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第15章《电功和电热》单元测试卷（基础卷）（原卷版+解析版）
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第十五章《电功和电热》单元测试卷（基础卷）（解析版）训练范围：苏教版九年级下册第15章第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．（2022秋•鄂伦春自治旗期末）将标有“12V，3W”的甲灯和“6V，3W”的乙灯，串联接在15V的电源上，那么能正常发光的是（ ）A．甲灯 B．乙灯 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不正常发光【答案】A【分析】由灯泡铭牌可以知道两个灯泡的额定电压和额定功率，由电功率的变形公式可以求出两个灯泡的额定电流；两个灯泡串联在电路中，额定电流小的灯可以正常发光。【解答】解：∵P＝UI，∴灯泡额定电流：I甲＝＝＝0.25A，I乙＝＝＝0.5A，串联电路电流处处相等，两灯泡串联时，为保护电路，电路电流不超过I甲＝0.25A，因为P＝，所以两只灯泡的电阻分别为R甲＝＝＝48Ω，R乙＝＝＝12Ω；当电源电压为U＝15V时，电路电流为I＝＝＝0.25A，因为I＝I甲，所以甲灯泡正常发光。故选A。故选：A。2．（2023•秀英区校级二模）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法中正确的是（ ）A．甲电阻的阻值是10Ω B．电阻甲和乙都是定值电阻 C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.1A，电源电压为3V D．甲、乙并联在电路中，当用一节干电池做电源时，电路总功率为0.6W【答案】D【分析】（1）由图象读出甲两端电压为2.5V时通过的电流，根据欧姆定律求出甲电阻的阻值；（2）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图象甲乙电阻的变化；（3）甲、乙串联在电路中，根据串联电路的电压特点读出当电路电流为0.1A时两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电路的总电压；（4）甲、乙并联在电路中，根据并联电路的电压特点读出当电源电压为1.5V时通过两电阻的电流，利用并联电路的电流特点得出电路中的总电流，利用P＝UI求出电路的总功率。【解答】解：A、由图象可知，当甲两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由I＝可得，R甲＝＝＝5Ω，故A错误；B、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知，甲是定值电阻，乙不是定值电阻，故B错误；C、甲、乙串联在电路中时，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.1A时，由图象可知，U甲＝0.5V，U乙＝1.5V，因串联电路的总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝U甲+U乙＝0.5V+1.5V＝2V，故C错误；D、甲、乙并联在电路中时，两电阻两端的电压相等，当用一节干电池做电源时，电源电压为1.5V时，由图象可知，I甲＝0.1A，I乙＝0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I′＝I甲+I乙＝0.1A+0.3A＝0.4A，电路总功率：P′＝U′I′＝1.5V×0.4A＝0.6W，故D正确。故选：D。3．（2022秋•邵东市校级期末）阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电阻丝串联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是（ ）A．12min B．4min C．8min D．6min【答案】A【分析】两次烧水时所用的总电能相同，由串联后总电阻的变化可求出烧开水所用的时间。【解答】解：用一个电阻烧水时消耗的总电能为：W＝，当电阻串联起来后，总电阻R1＝2R，要使烧开同一壶水，则做功一样，即，则：＝＝2×6min＝12min。故选：A。4．（2023•雁塔区校级模拟）如图为家用除螨仪，其内置强力拍打器，用每分钟几千次的频率模拟人工拍打被褥的动作，将被褥里的脏物拍打出来，被高速的旋转刷头刷入，通过强大吸力吸入到积尘盒中，再通过紫外线模拟太阳光线，照射破坏微生物机体细胞，使螨虫、细菌等丧失生存及繁殖能力。下列说法正确的是（ ）A．除螨仪将被褥里的脏物拍打出来是利用被褥的惯性 B．拍打器工作时将电能转化为机械能 C．将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强大 D．紫外线不仅能够杀菌，还具有热效应【答案】B【分析】（1）物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质是惯性；（2）电动机工作时将电能转化为机械能；（3）在流体中，流动速度越大的地方，压强越小；（4）紫外线可以杀死微生物，也可以使荧光物质发光。【解答】解：A、除螨仪将被褥里的脏物拍打出来，脏物由于惯性保持原来的状态，离开了被褥，故A错误；B、拍打器与电动机的工作原理相同，拍打器工作时将电能转化为机械能，故B正确；C、将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强小，故C错误；D、具有热效应的是红外线，故D错误。故选：B。5．（2022秋•韩城市校级期末）如图，小明探究电流通过导体产生热量的影响因素，初始U形管中各液面高度相平，容器中有等量空气且密闭良好，R1＝R2＝R3，A、B接入电路中，下列说法错误的是（ ）A．通过R1的电流大于通过R2的电流 B．该装置利用了气体热胀冷缩的性质 C．一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大 D．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系【答案】D【分析】（1）探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变；探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变；根据串并联电路电流规律可知通过电阻R1和R2的电流关系；（2）根据Q＝I2Rt可知电流产生热量的多少，即可判断哪侧容器内U形管中液面高度差大。【解答】解：AD、由图甲可知，电阻R2、R3并联后与电阻R1串联，根据串并联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I1＝I2+I3，已知R1＝R2＝R3，且并联电路中各支路两端电压相等，所以通过支路R2、R3的电流相等，即I2＝I3，所以通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的一半，即I1＝2I2，所以该实验是研究电流产生的热量与电流的关系，故A正确、D错误；BC、容器内的电阻大小相同，通过左侧电阻的电流大，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，左侧电阻产生的热量多，气体吸收的热量多，气体由于具有热胀冷缩的性质，使得左侧U形管中液面高度差大，故BC正确。故选：D。6．（2023•天心区校级模拟）小妍放学回到家中，闭合开关后灯泡不亮，于是她用试电笔检测插座的两孔（如图所示），发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是（ ）A．灯丝断了 B．入户零线断路 C．火线断路 D．插座断路【答案】A【分析】试电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光。【解答】解：用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔连接的是火线，插座连接正常。用试电笔检测A点氖管发光，说明A点可以与火线连接，检测B点氖管不发光，说明电流无法到达B点，故可能灯丝断了。故选：A。7．（2023•武侯区模拟）“安全用电，珍爱生命”是每个人应有的意识与责任。下列做法符合安全用电规则的是（ ）A．打扫清洁时，可用湿毛巾擦拭家用电器 B．同一插线板可同时使用多个大功率用电器 C．电器起火时，应先用水扑灭再断开电路 D．发现有人触电时，应先断开电源再救人【答案】D【分析】（1）生活用水是导体；（2）电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；（3）发现用电器着火了，要立即断开电源再想法灭火；（4）发生触电事故、发生火灾要先切断电源，实际上切断火线，防止再次发生危害。【解答】解：A、生活用水是导体，用湿毛巾擦拭家用电器，容易发生触电事故，故A不符合安全用电规则；B、同一插线板可同时使用多个大功率用电器，会引起电路中电流过大，空气开关就会出现“跳闸”现象；故B不符合安全用电规则；C、生活用水是导体，发生电火灾时如果直接用水去灭火，会发生触电事故，故C不符合安全用电规则；D、人体是导体，发现有人触电，若立即用手去拉，会造成施救者也触电，正确的做法是应先切断电源或用绝缘棒将电线挑开，故D符合安全用电规则。故选：D。8．（2023•泗洪县校级模拟）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以下结论，你认为错误的是（ ）A．电能表的基本电流是10A B．电能表工作时的允许最大电流是20A C．电能表的转盘转过3000转，表明这个电能表消耗了1kW•h的电能 D．拍照片时，家中用电器已消耗的电能为2818.5kW•h【答案】C【分析】（1）（2）10A（20）表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A；（3）3000r/kW•h：接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转3000转；（4）电能表的示数以kW•h为单位，示数的最后一位是小数位。【解答】解：AB、10A（20）表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A，故A、B正确；C、3000r/kW•h：接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转3000转，故C错误；D、拍照片时，家中用电器已消耗的电能为2818.5kW•h，故D正确。