人教版（2024）九年级全册第十八章 电功率第2节 电功率当堂检测题

这是一份人教版（2024）九年级全册第十八章 电功率第2节 电功率当堂检测题，共36页。试卷主要包含了2hB，5Ω等内容，欢迎下载使用。

专题18.8 《电功率》单元核心素养达标基础测试题
满分100分，答题时间90分钟
一、选择题（本大题有12道小题，每小题3分，共计36分）
1. （2022湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A. 0.2hB. 0.47hC. 0.5hD. 0.67h
2. （2022甘肃兰州）校园生活，同学们并不陌生，下列有关说法最合理的是（ ）
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B. 此时教室内的温度约为
C. 微机室内台式计算机的功率约为
D. 普通乒乓球拍的质量约为
3. （2022梧州）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A. 家里使用电热水壶烧水B. 利用电视机后盖的小孔散热
C. 家里使用电饭锅煮饭D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
4. （2022山东临沂）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A. 176WB. 704WC. 880WD. 1100W
5. （2022湖北天门）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
6. （2022江苏泰州）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”的字样，将滑片置于最右端后，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，在电路安全工作时，下列选项正确的是（ ）
A. 电源电压为16VB. R1的阻值为7.5Ω
C. R2消耗的功率范围为1.8W一6WD. 该电路总功率的最大值为18W
7．（2021湖北鄂州）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中，小灯泡L始终发光（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数变小
B. 电路的总功率变大
C. 电压表V1示数与电流表示数的比值变小
D. 电压表V2示数与电流表示数的比值变大
8．（2021贵州安顺）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是（ ）

A. 电压表示数的最大值是12V
B. 定值电阻R0的阻值是20Ω
C. 定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D. 当R接入的阻值为5Ω时，它消耗的功率是1.6W
9．（2021福建）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3 A。 当S闭合，S1、S2，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（ ）
A 1：4B. 1：8C. 2：7D. 3：20
10. （2022江苏无锡）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（ ）
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
11. （2022甘肃兰州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“ ”，定值电阻阻值为，小灯泡标有“ ”，电流表的量程为。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合，滑片移到的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（ ）
A. 小灯泡的电阻为B. 电源电压为
C. 小灯泡发光最暗时的功率约为1.4WD. 电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8
12．“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压，电压表量程“”，电流表量程“0~0.6A”，滑动变阻器（20Ω 1A），灯泡标有“2.5V 1.25W”，调节滑动变阻器测得多组数据，作出图线如图乙，下列判断正确的是
A．随电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．电路中最小电流是
C．灯泡正常发光时，电路的总功率是
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是
二、填空题（本大题有10道小题，每空1分，共21分）
1.电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：_____.
当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，所以电厂在输电时增大送电电压，____电能在输电线路上的损失。
2. （2022辽宁铁岭）如图所示是小明家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W。将电视机单独接入电路正常工作6min，电能表转盘转6转，电视机的功率为______W。电视机正常工作1h，消耗的电能为______J。
3．某电视机的额定功率是l10w，则它正常工作时，电流是 ；1kW•h的电能可供它止常工作的时间是 （至少保留一位小数）
4．已知定值电阻R1：R2=2：3，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1：I2= ；若把它们串联在同一电路中，通电1分钟，R1、R2产生的热量之比Q1 ：Q2= 。
5. （2022吉林长春）如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
（1）闭合开关S1，电动车运动，将电能主要转化为___________能；再闭合开关S2，小灯泡L发光，电路的总功率___________。小灯泡L和电动机M的连接方式是___________联。
（2）给电动车电池充电时，电池相当于电路中的___________。
