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2.3 电路中的电能
一．选择题（共20小题）
1．白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的（　　）
A．通过灯泡的电流大小 B．灯泡两端的电压
C．灯泡的额定电功率 D．灯泡的实际电功率
2．如图是一顶顶部装有太阳能电池板的太阳能风扇凉帽，凉帽上的电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA。若该电风扇正常工作了1h，电流做功为（　　）
A．60J B．0.06J C．2.16×106J D．216J
3．如图是探究焦耳定律的装置（R甲＞R乙），下列说法正确的是（　　）
A．两烧瓶里都装煤油，是因为煤油比热容比水大，现象明显
B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快
C．该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系
D．该实验运用了控制变量法和类比法
4．如图是某品牌的电中药壶，有猛火和文火两个挡位。已知电中药壶的额定电压为220伏，内有发热电阻R1＝180Ω，R2＝40Ω，要实现猛火挡的功率是1210瓦，文火挡的功率是220瓦，以下电路符合的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲实验通电一段时间后，左边容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验要保持两个电阻丝两端电压相等
D．乙实验中通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同
6．元旦三天假期，小柯一家外出旅游，出门前和回家后两次查看电能表示数（如图所示）。发现耗电量较大，检查后发现除电冰箱在正常工作外，还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是（　　）
A．电能表测量的是电路中电功率的大小
B．电能表允许通过的最小电流为10A
C．除了电冰箱在正常工作，忘记关闭的电器可能是空调
D．小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW h
7．如图所示，将两只灯泡L1、L2连在电路中，闭合开关S后，发现灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，此现象说明（　　）
A．L1的电阻大于L2的电阻
B．L1两端的电压大于L2两端的电压
C．L1的实际功率大于L2的实际功率
D．L1的额定功率大于L2的额定功率
8．口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（　　）
A．AB段两端电压比CD段两端电压大
B．通过AB段的电流比CD段的电流大
C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大
D．AB段产生热量比CD段产生热量多
9．电炉丝通电后热得发红，而与电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这主要是因为（　　）
A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
B．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
C．铜导线的电阻较小，因此产生的热量较少
D．铜导线的电阻较大，因此产生的热量较少
10．有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．它们都正常工作时，通过L1的电流大
B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多
C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光
D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大
11．如图所示是某加热器的电路图，电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。通过控制开关S1和S2闭合、断开，可得到不同加热挡位。下列说法正确的是（　　）
A．该加热器有两个加热挡位
B．开关S1和S2都闭合时加热功率最小
C．只闭合开关S2时加热功率最大
D．该加热器最大加热功率和最小加热功率之比是3：1
12．如图为某电热靴的加热电路，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c三处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温挡为6W，下列说法正确的是（　　）
A．金属片M拨至c处时是低温挡
B．金属片M拨至a处时是高温挡
C．高温挡工作时，电热靴功率是12W
D．中温挡工作时，电热靴功率是12W
13．某同学在检修一只标有“220V；800W”的电炉时，发现电炉丝断了一小截。他将这一小截电炉丝去掉，将剩余的电炉丝重新接好后再接到220V的原电路中继续使用，则电炉的实际电功率将（　　）
A．大于800W
B．小于800W
C．仍等于800W
D．以上三种情况都有可能
14．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾（假设没有热量损失），下列说法不正确的是（　　）
A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大
C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短
15．标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的两只灯泡串联起来，接在8V的电源两端，灯泡的电阻及电路总功率约为（　　）
A．24Ω 3W B．20Ω 1.6W
C．24Ω 0.8W D．20Ω 0.8W
16．如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示的电路连接。电源电压不变，滑动变阻器R2上标有“12Ω 2A”字样。若只闭合开关S1，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W；同时闭合开关S1和S2，将滑片P移动到b端时，灯泡L的实际功率为8W。则（　　）
A．R1的阻值为5Ω
B．电源电压为6V
C．电路中的最大电流为2A
D．电路的最大功率为14.4W
17．如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU，其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是（　　）
A． B．
C． D．
18．灯泡L和定值电阻R的电压﹣电流 （U﹣I） 特性如图甲所示。灯泡L和定值电阻R按图乙方式连在6V的电源两端。下列说法正确的是（　　）
A．此时灯泡L的实际阻值为10Ω
B．灯泡L此时的实际功率为0.8W
C．灯泡L的电阻随着电流的增大而均匀减小
