人教版九年级全一册物理第十八章 电功率 单元练习题(含答案解析)

人教版九年级全一册物理第十八章电功率单元练习题
一、单选题
1．小阳在家中看电视，感觉室内较冷，他打开了电暖气取暖，下列物理量中变小的是（）
A．电视机两端的电压B．干路中的电流
C．电路的总电阻D．电路的总功率
2．甲灯标有“6V，3W”，乙灯标有“6V，9W”。

将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光。

下列说法正确的是（）
A．正常发光的灯泡是乙灯
B．在材料和长度相同时，乙比甲灯丝细
C．两灯的总功率是10W
D．电源电压是8V
3．如图选一根自动铅笔芯，固定夹子A，夹子B向右移动，下列说法正确的是（）
A．电路中的电阻变大，灯泡实际功率变大
B．电路中的电阻变小，灯泡实际功率变大
C．电路中的电阻变大，灯泡实际功率变小
D．电路中的电阻变小，灯泡实际功率变小
4．甲、乙两灯并联接在同一电源上，通过甲、乙两灯电流之比是2：1，则下列说法正确的是（）A．电压之比1：2B．实际功率之比2：1
C．电阻之比1：1D．亮度相同
5．如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（）
A．图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系
B．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法
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C．R1的电功率比R2的大
D．通电时间相同，右侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多
6．标有“2V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，连接在如图所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”。

闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的范围是（）
A．0.25A~0.6A1V~2V B．0.3A~0.5A1V~1.5V
C．0.25 A~0.5A 1.5V~2V D．0.25 A~0.5A1V~2V
7．规格分别为“3.8V 1.9W”和“2.5V 1.25W”的甲、乙两只小灯泡，将它们串联后接到6V的电源上，两灯都发光，则（）
A．甲灯较亮B．乙灯较亮C．两灯一样亮D．无法判断
8．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的（）
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将甲灯接入110伏电路中，它的实际功率为50瓦
9．如图所示，当开关闭合时，电动机正常运转，电压表V1、V2的示数分别为10V和4V，已知电动机M 的线圈电阻为1Ω，R是阻值为4Ω的定值电阻，下列结论正确的是（）
A．R两端的电压为6V B．通过电动机的电流为6A
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C ．电动机的电功率为6W
D ．电路转化为内能的功率为4W
10．小明同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。

已知电源两端电压为6V 且保持不变，电流表量程为0～0.6A ，电压表量程为0～3V ，电阻R 的阻值为10Ω，滑动变阻器R 0的规格为“20Ω，0.5A”。

将开关S 闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（ ）
A ．电路消耗的最大功率为3W
B ．电压表示数变化量的最大值为1V
C ．通过电阻R 的电流最大值为0.4A
D ．滑动变阻器R 0接入电路的最小阻值为5Ω
11．如图所示，电源电压恒为6V ，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程“0~3V”，滑动变阻器、小灯泡L （灯丝电阻不变）分别标有“20Ω；1A”、“2.5V ；0.5A”字样。

在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是（ ）
A ．电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A
B ．电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C ．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω
D ．滑动变阻器的最大电功率1.8W
二、多选题
12．把标有“4V 8W”的灯泡L 1和“2V 2W”的灯泡L 2串联接到某电源上，其中一只灯泡正常工作，另一只没有达到其额定功率，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则正确的是（ ） A ．L 1正常发光 B ．L 2正常发光 C ．电源电压为4V
D ．灯L 2比L 1亮
13．近几年，国产品牌手机快充技术发展迅速，手机充电功率已经达到120W ，远远领先国外同类型品牌。

如图所示一块手机用的锂电池，工作时电池电压约4V ，容量为4000mA•h。

关于此电池下列说法正确的是
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（ ）
A ．电池放电时电能转化为化学能
B ．此电池充满电大约储存了57600J 的电能
C ．给电池充电时，这块电池相当于电路中的用电器
D ．若采用120W 的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电大约需要8分钟
14．一段电阻丝正常工作时的电功率为P ，若将这段电阻丝均匀拉长一些后再接入原来的电源上，电阻变为'R ，电流变为'I ，它的功率变为'P ，则（ ） A ．'P P ＞
B ．'P P ＜
C ．'I I ＞
D ．'R R ＞
三、填空题
15．如图是小明家的电能表，此时读数为______kW·h 。

