第十八章《電功率》單元測試卷（基礎卷）（解析版）（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．測試范圍：人教版九年級第18章。第Ⅰ卷選擇題一、選擇題（本題共16小題，每小題2分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1．（2023?廣饒縣模擬）甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說法中正確的是（）A．兩燈均正常發光時，乙燈消耗的電能較多 B．兩燈均正常發光時，甲燈的電阻小于乙燈的電阻 C．將乙燈接入110V的電路中，它的實際功率為50W D．兩燈串聯在220V的電路中，甲燈比乙燈亮【答案】D【分析】由燈的銘牌知道燈的額定電壓和額定功率，可以求出①燈絲的電阻，②正常發光一段時間消耗的電能，③在實際電壓下的實際功率。【解答】解：A、兩燈均正常發光時，乙的電功率大，因為不知道發光時間是否相同，所以不能比較兩燈消耗的電能的多少，故A錯；B、兩燈均正常發光時，額定電壓相同都等于220V，∵燈絲電阻R＝，甲燈額定功率小于乙燈的額定功率，∴甲燈的電阻大于乙燈的電阻，故B錯；C、將乙燈接在110V的電路中，∵R乙＝＝＝484Ω；∴P乙實＝＝＝25W，故C錯。D、由R＝知道甲燈的電阻大于乙燈的電阻，當兩燈串聯時，通過的電流相等，∵P＝I2R，∴甲燈的實際功率比乙燈的大，∴當兩燈串聯接在220V電路中，甲燈比乙燈亮，故D正確。故選：D。2．（2023?渾源縣一模）小華將額定電壓相同的兩只小燈泡L1、L2串聯在電路中，如圖所示。合上開關時、發現燈L1亮而燈L2不亮；當他用一根導線并接在燈Ll的兩端時，發現燈L2亮了而燈L1不亮。分析出現上述現象的原因是（）A．燈L2短路 B．燈L1斷路 C．燈L1的額定功率比燈L2的額定功率大得多 D．燈L1的電阻比燈L2的阻大得多【答案】D【分析】電路串聯時，電流是處處相等的，當燈L1亮而燈L2不亮時，可能發生短路或L2的實際功率太小，而不能使燈絲發光。【解答】解：用一根導線并接在燈Ll的兩端時，發現燈L2亮了而燈L1不亮，是導線把L1短路了，電壓加在燈L2上，說明原來是L2的實際功率太小，而不能使燈絲發光，而不是L2短路。串聯電路中的用電器的功率之比等于電阻之比，故是燈L1的電阻比燈L2的電阻大得多。已知兩燈泡的額定電壓相同，即U1額＝U2額，但R1＞R2，由P＝知，額定電壓一定時，電阻越大，額定功率越小，因此燈L1的額定功率要比燈L2的額定功率小；故選：D。3．（2023秋?西華縣月考）下列沒有用到電能的是（）A．觀看電視節目 B．電飯鍋做飯 C．洗衣機洗衣 D．爆竹炸裂【答案】D【分析】凡是用電工作的設備或儀器都需要消耗電能，據此對各選項作出判斷。【解答】解：觀看電視節目、電飯鍋做飯和洗衣機洗衣都是用電工作的，需要消耗電能，只有爆竹炸裂不需要用電，故選項D正確，ABC錯誤。故選：D。4．（2023?江都區一模）估測在實際生活中的應用十分廣泛，下列所估測的數據中最接近實際的是（）A．一盞LED臺燈正常工作4小時耗電約為1度 B．對人體安全電壓為36V C．將一個雞蛋從地上撿起舉過頭頂做功約200J D．一般洗澡水的溫度約為41℃【答案】D【分析】（1）估測一盞LED臺燈正常工作時的功率，根據W＝Pt求出LED臺燈正常工作4小時耗電；（2）對人體安全電壓為不高于36V；（3）估測一個雞蛋的重力和人過頭頂時的高度，根據W＝Gh求出將一個雞蛋從地上撿起舉過頭頂做功；（4）根據人的體溫估測洗澡水的溫度。【解答】解：A．一盞LED臺燈的功率在10W＝0.01kW左右，正常工作4小時耗電約為W＝Pt＝0.01kW×4h＝0.04kW?h＝0.04度，故A不符合實際；B．對人體安全電壓為不高于36V，故B不符合實際；C．一個雞蛋的重力約為0.5N，人的身高約為1.6m，過頭頂時的高度約2m，將一個雞蛋從地上撿起舉過頭頂做功約為W＝Gh＝0.5N×2m＝1J，故C不符合實際；D．人的體溫在37℃左右，洗澡水的溫度比人體溫度略高，在41℃左右，故D符合實際。故選：D。5．（2023?阿城區一模）實驗電路如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．閉合開關，向左移動滑片小燈泡變亮 B．閉合開關，向右移動滑片電壓表示數變小 C．這個電路可以探究電功率與電壓的關系（只利用圖中器材） D．這個電路不能探究電流與電壓的關系【答案】C【分析】分析實驗電路圖，利用該電路圖可測得小燈泡的電阻和探究小燈泡的電功率的實驗。【解答】解：A、閉合開關，向左移動滑片，滑動變阻器接入電路中的電阻減小，電路中的電流增大，小燈泡變亮，故A正確；B、閉合開關，向右移動滑片，滑動變阻器的電阻增大，根據串聯分壓的特點，電阻大分的電壓大，故電壓表的示數變小，故B正確；C、燈絲電阻會隨溫度的升高而增大，故這個電路不能探究電功率與電壓的關系，未控制電阻不變，故C錯誤；D、燈絲電阻會隨溫度的升高而增大，故這個電路不能探究電流與電壓的關系，故D正確。故選：C。6．（2022秋?陽泉期末）小明家有一個規格為“220V，1000W”的用電器，則這個用電器可能是（）A．