通用版初中物理九年级物理全册第十八章电功率基本知识过关训练.docx

通用版初中物理九年级物理全册第十八章电功率基本知识过关训练

1

单选题
1、夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测观音湖水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。则下列说法正确的是（  ）

A．当水位升高时，电压表的示数变大
B．该电路的电源电压是6V
C．该电路工作时的最小总功率是0.3W
D．当水位达到警戒水位时，电流表的示数为0.2A
答案：D
由图可知，变阻器R和电阻R0串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．当水位升高时，浮子向上运动，带动金属滑杆AP在竖直向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误；
B．由图丙可知，R接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，由I=UR可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，R两端的电压是6V，电源电压为
U=I小(R大+R0)=0.1A×(60Ω+R0)①
当R接入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电路的总电阻最小，由I=UR可知通过电路的电流最大，最大电流是0.3A，电源电压为
U=I大R0=0.3A×R0②
电源电压不变，则0.1A×(60Ω+R0)=0.3A×R0
R0=30Ω
电源电压
U=I大R0=0.3A×30Ω=9V
故B错误；
C．电路中最小电流是0.1A，该电路工作时的最小总功率
P小=UI小=9V×0.1A=0.9W
故C错误；
D．由图乙可知，水位升高195.0m-175.0m=20.0m
变阻器的阻值变化量是60Ω，水位的变化量和变阻器的阻值变化量成正比，当警戒水位时，水位升高190.0m-175.0m=15.0m
则20.0m60Ω=15.0mR' 
R′=45Ω
此时变阻器连入电路的电阻
R′′=R大-R′=60Ω-45Ω=15Ω
当水位达到警戒水位时，电流表的示数为
I=UR0+R″=9V30Ω+15Ω=0.2A 
故D正确。
故选D。
2、关于电功率，下列说法正确的是（　　）
A．用电器消耗的电能越多，它的电功率越大
B．用电器工作时所用的时间越短，它的电功率越大
C．消耗的电能一定时，所用时间越长，它的电功率越大
D．用电器工作的时间一定时，消耗的电能越多，它的电功率越大
答案：D
A．用电器消耗的电能越多，做的功越多，做功所用时间不确定，不能比较功率大小，故A错误；
B．用电器工作时所用的时间越短，做功多少不确定，不能比较功率大小，故B错误；
C．消耗的电能一定时，所用时间越长，它的电功率越小，故C错误；
D．用电器工作的时间一定时，消耗的电能越多，由P=Wt可知，电功率越大，故D正确。
故选D。
3、下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．小明同学所用台灯正常工作的电流约为2A
B．一台空调的额定功率约为100W
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约1J
D．某汽油机上的飞轮转速为1800r/min，此汽油机每秒对外做功30次
答案：C
A．小明同学所用台灯正常工作的电流约为0.2A，故A不符合题意；
B．一台空调的额定功率约为1000W，故B不符合题意；
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约
W有=Gh=0.5N×2m=1J
故C符合题意；
D．某汽油机上的飞轮转速为1800r/min，每秒飞轮转的次数为
1800r1min=1800r60s=30r
汽油机一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功一次，故此汽油机每秒对外做功次数为15次，故D不符合题意。
故选C。
4、如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V  1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（  ）

