资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台中考复习 电能一.选择题(共18小题)1.下列关于电功率的说法正确的是( )A.用电器的电功率越大,消耗的电能越多B.用电器的电功率越大,消耗电能越快C.用电器工作时间越长,电功率越大D.用电器消耗的电能只与通电时间有关2.如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触,磁铁吸附在电池负极的是S极),放手后从上往下看线圈顺时针转动,为了增大转速,以下操作可以达到目的的是( )A.对调电池正负极位置 B.对调强磁铁南北极位置C.增加一节干电池 D.减弱磁铁的磁性3.如图所示,导体A、B是由同种材料制成的、A和B等长,但A比B的横截面积大,闭合开关,下列说法正确的是( )A.经过导体的电流IA>IB B.导体两端的电压UA=UBC.导体的电阻RA>RB D.电流经过导体做功的功率PA<PB4.如图所示,甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线;乙站在地上一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时,丁站在地面上用手去拉丙。则( )A.甲、乙都会触电 B.甲、丙都会触电C.乙、丁都会触电 D.丙、丁都会触电5.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )A.“220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220VB.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多C.当两灯并联时,流过甲灯的电流更大D.当两灯串联时,甲灯单位时间内消耗的电能更多6.小乐认为电流通过导体时产生的热量可能与通过导体的电流、导体电阻和通电时间有关。她用如图所示实验装置进行探究,接入的三根电阻丝规格相同(阻值为5Ω);两个相同的空气盒各自连接一个相同的U形管,两U形管装有同种液体并封闭等量的空气,且两U形管内的各液面相平。则该实验( )A.通电后能观察到管②中的液面比管①中的液面升得更快B.可探究导体产生的热量与导体电阻的关系C.无法探究导体产生的热量与通电时间的关系D.运用了控制变量法和转换法7.A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”,按如图所示甲、乙两种方式连接,已知电源电压相同,下列分析正确的是( )A.图甲中A灯比B灯暗 B.图乙中A灯比B灯亮C.图甲中A灯比图乙中A灯暗 D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大8.如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V、2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V、3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )A.小灯泡L2也正常工作 B.灯泡L2消耗的电功率大于3WC.电阻R消耗的电功率将变大 D.电路消耗的总电功率将变小9.有两根电热丝R1和R2,且R1=2R2,若单独用R2烧开一壶水,所用时间为t0。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水,则所需的时间分别为(不计热损失)( )A.、t0 B.4t0、 C. D.、t010.某烟雾报警装置如图所示,R0的电阻为5Ω,R为光敏电阻,其阻值随光强E的增大而减弱,电源电压恒为4.5V。电流表的量程为“0~0.6A”,当光强小于或等于30cd时,烟雾报警器报警。①开始报警时电路中电流为0.3A②不报警时光强的变化范围是30cd<E≤75cd③不报警时R0的电功率变化范围是0.45W<P0≤1.8W④在不报警和报警时两种情况下电路消耗的最大电功率的比为4:3以上说法中正确的是( )光强E/cd 7.5 10 15 30 60 …R/Ω 40 30 20 10 5 …A.①② B.①③ C.②④ D.③④11.已知图甲中滑动变阻器最大阻值为50Ω,图乙为一个等边三角形电阻。由一根导线和两段相同金属材料制成。当滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω时,将两触头直接接触,闭合开关,电流表示数为0.6A;将两触头分别接触图乙中的a、b两点,两表示数不发生改变:将两触头分别接触a、c两点,电流表示数变为0.4A。下列说法不正确的是( )A.三角形电阻中ab是导线B.两触头直接接触时,电压表示数为12VC.三角形电阻中ac这条边的电阻为20ΩD.当两触头分别接触b、c点时,电路中最小电流为0.24A12.两只灯泡LA和LB额定电压都是110V,额定功率分别是100W和60W,要求把它们接入220V的电路上都能正常发光,且整个电路消耗的功率最小,可采用下面哪种电路( )A.B. C.D.13.如图所示,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时,灯泡L消耗的功率为25W,若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时,灯泡L消耗的功率为16W,则输电导线AC和BD消耗的功率为( )A.1W B.2W C.4W D.9 W14.如图所示为某家庭电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左、右两孔,氖管都发光,发现有一根保险丝熔断了。下列分析不合理的是( )A.一定是零线上的保险丝熔断了B.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光C.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光15.如图所示,干路上的电流I恒为1A不变,滑动变阻器规格为“15Ω 1A”,小灯泡L上标有“6V 3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响,则下列说法正确的是( )A.小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为6ΩB.当滑片P移到最左端时,通过小灯泡的电流为1AC.在滑片P向左移动过程中,并联电路两端电压减小D.在滑片P向左移动过程中,并联电路消耗的总功率增大16.如图所示,电路电源电压为4V保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻,当S由闭合到断开时,电流表的示数减少了0.5A,且不为零。下列说法中,不正确的是( )A.R一定等于4ΩB.当S断开时,电路中的总电功率一定为2WC.当S由闭合到断开时,电路总电阻一定增加了4ΩD.当S由闭合到断开时,电路中的总功率一定减小2W17.如图甲所示,电源工作时输出的总功率恒定不变,R1=10Ω。在移动滑动变阻器R2的滑片P时,电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断,下列说法中正确的是( )A.当滑片P向右移动时,电流表A的示数逐渐增大B.当滑片P向左移动时,电源的输出电压逐渐增大C.电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5JD.当电流表A1的示数为0.5A时,R2=12.5Ω18.如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,小灯泡L的额定电压为1.5V。闭合开关S,在滑动变阻器Rp的滑片P从最右端向左滑到a点的过程中,获取了电压表和电流表的数据,并利用所测的数据分别绘制出滑动变阻器Rp和灯泡L的U﹣I图像,如图乙所示。滑片P在a点时灯泡L恰好正常发光,下列说法正确的是( )A.电源电压为4VB.灯泡L正常发光时的电阻为6ΩC.滑片P在a点时,滑动变阻器RP的功率为0.75WD.滑片P滑动过程中,两块电压表的示数变化量是相等的二.填空题(共5小题)19.如图所示是某兴趣小组设计的一款水翼船模型。该模型在水中行驶时,船身会被水翼抬起离开水面,从而减小阻力高速航行。(1)水翼船模型装有电动机,其工作原理是 。(填字母)A.电磁感应B.电流周围存在磁场C.通电线圈在磁场中转动(2)水翼上方水的流速 ,压强小。(3)若模型中电动机的额定功率为80瓦,它正常工作30分钟消耗 千瓦时电能。20.有些家庭的电视机在不观看时没有切断电源,仍然处于待机状态。若电视机待机功率为10W,一天待机20h,则一天内待机消耗的电能为 kW h,30天电视机待机消耗的电能可供一盏25W的电灯正常工作 h。21.如图,用测电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是图 (选填“甲”或“乙”),电工师傅正确测试火线时,氖管发光,此时 (选填“有”或“没有”)电流通过电工师傅的身体。图丙中,电路中画“×”表示断路之处,开关闭合后,用测电笔测试A点,氖管 (选填“会”或“不会”)发光。22.如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为18V.分别调节R1、R2使灯均正常发光,那么此时电路消耗的总功率之比P1:P2= ,可变电阻接入电路中的电阻值之比R1:R2= 。