?專題18 電功率（練習(xí)）（解析版）
第一部分 基礎(chǔ)練習(xí)
一、選擇題
1.燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中，L1的電阻比L2大，在相等的時(shí)間里，電流做的（ ）。
A、L1燈做的功多；B、L2燈做的功多；C、兩燈一樣多；D、無(wú)法確定
2.標(biāo)有“2400Ω、40W”和“2400Ω、20W”的兩個(gè)定值電阻，串聯(lián)起來(lái)接在220V的電路上，則它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為( )。
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.1:4
3.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，線圈中通過(guò)的電流為10A。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作1s消耗的電能為W，產(chǎn)生的熱量為Q，則（　）。
A．W=3800J、Q=200J；B．W=3800J、Q=3800J；C．W=7200J、Q=200J；D．W=7200J，Q=3800J
4.王亮同學(xué)是個(gè)愛(ài)動(dòng)腦的孩子，他想知道家里電風(fēng)扇的實(shí)際功率多大，于是他將家里其他用電器都關(guān)閉，只讓電風(fēng)扇單獨(dú)工作了72s，如圖的電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了5轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（　）。

A．此電能表轉(zhuǎn)盤(pán)每小時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)2500轉(zhuǎn)；
B．電能表是測(cè)量電路中用電器功率的儀器；
C．此電能表所在電路的最大電功率為2200KW；
D．電風(fēng)扇的實(shí)際功率是100W
5.如圖所示的四種家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（ ）。
A. 迷你風(fēng)扇；B. 筆記本電腦；
C. 清潔機(jī)器人；D. 電暖氣
6．在如圖所示的電路中，發(fā)現(xiàn)通過(guò)電流表的示數(shù)減少0.2安培時(shí)，電壓表的示數(shù)從6伏特變?yōu)?伏特，那么該定值電阻所消耗的功率的變化量為（　?。?。

A．1.2W B．1.0W C．2.2W D．5.0W
7．如圖為探究“焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。將容器中的電阻絲R1、R2串聯(lián)在電路中，且R1＜R2。下列說(shuō)法正確的是（　?。?。

A．該實(shí)驗(yàn)裝置用于探究“電壓和通電時(shí)間一定時(shí)，電熱與電阻的關(guān)系” ；
B．閉合開(kāi)關(guān)后，通過(guò)R1的電流大于R2的電流 ；
C．閉合開(kāi)關(guān)后，甲管中液面上升比乙慢；
D．閉合開(kāi)關(guān)后，要使電流增大，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)
8.某同學(xué)做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如下圖所示。已知他所用電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，電源電壓為6V保持不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω，定值電阻R0為10Ω，開(kāi)關(guān)S閉合后，在實(shí)驗(yàn)操作無(wú)誤的情況下，下列說(shuō)法中正確的說(shuō)法是（?。?。

A．電流表的最大示數(shù)為0.6A；
B．滑動(dòng)變阻器消耗的最小功率為0W；
C．電壓表的最小示數(shù)為1V；
D．電阻R0消耗的最大功率為1.8W
9.用如圖所示的電路測(cè)小燈泡功率．電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω、lA”，燈泡標(biāo)有“2.5V、1.25W”字樣。若閉合開(kāi)關(guān)，兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A．電流表示數(shù)的變化范圍是0～0.5A；
B．滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是2.5～20Ω；
C．燈泡的最小功率是0.162W；
D．該電路的最大功率是2.7W
10.圖甲是小燈泡的電壓—電流圖像。將此燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)在電壓為4.5V的電路中（如圖乙），閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈泡的功率為0.75W時(shí)，（ ）。
A．電流表的示數(shù)為0.2A；
B．滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻為15Ω；
C．電路消耗的總功率為1.35W；
D．10s內(nèi)滑動(dòng)變阻器R產(chǎn)生的熱量為13.5J

11.某同學(xué)為探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟電阻的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如下電路圖，其中正確的是（? ）。




A
B
C
D
二、填空題
12.電冰箱是間斷式工作的(即工作一段時(shí)間停止一段時(shí)間，再工作再停止，如此循環(huán))。某電冰箱銘牌有關(guān)參數(shù)如下表所示。 在家庭電路中只有電冰箱在標(biāo)定耗電量下工作時(shí)，一天實(shí)際工作_____h；若電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作的時(shí)間都為12min，每消耗1kW·h電能，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)，則該電冰箱每天啟動(dòng)_____次，每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)_____轉(zhuǎn)。

13.李芳家的電能表上標(biāo)著“600r/（kW?h）”字樣，她用這個(gè)電能表來(lái)測(cè)量電熱水壺的功率：她斷開(kāi)了家中其它用電器，僅讓電熱水壺工作，2min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)了18r，則電熱水壺消耗的電能是　　　　　　 kW?h，電功率是　　　　　　 W。
14．如圖所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，電源電壓不變。閉合開(kāi)關(guān)S后，滑片P從a端移動(dòng)到b端，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖象，則R1與R2的最大阻值之比為_(kāi)_______，電路中的最大總功率為_(kāi)_______W。

15．從產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)得知，一臺(tái)“6V 3W”的迷你型小風(fēng)扇，電動(dòng)機(jī)線圈阻值為0.1Ω。則小風(fēng)扇正常工作1min消耗的電能為 　J；電動(dòng)機(jī)線圈1min產(chǎn)生的熱量為 　J。
16．小明有些質(zhì)疑電熱水壺的銘牌中數(shù)字是否準(zhǔn)確，于是小明拿了一個(gè)電能表，他拿的電能表測(cè)量用電器的總功率不能超過(guò)　 　W。然后家里電路修好之后，他將電熱水壺單獨(dú)接入該電路中，用電能表測(cè)量，1min后，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了75轉(zhuǎn)，則電熱水壺在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為　 　kW?h，計(jì)算出電熱水壺的實(shí)際電功率是　 　W。

17．如圖所示，電源電壓為6V，電阻R0＝10Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 0.5A”字樣。則當(dāng)電路中電流最小時(shí)，2min內(nèi)電流通過(guò)電阻R0產(chǎn)生的熱量是　 J；為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器R接入電路的最小阻值為 　Ω；電路消耗總功率允許的變化范圍為　 　W。

18.某型號(hào)電飯鍋有加熱和保溫功能，如圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí)，該電飯煲處于__________(填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)，如圖乙是該電飯煲工作時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系圖象，則圖中陰影部分面積表示的物理量大小為_(kāi)__________kW·h。

19.有“3V、0.75W”的L1燈泡和“3V、1.5W”的L2燈泡，如題圖甲所示，閉合開(kāi)關(guān)，L1燈泡和L2正常發(fā)光，則電路總電阻R= Ω；如題圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)，L1燈正常發(fā)光，則電源2的電壓U= V；此時(shí)L2消耗的實(shí)際功率P= W(假設(shè)燈絲電阻不變)。

甲 乙
20.一個(gè)標(biāo)有“220V、1200W”的電熱水壺。要在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將2kg溫度為20℃的水燒開(kāi)，水需要吸收的熱量是　 　J，若不計(jì)熱損失，電熱水壺正常工作時(shí)燒開(kāi)這壺水需要的時(shí)間是　 　s。（水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）
三、實(shí)驗(yàn)探究題
21．小柯同學(xué)做“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電源（電壓保持6V不變）、待測(cè)小燈泡（標(biāo)有“0.28A”字樣）、電流表、電壓表（只有0～3伏檔完好）、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干，正確連接電路后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）在移動(dòng)變阻器滑片至某一位置時(shí)，小柯發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)如圖（a）已滿刻度，電流表示數(shù)如圖（b）所示，讀出電流表的示數(shù)為_(kāi)_______A，但小燈泡仍無(wú)法正常發(fā)光。
（2）小柯經(jīng)過(guò)思考重新連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將新測(cè)得的三組數(shù)據(jù)記錄在下表中。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
電壓U/（伏）
電流I（安）
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
①請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息分析，將方框中小柯重新連接的電路補(bǔ)充完整；
②求出該小燈泡的額定功率為_(kāi)_______W。
22．小華做“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè)、規(guī)格分別為R1“10Ω1A”和R2“50Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、導(dǎo)線若干。

