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初中物理北师大版九年级全册第十三章 电功和电功率综合与测试单元测试习题
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这是一份初中物理北师大版九年级全册第十三章 电功和电功率综合与测试单元测试习题，共27页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
北师大版初中物理九年级全一册第十三单元《电功和电功率》单元测试卷
考试范围：第十三单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 如图所示为某家庭中的电能表的表盘图片，关于下列说法正确的是( )
A. 若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大
B. 所在家庭电路短时间内允许的最大总电功率为2200W
C. 到目前为止该家庭电路已消耗电能13457kW⋅h
D. 若转盘转了1600转，则这段时间内消耗的电能为2度
2. 下列估测中，最接近生活实际的是( )
A. 20m深的水产生的压强大约相当于一个标准大气压
B. 小明将一桶19升纯净水从一楼搬到三楼做功大约为1.1×103J
C. 一台普通液晶电视机工作1小时消耗的电能约为1度
D. 学校举行田径运动会，小明同学参加百米赛跑时的平均速度大约为15m/s
3. 已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示，电源电压恒定，R为光敏电阻，闭合开关，逐渐减弱光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小，电压表的示数变大，电路的总功率变小
B. 电流表的示数变大，电压表的示数变小，电路的总功率变大
C. 电压表与电流表的比值变小，电路的总功率变小
D. 电压表与电流表的比值变大，电路的总功率变大
4. 如图是一种调温型电热毯示意图，R1和R2是电热丝(R1>R2)，调温开关S2处于“1”、“2”、“3”不同挡位时，电热毯的最小发热功率为80W，最大发热功率为240W，下列说法正确的是( )
A. 调温开关处于“1”挡时，电热毯发热功率最大
B. 调温开关处于“2”挡时，电热毯发热功率为160W
C. 调温开关处于“3”挡时，通过电路中的电流为1.45A
D. R2的阻值为60Ω
5. 研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是( )
A. 该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B. 该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比
C. 小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D. 该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
6. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
分析实验记录，她得出了以下结论
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光。
其中正确的是( )
A. 只有① B. 只有①②
C. 只有①②③ D. ①②③④都正确
7. 小余在探究某个科学问题时，把阻值均为5Ω的两段电热丝R1、R2分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的不同液体(绝缘体)，并连接成了如图所示的实验电路(两温度计完全相同)。接通电路进行实验(忽略热损失)，则下列说法正确的是( )
A. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟导体电阻的关系
B. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟流过导体电流的关系
C. 某时刻A温度计示数比B温度计的大，则电热丝R1产生的热量比R2的多
D. 某时刻A温度计示数比B温度计的大，则左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小
8. 用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是( )
A. 观察温度计的示数比较电流产生的热量
B. 该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系
C. 该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系
D. 甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
9. 下列说法中正确的是( )
A. 导体中的电流，一定是正电荷定向移动形成的
B. 家里空气开关跳闸，一定是出现了短路
C. 带负电的物体吸引通草球，通草球一定带正电
D. 外壳是金属材料的家用电器，一定要接三脚插头
10. 下图是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常．将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作．但电灯仍正常工作．拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作．把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．若电路中仅有一处故障，则( )
A. 电热壶所在电路的
B. D两点间断路 B.插座的接地线断路
C. 插座左、右插孔短路
D. 电路的C、D两点间导线断路
11. 关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是：( )
A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 家庭电路中的插座应与用电器串联
C. 电灯的开关要接在火线和灯泡之间 D. 空气开关跳闸一定是某处发生了短路
12. 下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A. 保险盒内熔丝熔断后，可用铜线代替
B. 不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C. 雷雨天气应避免站在高处或在大树下避雨
D. 用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的______；若该电动汽车的电源由9000节电池组成，每节电池质量为50g，该电源的能量密度为0.25kW⋅h/kg，则该电源存储的电能为______J。
14. 如图是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像。由图像可知，若将它们并联后接在电压为2V的电源两端，电路中的总电流为______A；若将它们串联后接在电压为4V的电源两端，此时小灯泡L与电阻R的电功率之比为______。
15. 如图的实验装置探究的是电流通过导体时产生热量的多少与______的关系。通电一段时间后，左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为______。
16. 如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框______中为开关；闭合开关后，发现电灯不亮，使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氖管均发光，测试d点时试电笔的氖管不发光，则该电路的故障为______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图，开关仅控制灯泡，请将图中的元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
18. 在家庭电路中，已知灯泡上标有“220 V 40 W”字样，请将图中用电器接入电路．要求：开关控制两个灯泡，两盏灯均正常发光，三孔插座单独使用．
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，利用实验测量其中一只小灯泡的电功率．
(1)根据图甲的电路图，用笔画线代替导线把图乙的实物电路补充完整．
(2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至________端(选填“左”或“右”)：闭合开关后，灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，电路故障的原因可能是________．
(3)排除故障后，闭合开关，测得如下表所示的数据，其中第2次实验电压表示数如图丙，电压为________ V.
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
3.0
电流I/A
0.34
0.4
0.44
①分析数据，你认为该小灯泡是________的(选填“合格”或“不合格”)，判断的依据是________．
②经检验是小灯泡钨丝的规格不符合要求，可能是钨丝________．
20. 在“测定小灯泡功率”的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。
(1)在检查仪器时，发现电流表指针如图1所示，则应对电流表进行______。
(2)如图2是未连接好的电路，请在图上用笔画线代替导线连接好电路。
(3)正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数如图3所示，为测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向______(填“A”或“B”)端滑动直至电压表示数为______V，记下此时电流表的示数，即可测出。
(4)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置，则小灯泡将______(填“不亮”、“很亮”、“正常发光”或“烧毁”)。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图所示，是某品牌的家用电饭锅简化电路图，电饭锅额定电压为220V，其中R1和R2是电热板。同时闭合开关S和S1，电饭锅处于“加热”挡，电路中的总电流为2.6A。只闭合开关S，电饭锅处于“保温”挡，电路中的电流是0.4A。试求：
(1)“加热”挡的电功率是多少？
(2)“保温”挡工作5min，电流做的功是多少？
(3)电热板R1和R2的电阻分别是多少？
22. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数为1V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.75A。求：
(1)电源电压。
(2)定值电阻R2的阻值。
(3)闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率。