6. （2022辽宁盘锦）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L1标有“3V 1.2W”、灯L2标有“3V 0.9W”字样。先只闭合开关S1，灯L1正常发光；再闭合开关S2，电压表示数________（选填“变大”“变小”或“不变”），电流表应选择______（选填“0~0.6A”或“”）的量程。
7．元件A和B的I-U图像如图甲所示。电源电压恒为4.5V，电路如图乙所示，闭合开关后，根据甲、乙两图可知元件 A的电功率是______W。
8. （2022湖南岳阳）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：
（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；
（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。
9. （2022黑龙江绥化）如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，已知R∶R1∶R2=1∶1∶2，当滑片P移动到a端时，闭合开关S1、S2，通过R1与R2的电流之比是___________；当滑片P移动到b端时，只闭合开关S2，通电1min，R与R2产生的热量之比是___________。
10. （2022安徽）如图所示，电源电压保持不变，电阻、。闭合开关，则通电，电阻产生的热量为______。
三、实验题（本大题有3道小题，共22分）
1．（6分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中______；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后，（选填“左”或“右”）______侧容器中U形管中液面的高度差大；
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是使______；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压及通电时间相同，与R3未发生断路时相比较，则左侧U形管中液面的高度差将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在______两个接线柱上即可。
2. （5分）（2022江苏扬州）用一串小彩灯扮靓教室，发现一个小彩灯熄灭后，其他小彩灯依然发光，小丽猜想小彩灯并联；取下这个小彩灯，整串彩灯都会熄灭，小丽认为每个小彩灯应该是串联的。她决定将小彩灯接入图1所示的电路，测其电阻，探寻奥秘。已知电源电压为3V，小彩灯的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实物电路连接完整；
（2）接入未损坏的小彩灯，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，示数为______A，则小彩灯正常发光时接入电路的电阻为______Ω；
（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，可知小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为_______Ω；
（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，但其余小彩灯实际功率会_______。
3. （11分）（2022辽宁抚顺）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于________V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最_______端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为_______A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向_________调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成______；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动________的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④_________，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额=______W。
四、综合应用题（本大题有3道小题，共21分）
1. （8分）（2022黑龙江大庆）小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，求：
（1）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率大；（用AB、BC或CD表示）
（2）若电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能；
（3）电热丝正常工作时的电阻；
（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。
2.（6分）保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关，它有三个档，分别为60℃、50℃和40℃，加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V，R1、R2、R3都是发热体。
（1）当S拨至位置1时，加热功率是多少？R1的阻值是多少？
（2）当S拨至位置3时，电路中的电流是多少？
（3）当S拨至位置2时，R2的阻值是多少？通电1min产生多少热量？
3．（7分）如图甲所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，求：
（1）R2的最大电阻值；
（2）电源电压和R1阻值；
（3）电路在最省电的工作状态时，R1的电功率。
2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）
第十八章 电功率
专题18.8 《电功率》单元核心素养达标基础测试题
满分100分，答题时间90分钟
一、选择题（本大题有12道小题，每小题3分，共计36分）
1. （2022湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A. 0.2hB. 0.47hC. 0.5hD. 0.67h
【答案】C
【解析】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。
2. （2022甘肃兰州）校园生活，同学们并不陌生，下列有关说法最合理的是（ ）
