资源简介

第18章 电功率
一、单选题
1．如图所示，电阻，若在AB间连接一个电压恒为3V的电源，则下列说法错误的是（　　）

A．与是并联关系
B．通过电流表的电流是
C．通过与的电流之比为2︰1
D．1分钟内电路消耗的电能为150J
2．将三个相同的电阻R按照甲、乙两种不同的连接方式（如图）分别接到同一电源两端，则相同时间内整个电路消耗的电能之比W甲:W乙为（　　）
A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1
3．如图所示，电路中的电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动过程中（　　）

A．电流表A示数变大，电压表V1示数变大
B．电流表A示数变小，电压表V2示数变小
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变，电路消耗的总功率变大
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大，电路消耗的总功率变小
4．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2上均标有“12V，6W”字样（设小灯泡的电阻不变）。当闭合开关S1、S2时，小灯泡L1正常发光；当闭合开关S1，断开开关S2时，小灯泡L1的功率是（　　）

A．1.5W B．3W C．6W D．12W
5．如图所示是项目学习小组设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P上、下移动，电源电压保持不变，R1是定值电阻。闭合开关S后，则（　　）

A．水流速度变大时，滑动变阻器的阻值R2变小
B．水流速度变小时，电压表的示数变大
C．水流速度变大时，电压表与电流表示数的比值不变
D．水流速度变小时，电路消耗的总功率变大
6．现有两盏灯L1和L2，规格分别为“6V 3W”和“3V 3W”。忽略灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（　　）
A．L1与L2灯丝电阻之比为2:1
B．若两灯串联，电路两端所能加的最大电压为9V
C．两灯并联在3V电压下，L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1:4
D．若两灯并联，干路上的最大电流为1.5A
7．如图所示，在两个相同的容器中装有质量相等、初温相同的煤油和水（），两个容器中电阻丝的电阻相同。闭合开关，电阻丝发热对煤油和水分别加热，下面四图中的哪一图线能反映该实验情况（　　）

A． B．
C． D．
8．小璇想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。她连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油，阻值为的电阻丝，闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是（　　）

A．此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
B．此实验探究的是热量与时间的关系
C．此实验探究的是热量与电流的关系
D．闭合开关后，装R2电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快
9．如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，瓶中电阻丝的阻值分别为、、且。当闭合开关S，通电一段时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸腾），下列判断正确的是（不计热损失，比热容）（　　）
A．三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序：
B．选择烧瓶A、B作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关
C．选择烧瓶B、C作为研究对象，可以粗略地探究物质的吸热能力
D．烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低，但是它们增加的内能是一样多的
二、填空题
10．家用白炽灯通电后，灯丝温度升高，其中灯丝内能是通过 方式改变的。
11．家庭电路中三孔插座非常普遍，中间的插孔接线。对人体来说，安全电压一般不高于 。如图甲、乙所示分别是小明家三月底和四月底电能表示数，他家四月总计用电 度，已知1度电费为元，则小明家四月应缴纳的总电费是 元。

12．如图，电源电压恒定，R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，电流表示数为0.3A，则1min电路消耗的电能为 J。

13．1000千伏高压交流输电示范工程，是我国第一条特高压交流输变电工程，具有大容量、低损耗的特点，可实现输送功率500万千瓦。如图所示，若输电线路的总电阻为10Ω，输电线路上损耗的电功率是 W。
14．将标有“，”字样的小灯泡接入如图所示的电路，电源为三节新干电池，闭合开关后，电压表的示数为2V，则滑动变阻器的电功率为 W。
15．如图所示，一台家用电器单独接进家庭电路工作，电能表的表盘旋转240r。该用电器的实际功率是 W。

16．如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，闭合开关S，电流表的示数为1A，则通电1min，电阻R1产生的热量为 J。
17．如图甲所示，电路中的电源电压恒定，R1为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S。调节滑动变阻器R的滑片，根据电压表与电流表的示数作出的U﹣I关系图像如图乙所示，则在滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，通电1min定值电阻R1产生的热量为 J。

18．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V 3W”字样。闭合开关S，灯L正常发光，电流表示数为0.9A。则通电10min定值电阻R产生的热量是 J。