小明妈妈炒菜时，让额定功率为200W 的抽油烟机单独正常工作，这段时间内，电能表的表盘转了30转，根据电能表的铭牌可知，抽油烟机的工作时间为______min 。

16．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L 标有“12V 12W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。

闭合开关S 1，断开S 2，灯泡L 正常发光；闭合开关S 1、S 2，电流表示数为1.5A ，则电源电压为___________V ；闭合开关S 1，断开S 2，通电30s 定值电阻R 产生的热量是___________J 。

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17．小明家电能表本月初的示数是08216，本月底的示数如图所示，如果按()0.5/kW h ⋅元的电价计费，本月应付电费___________元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过___________W 。

18．某同学用吹风机吹头发，电流通过吹风机做了104J 的功，这段时间内电能转化成的内能___________（选填“>”、“<“或“=”）104J 。

为了测该吹风机的功率，将吹风机单独接在电路中工作3min ，标有
“3000imp/kW•h”字样的电子式电能表指示灯闪烁了120次，可算出吹风机工作时的电功率是___________W 。

四、实验题
19．如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。

（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的___________不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为___________Ω，才能符合实验研究的要求；
（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A ，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为___________A ；U 形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U 形管中液面高度差大于右侧U 形管中液面高度差，说明：___________；
（3）本实验是研究电流的___________效应，从能量转化的角度分析，是___________。

20．为测量小灯泡电功率，选用如图甲所示的实验器材，电源电压为6V ，小灯泡额定电压为2.5V
（其灯
丝电阻约为12Ω）。

（1）如图甲所示的电路连接有错误，请你在接错的那根导线上打“×”，并用笔画代替导线
．．．．．．，使电路连接正确______。

为了顺利完成该实验探究，滑动变阻器选用______（10Ω、1.0A /15Ω、0.5A /20Ω、1.0A）。

（2）闭合开关，将滑片移动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，示数为______V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向______移动。

通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，该小灯泡的额定功率为______W；
（3）小刚想利用小灯泡、电流表和定值电阻R（阻值已知）测量小灯泡正常发光时的电阻，请在图丁所示虚线框内补上这三个元件的符号，使电路满足要求；______
（4）小明还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω、8Ω、6Ω和4Ω的定值电阻，其余连接均不变。

四次实验中，当电压表调到某一控制电压时，此时滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是______。

五、计算题
21．如图a的养生壶有保温、蒸煮两挡功能，图b是其简化电路图，S是旋钮式开关，R1、R2是两个加热
电阻，养生壶的部分参数如图。

求：（1）壶中加满水，蒸煮5min能使初温为20℃的水升高到70℃。

养生壶的蒸煮效率为70%，则蒸煮功率多大？
（2）R1和R2的阻值是？（画出保温、蒸煮模式的等效电路图）
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22．在如图所示电路中，L是标有“6V3W”字样的小电灯，它与定值电阻R0和滑动变阻器R组成串联电路，电源电压保持8V不变。

无论变阻器滑片怎样移动，小电灯两端电压都不超过3V～6V的范围。

忽略温度变化对灯丝电阻的影响，求：
℃小电灯L的阻值R L；
℃定值电阻R0的阻值；
℃当滑动变阻器阻值为最大时，定值电阻R0消耗的电功率。

23．如图是电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，M为电动机）。

下表是该电吹风的铭牌。

求：
（1）该电风扇正常工作且吹热风6min，消耗的电能为多少kW·h？
（2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流有多大？
（3）电热丝R的阻值有多大？（电热丝阻值随温度变化不计）
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参考答案：
1．C
【详解】A ．家庭电路中各用电器是并联的，各用电器两端的电压都等于电源电压，他打开了电暖气取暖，电视机两端的电压保持不变，故A 不符合题意；
BD ．家庭电路中各用电器是并联的，并联电路各支路可独立工作、互不影响，干路中的电流等于各支路电流之和，所以打开电暖气取暖，干路中的电流变大，根据P =UI 可知，电路的总功率变大，故BD 不符合题意；
C ．家庭电路中各用电器是并联的，根据并联电阻小于其中任一电阻，故可打开电暖气取暖，电路的总电阻变小了，故C 符合题意。

