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九上科学【专项练习18】电功、电功率的计算
一、选择题
1．如下图甲为小灯泡L和电阻R的电流与电压的关系图像，图乙为所对应的电路图，电源电压为3V。下列说法错误的是（　　）
A．定值电阻 R 的大小为
B．和 S2 均闭合时灯泡亮度与只闭合时相同
C．和 S 均闭合时电流表示数为 0.9 A
D．和 S 均闭合时，电阻 R 在 1 min 所产生的热量为 30 J
2．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 ，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
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
3．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4V
B．滑片 P 滑动过程中电路消耗的最大功率为2.25W
C．滑片P在a点时，滑动变阻器 Rp的功率为0.75W
D．滑片P从最右端滑到a点的过程中，滑动变阻器和电灯功率的变化量是相等的
4．某科学小组用 两个小灯泡及其它必要元件，设计了如图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是(　　)
A． B．
C． D．
5．将灯L1(9V、9W)和灯 L2(6V、6W)串联接入电源电压为15V的电路中， 不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是 （　　）
A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同
C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光
6．如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电流在0.1A~0.4A之间时电子元件能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，下列判断不正确的是(　　)
A．电子元件正常工作时，电路消耗的最小功率为0.9W
B．为使电子元件正常工作，滑动变阻器阻值范围应为12.5Ω~70Ω
C．当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1：1
D．电流在0.1A~0.4A之间变化时，电子元件的电阻也是不断变化的
二、填空题
7．光伏发电技术已走入寻常百姓家，其简化电路如图所示。
（1）当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关　 　(填“S1”“S2”或“S1和S2”)。
（2）某用户的光伏发电板总功率为1600 W，若每天有效光照时间为5 h，刚好满足该用户一天用电量，则该用户每天的用电量是　 　kW·h
8．灯泡L1、L2的铭牌上分别标有“220 V 25 W”和“220 V 100 W”的字样，其中的“220 V”表示灯泡的　 　。将它们并联在220 V 的电路中，较亮的灯泡是　 　。
9．小刚早上8：00出门前查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其他用电器，只让电冰箱工作。下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示。则小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能为　 　kW·h，电冰箱的实际电功率为　 　W。
10．从美国科学家富兰克林冒着生命危险从空中捕捉到闪电的那一刻起，人们渐渐认识到闪电和我们平时所接触到的电是一样的。依据最新资料，平均一次闪电开始放电时的电压约为5×107伏，电流大约是1×105安，据此回答下列问题：
（1）闪电时场面非常壮观，闪电除了具有电能外，还具有哪些形式的能量　 　；（写出一种即可）
（2）如果一次闪电持续放电时间约为0.001秒，则一次闪电释放的电能约为　 　焦。
11．某只小灯泡上标有“6 V　6 W”字样，其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示。那么当小灯泡两端的电压为2伏时，小灯泡的电功率为　 　瓦。
