【单元练】太原市第五中学校九年级物理第十八章【电功律】经典测试卷(培优练)

一、选择题
1．现有两个定值电阻R1和R2（R1<R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U 的电源两端工作相同的时间。

则四个电路中电流做功大小关系正确的是（）
A．W甲>W乙>W丙>W丁B．W乙>W丙>W丁>W甲
C．W甲>W丙>W丁>W乙D．W丙>W丁>W乙>W甲B
解析：B
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且
R1<R2，所以，四个电路中的总电阻关系为
R甲>R丁>R丙>R乙
因电源的电压恒为U，且工作时间相等，由
2 U
W=t
R
可知，四个电路中电流做功大小关系为
W乙>W丙>W丁>W甲
故ACD错误，B正确。

故选B。

2．下列数据符合生活实际的是（）
A．手机正常通话时的电流约为5A B．人体的安全电压是36V
C．液晶电视的额定功率约为100W D．普通白炽灯泡工作1小时耗电1kW·h C 解析：C
A．手机正常通话时的电流不超过0.15A，故A不符合实际，不符合题意；
B．人体的安全电压是不高于36V，故B不符合实际，不符合题意；
C．液晶电视的额定功率约为100W，故C符合实际，符合题意；
D．普通照明灯的功率约为40W，所以1h消耗的电能约为
40W1h0.04kW1h0.04kW h
W Pt
==⨯=⨯=⋅
故D不符合实际，不符合题意。

故选C。

3．小明家中的电能表表盘示数如图所示，下列说法正确的是（）
A ．电能表是测量用电器电功率的仪表
B ．小明家已经消耗的电能是2016.5J
C ．电能表铝盘转了300转，则用电器消耗了0.1kW•h 的电能
D ．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过2200W C 解析：C
A ．电能表是测量用电器电能消耗多少的仪表，故A 错误；
B ．小明家已经消耗的电能是2016.5kW•h ，故B 错误；
C ．电能表铝盘转了300转，则用电器消耗的电能为
300r
=0.1kW h 3000r/kW h
W =
⋅⋅
故C 正确；
D ．小明家所有用电器同时工作，总功率不得超过
==220V 20A=4400W P UI ⨯大大
故D 错误。

故选C 。

4．如图所示（甲）是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S 闭合后，将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端，电流表和电压表的示数变化关系如图（乙），下列说法正确的是（ ）
A ．电阻0R 两端电压与通过0R 的电流成正比
B ．0R 的阻值为5Ω
C ．滑动变阻器的最大阻值为5Ω
D ．0R 的最大功率为0.45W B 解析：B
A ．由图甲知，变阻器与电阻0R 串联，电流表测整个电路的电流，电压表测电阻两端的电
压，由图乙知，电流随电压的变化图像为正比例函数图像，所以通过电阻0R 的电流与0R 两端的电压成正比；因电压是产生电流的原因，所以不能说电阻0R 两端电压与通过0R 的电流成正比，故A 错误；
B ．由图乙知，当P 位于b 端时，电路中只有电阻0R 接入电路，则电源电压为3V ，电路中最大电流为0.6A ，故0R 的阻值为
03V 5Ω0.6A
U R I =
== 故B 正确；
C ．由图乙知，当P 位于a 端时，变阻器接入电路的阻值最大，0R 分得的电压为0.5V ，电路中的电流为0.1A ，则变阻器的最大值为
0R R max
113V 0.5V 25Ω0.1A
U U U R I I --==== 故C 错误；
D ．当P 位于b 端时，电路中只有0R 接入电路，此时通过0R 的电流最大，则0R 的功率最大，其值为
max 3V 0.6A 1.8W P UI ==⨯=
故D 错误。

故选B 。

5．如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气，所连接的U 形管内的液柱可以显示空气温度的变化。

小华将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。

得出四个结论：①甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系；②乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系；③甲图中闭合开关后，A 管中液面上升较快；④乙图中闭合开关后，A 管中液面上升较快。