三、实验题
19．利用如图a所示的电路，可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系，实验中使用小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请根据图a所示电路图，在图b中将实物图连接完整（电表使用小量程） ；
（2）如图a所示，为了保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器滑片移动到 （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关S后，当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时，小灯泡两端的电压连续发生变化，于是可得到多组测量值（U，I），根据测量值画出小灯泡的I-U图像如图c所示。从图像可以发现：随着小灯泡两端电压逐渐增大，其灯丝的电阻值 （选填“不断增大”、“保持不变”或“不断减小”）；
（4）根据图c可知，该小灯泡的额定功率为 W。
20．在一次物理课上，同学们想探究电流跟电压的关系。实验器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），导线若干。

（1）请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接完整 ；（要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大）
（2）连好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，而电压表示数接近电源电压，则原因可能是定值电阻 ；
（3）小明同学有意识地将R两端电压调到0.5V、1V、1.5V，并分别测出其对应的电流；而小华同学则随意地将R两端电压调到0.4V、0.7V、1.6V，并分别测出其对应的电流。你赞同谁的做法？理由是 ；
（4）如图乙所示是某同学根据实验数据作出的某定值电阻的I﹣U图像，阴影部分的面积表示 。
21．小红同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“”的字样。

（1）连接电路前，开关应 ；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线；（要求R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，导线不得交叉）
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应该 ；
A．断开开关，重新连接电路
B．观察电流表与电压表是否有示数
C．更换小灯泡
D．移动滑片，继续进行实验
（4）根据测量的数据绘制成I-U图像（如图乙所示），得出小灯泡的额定功率为 W。
22．在“测量小灯泡电功率“的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V“字样。

（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是 。纠正错误后，请你再用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整 。
（2）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是
A．小灯泡短路　　B．小灯泡开路
C．变阻器短路　　D．变阻器开路
（3）排除上述故障后，闭合开关，让小灯泡发光，为了测量小灯泡的额定功率，需要一边调节滑动变阻器的滑片P的同时，一边眼睛要观察 （选填“小灯泡的亮度”、“电压表的示数”或“电流表的示数”），直到小灯泡正常发光为止。
（4）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流与电压Ⅰ﹣U关系图像，过此图象上任一点M分别作两坐标轴的平行线，如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的 。
23．用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。

序号 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.18 5.56
2 1.5 0.22 6.82
3 2.0 0.25 8.00
4 3.0
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“a”或“b”）端；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行多次测量，部分实验数据如上表所示。第4次测量时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为 Ω，电功率为 W；
（3）由实验数据可以判断，小灯泡正常发光时的电阻可能为 （选填“①”“②”或“③”）。
①7.60Ω　　②8.93Ω　　③10.60Ω
24．如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。

（1） 用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，连线不得交叉） ；
（2） 正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， （选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的；
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 W；
（4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻，设计了如图丙电路图，操作步骤如下：①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，记下电压表示数U1；②保持滑动变阻器滑片位置不变，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U2，则小灯泡额定功率表达式P额= （用、和表示）。
25．小明冬天取暖时发现：电暖器的电热丝热得发红，而与电热丝相连的导线却不怎么热。
（1）如图是小明进行实验探究的部分电路，甲、乙烧瓶中装有质量相等初温相同的煤油，金属丝电阻分别为R甲、R乙，R甲＜R乙。通电一段时间后，发现乙烧瓶中温度计的示数大些。此现象说明：在相同的通电时间内， 相同时，电阻越大，电流产生的热量越多；
（2）小明想用此装置探究水和煤油吸热能力，电路中必须满足的条件是R甲=R乙，在此实验中测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后水和煤油的末温分别为t1和t2，请写出煤油比热容的表达式c煤油＝ （水的比热容为c水）。
26．如图所示的是“探究焦耳定律”的实验。
（1）观察乙、丙两部分的实验装置，通过电阻R2的电流 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过电阻R3的电流，这是在探究 对电热的影响。
（2）观察甲、丙两部分的实验装置，会发现电阻 （选填“R1”或“R3”）产生的热量更多，由这一现象可知， （选填“电流”或“电阻”）对电热的影响更大。
四、综合题
27．为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，接入家庭电路中，通电加热210s，水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为。
（1）求该过程中水吸收的热量；
（2）若电流产生的热量全部被水吸收，请通过计算估测该热水壶的电功率；
（3）用上述方案估测出的电功率与实际功率相比、偏大还是偏小？简要说明原因。
28．如图甲所示是小红家里具有加热和保温功能的电热饮水机，其电路图如图乙所示，为温控开关，额定电压为，加热功率为，保温功率为，、均为加热电阻丝（假设电阻不变），求：