臺燈 B．電飯鍋 C．電視機 D．計算器【答案】B【分析】結合生活實際及數據大小判斷即可。【解答】解：臺燈的額定功率一般小于40W，電飯鍋的額定功率在1000W左右，電視機的額定功率在200W左右，計算器的功率約為0.5mW。故選：B。7．（2022秋?曲阜市期末）將兩根電阻絲R1、R2分別插入甲、乙兩瓶等量煤油中，串聯接入電路，R1：R2＝2：3，通電一段時間后，R1、R2產生的熱量之比為（）A．4：9 B．9：4 C．2：3 D．3：2【答案】C【分析】由圖知兩電阻絲串聯，根據串聯電路特點和Q＝I2Rt可得通電一段時間后，R1、R2產生的熱量之比。【解答】解：由圖知，電阻絲R1、R2串聯，所以通過兩電阻絲的電流和通電時間相等，根據公式Q＝I2Rt可得，R1、R2產生的熱量之比：＝＝＝。故選：C。8．（2022秋?雙塔區校級期末）一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，線圈中通過的電流為10A．這臺電動機工作1s產生的熱量為（）A．3800J B．72200J C．200J D．4000J【答案】C【分析】已知線圈電阻、通過線圈的電流與通電時間，由焦耳定律可以求出線圈產生的熱量。【解答】解：由題可得，線圈產生的熱量Q＝I2Rt＝（10A）2×2Ω×1s＝200J。故選：C。9．（2023?渦陽縣一模）如圖所示分別是小華家上月初和月末的電能表表盤，結合表盤上的信息可知，下列選項中正確的是（）A．電能表是測量電功率的儀表 B．上月初電能表讀數為55467kW?h C．小華家允許同時工作的用電器的最大功率為2200W D．小華家用電器每消耗1度電，電能表指示燈閃爍1600次【答案】D【分析】（1）電能表是測量用電器在一定時間消耗電能多少的儀表，采用的計量單位是kW?h，最后一位是小數，月末示數與月初示數之差就是當月消耗的電能；（2）知道電能表工作電路電壓和允許通過的最大電流；利用公式P＝UI計算用電器總功率最大值；（3）電能表參數1600imp/（kW?h）表示的是電路中用電器每消耗1kW?h的電能，電能表的指示燈閃爍1600次。【解答】解：A、電能表是測量電功的儀表，故A錯誤；B、上月初電能表讀數為5546.7kW?h，故B錯誤；C、電能表允許接的最大電功率為：P＝UI＝220V×20A＝4400W，故C錯誤；D、由電能表參數1600imp/（kW?h）可知，小華家用電器每消耗1度電，電能表指示燈閃爍1600次，故D正確。故選：D。10．（2023?淄博）如圖所示，在探究并聯電路中電流電壓規律的實驗中，閉合開關S后，發現L1比L2亮。則（）A．L1的電流小于L2的電流 B．L1的電阻小于L2的電阻 C．L1兩端電壓大于L2兩端電壓 D．L1的實際功率小于L2的實際功率【答案】B【分析】由圖知兩燈泡并聯，（1）根據并聯電路電壓規律分析；（2）燈泡的亮度反映了其實際功率；（3）由P＝UI知，在電壓相同時，功率大的電流大；（4）由歐姆定律知，在電壓相同時，電流大的電阻小。【解答】解：由圖知兩燈泡并聯，C.并聯電路各支路兩端電壓相等，故C錯誤；D.燈泡的亮度反映了其實際功率，閉合開關S后，發現L1比L2亮，說明L1的實際功率大于L2的實際功率，故D錯誤；A.由P＝UI知，在電壓相同時，功率大的電流大，已經推出L1的實際功率大于L2的實際功率，說明L1的電流大于L2的電流，故A錯誤；B.由I＝知，在電壓相同時，電流大的電阻小，已經推出L1的電流大于L2的電流，說明L1的電阻小于L2的電阻，故B正確。故選：B。11．（2023?葉集區校級模擬）以下四個觀點、你認為正確的是（）①做功快的機械，功率大，但機械效率不一定高②電能表上指示燈閃爍的次數越多，說明電路中消耗的電能越快③使用滑輪組提升物體時既可以省力又可以省功④電阻大小跟導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，跟電流和電壓無關A．①② B．①④ C．②③ D．③④【答案】B【分析】（1）功率是單位時間內做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；機械效率是有用功與總功的比值；（2）電能表指示燈閃爍的次數反映了電路消耗電能的多少；（3）使用任何機械都不能省功；（4）電阻是導體本身的一種性質，大小跟導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關。【解答】解：①功率是表示做功快慢的物理量，所以做功快的機械，功率大；機械效率是指有用功與總功的比值，與功率大小無關，觀點①正確；②電能表上指示燈閃爍的次數越多，則電路中消耗的電能越多，但不是越快，觀點②錯誤；③使用任何機械都不能省功，使用滑輪組提升物體時可以省力但不可以省功，觀點③錯誤；④電阻大小跟導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，跟電流和電壓無關，觀點④正確；故ACD錯誤、B正確。故選：B。12．（2022秋?渭濱區期末）現有“6V3W”和“12V6W”字樣的甲、乙兩只燈泡，不考慮燈絲電阻的變化，下列說法正確的是（）A．