浙教版科學九年級(上)第三章第6節(jié)電能及應用(解析版)

九年級(上)科學第三章第6節(jié)電能及應用一、選擇題1.普通的鎢絲白織燈泡的發(fā)光效率比較低，而目前市場上流行的節(jié)能燈的發(fā)光效率就比較高。但是節(jié)能燈的價格比較貴，人們常常為選擇哪一種燈而舉棋不定。下表列舉了某種型號的白熾燈和節(jié)能的部分數(shù)據(jù)：功率／L壽命／時單價／元每度電費／元白織燈6010001.220.61節(jié)能燈10500036.60.61已知上述兩種燈泡正常工作時的發(fā)光亮度相同，如果純粹從經濟角度出發(fā)，要讓使用節(jié)能燈更合算的話，最少使用的時間為（▲）A.1080小時B.1120小時C.1160小時D.1200小時【答案】B【解析】燈的成本等于燈消耗電能的電費和燈泡的價格之和（1）求出時間t內使用使用白熾燈的成本；（2）求出時間t內使用節(jié)能燈的成本；（3）求出使用兩種燈的成本相等的時間t,該時間t就是用節(jié)能燈合算的最少時間?！痉治觥勘绢}考查了燈的使用成本的計算，解決本題的關鍵是：利用兩種燈泡成本相等找出使用時間?！驹斀狻浚?）時間t內，使用白熾燈的成本是：0.06KW×t×0.61元／度＋1.22元；（2）時間t內，使用節(jié)能燈的成本是：0.01KWx×t×0.61元／度＋36.6元；（3）求使用兩種燈的成本相等的時間t，0.06KW×t×0.61元／度＋1.22元=0.01KW×t×0.61元／度＋36.6元，解得：t=1160h。而白熾燈的壽命是1000h<1160h,故在相等時間內，使用一只白熾燈的成本不可能一只節(jié)能燈成本相等，故應使用兩只白熾燈。（4）使用兩只白熾燈時：0.06KW×t′×0.61元／度＋1.22元×2=0.01KW×t′×0.61元／度＋36.6元，解得t′=1120h。故選B。2.如圖所示，把兩個相同的電燈，分別接成甲、乙兩種電路，甲電路總電壓為8伏，乙電路總電壓為16伏，調節(jié)變阻器使兩燈都正常發(fā)光。此時，兩電路消耗的總功率分別為P甲、P乙,則下列關系中正確的是（▲）A.P甲>P乙B.P甲<P乙C.P甲=P乙D.無法確定【答案】C【解析】：燈泡正常發(fā)光時的電流為額定電流；根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流是各支路電流的和、串聯(lián)電路各處電流都相等分別求出兩電路的總電流，再利用P=UI求出甲乙兩圖的功率之比．【分析】本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流特點，以及電功率公式的應用，熟練掌握以上知識并靈活應用公式是解決本題的關鍵．【詳解】兩燈泡規(guī)格相同且正常發(fā)光，甲圖燈泡并聯(lián)，電流為：I1=2I額；乙圖燈泡串聯(lián)，電流為：I2=I額；∴P1：P2=U1I1：U2I2=8V×2I額：16V×I額=1：1。故選C。3.在如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L1、L2分別標有“6伏6瓦”和“6伏12瓦”字樣，當k閉合時，燈L1正常發(fā)光；當k斷開時，兩盞燈的總電功率為（▲）A.4瓦B.18瓦C.9瓦D.12瓦【答案】A【解析】當K閉合時，燈L1正常發(fā)光，電路中只有L1,所以電源電壓為6V,再根據(jù)兩燈的額定電壓和額定功率算出各自的電阻，當K斷開時，兩燈串聯(lián)，從而算出總電阻，根據(jù)公式算出兩盞燈的總電功率。【分析】本題考查電功率的計算，電阻的串聯(lián)，關鍵是分析開關斷開和閉合時電路的狀態(tài)?！驹斀狻慨擪閉合時，燈L1正常發(fā)光，電路中只有L1,所以電源電壓為6V,R1==6Ω，R2==3Ω,當K斷開時，兩燈串聯(lián)，所以P==4W。故選A。4.如圖所示的四個電路中，電源電壓U相同，R1<R2,電路消耗的總功率由大到小的順序是（▲）A.甲、乙、丙、丁B.丁、丙、乙、甲C.丁、甲、乙、丙D.丙、乙、甲、丁【答案】C【解析】要判斷電路的總功率大小，需要先分析四個電路的總電阻大小，兩個電阻串聯(lián)時，總電阻比任何一個電阻都大；兩個電阻并聯(lián)時，總電阻比任何一個電阻都小。因為電源電壓都相同，根據(jù)公式P=可知，電阻越小功率越大。【分析】本題主要考查電阻的串聯(lián)和并聯(lián)以及電功率的公式，解答時要先分析電阻大小關系，再根據(jù)電功率的公式分析電功率大小關系?！驹斀狻恳驗殡娮璨⒙?lián)時阻值最小，串聯(lián)時阻值最大．阻值由小到大依次是：丁、甲、乙、丙。由P=可知，電阻越小，功率越大；電功率由大到小依次是：丁、甲、乙、丙。故選C。5.在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵S,電路正常工作，過了一會兒，一個電表的示數(shù)變大，另一個電表的示數(shù)變小，則下列判斷中正確的是（▲）A.