还剩30页未读，
继续阅读
所属成套资源：沪科版九年级物理上学期(同步练习)(原卷版+解析)
成套系列资料，整套一键下载
沪科版（2024）九年级全册第一节 电流做功课堂检测
展开
这是一份沪科版（2024）九年级全册第一节 电流做功课堂检测，共33页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．下列用电器额定功率最大的是
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电冰箱
2．下列家用电器中，功率最接近1kW的是
A．台灯B．液晶电视
C．笔记本电脑D．空调
3．关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（ ）
A．千瓦时是电功率的单位
B．电功率是表示电流做功多少的物理量
C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D．用电器电功率越大，消耗的电能越多
4．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是
A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小
5．甲、乙两用电器的电功率之比为2：1，消耗的电能之比为4：3，则工作时间之比为
A．2：3 B．3：8 C．3：2 D．8：3
6．下列用电器中，不是利用电流热效应原理工作的是
A．电饭锅 B．电热毯 C．洗衣机 D．电熨斗
7．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大．下列说法正确的是（ ）
A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
8．如图甲所示，R1的阻值是20 Ω．滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是( )
A．0.45 WB．0.50 WC．0.80 WD．0.90 W
9．灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3VB．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10ΩD．电路总功率为0.7W
10．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
二、填空题
11．有两个电阻，R1=5Ω，R2=10Ω，如果把它们串联接入电路中，则通过它们的电流之比I1∶I2=________ ，它们消耗的电功率之比P1∶P2=________ 。
12．如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
13．小鹏同学家的电能表如图所示，则小鹏家已消耗的电能为_______，他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘30分钟转过800转，请你计算电水壶工作时的实际电功率为_______W。
14．甲、乙两灯泡铭牌上分别标有“6V；3W”和“8V；8W”，请你填空（灯泡电阻不变）：
（1）两灯都正常发光，甲灯亮度会_______（“>”、“=”或“<”）乙灯亮度；
（2）若把两灯串联在10V的电压下，则乙灯的实际功率为_______W。
15．如图所示，电源电压恒为3V，R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.5A，则通过R1的电流为______A，R2的阻值为______Ω，通电5min，电路产生的总热量为______ J。
16．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R的最大阻值为_______Ω，电源电压为_______V，电路的最大总功率与最小总功率之比为_______。
17．如图甲为常用的电热饮水机，电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，电热丝R1＝1056Ω，R2＝44Ω（R1、R2的电阻不随温度变化），请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）S闭合时，饮水机处于______（选填“加热”或“保温”）状态；S断开时，饮水机处于______（均选填“加热”或“保温”）状态；
（2）S闭合时，电路中的电流是______；
（3）S断开时，电路中的电流是______。
18．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω，当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为______V，小灯泡的额定功率为______W；闭合S和S1，断开S2，当滑动变阻器调到最大值时，R2在一分钟做的功为______J。
三、作图题
19．张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，所选用的电压表有0～3V和0～15V两个量程，小灯泡所标示的额定电压为2.5V，检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在图中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
20．小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。在如图中虚线框内画出导线、两个阻值相等的电阻R三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）
21．如图，测量小灯泡电功率的实验电路图。电源为两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率约0.8W左右。请你用笔画线代替导线将实物图连接起来。要求：滑动变阻器的滑片向左移时，小灯泡发光变亮。
四、实验题
22．在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图a所示的电路。
（1）小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示，断开开关时，发现电表如图b所示，其中电流表出现这种现象的原因是______；
（2）假如不重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是______W，若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率______额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
23．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与形管相连，接入电路。
（1）实验中通过观察______的变化反映电流通过导体产生热量的多少。
（2）图甲是探究在通电时间相同和______相同的情况下，导体产生的热量与大小是否与______有关的装置。
（3）电流表的示数由图乙所示，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是______。
（4）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是______。
24．为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”，某同学特别设计了两个实验，已知两个烧瓶中装有质量相等的煤油，且R1>R2，图甲采用串联电路，在通电时间相同的情况下，探究电流做功跟电压大小的关系。
（1）通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度和___________，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，___________越大，电流做功越多；
（2）该同学要继续探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系。他使用的器材如图乙所示，电阻丝、煤油与原来相同。请根据这个目标，用笔画线代替导线，将图乙的实物连接图补充完整。___________ ；
（3）小明认为实验次数太少，结论具有偶然性，但又不想增加新的器材，实验中可以采取___________的办法进行实验，测量多组不同数据。
25．在“测量小灯泡的电功率”时，某同学选好实验器材开完成了部分连线，如图（a）所示电源电压可调，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，请协助该同学完成实验：
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整_____；（要求导线不能交叉、考虑电流表量程的选择和滑动变阻器对电路的保护）
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，眼睛观察表并记录小灯泡在多个工作状态下的电压（U）、电流（I）；
（3）根据测量数据，绘出小灯泡的I-U图像如图（b）所示，发现图线是一条曲线，该同学由此得出结论灯丝电阻随两端的电压升高而增大，这是一个错误结论，请你分析结论错误的原因：______；
（4）I-U图像中，Ix为额定电压下小灯泡的工作电流，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为______ W；
（5）该同学了解小灯泡消耗功率的变化特点后，联想到已学知识通过定值电阻的电流随两端电压变化的关系，于是拆下滑动变阻器，选用一个R0=7.5Ω的定值电阻与小灯泡串联，接入电路，再次进行实验，此时小灯泡和定值电阻功率同为______ W。
26．小明同学测量小灯泡电阻的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路连接如图甲所示。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是下列选项中的_______（只填字母）；
A．检查电路是否通路 B．更换小灯泡 C．移动滑动变阻器的滑片
（2）某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，应将滑片向_______移动（选填“左”或“右”）；
（3）小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，此时小灯泡的灯丝电阻为______Ω（结果保留一位小数）；小灯泡的额定电功率是_______W；
（4）他第一次测量时电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据及计算出每次的电阻如下表：
由表格中的数据得出概括性的结论是：不同电压下，小灯泡的电阻值不同，灯丝的电阻随_______；
（5）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝______（用U额、U0、R0表示）；
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。
五、计算题
27．在如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，电流表为0.2A，电压表示数为2V，求：
（1）R2两端的电压是多少伏？
（2）R2的电阻是多少欧？
（3）通电1min电流通过R2所产生的热量是多少焦？
28．如图是某种小型家用电热水器的简化电路图，开关s可根据水温切换成加热和保温两种状态R1、R2都是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）在上述加热状态下，正常工作10min将产生多少热量？
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到45℃，水需要吸收多少热量？
（3）R2的阻值为多大？
29．如图，甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“2.5V 0.25A”字样，小灯泡的图像如图乙所示，滑动变阻器的最大值为，定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能；
（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；
（3）当只闭合开关S和S1时，在保证元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。
U/V
2
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.15
0.16
0.05
电阻R/Ω
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
额定电压
220V
容积
10L
加热功率
880W
保温功率
100W
第16章 电流做功与电功率 单元综合检测
一、单选题
1．下列用电器额定功率最大的是
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电冰箱
【答案】C
【解析】A. 电视机的额定功率约为120W∼200W；不符合题意；B. 手电筒的功率非常小，一般在几瓦左右，不符合题意；C. 电饭锅属于大功率用电器，一般额定功率在800W以上，符合题意；D. 电冰箱的额定功率一般在100W∼150W左右，不符合题意．故选C.