兩燈泡接入電路后，乙燈一定更亮 B．通電時間相同時，電流通過乙燈泡比甲燈泡做功一定快 C．兩只燈泡串聯工作時，甲燈泡產生的熱量一定比乙燈泡少 D．兩只燈泡并聯工作時，干路中允許通過的最大電流為1A【答案】C【分析】（1）根據燈泡的工作狀態分析亮度的大小；（2）電功率是表示電流做功快慢的物理量；（3）由P＝計算兩燈電阻的大小，由串聯電路特點和Q＝I2Rt分析判斷；（4）由兩燈規格，結合并聯電路特點計算干路中的最大電流。【解答】解：A．“6V3W”和“12V6W”分別表示甲、乙兩燈的額定電壓和額定功率，當兩燈都正常工作時，因為乙燈的額定功率大，所以乙燈亮，但兩燈是否正常工作未知，所以無法判斷哪個燈更亮，故A錯誤；B．由于兩燈的實際功率未知，而電功率是表示電流做功快慢的物理量，所以電流通過兩燈做功的快慢無法確定，故B錯誤；C．由P＝可得，甲燈的電阻為：R甲＝＝＝12Ω，乙燈的電阻為：R乙＝＝＝24Ω，由串聯電路的電流特點知，兩只燈泡串聯工作時，通過的電流相等，由Q＝I2Rt知，相等時間里甲燈產生熱量小于乙，故C正確；D．甲的額定電壓小于乙，由并聯電路的電壓規律知，甲和乙燈并聯時，電源電壓最大為U＝U實乙＝U額甲＝6V；由并聯電路的電流規律和歐姆定律可得，干路中允許通過的最大電流為：I＝I甲+I乙＝+＝+＝0.75A，故D錯誤。故選：C。13．（2023?射洪市校級模擬）如圖是一個油量表的示意圖，滑動變阻器R2規格為“20Ω1A”。閉合開關，當浮球最低時滑片P滑到a端，電流表示數為0.3A，當浮球最高時，滑片P滑到b端，電流表示數為0.5A。下列說法正確的是（）A．電阻R1的阻值為20Ω B．當浮球最高時，滑片P在B端，電流表示數0.75A C．在加滿油后，1min內電阻R1產生的熱量為450J D．電阻R1最小功率為7.5W【答案】C【分析】由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流。（1）當滑片位于a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電源的電壓；當滑片位于b端時，電路為R1的簡單電路，根據歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R1的阻值，進一步求出電源的電壓；（2）在加滿油后，滑片位于b端，根據Q＝I2Rt求出1min內電阻R1產生的熱量；當滑片位于a端時，電阻R1的功率最小，根據P＝I2R求出其大小。【解答】解：AB、由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流。當滑片位于a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，電源的電壓U＝Ia（R1+R2）＝0.3A×（R1+200Ω）﹣﹣﹣①當滑片位于b端時，電路為R1的簡單電路，則電源的電壓U＝IbR1＝0.5A×R1﹣﹣﹣②聯立①②解得R1＝30Ω，故A錯誤；電源的電壓，U＝IbR1＝0.5A×30Ω＝15V；電路中的電流Ib＝0.5A，故B錯誤；C、在加滿油后，滑片位于b端，則1min內電阻R1產生的熱量Q＝R1t＝（0.5A）2×30Ω×60s＝450J；故C正確；D當滑片位于a端時，電路中電流最小，電阻R1的功率最小，則P＝R1＝（0.3A）2×30Ω＝2.7W，故D錯誤。故選：C。14．（2023?吉林模擬）小市同學在科學課上表演了一個小魔術，用如圖所示形狀的金屬片點燃火柴，他將此金屬片接在學生電源上（如圖所示），則將火柴放在哪個位置最容易被點燃（）A．a點 B．b點 C．c點 D．都一樣【答案】C【分析】根據影響電阻大小的因素和焦耳定律的公式Q＝I2Rt分析a、b、c三處電流產生的熱量關系，從而得出結論。【解答】解：影響電阻大小的因素是材料、長度、橫截面積和溫度，當材料、長度相同時，橫截面積越小，電阻越大，由圖可知，c點橫截面積最小，故c點的電阻最大，a、b、c是串聯的，根據串聯電路的電流特點可知，通過a、b、c的電流相同，根據Q＝I2Rt可知，在相同時間內c點產生的熱量多，故將火柴放在c點最容易被點燃。故選：C。15．（2023?渾源縣一模）如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“6V3W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響．閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，小燈泡正常發光，電壓表示數為3V，當滑片P移到最大阻值時，燈L與滑動變阻器此時的電功率之比為（）A．2：1 B．1：1 C．1：2 D．2：3【答案】B【分析】由圖可知，閉合開關S，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測變阻器R兩端的電壓。