23. 如图所示，如表为某烧水壶的铭牌，图甲为简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，乙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图象，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg⋅℃).求：
型号
SDS−15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
1210W
保温功率
40W
(1)这满壶水从20℃加热至100℃所吸收的热量；
(2)加热、保温过程中各消耗的电能；
(3)R1和R2的阻值．
24. 如图所示，闭合开关，改变R1阻值，在表2中记下几组电流表、电压表的读数。坐标图中已作出R2的U−I图线。
电流/A
0.1
0.3
0.4
0.5
电压/V
2.5
1.5
1.0
0.5
(1)改变R1阻值过程中，通过R1与R2的电流始终保持______(选填“相等”、“不等”)，原因：______
(2)根据表2数据在坐标中描点并连线。
(3)当电流表的示数为0.1A时，R2的电阻是多少？UDF是多少？
(4)当电流表的示数为0.3A时，R1与R2总电功率是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：
A、电功率是表示电流做功(消耗电能)快慢的物理量，若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大，故A正确；
B、由电能表表盘可知，短时间内允许的最大电流为40A，
则该电能表允许接入用电器的最大电功率P=UI=220V×40A=8800W，故B错误；
C、电能表的最后一位数是小数，单位kW⋅h，由图示电能表可知，电能表示数是1345.7kW⋅h，说明到目前为止该家庭电路已消耗电能1345.7kW⋅h，故C错误，
D、电能表表盘转1600转消耗的电能：W=1600r3200r/kW⋅h=0.5kW⋅h=0.5度，故D错误。
故选：A。
(1)电能表是测量家庭电路中一段时间消耗电能多少的工具，转盘转到快慢反应此时电流做功的快慢；
(2)根据电功率的计算公式P=UI求出最大功率；
(3)电能表的读数：电能表的最后一位数是小数，单位kW⋅h；
(4)3200r/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3200转，据此求出电能表表盘转1600转消耗的电能。
此题主要考查了有关电能表参数的意义及有关的计算，同时考查了电功率的计算公式及其变形公式的应用，综合性较强，但难度不大
2.【答案】B
【解析】解：
A、20m深的水产生的压强大约为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa，相当于2×106Pa1×105Pa=10个标准大气压，故A错误；
B、水桶内水的质量m水=ρV=1×103kg/m3×1.9×10−2m3=19kg，
F1=m水g=19kg×l0N/kg=190N，
从一楼搬到三楼，高度约为2×3m=6m，
克服自身重力做功：W=Fs=190N×6m=1140J≈1.1×103J，故B正确；
C、由实际的生活经验可知：普通液晶电视机的电功率约为100W，1h消耗电能W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW⋅h，故C错误；
D、小明同学百米比赛时的平均速度：v=st=100m12s≈8m/s，故D错误。
故选：B。
(1)一个标准大气压1.013×105Pa约为1×105Pa；
(2)首先利用公式m=ρV计算出水的质量，根据G=mg算出水的重力，估测出一楼到三楼的高度，根据W=Gh算出功；
(3)先估计液晶电视的电功率，再根据W=Pt即可求得1h消耗的电能；
(4)已知路程，估测时间，利用v=st计算百米比赛时的平均速度即可。
本题的综合性比较强，在计算时既要结合实际的生活经验，又要会利用不同的公式来计算；本题也充分体现了现在物理“来源于生活，又服务于生活”的理念。
3.【答案】A
【解析】由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，逐渐减弱光敏电阻的光照强度时，光敏电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
由U=IR可知，R0两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表的示数变大；
根据P=UI可知，电源电压不变，电流减小，则总功率变小；
综上所述，A正确。
由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”判断逐渐减弱光敏电阻的光照强度时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化；根据P=UI判定总功率的变化。
本题考查了电流的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
4.【答案】B
【解析】解：
A、已知R1>R2，调温开关处于“1”挡时，R1接入电路中，调温开关处于“2”挡时，R2接入电路中，调温开关处于“3”挡时，两电阻并联接入电路中，
根据P=U2R，当调温开关处于“1”挡时，R1接入电路中，电热毯发热功率最小；故A错误；
B、因并联电阻小于其中任一电阻，故开关处于“3”挡时，功率最大；
根据并联电路的总功率等于各电阻功率之和，故调温开关处于“2”挡时的功率为：240W−80W=160W，故B正确；
C、调温开关处于“3”挡时，发热功率最大为240W，根据P=UI可得此时电路中的电流：I=PU=240W220V≈1.09A，故C错误；
D、因调温开关处于“2”挡时的功率为：P2=240W−80W=160W，
根据P=U2R可得R2的阻值：R2=U2P2=(220V)2160W=302.5Ω，故D错误。
故选：B。
A、分析调温开关处于不同挡时电路的连接，根据电阻的并联规律确定1、2、3挡位所对应的功率大小；
B、根据并联电路的总功率等于各电阻功率之和，由已知条件得出调温开关处于“2”挡时的功率为；
C、根据P=UI，求出通过电路中的电流；
D、根据调温开关处于“2”挡时的功率为，根据P=U2R求出R2。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是不同挡位电路的连接。
5.【答案】B
【解析】解：A、从图可知两灯泡串联，通过两灯泡的电流相同，所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系；故A正确；
B、根据本实验的现象和数据，可以得出“电流相同时，电压越大，用电器的电功率越大”；由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以无法得出“电流相同时，电功率跟电压成正比”这个结论，故B错误；
C、为了判断灯泡的功率大小，我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小，灯泡越亮灯泡的功率越大。故C正确；
D、两灯泡串联，流过它们的电流相同，LI、L2规格不同，则灯泡两端的电压不同，因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系；故D正确。
故选：B。
(1)要探究电功率和电压、电流之间的关系，必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个，所以采用控制变量法得到三者的关系。从图可知，两个灯泡串联，则通过两个灯泡的电流相同，从而可以判断出探究的问题。在该实验中功率的大小无法直接计算出来，可以借助转换法进行判断。
(2)灯泡实际功率越大，灯泡越亮，通过灯泡的亮度可以比较灯泡电功率的大小。
(3)灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，无法准确得出实际功率和灯泡两端的电压关系。
考查学生利用实验探究电功率跟电流、电压的关系的能力，考查学生动手操作的实践能力。控制变量法在实验探究时的具体应用是此题考查的重点，使用这种方法时要充分理解控制包含的两层含义：既要控制相同的物理量，又要控制不同的物理量。
6.【答案】D
【解析】解：
①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A，
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W，故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P=UI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由I=UR可得，各次实验灯泡电阻分别为：R1=U1I1=0.5V0.12A≈4.17Ω，
R2=U2I2=1.0V0.16A=6.25Ω，
R3=U3I3=1.5V0.19A≈7.89Ω，
R4=U4I4=2V0.23A≈8.70Ω，
R5=U5I5=2.5V0.25A=10Ω，
R6=U6I6=3V0.28A≈10.71Ω，
所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A，
此时定值电阻两端电压：UR=IR=0.25A×2Ω=0.5V，
恰好满足电源电压：U=UL+UR=0.5V+2.5V=3V，
所以灯泡能正常发光，故④正确。
故选：D。
①由表中数据可知，灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算灯泡的额定功率；
②由表中数据，根据P=UI结合灯泡的亮度判断；
③由表中数据，根据欧姆定律计算不同电压下灯泡电阻，可知灯泡电阻与电压关系；
④串联电路电流处处相等，根据灯泡电压和对应电流值，计算定值电阻两端电压，并且满足总电压为3V，从而判断灯泡是否能正常发光。
本题是测灯泡电功率的实验，考查了电功率的计算、灯泡亮度与实际功率关系、电阻与电压关系，还考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，关键要能从表格中获取有用数据。
7.【答案】D
【解析】解：(1)由图可知两个电阻串联，根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流、通电时间相同，电阻阻值相同，故无法探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系，故AB错误；
(2)由于两个烧瓶中的液体的种类是不同的，可以根据温度计升高的示数来探究物质的吸热能力，根据焦耳定律可知电流通过两电阻产生的热量相等，即两种液体吸收的热量相等，两种液体的质量、初温相等，某时刻A温度计示数比B温度计的大，根据Q=cmΔt可知A的比热容小，所以左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系应采用控制变量法，根据串联电路特点分析可知；
(2)由于两个烧瓶中的液体的种类是不同的，可以根据温度计升高的示数来探究物质的吸热能力，根据焦耳定律和Q=cmΔt分析可知。
此题主要通过该实验探究了考查了控制变量法的应用，是一道很好的题目。
8.【答案】C
【解析】解：
A、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被液体吸收，使液体的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故A正确；
