人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 电功率当堂达标检测题

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 电功率当堂达标检测题，共16页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．根据生活经验判断下列数据中最接近生活实际的是（ ）
A．手机电池的电压为3.7V
B．一枚5角硬币的直径约为15cm
C．家里电饭锅工作半小时耗电5kW·h
D．一枚鸡蛋的质量约为200g
2．下列有关物理量的估计，符合实际的是（ ）
A．成都中考时教室里的温度大约为 60℃
B．成都的快速公交车里空调的额定电功率约为 5×106W
C．成都三环路全长为350km
D．一名参加成都中考的考生坐在教室里，地球对他的吸引力约500N
3．通过滑动变阻器可以调节灯泡亮度的电路图是（ ）.
A．​​B．​​C．​​D．​​
4．下列图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A． 电暖气B． 洗衣机C． 电风扇D． 电视机
5．在国际单位制中，电功的单位是（ ）
A．焦耳（J）B．欧姆（Ω）C．伏特（V）D．瓦特（W）
6．下列数据中，最接近生活实际的是（ ）
A．一个苹果的质量约为150g
B．人的正常体温是39℃
C．成年人散步时的速度约是4m/s
D．家用电热水器正常工作时的功率约为30W
7．图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（ ）
A． B． C．D．
8．如图所示是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图象是（ ）
A．B． C．D．
9．图甲是一款电子秤，图乙是其工作原理图，电源电压恒定为3V，电子秤表盘由电流表改装而成，R0为定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。不称重物时，滑片刚好在a端，电流表示数为0.6A；所称物重最大时，滑片刚好在b端。c是一根弹簧，其压缩量DL与所受压力F的关系如图丙所示（挂钩的重力不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关，不称重物时R0两端电压最小
B．定值电阻R0阻值为0.2Ω
C．电子秤工作时，R0消耗的电功率范围是0.1125W-1.8W
D．当电路中的电流为0.3A时，电子秤示数为4kg
10．如图所示，电路总电压不变。当只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电路消耗的总功率为l0W，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1；当只断开开关S1，滑片P滑至最右端时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2：当只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电流表A1的示数为I3，电压表的示数为U3．若I1：I2=5：3，U2：U3=3：5．则下列结论错误的是（ ）
A．I2：I3=3：2
B．U1：U3=4：3
C．电路的最大功率与最小功率之比为5：2
D．该电路的最小功率为4W
二、填空题
11．在探究“影响电流产生热量多少的因素“实验中：
①.为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内装一根电阻丝，并插入温度计，电流产生的热量多少是通过 体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法在物理学中经常用到，请举一例 ．若他想让烧瓶内的液体在短时间内温度变化更明显，应选用 （选填“煤油”或“水”）.
②.小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中，然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量 ．
③.若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相同，同时选择乙图中 选填“A”或“B”）烧瓶内的电阻与甲图中烧瓶的电阻 （选填“串联”或“并联”）。
12． 如图所示是小明家的电能表，此时电能表的读数为 kW⋅h。小明只让一个用电器单独工作30min，这段时间内电能表转盘刚好转了300转，则该用电器的实际功率为 W。
13．如图所示电阻箱电阻为 Ω。电能表的读数： 。
．
14．家用空调正常工作时两端电压为 伏；发电站通过 输电线路将电能输送至远方的变电站（选填“高压”或“低压”）；导体通电一段时间后温度会升高，这是通过 的方式改变了其内能（选填“热传递”或“做功”）。
15．将铭牌为“6V 3W”的灯L1和铭牌为“12V 3W”的灯L2串联（灯泡电阻不变），如图所示。现要使其中一盏灯长时间正常发光，则电源电压是 V，若将这两个灯泡并联，要使其中一盏灯长时间正常发光，则此时电路的总功率是 W。
16．如图，电源电压不变，A、B为滑动变阻器的两个端点，闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.2A，R2的电功率为2W，当滑片P移动至某一位置C时，电流表示数为0.6A，R2的电功率为3.6W，则电源电压是 V，滑片P在A端时电路的电功率为 W。
三、作图题
17．现有两根“220V 400W”电热管R、开关及导线，如图所示，要求电路的功率为200W，设计恒温电路，完成电路连接。

18．如图甲所示电路，闭合开关后将滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器阻值R变化关系的图象如图乙所示，请你在答题卡的坐标系中画出滑片移动过程中滑动变阻器消耗的功率P随其阻值R变化关系的图象。（提示：当R1＝R2时，滑动变阻器的功率最大）
四、实验探究题
19．探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”实验中，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后，与 （选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差较大。
（2）通过观察乙装置， （选填“左”或“右”）容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。
（3）让乙装置冷却到初始状态，把右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中，接通电源一段时间后，电阻丝产生的热量 多。（选填“左容器”“右容器”或“两容器一样”）
20．某实验小组的同学设计了如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。已知将测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1.2W左右。