A. 操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为
B. 此时教室内的温度约为
C. 微机室内台式计算机的功率约为
D. 普通乒乓球拍的质量约为
【答案】C
【解析】A．操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为3m，故A不符合题意；
B．教室内温度大约20度左右，故B不符合题意；
C．台式计算机的功率约为300W合理，故C符合题意；
D．普通乒乓球拍的质量约为2g，故D不符合题意。故选C。
3. （2022梧州）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（ ）
A. 家里使用电热水壶烧水B. 利用电视机后盖的小孔散热
C. 家里使用电饭锅煮饭D. 小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
【答案】B
【解析】A．使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；
B．电视机的后盖有很多孔，是为了防止电热产生危害，故B符合题意；
C．家里使用电饭锅煮饭，消耗电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故D不符合题意。
4. （2022山东临沂）一个标有“220V 1100W”的电热器，当通过它的电流为4A时，它的实际功率为（ ）
A. 176WB. 704WC. 880WD. 1100W
【答案】B
【解析】一个标有“220V 1100W”的电热器，则该电热器的电阻为
当通过它的电流为4A时，它的实际功率为
故B符合题意。故选B。
5. （2022湖北天门）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
【答案】C
【解析】A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是，故D错误。故选C。
6. （2022江苏泰州）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”的字样，将滑片置于最右端后，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，在电路安全工作时，下列选项正确的是（ ）
A. 电源电压为16VB. R1的阻值为7.5Ω
C. R2消耗的功率范围为1.8W一6WD. 该电路总功率的最大值为18W
【答案】C
【解析】由图可知，R1R2并联，电流表A1测干路上的电流、A2测电阻R2所在这一条支路上的电流。
AB．将滑片置于最右端时，R2完全接入电路即R2=20Ω
此时通过R2的电流为I2=0.3A
根据公式可得，R2两端的电压为
根据并联电路中电压的规律可知，电源电压既等于R2两端的电压，还等于R1两端电压，即
U电源=U1=U2=6V
因为通过此时通过R1的电流为
I1= I总－I2=0.8A－0.3A=0.5A
根据公式可得，R1的阻值为
故AB错误；
C．R2完全接入电路时，R2电阻最大，通过电流最小，此时R2消耗的电功率最小，根据公式
P=UI可得
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以此时他消耗的电功率最大，即
故C正确；
D．当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，根据并联电路中电流的规律可知，当滑动变阻器通过的最大电流为1A时，整个电路中的电流最大，即
电路消耗的最大电功率为
故D错误。故选C。
7．（2021湖北鄂州）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中，小灯泡L始终发光（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数变小
B. 电路的总功率变大
C. 电压表V1示数与电流表示数的比值变小
D. 电压表V2示数与电流表示数的比值变大
【答案】B
【解析】由电路图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡的电压，电压表V2测量滑动变阻器的电压，滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中，接入滑动变阻器的阻值变小；
A．滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大，故A错误；
B．电流变大，电源电压不变，故总功率变大，故B正确；
C．电压表V1示数与电流表示数的比值，即为灯泡L的电阻，灯泡的电阻不变，故比值不变，故C错误；
D．电压表V2示数与电流表示数的比值，即为滑动变阻器的接入阻值，其阻值变小，故比值变小，故D错误。
8．（2021贵州安顺）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是（ ）

A. 电压表示数的最大值是12V
B. 定值电阻R0的阻值是20Ω
C. 定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D. 当R接入的阻值为5Ω时，它消耗的功率是1.6W
【答案】C
【解析】AB．闭合开关S，当滑片P位于最右端时，滑动变阻器的最大电阻与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器的电压，电流表测电路的电流，电流表的示数为0.2A。因变阻器连入电路的电阻最大，由分压原理，电压表示数最大，由欧姆定律变形，得
电压表的最大示数
根据串联电阻的规律及欧姆定律有
代入已知量得
①
当滑片P位于最左端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路为定值电阻的简单电路，电流表的示数为0.6A，由欧姆定律有
②
两式相比得
解得
故AB错误；
C．当滑片P在最左端时，定值电阻R0的电压为电源电压（最大），定值电阻R0消耗的最大功率是
故C正确；
D．将已知量代入②得电源电压
当R接入的阻值为5Ω时，由串联电阻的规律及欧姆定律，电路的电流为
它消耗的功率是
故D错误。
【点睛】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是明确P在不同位置电路的连接。
9．（2021福建）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3 A。 当S闭合，S1、S2，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（ ）
A 1：4B. 1：8C. 2：7D. 3：20