B、由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故B正确；
C、由图可知，两瓶中的电阻丝是串联起来接到电源上的，串联电路中电流处处相等，所以该实验装置不能导体产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体，可以探究电流通过导体时产生热量与什么因素有关故D正确。
故选：C。
(1)电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被液体吸收，液体吸收热量的多少我们直接看不到，但液体吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少(转换法)
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，在通电时间和电流不变时，是探究电流产生热量跟电阻关系；
(3)根据串并联电路的电流特点解答；
(4)“研究不同物质的吸热能力”时，甲、乙两瓶中应该选择质量相同的不同液体。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律公式的理解和掌握。
9.【答案】D
【解析】解：
A、电流可能是由正电荷的定向移动形成，也可能是由负电荷的定向移动形成，故A错误；
B、空气开关“跳闸”是电流过大的结果，电流过大可能是短路或总功率过大两种原因之一，故B错误；
C、带负电的橡胶棒吸引通草球，则通草球可能带正电，也可能不带电，故C错误；
D、有金属外壳的家用电器，一定要插在三孔插座上，一旦用电器外壳漏电，电流可通过地线导入大地，可保护人的安全，故D正确。
故选：D。
(1)电流可能是正电荷定向移动形成的，可能是负电荷定向移动形成的，可能是正负电荷向相反的反向移动形成的；
(2)家庭电路电流过大的原因可能有两种：短路或总功率过大；
(3)带电体能够吸引轻小物体，异种电荷之间也能够相互吸引；
(4)三孔插座的第三孔是接地的，可有效防止因漏电而触电。
本题考查了学生对电流的形成、家庭电路的电路过大原因、物体带电情况的判断以及安全用电知识的了解与掌握，属于电学基础的考查，相对比较简单。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了家庭电路故障的检修，测电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是零线开路了。
正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作，说明有地方开路了。
【解答】
电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，没有发生短路，而把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明火线有电，而零线开路了，且是在C、D之间开路。故ABC错误，D正确。
故选D。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查的是家庭电路插座与用电器连接关系、家庭电路电流过大的原因、灯泡与开关的连接方法，都属于安全用电常识，需要理解掌握．
(1)电能表是测量一段时间内电路中消耗电能多少的仪表；
(2)家庭电路中各用电器为互不影响，彼此需要并联；
(3)在家庭电路中，连接灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套．如果开关接在零线和灯泡之间，火线直接接在灯泡时，虽然断开开关，但是火线和灯泡相连，触及灯泡会发生触电事故．
(4)家庭电路电流过大的原因：短路、用电器总功率过大；
【解答】
A、电能表测量电路中所消耗的电能，故A错误；
B、家庭电路中的插座是用来接用电器的，家庭电路中各用电器可以单独工作，互不影响，是并联的，家庭电路中的插座应与用电器并联，故B错误；
C、家庭电路中，为安全起见，灯泡的开关一定接在灯泡和火线之间．故C正确；
D、空气开关跳闸可能是发生短路，也可能是电路中总功率过大引起的，故D错误．
12.【答案】A
【解析】【解析】
(1)保险丝由电阻较大，熔点较低的金属材料制成，当电流过大时，温度升高达到熔点时，会熔断从而自动切断电路，而铁丝或铜丝在电流过大时也不会熔断，不能起到应有的保护作用，故不可用铁丝或铜丝代替保险丝。
(2)安全用电原则的是：.不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
(3)当雷雨天，树作为地面上的凸出物，雷电电流通过树干就会传下来，在传下来的过程中电弧放电打在人的头上，又通过人体传下去，造成触电事故；
(4)用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体，否则容易造成误判，引起事故。
【解答】
A. 保险盒内熔丝熔断后，不可用铜线代替，因为钢丝在电流过大时不会熔断，故A错误；
B. 安全用电“四不”，即不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿用电器，不损坏绝缘层。故B正确；
C. 凸出于地面的物体更容易遭受雷击，所以雷雨天气应避免站在高处或在大树下避雨，故C正确；
D. 用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体，这样电流才能通过人体形成通路，氖管才可能发光，故D正确；
故选：A
13.【答案】用电器 4.05×108
【解析】解：(1)电动车在充电过程中，锂电池消耗电能，所以此时锂电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来。
(2)电源的电池总质量：m电源=50g×9000=0.05kg×9000=450kg，
则该电源存储的电能为：W=0.25kW⋅h/kg×m电源=0.25kW⋅h/kg×450kg=112.5kW⋅h=112.5×3.6×106J=4.05×108J。
故答案为：用电器；4.05×108。
(1)锂电池充电时，相当于用电器，消耗电能，获得化学能并储存起来；
(2)首先求出电池的总质量，再根据能量密度可求出其存储的电能。
本题综合考查了电源的能量转化、电能的计算，题目比较新颖，是一道基础题。
14.【答案】0.35 1：3
【解析】解：(1)小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，它们两端的电压：UL=UR=2V，
由图像可知，通过它们的电流分别为：IL=0.25A，IR=0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路中的总电流：
I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A；
(2)小灯泡L和电阻R串联后接在4V的电源两端时，
串联电路中各处的电流相等，串联电路中总电压等于各分电压之和，
由图像可知，通过它们的电流：IL′=IR′=0.15A，它们两端的电压分别为：UL′=1V，UR′=3V，
由串联电路的电压特点可知，此时电源电压：U=U+U=1V+3V=4V，符合题意，
由P=UI可知，此时小灯泡L与电阻R的电功率之比：
PLPR=UL′IL′URIR=UL′UR′=1V3V=13。
故答案为：0.35；1：3。
(1)小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时，它们两端的电压相等，根据图像分别读出通过的电流，根据并联电路的电流特点求出电路中的总电流。
(2)小灯泡L和电阻R串联后接在4V的电源两端时，通过它们的电流相等，已知电源的电压，根据串联电路的电压特点根据图像读出两导体的电流和电压，根据P=UI求出小灯泡L与电阻R的电功率之比。
本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，能从图中读出正确数值是解题的关键。
15.【答案】电流 4：1
【解析】解：实验装置中，两个5Ω的电阻并联后与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等，即I右=I左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左=I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1=I2，所以左侧的电流是右侧电流的2倍，容器中两电阻在阻值相等，通电时间相同，所以可探究电流产生的热量与电流的关系；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，即左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为4：1。
故答案为：电流；4：1。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，图中两电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点结合控制变量法分析；
由Q=I2Rt分析判断左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解以及焦耳定律公式的应用，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
16.【答案】乙 cd之间断路
【解析】解：开关应接在灯与火线之间，因此开关应接在乙处；
使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氖管均发光，说明这三处都有电流通过，测试d点时试电笔的氖管不发光，说明故障为cd之间断路。
故答案为：乙；cd之间断路。
开关接在灯与火线之间；测电笔氖管发光说明有电流通过，不发光说明没有电流。
本题主要考查家庭电路的连接、电路故障分析，属于中档题。
17.【答案】解：三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故；左孔接零线，右孔接火线；
灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套。开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断了火线，安全的更换灯泡。如图所示：
【解析】家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。
家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查家庭电路连接，掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法，注重将物理知识联系生活实际。
电灯的连接方法：火线首先过开关，然后进入灯泡，再接零线；家庭电路中，各个用电器是并联连接的；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】
由于家庭电路中的各个用电器是并联连接，所以电路中的两个灯泡L1和L2并联，开关接在干路上同时控制两个灯泡，为确保电路安全，开关必须连接在火线上；三孔插座：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图所示：
19.【答案】(1)
(2)右；灯丝断了；
(3)2.5；不合格；正常发光时功率大于0.75W；
①不符合；额定电压下的功率为1W，不等于额定功率；
