初中物理滬粵版（2024）九年級(jí)上冊(cè)15.1 電能與電功鞏固練習(xí)

這是一份初中物理滬粵版（2024）九年級(jí)上冊(cè)15.1 電能與電功鞏固練習(xí)，共32頁(yè)。試卷主要包含了單選題，填空題，實(shí)驗(yàn)題，計(jì)算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、單選題（每小題3分，共21分）
1．小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中，其兩者的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．圖乙中曲線A表示電阻R的I-U關(guān)系圖象
B．當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A
C．當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為1.6W
D．如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，電路消耗的總功率為2W
2．圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)，滑片P移動(dòng)過(guò)程中，電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器阻值變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電源電壓為5VB．R的最大阻值為20Ω
C．R=10Ω時(shí)，其功率最大D．R=15Ω時(shí)，電路消耗的功率為1.8W
3．現(xiàn)有“6V 3W”和“12V 6W”字樣的甲、乙兩只燈泡，不考慮燈絲電阻的變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．通電時(shí)間相同時(shí)，甲燈泡消耗的電能一定比乙燈泡少
B．通電時(shí)間相同時(shí)，電流通過(guò)乙燈泡比甲燈泡做功一定快
C．兩只燈泡串聯(lián)工作時(shí)，甲燈泡產(chǎn)生的熱量一定比乙燈泡少
D．兩只燈泡并聯(lián)工作時(shí)，干路中允許通過(guò)的最大電流為1A
4．小林受穿戴式“智能體溫計(jì)”（如圖甲所示）的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖乙所示的體溫計(jì)電路圖，用電表示數(shù)大小反映溫度高低，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而增大，定值電阻起保護(hù)電路的作用。下列分析正確的是（ ）
A．該電路中的電表是電流表B．溫度變化時(shí)兩端電壓不變
C．溫度升高時(shí)電路中電流變大D．溫度降低時(shí)電路的總功率變大
5．如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到兩電表示數(shù)的U-I圖像。有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）
A．電源電壓為4VB．R1的阻值30Ω
C．滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值20ΩD．電路總功率最大值1.2W
6．標(biāo)有“110V 25W”“110V 40W”、“36V 40W”、“36V 60W”四種規(guī)格的燈泡，若都在正常工作，其中最暗的燈是（ ）
A．“36V 60W”B．“110V 40W”
C．“36V 40W”D．“110V 25W”
7．小明家半年前新裝了一只電能表，現(xiàn)在表盤的示數(shù)如圖，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．該電能表的標(biāo)定電流為20A
B．該電能表應(yīng)接在50Hz的直流電路中使用
C．小明家每消耗1度電，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)3000轉(zhuǎn)
D．小明家半年內(nèi)的用電量是6335kW·h
二、填空題（每空2分，共28分）
8．如圖甲所示電路中，電源電壓恒定不變，小燈泡L標(biāo)有“6V 0.3A”字樣，電流表量程0~0.6A、電壓表量程0~3V。在保障電路安全的前提下，只閉合開關(guān)S、S1，滑片P位于最右端，小燈泡恰好正常發(fā)光，則小燈泡10s內(nèi)消耗的電能為___________J，再移動(dòng)滑片P，電流表示數(shù)與R2關(guān)系如圖乙a所示，當(dāng)斷開S1閉合S、S2、S3時(shí)，電流表示數(shù)與R2的關(guān)系如圖乙b所示，則I1=___________A（忽略小燈泡電阻變化）。
9．傍晚用電高峰時(shí)期，小何觀察到家中一只標(biāo)有“220V 48.4W”的白熾燈比正常時(shí)暗。他發(fā)現(xiàn)燈泡內(nèi)壁發(fā)黑，根據(jù)所學(xué)知識(shí)他知道造成該現(xiàn)象的原因是：燈泡長(zhǎng)時(shí)間使用后，燈絲升華變細(xì)，電阻變______，導(dǎo)致功率變??；另外，用電高峰期家中實(shí)際電壓低于220V，實(shí)際功率低于額定功率。他想知道此時(shí)家中的實(shí)際電壓，于是更換了一只同規(guī)格的新燈泡，關(guān)閉家中其它用電器，讓該燈單獨(dú)工作100s，電能表（如圖）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了4轉(zhuǎn)，則家中實(shí)際電壓為______V。
10．某飲水機(jī)上標(biāo)有“220V制熱550W”的字樣，發(fā)熱部件正常工作時(shí)的功率為________W。飲水機(jī)加熱一段時(shí)間，插座線會(huì)變熱，這是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的________效應(yīng)。