D．定值电阻R在电路中的实际功率为2.4W
19．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。若R2＝2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为1100W，电源电压恒为220V，则以下说法正确的是（　　）
A．电热丝电阻R1＝22Ω
B．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3000W
C．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
D．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
20．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的个数有（　　）
①电源电压为6V
②R2的最大阻值为10Ω
③R1的最大功率为0.2W
④电路的总功率变化了1.2W
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
二．填空题（共6小题）
21．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。
（1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡　 　 （填“甲”或“乙”）消耗的电能更多；
（2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡　 　 （填“甲”或“乙”）较亮；
（3）某家庭电能表上标有“3000r/（kW h）”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为　 　 W。
22．如图甲所示，坐位体前屈是中学生体质健康测试项目之一。图乙是某同学为其设计的测量工作原理图，电源电压恒为3V，定值电阻R1＝10Ω，R2为一根长30cm的粗细均匀电阻丝（阻值跟长度成正比），其最大阻值为30Ω，挡板未受推力时，滑片P位于电阻丝的B端，在挡板处施加推力时，滑片P可自由滑动。则闭合开关，电路消耗的最小功率是　 　 W；当成绩达到优秀（≥20cm）时，电流表的示数至少为　 　 A。
23．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点向a点滑动的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的情况如图乙所示。
（1）图乙中的曲线 　 　 （选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像。
（2）闭合开关后，该电路消耗的功率最小为 　 　 W。
24．如图甲所示是某电火锅；乙是其内部简化电路，其中S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，没有加热作用；丙是发热管的内部结构，电热丝上能与滑片接触的触头只有4个，分别对应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ不同功率的挡位，0挡为断开状态。忽略其他元件电阻。
（1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，S2的状态是　 　 （填“断开”或“闭合”）。
（2）各挡位功率关系为1＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ，则a、b、c中连入电路的两个接线柱是　 　 。
（3）小科家中电能表的信息如图丁所示。他关闭电路中其他用电器，仅让该电火锅保持Ⅳ挡状态工作，记录电能表指针转12圈所需时间为1分钟。则该电火锅Ⅳ挡的功率为　 　 瓦。
（4）若该电火锅在Ⅳ挡状态下工作5min，则其消耗的电能为　 　 J。
25．小科用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定电功率，电源两端电压保持不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在　 　 （填“A”或“B”）端。
（2）小灯泡L1正常发光时电流表的示数如图乙所示，小灯泡L1的额定功率P1＝　 　 W。
（3）为比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，小科断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。忽略温度对灯丝电阻的影响，可推断出额定电功率更大的是小灯泡　 　 （填“L1”或“L2”）。
（4）小红想到用如图丙所示的电路测量小灯泡L1的额定电功率，其中定值电阻的阻值为R，S1是单刀双掷开关。实验方案如下：
a.闭合开关S，将S1拨至接触点1，调节滑片，使电压表的示数为2.5V；
b.保持滑片位置不变，将S1拨至接触点2，读出此时电压表的示数是U；
c.计算小灯泡L1的额定电功率为　 　 （用已知量和测量量表示）。
26．图甲电路中，电源电压U保持不变，R1是定值电阻，通过R2的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表，闭合开关S1、S2时，表②的示数为3V，此时R2的电功率P2＝ 　 　 W；当①、②都是电流表，仅闭合开关S1时，表②的示数为1.6A，此时R1：R2＝ 　 　 。
三．实验探究题（共2小题）
27．小临同学想测量小灯泡的额定功率，并探究电流与电压的关系。实验室提供如下器材：电源（电压恒为4.5V）、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表、电流表、开关、导线若干。
（1）实物图连接：请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。要求：滑片P向左移动时，灯泡变亮。
（2）故障分析：正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表指针始终偏转了较大角度，则故障的原因可能是　 　 。
（3）实验操作与数据记录：排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表示数，绘制成如图乙所示的I﹣U图像。由图可知，小灯泡的额定功率为　 　 。
（4）分析与解释：若将本实验中的小灯泡换成一个定值电阻（阻值10Ω），继续探究“电流与电压的关系”。在移动滑片的过程中，电压表示数能否达到3.0V并说明理由：　 　 。
28．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡L1额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
实验次数 灯泡两端 通过灯泡的电流I 发光情况 灯泡的电功率P
1 2 0.24 较暗 0.48
2 2.5 0.3 正常发光
3 3 0.32 较亮 0.96
请回答：
（1）如图所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）纠正错误后，继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，将数据记入表格，如表所示：