（1）连接电路前，开关应 （选填“断开”或“闭合”），电流表的量程应选用 （选填“0~0.6A”或“0~3A”）；
（2）在调节滑动变阻器滑片P的过程中，记录并绘制出通过小灯泡的电流与电压的关系图线，如图乙所示，分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡电阻变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
21．要测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，现有器材：电压恒定为6V的电源，一个电压表，标有“50Ω 1A” 的滑动变阻器A和标有“ ×Ω 1A”的滑动变阻器B。实验过程如下：选用滑动变阻器A，设计电路如图甲所示，正确连接好电路，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光。
（1）断开开关，用滑动变阻器B替换小灯泡，再闭合开关，调节滑动变阻器 （选填“A”或“B”），使电压表示数为 V，这时滑动变阻器B的阻值与小灯泡正常工作时的阻值相等；
（2）保持滑动变阻器 （选填“A”或“B”）的滑片位置不变，把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，此时电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
五、计算题
22．如图甲是一种恒温调奶器，可以自动调试好加水的奶粉，然后加热到最适合宝宝饮用的温度40℃，还可以自动保温，特别适合夜间使用．图乙是机器的参数表及电路简图（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关）．求：
（1）调奶器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？
（2）电阻R2的阻值？
（3）若把200g调好的奶粉从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶粉的比热容是多少（不计热损失）？
23．某品牌电饭煲有加热和保温两个挡位，其简化电路如图所示，其中R1和R2均为发热电阻，电压为220V，该电饭煲的保温功率为120W。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到一定温度时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接触，使电饭煲处于保温状态。若将一锅质量为3kg、初温为40℃的粥加热至100℃，需要加热15min，消耗0.25kW·h的电能。求：［粥的比热容c=4.0×103J/kg⋅℃］
（1）该电饭煲加热时的功率是多少？
（2）在此次加热过程中粥吸收了多少热量？
（3）该电饭煲在加热过程中的效率是多少？
（4）R1的电阻是多少？
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A. 手机电池的电压为3.7V ，A符合题意；
B. 一枚5角硬币的直径约为15mm，B不符合题意；
C. 家里电饭锅工作半小时耗电接近0.5kW·h，C不符合题意；
D. 一枚鸡蛋的质量约为50g，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据对生活中常见物品的参数的了解解答.
2．【答案】D
【解析】【解答】解：A、教室内的温度一般在15℃-30℃之间，A不符合实际；
B、快速公交车里空调的额定电功率约为1×103W，B不符合实际；
C、成都三环路全长约为51公里，C不符合实际；
D、一名中学生质量约50kg，地球对他的吸引力G=mg=50kg×10N/kg=500N，D符合实际。
故答案为：D
【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，叫估测法，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算.
3．【答案】C
【解析】【解答】A、将灯泡断路，A错误
B、灯泡和变阻器并联，改变变阻器阻值不会改变灯泡两端电压，B错误
C、变阻器和灯泡串联，改变变阻器划片位置，可以调节灯泡亮度
D、变阻器和灯泡短路，D错误
综上选C
【分析】根据电路图分析电路的连接关系，当电灯泡电压改变时会改变其亮度
4．【答案】A
【解析】【解答】电流的热效应是电能转化为内能。
A．电暖气是把电能转化为内能的用电器，利用了电流的热效应，故A符合题意；
BC．电风扇和洗衣机是把电能转化为机械能的用电器，没有利用电流的热效应，故BC不符合题意；
D．电视机是将电能转化为光能和声能的用电器，没有利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选：A。
【分析】电流的热效应是电能转化为内能，依次判断出各个家用电器应用过程中的能量形式的转化，即可解题。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．焦耳(J)是功、电功、热量、能的单位，A符合题意。
B．欧姆(Ω)是电阻的单位，B不符合题意。
C．伏特(V)是电压的单位，C不符合题意。
D．瓦特(W)是功率、电功率的单位，D 不符合题意。
故答案为：A。
【分析】在国际单位中，电功的单位是焦耳。
6．【答案】A
【解析】【解答】解：A、一斤（500g）苹果可买2﹣3个；故一个苹果的质量在200g左右，故A正确；
B、人的正常体温是36.5℃，故B错误；
C、成年人散步时的速度约是1.1m/s，故C错误；
D、家用电热水器正常工作时的功率约在1000W以上；故D错误；
故选A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．
7．【答案】C
【解析】【解答】解：
由图R0与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流．
若电源提供的电流恒定为I总，
AB、根据并联电路特点可知：
U=U0=I0R0=（I总﹣I）R0=﹣IR0+I总R0，
其中I总、R0为定值，由U=﹣R0I+I总R0，可知U与I的图象为一次函数，且﹣R0＜0，故AB错误；
CD、由电功率的计算公式：
电路消耗总功率：P=UI总=（I总﹣I）R0×I总=﹣I总R0I+I总2R0，
其中I总、R0为定值，由P=﹣I总R0I+I总2R0，可知P与I的图象为一次函数，﹣I总R0＜0，且I不能为0，P不会为0，故C正确，D错误．
故选C．
【分析】由图R0与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流．
电源提供电流一定，根据并联电路特点分别表示出U与I和P与I的表达式，分析判断即可．
8．【答案】C
【解析】【解答】由图示可知，当滑动变阻器连入电路的电阻变大时，电路电流变小，灯两端的电压也变小，但不会为零，根据四个选项可知只有C的电压不为零，C符合题意.