11．某手機(jī)電池容量為4200 mAh，，電池電壓為3.7 V。用一個(gè)標(biāo)有“輸出5 V 4 A”的快速充電器，將手機(jī)電池從零電量充滿。充電效率為84%，需要______min?？斐涑潆娋€比普通手機(jī)充電線要粗一些，這是因?yàn)檎９ぷ鲿r(shí)，通過(guò)快充充電線的______較大。
12．如圖所示，物塊在水平拉力（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運(yùn)動(dòng)，其中。已知物塊在段和段分別以和的速度勻速運(yùn)動(dòng)，且在段、段所受摩擦力分別為和，則該物塊通過(guò)段和段所用的時(shí)間之比為 ___________，拉力在段做功的功率為 ___________。
13．甲燈標(biāo)有“6V 3W”的字樣，乙燈標(biāo)有“6V 6W”的字樣（燈絲電阻不變），若將它們串聯(lián)接入電路中，電源電壓的最大值是 ___________V；若將它們并聯(lián)接入電路中，兩燈中較亮的是 ___________燈。
14．某品牌電熱水杯如圖甲所示，水杯容量為330mL，有高、中、低三個(gè)加熱擋位，乙圖為其工作電路簡(jiǎn)圖，其中U恒為220V，R1＝200Ω，R2＝550Ω，則中溫?fù)豕β蕿開_____W；若該電熱水杯加熱效率為90%，則用高溫?fù)鯇M杯水從20℃加熱到98℃，需要______s。（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）
三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共26分）
15．實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新小組探究電流與電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V，定值電阻R=10Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”。
（1）請(qǐng)根據(jù)電路圖，用筆畫線表示導(dǎo)線，連接圖乙所示的實(shí)物電路，要求滑片向左滑時(shí)，電流表示數(shù)變大；______
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表的示數(shù)約為6V且保持不變，電流表的示數(shù)幾乎為零，則電路的故障可能是______；
A．滑動(dòng)變阻器短路
B．定值電阻斷路
C．定值電阻短路
（3）排除故障后，多次改變定值電阻兩端的電壓（每次正確選擇電壓表的量程），測(cè)出每次對(duì)應(yīng)的電流值，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中，請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電阻一定時(shí)，______；
（4）該小組同學(xué)又找到一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，用它來(lái)替換圖中的定值電阻R，并測(cè)量小燈泡的額定功率，某時(shí)刻電壓表的讀數(shù)為2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)該將滑片向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為______W。
16．探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的影響因素。
（1）兩個(gè)透明容器中密封著質(zhì)量相等的空氣；
（2）圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系，圖乙可探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系；
（3）接好甲電路，閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，與右側(cè)容器相連的U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，______越大，所產(chǎn)生的熱量越多；
（4）乙圖的實(shí)驗(yàn)中，在相同的通電時(shí)間內(nèi)______（左/右）側(cè)U形管中液面上升的高度差大。
17．在“測(cè)量小燈泡的電功率”時(shí)，某同學(xué)選好實(shí)驗(yàn)器材開完成了部分連線，如圖（a）所示電源電壓可調(diào)，小燈泡的額定電壓為4V、阻值約為9Ω，請(qǐng)協(xié)助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)：
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整_____；（要求導(dǎo)線不能交叉、考慮電流表量程的選擇和滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的保護(hù)）
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，眼睛觀察表并記錄小燈泡在多個(gè)工作狀態(tài)下的電壓（U）、電流（I）；
（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，繪出小燈泡的I-U圖像如圖（b）所示，發(fā)現(xiàn)圖線是一條曲線，該同學(xué)由此得出結(jié)論燈絲電阻隨兩端的電壓升高而增大，這是一個(gè)錯(cuò)誤結(jié)論，請(qǐng)你分析結(jié)論錯(cuò)誤的原因：______；