23.在图甲所示的电路中,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,将滑片P从最左端移到最右端,两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像如图乙所示。(1)图乙中的 (填“a”或“b”)是电压表V2示数随电流变化的图像。(2)电源电压为 伏。(3)小实用不同阻值的定值电阻替换R1,同样将滑片P从最左端移到最右端,并绘制两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像。下列选项中可能出现的有 。(可多选)A.B.C.D.三.实验探究题(共3小题)24.小东设计了测量电路元件电功率的电路,如图甲所示,部分器材的规格已标明。(1)按图甲连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零。经检查,发现一根导线某处接触不良。请推断①、②和③导线中发生故障的是 ;(2)修复故障后继续实验,记录实验数据并在U﹣I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙。图中阴影部分面积S1表示小灯泡两端电压为1V时,小灯泡的实际功率。结合图像回答:小灯泡的额定功率为 W;阴影部分面积:S2表示的含义是: ;(3)完成上述实验后,小东发现灯泡的钨丝因为用久了而变的极细。由此他反思在该实验中2.5V时测得的额定功率 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。25.小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V),小灯泡L(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个,导线若干。(1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完整;(2)为了顺利完成实验,小华应选用规格为 (选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器;(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是 ;(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,绘制小灯泡U﹣I图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W,分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是 ;(5)小华打算增加一个阻值为15Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 。A.两种方案都能 B.两种方案都不能C.丙方案能,丁方案不能D.丙方案不能,丁方案能26.小金同学欲测量一只小灯泡的额定功率。器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压约6V左右)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请回答:(1)如图中所示是小金尚未连接完整的电路,请用笔画线代替导线在原图上补全。(2)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。(3)下面是小金同学在没有电流表的情况下测定电功率的几种方案。方案一:如图丙,步骤①将开关S1闭合,S2与a接线柱接通,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为U额;步骤②滑动变阻器滑片位置保持与步骤①中相同,将开关S1闭合,S2与b接线柱接通,调节电阻箱Rx使电压表的示数保持U额,记录此时电阻箱的阻值为Rx1,计算小灯泡的额定功率为P额。该方案中主要用到的科学方法是 (填字母)。A.控制变量法B.类比法C.等效替换法D.累积法方案二:如图丁,步骤①将开关S1闭合,S2、S3断开,P滑至最左端,读出电压表示数U0;步骤②将开关S1、S2闭合,S3断开,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为U额;步骤③滑动变阻器滑片位置保持与步骤②中相同,并将开关S1、S3闭合,S2断开,读出电压表示数U1;计算小灯泡的额定功率P额= (用字母U0、U额、U1、R0表示)。四.解答题(共5小题)27.如右图所示为某科学兴趣小组设计的“自动注水”水箱模型。当水位较低时,注水水泵会自动注水;当水位到达设定高度时,注水水泵会自动停止注水。其中RP是可调节的电阻箱,R1是一个放置在水箱底部的力敏电阻,其阻值随水位h变化如表所示:已知:电阻箱RP接入电路中的阻值为20Ω,控制电路的电压U1为4V,工作电路的电压U2为220V,线圈电阻忽略不计,当线圈中电流I≤0.1A时,衔铁被拉起。h/cm 0 5 10 20 25 30 35 40R/Ω 3 7 11 20 26 33 40 50(1)据表分析,在一定范围内,当压力增大时,力敏电阻R1的阻值 (填“变大”或“变小”)。(2)请计算当注水水泵停止工作时,水箱内的水位高度。(3)控制电路中可调节电阻箱RP的作用除了保护电路外,还可以 。28.如图为某项目化学习小组设计的电子身高体重测量仪示意图。其中AB和CD为两根粗细均匀的电阻丝,电压表V1和V2示数分别用来显示身高与体重的测量值。空载时弹簧刚好处于原长,且滑片P1和P2均位于电阻丝AB的E点,滑片P3位于电阻丝CD的C点。(1)闭合开关S,当小科站在绝缘踏板上后,与没人站在踏板上比,通过电阻丝CD电流大小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(2)已知该电子身高体重测量仪的电源电压U恒为3V,电阻丝CD长度为25cm、阻值为10Ω,弹簧压缩的长度ΔL与其受到压力F的关系如图乙所示。请通过计算说明:“体重80kg”对应的电压表V2示数是多少?(注:绝缘踏板和绝缘挡板的质量及滑片与电阻丝之间的摩擦均忽略不计,写出计算过程)(3)以下是小组同学对该电子身高体重测量仪的评价,其中正确的有( )。(可多选)A.该测量仪中电压表V1示数随身高的增加而增大且刻度变化均匀B.该测量仪中电压表V2示数随体重的增加而减小且刻度变化不均匀C.该测量仪工作时电路消耗的总功率与身高或体重的变化无关D.用该测量仪测量不同体重的人的身高时,体重大小会影响电压表V1的示数E.若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD,可提高体重测量的精确度29.小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示,工作过程风扇始终转动,而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开,使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为55W,发热管电阻为44Ω。小明用空气炸锅烘焙牛排时,设定温度为180℃,总工作时间为20min,温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。(1)为使空气炸锅能自动停止工作,应在图乙电路中的 (选填“a”或“b”)处串联一个定时开关;(2)空气炸锅工作到12min时,图乙电路c点电流为多少?(3)空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能?30.如图甲是测量高于江水警戒水位装置的原理图。长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与江水相通,且容器底面低于警戒水位1m。已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“4V2W”字样(设灯丝工作电阻不变)。两金属板间的江水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度值的倒数,即x)。求:(1)小灯泡正常工作时的电阻是多少?(2)当小灯泡正常工作时,江水水位高于警戒水位多少米?(3)将电压表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,通过计算,说明理由。31.某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定的光滑金属棒,总长40cm,阻值为20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S,试问:(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 ,电压表示数 。(两空均填“增大”或“减小”)(2)当水位处于位置A时,电压表的示数为多少?(3)水位由位置A降至B这一过程,弹簧的长度增加了多少?定值电阻R0消耗的电功率变化了多少?32.某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件,制作一个有低温挡和高温挡的暖风机,设计了发热部分的两种电路,如图甲、乙所示。(1)图甲中,当开关S闭合、S1断开时,R1和R2的连接方式是 ,此时处于 挡工作状态。