故选：C。9．（2023•石家庄三模）遇到下列突发事件，采取措施正确的是（ ）A．将用电器插入插座时，家庭电路跳闸（即总开关断开），只需再次合上开关即可 B．实验室中酒精着火，立刻用湿抹布盖灭 C．发现家中燃气泄漏，立即打开抽油烟机 D．浓硫酸不慎滴在手上，立即用氢氧化钠溶液冲洗【答案】B【分析】（1）根据用电安全来分析；（2）根据酒精失火的处理方法来分析；（3）根据燃气泄漏的处理方法来分析；（4）根据实验安全事故的处理方法来分析。【解答】解：A、将用电器插入插座时，家庭电路跳闸（即总开关断开），表明电路中电路过大，可能出现短路或用电器的总功率过大（过载），就要检查电器线路，维修后再使用，否则有发生火灾的危险，故A错误；B、实验室中酒精着火，立刻用湿抹布盖灭，通过隔绝氧气的原理来灭火，故B正确；C、发现家中燃气泄漏，不能立即打开抽油烟机，防止发生爆炸，故C错误；D、浓硫酸不慎滴在手上，立即用大量清水冲洗，再涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液，故D错误；故选：B。10．（2023•青岛）有一块手机用的电池，上面标明电压为3.7V，容量为4000mA•h，它充满电后大约储存的电能为（ ）A．5.3×104J B．5.3×107J C．14.8J D．14.8kW•h【答案】A【分析】知道电池的容量Q，根据Q＝It求出电池储存的电荷量，根据W＝UIt＝UQ求出电流做的功即为储存的电能。【解答】解：手机用的电池充满电后，储存的电荷量：Q＝It＝4000×10﹣3A×3600s＝14400C，充满电后储存的电能：W＝UIt＝UQ＝3.7V×14400C＝53280J＝1.48×10﹣2kW•h，故A正确，BCD错误。故选：A。11．（2023•清江浦区一模）兴趣小组设计的电子身高测量仪如图所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。当测量小明身高时，滑动变阻器的滑片恰好处于最上端，电压表和电流表示数分别为3V和0.15A，当测量小华身高时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.3A，下列说法正确的是（ ）A．R1的阻值是20Ω B．R2最大阻值是30Ω C．测量小明身高时，R1的电功率是0.25W D．当滑动变阻器的滑片处于最下端时，电流表示数为0.45A【答案】D【分析】AB、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当测量小明身高时，滑动变阻器的滑片恰好处于最上端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表和电流表示数分别为3V和0.15A。根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式；当测量小华身高时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.3A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式，联立两式可得电源电压和R1的阻值；C、测量小明身高时，根据P＝UI得出R1的电功率；D、当滑动变阻器的滑片处于最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，根据欧姆定律得出电流表示数。【解答】解：AB、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当测量小明身高时，滑动变阻器的滑片恰好处于最上端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表和电流表示数分别为3V和0.15A。根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R2＝＝＝20Ω，故B错误；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝U1+U2＝0.15A×R1+3V.....①；当测量小华身高时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.3A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝U1′+U2′＝0.3A×R1+1.5V.....②；联立①②得：U＝4.5V，R1＝10Ω；故A错误；C、测量小明身高时，R1的电功率P1＝U1I＝3V×0.15A＝0.45W，故C错误；D、当滑动变阻器的滑片处于最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，电流表示数IA＝＝＝0.45A，故D正确。故选：D。12．（2023•渭南二模）如图甲所示是充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻（阻值不变），该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，只闭合S2时，该挡对应功率为22W；只闭合S1时，该挡对应功率为44W。则下列说法正确的是（ ）A．用暖宝宝暖手是通过做功的方式增加手的内能 B．R2的阻值为2200Ω C．低温挡和高温挡的功率之比为1：4 D．中温挡发热100s产生的热量为2200J【答案】C【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；（2）只闭合S1时，电路为R1的简单电路，根据题意得出该挡对应的功率，根据P＝求出R1的阻值；只闭合S2时，R1与R2串联，根据题意得出该挡对应的功率，根据串联电路特点P＝求出R2的阻值；（3）当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，此时为高温挡，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P＝求出高温挡的功率，然后求出低温挡和高温挡的功率之比；（4）根据Q＝W＝Pt求出以中温挡发热100s产生的热量。【解答】解：A、用暖宝宝暖手是通过热传递的方式增加手的内能，故A错误；B、由电路图知，只闭合开关S2时，R1与R2串联，只闭合S1时电路为R1的简单电路，当同时闭合S1、S3时R1与R2并联，因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻、串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，电源电压一定，由P＝可知，同时闭合S1、S3时，电路的总电阻最小，总功率最大，为高温挡，只闭合开关S2时，电路的总电阻最大，总功率最小为低温挡，即P低温＝22W，只闭合S1时为中温挡，即P中温＝44W。由P＝可得：R1＝＝＝1100Ω低温挡时，R1与R2串联，P低温＝，即22W＝，解得：R2＝1100Ω，故B错误；C．当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，此时为高温挡，P高温＝+＝+＝88W，低温挡和高温挡的功率之比：P低：P高＝22W：88W＝1：4，故C正确；D．中温挡发热100s产生的热量：Q＝W＝P中温t＝44W×100s＝4400J，故D错误。故选：C。二、填空题（本题共10小题，每空1分，共22分）13．（2023•殷都区一模）家用饮水机是一种双温电热器，其工作原理可简化为如图所示的电路，R2为电热板，a、b是温控开关S的两个触点，调节S可使饮水机处于加热或保温状态。当水被加热到预定温度，开关S自动切换到另一挡，处于保温状态，此时S与 a 点接触。若R1＝3R2，则饮水机在加热与保温时消耗的总功率之比是 4：1 。【答案】见试题解答内容【分析】由电功率的公式P＝UI＝知，当电阻较大时，电功率较小；分别计算两种情况下的电功率的表达式进行比较。【解答】解：∵P＝UI＝∴当电阻较大时，电功率较小，即开关接a时，是保温状态；加热时的总功率P总＝，保温时的功率P保＝＝；∴P总：P保＝：＝4：1。故本题答案为：a；4：1。14．（2023•汶上县一模）“美的”牌电热水壶，其铭牌上标有“220V 1500W”。在标准大气压下，将1.5L温度为40℃的水烧开，水需要吸收的热量是 3.78×105 J．若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水的时间是 252 s．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据水的体积求得水的质量，标准大气压下，水的沸点是100℃（末温），知道水的质量、水的初温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）知道电热水壶的额定功率，知道若不计热损失，利用P＝求电热水壶正常工作时烧开这壶水用的时间。【解答】解：（1）由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，由题知，水的末温为100℃，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣40℃）＝3.78×105J；（2）电热水壶正常工作时，P＝1500W，由题知：Q吸＝W＝Pt，电热水壶正常工作时烧开这壶水用的时间：t＝＝＝252s。故答案为：3.78×105；252。15．（2023•茂南区校级四模）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。我国家庭电路的电压是 220 V，在家庭电路中，必须把控制灯泡的开关安装在 火 （选填“火”或“零”）线上，用试电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 左图 。【答案】220；火；左图。【分析】（1）控制用电器的开关应安装在火线与用电器之间；（2）使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明笔尖接触的是火线。【解答】解：我国家庭电路的电压是220V。为了安全，家庭电路中，用电器的开关应该接在用电器与火线之间。用试电笔辨别火线、零线时，手接触笔尾金属体，故左图正确。故答案为：220；火；左图。16．（2023春•永定区校级期中）如图所示的电能表的读数是 201.8 kW•h；若该电能表的表盘转了480转，则此时的用电器消耗了 0.8 kW•h的电能。【答案】201.8；0.8。【分析】（1）电能表读数时，注意最后一位是小数，单位kW•h。