當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，燈泡正常發光，則燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，且電壓表示數為3V，根據串聯電路中分得的電壓與電阻成正比求出燈泡電阻與滑動變阻器最大阻值之間的關系；當滑片P移到最大阻值時，根據串聯電路的電流特點和P＝I2R求出燈L與滑動變阻器此時的電功率之比。【解答】解：由電路圖可知，閉合開關S，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測變阻器R兩端的電壓。當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，滑動變阻器連入電路的電阻R滑＝R滑大，此時小燈泡正常發光，則UL＝6V，且電壓表示數為3V，根據串聯電路的分壓規律可得＝，即＝，所以RL：R滑大＝1：1；當滑片P移到最大阻值時，因串聯電路各處的電流相等，則由P＝I2R可得燈L與滑動變阻器的電功率之比為PL：P滑＝RL：R滑大＝1：1。故選：B。16．（2023?沙坪壩區校級模擬）如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，燈泡上標有“4V2W”的字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表V1量程為0～15V，V2量程為0～3V。閉合開關在保證電路安全的情況下，滑動變阻器接入電路的最大阻值只能調到其總電阻的，最大范圍內調節滑片，得到其中一個電壓表與電流表示數的關系如圖乙。下列說法正確的是（）A．燈泡正常發光的電阻為4Ω B．調節滑片過程中，電壓表V1的變化范圍是2～4V C．某一狀態時，燈泡與滑動變阻器的功率之比為a，則1≤α≤2 D．燈泡正常工作10s，滑動變阻器消耗的電能為100J【答案】C【分析】（1）由P＝得燈泡正常發光的電阻；（2）由圖知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表V1測量燈泡電壓，電壓表V2量滑動變阻器電壓，電流表測量電路電流，當變阻器接入電阻中電阻變大，電路電流變小，變阻器電壓變大，燈泡電壓變小，滑動變阻器的最小電壓為2V，此時滑動變阻器接入電路中電阻最小，電路電流最大，由P＝UI得燈泡正常發光電流，電流表的量程為0～0.6A，則電路最大電流為0.5A，此時燈泡正常工作，燈泡電壓為3V，可知電源電壓，V2量程為0～3V，則滑動變阻器最大電壓為3V，可得此時燈泡電壓，從而知調節滑片過程中，電壓表V1的變化范圍；（3）串聯電路中電流相等，由P＝UI得，變阻器與燈泡電功率之比等于兩者電壓之比，得出a的比值范圍；（4）根據串聯電路中電流相等，由W＝UIt可得滑動變阻器消耗的電能。【解答】解：A．由P＝得，燈泡正常發光的電阻為：RL＝＝＝8Ω，故A錯誤；B．由實物圖得，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表V1測量燈泡電壓，電壓表V2量滑動變阻器電壓，電流表測量電路電流，當變阻器接入電阻中電阻變大，電路電流變小，變阻器電壓變大，燈泡電壓變小，則圖乙中的圖像為滑動變阻器的U﹣I圖，由圖像得，滑動變阻器的最小電壓為2V，此時滑動變阻器接入電路中電阻最小，電路電流最大，由P＝UI得，燈泡正常發光電流為：IL＝＝＝0.5A，電流表的量程為0～0.6A，則電路最大電流為0.5A，此時燈泡正常工作，燈泡電壓為4V，電源電壓為：U＝Umin+UL＝2V+4V＝6V，V2量程為0～3V，則滑動變阻器最大電壓為3V，此時燈泡電壓為：U′L＝U﹣Umax＝6V﹣3V＝3V，則調節滑片過程中，電壓表V1的變化范圍是3～4V，故B錯誤；C．串聯電路中電流相等，由P＝UI得，變阻器與燈泡電功率之比等于兩者電壓之比，當滑動變阻器電壓最大為3V時，燈泡電壓為3V，此時a＝＝＝1，當滑動變阻器電壓最小為2V時，燈泡電壓為4V，此時a＝＝＝2，則1≤a≤2，故C正確；D．燈泡正常工作10s，滑動變阻器消耗的電能為：W＝UminIPt＝UminILt＝2V×0.5A×10s＝10J，故D錯誤。故選：C。第Ⅱ卷非選擇題二、填空題（本題共6小題，每題2分，共12分）17．（2023春?海陵區校級月考）十字路口的交通指示燈是由規格均為25W的紅、黃、綠三只電燈構成，它可以通過不同顏色燈光的變化指揮車輛和行人的交通行為，根據你的理解，可以推斷它們是并聯連接的。紅、黃、綠三個指示燈工作一天（24h）共消耗了2.16×106kW?h的電能。【答案】并；0.6。【分析】并聯電路可以使幾個用電器在工作時互不影響，十字路口交通指示燈工作狀態總是不一致，并且互不影響，所以是并聯電路；根據電功的計算公式W＝Pt，即可求出消耗的電能。【解答】解：十字路口交通指示燈可以通過不同顏色燈光的變化指揮車輛和行人，據你對交通指示燈的了解可以推斷紅燈、黃燈、綠燈是并聯連接的；W＝Pt＝25W×24×3600s＝2.16×106J＝0.6kW?h。故答案為：并；0.6。18．（2016?黑龍江一模）把一個標有“6V，3W”的燈泡接在10伏的電源上，要使燈泡正常發光，需要串聯一個8歐的電阻，此時電阻消耗的電功率是2瓦。