故选C 。

2．D
【详解】A ．由P ＝UI 可知，甲灯的额定电流为
3W 0.5A 6V
P I U =
==甲
甲甲
乙灯的额定电流为
9W 1.5A 6V
P I U =
==乙
乙乙
将两灯串联，通过的电流相同，为保证电路安全，则电路中最大电流为
I ＝I 甲＝0.5A
即甲灯可以正常发光，故A 错误； B ．由2
U P R
=可知，甲灯的电阻为
()2
26V 12Ω3W U R P ===甲甲甲
乙灯的电阻为
()2
2
6V 4Ω9W U R P ==
=乙
乙乙
在材料和长度相同时，导体横截面积越小，电阻越大，因此甲灯丝比乙灯丝细，故B 错误； C ．由题知两灯的总电阻为
R ＝R 甲+R 乙＝12Ω+4Ω＝16Ω
电路中的电流I ＝0.5A ，两灯的总功率为
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P ＝UI ＝I 2R ＝(0.5A)2×16Ω＝4W
故C 错误； D ．由U
I R
=
可知电源电压为 U ＝IR ＝0.5A×16Ω＝8V
故D 正确。

故选D 。

3．C
【详解】由电路图可知，灯泡与铅笔芯串联，当夹子B 向右移动时，铅笔芯接入电路的阻值变大，则电路总阻变大；由U
I R
=可得，当电源电压一定时，电路电流减小，由2=P I R 可知，灯泡实际功率变小。

故选C 。

4．B
【详解】AC ．因并联电路中各支路两端的电压相等，则甲、乙两灯电压之比为1：1，依题意通过甲、乙两灯电流之比是2：1，由欧姆定律可知，甲、乙两灯电阻之比为
12
U
R I I U R I I ===甲甲乙乙甲乙
故AC 错误；
BD ．由P UI =可知，甲、乙两灯实际功率之比为
21P UI I P UI I ===甲
甲甲乙
乙乙 灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，所以两灯泡亮度不同，故B 正确，D 错误。

故选B 。

5．C
【详解】A ．右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知，通过瓶中两电阻的电流不同，通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故A 错误； B ．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但烧瓶中的空气会热胀冷缩，会使的U 形管液面高度差发生变化，据此来判定放热多少，这种研究方法叫转换法，故B 错误； C ．根据2P I R ＝可知，R 1的电功率比R 2的大，故C 正确；
D ．根据焦耳定律2Q I Rt ＝可知，通电时间相同左侧电阻产生的热量较多，故D 错误。

故选C 。

6．D
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【详解】由灯泡铭牌可得，灯泡的额定电压为2V ，即电压表最大不得超过2V ；由功率公式P =UI 得，灯泡的额定电流为
L L L 1W =
==0.5A 2V
P I U 故电路中电流最大不得超过0.5A ；灯泡的电阻为
L L L 2V =
==40.5A
U R I Ω 当滑动变阻器接入电阻最大时，电路中电流最小，由欧姆定律可得，最小电流为
L 6V
=
==0.25A 420U I R R +Ω+Ω
最小滑
此时灯泡两端的电压也为最小值，最小值为
U 最小=I 最小R L =0.25A×4Ω=1V
所以电流表范围为0.25A~0.5A ；电压表范围为1V~2V 。

故ABC 不符合题意，D 符合题意。

故选D 。

7．A
【详解】由2
U P=R
可知，甲灯泡电阻为
22
(3.8V)===7.61.9W U R P Ω甲甲甲
乙灯泡电阻为
22
(2.5V)===51.25W U R P Ω乙乙乙
R 甲>R 乙，串联电路电流相等，由P =I 2R 可知，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，故两灯泡串联时，甲灯较亮；故BCD 不符合题意，A 符合题意。