【答案】D
【解析】当S闭合，S1、S2，断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R0开路。滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为
滑动变阻器R的电压

电源电压为
当灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过电流为1A时，电路电功率最大。通过定值电阻R0的电流
此时电路的总电流
电路的最大功率
小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻R0开路使，去。由欧姆定律得，灯泡的电阻
此时电路的电阻
电路的最小电功率
在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是
故D符合题意，ABC不符合题意。
10. （2022江苏无锡）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（ ）
电源电压为3V
B. 电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C. 前后两次电路总功率变化了0.45W
D. 为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【解析】A．由电路图可知，电阻箱R1与定值电阻R2串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2两端电压，由题意得，当电阻箱R1的阻值为R时，电压表示数即R2两端电压为U2=3V，电阻箱R1的功率为P1=0.9W，电路中的电流为
电阻箱R1两端电压为
由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和可得，电源电压为
当电阻箱R1的阻值为0.5R时，电压表示数变化了，根据串联电路中电阻分压可知，R1减小，R1两端电压减小，相应的R2两端电压增大，故此时R2两端电压为
此时电路中的电流为
R1两端电压为
由串联电路的电压规律可得
两次电源电压不变，则有
即
解得R=2R2，将此结果代入以上推导式可知，当电阻箱R1的阻值为R时，R1两端电压为
则电源电压为
故A错误；
B．当电阻箱R1的阻值为R时，其电功率为
则定值电阻R2的阻值为
电阻箱R1的最大阻值R为
故B正确；
C．当R1阻值为R时，电路中电流为

此时电路中的总功率为

当电阻箱阻值调为0.5R时，R2两端电压为，电路中电流为
此时电路中的总功率为
前后两次电路总功率变化为

故C错误；
D．根据欧姆定律可知，当电路中电压一定时，总电阻最小时，电路中电流值最大。电路中总电阻为
当变阻箱R1为零时，电路中总电阻最小为
此时电路中电流最大为

因0.45A<0.6A，所以为保证电路安全，电流表量程能选0~0.6A，故D错误。故选B。
11. （2022甘肃兰州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“ ”，定值电阻阻值为，小灯泡标有“ ”，电流表的量程为。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合，滑片移到的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（ ）
A. 小灯泡的电阻为B. 电源电压为
C. 小灯泡发光最暗时的功率约为1.4WD. 电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8
【答案】D
【解析】A．由可知，小灯泡电阻
故A正确；
B．只闭合，灯泡和滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片移到的中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为，此时小灯泡恰好正常发光，电路电流0.6A，由可知，滑动变阻器两端的电压
串联电路总电压等于各分电压之和，所以电源电压
故B正确；
C．只闭合，当滑动变阻器接入最大阻值时，电路电流最小，灯泡两端的电压最小，灯泡的功率最小，亮度最暗，此时电路电流
由可知，此时小灯泡的功率
故C正确；
D．当只闭合，灯泡和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入最大阻值，此时电路电流最小，即
此时电路总功率最小，即
闭合电路所有开关，当通过滑动变阻器的电流为其最大电流1A，且滑动变阻器和定值电阻并联时， 干路电流最大，即
此时电路总功率最大，即
所以电路消耗总功率的最小值与最大值之比
故D错误。故选D。
12．“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压，电压表量程“”，电流表量程“0~0.6A”，滑动变阻器（20Ω 1A），灯泡标有“2.5V 1.25W”，调节滑动变阻器测得多组数据，作出图线如图乙，下列判断正确的是
A．随电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．电路中最小电流是
C．灯泡正常发光时，电路的总功率是
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是
【答案】C
【解析】A．灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，随电压的增大，通过灯的电流变大，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯的电阻变大，故A错误；
B．根据图乙知，当灯的电压为额定电压时，灯的额定电流为
由欧姆定律，灯正常发光时的电阻
变阻器连入电路的电阻越大，电压表示数越小，电流表示越小，根据，灯的实际功率越小，灯丝的温度越低，灯的电阻越小，即灯电压小于时，灯的电阻小于
根据欧姆定律和串联电阻的规律，当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的电流大于
故B错误；
C．灯泡正常发光时，电路的总功率是
故C正确；
D．根据串联电路的规律及欧姆定律，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值
故D错误。故选C。
二、填空题（本大题有10道小题，每空1分，共21分）
1.电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：_____.
当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。此时因为输电线路上有电阻，所以电厂在输电时增大送电电压，____电能在输电线路上的损失。