以上结论正确的是（ ）
A ．只有①②
B ．只有①④
C ．只有②③
D ．只有③④C
解析：C
①由图甲知，右侧两个电阻5Ω的电阻并联，然后与左侧5Ω的电阻串联，根据电路的特点可知，通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，则甲实验是控制电阻和通电时间相同，探究电热与电流的关系，故①错误；
②由图乙知，两电阻串联，且电阻的阻值不等，则乙实验是控制电流和通电时间相同，探
究电热与电阻的关系，故②正确；
③甲图中闭合开关后，通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，由
2Q I Rt =可知，左侧电阻丝产生的热量多，A 管中液面上升较快，故③正确；
④乙图中闭合开关后，通过两电阻的电流相等，因右侧电阻大于左侧电阻，由2
Q I Rt =可
知，右侧电阻丝产生的热量多，B 管中液面上升较快，故④错误。

故选C 。

6．两个定值电阻，甲标有“10Ω 1A ”，乙标有“15Ω 0.6A ”，现把它们连入由一个开关和电源组成的电路，以下说法正确的是（ ） A ．甲、乙并联时允许干路最大电流为1.6A B ．甲、乙并联时允许乙的最大功率为5.4W C ．甲、乙串联时允许电源最大电压为19V D ．甲、乙串联时允许甲的最大功率为10W B 解析：B
AB ．两电阻两端允许加的最大电压分别为
U 甲=I 甲R 甲=1A×10Ω=10V U 乙=I 乙R 乙=0.6A×15Ω=9V
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，甲、乙并联时，电源的最大电压
U =U 乙=9V
此时通过甲电阻的电流
I 甲′=9V =10U R Ω
甲=0.9A 通过乙电阻的电流
I 乙′=I 乙=0.6A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中允许通过的最大电流
I 大=I 甲′+I 乙′=0.9A+0.6A=1.5A
允许乙的最大功率
P 乙′=UI 乙′=9V×0.6A=5.4W
故A 错误，B 正确；
CD ．因串联电路中各处的电流相等，且甲乙允许的最大电流分别为1A 、0.6A ，所以，甲、乙串联时电路的最大电流
I 大′=I 乙=0.6A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，允许电源最大电压
U 大′=I 大′(R 甲+R 乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V
允许甲的最大功率
P 甲′=I 大′2R 甲=(0.6A)2×10Ω=3.6W
故CD 错误。

故选B 。

7．如图所示电路中，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为00.6A ～，电压表的量程为
0~3V，定值电阻1R的电阻为10Ω，滑动变阻器2R的规格为“20Ω 0.5A”。

闭合开关，为了保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列判断正确的是（）
A．电流表的示数变化范围是0.2A~0.6A
B．滑动变阻器2R的阻值变化范围是0~10Ω
C．1R的电功率变化范围是0.4W~2.5W
D．电路总功率的变化范围是1.8W~3W D
解析：D
ABC．由电路图可知，R1和R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电流表的量程为0～0.6A，R2允许通过的最大电流为0.5A，所以电路中的最大电流I大=0.5A，此时R1两端的电压最大，电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，R1两端的最大电压
U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数
U2小=U-U1大=6V-5V=1V
滑动变阻器R2接入电路的最小阻值
R2小=2
1V =
0.5A
U I
小
大
=2Ω
R1的最大功率
P1max=U1大I大=5V×0.5A=2.5W 电压表的示数最大为U2=3V时，R1两端的最小电压
U1=U-U2=6V-3V=3V
电路中的最小电流
I小=1
1
3V 10
U R =
Ω=0.3A
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
R2=2
3V =
0.3A
U
I
小
=10Ω＜20Ω
R1的最小功率
P1min=U1I小=3V×0.3A=0.9W
电流表的示数变化范围是0.3A～0.5A，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2Ω～10Ω，R1的电功率变化范围是0.9W～2.5W，故ABC错误；
D ．电路中电流的变化范围为0.3~0.5A ，电源电压为6V ，由P =UI 可知电路总功率变化范围是1.8W~3W ，故D 正确。

故选D 。

8．如果加在某定值电阻两端的电压从6V 升高到10V ，通过该电阻的电流变化了0.1A ，则（ ）
A ．该定值电阻的值是100Ω
B ．该定值电阻的值是6Ω
C ．该定值电阻的功率变化了0.4W
D ．该定值电阻的功率变化了1.6W D 解析：D
AB ．假设定值电阻的阻值是R ，如果加在某定值电阻两端的电压从6V 升高到10V ，通过该电阻的电流变化了0.1A ，则
10V 6V
=0.1A R R
- 可得=40ΩR ，故AB 不符合题意；
CD ．定值电阻两端的电压从6V 升高到10V ，则该定值电阻的功率变化了
()()22
221210V 6V ==1.6W 40Ω40Ω
U U R R P ∆--= 故选D 。