【答案】見試題解答內容【分析】燈泡正常發光時的功率和額定功率相等，根據P＝UI求出此時電路中的電流，再根據串聯電路的電壓特點求出所串電阻兩端的電壓，利用歐姆定律求出電阻的阻值，根據P＝UI求出電阻消耗的電功率。【解答】解：燈泡正常發光時的電壓為6V，功率為3W，∵串聯電路中各處的電流相等，∴根據P＝UI可得，電路中的電流：I＝IL＝＝＝0.5A，∵串聯電路的總電壓等于各分電壓之和，∴電阻兩端的電壓UR＝U﹣UL＝10V﹣6V＝4V，根據歐姆定律可得：R＝＝＝8Ω，此時電阻消耗的電功率：PR＝URI＝4V×0.5A＝2W。故答案為：8；2。19．（2023?青羊區校級模擬）用圖甲電路測量小燈泡發光時的電阻，電壓表應該接在1（填“1”或“2”）處。當閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表示數為2.7V時，電流表的示數如圖乙，則此時燈泡的功率是0.81W。【答案】1；0.81。【分析】測量小燈泡的電阻應使用伏安法，電壓表要與被測用電器并聯；利用P＝UI計算電功率。【解答】解：電壓表要與被測用電器并聯，故測量小燈泡電壓電壓表要接在1處；電流表量程為0﹣0.6A，故電流表讀數為0.3A，燈泡的功率P＝UI＝2.7V×0.3A＝0.81W。故答案為：1；0.81。20．（2022秋?廈門期末）小夏在戶外拓展訓練中，將一張口香糖的包裝錫紙撕成中間窄兩端寬的條形，兩端分別接在一節干電池的正負極上，錫紙就可以燃燒取火，如圖。錫紙通電后燃燒是因為電流的熱效應。錫紙從中間先燃燒起來，原因是錫紙中間部分電阻大。【答案】熱；電阻大。【分析】（1）電能可以轉化為其他形式的能量，如內能、光能等；（2）影響電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積、溫度；（3）電熱的計算公式為：Q＝I2Rt。【解答】解：錫紙通電后燃燒是因為電流產生熱，溫度達到著火點，錫紙燃燒；錫紙撕成中間窄兩端寬，則中間部分電阻大，當電流和通電時間相同時，電阻越大，產生的熱越多，故中間部分先燃燒起來。故答案為：熱；電阻大。21．（2023?曲阜市一模）如圖甲所示電路中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V。閉合開關后，將滑動變阻器的滑片從最右端向左移動到某一位置的過程中，兩電表的示數關系如圖乙所示，燈泡額定功率是0.625W，R最大阻值是50Ω。【答案】0.625；50。【分析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）根據P＝UI求出燈泡的額定功率；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，根據圖乙讀出小燈泡兩端的最小電壓和通過的電流，根據串聯電路的電壓特點求出此時滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值。【解答】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測L兩端的電壓，電流表測電路中的電流。小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖乙可知，此時通過小燈泡的電流即額定電流為：IL＝0.25A；小燈泡的額定功率：P額＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，燈泡分得的電壓最小，由圖乙可知，小燈泡兩端的最小電壓UL′＝0.5V時，通過的電流IL′＝0.08A，此時滑動變阻器兩端的電壓：UR′＝U﹣UL′＝4.5V﹣0.5V＝4V，由串聯電路的電流特點可知，通過滑動變阻器的電流：I小＝IL′＝0.08A則滑動變阻器接入電路中的最大阻值：R大＝＝＝50Ω；故答案為：0.625；50。22．（2023?海南）如圖甲所示電路中，電源電壓不變，燈泡L標有“6V0.3A”，滑動變阻器R標有“20Ω2A”，電路工作時不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全。只閉合開關S時電路的最小總功率為P1，開關S、S1、S2均閉合時的最小總功率為P2，兩種情況下，移動滑片，得到電流表示數I隨滑動變阻器阻值R變化的關系如圖乙。則電源電壓U＝6V，P1：P2＝1：4。【答案】6；1：4。【分析】只閉合開關S時，燈泡與滑動變阻器串聯，根據滑動變阻器電阻最小，電流最大確定電源電壓；根據歐姆定律計算燈泡電阻，根據串聯電路的特點和歐姆定律計算最小電流，得出最小電功率P1，判斷出圖乙中哪根曲線是此時的電流表示數I隨滑動變阻器阻值R變化的圖像；開關S、S1、S2均閉合時，燈泡被短路，定值電阻與滑動變阻器并聯，當滑片移到最左端時，電路中的電阻最大，此時電路中的電流最小，根據圖乙中的圖像確定此時的最小電流，根據P＝UI可求出此時的最小總功率為P2，據此解答。