电路中常用的三孔插座的认识，用到了串并联电路的判断，家庭电路的电压等，属电学基础知识。
10.【答案】A
【解析】只要电路连接正确，开关在电路中某处所起作用是使该处断路(开关断开)或通路(开关闭合).C、D两选项描述的情况正好是把灯丙、插座丁连入电路，不会造成短路，故C、D选项不正确．插座甲串联在火线上，当此处连通时灯乙正常工作．若同时将甲与丁接通，再闭合S2时才能造成短路，故选项B不正确．拆掉灯丙，两线头连在一起，这时闭合开关S1就把火线和零线直接用导线连在一起，会造成短路．
11.【答案】D
【解析】解：A、进户线的火线断了，试电笔的氖管不会发光，故A错误。
B、插座处发生短路，会使保险丝熔断，试电笔的氖管不会发光，故B错误；
C、因各灯并联，互不影响，某个电灯的灯丝烧断了，其它灯仍还亮，故C错误；
D、试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故D正确。
故选：D。
本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法。“电灯突然熄灭”好象就是某盏灯的灯丝断了，这是没有注意到家庭电路中各灯是并联的、互不干扰。
12.【答案】A
【解析】这是利用灯泡检验家庭电路的一种方法，利用检验灯泡与家庭电路中的用电器串联，如果检验灯泡能正常发光，说明其两端的电压为220V，则L1或L2两端电压为0，电路短路．如果检验灯泡不能正常发光，则串联分压，其两端电压低于220V，电路正常检验灯泡不亮，说明电路断路
13.【答案】2
零线断路
【解析】根据安全用电原则，开关应接在火线和电灯之间．a、b、c三点都能使试电笔氖管发光，说明火线和电灯所在支路无故障，是由零线断路造成的
14.【答案】S1
6.9×105
【解析】由电路图可知，闭合开关S、S2时，R2单独接入电路，由R1
电暖器在第二挡正常工作10 min产生的热量为Q=W=P2t=1150 W×10×60 s=6.9×105 J．
15.【答案】S1、S3 L2
【解析】解：(1)由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以，要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由图知，应只闭合开关S1、S3；
(2)已知两灯的额定电压相等，灯L1额定功率较大，由R=U2P可知灯L1的电阻较小，即R1
故答案为：S1、S3；L2。
(1)两灯泡的额定电压等于电源电压，若使两灯都正常发光，需将两灯并联，据此判断开关闭合情况；
(2)只闭合S2时，两灯串联，电流相等；根据R=U2P比较正常发光时的电阻大小，再根据P=I2R比较灯泡实际功率的大小，进一步判断两灯的亮度。
本题主要考查对串联、并联电路的了解以及功率计算公式的应用，关键是选择合适的公式，确定灯泡的连接方式。
16.【答案】1200 1500
【解析】解：(1)无人机整机的重力：
G=mg=2kg×10N/kg=20N；
无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做功：
W=Gh=20N×60m=1200J；
(2)根据η=W有W电，求出消耗电能W电=W有η=1200J80%=1500J；
故答案为：1200； 1500。
(1)根据G=mg求出重力，根据W=Gh求出对摄像机做的功；
(2)根据η=W有W电，求出消耗电能W电。
能熟练应用做功的公式、机械效率变形的公式是解题的关键。
17.【答案】解：火线先过开关再入灯泡，由灯泡连到零线。因此B方框内应为开关，A方框内应为灯泡；
三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线。如图所示：
【解析】三孔插座的接法：上面接地线，左边接零线，右边接火线。
家庭电路中，开关控制灯泡时和灯泡是串联的。火线过开关入灯座，零线直接入灯座。
掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
18.【答案】
【解析】
【分析】
先分析题意，得出灯、电风扇的连接方式，以及两个开关的位置，据此连接电路，注意开关要接在火线和用电器之间。
本题考查了电路的连接，分析题意确定两个开关的位置是关键。
【解答】
由题知，只闭合开关S，风扇能单独工作，灯和风扇为并联；若只闭合开关S，灯泡不亮，由此可知S1在灯所在支路上，S在干路上，如图所示：
。
19.【答案】(1)；(2)小灯泡短路； (3)0.625； 2；(4)温度
【解析】解：(1)将电压表与电阻并联，电源电压3V，所以电压表可选择0～3V的量程，如图所示：
(2)小灯泡不亮，电路中无断路，电压表示数为0，电流表示数变化明显，则可能是灯泡短路造成；
(3)由图象，当灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流0.25A，小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
滑动变阻器两端的电压：UR=U−UL=3V−2.5V=0.5V，
滑动变阻器接入的电阻：R=URI=0.5V0.25A=2Ω；
(4)灯丝的电阻是变化的，因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻受温度的影响。
故答案为：(1)如上图；(2)小灯泡短路； (3)0.625； 2；(4)温度。
(1)由小灯泡的额定电压，选择电压表量程，电压表与电阻并联；
(2)灯泡不亮，电流表有明显偏转，电路中无断路，电压表示数为0，则灯泡短路；