9．如图所示，L 1、L 2两个白炽灯泡的额定电压相同。

闭合开关，看到L 1灯发光、L 2灯不发光的现象。

则下列说法正确的是（ ）
A ．通过L 1灯的电流大于L 2灯的电流
B ．L 1灯的额定功率小于L 2灯的额定功率
C ．L 1灯的阻值比L 2灯的阻值小很多
D ．L 1灯的实际功率小于L 2灯的实际功率B 解析：B
A ．如图所示，L 1、L 2两个小灯泡串联，所以通过L 1灯的电流等于L 2灯的电流，故A 错误；
D ．灯泡的亮度是由它的实际功率决定的，L 1灯发光、L 2灯不发光，所以L 1灯的实际功率大于L 2灯的实际功率，故D 错误；
C ．根据2P I R =，结合以上分析可知，L 1灯的阻值比L 2灯的阻值大很多，故C 错误；
B ．L 1、L 2两个白炽灯泡的额定电压相同，根据2
U P R
=，结合以上分析可知，L 1灯的额
定功率小于L 2灯的额定功率，故B 正确。

故选B 。

10．如图所示电路，电源电压恒定，灯丝电阻不变，闭合开关S ，在变阻器划片移动过程中，电流表的最小示数是0.2A ，电压表的最大示数是4V ，灯L 的最大电功率与最小电功率之比为9：4，则（ ）
A ．电源电压是6V
B ．灯的阻值是40Ω
C ．电路消耗的最小功率是0.8W
D ．电路消耗的最大功率是14.4W B
解析：B
AC ．当变阻器阻值为0时，L 单独连接，则灯泡的功率最大
2L
L P U R =大
当变阻器接入电路中电阻最大时，电流最小为0.2A ，电压表示数最大为4V ，即U 滑=4V ，由分压规律可得L 两端电压为
U L =U-U 滑=U -4V
此时L 功率最小
2L L L U P R =小=()2
4V L
U R - 灯L 的最大电功率与最小电功率之比为
9
4
可得 L L P P 大小
=2
2U 4V L L
U R R -（）=()224V U U -=9
4
得U =12V ，故A 错误； 电路消耗的最小功率
P UI 小＝=12V×0.2A=2.4W
故C 错误；
B ．根据欧姆定律可得灯泡的电阻
R L =
L 4V 12V 4V
0.2A
U U I I --===40Ω 故B 正确。

D ．电路消耗的最大功率
P 大=2L L P U R =大
=2
12V 40Ω
（）=3.6W 故D 错误。

故选B 。

二、填空题
11．若使一个标有“12V 6W ”的小灯泡在电压为18V 的电源下正常发光，则需______联一个______Ω的电阻R 。

串12 解析：串 12
[1][2]根据串联电路电压规律可知，额定电压为12V 的小灯泡要在电压为18V 的电源下正常发光，需要串联一个电阻分压6V 。

小灯泡正常发光时电路中的电流为
I =I 灯=
6W 12V
P U ==0.5A 则串联的电阻阻值为
R =
6V
0.5A
U I =
电阻=12Ω 12．如图所示为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220V ，具有“加热”、“保温”两种功能，对应功率分别为400W 和40W 。

当开关S 1、S 2均闭合时，饮水机处于______（选填“保温”或“加热”）状态，R 1的阻值为______Ω。

加热121
解析：加热 121
[1]当开关S 1、S 2均闭合时，电阻R 1工作，R 2短路，则此时的电功率为
21
U P R =
当开关S 1闭合，S 2断开时，电阻R 1、R 2串联，此时的电功率为
2
12
+U P R R '=
则
P P '＞
所以当开关S 1、S 2均闭合时，饮水机处于加热状态。

[2]根据2
U P R
=可知，R 1的阻值为
22
1(220V)==121Ω400W
U R P =加
13．某电水壶工作2min ，使图示电能表的转盘转过150r ，则电水壶消耗的电能为______kW•h ，电功率为______kW ，这些电能可供一只“220V10W ”的节能灯正常工作______h 。