（1）小華設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路，她應(yīng)選用規(guī)格為_(kāi)_______的滑動(dòng)變阻器（選填“R1”或“R2”）。
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片在不同位置，小燈泡U﹣I圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為_(kāi)_______W。
（3）由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是________。
（4）小華在某次調(diào)節(jié)中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小了△R1，小燈泡電阻變化了△R2，則△R1 ________△R2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）同組的小敏在測(cè)該小燈泡的額定功率時(shí)，選用了如圖丙所示的器材，其中電源電壓恒為U，R的電阻值已知。
①閉合開(kāi)關(guān)S和________，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為_(kāi)_______；
②閉合開(kāi)關(guān)S和________，________，記錄電流表的示數(shù)為I；
③小燈泡額定功率表達(dá)式為：P額＝________。（用已知量符號(hào)表示）
四、計(jì)算題
23.某校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)智能供暖器，電路如題圖所示，電源兩端的電壓U為220V，R1和R2是兩個(gè)供熱電阻絲，S1、S2是溫控開(kāi)關(guān)，工作過(guò)程如下：當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，S1、S2都閉合；當(dāng)氣溫等于或高于25℃時(shí)，S2斷開(kāi)，此時(shí)電流表的示數(shù)為lA，電阻絲R1的電功率為20W(忽略溫度對(duì)電阻絲的影響)，求：
(1)電阻絲R2的阻值是多少?
(2)當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，電路工作1.5h消耗電能是多少千瓦時(shí)?

24.某生態(tài)園設(shè)計(jì)了模擬日光和自動(dòng)調(diào)溫系燒，實(shí)現(xiàn)照明、保溫和加熱的功能，其原理如圖所示，電源電壓恒為220V，R1和R2是兩個(gè)電熱絲（不考慮溫度對(duì)電阻的影響），R2=30Ω，L是標(biāo)有“220V 160W”的照明燈泡，白天有日光的時(shí)候，只開(kāi)啟該系統(tǒng)的保溫功能并連續(xù)工作10h，此時(shí)R1與R2的電功率之比為1：3，晚上溫度較低的時(shí)候，需開(kāi)啟加熱和照明功能。燈泡正常發(fā)光此狀態(tài)下系統(tǒng)也需連續(xù)工作10h，q沼氣=1.8×107J/m3，請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

（1）晚上工作時(shí)電路的總功率是多大？
（2）若一天中工作的20h內(nèi)電熱絲放出的熱量完全由該生態(tài)園自產(chǎn)的沼氣提供，其熱效率為50%，則每天需要完全燃燒多少m3的沼氣？
第二部分 提高練習(xí)
一、選擇題
1．（2020·濟(jì)寧）甲、乙兩個(gè)電熱器的電阻之比為，通電相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量之比為，則通過(guò)甲、乙的電流之比為（　?。?。
A. B. C. D.
2．（2020·眉山）兩個(gè)定值電阻，甲標(biāo)有“10Ω 1A”，乙標(biāo)有“15Ω 0.6A”，現(xiàn)把它們連入由一個(gè)開(kāi)關(guān)和電源組成的電路，以下說(shuō)法正確的是（　?。?。
A．甲、乙并聯(lián)時(shí)允許干路最大電流為1.6A；
B．甲、乙并聯(lián)時(shí)允許乙的最大功率為9W；
C．甲、乙串聯(lián)時(shí)允許電源最大電壓為19V；
D．甲、乙串聯(lián)時(shí)允許甲的最大功率為3.6W
3.（2020·廣元）如圖所示電路中，電源電壓U=6V不變，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻，開(kāi)關(guān)S閉合后，當(dāng)滑片P在變阻器的a、b兩端之間滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表的示數(shù)在1.2A~0.4A之間變化，則下列結(jié)論正確的是（　?。?br />
A. R2=10Ω；
B. R1的最大電阻為5Ω；
C. 電壓表的最大示數(shù)為4.8V；
D. 電阻R2的電功率變化范圍是0.8W至7.2W
4．（2020·臨沂）小燈泡的I﹣U圖象如圖甲所示，將它與定值電阻R并聯(lián)，如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.2A；再閉合開(kāi)關(guān)S2，電流表的示數(shù)增加了0.25A．則（　?。?br />
A．電源電壓為2V B．燈泡功率為5W
C．定值電阻的阻值為8Ω D．電路總功率為9W
5．（2020·眉山）如圖甲所示，電源電壓不變，將小燈泡L和電阻R接入電路中，只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為1W．圖乙是小燈泡L和電阻R的I﹣U圖象。下列說(shuō)法中正確的是（　?。?。

A．只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，L的電阻為10Ω；
B．再閉合開(kāi)關(guān)S2后，電路總功率為1.2W ；
C．再閉合開(kāi)關(guān)S2后，電流表示數(shù)增加0.5A；
D．再閉合開(kāi)關(guān)S2后，在1min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量是24J
6．（2020·遂寧）如圖甲是小明設(shè)計(jì)的自助探究實(shí)驗(yàn)電路，燈泡L在安全范圍內(nèi)的伏安特性曲線如圖乙，電源電壓恒為4.5V，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值20Ω，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～3V．下列是小明對(duì)此電路通過(guò)計(jì)算分析作出的幾個(gè)判斷，其中正確的是（　?。?。

A．變阻器滑片右移時(shí)電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，燈泡亮度變亮；
B．交阻器滑片右移時(shí)電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小，燈泡亮度變暗；
C．為保證電路各元件安全，滑動(dòng)變阻器的阻值只能在5Ω～10Ω之間調(diào)節(jié)；
D．在安全調(diào)節(jié)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率是0.9W
7.（2020·南通）圖甲為天然氣泄漏檢測(cè)電路原理圖。電源電壓恒定，R0為定值電阻，氣敏傳感器兩端電壓UQ隨天然氣濃度C變化的關(guān)系如圖乙。則下列描述R0的功率P0?電路的總功率P隨天然氣濃度C變化的關(guān)系圖線中，可能正確的是（ ）。

A. ；B. ；C. ；D.
8.（2020·營(yíng)口）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R0為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率隨電流變化的關(guān)系如圖乙所示。圖乙中的a、b兩點(diǎn)與圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片在a、b兩位置時(shí)相對(duì)應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br />
A. 滑動(dòng)變阻器的滑片在a點(diǎn)與b點(diǎn)時(shí)，電路的總功率之比是1∶2；
B. 電源電壓為12V；
C. 滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率為3.6W；
D. 電路消耗的最大電功率為7.2W
9．（2020·宿遷）圖是探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶?jī)?nèi)，且R1＞R2，瓶?jī)?nèi)裝入等質(zhì)量的煤油，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）。

A．燒瓶?jī)?nèi)選用比熱容較小的液體，可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯；
B．該裝置可以探究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；
C．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；
D．若要比較水和煤油的比熱容大小，只需將一個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水即可
二、填空題
10.（2020·黑龍江龍東）電源電壓為3V，分別將標(biāo)有“6V?6W”和“3V?3W”的甲乙兩只燈泡串聯(lián)接在該電源兩端， 燈實(shí)際功率大：若并聯(lián)在該電源兩端，兩燈消耗的功率之比P甲:P乙= 。（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響)
11．（2020·哈爾濱）有一只標(biāo)有“3.8V 0.3A”的小燈泡。其中“3.8V”是指小燈泡的　 　。將小燈泡接在3.0V的電路中，實(shí)際的電功率是　 　W。（燈絲電阻不變，結(jié)果保留兩位小數(shù)）
12.（2020·湖南常德）如圖所示電路，燈L1、L2串聯(lián)接在9V的電源兩端，燈L1標(biāo)有“6V、6W”， 燈L2標(biāo)有“6V、3W”，閉合開(kāi)關(guān)，1min內(nèi)L2消耗的電能是______J（不計(jì)溫度對(duì)燈泡電阻的影響）。

13.（2020·黑龍江龍東）如圖所示，燈L標(biāo)有“4V、2W”，R=20Ω，閉合開(kāi)關(guān)燈L正常發(fā)光（燈絲的電阻不受溫度影響)，電流表示數(shù)為 A，通電1min電路產(chǎn)生的熱量為 J。

14.（2020·重慶）圖8中電源電壓為6V并保持不變，定值電限R為10Ω。滑動(dòng)變陽(yáng)器R標(biāo)有“20Ω、0.5A”字樣，電流表量程為“0-0.6A”。電壓表量程為-0-3V"。閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片p的過(guò)程中，為保證電路元件安全滑動(dòng)變阻器R'接人電路的最小阻值為 Ω 定值電阻R的最大功率為 W。