12．汽车前面的大灯通常有“远光”和“近光”两种照明方式。如图甲所示是汽车其中一个大灯的电路图，A和B 是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关。当切换到远光灯挡位时，大灯消耗的总功率比切换到近光灯时的大。
（1） 当切换到远光灯时，开关S与触点　 　(填“1和2”“2和3”或“3和4”)接触。
（2）司机某次用车10分钟，其中一个大灯的功率与时间的关系如图乙所示，10分钟内这个大灯消耗的电能为　 　J。
（3）汽车的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah。某天晚上，车熄火时司机忘记关闭远光灯，则车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作　 　h。
13．地铁作为重要的交通工具，为确保安全，配有超速报警装置。科技小组的同学模拟设计了一个车速提醒装置，电路图如图甲所示，电源电压保持不变，可变电阻器的电阻为 Rv，其电阻与车速关系的图像如图乙所示。当车速从0加速到 80km/h的过程中，可变电阻器消耗的电功率随电流变化的图像如图丙所示。
若行驶的速度达到80km/h(电流表示数为0.6A)时提醒驾驶员车速过快，需要减速。
（1）当车速变大时，电压表的示数　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
（2）该电路的电源电压是　 　V，当电流为0.3A时，行驶的速度是　 　km/h。
（3）当地铁行驶的速度达到80km/h时，可变电阻器 Rv消耗的电功率为　 　W。
14．小科家新购置了一辆新能源汽车，并安装了配套的家用充电桩。充电桩连接了独立的电能表，其参数如图所示。请回答下列问题：
（1）使用该充电桩为车辆充电时，小科观察到电能表转盘在 1 分钟内恰好转过300转，此时该充电桩的充电功率为　 　kW。
（2）随着充电技术发展，华为数字能源推出的全液冷超级充电桩已投入运营，其最大充电功率可达 600 kW。若某款纯电动汽车配备容量为 100 kW·h 的电池包，现使用该超级充电桩以最大功率为其充电，将电池电量从 16%充至100%，不考虑充电过程中的能量损耗，理论上需要　 　分钟。
三、实验与探究题
15．在＂测量小灯泡额定功率＂的实验中，小灯泡额定电压为 2.5 伏，电源电压为 4.5 伏，滑动变阻器标有＂ ＂字样。
（1）如图所示电路中，导线连接有错误的是　 　（填字母）；
（2）纠正错误后，继续进行实验，移动滑动变阻器滑片，测得数据记录如下表：
实验次数 灯泡两端电压 通过灯泡的电流 发光情况
1 2 0.24 较暗
2 2.5 0.3 正常发光
3 3 0.32 较亮
①该实验数据记录表中不规范之处是　 　；
②小灯泡 的额定功率 　 　瓦；
（3）小科想比较另一个额定电压同为 2.5 伏的小灯泡的额定功率与的大小关系，他先断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，再用小灯泡替换小灯泡，闭合开关后，发现电压表示数为 2.3 伏。依据上述现象，可推断出　 　（填＂大于＂＂等于”或“小于”）。
16．演出时，灯光师通过推动控制台滑杆（内部是滑动变阻器）来调节舞台灯光亮度。小科利用如图甲电路模拟该过程，电源电压为3V，所用小灯泡的额定电压为“2.5V”。
（1）实验过程中，滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端滑动，小灯泡逐渐变亮。
（2）实验过程中，某一时刻电流表指针位置如图乙所示，其示数为　 　A。
（3）图丙是小科根据测量数据绘制的小灯泡I-U图像，则小灯泡的额定功率是　 　W。
（4）图丙中阴影部分的面积表示小灯泡两端电压为 1V 时的电功率，则阴影部分的面积表示　 　。
四、综合题
17．图1是一款电热服，衣服里嵌有电热纤维，利用配套的锂电池供电。图2是其简化的工作电路， 为电热纤维，可在低温、中温、高温三档间切换。
（1）小科查阅资料获悉，该锂电池工作时的总反应可以表示为：，此反应中锰元素的化合价从 +4 价变为+3 价，则中锂元素的化合价为　 　
（2）电热服工作的原理是____（填字母）。
A．电流磁效应 B．电流热效应 C．电磁感应
（3）图 2 中阻值为 5 欧，电源输出电压为 5 伏，高温档功率为 15 瓦。
①求电热服在高温档工作时通过的电流。
②求电阻。（忽略温度对电阻的影响）
18．如图甲所示为某款无接触式的热风干手器，当手位于出风口下方时，可吹出热风。其内部电路由控制电路和工作电路两部分组成，简化电路如图乙所示。
（1） 由图乙可知，接线柱　 　（选填 “A” 或 “B”）接的是火线。
