資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版九全冊單元期中期末素養(yǎng)提升卷
第十七章 電流做功與電功率單元素養(yǎng)提升卷
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分.每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題意的）
1．關(guān)于電能、電功，下列說法正確的是(　 　)
A．導(dǎo)體兩端的電壓越大，通電時間越短，消耗的電能就越多；
B．通過導(dǎo)體的電流越大，通電時間越長，電流做功就越大；
C．電流通過用電器的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程；
D．白熾燈消耗的電能一定比節(jié)能燈多
2. 一種家用電能表上的參數(shù)如圖所示，下列說法錯誤的是（　　）
A. 該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用
B. 該電能表的額定最大電流為20A
C. 電能表是計量用電器消耗電能的儀表
D. 該電能表此時的讀數(shù)是31.6J
3. 如圖所示，將定值電阻R1、R2按甲、乙兩圖接在電壓不同的電路中，已知兩圖中R1兩端的電壓相等，乙圖中流過R1、R2的電流之比為2：1。下列說法中正確的是（　　）
A. 兩電阻的阻值之比為R1：R2=2： 1
B. 兩圖中電源的電壓之比為U1： U2=3：2
C. 兩圖中流過R2的電流之比為I2甲：I2乙 =3：2
D. 兩圖電路消耗的總功率之比為P甲：P乙=2： 1
4. 如圖，電源電壓不變。閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且等于電源電壓。排除故障后，滑動變阻器的滑片P向左移動，下列分析正確的是（　　）
A. 燈泡不亮是因?yàn)榛瑒幼冏杵髯柚颠^大
B. 燈泡不亮是因?yàn)闊襞荻搪?br/>C. 排除故障后，滑片P向左移動，燈泡變暗
D. 排除故障后，滑片P向左移動，電流表和電壓表示數(shù)均變大
5．在大型賽事的短跑比賽中，賽道起點(diǎn)均安裝有電子起跑器。電子起跑器可以記錄運(yùn)動員起跑時刻，以判斷運(yùn)動員是否提前起跑。圖甲是簡化的電子起跑器的傳感電路圖，電源電壓恒定，圓圈處為電表，R0為定值電阻，壓敏電阻Rx安裝在踏板上，其電阻與所受壓力的關(guān)系如圖乙所示。下列分析正確的是（　　）
A．電阻R0與Rx并聯(lián)
B．圓圈處的電表為電壓表
C．運(yùn)動員起跑時，用力踩踏板，R0兩端的電壓變小
D．運(yùn)動員沒有踩踏板時，電路消耗的總功率最小
6. 圖甲是一款能自動變形、萬向行走的坦克玩具，其簡化電路如圖乙所示。該玩具的電源電壓為4.5V，閉合開關(guān)后，“0.5V 0.2W”的指示燈正常發(fā)光，線圈電阻為0.5Ω的電動機(jī)正常工作，則（　　）
A. 指示燈的燈絲電阻為0.8Ω B. 電動機(jī)的發(fā)熱功率為1.6W
C. 電動機(jī)的額定功率為0.08W D. 電路的總功率為1.8W
7. 如圖是“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路，正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針稍有偏轉(zhuǎn)，電壓表指針幾乎不動，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（　　）
A．燈泡斷路
B．滑動變阻器接入電路的阻值過大
C．燈絲電阻值過大
D．滑動變阻器短路
8. 小明在探究某個科學(xué)問題時，把阻值恒定為R1、R2（R1=R2）的兩段電熱絲分別放在兩個完全相同的燒瓶中，燒瓶中分別盛有質(zhì)量和初溫均相同的兩種不同液體，并連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)中所用溫度計完全相同。則下列說法正確的是（　　）
A．該裝置可用來探究物質(zhì)的吸熱能力跟物體的種類是否有關(guān)；
B．該裝置可用來探究物質(zhì)的吸熱能力跟物體的質(zhì)量是否有關(guān)；
C．該裝置可用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)；
D．該裝置可用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體中的電流是否有關(guān)
9. 如圖所示的電路中，電源電壓恒為18V，純電阻用電器R1標(biāo)有“10V 4W”字樣，滑動變阻器R2的規(guī)格為“200Ω 1A”，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~15V。在保證各電路元件安全使用的情況下，下列說法正確的是（　　）
A. 電流表示數(shù)的最小值為0.08A
B. 電壓表的示數(shù)變化范圍為0~15V
C. 滑動變阻器的阻值變化范圍為20~125Ω
D. 整個電路總功率的最大值為10.8W
10．已知甲、乙兩燈的額定電壓均為6V，圖是甲、乙兩燈電流隨其兩端電壓變化的曲線。現(xiàn)將兩燈串聯(lián)后接在某一電源兩端，要使其中一個燈泡正常發(fā)光，并保證電路安全。下列判斷正確的是（　　）
A．能正常發(fā)光的是甲燈
B．電路總電壓是12V
C．電路的電流是1.0A
D．若將兩燈并聯(lián)接入另一電路，兩燈都正常發(fā)光，電路總功率是9W
二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分.每小題給出的四個選項(xiàng)中，至少有兩個選項(xiàng)是符合題意的，選對但不全得2分，有選錯的得0分，全選對的得3分）
11. 通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接的銅導(dǎo)線卻不太熱，這是因?yàn)椋ā　。?br/>A．電爐絲有電流的熱效應(yīng)，銅導(dǎo)線沒有電流的熱效應(yīng)；
B．通過電爐絲的電流大，通過銅導(dǎo)線的電流小；
C．電爐絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大；
D．電爐絲消耗的電功率比銅導(dǎo)線消耗的電功率大
12. 如圖甲所示，兩燈泡并聯(lián)在電路中，L1的額定電壓為3V，L2的額定電壓為2V，通過兩個燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)后，其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個不損壞，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)電源電壓為3V，正常發(fā)光的小燈泡是L2，其額定功率為0.75W
B．當(dāng)電源電壓為2V，正常發(fā)光的小燈泡是L2，其額定功率為0.6W
C．當(dāng)電源電壓為2V，正常發(fā)光的小燈泡是L1，其額定功率為0.4W
D．當(dāng)電源電壓為2V，小燈泡L1和L2的總功率為1W
13. 如圖，甲電路中電源電壓保持不變，閉合開關(guān)后，將變阻器的滑片由a端向b端移動的過程中，兩電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙Ⅰ、Ⅱ所示，則（ ）