A．电流表的示数最大为0.6AB．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12WD．电路消耗的最大功率为2.7W
答案：B
从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。
A．假设电流表的示数最大为0.6A，这时串联电路的电流是0.6A，流过灯泡L的电流是0.6A，灯泡L标有“2.5V  1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式P=U2R可知，灯泡L的电阻
RL=UL2PL=2.5V21.25W=5Ω
灯泡L的电阻是5Ω；根据欧姆定律的变换式U=IR可知，灯泡L的电压
UL'=IL'RL=0.6A×5Ω=3.0V
这时灯泡L的电压是3.0V，但是灯泡L标有“2.5V”字样，即额定电压是2.5V，这是最大电压，不能超过这个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V，假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A，故A错误；
B．假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，由A解析可知，灯泡L的电阻是5Ω，电源电压恒为4.5V，电路中的电流
I=UR滑'+RL=4.5V4Ω+5Ω=0.5A
这时灯泡L的电压
UL''=IRL=0.5A×5Ω=2.5V
这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则灯泡不能安全工作，故B正确；
C．根据电功率的推导式P=I2R可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即
Imin=UR滑+RL=4.5V20Ω+5Ω=0.18A
这时灯泡L的电压
UL'''=IminRL=0.18A×5Ω=0.9V
灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问题，电路的电流是0.18A，电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A，电路是安全的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Ω，根据电功率的推导式P=I2R可知，灯泡消耗的最小电功率
PLmin=Imin2⋅RL=0.18A2×5Ω=0.162W
灯泡消耗的最小电功率是0.162W，不是0.12W，故C错误；
D．由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大小是0.5A，电源电压恒为4.5V，根据电功率的公式P=UI可知，电路消耗的最大功率
Pmax=UI=4.5V×0.5A=2.25W
电路消耗的最大功率是2.25W，不是2.7W，故D错误。
故选B。
5、图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为5VB．R的最大阻值为20Ω
C．R=10Ω时，其功率最大D．R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W
答案：D
A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
U=3V+3V5Ω×R0……①
U=4V+4V10Ω×R0……②
由①②解得
U=6V，R0=5Ω
故A错误；
B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；
C．R的功率
PR=(UR0+R)2R0=U2R0(R0-R)2+4R0R=U2(R0-R)2R0+4R
由上式可知，当
R=R0=5Ω
时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；
D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为
P=U2R+R0=6V215Ω+5Ω=1.8W
故D正确。
故选D。
6、如图所示，电源电压为6V、且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R0的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（  ）

A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为0～20Ω
C．电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W～3W
答案：C
A．电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω，由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流达到最大值
I大=I0=UVR0=3V10Ω=0.3A＜0.6A
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，因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以电路最小电流
I小=UR总=UR+R0=6V20Ω+10Ω=0.2A
因此电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A，故A错误；
B．当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，滑动变阻器两端电压达到最小值，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流为0.3A，则滑动变阻器接入电路的最小电阻
R'=U'I大=3V0.3A=10Ω
因此，变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω，故B错误；
C．由以上分析可知，电阻R0中通过的最大电流和最小电流分别是0.3A和0.2A，根据P=I2R可知，R0消耗的功率最大值和最小值分别是
P大=I大2R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W
P小=I小2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W
因此，电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W，故C正确；
D．由公式P=UI可得，电路消耗的总功率的最大值和最小值分别为
P总大=UI大=6V×0.3A=1.8W
P总小=UI小=6V×0.2A=1.2W
因此，电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故D错误。
故选C。
7、在物理实验中，对物理量有时要进行多次测量，有的是为了减小误差，有的是为了寻找普遍规律，下列是为了减少实验误差的是（    ）
A．在“探究通过电阻的电流与两端电压的关系”时，测量多组对应的电流和电压值
B．在“测量小灯泡的电功率”时，测量多组对应的电压和电流值
C．在“探究某种物质的质量与体积关系”时，测量多组对应的质量和体积
D．在“测量定值电阻的阻值”时，测量多组对应的电压和电流值
答案：D
分析：物理实验中为了减小误差或者寻找规律进行多次测量，如果物理量是个恒量，多次测量求平均值可以减小实验误差；如果不是测量具体的物理量，而是寻找规律也采取多次测量，寻找普遍性。
A．在“探究电阻的电流跟两端电压的关系”时，测量多组对应的电流和电压值，是为了寻找普遍性的规律，故A不合题意；
B．在“测量小灯泡的电功率”时，小灯泡的电功率是变化的，测量多组对应的电压和电流值，是为了研究不同电压下的小灯泡实际功率，故B不合题意；
C．在“探究某种物质的质量与体积关系”时，测量多组对应的质量和体积，是为了寻找普遍性的规律，故C不合题意；
D．在“测量定值电阻的阻值”时，测量多组对应的电压和电流值，是为了计算电阻值时求取平均值，以减小误差，故D符合题意。
8、图中所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．计算器B．电饭煲
C．电风扇D．电视机
答案：B
A．计算器工作时，主要将电能转化为光能和声能，少部分转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意。
B．电饭煲工作时，主要将电能转化为内能，是利用了电流的热效应，故B符合题意。
C．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意。
D．电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，少部分转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选B。
9、两灯泡L1、L2（R1＝3R2）。若将其串联在某电源上，两灯的总功率为P串，若将其并联在同一电源上，两灯的总功率为P并，则P串：P并为（ ）
A．3:16B．3:4C．4:3D．1:3
答案：A
两电阻串联时的总功率为
P串=U2R1+R2=U23R2+R2=U24R2
两电阻并联时的总功率为
P并=U2R1+U2R2=U23R2+U2R2=4U23R2
故
P串P并=U24R24U23R2=316
故A符合题意。
故选A。
10、如图所示，小明送给奶奶一个电动足部按摩器，可以对足底进行加热、按摩。下列说法正确的是（　　）

