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上学期第十八章单元检测卷 B 卷（人教版）
九年级 物理
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1 ．本试卷分第 Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2 ．测试范围：人教版九年级全一册第十八章： 电功率。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。
1 ．（2022·山东济南·二模）如图所示，为小乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是 ( )
第 1 题图 第 2 题图 第 3 题图 第 5 题图
A ．如图中时刻所示，电能表的读数为 8633.5kW h B ．家中干路中的总电流为 20A 时，该电能表可以工作
C ．每消耗 1kW h 的电能， 电能表的转盘转 3600 圈 D ．这种电能表，读数数字的单位是 kW h
2 ．（2022·广东佛山·模拟预测）如题图甲所示电路， 电源电压不变，分别把定值电阻 R1 、R2（R1>R2）接在 A 、B 之间，调节电源电压，根据电流表和电压表示数计算并画出 R1、R2 的 P﹣U 图像，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A ．图线①是 R1 的 P﹣ U 图像 B ．图线②是 R2 的 P﹣ U 图像
C ．若将 R1 和 R2 并联接在 AB 之间，A 、B 间电阻的 P﹣U 图像在Ⅰ区
D ．若将 R1 和 R2 串联接在 AB 之间，A 、B 间电阻的 P﹣ U 图像在Ⅱ区
3 ．（2022·安徽·马鞍山中加双语学校一模）如图所示，滑动变阻器的滑片 P 处于中间位置，闭合开关 S 和 S' ，灯泡发光（假设灯丝电阻不变）。将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，则 ( )
A ．灯泡 L 通过的电流变大 B ．灯泡 L 额定功率变大 C ．灯泡 L 两端的电压不变 D ．灯泡 L 实际功率变小
4 ．（2022·甘肃兰州·中考真题）现有“6V 3W”和“ 12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是 ( )
A ．通电时间相同时， 甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B ．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C ．两只灯泡串联工作时， 甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D ．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为 1A
5 ．（2022·广东·江门市第二中学）图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的 I﹣ U 图像。将小灯泡 L 和电阻 R 接入图乙所示的电路中，只闭合 S1 时， 电流表的示数为 0.5A 。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是 ( )
A ．电源电压为 3V B ．只闭合 S1 时，小灯泡 L 的电阻为 2Ω
C ．再闭合 S2 后， 电流表的示数增加 0.5A D ．再闭合 S2 后，在 1min 内电阻 R 产生的热量为 48J
6 ．（2022·四川资阳·九年级期末）如图所示的电路中，a 、b 、c 是三只电表（电压表或电流表），闭合开关S ，标有“3V 0.5A” 的灯泡 L1 正常发光，标有“6V 0.5A” 的灯泡 L2 发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 ( )
A ．电表a 为电流表，且示数为 1A B ．电表b 为电压表，且示数为 3V
C ．电表c 为电流表，且示数为 0.25A D ．闭合开关 S ，电流 1s 所做总功为 2.25J
7 ．（2022·江苏泰州·模拟预测）某同学在做“调节灯泡亮度” 的电学实验时，电路如图甲所示。电源电压恒为 4V ， 电压表量程选择“0～3V” ，电流表量程选择“0～0.6A” ，滑动变阻器规格为“20Ω 1A” ，灯泡 L 标有“2V 0.8W”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是 ( )
(
第
7
题图
) (
第
6
题图
) (
第
10
题图
)第 8 题图
A ．电路中电流变化的范围是 0. 16～0.4A B ．滑动变阻器阻值变化的范围是 5～10Ω
C ．灯泡的最小功率是 0.2W D ．该电路的最大功率是 2W
8 ．（2022·陕西·西工大附中模拟预测） 甲、乙两灯的额定电压分别为 6V 和 3V ，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与 R1 串联后接在电压恒为 U 的电源两端，甲灯正常发光，R1 的功率为 P1 ；乙灯与 R2 串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2 的功率为 P2 。已知 R1+R2=90Ω , 则以下说法正确的是 ( )
A ．将两灯串联允许接入的最大电流是 0.5A B ．电阻 R1 的阻值是 24Ω
C ．电路中 P1 与 P2 的比值是 10 ∶3 D ．电路中 P1 与 P2 的比值是 25 ∶ 18
9 ．（2022·江西吉安·模拟预测）图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规
律的方法。下列关于图像的解释，正确的是 ( )
(
第
11
题图
) (
第
12
题图
)第 9 题图
A ． 甲图是某物体的熔化图像，其固态的比热容大于液态的比热容
B ．乙图是电阻和通电时间一定时，电热 Q 与电流 I 的关系图
C ．丙图说明，当电阻一定时，电压与电流成正比
D ．丁图是灯丝电阻的 U﹣I 图像，说明灯丝电阻随温度的升高而增大
10 ．（2022·江苏无锡·一模）如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关 S ，当滑片 P 置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片 P 置于变阻器的 b 端时，电压表的示数变化了 2V，在 10s 内定值电阻 R1 产生的热量为 36J。则下列结果正确的是 ( )
A ．电路中的最大电流为 1A B ．滑片 P 在中点时，10s 内滑动变阻器 R 消粍的电能为 60J