(2)若选用图乙所示电路,电源电压为24伏,想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦,则选用R3的阻值应为多少?(3)按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦,在高温挡工作600秒,暖风机所消耗的电能是多少?33.某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=20伏,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计;压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压U2=220伏;圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时,通过电磁铁线圈的电流Ia=0.2安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数I1=1安;当水位下降到1米时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数I2=2安。水位(米) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25压敏电阻RF阻值(欧) 300 200 125 90 70 65 62 60 59(1)当水箱内水位达到2米时,控制电路中压敏电阻RF的功率为 瓦。(2)当水箱内水位下降到1米时,通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安?(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒钟喷水恒为0.001米3;注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能。电能 组卷 参考答案与试题解析一.选择题(共18小题)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11答案 B C D D D D C C C B D题号 12 13 14 15 16 17 18答案 C C C C A D D一.选择题(共18小题)1.下列关于电功率的说法正确的是( )A.用电器的电功率越大,消耗的电能越多B.用电器的电功率越大,消耗电能越快C.用电器工作时间越长,电功率越大D.用电器消耗的电能只与通电时间有关【解答】解:A、由W=Pt可知,用电器消耗的电能多少由P与t的乘积决定,用电器的电功率大,消耗的电能不一定多,故A错误;B、电功率是描述用电器做功快慢的物理量,电功率越大的用电器表示做功越快,消耗电能越快,而电流做功的实质是电能转化为其它形式能的过程,故用电器的电功率越大,它消耗电能越快,故B正确;C、由P可知,用电器功率大小于等于功与做功时间的比值,只知道时间,无法判定电功率的大小,故C错误;D、由W=Pt可知,用电器消耗的电能由其功率和通电时间有关,故D错误。故选:B。2.如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触,磁铁吸附在电池负极的是S极),放手后从上往下看线圈顺时针转动,为了增大转速,以下操作可以达到目的的是( )A.对调电池正负极位置B.对调强磁铁南北极位置C.增加一节干电池D.减弱磁铁的磁性【解答】解:AB、对调电池正负极位置、对调强磁铁南北极位置,改变电流方向和磁场方向,但不能增大转速,故AB不符合题意;C、增加一节干电池后,电池的总电压会增大(如果两节电池串联)。根据欧姆定律,电压增大时,通过线圈的电流也会增大。电流增大,线圈受到的安培力也会增大,从而导致转速增大,故C正确;D、减弱磁铁的磁性会导致磁场强度减弱,磁场强度减弱会导致安培力减小,从而使转速减小,故D错误。故选:C。3.如图所示,导体A、B是由同种材料制成的、A和B等长,但A比B的横截面积大,闭合开关,下列说法正确的是( )A.经过导体的电流IA>IBB.导体两端的电压UA=UBC.导体的电阻RA>RBD.电流经过导体做功的功率PA<PB【解答】解:A、由图知,两导体A、B串联在电路中,由串联电路的电流特点可知IA=IB,故A错误;C、导体A、B材料和长度相同,A比B的横截面积大,所以A的电阻小于B,即RA<RB,故C错误,B、通过两电阻的电流相等,RA<RB,由U=IR可知,UA<UB,故B错误;D、通过两电阻的电流和通电时间都相等,UA<UB,由P=UI可知,电流经过导体做功的功率的关系是PA<PB,故D正确。故选:D。4.如图所示,甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线;乙站在地上一只手接触到零线;丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时,丁站在地面上用手去拉丙。则( )A.甲、乙都会触电 B.甲、丙都会触电C.乙、丁都会触电 D.丙、丁都会触电【解答】解:甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线,无法形成电流的通路,故不会发生触电;乙站在地上一只手接触到零线,因为零线与大地之间没有电压,因此没有电流通过人体,不会发生触电;丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线,此时,丁站在地面上用手去拉丙,这样电流可以从火线经丙、丁导向大地,会造成丙、丁两人同时触电。综上所述,甲、乙都不会触电,丙、丁都会触电。故选:D。5.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,甲灯上标有“220V 25W”字样,乙灯上标有“220V 100W”字样,下列说法中正确的是( )A.“220V”表示灯泡工作时,两端的实际电压为220VB.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多C.当两灯并联时,流过甲灯的电流更大D.当两灯串联时,甲灯单位时间内消耗的电能更多【解答】解:A、“220V”为灯泡的额定电压,并不一定就是工作电压,故A错误;B、由电流所在的功W=Pt可知,所在功的大小还有时间有关,故B错误;C、由P=UI可得,甲灯丝电阻:R甲1936Ω,乙灯丝电阻:R乙484Ω,当两灯并联,两灯两端的电压相等,由欧姆定律可知,电阻大的甲灯的电流小,故C错误;D、串联电路中电流相等,由W=I2Rt可知,电阻越大,相同的时间内用电器消耗的电能越大,因为R甲>R乙,所以甲灯单位时间内消耗的电能更多,故D正确。故选:D。6.小乐认为电流通过导体时产生的热量可能与通过导体的电流、导体电阻和通电时间有关。她用如图所示实验装置进行探究,接入的三根电阻丝规格相同(阻值为5Ω);两个相同的空气盒各自连接一个相同的U形管,两U形管装有同种液体并封闭等量的空气,且两U形管内的各液面相平。则该实验( )A.通电后能观察到管②中的液面比管①中的液面升得更快B.可探究导体产生的热量与导体电阻的关系C.无法探究导体产生的热量与通电时间的关系D.运用了控制变量法和转换法【解答】解:AB、右侧容器中的5Ω电阻与容器外等值的电阻并联后与左侧5Ω的电阻丝串联,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,通过B容器中的5Ω电阻与容器外等值的电阻的电流相等,根据并联电路的电流规律可知通过B容器中电阻丝的电流为通过A容器中电阻丝的电流的一半,两容器中电阻丝的通电时间相同,根据控制变量法可知探究的是电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系,故B错误;根据焦耳定律Q=I2Rt可知通电后左侧电阻产生的热量大于右侧电阻产生的热量,所以能观察到管①中的液面比管②中的液面升得更快,故A错误;C、控制通过左侧电阻的电流不变,改变通电时间,比较U形管液面的高度差,可探究导体产生的热量与通电时间的关系,故C错误;D、容器中电热丝产生的热量多少是通过与容器相连的U形管液面的高度差来反应的,用到了转换法;电流通过导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间有关,研究某个因素时需控制其它因素不变,所以用到了控制变量法,故D正确。故选:D。7.A灯泡标有“6V 3W”、B灯泡标有“4V 4W”,按如图所示甲、乙两种方式连接,已知电源电压相同,下列分析正确的是( )A.图甲中A灯比B灯暗B.图乙中A灯比B灯亮C.图甲中A灯比图乙中A灯暗D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要大【解答】解:由甲电路图可知两灯泡串联,由乙电路图可知两灯泡并联;根据P知,两灯泡的电阻分别为:RA12Ω,RB4Ω;A、甲电路中A灯与B灯串联,灯泡A的电阻大于B的电阻,根据P=I2R知,灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率,所以灯泡A比B亮,故A错误;B、乙电路中A灯与B灯并联,两灯泡两端的电压相同,灯泡A的电阻大于B的电阻,根据P知,灯泡A的实际功率小于灯泡B的实际功率,所以灯泡A比B暗,故B错误;C、由串联电路的分压特点可知图甲中A灯两端的电压小于电源的电压,由并联电路的电压特点可知图乙中A两端的电压等于电源的电压,即图甲中A灯的电压小于图乙中A的电压,所以由P=UI可知,图甲中A灯比图乙中A灯暗,故C正确;D、由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知,图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻,而电源电压相同,由P=UI可知,图甲中的总功率比图乙中的总功率要小,故D错误。