（2）600r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600r，据此求出表盘转480转消耗的电能。【解答】解：电能表的示数：201.8kW•h；用电器消耗的电能：W＝kW•h＝0.8kW•h。故答案为：201.8；0.8。17．（2023•天津一模）一个“220V 1000W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻为 48.4 Ω；一度电可以使该电炉正常工作 1 h。【答案】48.4；1【分析】知道电炉的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出电阻丝的电阻；由公式P＝变形可求得一度电可以使该电炉正常工作的时间。【解答】解：由P＝UI＝可得，电阻丝的电阻：R＝＝＝48.4Ω；该电炉的额定功率P＝1000W＝1kW，由P＝可得一度电可以使该电炉正常工作的时间：t＝＝＝1h。故答案为：48.4；1。18．（2023•威海）家庭电路中空气开关跳闸的原因可能是 短路 （写出一条即可）；电冰箱使用三线插头，可以让金属外壳与插座中的 地 线相连，以防漏电时对人体造成伤害。【答案】短路；地。【分析】空气开关跳闸，说明电路中电流过大，家庭电路中电流过大的原因可能是电路发生短路，或者接入电路中的用电器总功率过大；三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连。【解答】解：空气开关跳闸，说明电路中电流过大，家庭电路中电流过大的原因可能是电路发生短路，或者接入电路中的用电器总功率过大；电冰箱属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。故答案为：短路；地。19．（2023•东莞市校级二模）某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为 6 Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为 0.5 A，此时小灯泡的电功率为 1 W。【答案】6；0.5；1。【分析】（1）根据P＝的变形公式可求出灯泡正常工作时的电阻；（2）由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时通过的电流，根据P＝UI可得小灯泡的电功率。【解答】解：（1）由P＝可得，灯泡正常发光的电阻：RL＝＝＝6Ω；（2）由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过的电流I＝0.5A；小灯泡的电功率P＝UI＝2V×0.5A＝1W。故答案为：6；0.5；1。20．（2023春•古田县期中）一台标有“5V 0.5A”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1Ω，正常工作1min，产生的热量是 15 J。工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘，这属于 静电 现象。【答案】15；静电【分析】（1）根据Q＝I2Rt求出正常工作1min线圈产生的热量；（2）通过摩擦可以使物体带电，带电的物体能够吸引轻小物体。【解答】解：由题意及焦耳定律可得，正常工作1min，线圈产生的热量为：Q＝I2Rt＝（0.5A）2×1Ω×60s＝15J；风扇叶片转动的时候，风扇叶片会与空气摩擦产生静电，风扇叶片会带电，根据带电物体会吸引轻小物体，所以会吸引空气中的灰尘。故答案为：15；静电。21．（2023春•郓城县期中）为了防止触电事故发生，应该把用电器的开关安装在 火线 （选填“火线”或“零线”）上。三脚插头插入三孔插座，通过电源线将电热水壶跟电源连接的同时，能确保 外壳 接地线。【答案】火线；外壳。【分析】（1）把用电器的开关安装在火线上时，当开关断开时，用电器就与火线断开了；（2）三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连。【解答】解：（1）把用电器的开关安装在火线上，这样，当开关断开时，用电器就与火线断开了，可以防止触电事故的发生，确保安全；（2）电热水壶属于金属外壳用电器，因此与电热水壶外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。故答案为：火线；外壳。22．（2023•阜新模拟）如图所示为小福家中电能表上显示的数字，此电能表的示数是 4236.5 kW•h。若他关闭家中的其它用电器，只让电饭锅工作36min，观察到家中标有参数为600r/kW•h的电能表转盘转了360转，则这段时间电饭锅消耗的电能是 2.16×106 J，电饭锅的功率为 1000 W。【答案】4236.5；2.16×106；1000。【分析】由表中数据可知此表示数；600r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转600r，据此可求转盘转360r消耗的电能，利用P＝求电饭锅的电功率。【解答】解：此电能表示数为4236.5kW•h；“600r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转600r，则转盘转360r消耗的电能：W＝kW•h＝×3.6×106J＝2.16×106J，电饭锅的电功率：P＝＝＝1000W，故答案为：4236.5；2.16×106；1000。三．解答题（本题共8小题，共42分）23．（2023•海城市校级三模）如图是已经正确连接的部分家庭电路，其中安装有各自独立工作的灯泡和插座，开关只控制灯泡。用笔画线代替导线将电路剩余的部分补全。【答案】【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。【解答】解：（1）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，由图可知，中间的线为地线，最下面的线为零线。（2）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全，如下图所示：24．（2023•聊城）如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时，插孔提供工作电压；开关断开时，插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式，并将其正确接入家庭电路中。【答案】。【分析】照明电路的开关必须接在火线上；插座的接法是左零右火。【解答】解：照明电路的开关必须接在火线上；插座的接法是左零右火；开关与插座串联。。25．（2023•海珠区开学）L1、L2规格均为“220V 110W”。把两灯分别接在家庭电路中，如图所示的甲、乙。（1） 甲和乙 电路的连接符合安全用电原则（选填“甲”“乙”“甲和乙”）。（2）开关S闭合后，两个电路中均只有L1、L2单独正常工作。①甲的电能表转盘转过1圈时，L1消耗的电能为 3000 J。②观察两电能表的转盘，可观察到 A 。A.甲的转盘转得较快B.乙的转盘转得较快C.两表的转盘转速相同③若两灯工作的时间相同，L1消耗电能为W1，L2消耗电能为W2。则：W1 ＝ W2（选填“＜”“＞”“＝”），判断的依据是： 灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同 。【答案】（1）甲和乙；（2）①3000；②A；③＝；灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同。【分析】（1）在家庭电路中，电能表要接在空气开关的前面；开关要接在火线和用电器之间，据此分析判断；（2）①甲电能表标有“1200r/kW•h”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200圈；据此求转盘转1圈消耗的电能；②两灯的规格相同，都正常工作，实际功率等于额定功率，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小关系，结合电能表参数“1200r/kW•h”、“600r/kW•h”，确定哪个转得更快；③灯泡正常发光，实际功率都等于额定电功率，利用W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小关系。【解答】解：（1）在家庭电路中，电能表要接在空气开关的前面；开关要接在火线和用电器之间，所以甲和乙的连接都正确；（2）①“1200r/kW•h”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200圈，则转盘转1圈消耗的电能W＝kW•h＝×3.6×106J＝3000J；②两灯都正常工作，实际功率等于额定功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同，甲电能表标有参数“1200r/kW•h”、乙标有“600r/kW•h”，所以甲电能表转盘转得更快，故选A；③灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同，即W1＝W2。故答案为：（1）甲和乙；（2）①3000；②A；③＝；灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同。26．（2023•商河县校级开学）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V。（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不交叉）；（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 太小 （选填“太小”或“太大”）；（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.75 W。（4）将如表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其 实际功率 （选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是 灯泡电阻随温度变化而变化 。【答案】（1）见上图；（2）太小；（3）0.75；见上表；（4）实际功率；（5）灯泡电阻随温度变化而变化【分析】（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡应串联在电路中，电压表与小灯泡并联；（2）为使灯泡电压降低到2.5V，根据串联电路具有分压作用分析此时变阻器分担的电压过小的原因即可；（3）根据电流表小量程读数，由P＝UI求灯的额定功率；（4）根据表中数据分析灯泡的亮暗与实际功率的关系；（5）灯泡电阻受温度影响，灯泡电阻随灯泡电压变化而变化。