C ．滑动变阻器 R 先后两次消耗的电功率之比为 8:1 D ．R1 先后两次消耗的电功率之比为 16:9
第Ⅱ卷
二、填空题。（每空 1 分，共 23 分）
11．（2022·黑龙江鹤岗·模拟预测）随着网购人越来越多，对物流公司的需求量也越来越大，某快递公司拿到了“无人机快递”使用权，如图所示，无人机把物品从某一位置运输到另一位置时，物品质量 ，其惯性大小 （选填“变大、不变、变小”）；无人机悬停时处于 状态（选填“平衡” 、“非平衡”），其智能飞行电池容量位 5000mAh ，正常工作的电压为 20V ，一次充电储存的电能为 J。
12．（2022·广东汕头·模拟预测）如图甲是灯泡 L 的调光电路图。通过改变滑动变阻器 R 的的位置和开关 S 的开闭改变灯泡亮度，滑动变器铭牌为“ 10Ω 1A” ，电源电压 3V ，通过灯丝的电流与灯泡两端电压关系如图乙。当 S 闭合，滑片 P 在 a 端时，灯泡 L 消耗的功率为 W；滑片 P 在 b 端时，电路消耗的功率为 W 。当 S 断开，移动滑片 P 通过灯泡的最小电流为 A。
13．（2022·辽宁·丹东市第五中学二模）将标有“24V 12W” 的小灯 L1 和“ 12V 12W” 的小灯 L2 并联接入电路中，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则该电路中干路电流是 A ，两灯消耗的实际总功率为 W；若将两灯串联接入电路时，允许加在它们两端的最高电压是 V ，（忽略灯丝电阻的变化）。
14 ．（2022·辽宁抚顺·模拟预测）如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端一段时间后， （选填“ 甲”或“ 乙”）容器连接的 U 形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟 （选填“ 电流”或“ 电阻”）有关， 甲、乙两个透明容器中电流通过电阻丝产生的热量之比为
。
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第 14 题图 第 15 题图 第 16 题图 第 17 题图
15 ．（2022·广东·汕头市潮阳实验学校九年级阶段练习）如图甲所示电路中，灯泡 L 标有“6V 3W”字样，其 U-I图像如图乙所示，则灯正常发光时的电阻 Ω , 滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，当滑片从右向左移动时，小灯泡两端的电压 （填“变小” 、“不变”或“变大”）； 当滑片从中点向左移动到端点时，灯恰好正常发光，移动过程中，滑动变阻器功率的变化量ΔP 变与小灯泡功率的变化量ΔP 灯相比较， ΔP变 ΔP灯 （选填“>” 、“<”或“=”）。
16 ．（2022·辽宁朝阳·中考真题）如图所示电路中，电源电压恒为 4.5V ，灯 L 标有“3V 0.9W” ，滑动变阻器 R 上标有“30Ω 1A” 的字样，电压表量程为 0~3V ，电流表的量程为 0~0.6A ，则灯泡正常工作时的电流为 A ，此时通电 1min 滑动变阻器产生的热量为 J 。为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 Ω（灯丝电阻保持不变）。
17 ．（2022 江苏南通·模拟预测）如图是某款家用电饭煲的保温、加热两挡调节功能电路。已知电源电压为 220V，
电热丝 R1 的阻值为 121Ω , 电路处于加热挡时功率为 1400W ，则电热丝 R2 的阻值为 Ω , 电路处于保温挡时功率为 W 。电热丝通电一段时间后变得很烫，而与电饭煲连接的导线却不怎么热，主要是因为导线 ，产生的热量少。若电饭煲正常工作 1 小时，使标有“ 1000imp/(kW·h)” 的电能表指示灯闪烁 640 次，则电饭煲处于加热挡与保温挡的工作时间之比为 。
三、实验探究题（每空 2 分，共 20 分）
18 ．（2022·广东深圳·三模）实验小组的同学们进行“伏安法测小灯泡电阻” 的实验，选用的小灯泡额定电压为 2.5V，他们连接的电路如图甲所示。
第 18 题图 第 19 题图
（1）检查连好的电路后，关闭开关，移动滑动变阻器的滑片 P ，小方发现小灯泡均不发光，电流表示数有变化，电压表始终无示数，则故障原因可能是 ；（填字母）
A ．电压表开路 B ．电流表短路 C ．小灯泡短路 D ．滑动变阻器短路
（2）排除故障后，移动滑片 P 到某位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片 P向 （选填“左”或“右”）端移动；
（3）完成操作后，小方将测数据绘制成如图丙所示的 U—I 图象，分析图象可知：小灯泡的电阻是变化的。小方还可以通过此实验计算出小灯泡正常发光时的电功率是 。
（4）在某次测量中，电流表坏了，小丽还想测量小灯泡正常发光时的电阻，可是她只知道小灯泡的额定电压，于是增加了一个阻值已知的定值电阻 R0 和两个开关，设计了图丁所示电路，请将电阻 R0 、电压表的符号填入虚线框中使其能完成实验 。
19 ．（2022·安徽芜湖·三模）小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材如下：两节新干电池、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、额定电压为 2.5V 的小灯泡、开关、导线若干，图甲是没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑片向右移动时， 电流表示数变小）；
（2）闭合开关后，电压表示数如图乙所示，要想测出小灯泡的额定功率，则接下来应进行的操作是 ，使电压表的示数为 2.5V；
（3）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡的额定功率为 W。
20 ．（2022·浙江温州·二模）科学兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素” 的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为 5 欧和 10 欧，A 、B 是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔 1 分钟记录液面上升的高度，多次实验处理结果如图乙。
（1）除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有 ；
（2）分析图乙，可得出的结论是 ；
（3）小明经过调查发现：常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。小明建议用空气代替煤油进行实验，装置如图丙，你是否赞同小明的建议并说明理由 。
四、计算题：本题共 3 小题，共 27 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
