資源簡介

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本次課程：能量轉化-中考真題訓練
年級：
九年級
科目
：
科學
本次課學習目標：
能量轉化-電能
part1.選擇題
1.（2019·溫州）如圖所示
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，電源電壓保持6
V不變，電流表的量程為0～0.6
A，電壓表的量程為0～3
V，定值電阻的規格為“10Ω
0.5A”，滑動變阻器的規格為“20Ω
1A”。閉合開關，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下列說法正確的是（?
??）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?變阻器R2接入電路的阻值允許變化范
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圍為2
Ω～20
Ω
B.?電流表示數允許的變化范圍為0.2
A～0.5
A
C.?電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4
W～0.9
W
D.?電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2
W～3
W
【答案】
C
【解析】解：A、R2的阻值最小時，也就
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是電流最大時，電壓表的示數最大為3V,此時的電流為0.3A，電路的總電阻為20Ω，所以此時滑動變阻器的電阻為10Ω，所以A錯；
B、當電壓表示數最大時，此時的電流最大為I==0.3A，所以A錯；
C、當電壓表示數為3V時，電阻R1消耗的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電功率最大為0.9W，當電壓表示數最小時，也就是滑動變阻器的阻值最大時，此時電流I==0.2A，電壓表的示數U=IR=0.2A×10Ω=2V，所以此時的電功率P=IR=2V×0.2A=0.4W，所以C正確；
D、電路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W,最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W，所以D錯。故選C。
2．（2017·麗水）如圖所
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示電路中，R1的阻值為4歐，當開關S1和S2都閉合時，電流表示數為3安；當只閉合S2時，電流表示數為2安。下列說法正確的是（
D
）
A、電源電壓為6伏
B、R2的阻值為1歐
C、S1和S2都閉合時，R2消耗的功率為18瓦
D、只閉合S2時，電路消耗的總功率為24瓦
3．(2019·溫州)小明按圖甲連接電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)路，閉合開關，燈泡L1的功率為P1。他將一個阻值大于L1的燈泡L2串聯接入電路（如圖乙），閉合開關后，L1、L2的功率分別為P1′、P2′（不計溫度對燈泡電阻的影響，電源電壓恒定）。下列關系式正確的是（
）
A、P2′＞P1′＞P1
B、P2′＞P1＞P1′
C、P1＞P2′＞P1′.
D、P1＞P1′＞P2′
15.
C
【考點】電功率計算公式的應用
解：【分析】（1）根據公式可知，當電壓不變時，電阻越大，功率越小；
（2）在串聯電路中，功率與電阻成正比，即電阻越大，功率越大。
【解答】（1）甲圖中只有燈泡L1
，
乙圖中燈泡L1與L2串聯，根據R總=R1+R2可知，乙圖中總電阻大于甲圖中的總電阻；根據公式可知，當電源電壓不變時，甲圖中燈泡L1的功率P1大于乙圖中的總功率P總
，
即P1＞P總；
（2）根據公式P總=P1+P2可知，乙圖中兩個燈泡的功率肯定都小于P總
，
即小于P1；
（3）根據串聯電路電功率與電阻的關系可知，因為R2＞R1
，
所以P2'＞P1'，
那么：P1＞P2'＞P1'。
故選C。
4．(2019·寧波)如圖甲所示電路，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)分別把定值電阻R1、R2（R1>R2）接入A、B之間后進行實驗，并根據電流表和電壓表示數畫出A、B之間電阻的P-U圖像，如圖乙所示。如果把R1和R2并聯后接入A、B之間進行實驗，同理，可以在圖乙中畫出它的P-U圖像③。則圖像①所對應的電阻和圖像③所在的區域分別是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、R1和I
B、R1和Ⅲ
C、R2和I
D、R2和Ⅲ
【出處：21教育名師】
【答案】
C
【考點】歐姆定律的應用
【解析】【分析】（1）假設A、B兩個電阻的電壓相等，根據公式比較功率的大小，然后判斷兩個圖像和電阻的對應關系；
（2）如果A、B并聯，那么它們的總電阻比R2的電阻還小，根據公式判斷這時的總功率與P2的關系，進而確定圖像③的位置。
【解答】（1）假設A、B兩個電阻的電壓相等，根據可知，電阻小的功率大；因為
R1>R2
，所以P1＜P2；在乙圖中，從橫軸上找一點做橫軸的垂線分別于兩個圖像相交，發現這時①的功率＞②的功率，因此①是R2的圖像，②是R1的圖像；
（2）如果A、B并聯，那么它們的總電阻比R2的電阻還小，根據公式可知，這時的總功率比①中R2的功率還大，肯定在圖像①的左邊，即I的位置。
故選C。
5．（2019·衢州）如圖甲是一種電熱膜
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，它不易氧化，工作時能自動控溫。其構造是在絕緣薄膜表面，將多條薄的導電墨線兩端與金屬導線相連，如圖乙。導電墨線電阻隨溫度變化圖像如圖丙。有關電熱膜說法正確的是（
D
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、導電墨線間以串聯的方式連接
B、不易氧化屬于電熱膜的物理性質
C、工作時通過導電墨線的電流始終不變
D、溫度到達t0時，發熱功率會急劇減小
6．（2017?湖州）如圖所示電路中，電源
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電壓為12V。在a、b間接入燈L1“6V
2W”，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P使燈L1正常發光。斷開開關，取下燈L1，保持滑片P的位置不變，在a、b間接入燈L2“6V
3W”，閉合開關。則（
C
）
A、燈L2正常發光
B、滑動變阻器接入電路的電阻為12歐
C、通過L2的電流為0.4安
D、滑動變阻器和燈L2每秒做功5焦
part2.填空題
7．（2018·寧波）如圖甲所示，電源
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器滑片從b點滑到a點過程中，兩個電壓表示數隨電流表示數變化的圖象如圖乙所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）圖乙中
（填“dc”或”ec”）表示電壓表V2的示數隨電流表示數變化的圖像。
（2）該過程中電路消耗的總功率最大值為
W。
（1）dc
（2）36
8．（2017?湖州）如圖裝置，在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)兩相同燒瓶內裝滿等量煤油，瓶塞上各插入一根粗細相同的玻璃管，瓶內裝入粗細、材料相同的電阻絲R甲和R乙，R甲長度大于R乙，閉合開關，經過一段時間t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲　
　（選填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙，斷開開關，當兩根玻璃管液面回到原來高度后，向右移動滑片，再閉合開關，則甲玻璃管液面上升高度h甲加所需時間t2　
　（選填“大于”或“小于”）t1。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
大于；大于
9．（2020?眉山）如圖甲所示，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R1＝R2，斷開開關S時，電路消耗的總功率為P1，若將開關S與電源的位置對換后，閉合S，電路消耗總功率為P2，則P1：P2＝　
　，將甲圖所示電路改變為乙圖所示的電路，若R1＝4Ω，電源電壓為8V，小燈泡的額定功率為4W，閉合開關燈泡正常發光，則小燈泡的額定電壓是　
　V。
【解答】（1）由甲電路圖可知，斷開開關S時，R1與R2串聯，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，且R1＝R2，
所以，電路消耗的總功率P1＝＝，
若將開關S與電源的位置對換后，閉合S，R1與R2并聯，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且R1＝R2，
所以，電路消耗總功率P2＝+＝2，
則P1：P2＝：2＝1：4；
（2）由乙電路圖可知，R1與L串聯，設小燈泡的額定電壓UL，
因串聯電路中各處的電流相等，且此時燈泡正常發光，
所以，由P＝UI可得，電路中的電流I＝IL＝＝，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I＝可得，電源電壓U＝UL+IR1，
即：8V＝UL+×4Ω，
整理可得：UL2﹣8V×UL+16V2＝0，
解得：UL＝4V。
故答案為：1：4；
4。
10．（2020?重慶）圖中電源
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電壓為6V并保持不變，定值電阻R為10Ω，滑動變阻器R'標有“20Ω