故选:C。8.如图,电源电压不变,R是定值电阻。将一个“6V、2W”的小灯泡L1接在a、b两点间,灯L1恰能正常发光;若换一个“6V、3W”的小灯泡L2接在a、b两点间,则( )A.小灯泡L2也正常工作B.灯泡L2消耗的电功率大于3WC.电阻R消耗的电功率将变大D.电路消耗的总电功率将变小【解答】解:AB、由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,L2的额定功率大于L1的额定功率,由P的变形式R知,L2的阻值小于L1的阻值;灯泡L1接在a、b两点间时,L1恰能正常发光,说明L1两端的电压为6V,因L2的阻值小于L1的阻值,所以由串联分压的规律(即电阻大的分得的电压大)可知,灯泡L2接在a、b两点间时,灯泡L2两端的电压会小于6V,则灯泡L2消耗的功率小于3W,所以L2比正常发光时暗,故AB错误;CD、由于L2的阻值小于L1的阻值,所以电路的总电阻变小,由I知电路中的电流变大,根据P=I2R知电阻R消耗的电功率将变大,由P=UI知电路消耗的总电功率将变大,故C正确,D错误。故选:C。9.有两根电热丝R1和R2,且R1=2R2,若单独用R2烧开一壶水,所用时间为t0。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水,则所需的时间分别为(不计热损失)( )A.、t0 B.4t0、C. D.、t0【解答】解:烧开同一壶水所需热量相同,设为Q吸,不计热损失,单独用R2对一壶水加热时,Q吸=I2R2tt0,若将这两根电热丝串联接入电路,则电路总电阻:R串=R1+R2=2R2+R2=3R2,由Q可得,烧开同一壶水所用的时间:t串3t0;若将这两根电热丝并联接入电路,则电路总电阻:R并R2,由Q可得,烧开同一壶水所用的时间:t并t0。故C正确,ABD错误。故选:C。10.某烟雾报警装置如图所示,R0的电阻为5Ω,R为光敏电阻,其阻值随光强E的增大而减弱,电源电压恒为4.5V。电流表的量程为“0~0.6A”,当光强小于或等于30cd时,烟雾报警器报警。①开始报警时电路中电流为0.3A②不报警时光强的变化范围是30cd<E≤75cd③不报警时R0的电功率变化范围是0.45W<P0≤1.8W④在不报警和报警时两种情况下电路消耗的最大电功率的比为4:3以上说法中正确的是( )光强E/cd 7.5 10 15 30 60 …R/Ω 40 30 20 10 5 …A.①② B.①③ C.②④ D.③④【解答】解:由表中数据可知,光敏电阻的阻值R与光强E的乘积一定,R与E成反比,其比例系数为5Ω×60cd=10Ω×30cd=20Ω×15cd=30Ω×10cd=40Ω×7.5cd=300Ω cd;由电流表的量程0~0.6A可知,不报警时电路中最大电流I最大=0.6A,由I此时电路中的总电阻最小为:,由串联电路电阻的规律知光敏电阻R的最小阻值为:R最小=R总最小﹣R0=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω,此时光强最大为:,所以不报警时光强的变化范围是30cd<E≤120cd,故②错误;开始报警时,光强E开=30cd,此时光敏电阻的阻值为R开=10Ω,此时电路中的总电阻:R总开=R开+R0=10Ω+5Ω=15Ω,此时电路中的电流为:,即为报警时的最大电流,故①正确;所以不报警时,R0的电功率最大为:;报警开始时R0的电功率为:,所以不报警时R0的电功率变化范围是0.45W<P0≤1.8W,故③正确在不报警时,电路消耗的最大功率为:P总最大=UI最大=4.5V×0.6A=2.7W;开始报警时,电流最大,功率最大:P开总=UI开=4.5V×0.3A=1.35W,所以P总最大:P开总=2.7W:1.35W=2:1,故④错误。故选:B。11.已知图甲中滑动变阻器最大阻值为50Ω,图乙为一个等边三角形电阻。由一根导线和两段相同金属材料制成。当滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω时,将两触头直接接触,闭合开关,电流表示数为0.6A;将两触头分别接触图乙中的a、b两点,两表示数不发生改变:将两触头分别接触a、c两点,电流表示数变为0.4A。下列说法不正确的是( )A.三角形电阻中ab是导线B.两触头直接接触时,电压表示数为12VC.三角形电阻中ac这条边的电阻为20ΩD.当两触头分别接触b、c点时,电路中最小电流为0.24A【解答】解:A、两触头直接接触时,相当于电路只接入滑动变阻器,此时将两触头分别接触图乙中的a、b两点,两表示数不发生改变,说明三角形电阻接入电路的阻值为零,也就是三角形电阻被短路了,此时通过ab的电流最大,所以ab是导线(即ab将整个三角形电阻短路了),故A正确;B、两触头直接接触时,相当于电路只接入滑动变阻器,电压表测量滑动变阻器电压,根据I可得电源电压:U=IR=20Ω×0.6A=12V,故B正确;C、三角形电阻中ab电阻为0,则将两触头分别接触a、c两点时,相当于电阻ac和bc并联连入电路,根据I可得电路中总电阻:R'30Ω,则R三角形=R'﹣R滑=30Ω﹣20Ω=10Ω,根据电阻并联的特点可得:Rbc=2R三角形=2×10Ω=20Ω,故C正确;D、当两触头分别接触b、c点时,电阻ac和bc并联,再与滑动变阻器串联,由电阻并联的规律可知并联部分的总电阻为R并Rbc20Ω=10Ω当变阻器接入电路的阻值最大时,整个电路的总电阻最大,此时电路中的电流最小,则电路中最小电流为:I小0.2A,故D错误。故选:D。12.两只灯泡LA和LB额定电压都是110V,额定功率分别是100W和60W,要求把它们接入220V的电路上都能正常发光,且整个电路消耗的功率最小,可采用下面哪种电路( )A. B.C. D.【解答】解:A、电源电压为220V,灯泡额电压都是110V,A中灯泡LA两端实际电压太高,会烧坏LA,故A错误;B、两只灯泡LA和LB额定电压都是110V,额定功率分别是100W和60W,由R可知RA<RB,当变阻器与灯泡LA并联后使并联部分的电阻变小,并联部分的电阻始终小于灯泡LB的电阻,根据串联分压规律可知两灯不会平分电源电压,故两灯不会同时正常发光,B图不符合要求,故B错误;C、两只灯泡LA和LB额定电压都是110V,额定功率分别是100W和60W,由R可知RA<RB,当变阻器与灯泡LB并联后使并联部分的电阻变小,当并联部分的电阻等于RA时,根据串联分压规律,两灯平分电源电压,两灯都能正常发光,由P=I2R知并联部分的电阻等于灯泡LA的电阻时,并联部分的功率与灯泡LA的功率相等,电路总功率为100W+100W=200W,符合整个电路消耗的功率最小要求,故C正确;D、两灯并联后,再与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻与两个灯泡的等效电阻相同时,根据串联分压规律,并联部分和变阻器平分电源电压,两个灯泡都能正常发光,由P=I2R知并联部分的电阻等于变阻器连入电路的电阻时,并联部分的功率与变阻器的功率相等,变阻器的实际功率等于两个灯泡的实际功率之和,故电路总功率为(100W+60W)×2=320W,320W>200W,不符合整个电路消耗的功率最小的要求,故D错误。故选:C。13.如图所示,电源的输出电压恒定不变,现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时,灯泡L消耗的功率为25W,若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时,灯泡L消耗的功率为16W,则输电导线AC和BD消耗的功率为( )A.1W B.2W C.4W D.9 W【解答】解:设灯泡L连接在A、B两点时,电路的电流为I1,则P1=I12RL=25W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①若将灯泡L接C、D两点时,电路的电流为I2,则P2=I22RL=16W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得:I1:I2=5:4,若将灯泡L接C、D两点时,电源的总功率为:P3=UI2,则:,即P325W=20W,所以导线AC和BD消耗的总功率为:P=P3﹣P2=20W﹣16W=4W。故选:C。14.如图所示为某家庭电路,电灯和电热器都在正常工作。在三孔插座上刚插上洗衣机(开关未闭合)的插头时,所有用电器都停止工作,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左、右两孔,氖管都发光,发现有一根保险丝熔断了。下列分析不合理的是( )A.一定是零线上的保险丝熔断了B.只断开S1,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光C.断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光D.