（4）I-U圖像中，Ix為額定電壓下小燈泡的工作電流，電流表的示數(shù)如圖（c）所示，小燈泡的額定功率為______ W；
（5）該同學(xué)了解小燈泡消耗功率的變化特點(diǎn)后，聯(lián)想到已學(xué)知識(shí)通過(guò)定值電阻的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系，于是拆下滑動(dòng)變阻器，選用一個(gè)R0=7.5Ω的定值電阻與小燈泡串聯(lián)，接入電路，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此時(shí)小燈泡和定值電阻功率同為______ W。
四、計(jì)算題（18題8分，19題8分，20題9分，共25分）
18．商業(yè)街移動(dòng)攤位使用可顯示電費(fèi)的新型插座（如圖甲所示）計(jì)費(fèi)，某攤位使用空氣炸鍋（如圖乙所示）烹制食物，如圖丙所示是該空氣炸鍋加熱部分的簡(jiǎn)化電路圖，其額定電壓為220V，定值電阻和為發(fā)熱體，其中。開關(guān)S1、S2、S3的通斷可實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)檔位的調(diào)節(jié)（S1、S2不會(huì)同時(shí)閉合），只閉合S3時(shí)為中溫檔，額定功率為440W。求：
（1）的電阻；
（2）高溫檔正常工作100s，電流通過(guò)產(chǎn)生的電熱；
（3）只有空氣炸鍋單獨(dú)工作，表盤示數(shù)使用前后如圖甲、丁所示，通過(guò)表盤顯示的數(shù)據(jù)估算該空氣炸鍋消耗的電功率（已知商用電費(fèi)單價(jià)為0.75元/kW·h）。
19．如圖所示，電源電壓為18V，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片，當(dāng)滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.36A，電壓表的示數(shù)為3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率為P1；將電壓表改接在R兩端，電路消耗的最小功率為P2。求P1∶P2。
20．如圖所示，電源電壓恒定，R1=30Ω，當(dāng)S閉合，S1斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2A；當(dāng)S、S1都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A。求
（1）電源電壓；
（2）R2的阻值；
（3）S、S1都閉合時(shí)，通電1min電流通過(guò)R2做的功。
第十五章《電能與電功率》單元測(cè)試
試卷滿分：100分 時(shí)間：90分鐘
一、單選題（每小題3分，共21分）
1．小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中，其兩者的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．圖乙中曲線A表示電阻R的I-U關(guān)系圖象
B．當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A
C．當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為1.6W
D．如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，電路消耗的總功率為2W
【答案】D
【解析】A．通過(guò)定值電阻R的電流I與電壓U成正比，故應(yīng)為圖乙中曲線B表示，故A錯(cuò)誤；
B．如圖所示，燈泡與電阻R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，燈泡與電阻R兩端電壓都為4V，由圖乙可知，燈泡電流為0.3A，電阻R電流為0.1A，電流表示數(shù)為
故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)電源電壓為4V時(shí)，燈泡電流為0.3A，小燈泡L的實(shí)際功率為
故C錯(cuò)誤；
D．如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，燈泡與電阻R電流相同，且兩端電壓之和為10V，從圖乙可查得電流為0.2A時(shí)，燈泡兩端電壓為2V，電阻R兩端電壓為8V，電路消耗的總功率為
故D正確。
故選D。
2．圖甲所示的電路中，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)，滑片P移動(dòng)過(guò)程中，電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器阻值變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．電源電壓為5VB．R的最大阻值為20Ω
C．R=10Ω時(shí)，其功率最大D．R=15Ω時(shí)，電路消耗的功率為1.8W
【答案】D
【解析】A．由圖甲可知，滑動(dòng)變阻器R和定值電阻R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓；由圖乙可知，當(dāng)變阻器阻值為5Ω時(shí)，其兩端電壓為3V；當(dāng)變阻器兩端電壓為10Ω時(shí)，其兩端電壓為4V，由串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律和電源電壓不變可得
……①
……②
由①②解得
U=6V，R0=5Ω
故A錯(cuò)誤；
B．由圖乙可知，R的最大阻值應(yīng)大于20Ω，故B錯(cuò)誤；
C．R的功率
由上式可知，當(dāng)
R=R0=5Ω
時(shí)，滑動(dòng)變阻器有最大電功率。故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)R=15Ω時(shí)，電路消耗的功率為