A. Ⅱ是燈泡的I-U關(guān)系圖像 B. 燈泡最小功率為1W
C. R的最大阻值為25Ω D. 電路的最大功率為3.6W
三、填空題（本大題有6小題，每空1分，共15分）
14．如圖所示為甲、乙兩個電阻的I-U關(guān)系圖像，由圖像可知乙的阻值為 Ω；若將甲、乙兩電阻串聯(lián)后接在某電源兩端，則閉合開關(guān)后，當(dāng)通過甲電阻的電流為0.3A時，電路總功率為 W。
15. 電熱水器是利用電流的_________效應(yīng)工作的。小明利用電能表測量電熱水器實(shí)際功率來判斷家里的電壓是否正常。他觀察家中的電能表示數(shù)如圖甲所示_____kW·h，現(xiàn)僅接通一臺如圖乙所示的電熱水器，觀察到電能表指示燈1min內(nèi)閃爍80次，則1min內(nèi)消耗電能為_________J，其兩端電壓_________（高于/等于/低于）220V。
16. 如圖是“探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與__________大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。通過左側(cè)容器中電阻絲的電流為0.4A，在1min內(nèi)電流通過右側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量為___________J。
17. 芯片體積小，元件密集。當(dāng)芯片中有電流通過時，由于芯片元件有______，不可避免地會產(chǎn)生熱量，這種現(xiàn)象稱為電流______效應(yīng)。為了不影響芯片的性能，通常讓散熱部件與芯片緊密結(jié)合，來降低芯片的溫度，這是通過______的方式改變芯片內(nèi)能。
18. 電飯煲是常用的家用電器，它是利用電流的___________效應(yīng)工作的。某品牌電飯煲有“加熱”和“保溫”兩擋功能，簡化電路如圖，。當(dāng)該電飯煲處于“加熱”擋工作10min，其消耗的電能是___________J。
19. 小張想設(shè)計一個有“低溫”、“中溫”和“高溫”三個擋位的電加熱器，其電路圖如圖所示，電源電壓為220V，R1、R2是電熱絲，開關(guān)S接觸相鄰的兩個觸點(diǎn)。她準(zhǔn)備了三根電熱絲，R1=242Ω，另外兩根電熱絲的阻值分別是121Ω和242Ω，R2應(yīng)該選取阻值為_______Ω的電熱絲。開關(guān)S接觸“1”、“2”兩個觸點(diǎn)時，通電1min，電流產(chǎn)生的熱量是________J。
四、作圖與簡答題（本大題有2小題，每小題3分,共6分）
20．如圖，測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖。電源為兩節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定電功率約0.8W左右。請你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接起來。要求：滑動變阻器的滑片向左移時，小燈泡發(fā)光變亮。
21. 小明發(fā)現(xiàn)：家中的一臺電熱水器使用800W功率工作一段時間后，熱水器的電源線溫度與室溫?zé)o差異，而使用3000W功率工作相同時間后，電源線溫度明顯升高，請你解釋上述兩次電源線溫度不同的原因．（可借助相關(guān)公式分析說明）
五、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有2小題，每空1分，作圖2分，共15分）
22. （6分）某物理實(shí)驗(yàn)小組在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用器材連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V。
（1）所有元件均完好，正確連接電路，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均有示數(shù)，小燈泡不發(fā)光，原因是：_________。
（2）三次實(shí)驗(yàn)記錄如下表，在完成第1次實(shí)驗(yàn)后，要測量小燈泡的額定功率，則需將滑動變阻器的滑片向_________（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_______W。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 燈泡亮暗情況
1 1.4 0.20 0.28 較暗
2 2.5 正常發(fā)光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別算出對應(yīng)的阻值，取三次阻值的平均值作為小燈泡的電阻值，他們的做法是____________（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是：________________。
（4）另一組的同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，測出了小燈泡的額定功率。電源電壓未知但恒定不變，小燈泡的額定電壓為U額，R1和R2為滑動變阻器，R1的最大阻值為R0，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電壓表的示數(shù)為U額；
②閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，保持R1的阻值不變，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電壓表的示數(shù)為U額；
③保持R2的阻值不變，將R1的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)U1，再將R1的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)U2，則小燈泡的額定功率P額=__________。（用U額、U1、U2、R0表示）
23. （9分）實(shí)驗(yàn)小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計，設(shè)計了如圖甲所示的電路。
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的電路連接完整。要求滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)線不交叉_______；
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，則電阻絲R______（選填“短路”或“開路”）。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中通過觀察______來比較相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流的大小，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時間一定時，電流I越大，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想：當(dāng)電阻和通電時間一定時，Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下，實(shí)驗(yàn)小組測出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：________；