【答案】Q=I2Rt.减少.
【解析】焦耳定律的数学表达式为Q=I2Rt. 根据功率功是P=UI知当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，根据W=Q=I2Rt可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时增大送电电压，减少电能在输电线路上的损失。
2. （2022辽宁铁岭）如图所示是小明家的电能表，他家电路中可以接入用电器的最大总功率为______W。将电视机单独接入电路正常工作6min，电能表转盘转6转，电视机的功率为______W。电视机正常工作1h，消耗的电能为______J。
【答案】 4400 100 3.6×105
【解析】由图可知，电能表额定电压为220V，允许通过的最大电流为20A，所以电路中可以接入用电器的最大总功率为
P=UI=220V×20A=4400W
电能表转盘转6转消耗的电能为
电视机的电功率为
电视机正常工作1h，消耗的电能为
W=Pt=100W×1×3.6×103s=3.6×105J
3．某电视机的额定功率是l10w，则它正常工作时，电流是 ；1kW•h的电能可供它止常工作的时间是 （至少保留一位小数）
【答案】0.5A；9.1h。
【解析】电视机正常工作时的功率和额定功率相等，利用公式I=得到电视机的电流，再根据t=求出1kW•h的电能可供电视机正常发光的时间。
家庭电路的电压是220V，电视机的额定功率是l10W，
则它正常工作时，通过电视机的电流为：I===0.5A；
1kW•h的电能可供它正常工作的时间：t==≈9.1h。
4．已知定值电阻R1：R2=2：3，若把它们并联在同一电路中，通电后，它们的电流之比I1：I2= ；若把它们串联在同一电路中，通电1分钟，R1、R2产生的热量之比Q1 ：Q2= 。
【答案】3：2； 2：3。
【解析】（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻并联时通过的电流之比：
===；
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，通电1分钟R1、R2产生的热量之比：
===。
5. （2022吉林长春）如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
（1）闭合开关S1，电动车运动，将电能主要转化为___________能；再闭合开关S2，小灯泡L发光，电路的总功率___________。小灯泡L和电动机M的连接方式是___________联。
（2）给电动车电池充电时，电池相当于电路中的___________。
【答案】 （1）机械 变大 并联 （2）用电器
【解析】电动车运动时，主要的能量转化是将电能转化为机械能。
再闭合开关S2后，电路中电流的路径有两条，此时小灯泡L和电动机M并联接入电路，根据并联电路中电路消耗的电功率等于各用电器消耗的电功率之和可知，再闭合开关S2后电路的总功率变大。
给电动车的电池充电，此时电动车的电池要消耗电能，相当于一个用电器。
6. （2022辽宁盘锦）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L1标有“3V 1.2W”、灯L2标有“3V 0.9W”字样。先只闭合开关S1，灯L1正常发光；再闭合开关S2，电压表示数________（选填“变大”“变小”或“不变”），电流表应选择______（选填“0~0.6A”或“”）的量程。
【答案】 不变
【解析】由灯泡规格可知两灯泡的额定电压都为3V，由图知，先只闭合开关S1，灯L1正常发光，电路是灯泡L1的基本电路，灯泡正常发光，则电源电压等于灯泡L1的额定电压3V，电压表的示数为3V；再闭合开关S2，两只灯泡并联，电流表测干路电流，电压表测灯泡L1两端的电压，并联电路各支路两端电压相等，所以灯泡两端的电压仍为电源电压3V不变，即电压表的示数为3V，故电压表示数不变。
此时两灯泡两端的电压都为额定电压，则通过灯泡L1的电流
通过灯泡L2的电流
并联电路干路电流等于各支路电流之和，此时通过干路的电流
所以电流表选择0~3A的量程接入电路。
7．元件A和B的I-U图像如图甲所示。电源电压恒为4.5V，电路如图乙所示，闭合开关后，根据甲、乙两图可知元件 A的电功率是______W。
【答案】0.8
【解析】由图可知，当电路中电流为0.4A时，元件A两端的电压为2V，元件B两端的电压为2.5V，此时元件A，元件B，两端的电压加起来等于电源电压，所以电路中电流为0.4A，元件A的电功率
8. （2022湖南岳阳）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：
（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；
（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。
【答案】 快 120
【解析】（1）由图乙知，只闭合S时，电路中只有R1工作，此时电路中的电阻较大，据 知，电路的功率较小，处于慢挡；S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路的功率较大，处于快挡。
（2）由图丙知，低于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而减小，高于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而增大，所以该PTC材料的居里点温度是120℃。
9. （2022黑龙江绥化）如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，已知R∶R1∶R2=1∶1∶2，当滑片P移动到a端时，闭合开关S1、S2，通过R1与R2的电流之比是___________；当滑片P移动到b端时，只闭合开关S2，通电1min，R与R2产生的热量之比是___________。
【答案】 2∶1 1∶2
【解析】当滑片P移动到a端时，闭合开关S1、S2，电阻R1与电阻R2并联，根据并联电路特点支路电流与电阻成反比与R1∶R2=1∶2可得，通过R1与R2的电流之比是2∶1。
当滑片P移动到b端时，只闭合开关S2，电阻R与电阻R2串联，串联电路电流相等，根据Q=I2Rt，结合R∶R2=1∶2，可得通电1min，R与R2产生的热量之比是1∶2。
10. （2022安徽）如图所示，电源电压保持不变，电阻、。闭合开关，则通电，电阻产生的热量为______。
【答案】10
【解析】因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中总电阻为
根据欧姆定律可得，电路中电流为
根据焦耳定律可得，通电，电阻产生的热量为
