专题9电功率——2022-2023年湖北省中考物理试题分类
一．选择题（共7小题）
1．（2023 仙桃）某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2A。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡
C．只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量为600J
D．加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为420J
2．（2023 武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”：通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL＝10Ω，定值电阻R2＝5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论：
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是（ ）
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
3．（2022 湖北）某款家用电热取暖器有两个挡位，它正常工作时，下列说法正确的是（ ）
A．取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B．“高温”挡一定比“低温”挡产生的热量多
C．“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻大
D．连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
4．（2022 武汉）如图所示为导体甲的电流随电压变化的图象，定值电阻乙的阻值为5Ω。下列说法错误的是（ ）
A．甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A
B．甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，甲的功率是0.2W
C．甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，干路中的电流是0.65A
D．甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率是0.4W
5．（2022 荆门）R1和R2是两个定值电阻，分别按图甲和图乙两种方式连接在两个相同的电源上，闭合开关，图甲中U1：U2＝3：1，则下列结论正确的是（ ）
A．两个电阻的阻值之比R1：R2＝1：3
B．图乙中I1：I2＝3：1
C．图甲中R1 和R2 的电功率之比为9：1
D．图乙中R1 和R2 的电功率之比为1：3
6．（2022 襄阳）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“8V 4W”和“4V 1W”字样，将它们串联后接在电压可在4～8V之间调节的电源上，闭合开关S，假设两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
B．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮
C．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相同
D．当电源电压调节到8V时，两灯都不能正常发光
7．（2022 湖北）小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（ ）
A．该电能表的标定电流为20A
B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D．小明家半年内的用电量是6335kW h
二．多选题（共1小题）
（多选）8．（2022 湖北）某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量，根据实验数据作出它们的U﹣I图象，如图所示。以下是小组成员的交流内容，其中正确的是（ ）
A．图甲是定值电阻的图象
B．对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确
C．将R1和R2并联时，R1、R2的电功率可能相等
D．将R1和R2串联接在5V的电源两端，R1、R2的电阻之比为3：2
三．填空题（共7小题）
9．（2023 宜昌）某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将电能转化为 能存储起来，充满电后它存储了 kW h的能量。
10．（2022 恩施州）某饮水机上标有“220V 制热550W”的字样，发热部件正常工作时的功率为 W。饮水机加热一段时间，插座线会变热，这是电流通过导体时产生的 效应。
11．（2022 荆门）电能是生产生活的重要资源，随着社会的发展、科技的进步，人们的生活越来越离不开电。小华家添置了一台电功率为1kW的空调， 联在家庭电路中；若6月份他家平均每天使用空调4小时，这个月（30天）该空调用电 kW h；小华发现他家的电能表上标着“600revs/（kW h）”，由于使用了这台空调，这个月电能表将多转 转；若每度电的电费是0.5元，需多交电费 元。
12．（2022 襄阳）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，则电源电压为 V。
13．（2022 鄂州）小雨家使用电饭煲煮饭，电饭煲是利用电流的 效应来工作的，使用时，应将电饭煲的插头插入 （选填“两孔”或“三孔”）插座。若他家的电饭煲的电功率是1000W，工作30min将饭煮熟，则煮饭所消耗的电能为 kW h；若这些能量的42%被水吸收，则可将 kg的水从20℃烧开（1标准大气压下）。
14．（2022 十堰）如图为小红家电路中安装的电能表，此时示数为 kW h。小红将一个电吹风机接入电路，电热丝因为电流的 效应吹出热风。她关闭其它用电器，3min内电能表铝盘转过15转，则此电吹风机的功率为 W。