電阻R一定斷路B.電阻R一定短路C.燈L的亮度可能不變D.燈L可能變亮【答案】D【解析】由圖可知R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測量R兩端的電壓；由電路中兩表示數(shù)的變化可知故障的可能性，則由討論可得結果。【分析】本題考查學生對于電路故障分析的能力，要求學生能正確分析電路，并且全面考慮題目中出現(xiàn)的可能性。【詳解】兩表一個示數(shù)變大，另一示數(shù)變小有兩種可能：①電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小，則應該是電路中電阻R局部短路，導致總電阻變小，電壓表的示數(shù)為零，而燈泡中電流增大，即燈泡變亮；②電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小，則應該是電路中電阻R斷路，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為電源電壓值，此時電路中電流為零，燈泡熄滅。由以上分析可得，A、B、C錯誤，D正確。故選D。6.如圖是新型節(jié)能應急臺燈電路示意圖，臺燈充好電后，使用時可通過調節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值R改變燈泡的亮度，假定電源電壓、燈泡電阻不變，則燈泡兩端電壓U隨R變化的圖像是（▲）【答案】C【解析】燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，用電源電壓、定值電阻以及燈泡的電阻表示出燈泡兩端電壓的表達式，結合函數(shù)圖象排除錯誤選項，然后根據(jù)串聯(lián)電路起分壓作用進行分析，即燈泡兩端電壓隨滑動變阻器阻值的增大而減小判斷出正確選項?！痉治觥勘绢}考查串聯(lián)電路的電壓規(guī)律、滑動變阻器的使用以及歐姆定律的應用掌握情況，本題的難點是列出電壓和電阻的關系式，用正比函數(shù)、一次函數(shù)和排除法進行分析?！驹斀狻炕瑒幼冏杵骱蜔襞荽?lián)，電路中的電流：I=UR+RL，燈泡L兩端電壓：UL=IRL=UR+RLRL；從燈泡兩端的電壓與其電阻的關系可以看出，燈泡兩端的電壓和燈泡的電阻不成正比也不為一次函數(shù)，故排除AB選項，又因為滑動變阻器的阻值增大時，燈泡分得的電壓減小，故C選項正確。故選C。7.如圖所示，甲燈為“6伏6瓦”，乙燈為“6伏4瓦”，用一個輸出電壓恒為12伏的電源對兩供電，要使這兩只燈能同時正常發(fā)光，則應選擇哪個電路？（▲）【答案】D【解析】（1）首先根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=比較燈的電阻的大??；（2）串聯(lián)時，兩個燈泡起分電壓的作用，并且分電壓的多少與電阻值的大小成正比；（3）并聯(lián)時，兩個燈泡起分電流的作用，并且分電流的大小與電阻值的大小成反比?！痉治觥拷鉀Q本題的關鍵是正確理解串、并聯(lián)電路分壓、分流與電阻值大小的關系，考查了學生的綜合分析能力，是一道綜合性較強的題目。【詳解】由甲燈為“6V,6W”，乙燈為“6V，4W”，U甲=U乙,P甲＞P乙,根據(jù)R=得P甲＜R乙,對四個電路分析如下：A、圖中甲、乙兩燈是串聯(lián)，因為R甲＜R乙,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的分配與電阻成正比的特點有U甲＜U乙,且U甲+U乙=U總=12V,故U甲<6V,U乙>6V。因此兩燈的實際電壓均不等于它們的額定電壓，兩燈都不能正常發(fā)光，乙燈還有可能燒壞，故該選項不符合題意；B、圖中甲、乙兩燈的并聯(lián)電路，根據(jù)并聯(lián)電路的特點有U甲=U乙=U總=12V,兩燈都超過了它們的額定電壓，都不能正常發(fā)光甚至都燒壞，故該選項不符合題意；C、圖中給甲燈并聯(lián)了一個滑動變阻器，因甲燈的電阻比乙燈小，再并聯(lián)一個電阻后其電阻會變小，甲燈所分的電壓將更少，實際電壓不可能達到額定電壓，乙燈實際電壓高于6V有可能燒壞，故兩燈都不能正常發(fā)光，故該選項不符合題意；D、圖中給乙燈并聯(lián)了一個滑動變阻器，調節(jié)滑動變阻器的阻值，能使其并聯(lián)后的阻值正好與甲燈的阻值相等，這時兩燈的實際電壓都等于它們的額定電壓而同時正常發(fā)光，故該選項符合題意。故選D。8.由電壓為220伏的電源向遠處某工地的一盞標著“PZ220伏100瓦”的電燈供電，由于距離較遠，導線的電阻不能忽略，燈泡消耗的實際電功率為96瓦。則導線消耗的電功率（▲）A.小于4瓦B.等于4瓦C.大于4瓦D.為0【答案】A【解析】利用P=，結合電路電阻的變化分析導線上電功率的大小?！痉治觥孔⒁鈱嶋H功率與額定功率的區(qū)別，此題較難分析，屬于難題．