21 ．(7 分)（2022·辽宁辽宁·中考真题）图甲是最大功率为 1000W 的电煎锅，它分为高、中、低三挡。图乙是其简化电路图，S 为总开关，S0 为调挡开关，转动 S0 可将开关调至 1 、2 、3 位置。R1 、R2 、R3 为发热电阻且阻值相等。求：
（1） 电煎锅的中挡电功率；（2）将电煎锅调至中挡煎制食物时，3 分钟可将 50g 食物从 4℃加热至 139℃ , 电煎锅加热食物的效率。【食物的比热容取 4.0×103J/（kg . ℃)】
22 ．(10 分)（2022·广东佛山·模拟预测）在如图所示的电路中，电源电压为 6V 保持不变，电流表的量程是 0~3A，滑动变阻器 R2 标有“20Ω 2A”字样。只闭合开关 S1 ，电流表示数为 0.3A 。求：
（1）R1 的阻值；（2）通电 20s ，电流通过电阻 R1 所做的功 W；（3）闭合开关 S2 移动滑动变阻器的滑片 P ，在保证电路安全的情况下，电路的最大总功率。
23 ．(10 分)（2022·重庆綦江·九年级竞赛）如图所示，电源电压 18V 恒定不变，小灯泡 L 标有“ 10V 5W”字样，滑动变阻器 R 标有“ 120Ω 1A”字样，电压表使用的量程为 0~ 15V ，电流表使用的量程为 0~0.6A ，R0 为一定值电阻；当闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 时，灯泡 L 恰好正常发光；忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）小灯泡 L 的电阻是多大？（2）闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 时，通电 3min ，电流通过定值电阻 R0 所产生的热量是多少？（3）当闭合开关 S 、S2 ，断开 S1 时，在保证电表不超量程、灯泡 L 两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器 R 功率的变化范围是什么？
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上学期第十八章单元检测卷 B 卷（人教版）
九年级全一册 物理 ·全解全析
一、单项选择题：本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分。
1 ．（2022·山东济南·二模）如图所示，为小乐同学老家用的机械式电能表的示意图，下列说法不正确的是( )
A ．如图中时刻所示，电能表的读数为 8633.5kW h
B ．家中干路中的总电流为 20A 时，该电能表可以工作
C ．每消耗 1kW h 的电能， 电能表的转盘转 3600 圈
D ．这种电能表，读数数字的单位是 kW h
【答案】B
A ．电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是 kW h ，由图可知，此时电能表的读数为8633.5kW h ，故 A 正确，不符合题意；
B ．电能表上的“ 10A”表示电能表允许通过的最大电流为 10A ，家中干路中的总电流为 20A 时，超过了最大电流，该电能表不能工作，故 B 不正确，符合题意；
C ．3600r/（kW h）表示电路中用电器每消耗 1kW h 电能，电能表的转盘转过 3600 圈，故 C 正确，不符合题意；
D ．电能表读数的单位是 kW h ，故 D 正确，不符合题意。
故选 B。
2 ．（2022·广东佛山·模拟预测）如题图甲所示电路， 电源电压不变，分别把定值电阻 R1 、R2（R1>R2）接在A 、B 之间，调节电源电压，根据电流表和电压表示数计算并画出 R1 、R2 的 P﹣ U 图像，如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A ．图线①是 R1 的 P﹣U 图像
B ．图线②是 R2 的 P﹣U 图像
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C ．若将 R1 和 R2 并联接在 AB 之间，A 、B 间电阻的 P﹣ U 图像在Ⅰ区
D ．若将 R1 和 R2 串联接在 AB 之间，A 、B 间电阻的 P﹣ U 图像在Ⅱ区
【答案】C
AB ．当两电阻分别接入 A 、B 之间后，调节电源电压，使它们两端电压相同时，根据乙图中①②图像可知，①中的功率大于②中的功率，根据
①对应的电阻小于②对应的电阻，已知
R1 < R2
则可知图像①对应的电阻是 R2 ，图像②对应的电阻是 R1 ，故 AB 错误；
C ．如果把 R1 和 R2 并联后接入 A、B 之间进行实验，根据并联电路的电阻特点可知，并联之后 A、B 间的总电阻小于 R2 ，同时也小于 R1 ，同理，根据功率公式
在 A、B 间电压相同时，两电阻并联后总电阻最小，那么此时的功率应该最大，则图像应该在①的上方，即：图像所在的区域应在Ⅰ区域，故 C 正确；
D ．如果把 R1 和 R2 串联后接入 A、B 之间进行实验，根据串联电路的电阻特点可知，串联之后A、B 间的总电阻大于 R2 ，同时也大于 R1 ，同理，根据功率公式
在 A、B 间电压相同时，两电阻串联后总电阻最大，那么此时的功率应该最小，则图像应该在②的上方，即：图像所在的区域应在Ⅲ区域，故 D 错误。
故选 C。
3 ．（2022·安徽·马鞍山中加双语学校一模）如图所示，滑动变阻器的滑片 P 处于中间位置，闭合开关 S 和S' ，灯泡发光（假设灯丝电阻不变）。将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，则 ( )
A ．灯泡 L 通过的电流变大
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B ．灯泡 L 额定功率变大
C ．灯泡 L 两端的电压不变
D ．灯泡 L 实际功率变小
【答案】D
ABC ．由图可知，该电路为混联电路：灯泡与滑动变阻器的右半部分并联后再与滑动变阻器的左半部分串联在电路中， 电流表测量干路中的电流；
闭合开关 S 和 S' ，灯泡发光，将滑动变阻器的滑片 P 向右移动，滑动变阻器右半部分接入电路的电阻变小，根据并联电路的电阻关系可知，并联部分的总电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，并联部分分担的电压减小，灯泡两端的电压变小，根据I可知，通过灯泡的电流变小；对于一个用电器来说，其额定功率是不变的；故 ABC 不符合题意；
(
U
2
)D ．灯泡的电阻不变，根据P＝ 可知，灯泡两端的电压变小，灯泡消耗的实际功率变小，故 D 符合题意。 R
故选 D。
4 ．（2022·甘肃兰州·中考真题）现有“6V 3W”和“ 12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是 ( )