故选A 。

8．B
【详解】A ．当甲、乙两灯都正常发光时，它们的实际功率都等于各自的额定功率，分别为100W 和25W ，但由于不清楚各自的工作时间，由W =Pt 可知，不能确定谁消耗的电能多，故A 错误；
B ．由2
U P R
=可得
2
U R P
= 因两灯的额定电压相同，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，故甲灯正常工作的电阻小于乙灯正常工作的电阻，故B 正确；
C ．当甲、乙两灯串联时，电流相同，因乙灯电阻更大，根据P =I 2R 知，则乙灯的实际功率
更大，乙灯更亮，故C 错误；
D ．由甲灯铭牌上的字样可知，当甲灯接入220V 电路中正常工作，其额定功率为100W ，根据2
U P R
=可知，在电阻不变的情况下，电功率与电压的平方成正比，当电压变为110V ，即为额定电压的12，则实际功率就是额定功率的14
，所以此时的实际功率为 11100W=25W 44
P P ⨯⨯甲额甲实== 故D 错误。

故选B 。

9．C
【详解】
A ．由电路图可知，电阻R 和电动机串联，电压表V 1测电阻R 和电动机的总电压，即电压表V 1的示数等于电源电压，则电源电压为10V ；V 2测电阻R 两端的电压，则电阻R 两端的电压为4V ，故A 错误；
B ．因串联电路电流处处相等，所以电路中的电流为
R M R 4V ==1A 4Ω
U I I I R ＝＝＝ 故B 错误；
C ．因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电动机的电压
U M ＝U ﹣U R ＝10V ﹣4V ＝6V
电动机消耗的电功率
P M ＝U M I M ＝6V×1A ＝6W
故C 正确；
D ．电路转化为内能的功率
P 内＝I 2R 总＝(1A)2×(1Ω+4Ω)＝5W
故D 错误。

故选C 。

10．B
【详解】由电路图可知：电阻R 与滑动变阻器R 0串联，电压表测量电阻R 两端的电压，电流表测量电路中的电流，由于电流表的量程为0～0.6A ，滑动变阻器R 0允许通过的最大电流为0.5A ，所以，则电路中允许达到的最大电流不能超过0.5A ，又因为电压表的量程为0～3V ，P 不能滑到最左端（即连入电路的电阻不能为0），当U R ＝3V 时，电路中的电流
3V 0.3A 10Ω
R U I R ===' 所以，电路中的最大电流为
I max ＝0.3A
A ．则总电路消耗的电功率最大
P max ＝UI max ＝6V×0.3A ＝1.8W
故A 错误；
B ．当滑片P 在右端（电阻全连入为20Ω），此时电路中的电阻最大，电流最小，则
min max 6V 0.2A 10Ω20Ω
U I R ===+ 根据U I R
=可得 U min ＝I min R ＝0.2A×10Ω＝2V
所以，电压表示数变化量的最大值为
U R ﹣U min ＝3V ﹣2V ＝1V
故B 正确；
C ．当U R ＝3V 时，所以通过电阻R 的电流最大值为0.3A ，故C 错误；
D ．当U R ＝3V 时，滑动变阻器两端的电压为
U0＝U ﹣U R ＝6V ﹣3V ＝3V 根据U I R
=可得，滑动变阻器接入电路的最小电阻为 00min max 3V 10Ω0.3A
U R I === 故D 错误。