【詳解】如果導線電阻忽略時，即220V的電壓全部接在“PZ220-100”的燈泡上，燈泡正常發(fā)光，功率是額定功率100W；當導線上電阻不忽略時，即電路中的電阻變大，由P=可知電路消耗的總功率變小，即小于100W，而燈泡實際功率為96W，所以導線上的功率只能小于4W。故選A。9.小剛家中的幾盞電燈突然全部熄滅了，檢查保險絲發(fā)現(xiàn)并未燒斷，用測電筆測試各處電路時，氖管都發(fā)光，他對故障作了下列四種判斷，其中正確的是（▲）A.燈泡全部都燒壞B.進戶零線斷路C.室內線路發(fā)生短路D.進戶火線斷路【答案】B【解析】用電器均不正常而保險絲未熔斷，說明電路中干路上有斷路，測電筆測試各處電路，氖管都發(fā)光，說明各點與火線是連通的，故只可能是零線斷了。【分析】本題考查了用測電筆檢測電路的故障。在正常情況下，測電筆測火線應氖管發(fā)光，測零線應不其不發(fā)光?！驹斀狻侩姛敉蝗蝗肯?，檢查保險絲發(fā)現(xiàn)并未燒斷，說明電路中的電流不會很強，因此電路不可能發(fā)生短路現(xiàn)象，也不可能幾盞燈泡全部都燒壞。如果用測電筆測試各處電路時，氖管都發(fā)光，說明該電路進戶火線不可能斷路。由此可以判斷是進戶零線線不可能斷路。由此可以判斷是進戶零線斷路，使得幾盞燈所在電路沒有形成閉合回路，即使得電路中沒有電流而出現(xiàn)幾盞燈全部熄滅。故選B。10.安全用電的常識之一就是不要靠近高壓電。但是，兩爪站在高壓線上的鳥卻不會發(fā)生觸電事故，這是因為（▲）A.鳥爪上的角質層不導電B.鳥爪很干燥C.電線上有絕緣層D.鳥的兩爪間的電壓很低【答案】D【解析】高壓線中有電流通過，鳥的兩爪站在兩壓線上與導線并聯(lián)，可從并聯(lián)電路的特點分析?！痉治觥勘绢}為解決實際問題的題目，應結合電路的特點進行分析?！驹斀狻慨旞B站在高壓線上時，兩爪之間產生電壓，電壓與兩爪之間的導線上的電壓相等，而這段導線上電壓很低，故鳥不會觸電。故選D11.一臺直流電動機提升質量為200千克的重物，讀得并聯(lián)在電動機兩端的電壓表讀數(shù)為220伏，串聯(lián)在電動機電路中的電流表讀數(shù)為5安，若此電動機在8秒內能將重物勻速提升4米，則此電動機的電阻和效率為（不計摩擦損失的能量）A.44歐，91%B.4歐，91%C.44歐，72.7%D.4歐，72.7%【答案】B【解析】【分析】【詳解】略12.有兩只燈泡，分別標有“220伏15瓦”和“220伏100瓦”字樣，如將它們串聯(lián)接在電壓為380伏的動力電源上，則（▲）A.15瓦的燈泡燒壞，100瓦的燈泡完好B.100瓦的燈泡燒壞，15瓦的燈泡完好C.兩只燈泡均被燒壞D.兩只燈泡均完好【答案】A【解析】（1）根據(jù)燈泡的銘牌可以知道燈泡的額定電壓及額定功率，由P=的變形公式可以求出燈泡的電阻；（2）由歐姆定律求出兩燈泡串聯(lián)時各燈泡兩端的電壓，當實際電壓大于額定電壓時，燈泡可能被燒壞，當燈泡實際電壓小于額定電壓時燈泡完好?！痉治觥勘绢}考查了功率公式的應用、歐姆定律、串聯(lián)電路的特點，是一道中檔題；靈活應用功率公式是解題的關鍵?！驹斀狻浚?）燈泡的電阻分別為R1=≈3226.67Ω，=484Ω；（2）兩燈泡串聯(lián)接在380V電源上時：U1=IR1=×3226.67Ω≈330V>220V，U2=IR2=×484Ω≈50V<220V，燈泡“220V15W”的實際電壓遠大于額定電壓，燈泡被燒壞；燈泡“220V100W”的實際電壓小于額定電壓，燈泡完好。故選A。故選A。13.電爐絲斷了，去掉1/5后，仍然接在原來的電源兩端，則在相同時間內產生的熱量與原來產生的熱量之比為（▲）A.5:4B.1:5C.5:1D.4:5【答案】A【解析】電爐絲斷了，去掉一后，電阻變?yōu)樵瓉淼暮?，電阻變?yōu)樵瓉淼?，知道仍然接在原來的電源兩端，所加電壓不變，利用Q=W=分析判斷?！痉治觥勘绢}考查了學生對焦耳定律、并聯(lián)電路的電壓關系、影響電阻大小的因素的了解和掌握，為防止因顛倒而出錯，記住規(guī)律：在并聯(lián)電路中，除了電壓相等外，各電阻的電流、電功、電功率、電熱都與電阻成反比?！驹斀狻俊唠姞t絲斷了，去掉了,∴現(xiàn)在電爐絲和原來的電爐絲的電阻關系：R現(xiàn)在:R原來=R:R=4:5,∵電流通過電爐絲做功消耗電能全部轉化為內能，∴Q=W=,∵仍然接在原來的電源兩端分，所加電壓相等，∴在相同時間內產生的熱量與原來產生的熱量之比：Q現(xiàn)在:Q原來=5:4，故選A。14.如圖所示電路，電源電壓不變，閉合開關S,當滑片P置于變阻器的中點時，電壓表的示數(shù)為4伏；當滑片P置于變阻器的b端時，電壓表的示數(shù)變化了2伏，在15秒內定值電阻R1產生的熱量為60焦。則下列結果正確的是（▲）A.電源電壓為10伏B.R1的阻值為18歐C.