【解答】解：（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡应串联在电路中，电压表与小灯泡并联，如图所示：；（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，即此时变阻器分担的电压过小；根据串联电路具有分压作用可知：滑动变阻器最大电阻值太小；（3）由图乙，电流表选用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.30A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W；；（4）根据表格中的数据和P＝UI可知，灯泡两端的电压和电流都增大时，实际功率也会增大，灯泡变亮；所以小灯泡的亮度是由实际功率确定的；（5）因为灯泡电阻随温度的变化而变化，所以灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比。故答案为：（1）见上图；（2）太小；（3）0.75；见上表；（4）实际功率；（5）灯泡电阻随温度变化而变化。27．（2023•九台区模拟）实验小组用蓄电池、滑动变阻器、电流表、开关、导线。还有完全相同的甲、乙两烧瓶，其中分别装有电阻R甲、R乙和相同的温度计，连接了如图所示的电路，进行实验探究。（1）该装置利用了电流的 热 效应，兰兰利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的阻值 相同 ，实验中保持液体质量相同。闭合开关，通电一段时间后，兰兰发现甲瓶中温度计示数升高5℃，乙瓶中温度计示数升高10℃，则 乙 瓶中液体的比热容较小。（2）丽丽利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，她设计电路时应使R甲、R乙阻值 不同 ；除控制电流大小和通电时间相同外，还应控制液体的种类和 质量 相同。【答案】（1）热；相同；乙；（2）不同；质量。【分析】（1）该装置利用了电流的热效应；根据焦耳定律可知电流通过电阻丝产生的热量相等，需将电阻丝串联在电路中，可以确保通过的电流相等、通电时间相同，还必须要求阻值相同；根据Q吸＝cmΔt进行分析，即质量相同的不同物质吸收相同的热量，温度变化越小，比热容越大；（2）电流产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，根据其确定应控制的变量；实验中通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，根据影响温度变化的因素来判断控制的变量。【解答】解：（1）该装置利用了电流的热效应；由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量相等，还必须要求阻值相同；由Q吸＝cmΔt可知，甲乙的质量和吸收热量相同，甲温度升高较小，比热容较大，乙的比热容小；（2）探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关，应使电阻的大小不同，电流和通电时间相同；通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，所以还要控制液体的种类和质量相同。故答案为：（1）热；相同；乙；（2）不同；质量。28．（2023•沙坪坝区校级二模）如图所示，电源电压为6V保持不变，R1的阻值为40Ω，闭合开关后，电压表的示数为2V。求：（1）R2的阻值；（2）通电5min整个电路消耗的电能。【答案】（1）R2的阻值为80Ω；（2）通电5min整个电路消耗的电能为90J。【分析】由图知两电阻串联，电压表测量R1两端的电压．（1）根据欧姆定律算出电路中的电流，由串联电路电压的规律算出R2两端的电压，由欧姆定律I＝算出R2的阻值；（2）根据W＝UIt算出通电5min整个电路消耗的电能．【解答】解：（1）由图知两电阻串联，电压表测量R1两端的电压，根据欧姆定律知，电路中的电流为：I＝＝＝0.05A，根据串联电路电压的规律知，R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，由欧姆定律I＝得，R2的阻值为：R2＝＝＝80Ω；（2）通电5min整个电路消耗的电能为：W＝UIt＝6V×0.05A×5×60s＝90J．答：（1）R2的阻值为80Ω；（2）通电5min整个电路消耗的电能为90J。29．（2023•高新区校级模拟）如图所示，电源电压是5V且保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，小灯泡的L铭牌为“3V，1.5W”（灯丝电阻不变），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝20Ω。求：（1）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为多少？（2）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？【答案】（1）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为0.75A；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω～9Ω。【分析】（1）只断开S3，其他开关都闭合，定值电阻R2和滑动变阻器R1并联，电流表测量干路电流，当R1的滑片位于中点，连入电路的电阻为R1′＝R1＝×20Ω＝10Ω，根据欧姆定律分别求出各支路上的电流，然后求出干路电流，即为电流表示数；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据P＝UI算出灯的额定电流；根据串联电路中各处的电流相等且为小电流判断出电路的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据R′＝算出此时电路中的总电阻；根据欧姆定律算出小灯泡正常发光的电阻，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和算出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数U1大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路中总电压等于各分电压之和，算出灯泡两端的电压，由图象可知通过灯泡的电流，由欧姆定律算出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进而判断出滑动变阻器允许的取值范围。【解答】解：（1）只断开S3，其他开关都闭合，定值电阻R2和滑动变阻器R1并联，电流表测量干路电流，当R1的滑片位于中点，连入电路的电阻为R1′＝R1＝×20Ω＝10Ω，则：通过R1的电流为：I1＝＝＝0.5A，通过R2的电流为：I2＝＝＝0.25A，则此时电路的总电流，即电流表示数为：I＝I1+I2＝0.5A+0.25A＝0.75A；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据P＝UI得，灯泡正常发光时的电流为I额＝＝＝0.5A，电流表的量程为0～3A，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最大电流等于灯泡正常发光时的电流，即I大＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律可得此时电路中的总电阻：R′＝＝＝10Ω，小灯泡正常发光的电阻为：RL＝＝＝6Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R1小＝R′﹣RL＝10Ω﹣6Ω＝4Ω；当电压表的示数U1大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V，由题知，灯丝电阻不变通过灯泡的电流即电路中的电流为：I小＝＝，则根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R1大＝，所以，滑动变阻器允许的取值范围是4Ω～9Ω。答：（1）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为0.75A；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω～9Ω。30．（2023•德宏州模拟）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为25Ω。只闭合开关S，电流表的示数为0.4A，求：（1）电源电压U；（2）再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A时，定值电阻R2的阻值；（3）定值电阻R2的功率P2。【答案】（1）电源电压U为10V；（2）定值电阻R2的阻值为100Ω；（3）定值电阻R2的功率P2为1W。【分析】（1）由图可知，只闭合开关S时，只有R1工作，根据欧姆定律求出电源电压；（2）当闭合开关S、S1时，R1、R2并联，根据并联电路的特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值；（3）根据P＝UI计算定值电阻R2的功率P2。【解答】解：（1）由图可知，只闭合开关S时，只有R1工作，此时通过R1的电流为0.4A，由I＝可知，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.4A×25Ω＝10V；（2）当闭合开关S、S1时，R1、R2并联，电流表测量干路中的电流，并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，根据并联的电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.4A＝0.1A，由I＝可得，定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝100Ω；（3）根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝U＝10V，定值电阻R2的功率P2＝U2I2＝10V×0.1A＝1W。答：（1）电源电压U为10V；（2）定值电阻R2的阻值为100Ω；（3）定值电阻R2的功率P2为1W。 实验次数小灯泡两端的电压U/V通过小灯泡的电流I/A小灯泡的亮度小灯泡的电功率P/W12.20.28比正常发光暗0.6222.5 0.30 正常发光 0.75 32.80.32比正常发光亮0.90实验次数小灯泡两端的电压U/V通过小灯泡的电流I/A小灯泡的亮度小灯泡的电功率P/W12.20.28比正常发光暗0.6222.5 0.30 正常发光 0.75 32.80.32比正常发光亮0.90