故答案为：C.
【分析】本题考查了学生对电路的分析和图像的理解，当滑动变阻器连入电路的电阻变大时，电路电流变小，灯两端的电压也变小.
9．【答案】C
【解析】【解答】A．不称重物时，滑片刚好在 a 端，电路为 R0 的简单电路，此时 R0 两端的电压最大，A不符合题意；
B．不称重物时，电路中的电流 Ia=0.6A ，由 I=UR 可得定值电阻的阻值为 R0=UIa=3V0.6A=5Ω
B不符合题意；
C．不称重物时，电阻 R0 消耗的电功率最大，则 P大=UIa=3V×0.6A=1.8W
所称物重最大时，滑片刚好在 b 端， R 与 R0 串联，此时电路中的电流最小，电阻 R0 消耗的电功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流为 Ib=UR+R0=3V15Ω+5Ω=0.15A
则 P小=Ib2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W
所以电子称工作时，电路中电阻 R0 消耗的电功率范围是 0.1125W~1.8W ，C符合题意；
D．当电路中的电流为 0.3A 时，电路中的总电阻为 R总=UI=3V0.3A=10Ω
此时滑动变阻器连入电路的阻值为 R'=R总−R0=10Ω−5Ω=5Ω
由题意可知，此时弹簧的压缩量为 L=6cm15Ω×5Ω=2cm
由图象可知，此时弹簧所受压力为 20N ，即 G=F=20N ，由 G=mg 可得物体的质量为 m=Gg=20N10N/kg=2kg
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，整个电路的功率越小，结合欧姆定律求解电路中的电流和电压，利用功率公式P=UI求解功率即可。
10．【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知：只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P在最左端时，只有R1接入电路，等效电路图如图1所示；
则 I1= UR1 U1=U
只断开开关S1，滑片P移至最右端时，R1和R2串联接入电路，等效电路图如图2所示；
则I2= UR1+R2 U2= R2R1+R2×U
只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，R1、R2和R3串联接入电路，等效电路图如图3所示；
则I3= UR1+R2+R3 U3= R1+R2R1+R2+R3×U . I1：I2=5：3 即 UR1UR1+R2=53 . 解得R2= 23 . R1 ----①
U2：U3=3：5 即 R2R1+R2×UR1+R2R1+R2+R3×U=35 . ————② 由①②得，R3= 56 R1；
A、 I2I3=UR1+R2UR1+R2+R3=R1+R2+R3R1+R2=15R1653R1=32 .A不符合题意；
B、 U1U3=UR1+R2R1+R2+R3×U=R1+R2+R3R1+R2=15R1653R1=32 . B不符合题意；
C、电路的最大功率为P1= U2R1 ，电路的最率为P3= U2R1+R2+R3 . P1P3=U2R1U2R1+R2+R3=R1+R2+R3R1=15R16R1=52 . ， C不符合题意；
D、P1=10W， 由C可知P3= 25 . P1=4W ，即该电路的最小功率4W ，D符合题意；
故答案为：D .