15．（2022 襄阳）如图所示电路，电源电压恒为15V，R1＝6Ω，R3＝3Ω，R2是规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，滑片P在a、b间滑动（a、b都不是端点），滑动变阻器消耗的功率为P2，电阻R1消耗的功率为P1，则P2﹣P1最大值为 W。
四．实验探究题（共7小题）
16．（2023 荆州）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）；
A.“10Ω，0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω，2A”的滑动变阻器
C.“5Ω，1A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额＝ W。
17．（2022 武汉）某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是3.8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W。
（3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数不可能是 （填标号）。
A.3.9V
B.4.0V
C.4.1V
18．（2022 襄阳）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 ；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL （选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）利用图甲所示电路，依据 （原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。
19．（2022 十堰）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， （选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为 W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是： 。
（4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；
② ，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U；
则小灯泡额定功率表达式P额＝ （用U额、U和R0表示）。
20．（2022 宜昌）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时， ，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是 。
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。
闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 ，请你提出改进办法： 。
21．（2022 荆州）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、U1、U2、R0表示）
22．（2022 随州）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 （选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 0（选填“等于”或“不等于”）。
五．计算题（共5小题）
23．（2023 湖北）小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合S3时，为煲汤档，额定功率为440W。求：
（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流；
（2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率；
（3）若电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1：9，电阻R1的阻值。
24．（2023 荆州）如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V，3.6W”（电阻不随温度而变化），滑动变阻器R标有“30Ω，1A”，电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到距R最右端处时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡的电阻RL；
（2）通电10s电路消耗的电能；
（3）在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值与最大值之比。
25．（2023 仙桃）小明家的浴霸有“220V 440W”的取暖灯共4盏，求：
（1）每盏取暖灯正常工作时的电阻；
（2）4盏取暖灯同时正常工作时的总电流。
26．（2023 宜昌）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。问：
（1）该风电场年发电时间可达多少小时？
（2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg）
27．（2023 宜昌）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 1250W
冷风功率 40W
（1）小丽给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发，造成这一现象的物理原理是 。
（2）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，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下表，电吹风正常工作时，通过风扇的电流是多少？（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？