（1）当开关闭合， （选填“断开”或“闭合”）时，饮水机处于保温状态，在保温状态下正常工作产生的热量是多少 ？
（2）电阻丝的阻值是多少 ？
（3）某次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到如图丙所示的电能表上的转盘在内转了圈，此时饮水机的实际功率 和实际电压是多少 ？
五、计算题
29．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图，主要技术参数如下表，电吹风在额定电压下工作，求：
热风温度 50~75℃
额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
额定电压 220V
质量 0.5kg
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）电热丝工作时的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的电阻是44Ω，电吹风吹冷风5min产生的热量是多少？此时电动机效率为多少？
30．有一款新型电加热器，可智能调节高温、中温和低温三挡。它的内部等效电路图如图所示，额定电压为220V。发热电阻R1和R2的阻值相等（忽略温度变化对电阻值的影响），中温挡的功率为880W，单刀双掷开关S2可接a或b触点。则：
（1）按照安全用电的要求，将1、2、3三点接入家庭电路，把电路连接完整；
（2）发热电阻R1的阻值；
（3）高温挡加热5min消耗的电能。
31．垃圾分类是一项利国利民的民生大事，合肥是国家46个重点试点城市之一、若该市每天能产生500t左右的生活垃圾，进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，还有400t左右的垃圾需要处理。为将垃圾真正“变废为宝”，该市推进建设垃圾处理沼气发电项目。若每完全燃烧1t生活垃圾可发电400kW·h，设整个发电过程中的效率为20％，求：
（1）生活垃圾的热值q；
（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70％的热量被水吸收，1个标准大气压下可烧开多少吨60℃的水。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
32．如图1所示是小明家厨房新装的即热式电热水龙头，它的特点是即开即有热水，无需提前预热，而且可以通过调节水流大小调节水温，不需要调节加热电阻大小。其部分参数如下表所示（忽略温度对电阻的影响）。
（1）该水龙头正常工作时电路中的电流多大？
（2）该水龙头正常工作时的电阻多大？
（3）该产品的电气技术参数中规定：合格产品的电功率偏差应小于或等于200W。小明将该款水龙头单独接在220V电路中工作时，观察到如图2所示的电能表的铝盘在5分钟内转了120圈。则该水龙头是不是合格产品？
额定电压 220V
额定功率 2200W
最高水温 50℃

33．如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图，它有高、中、低三个挡位，已知R1＝110Ω，R2＝220Ω，求：
（1）闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于什么挡位？电路中的电流是多大？
（2）闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是多大？
（3）当电烤箱处于低温挡时，它消耗的电功率是多大？（结果保留一位小数）。