只断开S2,再用测电笔检测开关S1的两个接线柱,氖管都发光【解答】解:A、在插上洗衣机(开关未闭合)的插头前,电灯和电热器都在正常工作,在插上洗衣机(开关未闭合)的插头,所有用电器都停止工作,说明电路中干路上有断路,测电笔测试插座的两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线的熔丝断了,故A合理;B、只断开S1,开关S2的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故B合理;C、断开S1、S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,只有右孔与火线相连,氖管发光,左孔与火线不相连,氖管不会发光,故C不合理;D、只断开S2,开关S1的上下接线柱都与火线相连,测电笔的氖管发光,故D合理。故选:C。15.如图所示,干路上的电流I恒为1A不变,滑动变阻器规格为“15Ω 1A”,小灯泡L上标有“6V 3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响,则下列说法正确的是( )A.小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为6ΩB.当滑片P移到最左端时,通过小灯泡的电流为1AC.在滑片P向左移动过程中,并联电路两端电压减小D.在滑片P向左移动过程中,并联电路消耗的总功率增大【解答】解:由图可知,该电路为并联电路;A.因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L正常发光,则并联电路两端的电压为U=UL=6V;通过灯泡的电流:;根据并联电路的电流关系可知,通过滑动变阻器的电流:I滑=I﹣IL=1A﹣0.5A=0.5A,则滑动变阻器接入电路中的阻值:,故A错误;B.由图可知,当滑片P移到最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,会造成电源短路,则通过小灯泡的电流为0A,故B错误;C.在滑片P向左移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,由并联电路的电阻规律可知,并联部分的总电阻变小,因干路上的电流I恒为1A不变,所以,由U=IR可知,并联电路两端电压会减小,故C正确;D.在滑片P向左移动过程中,并联电路两端电压会减小,由P=UI可知,并联电路消耗的总功率减小,故D错误。故选:C。16.如图所示,电路电源电压为4V保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻,当S由闭合到断开时,电流表的示数减少了0.5A,且不为零。下列说法中,不正确的是( )A.R一定等于4ΩB.当S断开时,电路中的总电功率一定为2WC.当S由闭合到断开时,电路总电阻一定增加了4ΩD.当S由闭合到断开时,电路中的总功率一定减小2W【解答】解:根据分析可知,电路图有2种可能,如下图所示:,设开关闭合时,电路中的电流为I′,开关断开时,电路中的电流为I;(1)由题意可知,电源电压U=4V,且两个电阻的阻值相同,图1中,由题意可得:I′﹣I=0.5A,由I有:0.5A,解得:R=4Ω;即I′1A,所以:I=I′﹣0.5A=1A﹣0.5A=0.5A,由P=UI可得,电路总功率的减小量为:ΔP=UI′﹣UI=4V×1A﹣4V×0.5A=2W,S断开时,电路中的总电功率:P=UI=4V×0.5A=2W;所以当S由闭合到断开时,电路中的总电阻增加了:4Ω+4Ω﹣4Ω=4Ω;(2)图2中,两个电阻相同且两支路电压相等,由欧姆定律知,两条支路中的电流相同,由电流表的示数减少了0.5A可知,每条支路中的电流为0.5A,所以R8Ω;即:I=0.5A,I′=2I=1A,由P=UI可得,电路总功率的减小量为:ΔP=UI′﹣UI=4V×1A﹣4V×0.5A=2W,S断开时,电路中的总电功率:P=UI=4V×0.5A=2W;电路中的总电阻增加了8Ω8Ω=4Ω。综上所述:电阻R的阻值可能等于4Ω或8Ω,故A错误;当S断开时,电路中的总电功率一定为2W,故B正确;当S由闭合到断开时,电路总电阻一定增加了4Ω,故C正确;当S由闭合到断开时,电路中的总电功率一定减小了2W,故D正确。故选:A。17.如图甲所示,电源工作时输出的总功率恒定不变,R1=10Ω。在移动滑动变阻器R2的滑片P时,电流表A的示数I与电流表A1的示数I1之间变化关系如图乙所示。根据图中信息判断,下列说法中正确的是( )A.当滑片P向右移动时,电流表A的示数逐渐增大B.当滑片P向左移动时,电源的输出电压逐渐增大C.电源工作时每秒钟消耗的电能始终为5JD.当电流表A1的示数为0.5A时,R2=12.5Ω【解答】解:由图甲知定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测量通过定值电阻R1的电流,电流表A测量干路的电流;A、滑片P向右移动时,滑动变阻器R2的电阻变大,则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变大,电源工作时输出的总功率恒定不变,由P=I2R并知电路中的电流变小,电流表的示数减小,故A错误;B、当滑片P向左移动时,滑动变阻器R2的电阻变小,则定值电阻R1与滑动变阻器R2并联的总电阻变小,电源工作时输出的总功率恒定不变,由P知电源电压变小,即输出电压变小,故B错误;C、由图2知,当I1=0.3A,I=1.5A,则定值电阻R1两端的电压为:U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V=U电源,则电路的总功率为:P总=U电源I=3V×1.5A=4.5W,即电源工作时每秒钟消耗的电能始终为4.5J,故C错误;D、由图2知,当I1′=0.5A,I′=0.9A,则定值电阻R1两端的电压为:U1′=I1′R1=0.5A×10Ω=5V=U2=U电源,经过电阻R2的电流为:I2′=I′﹣I1′=0.9A﹣0.5A=0.4A,滑动变阻器R2接入电路的电阻为:R212.5Ω,故D正确。故选:D。18.如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,小灯泡L的额定电压为1.5V。闭合开关S,在滑动变阻器Rp的滑片P从最右端向左滑到a点的过程中,获取了电压表和电流表的数据,并利用所测的数据分别绘制出滑动变阻器Rp和灯泡L的U﹣I图像,如图乙所示。滑片P在a点时灯泡L恰好正常发光,下列说法正确的是( )A.电源电压为4VB.灯泡L正常发光时的电阻为6ΩC.滑片P在a点时,滑动变阻器RP的功率为0.75WD.滑片P滑动过程中,两块电压表的示数变化量是相等的【解答】解:AB、闭合开关S,灯L与变阻器R串联,电压表分别测灯和滑动变阻器的电压,电流表测电路中的电流;闭合S,灯泡、变阻器R串联,在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,由此可知:图乙中,b曲线为灯泡的I﹣U图象,a曲线为R的I﹣U图象,滑片在a点时R的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,由于灯泡恰好正常发光,则根据I﹣U图象可知:小灯泡正常工作时的电压为1.5V,电流为0.5A,此时R两端的电压为3V,则电源电压:U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V;灯泡正常发光的电阻R3Ω,故AB错误;C、滑片P在a点时,电流为0.5A,电压为3V,滑动变阻器RP的功率为P=UI=3V×0.5A=1.5W,故C错误;D、灯L与变阻器R串联,电压表分别测灯和滑动变阻器的电压,两个电压表示数之和等于电源电压,保持不变,故两块电压表的示数变化量是相等的,故D正确。故选:D。二.填空题(共5小题)19.如图所示是某兴趣小组设计的一款水翼船模型。该模型在水中行驶时,船身会被水翼抬起离开水面,从而减小阻力高速航行。(1)水翼船模型装有电动机,其工作原理是 C 。(填字母)A.电磁感应B.电流周围存在磁场C.通电线圈在磁场中转动(2)水翼上方水的流速 快 ,压强小。(3)若模型中电动机的额定功率为80瓦,它正常工作30分钟消耗 0.04 千瓦时电能。【解答】解:(1)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中转动,故C正确,故选:C;(2)水翼船模型在水中行驶时,水翼上方水的流速快,压强小,产生一个向上的升力,船身会被水翼抬起离开水面,从而减小阻力;(3)若模型中电动机的额定功率为80瓦,它正常工作30分钟消耗的电能为:W=Pt=80×10﹣3kW0.04kW h。故答案为:(1)C;(2)快;(3)0.04。20.有些家庭的电视机在不观看时没有切断电源,仍然处于待机状态。若电视机待机功率为10W,一天待机20h,则一天内待机消耗的电能为 0.2 kW h,30天电视机待机消耗的电能可供一盏25W的电灯正常工作 240 h。【解答】解:(1)电视机一天内待机消耗的电能W=Pt=0.01kW×20h=0.2kW h;(2)电视机待机30天消耗的电能W′=0.2kW h×30=6kW h,这些电能可供25W电灯正常工作的时间t240h;故答案为:0.2;240。21.如图,用测电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是图 甲 (选填“甲”或“乙”),电工师傅正确测试火线时,氖管发光,此时 有 (选填“有”或“没有”)电流通过电工师傅的身体。图丙中,电路中画“×”表示断路之处,开关闭合后,用测电笔测试A点,氖管 会 (选填“会”或“不会”)发光。【解答】解:使用测电笔时,笔尖接触被测导线,手接触尾部金属体,图甲是正确;测电笔笔尖接触火线时,电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地,形成通路,这一过程中,人体会成为电路的一部分,会有微弱的电流通过人体。