（4）同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到：物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時間一定時，電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有______（請舉一例）；
（5）若要探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中_______（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻______聯(lián)（選填“串”或“并”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（6）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和________法。
六、綜合能力題（本大題有3小題，共25分）
24. （8分）圖甲是某物理興趣小組設(shè)計的簡易“坐位體前屈”測試儀，其簡化原理如圖乙。在測試中，測試的同學(xué)向前水平推動測試儀的滑塊（相當(dāng)于向右移動圖乙中滑動變阻器的滑片P），用電壓表的示數(shù)來反映被測試者的成績。電源的電壓恒為6V，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A，滑動變阻器R1標(biāo)有“20Ω；1.5A”的字樣，定值電阻R2=10Ω。閉合開關(guān)S，求：
（1）當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時，電壓表的示數(shù)。
（2）在保證電路元件安全的情況下，電路消耗總功率的最小值。
25. （8分）小閩設(shè)計的車載可加熱果蔬攪拌機(jī)工作電路圖如圖。電熱絲R的阻值為，電動機(jī)標(biāo)有“12V 24W”字樣。閉合開關(guān)S、，電動機(jī)正常工作。求：
（1）電源電壓。
（2）閉合開關(guān)S、，電動機(jī)1min內(nèi)消耗的電能。
（3）閉合開關(guān)S、，通電100s，電熱絲R產(chǎn)生的熱量。
26. （9分）圖甲是某款雞蛋孵化器，底部裝有加熱器。通電后，加熱器對水加熱，水向上方雞蛋傳遞熱量，提供孵化所需能量。孵化器簡化電路如圖乙，R1、R2都是發(fā)熱電阻，孵化器相關(guān)參數(shù)如下表所示。
（1）孵化器在保溫?fù)跽９ぷ鳎ㄟ^R2的電流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）孵化器在加熱擋正常工作5min消耗電能是多少？思考樂芳芳同學(xué)算出水在這段時間吸收熱量2.16×104J，則孵化器對水加熱的效率是多少？
額定電壓 220V
額定功率 加熱擋 80W
保溫?fù)?22W
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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【情境化·新趨勢】初中物理滬科2024版九全冊單元期中期末素養(yǎng)提升卷
第十七章 電流做功與電功率單元素養(yǎng)提升卷
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、單項(xiàng)選擇題（本大題有10小題，每小題3分，共30分.每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題意的）
1．關(guān)于電能、電功，下列說法正確的是(　 　)
A．導(dǎo)體兩端的電壓越大，通電時間越短，消耗的電能就越多；
B．通過導(dǎo)體的電流越大，通電時間越長，電流做功就越大；
C．電流通過用電器的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程；
D．白熾燈消耗的電能一定比節(jié)能燈多
【答案】C
【解析】電流所做的功取決于電壓、電流和通電時間，因此只知道其中一個或兩個因素，不能判斷電功的大小，故ABD錯誤。
C．電流通過用電器做功的實(shí)質(zhì)是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，故C正確。故答案為C。
2. 一種家用電能表上的參數(shù)如圖所示，下列說法錯誤的是（　　）
A. 該電能表應(yīng)該在220V的電路中使用
B. 該電能表的額定最大電流為20A
C. 電能表是計量用電器消耗電能的儀表
D. 該電能表此時的讀數(shù)是31.6J
【答案】D
【解析】A．電能表表盤上220V表示這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用，故A正確，不符合題意；
B．10A（20）表示標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A，故B正確，不符合題意；
C．電能表是用來測量用電器在一段時間內(nèi)消耗電能多少的儀表，故C正確，不符合題意；
D．該電能表此時的讀數(shù)是31.6kW·h，故D錯誤，符合題意。故選D。
3. 如圖所示，將定值電阻R1、R2按甲、乙兩圖接在電壓不同的電路中，已知兩圖中R1兩端的電壓相等，乙圖中流過R1、R2的電流之比為2：1。下列說法中正確的是（　　）
A. 兩電阻的阻值之比為R1：R2=2： 1
B. 兩圖中電源的電壓之比為U1： U2=3：2
C. 兩圖中流過R2的電流之比為I2甲：I2乙 =3：2
D. 兩圖電路消耗的總功率之比為P甲：P乙=2： 1
【答案】D
【解析】A．由圖乙可知，R1和R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的分流性
故A錯誤；
B．由圖甲可知，R1與R2串聯(lián)，則電路的總電阻為
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓性可得
兩圖中R1兩端的電壓相等，又由圖乙知， R1和R2并聯(lián)，則
所以
故B錯誤；
C．由圖甲可知，R1與R2串聯(lián)，串聯(lián)電路中各處的電流相等，通過R2的電流為
由圖乙可知，R1和R2并聯(lián)，關(guān)聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等且與電源電壓相等，則通過R2的電流為
所以
故C錯誤；
D．由圖乙可知，R1和R2并聯(lián)，電路的總電阻為
由及歐姆定律可得
則圖甲電路消耗的總功率為
圖乙電路消耗的總功率為
所以 故D正確。故選D。
4. 如圖，電源電壓不變。閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)且等于電源電壓。排除故障后，滑動變阻器的滑片P向左移動，下列分析正確的是（　　）
A. 燈泡不亮是因?yàn)榛瑒幼冏杵髯柚颠^大
B. 燈泡不亮是因?yàn)闊襞荻搪?br/>C. 排除故障后，滑片P向左移動，燈泡變暗