A．按摩器工作时将机械能转化为电能
B．按摩器的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
C．按摩器发热利用了电流的热效应
D．对足底加热时，足底温度升高，利用做功的方式改变足底的内能
答案：C
A．按摩器工作时消耗了电能，将电能转化为机械能和内能，故A错误；
B．按摩器的工作原理与电动机工作原理相同。动圈式话筒工作时，没有电源，将机械能转化为电能，与发电机工作原理相同，故B错误；
C．电流流过按摩器产生热量，所以按摩器发热利用了电流的热效应，故C正确；
D．对足底加热时，足底温度升高，利用热传递的方式改变足底的内能，故D错误。
故选C。
11、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是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则 （    ）

A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1，R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
答案：D
A．当开关S接触2、3触点时，只有电阻R2接入电路，电路的电阻最大，由P=U2R知道，电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故A错误；
BD．由图知道，当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻
R=R1R2R1+R2=22Ω×44Ω22Ω+44Ω=443Ω
由P=U2R知道，热水挡正常工作时的功率
P热=U2R=220V2443Ω=3300W
故B错误，D正确。
C．温水挡时，电路的总电阻
R总=R1 +R2 =22Ω+44Ω=66Ω
由I=UR知道，电路的电流
I=UR总=220V66Ω≈3.3A
故C错误。
故选D。
12、标有“220V24W”的甲灯和标有“220V40W”的乙灯铭牌如图所示，下列说法中正确的是（  ）

A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．串联后接在220V的电路中，因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C．串联后接在220V的电路中，因为甲灯实际功率较大，所以甲灯较亮
D．串联后接在220V的电路中，因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
答案：C
A．根据灯泡的铭牌知道，两灯泡正常发光时电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，由P=UI=U2R知道，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故A错误；
BCD．两灯串联在220V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=I2R知道，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，所以甲灯较亮，故BD错误，C正确。
故选C。
13、如图所示，是某同学设计的一台体重测量仪的工作原理图，当测量者站在体重测量台上时，滑片P会滑动到金属片BC上的某一位置，体重显示表就能显示出测量者的体重。下列关于这种体重测量仪分析正确的是（  ）

A．体重显示表是用电流表改装成的B．工作原理图中的AB部分相当于开关
C．体重越大，电路中的电流越小D．体重越大，整个电路的电功率越大
答案：D
A．由图可知，R1与R2串联，体重显示表与R2并联，测的是R2两端的电压，故体重显示表是用电压表改装成的，故A错误；
B．当体重测量仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体AB的位置，电路断路，但AB部分不相当于开关，故B错误；
C．当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据I=UR可知，电路中的电流变大，故C错误；
D．体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中的电流变大，根据公式P=UI可知，整个电路的电功率越大，故D正确。
故选D。
14、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
答案：C
A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“50Hz∼ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“3000r/kW⋅h”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是633.5kW⋅h，故D错误。
故选C。
15、如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由右向左滑动，下列说法正确的是（  ）