0.5A”字樣，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，閉合開關，移動滑片P的過程中，為保證電路元件安全，滑動變阻器R'接入電路的最小阻值為　
　Ω．定值電阻R的最大功率為　
　W。
【解答】
由電路圖可知，R與R′串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）電壓表量程為“0～3V”，所以定值電阻R兩端的最高電壓為：UR＝3V，
此時滑動變阻器兩端的電壓為：UR′＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V；
電路中電壓表示數最大時，電流最大，此時電路中的最大電流為：I＝＝＝0.3A；
滑動變阻器R'接入電路的最小阻值為R′＝＝＝10Ω；
（2）定值電阻R的最大功率：P＝URI＝3V×0.3A＝0.9W。
故答案為：10；0.9。
11．（2020?溫州）小明觀察了小區入
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)口的車輛出入自動控制閘，發現當車牌被識別系統識別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設計了如圖所示的模擬電路，車牌識別成功相當于圖中開關S閉合。
（1）已知該電路電源電壓為6伏，指示燈
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)L工作時的阻值為5歐，滑動變阻器接入電路的阻值為10歐，線圈阻值不計。閉合開關后，線圈吸住鐵柱時，指示燈的功率為　
　瓦。
（2）若電源電壓下降，欄桿不能抬起。除了更換電池外，請你再寫出一種能使欄桿正常抬起的方法。　
　。
【解答】
（1）由圖知，指示燈L與滑動變阻器串聯，當滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω時，
電路的電流為：
I＝＝＝0.4A，
小燈泡的電功率為：
P＝I2RL＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W；
（2）若電源電壓下降，根據I＝知在電阻不變時電路的電流較小，電磁鐵的磁性較弱，吸引力較小，不能將鐵柱吸下來，欄桿不能抬起，此時可以將滑動變阻器的阻值調小些，增大了電路的電流，電磁鐵的磁性增強，將鐵柱吸下來，可以使欄桿正常抬起來。
故答案為：（1）0.8；（2）將滑動變阻器接入電路的阻值調小些。
part3.實驗探究題
12．(2019·紹興)在驗證
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)焦耳定律(Q=I2Rt)中電熱與電阻的定性關系時，實驗小組出現了如圖三種電路連接情況(已知R甲＜R乙)。閉合開關，三種電路的電流表指針均發生了偏轉，經過一段時間后觀察并記錄2根玻璃管內液面上升的高度△h。小組實驗報告匯總如下表，請把表格空白處填寫完整。
實驗電路
玻璃管內液面高度
小組結論
你的合理解釋與評價
A
液面都不上升
導體產生的熱量跟電阻無關
B
液面都上升，且△h甲＜△h乙
電流通過導體時，電阻越大，產生的熱量就
。
電流和時間都相同，驗證了焦耳定律中Q與R的定性關系
C
液面都上升，且△h甲
△h乙
電流通過導體時，電阻越小，產生的熱量就越多
A、兩實驗電阻沒接入電路，無現象，無法驗證焦耳定律中Q與R定性關系
B、越多
C、＞
兩實驗電阻并聯，電流不同，實驗現象無法驗證焦耳定律中Q與R定性關系
13．（2018·金華）小科想知道標
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有“3.8V”字樣的小燈泡正常工作時的電功率，于是連接了如圖所示的實驗電路。電源電壓6V恒定不變，滑動變阻器規格為“50Ω　1A”。
（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整；
（2）正確連接電路，閉合開關，發現小燈泡不亮
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。小科觀察到兩電表的示數情況是：___________________________________。由此判斷故障是小燈泡斷路。
（3）排除故障后，小科進行了正確操作，觀察到的現象和測得的數據如下：
試驗次數
1
2
3
4
5
發光情況
很暗
較暗
較亮
亮
很亮
電壓U/V
1
2
3
3.8
4.5
電流I/A
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
由表中數據可得，小燈泡的額定功率是__________W；
（4）科根據表中數據，計算了各次
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)實驗的燈絲電阻，分析后認為，閉合開關前燈絲的阻值小于5歐姆，小科的理由是：________________________________________。21教育網
（1）
（2）電壓表有示數，電流表無示數（或電壓表示數為6V，電流表示數為0）
（3）1.14
（4）燈泡燈絲電阻隨著溫度的降低而減小，實驗中很暗時燈絲電阻為5Ω，沒有通電時，溫度更低，所以電阻會更小。21教育名師原創作品
14．（2018·嘉興）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在探究小燈泡的電功率與哪些因素有關的實驗中,小組同學猜想:小燈泡的電功率可能與電壓、電流有關,于是他們設計了如下所示的三個電路圖:
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）你認為圖______電路可以研究小燈泡的電功率與電壓的關系,理由是__________。
（2）小組同學經過分析討論,選擇正確的電路進
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)行實驗,得出了小燈泡的電功率與電壓關系的正確實驗結論。支持該結論的實驗現象是___________________________________________________。
（1）乙
乙是串聯電路,能控制電流相等
（2）電壓表示數大的燈泡比示數小的燈泡亮
15．(2019·嘉舟)某科學小組對電流
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通過導體產生熱的多少與哪些因素有關進行了研究。裝置如圖，2只燒瓶內裝滿煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶內各裝1根阻值不同的電阻絲R甲和R乙。
猜想一：電熱跟電流的大小有關，電流越大電熱越多；
猜想二:電熱跟導體的電阻大小有關，電阻越大電熱越多。
為驗證猜想一，設計以下方案：
①將電阻絲R甲和R乙串聯在電路中，標出2根玻璃管內液面的位置，閉合開關記下電流表的讀數I1，經過一段時間后標出2根玻璃管內液面的位置；
②當2根玻璃管中的液面降到原來的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)高度后，減小滑動變阻器的阻值，閉合開關記下電流表的讀數I2，經過相同時間后標出2根玻璃管內液面的位置。請回答下列問題：
（1）為使實驗現象明顯，經常會采用轉
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)換或放大的思想。為比較電熱絲產生熱量的多少，實驗中體現這些思想的設計有
(寫出一條即可)。
（2）為驗證猜想一,必須比較同一個燒瓶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中前后兩次實驗玻璃管內液面上升的高度，原因是
。
（3）科學研究倡導有依據的猜想，請說出生活中支持猜想二的一個實例：
。
（1）通過玻璃管內液面上升的高度來反映電熱絲產生熱量的多少
（2）保持前后兩次電阻的大小相同
（3）電水壺中的發熱體放熱比連接電水壺的導線放熱多
part4.簡答題
16.（2020·臺州）電熱
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)水壺由分離式底座和壺身兩個部分組成。分離式底座由電源線、圓形底座和供電插座組成，如圖甲；電熱水壺內部簡化電路，如圖乙。
【版權所有：21教育】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）為防止觸電，供電插座的外殼材料應是________(選填“絕緣體”或“導體”)。
（2）電熱水壺額定電壓為220伏，額定功率為1000瓦，求；
①電阻R的阻值是多少?
②正常工作時，燒開一壺水需要300秒，消耗多少電能?
（3）為滿足人們隨時取用熱水需求，電熱水壺需設置保溫功能。現有一個溫控開關(一定溫度時,可以自動斷開或閉合：元件符號為“
”）,一個阻值遠大于R1的定值電阻R2(元件符號為“
”)。要求利用提供的器材對原電熱水壺的簡化電路進行改進，實現既可加熱又能保溫的功能，且加熱功率保持不變。請在答題卷的虛線框內畫出電路圖、并說明保溫的工作原理。
【答案】
（1）絕緣體（2）解：①R1=
=
=48.4歐
②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦
（3）S閉合，溫控開關斷開，R1、R2同時工作，電路處于保溫狀態。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【解析】（1）為防止觸電，供電插座的外殼材料必須不容易導電，因此應該選擇絕緣體。
（2）①?電阻R的阻值：?；
②正常工作300s消耗的電能：W=Pt=1000W×300s=3×105J。
（3）如下圖所示，S閉合，溫控開關斷開，R1、R2同時工作，此時總電阻變大，根據可知，此
時總電阻變小，那么電路處于保溫狀態。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)?