05155
解析：05 1.5 5 [1]转过150r 消耗的电能
150r
0.05kW h 3000r/(kW h)
W =
=⋅⋅
[2]电热水壶的电功率
0.05kW h 1.5kW
2h 60
W P t ⋅=
== [3]由W
P t
=
知道，这些电能可供一只“220 10W ”的节能灯正常工作的时间 3
0.05kW h =5h 1010kW
W t P -⋅=
=⨯' 14．如图所示电路中，R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶3，闭合开关后，两电流表A 1、A 2示数之比I 1∶I 2=______，在相同的时间里，R 1、R 2、R 3产生的热量之比为Q 1∶Q 2∶Q 3=______
5∶96∶3∶2
解析：5∶9 6∶3∶2
[1]由图可知，三个电阻并联，电流表A 1测通过R 2和R 3的总电流，电流表A 2测通过R 1和R 2的总电流，已知R 1：R 2：R 3=1∶2∶3，设R 1=R ，R 2=2R ，R 3=3R ，电源电压为U ，因并联电路中各支路两端的电压相等，通过R 1、R 2、R 3的电流分别为U R 、2U R 、3U R
，电流表A 1测通过R 2和R 3的总电流，则A 1的示数
15236U U U I R R R =
+= 电流表A 2测通过R 1和R 2的总电流，则A 2的示数
2322U U U I R R R
=
+=
所以电流比为
1255639
2U I R U I R
== [2]在相同的时间里，R 1、R 2、R 3产生的热量之比为
123123123
63223R R R R R R Q Q Q UI t UI t UI t I R I I U U U
R R
====∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶ 15．如图所示，在甲、乙、丙、丁四个相同容器中分别装有质量相等的水和煤油，电源电压相同，R 1=2R 2，不计热量损失，假定液体都没有沸腾，忽略液体的汽化。

闭合开关，经过相同时间后：温度变化最大的容器是_______（甲/乙/丙/丁），则甲和丁容器中液体温度变化量之比为_______。

[水的比热容为4.2×03J/（kg·℃）；煤油的比热容为2.1×103J/（kg·
℃）]。

丁1：9
解析：丁 1：9
[1]由图可知，甲和乙两个容器内的电阻串联，所以各个电压都小于电源电压，丙和丁两容
器内的电阻并联，电压等于电源电压，且R 1=2R 2，根据公式2
U P R
=得，灯中电阻的功率
最大，相同时间产生的热量最多，没有吸收的热量最多，且煤油的比热容比水的比热容小，所以该容器内温度变化最大。

[2]甲和丁电流通过导体产生热量之比为
2
1122
2
2
9U R t R R Q U Q t R ⎛⎫ ⎪+⎝⎭==甲丁 甲和丁容器中液体温度变化量之比为
332 2.110J /(kg )1
9 4.210J /(kg )9Q c m Q c t Q t Q c c m
∆⨯===⨯=∆⨯甲
甲水甲煤丁丁乙水煤℃℃ 16．如图所示是某家用电子式电能表的表盘。

将铭牌上标有“220V1210W ”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min ，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为______kW h ⋅，该热水器的实际电功率为
______W 。

11000
解析：1 1000
[1][2]由电能表参数可求实际消耗电能为 160imp =0.1kW h 1600imp /kW h
W =
则热水器实际功率为 0.1kW h =1kW=1000W 6h 60
W P t == 17．物理实验离不开测量工具，根据如图所示的信息，在空格处填入相应的内容。

(1)如图甲所示电表的读数为______；
(2)如图乙所示电能表的读数为______；小明将某家用电器单独接在该电能表所在的电路中正常工作6min ，电能表指示灯闪烁了32次。

该家用电器的额定电功率是______W ；
(3)如图丙所示，是某一电表的表盘。

该电表的表面示数是______，是测量______的仪表；
(4)如图丁所示的是插入式电阻箱的结构示意图。

它的最大电阻值是______Ω，图中AB 两个接线柱之间的电阻值是______Ω。

4kW·h100电阻157
解析：0.48A 4kW·h 100 28Ω 电阻 15 7
(1)[1]图甲中电流表的量程是0-0.6A ，分度值是0.02A ，电流表的示数是0.48A 。