（2） 当手位于出风口下方时，光敏电阻 R 的阻值　 　（选填 “增大”“不变” 或 “减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。
（3） 电阻丝的电阻为 40Ω，风扇的额定功率为 180W，衔铁被吸下时，工作电路中的电阻丝工作 1 分钟消耗的电能为多少？
19．炫彩 DIY 拼豆深受小朋友喜爱，需要用到拼豆的成型专用熨斗，核心工作原理是利用电流的热效应，将电能转化为内能，通过发热板传递热量，使拼豆表面融化后粘连成型。图甲是某款专用熨斗，其内部简化电路如图乙所示，电源电压恒为220V，R1、R2为定值发热电阻丝，图丙是熨斗工作时电功率与时间的关系图像0~20s为加热熔化阶段，20~45s为保温塑形阶段)。请结合上述原理和信息，完成下列问题：
（1）炫彩 DIY 拼豆从固态变为液态的物态变化是　 　，该过程需要　 　(选填“吸热”或“放热”)。
（2）由图像可知，熨斗加热熔化阶段的电功率为440W 求该阶段电路中的电流；
（3）求熨斗在本次工作45s时间内消耗的总电能。
20．如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。
额定电压 220V
热风功率 1000w
冷风功率 22w
（1）小宁给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，用手将猫毛顺直，发现毛发相互排斥开来，造成这一现象的原因是　 　。
（2）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两档功能，电热丝应该接在图中　 　（选填“A”或“B”）位置。
（3）该电吹风的部分参数如上所示，电吹风吹热风时，通过风扇的电流是多少？电热丝1分钟内产生的热量是多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据图甲信息根据进行计算分析；
（2）S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，当只闭合S时，只有小灯泡接入电路，灯泡的亮暗由实际功率决定；
（3）S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，总电流等于各支路电流之和，电流表测总电流；
（4）S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，根据Q=W=UIt进行计算分析。
【解答】A、根据图甲中信息当U=2V时，I=0.2A，根据，故A选项正确，不符合题意。
B、当S和S1均闭合，定值电阻R和小灯泡并联在电路中，小灯泡的电压为电源电压，当只闭合S时，只有小灯泡接入电路，小灯泡的电压也为电源电压，根据，小灯泡的实际功率相同，亮度相同，故B选项正确，不符合题意。
C、根据图甲信息，电源电压为3V，小灯泡的电流为0.6A，定值电阻的电流0.3A，并联电路中总电流等于各支路电流之和，因此电流表的示数为0.6A+0.3A=0.9A，故C选项正确，不符合题意。
D、S和S1均闭合，电阻R和小灯泡并联在电路中，R两端的电压为3V，电流为0.3A，t=60s，根据Q=W=UIt=3V0.3A60s=54J，故D选项错误，符合题意。
故答案为：D。
2．【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 ACD.根据公式判断开关在不同闭合情况下电功率大小，从而确定对应的工作状态；根据温水挡功率和可求出R2的阻值，最后根据 可求出R1的阻值；
B.当扇形开关S接3、4时，定值电阻R1、R2并联，此时为热水档，根据可求出水龙头在热水挡正常工作时的功率。
【解答】 ACD.根据乙图可知，当开关S接1、2时，电路断开，水龙头处于冷水挡；
当扇形开关S接3、4时，定值电阻R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小；
当扇形开关S接2、3时，只有R2工作，电路中的总电阻最大；，
由可知，前后功率大为热水档，后者功率小为温水档。
则R2的阻值：，
R1的阻值：，故A正确，CD错误；
B.当扇形开关S接3、4时，定值电阻R1、R2并联，此时为热水档，
则水龙头在热水挡正常工作时的功率：，故B错误。
故选A。
3．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】A.闭合S时，灯泡L和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，根据图象即可读出滑片在a点时小灯泡正常工作时灯泡、R的电压和电流，根据串联电路的电压特点求出电源电压。