D. 排除故障后，滑片P向左移動，電流表和電壓表示數(shù)均變大
【答案】D
【解析】AB．燈泡不亮且電流表無示數(shù)，電壓表等于電源電壓，所以電路中的故障類型是斷路，故AB錯誤；
CD．由圖可知，滑片向左移動，滑動變阻器接入電路中的阻值變小，電路中的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流表示數(shù)變大，燈泡變亮；根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，小燈泡兩端電壓變大，電壓表示數(shù)變大，故C錯誤，D正確。故選D。
5．在大型賽事的短跑比賽中，賽道起點(diǎn)均安裝有電子起跑器。電子起跑器可以記錄運(yùn)動員起跑時刻，以判斷運(yùn)動員是否提前起跑。圖甲是簡化的電子起跑器的傳感電路圖，電源電壓恒定，圓圈處為電表，R0為定值電阻，壓敏電阻Rx安裝在踏板上，其電阻與所受壓力的關(guān)系如圖乙所示。下列分析正確的是（　　）
A．電阻R0與Rx并聯(lián)
B．圓圈處的電表為電壓表
C．運(yùn)動員起跑時，用力踩踏板，R0兩端的電壓變小
D．運(yùn)動員沒有踩踏板時，電路消耗的總功率最小
【答案】D
【解析】AB、兩電阻串聯(lián)，根據(jù)電流表串聯(lián)在電路中，故圓圈處的電表為電流表，AB錯誤；
CD、運(yùn)動員起跑時，用力踩踏板，壓敏電阻Rx的電阻變小，由串聯(lián)電阻的規(guī)律，電路的電阻變小，根據(jù)歐姆定律，電流表示數(shù)變大，根據(jù)U＝IR，R0兩端的電壓變大，C錯誤；
運(yùn)動員沒有踩踏板時，F(xiàn)＝0，由圖知，壓敏電阻最大，由電阻的串聯(lián)，電路的電阻最大，根據(jù)P＝，電路消耗的總功率最小，D正確。故選：D。
6. 圖甲是一款能自動變形、萬向行走的坦克玩具，其簡化電路如圖乙所示。該玩具的電源電壓為4.5V，閉合開關(guān)后，“0.5V 0.2W”的指示燈正常發(fā)光，線圈電阻為0.5Ω的電動機(jī)正常工作，則（　　）
A. 指示燈的燈絲電阻為0.8Ω B. 電動機(jī)的發(fā)熱功率為1.6W
C. 電動機(jī)的額定功率為0.08W D. 電路的總功率為1.8W
【答案】D
【解析】A．由得，指示燈的燈絲電阻為
故A不符合題意；
B．由P=UI得，指示燈的燈絲電流為
電動機(jī)的發(fā)熱功率為
P=I2R=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W
故B不符合題意；
C．指示燈正常發(fā)光時，電動機(jī)兩端電壓
U電=U-UL=4.5V-0.5V=4V
額定功率為
P電=U電I=4V×0.4A=1.6W
故C不符合題意；
D．電路的總功率為
P=UI=4.5V×0.4A=1.8W
故D符合題意。 故選D。
7. 如圖是“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路，正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針稍有偏轉(zhuǎn)，電壓表指針幾乎不動，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是（　　）
A．燈泡斷路
B．滑動變阻器接入電路的阻值過大
C．燈絲電阻值過大
D．滑動變阻器短路
【答案】B
【解析】A．如果燈泡斷路，燈泡電阻很大，電壓表示數(shù)應(yīng)接近于電源電壓，故A不符合題
意。
B．滑動變阻器連入電路阻值過大，電路中電流很小，電壓表示數(shù)很小，故B符合題意。
C．燈絲電阻值過大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，其兩端分擔(dān)的電壓較大，即電壓表示數(shù)較大，故C不符合題意。
D．如果滑動變阻器短路，電路中電流將會很大，電壓表測量的是電源電壓，示數(shù)較大，故D不符合題意。
8. 小明在探究某個科學(xué)問題時，把阻值恒定為R1、R2（R1=R2）的兩段電熱絲分別放在兩個完全相同的燒瓶中，燒瓶中分別盛有質(zhì)量和初溫均相同的兩種不同液體，并連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)中所用溫度計完全相同。則下列說法正確的是（　　）
A．該裝置可用來探究物質(zhì)的吸熱能力跟物體的種類是否有關(guān)；
B．該裝置可用來探究物質(zhì)的吸熱能力跟物體的質(zhì)量是否有關(guān)；
C．該裝置可用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)；
D．該裝置可用來探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體中的電流是否有關(guān)
【答案】A
【解析】A．根據(jù)題意，兩個電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流、通電時間、電阻都相同，兩個燒瓶中的液體的種類是不同的，可以根據(jù)溫度計升高的示數(shù)來物質(zhì)的吸熱能力，故A正確；
B．探究物質(zhì)的吸熱能力跟物體的質(zhì)量是否有關(guān)時，應(yīng)控制液體的種類相同，故無法完成實(shí)驗(yàn)，故B錯誤；
CD．通過兩電阻的電流、通電時間、電阻都相同，故無法探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體的電阻、電流的關(guān)系，故CD錯誤。故選A。
9. 如圖所示的電路中，電源電壓恒為18V，純電阻用電器R1標(biāo)有“10V 4W”字樣，滑動變阻器R2的規(guī)格為“200Ω 1A”，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~15V。在保證各電路元件安全使用的情況下，下列說法正確的是（　　）
A. 電流表示數(shù)的最小值為0.08A
B. 電壓表的示數(shù)變化范圍為0~15V
C. 滑動變阻器的阻值變化范圍為20~125Ω
D. 整個電路總功率的最大值為10.8W
【答案】C
【解析】ABC．由圖可知，因?yàn)榧冸娮栌秒娖鱎1標(biāo)有“10V 4W”字樣，根據(jù)可得R1的電阻為
所以電阻R1在額定電壓下的電流為
即電路中電流的最大值為0.4A，根據(jù)歐姆定律可知，此時電路中的總電阻為
所以此時接入電路中滑動變阻器的最小阻值為
R滑最小=R總最小-R1=45Ω-25Ω=20Ω
此時滑動變阻器兩端電壓最小，即電壓表示數(shù)最小為
Umin=18V-10V=8V
因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?~15V，所以滑動變阻器兩端電壓最大為15V，即電壓表示數(shù)最大為15V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可得，電阻R1兩端最小的電壓為3V，此時通過電阻R1的電流為
即電路中電流的最大值為0.12A，根據(jù)歐姆定律可知，此時電路中的總電阻為
所以此時接入電路中滑動變阻器的最小阻值為
R滑最大=R總最大-R1=150Ω-25Ω=125Ω
所以滑動變阻器變化范圍是20~125Ω，故AB錯誤，C正確；
D．因?yàn)殡娐分械碾娏鞯淖畲笾禐?.4A，電源電壓為18V，所以整個電路總功率的最大值為
Pmax=U電I1=18V×0.4A=7.2W
故D錯誤。故選C。