第十五章《电功和电热》单元测试卷（基础卷）（解析版）训练范围：苏教版九年级下册第15章第Ⅰ卷 选择题一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．（2022秋•鄂伦春自治旗期末）将标有“12V，3W”的甲灯和“6V，3W”的乙灯，串联接在15V的电源上，那么能正常发光的是（ ）A．甲灯 B．乙灯 C．两灯都能正常发光 D．两灯都不正常发光【答案】A【分析】由灯泡铭牌可以知道两个灯泡的额定电压和额定功率，由电功率的变形公式可以求出两个灯泡的额定电流；两个灯泡串联在电路中，额定电流小的灯可以正常发光。【解答】解：∵P＝UI，∴灯泡额定电流：I甲＝＝＝0.25A，I乙＝＝＝0.5A，串联电路电流处处相等，两灯泡串联时，为保护电路，电路电流不超过I甲＝0.25A，因为P＝，所以两只灯泡的电阻分别为R甲＝＝＝48Ω，R乙＝＝＝12Ω；当电源电压为U＝15V时，电路电流为I＝＝＝0.25A，因为I＝I甲，所以甲灯泡正常发光。故选A。故选：A。2．（2023•秀英区校级二模）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法中正确的是（ ）A．甲电阻的阻值是10Ω B．电阻甲和乙都是定值电阻 C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.1A，电源电压为3V D．甲、乙并联在电路中，当用一节干电池做电源时，电路总功率为0.6W【答案】D【分析】（1）由图象读出甲两端电压为2.5V时通过的电流，根据欧姆定律求出甲电阻的阻值；（2）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与两端的电压成正比，据此分析图象甲乙电阻的变化；（3）甲、乙串联在电路中，根据串联电路的电压特点读出当电路电流为0.1A时两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电路的总电压；（4）甲、乙并联在电路中，根据并联电路的电压特点读出当电源电压为1.5V时通过两电阻的电流，利用并联电路的电流特点得出电路中的总电流，利用P＝UI求出电路的总功率。【解答】解：A、由图象可知，当甲两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由I＝可得，R甲＝＝＝5Ω，故A错误；B、由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知，甲是定值电阻，乙不是定值电阻，故B错误；C、甲、乙串联在电路中时，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.1A时，由图象可知，U甲＝0.5V，U乙＝1.5V，因串联电路的总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝U甲+U乙＝0.5V+1.5V＝2V，故C错误；D、甲、乙并联在电路中时，两电阻两端的电压相等，当用一节干电池做电源时，电源电压为1.5V时，由图象可知，I甲＝0.1A，I乙＝0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I′＝I甲+I乙＝0.1A+0.3A＝0.4A，电路总功率：P′＝U′I′＝1.5V×0.4A＝0.6W，故D正确。故选：D。3．（2022秋•邵东市校级期末）阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电阻丝串联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是（ ）A．12min B．4min C．8min D．6min【答案】A【分析】两次烧水时所用的总电能相同，由串联后总电阻的变化可求出烧开水所用的时间。【解答】解：用一个电阻烧水时消耗的总电能为：W＝，当电阻串联起来后，总电阻R1＝2R，要使烧开同一壶水，则做功一样，即，则：＝＝2×6min＝12min。故选：A。4．（2023•雁塔区校级模拟）如图为家用除螨仪，其内置强力拍打器，用每分钟几千次的频率模拟人工拍打被褥的动作，将被褥里的脏物拍打出来，被高速的旋转刷头刷入，通过强大吸力吸入到积尘盒中，再通过紫外线模拟太阳光线，照射破坏微生物机体细胞，使螨虫、细菌等丧失生存及繁殖能力。下列说法正确的是（ ）A．除螨仪将被褥里的脏物拍打出来是利用被褥的惯性 B．拍打器工作时将电能转化为机械能 C．将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强大 D．紫外线不仅能够杀菌，还具有热效应【答案】B【分析】（1）物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质是惯性；（2）电动机工作时将电能转化为机械能；（3）在流体中，流动速度越大的地方，压强越小；（4）紫外线可以杀死微生物，也可以使荧光物质发光。【解答】解：A、除螨仪将被褥里的脏物拍打出来，脏物由于惯性保持原来的状态，离开了被褥，故A错误；B、拍打器与电动机的工作原理相同，拍打器工作时将电能转化为机械能，故B正确；C、将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强小，故C错误；D、具有热效应的是红外线，故D错误。故选：B。5．（2022秋•韩城市校级期末）如图，小明探究电流通过导体产生热量的影响因素，初始U形管中各液面高度相平，容器中有等量空气且密闭良好，R1＝R2＝R3，A、B接入电路中，下列说法错误的是（ ）A．通过R1的电流大于通过R2的电流 B．该装置利用了气体热胀冷缩的性质 C．一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大 D．该装置用来探究电流通过导体产生的热量跟电阻大小的关系【答案】D【分析】（1）探究电流产生热量与电阻关系时，控制电流和通电时间不变；探究电流产生的热量与电流的关系，控制电阻和通电时间不变；根据串并联电路电流规律可知通过电阻R1和R2的电流关系；（2）根据Q＝I2Rt可知电流产生热量的多少，即可判断哪侧容器内U形管中液面高度差大。【解答】解：AD、由图甲可知，电阻R2、R3并联后与电阻R1串联，根据串并联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I1＝I2+I3，已知R1＝R2＝R3，且并联电路中各支路两端电压相等，所以通过支路R2、R3的电流相等，即I2＝I3，所以通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的一半，即I1＝2I2，所以该实验是研究电流产生的热量与电流的关系，故A正确、D错误；BC、容器内的电阻大小相同，通过左侧电阻的电流大，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，左侧电阻产生的热量多，气体吸收的热量多，气体由于具有热胀冷缩的性质，使得左侧U形管中液面高度差大，故BC正确。故选：D。6．（2023•天心区校级模拟）小妍放学回到家中，闭合开关后灯泡不亮，于是她用试电笔检测插座的两孔（如图所示），发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光，检测B点氖管不发光。发生这一现象的原因可能是（ ）A．灯丝断了 B．入户零线断路 C．火线断路 D．插座断路【答案】A【分析】试电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光。【解答】解：用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔连接的是火线，插座连接正常。用试电笔检测A点氖管发光，说明A点可以与火线连接，检测B点氖管不发光，说明电流无法到达B点，故可能灯丝断了。故选：A。7．（2023•武侯区模拟）“安全用电，珍爱生命”是每个人应有的意识与责任。下列做法符合安全用电规则的是（ ）A．打扫清洁时，可用湿毛巾擦拭家用电器 B．同一插线板可同时使用多个大功率用电器 C．电器起火时，应先用水扑灭再断开电路 D．发现有人触电时，应先断开电源再救人【答案】D【分析】（1）生活用水是导体；（2）电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；（3）发现用电器着火了，要立即断开电源再想法灭火；（4）发生触电事故、发生火灾要先切断电源，实际上切断火线，防止再次发生危害。【解答】解：A、生活用水是导体，用湿毛巾擦拭家用电器，容易发生触电事故，故A不符合安全用电规则；B、同一插线板可同时使用多个大功率用电器，会引起电路中电流过大，空气开关就会出现“跳闸”现象；故B不符合安全用电规则；C、生活用水是导体，发生电火灾时如果直接用水去灭火，会发生触电事故，故C不符合安全用电规则；D、人体是导体，发现有人触电，若立即用手去拉，会造成施救者也触电，正确的做法是应先切断电源或用绝缘棒将电线挑开，故D符合安全用电规则。故选：D。8．（2023•泗洪县校级模拟）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图所示，他仔细观察照片后，得到了以下结论，你认为错误的是（ ）A．电能表的基本电流是10A B．电能表工作时的允许最大电流是20A C．电能表的转盘转过3000转，表明这个电能表消耗了1kW•h的电能 D．拍照片时，家中用电器已消耗的电能为2818.5kW•h【答案】C【分析】（1）（2）10A（20）表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A；（3）3000r/kW•h：接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转3000转；（4）电能表的示数以kW•h为单位，示数的最后一位是小数位。【解答】解：AB、10A（20）表示标定电流为10A，允许通过的最大电流为20A，故A、B正确；C、3000r/kW•h：接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上转盘转3000转，故C错误；D、拍照片时，家中用电器已消耗的电能为2818.5kW•h，故D正确。