滑動變阻器R的最大阻值為9歐D.R1先后兩次消耗的電功率之比為4:3【答案】C【解析】由電路分析可知，R1與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；由滑片的移動和電壓表示數(shù)變化可知滑片滑b點時電壓表的示數(shù)，則由歐姆定律可表示出滑片在不同位置時滑動變阻器兩端的電壓與電源電壓電阻間的關系，聯(lián)立可解得R1與R最大值之間的關系及電源的電壓；由功率公式可求得R1的阻值，則可求得R的最大阻值；最后由功率公式分別求得R1先后兩次消耗的電功率，即可求得比值?！痉治觥勘绢}已知量較少，故無法直接求出結果，所以其難點在于學生能否準確地建立方程；在電學中此類采用方程法求解的題目較多，應根據(jù)題意靈活設定未知量，列出方程才能準確求解?！驹斀狻慨敾谥悬c時由歐姆定律可知，電路中I1=則滑動變阻器兩端的電壓：U1=I1,即×=4V------(1)由題意知，當滑片滑到b處時因R的接入電阻變大，故電壓表示數(shù)應增大，即滑片滑到b點時，滑動變阻器兩端電壓為U2=4V+2V=6V；同理得：×R=6V------－（2）用（1）式比（2）式可得：；化簡得：3R1+3R=4R1+2R,解得：R1=R------將（3）代入（1）式可得：=4V；（3）則可求得：U=12V,故A錯誤；則可知，當滑片滑到b點時，R1兩端電壓為U′2=12V-6V=6V；則由Q==60J；可得R1=×15s=9Ω,故B錯誤；因R=R1,故R的最大阻值為9Ω,故D正確；滑片在中點時，R1兩端的電壓為12V-4V=8V,滑片在b點時，電壓為6V,則電壓之比為由P=可得：功率之比為電壓平方之比，即為，故C錯誤。故選：D。15.當溫度降到一定程度時，某些物質的電阻會變?yōu)榱悖@種物質叫超導體。下列物體可以用超導體來制作的是（▲）A.家用保險絲B.白熾燈泡的燈絲C.電爐的電熱絲D.輸電導線【答案】D【解析】根據(jù)四個物體的工作特點并結合超導體的特點來分析，若電阻為零時，是否還能工作，不能工作的物體就不能用超導體來制作。【分析】本題考查了幾種物體的材料特點，要結合物體的工作特點加以分析并記住，特別是超導體材料在輸電過程中的應用可以大大降低能源損耗，提高輸電效率?！驹斀狻緼、家用保險絲的材料是電阻較大，熔點較低的材料制成，故A不可用超導體，A錯誤；B、白熾燈泡的燈絲是電阻很大，熔點特別高的鎢制成，若用超導體材料燈絲不能產生熱量，就不能發(fā)光，B錯誤；C、電爐的電熱絲是電阻較大的材料制成，若用超導體材料就不能產生熱量，不能工作，C錯誤；D、輸電導線若用超導體材料制成，將降低輸電過程中的電能損耗，節(jié)約能源，D正確。故選D。16.我們知道，電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導線卻不怎么發(fā)熱，其原因是（▲）A.導線的電阻小B.電爐絲的電阻小C.通過導線的電流大D.過電爐絲的電流大【答案】A【解析】由焦耳定律知道，電流通過導體產生的熱量跟電流的平方、導體電阻大小和通電時間成正比。電爐絲和連接的導線串聯(lián)在電路中（通過的電流相等），通電時間是相同的，而電爐絲的電阻比導線的電阻大，據(jù)焦耳定律分析判斷?！痉治觥勘绢}主要考查對焦耳定律及應用、串聯(lián)電路電流關系的了解和掌握，知道電爐絲和相連接的導線為串聯(lián)是本題的關鍵?！驹斀狻侩姞t在使用時，電爐絲和導線串聯(lián)，I電爐絲=I導線,通電時間t相同，∵Q=I2Rt,R電爐絲＞R導線，∴電流產生的熱量：Q電爐絲＞Q導線，從而出現(xiàn)電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導線卻不怎么發(fā)熱的現(xiàn)象；由上述分析可知選項B、C、D都不正確。故選A。17.小樂在檢修一只1000瓦的電爐時，發(fā)現(xiàn)電爐絲斷了一小截，他用一段較細一些但由同種材料制成的電爐絲將殘缺部分補接至原長，這樣再接入原電路中使用時，其實際發(fā)熱功率將（▲）A.大于1000瓦B.等于1000瓦C.小于1000瓦D.無法判斷【答案】A【解析】【分析】【詳解】修補時所用的電阻絲較細，但材料相同、長度相同，橫截面積變小，則修補后電阻絲的總電阻比原電阻絲的電阻大，電源電壓一定，根據(jù)公式P=可知：電爐絲的實際發(fā)熱功率將變小，即P實＜1000W,故A正確，BCD均錯誤。故答案選：A18.有兩個額定電壓相同的小燈泡，串聯(lián)起來接到電源上，亮度不同，在判斷哪個燈泡的就定功率比較大時，要做以下分析，其中分析順序合理的是（▲）①從關系式P=I2R可以知道②較亮燈泡的電阻較大③在相同電壓下工作時，燈泡的電功率和它的電阻成反比④從關系式P=U2/R可以知道⑤串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同⑥所以，串聯(lián)時較暗燈泡的額定功率較大A.②①③④⑤⑥B.⑥②①③④⑤C.①③④②⑥⑤D.⑤①②④③⑥【答案】D【解析】解決此類問題的關鍵是知道串聯(lián)電路中電流處處相等，知道功率的公式P=和P=I2R?！痉治觥看?lián)電路的電流處處相等，會根據(jù)燈泡的亮暗判斷電阻的大小，能結合電功率公式分析功率的大小?！