故D正確。
故選D。
3．現(xiàn)有“6V 3W”和“12V 6W”字樣的甲、乙兩只燈泡，不考慮燈絲電阻的變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．通電時(shí)間相同時(shí)，甲燈泡消耗的電能一定比乙燈泡少
B．通電時(shí)間相同時(shí)，電流通過(guò)乙燈泡比甲燈泡做功一定快
C．兩只燈泡串聯(lián)工作時(shí)，甲燈泡產(chǎn)生的熱量一定比乙燈泡少
D．兩只燈泡并聯(lián)工作時(shí)，干路中允許通過(guò)的最大電流為1A
【答案】C
【解析】A．在額定電壓下工作時(shí)，通電時(shí)間相同時(shí)，據(jù)W=Pt知，甲燈泡消耗的電能一定比乙燈泡的少，但不是在額定電壓下工作時(shí)，無(wú)法比較兩燈消耗電能的多少，故A錯(cuò)誤；
B．電功率是指電流做功快慢的物理量，在額定電壓下工作時(shí)，電流通過(guò)甲燈做功一定比乙燈慢，但不是在額定電壓下工作時(shí)，無(wú)法比較電流通過(guò)兩燈做功的快慢，故B錯(cuò)誤；
C．由題意知，兩燈的額定電壓分別為6V和12V，額定功率分別為3W和6W，據(jù) 知，兩燈的電阻
，
即R甲R(shí)2，由可知，乙燈的實(shí)際功率大于甲燈泡的實(shí)際功率，所以乙燈亮。
14．某品牌電熱水杯如圖甲所示，水杯容量為330mL，有高、中、低三個(gè)加熱擋位，乙圖為其工作電路簡(jiǎn)圖，其中U恒為220V，R1＝200Ω，R2＝550Ω，則中溫?fù)豕β蕿開_____W；若該電熱水杯加熱效率為90%，則用高溫?fù)鯇M杯水從20℃加熱到98℃，需要______s。（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃）
【答案】 242 364
【解析】[1]只閉合S1時(shí)，電路中的電阻為R1＝200Ω工作，根據(jù)知，此時(shí)電路消耗的功率
只閉合S2時(shí)，電路中的電阻為R2＝550Ω工作，根據(jù)知，此時(shí)電路消耗的功率
同時(shí)閉合S1和S2時(shí)，R1＝200Ω與R2＝550Ω并聯(lián)，根據(jù)和并聯(lián)電路特點(diǎn)得，此時(shí)電路消耗的功率
綜上分析得
所以，中溫?fù)豕β蕿?42W。
[2]由題意知，滿杯水的質(zhì)量
滿杯水吸收的熱量
高溫?fù)醍a(chǎn)生的熱量
高溫?fù)鯇M杯水從20℃加熱到98℃，需要的時(shí)間
三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共26分）
15．實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新小組探究電流與電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V，定值電阻R=10Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“50Ω 1A”。
（1）請(qǐng)根據(jù)電路圖，用筆畫線表示導(dǎo)線，連接圖乙所示的實(shí)物電路，要求滑片向左滑時(shí)，電流表示數(shù)變大；______
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表的示數(shù)約為6V且保持不變，電流表的示數(shù)幾乎為零，則電路的故障可能是______；
A．滑動(dòng)變阻器短路
B．定值電阻斷路
C．定值電阻短路
（3）排除故障后，多次改變定值電阻兩端的電壓（每次正確選擇電壓表的量程），測(cè)出每次對(duì)應(yīng)的電流值，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中，請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電阻一定時(shí)，______；
（4）該小組同學(xué)又找到一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，用它來(lái)替換圖中的定值電阻R，并測(cè)量小燈泡的額定功率，某時(shí)刻電壓表的讀數(shù)為2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)該將滑片向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為______W。
【答案】 B 通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比 左 0.75
【解析】（1）[1]根據(jù)題意可知，定值電阻R、滑動(dòng)變阻器在電路中串聯(lián)，電流表在干路上，測(cè)量電路中電流，由公式可知，當(dāng)電路中電壓一定時(shí)，電阻減小，電路中電流增大，即電流表示數(shù)變大。題中要求滑片向左滑時(shí)，電流表示數(shù)變大，因此需要滑片向左滑時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，滑動(dòng)變阻器連接需要按照一上一下的方式連接，且滑片靠近下端連接導(dǎo)線的接線柱時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小，故應(yīng)將電阻與滑動(dòng)變阻器左端下接線柱相連，如下圖所示：
（2）[2]根據(jù)題中電路圖可知，電壓表測(cè)量定值電阻R兩端電壓，電流表測(cè)量電路中電流，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片，電壓表的示數(shù)約為6V且保持不變，接近電源電壓，說(shuō)明定值電阻以外的電路處于通路狀態(tài)，故障存在于定值電阻部分，同時(shí)電流表的示數(shù)幾乎為零，說(shuō)明電路可能斷路，綜上可以判斷電路故障為定值電阻斷路。