①该实验的数据记录表格中不够规范的地方是　 　 。
②小灯泡L1的额定功率P1＝　 　 W。
（3）小科想比较另一个额定电压同为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他先断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，再用小灯泡L2替换小灯泡L1，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出P1　 　 P2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
四．解答题（共3小题）
29．某同学为研究蹦床运动员训练时对蹦床的压力变化，设计了如图甲所示电路。电源电压为3V且保持不变，定值电阻R0＝10Ω，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系如图乙所示。
（1）若某段时间内观察到电流表示数不断变大，由此可判断蹦床所受压力不断　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）当电流I＝0.1A时，求此时压敏电阻受到的压力大小。
（3）当运动员在空中时，蹦床仅受自重作用，对压敏电阻的压力为200牛，求此时压敏电阻消耗的电功率。
30．如图甲是小虞家新购的多功能电热器，其内部电路图如图乙所示，R1和R2是电热丝，通过旋转挡位旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现高、低温挡位的切换。若R2＝2R1，电热器在低温挡工作时电功率为1100W，电源电压恒为220V。
（1）电暖器是利用　 　 原理工作的。
（2）电暖器低温挡工作时，开关应处于　 　 位置（填“1、2”“2、3”或“3、4”）。
（3）电阻R2的阻值为　 　 Ω。
（4）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
31．奶奶生病住院需要服用中药，妈妈买了一款陶瓷电煎药壶，如图甲所示。小科认真阅读了产品说明书，工作电路简化为如图乙所示。
工作时，有三个阶段：阶段1高火加热煮沸药液。
阶段2文火萃取使药液保持沸腾状态（用水从中药中浸取有效成分）。
阶段3用最小功率保温。
电煎药壶额定电压为220伏，正常工作时，高火加热功率为1000瓦，文火萃取功率为200瓦，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图丙所示。
（1）奶奶服用的中药需要经过消化系统的消化和吸收才能起作用，其中消化与吸收的主要场所为　 　 。被吸收进血液中的药液有效成分最先进入心脏的　 　 （填心脏的结构）。
（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb　 　 （填“闭合”或“断开”）时，电路处于高火加热状态。
（3）求R1的阻值。
（4）不计电能的其他损耗，请计算电煎药壶正常工作时，经历一次高火加热和文火萃取所消耗的电能。
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．白炽灯泡的亮度是由下列哪个物理量决定的（　　）
A．通过灯泡的电流大小 B．灯泡两端的电压
C．灯泡的额定电功率 D．灯泡的实际电功率
【解答】解：灯泡工作时，消耗电能转化为光能，比较灯泡的亮度就是要比较在一定时间内消耗电能的多少，即白炽灯泡的亮度是由实际电功率的大小来决定，故D正确，ABC错误。
故选：D。
2．如图是一顶顶部装有太阳能电池板的太阳能风扇凉帽，凉帽上的电风扇工作时的电压为1.2V，电流为50mA。若该电风扇正常工作了1h，电流做功为（　　）
A．60J B．0.06J C．2.16×106J D．216J
【解答】解：电流做功W＝UIt＝1.2V×50×10﹣3A×3600s＝216J；
故选：D。
3．如图是探究焦耳定律的装置（R甲＞R乙），下列说法正确的是（　　）
A．两烧瓶里都装煤油，是因为煤油比热容比水大，现象明显
B．闭合开关后，甲烧瓶中温度计示数升高比乙烧瓶快
C．该实验是探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系
D．该实验运用了控制变量法和类比法
【解答】解：A、煤油比热容更小（不是更大），吸收相同热量时升温更明显，便于观察，故A错误。
B、两电阻串联（I、t相同），R甲＞R乙；由Q＝I2Rt，甲产热更多，煤油升温更快，温度计示数升高更快，故B正确。
C、控制了电流、通电时间相同，改变电阻，探究的是热量与电阻的关系（非电流大小），故C错误。
D、实验用了控制变量法+转换法（温度变化反映产热多少），没有类比法，故D错误。
故选：B。
4．如图是某品牌的电中药壶，有猛火和文火两个挡位。已知电中药壶的额定电压为220伏，内有发热电阻R1＝180Ω，R2＝40Ω，要实现猛火挡的功率是1210瓦，文火挡的功率是220瓦，以下电路符合的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：猛火挡的功率P猛火＝1210W，电路中的总电阻为：，电阻等于R2的阻值，因此猛火挡只有电阻R2工作；
文火挡的功率P文火＝220W，电路中的总电阻为：，
R文火＝R1+R2＝180Ω+40Ω＝220Ω，总电阻等于R1与R2的阻值之和，因此文猛火挡由电阻R1与R2串联；
A.开关闭合时，只有R1工作，开关断开时，电阻R1与R2串联，故A错误；
B.开关闭合时，只有R2工作，开关断开时，电阻R1与R2串联，故B正确；
C.开关闭合时，短路，开关断开时，电阻R1与R2串联，故C错误；
D.开关闭合时，电阻R1与R2串联，开关断开时，断路，故D错误；
故选：B。
5．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲实验通电一段时间后，左边容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验要保持两个电阻丝两端电压相等
D．乙实验中通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同
【解答】解：AB．装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串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I右＝I左，两个5Ω的电阻并联根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1＝I2所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，B正确；
CD．在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，由U＝IR可知，两个电阻丝两端电压不相等，该实验是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q＝I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下电阻越大电流通过导体时产生的热量越多，故CD错误。
故选B。