A ．通电时间相同时， 甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B ．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C ．两只灯泡串联工作时， 甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D ．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为 1A
【答案】C
A ．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据 W=Pt 知， 甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，故 A 错误；
B ．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，故 B 错误；
C ．由题意知，两灯的额定电压分别为 6V 和 12V ，额定功率分别为 3W 和 6W ，据 P 知，两灯的电阻
R甲 R乙
即 R 甲第 3 页 共 24 页
D ．由题意知，两灯正常工作时通过的电流分别为
(
甲
乙
)
两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为 6V ， 甲灯正常工作，通过乙灯的电流
(
乙
)
允许通过干路的最大电流
I=I 甲+I 乙实=0.5A+0.25A=0.75A
故 D 错误。
故选 C。
5 ．（2022·广东·江门市第二中学九年级开学考试）图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的 I﹣ U 图像。将小灯泡 L 和电阻 R 接入图乙所示的电路中，只闭合 S1 时，电流表的示数为 0.5A 。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是 ( )
A ．电源电压为 3V
B ．只闭合 S1 时，小灯泡 L 的电阻为 2Ω
C ．再闭合 S2 后， 电流表的示数增加 0.5A
D ．再闭合 S2 后，在 1min 内电阻 R 产生的热量为 48J
【答案】D
AB ．只闭合 S1 时， 电路为灯泡 L 的简单电路， 电流表测电路中的电流，电流表的示数为 0.5A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压 UL=4V ，电源电压为 4V ，小灯泡 L 的电阻
故 AB 错误；
C ．由图甲可知，R 两端的电压
UR=6V ，IR=0.3A R 的阻值为
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再闭合 S2 后，灯泡 L 与电阻 R 并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过小灯泡 L 的电流不变， 由并联电路电流的关系可知电流表的示数增加
故 C 错误；
D ．再闭合 S2 后，在 1min 内电阻 R 产生的热量为
Q=W= UIR1t=4V×0.2A×60s=48J
故 D 正确。
故选 D。
6 ．（2022·四川资阳·九年级期末）如图所示的电路中， a 、b 、c 是三只电表（电压表或电流表），闭合开关S ，标有“3V 0.5A” 的灯泡 L1 正常发光，标有“6V 0.5A” 的灯泡 L2 发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 ( )
A ．电表a 为电流表，且示数为 1A B ．电表b 为电压表，且示数为 3V
C ．电表c 为电流表，且示数为 0.25A D ．闭合开关 S ，电流 1s 所做总功为 2.25J
【答案】D
ABC ．由题意知， 电路中开关闭合后，L2 发光较暗，L1 正常发光，则两灯不是串联在电路中，因为两灯的定额电流相等，串联时，L1 正常发光，通过的电流为 0.5A ，则通过 L2 的电流也为 0.5A ，L2 也正常发光。那么两灯并联连接在电路中，所以 a 、b 是电流表，c 是电压表。其中，a 测干路的电流，b 测通过L2 的电流。L1 正常发光，则电源电压
U= U1=3V
灯 L2 的电阻
不考虑温度对灯丝电阻的影响时，通过 L2 的电流
所以干路的电流，即电流表 a 的示数
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I=I1+I2 实=0.5A+0.25A=0.75A
故 ABC 错误；
D ．通电 1s ，电流所做的总功
W= UIt=3V×0.75A×1s=2.25J
故 D 正确。
故选 D。
7 ．（2022·江苏泰州·模拟预测）某同学在做“调节灯泡亮度” 的电学实验时，电路如图甲所示。电源电压恒为4V ，电压表量程选择“0～3V” ，电流表量程选择“0～0.6A” ，滑动变阻器规格为“20Ω 1A” ，灯泡 L 标有“2V 0.8W”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是 ( )
A ．电路中电流变化的范围是 0. 16～0.4A
B ．滑动变阻器阻值变化的范围是 5～10Ω
C ．灯泡的最小功率是 0.2W
D ．该电路的最大功率是 2W
【答案】B
A ．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。灯泡正常发光时的电压为 2V ，其功率为 0.8W ，由图像知，此时的电流为 0.4A ，即灯泡正常发光时电路中的电流为 0.4A；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为 1A ，电流表量程选择“0～0.6A”，根据串联电路各处的电流都相等，所以电路中的最大电流
Imax=0.4A
因为串联电路总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电压表的示数
U 滑小= U﹣ UL=4V﹣2V=2V
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，由欧姆定律，最小电阻为
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当电压表的示数最大为 3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电
压
UL′= U﹣ U 滑大=4V ﹣3V= 1V
由图乙知，此时的电流为 0.3A ，故电路中电流变化的范围是 0.3A～0.4A ，故 A 错误；
B ．由欧姆定律，滑动变阻器接入电路中的最大阻值
故滑动变阻器阻值变化的范围是 5～10Ω , 故 B 正确；
CD ．灯泡的最小功率
PLmin= UL′×Imin= 1V×0.3A=0.3W
电路的最大电功率
Pmax= UImax=4V×0.4A= 1.6W
故 CD 错误。
故选 B。