②长度偏短。
【解析】
【分析】
(1)滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，电压表用3V量程；
(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，滑动变阻器接左半段，滑片至右端接入电路的阻值最大；
灯泡不发光，可能灯泡短路或断路，电流表无示数，可以断定灯泡断路，电压表串联在电路中，电压表测电源电压；
(3)确定电流表的量程、最小分度值，根据图示读出电流表的示数；
(4)①根据表中额定电压U对应的电流值I，由公式P=UI求出额定电压下灯泡的实际的功率，比较实际功率与额定功率判断灯泡是否合格；
②已知灯泡额定功率与额定电压下的实际功率，根据P=U2R判断灯丝电阻阻值是偏大还是偏小，再影响导体电阻的因素判断灯丝的长短。
本题考查了测小灯泡电功率的实验，通过实验数据和要求分析解答即可，综合性较强。
【解答】
(1)灯泡右端接线柱接滑动变阻器左端上面接线柱，滑动变阻器串联在电路中；灯泡右端接线柱接电压表3V接线柱，电路图如图所示：
；
(2)按图连接电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至右端；
灯泡不发光，电流表无示数→灯泡断路，电压表串联在电路中，测电源电压，示数接近电源电压；
(3)电压表的量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.5V；
①由表知电压为额定电压U=2.5V时，电流I=0.4A，灯泡实际功率P实=UI=2.5V×0.4A=1W；灯泡的额定功率P额=0.75W，
在额定电压下实际功率P实>P额，所以灯泡不合格；
②因为P实>P额，由P=U2R知灯丝电阻偏小，因为导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，因为灯丝电阻偏小，在小灯泡钨丝的粗细是一定的情况下，这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了。
故答案为：(1)
(2)右；灯丝断了；
(3)0.4；
(4)①不符合；额定电压下的功率为1W，不等于额定功率；
②短了。
20.【答案】(1)调零；
(2)
；
(3)B；2.5；
(4)不亮
【解析】
【分析】
(1)使用电表前应对电表进行机械调零，使指针指在零刻度线处。
(2)根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，把电压表与灯泡并联，即可完成电路图的连接。
(3)由图3所示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，根据该示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向。
(4)电压表内阻很大，串联接入电路，电路电流极小，可以认为电路断路，据此分析答题。
本题考查了电流表机械调零、连接实物电路图、电压表读数、电路现象分析等，连接电路图时注意电表量程的选择，对电表进行读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数。
【解答】
(1)由图1所示电流表可知，电流表指针没有指在零刻度线上，在使用该电流表之前应对电流表进行机械调零，使指针指在零刻度线上。
(2)灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，灯泡正常发光时电流约为I=UR=2.5V10Ω=0.25A，电流表应选0～0.6A量程，灯泡与电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图所示。
(3)由图3所示电压表可知其量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，为测小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，由电路图可知，应将滑动变阻器滑片向B端滑动直至电压表示数为2.5V。
(4)实验中不慎将电压表和电流表互换了位置，电压表串联接入电路，电路电阻很大，电路电流很小，几乎为零，灯泡实际功率很小，灯泡不亮。
故答案为：(1)调零；
(2)
；
(3)B；2.5；
(4)不亮。
21.【答案】解：(1)同时闭合开关S和S1，电饭锅处于“加热”挡，此时R1和R2并联，总电流为2.6A，则加热挡功率为：
P=UI=220V×2.6A=572W；
(2)只闭合开关S，电饭锅处于“保温”挡，电路中的电流是0.4A，则“保温”挡工作5min电流做的功为：
W保=UI1t=220V×0.4A×5×60s=2.64×104J；
(3)当电饭锅处于保温挡时，电路中只接入电热板R1，此时通过R1的电流为0.4A，则：
R1=UI1=220V0.4A=550Ω；
当电饭锅处于加热挡时，总电流为2.6A，则通过电阻R2的电流为：
I2=I−I1=2.6A−0.4A=2.2A
电热板R2的电阻为：
R2=UI2=220V2.2A100Ω。
答：(1)“加热”挡的电功率是572W；
(2)电流做的功为2.64×104J；
(3)电热板R1和R2的电阻分别为550Ω和100Ω。
【解析】(1)同时闭合开关S和S1，电饭锅处于“加热”挡，此时R1和R2并联，根据P=UI可求出加热挡功率；
(2)只闭合开关S，电饭锅处于“保温”挡，电路中的电流是0.4A，根据W=UIt可求出“保温”挡工作5min电流做的功；
(3)当电饭锅处于保温挡时，电路中只接入电热板R1，此时通过R1的电流为0.4A，根据R1=UI1可求出电热板R1的阻值；当电饭锅处于加热挡时，总电流为2.6A，根据并联电路电流规律和欧姆定律可求出电热板R2的电阻。
本题以电饭锅为情景考查了并联电阻特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活应用，要能正确分析两种工作状态时电路的连接方式。
22.【答案】解：(1)当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，此时R1与R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可知，R1两端电压为：U1=IR1=0.4A×10Ω=4V，
所以电源电压为：U=U1+U3=4V+1V=5V；
(2)当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，此时R1与R2并联，电流表测干路电流，
此时通过R1的电流为：I1=UR1=6V10Ω=0.6A，
则通过R2的电流为：I2=I′−I1=0.75A−0.6A=0.15A，
由欧姆定律可知，定值电阻R2的阻值为：R2=UI2=6V0.15A=40Ω；
(3)闭合开关S、S2，断开S1，此时R2与R3串联，要使电路中总功率最小，由P=UI可知，应使电路中电流最小，
当变阻器全部连入电路时，最小电流为：I小=UR2+R3=6V40Ω+20Ω=0.1A，
所以电路的最小功率为：P=UI=6V×0.1A=0.6W。
答：(1)电源电压为5V；
(2)定值电阻R2的阻值为40Ω；
(3)闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率为0.6W。
【解析】(1)当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，此时R1与R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律和串联电路电压规律可求出电源电压；
(2)当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，此时R1与R2并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律和并联电路电流规律可求出定值电阻R2的阻值；
(3)闭合开关S、S2，断开S1，此时R2与R3串联，要使电路中总功率最小，由P=UI可知，应使电路中电流最小，由欧姆定律可知应使电路中总电阻最大，即变阻器全部连入电路时电路的最小功率。
本题考查串、并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的结构。
23.【答案】解：
(1)由ρ=mV可知，满壶水的质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg；
水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
(2)由图丙可知，加热功率为1210W，加热时间为5min，保温功率为40W，保温时间为10min；
由P=Wt可知，加热消耗的电能为：
W加=P加t1=1210W×5×60s=3.63×105J，
保温消耗的电能为：
W保=P保t2=40W×10×60s=2.4×104J；
(3)当开关S1闭合时，S2与1连接时，电路为R2的简单电路，此时处于加热状态；
根据P=UI=U2R可知R2的阻值为：
R2=U2P加热=(220V)21210W=40Ω；
当开关S1闭合时，S2与2连接时，为保温状态，两电阻串联，电路的总电阻：
R总=U2P保温=(220V)240W=1210Ω，
根据电阻的串联可知，R1的阻值为：
R1=R总−R2=1210Ω−40Ω=1170Ω；
答：(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为3.36×105J；
(2)加热、保温过程中消耗的电能分别为3.63×105J和2.4×104J；
(3)R1和R2的阻值分别为1170Ω和40Ω。
【解析】(1)根据密度公式求出满壶水的质量；根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)先根据图丙读出加热功率、保温功率以及加热时间和保温时间，然后根据P=Wt分别求出保温消耗的电能和加热消耗的电能；
(3)当开关S1闭合时，S2与1连接时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，根据P=UI=U2R可知烧水壶处于加热状态，根据加热功率和电压求出R2电阻；
当开关S1闭合时，S2与2连接时，该电路为串联电路，总电阻最大，根据P=UI=U2R可知烧水壶处于保温状态，根据保温功率和电压求出电路的电阻，根据串联电路的电阻关系求出的电阻值。
本题考查了热量的计算、电功和电功率公式的运用、串联电路的规律，利用好电功率的计算公式是解题的关键。
24.【答案】相等 串联电路中各处的电流相等
【解析】解：
(1)由电路图可知，R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，
所以，改变R1阻值的过程中，通过R1与R2的电流始终保持相等；
(2)利用描点法做出图象，如下图所示：
(3)由图象可知，当电流表示数为0.1A时，R1、R2两端的电压U1=2.5V，U2=0.25V，
则UDF=U1+U2=2.5V+0.25V=2.75V；
(4)由图象可知，当电流表的示数为0.3A时，R1、R2两端的电压U1′=1.5V，U2′=0.75V，
则R1与R2总电功率P=(U1′+U2′)I=(1.5V+0.75V)×0.3A=0.675W。
答：(1)相等；串联电路中各处的电流相等；
(2)如上图所示；
(3)当电流表的示数为0.1A时，R2的电阻是0.25V，UDF是2.75V；
(4)当电流表的示数为0.3A时，R1与R2总电功率是0.675W。