三、实验题（本大题有3道小题，共22分）
1．（6分）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U形管中______；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后，（选填“左”或“右”）______侧容器中U形管中液面的高度差大；
（3）乙装置中的电阻R3的作用主要是使______；
（4）如果乙装置中R3发生了断路，保证电源电压及通电时间相同，与R3未发生断路时相比较，则左侧U形管中液面的高度差将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系。可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在______两个接线柱上即可。
【答案】（1）液面高度差（2）电阻 右 （3）通过R1、R2的电流不相等（4）变小 （5）BD
【解析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，实验前，应使两个U形管中的液面高度相同，容器内空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。
（2）甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，电阻不同，探究电流产生的热量与电阻的关系；左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，右侧容器中U形管中液面的高度差大。
（3）图乙右侧容器的外部，将一个完全相同的电阻R3和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，使通过左边容器中电阻的电流与通过右边容器中电阻的电流不同，可以探究电流产生的热量与通过导体的电流大小的关系。
（4）当乙装置中R3发生了断路时，电路中只有R1和R2串联，此时电路中的总电阻变大，电路中电流变小，根据焦耳定律Q=I2Rt在相同时间内，电阻丝R1产生热量变小，与步骤（3）相比较，则左侧U型管中液面的高度差将变小。
（5）利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，应将两电阻丝并联，所以将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在BD两个接线柱之间即可。
2. （5分）（2022江苏扬州）用一串小彩灯扮靓教室，发现一个小彩灯熄灭后，其他小彩灯依然发光，小丽猜想小彩灯并联；取下这个小彩灯，整串彩灯都会熄灭，小丽认为每个小彩灯应该是串联的。她决定将小彩灯接入图1所示的电路，测其电阻，探寻奥秘。已知电源电压为3V，小彩灯的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实物电路连接完整；
（2）接入未损坏的小彩灯，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，示数为______A，则小彩灯正常发光时接入电路的电阻为______Ω；
（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，可知小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为_______Ω；
（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，但其余小彩灯实际功率会_______。
【答案】 （1） （2）0.16 15.625
（3）0.8 （4）变大
【解析】（1）测量小彩灯电阻，滑动变阻器与小彩灯串联，电压表测量小彩灯的电压，电流表测量小彩灯的电流，小彩灯的额定电压为2.5V，故电压表的量程选择0~3V，滑动变阻器的连线一上一下，如图所示
（2）电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.16A小彩灯正常发光时的电流为0.16A。
小彩灯正常发光时的电流为0.16A，电压为2.5V，由欧姆定律得，小彩灯正常发光的电阻为
（3）接入灯丝断裂的小彩灯，当电压表示数为0.4V时，电流表示数为0.5A，由欧姆定律得，小彩灯灯丝断裂后接入电路的电阻为
（4）根据实验数据可知，灯丝断裂后，小彩灯并未断路，而是相当于一段导线，起到连接电路的作用，可使其他小彩灯继续工作，小彩灯灯丝断裂后，电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律得，电路电流变大，其余小彩灯的电压变大，由 得，其余小彩灯实际功率会变大。
3. （11分）（2022辽宁抚顺）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于________V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最_______端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为_______A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向_________调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成______；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动________的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④_________，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】 （1）①. 见解析 ②. 1.5 ③. 左 0.4 ④左 反比
（2）R2 保持R2滑片位置不变 1.75
【解析】（1）①探究电流与电阻关系时，需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，因此电压表要并联在定值电阻两端，并且滑动变阻器和定值电阻串联，用来调节定值电阻两端电压，如下图所示：
②在此实验中，滑动变阻器和定值电阻是串联关系，研究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端电压也不变，由串联电路分分压原理可知，当定值电阻换用最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值也达到最大值20Ω，则有
由题意知，电源是两节干电池，故电源电压是3V ,当定值电阻为20Ω，滑动变阻器接入最大电阻20Ω，此时滑动变阻器两端电压为1.5V，即滑动变阻器最多可分配1.5V的电压，因此定值电阻两端电压不能小于1.5V。