由丙图可知,零线开路了,开关闭合后,用测电笔测试电路中的A点,A点与火线相连通,试电笔氖管会发光。故答案为:甲;有;会。22.如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为18V.分别调节R1、R2使灯均正常发光,那么此时电路消耗的总功率之比P1:P2= 1:1 ,可变电阻接入电路中的电阻值之比R1:R2= 1:9 。【解答】解:设三个规格相同灯泡正常发光时的电流为IL,电压为UL。(1)由甲电路图可知,三灯泡并联后与R1串联,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且三灯泡均正常发光,所以,干路电流:I1=3IL,电路的总功率:P1=UI1=U×3IL=6V×3IL,由乙电路图可知,三灯泡与R2串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路的总功率:P2=U′I2=18V×IL,所以,P1:P2=6V×3IL:18V×IL=1:1;(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,甲电路图中,R1两端的电压:U1=U﹣UL=6V﹣UL,由I可得,R1接入电路中的电阻值:R1,乙电路图中,R2两端的电压:U2=U﹣3UL=18V﹣3UL=3(6V﹣UL),R2接入电路中的电阻值:R2,所以,R1:R2:1:9。故答案为:1:1;1:9。23.在图甲所示的电路中,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,将滑片P从最左端移到最右端,两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像如图乙所示。(1)图乙中的 b (填“a”或“b”)是电压表V2示数随电流变化的图像。(2)电源电压为 6 伏。(3)小实用不同阻值的定值电阻替换R1,同样将滑片P从最左端移到最右端,并绘制两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图像。下列选项中可能出现的有 BCD 。(可多选)A.B.C.D.【解答】解:(1)由图甲可知:滑片在最左端时,电路为R1的简单电路,因导线电阻为零,所以电压表V2示数为零;滑片向右滑动时,电路为R1和R2的串联电路,V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,变阻器接入电路电阻增大,根据串联电路分压原理,变阻器两端电压增大,因此电压表V2示数增大;所以,滑片在最右端时,电压表V2示数最大;电阻R1阻值一定,R2增大时,电路总电阻增大,电源电压不变,电流减小;因此,滑片向右滑动过程中,电压表V2示数增大,电流表示数减小,图线b是电压表V2示数随电流变化的图线,图线a是电压表V1示数随电流变化的图线;(2)电源电压不变,根据欧姆定律可知,当R2连入电路电阻为零时,电路电流最大,据图乙中a线可知,电路电流最大为0.3A,此时R1两端电压为6V,即电源电压为6V;(3)当用不同阻值的定值电阻替换R1,①滑动变阻器的滑片P在最左端时,电源电压不变,R2连入电路电阻为零,此时R2两端电压为零,R1两端电压为电源电压U,电路电流最大为:I大,滑动变阻器的滑片P在最左端时,则电路中电流I0,即电路中的电流最小值一定不为0,故A图象不可能;②若R1与R2的最大阻值相等,则根据串联电路分压原理,此时U1′=U2′U,电路中的电流最小为:I′小I大,故B图象有可能;③若R1小于R2的最大阻值,将滑片P在最右端时,根据串联电路分压原理,U1小′<U2大′;故C图象有可能;④若R1大于R2的最大阻值,将滑片P在最右端时,根据串联电路分压原理,U1小′>U2大′;故D图象有可能。故答案为:(1)b;(2)6;(3)BCD。三.实验探究题(共3小题)24.小东设计了测量电路元件电功率的电路,如图甲所示,部分器材的规格已标明。(1)按图甲连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零。经检查,发现一根导线某处接触不良。请推断①、②和③导线中发生故障的是 ① ;(2)修复故障后继续实验,记录实验数据并在U﹣I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙。图中阴影部分面积S1表示小灯泡两端电压为1V时,小灯泡的实际功率。结合图像回答:小灯泡的额定功率为 0.75 W;阴影部分面积:S2表示的含义是: 滑动变阻器的功率 ;(3)完成上述实验后,小东发现灯泡的钨丝因为用久了而变的极细。由此他反思在该实验中2.5V时测得的额定功率 偏小 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。【解答】解:(1)在连接好电路,闭合开关后,电路为串联电路,无论怎样调节滑动变阻器滑片,电压表示数始终为3V,而电流表示数始终为零,说明电路发生断路,且电压表串联接入电路,测电源电压,如果是一根导线接触不良,应是小灯泡与电压表之间的导线接触不良造成的,故是①发生了故障。(2)从图乙中可知,当电压表的示数为2.5V时,电路中的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。阴影部分面积S2的横坐标表示的是变阻器两端电压,与电流的乘积表示是滑动变阻器的功率,因此阴影部分面积S2表示是滑动变阻器的功率。(3)钨丝变细后其电阻变大,根据P可知,R增大时,测得的额定功率偏小。故答案为:(1)①;(2)0.75;滑动变阻器的功率;(3)偏小。25.小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V),小灯泡L(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个,导线若干。(1)请用笔画线代替导线,帮小华同学将图甲中的电路连接完整;(2)为了顺利完成实验,小华应选用规格为 R2 (选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器;(3)连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是 灯泡(或电压表)短路 ;(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,绘制小灯泡U﹣I图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为 0.625 W,分析乙中图像发现小灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是 小灯泡的电阻受温度的影响 ;(5)小华打算增加一个阻值为15Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过操作图中单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次)测量小灯泡的额定电功率,图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是 B 。A.两种方案都能B.两种方案都不能C.丙方案能,丁方案不能D.丙方案不能,丁方案能【解答】解:(1)灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,灯丝电阻约为10Ω由欧姆定律,灯泡正常发光时电路中电流约为:I0.25A,所以电流表要选用小量程与灯串联,如下所示:(2)灯泡正常发光时电路中的电流为0.25A,根据串联电路的电压特点,变阻器应分得的电压:U变=6V﹣2.5V=3.5V,由欧姆定律,变阻器的阻值至少为:R变14Ω>10Ω,所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”;(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,说明电路为通路,发现小灯泡始终不发光,电压表无示数,若电路只有一处故障,故障原因是灯泡(或电压表)短路了;(4)由图像可知,灯泡电压为2.5V时的电流为0.25A,所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;灯泡电阻是变化的,原因是受温度的影响;(5)图丙中,无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测定小灯泡的额定电功率;图丁中,R0、小灯泡、变阻器三者串联,S接a时,电压表测定值电阻的电压,当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压,不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V,所以此方案不能测出小灯的额定电功率,故选B。故答案为:(1)如上图所示;(2)R2;(3)灯泡(或电压表)短路 (4)0.625;小灯泡的电阻受温度的影响;(5)B。26.小金同学欲测量一只小灯泡的额定功率。器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压约6V左右)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请回答:(1)如图中所示是小金尚未连接完整的电路,请用笔画线代替导线在原图上补全。