故選B。
（3）[3]由表格數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)定值電阻的電流也增大，且每組實(shí)驗(yàn)定值電阻兩端的電壓與通過(guò)定值電阻的電流的比值都為10不變，由此可得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
（4）[4]由題可知，電壓表測(cè)量“2.5V”字樣的小燈泡兩端的電壓，某時(shí)刻電壓表的讀數(shù)為2V，所以若要測(cè)量小燈泡的額定功率，需使小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓2.5V，所以此時(shí)應(yīng)增加小燈泡兩端的電壓，減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，電阻越小分壓越小，此時(shí)應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以應(yīng)將滑片P向左端移到合適位置，使電壓表示數(shù)為2.5V。
[5]由圖丙知，電流表選用0~0.6A量程，在0~0.2A間有10個(gè)小格，故分度值為0.02A，圖丙中指針指在0.2A右側(cè)的第5個(gè)小格，因此電流表示數(shù)為0.3A，即燈泡正常發(fā)光的電流為I=0.3A，則小燈泡的額定功率為
16．探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的影響因素。
（1）兩個(gè)透明容器中密封著質(zhì)量相等的空氣；
（2）圖甲可探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系，圖乙可探究電流產(chǎn)生的熱量與______的關(guān)系；
（3）接好甲電路，閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，與右側(cè)容器相連的U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時(shí)間相同的情況下，______越大，所產(chǎn)生的熱量越多；
（4）乙圖的實(shí)驗(yàn)中，在相同的通電時(shí)間內(nèi)______（左/右）側(cè)U形管中液面上升的高度差大。
【答案】 電阻 電流 電阻 左
【解析】（2）[1]由圖甲可知，兩個(gè)容器內(nèi)的電阻絲串聯(lián)，通過(guò)兩電阻絲的電流和通電時(shí)間相同，電阻大小不同，研究的是當(dāng)通過(guò)的電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系。
[2]圖乙右側(cè)兩個(gè)相同的電阻并聯(lián)，兩個(gè)容器內(nèi)電阻的阻值相同，由串并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過(guò)兩個(gè)容器內(nèi)電阻的電流大小不同，探究電流產(chǎn)生熱量跟電流大小關(guān)系。
（3）[3]圖甲中，兩個(gè)電阻串聯(lián)，串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時(shí)通過(guò)它們的電流相等；閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，與右側(cè)容器相連的U形管中液面高度變化大，說(shuō)明右側(cè)容器內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量較多，右側(cè)容器內(nèi)電阻的阻值較大，可以得到在電流和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，所產(chǎn)生的熱量越多。
（4）[4]乙裝置中R1和R2大小相同，由串并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過(guò)R1電流較大，根據(jù)Q=I2Rt可知，相同時(shí)間內(nèi)，電阻絲R1產(chǎn)生熱量多，左側(cè)U形管中液面上升的高度差大。
17．在“測(cè)量小燈泡的電功率”時(shí)，某同學(xué)選好實(shí)驗(yàn)器材開完成了部分連線，如圖（a）所示電源電壓可調(diào)，小燈泡的額定電壓為4V、阻值約為9Ω，請(qǐng)協(xié)助該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)：
（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整_____；（要求導(dǎo)線不能交叉、考慮電流表量程的選擇和滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的保護(hù)）
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，眼睛觀察表并記錄小燈泡在多個(gè)工作狀態(tài)下的電壓（U）、電流（I）；
（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，繪出小燈泡的I-U圖像如圖（b）所示，發(fā)現(xiàn)圖線是一條曲線，該同學(xué)由此得出結(jié)論燈絲電阻隨兩端的電壓升高而增大，這是一個(gè)錯(cuò)誤結(jié)論，請(qǐng)你分析結(jié)論錯(cuò)誤的原因：______；
（4）I-U圖像中，Ix為額定電壓下小燈泡的工作電流，電流表的示數(shù)如圖（c）所示，小燈泡的額定功率為______ W；
（5）該同學(xué)了解小燈泡消耗功率的變化特點(diǎn)后，聯(lián)想到已學(xué)知識(shí)通過(guò)定值電阻的電流隨兩端電壓變化的關(guān)系，于是拆下滑動(dòng)變阻器，選用一個(gè)R0=7.5Ω的定值電阻與小燈泡串聯(lián)，接入電路，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此時(shí)小燈泡和定值電阻功率同為______ W。