驹斀狻颗袛酂襞蓦姽β蚀笮〉牟襟E是：串聯(lián)時流過兩個燈泡的電流相同；從關系式P=I2R可以知道；較亮燈泡的電阻較大；從關系式P=可以知道；在相同電壓下工作時，燈泡的電功率和它的電阻成反比；所以，串聯(lián)時那個較暗燈泡的額定功率較大；故選D。二、填空題19.在圖所示的電路中，電源電壓恒為6伏，R1=12歐,燈L上標有“6伏3瓦”的字轉，當只閉合開關S時，電壓表測▲兩端的電壓；若將滑動變阻器R2的滑片P向下稱動，電流表示數(shù)將▲（選填“變大”“不變”或“變小”）；再閉合開關S1,和S2,則電路消耗的總功率為▲瓦?！敬鸢浮縍2；變大；6【解析】（1）由電路圖可知，當只閉合開關S時，R2與燈泡L串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化；（2)再閉合開關S1和S2時，R2被短路，電路為R1與L并聯(lián)，額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知電源的電壓，根據(jù)P=UI求出通過燈泡的電流，根據(jù)歐姆定律求出通過電阻R1的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點求出干路電流，根據(jù)P=UI求出電路消耗的總功率?！痉治觥勘绢}考查了電路的動態(tài)分析和并聯(lián)電路的特點、歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是開關閉合、斷開時電路串并聯(lián)的辨別和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光?！驹斀狻浚?）由電路圖可知，當只閉合開關S時，R2與燈泡L串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流；將滑動變阻器的滑片P向下移動，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，∵I=，∵電路中的電流變大，電流表的示數(shù)變大；（2）再閉合開關S1和S2時，R2被短路，電路為R1與L并聯(lián)，∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡正常發(fā)光，∴由P=UI可得，通過燈泡的電流：IL=，由I=可得，通過電阻R1的電流：I1==0.5A,∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，∴干路中的電流：I=IL+I1=0.5A+0.5A=1A,電路消耗的總功率：P=UI=6V×1A=6W。故答案為：R2；變大；6。20.如圖是某電熱器的電路示意圖。（1）正常情況下，零線和地線之間的電壓為▲伏。（2）如果R1=R2=60.5歐，則電熱器在旋鈕開關接靜觸點“0”和1”的時的電功率分別為▲瓦和▲瓦，接靜觸點“2”時通電1分鐘產生的熱量是▲焦。（3）小明想在電路中加一個“傾倒開關”，使電熱器被碰倒時能自動斷開電路，以免引起火災，該開關最好應安裝在示意圖中A、B、C、D、E中的▲點處。【答案】220；400；4.8×104；C【解析】正常情況下火線和零線之間的電壓是220V，火線和地線之間的電壓是220V，零線和地線之間的電壓是0V。電熱器在旋鈕開關接靜觸點“1”時，R1和R2串聯(lián)，求出串聯(lián)電路的總電阻，根據(jù)P=求出功率.旋鈕開關接靜觸點“2”時，只有R1接入電路，根據(jù)Q=t求出電熱。電熱器被碰倒時火線和零線直接接觸會出現(xiàn)短路，電流過大，產生熱量會增多，會引起火災。為了防止短路現(xiàn)象，在電熱器被碰倒時，切斷火線，“傾倒開關”要接在火線上。【分析】本題考查了電路的連接情況、功率計算、電熱計算等重要知識點，一定要理解掌握?！驹斀狻浚?）正常情況下，火線和零線之間的電壓為220V。（2）電熱器在旋鈕開關接靜觸點“1”時，R1和R2串聯(lián)，電路總電阻為：R=R1+R2=60.5Ω+60.5Ω=121Ω，P===400W。旋鈕開關接靜觸點“2”時，只有R1接入電路，Q==×60s=4.8×104J。（3）為了防止短路現(xiàn)象，在電熱器被碰倒時，切斷火線，“傾倒開關”要接在C點。故答案為：220；400；4.8×104；C。21.將光敏電阻R和定值電阻R0電流表、電壓表連成電路，接在9伏的電源上，光敏電阻阻值隨光強變化關系如下表：［“光強”是表示光強弱程度的物理量，符號為E,單位坎德拉（cd）]光強E/cd123456光敏電阻R/歐18964.53.63若電壓表的示數(shù)減小，表明光強在▲（選填“增大”“減小”或“不變”）。分析表中數(shù)據(jù)可知光強E=1.5cd時，光敏電阻的阻值R=▲歐，此時電流表的示數(shù)為0.5安，則通電1分鐘R0上產生的熱量為▲焦。