(2)[2]电能表显示的数字中最后一位是小数，单位为kW·h ，图乙中电能表的示数是123.4kW·h 。

[3]该家用电器消耗的电能 323200W =kW·h=0.01kW·h 该家用电器的额定电功率 0.01kW h 6h 60
W P t ⋅===0.1kW=100W (3)[4][5]丙所示电表的表盘上的单位是Ω，故为电阻表，指针在20~30之间，在20~30之间分度值2Ω，“0”刻度在右侧，应从右向左读数，示数为
20Ω+2×4Ω=28Ω
(4)[6]当5个铜塞都拔出时，此时5根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电阻
R =5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω
[7]当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻不连入电路；由图可知，A 、B 两个接线柱之间的电阻是
5Ω+2Ω=7Ω
18．在输送电能的过程中，为了减小电能在线路中的损耗通常采取______（选填“高压”或“低压”）输电的方式把强大的电能送到远方。

到达生活区时，再将电压降低为______V 供日常使用。

高压220
解析：高压 220
[1]导线的电阻和时间一定时，电压越高，导线中的电流越小，则损耗越小，根据2W I Rt =可知，所以为了减少电路中电能的损耗常采用高压输电的方式。

[2]家庭电路的电压为220V ，所以到达生活区时，再将电压降低220V 供家庭使用。

19．中央二台“是真的吗？”节目中播出了这样一个有趣的实验：一节电池就能点燃火柴。

如图所示，把铅笔芯（主要成分是石墨）放在一节9V 电池的正负极上，然后使火柴头接触到铅笔芯，火柴就真的燃烧了起来。

请你用所学的物理知识解决以下问题：
(1)铅笔芯是导体还是绝缘体？
答：________。

(2)火柴头接触到铅笔芯，火柴就燃烧了起来，这是通过什么方式改变物体的内能？ 答：________。

(3)解释铅笔芯发热的原因
答：________。

导体热传递电流通过导体时导体会发热（或电流的热效应现象） 解析：导体 热传递 电流通过导体时，导体会发热。

（或电流的热效应现象）
(1)[1]铅笔芯的主要成分是石墨，石墨容易导电，所以铅笔芯是导体。

(2)[2]火柴头接触到高温的铅笔芯时，热量从铅笔芯传递给火柴使火柴温度升高直至燃烧，这是通过热传递的方式改变物体的内能。

(3)[3]把铅笔芯放在一节9V 电池的正负极上，此时会有电流通过铅笔芯，根据焦耳定律可知电流具有热效应，可以使铅笔芯的温度升高。

20．如图所示电路中，电源电压恒为9V ，小灯泡标有“6V 6W ”字样，滑动变阻器标有“10Ω 1A ”字样。

则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω，当电压表示数为3V 时，小灯泡的电功率为______W ，电路的总功率为______W 。

（小灯泡电阻不随温度变化而变化）
1545
解析：1.5 4.5
[1]小灯泡正常发光时的电阻为
()2
2L L L 6V 6Ω6W
U R P === [2]当电压表示数为3V 时，小灯泡的电功率为
()221L L 3V 1.5W 6ΩU P R '=== [3]由图知，灯与变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测灯两端的电压。

当电压表示数为3V 时，通过灯和变阻器的电流为
1L 3V 0.5A 6Ω
U I R =
== 电路的总功率为 9V 0.5A 4.5W P UI ==⨯=总
三、解答题
21．如图所示，某品牌电热水壶的铭牌上标着如下表所示的参数。

请计算：
（1）该电热水壶的电阻；
（2）当电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量；
（3）在额定电压下，烧开这些水，需要时间8.75min ，电热水壶热效率是多少？
热水壶容量 1.0L
额定电压 220V
加热时功率 800W
频率 50Hz
解析：(1) 60.5Ω；(2) 3.36×105J ；(3)80%
解：(1)该电热水壶的电阻
22
(220V)800W
U R P ===60.5Ω (2)水的质量
m =ρV =1.0×103kg/m 3×1.0×10-3m 3=1kg
则水吸收的热量
Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×
1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J (3)烧开这些水，消耗的电能
W =Pt =800W×8.75×60s=4.2×105J
电热水壶热效率
553.3610J = 4.210J
Q W η⨯=⨯吸=80% 答：(1)该电热水壶的电阻是60.5Ω；
(2)当电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量是3.36×105J ；
(3)在额定电压下，烧开这些水，需要时间8.75min ，电热水壶热效率是80%。

22．如图所示，定值电阻R l 和R 2并联在电压恒定的电源上，R 2的阻值为30Ω。

当开关闭合时，电流表A l 的示数为0.6A ，电流表A 2的示数为0.2A ，求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R l 的大小；
（3）R 2在10s 的时间内消耗的电能。