参考答案：
1．D
【详解】A．在AB间连接一个电压恒为3V的电源，由图知与并联后与串联，故A正确，不符合题意；
BC．并联部分的总电阻
整个电路的的总电阻
则电路中的电流
根据并联分流知，与是相同的电阻并联，分得的电流相等，故每个电阻的电流为；
则通过电流表的电流是，通过与的电流之比为2:1，故BC正确，不符合题意；
D．1分钟内电路消耗的电能
故D错误，符合题意。
故选D。
2．C
【详解】图甲中三个电阻串联接入电路，图乙中三个电阻并联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，并联电路总电阻的倒数等于各负电阻的倒数之和，所以
，
分别接到同一电源两端，则相同时间内整个电路消耗的电能之比
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．D
【详解】AB．由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，由可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故AB错误；
CD．根据可知，电压表V1示数与电流表A示数比值为R1的阻值，因R1的阻值不变，则该比值不变；电压表V2示数与电流表A示数比值等于R2的阻值，而R2的阻值变大，则该比值变大，电路的电流变小，根据知电路消耗的总功率变小，故D正确，C错误。
故选D。
4．A
【详解】由可知，小灯泡L1、L2的电阻
由图可知，当闭合开关S1、S2时，只有L1工作，由于小灯泡正常发光，所以，电源电压
U=U1=12V
当闭合开关S1，断开开关S2时，小灯泡L1、L2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻
R=R1+R2=24Ω+24Ω=48Ω
此时电路中的电流
小灯泡L1的实际功率
P实=I2R=(0.25A)2×24Ω=1.5W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】流体中流速越快的位置压强越小，河水中倒置的机翼上平下凸，上方流速慢，压强大，下方流速快，压强小，水流使得机翼受到一个向下的力，且水的流速越大，这个力越大。电路中，滑动变阻器R2和定值电阻R1串联，电压表测滑动变阻器R2的电压。
AC．当水流速度变大时，机翼下沉，通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P向下移动，R2阻值变大，则串联电路的总电阻变大，电源电压保持不变，根据可得电流变小，电流表示数变小，根据，可得定值电阻R1两端电压变小，根据串联电路的分压作用可知滑动变阻器R2的电压变大，即电压表示数变大，所以电压表与电流表示数的比值变大。故AC不符合题意；
BD． 当水流速度变小时，机翼上升，通过连杆带动滑动变阻器R2的滑片P向上移动，R2阻值变小，则串联电路的总电阻变小，电源电压保持不变，根据可得电流变大，电流表示数变大，根据，可得定值电阻R1两端电压变大，根据串联电路的分压作用可知滑动变阻器R2的电压变小，即电压表示数变小，再根据可知电路消耗的总功率变大。故B不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．C
【详解】A．灯L1规格分别为“6V 3W”，电阻为
L2规格分别为 “3V 3W”，电阻为
L1与L2灯丝电阻之比为
故A错误；
B．灯L1额定电流为
灯L2额定电流为
若两灯串联，允许电流为0.5A，此时总电压为
故B错误；
C．两灯并联在3V电压下，灯L1实际功率为
灯L2实际功率为
L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为
故C正确；
D．若两灯并联，两端电压为3V，L1灯的电流为
L2灯正常发光，电流为1A，总电流为
故D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．在两个相同的容器中装有质量相等、初温相同的煤油和水，用相同的电阻丝给煤油和水加热，由可知，相同时间电热器产生的热量相同，它们吸收的热量相等；故A不符合题意；
BCD．因为煤油的比热容小于水，吸收相同的热量时，煤油的温度上升更快，故C符合题意，BD不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】A．电流通过电阻丝做功，消耗的电能转化为内能，产生的热量被煤油吸收，煤油吸收热量、温度升高，所以本实验是通过温度计的示数变化反映电流产生的热量多少，故A正确；
BC．由图可知，两电阻丝串联，则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以探究的是热量与电阻的关系，故BC错误；
D．根据焦耳定律可知电流和通电时间是相同的，电阻越大，产生的热量越多，，则闭合开关后，装R1电阻丝的烧瓶中温度计示数上升较快，故D错误。
故选A。
9．D
【详解】A．由题知，三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，三个电阻串联，通过的电流和通电时间相同
根据可知，烧瓶A、C中电热丝产生的热量相同，且大于烧瓶 B中电阻丝产生的热量，即
烧瓶B、C相比，C烧瓶中盛水，B烧瓶中盛煤油，因水的比热容大于煤油的比热容，且
根据可知无法确定烧瓶B、C中液体升高的温度大小，故A错误；
B．选择烧瓶A、B作为研究对象，因通过两个电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，所以根据温度计示数变化可以粗略地探究电热的多少与电阻大小的关系，故B错误；
C．选择烧瓶B、C作为研究对象，因，即导体产生的热量不同，不符合控制变量法的要求，所以不能探究物质的吸热能力，故C错误；
D．因，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据可知，两电热丝产生的热量相同，因水的比热容大，根据 ，故烧瓶C中水的末温比烧瓶A中煤油的末温低，但因两电热丝产生的热量相同，所以它们增加的内能是一样多的，故D正确。
故选D。
10．做功
【详解】家用白炽灯通电后，灯丝温度升高，其中灯丝内能由电能转化而来，是电流做功的结果，因而是通过做功的方式改变的。
11．
【详解】[1]对人体来说，电压较大时，电流较大，人体有触电的危险，人体的安全电压一般不高于。
[2]如图所示，小明家三月底和四月底电能表示数为、，他家四月总计用电量
度
[3]小明家应缴纳的总电费为
度元度元
12．324
【详解】由图可知，R1、R2并联，电流表测量通过R2的电流，由可知，R2两端的电压
根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压
通过R1的电流
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流
1min电路消耗的电能
13．2.5×108
【详解】输电功率
P=500×104kW=5×109W
输电电压
U=1000kV=1×106V
由P=UI可得，正常输电时线路中的电流
则输电线路上损耗的电功率
P损=I2R线=(5×103A)2×10Ω=2.5×108W
14．
【详解】由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由灯泡铭牌参数可知
，
根据欧姆定律可得，灯丝电阻
一节新干电池的电压是，则电源电压
根据串联电路的电压规律，可得灯泡两端的电压
根据欧姆定律可得，灯泡中的电流
串联电路中电流处处相等，所以通过变阻器的电流
变阻器消耗的电功率
P滑=U滑I滑=2V×0.3A=0.6W
15．1200
【详解】表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转1200r，转盘转动240r时，用电器消耗的电能为
用电器的实际功率为
16．80
【详解】设电源电压为U，根据并联电路的电压、电流关系可得，干路中的电流为
解得：U=2V。则通电1min电阻R1产生的热量为
17．150
【详解】由图甲可知，R1、R串联，电压表测量滑动变阻器R的两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，当电压表示数为4V时，电路中的电流为0.1A，根据串联电路的特点和欧姆定律可知
U＝IR1+4V＝0.1A×R1+4V
当电压表示数为0V时，电路中的电流为0.5A，根据欧姆定律可知
U＝I′R1＝0.5A×R1
联立以上两式可解得：电源电压U＝5V，R1＝10Ω；当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最小，由图乙可知，电路中的最大电流I′＝0.5A，通电1min定值电阻R1产生的热量
Q＝I′2R1t＝（0.5A）2×10Ω×1×60s＝150J
18．1440
【详解】由电路图可知，定值电阻R与灯L并联，电流表测干路电流，由
可知，灯L的额定电流
因为闭合开关S，灯L正常发光，所以，灯L两端的电压
通过灯L的电流
由并联电路的电压特点可知，定值电阻R两端的电压
由并联电路的电流特点可知，通过定值电阻R的电流
则通电10min定值电阻R产生的热量
19． A 不断增大 0.625
【详解】（1）[1]由图a可知，灯泡与滑动变阻器部分电阻并联，且电表使用小量程，因此电流表选择0~0.6A的量程接入电路中，电路连接如下图所示