【答案】增大；6【解析】由電路圖可知，光敏電阻阻值R和定值電阻R0串聯(lián)，電壓表的R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；（1）當電流表示數(shù)增大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電阻的變化、光敏電阻的變化，由表格中數(shù)據(jù)可知光強的變化，根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點可知電壓表示數(shù)的變化；（2）分析數(shù)據(jù)可知，光強與光敏電阻的乘積保持不變，已知光強的大小，從而可知光敏電阻的阻值，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出定值電阻R0的阻值?！痉治觥勘绢}考查了學生對歐姆定律、串聯(lián)特點的掌握和運用，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是分析電路的組成和根據(jù)題目所給的表格數(shù)據(jù)得出規(guī)律．【詳解】解：（1）當電流表示數(shù)增大時，∵I=U/R，∴由R=U/I可知，電路中的總電阻減小，即光敏電阻的阻值變小，由表格中數(shù)據(jù)可知光強在增大，（2）由表中數(shù)據(jù)可知，光強與光敏電阻的乘積保持不變，所以光敏電阻隨光強的變化是一個反比例函數(shù)；∵1cd×18Ω=1.5cd×R，∴R=12Ω，電路中的總電阻：R總=U/I=9V/0.5A=18Ω，∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，∴定值電阻的阻值：R0=R總-R=18Ω-12Ω=6.。故答案為：增大；6。22.通常情況下，電阻的阻值會隨溫度的變化而改變，利用電阻的這種特性可以制成電阻溫度計，從而用來測量較高的溫度。在如圖所示的電路中，電流表量程為0∽25毫安，電源電壓恒為3伏，R為滑動變阻器，電阻Rt為溫度計的測溫探頭。當t≥0℃時，Rt的阻值隨溫度t的變化關系為Rt=20+0.5t(單位為歐）。先把Rt放入0℃環(huán)境中，閉合電鍵S,調節(jié)滑動變阻器R,使電流表指針恰好滿偏，然后把測溫探頭Rt放到某待測溫度環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為10毫安，該環(huán)境的溫度為▲℃；當把測溫探頭Rt放到480℃溫度環(huán)境中時，電路消耗的電功率為▲瓦?！敬鸢浮?60；0.025【解析】當Rt放入0℃環(huán)境中時，根據(jù)公式R=U/I求出電路的總電阻，已知Rt的電阻隨溫度的變化關系式，求出Rt的阻值，從而求出滑動變阻器接入電路的電阻。當把測溫探頭放到某待測環(huán)境中時，根據(jù)電流表的示數(shù)求出電路總電阻，因為滑動變阻器和測溫探頭串聯(lián)，所以總電阻減去滑動變阻器電阻就是測溫探頭的電阻，根據(jù)關系式求出環(huán)境的溫度。把測溫探頭放到480℃環(huán)境中，根據(jù)關系式求出測溫探頭的電阻，再加上滑動變阻器電阻就是電路總電阻，根據(jù)求出電路消耗的電功率?！痉治觥勘绢}考查根據(jù)關系式得出數(shù)據(jù)的問題，這是一種新型的解題方法，關鍵是考查對題意的理解能力和對電路圖的分析能力以及電學公式的應用?！驹斀狻慨敯裄t放入0℃的環(huán)境中，電路總電阻，Rt的阻值為Rt=20+0.5t=20Ω，滑動變阻器阻值為R變=R1-Rt=120Ω-20Ω=100Ω。當電流表示數(shù)為10mA時，電路總電阻，Rt的阻值為300Ω-100Ω=200Ω，所以20+0.5t=200Ω，所以。把測溫探頭放到480℃環(huán)境中，測溫探頭電阻Rt=20+0.5t=260Ω，所以電路消耗電功率故答案為：360；0.025。23.手機、數(shù)碼相機等常用充電電池作為電源，如圖是某手機電池的轉牌。觀察可知該電池的電壓是▲伏，它充足電后儲存的電能是▲焦?！敬鸢浮?.6V；9720【解析】從銘牌上可以看出，該電池的電壓和電量，根據(jù)公式W=qU可求它充足電后所儲存的電能．【分析】本題考查電能的計算，關鍵是公式的應用，要學會認識用電器的銘牌，解題過程中要注意單位的換算。【詳解】從銘牌上可以看出，該電池的電壓為3.6V，電量為750mA?h=0.75A×3600s=2700C，它充足電后所儲存的電能是W=qU=2700C×3.6V=9720。故答案為3.6；9720三、實驗探究題24.在“探究影響電流做功多少的因素”實驗中，同學們設計了如圖甲、乙、丙三個電路。（1）經過討論，同學們認為不應該選擇圖甲電路，原因是▲。（2）為研究電流做功與電壓的關系，應該選擇圖▲所示的電路。（3）利用圖丙電路研究某問題，當閉合開關后，發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電壓表V1有示數(shù)，電壓表V2無示數(shù)，則電路發(fā)生的故障是▲。