故选B 。

11．C
【详解】A ．由U I R
=可得，灯泡的电阻 L L L 2.5V =5Ω0.5A
U R I == 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，即电流表的示数最小，则
L 6V 0.24A 520U U I R R R ====+Ω+Ω
小大总 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0~0.6A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，小灯泡L 的额定电流为0.5A ，所以，电路中电流表的最大电流I 大＝0.5A ，则电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A ，故A 错误；
B ．当电路中的电流为0.5A 时，灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压为2.5V ，即电压表的最大示数为2.5V ，当电路中的电流最小时，灯泡两端的电压最小，即电压表的最小示数
U L ′＝I 小R L ＝0.24A×5Ω＝1.2V
所以，电压表的示数变化范围是1.2V~2.5V ，故B 错误；
C ．当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻
6V 120.5A
U R I ===Ω大总 由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R 小＝R 总﹣R L ＝12Ω﹣5Ω＝7Ω
所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω，故C 正确；
D ．当电路中的电流为I 时，滑动变阻器消耗的电功率
PR ＝URI ＝(U ﹣IR )I ＝(6V ﹣I×5Ω)I ＝5(1.2V×I ﹣I 2×1Ω)＝5(1.2V×I ﹣I 2×1Ω﹣0.36W+0.36W ）
＝1.8W ﹣(I ﹣0.6A)2×5Ω
因电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A ，所以，当I ＝0.5A 时，滑动变阻器的功率最大，则
PR 大＝1.8W ﹣(I ﹣0.6A)2×5Ω＝1.8W ﹣(0.5A ﹣0.6A)2×5Ω＝1.75W
故D 错误。

故选C 。

12．BC
【详解】由P ＝UI 知道，两灯泡的额定电流分别是
1118W =2A 4V P I U =
= 2222W =1A 2V
P I U == 由U I R
=可知，两灯泡的电阻分别是 1114V =2Ω2A U R I =
= 2222V =2Ω1A
U R I == 由于L 1的额定电流大于L 2的额定电流，且串联电路电流相等，所以两灯泡串联时，L 2正常发光，且电路中的电流为I ＝1A ；由U I R
=可知，电源的电压为 U ＝I （R 1+R 2）＝1A×（2Ω+2Ω）＝4V
因串联电路通过两灯泡的电流相等，且两灯泡的电阻相等，由P ＝I 2R 知道，两灯泡的实际电功率相等，亮度相同。

综上所述 ，故BC 正确，AD 错误。

故选BC 。

13．BCD
【详解】A ．电池放电时将化学能转化为电能，提供给用电器，故A 错误；
B ．电池可以储存的电能为
344V 4000mA h=4V 400010A 3600s=5.7610J W UIt ==⨯⋅⨯⨯⨯⨯﹣
故B 正确；
C ．给电池充电时，这块电池相当于电路中的用电器，将电能转化为化学能，故C 正确；
D ．由W P t
=
可知，若采用120W 的超快闪充充电器给这块电池充电，理论上充满电的时间为
45.7610J =480s=8min 120W W t P ⨯== 故D 正确。

故选BCD 。

14．BC
【详解】电阻丝被拉长后，材料不变，长度变长、横截面积变小，电阻丝的电阻变大，即'R R ＞，把电阻丝接入原来电路中，电阻丝两端的电压U 不变，由U I R
=可知，电路电流变小，即'I I ＞， 由2
U P R
=可知，电阻丝的电功率变小，即'P P ＜，故AD 不符合题意，BC 符合题意。

故选BC 。

15． 1123.4 3
【详解】[1]观察这电能表，示数最右端的为小数点后第一位小数，电能的单位为kW·h ，则此时读数为1123.4kW·h 。

[2]观察这电能表，可以知道每消耗电能1kW·h ，电能表的表盘转3000转，则电能表的表盘转了30转，可知道
3000r 30r 1kW h W
=⋅ 解得消耗的电能0.01kW h W =⋅；而题中说明抽油烟机单独正常工作，其额定功率
200W 0.2kW P == 根据电功率公式W P t
=可知，抽油烟机的工作时间 0.01kW h 0.05h 3min 0.2kW
W t P ⋅==== 抽油烟机的工作时间为3min 。

16． 36 720
【详解】[1]闭合开关S 1，断开S 2，灯泡L 和定值电阻串联，灯泡L 正常发光，根据P UI =可知电路电流
L L 12W =1A 12V
P I U ==
根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压
R 1A U IR R ==⨯
根据串联电路的电压特点可知电源电压
L R 12V+1A U U U R =+=⨯……℃
闭合开关S 1、S 2，电路为定值电阻的简单电路，电流表示数为1.5A ，则电源电压为
1.5A U I R R ='=⨯ ……℃
联立℃℃可知，U =36V ，R =24Ω。