(3)由图象读出电压表示数为2.5V时通过灯泡的电流，由P=UI计算额定功率；由R=URI计算滑动变阻器接入电路的阻值；
(4)小灯泡的电阻受温度影响。
此题是“测量小电灯功率”的实验，考查了电路连接、注意事项、电路故障、电阻和功率的计算等，考查的知识点多，综合性强，这些都是经常考查问题，需熟练掌握。
20.【答案】R2 右 D 0.625
【解析】解：(1)灯的额定电压为2.5V，变阻器要分去6V−2.5V=3.5V的电压，根据分压原理，U滑UL=R滑RL，滑动变阻器的阻值至少为：R滑=U滑UL×RL=3.5V2.5V×10Ω=14Ω，故应选用R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
(2)为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即最右端；
正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路；小灯泡不亮，电压表无示数，说明小灯泡短路或电压表短路，故D符合题意；
(3)由图乙知，当灯电压为2.5V时对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率：
P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625A；
(4)当灯泡正常发光时，即要使灯泡电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为6V−3.8V=2.2V，
所以把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.2V时，即可进行实验。
电路图如下图所示：
。
故答案为：(1)R2；(2)右；D；(3)0.625；(4)见上图。
(1)根据分压原理求出滑动变阻器连放电路中的最小阻值；
(2)为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片放在阻值最大处；
电流表有示数，说明电路为通路；小灯泡不亮，电压表无示数，说明小灯泡短路或电压表短路；
(3)由图乙，根据额定电压电压下对应的电流大小，求小灯泡的额定功率P额=U额I；
(4)电源电压为6V，根据串联电路电压特点，当灯泡电压为3.8V，滑动变阻器两端的电压为2.2V，可以利用0～3V量程测量滑动变阻器的电压。
本题测量小灯泡电功率，考查器材的选择、常见故障的分析、额定功率的计算以及特殊的方法测量小灯泡的电功率，要掌握。
21.【答案】解：由P=U2R可得，电灯的电阻：R=U2P=(220V)2100W=484Ω，
灯泡的功率为81W时两端的电压：U实=P实R=81W×484Ω=198V，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：I=U实R=198V484Ω=922A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以导线分得的电压：U线=U−U实=220V−198V=22V，
导线上消耗的电功率：P线=U线I=22V×922A=9W。
答：电灯的电阻为484Ω；导线上消耗的电功率为9W。
【解析】知道电灯的电压和功率，根据P=U2R求出电阻；根据P=U2R求出灯泡的功率为81W时两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出导线分得的电压，根据P=UI求出导线上消耗的电功率。
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，灵活的选取公式是关键。
22.【答案】.解：(1)灯泡正常发光时的电流IL=PLUL=2W4V=0.5A；
(2)当S闭合，S1、S2 断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光，滑动变阻器与灯串联，则变阻器连入电路的电阻R中=10Ω，灯泡两端的电压UL=4V，变阻器两端的电压U中=ILR中=0.5A×10Ω=5V；
U=UL+U中=4V+5V=9V；
(3)当电压不变，电路消耗的总功率最大时，由P=U2R可知，总电阻要最小。
当开关全部闭合时，灯被短路，R0与滑动变阻器并联，总电阻最小，通过R0的电流I0=UR0=9V9Ω=1A；
滑动变阻器最大电流为I滑=1A，
电路的总电流I=I0+I滑=1A+1A=2A<3A；
电路消耗的最大功率Pmax=UI=9V×2A=18W；
答：(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A；
(2)电源电压为9V；
(3)在保证电路安全的前提下，电路消耗的最大功率为18W。
【解析】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路的分析，最后一问是难点。
(1)根据P=UI求出灯的额定电流；
(2)当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，灯L和变阻器串联，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；
(3)当电压不变，电路消耗的总功率最大时，由P=U2R可知，总电阻要最小；当开关全部闭合时，灯被短路，R0与滑动变阻器并联，总电阻最小，根据欧姆定律算出通过R0的电流，滑动变阻器的最大电流也知道，再根据并联电路特点求出电路中的总电流总与电流表允许通过的最大电流比较，以确定保证电路安全的最大电流，最后由P=UI求出电路的最大功率。