15．（2020·四川南充）將一段電阻絲接入電路中，測(cè)得其兩端電壓為12V，通過(guò)的電流為3A，則該電阻絲電阻為　 　Ω；若將該電阻絲兩端電壓由12V降至6V，則電功率變化了　 　W。
16．（2020·綏化）燈泡L的I﹣U圖象如圖甲所示，電阻R1的阻值是10Ω，電源電壓是8V．在圖乙所示的電路中，若只閉合S1和S2時(shí)，電壓表的示數(shù)是2V，此時(shí)電路中的電流是　 　A；若只閉合S1和S3時(shí)，電壓表的示數(shù)是4V，10s內(nèi)電流通過(guò)電阻R2產(chǎn)生的熱量是　 　J；若將電壓表?yè)Q成電流表，閉合S1、S2和S3，時(shí)，電流表的示數(shù)是　 　A。

17.（2020·寧夏）小朋友在玩電動(dòng)玩具車時(shí)，如果用手將其按住，不讓車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，很容易燒壞電動(dòng)機(jī)，這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)線圈的電阻_______（選填“很大”或“很小”），此時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流會(huì)_______（選填“很大”或“很小”），根據(jù)_______知，短時(shí)間內(nèi)會(huì)在線圈中產(chǎn)生大量的熱，從而將線圈燒壞?
18.（2020·天津）我國(guó)家庭電路的電壓為_(kāi)_____V；如圖所示是小明家中一周前?后電能表示數(shù)。他家這周消耗了______kW·h的電能?

19．（2020·衡陽(yáng)）如圖所示電路中，電源電壓為6V，電阻R1的阻值為2Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“10Ω 3A”字樣，小燈泡L上標(biāo)有“12V 6W”字樣，電流表所選量程為0～3A。
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1和S2都閉合時(shí)，R2的滑片置于最右端，電流表的示數(shù)為0.9A，小燈泡L在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是　 　J。
（2）當(dāng)S閉合，S1和S2都斷開(kāi)時(shí)，為了確保電流表測(cè)量更準(zhǔn)確，本實(shí)驗(yàn)中要求電流表指針要達(dá)到滿偏刻度的（即示數(shù)不小于最大量程的），則R2接入電路的最大阻值是 　Ω。

三、實(shí)驗(yàn)探究題
20．（2020·山西）實(shí)踐小組的同學(xué)們進(jìn)行“伏安法測(cè)定小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω），滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”。

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整（導(dǎo)線不得交叉）。
（2）滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中除保護(hù)電路外，還有　 　作用。同學(xué)們把電路元件接入電路，剛接好最后一根導(dǎo)線，燈泡就立即發(fā)光，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是　 　。
（3）經(jīng)檢查無(wú)誤后，接通電路，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，觀察到　 　，表明小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值為　 　Ω．繼續(xù)向左移動(dòng)滑片，則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有　 ?。▽?xiě)出一條即可）。
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了如圖丙所示的圖象，分析圖象可得出結(jié)論：　 　。
21．（2020·無(wú)錫）在測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率時(shí)。小紅所觀察和記錄的結(jié)果如表所示。
小燈泡兩端的電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通過(guò)小燈泡的電流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小燈泡的亮度
暗→亮
正常發(fā)光
過(guò)亮
分析實(shí)驗(yàn)記錄，她得出了以下結(jié)論
①小燈泡的額定功率為0.625W
②小燈泡的實(shí)際功率越大，亮度越亮
③小燈泡的電阻隨兩端的電壓升高而增大
①小燈泡和阻值為2Ω的定值電阻串聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端時(shí)，能正常發(fā)光
其中正確的是（　?。?br /> A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正確
22.（2020·朝陽(yáng)）某同學(xué)利用圖甲所示的電路測(cè)量小燈泡的電功率，小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路補(bǔ)充完整（導(dǎo)線不得交叉）；_______
(2) 連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，電流表和電壓表都有示數(shù)，但是數(shù)值較小，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡都不發(fā)光，兩電表示數(shù)均無(wú)變化，產(chǎn)生這一故障的原因可能是_________；
(3)該同學(xué)排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)小燈泡兩端的電壓為_(kāi)______V 。要測(cè)量小燈泡的額定電功率，應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片向_______（填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
(4)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下多組電壓和電流值，并繪制成圖丙所示的U-I圖像，根據(jù)圖像的信息可以計(jì)算出小燈泡的額定電功率為_(kāi)_____W；

(5)為了用電流表、電阻箱R和滑動(dòng)變阻器，測(cè)量額定電流為的小燈泡的額定電功率，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路。操作步驟為：
①閉合開(kāi)關(guān)S、S1， 斷開(kāi)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光；
②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表的示數(shù)為，讀出此時(shí)電阻箱的電阻值為R0，則小燈泡的額定電功率的表達(dá)式為= ________。

23.（2020·濰坊）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的器材，測(cè)量標(biāo)有“3.8V”字樣小燈泡的額定功率，電源電壓不變。

(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整（ ）（要求滑動(dòng)變阻器滑片向B端滑動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大）；
(2)圖甲電路連接完成后，經(jīng)檢查無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但小燈泡不亮。為完成實(shí)驗(yàn)，必要的操作是______；
A．更換小燈泡
B．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，減小滑動(dòng)變阻器連入的阻值
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器過(guò)程中，觀察______表的示數(shù)，確定小燈泡是否達(dá)到了額定功率；
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，某時(shí)刻電流表和電壓表示數(shù)分別如圖乙所示，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)_____W。

24.（2020·本溪）如圖所示，甲、乙兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，兩個(gè)容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端一段時(shí)間后，______（填“甲”或“乙”）容器連接的U形管液面高度差較大，實(shí)驗(yàn)表明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟______（填“電流”或“電阻”）有關(guān)；圖中的U形管______（填“是”或“不是”）連通器。

四、計(jì)算題
25．（2020·揚(yáng)州）如圖所示電路中，電源電壓不變，小燈泡L標(biāo)有“3V 1.2W”的字樣，R1、R2為定值電阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)小燈泡L正常發(fā)光（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）。求：

（1）電壓表的示數(shù)；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S，S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S，S1、S2都閉合時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率。
26.（2020·濟(jì)寧）某家用電熱水壺有加熱和保溫兩檔，內(nèi)部電路簡(jiǎn)化示意圖如圖甲所示，其中R1和R2均為阻值不變的發(fā)熱電阻。某次使用該電熱水壺?zé)^(guò)程中，消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。求：

(1)該電熱水壺加熱和保溫時(shí)電流之比；
(2)電阻R2的阻值；
(3)給1.2kg的水加熱，使水溫從20℃升至80℃熱水壺的工作效率為90%，需要多長(zhǎng)加熱時(shí)間。
27.（2020·德州）空氣炸鍋，因其烹制食物脂防含量低，美味際，無(wú)油煙味，深受廣大市民青睞?如圖甲所示，為某品牌空氣炸鍋，其發(fā)熱元件為兩個(gè)電阻，R1=50Ω，R1=200Ω，額定工作電壓為220V，內(nèi)部電路可簡(jiǎn)化為圖乙所示電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S接b端時(shí)為高溫檔；開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)為中溫檔。

(1)中溫檔正常工作時(shí)，求流過(guò)電阻R2的電流?
(2)高溫檔正常工作時(shí)，求電阻R1、R2消耗的總功率?
(3)若用此空氣炸鍋加工薯?xiàng)l，原料薯?xiàng)l溫度為20℃，炸熟至少需要達(dá)到170℃，求一次炸熟200g薯?xiàng)l需要吸收的熱量，[c薯?xiàng)l取 ]
(4)若使用空氣炸鍋高溫檔完成以上烹制，空氣炸鍋電能轉(zhuǎn)化為熱能效率為75%，求烹制一次薯?xiàng)l需要的時(shí)間?
28．（2020·山西）在這次新冠肺炎抗疫戰(zhàn)中，中醫(yī)藥為診療發(fā)揮了積極作用，成為抗疫“中國(guó)方法”的重要組成部分。小明對(duì)家里的電中藥壺進(jìn)行觀察，并用水替代中藥進(jìn)行了相關(guān)研究。收集和記錄數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)你結(jié)合他的調(diào)查研究，完成下列問(wèn)題。
觀察對(duì)象
觀察記錄
研究記錄
電中藥壺
成分：紫砂
電源：220V/50Hz
容積：2L
檔位：高溫（1100W）
低溫
①水的質(zhì)量m＝2kg，水的初溫t＝20℃
②用高溫檔加熱5min，水的末溫t＝50℃
③壺內(nèi)加熱體由兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻組成
④c水＝4.2×103J/（kg?℃）
（1）請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫(huà)出電中藥壺內(nèi)部的電路圖；
（2）求電中藥壺內(nèi)部一個(gè)發(fā)熱電阻的阻值；
（3）求高溫加熱時(shí)，電中藥壺的加熱效率。