【点睛】结合生活经验，根据对常见家庭用电器的额定功率的了解进行解答．
2．下列家用电器中，功率最接近1kW的是
A．台灯B．液晶电视
C．笔记本电脑D．空调
【答案】D
【解析】1KW=1000W
A．台灯的电功率在10～60W左右，所以A不符合题意．
B．25时液晶电视它的电功率在100～125W左右，所以B不符合题意．
C．笔记本的电功率在100～125W左右，所以C不符合题意．
D．空调的电功率在1000～1500W左右，所以D符合题意．
3．关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（ ）
A．千瓦时是电功率的单位
B．电功率是表示电流做功多少的物理量
C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D．用电器电功率越大，消耗的电能越多
【答案】C
【解析】A．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故A错误；
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大表示做功快，电功率小表示做功慢，故B错误；
C．根据可知，单位时间电流做功越多，电功率越大，故C正确；
D．根据W=Pt可知，用电器电功率越大，消耗的电能不一定越多，因为时间不确定，故D错误。
故选C。
4．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是
A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小
【答案】C
【解析】通过测量灯泡的额定功率实验，我们知道，灯泡的亮暗与灯泡的实际功率有关，当电灯突然变暗，C电灯的实际功率变小正确．
5．甲、乙两用电器的电功率之比为2：1，消耗的电能之比为4：3，则工作时间之比为
A．2：3 B．3：8 C．3：2 D．8：3
【答案】A
【分析】知道甲、乙两用电器的电功率之比和消耗的电能之比，根据P=
求出工作的时间之比．
【解析】因为，，由P=可得，工作的时间之比：=．
6．下列用电器中，不是利用电流热效应原理工作的是
A．电饭锅 B．电热毯 C．洗衣机 D．电熨斗
【答案】C
【分析】当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．除了热效应，电流还有磁效应和化学效应．
【解析】ABD、电饭锅、电热毯、电熨斗工作时都主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，不合题意；
C. 洗衣机工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，符合题意．
故选C.
7．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大．下列说法正确的是（ ）
A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
【答案】C
【解析】A．容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，故A错误；
BC．在装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻与右边容器中的电阻，所以实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故B错误，C正确；
D．U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的，故D错误．
8．如图甲所示，R1的阻值是20 Ω．滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是( )
A．0.45 WB．0.50 WC．0.80 WD．0.90 W
【答案】A
【解析】由滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象可知，当R2=10Ω时，P2=0．4W，这时电流，电源电压U=IR=0．2A×（20Ω+10Ω）=6V，由乙图可知当R2=20Ω时，R2的功率最大，此时电路中电流I1=U/R1=6V/（20Ω+20Ω）=0．15A，电阻R2的最大功率P1=I12R2=（0．15A）2×20Ω=0．45W，故应选A．
9．灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3VB．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10ΩD．电路总功率为0.7W
【答案】D
【解析】A．由小灯泡的I-U图像可知，当灯泡的实际功率为0.5W时，UL＝2V，IL＝0.25A，由图乙所示的电路图可知，只闭合开关S时，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则电源电压为
U=UL=2V
故A不符合题意；
B．由电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，根据并联电路的电压特点可知灯泡两端的电压不变，则灯泡的亮度不变，故B不符合题意；
C．闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，由题知，电流表示数变化了0.1A，则通过电阻R的电流为
IR=ΔI=0.1A
由可得，电阻R的阻值为
故C不符合题意；
D．干路电流为
I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A
则电路总功率为
P=UI=2V×0.35A=0.7W
故D符合题意。
故选D。
10．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
【答案】C
【解析】AB．由图知，灯泡与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
C．当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，即电流表示数减小；由可知，变阻器功率变小，故C正确；
D．灯泡两端的电压等于电源电压不变，根据可知，灯泡的功率不变，故D错误。
故选C。
二、填空题
11．有两个电阻，R1=5Ω，R2=10Ω，如果把它们串联接入电路中，则通过它们的电流之比I1∶I2=________ ，它们消耗的电功率之比P1∶P2=________ 。
【答案】 1∶1 1∶2
【解析】（1）已知串联电路各处的电流相等，所以通过它们的电流之比I1∶I2=1∶1；
（2）由P=I2R可得，它们消耗的电功率之比
P1∶P2=I2R1∶I2R2=R1∶R2=5Ω∶10Ω=1∶2
12．如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
【答案】 6 3 4∶1
【解析】[1]由图可知，开关S闭合，电阻R2接入电路中，R1被短路，电流表的示数为0.6A，则电源电压
U=IR2=0.6A×10Ω=6V
此时R2消耗的功率
P1=UI=6V×0.6A=3.6W
[2]若把电流表换成电压表，开关S闭合，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端电压，电源电压为6V，电路中的总电阻
R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
则电路中的电流
则R1两端的电压
U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V
[3]此时R2消耗的电功率
P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W
这两种情况下R2消耗的功率之比
13．小鹏同学家的电能表如图所示，则小鹏家已消耗的电能为_______，他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘30分钟转过800转，请你计算电水壶工作时的实际电功率为_______W。
【答案】 30.0 800
【解析】[1]从电能表上的示数可知：小鹏家已消耗电能为。
[2]只使用一只电水壶，电能表转盘30分钟转过800转，消耗的电能为
时间为
电水壶的功率为
14．甲、乙两灯泡铭牌上分别标有“6V；3W”和“8V；8W”，请你填空（灯泡电阻不变）：
（1）两灯都正常发光，甲灯亮度会_______（“>”、“=”或“<”）乙灯亮度；
（2）若把两灯串联在10V的电压下，则乙灯的实际功率为_______W。
【答案】 < 2
【解析】（1）[1]甲、乙两灯的额定功率分别为3W、8W，两灯都正常发光，甲灯的实际功率小，甲灯的亮度会小于乙灯亮度。
（2）[2]根据可知甲、乙两灯泡的电阻分别为
若把两灯串联在10V的电压下，根据欧姆定律可知电路电流为
则乙灯的实际功率为
15．如图所示，电源电压恒为3V，R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.5A，则通过R1的电流为______A，R2的阻值为______Ω，通电5min，电路产生的总热量为______ J。
【答案】
【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表测支路的电流。
[1]因为并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以
通过的电流为
[2]由可得的阻值为
[3]并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的电流为
通电，电路产生的总热量为
16．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R的最大阻值为_______Ω，电源电压为_______V，电路的最大总功率与最小总功率之比为_______。
【答案】 70 16 8∶1
【解析】由图甲可知，该电路为R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。
[1]当R接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，由图乙和欧姆定律可知，R的最大阻值为
[2]当电压表示数为0V时，此时电路中只有R0工作，电流表示数为1.6A，由欧姆定律可知电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为14V时，电流表示数为0.2A，由欧姆定律可知电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可解得
，
[3]由图乙可知，电路中的最大电流为
最小电流为
由可知，电路的最大总功率与最小总功率之比为
17．如图甲为常用的电热饮水机，电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，电热丝R1＝1056Ω，R2＝44Ω（R1、R2的电阻不随温度变化），请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）S闭合时，饮水机处于______（选填“加热”或“保温”）状态；S断开时，饮水机处于______（均选填“加热”或“保温”）状态；