17.（2020·寧波）現有一個粗細均
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)勻的金屬圓環，它是由一段銅絲和一段同種材料制成的電阻絲連接而成的。為了研究它的導電性，小科把它接入到如圖甲所示的電路中。實驗時，小科先將觸點M與圓環上的A點連接，再移動滑動變阻器R1的滑片P移至最右端后，閉合開關S，將觸點N從A開始沿逆時針方向滑動一周，在觸點N滑動的過程中，觸點M、N之間的電阻等效于一個變化的電阻，記為RMN。設滑過弧MN的長為x，電流表示數I與x之間的關系如圖乙所示。已知電源電壓恒為4.5V，銅絲的阻值不計，觸點接觸良好。粗細均勻、同種材料制成的電阻絲阻值與其長度成正比。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由圖乙可知，該金屬圓環中銅絲的長度是________cm。
（2）在觸點N滑動過程中，RMN的最大值是多少?
（3）每1cm電阻絲的阻值是________?。(提示：圖甲中M、N之間的電阻等效于M、N之間兩段弧形金屬絲并聯后的總電阻)
（4）如圖內所示，把M、N接到
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圓環其中一條直徑的兩端，將滑片P移到最左端后閉合開關S，通電lmin，電路消耗的電能為W。求W的最大值。(計算過程中不需要說明取最大值的理由)
【答案】
（1）10
（2）解：當x=0時：
R變=
=5Ω
當x=20cm時，電路中電流最小，電阻最大：
R總=
=9Ω
此時觸點M、N之間的阻值最大，為RMN=R總-R變=9Ω-5Ω=4Ω
答：實驗過程中，觸點M、N之間的最大阻值RMN是4歐姆。
（3）0.4
（4）解：當M、N都未與銅絲接觸時，W有最大值：
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W=W1+W2=
t=
×60s+
×60s=324J
答：W的最大值為324焦耳。
【解析】（1）根據甲圖可知
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，整個金屬圓環被NM分為兩部分，這兩部分并聯在這兩點之間。根據乙圖可知，當滑過20cm時阻值達到最大，那么肯定是這兩點之間電阻絲的電阻相等，也就是長度相等，因此整段電阻絲的長度應該是：20cm×2=40cm，而銅絲的長度應該是：50cm-40cm=10cm；
（2）
當x=0時：
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變阻器的阻值：?；
當x=20cm時，電路中電流最小，電阻最大：
變阻器的阻值?；?
此時觸點M、N之間的阻值最大，為RMN=
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R總-R變=9Ω-5Ω=4Ω。
（3）根據乙圖可知，當x=50cm時，電流恢復原值，即圓環的周長就是50cm，
當MN之間最大阻值為4Ω時，根據并聯電路可知，
此時每段電阻絲的阻值：R=2R總=2×4Ω=8Ω；
那么整段電阻絲的阻值：8Ω×2=16Ω；
因此每1cm電阻絲的阻值：。
（4）MN兩點在圓環的直徑上，將整個圓環平均分為25cm，因此只要兩點都不與銅絲接觸，那么肯定一邊電阻絲的長度為：25cm-10cm=15cm，而另一邊電阻絲的長度為：40cm-15cm=25cm。
根據電阻與長度成正比，可以這兩段電阻絲的阻值分別為：
；；
因此電路消耗的電能為:
。2-1-c-n-j-y
18．（2019·麗水）如圖是一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)款用鋰電池供電的平衡臺燈，懸掛在中間的木質小球是它的“開關”。使用時只需要將上下兩個小球靠近，小球相互吸引，燈管就發光。以下為平衡臺燈參數：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若A球內置的磁體下端為N極，則B球內置磁體上端為_______極；
（2）求平衡臺燈正常發光時電路中的電流；
（3）給該臺燈充電時，充電器的輸出電壓為5伏、電流2安，充電效率為80%，則為用完電的臺燈充滿電至少需要多長時間？21cnjy.com
（1）南（S）
（2）I＝P/U=5W/5V=1A
（3）W電池＝U1I1t1＝5V×4.8A×3600s＝86400J
W輸入＝W電池/80%＝86400J/80%=108000J
t2=W輸入/U2I2＝108000J/（5V×2A）＝10800s＝3h
19．（2018·嘉興）筆記
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)本電腦已進入尋常百姓家庭,出差旅游時常隨身攜帶。出于安全考慮,民航局規定,乘客可隨身攜帶
0.16kW·h
以下的可充電設備。目前,部分航空公司已允許乘客在非起降時間段、有條件地使用筆記本電腦等便攜電子設備。請回答下列問題:
（1）某旅客攜帶的筆記本電腦電池容量3000mAh
,輸出電壓15V
,充滿電后,若工作時的平均電流為1.5A
,可連續工作多少時間?
（2）請通過計算說明該旅客能否將此筆記本電腦帶上民航飛機。
（3）使用發現,電腦工作時會發熱,
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)原因是__________。當升溫到一定值時,溫控開關S1自動閉合,風扇啟動,加快散熱從而保護電腦。如果斷開電源總開S2,風扇M和其他工作系統同時停止工作。根據上述特點,下列可能符合散熱控溫特點的原理圖是_________。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答案．
(
1
)
I
=1.5A=1500mA
t=
=2h
答:筆記本電腦可連續工作2小時。
（2）
W=UIt
=15伏×3安×3600秒=162000焦耳=0.045千瓦時
0.045kW·h﹤0.16kW·h
所以該筆記本電腦能帶上民航飛機。
（3）電流通過導體會產生熱量
B
20．(2019·湖州)現有規格分別為“6V
3W”和“6V
6W”兩個小燈泡L1、L2，已知它們的電流與電壓間關系如圖所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而
(選填“增大”“減小”或“不變”)。
（2）若將L1、L2并聯接在學生電源間，電源電壓調節為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為多少焦？
（3）若將L1、L2串聯接在學生電源間，調
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)節電源電壓，在保證每個燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實際總功率最大值是多少？
答案：（1）增大
（2）兩燈并聯，U總=6V時，L1和L2都正常發光，
W總=P總t=(3瓦+6瓦)×5×60秒=2700焦
（3）L1和L2的額定電流分別為I1===0.5安
I2===1安
L1和L2串聯時，最大電流為0.5安。
P1=UL1I=6伏×0.5安=3瓦
P2=UL2I=2伏×0.5安=1
瓦
所以L1和L2實際消耗的最大功率P=P1+
P2=3瓦+1瓦=4瓦
21．（2018·衢州）小柯家新添
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)了一臺變頻空調，部分參數如下表所示。當室溫和空調的設定溫度相差較大時，變頻空調一開機，即以最大功率工作，使室溫迅速達到設定溫度；當室溫達到設定溫度后，空調的制冷（熱）功率隨之減小，以維持室溫基本不變。該空調另設電輔熱功能，可以輔助制熱，以彌補單靠空調壓縮機工作制熱不足的問題。
型號
XXX
功能
冷暖（輔助電加熱）
制冷功率P冷/W
變化范圍180~1600
制熱功率P熱/W
變化范圍200~1900
電輔熱功率P輔熱/W
1000
電源電壓/V
220
（1）空調接入家庭電路后，與其他用電器__________聯。
（2）假設該空調開機后以最大制冷功率工作0.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)5h，使室溫降至設定溫度。然后，空調又以某一恒定的功率工作了2.5h，全過程空調消耗的電能為1.9kW·h。求21
cnjy
com
①前0.5h空調消耗的電能。
②后2.5h通過空調的電流。
（3）在空調機的結構中有很多粗細不同的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)銅管，作為制冷劑“搬運”“熱”的管道。常見煉銅的方法：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，該反應屬于__________（填基本反應類型）。
答案．（1）并
（2）①P1＝1600W
t1＝0.5h
W1＝P1×t1＝1.6kW×0.5h＝0.8kW·h
②W2=1.9kW·h-0.8kW·h=1.1kW·h
P2===0.44kW=440W
I2===2A
（3）置換反應
22．（2017·紹興）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)某興趣小組設計的“溫度控制器”工作時有加熱和恒溫兩種狀態。電路如圖甲所示，S為開關，雙金屬開關在溫度低時閉合、溫度到達一定值時自動斷開，降溫后再閉合，循環工作，起到調節溫度作用，指示燈的額定電壓為200V，且亮起即正常工作，發熱電阻阻值為40Ω。求：www.21-cn-jy.com
（1）當指示燈亮時，溫度控制器處于
狀態。
（2）指示燈的電阻值。
（3）加熱狀態時，溫度控制器所消耗的電功率。
（4）溫度控制器正常工作時，記錄燈泡在一段時間內，規律性亮滅情況如圖乙，則溫度控制器1小時所消耗的電能。
答案：（1）恒溫
（2）400Ω
（3）1210W
（4）一個周期(3分鐘)消耗的電能：
W=W1+W2=
U1I1
t1
+U2I2t2=220V×0.5A×150s十220V×5.5A×30s
=5.28×104J
1小時耗電：W總=W×20=1.056×106J
23．（2018·杭州）小金對玩具汽車的電動機很感興趣，他拆下電動機，測得它的內阻為1.5Ω。為測量電動機工作時的電流，利用身邊現有器材，設計了如圖所示的電路（符號表示數值可讀的變阻器）。已知電源電壓為12V，當變阻器的阻值為6Ω時，電壓表的讀數為3V。計算此時：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）通過電動機的電流；
（2）電動機消耗的電功率。
答案．（1）U變=U-U機=12V-3V=9V
I變===1.5A
I機=I變=1.5A
（2）P=U機I=3V×1.5A=4.5W
24．(2019·紹興)電加熱眼罩對緩解眼疲勞有一定效果。如圖甲是一款市場上的產品，小敏查閱使用說明書，其相關參數如下表乙。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）當該款眼罩還剩10%的電池容量時，在額定電壓下充電，充滿電至少需要多少時間?