8 ．（2022·陕西·西工大附中分校模拟预测）甲、乙两灯的额定电压分别为 6V 和 3V ，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与 R1 串联后接在电压恒为 U 的电源两端，甲灯正常发光，R1 的功率为 P1 ；乙灯与 R2 串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2 的功率为 P2 。已知 R1+R2=90Ω , 则以下说法正确的是 ( )
A ．将两灯串联允许接入的最大电流是 0.5A
B ．电阻 R1 的阻值是 24Ω
C ．电路中 P1 与 P2 的比值是 10 ∶3
D ．电路中 P1 与 P2 的比值是 25 ∶ 18
【答案】D
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A ．由图知甲灯的额定电流为 0.5A ，乙灯的额定电流为 0.3A ，由于串联电路中各处的电流相等，所以两灯串联时，允许通过的最大电流中的最大电流为 0.3A ，故 A 错误；
BCD ．甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为 0.5A ，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为
同理，灯乙正常发光， 由图像可知， 电路电流为 0.3A ，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为
甲灯与 R1 串联，根据欧姆定律可知电路电流为
I A ①乙灯与 R2 串联，根据欧姆定律可知电路电流
I A ②又已知
R1+R2=90Ω ③
联立①②③解得：
R1=30Ω , R2=60Ω
则
故 BC 错误，D 正确。
故选 D。
9 ．（2022·江西吉安·模拟预测）图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列关于图像的解释，正确的是 ( )
A ． 甲图是某物体的熔化图像，其固态的比热容大于液态的比热容
B ．乙图是电阻和通电时间一定时，电热 Q 与电流 I 的关系图
C ．丙图说明，当电阻一定时，电压与电流成正比
D ．丁图是灯丝电阻的 U﹣I 图像，说明灯丝电阻随温度的升高而增大
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【答案】D
A．非晶体在熔化过程中温度逐渐升高，而图像中有一段温度是不变的，所以这是晶体的熔化图像，由图像可知，此物质固态时在 2min 温度升高 40℃ , 而液态时 4min 温度升高 12℃ , 由此可知单位时间内固体时温度变化大，比热容就小，故 A 错误；
B ．根据 Q ＝I2Rt 知， 电阻和通电时间一定时，产生的热量与电流的平方成正比，而不是和电流成正比，其图像为过原点的直线，故 B 错误；
C ．由图像可得出的结论是：当电阻一定时，电流随着电压的增大而增大，并且电流与电压成正比，但不能说电压与电流成正比，故 C 错误；
D ．当小灯泡灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大，故 D 正确。
故选 D。
10 ．（2022·江苏无锡·一模）如图所示电路， 电源电压保持不变。闭合开关 S ，当滑片 P 置于变阻器的中点时， 电压表的示数为4V；当滑片 P 置于变阻器的b 端时，电压表的示数变化了 2V ，在 10s 内定值电阻 R1产生的热量为 36J 。则下列结果正确的是 ( )
A ．电路中的最大电流为 1A
B ．滑片 P 在中点时，10s 内滑动变阻器 R 消粍的电能为 60J
C ．滑动变阻器 R 先后两次消耗的电功率之比为 8:1
D ．R1 先后两次消耗的电功率之比为 16:9
【答案】D
当滑片 P 置于变阻器的b 端时，其电阻变大，分压增多，电压表的示数变化了 2V ，则变阻器此时电压是 6V ，设电源电压是 U，滑动变阻器最大阻值是 R ，由题意列方程得
解得
R = R1
由串联分压比等于电阻比可知，滑片在 b 端时，R 和 R1 各分 6V 电压，电源电压是 12V 。当滑片在中点时， R 分 4V 电压，R1 分 8V 电压。
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滑片 P 置于变阻器的b 端时，在 10s 内定值电阻 R1 产生的热量为 36J ，则 R1 的阻值是
A ．当滑片在 a 点时，变阻器接入电路的阻值为 0 ，电路中的电流最大，最大电流是
故 A 错误；
B ．串联电路中各处电流相等，滑片在中点时， 电路中的电流
10s 内滑动变阻器消耗的电能
W滑 = U滑It = 4V× 0.8A× 10s=32J
故 B 错误；
C ．当滑片在b 点时，变阻器接入的阻值最大， 电路中的电流最小，最小电流是
由 P= UI 可得，滑动变阻器 R 先后两次消耗的电功率之比
故 C 错误；
D ．由 P= UI 可得，R1 先后两次消耗的电功率之比
故 D 正确。
故选 D。
第Ⅱ卷
二、填空题。（每空 1 分，共 23 分）
11．（2022·黑龙江鹤岗·模拟预测）随着网购人越来越多，对物流公司的需求量也越来越大，某快递公司拿到了“无人机快递”使用权，如图所示，无人机把物品从某一位置运输到另一位置时，物品质量 ，其惯性大小 （选填“变大、不变、变小”）；无人机悬停时处于 状态（选填“平衡”、“非平衡”），其智能飞行电池容量位 5000mAh ，正常工作的电压为 20V ，一次充电储存的电能为 J。
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【答案】 不变 不变 平衡 3.6×105
[ 1][2]质量是物体本身的一种属性，不会随位置、形状、状态及温度的改变而改变。无人机把物品从某一位置运输到另一位置时，只改变物品的位置，则物品的质量不变。惯性的大小只与质量有关，物品的质量不变，故惯性的大小不变。
[3]无人机悬停在空中时，无人机处于静止状态，故无人机悬停时处于平衡状态。
[4]该无人机一次充满电，存储的电能为
W= UIt=20V×5000×10-3A×3600s=3.6×105J
12 ．（2022·广东汕头·模拟预测）如图甲是灯泡 L 的调光电路图。通过改变滑动变阻器 R 的的位置和开关 S的开闭改变灯泡亮度，滑动变器铭牌为“ 10Ω 1A” ，电源电压 3V ，通过灯丝的电流与灯泡两端电压关系如图乙。当 S 闭合，滑片 P 在 a 端时，灯泡 L 消耗的功率为 W；滑片 P 在 b 端时，电路消耗的功率为 W 。当 S 断开，移动滑片 P 通过灯泡的最小电流为 A。
【答案】 0.9 0.9 0.2
[ 1]当 S 闭合，滑片 P 在 a 端时，灯泡和滑动变阻器并联，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，由并联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压为
UL ＝U＝3V
由图乙可知，此时通过灯泡的电流 IL ＝0.3A ，则灯泡 L 消耗的功率为