A．电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变暗
B．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡变暗
C．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变亮
D．电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡变亮
答案：D
由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器的滑片P由右向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，所以电压表示数变大，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，所以灯泡亮度变亮。综上所述，故ABC错误，D正确。
故选D。
多选题
16、甲图是小灯泡 L 和电阻 R 的 I ～U 图象。将小灯泡 L 和电阻 R 接入乙图所示电路中，只闭合开关 S1时，小 灯泡 L 的实际功率为 1W ，下列说法正确的是（    ）

A．只闭合开关 S1 时，小灯泡 L 的电阻为 40Ω
B．再闭合开关 S2时，电流表示数增加 0.2A
C．再闭合开关 S2时，电路总功率为 1.4W
D．再闭合开关 S2后，在 1min 内电阻 R 产生的热量为 2.4J
答案：BC
A．由图乙可知，只闭合S1时，该电路为灯L的简单电路，电流表测电路中的电流。已知此时灯L的实际功率为
P= ULI L =1W
由图甲可知，此时灯L的电流为
IL=0.5A，UL=2V
由欧姆定律，可知此时小灯泡L的电阻
RL=ULIL=2V0.5A=4Ω
故A错误；
B．由图乙可知，闭合S1，再闭合S2时，L和R并联，电流表测干路电流。由并联电路的电压特点可知电源电压为
U=UL=2V
则R两端的电压为
UR=U=2V
由图甲可知，此时通过R的电流为
IR=0.2A
因并联电路中各个支路可独立工作、互不影响，因此电流表示数增加了0.2A，故B正确；
C．再闭合开关S2时，由并联电路电流的规律，电路总电流为
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
则电路总功率为
P总=UI=2V×0.7A=1.4W
故C正确；
D．再闭合开关S2时，在1min内电阻R产生的热量为
Q=URIRt=2V×0.2A×1×60s=24J
故D错误。
故选BC。
17、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为8V
B．小灯泡灯丝的电阻为10Ω
C．小灯泡的额定功率为1.2W
D．该过程中电路总功率的变化范围是0.8W~2.4W
答案：ACD
A．由图可知滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量滑动变阻器两端电压，电压表V2测量灯泡两端电压。所以电源电压等于两电压表示数之和，即
U电=7V+1V=8V
故A正确；
B．灯丝电阻会随温度升高而增大，通过灯丝的电流与灯泡两端电压不会是线性变化，所以滑动变阻器滑片从b点滑动到a点的过程中，灯丝电阻在变大，故B错误；
C．电阻两端电压与电阻成正比，由图甲、乙可知当滑动变阻器滑片在a点时，滑动变阻器两端电压为4V，此时电路中电流为0.3A。由图乙可知当滑动变阻器滑片在a点时，灯泡两端电压为4V，此时灯泡正常发光，所以小灯泡的额定功率为
P=UI=4V×0.3A=1.2W
故C正确；
D．由图乙可知电路中最小电流为0.1A，所以最小功率为
P小=U电I小=8V×0.1A=0.8W
电路中最大电流为0.3A，所以最大功率为
P大=U电I大=8V×0.3A=2.4W
所以该过程中电路总功率的变化范围是0.8W~2.4W，故D正确。
故选ACD。
18、如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不变，滑动变阻器R的规格是“50Ω  1A”。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，最大范围内移动滑片，绘制通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为5V
B．小灯泡的电阻为10Ω
C．小灯泡的额定功率为0.9W
D．整个电路电功率最小时，10s内滑动变阻器消耗的电能为5J
答案：BCD
由甲图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流。
AB．由乙图可知，当滑动变阻器接入电阻为10Ω，电路中的电流最大为0.3A，所以电源电压为
U=UL+U滑=0.3A(RL+10Ω)①
当滑动变阻器接入电阻为50Ω，电路中的电流最小为0.1A，所以电源电压为
U=UL′+U滑′=0.1A(RL+50Ω)②
联立①②，解得
RL=10Ω，U=6V
故A错误，B正确；
C．由于电路中最大电流为0.3A，小于1A，所以为了保证小灯泡安全，当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，故小灯泡的额定电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为
P额=I额2RL=0.3A2×10Ω=0.9W
故C正确；
D．根据P=UI可知，当电压一定时，电流最小，整个电路电功率最小。由题意可知，电路中的电流为0.1A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为50Ω，所以10s内滑动变阻器消耗的电能为
W=I小2Rt=0.1A2×50Ω×10s=5J
故D正确。
故选BCD。
19、如图所示是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，R0是定值电阻。下列有关说法正确的是（  ）