（2）圖丙是小敏設計的可以手動調節高、中、低
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)三檔加熱的電熱眼罩原理圖。電源電壓U恒為4.8伏，已知電熱絲R1阻值為4歐，電熱絲R2阻值為6歐，開關S3只接a或b。
①丙圖電路中S1閉合，S2斷開，S3接a時，加熱電路為
(選填“高”、“中”或“低”)溫檔。
②中溫檔功率為多少瓦？
③高溫檔工作20分鐘，眼罩消耗的電能為多少焦?
答案．（1）t=800mAh×(1-10%)/500mA=1.44h
（2）①低
②當S1閉合，S2閉合，S3接a時為中溫檔：P1＝U2/R1＝(4.8伏)2/4歐＝5.76瓦
③當S1閉合，S2閉合，S3接b時為高溫檔
R2的功率:P2＝U2/R2＝(4.8伏)2/6歐＝3.84瓦
R1的功率:P1＝5.76瓦
總功率:P＝P1+P2＝5.76瓦+3.84瓦＝9.6瓦
消耗的總電能:W＝Pt＝9.6瓦×20×60秒＝11520焦
25．（2019·杭州）如圖是一電動機
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)提升物體的示意圖。電源電壓為120伏，電動機將一個質量為50千克的物體1秒內勻速上提0.9米，電路中的電流為5安培。（g取10牛/千克）
（1）求該電動機工作1秒鐘所產生的電熱。
（2）求電動機線圈阻值。
（3）當該重物上升到一定高度時，電動機的轉子突然被卡住，為什么這種情況下電動機容易燒壞?
答案．（1）Q=W總-W機=UIt-mgh=120伏×5安×1秒-50千克×10牛/千克×0.9米=150焦
（2）Q=I2Rt
R===6歐
（3）卡住時通過電動機的電流過大（或回答電能全部轉化為內能)，使電動機溫度過高，所以容易燒壞。
26．（2017·溫州）某同
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)學為學校草坪設計了一個自動注水噴淋系統，其電路設計如圖甲。控制電路電源電壓U1=12伏，R0為定值電阻，RF為壓敏電阻，電磁鐵線圈電阻忽略不計；壓敏電阻RF放置于水箱底部（如圖乙），其阻值與壓力有關，阻值隨水位變化關系如表。工作電路包括注水系統和噴淋系統，其電源電壓U2=220伏；圓柱體水箱底面積S=0.4米2。當水箱內的水位上升到2米時，通過電磁鐵線圈的電流Ia=0.1安，銜鐵恰好被吸下，注水系統停止工作，此時電流表示數I1=1安；當水位下降到1米時，銜鐵恰好被拉起，注水系統開始給水箱注水，此時電流表示數I2=2安。
水位（米）
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
壓敏電阻RF阻值（歐）
300
200
125
90
70
65
62
60
59
（1）當水箱內水位達到2米時，控制電路中壓敏電阻RF的功率為
瓦。
（2）當水箱內水位下降到1米時，通過電磁鐵線圈的電流Ib為多少安？
（3）已知噴淋系統一直給草坪噴水，每秒
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)鐘噴水恒為0.001米3；注水系統工作時，每秒鐘給水箱注水恒為0.005米3。求相鄰兩次開始給水箱注水的這段時間內，工作電路消耗的電能。
【答案】（1）0.6
（2）當水箱中水位為2米時，控制電路電流Ia=0.1安，RF1=60歐，此時
=120歐，則R0=R總1?RF1=120歐?60歐=60歐
當水箱中水位為1米時，RF2=90歐，R總2=
RF2+
R0=90歐+60歐=150歐
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答：電流Ib為0.08安。
（3）注水系統從水位1米開始注水到2米，注水總體積V總=0.4米2×（2米?1米）=0.4米3
，
需要時間為t1
，
根據題意：
?
水位從2米下降至1米，需要的時間t2=
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)=400秒
注水系統與噴淋系統同時工作時，工作電路電流做功W=U2I2t1=220伏×2安×100秒=4.4×104焦
噴淋系統單獨工作時，工作電路做功W′=U2I1t2=220伏×1安×400秒=8.8×104焦
W總=
W+
W′=4.4×104焦+8.8×104焦=1.32×105焦
答：工作電路消耗的電能是1.32×105焦。
【考點】電功率計算公式的應用
【解析】【分析】（1）根據電功率的計算公式P=I2R計算壓敏電阻RF的功率；（2）根據表格計算水位2m時電路的總電阻，從而求出R0
，
根據R0
，
計算水位1m時的總電阻，根據歐姆定律計算電路的電流；（3）根據電功的計算公式W=UIt計算工作電路消耗的電能。
【解答】（1）當水箱內的水位上升到2米時電流為0.1安，根據表格此時RF阻值為60Ω，根據功率公式P=I2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W；
故答案為：（1）0.6；（2）0.08安；（3）1.32×105焦。
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27．（2019·衢州）空調
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)扇具有“送風、加濕和降溫”等功能，其內部主要結構為風扇、水箱和空氣過濾網等。使用時，通常向水箱中加水，使吹出的風比無水時涼爽。下表是某品牌空調扇部分參數。
項目
參數
項目
參數
額定電壓
220伏
額定功率
50瓦
空機質量
7.5千克
單個輪子接觸地面面積
2厘米2
水箱容量
0.5升
輪子數量
4個
蒸發量
1升/時
電源線長度
1.2米
（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水溫，使吹出的風比只有水時更涼爽。加冰可降低水溫的原因有__________。
（2）人在運動大量出汗后，對著
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)空調扇吹，很容易感冒。此時，在腦干調節下，皮膚血管收縮，血流量減少，皮膚溫度下降，散熱量_______，從而維持人體體溫恒定。
（3）小科閱讀參數表發現，該空調扇比較省電。計算該空調扇正常工作10小時消耗的電能。
（4）計算水箱加滿水時該空調扇對水平地面的壓強。
（5）該空調扇底座安裝了
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)萬向輪，方便移動。但在其他設計上仍存在缺陷，為更方便用戶使用，請結合表中參數提出一條改進建議：____________________。【來源：21·世紀·教育·網】
答案：（1）①碎冰熔化需要吸收周圍水
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的熱量，導致水溫下降；②熔化后的冰水溫度比原來水的溫度低，兩者之間存在溫度差，發生熱傳遞，使水箱里的水溫進一步下降。
（2）減少
（3）P=50W=0.05kW
W=Pt=0.05kW×10h=0.5kWh
（4）V=0.5L=0.0005m3
m水=V=1.0×103kg/m3×0.0005m3=0.5kg
F=G=mg=（0.5kg+7.5kg）×10N/kg=80N
S=4×2cm2=8cm2=0.0008m2
p=F/S=80N/0.0008m2=100000pa
（5）①加大空調扇水箱的容積，避免頻繁加水
②延長電源線長度等
28．(2019·嘉舟)自動上水電熱水壺因
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)其方便取水越來越受到人們的喜歡。取水時，只要閉合取水開關，水泵在電動機的帶動下，就能將水抽到壺內，如圖甲。21·cn·jy·com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）電熱水壺的水泵原理與圖乙
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)相似。圖乙中，當家殼里的水被高速旋轉的葉輪甩出時，轉軸附近就形成了一個低壓區，水在
的作用下，
通過進水管進入泵殼。當水離開出水口后，由于
，會繼續向上運動。
（2）自動取水時，將1升水抽高0.5米灌入電熱水壺中需要5秒，則電動機抽水時的功率至少為多少瓦?