故选：C。9．（2023•石家庄三模）遇到下列突发事件，采取措施正确的是（ ）A．将用电器插入插座时，家庭电路跳闸（即总开关断开），只需再次合上开关即可 B．实验室中酒精着火，立刻用湿抹布盖灭 C．发现家中燃气泄漏，立即打开抽油烟机 D．浓硫酸不慎滴在手上，立即用氢氧化钠溶液冲洗【答案】B【分析】（1）根据用电安全来分析；（2）根据酒精失火的处理方法来分析；（3）根据燃气泄漏的处理方法来分析；（4）根据实验安全事故的处理方法来分析。【解答】解：A、将用电器插入插座时，家庭电路跳闸（即总开关断开），表明电路中电路过大，可能出现短路或用电器的总功率过大（过载），就要检查电器线路，维修后再使用，否则有发生火灾的危险，故A错误；B、实验室中酒精着火，立刻用湿抹布盖灭，通过隔绝氧气的原理来灭火，故B正确；C、发现家中燃气泄漏，不能立即打开抽油烟机，防止发生爆炸，故C错误；D、浓硫酸不慎滴在手上，立即用大量清水冲洗，再涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液，故D错误；故选：B。10．（2023•青岛）有一块手机用的电池，上面标明电压为3.7V，容量为4000mA•h，它充满电后大约储存的电能为（ ）A．5.3×104J B．5.3×107J C．14.8J D．14.8kW•h【答案】A【分析】知道电池的容量Q，根据Q＝It求出电池储存的电荷量，根据W＝UIt＝UQ求出电流做的功即为储存的电能。【解答】解：手机用的电池充满电后，储存的电荷量：Q＝It＝4000×10﹣3A×3600s＝14400C，充满电后储存的电能：W＝UIt＝UQ＝3.7V×14400C＝53280J＝1.48×10﹣2kW•h，故A正确，BCD错误。故选：A。11．（2023•清江浦区一模）兴趣小组设计的电子身高测量仪如图所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。当测量小明身高时，滑动变阻器的滑片恰好处于最上端，电压表和电流表示数分别为3V和0.15A，当测量小华身高时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.3A，下列说法正确的是（ ）A．R1的阻值是20Ω B．R2最大阻值是30Ω C．测量小明身高时，R1的电功率是0.25W D．当滑动变阻器的滑片处于最下端时，电流表示数为0.45A【答案】D【分析】AB、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当测量小明身高时，滑动变阻器的滑片恰好处于最上端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表和电流表示数分别为3V和0.15A。根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式；当测量小华身高时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.3A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式，联立两式可得电源电压和R1的阻值；C、测量小明身高时，根据P＝UI得出R1的电功率；D、当滑动变阻器的滑片处于最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，根据欧姆定律得出电流表示数。【解答】解：AB、闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当测量小明身高时，滑动变阻器的滑片恰好处于最上端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表和电流表示数分别为3V和0.15A。根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R2＝＝＝20Ω，故B错误；根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝U1+U2＝0.15A×R1+3V.....①；当测量小华身高时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.3A，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝U1′+U2′＝0.3A×R1+1.5V.....②；联立①②得：U＝4.5V，R1＝10Ω；故A错误；C、测量小明身高时，R1的电功率P1＝U1I＝3V×0.15A＝0.45W，故C错误；D、当滑动变阻器的滑片处于最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，电流表示数IA＝＝＝0.45A，故D正确。故选：D。12．（2023•渭南二模）如图甲所示是充电式暖宝宝，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻（阻值不变），该充电式暖宝宝可以通过S1、S2、S3三个开关的断开与闭合实现三个挡位（高温、中温、低温）的变化，只闭合S2时，该挡对应功率为22W；只闭合S1时，该挡对应功率为44W。则下列说法正确的是（ ）A．用暖宝宝暖手是通过做功的方式增加手的内能 B．R2的阻值为2200Ω C．低温挡和高温挡的功率之比为1：4 D．中温挡发热100s产生的热量为2200J【答案】C【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；（2）只闭合S1时，电路为R1的简单电路，根据题意得出该挡对应的功率，根据P＝求出R1的阻值；只闭合S2时，R1与R2串联，根据题意得出该挡对应的功率，根据串联电路特点P＝求出R2的阻值；（3）当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，此时为高温挡，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P＝求出高温挡的功率，然后求出低温挡和高温挡的功率之比；（4）根据Q＝W＝Pt求出以中温挡发热100s产生的热量。【解答】解：A、用暖宝宝暖手是通过热传递的方式增加手的内能，故A错误；B、由电路图知，只闭合开关S2时，R1与R2串联，只闭合S1时电路为R1的简单电路，当同时闭合S1、S3时R1与R2并联，因并联电路的总电阻小于任何一个分电阻、串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，电源电压一定，由P＝可知，同时闭合S1、S3时，电路的总电阻最小，总功率最大，为高温挡，只闭合开关S2时，电路的总电阻最大，总功率最小为低温挡，即P低温＝22W，只闭合S1时为中温挡，即P中温＝44W。由P＝可得：R1＝＝＝1100Ω低温挡时，R1与R2串联，P低温＝，即22W＝，解得：R2＝1100Ω，故B错误；C．当同时闭合S1、S3时，R1与R2并联，此时为高温挡，P高温＝+＝+＝88W，低温挡和高温挡的功率之比：P低：P高＝22W：88W＝1：4，故C正确；D．中温挡发热100s产生的热量：Q＝W＝P中温t＝44W×100s＝4400J，故D错误。故选：C。二、填空题（本题共10小题，每空1分，共22分）13．（2023•殷都区一模）家用饮水机是一种双温电热器，其工作原理可简化为如图所示的电路，R2为电热板，a、b是温控开关S的两个触点，调节S可使饮水机处于加热或保温状态。当水被加热到预定温度，开关S自动切换到另一挡，处于保温状态，此时S与 a 点接触。若R1＝3R2，则饮水机在加热与保温时消耗的总功率之比是 4：1 。【答案】见试题解答内容【分析】由电功率的公式P＝UI＝知，当电阻较大时，电功率较小；分别计算两种情况下的电功率的表达式进行比较。【解答】解：∵P＝UI＝∴当电阻较大时，电功率较小，即开关接a时，是保温状态；加热时的总功率P总＝，保温时的功率P保＝＝；∴P总：P保＝：＝4：1。故本题答案为：a；4：1。14．（2023•汶上县一模）“美的”牌电热水壶，其铭牌上标有“220V 1500W”。在标准大气压下，将1.5L温度为40℃的水烧开，水需要吸收的热量是 3.78×105 J．若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水的时间是 252 s．（c水＝4.2×103J/（kg•℃））【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据水的体积求得水的质量，标准大气压下，水的沸点是100℃（末温），知道水的质量、水的初温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；（2）知道电热水壶的额定功率，知道若不计热损失，利用P＝求电热水壶正常工作时烧开这壶水用的时间。【解答】解：（1）由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，由题知，水的末温为100℃，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣40℃）＝3.78×105J；（2）电热水壶正常工作时，P＝1500W，由题知：Q吸＝W＝Pt，电热水壶正常工作时烧开这壶水用的时间：t＝＝＝252s。故答案为：3.78×105；252。15．（2023•茂南区校级四模）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。我国家庭电路的电压是 220 V，在家庭电路中，必须把控制灯泡的开关安装在 火 （选填“火”或“零”）线上，用试电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 左图 。【答案】220；火；左图。【分析】（1）控制用电器的开关应安装在火线与用电器之间；（2）使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明笔尖接触的是火线。【解答】解：我国家庭电路的电压是220V。为了安全，家庭电路中，用电器的开关应该接在用电器与火线之间。用试电笔辨别火线、零线时，手接触笔尾金属体，故左图正确。故答案为：220；火；左图。16．（2023春•永定区校级期中）如图所示的电能表的读数是 201.8 kW•h；若该电能表的表盘转了480转，则此时的用电器消耗了 0.8 kW•h的电能。【答案】201.8；0.8。【分析】（1）电能表读数时，注意最后一位是小数，单位kW•h。（2）600r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600r，据此求出表盘转480转消耗的电能。