PL ＝ULIL ＝3V×0.3A ＝0.9W
[2]当 S 闭合，滑片 P 在 b 端时，灯泡被短路，只有滑动变阻器接入电路，且滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路消耗的功率为
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(
大
)
[3]当 S 断开，滑动变阻器与灯泡串联，由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大 R 大＝10Ω时，电路中的电流最小，根据串联电路电压特点，此时电源电压
U = UR + UL = IR大 + UL = 10Ω× I + UL = 3V
由图乙可知，只有当通过灯泡的电流 I＝0.2A ，灯泡两端的电压 UL ＝1V 时，满足上面的等式，即
10Ω× 0.2A +1V = 3V
因此当 S 断开，移动滑片 P 通过灯泡的最小电流为 0.2A。
13．（2022·辽宁·丹东市第五中学二模）将标有“24V 12W” 的小灯 L1 和“ 12V 12W” 的小灯 L2 并联接入电路中，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则该电路中干路电流是 A，两灯消耗的实际总功率为 W；若将两灯串联接入电路时，允许加在它们两端的最高电压是
V ，（忽略灯丝电阻的变化）。
【答案】 1.25 15 30
[ 1][2] 由小灯 L1“24V 12W”可得 L1 的额定电流和电阻
小灯 L2“ 12V 12W”可得 L2 的额定电流和电阻
两灯泡并联接入电路中，并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，要让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则电源电压为 12V；灯泡 L2 正常发光，电流为 1A；灯泡 L1 的电流为
则干路电流为
I干 =I1,+I2 =0.25A+1A=1.25A
实际总功率为
P=U0I干=12V ×1.25A= 15W
[3]将两灯串联接入电路时，串联电路中电流处处相等，考虑到电路安全，允许的电流为 0.5A ，则允许加在
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它们两端的最高电压为
U0, =I,,（R1 +R2）=0.5A×（48Ω+12Ω)=30V
14 ．（2022·辽宁抚顺·模拟预测）如图所示， 甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端一段时间后， （选填“ 甲”或“ 乙”）容器连接的 U 形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟 （选填“ 电流”或“ 电阻”）有关，甲、乙两个透明容器中电流通过电阻丝产生的热量之比为 。
【答案】 甲 电阻 2 ∶ 1
[ 1][2][3] 由串联电路的电流规律知，通过两电阻丝的电流相等，通电时间相等，电流通过甲、乙容器中电阻丝产生的热量之比为
由于甲容器中电阻丝产生热量大于乙，所以一段时间后，甲容器连接的 U 形管液面高度差较大；实验表明，电流通过导体产生的热量与电阻有关。
15 ．（2022·广东·汕头市潮阳实验学校九年级阶段练习）如图甲所示电路中，灯泡 L 标有“6V 3W”字样，其 U-I 图像如图乙所示，则灯正常发光时的电阻 Ω , 滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，当滑片从右向左移动时，小灯泡两端的电压 （填“变小” 、“ 不变”或“变大”）； 当滑片从中点向左移动到端点时，灯恰好正常发光，移动过程中，滑动变阻器功率的变化量ΔP 变与小灯泡功率的变化量ΔP 灯相比较， lΔP变 l
ΔP灯 （选填“>” 、“<”或“=”）。
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【答案】 12 变大 <
[ 1]小灯泡正常发光的电阻
则灯正常发光时的电阻为 12Ω。
[2]当滑片从右向左移动时，滑动变阻器接入电路阻值变小，根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端电压变小，小灯泡两端电压变大。
[3]当滑片从中点向左移动到端点时，只有灯泡 L 接入的简单电路，灯泡恰好正常发光，所以电源电压
U源 = U额 =6V
此时滑动变阻器的功率 P 滑=0 ，灯泡的功率 P 灯=3W 。当滑片位于中点时，因为滑动变阻器与灯泡串联，根据串联电路电流规律，滑动变阻器通过的电流
I滑 =I灯 =I
滑动变阻器的功率
P滑2=U滑I
灯泡的电功率
P灯2= (U源 - U滑)I
所以滑动变阻器功率的变化量
ΔP变 = P滑2 = U滑I
灯泡功率的变化量
ΔP灯 = P灯 一 P灯2 =3W- (U源 - U滑)I
所以滑动变阻器功率的变化量与小灯泡功率的变化量相减
ΔP变 - ΔP灯 = U滑I - 3W - (U源 - U滑)I =6V× I - 3W
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滑片从中点向左移动时电流变大，但总小于灯泡的额定电流，即
I < 0.5A
所以
ΔP变 - ΔP灯 =6V× I - 3W<0
所以滑动变阻器电功率的变化量小于灯泡电功率的变化量。
16 ．（2022·辽宁朝阳·中考真题）如图所示电路中，电源电压恒为 4.5V ，灯 L 标有“3V 0.9W” ，滑动变阻器R 上标有“30Ω 1A” 的字样， 电压表量程为 0~3V ，电流表的量程为 0~0.6A ，则灯泡正常工作时的电流为
A ，此时通电 1min 滑动变阻器产生的热量为 J 。为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 Ω（灯丝电阻保持不变）。
【答案】 0.3 27 5~20
[ 1]灯 L 标有“3V 0.9W” ， 则灯泡正常工作时的电流
(
额
)
[2]当灯泡正常工作时，电路中电流为 0.3A ，滑动变阻器的电压
U滑 = U电源 _U额 =4.5V _ 3V = 1.5V
此时通电 1min 滑动变阻器产生的热量
Q滑 = U滑It = 1.5V × 0.3A × 1 × 60s = 27J
[3]当灯泡正常工作时，电路中电流为 0.3A ，所以电路中电流不能超过 0.3A ，则此时滑动变阻器的阻值
(
最大
)
电压表测量滑动变阻器的电压，电压表量程为 0~3V，则 U 滑最大=3V，此时灯泡的电压为 1.5V，灯 L 标有“3V 0.9W” ， 则灯泡阻值
此时电路中电流
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则此时滑动变阻器的阻值
所以滑动变阻器的阻值范围为 5~20Ω。