6．元旦三天假期，小柯一家外出旅游，出门前和回家后两次查看电能表示数（如图所示）。发现耗电量较大，检查后发现除电冰箱在正常工作外，还有一个电器忘记关闭。则下列说法正确的是（　　）
A．电能表测量的是电路中电功率的大小
B．电能表允许通过的最小电流为10A
C．除了电冰箱在正常工作，忘记关闭的电器可能是空调
D．小柯家在元旦三天假期内消耗的电能为820kW h
【解答】解：A、电能表测量的是电路中消耗的电能，不是电功率，故A错误；
B、“220V 10（20）A”中，220V是指电能表的工作电压，10A是指电能表的标定电流（该电流条件下，电能表计量最准确），不是电能表允许通过的最小电流，故B错误；
CD、电能表的最后一位数是小数，计数单位是kW h；出门前、回家后电能表示数为1387.5kW h、1469.5kW h，小柯家在元旦三天假期内消耗的电能：W＝1469.5kW h﹣1387.5kW h＝82kW h，
电路中用电器的总电功率：
P1.14kW，
电冰箱的功率约为200W，空调的功率约为1000W，据此确定除了电冰箱在正常工作，忘记关闭的电器是空调，故C正确，D错误。
故选：C。
7．如图所示，将两只灯泡L1、L2连在电路中，闭合开关S后，发现灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，此现象说明（　　）
A．L1的电阻大于L2的电阻
B．L1两端的电压大于L2两端的电压
C．L1的实际功率大于L2的实际功率
D．L1的额定功率大于L2的额定功率
【解答】解：ABC、由图可知，灯泡L1、L2并列接在电路中，并联电路中各支路两端电压相同，开关S在干路上控制整个电路；
由题意可知，闭合开关S后，发现灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明灯泡L1的实际功率大，由P变形R可知，灯泡L1的电阻小于L2的电阻，故AB错误、C正确；
D、因不知两灯泡的额定电压之间的关系，所以不能比较二者额定功率之间的关系，故D错误。
故选：C。
8．口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（　　）
A．AB段两端电压比CD段两端电压大
B．通过AB段的电流比CD段的电流大
C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大
D．AB段产生热量比CD段产生热量多
【解答】解：B、AB和CD是串联，电流处处相等，故B错误，符合题意；
C、电压与电阻成正比U＝IR，AB更细，横截面积越小AB段电阻越大，故C正确，不符合题意；
A、串联电流相同，电阻大的分压大，AB电阻大，AB两端电压，故A正确，不符合题意；
D、电流相同，AB电阻大，根据Q＝I2Rt知电路中迅速产生大量热量使温度达到铝箔纸的着火点而使之燃烧，所以中间AB处很快开始冒烟起火，故D正确，不符合题意。
故选：B。
9．电炉丝通电后热得发红，而与电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这主要是因为（　　）
A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
B．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
C．铜导线的电阻较小，因此产生的热量较少
D．铜导线的电阻较大，因此产生的热量较少
【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，根据串联电路的特点知，电流相等，通电时间t相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt，R电炉丝＞R导线，所以电流产生的热量：Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象；铜导线有绝缘层包裹着，减少热量散失，不会导致温度较低，故C正确．ABD错误。
故选：C。
10．有两只灯泡L1和L2，分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样，若不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．它们都正常工作时，通过L1的电流大
B．它们都正常工作时，L2消耗的电能一定更多
C．串联后，接在220V的电源上，它们都能正常发光
D．串联后，接在110V的电源上，L1的实际功率大
【解答】解：
A．正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等，根据I可知，L1的额定功率小于L2的额定功率，则I1＜I2，故A错误；
B．根据W＝Pt知，电能不仅与功率有关，还与时间有关，由于时间未知，无法比较电能多少，故B错误；
C、灯泡铭牌可知，两灯泡额定电压相等，P1＜P2，由P＝UI的变形式R可知，R1＞R2，由串联电路的分压特点可知，两灯泡串联在220V的电路中时，灯泡两端电压不等于其额定电压，灯泡不能正常工作，故C错误；
D．两灯泡串联在110V的电路中时，通过它们的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知，P1实＞P2实，故D正确。
故选：D。
11．如图所示是某加热器的电路图，电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，R1＝5Ω，R2＝10Ω。通过控制开关S1和S2闭合、断开，可得到不同加热挡位。下列说法正确的是（　　）
A．该加热器有两个加热挡位
B．开关S1和S2都闭合时加热功率最小
C．只闭合开关S2时加热功率最大
D．该加热器最大加热功率和最小加热功率之比是3：1
【解答】解：ABC、只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电路的总功率为：P1，其中U为电源电压，
只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电路的总功率为：P2，
开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总功率为：P＝P1+P2，
所以该加热器有三个加热挡位，故A错误；
比较三个功率可得：P＞P1＞P2，即开关S1和S2都闭合时加热功率P最大，故B错误；
只闭合开关S2时加热功率P2最小，故C错误；
D、该加热器最大加热功率和最小加热功率之比是：，故D正确；
故选：D。
12．如图为某电热靴的加热电路，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c三处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温挡为6W，下列说法正确的是（　　）
A．金属片M拨至c处时是低温挡
B．金属片M拨至a处时是高温挡
C．高温挡工作时，电热靴功率是12W
D．中温挡工作时，电热靴功率是12W
【解答】解：AB.根据P可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小；金属片M拨至c处时，电路中只有R2工作，电路中的电阻较小，电功率较大是高温挡；金属片M拨至a处时，R1、R2串联，电路中的电阻较大，电功率较小是低温挡，故AB错误；
CD.设电源恒定电压为U，低温挡时R1、R2串联，串联总电阻为：，