A．油量表是由电流表改装的
B．R0起到保护电路的作用
C．油量增多时，R0两端电压增大
D．油量减少时电路总功率变大
答案：ABC
A．电流表应串联在电路中，电压表应与被测电路并联；由电路图可知，油量表串联在电路中，则可知油量表是由电流表改装成的，故A正确；
B．由电路图可知，定值电阻R0串联接在电路中，可以防止变阻器接入电路的阻值为零时造成电源短路，可以起到保护电路的作用，故B正确；
C．由图可知，油量增加时，滑片下移，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流变大，根据I=UR的变形式U=IR可知，电阻不变时，电路中电流增大，电阻两端电压增大，因此R0两端电压增大，故C正确；
D．由图可知，油量减少时，滑片上移，滑动变阻器R接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律I=UR可知，电路中电流变小，根据P=UI可知，电源电压不变，电路中电流变小，因此总功率变小，故D错误。
故选ABC。
20、如图所示电路，电源电压不变，忽略灯丝电阻的变化。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从中点向右滑动过程中，下列说法错误的是（　　）

A．灯泡L亮度不变
B．A1示数小于A2
C．电压表示数与电流表A2示数的比值不变
D．电压表示数与电流表A1示数的乘积变大
答案：BD
AC．由电路图可知，开关闭合后，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测L支路的电流，因电源电压不变，所以，滑片移动时电压表的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过灯泡的电流和灯泡的实际功率均不变，则电流表A2的示数和灯泡L的亮度不变，电压表示数与电流表A2示数的比值不变，故AC正确，不符合题意；
B．电流表A1测干路电流，电流表A2测L支路的电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，A1示数大于A2示数，故B错误，符合题意；
D．将滑动变阻器的滑片从中点向右滑动过程中，变阻器R接入电路中的电阻变大，由I=UR可知，通过变阻器R的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，电压表示数与电流表A1示数的乘积变小，故D错误，符合题意。
故选BD。
21、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示，则下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为9V
B．定值电阻R0的阻值为3Ω
C．R0消耗的最大功率为9W
D．滑片P在a端时，10s内电源提供的电能是90J
答案：ABD
AB．由图甲知，闭合开关S，R、R0串联，电压表V测R两端电压，电流表测电路中电流。滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，当滑片位于a点时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小=1A，R两端的电压Ub=6V，因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，所以，电源的电压为
U=U0+Ua=I小R0+Ua=1A×R0+6V……①
当滑片位于b点时，只有R0连入电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大=3A，则电源的电压
U=I大R0=3A×R0……②
电源电压不变，由①②解得
R0=3Ω
U=9V
故AB正确；
C．电路中电流最大时，R0消耗的功率最大，所以R0消耗的最大功率为
P0=UI大=9V×3A=27W
故C错误；
D．滑片P在a端时，电路中电流最小，10s内电源提供的电能
W=UI小t=9V×1A×10s=90J
故D正确。
故选ABD。
22、现有一个电压不变的电源，两个定值电阻R1、R2。先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P1：再将它们以另一种形式连接到该电源上，消耗功率为9P1；两种连接形式中均有电流通过R1，则先后两种连接形式中（  ）
A．R1两端的电压比为1：2B．R1两端的电压比为1：3
C．R2消耗的功率比为4：9D．R2消耗的功率比为2：9
答案：BC
AB．将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为：
P1=U12R1①
另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为：
9P1=U1'2R1②
由①②可得：
U1'2R1=9×U12R1，
解得R1两端的电压比为：
U1:U1'=1:3，
故A错误、B正确；
CD．因为R1、R2接到同一电源上，且第2次R1两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第2次以并联方式连接，如下图：