29．（2020·陜西）小明將廢舊電熱器上規(guī)格為“220V 968W”的完好電熱絲R0拆下，用于科技小組制作電烘箱，設(shè)計(jì)電路如圖1所示。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，當(dāng)選用的電阻R1的阻值為5Ω時(shí)，剛好滿足箱體內(nèi)烘干功率要求。（不考慮溫度對(duì)電阻的影響）
（1）電熱絲R0的阻值是多少？
（2）整個(gè)電路工作時(shí)的電流是多少？整個(gè)電路工作1h產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）圖1電路工作時(shí)存在著電能沒(méi)有被充分利用的不足。在保證箱體內(nèi)烘功率及R0不變的情況下，請(qǐng)你針對(duì)電路中的不足進(jìn)行改進(jìn)，在圖2中將改進(jìn)的電路圖補(bǔ)充完整，并在圖中標(biāo)出相關(guān)電阻的阻值（此問(wèn)不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

30.（2020·朝陽(yáng)）圖甲為小陽(yáng)家的電熱水瓶，圖乙是其電路原理圖，和為阻值不變的電熱絲，，，S1為溫控開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)“加熱”和“保溫”態(tài)的轉(zhuǎn)換。為了測(cè)量電熱水瓶的實(shí)際電功率，小陽(yáng)找來(lái)了一塊標(biāo)有 “200evs/（kW·h）”字樣的電能表，在電熱水瓶中加入1L溫度為的水后，把它單獨(dú)通過(guò)電能表接入家庭電路中，將水加熱到，用了3.5min。小陽(yáng)根據(jù)電能表的參數(shù)和轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)數(shù)，計(jì)算出電熱水瓶的實(shí)際電功率為900W。

求：(1)水吸收的熱量是多少？
(2)電熱水瓶正常工作時(shí)保溫功率是多少？
(3)在給水加熱的過(guò)程中，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)？
(4)電熱水瓶的加熱效率是多少？
參考答案
第一部分 基礎(chǔ)練習(xí)
一、選擇題
1.【答案】A。
【解析】串聯(lián)電路中各處電流都相等，又已知L1的電阻比L2大，可根據(jù)P=I2R判斷出功率大小，再根據(jù)W=Pt，判斷電流通過(guò)電燈泡做功的多少。
因?yàn)闊襞軱1和L2串聯(lián)在電路中，通過(guò)兩燈的電流大小相等，又因?yàn)長(zhǎng)1的電阻比L2大，根據(jù)P=I2R可知，L1的功率比L2大，根據(jù)W=Pt可知，在相等的時(shí)間里，電流通過(guò)電燈泡L1做功多。故選A。
2.【答案】C。
【解析】因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等，所以根據(jù)Q=I2Rt可得，
它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：。故選C。
3.【答案】A。
【解析】電動(dòng)機(jī)消耗的電能：W=UIt=380V×10A×1s=3800J；
產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×1s=200J。
4.【答案】D。
【解析】A．2500r/kW?h表示的是電路中每消耗1kW?h的電能，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2500圈，故A錯(cuò)誤。
B、電能表是測(cè)量電路中用電器消耗電能的儀器，故B錯(cuò)誤。
C、此電能表所在電路的最大電功率P=UI=220V×20A=4400W，故C錯(cuò)誤。
D．因2500r/kW?h表示每轉(zhuǎn)2500圈消耗1度電的電能，表盤(pán)每轉(zhuǎn)1圈，電路中消耗kW?h的電能，所以，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了5圈消耗的電能：，電風(fēng)扇的實(shí)際功率：，故D正確。
5.【答案】D。
【解析】A．電風(fēng)扇工作時(shí)電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用而工作的，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，不符合題意；
B．筆記本電腦主要把電能轉(zhuǎn)化為光能，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，不符合題意；
C．清潔機(jī)器人工作時(shí)電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用而工作的，不是利用電流熱效應(yīng)工作的，不符合題意；
D．電暖氣工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流熱效應(yīng)工作的，符合題意。
6．【答案】C。
【解析】定值電阻的阻值不變，則由歐姆定律可得：當(dāng)電壓表的示數(shù)U1＝6V時(shí)，電路中的電流I1＝＝，當(dāng)電壓表的示數(shù)U2＝5V時(shí)，電路中的電流I2＝＝，因該過(guò)程中通過(guò)電流表的示數(shù)減少了0.2安培，所以，△I＝I1﹣I2＝﹣＝＝0.2A，
解得：R＝5Ω，則該定值電阻所消耗的功率的變化量：△P＝P1﹣P2＝﹣＝﹣＝2.2W。故選C。
7．【答案】C。
【解析】A、圖中兩電阻串聯(lián)，通過(guò)的電流和通電時(shí)間相等，而電阻不同，故可研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，AB錯(cuò)誤；
C、根據(jù)Q＝I2Rt，因R1＜R2．故右邊容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量多，由轉(zhuǎn)換法，甲管中液面上升比乙慢，C正確；
D、閉合開(kāi)關(guān)后，要使電流增大，由歐姆定律，要減小電路的電阻，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選C。
8.【答案】C。
【解析】分析滑片P在右端（電阻全連入50Ω）和電壓表示數(shù)最大（滑動(dòng)變阻器的部分電阻連入）時(shí)的電路組成，利用歐姆定律和電功率的公式求解。
（1）因?yàn)殡娫措妷簽?V，電壓表的量程為0-3V，所以P不能滑到左端，也就是滑動(dòng)變阻器連入電阻不能為0，滑動(dòng)變阻器的電功率不能為0；
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V，即：UR=3V時(shí)：①電流最大（電流表的示數(shù)最大），；②R0消耗的電功率最大，P大=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W。
（2）當(dāng)滑片P在右端（電阻全連入為50Ω），此時(shí)電路中的電阻最大，電流最小，
，U小=I小R0=0.1A×10Ω=1V。故選C。
9.【答案】C。
【解析】A：①電流表測(cè)量燈泡的電流，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，也就是電路中的電流最大為燈泡的額定電流，即電流最大值；②滑動(dòng)變阻器接入阻值最大時(shí)，電路中的電流最小，即電流最小值；故電流表示數(shù)的變化范圍是0.18A～0.5A，因此該選項(xiàng)不正確。
B：①滑動(dòng)變阻器允許接入的最大值為20Ω；②電路中電流最大為0.5A，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器允許接入的最小阻值為：；故滑動(dòng)變阻器接入的阻值范圍是4Ω～20Ω，因此該選項(xiàng)不正確。
C：電路中的電流最小時(shí)，燈泡的電功率最小，
所以燈泡的最小功率，燈泡的最小功率為0.162W，因此該選項(xiàng)正確。
D：電路中的電流最大時(shí)，電路的總功率最大，等于總電壓和電流的乘積，即，故電路最大功率為2.25W，因此該選項(xiàng)不正確。
10.【答案】C。
【解析】當(dāng)小燈泡的功率為0.75W時(shí)，根據(jù)圖甲，可知，燈泡L兩端的電壓為2.5V，通過(guò)燈泡的電流為0.3A，電路中的等效電阻，電路消耗的總功率P總= 總I=4.5V╳0.3A=1.35W。變阻器R在10s產(chǎn)生的熱量Q=W=UIt=2V╳0.3A╳10s=6J。
A．電流表的示數(shù)為0.2A ，錯(cuò)誤。
B．滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻為15Ω，錯(cuò)誤。
C．電路消耗的總功率為1.35W，正確。
D．10s內(nèi)滑動(dòng)變阻器R產(chǎn)生的熱量為13.5J，錯(cuò)誤。故選C。
11.【答案】B。
【解析】要探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻關(guān)系，需保證通過(guò)電阻的電流相同，電阻不同，因此需讓不同阻值的定值電阻串聯(lián)連接，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。
二、填空題
12.【答案】6；30；45。
【解析】由圖表知，W=0.9kW?h，P=0.15kW，
工作時(shí)間：t=；
電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作的時(shí)間：t′=12min=；
電冰箱每天啟動(dòng)次數(shù)：n==30；
電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作耗電量為：W′==0.03kW?h，
電表箱每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)的圈數(shù)：0.03kW?h×=45轉(zhuǎn)。
故答案為：6；30；45。
13.【答案】0.03、900。
【解析】轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)18轉(zhuǎn)消耗電能：；
用電器的功率：。
故答案為：0.03、900。
14．【答案】1：2；1.8。
【解析】由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R2兩端的電壓。
（1）當(dāng)滑片位于最左端a時(shí)，變阻器接入電路中的電阻為零，電路中的電流最大，由圖象可知，電路中的最大電流I大＝0.6A，由I＝可得，電源的電壓：U＝I大R1＝0.6A×R1﹣﹣①；
當(dāng)滑片位于最右端b時(shí)，接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小，由圖象可知，此時(shí)U2＝2V，電路中的最小電流I?。?.2A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R2＝＝＝10Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電源的電壓：U＝I?。≧1+R2）＝0.2A×（R1+10Ω）﹣﹣②；
由①②可解得：R1＝5Ω，U＝3V，則R1與R2的最大阻值之比：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；
（2）電路中的最大總功率：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W。
答案是：1：2；1.8。
15．【答案】180；1.5。
【解析】消耗的電能為W＝Pt＝3W×60s＝180J；
電路中線圈的電流為；
電路中通過(guò)線圈的電流為產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝（0.5A）2×0.1Ω×60s＝1.5J。
故答案為：180；1.5。
16．【答案】4400； 0.025；1500。
【解析】①由電能表銘牌可知，電能表正常工作時(shí)的電壓是220V，允許通過(guò)的最大電流是20A，
則小明家接入用電器的最大總功率：P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W；
②1min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了75轉(zhuǎn)，則電熱水壺消耗的電能：WkW?h＝0.025kW?h，
電熱水壺的實(shí)際電功率：P1.5kW＝1500W。
故答案為：4400； 0.025；1500。
17．【答案】48；10；1.2～1.8。。
【解析】由電路圖可知，R與R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路總電阻：
R總＝R最大+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω，
電路中的最小電流：I最?。剑剑?.2A，
通電時(shí)間t＝2min＝120s，則電流通過(guò)電阻R0產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×10Ω×120s＝48J；
當(dāng)電壓表的示數(shù)U0大＝3V時(shí)，電路中的電流最大，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：I最大＝＝＝0.3A，
電路中的總電阻：R總′＝＝＝20Ω，
因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以滑動(dòng)變阻器R接入電路的最小阻值：R最?。絉總′﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω；
電路中電流最小時(shí)功率最?。篜最?。経I最小＝6V×0.2A＝1.2W；
電路中電流最大時(shí)功率最大：P最大＝UI最大＝6V×0.3A＝1.8W；
故答案為：48；10；1.2～1.8。
18.【答案】加熱；0.13。
【解析】（1）由甲圖可知，開(kāi)關(guān)S接觸點(diǎn)1時(shí)，只有R1連入電路中，S接觸點(diǎn)2時(shí)，兩電阻串聯(lián);
電源電壓一定，由可知，開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)1時(shí)，電路的電阻較小，功率較大，電飯煲處于加熱狀態(tài)；
（2）由乙圖象知，橫坐標(biāo)表示工作時(shí)間，縱坐標(biāo)表示電飯煲的電功率，陰影部分面積S=Pt=W，
即陰影部分表示的是電功，大小為：
。
故答案為：加熱；0.13。
19.【答案】4、4.5、0.375。
【解析】由圖甲可以看出，燈泡L1、L2是并聯(lián)關(guān)系，并聯(lián)總電阻為：，因?yàn)閮蔁襞菡０l(fā)光，所以：，，所以總電阻為：。
由圖乙可知，L1正常發(fā)光，說(shuō)明L1兩端電壓是3V，L1與L2串聯(lián)，故L2兩端電壓，所以電源電壓是：。
此時(shí)，L2消耗的實(shí)際功率：。
20.【答案】（1）6.72×105J；（2）560。
【解析】（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容和水溫的變化值，利用吸熱公式求水吸收的熱量；（2）不計(jì)熱損失，消耗的電能全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能被水吸收，利用Q=W=Pt計(jì)算燒開(kāi)這壺水需要的時(shí)間。
（1）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，水吸收的熱量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×=6.72×105J。
（2）因?yàn)殡姛崴畨卣９ぷ鳎訮=P額=1200W，不計(jì)熱損失，Q吸=W=Pt，
所以電熱水壺正常工作時(shí)燒開(kāi)這壺水需要的時(shí)間：
。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
21．【答案】（1）0.24；（2）①如下所示；②1.064。
【解析】（1）電流表示數(shù)如圖（b）所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，讀出電流表的示數(shù)為0.24A，但小燈泡仍無(wú)法正常發(fā)光；（2）燈與變阻器串聯(lián)，當(dāng)電路的電流變大時(shí)，由歐姆定律，U＝IR，燈的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓變小，由表中數(shù)據(jù)知，電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端了，如下所示：