10．已知甲、乙兩燈的額定電壓均為6V，圖是甲、乙兩燈電流隨其兩端電壓變化的曲線。現(xiàn)將兩燈串聯(lián)后接在某一電源兩端，要使其中一個燈泡正常發(fā)光，并保證電路安全。下列判斷正確的是（　　）
A．能正常發(fā)光的是甲燈
B．電路總電壓是12V
C．電路的電流是1.0A
D．若將兩燈并聯(lián)接入另一電路，兩燈都正常發(fā)光，電路總功率是9W
【答案】D
【解析】ABC．甲、乙兩燈的額定電壓均為6V，由圖像可知：甲燈的額定電流為1A，乙燈的額定電流為0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩燈泡串聯(lián)時，電路的最大電流I=0.5A，此時乙燈能正常發(fā)光，由圖像可知，當(dāng)電流為0.5A時所對應(yīng)的電壓分別為U甲=2V，U乙=6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源電壓為U電=U甲+U乙=2V＋6V=8V
故ABC 錯誤；
D．將兩燈并聯(lián)接入另一電路，兩燈都正常發(fā)光，則電源電壓等于額定電壓6V，此時通過甲燈的電流為1A，通過乙燈的電流為0.5A，根據(jù)并聯(lián)電流特點(diǎn)可得，干路電流為I=I1＋I(xiàn)2=1A＋0.5A=1.5A
電路總功率為P=UI=6V×1.5A=9W
故D正確。故選D。
二、多項(xiàng)選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分.每小題給出的四個選項(xiàng)中，至少有兩個選項(xiàng)是符合題意的，選對但不全得2分，有選錯的得0分，全選對的得3分）
11. 通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接的銅導(dǎo)線卻不太熱，這是因?yàn)椋ā　。?br/>A．電爐絲有電流的熱效應(yīng)，銅導(dǎo)線沒有電流的熱效應(yīng)；
B．通過電爐絲的電流大，通過銅導(dǎo)線的電流小；
C．電爐絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大；
D．電爐絲消耗的電功率比銅導(dǎo)線消耗的電功率大
【答案】CD
【解析】A．電爐絲和銅導(dǎo)線通電時，都會產(chǎn)生熱量，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電爐絲和銅導(dǎo)線都有電流的熱效應(yīng)，故A不符合題意；
B．電爐絲和銅導(dǎo)線串聯(lián)，電流大小相同，故B不符合題意；
CD．電爐絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大，電流大小相同，
由得，電爐絲消耗的電功率比銅導(dǎo)線消耗的電功率大，故CD符合題意。故選CD。
12. 如圖甲所示，兩燈泡并聯(lián)在電路中，L1的額定電壓為3V，L2的額定電壓為2V，通過兩個燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)后，其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個不損壞，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)電源電壓為3V，正常發(fā)光的小燈泡是L2，其額定功率為0.75W
B．當(dāng)電源電壓為2V，正常發(fā)光的小燈泡是L2，其額定功率為0.6W
C．當(dāng)電源電壓為2V，正常發(fā)光的小燈泡是L1，其額定功率為0.4W
D．當(dāng)電源電壓為2V，小燈泡L1和L2的總功率為1W
【答案】BD
【解析】A．當(dāng)電源電壓為3V，由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，L2兩端的實(shí)際電壓為3V，而L2的額定電壓為2V，故L2不能正常發(fā)光，將被燒壞，不滿足題目中閉合開關(guān)后，其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個不損壞的條件，故A錯誤；
BCD．當(dāng)電源電壓為2V，由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，L1、L2兩端的實(shí)際電壓為2V，由L1的額定電壓為3V，L2的額定電壓為2V可知，此時正常發(fā)光的小燈泡是L2，由圖乙可知，當(dāng)L1、L2兩端的實(shí)際電壓為2V，通過它們的電流分別為0.2A、0.3A。則L2的額定功率為P額=U額I額=2V×0.3A=0.6W
L1的實(shí)際功率為P實(shí)=U實(shí)I實(shí)=2V×0.2A=0.4W
小燈泡L1和L2的總功率為P=P額+P實(shí)=0.6W+0.4W=1W
故BD正確，C錯誤。故選BD。
13. 如圖，甲電路中電源電壓保持不變，閉合開關(guān)后，將變阻器的滑片由a端向b端移動的過程中，兩電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙Ⅰ、Ⅱ所示，則（ ）
A. Ⅱ是燈泡的I-U關(guān)系圖像 B. 燈泡最小功率為1W
C. R的最大阻值為25Ω D. 電路的最大功率為3.6W
【答案】CD
【解析】A．由電路圖可知，小燈泡與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表V1測小燈泡兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，滑片從最右端向最左端滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，電路電流變大，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，小燈泡兩端的電壓變大，滑動變阻器兩端的電壓變小，因此Ⅱ?yàn)榛瑒幼冏杵鱎的U-I關(guān)系圖像，Ⅰ為小燈泡的U-I關(guān)系圖像，故A錯誤；
B．由圖線Ⅰ可知，小燈泡的電流隨其兩端電壓的增大而增大，故當(dāng)小燈泡兩端的電壓最小時，小燈泡的電流最小，由題圖乙可知，小燈泡兩端的最小電壓為U燈小=1V，此時通過小燈泡的電流為I燈小=0.2A，小燈泡的最小電功率為
故B錯誤；
C．當(dāng)R接入電路的阻值最大時，電路電流最小，分析圖線Ⅱ可知，此時R兩端電壓為UR=5V，通過R的電流為IR=0.2A，故R的最大阻值為
故C正確；
D．根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律并結(jié)合圖像可知，電源電壓
電路中的最大電流為I最大=0.6A，故電路的最大功率為
故D正確。故選CD。
三、填空題（本大題有6小題，每空1分，共15分）
14．如圖所示為甲、乙兩個電阻的I-U關(guān)系圖像，由圖像可知乙的阻值為 Ω；若將甲、乙兩電阻串聯(lián)后接在某電源兩端，則閉合開關(guān)后，當(dāng)通過甲電阻的電流為0.3A時，電路總功率為 W。
【答案】 20 2.7
【解析】由圖可知，乙圖的電流和電壓成之比，電阻乙的阻值是個定值，根據(jù)I=U/R可得乙的電阻
由圖可知，當(dāng)通過甲電阻的電流為0.3A時，甲電阻兩端的電壓為3V，由串聯(lián)電路電流處處相等的特點(diǎn)，乙電阻的兩端電壓為