（2）S闭合时，电路中的电流是______；
（3）S断开时，电路中的电流是______。
【答案】 加热 保温 5A 0.2A
【解析】（1）[1][2]因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，当S闭合时，电路为R2的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，饮水机处于加热状态；当S断开时，R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态。
（2）[3]S闭合时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流
（3）[4]S断开时，电热丝R1、R2串联，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流为
18．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω，当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为______V，小灯泡的额定功率为______W；闭合S和S1，断开S2，当滑动变阻器调到最大值时，R2在一分钟做的功为______J。
【答案】 9 2 54
【解析】[1]当闭合S和S2、断开S1、滑片移到中点时，R1与L串联，小灯泡L恰好正常发光，电流表测电路中的电流。灯泡L正常发光时的电压
由图乙可知通过灯泡的电流
因串联电路中各处的电流相等，所以由欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
[2]灯泡的额定功率
[3]闭合S和S1，断开S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电路中的电流
R2在一分钟做的功为
三、作图题
19．张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，所选用的电压表有0～3V和0～15V两个量程，小灯泡所标示的额定电压为2.5V，检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在图中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
【答案】
【解析】“测定小灯泡电功率”的实验中，电压表应与小灯泡并联；原电路中电压表测小灯泡与滑动变阻器的总电压是错误的，应改为测量小灯泡两端的电压，改正后如图所示：
20．小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。在如图中虚线框内画出导线、两个阻值相等的电阻R三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）
【答案】 或
【解析】根据可知，在电压不变时，电阻越大（小），功率越小（大）。左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻R，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻R与左边电阻R串联后（电阻为2R）为保温挡位，如下图所示（左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热）
或
21．如图，测量小灯泡电功率的实验电路图。电源为两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率约0.8W左右。请你用笔画线代替导线将实物图连接起来。要求：滑动变阻器的滑片向左移时，小灯泡发光变亮。
【答案】
【解析】小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联；灯的额定电功率约0.8W左右，根据，灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与灯串联；
根据滑动变阻器的滑片向左移时，小灯泡发光变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
四、实验题
22．在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图a所示的电路。
（1）小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示，断开开关时，发现电表如图b所示，其中电流表出现这种现象的原因是______；
（2）假如不重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是______W，若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率______额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 电流表使用前未校零 0.75 大于
【解析】（1）[1]开关断开时，则电流表在没有电流经过时，指针指在零刻线左边，因此电流表使用前未校零。
（2）[2]假如不重新实验，用此电流表所测的数据实际值偏小，从图b中的电流表可知，测量时应该用读出的电流值再加上0.04A，从表中数据读出，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流
因此灯泡的额定功率
[3]因为灯泡的额定电压为2.5V，所以当灯泡两端电压为3V时，其实际电压大于额定电压，通过灯泡的电流0.34A大于额定电流，根据可知，小灯泡的实际功率大于额定功率。
23．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与形管相连，接入电路。
（1）实验中通过观察______的变化反映电流通过导体产生热量的多少。
（2）图甲是探究在通电时间相同和______相同的情况下，导体产生的热量与大小是否与______有关的装置。
（3）电流表的示数由图乙所示，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是______。
（4）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是______。
【答案】 U形管液面高度差 电流 电阻 400 装置的气密性不好
【解析】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器内空气温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
（2）[2][3]图甲两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，可知通过两电阻的电流相等，通电时间相同，电阻大小不同，所以探究的是导体产生的热量与电阻大小是否有关。
（3）[4]由图可知，电流表选择的是量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是
（4）[5]通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，说明与此相连的容器可能漏气，导致热量向外散失。
24．为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”，某同学特别设计了两个实验，已知两个烧瓶中装有质量相等的煤油，且R1>R2，图甲采用串联电路，在通电时间相同的情况下，探究电流做功跟电压大小的关系。
（1）通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度和___________，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，___________越大，电流做功越多；
（2）该同学要继续探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系。他使用的器材如图乙所示，电阻丝、煤油与原来相同。请根据这个目标，用笔画线代替导线，将图乙的实物连接图补充完整。___________ ；
（3）小明认为实验次数太少，结论具有偶然性，但又不想增加新的器材，实验中可以采取___________的办法进行实验，测量多组不同数据。
【答案】 电压表的示数 电压 改变电源电压
【解析】（1）[1][2]通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度，上升高的电流做功多，同时观察电压表的示数，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，电压越大，电流做功越多。
（2）[3]探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系，要保持电压相同，要将两电阻并联，如图所示：
（3）[4]学生电源能改变提供的电压值，若不添加新器材，可以通过学生电源改变电源电压，从而多做几次实验。
25．在“测量小灯泡的电功率”时，某同学选好实验器材开完成了部分连线，如图（a）所示电源电压可调，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，请协助该同学完成实验：
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整_____；（要求导线不能交叉、考虑电流表量程的选择和滑动变阻器对电路的保护）
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，眼睛观察表并记录小灯泡在多个工作状态下的电压（U）、电流（I）；
（3）根据测量数据，绘出小灯泡的I-U图像如图（b）所示，发现图线是一条曲线，该同学由此得出结论灯丝电阻随两端的电压升高而增大，这是一个错误结论，请你分析结论错误的原因：______；
（4）I-U图像中，Ix为额定电压下小灯泡的工作电流，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为______ W；
（5）该同学了解小灯泡消耗功率的变化特点后，联想到已学知识通过定值电阻的电流随两端电压变化的关系，于是拆下滑动变阻器，选用一个R0=7.5Ω的定值电阻与小灯泡串联，接入电路，再次进行实验，此时小灯泡和定值电阻功率同为______ W。
【答案】 见解析
1.44
0.768
【解析】（1）[1]测量小灯泡电功率时，应将电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，闭合开关前，将滑动变阻器的最大值接入电路中，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，小灯泡的电流
所以电流表的量程选择0~0.6A，电路连接如图所示：
（3）[2]该同学的实验具有偶然性，不能得出普遍规律，所以实验结论是错误的，应该换不同规格的灯泡，多次实验，得出结论。
（4）[3]由图（c）可知，电流表的示数为0.36A，则小灯泡的额定功率
P=UI=4V×0.36A=1.44W