17 ．（2022 江苏南通·模拟预测）如图是某款家用电饭煲的保温、加热两挡调节功能电路。已知电源电压为220V ，电热丝 R1 的阻值为 121Ω , 电路处于加热挡时功率为 1400W ，则电热丝 R2 的阻值为 Ω , 电路处于保温挡时功率为 W 。电热丝通电一段时间后变得很烫，而与电饭煲连接的导线却不怎么热，主要是因为导线 ，产生的热量少。若电饭煲正常工作 1 小时，使标有“ 1000imp/(kW·h)” 的电能表指示灯闪烁640 次，则电饭煲处于加热挡与保温挡的工作时间之比为 。
【答案】 48.4 400 电阻小 6 ∶ 19
[ 1]分析电路可知，当开关 S1 和 S2 都闭合时，电路的总功率最大时高温档，此时流过 R1 的电流为
干路电流为
流过 R2 的电流为
所以 R2 的电阻为
[2]当开关 S1 闭合，S2 断开时功率小，是保温状态，所以保温时的功率为
[3] 电热丝与电饭煲连接的导线是串联的，所以电流和通电时间都相同，根据公式Q = I2Rt 可知，电热丝通电一段时间后变得很烫，而与电饭煲连接的导线却不怎么热，主要是因为导线电阻小。
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[4] 电饭煲消耗的电能为
假设加热时间为 t ，则保温时间为 1h-t ，则由题意知
Pt + P1（1-t）= 0.64kW. h
解得加热的时间为 0.24h ，所以加热挡与保温挡的工作时间之比为
三、实验探究题（每空 2 分，共 20 分）
18 ．（2022·广东深圳·三模）实验小组的同学们进行“伏安法测小灯泡电阻” 的实验，选用的小灯泡额定电压为 2.5V ，他们连接的电路如图甲所示。
（1）检查连好的电路后，关闭开关，移动滑动变阻器的滑片 P ，小方发现小灯泡均不发光，电流表示数有变化，电压表始终无示数，则故障原因可能是 ；（填字母）
A ．电压表开路
B ．电流表短路
C ．小灯泡短路
D ．滑动变阻器短路
（2）排除故障后，移动滑片 P 到某位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片 P 向 （选填“左”或“右”）端移动；
（3）完成操作后，小方将测数据绘制成如图丙所示的 U—I 图象，分析图象可知：小灯泡的电阻是变化的。小方还可以通过此实验计算出小灯泡正常发光时的电功率是 。
（4）在某次测量中，电流表坏了，小丽还想测量小灯泡正常发光时的电阻，可是她只知道小灯泡的额定电压，于是增加了一个阻值已知的定值电阻 R0 和两个开关，设计了图丁所示电路，请将电阻 R0 、电压表的符号填入虚线框中使其能完成实验 。
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【答案】 C 右 0.75W
（1）[ 1]检查连好的电路后，关闭开关，移动滑动变阻器的滑片 P ，小方发现小灯泡均不发光，电流表示数有变化，说明电路是通路； 电压表始终无示数，说明电压表并联的支路短路或电压表短路。
故选 C。
（2）[2] 由图甲可知， 电压表选用小量程；排除故障后，移动滑片 P 到某位置时， 电压表示数如图乙所示，电压表分度值 0. 1V ，其示数为 2.2V ，小于灯泡额定电压 2.5V ，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑片 P 向右端移动。
（3）[3] 由 U—I 图象可知，当灯泡两端电压为 2.5V 时，通过灯泡的电流为 0.3A ，小灯泡额定功率为：
P ＝UI＝2.5V×0.3A ＝0.75W
（4）[4]要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据 P ＝UI 可求出灯的额定功率，如图所示：
19 ．（2022·安徽芜湖·三模）小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选用的器材如下：两节新干电池、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、额定电压为 2.5V 的小灯泡、开关、导线若干，图甲是没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑片向右移动时，电流表示数变小）；
第 18 页 共 24 页
（2）闭合开关后，电压表示数如图乙所示，要想测出小灯泡的额定功率，则接下来应进行的操作是 ，使电压表的示数为 2.5V；
（3）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化图像如图丙所示，分析图像可知，小灯泡的额定功率为 W。
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【答案】
向左移动滑片
0.5
（1）[ 1]要求滑片 P 向右移动，电流表示数变小，即电阻变大，故应将滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）[2] 由图乙知电压表的量程为 0～3V ，分度值为 0. 1V ，电压表的示数为 1.5V ，灯在额定电压下正常发光，灯的实际电压 1.5V 小于灯的额定电压 2.5V ，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压 2.5V。
（3）[3]根据小灯泡的电流随它两端电压的变化图象知，灯在额定电压下的电流为 0.2A，小灯泡的额定功率为
P＝UI＝2.5V× 0.2A＝0.5W
20 ．（2022·浙江温州·二模）科学兴趣小组用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素” 的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为 5 欧和 10 欧，A 、B 是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔 1 分钟记录液面上升的高度，多次实验处理结果如图乙。
（1）除电流表外，本实验中还需要用到的测量工具有 ；
（2）分析图乙，可得出的结论是 ；
（3）小明经过调查发现：常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。小明建议用空气代替煤油进行实验，装置如图丙，你是否赞同小明的建议并说明理由 。
【答案】 秒表 见详解 见详解
（1）[ 1] 闭合开关，每隔 1 分钟记录液面上升的高度，所以还需要用到的测量工具是停表（或秒表）。
（2）[2] 电阻产生的热量是通过玻璃管中液面升高的多少来反映的，液面升高的越大，产生的热量越多。由乙图可知，电阻 RA 、RB 串联，通过它们的电流相同。当电流相同、通电时间时，电阻 RB 大，B 玻璃管内液面上升的多，即电阻越大产生的热量多。所以得出的结论是电流和通电时间相同， 电阻越大，放出的热量越多。
（3）[3]赞同小明的建议，理由：空气的比热容小，温度升高快，实验效果更明显。