六．综合能力题（共2小题）
28．（2023 鄂州）如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R2＝44Ω。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个挡位的调节。已知中温挡的额定功率为440W。求：
（1）当开关S1 （选填“断开”或“闭合”）、S2 （选填“接A”或“接B”）时，空气炸锅为低温挡。
（2）R1的阻值。
（3）当空气炸锅处于高温挡时，正常工作10min消耗的电能。
29．（2023 黄冈）图甲是一款可调节功率的老式电热器简化电路图。电源电压为220V，定值电阻R1是加热部分，R2是最大阻值为176Ω的滑动变阻器。开关S接1时，电热器处于加热挡，通过调节R2接入电路的阻值来改变R1的加热功率，其最大加热功率为1100W。当电热器达到设定温度或加热到设定时间，开关S自动接2，电热器处于保温挡。
（1）求以最大功率工作时电路中电流大小；
（2）如图乙，电能表上参数“R/kW h”前面数值不清。让电热器以最大加热功率单独工作72s，与之相连的该电能表铝盘转过66圈。请求出该数值大小；
（3）求电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率。请从节能的角度对电热器提出改进建议。
七．解答题（共1小题）
30．（2023 随州）如图1是陈老师办公室电热水壶的照片，如图2是其内部电路的简化图。电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0.1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J （kg ℃）﹣1。
（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由。 。
（2）用该电热水壶给壶内1kg、20℃的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100℃）？
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．【解答】解：A、只闭合S3时，电路为R1的简单电路，电路中的电流为2A，R1的阻值为2.5Ω，根据欧姆定律可得电源电压U＝I1R1＝2A×2.5Ω＝5V，故A错误；
B、闭合S1、S3时，两电阻并联接入电路，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据P可知电热杯消耗的功率最大，处于高温挡，故B错误；
C、只闭合S3时，电热杯工作1min产生的热量Q＝W＝UI1t＝5V×2A×60s＝600J，故C正确；
D、加热100g水，水温由25℃升高到35℃，水吸收的热量为Q′＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×100×10﹣3kg×（35℃﹣25℃）＝4200J，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：根据题意，通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”，此时直流电动机不连入电路，因此S闭合，S1接1，S2接1时，玩具车处于“原地灯光秀”模式，故④错误；
当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A，电源电压不变，根据I可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与R2的串联电路，电源电压为：
U＝I（RL+R2）＝0.4A×（10Ω+5Ω）＝6V；故①错误；
根据题意，通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，说明玩具车前进时需要用滑动变阻器R1来实现“调速”，但后退时电路中没有滑动变阻器R1，以实现“定速”，因此S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“调速前进”模式；S闭合，S1接2，S2接1时，玩具车处于“定速后退”模式；
玩具车“调速前进”时，电源电压不变，根据I可知，电路中总电阻最小时电流最大，因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零，电路为灯L与直流电动机的串联电路，此时电路电流为I′，因为RM不为零，因此电路电流I′小于0.6A，电流表A的最大示数小于0.6A，故②正确；
玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率为：
P；
因为RM不为零，电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路，因此电路消耗的总功率小于2.4W，故③正确。
故选：D。
3．【解答】解：A、取暖器上的发热体是由电阻率大，熔点高的材料制成的，故A错误；
B、由Q＝W＝Pt可知，取暖器产生热量的多少，除了与取暖器的电功率有关，还与通电时间的长短有关，所以“高温”挡不一定比“低温”挡产生的热量多，故B错误；
C、由P可知，电热丝的工作电阻R，电源电压相等，电功率越大，工作电阻越小，所以“高温”挡一定比“低温”挡的工作电阻小，故C错误；
D、连接电热丝的导线比电热丝的电阻小，故D正确。
故选：D。
4．【解答】解：A、甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，由图可知，甲的电流为0.2A时，电压为1V，根据串联电路的电压特点，乙的电压，U乙＝2V﹣1V＝1V，乙的电流：I乙0.2A，符合题意，故A正确；
B、由图可知，当甲两端的电压为1V时，甲的功率：P甲＝UI＝1V×0.2A＝0.2W，甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，根据串联分压可知，甲的电压小于1V，即甲的电功率小于0.2W，故B错误；
C、甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，由欧姆定律可得干路中的电流：I干＝I甲+I乙′＝0.25A0.65A，故C正确；