（3）某電熱水壺的額定電壓為220伏，加熱
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)功率為1100瓦，保溫功率為55瓦，工作電路如圖丙。制作電熱水時，所選用電熱絲R1、R2的阻值分別為多少歐姆?
答案：（1）大氣壓
慣性
（2）m=ρ水V=1.0×103千克/米3×1×10-3米3=1千克
G=mg=1千克×10N/千克=10牛
W=Gh=10牛×0.5米=5焦
P===1瓦
答:電動機抽水時的功率至少為1瓦。
（3）開關閉合時，只有R1工作，加熱狀態
R1=
=
=44歐
開關斷開時，R1、R2同時工作，保溫狀態
R總=
=
880歐
R2=R總-
R1=880歐-44歐=836歐
答:
R1的阻值為44歐姆，R2的阻值為836歐姆。
29．(2019·臺州)某電熱砂
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)鍋的簡化電路如圖甲。R1、R2為發熱電阻，S為旋轉型開關，a、b、c、d為觸點，通過旋轉開關S可實現“關”、“低檔”、“高檔”之間的轉換，工作時先用高檔加熱鍋內湯料到沸騰，再用低檔持續加熱食物，使食物“湯濃味鮮”。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）高檔加熱時，開關S應旋至觸點
(選填“ab”、“bc”或“cd”)位置。
（2）某次烹飪一共用時6小時，電功率與加熱時間的關系如圖乙所示，則本次烹飪共消耗多少電能？
（3）發熱電阻R1和R2的阻值分別為多少？
（4）生活中，有時也會選
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)擇電壓力鍋烹飪，因為電壓力鍋煮熟相同質量的同種食物，通常比電熱砂鍋更省電。請你從能量利用率的角度結合所學知識對電壓力鍋能省電作出簡要的解釋。
答案：（1）cd
（2）W1=
P1t1
=0.44kW×1h=0.44kWh
W2=
P2t2=0.1kW×5h=0.5kWh
W=W1+W2=0.44kWh+0.5kWh=
0.94kWh
（3）高檔加熱時，R1
=
==110Ω
低檔加熱時，R1+R2===484Ω
R2=484Ω-110Ω=374Ω
（4）電壓力鍋內氣壓大，所以水的沸點高，食物在高溫下容易熟，可以減少用電時間；加熱時間短，散失到空氣中的熱量少，能量利用率高，所以更省電。21
cnjy
com
30．（2018·溫州）如圖甲為某型號豆漿機示意圖，將黃豆和清水放入杯體，經過如圖乙“三次加熱、二次打漿”的工序，可制作可口的豆漿。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若豆漿機“加熱”時功率為1000瓦,“打漿”時功率為200瓦。則按圖乙工序完成一次豆漿制作，需消耗多少電能？
（2）為了防止豆漿過少導致“干燒”和豆漿過多
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)導致“溢漿”，小明設計了如圖丙所示的電路，La、Lb是兩個完全相同的電磁鐵，Ra和Rb分別是安裝在“防溢漿”水位和“防干燒”水位下方的壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。只有當豆漿液面處在“防干燒”和“防溢漿”水位之間時，電熱絲才能工作。(假設電磁鐵對銜鐵的吸引力不會隨距離的改變而改變，不考慮銜鐵的彈力和重力)
①當液面高度為h0時，閉合電路中的開關S，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電磁鐵La吸住銜鐵，此時壓敏電阻的阻值分別為Ra’和Rb’，請比較兩者的大小關系:
。
②已知壓敏電阻Ra的阻值隨液面高度h的變化
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)曲線如圖丁所示，請結合Ra的變化曲線畫出壓敏電阻Rb的阻值隨液面高度h變化的大致曲線，并在圖中橫坐標上標出“防干燒”水位h1和“防溢漿”水位h2
。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答案.（1）解：根據圖乙可知，t加熱=1560秒=900秒，t打漿=60秒
W=W加熱+W打漿=P加熱t加熱+P打漿t打漿=1000瓦900秒+200瓦60秒=9.12105焦
答：按圖乙工序完成一次豆漿制作，需消耗9.12105焦的電能。
（2）當液面高度為h0時，閉合
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電路中的開關S．電磁鐵La吸住銜鐵，說明La磁性大于Lb，因為電路中電流的大小會影響電磁鐵磁性強弱，電流越大磁性越強，因為Ra’和Rb’是并聯在電路中的，所以兩者電壓相同，又因為La磁性大于Lb，所以經過Ra’的電流大于經過Rb’的電流，所以Ra’＜Rb’
[答案]：（1）9.12105焦
（2）Ra’＜Rb’（3）
31．(2019·寧波)如圖所
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示電路，電源電壓U不變，燈L1、L2上都標有“3V”字樣，且燈絲阻值不變，R1是定值電阻。閉合開關S1后，依次進行如下操作：①開關S2接1、2，移動滑片P，使電壓表V1示數為3V，此時電流表示數為0.3A,②開關S2接2、3，電流表示數為0.4A；③開關S2接4、5，電流表示數仍為0.4A，電壓表V2示數為2V。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
請解答下列問題：
（1）燈L1、L2的額定功率分別是多少？
（2）小科根據上述實驗數據，計算R1的阻值，分析如下：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
老師指出：求解R1時，代入的“3V”“0.4A”“0.3A”三個數據中有錯誤。請你指出錯誤的數據：
，并正確求解R1。
（3）當開關S2接4、5時，滑片P怎樣移動才能使L2正常工作？（要求說明移動方向和變化的阻值大小）
答案．（1）解：操作①中，燈L正常工作，UL1額=U
L1=3V
燈L1的額定功率為:
P
L1額=P
L1=U
L1I
L1=3V×0.3A=0.9W
根據操作③，可求出燈L2的電阻值為:
R
L2==
5Ω
因此，燈L2的額定功率為：PL2額==
1.8W
答：燈L1的額定功率為0.9瓦，燈L2的額定功率為1.8瓦。
（2）3V、
0.3A
解法1：根據操作①可得，
RL1==
10Ω
2·1·c·n·j·y
由于操作②和操作③中，電流表的示數都為0.4A，說明L1和R1并聯后與L2對電路的影響是等效的，所以，即
求得：R1=10Ω
答：定值電阻R1的阻值為10歐。
解法2：根據操作①可得，RL1==
10Ω
由于操作②和操作③中，電流表的示數都為0.4A，說明L1和R1并聯后與L2對電路的影響是等效的，所以S2接2、3時，I'=
I1=I-IL1'=0.4A-0.2A=0.2A
所以R1=
=10Ω
答：定值電阻R1的阻值為10歐。
（3）解：操作①中，L1與R0串聯，U=UL1+UR0=
UL1+IR0R0
即:
U=3V+0.3A×R0
同理，據操作③可得：
U=2V+0.4A×R0
綜上二式可得：U=6V
R0=
10Ω
當S2接4、5時，R0與L2串聯，已知L2正常工作時UL2'=3V
此時，R0兩端的電壓UR0'=U-UL2'=6V-3V=3V
即:UR0'=UL2'=3V
所以R0'=RL2=5Ω，R0減小的阻值△R0=R0-R0'=10Ω-5Ω=5Ω
【來源：21cnj
y.co
m】
所以滑片P應向左移動
答：當S2接4、5時，滑片P應向左移動，并使阻值減小5歐，才能使L2正常工作。
part5.自我評價
1.本次課最重要的三個知識點：
21世紀教育網
www.21cnjy.com
精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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"
21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺
本次課程：能量轉化-中考真題訓練
年級：
九年級
科目
：
科學
本次課學習目標：
能量轉化-電能
part1.選擇題
1.（2019·溫州）如圖所示，電源電壓保持
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)6
V不變，電流表的量程為0～0.6
A，電壓表的量程為0～3
V，定值電阻的規格為“10Ω
0.5A”，滑動變阻器的規格為“20Ω
1A”。閉合開關，為了保證電路安全，在變阻器滑片移動過程中，下列說法正確的是（?