四、计算题：本题共 3 小题，共 27 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
21 ．(7 分)（2022·辽宁辽宁·中考真题）图甲是最大功率为 1000W 的电煎锅，它分为高、中、低三挡。图乙是其简化电路图，S 为总开关，S0 为调挡开关，转动 S0 可将开关调至 1 、2 、3 位置。R1 、R2 、R3 为发热电阻且阻值相等。求：
（1） 电煎锅的中挡电功率；
（2）将电煎锅调至中挡煎制食物时，3 分钟可将 50g 食物从 4℃加热至 139℃ , 电煎锅加热食物的效率。【食物的比热容取 4.0×103J/（kg . ℃)】
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【答案】（1）500W；（2）30%
解：（1）当 S 闭合，S0 接 1 时，R1 、R2 、R3 串联，处于低温挡；当 S0 接 2 时，R2 、R3 串联，处于中温挡；当 S0 接 3 时，只有 R3 工作，处于高温挡。根据
可知，电阻为
电煎锅的中挡电功率
（2）食物吸收的热量
Q 吸＝cm Δ t ＝4.0×103J/(kg . ℃)×50×10-3kg×(139℃-4℃) ＝2.7×104J
消耗的电能
W＝P 中t ＝500W×3×60s ＝9×104J
电煎锅加热食物的效率
答：（1） 电煎锅的中挡电功率为 500W；
（2）将电煎锅加热食物的效率为 30%。
22 ．(10 分)（2022·广东佛山·模拟预测）在如图所示的电路中，电源电压为 6V 保持不变，电流表的量程是0~3A ，滑动变阻器 R2 标有“20Ω 2A”字样。只闭合开关 S1 ，电流表示数为 0.3A 。求：
（1）R1 的阻值；
（2）通电 20s ，电流通过电阻 R1 所做的功 W；
（3）闭合开关 S2 移动滑动变阻器的滑片 P ，在保证电路安全的情况下，电路的最大总功率。
【答案】（1）20Ω；（2）36J；（3）13.8W
解：（1）只闭合开关 S1 ，电路为只有 R1 的简单电路， 电阻 R1 的阻值为
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（2）通电 20s ，电流通过电阻 R1 所做的功为
W = UI1t = 6V× 0.3A× 20s = 36J
（3）再闭合开关 S2 ，R1 、R2 并联，要使 R1 和 R2 消耗的总功率最大，根据
P = UI
此时电路中的电流最大，根据滑动变阻器的规格可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为 2A ，根据并联电路的特点可知通过 R1 的电流不变，仍为 0.3A ，根据并联电路的电流特点可知，干路中的最大电流
I = I1 + I2 = 0.3A + 2A = 2.3A < 3A
此时能保证电路安全，此时电路的最大总功率
P = UI = 6V× 2.3A = 13.8W
答：（1）R1 的阻值为 20Ω;
（2）通电 20s ，电流通过电阻 R1 所做的功 W 为 36J；
（3） 电路的最大总功率为 13.8W。
23 ．(10 分)（2022·重庆綦江·九年级竞赛）如图所示，电源电压 18V 恒定不变，小灯泡 L 标有“ 10V 5W”字样，滑动变阻器 R 标有“ 120Ω 1A”字样，电压表使用的量程为 0~ 15V ，电流表使用的量程为 0~0.6A ，R0 为一定值电阻；当闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 时，灯泡 L 恰好正常发光；忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）小灯泡 L 的电阻是多大？
（2）闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 时，通电 3min ，电流通过定值电阻 R0 所产生的热量是多少？
（3）当闭合开关 S 、S2 ，断开 S1 时，在保证电表不超量程、灯泡 L 两端的电压不超额定电压的情况下，滑动变阻器 R 功率的变化范围是什么？
【答案】（1）20Ω；（2）720J；（3）2.25W~4W。
解：（1）灯泡的电阻为
（2）当闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 时，R0 与灯泡串联，由于灯泡正常发光，所以电路中的电流等于小灯泡的
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额定电流
由欧姆定律得，此时电路中的总电阻为
(
串
)
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和的特点，可求定值电阻为
R0 = R串 _ RL = 36Ω _ 20Ω = 16Ω
所以，通电 3min ，电流通过定值电阻 R0 所产生的热量
Q0 = I02R0t =（0.5A）2 × 16Ω × 3 × 60s = 720J
（3）闭合开关 S 、S2 ，断开 S1 时，滑动变阻器与灯泡串联。
①当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值减小，则电压表的示数减小， 电流表的示数增大，小灯泡变亮，
为了保护小灯泡，电流不能超过 0.5A，为了保护电流表，电流不能超过 0.6A，所以电路中的最大电流为 0.5A。由（2）可知，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值应为 16Ω , 则它消耗的最大电功率为
P滑大 = I大2R滑小 =（0.5A）2 × 16Ω = 4W
②当滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值增大，则电压表的示数增大， 电流表的示数减小，小灯泡变暗，为了保护电压表，其示数最大为 15V ，此时灯泡两端电压为
UL = U总 _U滑 = 18V_ 15V = 3V
此时电路中的电流（最小值）为
此时滑动变阻器接入电路部分的电阻阻值为
(
小
)
滑动变阻器消耗的最小电功率为
P滑小 = I小2R滑大 =（0. 15A）2 × 100Ω = 2.25W
滑动变阻器 R 功率的变化范围是 2.25W~4W。
答：（1）小灯泡 L 的电阻为 20Ω。
（2）闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 时，通电 1min ，电流通过定值电阻 R0 所做的功为 720J。
（3）当闭合开关 S 、S2 ，断开 S1 时，在保证电表不超量程、灯泡 L 两端的电压不超额定电压的情况下，滑
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动变阻器 R 功率的变化范围 2.25W~4W。
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