(1)根据串联电路的电流特点进行解答；
(2)利用描点法做出图象；
(3)当电流表示数为0.1A时，根据图象读出R1、R2两端的电压，然后求出UDF的大小；
(4)当电压表示数为1.5V时，根据图象可知电流表的示数，根据图象读出电阻R2两端的电压。
本题考查了描点法作图和串联电路的特点以及电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
北师大版初中物理九年级全一册第十三单元《电功和电功率》单元测试卷
考试范围：第十三单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 如图所示为某家庭中的电能表的表盘图片，关于下列说法正确的是( )
A. 若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大
B. 所在家庭电路短时间内允许的最大总电功率为2200W
C. 到目前为止该家庭电路已消耗电能13457kW⋅h
D. 若转盘转了1600转，则这段时间内消耗的电能为2度
2. 下列估测中，最接近生活实际的是( )
A. 20m深的水产生的压强大约相当于一个标准大气压
B. 小明将一桶19升纯净水从一楼搬到三楼做功大约为1.1×103J
C. 一台普通液晶电视机工作1小时消耗的电能约为1度
D. 学校举行田径运动会，小明同学参加百米赛跑时的平均速度大约为15m/s
3. 已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示，电源电压恒定，R为光敏电阻，闭合开关，逐渐减弱光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小，电压表的示数变大，电路的总功率变小
B. 电流表的示数变大，电压表的示数变小，电路的总功率变大
C. 电压表与电流表的比值变小，电路的总功率变小
D. 电压表与电流表的比值变大，电路的总功率变大
4. 如图是一种调温型电热毯示意图，R1和R2是电热丝(R1>R2)，调温开关S2处于“1”、“2”、“3”不同挡位时，电热毯的最小发热功率为80W，最大发热功率为240W，下列说法正确的是( )
A. 调温开关处于“1”挡时，电热毯发热功率最大
B. 调温开关处于“2”挡时，电热毯发热功率为160W
C. 调温开关处于“3”挡时，通过电路中的电流为1.45A
D. R2的阻值为60Ω
5. 研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是( )
A. 该电路所示实验研究电功率与电压的关系
B. 该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比
C. 小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较
D. 该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同
6. 在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
分析实验记录，她得出了以下结论
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光。
其中正确的是( )
A. 只有① B. 只有①②
C. 只有①②③ D. ①②③④都正确
7. 小余在探究某个科学问题时，把阻值均为5Ω的两段电热丝R1、R2分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的不同液体(绝缘体)，并连接成了如图所示的实验电路(两温度计完全相同)。接通电路进行实验(忽略热损失)，则下列说法正确的是( )
A. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟导体电阻的关系
B. 该装置能用来探究电流通过导体产生的热量跟流过导体电流的关系
C. 某时刻A温度计示数比B温度计的大，则电热丝R1产生的热量比R2的多
D. 某时刻A温度计示数比B温度计的大，则左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小
8. 用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是( )
A. 观察温度计的示数比较电流产生的热量
B. 该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系
C. 该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系
D. 甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
9. 下列说法中正确的是( )
A. 导体中的电流，一定是正电荷定向移动形成的
B. 家里空气开关跳闸，一定是出现了短路
C. 带负电的物体吸引通草球，通草球一定带正电
D. 外壳是金属材料的家用电器，一定要接三脚插头
10. 下图是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常．将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作．但电灯仍正常工作．拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作．把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．若电路中仅有一处故障，则( )
A. 电热壶所在电路的
B. D两点间断路 B.插座的接地线断路
C. 插座左、右插孔短路
D. 电路的C、D两点间导线断路
11. 关于家庭电路与安全用电，下列说法正确的是：( )
A. 电能表是测量电功率的仪表 B. 家庭电路中的插座应与用电器串联
C. 电灯的开关要接在火线和灯泡之间 D. 空气开关跳闸一定是某处发生了短路
12. 下列做法中不符合安全用电原则的是( )
A. 保险盒内熔丝熔断后，可用铜线代替
B. 不接触低压带电体，不靠近高压带电体
C. 雷雨天气应避免站在高处或在大树下避雨
D. 用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 如图所示，这是人们利用充电桩给电动汽车充电时的情景，此时电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的______；若该电动汽车的电源由9000节电池组成，每节电池质量为50g，该电源的能量密度为0.25kW⋅h/kg，则该电源存储的电能为______J。
14. 如图是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像。由图像可知，若将它们并联后接在电压为2V的电源两端，电路中的总电流为______A；若将它们串联后接在电压为4V的电源两端，此时小灯泡L与电阻R的电功率之比为______。
15. 如图的实验装置探究的是电流通过导体时产生热量的多少与______的关系。通电一段时间后，左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为______。
16. 如图所示的家庭电路，两虚线框中连入了电灯和开关，则方框______中为开关；闭合开关后，发现电灯不亮，使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氖管均发光，测试d点时试电笔的氖管不发光，则该电路的故障为______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 如图，开关仅控制灯泡，请将图中的元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。
18. 在家庭电路中，已知灯泡上标有“220 V 40 W”字样，请将图中用电器接入电路．要求：开关控制两个灯泡，两盏灯均正常发光，三孔插座单独使用．
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，利用实验测量其中一只小灯泡的电功率．
(1)根据图甲的电路图，用笔画线代替导线把图乙的实物电路补充完整．
(2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至________端(选填“左”或“右”)：闭合开关后，灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，电路故障的原因可能是________．
(3)排除故障后，闭合开关，测得如下表所示的数据，其中第2次实验电压表示数如图丙，电压为________ V.
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
3.0
电流I/A
0.34
0.4
0.44
①分析数据，你认为该小灯泡是________的(选填“合格”或“不合格”)，判断的依据是________．
②经检验是小灯泡钨丝的规格不符合要求，可能是钨丝________．
20. 在“测定小灯泡功率”的实验中，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。
(1)在检查仪器时，发现电流表指针如图1所示，则应对电流表进行______。
(2)如图2是未连接好的电路，请在图上用笔画线代替导线连接好电路。
(3)正确连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数如图3所示，为测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向______(填“A”或“B”)端滑动直至电压表示数为______V，记下此时电流表的示数，即可测出。
(4)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置，则小灯泡将______(填“不亮”、“很亮”、“正常发光”或“烧毁”)。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 如图所示，是某品牌的家用电饭锅简化电路图，电饭锅额定电压为220V，其中R1和R2是电热板。同时闭合开关S和S1，电饭锅处于“加热”挡，电路中的总电流为2.6A。只闭合开关S，电饭锅处于“保温”挡，电路中的电流是0.4A。试求：
(1)“加热”挡的电功率是多少？
(2)“保温”挡工作5min，电流做的功是多少？
(3)电热板R1和R2的电阻分别是多少？
22. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数为1V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.75A。求：
(1)电源电压。
(2)定值电阻R2的阻值。
(3)闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率。
23. 如图所示，如表为某烧水壶的铭牌，图甲为简化电路图，R1和R2为发热丝，S1为总开关，S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，乙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图象，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg⋅℃).求：