D、甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率：P总＝P甲+P乙＝0.2W0.4W，故D正确。
故选：B。
5．【解答】解：A、由图甲可知，R1与R2串联，由于串联电路中电流处处相等，根据I可得，
，故A错误；
B、由图乙可知，R1与R2并联，由于并联电路各支路两端的电压相等，
则通过R1与R2的电流之比：，故B错误；
C、图甲中，电功率之比为：P1：P2＝U1I：U2I＝U1：U2＝3：1，故C错误；
D、图乙中，电功率之比为：P1′：P2′＝UI1：UI2＝I1：I2＝1：3，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：由P可得，两灯泡的电阻分别为：
R116Ω，R216Ω；
A、两灯泡串联，通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流，故A错误；
B、在调节电源电压的过程中，由P＝I2R可知，两灯泡的实际功率相等，两灯泡一样亮，故B错误；
C、两灯泡串联，在调节电源电压的过程中，通过两灯泡的电流变化相同，两灯泡电阻相同，由P＝I2R可知，灯泡功率的变化相同，故C正确；
D、当电源电压调节到8V时，两灯泡的电阻相同，分得的电压相同，所以两灯泡分得的电压都为4V，所以灯泡L1不能正常发光，灯泡L2正常发光，故D错误。
故选：C。
7．【解答】解：A、电能表上“10（20）A”是指电能表的标定电流为10A，故A错误；
B、50Hz是指电能表在50Hz的交流电路中使用，故B错误；
C、3000r/（kW h）：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW h的电能，电能表上的铝盘转过3000圈，故C正确；
D、电能表的最后一位是小数、单位是kW h，半年内的用电量是633.5kW h，故D错误。
故选：C。
二．多选题（共1小题）
8．【解答】解：A、根据图甲可知，电流与电压成正比，因此该电阻为定值电阻，故A正确；
B、由图甲可知，R1是定值电阻，多次测量取平均值可以使测量结果更准确；由图乙可知，R2是小灯泡电阻，测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值减小误差，故B错误；
C、由甲、乙图可知，当R1两端电压为4V时，通过电流为0.2A，R2两端电压为4V时，通过电流也为0.2A，根据P＝UI可知，R1、R2的电功率相等，故C正确；
D、将R1和R2串联接在5伏的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且电路中的总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.15A，R1两端的电压为U1＝3V，R2两端的电压为U2＝2V时符合，
由欧姆定律可得，两电阻的阻值分别为：
R120Ω，R2Ω，
所以，R1：R2＝20Ω：Ω＝3：2，故D正确。
故选：ACD。
三．填空题（共7小题）
9．【解答】解：电动汽车充电时是将电能转化为化学能存储起来。
充满电后储存能量：W＝UIt＝400V×130A×3600s＝1.872×108JkW h＝52kW h。
故答案为：化学；52。
10．【解答】解：饮水机上标有“220V 制热550W”的字样，其中“550W”表示饮水机正常工作时的功率是550W；
电流通过导体时，会将电能转化为内能，产生热量，故是利用了电流的热效应。
故答案为：550；热。
11．【解答】解：小华家添置了一台电功率为1kW的空调，并联在家庭电路中；
若6月份他家平均每天使用空调4小时，这个月（30天）该空调用电为：W＝Pt＝30×1kW×4h＝120kW h；
由于使用了这台空调，这个月电能表将多转的圈数为：n＝120kW h×600revs/（kW h）＝7.2×104revs，
需要交纳的电费为：0.5元/kW h×120kW h＝60元。
故答案为：并；120；7.2×104；60。
12．【解答】解：由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数会变大；
已知前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1：2，
设第一次通过电路的电流为I，则第二次通过电路的电流为2I，第二次电压表示数为U滑′，
前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，根据P＝UI可得8V×I＝U滑′×2I，解得U滑′＝4V，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，
则根据欧姆定律可得电源电压U＝U滑+U0＝8V+IR0，U＝U滑′+U0′＝4V+2IR0，
因电源电压不变，则联立上面两式解得IR0＝4V，即U0＝4V，
则电源电压U＝U滑+U0＝8V+4V＝12V。
故答案为：大；12。
13．【解答】解：电饭煲主要是利用了电流的热效应进行工作的；
安全起见，功率大的电器都要用三孔插座
由P得，电饭煲工作30min消耗的电能：
W＝Pt＝1000W×30×60s＝1.8×106J＝0.5kW h；
由η100%可知，水吸收的热量：
Q吸＝ηW＝42%×1.8×106J＝7.56×105J，
因1标准大气压下水的沸点为100℃，且水沸腾后温度不在升高，
所以，能使水温升高的温度：Δt＝t﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃，
由Q吸＝cmΔt可得，水的质量：
m2.25kg，
由Δt＝t﹣t0可得，此时水升高的温度：Δt＝t﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃，
故答案为：热；三孔；0.5；2.25。
14．【解答】解：
（1）由图知，电能表的示数为2022.6kW h；
（2）电热丝在工作时消耗的电能转化为内能，吹出热风，利用了电流的热效应；
（3）600r/（kW h）表示电路中每消耗1kW h的电能，转盘转600圈，
转盘在3min内转了15转，电吹风机消耗的电能：
WkW h3.6×106J＝90000J，
电吹风机的功率：
P500W。