23.【答案】解：(1)由图可知，R1、R2串联，当R2阻值为0时，为R1的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，则额定电压下工作时的最大电流；
I=UR1=220V40Ω=5.5A；
(2)从丙图可知，每消耗1kW⋅h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，
则2min内养生壶消耗的电能为：
W=10imp3000imp/(kW⋅h)=1300kW⋅h=1.2×104J，
则养生壶的功率为：P=Wt=1.2×104J2×60s=100W；
由P=U2R可得，电路中的总电阻为：R总=U2P=(220V)2100W=484Ω，
所以此时R2的电阻为：R2=R总−R1=484Ω−40Ω=444Ω；
(3)水吸收的热量为：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg⋅℃)×1.5kg×(100℃−20℃)=5.04×105J，
当R2阻值为0时，只有R1接入电路，电路中的电阻最小，由P=U2R可知，电源电压一定，此时功率最大，
当实际电压为200V时，电热壶的实际功率为：
P加热实=U实2R1=(200V)240Ω=1000W，
由η=Q吸W得，电热水壶消耗的电能：
W=Q吸η=5.04×105J80%=6.3×105J，
由P=Wt可得，加热需要的时间：
t=WP=6.3×105J1000W=630s。
答：(1)该养生壶在额定电压下工作时的最大电流为5.5A；
(2)她某次单独使用养生壶煲汤时，发现电能表(如丙图)指示灯在2min内闪烁了10次，此时R2的电阻为444Ω；
(3)用电高峰时，实际电压为200V，已知养生壶以最大功率烧水的效率为80%，把1.5kg水从20℃加热到100℃时所需加热时间为630s。
【解析】(1)当R2阻值为0时，电路中的电阻最小，电流最大，根据I=UR求出额定电压下工作时的最大电流；
(2)从丙图可知，每消耗1kW⋅h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，据此求出电能表指示灯闪烁了10次消耗的电能，根据P=Wt求出养生壶的功率，根据P=U2R可得电路中的总电阻，根据串联电路中电阻规律可求出此时R2的电阻；
(3)根据 吸=cmΔt水吸收的热量，当R2阻值为0时，只有R1接入电路，电路中的电阻最小，由P=U2R可知，电源电压一定，此时功率最大，由P=U2R算出实际功率，吸收的热量与消耗的电能的比值就是电热水壶的效率，据此求出消耗的电能，再根据W=Pt求出烧开这壶水的时间。
本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，本题是一道信息给予题，解决此类问题的关键是善于从题目中找到有用的信息，结合相应的计算公式计算。
24.【答案】解：(1)由题可知，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样，
灯泡电阻RL=UL额2PL额=(4V)21.6W=10Ω；
(2)闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压：UL=4V，
根据串联电路的电压特点，电阻R1两端的电压：UR1=U−UL=6V−4V=2V，
流过R1的电流：IR1=IL=ULRL=4V10Ω=0.4A，
R1工作5分钟消耗的电能：W=UR1IR1t=2V×0.4A×5×60s=240J；
(3)闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联，
小灯泡的额定电流：IL额=PL额UL额=1.6W4V=0.4A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4A，
此时电流允许通过的最大电流：I最大=0.4A，
小灯泡的最大功率：P最大=PL额=1.6W，
当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻：R总=R+RL=10Ω+20Ω=30Ω，
此时通过小灯泡的最小电流：I最小=UR总=6V30Ω=0.2A，
小灯泡的最小功率：P最小=I最小2RL=(0.2A)2×10Ω=0.4W，
小灯泡电功率的变化范围：0.4W～1.6W。
答：(1)小灯泡L的电阻RL为10Ω；
(2)当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能是240J；
(3)当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.4W～1.6W。
【解析】(1)根据灯泡铭牌，由P=UI=U2R求出小灯泡L的电阻RL；
(2)闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，根据串联电路的电压特点及欧姆定律可求电路电流，再根据W=UIt可求R1工作5分钟消耗的电能；
(3)闭合S2，断开S1，R与L串联，在电路安全的情况下，根据串联电路的特点和欧姆定律，求出电路的最小电流和最大电流，再根据P=UI、P=I2RL可求小灯泡电功率，从而可求小灯泡电功率变化范围。
本题考串联电路规律、欧姆定律及电功率的公式及其变形的应用，正确分析电路是关键。
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