【答案】 見解析 1.44 0.768
【解析】（1）[1]測(cè)量小燈泡電功率時(shí)，應(yīng)將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，閉合開關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的最大值接入電路中，小燈泡的額定電壓為4V、阻值約為9Ω，小燈泡的電流
所以電流表的量程選擇0~0.6A，電路連接如圖所示：
（3）[2]該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)具有偶然性，不能得出普遍規(guī)律，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論是錯(cuò)誤的，應(yīng)該換不同規(guī)格的燈泡，多次實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。
（4）[3]由圖（c）可知，電流表的示數(shù)為0.36A，則小燈泡的額定功率
P=UI=4V×0.36A=1.44W
（5）[4]由圖（b）可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.4V時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流為0.32A，此時(shí)小燈泡的電功率
P'=U'I'=2.4V×0.32A=0.768W
此時(shí)小燈泡的電阻
所以定值電阻的電功率為0.768W。
四、計(jì)算題（18題8分，19題8分，20題9分，共25分）
18．商業(yè)街移動(dòng)攤位使用可顯示電費(fèi)的新型插座（如圖甲所示）計(jì)費(fèi)，某攤位使用空氣炸鍋（如圖乙所示）烹制食物，如圖丙所示是該空氣炸鍋加熱部分的簡(jiǎn)化電路圖，其額定電壓為220V，定值電阻和為發(fā)熱體，其中。開關(guān)S1、S2、S3的通斷可實(shí)現(xiàn)高、中、低三個(gè)檔位的調(diào)節(jié)（S1、S2不會(huì)同時(shí)閉合），只閉合S3時(shí)為中溫檔，額定功率為440W。求：
（1）的電阻；
（2）高溫檔正常工作100s，電流通過(guò)產(chǎn)生的電熱；
（3）只有空氣炸鍋單獨(dú)工作，表盤示數(shù)使用前后如圖甲、丁所示，通過(guò)表盤顯示的數(shù)據(jù)估算該空氣炸鍋消耗的電功率（已知商用電費(fèi)單價(jià)為0.75元/kW·h）。
【答案】（1）110Ω；（2）1.21×105J；（3）320W
【解析】解：（1）當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合、S2斷開時(shí)，兩電阻并聯(lián)，總電阻最小，根據(jù)可知，此時(shí)總功率最大，為高溫?fù)?；只閉合S3時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，總電阻較小，根據(jù)可知，此時(shí)總功率較大，為中溫檔；當(dāng)開關(guān)S1、S3斷開、S2閉合時(shí)，兩電阻串聯(lián)，總電阻最大，根據(jù)可知此時(shí)總功率最小，為低溫?fù)?。則R2的電阻
（2）高溫?fù)鯐r(shí)R1功率為
電流通過(guò)R1產(chǎn)生的電熱
Q1=W1=P1t1=1210W×100s=1.21×105J
（3）空氣炸鍋消耗的電能
空氣炸鍋工作的時(shí)間
t=9∶25-9∶10=15min=0.25h
空氣炸鍋的電功率
答：（1） R2 的電阻為110Ω；
（2）高溫檔正常工作100s，電流通過(guò) R1 產(chǎn)生的電熱為1.21×105J；
（3）空氣炸鍋消耗的電功率為320W。
19．如圖所示，電源電壓為18V，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片，當(dāng)滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.36A，電壓表的示數(shù)為3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率為P1；將電壓表改接在R兩端，電路消耗的最小功率為P2。求P1∶P2。
【答案】（1）10Ω；（2）80Ω；（3）2∶1
【解析】解：由電路圖可知，R0與R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。
（1）閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片至中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.36A，電壓表的示數(shù)為3.6V，所以R0的阻值為
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為3.6V時(shí)，滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓為
UR=U-U0=18V-3.6V=14.4V
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
由于電壓表示數(shù)為3.6V時(shí)，滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)，接入電阻為總電阻的一半，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為
R總=2R=2×40Ω=80Ω
（3）由于電流表量程為“0~0.6A”，所以電路中的最大電流為0.6A，此時(shí)R0兩端的電壓
U0大=I大R0=0.6A×10Ω=6V