③为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，因此滑片要移到最左端。
由图乙可知，电流表选择了小量程，故示数为0.4A。
④根据串联电路的分压原理可知，电阻变大时，分配的电压也变大，因此用10Ω电阻替换5Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系时，要保持定值电阻两端电压不变，因此滑片要向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分配的电压变大，定值电阻两端电压就会变小为原来的大小。
经过多次实验，分析实验数据得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2）①②③为了完成实验，可将最大阻值已知的R1滑动变阻器作为定值电阻使用，用R2滑动变阻器调节小灯泡中通过的电流，因此R2应该和小灯泡串联，R1和小灯泡并联，如下图所示：
先将R1、R2的滑片移至最右端，即都处于最大阻值处，起到保护电路的作用。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电路中R1和 R2串联，且R2接入电路的阻值为0，R1接入电路的阻值为最大阻值20Ω，电流表的示数为0.3A，则电源电压
U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V
将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，此时R2和小灯泡串联，向左移动R2的滑片到某一位置，直至电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
④⑤保持R2滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，此时电路为R1和R2的串联电路，电流为0.24A，则电路中的总电阻
已知R1接入最大阻值20Ω，所以R2接入电路的阻值
R2=R总-R1=25Ω-20Ω=5Ω
由题意可知，此时R2接入电路的电阻和③中接入阻值相同，所以当电路中电流为0.5A时，R2两端的电压
U2=I额R2=0.5A×5Ω=2.5V
所以小灯泡的额定电压
U额=U-U2=6V-2.5V=3.5V
故小灯泡的额定功率
P额=U额I额=3.5V×0.5A=1.75W
四、综合应用题（本大题有3道小题，共21分）
1. （8分）（2022黑龙江大庆）小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，求：
（1）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率大；（用AB、BC或CD表示）
（2）若电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能；
（3）电热丝正常工作时的电阻；
（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。
【答案】（1）AB；（2）2.64×105J；（3）55Ω；（4）4A
【解析】（1）当开关旋至CD时，电路处于断路；当开关旋至BC时，只有电动机工作，吹冷风；当开关旋至AB时，电动机和电热丝并联，同时工作，吹热风，此时正常工作时功率大。
（2）吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能为
W=Pt=880W×5×60s=2.64×105J
（3）吹热风时比吹冷风时，多了一个电热丝工作，而吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电热丝发功率即为880W，所以电热丝正常工作的电阻为
（4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大，大的正是通过电热丝的电流，电热丝正常工作时的电流为
所以在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大4A。
2.（6分）保温箱的简化电路如图所示，A为温度传感器，它的作用相当于开关，达到设定温度时自动断开电路；低于设定温度时，自动接通电路。S是保温箱的温度设定开关，它有三个档，分别为60℃、50℃和40℃，加热功率分别为90W、72W和45W。电源电压为36V，R1、R2、R3都是发热体。
（1）当S拨至位置1时，加热功率是多少？R1的阻值是多少？
（2）当S拨至位置3时，电路中的电流是多少？
（3）当S拨至位置2时，R2的阻值是多少？通电1min产生多少热量？
【答案】（1）当S拨至位置1时，加热功率是90W，R1的阻值是14.4Ω；
（2）S拨至位置3时电路中的电流是1.25A；
（3）当S拨至位置2时，R2的阻值为3.6Ω；通电1min产生的热量为4320J．
【解析】(1)开关接1时，电路电阻最小，是只有一个电阻R1的简单电路．根据P=U2/R可知：
此时消耗的电功率最大为P=90W，
R1的阻值为R1= U2/P=(36V)2/90W=14.4Ω．
（2）开关接3时，三个电阻串联，电路电阻最大时，
根据P=U2/R可知：此时消耗的电功率最小为P=45W，
电路中得电流为I小=P/U=45W/36V=1.25A；
（3）开关接2时，电阻R1和R2串联接入电路，P=U2/R
可知：此时电路消耗的功率为P中=72W，
此时电路中的总电阻为R总=U2/P中=(36V)2/72W=18Ω．
R2的阻值为：R2=R总-R1=18Ω-14.4Ω=3.6Ω．
通电1min产生的热量Q=W=P中t=72W×60s=4320J．
3．（7分）如图甲所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，求：
（1）R2的最大电阻值；
（2）电源电压和R1阻值；
（3）电路在最省电的工作状态时，R1的电功率。
【答案】（1）40Ω；（2）6V，20Ω；（3）0.2W
【解析】（1）由图甲可知，电压表测量R2两端电压，根据串联分压知识可知，R2阻值越大，其两端电压越大，由图乙可知，当电压表为4V时，电流为0.1A，R2阻值最大，即
R2===40Ω
（2）由图乙可知，当电压表为4V时，电流为0.1A，此时电源电压
U=U1+U2=0.1A×R1+4V①
当电压表为0时，电流为0.3A，此时电源电压
U=U1’=0.3A×R1②
①②两式联立，解得
U=6V，R1=20Ω
（3）最省电的工作状态，由P=可知，电源电压不变，电阻最大时，最省电，故R2阻值最大时，由图乙知，电阻最大时，电路中的电流为0.1A，此时R1的电功率
P=I2R1=(0.1A)2×20Ω=0.2W