（2）[2]如图a所示，为了保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器滑片移动到最左端，即A端，让灯泡这一条支路短路。
（3）[3]由图c可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故随着小灯泡两端电压逐渐增大（不大于额定电压），其灯丝的电阻值不断增大。
（4）[4]由图c可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
20． 断路 小明，使电压成倍数增加，更容易分析得出电流与电压的正比例关系 电功率
【详解】（1）[1]滑动变阻器采用一上一下的接法，滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，故滑动变阻器应接左下接线柱；电流表串联接入电路中，如图所示：

（2）[2]正确连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电流表指针均无偏转，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，故电路的故障可能是定值电阻断路。
（3）[3]电阻不变，电流与电压成正比，在探究电流与电压关系的实验中，为了便于得出电流与电压的关系，最好让电压成比例倍数增加，所以，小明同学的数据更合理。
（4）[4]图中阴影部分面积为UI，根据P=UI可知，所以，阴影部分面积表示的是电功率。
21． 断开
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路前，开关应断开。
（2）[2]滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路，不能同时使用上面或下面的两个接线柱，要求滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，故将左上接线柱与开关左端接线柱相连，如图所示：

（3）[3]正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应该观察电流表与电压表是否有示数，然后做下一步判断。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（4）[4]从图像中可知：当灯泡两端的电压为额定电压时，对应的电流为，所以小灯泡的额定功率为
22． 开关没有断开 D 电压表示数 实际电功率
【详解】（1）[1]为保护电路，在连接电路时，开关应断开，故小军操作上出现的错误是没有断开开关。
[2]灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：