【分析】只闭合开关S1、S3，滑动变阻器的滑片P在最左端时，只有R1接入电路，此时电压表的示数等于电源电压，利用欧姆定律可列出此时电流I1的表达式；只断开开关S1，滑片P移至最右端时，R1和R2串联接入电路，根据欧姆定律列出此时电流的表达式I2，根据串联分压原理列出电压表示数U2的表达式；只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，R1、R2和R3串联接入电路，U3为电阻R1、R2两端的电压，用同样的方法可列出电流、电压的表达式 . 根据I1：I2=5：3，U2：U3=3：5，可求得三个电阻之间的关系 .
A、根据欧姆定律分别列出电流I2，I3的表达式，根据各电阻之间的关系求出它们的比值；
B、根据两电压表达式求出电压的比；
C、利用公式P=U2R分别列出最大功率与最小功率的表达式，再求比值；
D、根据最大功率与最小功率的比值，求出最小功率的值 .
11．【答案】烧瓶内温度计的示数变化、在研究压强时通过海绵的凹陷程度；；显示压力的作用效果等；煤油；多；B；串联
【解析】【解答】①实验中通过比较烧瓶内温度计示数的变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法；在研究压力的作用效果时，通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果，这也是应用的转换法；由于煤油的比热容较小，质量相同吸收热量相同时，温度变化比较明显，应选用煤油进行实验；②由表格中数据知，通电时间和电阻相等，电流增大为原来的2倍，温度升高为原来的4倍，即产生的热量为原来的4倍，可知通电时间和电阻相等，电流越大，产生的热量越多；③若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同，所以应该选择B烧瓶内的电阻和甲烧瓶中的电阻串联．
【分析】焦耳定律
12．【答案】318.5；1000
【解析】【解答】 根据电能表图像，窗口示数为318.5kW·h；根据电能表转数，计算消耗的电能为W=300r600r/kW·h=0.5kW·h；用电器的实际功率为P=Wt=0.5kW·h0.5h=1kW=1000W。
【分析】根据电能表窗口示数，可以测量消耗的电能；根据电能表转盘转数，可以计算电能，根据P=Wt，计算电功率。
13．【答案】7408；258.6kW⋅h
【解析】【解答】电阻箱的读数方法是用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后将各部分数值相加，如图所示，电阻箱电阻为7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8Ω=7408Ω；
电能表读数时，前面为整数，最后一位为小数，单位为kW⋅h，电能表的读数258.6kW⋅h。
故答案为：7408；258.6。
【分析】1、原理：电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻；读数：要明确每个旋钮对应的倍数，将每个旋钮“△”所指数字乘以对应的倍数后相加，得到电阻箱接入电路的电阻值。
2、作用：电能表用于测量家庭电路或其他电路中用电器消耗电能的多少，是家庭用电计量的重要工具；读数：电能表表盘上的示数，最后一位是小数位，单位是kW⋅h。
14．【答案】220；高压；做功
【解析】【解答】（1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）根据P=UI可知，电压越高，电流越小，由Q=I2Rt可知，高压可降低热量损失；
（3）电流通过导体做功，将电能转化为内能，是通过做功方式改变内能的。
【分析】（1）家庭电路的电压是220V；
（2）高压输电可以减小输送电线的电流，减少电能在线路中的损耗，也是我们现在采用的输电方式；
（3）做功使物体的内能改变的实质：其他形式的能量(如机械能)与内能之间的相互转化。
15．【答案】15；3.75
【解析】【解答】 解：根据灯泡的铭牌可知灯泡的电阻为R1=U12P1=(6V)23W=12Ω，R2=U22P2=(12V)23W=48Ω，两灯的额定功率相同，使其中一灯长时间正常发光，据P=I2R知，正常发光的是电阻较大的灯L2，其两端电压为12V，据串联电压的分压特点有12Ω：48Ω=U实：12V
解得，灯L1两端的实际电压U实=3V。电源电压U总=U2+U实=12V+3V=15V
两灯并联，其中一灯正常长时间发光，则电源电压需要为较低6V，即正常发光的是灯L1，此时灯L2的实际功率P2实=U实12R2=(6V)248Ω=0.75W
此时电路的总功率P总=P1+P2实=3W+0.75W=3.75W。
故答案为：15；3.75。
【分析】由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻；两灯泡串联，要使其中一盏灯长时间正常发光，则电路中的电流应为额定电流较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压，根据P=UI求出电路的总功率，
16．【答案】12；14.4
【解析】【解答】闭合开关S，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.2A，电流表的示数较小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路总电阻较大，则滑动变阻器接入电路的阻值最大，即滑片在最右端，R2的电功率为2W，根据 P=UI
可得，滑动变阻器此时两端的电压为 U2=P2I2=2W0.2A=10V
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得，电源电压 U=I1R1+U2=0.2A×R1+10V①
当滑片P移动至某一位置C时，电流表示数为0.6A，R2的电功率为3.6W，滑动变阻器此时两端的电压为 U2'=P2'I2'=