（5）[4]由图（b）可知，当小灯泡两端电压为2.4V时，流过小灯泡的电流为0.32A，此时小灯泡的电功率
P'=U'I'=2.4V×0.32A=0.768W
此时小灯泡的电阻
所以定值电阻的电功率为0.768W。
26．小明同学测量小灯泡电阻的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路连接如图甲所示。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是下列选项中的_______（只填字母）；
A．检查电路是否通路 B．更换小灯泡 C．移动滑动变阻器的滑片
（2）某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，应将滑片向_______移动（选填“左”或“右”）；
（3）小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，此时小灯泡的灯丝电阻为______Ω（结果保留一位小数）；小灯泡的额定电功率是_______W；
（4）他第一次测量时电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据及计算出每次的电阻如下表：
由表格中的数据得出概括性的结论是：不同电压下，小灯泡的电阻值不同，灯丝的电阻随_______；
（5）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝______（用U额、U0、R0表示）；
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 C 左 8.3 0.75 灯丝的温度的降低而变小 U-U额 偏小
【解析】（1）[1]正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯不亮，说明电路的电流过小，故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，C 符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（2）[2]某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，即电压为2.5V，应增大灯两端的电压，减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应将滑片向左移动。
（3）[3]小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，电流表分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，此时小灯泡的灯丝电阻为
[4]小灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W
（4）[5]由P＝UI可知，灯的电压越低，通过的电流越小，灯的功率越小，灯的温度越低，同时由表中数据可知，灯的电阻越小，所以灯丝的电阻随灯丝的温度的降低而变小。
（5）①[6]检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，灯L、R0、滑动变阻器R三者串联，此时电压表测定值电阻R0和滑动变阻器的总电压，根据串联电路电压的特点可知，当灯泡正常发光时，电压表的示数为
U′＝U-U额
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0，此时电压表测R0两端的电压，通过R0的电流，根据串联电路电流处处相等的特点，小灯泡正常发光时的电流为
③[7]小灯泡的额定功率为
[8]若实验步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，滑动变阻器接入电路的电阻将增大一些，电路中的电流将减小，通过R0的电流也减小，根据电功率P＝UI可知，灯泡额定电压不变，但通过灯泡的电流减小了，所以灯泡的额定功率比实际值偏小。
五、计算题
27．在如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，电流表为0.2A，电压表示数为2V，求：
（1）R2两端的电压是多少伏？
（2）R2的电阻是多少欧？
（3）通电1min电流通过R2所产生的热量是多少焦？
【答案】（1）1V；（2）5Ω；（3）12J
【解析】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2=U-U1=3V-2V=1V
（2）由可得，R2的电阻
（3）1min电流通过R2所产生的热量
Q1=I2R2t=(0.2A)2×5Ω×60s=12J
答：（1）R2两端的电压为1V；
（2）R2的电阻为5Ω；
（3）1min电流通过R2所产生的热量为12J。
28．如图是某种小型家用电热水器的简化电路图，开关s可根据水温切换成加热和保温两种状态R1、R2都是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）在上述加热状态下，正常工作10min将产生多少热量？
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到45℃，水需要吸收多少热量？
（3）R2的阻值为多大？
【答案】（1）5.28×105J；（2）8.4×105J；（3）429Ω
【解析】（1）时间为
t＝10min＝600s
则正常加热10min将产生的热量
Q＝W＝Pt＝880W×600s＝5.28×105J
（2）已知电热水器的容积
V＝10L＝10dm3＝0.01m3
水的质量为
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.01m3＝10kg
则水吸收的热量
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103 J/（kg•℃）×10 kg×（45℃﹣25℃）＝8.4×105J
（3）当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电热水器处于加热状态，加热电阻R1的阻值
开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路的总电阻
根据串联电路电阻规律可知，加热电阻R2的阻值
R2＝R﹣R1＝484Ω﹣55Ω＝429Ω
答：（1）在上述加热状态下，正常工作10min将产生5.28×105J的热量；
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到45℃，水需要吸收8.4×105J的热量；
（3）R2的阻值为429Ω。
29．如图，甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“2.5V 0.25A”字样，小灯泡的图像如图乙所示，滑动变阻器的最大值为，定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能；
（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；
（3）当只闭合开关S和S1时，在保证元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。
【答案】（1）65.5J；（2）2.7W；（3）8~15Ω
【解析】解：（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能为
（2）只闭合开关、和，电阻与并联，电流表测量干路电流；由于电流表的量程为0~0.6A，则干路电流最大为0.6A，所以整个电路消耗的最大功率为
（3）只闭合开关、，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大，当电压表示数为时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以小灯泡两端的电压为
由图乙可知，此时通过灯泡的电流为，由于串联电路处处电流相等，所以电路最小电流为，由可知，此时滑动变阻器连入电路的最大电阻为
由图乙可知，通过灯泡的最大电流为，即电路最大电流为，此时灯泡正常工作，则灯泡两端的电压为UL=2.5V，两端的电压为
则连入电路的最小电阻
所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是8~15Ω。
答：（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能为65.5J；
（2）当只闭合开关、和时，整个电路消耗的最大功率为2.7W；
（3）当只闭合开关和时，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器允许的取值范围是8~15Ω。
U/V
2
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.15
0.16
0.05
电阻R/Ω
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
额定电压
220V
容积
10L
加热功率
880W
保温功率
100W
1．下列用电器额定功率最大的是
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电冰箱
2．下列家用电器中，功率最接近1kW的是
A．台灯B．液晶电视
C．笔记本电脑D．空调
3．关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（ ）
A．千瓦时是电功率的单位
B．电功率是表示电流做功多少的物理量
C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D．用电器电功率越大，消耗的电能越多
4．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是
A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小
5．甲、乙两用电器的电功率之比为2：1，消耗的电能之比为4：3，则工作时间之比为
A．2：3 B．3：8 C．3：2 D．8：3
6．下列用电器中，不是利用电流热效应原理工作的是
A．电饭锅 B．电热毯 C．洗衣机 D．电熨斗
7．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大．下列说法正确的是（ ）
A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
8．如图甲所示，R1的阻值是20 Ω．滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是( )
A．0.45 WB．0.50 WC．0.80 WD．0.90 W
9．灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3VB．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10ΩD．电路总功率为0.7W