故答案为：2022.6；热；500。
15．【解答】解：由图可知，三个电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
滑动变阻器消耗的功率等于电路总功率与定值电阻消耗的功率之差，
即P2＝UI﹣I2（R1+R3）＝15V×I﹣I2×（6Ω+3Ω），
电阻R1消耗的功率为P1＝I2R1＝I2×6Ω，
则P2﹣P1＝15V×I﹣I2×（6Ω+3Ω）﹣I2×6Ω＝15V×I﹣I2×15Ω，
根据抛物线的性质可知当I0.5A＜1A时，P2﹣P1有最大值，
最大值为P2﹣P13.75W。
故答案为：3.75。
四．实验探究题（共7小题）
16．【解答】解：（1）已知小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为12Ω，则小灯泡正常发光时的电流约为：
I'0.21A；
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑16.7Ω＞10Ω，所以滑动变阻器应选用“20Ω，2A”，即B；
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现该故障的原因是小灯泡断路；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左端移动；
（4）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）实验步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联，电压表测滑动变阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为6V，
根据串联电路电压的规律可得：U滑＝U﹣U额＝18V﹣6V＝12V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为12V，则灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左＝8V；
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′＝14V；
③在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R的电压为：
UR＝U﹣U′＝18V﹣14V＝4V，
由分压原理可得：
，
所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值：
R左 R20Ω＝40Ω；
故在步骤①中，灯的额定电流为：
I额0.3A，
则小灯泡的额定功率：
P额＝U额I额＝6V×0.3A＝1.8W。
故答案为：（1）B；（2）小灯泡断路；（3）左；（4）0.5；（5）1.8。
17．【解答】解：
（1）由图甲知，灯泡并联在滑动变阻器和电流表两端，电压表串联入电路了，为使电路连接正确，应将灯泡与滑动变阻器连接的导线改接电压表的“15”接线柱即可，如图所示：
；
（2）由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光时的电流为0.3A，
灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（3）由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：R12.7Ω，
假设灯泡电阻不变，当电流表的示数为0.32A时，灯泡两端电压（电压表示数）：U′＝I′R＝0.32A×12.7Ω＝4.064V，
当灯泡两端电压大于额定电压时，通过的电流大于0.3A，灯泡的实际功率变大，温度升高，电阻变大，那么灯泡两端电压应大于4.064V，故AB不可能，C可能。
故答案为：（1）见上图；（2）0.3；1.14；（3）AB。
18．【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，说明电路中电流较大，总电阻较小，原因是在闭合开关前没有把滑动变阻器滑片调到最大阻值处；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V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0.2A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）实验过程中随滑动变阻器阻值减小，小灯泡逐渐变亮，此时灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由R知，电路的总电阻变小，由P＝UI知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔRL小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）由图甲可知，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据R求出小灯泡正常工作时的电阻，故依据R（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻；
如图甲，电流表实际测量的是小灯泡与电压表电流之和，故电流表测量值比通过灯泡电流真实值偏大。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑片调到最大阻值处；（3）0.5；（4）小于；（5）R；偏大。
19．【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路，如图所示；
；
（2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路，所以小芳的排除故障操作是正确的；
（3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流为0.25A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，所以不是一定值，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比；