(2)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 0.85 W。(3)下面是小金同学在没有电流表的情况下测定电功率的几种方案。方案一:如图丙,步骤①将开关S1闭合,S2与a接线柱接通,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为U额;步骤②滑动变阻器滑片位置保持与步骤①中相同,将开关S1闭合,S2与b接线柱接通,调节电阻箱Rx使电压表的示数保持U额,记录此时电阻箱的阻值为Rx1,计算小灯泡的额定功率为P额。该方案中主要用到的科学方法是 C (填字母)。A.控制变量法B.类比法C.等效替换法D.累积法方案二:如图丁,步骤①将开关S1闭合,S2、S3断开,P滑至最左端,读出电压表示数U0;步骤②将开关S1、S2闭合,S3断开,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为U额;步骤③滑动变阻器滑片位置保持与步骤②中相同,并将开关S1、S3闭合,S2断开,读出电压表示数U1;计算小灯泡的额定功率P额= 。 (用字母U0、U额、U1、R0表示)。【解答】解:(1)正确的连接应为:将电源,开关、滑动变阻器、电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端(注意两表的正负极),如图所示:(2)由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.34A=0.85W;(3)方案一:当开关S2与b接线柱接通且电压表示数保持U额时,电阻箱阻值Rx1等于灯泡正常发光时的电阻;小灯泡的额定功率计算公式为:P额。该方案中主要用到的科学方法是等效替换法,故选:C。方案二:步骤①将开关S1闭合,S2、S3断开,P滑至最左端,读出电压表示数U0,此时电压表测电源电压;步骤③滑动变阻器滑片位置保持与步骤②中相同,并将开关S1、S3闭合,S2断开,电压表测电阻R0两端电压,读出电压表示数U1,此时R0与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点,滑动变阻器两端电压U滑=U0﹣U1,此时电路中的电流IR0,滑动变阻器接入电路的电阻为:R滑;步骤②将开关S1、S2闭合,S3断开,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为U额;此时滑动变阻器与灯泡串联,根据串联电路电压特点,滑动变阻器两端电压U′滑=U0﹣U额,此时电路中的电流I,此电流即为灯泡的额定电流,所以灯泡的额定功率为:P额=U额I。故答案为:(1)见解析;(2)0.85;(3)C;。四.解答题(共5小题)27.如右图所示为某科学兴趣小组设计的“自动注水”水箱模型。当水位较低时,注水水泵会自动注水;当水位到达设定高度时,注水水泵会自动停止注水。其中RP是可调节的电阻箱,R1是一个放置在水箱底部的力敏电阻,其阻值随水位h变化如表所示:已知:电阻箱RP接入电路中的阻值为20Ω,控制电路的电压U1为4V,工作电路的电压U2为220V,线圈电阻忽略不计,当线圈中电流I≤0.1A时,衔铁被拉起。h/cm 0 5 10 20 25 30 35 40R/Ω 3 7 11 20 26 33 40 50(1)据表分析,在一定范围内,当压力增大时,力敏电阻R1的阻值 变大 (填“变大”或“变小”)。(2)请计算当注水水泵停止工作时,水箱内的水位高度。(3)控制电路中可调节电阻箱RP的作用除了保护电路外,还可以 调节水箱水位的设定高度 。【解答】解:(1)据表分析可知,当水箱内水深增加,水对放置在水箱底部的力敏电阻压力增大,力敏电阻R1的阻值变大;(2)由题意可知当I=0.1A时,衔铁刚好被拉起,此时注水水泵停止工作,R总=RP+R1,已知RP=20Ω,U1=4V,由I可得,RP+R140Ω,所以R1=20Ω,根据表中数据可知,当R1=20Ω时,水箱内的水位高度是20cm;(3)控制电路中电流为:I,其中电源电压U1和衔铁被拉起时的临界电流I均一定,所以RP+R1也是一个定值,如果调节RP的大小,则R1的大小也会跟着变化,而R1是力敏电阻,其阻值随水位变化而变化,故:可调节电阻箱RP的作用除了保护电路外,还可以调节水箱水位的设定高度。故答案为:(1)变大;(2)水箱内的水位高度是20cm;(3)调节水箱水位的设定高度。28.如图为某项目化学习小组设计的电子身高体重测量仪示意图。其中AB和CD为两根粗细均匀的电阻丝,电压表V1和V2示数分别用来显示身高与体重的测量值。空载时弹簧刚好处于原长,且滑片P1和P2均位于电阻丝AB的E点,滑片P3位于电阻丝CD的C点。(1)闭合开关S,当小科站在绝缘踏板上后,与没人站在踏板上比,通过电阻丝CD电流大小 不变 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)(2)已知该电子身高体重测量仪的电源电压U恒为3V,电阻丝CD长度为25cm、阻值为10Ω,弹簧压缩的长度ΔL与其受到压力F的关系如图乙所示。请通过计算说明:“体重80kg”对应的电压表V2示数是多少?(注:绝缘踏板和绝缘挡板的质量及滑片与电阻丝之间的摩擦均忽略不计,写出计算过程)(3)以下是小组同学对该电子身高体重测量仪的评价,其中正确的有( AC )。(可多选)A.该测量仪中电压表V1示数随身高的增加而增大且刻度变化均匀B.该测量仪中电压表V2示数随体重的增加而减小且刻度变化不均匀C.该测量仪工作时电路消耗的总功率与身高或体重的变化无关D.用该测量仪测量不同体重的人的身高时,体重大小会影响电压表V1的示数E.若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD,可提高体重测量的精确度【解答】解:(1)如图,闭合开关,RAB和RCD并联接入电路,电压表V1测量P1、P2两端的电压,V2测量P3D两端的电压,当小科站在绝缘踏板上后,与没人站在踏板上比,电路中的各个电阻的值不发生变化,因此通过电阻丝CD电流大小不变。(2)空载时弹簧刚好处于原长,滑片P3位于电阻丝CD的C点,故通过CD的电流:ICD0.3A,体重80kg的人对测量仪的压力F=G=mg=80kg×10N/kg=800N,由图乙可知,此时弹簧压缩的长度ΔL=20cm,DP2之间l=25cm﹣20cm=5cm,DP2之间的电阻:,感觉I可得电压表V2的示数:U2=ICDR′=0.3A×2Ω=0.6V;(3)A.该测量仪中电压表V1示数上式中为定值,P1P2之间的电阻与身高成正比,由上式可知,电压表V1示数随身高的增加而增大且刻度变化均匀,故A正确;B.该测量仪中电压表V2示数,上式中弹簧压缩的长度ΔL与其受到压力F成正比,该测量仪中电压表V2示数随体重的增加而减小,且刻度变化均匀,故B错误;C.该测量仪工作时电路中的各个电阻的值不发生变化,因此总电流不随测量者的身高和体重而变化,由P=UI可知,该测量仪工作时电路消耗的总电流与身高或体重的变化无关,故C正确;D.用该测量仪测量不同体重的人的身高时,体重大小会影响电压表V2的示数,身高大小影响V1的示数,故D错误;E.由,可知,若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD,体重相同时,ΔL相同,电压表V2示数不变,体重测量的精确度不变,故E错误。故选:AC。故答案为:(1)不变;(2)“体重80kg”对应的电压表V2示数是0.6V;(3)AC。29.小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示,其简化电路如图乙所示,工作过程风扇始终转动,而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开,使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为55W,发热管电阻为44Ω。小明用空气炸锅烘焙牛排时,设定温度为180℃,总工作时间为20min,温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。(1)为使空气炸锅能自动停止工作,应在图乙电路中的 a (选填“a”或“b”)处串联一个定时开关;(2)空气炸锅工作到12min时,图乙电路c点电流为多少?(3)空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能?【解答】解:(1)由图可知空气炸锅工作时,电风扇与发热管并联,所以在干路的a点串联一个定时开关,在定时开关断开时能使空气炸锅能自动停止工作;(2)由图丙可知,空气炸锅工作到12min时,空气炸锅内的温度在上升,表明此时发热管与电风扇同时工作;根据P=UI可得,电风扇的电流:I扇0.25A,由欧姆定律可得,发热管中通过的电流:I管5A,根据并联电路电流规律可得,图乙电路c点电流:I=I扇+I管=0.25A+5A=5.25A;(3)由图丙可知,在整个工作过程中,风扇始终是工作状态,由P可得,t=20min=1200s,风扇消耗的电能:W扇=P扇t=55W×1200s=6.6×104J;由图丙计算温度上升的时间,即发热管的工作时间,t管=8min+(13min﹣10min)+(18min﹣15min)=14min=840s,根据欧姆定律和W=UIt可得,发热管消耗的电能;W管t840s=9.24×105J,空气炸锅这次烘焙牛排共消耗的电能:W=W扇+W管=6.6×104J+9.24×105J=9.9×105J。