电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，则R1＝R2，
高温挡时，只有R2工作，高温挡功率：，
中温挡时，电阻丝R1的一半接入电路与R2串联，电路总电阻为：，中温挡功率为：，故C正确，D错误。
故选：C。
13．某同学在检修一只标有“220V；800W”的电炉时，发现电炉丝断了一小截。他将这一小截电炉丝去掉，将剩余的电炉丝重新接好后再接到220V的原电路中继续使用，则电炉的实际电功率将（　　）
A．大于800W
B．小于800W
C．仍等于800W
D．以上三种情况都有可能
【解答】解：同学在检修一只标有“220V；800W”的电炉时，发现电炉丝断了一小截。他将这一小截电炉丝去掉，将剩余的电炉丝重新接好后再接到220V的原电路中继续使用。当电阻丝剪断重新连接后，导体粗细与材料不变，长度变小使电阻变小，由公式可知，电压不变，电阻变小时，功率变大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
14．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾（假设没有热量损失），下列说法不正确的是（　　）
A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大
C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短
【解答】解：A、甲、乙额定功率分别为800W和1500W，电功率是表示电流做功快慢的物理量，说明甲比乙消耗电能慢，故A正确；
B、已知额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。由I可知，乙比甲的工作电流大，故B正确；
C、把同样多的、相同温度的水加热至沸腾根据Q＝cmΔt可知水吸收的热量应该是一样多，
由于假设没有热量损失，水吸收的热量等于消耗的电能，所以甲、乙消耗电能相同，故C错误；
D、甲、乙消耗电能相同，乙的电功率大，由t可知乙比甲的工作时间短，即故D正确。
故选：C。
15．标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的两只灯泡串联起来，接在8V的电源两端，灯泡的电阻及电路总功率约为（　　）
A．24Ω 3W B．20Ω 1.6W
C．24Ω 0.8W D．20Ω 0.8W
【解答】解：因两个灯泡串联且规格相同，
所以，通过它们的电流相等、电阻相同，即这两个灯泡两端分得的电压都相等，
则串联接在8V的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为U＝4V，
由图象可知，当U＝4V时，I＝0.2A，
由I可得，小灯泡的电阻：
R20Ω，
电路的总功率：
P＝U总I＝8V×0.2A＝1.6W。
故选：B。
16．如图甲是电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示的电路连接。电源电压不变，滑动变阻器R2上标有“12Ω 2A”字样。若只闭合开关S1，滑片P位于a端时，灯泡L的实际功率为1W；同时闭合开关S1和S2，将滑片P移动到b端时，灯泡L的实际功率为8W。则（　　）
A．R1的阻值为5Ω
B．电源电压为6V
C．电路中的最大电流为2A
D．电路的最大功率为14.4W
【解答】解：B、当只闭合开关S1，滑片P位于a端时，L与滑动变阻器的最大阻值串联，
由图象可知，当UL＝2V，通过的电流IL＝0.5A时，L的实际功率PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝ILR＝0.5A×12Ω＝6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UR+UL＝6V+2V＝8V，故B错误；
A、由图象可知，当R1两端的电压U1＝2V时，通过的电流I1＝0.2A，
R1的阻值：
，故A错误；
CD、当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，R1与L并联，电流表测干路电流，此时电路的总电阻最小，总电流最大；
因并联电路中各支路两端的电压相等，且L的实际功率为8W，
所以，由P＝UI可得，通过L的电流：
，
通过R1的电流：
，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路的最大电流为：
I＝IL′+I1′＝1A+0.8A＝1.8A，故C错误；
电路的最大功率为：
P大＝UI＝8V×1.8A＝14.4W，故D正确。
故选：D。
17．如图是某一定值电阻的I﹣U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU，其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：变化的电功率为：
ΔPRR＝U2I2﹣U1I1，故D符合题意。
故选：D。
18．灯泡L和定值电阻R的电压﹣电流 （U﹣I） 特性如图甲所示。灯泡L和定值电阻R按图乙方式连在6V的电源两端。下列说法正确的是（　　）
A．此时灯泡L的实际阻值为10Ω
B．灯泡L此时的实际功率为0.8W
C．灯泡L的电阻随着电流的增大而均匀减小
D．定值电阻R在电路中的实际功率为2.4W
【解答】解：定值电阻的阻值一定，通过的电流和其两端电压成正比，则倾斜直线代表定值电阻的U﹣I图像，而曲线则代表灯泡L的U﹣I图像；
C、当电流为0.4A时，灯L两端的电压为2V，则灯的阻值为，
当电流为0.7A时，灯L两端的电压为5V，则灯的电阻为：，
当电流为0.8A时，灯L两端的电压为8V，则灯的电阻为：，
由上述分析可知，灯泡L的电阻随电流的增大而增大，故C错误；
A、由图甲可知灯泡L与电阻R串联，根据串联电路的特点，可知电流相等，且灯泡两端电压和定值电阻两端电压之和等于6V，再结合图乙可知符合条件的电流I＝0.4A，此时灯泡两端电压为2V，定值电阻两端电压为4V，结合C可知灯泡L的实际阻值RL＝5Ω，故A错误；
B、灯泡L的实际功率PL＝IUL＝0.4A×2V＝0.8W，故B正确；
D、定值电阻R的实际功率PR＝IUR＝0.4A×4V＝1.6W，故D错误。
故选：B。
19．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。若R2＝2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为1100W，电源电压恒为220V，则以下说法正确的是（　　）
A．电热丝电阻R1＝22Ω
B．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3000W
C．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
D．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
【解答】解：CD.根据可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小；当S接1、2时，开路，冷水挡；当S接2、3时，只有R2工作，电阻较大，电功率较小，温水挡；当S接3、4时，R1和R2并联，电阻较小，电功率较大，热水挡，故CD错误；
A.温水挡只有R2工作，R2的阻值：，
根据R2＝2R1可得R1的阻值：22Ω，故A正确；