则由并联电路的特点和前面的解答可得，电源电压
U=U1'=3U1；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以，串联时，R2两端的电压
U2=U-U1=3U1-U1=2U1，
并联时，R2两端的电压
U2'=U=3U1；
则第一种连接时，R2消耗的功率：
P2=U22R2；
第二种连接时，R2消耗的功率：
P2'=U2'2R2；
则
P2P2'=U22R2U2'2R2=(U2U2')2=(2U13U1)2=49，
故C正确，D错误。
23、如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 1.25W”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（  ）

A．电路的最大电功率是3.6W
B．电流表的示数变化范围是0.24～0.5A
C．滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω
D．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
答案：BC
A．由小灯泡规格“2.5V 1.25W”可知，小灯泡正常发光时的电流为
IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A
由题意可知，为保护电路中各元件安全工作，电路中最大电流Imax=IL=0.5A，故电路的最大电功率
Pmax=UImax=6V×0.5A=3W
故A错误；
B．小灯泡的电阻
RL=UL2PL=2.5V21.25W=5Ω
当滑动变阻器电阻为20Ω时，电路中电阻最大，电流达到最小值
Imin=URL+RP=6V5Ω+20Ω=0.24A
电路中的最大电流为0.5A，因此，电流表的示数变化范围是0.24～0.5A，故B正确；
C．当电路中的电流达到最大值0.5A时，滑动变阻器电阻最小，此时电路中的总电阻
R总=UImax=6V0.5A=12Ω
滑动变阻器的最小电阻
RPmin=R总-RL=12Ω-5Ω=7Ω
从图中可以看出，滑动变阻器的滑片向右移动时，接入的电阻越大，电路电流越小，灯泡的电压越小，所以滑动变阻器接入的最大电阻为20Ω，因此，滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω，故C正确；
D．由图可知，当滑片向右移动时，电路中电阻变大，则电流变小，即电流表示数变小；根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器电阻变大，则分配在它两端的电压变大，根据串联电路电压特点可知，小灯泡两端电压变小，即电压表示数变小，故D错误。
故选BC。
24、用如图装置“探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，下列说法正确的是（  ）

A．烧瓶中所装煤油的质量应该相等
B．烧瓶中三根电阻丝的电阻大小是相等的
C．闭合开关，通过三根电阻丝的电流大小是相等的
D．实验中通过观察温度计示数变化量来判断电阻丝产生热量的多少
答案：ACD
AB．探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，应控制通过电阻丝的电流相等，通电时间相同，让三根电阻丝的电阻大小不同，用煤油的温度变化来反映电阻丝放出热量的多少，所以实验时应控制煤油的质量相同，由Q吸=cmΔt可知，相同质量的煤油，温度升高得越多，则煤油吸收的热量越多，说明电阻丝放出的热量越多，故A正确，B错误；
C．三个电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点可知通过三根电阻丝的电流大小是相等的，故C正确；
D．实验中，煤油吸热，温度会升高，相同质量的煤油，温度升高得越多，则煤油吸收的热量越多，通过观察温度计示数变化情况可以判断电流通过导体产生热量的多少，故D正确。
故选ACD。
25、额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（  ）