[2] 闭合开关S 1，断开S 2，灯泡L 和定值电阻串联，通电30s 定值电阻R 产生的热量为
()2
21A ?24Ω×30s=720J Q I Rt == 17． 65 2200
【详解】[1]由题意可知，本月消耗电能为
12951.6kW h 821.6kW h 130kW h W W W =-=⋅-⋅=⋅
电费的单价为()0.5/kW h ⋅元，故本月应交电费为
()130kW h 0.5/kW h 65⋅⨯⋅=元元
[2]由电表可知，电压为220V ，通过的电流不超过10A ，故使用的用电器总功率不得超过
=220V?10A 2200W P UI ==
18． < 800
【详解】[1]电流通过电吹风做了104J 的功，在这段时间内消耗了104J 的电能，在此过程中，消耗电能转化成了内能和机械能，所以转化的内能小于104J 。

[2]3000imp/（kW•h ）表示电路中每消耗1kW•h 的电能，指示灯闪烁3000次，当指示灯闪烁120次时，电吹风消耗的电能
120kW?h 0.04kW?h 3000
W == 电吹风的电功率
0.04kW?h 0.8kW 800W 3h 60
W P t ==== 19． 电流 5 0.5 见解析 热 电能转化为内能
【详解】（1）[1]由图可知，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，左侧密闭容器内电阻丝在干路中，则左侧密闭容器内电阻丝的电流等于右侧密闭容器内电阻丝电流和容器外部电阻丝电流之和，所以目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同。

[2]左侧密闭容器内电阻丝与右侧密闭容器内电阻丝的电流不同，根据控制变量法可知，为探究电热与电流的关系，需保证左侧密闭容器内电阻丝与右侧密闭容器内电阻丝的阻值相等，
由于左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，所以右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω。

（2）[3]左侧密闭容器内电阻丝的电流等于右侧密闭容器内电阻丝电流和容器外部电阻丝电流之和，且右侧密闭容器内电阻丝和容器外部电阻丝阻值相等，由欧姆定律可知，右侧密闭容器内电阻丝和容器外部电阻丝电流也相等，所以右侧密闭容器内电阻丝电流等于]左侧密闭容器内电阻丝电流的一半，即
1A 0.5A 22
I I ===左右 [4]U 形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，密闭空气温度升高的越多，则U 形管中液面高度差越大，所以左侧U 形管中液面高度差大于右侧U 形管中液面高度差，则左侧密闭容器中空气温度变化大于右侧密闭容器中空气温度变化，说明左侧密闭容器中电阻丝产生的热量大于右侧密闭容器中电阻丝产生的热量。

（3）[5]本实验中，电阻丝通电后产生热量，使密闭容器中空气温度升高， U 形管中液面出现高度差，所以本实验是研究电流的热效应。

[6]电阻丝通电后产生热量，使密闭容器中空气温度升高，空气内能增大， 所以从能量转化的角度分析，电流的热效应是电能转化为内能。

20． 20Ω、
1.0A
2.2 左 0.5 5℃2
【详解】（1）[1]原电路中，电压表串联在电路，电流表与变阻器串联后与灯并联是错误，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下图所示：
[2]灯正常发光时电压为2.5V ，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为
U 滑=6V -2.5V=3.5V
由串联分压可知
U R
额3.5V =2.5V 12R Ω
滑 变阻器连入电路中的电阻为
R 滑=16.8Ω
选用“20Ω 1.0A”的滑动变阻器。

（2）[3]闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用0~3V 的量程，分度值为0.1V ，其读数是2.2V 。

[4]为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律，要减小变阻器的电压，根据分压原理减小变阻器连入电路中的电阻，即将滑动变阻器的滑片向左移动。