答:(1)为使空气炸锅能自动停止工作,应在图乙电路中的a处串联一个定时开关;(2)空气炸锅工作到12min时,图乙电路c点电流为5.25A(3)空气炸锅这次烘焙牛排共消耗的电能为9.9×105J。30.如图甲是测量高于江水警戒水位装置的原理图。长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与江水相通,且容器底面低于警戒水位1m。已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“4V2W”字样(设灯丝工作电阻不变)。两金属板间的江水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度值的倒数,即x)。求:(1)小灯泡正常工作时的电阻是多少?(2)当小灯泡正常工作时,江水水位高于警戒水位多少米?(3)将电压表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,通过计算,说明理由。【解答】解:(1)小灯泡的电阻RL8Ω;(2)灯泡正常发光时,通过灯泡的电流I0.5A;由于A内湖水电阻R与L串联,则R4Ω,由图象可知,当R=4Ω时,x=0.2m﹣1,所以,h=5m,则湖水水位高于警戒水位5m﹣1m=4m;(3)电压表测量的是小灯泡两端的电压:;而两金属板间的江水电阻R与x的关系是正比,所以水位计的刻度不均匀。答:(1)小灯泡正常工作时的电阻是为8Ω;(2)当小灯泡正常工作时,江水水位高于警戒水位4m;(3)水位计的刻度不均匀。31.某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10Ω,R1为一竖直固定的光滑金属棒,总长40cm,阻值为20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)闭合开关S,试问:(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 减小 ,电压表示数 减小 。(两空均填“增大”或“减小”)(2)当水位处于位置A时,电压表的示数为多少?(3)水位由位置A降至B这一过程,弹簧的长度增加了多少?定值电阻R0消耗的电功率变化了多少?【解答】解:(1)当水位下降时,M所受的浮力减小,重力不变时,由F拉=G﹣F浮可知弹簧的拉力增大,弹簧的伸长量增大,滑片P向下移动,金属棒接入电路的长度减小;则R1接入电路的阻值减小,根据串联分压特点可知,R1两端的电压减小,即电压表示数减小。(2)当水位处于位置A时,滑片P在R1最上端,此时R1=20Ω,根据串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻:R=R0+R1=10Ω+20Ω=30Ω,电路中的电流:I0.5A,由I得,R1两端的电压:U1=IR1=0.5A×20Ω=10V,即电压表示数为10V;(3)当水位处于位置A时,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压U0=U﹣U1=15V﹣10V=5V,根据P可知定值电阻R0消耗的电功率P02.5W。当水位处于位置A时,M刚好浸没,排开水的体积:V排=V=Sh=100cm2×60cm=6000cm3=6×10﹣3m3,则M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N;则弹簧受到的拉力:F1=G﹣F浮=80N﹣60N=20N,由图乙可知,当F1=20N时,弹簧的伸长量ΔL1=10cm;当水位降至位置B时,M的下表面刚好离开水面,所受浮力为零,则此时弹簧受到的拉力:F2=G=80N,由图乙可知,当F2=80N时,弹簧的伸长量ΔL2=40cm;所以,水位由位置A降至B这一过程中,弹簧的长度增加量:ΔL=ΔL2﹣ΔL1=40cm﹣10cm=30cm。当水位降至位置B时,R1接入电路的长度:L=L总﹣ΔL=40cm﹣30cm=10cm,因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比,即:,所以,此时R1接入电路的阻值:R1′R120Ω=5Ω,此时电路中的电流:I′1A,由I得,此时R1两端的电压:U1′=I′R1′=1A×5Ω=5V,根据串联电路的电压特点可知此时定值电阻两端的电压U0′=U﹣U1′=15V﹣5V=10V,根据P可知定值电阻R0消耗的电功率P0′10W。定值电阻R0消耗的电功率变化量ΔP0=P0′﹣P0=10W﹣2.5W=7.5W。故答案为:(1)减小;减小;(2)当水位处于位置A时,电压表的示数为10V;(3)水位由位置A降至B这一过程,弹簧的长度增加了30cm,定值电阻R0消耗的电功率变化了7.5W。五.计算题(共2小题)32.某兴趣小组想要利用风扇、发热电阻等元件,制作一个有低温挡和高温挡的暖风机,设计了发热部分的两种电路,如图甲、乙所示。(1)图甲中,当开关S闭合、S1断开时,R1和R2的连接方式是 串联 ,此时处于 低温 挡工作状态。(2)若选用图乙所示电路,电源电压为24伏,想要实现发热电阻R3的电功率为120瓦,则选用R3的阻值应为多少?(3)按图乙电路制作的暖风机高温挡的总功率为200瓦,在高温挡工作600秒,暖风机所消耗的电能是多少?【解答】解:(1)甲方案中,开关S、S1均闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总功率P甲1;开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,电路的总功率P甲2,因P甲1P甲2,所以,开关S、S1均闭合时,电热器处于高温挡;开关S闭合、S1断开时,电热器处于低温挡;(2)R3的阻值应为:R34.8Ω;(3)暖风机所消耗的电能:W=Pt=200W×600s=1.2×105J。答:(1)串联;低温;(2)R3的阻值应为4.8Ω;(3)暖风机所消耗的电能为1.2×105J。33.某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=20伏,R0为定值电阻,RF为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计;压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压U2=220伏;圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时,通过电磁铁线圈的电流Ia=0.2安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数I1=1安;当水位下降到1米时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数I2=2安。水位(米) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25压敏电阻RF阻值(欧) 300 200 125 90 70 65 62 60 59(1)当水箱内水位达到2米时,控制电路中压敏电阻RF的功率为 2.4 瓦。(2)当水箱内水位下降到1米时,通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安?(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒钟喷水恒为0.001米3;注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能。【解答】解:(1)由图知,控制电路中R0、RF、电磁铁线圈串联,由表中数据知,当水箱内水位达到2米时,RF=60Ω,控制电路中电流Ia=0.2A,所以RF的功率:PF=Ia2RF=(0.2A)2×60Ω=2.4W;(2)当水位为2米时,由表格数据知RF=60Ω,根据串联电路特点和欧姆定律可得R0阻值,R0=R总1﹣RFRF60Ω=40Ω,当水位1米时,由表格数据知RF1=90Ω,由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流:Ib0.15A;(3)由工作电路知,注水和喷淋系统是并联的,注水系统从水位1米开始注水到2米,注水的总体积:V总=0.4m2×(2m﹣1m)=0.4m3,注水的同时喷淋系统一直工作,所以注水时间:t1100s,水位从2米下降到1米,需要的时间:t2400s,所以注水系统与喷淋系统同时工作时,工作电路电流做的功:W=U2I2t1=220V×2A×100s=4.4×104J,喷淋系统单独工作时,工作电路电流做功:W'=U2I1t2=220V×1A×400s=8.8×104J,所以相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能:W总=W+W'=4.4×104J+8.8×104J=1.32×105J。答:(1)2.4。(2)当水箱内水位下降到1米时,通电电磁铁线圈的电流Ib为0.15A。(3)相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能为1.32×105J。声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/2/27 19:10:46;用户:符艳艳;邮箱:fyy6789@;学号:820539621世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览 当前文档不提供在线查看服务,请下载使用!