解析：(1)6V ；(2)15Ω；(3)12J
解：(1)由电路图可知，R l 和R 2并联，电流表A 1测干路电流，电流表A 2测R 2支路的电
流。

因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源的电压
U =U 1=U 2=I 2R 2=0.2A×30Ω=6V
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R l 的电流
I 1=I ﹣I 2=0.6A ﹣0.2A=0.4A
则R 1的阻值
R 1=116V 0.4A
U I ==15Ω (3)R 2在10s 的时间内消耗的电能
W 2=U 2I 2t =6V×0.2A×10s=12J
答：(1)电源电压是6V ；
(2)定值电阻R l 的大小是15Ω；
(3)R 2在10s 的时间内消耗的电能是12J 。

23．某实验小组利用电源、电流表、电压表，滑动变阻器R 、开关及导线着干测量定值电阻R x 的阻值，所有元件均完好，按图连接电路（其中电压表未画出），进行实验，闭合开关后，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A ，电压表示数相应的变化范围为 6.0 V-0V 。

（1）当R 接入电路为最大阻值时，着通电 10s 时间，R 消耗的电能。

（2）R x 的阻值。

解析：（1）14.4J ；（2）6.25Ω
解：(1)根据题意知道，电流表示数的变化范围为0.24A ～1.2A ，电压表示数相应的变化范围为6.0V ～0V ，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器接入的阻值最大时，电流表示数最小，电压表示数最大，则此时的电流为0.24A ，电压表示数为6.0V ，所以，通电10s 时间，R 消耗的电能为
W=UIt =6V ×0.24A ×10s=14.4J
(2)当电流表示数为0.24A ，电压表示数为6.0V 时，由U I R
=
知道，滑动变阻器的最大阻值为 6V 250.24A
U R I ===Ω 此时根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压
U=I （R x+R ）=0.24A ×（R x +25Ω）------①
当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，此时电流表示数为1.2A ，由欧姆定律知道，电源电压
U=I 最大R x =1.2A ×R x ------②
由以上两式联立可解得
U=7.5V，R x=6.25Ω
答：(1)当R接入电路为最大阻值时，着通电 10s时间，R消耗的电能14.4J；
(2) R x的阻值是6.25Ω。

24．某物理兴趣小组同学设计了如图甲所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“0一15V”，电流表量程为“0一0.6A”，小灯泡标有“6V
1.2W”字样，R0为20Ω的定值电阻。

小组根据记录的电流表和电压表示数变化，描绘出U-I关系图，如图乙所示。

(1)求小灯泡正常发光时的电阻。

(2)求当电压表示数为1V时，通过小灯泡的电流。

(3)求当电压表示数为1V时，小灯泡的实际电功率。

解析：（1）30Ω；（2）0.25A；（3）0.6W
(1)正常发光时，通过定值电阻的电流为
0 1
06V
0.3A 20Ω
U
I
R
===正常发光时的电阻为
0 0
6V
30Ω0.2A
U
R
I
=== (2)当电压是1V时，通过定值电阻的电流
1 1
01V
0.05A 20Ω
U
I
R
===则通过灯泡的电流
210.3A0.05A0.25A
I I I
=-=-= (3)当电压是2V时，通过R的电流
2 3
02V
0.1A 20Ω
U
I
R
===小灯泡的电功率是
242V0.40.1A0.6W
P U I
==⨯-=
（）
答：(1)求小灯泡正常发光时的电阻为30Ω。

(2)求当电压表示数为1V时，通过小灯泡的电流为0.25A。

(3)求当电压表示数为1V时，小灯泡的实际电功率为0.6W。

25．小明家的电热水壶的铭牌如图所示，在一个标准大气压下，该水壶正常工作时，用10min能将2kg、10℃的水烧开。

水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）
(1)计算过程中水吸收的热量；
(2)计算消耗的电能；
(3)水增加的内能比消耗的电能少多少？并请结合物理知识，说出一个产生这一现象的原因。

解析：(1)57.5610J ⨯；(2)5910J ⨯；(3)51.4410J ⨯；见解析
解：(1)水吸收的热量
Q =c 水m (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×
2kg×(100℃-10℃)=7.56×105J (2)消耗的电能
W =Pt =1500W×10×60s=9.0×105J
(3)水增加的内能比消耗的电能少
W -Q =9.0×105J-7.56×105J=1.44×105J
产生这一现象的原因有瓶身吸热、水蒸气带走一部分热、向空气辐射一部分热等。