（2）[3]A．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
B．若小灯泡开路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
C．若变阻器短路，则电流表示数，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
D．若变阻器开路，整个电路断路，灯不发光，两表都没有示数，符合题意；
故选D。
（3）[4]灯在额定电压下正常发光，所以在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要观察电压表的示数，直到电压表示数为2.5V为止。
（4）[5]根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图像，过此图像上任一点M分别作两坐标轴的平行线，它们与两坐标轴围成的矩形的面积等于UI，根据P＝UI，故两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际电功率。
23． b 10 0.9 ②
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，则应将滑动变阻器的滑片P移至b端。
（2）[2][3]第4次测量时，电流表示数如图2所示，从图2可以看到，电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，指针指在刻度盘的中间，电流示数为0.3A。再从表格中得知，电压表的示数为3.0V，即小灯泡的电压为3.0V，根据欧姆定律的变换式可知，此时小灯泡的电阻为
根据电功率的公式可知，此时小灯泡的电功率为
（3）[4]第4次测量时，小灯泡的电阻为10Ω。从表中的数据可以看到，随着灯泡电压的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，灯丝的电阻值在增大。小灯泡正常发光时，其电压为2.5V，这电压值在第3次实验与第4实验之间，那么电阻值也应该在第3次实验与第4实验之间。第3次实验是8Ω，第4实验是10Ω，则这电阻值在8Ω与10Ω之间。
故选②。
24． 小芳 0.625
【详解】（1）[1] 用伏安法测量小灯泡电功率的电路，是滑动变阻器和被测灯泡的串联电路，电压表测灯泡两端电压，故电压表和灯泡并联，电流表测通过灯泡的电流，电流表和灯泡串联。题目要求滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，说明通过的电流要变大，滑动变阻器接入电路的电阻要变小，所以小灯泡右接线柱可以与滑动变阻器的接线柱A连接；因为小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右，电流约为0.25A，小灯泡左接线柱与电流表0-0.6A接线柱连接，如下图所示：