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得，电源电压 U=I1'R1+U2'=0.6A×R1+6V②
联立①②可得 R1=10Ω ， U=12V
P在A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可知电流表的示数 IA=UR1=12V10Ω=1.2A
此时电路的电功率 P=UIA=12V×1.2A=14.4W
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.2A，电流表的示数较小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路总电阻较大，则滑动变阻器接入电路的阻值最大，即滑片在最右端，R2的电功率为2W，根据P=UI可知滑动变阻器此时两端的电压，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式。
当滑片P移动至某一位置C时，电流表示数为0.6A，R2的电功率为3.6W，根据P=UI可知滑动变阻器此时两端的电压，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压的表达式，联立等式可得R1的阻值和电源电压。
P在A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可知电流表的示数，根据P=UI得出此时电路的电功率。
17．【答案】
【解析】【解答】根据P=U2R可知，“220V 400W”电热管的电阻为121Ω，串联之后为242Ω，同理计算此时的电功率为200W.电路图如图所示：
【分析】1、电功率公式P=U2R，据此计算用电器的电阻；
2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
18．【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】从图中看出，当U1=2V时，R2=5Ω，此时电流 I1=U1R1=2V5Ω=0.4A
当U2=4V时，R2=20Ω，此时电流 I2=U2R2'=4V20Ω=0.2A
设电源电压为U，则U=U1+I1×R1=2V+0.4A×R1①
U=U2+I2×R1=4V×0.2A×R1②
由①②得U=6V，R1=10Ω.
滑动变阻器消耗的功率 P=I2R2=(UR1+R2)2R2=(6V10Ω+R2)2×R2
根据得出的表达式，计算出电阻R2从0至20Ω的变化过程中，对应的电功率P的不同数值，在坐标图上描点连线，画出滑片移动过程中滑动变阻器消耗的功率P随其阻值R变化关系的图像。如图所示
【分析】根据电压和电阻的比值， 计算电流；结合串联电路电压规律，计算分压；根据电流和电阻，可以计算电功率；滑动变阻器的电功率随电阻的先变大、后变小。
19．【答案】（1）电阻；右
（2）左；大
（3）左容器
【解析】【解答】1）甲装置电阻不同，所以 探究电流产生的热量与 电阻的关系 ，电阻越大，电热越大，所以右侧 容器相连的U形管中液面的高度差较大 ；
综上第1空为电阻；第2空为右
2）乙装置通过页面中电阻的电流不同，左侧通过电流大，产生热量多， 由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大导体产生的热量越多；
综上第1空为左；第2空为大
3）并联电路总电阻减小，右侧电阻小，产生热量小于左侧。
综上 第1空为左容器
【分析】由热量公式Q=I2Rt填空、温度计的原理及使用方法、电阻的串并联分析填空。
1、焦耳定律：计算公式热量Q=I2Rt，可知导体产热量的产生与电流、电阻通电时间有关。
2、温度计的原理及使用方法：温度计的之作用原理为热胀冷缩，产热量较大时，U型管高度差变大
3、电阻的串并联：电阻串联时，电流相同，电阻并联时，总电阻R=R1R2R1+R2
20．【答案】（1）断开；0~0.6A
（2）增大
（3）大于
【解析】【解答】（1）连接电路时，开关要处于断开状态，滑动变阻器的滑片位于最大阻值处；电路中最大电流约 I=PLUL=≈0.32A
故电流表使用0～0.6A量程即可。
（2）由图乙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，根据电功率的计算公式可知，电压和电流都增大时，电功率增大，温度升高，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（3）在某次调节中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，灯泡两端电压增大，电流也增大，根据欧姆定律可知电路中总电阻变小，由于灯泡两端电压增大，电流增大，则灯泡的功率变大，由于灯泡电阻受温度的影响，则灯泡的电阻会变大，根据R=R滑+R灯
可知：只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量 ΔR1 大于灯泡的阻值增加量 ΔR2 才会让总电阻变小。
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；根据电功率和电压的比值， 计算电流，选择电流表的量程；
（2）灯丝电阻随温度的升高而变大；
（3）电路的电阻变化时，总电流变大，说明电阻减小了。
21．【答案】（1）B；2.5
（2）B；0.5
【解析】【解答】（1）断开开关，用滑动变阻器B替代灯泡，为测得灯泡电阻，需要调节B的滑片，使电压表示数也等于2.5V，此时 RB=RL ；（2）为测RL的阻值，应保持滑动变阻器B的滑片位置不变，使A滑片移到最大值50Ω处，由图乙，电压表使用0-3V量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，根据串联电路电压特点，
UA=U−UL'=6V−1.2V=4.8V ，根据欧姆定律，此时电路中电流：
I=IL=IA=UARA=4.8V50Ω=0.096A ，所以 RL=RB=UBI=Ω ，根据 P=U2R ， P额=U额2RL=(2.5V)212.5Ω=0.5W .