B.热水挡R1和R2并联，R2的电功率等于温水挡时的电功率，水龙头在热水挡正常工作时的功率：3300W，故B错误；
故选：A。
20．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的个数有（　　）
①电源电压为6V
②R2的最大阻值为10Ω
③R1的最大功率为0.2W
④电路的总功率变化了1.2W
A．②③ B．①③ C．①④ D．②④
【解答】解：由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1＝0.6A，
电源的电压：
U＝I1R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图2可知，I2＝0.2A，U2＝2V，
滑动变阻器的最大阻值：
，故②正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：R1＝5Ω，U＝3V，故①错误；
当电路中的电流最小时，电路的总功率最小，则
P小＝UI2＝3V×0.2A＝0.6W，
当电路中的电流最大时，电路为R1的简单电路，其电功率最大即为电路的最大总功率，则
P1大＝P大＝UI1＝3V×0.6A＝1.8W，故③错误；
所以，电路的总功率的变化量：
ΔP＝P1大﹣P1小＝1.8W﹣0.6W＝1.2W，故④正确。
故选：D。
二．填空题（共6小题）
21．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。
（1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡　乙　 （填“甲”或“乙”）消耗的电能更多；
（2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡　甲　 （填“甲”或“乙”）较亮；
（3）某家庭电能表上标有“3000r/（kW h）”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为　90　 W。
【解答】解：（1）如图所示，甲灯泡的额定功率P甲＝25W，乙灯泡的额定功率P乙＝100W，根据P可知，两灯均正常发光时，相同时间内灯泡乙消耗的电能更多；
（2）根据可知，甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻，即R甲＞R乙，当两灯串联时，根据串联电路电流规律可知，通过两个灯泡的电流相等，根据P＝I2R可知，此时甲灯泡的实际功率更大，则甲灯泡更亮；
（3）电能表转盘转18圈消耗的电能为：
，
根据P可知，乙灯泡的实际功率为：
。
故答案为：（1）乙；（2）甲；（3）90。
22．如图甲所示，坐位体前屈是中学生体质健康测试项目之一。图乙是某同学为其设计的测量工作原理图，电源电压恒为3V，定值电阻R1＝10Ω，R2为一根长30cm的粗细均匀电阻丝（阻值跟长度成正比），其最大阻值为30Ω，挡板未受推力时，滑片P位于电阻丝的B端，在挡板处施加推力时，滑片P可自由滑动。则闭合开关，电路消耗的最小功率是　0.225　 W；当成绩达到优秀（≥20cm）时，电流表的示数至少为　0.15　 A。
【解答】解：闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，当推动挡板P到B端时，变阻器接入电路的阻值最大时，电路的总阻值最大，为：R总＝R1+R2＝10Ω+30Ω＝40Ω，
电路消耗的最小功率是：；
D、当成绩达到优秀，即P离开B的距离大于或等于20cm，当P离B的距离等于20cm时，变阻器接入电路的阻值：，
此时电路的总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+10Ω＝20Ω，则电流表的示数至少为：。
故答案为：0.225；0.15。
23．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点向a点滑动的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的情况如图乙所示。
（1）图乙中的曲线 　ec　 （选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像。
（2）闭合开关后，该电路消耗的功率最小为 　0.6　 W。
【解答】解：（1）由甲图可知，R0与R串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，由U＝IR0可知定值电阻的电压随着电流的增大而增大，故ec表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像。
（2）根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U＝5V+1V＝6V；
R0阻值为：R010Ω；
滑片P在a点时，只有接入R0电路，电路中的电阻最小，电流最大，最大电流为：Ia0.6A，由P＝UI可知，电路总功率最大；
滑片P在b点时，电路中的电阻最大，电流最小，电流Ib＝0.1A，电路总功率最小，由P＝UI可知P＝UIb＝6V×0.1A＝0.6W。
故答案为：（1）ec；（2）0.6。
24．如图甲所示是某电火锅；乙是其内部简化电路，其中S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，没有加热作用；丙是发热管的内部结构，电热丝上能与滑片接触的触头只有4个，分别对应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ不同功率的挡位，0挡为断开状态。忽略其他元件电阻。
（1）S1从0挡转到Ⅰ挡开始工作，S2的状态是　闭合　 （填“断开”或“闭合”）。
（2）各挡位功率关系为1＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ，则a、b、c中连入电路的两个接线柱是　b、c　 。
（3）小科家中电能表的信息如图丁所示。他关闭电路中其他用电器，仅让该电火锅保持Ⅳ挡状态工作，记录电能表指针转12圈所需时间为1分钟。则该电火锅Ⅳ挡的功率为　1000　 瓦。
（4）若该电火锅在Ⅳ挡状态下工作5min，则其消耗的电能为　3×105 J。
【解答】解：
（1）由题知，当锅体温度达到设定温度时温控开关自动断开，当锅体温度低于一定值时温控开关自动闭合，所以，S1从0挡转到Ⅰ挡刚开始工作时，温度较低，温控开关S2的状态是闭合；
（2）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，Ⅳ挡时功率最大，发热管两端的电压不变（等于电源电压），由P可知，在Ⅳ挡时连入电路的电阻最小，则由图丙可知应将b、c连入电路；
（3）720r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动720r，
电能表的转盘转12r时，电火锅消耗的电能：
电火锅Ⅳ挡的功率：1000W；
（4）该电火锅在Ⅳ挡状态下工作5min消耗的电能W′＝P′t′＝1000W×5×60s＝3×105J。
故答案为：（1）闭合；（2）b、c；（3）1000；（4）3×105。
25．小科用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定电功率，电源两端电压保持不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在　A　 （填“A”或“B”）端。