根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端電壓之和可知，電路的總電壓為
則電路的總功率
15. 電熱水器是利用電流的_________效應(yīng)工作的。小明利用電能表測量電熱水器實(shí)際功率來判斷家里的電壓是否正常。他觀察家中的電能表示數(shù)如圖甲所示_____kW·h，現(xiàn)僅接通一臺如圖乙所示的電熱水器，觀察到電能表指示燈1min內(nèi)閃爍80次，則1min內(nèi)消耗電能為_________J，其兩端電壓_________（高于/等于/低于）220V。
【答案】 熱 3023.6 等于
【解析】電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體發(fā)熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)。
電能表的讀數(shù)方法：最后一位是小數(shù)，由甲圖可得家中的電能表示數(shù)為3023.6kW·h。
電能表指示燈 1min 內(nèi)閃爍 80 次，電能表參數(shù)“3200imp/(kW·h)”，則 1min 內(nèi)消耗電能為
電熱水器的實(shí)際功率為
實(shí)際功率等于額定功率，所以實(shí)際電壓等于額定電壓，為220V。
16. 如圖是“探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與__________大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。通過左側(cè)容器中電阻絲的電流為0.4A，在1min內(nèi)電流通過右側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量為___________J。
【答案】 電流 12
【解析】右側(cè)兩個電阻并聯(lián)，然后與左側(cè)電阻串聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，所以通過左側(cè)容器內(nèi)電阻的電流大于右側(cè)容器內(nèi)的電流，兩個容器內(nèi)的電阻值都是，通電相同時間，所以探究的是電流產(chǎn)生熱量與電流大小的關(guān)系。
如果通過左側(cè)容器中電阻絲的電流是0.4A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，通過右側(cè)容器中電阻絲的電流是
1min內(nèi)電流通過右側(cè)容器中電阻絲產(chǎn)生的熱量為
17. 芯片體積小，元件密集。當(dāng)芯片中有電流通過時，由于芯片元件有______，不可避免地會產(chǎn)生熱量，這種現(xiàn)象稱為電流______效應(yīng)。為了不影響芯片的性能，通常讓散熱部件與芯片緊密結(jié)合，來降低芯片的溫度，這是通過______的方式改變芯片內(nèi)能。
【答案】 電阻 熱 熱傳遞
【解析】由于芯片原件有電阻，電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體發(fā)熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。
散熱部件與芯片緊密接觸，熱量通過熱傳遞的方式傳遞給散熱部件，從而起到降溫作用。
18. 電飯煲是常用的家用電器，它是利用電流的___________效應(yīng)工作的。某品牌電飯煲有“加熱”和“保溫”兩擋功能，簡化電路如圖，。當(dāng)該電飯煲處于“加熱”擋工作10min，其消耗的電能是___________J。
【答案】 熱 6×105
【解析】電飯煲工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是利用電流的熱效應(yīng)工作的。
由圖得，當(dāng)兩開關(guān)均閉合時，兩電阻并聯(lián)，電路電阻小，電功率大，為加熱擋；當(dāng)只閉合S1，只有電阻R1工作，電路電阻大，電功率小，為保溫?fù)酢．?dāng)該電飯煲處于“加熱”擋工作10min，其消耗的電能是
19. 小張想設(shè)計一個有“低溫”、“中溫”和“高溫”三個擋位的電加熱器，其電路圖如圖所示，電源電壓為220V，R1、R2是電熱絲，開關(guān)S接觸相鄰的兩個觸點(diǎn)。她準(zhǔn)備了三根電熱絲，R1=242Ω，另外兩根電熱絲的阻值分別是121Ω和242Ω，R2應(yīng)該選取阻值為_______Ω的電熱絲。開關(guān)S接觸“1”、“2”兩個觸點(diǎn)時，通電1min，電流產(chǎn)生的熱量是________J。
【答案】 121 1.2×104
【解析】由電路圖可知，開關(guān)S接觸3、4兩個觸點(diǎn)時，電路為R2的簡單電路；開關(guān)S接觸2、3兩個觸點(diǎn)時，R1與R2并聯(lián)；開關(guān)S接觸1、2兩個觸點(diǎn)時，電路為R1的簡單電路；因并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個分電阻，由可知，開關(guān)S接觸2、3兩個觸點(diǎn)時，為高溫?fù)酰挥捎陔娂訜崞饔小暗蜏亍薄ⅰ爸袦亍焙汀案邷亍比齻€擋位，所以R1與R2的阻值應(yīng)該不同，所以R2應(yīng)該選取阻值為121Ω。
開關(guān)S接觸“1”、“2”兩個觸點(diǎn)時，電路為R1的簡單電路，通電1min，電流產(chǎn)生的熱量
四、作圖與簡答題（本大題有2小題，每小題3分,共6分）
20．如圖，測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖。電源為兩節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定電功率約0.8W左右。請你用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接起來。要求：滑動變阻器的滑片向左移時，小燈泡發(fā)光變亮。
【答案】如圖所示
【解析】小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)；燈的額定電功率約0.8W左右，根據(jù)P=UI，燈的額定電流約為
故電流表選用小量程與燈串聯(lián)；
根據(jù)滑動變阻器的滑片向左移時，小燈泡發(fā)光變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中。
21. 小明發(fā)現(xiàn)：家中的一臺電熱水器使用800W功率工作一段時間后，熱水器的電源線溫度與室溫?zé)o差異，而使用3000W功率工作相同時間后，電源線溫度明顯升高，請你解釋上述兩次電源線溫度不同的原因．（可借助相關(guān)公式分析說明）
【答案】詳見解析
【解析】由于熱水器和電源線串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知，通過熱水器和電源線的電流相等，因?yàn)?000W熱水器的功率大于800W熱水器的功率，根據(jù)P=UI可知，在電源電壓一定時，使用3000W功率的熱水器通過電源線的電流較大；再根據(jù)Q=I2Rt可知，當(dāng)電源線的電阻和通電時間一定時，使用3000W功率的熱水器電源線產(chǎn)生的熱量較多，因此其溫度會明顯升高。