B.根据图片确定电路的最大电流，根据根P=UI计算电路的最大电功率；
C. 滑片P在a点时， 根据图像确定此时变阻器电压和电流，根据P=UI计算此时功率；
D.根据P=UI分别计算出灯泡和变阻器在两个位置时功率大小，然后计算出二者功率的变化量比较即可。
【解答】 AB.根据甲图可知，灯L与变阻器R串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，；
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。根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大，由此可知：图乙中，下面的曲线为灯泡的I-U图象，上面的曲线为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，故A错误；
B.根据图像可知，电路的最大电流为0.5A，则电路的最大功率P=UI=4.5V×0.5A=2.25W，故B正确；
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. 滑片P从最右端时，电流为0.3A，灯泡电压为0.5V，变阻器电压为4V，根据P=UI可知，此时灯泡功率为0.15W，变阻器的功率为1.2W。
当滑片在b点时，电流为0.5A，灯泡电压为1.5V，变阻器电压为3V，根据P=UI可知，灯泡功率为0.75W，变阻器功率为1.5W，则灯泡功率的变化量为：0.75W-0.15W=0.6W，变阻器功率的变化量为：1.5W-1.2W=0.3W，故D错误。
故选B。
4．【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】根据图像进行分析，串联电路总电阻最大、并联电路总电阻最小，不同电路电源电压相同，结合判断电功率的大小关系。
【解答】甲电路中只有，乙为串联电路，总电阻等于各用电器电阻之和，丙为并联电路，总电阻并联，相当于横截面积变大，可知电阻会减小，即并联电路总电阻小于电路中任何一个电阻，由上述分析可知，丙中总电阻最小，乙中总电阻最大，由可知，电阻最小的丙，总功率最大，电阻最大的乙，总功率最小。
故答案为：A。
5．【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 利用分别计算出灯L1、L2的电阻，然后比较大小；
ABC.根据串联电路的电流特点比较通过它们的电流大小，根据P=I2R比较实际功率大小，根据W=Pt比较消耗电能大小；
D.根据欧姆定律分别计算出此时灯泡两端的电压，再与它们的额定电压比较，确定是否正常发光即可。
【解答】根据题意可知，灯L1的电阻，
灯L2的电阻；
则电阻R1>R2。
ABC.当两个灯泡串联时，通过它们的电流大小相等。根据公式P=I2R可知，灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率。根据W=Pt可知，由于工作时间不明确，则无法比较二者消耗电能大小，故ABC错误；
D.将两灯串联在电路中，电路中的总电阻R=R1+R2=9Ω+6Ω=15Ω；
电路中的电流；
则U1=I1R1=1A×9Ω=9V；
U2=I2R2=1A×6Ω=6V；
则两个灯泡都能正常发光，故D正确。
故选D。
6．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）从图象可知，电源随电流的变化图像不是直线，而是一条曲线，则电流与电子元件两端的电压不是正比关系，
A.根据题意确定电路的最小电流，然后根据P=UI计算电路消耗的最小功率；
B.由图象可知，电路电流最小为0.1A，电流最大为0.4A，找到对应的电压，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻；
C.当P在中点时，无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比；
D.根据乙图结合公式分析电子元件的电阻是否改变。
【解答】A.电子元件处于正常工作状态，当电路电流最小即I小=0.1A时，电路消耗的功率最小，
则电路消耗的最小功率：P=UI小=9V×0.1A=0.9W，故A正确不合题意；
B.电子元件处于正常工作状态时，电路电流最小为0.1A，电子元件两端的最小电压为2V，
则滑动变阻器两端的最大电压：U滑=U-U电子=9V-2V=7V，