10．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
二、填空题
11．有两个电阻，R1=5Ω，R2=10Ω，如果把它们串联接入电路中，则通过它们的电流之比I1∶I2=________ ，它们消耗的电功率之比P1∶P2=________ 。
12．如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
13．小鹏同学家的电能表如图所示，则小鹏家已消耗的电能为_______，他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘30分钟转过800转，请你计算电水壶工作时的实际电功率为_______W。
14．甲、乙两灯泡铭牌上分别标有“6V；3W”和“8V；8W”，请你填空（灯泡电阻不变）：
（1）两灯都正常发光，甲灯亮度会_______（“>”、“=”或“<”）乙灯亮度；
（2）若把两灯串联在10V的电压下，则乙灯的实际功率为_______W。
15．如图所示，电源电压恒为3V，R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.5A，则通过R1的电流为______A，R2的阻值为______Ω，通电5min，电路产生的总热量为______ J。
16．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R的最大阻值为_______Ω，电源电压为_______V，电路的最大总功率与最小总功率之比为_______。
17．如图甲为常用的电热饮水机，电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，电热丝R1＝1056Ω，R2＝44Ω（R1、R2的电阻不随温度变化），请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）S闭合时，饮水机处于______（选填“加热”或“保温”）状态；S断开时，饮水机处于______（均选填“加热”或“保温”）状态；
（2）S闭合时，电路中的电流是______；
（3）S断开时，电路中的电流是______。
18．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω，当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为______V，小灯泡的额定功率为______W；闭合S和S1，断开S2，当滑动变阻器调到最大值时，R2在一分钟做的功为______J。
三、作图题
19．张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，所选用的电压表有0～3V和0～15V两个量程，小灯泡所标示的额定电压为2.5V，检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在图中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
20．小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。在如图中虚线框内画出导线、两个阻值相等的电阻R三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）
21．如图，测量小灯泡电功率的实验电路图。电源为两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率约0.8W左右。请你用笔画线代替导线将实物图连接起来。要求：滑动变阻器的滑片向左移时，小灯泡发光变亮。
四、实验题
22．在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图a所示的电路。
（1）小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示，断开开关时，发现电表如图b所示，其中电流表出现这种现象的原因是______；
（2）假如不重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是______W，若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率______额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
23．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与形管相连，接入电路。
（1）实验中通过观察______的变化反映电流通过导体产生热量的多少。
（2）图甲是探究在通电时间相同和______相同的情况下，导体产生的热量与大小是否与______有关的装置。
（3）电流表的示数由图乙所示，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是______。
（4）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是______。
24．为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”，某同学特别设计了两个实验，已知两个烧瓶中装有质量相等的煤油，且R1>R2，图甲采用串联电路，在通电时间相同的情况下，探究电流做功跟电压大小的关系。
（1）通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度和___________，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，___________越大，电流做功越多；
（2）该同学要继续探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系。他使用的器材如图乙所示，电阻丝、煤油与原来相同。请根据这个目标，用笔画线代替导线，将图乙的实物连接图补充完整。___________ ；
（3）小明认为实验次数太少，结论具有偶然性，但又不想增加新的器材，实验中可以采取___________的办法进行实验，测量多组不同数据。
25．在“测量小灯泡的电功率”时，某同学选好实验器材开完成了部分连线，如图（a）所示电源电压可调，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，请协助该同学完成实验：
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整_____；（要求导线不能交叉、考虑电流表量程的选择和滑动变阻器对电路的保护）
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，眼睛观察表并记录小灯泡在多个工作状态下的电压（U）、电流（I）；
（3）根据测量数据，绘出小灯泡的I-U图像如图（b）所示，发现图线是一条曲线，该同学由此得出结论灯丝电阻随两端的电压升高而增大，这是一个错误结论，请你分析结论错误的原因：______；
（4）I-U图像中，Ix为额定电压下小灯泡的工作电流，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为______ W；
（5）该同学了解小灯泡消耗功率的变化特点后，联想到已学知识通过定值电阻的电流随两端电压变化的关系，于是拆下滑动变阻器，选用一个R0=7.5Ω的定值电阻与小灯泡串联，接入电路，再次进行实验，此时小灯泡和定值电阻功率同为______ W。
26．小明同学测量小灯泡电阻的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路连接如图甲所示。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是下列选项中的_______（只填字母）；
A．检查电路是否通路 B．更换小灯泡 C．移动滑动变阻器的滑片
（2）某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，应将滑片向_______移动（选填“左”或“右”）；
（3）小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，此时小灯泡的灯丝电阻为______Ω（结果保留一位小数）；小灯泡的额定电功率是_______W；
（4）他第一次测量时电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据及计算出每次的电阻如下表：
由表格中的数据得出概括性的结论是：不同电压下，小灯泡的电阻值不同，灯丝的电阻随_______；
（5）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝______（用U额、U0、R0表示）；
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。
五、计算题
27．在如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，电流表为0.2A，电压表示数为2V，求：
（1）R2两端的电压是多少伏？
（2）R2的电阻是多少欧？
（3）通电1min电流通过R2所产生的热量是多少焦？
28．如图是某种小型家用电热水器的简化电路图，开关s可根据水温切换成加热和保温两种状态R1、R2都是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）在上述加热状态下，正常工作10min将产生多少热量？
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到45℃，水需要吸收多少热量？
（3）R2的阻值为多大？
29．如图，甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“2.5V 0.25A”字样，小灯泡的图像如图乙所示，滑动变阻器的最大值为，定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能；
（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；
（3）当只闭合开关S和S1时，在保证元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。
U/V
2
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.15
0.16
0.05
电阻R/Ω
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
额定电压
220V
容积
10L
加热功率
880W
保温功率
100W
第16章 电流做功与电功率 单元综合检测
一、单选题
1．下列用电器额定功率最大的是
A．电视机 B．手电筒 C．电饭锅 D．电冰箱
【答案】C
【解析】A. 电视机的额定功率约为120W∼200W；不符合题意；B. 手电筒的功率非常小，一般在几瓦左右，不符合题意；C. 电饭锅属于大功率用电器，一般额定功率在800W以上，符合题意；D. 电冰箱的额定功率一般在100W∼150W左右，不符合题意．故选C.