故答案为：(1)B；2.5；(2)B；0.5.
【分析】当用滑动变阻器代替灯泡求电阻时，要使其分压与灯泡分压相等，利用串联电路中分压规律计算电阻值，并利用电压和电阻计算灯泡电功率.
22．【答案】（1）解：由P=UI可得，调奶器处于保温状态时的工作电流：
I= P保温U = 16W220V ≈0.07A；
答：调奶器处于保温状态时的工作电流为0.07A；
（2）解：由题意可知，当S接“2”时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态；
当接“3”时，电路为R1、R2并联，奶器处于加热状态，
因电路中的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R2的电功率：
P2=P加热﹣P保温=500W﹣16W=484W，
由P= U2R 可得，电阻R2的阻值：
R2= U2P2 = (220V)2484Ω =100Ω；
答：电阻R2的阻值为100Ω；
（3）解：由P= Wt 可得，调奶器消耗的电能：
W=P加热t′=500W×32s=16000J，
不计热损失，调好奶粉吸收的热量：
Q吸=W=16000J，
由Q吸=cm（t﹣t0）可得，调好奶粉的比热容：
c= Q吸m(t−t0) = 1600J0.2kg×(40℃−20℃) =4×103J/（kg•℃）．
答：调好的奶粉的比热容是4×103J/（kg•℃）．
【解析】【分析】（1）由表格数据可知保温功率，根据P=UI求出工作电流；（2）由题意可知，当S接“2”时，电路为R1的简单电路，调奶器处于保温状态；当接“3”时，电路为R1、R2并联，奶器处于加热状态，根据总功率等于各用电器功率之和可知R2的电功率，根据并联电路的电压特点和P= U2R 求出电阻R2的阻值；（3）知道调奶器的加热功率和工作时间，根据W=Pt求出消耗的电能，不计热损失，调好奶粉吸收的热量等于消耗的电能，又知道调好奶粉的质量和初温、末温，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出调好奶粉的比热容．
23．【答案】解：（1）由题意知，加热15min，消耗的电能为W=0.25kW·h=0.25×3.6×106J=9×105J
加热功率为P加热=Wt=9×105J15×60s=1000W；
答：该电饭煲加热时的功率是1000W；
（2）粥吸收的热量为
Q吸=cmt—t0=4.0×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃−40℃)=7.2×105J。
答：在此次加热过程中粥吸收了7.2×105J热量。
（3）该电饭煲在加热过程中的效率为η=Q吸W=7.2×105J9×105J×100%=80%；
答：该电饭煲在加热过程中的效率是80%。
（4）加热状态时两电阻并联，保温状态时只有R2工作。因两种状态下R1的电压和电阻均不变，
则R1消耗的功率不变，且加热时的总功率等于各电阻消耗功率之和，
所以加热时电阻R1的功率为P1=P加热-Р保温=1000W-120W=880W；
那么R1的电阻为R1=U2P1=(220V)2880W=55Ω；
答：R1的电阻是55Ω。
【解析】【分析】（1）根据P=Wt求出该电饭煲加热时的功率；
（2）根据Q吸=cm（t-t0）求出加热过程中粥吸收的热量；
（3）根据效率公式η=Q吸W求出该电饭煲在加热过程中的效率。
（4）加热状态时两电阻并联，保温状态时只有R2工作。因两种状态下R1的电压和电阻均不变，
则R1消耗的功率不变，且加热时的总功率等于各电阻消耗功率之和，根据P1=P加热-Р保温计算R1的电功率，再根据R1=U2P1计算R1的阻值。实验次数
电流／A
通电时间／s
电阻／Ω
温度升高量／℃
1
0.3
30
10
1.5
2
0.6
30
10
6.0
型号：HY101M
电源：220V 50Hz
加热功率：500W
保温功率：16W