??）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?變阻器R2接入電路的阻
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)值允許變化范圍為2
Ω～20
Ω
B.?電流表示數允許的變化范圍為0.2
A～0.5
A
C.?電阻R1消耗功率允許的變化范圍為0.4
W～0.9
W
D.?電路消耗總功率允許的變化范圍為1.2
W～3
W
2．（2017·麗水）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圖所示電路中，R1的阻值為4歐，當開關S1和S2都閉合時，電流表示數為3安；當只閉合S2時，電流表示數為2安。下列說法正確的是（
）
A、電源電壓為6伏
B、R2的阻值為1歐
C、S1和S2都閉合時，R2消耗的功率為18瓦
D、只閉合S2時，電路消耗的總功率為24瓦
3．(2019·溫州)小明按
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圖甲連接電路，閉合開關，燈泡L1的功率為P1。他將一個阻值大于L1的燈泡L2串聯接入電路（如圖乙），閉合開關后，L1、L2的功率分別為P1′、P2′（不計溫度對燈泡電阻的影響，電源電壓恒定）。下列關系式正確的是（
）
A、P2′＞P1′＞P1
B、P2′＞P1＞P1′
C、P1＞P2′＞P1′.
D、P1＞P1′＞P2′
4．(2019·寧波)如圖甲所示電路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，分別把定值電阻R1、R2（R1>R2）接入A、B之間后進行實驗，并根據電流表和電壓表示數畫出A、B之間電阻的P-U圖像，如圖乙所示。如果把R1和R2并聯后接入A、B之間進行實驗，同理，可以在圖乙中畫出它的P-U圖像③。則圖像①所對應的電阻和圖像③所在的區域分別是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、R1和I
B、R1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和Ⅲ
C、R2和I
D、R2和Ⅲ
5．（2019·衢州）如圖甲是一種電熱膜
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，它不易氧化，工作時能自動控溫。其構造是在絕緣薄膜表面，將多條薄的導電墨線兩端與金屬導線相連，如圖乙。導電墨線電阻隨溫度變化圖像如圖丙。有關電熱膜說法正確的是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、導電墨線間以串聯的方式連接
B、不易氧化屬于電熱膜的物理性質
C、工作時通過導電墨線的電流始終不變
D、溫度到達t0時，發熱功率會急劇減小
6．（2017?湖州）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圖所示電路中，電源電壓為12V。在a、b間接入燈L1“6V
2W”，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P使燈L1正常發光。斷開開關，取下燈L1，保持滑片P的位置不變，在a、b間接入燈L2“6V
3W”，閉合開關。則（
）
A、燈L2正常發光
B、滑動變阻器接入電路的電阻為12歐
C、通過L2的電流為0.4安
D、滑動變阻器和燈L2每秒做功5焦
part2.填空題
7．（2018·寧波）如圖甲所示，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器滑片從b點滑到a點過程中，兩個電壓表示數隨電流表示數變化的圖象如圖乙所示。www-2-1-cnjy-com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）圖乙中
（填“dc”或”ec”）表示電壓表V2的示數隨電流表示數變化的圖像。
（2）該過程中電路消耗的總功率最大值為
W。
8．（2017?湖州）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圖裝置，在兩相同燒瓶內裝滿等量煤油，瓶塞上各插入一根粗細相同的玻璃管，瓶內裝入粗細、材料相同的電阻絲R甲和R乙，R甲長度大于R乙，閉合開關，經過一段時間t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲　
　（選填“大于”或“小于”）乙玻璃管液面上升高度h乙，斷開開關，當兩根玻璃管液面回到原來高度后，向右移動滑片，再閉合開關，則甲玻璃管液面上升高度h甲加所需時間t2　
　（選填“大于”或“小于”）t1。【版權所有：21教育】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
9．（2020?眉山）如圖
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)甲所示，R1＝R2，斷開開關S時，電路消耗的總功率為P1，若將開關S與電源的位置對換后，閉合S，電路消耗總功率為P2，則P1：P2＝　
　，將甲圖所示電路改變為乙圖所示的電路，若R1＝4Ω，電源電壓為8V，小燈泡的額定功率為4W，閉合開關燈泡正常發光，則小燈泡的額定電壓是　
　V。【來源：21·世紀·教育·網】
10．（2020?重慶）圖中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電源電壓為6V并保持不變，定值電阻R為10Ω，滑動變阻器R'標有“20Ω
0.5A”字樣，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，閉合開關，移動滑片P的過程中，為保證電路元件安全，滑動變阻器R'接入電路的最小阻值為　
　Ω．定值電阻R的最大功率為　
　W。
11．（2020?溫州）小明觀
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)察了小區入口的車輛出入自動控制閘，發現當車牌被識別系統識別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設計了如圖所示的模擬電路，車牌識別成功相當于圖中開關S閉合。
（1）已知該電路電源電壓為6伏，指
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)示燈L工作時的阻值為5歐，滑動變阻器接入電路的阻值為10歐，線圈阻值不計。閉合開關后，線圈吸住鐵柱時，指示燈的功率為　
　瓦。21·cn·jy·com
（2）若電源電壓下降，欄桿不能抬起。除了更換電池外，請你再寫出一種能使欄桿正常抬起的方法。　
　。
part3.實驗探究題
12．(2019·紹興)在驗證焦耳定律(
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Q=I2Rt)中電熱與電阻的定性關系時，實驗小組出現了如圖三種電路連接情況(已知R甲＜R乙)。閉合開關，三種電路的電流表指針均發生了偏轉，經過一段時間后觀察并記錄2根玻璃管內液面上升的高度△h。小組實驗報告匯總如下表，請把表格空白處填寫完整。
實驗電路
玻璃管內液面高度
小組結論
你的合理解釋與評價
A
液面都不上升
導體產生的熱量跟電阻無關
B
液面都上升，且△h甲＜△h乙
電流通過導體時，電阻越大，產生的熱量就
。
電流和時間都相同，驗證了焦耳定律中Q與R的定性關系
C
液面都上升，且△h甲
△h乙
電流通過導體時，電阻越小，產生的熱量就越多
13．（2018·金華）小科想知道標有“
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)3.8V”字樣的小燈泡正常工作時的電功率，于是連接了如圖所示的實驗電路。電源電壓6V恒定不變，滑動變阻器規格為“50Ω　1A”。21·世紀
教育網
（1）請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整；
（2）正確連接電路，閉合開關，發現小燈泡不亮
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。小科觀察到兩電表的示數情況是：___________________________________。由此判斷故障是小燈泡斷路。21教育網
（3）排除故障后，小科進行了正確操作，觀察到的現象和測得的數據如下：
試驗次數
1
2
3
4
5
發光情況
很暗
較暗
較亮
亮
很亮
電壓U/V
1
2
3
3.8
4.5
電流I/A
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
由表中數據可得，小燈泡的額定功率是__________W；
（4）科根據表中數據，計算了
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)各次實驗的燈絲電阻，分析后認為，閉合開關前燈絲的阻值小于5歐姆，小科的理由是：________________________________________。
14．（2018·嘉興）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在探究小燈泡的電功率與哪些因素有關的實驗中,小組同學猜想:小燈泡的電功率可能與電壓、電流有關,于是他們設計了如下所示的三個電路圖:
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）你認為圖______電路可以研究小燈泡的電功率與電壓的關系,理由是__________。
（2）小組同學經過分析討論,選擇正確的電路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)進行實驗,得出了小燈泡的電功率與電壓關系的正確實驗結論。支持該結論的實驗現象是___________________________________________________。
15．(2019·嘉舟)某
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)科學小組對電流通過導體產生熱的多少與哪些因素有關進行了研究。裝置如圖，2只燒瓶內裝滿煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶內各裝1根阻值不同的電阻絲R甲和R乙。
猜想一：電熱跟電流的大小有關，電流越大電熱越多；
猜想二:電熱跟導體的電阻大小有關，電阻越大電熱越多。
為驗證猜想一，設計以下方案：
①將電阻絲R甲和R乙串聯在電路中，標出2根玻璃管內液面的位置，閉合開關記下電流表的讀數I1，經過一段時間后標出2根玻璃管內液面的位置；
②當2根玻璃管中的液面降到
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)原來的高度后，減小滑動變阻器的阻值，閉合開關記下電流表的讀數I2，經過相同時間后標出2根玻璃管內液面的位置。請回答下列問題：
（1）為使實驗現象明顯，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)經常會采用轉換或放大的思想。為比較電熱絲產生熱量的多少，實驗中體現這些思想的設計有
(寫出一條即可)。
（2）為驗證猜想一,必須
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)比較同一個燒瓶中前后兩次實驗玻璃管內液面上升的高度，原因是
。
（3）科學研究倡導有依據的猜想，請說出生活中支持猜想二的一個實例：
。
part4.簡答題
16.（2020·臺州）電熱水壺由分離式底座
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和壺身兩個部分組成。分離式底座由電源線、圓形底座和供電插座組成，如圖甲；電熱水壺內部簡化電路，如圖乙。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）為防止觸電，供電插座的外殼材料應是________(選填“絕緣體”或“導體”)。
（2）電熱水壺額定電壓為220伏，額定功率為1000瓦，求；
①電阻R的阻值是多少?