【点睛】结合生活经验，根据对常见家庭用电器的额定功率的了解进行解答．
2．下列家用电器中，功率最接近1kW的是
A．台灯B．液晶电视
C．笔记本电脑D．空调
【答案】D
【解析】1KW=1000W
A．台灯的电功率在10～60W左右，所以A不符合题意．
B．25时液晶电视它的电功率在100～125W左右，所以B不符合题意．
C．笔记本的电功率在100～125W左右，所以C不符合题意．
D．空调的电功率在1000～1500W左右，所以D符合题意．
3．关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（ ）
A．千瓦时是电功率的单位
B．电功率是表示电流做功多少的物理量
C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D．用电器电功率越大，消耗的电能越多
【答案】C
【解析】A．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故A错误；
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大表示做功快，电功率小表示做功慢，故B错误；
C．根据可知，单位时间电流做功越多，电功率越大，故C正确；
D．根据W=Pt可知，用电器电功率越大，消耗的电能不一定越多，因为时间不确定，故D错误。
故选C。
4．小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是
A．电灯的实际电压变大B．电灯的额定电压变小
C．电灯的实际功率变小D．电灯的额定功率变小
【答案】C
【解析】通过测量灯泡的额定功率实验，我们知道，灯泡的亮暗与灯泡的实际功率有关，当电灯突然变暗，C电灯的实际功率变小正确．
5．甲、乙两用电器的电功率之比为2：1，消耗的电能之比为4：3，则工作时间之比为
A．2：3 B．3：8 C．3：2 D．8：3
【答案】A
【分析】知道甲、乙两用电器的电功率之比和消耗的电能之比，根据P=
求出工作的时间之比．
【解析】因为，，由P=可得，工作的时间之比：=．
6．下列用电器中，不是利用电流热效应原理工作的是
A．电饭锅 B．电热毯 C．洗衣机 D．电熨斗
【答案】C
【分析】当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．除了热效应，电流还有磁效应和化学效应．
【解析】ABD、电饭锅、电热毯、电熨斗工作时都主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，不合题意；
C. 洗衣机工作时，主要将电能转化为机械能等，不是利用电流热效应工作的，符合题意．
故选C.
7．如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后，右侧U形管中液面高度差比左侧的大．下列说法正确的是（ ）
A．左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的大
B．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电流大小的关系
C．该装置可以用来探究电流通过导体产生热量跟通电时间的关系
D．U形管中液面高度发生变化是因为U形管中液体的热胀冷缩造成的
【答案】C
【解析】A．容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，故A错误；
BC．在装置中，容器中的两个电阻丝串联，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻与右边容器中的电阻，所以实验是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故B错误，C正确；
D．U形管中液面高度发生变化是因为透明容器中密封着等量的空气的热胀冷缩造成的，故D错误．
8．如图甲所示，R1的阻值是20 Ω．滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是( )
A．0.45 WB．0.50 WC．0.80 WD．0.90 W
【答案】A
【解析】由滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象可知，当R2=10Ω时，P2=0．4W，这时电流，电源电压U=IR=0．2A×（20Ω+10Ω）=6V，由乙图可知当R2=20Ω时，R2的功率最大，此时电路中电流I1=U/R1=6V/（20Ω+20Ω）=0．15A，电阻R2的最大功率P1=I12R2=（0．15A）2×20Ω=0．45W，故应选A．
9．灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3VB．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10ΩD．电路总功率为0.7W
【答案】D
【解析】A．由小灯泡的I-U图像可知，当灯泡的实际功率为0.5W时，UL＝2V，IL＝0.25A，由图乙所示的电路图可知，只闭合开关S时，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则电源电压为
U=UL=2V
故A不符合题意；
B．由电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，根据并联电路的电压特点可知灯泡两端的电压不变，则灯泡的亮度不变，故B不符合题意；
C．闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，由题知，电流表示数变化了0.1A，则通过电阻R的电流为
IR=ΔI=0.1A
由可得，电阻R的阻值为
故C不符合题意；
D．干路电流为
I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A
则电路总功率为
P=UI=2V×0.35A=0.7W
故D符合题意。
故选D。
10．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。闭合开关当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
D．电流表示数减小，电压表示数不变，灯泡功率变小
【答案】C
【解析】AB．由图知，灯泡与变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，电压表测电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
C．当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，即电流表示数减小；由可知，变阻器功率变小，故C正确；
D．灯泡两端的电压等于电源电压不变，根据可知，灯泡的功率不变，故D错误。
故选C。
二、填空题
11．有两个电阻，R1=5Ω，R2=10Ω，如果把它们串联接入电路中，则通过它们的电流之比I1∶I2=________ ，它们消耗的电功率之比P1∶P2=________ 。
【答案】 1∶1 1∶2
【解析】（1）已知串联电路各处的电流相等，所以通过它们的电流之比I1∶I2=1∶1；
（2）由P=I2R可得，它们消耗的电功率之比
P1∶P2=I2R1∶I2R2=R1∶R2=5Ω∶10Ω=1∶2
12．如图所示电路中，R1=R2=10Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，电源电压为______ V；若把电流表换成电压表，电压表示数为______ V；这两种情况下R2消耗的功率之比为______。
【答案】 6 3 4∶1
【解析】[1]由图可知，开关S闭合，电阻R2接入电路中，R1被短路，电流表的示数为0.6A，则电源电压
U=IR2=0.6A×10Ω=6V
此时R2消耗的功率
P1=UI=6V×0.6A=3.6W
[2]若把电流表换成电压表，开关S闭合，电阻R1、R2串联，电压表测量R1两端电压，电源电压为6V，电路中的总电阻
R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
则电路中的电流
则R1两端的电压
U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V
[3]此时R2消耗的电功率
P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W
这两种情况下R2消耗的功率之比
13．小鹏同学家的电能表如图所示，则小鹏家已消耗的电能为_______，他发现家里只使用一只电水壶（其它用电器都关闭）时，观察到电能表转盘30分钟转过800转，请你计算电水壶工作时的实际电功率为_______W。
【答案】 30.0 800
【解析】[1]从电能表上的示数可知：小鹏家已消耗电能为。
[2]只使用一只电水壶，电能表转盘30分钟转过800转，消耗的电能为
时间为
电水壶的功率为
14．甲、乙两灯泡铭牌上分别标有“6V；3W”和“8V；8W”，请你填空（灯泡电阻不变）：
（1）两灯都正常发光，甲灯亮度会_______（“>”、“=”或“<”）乙灯亮度；
（2）若把两灯串联在10V的电压下，则乙灯的实际功率为_______W。
【答案】 < 2
【解析】（1）[1]甲、乙两灯的额定功率分别为3W、8W，两灯都正常发光，甲灯的实际功率小，甲灯的亮度会小于乙灯亮度。
（2）[2]根据可知甲、乙两灯泡的电阻分别为
若把两灯串联在10V的电压下，根据欧姆定律可知电路电流为
则乙灯的实际功率为
15．如图所示，电源电压恒为3V，R1的阻值为10Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.5A，则通过R1的电流为______A，R2的阻值为______Ω，通电5min，电路产生的总热量为______ J。
【答案】
【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表测支路的电流。
[1]因为并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以
通过的电流为
[2]由可得的阻值为
[3]并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的电流为
通电，电路产生的总热量为
16．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R的最大阻值为_______Ω，电源电压为_______V，电路的最大总功率与最小总功率之比为_______。
【答案】 70 16 8∶1
【解析】由图甲可知，该电路为R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。
[1]当R接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，由图乙和欧姆定律可知，R的最大阻值为