A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最小
D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
答案：BC
A．正常工作时，若工作相同时间，电热水壶比电烤箱消耗的电能多，则电热水壶比电烤箱产生的热量多，故A错误；
B．正常工作时，相同时间内，电热水壶比电饭锅消耗的电能多，根据
P=Wt
可知，电热水壶的功率大于电饭锅的功率，故B正确；
C．正常工作时，用电器两端的电压相同，相同时间内，电饭锅消耗的电能最少，根据
W=UIt
可知，通过电饭锅的电流最小，故C正确；
D．工作相同时间，电热水壶消耗的电能最多，但是在一个月内，电热水壶工作的时间有可能较短，消耗的电能就不一定最多，故D错误。
故选BC。
填空题
26、某品牌电热水杯如图甲所示，水杯容量为330mL，有高、中、低三个加热挡位，乙图为其工作电路简图，其中U恒为220V，R1＝200Ω，R2＝550Ω，则中温挡功率为______W；若该电热水杯加热效率为90%，则用高温挡将满杯水从20℃加热到98℃，需要______s。（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）

答案：     242     364
[1]只闭合S1时，电路中的电阻为R1＝200Ω工作，根据P=U2R知，此时电路消耗的功率
P1=U2R1=（220V）2200Ω=242W
只闭合S2时，电路中的电阻为R2＝550Ω工作，根据P=U2R知，此时电路消耗的功率
P2=U2R2=（220V）2550Ω=88W
同时闭合S1和S2时，R1＝200Ω与R2＝550Ω并联，根据P=U2R和并联电路特点得，此时电路消耗的功率
P=P1+P2=242W+88W=330W
综上分析得
P2<P1<P
所以，中温挡功率为242W。
[2]由题意知，满杯水的质量
m=ρ水V＝1.0×103kg/m3×330×10-6m3=0.33kg
满杯水吸收的热量
Q吸=c水m（t2-t1）
高温挡产生的热量
Q=Pt
Q=Q吸η
高温挡将满杯水从20℃加热到98℃，需要的时间
t=Q吸ηP=c水m（t2-t1）ηP=4.2×103J/（kg·℃）×0.33kg×（98℃-20℃）90%×330W=364s
27、一台电动机，额定电压为100V，电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机正常工作，10min产生的电热为__J。
答案：3×104
根据焦耳定律可知，产生的电热为
Q=I2Rt=(5A)2×2Ω×10×60s=3×104J
28、如图所示，电源电压保持3V不变，电阻R1=10Ω、R2=20Ω。闭合开关S，则通电100s，电阻R1产生的热量为______J。

答案：10
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中总电阻为
R总=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
根据欧姆定律可得，电路中电流为
I=UR总=3V30Ω=0.1A
根据焦耳定律可得，通电100s，电阻R1产生的热量为
Q=I2R1t=0.1A2×10Ω×100s=10J
29、在图中，通过电阻 R1的电流跟它两端电压的关系如图甲所示，通过电阻 R2的电流跟它两端电压的关系如图乙所示。根据图像信息可判断甲电阻 R1为______Ω，当R1和 R2串联在电源电压为9V的电路中，它们的总功率为______W。

答案：     10     4.5
[1]已知通过电阻 R1的电流跟它两端电压的关系为一过原点的直线，故甲为一定值电阻，由图知，当电压为8V时，通过的电流为0.8A，由欧姆定律
R1=U甲I甲=8V0.8A=10Ω
[2]串联电路各处的电流都相等，由上图知，当电路的电流为0.5A时，R1和 R2的电压分别为5V和4V，根据串联电路电压的规律，两电阻的两端的电压恰好为9V，故当R1和R2串联在电源电压为9V的电路中，此时电路的电流为0.5A，它们的总功率为
P=UI=9V×0.5A=4.5W
30、如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，灯L标有“3V 0.9W”，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，电流表的量程为0~0.