②正常工作時，燒開一壺水需要300秒，消耗多少電能?
（3）為滿足人們隨時取用熱水需求，電熱水壺需設置保溫功能。現有一個溫控開關(一定溫度時,可以自動斷開或閉合：元件符號為“
”）,一個阻值遠大于R1的定值電阻R2(元件符號為“
”)。要求利用提供的器材對原電熱水壺的簡化電路進行改進，實現既可加熱又能保溫的功能，且加熱功率保持不變。請在答題卷的虛線框內畫出電路圖、并說明保溫的工作原理。
2-1-c-n-j-y
?
17.（2020·寧波）現有一個粗細
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)均勻的金屬圓環，它是由一段銅絲和一段同種材料制成的電阻絲連接而成的。為了研究它的導電性，小科把它接入到如圖甲所示的電路中。實驗時，小科先將觸點M與圓環上的A點連接，再移動滑動變阻器R1的滑片P移至最右端后，閉合開關S，將觸點N從A開始沿逆時針方向滑動一周，在觸點N滑動的過程中，觸點M、N之間的電阻等效于一個變化的電阻，記為RMN。設滑過弧MN的長為x，電流表示數I與x之間的關系如圖乙所示。已知電源電壓恒為4.5V，銅絲的阻值不計，觸點接觸良好。粗細均勻、同種材料制成的電阻絲阻值與其長度成正比。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由圖乙可知，該金屬圓環中銅絲的長度是________cm。
（2）在觸點N滑動過程中，RMN的最大值是多少?
（3）每1cm電阻絲的阻值是________?。(提示：圖甲中M、N之間的電阻等效于M、N之間兩段弧形金屬絲并聯后的總電阻)
（4）如圖內所示，把M、N接到圓環其
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中一條直徑的兩端，將滑片P移到最左端后閉合開關S，通電lmin，電路消耗的電能為W。求W的最大值。(計算過程中不需要說明取最大值的理由)
18．（2019·麗水）如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)圖是一款用鋰電池供電的平衡臺燈，懸掛在中間的木質小球是它的“開關”。使用時只需要將上下兩個小球靠近，小球相互吸引，燈管就發光。以下為平衡臺燈參數：21
cnjy
com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若A球內置的磁體下端為N極，則B球內置磁體上端為_______極；
（2）求平衡臺燈正常發光時電路中的電流；
（3）給該臺燈充電時，充電器的輸出電壓為5伏、電流2安，充電效率為80%，則為用完電的臺燈充滿電至少需要多長時間？【來源：21cnj
y.co
m】
19．（2018·嘉興）筆
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)記本電腦已進入尋常百姓家庭,出差旅游時常隨身攜帶。出于安全考慮,民航局規定,乘客可隨身攜帶
0.16kW·h
以下的可充電設備。目前,部分航空公司已允許乘客在非起降時間段、有條件地使用筆記本電腦等便攜電子設備。請回答下列問題:
（1）某旅客攜帶的筆記本電腦電池容量3000mAh
,輸出電壓15V
,充滿電后,若工作時的平均電流為1.5A
,可連續工作多少時間?
（2）請通過計算說明該旅客能否將此筆記本電腦帶上民航飛機。
（3）使用發現,電腦工作時會發
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)熱,原因是__________。當升溫到一定值時,溫控開關S1自動閉合,風扇啟動,加快散熱從而保護電腦。如果斷開電源總開S2,風扇M和其他工作系統同時停止工作。根據上述特點,下列可能符合散熱控溫特點的原理圖是_________。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
20．(2019·湖州)現有規格分別為“6V
3W”和“6V
6W”兩個小燈泡L1、L2，已知它們的電流與電壓間關系如圖所示。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而
(選填“增大”“減小”或“不變”)。
（2）若將L1、L2并聯接在學生電源間，電源電壓調節為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為多少焦？
（3）若將L1、L2串聯接在學生電源間
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，調節電源電壓，在保證每個燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，
L1和L2消耗的實際總功率最大值是多少？【出處：21教育名師】
21．（2018·衢州）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)小柯家新添了一臺變頻空調，部分參數如下表所示。當室溫和空調的設定溫度相差較大時，變頻空調一開機，即以最大功率工作，使室溫迅速達到設定溫度；當室溫達到設定溫度后，空調的制冷（熱）功率隨之減小，以維持室溫基本不變。該空調另設電輔熱功能，可以輔助制熱，以彌補單靠空調壓縮機工作制熱不足的問題。
型號
XXX
功能
冷暖（輔助電加熱）
制冷功率P冷/W
變化范圍180~1600
制熱功率P熱/W
變化范圍200~1900
電輔熱功率P輔熱/W
1000
電源電壓/V
220
（1）空調接入家庭電路后，與其他用電器__________聯。
（2）假設該空調開機后以最大制冷功率工
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)作0.5h，使室溫降至設定溫度。然后，空調又以某一恒定的功率工作了2.5h，全過程空調消耗的電能為1.9kW·h。求21
cnjy
com
①前0.5h空調消耗的電能。
②后2.5h通過空調的電流。
（3）在空調機的結構中有很多粗細不同的銅管
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，作為制冷劑“搬運”“熱”的管道。常見煉銅的方法：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，該反應屬于__________（填基本反應類型）。
22．（2017·紹興）某興趣小組設計的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)“溫度控制器”工作時有加熱和恒溫兩種狀態。電路如圖甲所示，S為開關，雙金屬開關在溫度低時閉合、溫度到達一定值時自動斷開，降溫后再閉合，循環工作，起到調節溫度作用，指示燈的額定電壓為200V，且亮起即正常工作，發熱電阻阻值為40Ω。求：
（1）當指示燈亮時，溫度控制器處于
狀態。
（2）指示燈的電阻值。
（3）加熱狀態時，溫度控制器所消耗的電功率。
（4）溫度控制器正常工作時，記錄燈泡在一段時間內，規律性亮滅情況如圖乙，則溫度控制器1小時所消耗的電能。
23．（2018·杭州）小金對玩具汽車的電動機很感興趣，他拆下電動機，測得它的內阻為1.5Ω。為測量電動機工作時的電流，利用身邊現有器材，設計了如圖所示的電路（符號表示數值可讀的變阻器）。已知電源電壓為12V，當變阻器的阻值為6Ω時，電壓表的讀數為3V。計算此時：2·1·c·n·j·y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）通過電動機的電流；
（2）電動機消耗的電功率。
24．(2019·紹興)電加熱眼罩對緩解眼疲勞有一定效果。如圖甲是一款市場上的產品，小敏查閱使用說明書，其相關參數如下表乙。21教育名師原創作品
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）當該款眼罩還剩10%的電池容量時，在額定電壓下充電，充滿電至少需要多少時間?