（3）待測(cè)小燈泡標(biāo)有“0.28A”字樣，表示燈的額定電流為0.28A，由表中數(shù)據(jù)知，當(dāng)變阻器的電壓為2.2V時(shí)，燈正常發(fā)光，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的額定電壓為：6V﹣2.2V＝3.8V，故燈的額定電功率：P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W。
答案是：（1）0.24；（2）①如下所示；②1.064。
22．【答案】（1）R2；（2）0.625； （3）燈絲電阻隨溫度升高而增大（燈絲溫度變化）；（4）大；（5）①S2；；②S1；保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變；③P額＝2.5V×（I﹣）。
【解析】（1）燈的額定電壓為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈正常發(fā)光時(shí)，變阻器分得的電壓：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的＝1.4倍，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝1.4×10Ω＝14Ω，故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值R2的滑動(dòng)變阻器；
（2）由圖知，燈的電壓為2.5V時(shí)，電流大小為0.25A，燈的額定功率為：P＝UI′＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）由圖乙發(fā)現(xiàn)燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是：燈絲電阻隨溫度升高而增大（燈絲溫度變化）；
（4）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電路中的電流變大，燈泡的亮度變大，燈的功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻變大；由于總電壓不變，電路中的電流變大，可知電路中的總電阻變小，所以變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值，即△R1＞△R2。
（5）①閉合開(kāi)關(guān)S和 S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1＝；②閉合開(kāi)關(guān)S和 S1，保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，記錄電流表的示數(shù)為I；③在①中，R與電流表串聯(lián)后再與燈并聯(lián)，當(dāng)電流表示數(shù)為I1＝時(shí)，由歐姆定律和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為2.5V，燈正常發(fā)光；在②中，電路的連接沒(méi)有改變，只是電流表測(cè)R與燈并聯(lián)的總電流，因各電阻的大小和通過(guò)的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律燈的額定電流：I額＝I﹣I1＝I﹣，故燈的額定功率：P額＝U額I額＝2.5V×（I﹣）
答案是：（1）R2；（2）0.625； （3）燈絲電阻隨溫度升高而增大（燈絲溫度變化）；（4）大；（5）①S2；；②S1；保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變；③P額＝2.5V×（I﹣）。
四、計(jì)算題
23.【解析】（1）由題意可知，S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為lA，電阻絲R1的電功率為20W，故R1為：。
故，電阻R1、R2的總電阻為：，
所以電阻R2為：；
（2）當(dāng)氣溫低于25℃時(shí)，電路功率：，
電路工作1.5h消耗電能是：
【答案】（1）電阻絲R2的阻值是20Ω；（2）電路工作1.5h消耗電能是1.21kW·h。
24.【解析】（1）由電路圖分析電路的工作狀態(tài)，白天保溫狀態(tài)時(shí)，R1、R2串聯(lián)，晚上加熱時(shí)L與R1并聯(lián)；由白天工作時(shí)兩電阻功率計(jì)算出R1的阻值，再計(jì)算晚上時(shí)R1電功率，從而得到晚上工作時(shí)電路的總功率；（2）由計(jì)算白天保溫的總功率，由Q=W=Pt計(jì)算一天內(nèi)電熱絲放出的熱量，由沼氣效率和Q=qV計(jì)算需要燃燒沼氣的體積。
（1）由題知，白天有日光時(shí)，系統(tǒng)處于保溫狀態(tài)，燈泡不工作，此時(shí)兩開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，兩電阻R1、R2串聯(lián)，總電阻最大，總功率最小；
由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過(guò)兩電阻的電流相等，且R1與R2的電功率之比為1：3，由P=I2R可得：，由題知R2=30Ω，所以R1=10Ω；晚上系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)，且燈泡正常工作，由電路圖可知，此時(shí)兩開(kāi)關(guān)應(yīng)都閉合，燈泡L與R1并聯(lián)；
由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，此時(shí)U=U1=220V，且燈泡正常工作，所以R1的功率：，所以晚上工作電路的總功率：P總=P額+P1'=160W+4840W=5000W；
（2）由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和可得，白天系統(tǒng)在保溫狀態(tài)時(shí)電熱絲的總功率：
；
由題可知白天和晚上系統(tǒng)的工作時(shí)間相同，則一天內(nèi)電熱絲放出的熱量：
Q=W=P1′t+P保溫t=（P1′+P保溫）t=×10×3600s=2.178×108J，
由沼氣燃燒的熱效率為50%可得：50%Q放=Q，
由Q放=qV可得需要燃燒沼氣的體積：。
【答案】（1）晚上工作時(shí)電路的總功率是5000W；（2）每天需要完全燃燒24.2m3的沼氣。
第二部分 提高練習(xí)
一、選擇題
1．【答案】C。
【解析】甲、乙兩個(gè)電熱器通電相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量之比為，根據(jù)Q=I2Rt有