型号
SDS−15X05
容量
1L
额定电压
220V
额定频率
50Hz
加热功率
1210W
保温功率
40W
(1)这满壶水从20℃加热至100℃所吸收的热量；
(2)加热、保温过程中各消耗的电能；
(3)R1和R2的阻值．
24. 如图所示，闭合开关，改变R1阻值，在表2中记下几组电流表、电压表的读数。坐标图中已作出R2的U−I图线。
电流/A
0.1
0.3
0.4
0.5
电压/V
2.5
1.5
1.0
0.5
(1)改变R1阻值过程中，通过R1与R2的电流始终保持______(选填“相等”、“不等”)，原因：______
(2)根据表2数据在坐标中描点并连线。
(3)当电流表的示数为0.1A时，R2的电阻是多少？UDF是多少？
(4)当电流表的示数为0.3A时，R1与R2总电功率是多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：
A、电功率是表示电流做功(消耗电能)快慢的物理量，若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大，故A正确；
B、由电能表表盘可知，短时间内允许的最大电流为40A，
则该电能表允许接入用电器的最大电功率P=UI=220V×40A=8800W，故B错误；
C、电能表的最后一位数是小数，单位kW⋅h，由图示电能表可知，电能表示数是1345.7kW⋅h，说明到目前为止该家庭电路已消耗电能1345.7kW⋅h，故C错误，
D、电能表表盘转1600转消耗的电能：W=1600r3200r/kW⋅h=0.5kW⋅h=0.5度，故D错误。
故选：A。
(1)电能表是测量家庭电路中一段时间消耗电能多少的工具，转盘转到快慢反应此时电流做功的快慢；
(2)根据电功率的计算公式P=UI求出最大功率；
(3)电能表的读数：电能表的最后一位数是小数，单位kW⋅h；
(4)3200r/kW⋅h表示每消耗1kW⋅h的电能，电能表的转盘转3200转，据此求出电能表表盘转1600转消耗的电能。
此题主要考查了有关电能表参数的意义及有关的计算，同时考查了电功率的计算公式及其变形公式的应用，综合性较强，但难度不大
2.【答案】B
【解析】解：
A、20m深的水产生的压强大约为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa，相当于2×106Pa1×105Pa=10个标准大气压，故A错误；
B、水桶内水的质量m水=ρV=1×103kg/m3×1.9×10−2m3=19kg，
F1=m水g=19kg×l0N/kg=190N，
从一楼搬到三楼，高度约为2×3m=6m，
克服自身重力做功：W=Fs=190N×6m=1140J≈1.1×103J，故B正确；
C、由实际的生活经验可知：普通液晶电视机的电功率约为100W，1h消耗电能W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW⋅h，故C错误；
D、小明同学百米比赛时的平均速度：v=st=100m12s≈8m/s，故D错误。
故选：B。
(1)一个标准大气压1.013×105Pa约为1×105Pa；
(2)首先利用公式m=ρV计算出水的质量，根据G=mg算出水的重力，估测出一楼到三楼的高度，根据W=Gh算出功；
(3)先估计液晶电视的电功率，再根据W=Pt即可求得1h消耗的电能；
(4)已知路程，估测时间，利用v=st计算百米比赛时的平均速度即可。
本题的综合性比较强，在计算时既要结合实际的生活经验，又要会利用不同的公式来计算；本题也充分体现了现在物理“来源于生活，又服务于生活”的理念。
3.【答案】A
【解析】由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，逐渐减弱光敏电阻的光照强度时，光敏电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由I=UR可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
由U=IR可知，R0两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表的示数变大；
根据P=UI可知，电源电压不变，电流减小，则总功率变小；
综上所述，A正确。
由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”判断逐渐减弱光敏电阻的光照强度时R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化；根据P=UI判定总功率的变化。
本题考查了电流的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
4.【答案】B
【解析】解：
A、已知R1>R2，调温开关处于“1”挡时，R1接入电路中，调温开关处于“2”挡时，R2接入电路中，调温开关处于“3”挡时，两电阻并联接入电路中，
根据P=U2R，当调温开关处于“1”挡时，R1接入电路中，电热毯发热功率最小；故A错误；
B、因并联电阻小于其中任一电阻，故开关处于“3”挡时，功率最大；
根据并联电路的总功率等于各电阻功率之和，故调温开关处于“2”挡时的功率为：240W−80W=160W，故B正确；
C、调温开关处于“3”挡时，发热功率最大为240W，根据P=UI可得此时电路中的电流：I=PU=240W220V≈1.09A，故C错误；
D、因调温开关处于“2”挡时的功率为：P2=240W−80W=160W，
根据P=U2R可得R2的阻值：R2=U2P2=(220V)2160W=302.5Ω，故D错误。
故选：B。
A、分析调温开关处于不同挡时电路的连接，根据电阻的并联规律确定1、2、3挡位所对应的功率大小；
B、根据并联电路的总功率等于各电阻功率之和，由已知条件得出调温开关处于“2”挡时的功率为；
C、根据P=UI，求出通过电路中的电流；
D、根据调温开关处于“2”挡时的功率为，根据P=U2R求出R2。
本题考查并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是不同挡位电路的连接。
5.【答案】B
【解析】解：A、从图可知两灯泡串联，通过两灯泡的电流相同，所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系；故A正确；
B、根据本实验的现象和数据，可以得出“电流相同时，电压越大，用电器的电功率越大”；由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以无法得出“电流相同时，电功率跟电压成正比”这个结论，故B错误；
C、为了判断灯泡的功率大小，我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小，灯泡越亮灯泡的功率越大。故C正确；
D、两灯泡串联，流过它们的电流相同，LI、L2规格不同，则灯泡两端的电压不同，因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系；故D正确。
故选：B。
(1)要探究电功率和电压、电流之间的关系，必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个，所以采用控制变量法得到三者的关系。从图可知，两个灯泡串联，则通过两个灯泡的电流相同，从而可以判断出探究的问题。在该实验中功率的大小无法直接计算出来，可以借助转换法进行判断。
(2)灯泡实际功率越大，灯泡越亮，通过灯泡的亮度可以比较灯泡电功率的大小。
(3)灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，无法准确得出实际功率和灯泡两端的电压关系。
考查学生利用实验探究电功率跟电流、电压的关系的能力，考查学生动手操作的实践能力。控制变量法在实验探究时的具体应用是此题考查的重点，使用这种方法时要充分理解控制包含的两层含义：既要控制相同的物理量，又要控制不同的物理量。
6.【答案】D
【解析】解：
①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A，
所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W，故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P=UI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由I=UR可得，各次实验灯泡电阻分别为：R1=U1I1=0.5V0.12A≈4.17Ω，
R2=U2I2=1.0V0.16A=6.25Ω，
R3=U3I3=1.5V0.19A≈7.89Ω，
R4=U4I4=2V0.23A≈8.70Ω，
R5=U5I5=2.5V0.25A=10Ω，
R6=U6I6=3V0.28A≈10.71Ω，
所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A，
此时定值电阻两端电压：UR=IR=0.25A×2Ω=0.5V，
恰好满足电源电压：U=UL+UR=0.5V+2.5V=3V，
所以灯泡能正常发光，故④正确。
故选：D。
①由表中数据可知，灯泡正常发光时的电流，由P=UI计算灯泡的额定功率；
②由表中数据，根据P=UI结合灯泡的亮度判断；
③由表中数据，根据欧姆定律计算不同电压下灯泡电阻，可知灯泡电阻与电压关系；
④串联电路电流处处相等，根据灯泡电压和对应电流值，计算定值电阻两端电压，并且满足总电压为3V，从而判断灯泡是否能正常发光。
本题是测灯泡电功率的实验，考查了电功率的计算、灯泡亮度与实际功率关系、电阻与电压关系，还考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，关键要能从表格中获取有用数据。
7.【答案】D
【解析】解：(1)由图可知两个电阻串联，根据串联电路电流特点可知通过两电阻的电流、通电时间相同，电阻阻值相同，故无法探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系，故AB错误；
(2)由于两个烧瓶中的液体的种类是不同的，可以根据温度计升高的示数来探究物质的吸热能力，根据焦耳定律可知电流通过两电阻产生的热量相等，即两种液体吸收的热量相等，两种液体的质量、初温相等，某时刻A温度计示数比B温度计的大，根据Q=cmΔt可知A的比热容小，所以左侧烧瓶中液体的比热容比右侧的小，故C错误，D正确。
故选：D。
(1)探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系应采用控制变量法，根据串联电路特点分析可知；
(2)由于两个烧瓶中的液体的种类是不同的，可以根据温度计升高的示数来探究物质的吸热能力，根据焦耳定律和Q=cmΔt分析可知。
此题主要通过该实验探究了考查了控制变量法的应用，是一道很好的题目。
8.【答案】C
【解析】解：
A、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量被液体吸收，使液体的温度升高，通过观察温度计的示数变化来判断电流产生的热量的多少，故A正确；
B、由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相等而电阻阻值不同，此装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故B正确；