五、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題有2小題，每空1分，作圖2分，共15分）
22. （6分）某物理實(shí)驗(yàn)小組在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用器材連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0~3V。
（1）所有元件均完好，正確連接電路，將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均有示數(shù)，小燈泡不發(fā)光，原因是：_________。
（2）三次實(shí)驗(yàn)記錄如下表，在完成第1次實(shí)驗(yàn)后，要測量小燈泡的額定功率，則需將滑動變阻器的滑片向_________（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_______W。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 燈泡亮暗情況
1 1.4 0.20 0.28 較暗
2 2.5 正常發(fā)光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別算出對應(yīng)的阻值，取三次阻值的平均值作為小燈泡的電阻值，他們的做法是____________（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是：________________。
（4）另一組的同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，測出了小燈泡的額定功率。電源電壓未知但恒定不變，小燈泡的額定電壓為U額，R1和R2為滑動變阻器，R1的最大阻值為R0，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電壓表的示數(shù)為U額；
②閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，保持R1的阻值不變，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電壓表的示數(shù)為U額；
③保持R2的阻值不變，將R1的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)U1，再將R1的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)U2，則小燈泡的額定功率P額=__________。（用U額、U1、U2、R0表示）
【答案】 （1）滑動變阻器接入電路中的阻值太大 （2）B 0.7 （3）錯誤 燈絲電阻隨溫度變化而變化，求平均值無意義 （4）
【解析】（1）由題意可知，電流表和電壓表均有示數(shù)，說明電路為通路，小燈泡不發(fā)光，說明小燈泡的實(shí)際功率很小，電路中的電流較小，這是因?yàn)榛瑒幼冏杵鹘尤腚娐分械淖柚堤蟆?br/>（2）由表中數(shù)據(jù)可知，在第一次實(shí)驗(yàn)中，燈泡兩端的電壓為1.4V，小于燈泡的額定電壓2.5V，所以應(yīng)該增加燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，應(yīng)減少滑動變阻器兩端電壓，由分壓原理可知，應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小，所以滑片應(yīng)該向B端移動，直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓2.5V。
由圖可知，電流表選用的是小量程，分度值為0.02A，根據(jù)指針?biāo)诘奈恢每芍娏鞅淼氖緮?shù)為0.28A，所以小燈泡的額定功率為
P額=U額I額=2.5V×0.28A=0.7W
（3）由于燈泡在不同的電壓下的燈絲的電阻值不同，所以取平均值沒有意義，故他們的做法是錯誤的。
（4）閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電壓表的示數(shù)為U額，此時燈泡正常發(fā)光；閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，保持R1的阻值不變，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電壓表的示數(shù)為U額，由于R1的阻值不變，當(dāng)R2兩端的電壓等于燈泡正常發(fā)光時的電壓U額時，根據(jù)等效替代法可知，R2連入電路中的電阻大小等于小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL的大小；保持R2的阻值不變，將R1的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)U1，再將R1的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)U2，在將R1的滑片P調(diào)至最左端時，R1接入電路中的電阻為R0，所以電壓表的示數(shù)U1，即為R2兩端的電壓，在將R1的滑片P調(diào)至最右端時，R1接入電路中的電阻為0，電壓表的示數(shù)為U2等于電源電壓，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得
解得
因此燈泡的電阻
所以小燈泡的額定電壓為
23. （9分）實(shí)驗(yàn)小組在老師的指導(dǎo)下探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學(xué)們在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計，設(shè)計了如圖甲所示的電路。
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲的電路連接完整。要求滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，且導(dǎo)線不交叉_______；
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，則電阻絲R______（選填“短路”或“開路”）。排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中通過觀察______來比較相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流的大小，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時間一定時，電流I越大，通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想：當(dāng)電阻和通電時間一定時，Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下，實(shí)驗(yàn)小組測出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：________；