已知甲、乙兩個(gè)電熱器的電阻之比為，則
即通過(guò)甲、乙的電流之比為
故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。
2．【答案】D。
【解析】AB．由I＝可得，兩電阻兩端允許加的最大電壓分別為：
U甲＝I甲R(shí)甲＝1A×10Ω＝10V，U乙＝I乙R乙＝0.6A×15Ω＝9V，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，甲、乙并聯(lián)時(shí)，電源的最大電壓U＝U乙＝9V，
此時(shí)通過(guò)甲電阻的電流I甲′＝＝＝0.9A，通過(guò)乙電阻的電流I乙′＝I乙＝0.6A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路中允許通過(guò)的最大電流：
I大＝I甲′+I乙′＝0.9A+0.6A＝1.5A，故A錯(cuò)誤；
允許乙的最大功率：P乙′＝UI乙′＝9V×0.6A＝5.4W，故B錯(cuò)誤；
CD．因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且甲乙允許的最大電流分別為1A、0.6A，
所以，甲、乙串聯(lián)時(shí)電路的最大電流I大′＝I乙＝0.6A，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，允許電源最大電壓：
U大′＝I大′（R甲+R乙）＝0.6A×（10Ω+15Ω）＝15V，故C錯(cuò)誤；
允許甲的最大功率：P甲′＝（I大′）2R甲＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故D正確。
故選：D。
3.【答案】D。
【解析】ABC．當(dāng)滑片位于a端時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路中的電流最小即I=0.4A，電壓表的示數(shù)最大U1=4V，由可知，R1的最大電阻
則電源的電壓-------①
當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的電流最大，即，則電源的電壓-------②
因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔儯?lián)立①②可得：R2=5Ω，U=6V，故ABC錯(cuò)誤；
D．電阻R2消耗的最大電功率
電阻R2消耗的最小電功率
故電阻R2的電功率變化范圍是0.8～7.2W，故D正確。故選D。
4．【答案】A。
【解析】A、閉合開(kāi)關(guān)S1，為R的簡(jiǎn)單電路，電流表則R的電流，電流表的示數(shù)為0.2A；
再閉合開(kāi)關(guān)S2，燈與R并聯(lián)，由并聯(lián)電路各支路互不影響，通過(guò)R的電流不變，電流表的示數(shù)增加了0.25A，即通過(guò)燈的電流為0.25A，由圖甲知，燈的電壓為2V，即電源電壓為2V，A正確；
B、燈的功率為：P＝UI＝2V×0.25A＝0.5W，B錯(cuò)誤；
C、由歐姆定律，定值電阻的阻值為：R＝＝＝10Ω；C錯(cuò)誤；
D、由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，干路電流為：
I總＝0.2A+0.25A＝0.45A，電路總功率為：
P＝UI總＝2V×0.45A＝0.9W，D錯(cuò)誤。故選：A。
5．【答案】D。
【解析】A．只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電路為小燈泡L的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)小燈泡L的實(shí)際功率為1W，
由圖象可知，當(dāng)UL＝2V時(shí)，IL＝0.5A，其實(shí)際功率為：PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，
則電源的電壓U＝UL＝2V，
由I＝可得，小燈泡L的電阻：RL＝＝＝4Ω，故A錯(cuò)誤；
B．再閉合S2后，R與L并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，R兩端的電壓也為2V，由圖象可知，此時(shí)通過(guò)R的電流為0.2A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流為：I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A，
電路總功率：P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W，故B錯(cuò)誤；
C．因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，再閉合開(kāi)關(guān)S2后，通過(guò)L的電流不變，
則電流表示數(shù)的增加量即為通過(guò)R的電流，其大小為0.2A，故C錯(cuò)誤；
D．再閉合開(kāi)關(guān)S2后，在1min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量：QR＝WR＝URIRt＝2V×0.2A×60s＝24J，故D正確。故選：D。
6．【答案】C。
【解析】AB、變阻器與燈串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器的電壓，電流表測(cè)電路的電流，變阻器滑片右移時(shí)，變阻器連入電路的電阻變小，由電阻的串聯(lián)規(guī)律，電路的電阻變小，由歐姆定律，電流表示數(shù)變大；
根據(jù)U＝IR，燈的電壓變大，根據(jù)P＝UI，燈的功率變大，燈變亮；
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電壓表示數(shù)變小，AB錯(cuò)誤；
CD、R的最大阻值20Ω，電流表量程0～0.6A，根據(jù)圖乙知，通過(guò)燈的最大電流為0.4A，故電路的最大電流為0.4A，此時(shí)燈的電壓為2.5V，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，變阻器的最小電阻為：
R1＝＝＝5Ω；
電壓表量程為0～3V，變阻器的最大電壓為3V，由分壓原理，此時(shí)變阻器連入電路的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，這時(shí)燈的電壓U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，由圖知，燈的電流為0.3A，由歐姆定律，變阻器連入電路的最大電阻：R2＝＝＝10Ω；
為保證電路各元件安全，滑動(dòng)變阻器的阻值只能在5Ω～10Ω之間調(diào)節(jié)，C正確；
D、電路的最大電流為0.4A，變阻器的最小電阻為5Ω，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：
P變＝I12×R1＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W，故D錯(cuò)誤。故選：C。
7.【答案】C。
【解析】由圖乙可知，氣敏傳感器兩端電壓隨天然氣濃度增大而增大，說(shuō)明氣敏傳感器的電阻隨濃度的增大而增大。
AB．R0的功率可表示為
氣敏傳感器兩端電壓與天然氣濃度為線性關(guān)系，而R0的功率與氣敏傳感器兩端電壓不是線性關(guān)系，所以R0的功率與天然氣濃度為非線性關(guān)系，故AB項(xiàng)不符合題意；
CD．濃度的增大時(shí)，氣敏傳感器的電阻隨之增大，電路中電流減小，總功率減小，故C項(xiàng)符合題意，D項(xiàng)不符合題意。故選C。
8.【答案】BC。
【解析】A．串聯(lián)電路中總電壓不變，所以電路中總功率之比
故A錯(cuò)誤；
B．假設(shè)總電壓為U，當(dāng)滑片位于a端時(shí)，利用公式，可計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電壓為4V，則總電壓為
當(dāng)滑片位于b端時(shí)，可計(jì)算滑動(dòng)變阻器的電壓為8V，則總電壓為

由①=②可解得，代入①可解得U=12V，故B正確；
C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R時(shí)，電路中的電流
則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率