C、由图可知，两瓶中的电阻丝是串联起来接到电源上的，串联电路中电流处处相等，所以该实验装置不能导体产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体，可以探究电流通过导体时产生热量与什么因素有关故D正确。
故选：C。
(1)电流通过电阻丝做功，消耗电能转化为内能，产生的热量被液体吸收，液体吸收热量的多少我们直接看不到，但液体吸收热量温度升高，本实验是通过温度计的示数变化反应电流产生的热量多少(转换法)
(2)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，在通电时间和电流不变时，是探究电流产生热量跟电阻关系；
(3)根据串并联电路的电流特点解答；
(4)“研究不同物质的吸热能力”时，甲、乙两瓶中应该选择质量相同的不同液体。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，同时考查了学生对焦耳定律公式的理解和掌握。
9.【答案】D
【解析】解：
A、电流可能是由正电荷的定向移动形成，也可能是由负电荷的定向移动形成，故A错误；
B、空气开关“跳闸”是电流过大的结果，电流过大可能是短路或总功率过大两种原因之一，故B错误；
C、带负电的橡胶棒吸引通草球，则通草球可能带正电，也可能不带电，故C错误；
D、有金属外壳的家用电器，一定要插在三孔插座上，一旦用电器外壳漏电，电流可通过地线导入大地，可保护人的安全，故D正确。
故选：D。
(1)电流可能是正电荷定向移动形成的，可能是负电荷定向移动形成的，可能是正负电荷向相反的反向移动形成的；
(2)家庭电路电流过大的原因可能有两种：短路或总功率过大；
(3)带电体能够吸引轻小物体，异种电荷之间也能够相互吸引；
(4)三孔插座的第三孔是接地的，可有效防止因漏电而触电。
本题考查了学生对电流的形成、家庭电路的电路过大原因、物体带电情况的判断以及安全用电知识的了解与掌握，属于电学基础的考查，相对比较简单。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了家庭电路故障的检修，测电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是零线开路了。
正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作，说明有地方开路了。
【解答】
电灯仍正常工作，说明不是保险丝烧坏了，没有发生短路，而把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明火线有电，而零线开路了，且是在C、D之间开路。故ABC错误，D正确。
故选D。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
此题考查的是家庭电路插座与用电器连接关系、家庭电路电流过大的原因、灯泡与开关的连接方法，都属于安全用电常识，需要理解掌握．
(1)电能表是测量一段时间内电路中消耗电能多少的仪表；
(2)家庭电路中各用电器为互不影响，彼此需要并联；
(3)在家庭电路中，连接灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套．如果开关接在零线和灯泡之间，火线直接接在灯泡时，虽然断开开关，但是火线和灯泡相连，触及灯泡会发生触电事故．
(4)家庭电路电流过大的原因：短路、用电器总功率过大；
【解答】
A、电能表测量电路中所消耗的电能，故A错误；
B、家庭电路中的插座是用来接用电器的，家庭电路中各用电器可以单独工作，互不影响，是并联的，家庭电路中的插座应与用电器并联，故B错误；
C、家庭电路中，为安全起见，灯泡的开关一定接在灯泡和火线之间．故C正确；
D、空气开关跳闸可能是发生短路，也可能是电路中总功率过大引起的，故D错误．
12.【答案】A
【解析】【解析】
(1)保险丝由电阻较大，熔点较低的金属材料制成，当电流过大时，温度升高达到熔点时，会熔断从而自动切断电路，而铁丝或铜丝在电流过大时也不会熔断，不能起到应有的保护作用，故不可用铁丝或铜丝代替保险丝。
(2)安全用电原则的是：.不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
(3)当雷雨天，树作为地面上的凸出物，雷电电流通过树干就会传下来，在传下来的过程中电弧放电打在人的头上，又通过人体传下去，造成触电事故；
(4)用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体，否则容易造成误判，引起事故。
【解答】
A. 保险盒内熔丝熔断后，不可用铜线代替，因为钢丝在电流过大时不会熔断，故A错误；
B. 安全用电“四不”，即不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿用电器，不损坏绝缘层。故B正确；
C. 凸出于地面的物体更容易遭受雷击，所以雷雨天气应避免站在高处或在大树下避雨，故C正确；
D. 用试电笔检验火线或零线时，手要接触笔尾金属体，这样电流才能通过人体形成通路，氖管才可能发光，故D正确；
故选：A
13.【答案】用电器 4.05×108
【解析】解：(1)电动车在充电过程中，锂电池消耗电能，所以此时锂电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来。
(2)电源的电池总质量：m电源=50g×9000=0.05kg×9000=450kg，
则该电源存储的电能为：W=0.25kW⋅h/kg×m电源=0.25kW⋅h/kg×450kg=112.5kW⋅h=112.5×3.6×106J=4.05×108J。
故答案为：用电器；4.05×108。
(1)锂电池充电时，相当于用电器，消耗电能，获得化学能并储存起来；
(2)首先求出电池的总质量，再根据能量密度可求出其存储的电能。
本题综合考查了电源的能量转化、电能的计算，题目比较新颖，是一道基础题。
14.【答案】0.35 1：3
【解析】解：(1)小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，它们两端的电压：UL=UR=2V，
由图像可知，通过它们的电流分别为：IL=0.25A，IR=0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路中的总电流：
I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A；
(2)小灯泡L和电阻R串联后接在4V的电源两端时，
串联电路中各处的电流相等，串联电路中总电压等于各分电压之和，
由图像可知，通过它们的电流：IL′=IR′=0.15A，它们两端的电压分别为：UL′=1V，UR′=3V，
由串联电路的电压特点可知，此时电源电压：U=U+U=1V+3V=4V，符合题意，
由P=UI可知，此时小灯泡L与电阻R的电功率之比：
PLPR=UL′IL′URIR=UL′UR′=1V3V=13。
故答案为：0.35；1：3。
(1)小灯泡L和电阻R并联接在电压为2V的电源两端时，它们两端的电压相等，根据图像分别读出通过的电流，根据并联电路的电流特点求出电路中的总电流。
(2)小灯泡L和电阻R串联后接在4V的电源两端时，通过它们的电流相等，已知电源的电压，根据串联电路的电压特点根据图像读出两导体的电流和电压，根据P=UI求出小灯泡L与电阻R的电功率之比。
本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，能从图中读出正确数值是解题的关键。
15.【答案】电流 4：1
【解析】解：实验装置中，两个5Ω的电阻并联后与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，通过右边两个电阻的总电流和通过左边电阻的电流相等，即I右=I左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I左=I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1=I2，所以左侧的电流是右侧电流的2倍，容器中两电阻在阻值相等，通电时间相同，所以可探究电流产生的热量与电流的关系；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，即左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比为4：1。
故答案为：电流；4：1。
电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制通电时间和电阻不变，图中两电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点结合控制变量法分析；
由Q=I2Rt分析判断左右两侧密闭容器内的电阻产生的热量之比。
此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”实验的理解以及焦耳定律公式的应用，注意控制变量法和转换法的运用是解决该题的关键。
16.【答案】乙 cd之间断路
【解析】解：开关应接在灯与火线之间，因此开关应接在乙处；
使用试电笔测试a、b、c三点时试电笔的氖管均发光，说明这三处都有电流通过，测试d点时试电笔的氖管不发光，说明故障为cd之间断路。
故答案为：乙；cd之间断路。
开关接在灯与火线之间；测电笔氖管发光说明有电流通过，不发光说明没有电流。
本题主要考查家庭电路的连接、电路故障分析，属于中档题。
17.【答案】解：三孔插座的连接：上孔接地线，当金属外壳的用电器插入插座时，使金属外壳接地，防止金属外壳漏电发生触电事故；左孔接零线，右孔接火线；
灯泡的连接方法：火线首先接入开关，再入灯泡顶端的金属点，零线直接接入螺旋套。开关既能控制灯泡，又能在灯泡损坏时，断开开关，切断了火线，安全的更换灯泡。如图所示：
【解析】家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接进入灯泡的螺旋套。
家庭电路中，三孔插座的上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
在家庭电路中，安装各个元件，不但考虑各元件能使用，更要考虑使用的安全性
18.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查家庭电路连接，掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法，注重将物理知识联系生活实际。
电灯的连接方法：火线首先过开关，然后进入灯泡，再接零线；家庭电路中，各个用电器是并联连接的；
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【解答】
由于家庭电路中的各个用电器是并联连接，所以电路中的两个灯泡L1和L2并联，开关接在干路上同时控制两个灯泡，为确保电路安全，开关必须连接在火线上；三孔插座：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图所示：
19.【答案】(1)
(2)右；灯丝断了；
(3)2.5；不合格；正常发光时功率大于0.75W；
①不符合；额定电压下的功率为1W，不等于额定功率；
②长度偏短。
【解析】
【分析】
(1)滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，电压表用3V量程；
(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，滑动变阻器接左半段，滑片至右端接入电路的阻值最大；