【解答】解：只閉合開關S時，燈泡與滑動變阻器串聯，由于燈泡的額定電流為0.3A，所以電路中的電流最大為0.3A，因此圖乙中下方曲線為此時電流表示數I隨滑動變阻器阻值R變化關系圖像；開關S、S1、S2均閉合時，燈泡被短路，定值電阻與滑動變阻器并聯，此時電路中的總電阻小于滑動變阻器的阻值，電路中的電流比只閉合S時的電流大，因而所對應的圖像是上方的圖像，當滑片移到最左端時，電路中的電阻最大，此時電路中的電流最小，由圖乙可知，此時電路中的最小電流為I'＝0.6A；只閉合開關S時，燈泡與滑動變阻器串聯，根據滑動變阻器電阻最小為0，此時電流最大為0.3A，恰好等于燈泡的額定電流，說明燈泡正常發光，電源電壓等于燈泡的額定電壓，為6V；由I＝可得，燈泡電阻為：RL＝＝＝20Ω，電路中的最小電流I＝＝＝0.15A，電路的最小總功率為P1＝UI＝6V×0.15A＝0.9W；開關S、S1、S2均閉合時，電路的最小總功率為P2＝UI'＝6V×0.6A＝3.6W；則P1：P2＝0.9W：3.6W＝1：4。故答案為：6；1：4。三．實驗題（本題共3小題，共18分）23．（2023?五蓮縣二模）在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）請你用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路連接完整，要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電流表示數變大，連線不得交叉。（2）正確連接電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，出現該狀況的原因是B。（填字母序號）A.電流表內部斷路了B.燈座內部出現了短路C.燈泡的燈絲斷了（3）排除故障后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為2.5V，此時電流表的示數如圖乙所示，小燈泡的額定功率為0.75W。（4）小芳在使用上面這組器材進行實驗時發現電流表已損壞，無法使用。老師給她一個已知電阻為R0的定值電阻，同學們設計了如圖丙所示的電路，并正確測出小燈泡的額定功率，已知電源電壓不變，實驗步驟如下：①閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表讀數為U額；②閉合開關S，斷開開關S1，再閉合S2，保持滑片位置不動，讀出此時電壓表的示數為U；③小燈泡額定功率的表達式P額＝U額×。（用U額、U、R0表示）【答案】（1）見解析；（2）B；（3）0.75；（4）U額；滑片位置；U額×。【分析】（1）結合乙圖可知電流表選小量程，滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電流表示數變大，說明滑動變阻器的有效阻值減小，據此連接；（2）逐一分析每個選項，找出符合題意的答案；（3）根據電流表選用的量程和分度值讀出電流值，再利用P＝UI求出電功率；（4）由實驗步驟，根據串聯電路電壓的規律，可求出此時定值電阻的電壓，由歐姆定律可求出燈的額定電流，根據P＝UI可求出燈的額定功率。【解答】解：（1）結合乙圖可知電流表選小量程，滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電流表示數變大，說明滑動變阻器的有效阻值減小，則左下接線柱接入電路；（2）A．若電流表內部斷路了，則整個電路斷路，兩表都沒有示數，不符合題意；B．若燈座內部出現了短路，電壓表沒有示數，電路為通路，電流表有示數，符合題意；C．若燈泡的燈絲斷了，電流表沒有示數，電壓表串聯在電路中測電源電壓，有示數，不符合題意；故選：B；（3）由圖乙可知，當電壓表的示數為2.5V，電流表選用的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（4）實驗步驟：①閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑片P使電壓表讀數為U額，此時小燈泡正常發光；②不改變滑動變阻器滑片P的位置，閉合開關S、S2，斷開S1，記錄電壓表此時讀數為U；③在①中，電壓表測燈的電壓，燈正常發光，在②中，電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據串聯電路電壓的規律，此時定值電阻的電壓：U0＝U﹣U額，由歐姆定律可得，燈泡的額定電流：IL＝I0＝，所以小燈泡額定功率的表達式：P額＝U額IL＝U額×。故答案為：（1）見解析；（2）B；（3）0.75；（4）U額；滑片位置；U額×。24．（2023?沈陽三模）小明在做“探究電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關”的實驗時：（不計熱量損失）（1）如圖甲所示的裝置是用來探究通電時間相同時，電流通過導體時產生的熱跟電阻的關系，通電一段時間后，比較兩個U形管液面的高度差，說明a容器中電阻產生的熱量比b容器中電阻產生的熱量少（選填“多”或“少”）。（2）如圖乙所示的裝置是用來探究通電時間相同時，電流通過導體產生的熱跟電流的關系。通電相同時間，c容器中電阻產生的熱量應該是d容器中電阻產生的熱量的4倍。