【解答】解：电能表的示数：201.8kW•h；用电器消耗的电能：W＝kW•h＝0.8kW•h。故答案为：201.8；0.8。17．（2023•天津一模）一个“220V 1000W”的电炉，正常工作时电阻丝的电阻为 48.4 Ω；一度电可以使该电炉正常工作 1 h。【答案】48.4；1【分析】知道电炉的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出电阻丝的电阻；由公式P＝变形可求得一度电可以使该电炉正常工作的时间。【解答】解：由P＝UI＝可得，电阻丝的电阻：R＝＝＝48.4Ω；该电炉的额定功率P＝1000W＝1kW，由P＝可得一度电可以使该电炉正常工作的时间：t＝＝＝1h。故答案为：48.4；1。18．（2023•威海）家庭电路中空气开关跳闸的原因可能是 短路 （写出一条即可）；电冰箱使用三线插头，可以让金属外壳与插座中的 地 线相连，以防漏电时对人体造成伤害。【答案】短路；地。【分析】空气开关跳闸，说明电路中电流过大，家庭电路中电流过大的原因可能是电路发生短路，或者接入电路中的用电器总功率过大；三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连。【解答】解：空气开关跳闸，说明电路中电流过大，家庭电路中电流过大的原因可能是电路发生短路，或者接入电路中的用电器总功率过大；电冰箱属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。故答案为：短路；地。19．（2023•东莞市校级二模）某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为 6 Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为 0.5 A，此时小灯泡的电功率为 1 W。【答案】6；0.5；1。【分析】（1）根据P＝的变形公式可求出灯泡正常工作时的电阻；（2）由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时通过的电流，根据P＝UI可得小灯泡的电功率。【解答】解：（1）由P＝可得，灯泡正常发光的电阻：RL＝＝＝6Ω；（2）由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过的电流I＝0.5A；小灯泡的电功率P＝UI＝2V×0.5A＝1W。故答案为：6；0.5；1。20．（2023春•古田县期中）一台标有“5V 0.5A”的带有USB接口的小电风扇，线圈电阻为1Ω，正常工作1min，产生的热量是 15 J。工作一段时间后的风扇叶片黏有不少灰尘，这属于 静电 现象。【答案】15；静电【分析】（1）根据Q＝I2Rt求出正常工作1min线圈产生的热量；（2）通过摩擦可以使物体带电，带电的物体能够吸引轻小物体。【解答】解：由题意及焦耳定律可得，正常工作1min，线圈产生的热量为：Q＝I2Rt＝（0.5A）2×1Ω×60s＝15J；风扇叶片转动的时候，风扇叶片会与空气摩擦产生静电，风扇叶片会带电，根据带电物体会吸引轻小物体，所以会吸引空气中的灰尘。故答案为：15；静电。21．（2023春•郓城县期中）为了防止触电事故发生，应该把用电器的开关安装在 火线 （选填“火线”或“零线”）上。三脚插头插入三孔插座，通过电源线将电热水壶跟电源连接的同时，能确保 外壳 接地线。【答案】火线；外壳。【分析】（1）把用电器的开关安装在火线上时，当开关断开时，用电器就与火线断开了；（2）三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连。【解答】解：（1）把用电器的开关安装在火线上，这样，当开关断开时，用电器就与火线断开了，可以防止触电事故的发生，确保安全；（2）电热水壶属于金属外壳用电器，因此与电热水壶外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。故答案为：火线；外壳。22．（2023•阜新模拟）如图所示为小福家中电能表上显示的数字，此电能表的示数是 4236.5 kW•h。若他关闭家中的其它用电器，只让电饭锅工作36min，观察到家中标有参数为600r/kW•h的电能表转盘转了360转，则这段时间电饭锅消耗的电能是 2.16×106 J，电饭锅的功率为 1000 W。【答案】4236.5；2.16×106；1000。【分析】由表中数据可知此表示数；600r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转600r，据此可求转盘转360r消耗的电能，利用P＝求电饭锅的电功率。【解答】解：此电能表示数为4236.5kW•h；“600r/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转600r，则转盘转360r消耗的电能：W＝kW•h＝×3.6×106J＝2.16×106J，电饭锅的电功率：P＝＝＝1000W，故答案为：4236.5；2.16×106；1000。三．解答题（本题共8小题，共42分）23．（2023•海城市校级三模）如图是已经正确连接的部分家庭电路，其中安装有各自独立工作的灯泡和插座，开关只控制灯泡。用笔画线代替导线将电路剩余的部分补全。【答案】【分析】（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。【解答】解：（1）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，由图可知，中间的线为地线，最下面的线为零线。（2）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全，如下图所示：24．（2023•聊城）如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时，插孔提供工作电压；开关断开时，插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式，并将其正确接入家庭电路中。【答案】。【分析】照明电路的开关必须接在火线上；插座的接法是左零右火。【解答】解：照明电路的开关必须接在火线上；插座的接法是左零右火；开关与插座串联。。25．（2023•海珠区开学）L1、L2规格均为“220V 110W”。把两灯分别接在家庭电路中，如图所示的甲、乙。（1） 甲和乙 电路的连接符合安全用电原则（选填“甲”“乙”“甲和乙”）。（2）开关S闭合后，两个电路中均只有L1、L2单独正常工作。①甲的电能表转盘转过1圈时，L1消耗的电能为 3000 J。②观察两电能表的转盘，可观察到 A 。A.甲的转盘转得较快B.乙的转盘转得较快C.两表的转盘转速相同③若两灯工作的时间相同，L1消耗电能为W1，L2消耗电能为W2。则：W1 ＝ W2（选填“＜”“＞”“＝”），判断的依据是： 灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同 。【答案】（1）甲和乙；（2）①3000；②A；③＝；灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同。【分析】（1）在家庭电路中，电能表要接在空气开关的前面；开关要接在火线和用电器之间，据此分析判断；（2）①甲电能表标有“1200r/kW•h”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200圈；据此求转盘转1圈消耗的电能；②两灯的规格相同，都正常工作，实际功率等于额定功率，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小关系，结合电能表参数“1200r/kW•h”、“600r/kW•h”，确定哪个转得更快；③灯泡正常发光，实际功率都等于额定电功率，利用W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小关系。【解答】解：（1）在家庭电路中，电能表要接在空气开关的前面；开关要接在火线和用电器之间，所以甲和乙的连接都正确；（2）①“1200r/kW•h”表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200圈，则转盘转1圈消耗的电能W＝kW•h＝×3.6×106J＝3000J；②两灯都正常工作，实际功率等于额定功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同，甲电能表标有参数“1200r/kW•h”、乙标有“600r/kW•h”，所以甲电能表转盘转得更快，故选A；③灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同，即W1＝W2。故答案为：（1）甲和乙；（2）①3000；②A；③＝；灯泡正常工作，实际功率都等于额定电功率，两灯规格相同、实际功率相同，由W＝Pt比较在相同时间内消耗电能大小相同。26．（2023•商河县校级开学）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，电源电压为6V。（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不交叉）；（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 太小 （选填“太小”或“太大”）；（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.75 W。（4）将如表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其 实际功率 （选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是 灯泡电阻随温度变化而变化 。【答案】（1）见上图；（2）太小；（3）0.75；见上表；（4）实际功率；（5）灯泡电阻随温度变化而变化【分析】（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡应串联在电路中，电压表与小灯泡并联；（2）为使灯泡电压降低到2.5V，根据串联电路具有分压作用分析此时变阻器分担的电压过小的原因即可；（3）根据电流表小量程读数，由P＝UI求灯的额定功率；（4）根据表中数据分析灯泡的亮暗与实际功率的关系；（5）灯泡电阻受温度影响，灯泡电阻随灯泡电压变化而变化。