灯泡不发光，可能灯泡短路或断路，电流表无示数，可以断定灯泡断路，电压表串联在电路中，电压表测电源电压；
(3)确定电流表的量程、最小分度值，根据图示读出电流表的示数；
(4)①根据表中额定电压U对应的电流值I，由公式P=UI求出额定电压下灯泡的实际的功率，比较实际功率与额定功率判断灯泡是否合格；
②已知灯泡额定功率与额定电压下的实际功率，根据P=U2R判断灯丝电阻阻值是偏大还是偏小，再影响导体电阻的因素判断灯丝的长短。
本题考查了测小灯泡电功率的实验，通过实验数据和要求分析解答即可，综合性较强。
【解答】
(1)灯泡右端接线柱接滑动变阻器左端上面接线柱，滑动变阻器串联在电路中；灯泡右端接线柱接电压表3V接线柱，电路图如图所示：
；
(2)按图连接电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至右端；
灯泡不发光，电流表无示数→灯泡断路，电压表串联在电路中，测电源电压，示数接近电源电压；
(3)电压表的量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.5V；
①由表知电压为额定电压U=2.5V时，电流I=0.4A，灯泡实际功率P实=UI=2.5V×0.4A=1W；灯泡的额定功率P额=0.75W，
在额定电压下实际功率P实>P额，所以灯泡不合格；
②因为P实>P额，由P=U2R知灯丝电阻偏小，因为导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，因为灯丝电阻偏小，在小灯泡钨丝的粗细是一定的情况下，这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了。
故答案为：(1)
(2)右；灯丝断了；
(3)0.4；
(4)①不符合；额定电压下的功率为1W，不等于额定功率；
②短了。
20.【答案】(1)调零；
(2)
；
(3)B；2.5；
(4)不亮
【解析】
【分析】
(1)使用电表前应对电表进行机械调零，使指针指在零刻度线处。
(2)根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，把电压表与灯泡并联，即可完成电路图的连接。
(3)由图3所示电压表确定其量程与分度值，读出其示数，根据该示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向。
(4)电压表内阻很大，串联接入电路，电路电流极小，可以认为电路断路，据此分析答题。
本题考查了电流表机械调零、连接实物电路图、电压表读数、电路现象分析等，连接电路图时注意电表量程的选择，对电表进行读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数。
【解答】
(1)由图1所示电流表可知，电流表指针没有指在零刻度线上，在使用该电流表之前应对电流表进行机械调零，使指针指在零刻度线上。
(2)灯泡额定电压是2.5V，电压表应选0～3V量程，灯泡正常发光时电流约为I=UR=2.5V10Ω=0.25A，电流表应选0～0.6A量程，灯泡与电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图所示。
(3)由图3所示电压表可知其量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，为测小灯泡的额定功率，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，由电路图可知，应将滑动变阻器滑片向B端滑动直至电压表示数为2.5V。
(4)实验中不慎将电压表和电流表互换了位置，电压表串联接入电路，电路电阻很大，电路电流很小，几乎为零，灯泡实际功率很小，灯泡不亮。
故答案为：(1)调零；
(2)
；
(3)B；2.5；
(4)不亮。
21.【答案】解：(1)同时闭合开关S和S1，电饭锅处于“加热”挡，此时R1和R2并联，总电流为2.6A，则加热挡功率为：
P=UI=220V×2.6A=572W；
(2)只闭合开关S，电饭锅处于“保温”挡，电路中的电流是0.4A，则“保温”挡工作5min电流做的功为：
W保=UI1t=220V×0.4A×5×60s=2.64×104J；
(3)当电饭锅处于保温挡时，电路中只接入电热板R1，此时通过R1的电流为0.4A，则：
R1=UI1=220V0.4A=550Ω；
当电饭锅处于加热挡时，总电流为2.6A，则通过电阻R2的电流为：
I2=I−I1=2.6A−0.4A=2.2A
电热板R2的电阻为：
R2=UI2=220V2.2A100Ω。
答：(1)“加热”挡的电功率是572W；
(2)电流做的功为2.64×104J；
(3)电热板R1和R2的电阻分别为550Ω和100Ω。
【解析】(1)同时闭合开关S和S1，电饭锅处于“加热”挡，此时R1和R2并联，根据P=UI可求出加热挡功率；
(2)只闭合开关S，电饭锅处于“保温”挡，电路中的电流是0.4A，根据W=UIt可求出“保温”挡工作5min电流做的功；
(3)当电饭锅处于保温挡时，电路中只接入电热板R1，此时通过R1的电流为0.4A，根据R1=UI1可求出电热板R1的阻值；当电饭锅处于加热挡时，总电流为2.6A，根据并联电路电流规律和欧姆定律可求出电热板R2的电阻。
本题以电饭锅为情景考查了并联电阻特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活应用，要能正确分析两种工作状态时电路的连接方式。
22.【答案】解：(1)当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，此时R1与R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路中电流，
由欧姆定律可知，R1两端电压为：U1=IR1=0.4A×10Ω=4V，
所以电源电压为：U=U1+U3=4V+1V=5V；
(2)当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，此时R1与R2并联，电流表测干路电流，
此时通过R1的电流为：I1=UR1=6V10Ω=0.6A，
则通过R2的电流为：I2=I′−I1=0.75A−0.6A=0.15A，
由欧姆定律可知，定值电阻R2的阻值为：R2=UI2=6V0.15A=40Ω；
(3)闭合开关S、S2，断开S1，此时R2与R3串联，要使电路中总功率最小，由P=UI可知，应使电路中电流最小，
当变阻器全部连入电路时，最小电流为：I小=UR2+R3=6V40Ω+20Ω=0.1A，
所以电路的最小功率为：P=UI=6V×0.1A=0.6W。
答：(1)电源电压为5V；
(2)定值电阻R2的阻值为40Ω；
(3)闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率为0.6W。
【解析】(1)当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，此时R1与R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律和串联电路电压规律可求出电源电压；
(2)当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，此时R1与R2并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律和并联电路电流规律可求出定值电阻R2的阻值；
(3)闭合开关S、S2，断开S1，此时R2与R3串联，要使电路中总功率最小，由P=UI可知，应使电路中电流最小，由欧姆定律可知应使电路中总电阻最大，即变阻器全部连入电路时电路的最小功率。
本题考查串、并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的结构。
23.【答案】解：
(1)由ρ=mV可知，满壶水的质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg；
水吸收的热量：
Q吸=c水m(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J；
(2)由图丙可知，加热功率为1210W，加热时间为5min，保温功率为40W，保温时间为10min；
由P=Wt可知，加热消耗的电能为：
W加=P加t1=1210W×5×60s=3.63×105J，
保温消耗的电能为：
W保=P保t2=40W×10×60s=2.4×104J；
(3)当开关S1闭合时，S2与1连接时，电路为R2的简单电路，此时处于加热状态；
根据P=UI=U2R可知R2的阻值为：
R2=U2P加热=(220V)21210W=40Ω；
当开关S1闭合时，S2与2连接时，为保温状态，两电阻串联，电路的总电阻：
R总=U2P保温=(220V)240W=1210Ω，
根据电阻的串联可知，R1的阻值为：
R1=R总−R2=1210Ω−40Ω=1170Ω；
答：(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为3.36×105J；
(2)加热、保温过程中消耗的电能分别为3.63×105J和2.4×104J；
(3)R1和R2的阻值分别为1170Ω和40Ω。
【解析】(1)根据密度公式求出满壶水的质量；根据Q吸=cm(t−t0)求出水吸收的热量；
(2)先根据图丙读出加热功率、保温功率以及加热时间和保温时间，然后根据P=Wt分别求出保温消耗的电能和加热消耗的电能；
(3)当开关S1闭合时，S2与1连接时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小，根据P=UI=U2R可知烧水壶处于加热状态，根据加热功率和电压求出R2电阻；
当开关S1闭合时，S2与2连接时，该电路为串联电路，总电阻最大，根据P=UI=U2R可知烧水壶处于保温状态，根据保温功率和电压求出电路的电阻，根据串联电路的电阻关系求出的电阻值。
本题考查了热量的计算、电功和电功率公式的运用、串联电路的规律，利用好电功率的计算公式是解题的关键。
24.【答案】相等 串联电路中各处的电流相等
【解析】解：
(1)由电路图可知，R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，
所以，改变R1阻值的过程中，通过R1与R2的电流始终保持相等；
(2)利用描点法做出图象，如下图所示：
(3)由图象可知，当电流表示数为0.1A时，R1、R2两端的电压U1=2.5V，U2=0.25V，
则UDF=U1+U2=2.5V+0.25V=2.75V；
(4)由图象可知，当电流表的示数为0.3A时，R1、R2两端的电压U1′=1.5V，U2′=0.75V，
则R1与R2总电功率P=(U1′+U2′)I=(1.5V+0.75V)×0.3A=0.675W。
答：(1)相等；串联电路中各处的电流相等；
(2)如上图所示；
(3)当电流表的示数为0.1A时，R2的电阻是0.25V，UDF是2.75V；
(4)当电流表的示数为0.3A时，R1与R2总电功率是0.675W。
(1)根据串联电路的电流特点进行解答；
(2)利用描点法做出图象；
(3)当电流表示数为0.1A时，根据图象读出R1、R2两端的电压，然后求出UDF的大小；
(4)当电压表示数为1.5V时，根据图象可知电流表的示数，根据图象读出电阻R2两端的电压。
本题考查了描点法作图和串联电路的特点以及电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
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