可是實驗時，小明發現與c容器相連的U形管的液面高度幾乎沒變化，造成這一現象的原因可能是裝置漏氣。（答出一個即可）【答案】（1）電阻；U形管液面的高度差；少；（2）電流；4；裝置漏氣。【分析】（1）串聯電路的電流相等，在通電時間相同時，導體的電阻越大，產生的熱量越多。（2）并聯電路干路中的電流等于各個支路的電流之和。在電阻和通電時間相同時，通過導體的電流越大，產生的熱越多；U形管的液面高度幾乎沒有變化，可能是裝置漏氣。【解答】解：（1）如圖甲所示的裝置是用來探究通電時間相同時，電流通過導體時產生的熱跟電阻的關系，通電一段時間后，比較兩個U形管液面的高度差，說明a容器中電阻產生的熱量比b容器中電阻產生的熱量少。（2）如圖乙所示的裝置是用來探究通電時間相同時，電流通過導體產生的熱跟電流的關系。根據焦耳定律，通電相同時間，c容器中電阻產生的熱量應該是d容器中電阻產生的熱量的4倍。小明發現與c容器相連的U形管的液面高度幾乎沒變化，造成這一現象的原因可能是裝置漏氣。故答案為：（1）電阻；U形管液面的高度差；少；（2）電流；4；裝置漏氣。25．（2023?高港區校級三模）在“比較兩個燈泡亮暗”的活動中，電路圖如圖甲、乙。兩只小燈泡L1、L2的規格分別為“3.8V0.3A”、“2.5V0.3A”，電源電壓恒為6V，滑動變阻器的規格是“20Ω2A”。（1）如圖甲所示，調節滑動變阻器，應該通過一定時間內觀察比較燈泡亮暗（選填“電壓表示數”或“燈泡亮暗”）來比較電流做功大小。該實驗中，不能（選填“能”或“不能”）通過調節滑動變阻器使兩燈都正常發光。（2）如圖乙所示，兩燈并聯的目的是控制兩燈的電壓相同，且兩燈同時發光，如果在進行圖甲實驗中較亮的燈是L1，則該實驗中較亮的燈是L2（選填“L1”或“L2”）。（3）通過上述實驗我們可以得到的結論是：在電壓和通電時間一定時，電流越大電流做功越多；在電流和通電時間一定時，電壓越大電流做功越多。該實驗無法支持W＝UIt公式，即無法證實電功與電壓成正比、與電流成正比。于是小華設計了如下圖實驗巧妙的解決了這個問題。實驗中三個燈泡規格相同。實驗思路：閉合開關S，將L1、L2看成一個整體，所以可以認為L1、L2亮度是L3亮度的2倍，如果電壓表示數滿足U1＝2U2時，則可以說明電功與電壓成正比。【答案】（1）燈泡亮暗；不能；（2）控制兩燈的電壓相同，且兩燈同時發光；L2；（3）U1＝2U2。【分析】（1）該實驗中，燈泡越亮，燈泡的實際功率越大，在相等時間內電流做功越多；當燈泡兩端電壓等于額定電壓時，燈正常發光，結合串聯電路電壓的的規律及電源電壓分析；（2）①根據并聯電路電壓的規律分析回答；②分析電路的連接及電流表測量的電流，因P＝UI，在電壓相等的條件下，電流越大，燈的功率越大，燈越亮，據此分析；在圖甲中，根據P＝I2R和串聯電路電流為的規律可知兩燈的電阻大小；兩燈并聯（兩燈電壓相同），根據P＝，比較兩燈實際功率大小，確定哪個燈較亮；（3）L1、L2亮度是L3亮度的2倍，且燈泡的亮度由實際功率決定，可得出三個燈泡電功率的關系表達式；三個燈泡串聯，且通電時間相同，根據W＝Pt可得出三個燈泡的電功關系的表達式；三個燈泡規格相同，串聯時，電阻相同，可得出三個燈泡電阻關系的表達式；根據串聯分壓特點可知三個燈泡兩端電壓關系的表達式；從圖中可知，電壓表V1測量L1、L2兩端的電壓為U1，V2測量L2兩端的電壓為U2，可得出電功與電壓成正比時，電壓表示數的關系。【解答】解：（1）①在本實驗中，燈泡越亮，燈泡的實際功率越大，在相等時間內電流做功越多，故調節滑動變阻器，應該觀察比較燈泡亮暗來比較電流做功大小；②由已知條件，兩燈的額定電流相同，額定電壓不同，若使兩燈串聯且正常發光，串聯電路兩端電壓為：U＝U1+U2＝3.8V+2.5V＝6.3V，大于電源電壓6V，故該實驗中，不能通過調節滑動變阻器使兩燈都正常發光；（2）①并聯電路各支路電壓相等，如圖乙所示，兩燈并聯且開關接在干路上是為了控制兩燈的電壓相同用，且兩燈同時發光；②兩燈并聯，兩電流表分別測兩燈電流，根據P＝UI，在電壓相等的條件下，電流越大，燈的功率越大，燈越亮，故正確操作后驗證了實驗的結論，支持該結論的實驗現象是通過燈的電流越大，燈越亮；在圖甲中，根據P＝I2R，因通過兩燈的電流相等，較亮的燈是L1，可知燈L1的電阻較大；乙圖中，兩燈并聯（兩燈電壓相同），根據P＝，L1的功率較小，即L2的功率較大，則該實驗中較亮的燈是L2；（3）L1、L2亮度是L3亮度的2倍，且燈泡的亮度由實際功率決定，故P1+P2＝2P3，三個燈泡串聯，且通電時間相同，則：W1+W2＝2W3，三個燈泡規格相同，串聯時，電阻相同，則：R1+R2＝2R3，根據串聯分壓特點可知：+＝2。從圖中可知，電壓表V1測量L1、L2兩端的電壓為U1，V2測量L2兩端的電壓為U2，則當U1＝2U2時，＝＝，可以說明電功與電壓成正比。故答案為：（1）燈泡亮暗；不能；（2）控制兩燈的電壓相同，且兩燈同時發光；L2；（3）U1＝2U2。四．計算題（本題共4小題，共32分）26．（2023?惠州一模）小明過年時買了一個電熱杯墊給媽媽，如圖所示。電熱杯墊有加熱和保溫兩擋功能（通過閉合或斷開開關來實現該功能），通過USB接口接到電腦上可以隨時喝上熱飲。