（2）小灯泡L1正常发光时电流表的示数如图乙所示，小灯泡L1的额定功率P1＝　0.75　 W。
（3）为比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，小科断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。忽略温度对灯丝电阻的影响，可推断出额定电功率更大的是小灯泡　L2 （填“L1”或“L2”）。
（4）小红想到用如图丙所示的电路测量小灯泡L1的额定电功率，其中定值电阻的阻值为R，S1是单刀双掷开关。实验方案如下：
a.闭合开关S，将S1拨至接触点1，调节滑片，使电压表的示数为2.5V；
b.保持滑片位置不变，将S1拨至接触点2，读出此时电压表的示数是U；
c.计算小灯泡L1的额定电功率为　2.5V　 （用已知量和测量量表示）。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处，即处于A端；
（2）闭合开关，灯泡L1正常发光；此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）电路电源电压不变，电压表示数由2.5V降为2.3V，由串联电压规律知变阻器两端的电压增加0.2V，变阻器接入电路的阻值不变，根据欧姆定律可知电路电流增加，由欧姆定律可知，电路总电阻减小，则电压表并联的电阻减小，即灯泡L2的阻值小于灯泡L1的阻值，两灯泡的额定电压相同，由P可知P1＜P2；
（4）a.闭合开关S，将S1拨至接触点1，电压表测灯的电压，调节滑片，使电压表的示数为2.5V，灯正常发光；
b.保持滑片位置不变，将S1拨至接触点2，电压表测灯与R0的电压，读出此时电压表的示数是U；
因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0＝U﹣2.5V；
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流：IL＝I0，
由欧姆定律可知，小灯泡L1的额定电功率：P1＝ULIL＝2.5V。
故答案为：（1）A；（2）0.75；（3）L2；（4）2.5V。
26．图甲电路中，电源电压U保持不变，R1是定值电阻，通过R2的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表，闭合开关S1、S2时，表②的示数为3V，此时R2的电功率P2＝ 　1.5　 W；当①、②都是电流表，仅闭合开关S1时，表②的示数为1.6A，此时R1：R2＝ 　3：5　 。
【解答】解：（1）当①②都是电压表，且S1、S2都闭合时，两电阻串联，电压表①测电源电压，电压表②测R2两端的电压，
已知此时表②的示数为3V，即R2两端的电压为U2＝3V，由图乙可知此时通过R2的电流为I2＝0.5A，
则此时R2的电功率P2＝U2I2＝3V×0.5A＝1.5W。
（2）两电阻串联时，R2两端的电压为3V，由串联电路的电压特点可知电源电压大于3V，
且由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝I2R1+U2＝0.5A×R1+3V﹣﹣﹣﹣Ⅰ；
当①②都是电流表，且S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电流表①测通过R2的电流，电流表②测干路电流，
已知此时表②的示数为1.6A，即干路电流为1.6A；
并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，且电源电压大于3V，
根据图乙中的信息，假设此时R2两端的电压为6V，即电源电压为6V，则此时通过R2的电流为I2′＝0.6A，
此时R2的阻值为：R210Ω；
电源电压为6V，且电源电压U保持不变，则由Ⅰ式可得R1＝6Ω，
由欧姆定律可得，此时通过R1的电流为：I11A，
根据并联电路的电流特点可知，干路电流（表②的示数）：I＝I1+I2′＝1A+0.6A＝1.6A，符合题意，则假设成立，
所以可确定电源电压为6V，且R1＝6Ω，R2＝10Ω，
则R1：R2＝6Ω：10Ω＝3：5。
故答案为：1.5；3：5。
三．实验探究题（共2小题）
27．小临同学想测量小灯泡的额定功率，并探究电流与电压的关系。实验室提供如下器材：电源（电压恒为4.5V）、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表、电流表、开关、导线若干。
（1）实物图连接：请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。要求：滑片P向左移动时，灯泡变亮。
（2）故障分析：正确连接电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表指针始终偏转了较大角度，则故障的原因可能是　灯泡处断路　 。
（3）实验操作与数据记录：排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表示数，绘制成如图乙所示的I﹣U图像。由图可知，小灯泡的额定功率为　0.625W　 。
（4）分析与解释：若将本实验中的小灯泡换成一个定值电阻（阻值10Ω），继续探究“电流与电压的关系”。在移动滑片的过程中，电压表示数能否达到3.0V并说明理由：　能。因为当定值电阻两端电压为3.0V时，所需滑动变阻器的阻值为5Ω，小于其最大阻值20Ω。　 。
【解答】解：（1）将电流表的“3V”接线柱与滑动变阻器的“A”接线柱用导线连接在小灯泡右端的接线柱上。
（2）故障分析：电流表无示数，说明电路断路；电压表有较大示数，说明电压表两端到电源两极是连通的。电压表并联在灯泡两端，故故障为小灯泡断路（或灯丝断了、灯泡与灯座接触不良等）。
（3）由图乙可知，当小灯泡两端的电压为额定电压 U额定＝2.5V时，通过它的电流为 I额定＝0.25A。
小灯泡的额定功率为：P额定＝U额定×I额定＝2.5V×0.25A＝0.625W。
（4）能达到。理由：当定值电阻两端的电压为UR＝3.0V时，电路中的电流为I0.3A。此时，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U UR＝4.5V 3.0V＝1.5V。
滑动变阻器需要接入电路的电阻为R滑5Ω。
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，而 5Ω＜20Ω，所以可以通过调节滑动变阻器使电压表示数达到3.0V。
故答案为：（1）；
（2）小灯泡断路；
（3）0.625W；
（4）能。因为当定值电阻两端电压为3.0V时，所需滑动变阻器的阻值为5Ω，小于其最大阻值20Ω。
28．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡L1额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
实验次数 灯泡两端 通过灯泡的电流I 发光情况 灯泡的电功率P
1 2 0.24 较暗 0.48
2 2.5 0.3 正常发光
3 3 0.32 较亮 0.96
请回答：
（1）如图所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）纠正错误后，继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，将数据记入表格，如表所示：