（4）學習電功率知識后，小明想測燈泡的額定功率，將標有“12伏6瓦”燈泡L1和“6伏4瓦”燈泡L2按圖丙電路連接，再接入電流表，經分析，能測出燈泡▲的額定功率?！敬鸢浮浚?）無法使用控制變量法；（2）丙；（3）L1斷路（或開路）；（4）L1?！窘馕觥浚?）電流做功的大小與電壓、電流和通電時間三個因素有關，當研究與其中某一個因素的關系時，應控制其余的因素不變；（2）研究電流做功與電壓的關系，應控制電流的大小和通電時間相同，通過比較電壓的大小，得出電流做功與電壓的關系；（3）電壓表有示數(shù)，說明電壓表的兩接線柱和電源連接的部分電路中沒有斷路；電壓表無示數(shù)，說明可能電壓表被短路，或者電壓表與電源連接的部分電路有斷路，綜合分析就可以找出故障；（4）額定功率是小燈泡在額定電壓下發(fā)揮的功率，要測量燈泡的額定功率，燈泡兩端的電壓必須能達到其額定電壓，電路中的電流為燈泡的額定電流?！痉治觥砍疾榭刂谱兞糠ㄖ?，本題有兩個重點內容：（1）電壓表判斷電路故障，分兩種情況：①電壓表無示數(shù)，說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路斷路或不包含電源部分短路，再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路。有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路。②電壓表有示數(shù)，說明電壓表所測量電路中，包含電源的部分電路短路或不包含電源部分斷路，再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路．有電流，則電路為短路；無電流，則電路為斷路．（2）兩燈串聯(lián)，通過它們的電流相等，但又不能超過額定電流，否則就有燒毀的危險，因此額定電流較小的燈泡能正常發(fā)光，另一只發(fā)光較暗。【詳解】（1）甲電路中，滑動變阻器滑片移動時，燈泡兩端的電壓和電流都在變化，無法控制電流或者電壓不變，根據(jù)控制變量法的思想，不能研究電流做功與電壓和電流的關系，因為電路中電壓和電流同時改變，不能單獨控制其中一個不變。（2）研究電流與電壓的關系，就應該控制電路中的電流不變，通過比較電壓，研究電流做功與電壓的關系，圖丙中兩只燈泡串聯(lián)，控制了電流相同。（3）圖丙中，閉合開關后電壓表V1有示數(shù)，說明V1→開關→電源→滑動變阻器→燈L2這部分電路無斷路；電壓表V2無示數(shù)，說明V2→燈L1→開關→電源→滑動變阻器這部分電路有斷路，綜合以上分析，電路故障就是燈L1斷路（或開路）了。（4）“12V6W”燈泡L1額定電流I1===0.5A；“6V4W”燈泡L2額定電流I2===0.67A，∵0.5A＜0.67A以及兩燈串聯(lián)，∴為保護燈L1，電路中的電流不能超過0.5A。因此燈泡L1能正常發(fā)光，接入電流表能測量燈L1的額定功率．故答案為：（1）無法使用控制變量法；（2）丙；（3）L1斷路（或開路）；（4）L1。25.在用電壓表、電流表測量小燈泡電功率的實驗中，燈泡上標有“2.5伏”的字樣。（1）小紅根據(jù)電路圖連接了如圖所示的實驗電路，小剛檢查后發(fā)現(xiàn)有一根導線連接有錯誤。請你在這根導線上打“×”，并用筆畫線代替導線，畫出正確的連線。（2）電路改正后，小紅閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3伏，取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變，出現(xiàn)故障的原因可能是▲。（3）故障排除后，開始進行實驗，小紅根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，在圖中畫出了小燈泡電流、電壓變化的關系圖像。由圖可以判斷，小燈泡的額定功率為▲W。（4）根據(jù)圖還可以判斷，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸▲。原因是▲?！敬鸢浮浚?）如圖（2）小燈泡斷路；（3）0.75；（4）增大；電壓越大，小燈泡越亮，燈絲溫度越高，燈絲電阻隨溫度的升高而增大【解析】（1）用電壓表、電流表測量小燈泡電功率的實驗中，應用電流表測燈泡中的電流，用電壓表測燈泡兩端的電壓；（2）取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變，說明燈泡處開路了；（3）從圖象上查出額定電壓下的電流的值，由P=UI計算電功率；（4）金屬導體的電阻會隨溫度的升高而變大?！痉治觥勘绢}考查了伏安法測電功率的實驗。這類實驗操作類的題，學生一定要平時多做實驗，在實驗過程中提高動手能力，這樣對于電路故障就容易找原因及發(fā)現(xiàn)解決故障的方法?！驹斀狻浚?）