所以當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器功率最大，最大是
故C正確；
D．由可知，當(dāng)總電阻最小時(shí)，總功率最大，也就是說(shuō)滑動(dòng)變阻器阻值是0，此時(shí)電路的最大功率
故D錯(cuò)誤。故選BC。
9．【答案】D。
【解析】A、在液體質(zhì)量相同、吸收熱量相同的情況下，比熱容小的物質(zhì)溫度要升高的多，所以用比熱容小的液體可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，故A正確；
B、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，通過(guò)兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間是相同的，電阻不同，所以該裝置可以探究電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，故B正確；
C、通電后電流通過(guò)電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過(guò)觀察溫度計(jì)的示數(shù)大小來(lái)判斷電流產(chǎn)生的熱量的多少，這個(gè)研究方法為轉(zhuǎn)換法，故C正確；
D、比較水和煤油的比熱容大小時(shí)，需要用相同的加熱器加熱質(zhì)量相同的不同液體，使它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量，所以需要控制兩個(gè)電阻的裝置相同，故D錯(cuò)誤。
本題選錯(cuò)誤的；故選：D。
二、填空題
10.【答案】甲；1:2。
【解析】由公式R=可知R甲>R乙，甲乙兩只燈泡串聯(lián)接時(shí)，電流相等，由P=I2R可知甲燈的電阻大實(shí)際功率大；若兩燈并聯(lián)時(shí)，P甲:P乙= R乙:R甲=3:6=1:2。
11．【答案】額定電壓；0.71。
【解析】（1）“3.8V 0.3A”是指小燈泡的額定電壓U額＝3.8V、額定電流I額＝0.3A；
（2）由歐姆定律可得小燈泡燈絲的電阻：R＝＝＝Ω；
將小燈泡接在3.0V的電路中，燈絲電阻不變，其實(shí)際的電功率：P實(shí)＝＝≈0.71W。
故答案為：額定電壓；0.71。
12.【答案】180。
【解析】由可得燈L1、L2的電阻：

燈L1、L2串聯(lián)接在9V的電源兩端，則電路總電阻：
則電路電流：
由可得可得L2兩端實(shí)際電壓：
則1min內(nèi)L2消耗的電能：。
13.【答案】0.7；168 。
【解析】通過(guò)燈泡的電流：IL===0.5A，因?yàn)闊襞菡０l(fā)光，故R兩端的電壓為4V，通過(guò)電阻的電流IR===0.2A，故電流表的示數(shù)I= IL +IR=0.5A+0.2A=0.7A；通電1min電路產(chǎn)生的熱量Q=W=IUt=0.7A×4V×60s=168J。
14.【答案】10Ω；0.9W。
【解析】當(dāng)電流最大為0.5A或定值電阻電壓最大為3V時(shí)滑到變阻器電阻最小，定值電阻的電功率最大；
當(dāng)U定=3V時(shí)；,小于0.5A
所以當(dāng)電流等于0.3A時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻最小，定值電阻的電功率最大：


。
15．【答案】4；27。
【解析】由I＝得：該電阻絲電阻為：R＝＝＝4Ω；
該電阻R所消耗電功率的變化：PR′﹣PR＝﹣＝﹣＝27W。
故答案為：4；27。
16．【答案】0.6A；32；2.4。
【解析】（1）若只閉合S1和S2時(shí)，定值電阻R1和燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓，電壓表示數(shù)是2V，由圖象知，燈泡電流是0.6A，即此時(shí)電路電流是0.6A。
（2）若只閉合S1和S3時(shí)，定值電阻R2和燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓，電壓表示數(shù)是4V，由圖象知，燈泡電流為0.8A，即此時(shí)電路電流是0.8A，電源電壓是8V，根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和，所以定值電阻R2兩端的電壓為：U2＝U﹣UL＝8V﹣4V＝4V，
所以定值電阻R2的阻值為：R2＝＝＝5Ω，
10s內(nèi)電流通過(guò)電阻R2產(chǎn)生的熱量是：Q＝I2R2t＝（0.8A）2×5Ω×10s＝32J。
（3）若將電壓表?yè)Q成電流表，閉合S1、S2和S3，時(shí)，定值電阻R1和R2并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流，電源電壓是8V，
所以通過(guò)定值電阻R1的電流為：I1＝＝＝0.8A，
所以通過(guò)定值電阻R2的電流為：I2＝＝＝1.6A，
故電流表示數(shù)為：I總＝I1+I2＝0.8A+1.6A＝2.4A。
故答案為：0.6A；32；2.4。
17.【答案】（1）很??；（2）很大；（3）焦耳定律Q=I2Rt。
【解析】因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)線圈是由銅線繞制而成的，電阻很小。
由歐姆定律可知，此時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流會(huì)很大。
根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，短時(shí)間內(nèi)會(huì)在線圈中產(chǎn)生大量的熱，從而將線圈燒壞?
18.【答案】（1）220；（2）13。
【解析】我國(guó)家庭電路的電壓為220V。
小明家這周消耗的電能：W=W2-W1=1658.8 kW?h -1645.8 kW?h =13kW·h。
19．【答案】（1）108；（2）4。
【解析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1，S2，S都閉合時(shí)，R1被短路，電路為燈L、R2的并聯(lián)電路，電流表測(cè)量干路中電流，
R2的滑片置于最右端，連入電阻R2最大＝10Ω，
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓等于電源電壓，
通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流：I2＝＝＝0.6A，
通過(guò)燈的電流：IL＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
燈兩端的電壓等于電源電壓，
小燈泡L在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝UILt＝6V×0.3A×60s＝108J；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，S閉合時(shí)，電阻R1與R2串聯(lián)；
為了確保測(cè)量準(zhǔn)確，電流表指針要達(dá)到滿偏刻度的，電流表所選量程為0～3A，
所以最小電流Imin＝×3A＝1A，
由歐姆定律可得電阻R1兩端的電壓：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V；
因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由歐姆定律可得R2接入電路的最大阻值：R2max＝＝＝4Ω。
故答案為：（1）108；（2）4。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
20．【答案】（1）見(jiàn)上圖；（2）改變小燈泡兩端的電壓；電路連接過(guò)程中開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；（3）電壓表示數(shù)為2.5V；8.3；小燈泡變亮；（4）小燈泡兩端的電壓和電流之比不是定值。
【解析】（1）因?yàn)樾襞莸念~定電壓為2.5V，所以電壓表選用0﹣3V的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)且正接線柱與小燈泡的進(jìn)接線柱相連；滑動(dòng)變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中；
小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈正常發(fā)光時(shí)的電流約為：I＝＝＝0.25A，故電流表選用小量程且與燈串聯(lián)，如下所示：

（2）滑動(dòng)變阻器的基本作用是保護(hù)電路，此實(shí)驗(yàn)中主要作用是改變小燈泡兩端的電壓及通過(guò)電阻的電流，算出多組電阻；
連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，可能是連接電路時(shí)沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)；
（2）燈在額定電壓下正常發(fā)光，所以檢查無(wú)誤后，接通電路，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，觀察到電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，表明小燈泡正常發(fā)光；
圖乙中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，
小燈泡的電阻為：R＝＝≈8.3Ω；
滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的電阻減小，根據(jù)I＝知，電路的電流增大，小燈泡兩端的電壓變大，根據(jù)P＝UI知小燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮；
（4）由圖知圖象不是直線表示小燈泡兩端的電壓和電流之比不是定值。
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）改變小燈泡兩端的電壓；電路連接過(guò)程中開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；（3）電壓表示數(shù)為2.5V；8.3；小燈泡變亮；（4）小燈泡兩端的電壓和電流之比不是定值。
21．【解析】①燈泡兩端電壓等于額定電壓2.5V時(shí)正常發(fā)光，由表中數(shù)據(jù)知，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.25A，
所以燈泡的額定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W，故①正確；
②由表中數(shù)據(jù)知，燈泡兩端電壓越大，通過(guò)的電流也越大，由P＝UI可知，燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮，故②正確；
③由R＝計(jì)算可得，各次實(shí)驗(yàn)燈泡電阻分別為：4.17Ω、6.25Ω、7.89Ω、8.70Ω、10Ω、10.71Ω，所以小燈泡的電阻隨兩端的電壓升高而增大，故③正確；
④小燈泡和阻值為2Ω的定值電阻串聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端，
由表中數(shù)據(jù)知，當(dāng)燈泡電壓2.5V，對(duì)應(yīng)電流為0.25A，
此時(shí)定值電阻兩端電壓：UR＝IR＝0.25A×2Ω＝0.5V，
恰好滿足電源電壓：U＝UL+UR＝0.5V+2.5V＝3V，
所以燈泡能正常發(fā)光，故④正確。故選：D。
22.【答案】(1)如圖；(2)見(jiàn)詳解；(3)2.2；(4)A；(5)0.5；(6)。
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)該并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表和滑動(dòng)變阻器，以及小燈泡串聯(lián)，如圖：