[2]当电压表示数为0V时，此时电路中只有R0工作，电流表示数为1.6A，由欧姆定律可知电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为14V时，电流表示数为0.2A，由欧姆定律可知电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可解得
，
[3]由图乙可知，电路中的最大电流为
最小电流为
由可知，电路的最大总功率与最小总功率之比为
17．如图甲为常用的电热饮水机，电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，电热丝R1＝1056Ω，R2＝44Ω（R1、R2的电阻不随温度变化），请你综合应用所学知识解答下列问题：
（1）S闭合时，饮水机处于______（选填“加热”或“保温”）状态；S断开时，饮水机处于______（均选填“加热”或“保温”）状态；
（2）S闭合时，电路中的电流是______；
（3）S断开时，电路中的电流是______。
【答案】 加热 保温 5A 0.2A
【解析】（1）[1][2]因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由可知，当S闭合时，电路为R2的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，饮水机处于加热状态；当S断开时，R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态。
（2）[3]S闭合时，电路为R2的简单电路，此时电路中的电流
（3）[4]S断开时，电热丝R1、R2串联，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流为
18．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω，当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为______V，小灯泡的额定功率为______W；闭合S和S1，断开S2，当滑动变阻器调到最大值时，R2在一分钟做的功为______J。
【答案】 9 2 54
【解析】[1]当闭合S和S2、断开S1、滑片移到中点时，R1与L串联，小灯泡L恰好正常发光，电流表测电路中的电流。灯泡L正常发光时的电压
由图乙可知通过灯泡的电流
因串联电路中各处的电流相等，所以由欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
[2]灯泡的额定功率
[3]闭合S和S1，断开S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电路中的电流
R2在一分钟做的功为
三、作图题
19．张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，所选用的电压表有0～3V和0～15V两个量程，小灯泡所标示的额定电压为2.5V，检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在图中应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
【答案】
【解析】“测定小灯泡电功率”的实验中，电压表应与小灯泡并联；原电路中电压表测小灯泡与滑动变阻器的总电压是错误的，应改为测量小灯泡两端的电压，改正后如图所示：
20．小伟家的电热饮水机通过旋钮开关可以实现加热和保温两个挡位的切换。在如图中虚线框内画出导线、两个阻值相等的电阻R三个元件的符号，将饮水机的电路图连接完整。（旋钮开关位于a、a点，表示a与a接通）
【答案】 或
【解析】根据可知，在电压不变时，电阻越大（小），功率越小（大）。左边的虚线框始终连入电路，所以应为电阻R，另一个挡位应该是与右边的其中一个虚线框里的电阻R与左边电阻R串联后（电阻为2R）为保温挡位，如下图所示（左图：aa为断开；bb为加热；cc为保温。右图：aa为断开；bb为保温；cc为加热）
或
21．如图，测量小灯泡电功率的实验电路图。电源为两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电功率约0.8W左右。请你用笔画线代替导线将实物图连接起来。要求：滑动变阻器的滑片向左移时，小灯泡发光变亮。
【答案】
【解析】小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联；灯的额定电功率约0.8W左右，根据，灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与灯串联；
根据滑动变阻器的滑片向左移时，小灯泡发光变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
四、实验题
22．在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中，小红设计了如图a所示的电路。
（1）小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示，断开开关时，发现电表如图b所示，其中电流表出现这种现象的原因是______；
（2）假如不重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是______W，若小灯泡两端的实际电压为3V，则小灯泡的实际功率______额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 电流表使用前未校零 0.75 大于
【解析】（1）[1]开关断开时，则电流表在没有电流经过时，指针指在零刻线左边，因此电流表使用前未校零。
（2）[2]假如不重新实验，用此电流表所测的数据实际值偏小，从图b中的电流表可知，测量时应该用读出的电流值再加上0.04A，从表中数据读出，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流
因此灯泡的额定功率
[3]因为灯泡的额定电压为2.5V，所以当灯泡两端电压为3V时，其实际电压大于额定电压，通过灯泡的电流0.34A大于额定电流，根据可知，小灯泡的实际功率大于额定功率。
23．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与形管相连，接入电路。
（1）实验中通过观察______的变化反映电流通过导体产生热量的多少。
（2）图甲是探究在通电时间相同和______相同的情况下，导体产生的热量与大小是否与______有关的装置。
（3）电流表的示数由图乙所示，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是______。
（4）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是______。
【答案】 U形管液面高度差 电流 电阻 400 装置的气密性不好
【解析】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但容器内空气温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法。
（2）[2][3]图甲两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，可知通过两电阻的电流相等，通电时间相同，电阻大小不同，所以探究的是导体产生的热量与电阻大小是否有关。
（3）[4]由图可知，电流表选择的是量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是
（4）[5]通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，说明与此相连的容器可能漏气，导致热量向外散失。
24．为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”，某同学特别设计了两个实验，已知两个烧瓶中装有质量相等的煤油，且R1>R2，图甲采用串联电路，在通电时间相同的情况下，探究电流做功跟电压大小的关系。
（1）通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度和___________，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，___________越大，电流做功越多；
（2）该同学要继续探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系。他使用的器材如图乙所示，电阻丝、煤油与原来相同。请根据这个目标，用笔画线代替导线，将图乙的实物连接图补充完整。___________ ；
（3）小明认为实验次数太少，结论具有偶然性，但又不想增加新的器材，实验中可以采取___________的办法进行实验，测量多组不同数据。
【答案】 电压表的示数 电压 改变电源电压
【解析】（1）[1][2]通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度，上升高的电流做功多，同时观察电压表的示数，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，电压越大，电流做功越多。
（2）[3]探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系，要保持电压相同，要将两电阻并联，如图所示：
（3）[4]学生电源能改变提供的电压值，若不添加新器材，可以通过学生电源改变电源电压，从而多做几次实验。
25．在“测量小灯泡的电功率”时，某同学选好实验器材开完成了部分连线，如图（a）所示电源电压可调，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，请协助该同学完成实验：
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整_____；（要求导线不能交叉、考虑电流表量程的选择和滑动变阻器对电路的保护）
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，眼睛观察表并记录小灯泡在多个工作状态下的电压（U）、电流（I）；
（3）根据测量数据，绘出小灯泡的I-U图像如图（b）所示，发现图线是一条曲线，该同学由此得出结论灯丝电阻随两端的电压升高而增大，这是一个错误结论，请你分析结论错误的原因：______；
（4）I-U图像中，Ix为额定电压下小灯泡的工作电流，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为______ W；
（5）该同学了解小灯泡消耗功率的变化特点后，联想到已学知识通过定值电阻的电流随两端电压变化的关系，于是拆下滑动变阻器，选用一个R0=7.5Ω的定值电阻与小灯泡串联，接入电路，再次进行实验，此时小灯泡和定值电阻功率同为______ W。
【答案】 见解析
1.44
0.768