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，即，
电路电流最大为0.4A，电子元件两端的最大电压为4V，
则滑动变阻器两端的最小电压：U滑'=U-U电子'=9V-4V=5V，
滑动变阻器接入电路的电阻最小，，
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω～70Ω，故B正确不合题意；
C.因为电子元件与滑动变阻器串联，通过的电流相等，所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比，因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，
所以无法判断它们两端电压的关系，故C错误符合题意；
D.从图象可知，通过电子元件的电流随电压变化的图像是一条曲线，根据可知，电源电子元件的电阻是在变化的，故D正确不合题意。
故选C。
7．【答案】（1）S1
（2）8
【知识点】串、并联电路的设计；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，闭合开关S1，太阳能电池板只为蓄电池充电。
（2）消耗的电能根据W=Pt进行计算，注意单位换算。
【解答】（1）只闭合S1，电池与太阳能电池板串联，电阻处于断路状态，此时太阳能电池板只为蓄电池充电。
（2）该用户每天的用电量。
8．【答案】额定电压；L2
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率
【解析】【分析】并联电路支路电压等于电源电压，灯泡的亮度由实际功率决定。
【解答】铭牌上标注的220V电压指的是用电器的额定电压，将两个灯泡并联在220V电压两端，由并联电路电压特点可知，两灯两端的电压均为220V，两灯均正常发光，实际功率等于额定功率，L2 的额定功率更大，可知亮度更亮。
9．【答案】0.5；50
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。
【解答】电能表消耗的电能是两次示数之差，即10124.1 kW·h -10123.6 kW·h =0.5 kW·h ；早上8点到下午18：00共10个小时，消耗0.5 kW·h 电能，即
故答案为：0.5；50.
10．【答案】（1）声能、光能
（2）5×109
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】本题考查电功公式的应用，因已知闪电的电压、电流及持续时间，则由W=UIt即可求得闪电释放的电能。已知电压及电流，则由电功公式W=UIt可求得每次闪电消耗的电能。
【解答】（1）能看到闪电和听到闪电的声音，闪电除了具有电能外，还具有声能、光能；
（2）每次闪电释放的电能W=UIt=5×107V×1×105A×0.001s=5×109J。
故答案为：（1）声能、光能；（2）5×109。
11．【答案】1
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】在图象上找出小灯泡两端的电压为2V时，对应的电流，根据公式P=UI可求小灯泡的电功率.
【解答】当小灯泡两端的电压为2V时，对应的电流为0.5A；小灯泡的电功率为P=UI=2V×0.5A=1W.
12．【答案】（1）3和4
（2）45600
（3）3.6
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）根据公式比较开关在不同位置闭合时总功率大小，进而确定对应的工作状态；
（2）利用电功公式W=Pt分别计算0～4min和4～10min大灯消耗的电能，然后二者相加即为10分钟内这个大灯消耗的电能；
（3）利用公式W=UIt计算蓄电池储存的电能，利用电功率推导公式计算蓄电池供两个远光灯正常工作的时间。
【解答】 （1）根据图片可知，当开关接触点1和2时，电路没有接通，为熄灭状态；
当开关触点接2和3时，只接通灯丝B；
当开关触点接3和4时，两电阻丝并联。
比较可知，总电阻RB>R并；
根据公式可知，总功率PB并；
则前者为近光灯，后者为远光灯。
故填：3和4。
（2）根据图乙可知，0～4min大灯的功率为40W，4～10min大灯的功率为100W，
则这两段时间大灯消耗的电能为：W1=P1t1=40W×4×60s=9600J，
W2=P2t2=100W×6×60s=36000J，
因此这10分钟内这个大灯消耗的电能为：W=W1+W2=9600J+36000J=45600J；
故填：45600。
（3）根据题意可知， 汽车的蓄电池电压为12V，最大容量为60Ah，