（4）同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)了解到：物理學(xué)家焦耳1840年就確定了當(dāng)電阻和通電時間一定時，電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有______（請舉一例）；
（5）若要探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中_______（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻______聯(lián)（選填“串”或“并”）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（6）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和________法。
【答案】 （1）見解析 （2）開路 溫度計示數(shù)的變化 （3）見解析 （4）電熱水壺
（5）B 串 （6）控制變量
【解析】（1）滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，則滑動變阻器接入電路的阻值變小，則滑動變阻器應(yīng)接右下的接線柱，如圖所示：
（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，說明電路沒有電流通過，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，故電阻絲R斷路，即開路。
實(shí)驗(yàn)中通過移動滑片，使燒瓶中電阻絲通過的電流不同，產(chǎn)生的熱量不同，則燒瓶中的煤油吸收的熱量不同，則溫度計示數(shù)的變化不同，故通過觀察溫度計示數(shù)的變化來比較相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。
（3）想驗(yàn)證猜想：“當(dāng)電阻和通電時間一定時，Q可能與I成正比。”是否正確，根據(jù)測出多組Q與I的數(shù)據(jù)畫出對應(yīng)的Q～I(xiàn)圖像，再根據(jù)圖像判斷猜想是否正確，若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則猜想正確；若不是一條過原點(diǎn)的直線，則猜想不正確。
（4）生活中利用電熱工作的家用電器有電熱水壺。
（5）要探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，則電阻應(yīng)不同，而通過導(dǎo)體的電流要相同，故應(yīng)將兩電阻串聯(lián)，由圖甲可知，燒瓶中的電阻是20Ω，所以應(yīng)選擇電阻為30Ω的B燒瓶串聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（6）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量受電流的大小、電阻、通電時間的影響，則應(yīng)該應(yīng)用控制變量法進(jìn)行探究。
六、綜合能力題（本大題有3小題，共25分）
24. （8分）圖甲是某物理興趣小組設(shè)計的簡易“坐位體前屈”測試儀，其簡化原理如圖乙。在測試中，測試的同學(xué)向前水平推動測試儀的滑塊（相當(dāng)于向右移動圖乙中滑動變阻器的滑片P），用電壓表的示數(shù)來反映被測試者的成績。電源的電壓恒為6V，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A，滑動變阻器R1標(biāo)有“20Ω；1.5A”的字樣，定值電阻R2=10Ω。閉合開關(guān)S，求：
（1）當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時，電壓表的示數(shù)。
（2）在保證電路元件安全的情況下，電路消耗總功率的最小值。
【答案】（1）1V；（2）1.8W
【解析】（1）由圖可知，滑動變阻器與定值電阻R2串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時，電路總電阻
R=R1+R2=10Ω+2Ω=12Ω
電路電流
滑動變阻器兩端的電壓
（2）由P=UI可知，電源電壓恒定，電流越小，電路消耗電功率越小，則滑動變阻器阻值最大時，電路中的電流最小；因?yàn)殡妷罕碜畲笫緮?shù)為3V，定值電阻R2兩端電壓
則電路中的最小電流
由P=UI可知，電路中的最小電功率
Pmin=UImin=6V×0.3A=1.8W
答：（1）當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值R1=2Ω時，電壓表的示數(shù)為1V；
（2）在保證電路元件安全的情況下，電路消耗總功率的最小值為1.8W。
25. （8分）小閩設(shè)計的車載可加熱果蔬攪拌機(jī)工作電路圖如圖。電熱絲R的阻值為，電動機(jī)標(biāo)有“12V 24W”字樣。閉合開關(guān)S、，電動機(jī)正常工作。求：
（1）電源電壓。
（2）閉合開關(guān)S、，電動機(jī)1min內(nèi)消耗的電能。
（3）閉合開關(guān)S、，通電100s，電熱絲R產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）12V；（2）1440J；（3）3600J
【解析】（1）閉合S、時，電路中只有電動機(jī)正常工作，則電源電壓
（2）根據(jù)可知，電動機(jī)消耗的電能
（3）閉合S、，電路中只有電熱絲R工作，通過電熱絲R的電流
電熱絲R產(chǎn)生的熱量
答：（1）電源電壓是12V；
（2）閉合開關(guān)S、，電動機(jī)1min內(nèi)消耗的電能1440J；
（3）閉合開關(guān)S、，通電100s，電熱絲R產(chǎn)生的熱量3600J。
26. （9分）圖甲是某款雞蛋孵化器，底部裝有加熱器。通電后，加熱器對水加熱，水向上方雞蛋傳遞熱量，提供孵化所需能量。孵化器簡化電路如圖乙，R1、R2都是發(fā)熱電阻，孵化器相關(guān)參數(shù)如下表所示。
（1）孵化器在保溫?fù)跽９ぷ鳎ㄟ^R2的電流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）孵化器在加熱擋正常工作5min消耗電能是多少？思考樂芳芳同學(xué)算出水在這段時間吸收熱量2.16×104J，則孵化器對水加熱的效率是多少？
額定電壓 220V
額定功率 加熱擋 80W
保溫?fù)?22W
【答案】（1）0.1A；（2）2200Ω；（3）2.4×104J，90%
【解析】（1）孵化器在保溫?fù)跽９ぷ鳎ㄟ^R2電流
（2）由圖乙可知，閉合開關(guān)S，只有R2的簡單電路，電路的總電阻較大，由可知電路的總功率較小，處于保溫?fù)酰琑2的阻值
（3）孵化器消耗的電能
W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J
孵化器對水加熱的效率
答：（1）孵化器在保溫?fù)跽９ぷ鳎ㄟ^R2的電流是0.1A；
（2）R2的阻值是2200Ω；
（3）孵化器在加熱擋正常工作5min消耗電能是2.4×104J，思考樂芳芳同學(xué)算出水在這段時間吸收熱量2.16×104J，則孵化器對水加熱的效率是90%。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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