①该实验的数据记录表格中不够规范的地方是　物理量少单位　 。
②小灯泡L1的额定功率P1＝　0.75　 W。
（3）小科想比较另一个额定电压同为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他先断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，再用小灯泡L2替换小灯泡L1，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出P1　＜　 P2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【解答】解：（1）本实验电压表要与灯泡并联，如下所示：
（2）①物理量应有单位，该实验的数据记录表格中不够规范的地方是物理量少单位。
②根据表中数据可知，灯在额定电压下的电流为0.3A，小灯泡L1的额定功率
P1＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（3）将L1替换为L2，电压表示数由2.5V降为2.3V，即小灯泡L2两端的电压为2.3V（小于额定电压2.5V），电路电源电压不变，根据串联电路电压的规律可知，变阻器两端的电压增加（增加了0.2V），
又因为变阻器接入电路的阻值不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，记为I2，
要使小灯泡L2正常发光，根据串联电路电阻分压的规律可知，滑动变阻器接入电路中的电阻要减小，直至小灯泡L2两端的电压增大为2.5V，此时电路中的总电阻减小，
电路电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流增加，记为I3，则有0.3A＜I2＜I3，
小灯泡L2的额定功率P2＝2.5V×I3，故：P1＜P2。
故答案为：（1）；
（2）①物理量少单位；②0.75；
（3）＜。
四．解答题（共3小题）
29．某同学为研究蹦床运动员训练时对蹦床的压力变化，设计了如图甲所示电路。电源电压为3V且保持不变，定值电阻R0＝10Ω，压敏电阻R的阻值随压力F的变化关系如图乙所示。
（1）若某段时间内观察到电流表示数不断变大，由此可判断蹦床所受压力不断　变大　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）当电流I＝0.1A时，求此时压敏电阻受到的压力大小。
（3）当运动员在空中时，蹦床仅受自重作用，对压敏电阻的压力为200牛，求此时压敏电阻消耗的电功率。
【解答】解：R0与压敏电阻R串联，电源U＝3V，R0＝10Ω，电流表测总电流。
（1）由图乙可知，压力越大，R越小，根据I可知，电路中的电流变大。
（2）当电流为0.1A时，则此时电路中总阻值R总30Ω，则压敏电阻的阻值R1＝R总﹣R0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
由图可知，压敏电阻受到的压力为500N。
（3）由图可知，当压敏电阻受到的压力为200N 时其电阻 R＝40Ω，
此时电路中电流值，
压敏电阻电功率P＝I2R＝（0.06A）2×40Ω＝0.144W。
故答案为：（1）变大；（2）压敏电阻受到的压力大小为500N；（3）压敏电阻消耗的电功率为0.144W。
30．如图甲是小虞家新购的多功能电热器，其内部电路图如图乙所示，R1和R2是电热丝，通过旋转挡位旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现高、低温挡位的切换。若R2＝2R1，电热器在低温挡工作时电功率为1100W，电源电压恒为220V。
（1）电暖器是利用　电流的热效应　 原理工作的。
（2）电暖器低温挡工作时，开关应处于　2、3　 位置（填“1、2”“2、3”或“3、4”）。
（3）电阻R2的阻值为　44　 Ω。
（4）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？
【解答】解：（1）电暖器是利用电流的热效应工作的；
（2）由图乙知，开关接1、2时，电路中电路为断路，电暖器不工作；
开关接2、3时，只有R2接入电路中，此时电路电阻较大，电源电压一定，由P知，此时功率较小，为低温挡；
开关接3、4时，两电阻并联，此时电路电阻较小，功率较大，为高温挡；
（3）由题知，P低温＝1100W，所以R244Ω；
（4）由题知，R2＝2R1，
在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量：
Q＝Q1+Q2tttt＝3t＝3P低温t＝3×1100W×3×3600s＝3.564×107J。
故答案为：（1）电流的热效应；（2）2、3；（3）44；（4）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量为3.564×107J。
31．奶奶生病住院需要服用中药，妈妈买了一款陶瓷电煎药壶，如图甲所示。小科认真阅读了产品说明书，工作电路简化为如图乙所示。
工作时，有三个阶段：阶段1高火加热煮沸药液。
阶段2文火萃取使药液保持沸腾状态（用水从中药中浸取有效成分）。
阶段3用最小功率保温。
电煎药壶额定电压为220伏，正常工作时，高火加热功率为1000瓦，文火萃取功率为200瓦，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图丙所示。
（1）奶奶服用的中药需要经过消化系统的消化和吸收才能起作用，其中消化与吸收的主要场所为　小肠　 。被吸收进血液中的药液有效成分最先进入心脏的　右心房　 （填心脏的结构）。
（2）分析电路可知：当Sa接2，同时Sb　闭合　 （填“闭合”或“断开”）时，电路处于高火加热状态。
（3）求R1的阻值。
（4）不计电能的其他损耗，请计算电煎药壶正常工作时，经历一次高火加热和文火萃取所消耗的电能。
【解答】解：（1）消化和吸收的主要场所是小肠，这是因为小肠有很长的长度、丰富的皱襞和绒毛，增大了吸收面积，且有多种消化液。被吸收进血液的药液有效成分，经下腔静脉最先进入心脏的右心房；
（2）要实现高火加热（功率最大），根据P，电压U不变时，总电阻R要最小；由图乙可知：当Sa接2，同时Sb闭合时，R1与R2并联，总电阻最小，功率最大，为高火加热状态；
（3）高火加热时，R1与R2并联，总功率P高＝1000W；文火萃取时，只有R2工作（总电阻较大，功率P文＝200W）；P1＝P高﹣P文 ＝1000W﹣200W＝800W；根据P得：R160.5Ω；
（4）由图丙可知：高火加热时间t1＝14min＝840s，文火萃取时间t2＝36min﹣14min＝22min＝1320s；高火加热消耗电能：W1＝P高t1＝1000W×840s＝8.4×105J；文火萃取消耗电能：W2＝P文t2＝200W×1320s＝2.64×105J；总电能：W总＝W1+W2＝8.4×105J+2.64×105J＝1.104×106J。
故答案为：
（1）小肠；右心房；
（2）闭合；
（3）60.5Ω；
（4）1.104×106J。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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