杯墊內部簡化電路如圖所示，R1、R2為加熱元件，USB接口的輸出電壓為5V，R1電阻10Ω，當處于加熱狀態時，整個電路消耗的功率為7.5W。求：（1）杯墊保溫時整個電路的電流是多少？（2）保溫30min時產生的熱量是多少J？（3）電阻R2的阻值是多少Ω？【答案】（1）杯墊保溫時整個電路的電流為0.5A；（2）保溫30min時產生的熱量是4500J；（3）電阻R2的阻值是5Ω。【分析】（1）電熱杯墊有加熱和保溫兩擋功能，由電路圖根據P＝分析判斷其工作狀態，根據歐姆定律求出保溫時電熱杯墊正常工作電路中電流；（2）根據Q＝I2Rt可求得保溫30min時產生的熱量；（3）由P＝UI可求得加熱狀態時整個電路的電流，根據并聯電路電流的特點和歐姆定律求出R2的阻值。【解答】解：（1）由電路圖可知，當只閉合S1時，只有電阻R1工作，此時電路中電阻較大，電源電壓一定，P＝知，電功率較小，為保溫狀態；兩開關都閉合時，兩電阻并聯，電路中電阻較小，電功率較大，為加熱狀態；則杯墊保溫時整個電路的電流：I1＝＝＝0.5A；（2）保溫30min時產生的熱量：Q＝R1t＝（0.5A）2×10Ω×30×60s＝4500J；（3）當S1、S2同時閉合時，R1與R2并聯，處于加熱狀態，由P＝UI可得，加熱狀態時整個電路的電流：I＝＝＝1.5A；因為并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流為：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.5A＝1A，由歐姆定律可得，R2＝＝＝5Ω。答：（1）杯墊保溫時整個電路的電流為0.5A；（2）保溫30min時產生的熱量是4500J；（3）電阻R2的阻值是5Ω。27．（2023春?鶴山市期中）蒸汽電熨斗不會出現將衣物燒焦，它是在調溫型電熨斗的基礎上增加蒸汽發生裝置和蒸汽控制器而成，如圖為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的便攜式掛燙機，它的正常工作電壓為220V，水箱裝水最多0.4kg，加熱功率有大小兩個擋位，設計師最初設計的內部電路如圖，其中電熱絲R1＝56Ω，R2＝44Ω。求：（1）該掛燙機最大電流為多少？（2）請分別計算這款掛燙機兩個擋位的額定功率。【答案】（1）該掛燙機最大電流為5A；（2）這款掛燙機小功率擋的額定功率為484W，大功率擋的額定功率為1100W。【分析】（1）當開關旋至2時，電路為R2的簡單電路，此時的電路中的電阻較小，由歐姆定律求出最大電流；（2）當開關旋至1時，R1、R2串聯，此時電路中電阻最大，根據電阻的串聯和P＝UI＝可知其大小功率；【解答】解：（1）當開關旋至2時，電路為R2的簡單電路，此時電路中電阻最小，電路中電流最大，此時電路中的電流：I大＝＝＝5A；（2）當開關旋至1時，R1、R2串聯，根據電阻的串聯，此時電阻最大，由P＝UI＝可知為小功率擋；P小＝＝＝484W；大功率擋的額定功率：P大＝UI大＝220V×5A＝1100W；答：（1）該掛燙機最大電流為5A；（2）這款掛燙機小功率擋的額定功率為484W，大功率擋的額定功率為1100W。28．（2023?銅山區三模）如圖所示，電源電壓不變，R1為定值電阻，R1＝8Ω，R2為滑動變阻器，其最大阻值為24Ω，滑動變阻器的滑片P在a端時，電流表的讀數為0.5A，求：（1）電源電壓；（2）滑動變阻器消耗的最大功率。【答案】見試題解答內容【分析】（1）當滑動變阻器的滑片P在a端時接入電路中的電阻為0，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓；（2）根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電路中的電流，根據P＝I2R表示出滑動變阻器消耗的電功率，利用數學知識判斷滑動變阻器消耗功率的最大值并求出其大小。【解答】解：（1）當滑動變阻器的滑片P在a端時接入電路中的電阻為0，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，由I＝可得，電源的電壓：U＝I1R1＝0.5A×8Ω＝4V；（2）∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，∴電路中的電流：I2＝＝，滑動變阻器消耗的電功率：P2＝R2＝（）2×R2＝＝＝，當R2＝8Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，P2max＝＝0.5W。答：（1）電源電壓為4V；（2）滑動變阻器消耗的最大功率為0.5W。29．（2023?碑林區校級模擬）電熱杯墊有加熱和保溫兩擋功能（通過閉合或斷開有關開關來實現該功能），通過USB接口接到電腦上可以隨時喝上熱飲。杯墊內部簡化電路如圖所示，R1、R2為加熱元件，USB接口的輸出電壓為5V，R1電阻10Ω，當處于加熱狀態時，整個電路消耗的功率為7.5W。求：（1）當開關S1閉合、S2斷開時，電熱杯墊為保溫擋。（以上兩空均選填“閉合”或“斷開”）（2）保溫30