答：(1)水吸收的热量为7.56×
105J ； (2)消耗的电能是9.0×105J ；
(3)水增加的内能比消耗的电能少1.44×105J ，瓶身吸热、水蒸气带走一部分热、向空气辐射一部分热等。

26．如图所示电路中，电源电压不变。

闭合开关后，当滑片Р在最右端时，电流表示数为0.3A ，小灯泡消耗的功率为0.9W ；当滑片Р移至中点时，电压表示数变化了2V ，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W 。

求：
(1)当滑片Р在最右端时，电压表的示数；
(2)小灯泡正常发光时的电阻；
(3)电源电压。

解析：(1)3V ；(2)12.5Ω；(3)9V
解：(1)电压表的示数
0.9W 3V 0.3A
L L P U I =
== (2)小灯泡恰好正常发光电压为 3V+2=5V =V L
U ' 小灯泡正常发光时的电阻
()()225V ==12.5Ω2W L L L U R P '='
(3)当变阻器滑片P 在最右端时，电源的电压
3V 0.3A L U U IR R =+=+⨯
灯泡正常发光时的电流
2W 0.4A 5V L
P I U ''=
==' 当滑片Р移至中点时，电源的电压 5V 0.4A 22
L
R R U U I ''=+⨯=+⨯ 所以 5V 0.4A 3V 0.3A 2R R +⨯
=+⨯ 解得20ΩR =，电源的电压9V U =。

答：(1)当滑片Р在最右端时，电压表的示数3V ；
(2)小灯泡正常发光时的电阻12.5Ω；
(3)电源电压9V 。

27．下表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。

当 S 闭合，S 1 断开时，饮水机处于保温状态，当 S 、S 1 同时闭合时，饮水机处于加热状态。

求：[c 水=4.2×310J/
（kg·
℃）] (1)饮水机保温状态下正常工作时的电流；
(2)饮水机保温 50min 消耗的电能；
(3)若不计热损耗，该饮水机将 2kg 的水从 30℃加热至 90℃，需要多长时间？ 额定电压 220V
额定功率
加热
1000W
保温
44W 热水器的容量 2L
解析：（1）0.2A ；（2）51.3210J ⨯；（3）8.4min
解：(1)保温状态的功率 P =44W ，U =220V ；则保温状态的电流为
44W ==0.2A 220V
P I U =
(2)保温状态的功率P =44W ，t =50min=3000s ，则饮水机保温 50min 消耗的电能
544W 3000s 1.3210J W Pt ==⨯=⨯
(3)水的质量m =2kg ，水变化的温度
903060t ∆=-=℃℃℃
则水吸收的热量
()35=4.210J/kg 2kg 60=5.0410J Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯⨯℃℃
不计热损耗，则该饮水机将 2kg 的水从 30℃加热至 90℃，需要的时间
55.0410J ==504s=8.4min 1000W W t P ⨯=热
答：(1)饮水机保温状态下正常工作时的电流是0.2A ；
(2)饮水机保温 50min 消耗的电能是51.3210J ⨯；
(3)若不计热损耗，该饮水机将 2kg 的水从 30℃加热至 90℃，需要8.4min 。

28．某商场一款新式电热水壶的铭牌如下表所示。

将体积为300ml 、初温是20℃的水放入
该电热水壶中用最大功率加热1min ，取出后测得水温是40℃。

若水的比热容为4.2×
103J/（kg ・℃）。

求：
(2)加热过程中消耗的电能；
(3)加热过程中，水吸收的热量；该电热水壶的热效率。

（计算结果保留两位小数） 解析：(1)5A ；(2)66000J ；(3)25200J ，38.18%
解：(1)由P =UI 得电热水壶最大功率加热时，电路中的电流
P I U ==1100W 220V
=5A (2)加热过程中消耗的电能
W =Pt =1100W×60s=66000J
(3)水吸收的热量
Q 吸=cm Δt =cρVΔt =4.2×103J/(kg ・℃)×3×10-4m 3×1×103kg/m 3×20℃=25200J
该电热水壶的热效率是
η=
25200J 66000J
Q W ==38.18% 答：(1)电热水壶最大功率加热时，电路中的电流为5A ；
(2)加热过程中消耗的电能为66000J ；
(3)加热过程中，水吸收的热量为25200J；该电热水壶的热效率为38.18%。