（4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压U额，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压U，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻两端的电压U0＝U﹣U额，通过电阻的电流I0；
小灯泡额定功率表达式P额＝U额I0。
故答案为：（1）如图所示；（2）小芳；（3）0.625；小灯泡的阻值和温度有关；（4）保持滑动变阻器的滑片位置不变；。
20．【解答】解：（1）如图甲的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右＝I内+I外，比较可知I左＞I内；两瓶中的电阻值相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，故通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多；
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，需要控制电流、通电时间相同，导体的电阻不同；
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，根据I可知，此时两个灯泡的电流是不同的，故A错误；
B.接线板上接入的用电器越多，导线中的电流越大，没有控制电流相同，故B错误；
C.电熨斗工作时发热明显，此时电熨斗的电流、通电时间相同，电阻不同，符合控制变量法，故C正确；
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，电阻的大小不同，需要控制电流、通电时间相同，所以两个电阻应串联接入电路中，如图所示：
；
较长时间后两个U形管的高度差均不明显，这说明导体产生的热量较少，其原因可能是电路中的电流太小或者是电源电压太低；为了使实验现象更明显，可以减小电阻的阻值或者增大电源电压。
故答案为：（1）电流越大；（2）C；（3）见解析；电路中电流太小或电源电压太低；将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝或增大电源电压。
21．【解答】解：（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；
（2）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知第1次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义，故他们的做法是错误的；
（4）①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，
在③中，将R1的滑片P调至最右端，R1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2即为电源电压，再将R1的滑片P调至最左端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U1，即为R2的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有：，
解得：R2，
因此灯泡的电阻：RL＝R2，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额。
故答案为：（1）滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；（2）B；0.7；（3）错误；由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义；（4）。
22．【解答】解：（1）电压表和小灯泡并联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。如图所示；
；
（2）电流表无示数，说明电路断路或电流表被短路，电压表有示数，说明可能是小灯泡断路；
（3）由图乙可以看出，当电压为2.5V时，电流为0.5A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）灯丝的温度为0℃时，小灯泡仍然有电阻，只是阻值相对正常发光时的阻值偏小；
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）不等于。
五．计算题（共5小题）
23．【解答】解：
（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流：；
（2）“1200imp/（kW h）”表示电路中每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1200r，电饭锅煮饭消耗的电能：W，
电饭锅煮饭挡的实际功率：P煮饭1.1kW＝1100W；
（3）闭合S3时，为煲汤档，只有R2的简单电路，R2的阻值：R2；
当只闭合开关S2，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由P可知电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡；
只闭合开关S1和S3，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由P可知电路的总功率最大，电饭煲处于煮饭挡；
电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1：9，即：，
设电阻R1在保温挡的电压为U1，而电阻R1在煮饭挡的电压等于电源电压U，
所以根据P可得：，
由串联电路的电压规律可得，保温时R1、R2分得的电压之比：，
由串联分压的规律可得R1、R2的阻值之比：，
所以电阻R1的阻值：R1R2110Ω＝55Ω。
答：（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流是2A；
（2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率是1100W；