（2）[2] 小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不动，说明没有电流通过或者通过的电流极小，可能是电路某处有断路；电压表示数接近3V且保持不变，说明电压表和电源之间电路畅通，所以出现的故障可能是小灯泡断路。若电路中只有一处故障，小芳则将小灯泡与灯座拧紧的操作是正确的。
（3）[3]如乙图所示，小灯泡额定电压为2.5V时，对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为
（4）[4] 由题意可知，小灯泡和定值电阻串联。小灯泡正常发光，其两端的电压为U1，定值电阻R0和小灯泡的总电阻为U2，则定值电阻两端的电压为
则通过的电流为
串联电路中电流处处相等，则小灯泡的额定功率表达式为
25． 电流
【详解】（1）[1]由题意及图可知，图中甲、乙两个金属丝串联，通过甲、乙金属丝的电流相同。
（2）[2]由题意可得，在相同的时间内，相同电阻所产生的热量相同，即水和煤油所吸收的热量相同，则有
解得
26． 大于 电流 R1 电流
【详解】（1）[1][2]若观察乙、丙两实验装置可知，电阻大小和通电时间相同，电流不同，根据并联电路的电流关系可知，通过电阻R2的电流大于通过电阻R3的电流。这是在探究电流大小对电热的影响。
（2）[3][4]若观察甲、丙两实验装置可知，甲中的电阻是丙中的电阻一半，甲中的电流是丙中电流的2倍，甲中U形管液面的高度差要大于丙中U形管的液面的高度差，R1电阻丝产生的热量更多，这表明电流对电热的影响越大。
27．（1）2.1×105J；（2）1000W；（3）偏小；在加热的实际过程中是有热量损失的
【详解】（1）水吸收的热量为
Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×(70℃﹣20℃)=2.1×105J
（2）若电热水壶产生的热量全部被水吸收
W=Q吸=2.1×105J
热水壶的加热功率为
（3）因为在加热的实际过程中是有热量损失的，例如：容器吸热、周围空气吸热等，所以第（2）问所得的功率比实际功率偏小。
答：（1）这壶水在加热过程中吸收2.1×105J的热量；
（2）若电热水壶产生的热量全部被水吸收，则热水壶的加热功率是1000W；
（3）第（2）问所得的功率比实际功率偏小；在加热的实际过程中是有热量损失的。
28． 断开
【详解】（1）[1][2]当两开关都闭合时，两电阻并联，当开关闭合，断开时，只有工作，由于并联电路的总电阻小于其中任意一个电阻，根据可知，开关闭合，断开时，饮水机的功率较小，处于保温状态，在保温状态下正常工作产生的热量是
（2）[3]两电阻并联时为加热挡，因并联电路各支路互不影响、可独立工作，故的功率为
电阻丝的阻值
（3）[4][5]加热挡电路的电阻为
表示电能表转盘转圈消耗电能，在内转盘转了圈，饮水机消耗的电能为
饮水机的实际功率为
根据可知实际电压为
29．（1）0.5A；（2）55Ω；（3）3300J，90%
【详解】解：（1）由图知，当开关置于BC时，只有电动机工作，电吹风吹冷风，由P=UI可得，此时通过电动机的电流
（2）当开关置于AB时，电动机与电热丝并联，电动机和电热丝同时工作，电吹风吹热风，此时电热丝的电功率为
P电热丝=P热-P冷=990W-110W=880W
电热丝的电阻为
（3）电吹风吹冷风5 min产生的热量为
Q=I冷2RMt=(0.5A)2×44Ω×5×60s=3300J
此时消耗的电能
W=Pt=110W×5×60s=33000J
产生的机械能
W机=W-Q=33000J-3300J=29700J
所以此时电吹风的效率
答：（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（2）电热丝工作时的电阻是55Ω；
（3）电吹风内电动机的电阻是44Ω，电吹风吹冷风5min产生的热量是3300J，此时电动机效率为90%。
30．（1）见解析；（2）55Ω；（3）5.28×105J
【详解】解：（1）为了安全，开关要接在火线和发热电阻之间，用电器的金属外壳要接地，如图所示：
（2）由电路图可知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路总电阻最大，电源电压U一定，由可知，此时总电功率最小，电加热器处于低温挡；当S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，总电阻最小，总功率最大，电源电压U一定，由可知，此时总电功率最大，电加热器处于高温挡；当S1闭合，S2接b时，电路中只有R1，总电阻较大，电源电压U一定，由可知，此时总电功率较大，电加热器处于中温挡，则发热电阻R1的阻值为
（3）发热电阻R1和R2的阻值相等，并联工作时电压相等，则功率相等，所以高温挡的电功率为
P高=2P中=2×880W=1760W
所以高温挡加热5min消耗的电能为
W=P高t=1760W×5×60s=5.28×105J
答：（1）如解答所示；
（2）发热电阻R1的阻值为55Ω；
（3）高温挡加热5min消耗的电能5.28×105J。
31．（1）；（2）
【详解】解：（1）整个发电过程中的效率为20％，则完全燃烧1t生活垃放出的热量为
所以生活垃圾的热值为
（2）水吸收的热量为
所以1个标准大气压下可烧开水的质量为
答：（1）生活垃圾的热值为；
（2）完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70％的热量被水吸收，1个标准大气压下可烧开30吨60℃的水。
32．（1）10A ；（2）22Ω；（3）合格产品
【详解】解：（1）该水龙头正常工作时，通过的电流为
（2）水龙头的电阻为
（3）电能表的转盘转了120圈，消耗的电能为
此时水龙头的实际功率为
电功率的偏差为
在规定范围内，所以该水龙头是合格产品。
答：（1）该水龙头正常工作时电路中的电流为10A；
（2）该水龙头正常工作时的电阻为22Ω；
（3）该水龙头是合格产品。
33．（1）高温挡位； 3A；（2）26400J；（3）146.7W
【详解】解：（1）闭合S1、S3，断开S2时，R1与R2并联，电路中总电阻最小，根据可知，电阻最小时功率最大，所以此时电烤箱处于高温挡位，电路中通过的电流为
（2）闭合S3，断开S1、S2时，电路为R1的简单电路，电路产生的热量为
（3）闭合S2，断开S1、S3时，R1与R2串联，此时电阻最大功率最小，电烤箱处于低温挡，电路的电功率为
答：（1）闭合S1、S3，断开S2时，电烤箱处于高温挡位，电路中的电流为3A；
（2）闭合S3，断开S1、S2时，通电一分钟电路中电流产生的热量是26400J；
（3）当电烤箱处于低温挡时，它消耗的电功率是146.7W。

展开更多......

收起↑