则该蓄电池储存的电能为：W'=UIt=12V×60A×1h=720W h，
开远光灯时，一个远光灯的功率为100W，
则两个远光灯的功率为：P=2×100W=200W，
车上蓄电池最多能供两个远光灯正常工作的时间为：。
故填：3.6。
13．【答案】（1）变小
（2）12；40
（3）3.6
【知识点】串、并联电路的设计；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。由图乙可知，车速变大时，可变电阻器的阻值变小，根据串联分压规律，它两端的电压会变小。
（2）串联电路的电源电压等于各用电器两端电压之和，结合欧姆定律 U=IR 可列方程求解电源电压；再根据欧姆定律算出电流为 0.3A 时可变电阻的阻值，结合图乙的规律算出对应的车速。
（3）电功率公式为 P=I2R，当车速为 80km/h 时，电流为 0.6A，可变电阻阻值为 10Ω，代入公式即可算出电功率。
【解答】（1）车速变大时，由图乙可知可变电阻器Rv的阻值变小，电路中Rv与R串联，根据串联分压规律，阻值变小的Rv分得的电压变小，因此电压表的示数变小；
（2） 图丙可知，当车速为80km/h时可变电阻的阻值为Rv=10Ω，此时电路中的电流大小为I=0.6A，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，
电源电压为：U=IR总=I（R+Rv）=0.6A×（R+10Ω） ①
由图丁可知通过电路的电流为0.3A时，可变电阻的电功率为2.7W，由P=UI知可变电阻两端的电压为：
电源电压为：U=I'R+Uv=0.3A×R+9V ②
①②联立可得U=12V，R=10Ω。
此时可变电阻接入电路的阻值：
由图丙可知RV=50-0.5v，
代入数据可得。
（3）当车速为 80kmh 时，电流I=0.6A，Rv=10Ω，
电功率P=I2Rv=(0.6A)2×10Ω=3.6W。
故答案为：（1）变小；
（2）12；40；
（3）3.6。
14．【答案】（1）6
（2）8.4
【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据计算充电消耗的电能，然后根据计算充电桩的功率；
（2）根据计算理论上需要的充电时间。
【解答】（1）根据“3000r/kW·h”可知，充电消耗的电能为：；
则充电桩的功率为：。
（2）根据题意可知，将电池从16%充到100%需要的时间为：。
15．【答案】（1）b
（2）没有标注物理量的单位；0.75
（3）小于
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）电压表并联在待测对象两端，结合图像进行分析。
（2）灯正常发光时的功率为额定功率，结合P=UI进行计算。
（3）串联电路分压特点：电阻越大，分压越大，结合进行计算。
【解答】（1）电路为串联电路，电压表要测量灯泡两端电压，图中电压表测量的是电源电压，可知电压表连接错误，错误的导致是b，应将其改进到变阻器左下角接线柱处，与c相同。
（2）由表中信息可知，没有标注电流和电压的单位，可知不规范之处为：没有标注物理量的单位。
由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，经过灯泡的电流为0.3A，此时灯正常发光，可知灯的额定功率为。
（3）滑片位置不变，即连入电路的阻值不变，闭合开关，电压表示数为2.3V，电压表示数变小，由串联分压的特点可知，的电阻更小，由可知，的额定功率更大。
16．【答案】（1）A
（2）0.3
（3）0.75
（4）灯泡正常发光时变阻器的电功率
【知识点】串、并联电路的电压特点；变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）滑动变阻器一上一下接进电路，通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值，连入电路的有效长度越长，说明连入电路的阻值越大。
（2）根据图像进行分析，先确定电流表的分度值，再读数，小量程分度值为0.02A，大量程分度值为0.1A。
（3）灯泡正常发光时的功率为额定功率，根据图丙读出电压为2.5V时经过灯泡的电流，再由P=UI计算电功率。
（4）串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，电流处处相等，结合P=UI进行分析。
【解答】（1）由图甲可知，将滑片向A端移，变阻器连入电路的有效长度减小，电阻变小，由可知，电路中电流变大，灯泡变亮。