（3）电阻R1的阻值是55Ω。
24．【解答】解：（1）小灯泡正常发光时的电阻RL10Ω；
（2）当S闭合，S1、S2断开，R和L串联，滑片P处于R的处，R30Ω＝10Ω；
滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻相同，根据串联分压的特点，故UL＝UR＝6V，则电源电压U总＝6V+6V＝12V；
串联电路的电流I0.6A；
则10s消耗的电能W＝UIt＝12V×0.6A×10s＝72J；
（3）要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大；
因并联电路中各支路两端电压相等，
所以此时通过R0的电流：I01.2A；
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：Imax＝1A+1.2A＝2.2A，
电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝12V×2.2A＝26.4W；
S闭合，S1、S2都断开，R与L串联，当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路最小电流：Imin0.3A，
电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝12V×0.3A＝3.6W；
则电路消耗总功率的最小值与最大值之比Pmin：Pmax＝3.6W：26.4W＝3：22。
答：（1）小灯泡的电阻RL为10Ω；
（3）通电10s电路消耗的电能为72J；
（3）电路消耗总功率的最小值与最大值之比为3：22。
25．【解答】解：（1）由P＝UI可得，一盏灯正常工作时，通过灯的电流：
，
由可得，灯正常工作时的电阻为：
，
（2）由于4盏灯是并联，根据并联电路中电流的规律，4盏灯均正常工作时，总电流为：
I总＝4I额＝4×2A＝8A。
答：（1）每盏取暖灯正常工作时的电阻为110Ω；
（2）4盏取暖灯同时正常工作时的总电流为8A。
26．【解答】解：（1）由题意可知，发电机的功率P＝5×104kW，年发电量W＝9000万度＝9×107kW h＝3.24×1014J，
由P可得，该风电场年发电时间：
t1.8×133h；
（2）由η100%可得，煤完全燃烧释放的热量：
Q放8.1×1014J，
由Q放＝mq可得，需要煤的质量：
m2.7×107kg＝2.7×104t。
答：（1）该风电场年发电时间可达1.8×103h；
（2）要得到相同的电能，每年需要2.7×104t煤。
27．【解答】解：（1）电吹风吹风时，电吹风尾部的空气流速较快，压强较小，于是空气中的毛发便被吸附在压强较小的电吹风尾部，因此造成这一现象的物理原理是流体的流速越快，压强越小；
（2）由图乙可知，开关S1在干路上，S2控制B，无论是吹冷风还是吹热风，电动机均需工作，因此开关S1控制电动机和电热丝，S2控制电热丝，则A处应该接电动机，B处接电热丝；
（3）由P＝UI可得，电吹风正常工作时，通过风扇的电流：IM0.18A；
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：P电热丝＝P热风﹣PM＝1250W﹣40W＝1210W，
由P＝UI可知，电热丝的电阻：R电热丝40Ω；
由P可知，电热丝1min内产生的热量：Q＝W电热丝＝P电热丝t＝1210W×1×60s＝7.26×104J。
答：（1）流体的流速越快，压强越小；（2）B；
（3）电吹风正常工作时，通过风扇的电流是0.18A；电热丝的电阻为40Ω；电热丝1min内产生的热量是7.26×104J。
六．综合能力题（共2小题）
28．【解答】解：（1）当开关S1断开，S2接A时，两电阻串联，总电阻最大，根据P可知，此时总功率最小，为低温挡；
（2）当开关S1闭合，S2接A，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P可知，此时总功率较小，为中温挡；
根据P可知，R1的阻值：R1110Ω；
（3）当开关S1闭合，S2接A时，两电阻并联，总电阻最小，根据P可知，此时总功率最大，为高温挡；
正常工作10min消耗的电能Wtt10×60s10×60s＝9.24×105J。
故答案为：（1）断开；接A；
（2）R1的阻值为110Ω；
（3）当空气炸锅处于高温挡时，正常工作10min消耗的电能为9.24×105J。
29．【解答】解：（1）已知电源电压为220V，最大加热功率为1100W，则以最大功率工作时电路中电流为：
I大5A；
（2）电热器以最大加热功率单独工作72s所消耗的电能为：
W＝Pt＝1100W×72s＝79200J＝0.022kW h，
则电能表上的参数为：
N3000R/kW h；
（3）R1的最大加热功率为1100W，根据P＝UI可知，
R144Ω；
电热器处于保温挡时，R2的最大阻值和R1串联在电路中，根据W＝I2Rt可知，
电路中电能的利用率为：
η100%100%100%100%＝20%；
由此可知，电路中电能的利用率较低，R2消耗了大部分电能，为了节能，可以将R2的阻值减小。
答：（1）以最大功率工作时电路中电流为5A；
（2）电能表上的参数为3000R/kW h；
（3）当电热器处于保温挡时，电路中电能的利用率为20%；为了节能，可以将R2的阻值减小。
七．解答题（共1小题）
30．【解答】解：（1）由图2可知，指示灯与限流电阻串联后再与发热盘并联；
根据并联电路的电压特点可知，指示灯和限流电阻两端的电压之和等于电源电压220V，
由P＝UI可知，通过指示灯的电流：IL0.05A，
根据串联电路的电流特点可知，通过限流电阻的电流：I限＝IL＝0.05A，
根据串联电路的电压特点可知，限流电阻两端的电压：U限＝U﹣UL＝220V﹣2V＝218V，
根据I可知，限流电阻的阻值：R限4360Ω＞100Ω，所以限流电阻是大电阻；
（2）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J （kg ℃）﹣1×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
由η可知，发热盘消耗的电能：W4.2×105J，
由P可知，将水烧开需要的时间：t′420s。
答：（1）大电阻；
（2）将水烧开需要的时间为420s。
第1页（共1页）