如圖（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中的開路的地方，而電壓表示數(shù)接近3V,取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變，說明開路的地方在電燈處，即小燈泡斷路；（3）當電壓為額定電壓2.5V時，對應的電流值為0.3A,則電功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（4）當小燈泡的電壓升高時，實際功率也變大，溫度升高，對于小燈泡的燈絲的電阻會變大。故本題答案為：（2）小燈泡斷路；（3）0.75；（4）增大；電壓越大，小燈泡越亮，燈絲溫度越高，燈絲電阻隨溫度的升高而增大。四、分析計算題26.如圖是臨海市一村民建在房頂上的分布式光伏電站，它是浙江首例并網發(fā)電的光伏電站。該電站發(fā)的電，滿足自家使用后，多余的并入電網。求：（1）若某一天該光伏電站的光照時間為4小時，光伏電站的發(fā)電功率為5千瓦，則光伏電站在這一天發(fā)電多少千瓦時？（2）若他家電熱壺的電阻R=44歐姆，額定電壓U=220伏特。電熱壺的額定電流為多少安？電熱壺的額定功率為多少瓦？（3）當電熱壺（電阻不變）兩端的電壓降低時，電熱壺的功率如何變化？請說明理由?！敬鸢浮浚?）光伏電站在這一天發(fā)電20千瓦時。（2）電熱壺的額定電流為5A,電熱壺的額定功率為1100W；（3）若電熱壺（電阻不變）兩端的電壓降低，電熱壺的功率減小，原因是：電熱壺電阻不變，在兩端的電壓降低時，根據(jù)P=可知功率減小。【解析】（1）已知功率和時間，根據(jù)公式W=Pt可求該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天共發(fā)電的度數(shù)。（2）已知電熱壺的電阻和額定電壓，由歐姆定律求電流，根據(jù)功率公式P=UI求額定功率。（3）電熱壺的功率根據(jù)P=分析?！痉治觥勘绢}考查歐姆定律的應用，光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的度數(shù)和功率的計算等，難度適中，是一道中檔題?！驹斀狻浚?）已知功率P=5kW,時間t=4h,根據(jù)W=Pt得：光伏電站一天的發(fā)電量為W=Pt=5kW×4h=20kW·h（2）已知電熱壺的額定電壓U額=220V,電阻為R=44Ω,則根據(jù)歐姆定律得：電熱壺的額定電流I額=2=5A；電熱壺的額定功率P額=U額I額=220V×5A=1100W。（3）電熱壺電阻不變，在兩端的電壓降低時，根據(jù)P=可知：功率會減小。故答案為：（1）光伏電站在這一天發(fā)電20千瓦時。（2）電熱壺的額定電流為5A,電熱壺的額定功率為1100W；（3）若電熱壺（電阻不變）兩端的電壓降低，電熱壺的功率減小，原因是：電熱壺電阻不變，在兩端的電壓降低時，根據(jù)P=可知功率減小。27.如圖所示電路，電源電壓U0不變，初始時滑動變阻器的滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后滑片P向左滑過一段距離后電流表才有讀數(shù)。且電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關系如圖所示，則（1）根據(jù)圖像可知，斷點位置在x等于▲厘米處，電源電壓U0等于▲伏。（2）電阻R等于多少歐？（3）從斷斷點處滑片P向左滑動的過程中，該滑動變阻器滑片P每滑動1厘來的阻值變化為多少歐，該滑動變阻器電阻絲沒有斷路時的總電阻值是多少歐？【答案】（1）5；1.50；14Ω（2）1Ω；（3）1Ω【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)圖象可知：斷點位置在x=5cm處，電源電壓U0=1.50V。（2）當電流表讀數(shù)為I1=0.15A時，電壓表讀數(shù)為U1=1.35V,則：U1=U0-I1R得R==1Ω。（3）當x=5cm時，設滑動變阻器接入電路中的電阻為R1,R1==9Ω,當x=10cm時，設滑動變阻器接入電路中的電阻為R2,滑動變阻器兩端的電壓U2=1.20V,對應電流表讀數(shù)為I2=0.30A,R2==4Ω,故滑動變阻器滑動5cm電阻的改變量是ΔR=R1-R2=9Ω-4Ω=5Ω，所以從斷點處滑片P向左滑動的過程中，該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化是1Ω。該滑動變阻器沒有斷路時的總電阻值R總=9Ω+5cm×1Ω/cm=14Ω。（1）5；1.50；14Ω（2）1Ω；（3）1Ω。28.王聰是班里有名的“物理謎”，他愛觀察，勤思考。一天，媽媽到超市購買了一臺家用豆?jié){機，他仔細觀察了豆?jié){機的構造、銘牌和制作豆?jié){的過程，發(fā)現(xiàn)其中用到了許多物理知識。（1）機座底部安裝有三個小橡皮碗，相當于“吸盤”，可以防止豆?jié){機在打漿時位置發(fā)生移動?！拔P”是利用▲