【解答】解：（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡应串联在电路中，电压表与小灯泡并联，如图所示：；（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，即此时变阻器分担的电压过小；根据串联电路具有分压作用可知：滑动变阻器最大电阻值太小；（3）由图乙，电流表选用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.30A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W；；（4）根据表格中的数据和P＝UI可知，灯泡两端的电压和电流都增大时，实际功率也会增大，灯泡变亮；所以小灯泡的亮度是由实际功率确定的；（5）因为灯泡电阻随温度的变化而变化，所以灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比。故答案为：（1）见上图；（2）太小；（3）0.75；见上表；（4）实际功率；（5）灯泡电阻随温度变化而变化。27．（2023•九台区模拟）实验小组用蓄电池、滑动变阻器、电流表、开关、导线。还有完全相同的甲、乙两烧瓶，其中分别装有电阻R甲、R乙和相同的温度计，连接了如图所示的电路，进行实验探究。（1）该装置利用了电流的 热 效应，兰兰利用这套装置比较甲、乙两瓶中液体的比热容，为了使两种液体在一定时间内吸收的热量相等，设计电路时必须满足的条件是R甲、R乙的阻值 相同 ，实验中保持液体质量相同。闭合开关，通电一段时间后，兰兰发现甲瓶中温度计示数升高5℃，乙瓶中温度计示数升高10℃，则 乙 瓶中液体的比热容较小。（2）丽丽利用这套装置探究电流产生的热量跟电阻的大小是否有关，她设计电路时应使R甲、R乙阻值 不同 ；除控制电流大小和通电时间相同外，还应控制液体的种类和 质量 相同。【答案】（1）热；相同；乙；（2）不同；质量。【分析】（1）该装置利用了电流的热效应；根据焦耳定律可知电流通过电阻丝产生的热量相等，需将电阻丝串联在电路中，可以确保通过的电流相等、通电时间相同，还必须要求阻值相同；根据Q吸＝cmΔt进行分析，即质量相同的不同物质吸收相同的热量，温度变化越小，比热容越大；（2）电流产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，根据其确定应控制的变量；实验中通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，根据影响温度变化的因素来判断控制的变量。【解答】解：（1）该装置利用了电流的热效应；由于电阻串联，通过的电流相等、通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要使电流通过电阻丝产生的热量相等，还必须要求阻值相同；由Q吸＝cmΔt可知，甲乙的质量和吸收热量相同，甲温度升高较小，比热容较大，乙的比热容小；（2）探究电流产生电流的热量跟电阻的大小是否有关，应使电阻的大小不同，电流和通电时间相同；通过温度计的示数变化来判断产生热量的多少，所以还要控制液体的种类和质量相同。故答案为：（1）热；相同；乙；（2）不同；质量。28．（2023•沙坪坝区校级二模）如图所示，电源电压为6V保持不变，R1的阻值为40Ω，闭合开关后，电压表的示数为2V。求：（1）R2的阻值；（2）通电5min整个电路消耗的电能。【答案】（1）R2的阻值为80Ω；（2）通电5min整个电路消耗的电能为90J。【分析】由图知两电阻串联，电压表测量R1两端的电压．（1）根据欧姆定律算出电路中的电流，由串联电路电压的规律算出R2两端的电压，由欧姆定律I＝算出R2的阻值；（2）根据W＝UIt算出通电5min整个电路消耗的电能．【解答】解：（1）由图知两电阻串联，电压表测量R1两端的电压，根据欧姆定律知，电路中的电流为：I＝＝＝0.05A，根据串联电路电压的规律知，R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，由欧姆定律I＝得，R2的阻值为：R2＝＝＝80Ω；（2）通电5min整个电路消耗的电能为：W＝UIt＝6V×0.05A×5×60s＝90J．答：（1）R2的阻值为80Ω；（2）通电5min整个电路消耗的电能为90J。29．（2023•高新区校级模拟）如图所示，电源电压是5V且保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，小灯泡的L铭牌为“3V，1.5W”（灯丝电阻不变），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝20Ω。求：（1）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为多少？（2）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？【答案】（1）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为0.75A；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω～9Ω。【分析】（1）只断开S3，其他开关都闭合，定值电阻R2和滑动变阻器R1并联，电流表测量干路电流，当R1的滑片位于中点，连入电路的电阻为R1′＝R1＝×20Ω＝10Ω，根据欧姆定律分别求出各支路上的电流，然后求出干路电流，即为电流表示数；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据P＝UI算出灯的额定电流；根据串联电路中各处的电流相等且为小电流判断出电路的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据R′＝算出此时电路中的总电阻；根据欧姆定律算出小灯泡正常发光的电阻，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和算出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数U1大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路中总电压等于各分电压之和，算出灯泡两端的电压，由图象可知通过灯泡的电流，由欧姆定律算出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进而判断出滑动变阻器允许的取值范围。【解答】解：（1）只断开S3，其他开关都闭合，定值电阻R2和滑动变阻器R1并联，电流表测量干路电流，当R1的滑片位于中点，连入电路的电阻为R1′＝R1＝×20Ω＝10Ω，则：通过R1的电流为：I1＝＝＝0.5A，通过R2的电流为：I2＝＝＝0.25A，则此时电路的总电流，即电流表示数为：I＝I1+I2＝0.5A+0.25A＝0.75A；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据P＝UI得，灯泡正常发光时的电流为I额＝＝＝0.5A，电流表的量程为0～3A，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最大电流等于灯泡正常发光时的电流，即I大＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律可得此时电路中的总电阻：R′＝＝＝10Ω，小灯泡正常发光的电阻为：RL＝＝＝6Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R1小＝R′﹣RL＝10Ω﹣6Ω＝4Ω；当电压表的示数U1大＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V，由题知，灯丝电阻不变通过灯泡的电流即电路中的电流为：I小＝＝，则根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R1大＝，所以，滑动变阻器允许的取值范围是4Ω～9Ω。答：（1）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为0.75A；（2）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω～9Ω。30．（2023•德宏州模拟）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1的阻值为25Ω。只闭合开关S，电流表的示数为0.4A，求：（1）电源电压U；（2）再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A时，定值电阻R2的阻值；（3）定值电阻R2的功率P2。【答案】（1）电源电压U为10V；（2）定值电阻R2的阻值为100Ω；（3）定值电阻R2的功率P2为1W。【分析】（1）由图可知，只闭合开关S时，只有R1工作，根据欧姆定律求出电源电压；（2）当闭合开关S、S1时，R1、R2并联，根据并联电路的特点求出通过R2的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值；（3）根据P＝UI计算定值电阻R2的功率P2。【解答】解：（1）由图可知，只闭合开关S时，只有R1工作，此时通过R1的电流为0.4A，由I＝可知，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.4A×25Ω＝10V；（2）当闭合开关S、S1时，R1、R2并联，电流表测量干路中的电流，并联电路各支路互不影响，通过R1的电流不变，根据并联的电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.4A＝0.1A，由I＝可得，定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝100Ω；（3）根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝U＝10V，定值电阻R2的功率P2＝U2I2＝10V×0.1A＝1W。答：（1）电源电压U为10V；（2）定值电阻R2的阻值为100Ω；（3）定值电阻R2的功率P2为1W。 实验次数小灯泡两端的电压U/V通过小灯泡的电流I/A小灯泡的亮度小灯泡的电功率P/W12.20.28比正常发光暗0.6222.5 0.30 正常发光 0.75 32.80.32比正常发光亮0.90实验次数小灯泡两端的电压U/V通过小灯泡的电流I/A小灯泡的亮度小灯泡的电功率P/W12.20.28比正常发光暗0.6222.5 0.30 正常发光 0.75 32.80.32比正常发光亮0.90
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