(2)閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，燈泡不亮，但電流表和電壓表都有示數(shù)，說(shuō)明燈泡實(shí)際功率很小，電路電流很小；無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡都不發(fā)光，兩電表示數(shù)均無(wú)變化，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不能改變電路電阻，可能的電路故障是：①滑動(dòng)變阻器同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱；②電源電壓太小。
(3)圖甲可知，電壓表的量程是0-3V，電壓表的分度值是0.1V，由圖乙可知故此時(shí)電壓表的示數(shù)是2.2V。
燈在額定電壓下正常發(fā)光，而此時(shí)小燈泡兩端的電壓為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V。
(4)根據(jù)繪制的小燈泡的圖象，當(dāng)燈的電壓為2.5V時(shí)，電流為0.2A，小燈泡的額定功率是
(5)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不動(dòng)，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，斷開(kāi)S1，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表的示數(shù)為，此時(shí)電阻箱的電阻值等于小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻等于R0，則小燈泡的額定電功率的表達(dá)式為。
23.【答案】(1)如圖；(2)B；(3)電壓；(4)1.26。
【解析】(1)燈泡額定電壓是3.8V，電壓表選0~15V量程，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器滑片向B端滑動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大，因此滑動(dòng)變阻器左下方接線柱與電源負(fù)極相連接，電路圖如下所示：

(2)閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，但小燈泡不亮。原因可能是滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過(guò)大，導(dǎo)致電路中的電流過(guò)小，這時(shí)應(yīng)該移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器的阻值，觀察燈泡是否發(fā)光，故A不符合題意，B符合題意。故選B。
(3)燈泡在額定電壓下的功率是額定功率，因此在測(cè)量小燈泡是否達(dá)到了額定功率時(shí)，電壓要達(dá)到額定電壓，故眼睛要觀察電壓表的示數(shù)。
(4)電流表使用的是0~0.6A的量程，如圖乙可知，電流表的示數(shù)為0.36A；電壓表使用的是0~15V的量程，乙圖中電壓表的示數(shù)為3.5V，則此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為：
。
24.【答案】(1)甲；(2)電阻；(3)不是。
【解析】將容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電源兩端，通過(guò)它們的電流與通電時(shí)間相同，左邊容器中的電阻大于右邊容器中的電阻，左邊容器中的U形管液面高度差較大，故左邊的電阻產(chǎn)生的熱量多，溫度升得較快，說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻有關(guān)。
圖中的U形管不符合上端開(kāi)口，底部連通的特點(diǎn)，所以不是連通器。
四、計(jì)算題
25．【解析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，燈泡L與電阻R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且小燈泡L正常發(fā)光，
所以，由P＝UI可得，電路中的電流I＝＝＝0.4A，
由I＝可得，電壓表的示數(shù)U1＝IR1＝0.4A×15Ω＝6V；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓U＝UL+U1＝3V+6V＝9V，
當(dāng)開(kāi)關(guān)S，S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中電流，
則電流表的示數(shù)I1＝＝＝0.6A；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S，S1、S2都閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路的總電阻R＝＝＝10Ω，
整個(gè)電路消耗的電功率P＝＝＝8.1W。
答：（1）電壓表的示數(shù)為6V；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S，S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S，S1、S2都閉合時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率為8.1W。
26.【答案】(1)；(2)；(3)210s。
【解析】(1)由乙圖可知，加熱時(shí)的功率為1600W，根據(jù)公式可算出加熱時(shí)的電流I為
保溫時(shí)的功率為400W，根據(jù)公式可算出保溫時(shí)的電流I為

加熱和保溫時(shí)的電流之比為
(2)加熱時(shí)的功率為1600W，根據(jù)公式可算出R1的電阻為

保溫時(shí)R1、 R2串聯(lián)，功率為400W，根據(jù)公式可算出R總的電阻為

R2的電阻為
(3) 1.2kg的水，使水溫從20℃升至80℃吸收的熱量為：

熱水壺的工作效率為90%，根據(jù)公式可算出放出的熱量為：

電熱水壺消耗的電能等于，根據(jù)公式可算出所需時(shí)間為：
。
27.【答案】(1)1.1A；(2)1210W；(3)120s。
【解析】(1)空氣炸鍋處于中溫檔工作時(shí)
(2)高溫檔工作時(shí)電阻R1、R2并聯(lián)
電阻R1、R2消耗的總功率
(3)空氣炸鍋加工一次薯?xiàng)l所吸收的熱量

若使用空氣炸鍋高溫檔完成以上烹制，由W=Pt和可知，所需時(shí)間
。
28．【解析】（1）根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一電阻，而P＝，故兩電阻并聯(lián)時(shí)（兩開(kāi)關(guān)都閉合），功率大，為高溫檔；
只閉合Sa時(shí)，只有R2電阻連入電路中，為低溫檔，如下所示：

（2）高溫檔時(shí)，兩電阻并聯(lián)，P＝，R并＝＝＝44Ω，
由等值電阻的并聯(lián)規(guī)律，R并＝，故R1＝R2＝88Ω；
（3）用高溫檔加熱5min，將水加熱到50℃，水吸收的熱量：
Q＝cm△t＝4.2×103kg/m3×2kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×105J。
用高溫檔加熱5min消耗的電能：W＝P高t＝1100W×5×60s＝3.3×105J，
高溫加熱時(shí)，電中藥壺的加熱效率：η＝＝×100%≈75.4%。
（其它方法合理即可）。
答：（1）如上所示；（2）求電中藥壺內(nèi)部發(fā)熱電阻的阻值為88Ω；（3）高溫加熱時(shí)電中藥壺的加熱效率為75.4%。（其它方法合理即可）。
29．【解析】（1）規(guī)格為“220V 968W”的完好電熱絲R0，根據(jù)P＝，電阻絲的阻值為：
R0＝＝＝50Ω；
（2）圖1中，兩電阻串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)規(guī)律，R＝50Ω+5Ω＝55Ω，
由歐姆定律，整個(gè)電路工作時(shí)的電流是：I＝＝＝4A；
整個(gè)電路工作1h產(chǎn)生的熱量是：
Q＝W＝UIt＝220V×4A×1×3600s＝3.168×106J；
（3）在圖1中，電阻箱的電功率為：P01＝I2R0＝（4A）2×50Ω＝800W；
R2串＝＝＝60.5Ω，由串聯(lián)電阻的規(guī)律，故應(yīng)串聯(lián)的電阻：
R2＝60.5Ω﹣50Ω＝10.5Ω，即將R2＝10.5Ω的電阻與R0＝50Ω串聯(lián)后作為電烘箱體的加熱絲即可，如下左所示：
或?qū)1＝5Ω與R0＝50Ω串聯(lián)再與R2串聯(lián)（R2＝60.5Ω﹣5Ω﹣50Ω＝5.5Ω），如下右所示：

故答案為：（1）電熱絲R0的阻值是50Ω；（2）整個(gè)電路工作時(shí)的電流是4A；整個(gè)電路工作1h產(chǎn)生的熱量是3.168×106J；（3）如上左或右所示。
30.【答案】(1)；(2)40W；(3)10.5轉(zhuǎn)；(4)80%
【解析】(1)水的質(zhì)量為
水吸收熱量為：

(2)由，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，接a時(shí)，電路中只有接入電路，此時(shí)電路處于加熱狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，接b時(shí)，電路中只有、串聯(lián)，此時(shí)電路處于保溫狀態(tài)，則電熱水瓶正常工作時(shí)保溫功率為：
(3)由和可得電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)

(4)電熱水瓶的加熱效率是為：

答：(1)水吸收的熱量為；(2)電熱水瓶正常工作時(shí)保溫功率為40W；(3)在給水加熱的過(guò)程中，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了10.5轉(zhuǎn)； (4)電熱水瓶的加熱效率是80%。

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