【解析】（1）[1]测量小灯泡电功率时，应将电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，闭合开关前，将滑动变阻器的最大值接入电路中，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，小灯泡的电流
所以电流表的量程选择0~0.6A，电路连接如图所示：
（3）[2]该同学的实验具有偶然性，不能得出普遍规律，所以实验结论是错误的，应该换不同规格的灯泡，多次实验，得出结论。
（4）[3]由图（c）可知，电流表的示数为0.36A，则小灯泡的额定功率
P=UI=4V×0.36A=1.44W
（5）[4]由图（b）可知，当小灯泡两端电压为2.4V时，流过小灯泡的电流为0.32A，此时小灯泡的电功率
P'=U'I'=2.4V×0.32A=0.768W
此时小灯泡的电阻
所以定值电阻的电功率为0.768W。
26．小明同学测量小灯泡电阻的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路连接如图甲所示。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是下列选项中的_______（只填字母）；
A．检查电路是否通路 B．更换小灯泡 C．移动滑动变阻器的滑片
（2）某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，应将滑片向_______移动（选填“左”或“右”）；
（3）小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，此时小灯泡的灯丝电阻为______Ω（结果保留一位小数）；小灯泡的额定电功率是_______W；
（4）他第一次测量时电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据及计算出每次的电阻如下表：
由表格中的数据得出概括性的结论是：不同电压下，小灯泡的电阻值不同，灯丝的电阻随_______；
（5）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______；
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝______（用U额、U0、R0表示）；
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 C 左 8.3 0.75 灯丝的温度的降低而变小 U-U额 偏小
【解析】（1）[1]正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯不亮，说明电路的电流过小，故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，C 符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（2）[2]某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，即电压为2.5V，应增大灯两端的电压，减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应将滑片向左移动。
（3）[3]小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，电流表分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，此时小灯泡的灯丝电阻为
[4]小灯泡的额定功率为
P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W
（4）[5]由P＝UI可知，灯的电压越低，通过的电流越小，灯的功率越小，灯的温度越低，同时由表中数据可知，灯的电阻越小，所以灯丝的电阻随灯丝的温度的降低而变小。
（5）①[6]检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，灯L、R0、滑动变阻器R三者串联，此时电压表测定值电阻R0和滑动变阻器的总电压，根据串联电路电压的特点可知，当灯泡正常发光时，电压表的示数为
U′＝U-U额
②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0，此时电压表测R0两端的电压，通过R0的电流，根据串联电路电流处处相等的特点，小灯泡正常发光时的电流为
③[7]小灯泡的额定功率为
[8]若实验步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，滑动变阻器接入电路的电阻将增大一些，电路中的电流将减小，通过R0的电流也减小，根据电功率P＝UI可知，灯泡额定电压不变，但通过灯泡的电流减小了，所以灯泡的额定功率比实际值偏小。
五、计算题
27．在如图所示的电路中，电源电压为3V，开关闭合后，电流表为0.2A，电压表示数为2V，求：
（1）R2两端的电压是多少伏？
（2）R2的电阻是多少欧？
（3）通电1min电流通过R2所产生的热量是多少焦？
【答案】（1）1V；（2）5Ω；（3）12J
【解析】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2=U-U1=3V-2V=1V
（2）由可得，R2的电阻
（3）1min电流通过R2所产生的热量
Q1=I2R2t=(0.2A)2×5Ω×60s=12J
答：（1）R2两端的电压为1V；
（2）R2的电阻为5Ω；
（3）1min电流通过R2所产生的热量为12J。
28．如图是某种小型家用电热水器的简化电路图，开关s可根据水温切换成加热和保温两种状态R1、R2都是发热电阻，热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）在上述加热状态下，正常工作10min将产生多少热量？
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到45℃，水需要吸收多少热量？
（3）R2的阻值为多大？
【答案】（1）5.28×105J；（2）8.4×105J；（3）429Ω
【解析】（1）时间为
t＝10min＝600s
则正常加热10min将产生的热量
Q＝W＝Pt＝880W×600s＝5.28×105J
（2）已知电热水器的容积
V＝10L＝10dm3＝0.01m3
水的质量为
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.01m3＝10kg
则水吸收的热量
Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103 J/（kg•℃）×10 kg×（45℃﹣25℃）＝8.4×105J
（3）当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电热水器处于加热状态，加热电阻R1的阻值
开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路的总电阻
根据串联电路电阻规律可知，加热电阻R2的阻值
R2＝R﹣R1＝484Ω﹣55Ω＝429Ω
答：（1）在上述加热状态下，正常工作10min将产生5.28×105J的热量；
（2）水箱中装满初温为25℃的水，加热使水温度升高到45℃，水需要吸收8.4×105J的热量；
（3）R2的阻值为429Ω。
29．如图，甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“2.5V 0.25A”字样，小灯泡的图像如图乙所示，滑动变阻器的最大值为，定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能；
（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；
（3）当只闭合开关S和S1时，在保证元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。
【答案】（1）65.5J；（2）2.7W；（3）8~15Ω
【解析】解：（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能为
（2）只闭合开关、和，电阻与并联，电流表测量干路电流；由于电流表的量程为0~0.6A，则干路电流最大为0.6A，所以整个电路消耗的最大功率为
（3）只闭合开关、，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大，当电压表示数为时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以小灯泡两端的电压为
由图乙可知，此时通过灯泡的电流为，由于串联电路处处电流相等，所以电路最小电流为，由可知，此时滑动变阻器连入电路的最大电阻为
由图乙可知，通过灯泡的最大电流为，即电路最大电流为，此时灯泡正常工作，则灯泡两端的电压为UL=2.5V，两端的电压为
则连入电路的最小电阻
所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是8~15Ω。
答：（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能为65.5J；
（2）当只闭合开关、和时，整个电路消耗的最大功率为2.7W；
（3）当只闭合开关和时，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器允许的取值范围是8~15Ω。
U/V
2
2.5
3
I/A
0.22
0.26
0.30
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.15
0.16
0.05
电阻R/Ω
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
额定电压
220V
容积
10L
加热功率
880W
保温功率
100W
相关试卷
沪科版（2024）八年级全册第一节 力课后复习题： 这是一份沪科版（2024）八年级全册<a href="/wl/tb_c6427_t7/?tag_id=28" target="_blank">第一节 力课后复习题</a>，共37页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
初中物理第一节 力课后练习题： 这是一份初中物理<a href="/wl/tb_c6427_t7/?tag_id=28" target="_blank">第一节 力课后练习题</a>，共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
初中物理沪科版（2024）八年级全册第一节 力课时作业： 这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册<a href="/wl/tb_c6427_t7/?tag_id=28" target="_blank">第一节 力课时作业</a>，共24页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