（2）由图乙可知，电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
（3）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，经过灯泡的电流为0.3A，可知灯泡的额定功率为。
（4）由图丙可知，，由串联电路的电压特点可知，3V-2.5V=0.5V是电流为0.3A时变阻器两端电压，可知阴影部分的面积表示的是灯泡正常发光时变阻器的电功率。
17．【答案】（1）
（2）B
（3）解：①根据题意可知， 电热服在高温档工作时通过的电流。
②根据题意可知，电阻R1的功率为；
则电阻R2工作时的功率为：；
则电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）；元素化合价的规则与计算
【解析】【分析】（1） 在化合物中，各元素正负化合价的代数和为0。
（2）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（3）①根据计算电热服在高温档工作时通过的电流；
②根据计算电阻R1的功率，根据计算电阻R2工作时的功率，根据计算电阻R2的阻值。
【解答】（1）已知LiMnO2中锰元素为+3价，氧元素化合价为-2价，设锂元素的化合价为x，根据正负化合价代数和为零得到：x + (+3) + 2×(-2) = 0，解得：x=+1。故填：+1。
（2） 电热服工作时将电能转化为内能，利用电流产生热量，该原理是电流的热效应，故选B。
18．【答案】（1）A
（2）减小
（3）解：根据题意可知， 工作电路中的电阻丝工作 1 分钟消耗电能
。
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；安全用电原则；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在家庭电路中，为了用电安全，开关要接在火线和用电器之间；
（2）根据衔铁的位置变化分析电磁铁磁场强弱变化，据此判断电流大小变化，根据分析电路的总电阻变化，根据R中=R1+R2分析光敏电阻的阻值变化。
（3）根据公式计算电阻丝工作1min产生的热量。
【解答】（1） 在家庭电路的连接规范中，开关需要接在火线上，这样断开开关时，用电器与火线断开连接，保障用电安全。由图可知，工作电路中开关接在A接线柱与用电器之间，因此A接火线。 故填：A。
（2） 控制电路中，电磁铁需要产生足够的磁性才能吸下衔铁使工作电路接通。根据可知，电源电压一定时，要使电流增大、磁性增强，需要总电阻减小，因此当手靠近出风口时，挡住了光线，光敏电阻R的阻值减小。故填：减小。
19．【答案】（1）熔化；吸热
（2）该阶段电路中的电流
（3）熨斗在本次工作45s时间内消耗的总电能。
【知识点】熔化与熔化现象；电功计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）物态变化：熔化：由固态转化为液态，熔化吸热；凝固：由液态转化为固态，凝固放热；凝华：由气态转化为固态，凝华放热；升华：由固态转化为气态，升华吸热；汽化：由液态转化为气态，汽化吸热；液化：由气态转化为液态，液化放热。
（2）利用P=UI的变式计算电路中的电流大小。
（3）用W=Pt计算消耗的电能。
【解答】（1）从固态变为液态的物态变化称为熔化。 熔化过程需要吸收热量，因为需要克服分子间的吸引力，使固体变为液体。
20．【答案】（1）同种电荷相互排斥
（2）B
（3）解：由 可得，电吹风正常工作时，通过风扇的电流：
由并联电路的特点可知，吹冷风和吹热风时电动机的电功率相同，
由表中数据可知，电热丝的电功率： ，
由 可知，电热丝 1 min 内产生的热量： 。
答：通过风扇的电流是0.1A，电热丝1分钟内产生的热量是58680J。
【知识点】电荷间的相互作用规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（2）电吹风吹冷风时只有风扇工作，吹热风时风扇和电热丝同时工作；
（3）电吹风吹热风时，风扇和电热丝并联，并联电路各支路电压等于电源额定电压，且风扇的功率始终等于冷风功率，根据进行计算分析，已知两档功率，根据并联电路的特点求出电热丝的功率，Q=W=Pt进行计算分析。
【解答】（1）用吹风机吹干毛发后，毛发因摩擦带上了同种电荷，同种电荷相互排斥，因此毛发会相互排斥开来，故答案为：同种电荷相互排斥。
（2）电吹风吹冷风时只有风扇工作，吹热风时风扇和电热丝同时工作，说明电热丝和风扇并联，开关控制电热丝，故答案为：B。
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