（2）圖丙是小敏設計的可以手動調節高、中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、低三檔加熱的電熱眼罩原理圖。電源電壓U恒為4.8伏，已知電熱絲R1阻值為4歐，電熱絲R2阻值為6歐，開關S3只接a或b。
①丙圖電路中S1閉合，S2斷開，S3接a時，加熱電路為
(選填“高”、“中”或“低”)溫檔。
②中溫檔功率為多少瓦？
③高溫檔工作20分鐘，眼罩消耗的電能為多少焦?
25．（2019·杭州）如圖是一電動機提
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)升物體的示意圖。電源電壓為120伏，電動機將一個質量為50千克的物體1秒內勻速上提0.9米，電路中的電流為5安培。（g取10牛/千克）21世紀教育網版權所有
（1）求該電動機工作1秒鐘所產生的電熱。
（2）求電動機線圈阻值。
（3）當該重物上升到一定高度時，電動機的轉子突然被卡住，為什么這種情況下電動機容易燒壞?
26．（2017·溫州）某同學
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)為學校草坪設計了一個自動注水噴淋系統，其電路設計如圖甲。控制電路電源電壓U1=12伏，R0為定值電阻，RF為壓敏電阻，電磁鐵線圈電阻忽略不計；壓敏電阻RF放置于水箱底部（如圖乙），其阻值與壓力有關，阻值隨水位變化關系如表。工作電路包括注水系統和噴淋系統，其電源電壓U2=220伏；圓柱體水箱底面積S=0.4米2。當水箱內的水位上升到2米時，通過電磁鐵線圈的電流Ia=0.1安，銜鐵恰好被吸下，注水系統停止工作，此時電流表示數I1=1安；當水位下降到1米時，銜鐵恰好被拉起，注水系統開始給水箱注水，此時電流表示數I2=2安。
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水位（米）
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
壓敏電阻RF阻值（歐）
300
200
125
90
70
65
62
60
59
（1）當水箱內水位達到2米時，控制電路中壓敏電阻RF的功率為
瓦。
（2）當水箱內水位下降到1米時，通過電磁鐵線圈的電流Ib為多少安？
（3）已知噴淋系統一直給草
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)坪噴水，每秒鐘噴水恒為0.001米3；注水系統工作時，每秒鐘給水箱注水恒為0.005米3。求相鄰兩次開始給水箱注水的這段時間內，工作電路消耗的電能。
21cnjy.com
27．（2019·衢州）空調扇具有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)“送風、加濕和降溫”等功能，其內部主要結構為風扇、水箱和空氣過濾網等。使用時，通常向水箱中加水，使吹出的風比無水時涼爽。下表是某品牌空調扇部分參數。
項目
參數
項目
參數
額定電壓
220伏
額定功率
50瓦
空機質量
7.5千克
單個輪子接觸地面面積
2厘米2
水箱容量
0.5升
輪子數量
4個
蒸發量
1升/時
電源線長度
1.2米
（1）向水箱的水里再加入一些碎冰，可降低水溫，使吹出的風比只有水時更涼爽。加冰可降低水溫的原因有__________。
（2）人在運動大量出汗后，對
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)著空調扇吹，很容易感冒。此時，在腦干調節下，皮膚血管收縮，血流量減少，皮膚溫度下降，散熱量_______，從而維持人體體溫恒定。
（3）小科閱讀參數表發現，該空調扇比較省電。計算該空調扇正常工作10小時消耗的電能。
（4）計算水箱加滿水時該空調扇對水平地面的壓強。
（5）該空調扇底座安裝了萬
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)向輪，方便移動。但在其他設計上仍存在缺陷，為更方便用戶使用，請結合表中參數提出一條改進建議：____________________。
28．(2019·嘉舟)自動上水電熱水壺
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)因其方便取水越來越受到人們的喜歡。取水時，只要閉合取水開關，水泵在電動機的帶動下，就能將水抽到壺內，如圖甲。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）電熱水壺的水泵原理與圖乙相似
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)。圖乙中，當家殼里的水被高速旋轉的葉輪甩出時，轉軸附近就形成了一個低壓區，水在
的作用下，
通過進水管進入泵殼。當水離開出水口后，由于
，會繼續向上運動。
（2）自動取水時，將1升水抽高0.5米灌入電熱水壺中需要5秒，則電動機抽水時的功率至少為多少瓦?
（3）某電熱水壺的額定電壓為220伏，加熱功
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)率為1100瓦，保溫功率為55瓦，工作電路如圖丙。制作電熱水時，所選用電熱絲R1、R2的阻值分別為多少歐姆?
29．(2019·臺州)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)某電熱砂鍋的簡化電路如圖甲。R1、R2為發熱電阻，S為旋轉型開關，a、b、c、d為觸點，通過旋轉開關S可實現“關”、“低檔”、“高檔”之間的轉換，工作時先用高檔加熱鍋內湯料到沸騰，再用低檔持續加熱食物，使食物“湯濃味鮮”。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）高檔加熱時，開關S應旋至觸點
(選填“ab”、“bc”或“cd”)位置。
（2）某次烹飪一共用時6小時，電功率與加熱時間的關系如圖乙所示，則本次烹飪共消耗多少電能？
（3）發熱電阻R1和R2的阻值分別為多少？
（4）生活中，有時也會選擇電
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)壓力鍋烹飪，因為電壓力鍋煮熟相同質量的同種食物，通常比電熱砂鍋更省電。請你從能量利用率的角度結合所學知識對電壓力鍋能省電作出簡要的解釋。
30．（2018·溫州）如圖甲為某型號豆漿機示意圖，將黃豆和清水放入杯體，經過如圖乙“三次加熱、二次打漿”的工序，可制作可口的豆漿。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）若豆漿機“加熱”時功率為1000瓦,“打漿”時功率為200瓦。則按圖乙工序完成一次豆漿制作，需消耗多少電能？
（2）為了防止豆漿過少導致“干燒”和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)豆漿過多導致“溢漿”，小明設計了如圖丙所示的電路，La、Lb是兩個完全相同的電磁鐵，Ra和Rb分別是安裝在“防溢漿”水位和“防干燒”水位下方的壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。只有當豆漿液面處在“防干燒”和“防溢漿”水位之間時，電熱絲才能工作。(假設電磁鐵對銜鐵的吸引力不會隨距離的改變而改變，不考慮銜鐵的彈力和重力)
①當液面高度為h0時，閉合電路中的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)開關S，電磁鐵La吸住銜鐵，此時壓敏電阻的阻值分別為Ra’和Rb’，請比較兩者的大小關系:
。
②已知壓敏電阻Ra的阻值隨液面高
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)度h的變化曲線如圖丁所示，請結合Ra的變化曲線畫出壓敏電阻Rb的阻值隨液面高度h變化的大致曲線，并在圖中橫坐標上標出“防干燒”水位h1和“防溢漿”水位h2
。
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31．(2019·寧波)如圖所示電路，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)電源電壓U不變，燈L1、L2上都標有“3V”字樣，且燈絲阻值不變，R1是定值電阻。閉合開關S1后，依次進行如下操作：①開關S2接1、2，移動滑片P，使電壓表V1示數為3V，此時電流表示數為0.3A,②開關S2接2、3，電流表示數為0.4A；③開關S2接4、5，電流表示數仍為0.4A，電壓表V2示數為2V。
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請解答下列問題：
（1）燈L1、L2的額定功率分別是多少？
（2）小科根據上述實驗數據，計算R1的阻值，分析如下：
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老師指出：求解R1時，代入的“3V”“0.4A”“0.3A”三個數據中有錯誤。請你指出錯誤的數據：
，并正確求解R1。
（3）當開關S2接4、5時，滑片P怎樣移動才能使L2正常工作？（要求說明移動方向和變化的阻值大小）
part5.自我評價
1.本次課最重要的三個知識點：
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精品試卷·第
2
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（共
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