[5]由图丙可知，灯在额定电压2.5V 时，通过的电流为0.2A ，额定功率为
P 额=U 额I 额=2.5V×0.2A=0.5W
（3）[6]由题意可知，由于没有电压表，故需要用电流表和定值电阻求出电压，故定值电阻应与灯泡并联；如图所示：
闭合开关S 、S 2，灯泡与电阻R 并联，电流表测量通过R 的电流，调节变阻器使电路中的电流为
R U I R =额
此时电阻两端的电压等于灯泡两端的电压，变阻器的滑片位置不变，闭合开关S 、S 1，灯泡与电阻R 并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路的电流规律可知通过灯泡的电流
L R =U I I I I R =--额
小灯泡正常发光时的电阻
L L U U U R R U I IR U I R
===--额额额额
额 （4）[7]根据串联电路中电压规律可得滑动变阻器分得的电压为
U 滑=6V -U 表
则变阻器的电压保持不变，由分压原理可得
U R 滑表当定值电阻分别取4Ω和10Ω时，故对应的变阻器连入电路中的电阻之比
42=105R R 'Ω=''Ω滑滑
滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电路中电阻的反比，所以
10542
P R P R '''Ω===Ω最大
滑最小
滑 21．（1）1000W ；（2）见解析
【详解】（1）由m V ρ=可得，水的质量 33331.010kg/m 110m 1kg m V ρ⨯⨯⨯﹣水水＝＝＝
水吸收的热量
354.210J/kg 1kg 7020 2.110J Q c m t ∆⨯⋅⨯⨯⨯吸水水＝＝（℃）（℃-℃）＝ 由=100%Q W
η⨯吸可得，消耗的电能 55310J 2.110J =70%W Q η⨯⨯==吸
养生壶的蒸煮功率
51000W 50310J 6s
W P t =⨯⨯== （2）由电路图可知，S 拨到2、3时，R 1、R 2串联，电路总电阻较大，根据2
U P R =可知，电路功率较小，为保温挡，如下图1所示：
S 拨到3、4时，R 2短路，电路为R 1的简单电路，电路总电阻较小，根据可知，电路功率较大，为蒸煮挡，如下图2所示：
S 拨到3、4时，R 2短路，电路为R 1的简单电路，为蒸煮挡，由2
U P R
=可得，R 1的阻值 ()2
21220V 48.41000W U R P ===Ω
S 拨到3时，R 1、R 2串联，为保温挡，由2
U P R
=可得，电路的总电阻 22220V 242Ω200W
U R P ===保温（）
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以R 2的阻值
21242Ω-48.4Ω193.6ΩR R R -＝＝＝
答：（1）蒸煮功率为1000W ；
（2）保温挡，等效电路如下所示：
蒸煮挡，等效电路如下所示：
R 1和R 2的阻值分别为48.4Ω和193.6Ω。

22．（1）12Ω；（2）4Ω；（3）0.25W
【详解】解：（1）由题意知，灯泡的额定电压为6V ，灯泡的功率为3W ，则小电灯L 的阻值
22
L L (6V)==12Ω3W
U R P = （2）因无论变阻器滑片怎样移动，小电灯两端电压都不超过3V ～6V 的范围；故当滑动变阻器阻值为零时，小电灯正常发光，小电灯两端电压U L =6V ；定值电阻R 0两端的电压
U 0=U 总﹣U L =8V ﹣6V=2V
通过R 0的电流
L 0L L 3W ===0.5A 6V
P I I U = 定值电阻R 0的阻值
0002V ==4Ω0.5A
U R I = （3）因无论变阻器滑片怎样移动，小电灯两端电压都不超过3V ～6V 的范围；故当滑动变阻器阻值为最大时，小电灯两端电压U L1=3V ；通过电路的电流
L1L1L 3V ==0.25A 12Ω
U I I R == 定值电阻R 0消耗的电功率
P 0=I 2R 0=(0.25A)2×4Ω=0.25W
答：（1）小电灯的电阻是12Ω；
（2）定值电阻的阻值是4Ω；
（3）当滑动变阻器阻值为最大时，定值电阻R 0消耗的电功率是0.25W 。

23．（1）0.098kW·h ；（2）4A ；（3）55Ω
【详解】（1）该电风扇正常工作且吹热风6min ，消耗的电能为
3698010kW h h 0.098kW h 60
W Pt ==⨯⋅⨯=⋅﹣ （2）由电路图可知，电动机和电热丝R 并联，它们两端的电压相等，则电热丝的功率等于吹热风时的功率减去吹冷风时的功率，即
PR =P ﹣P M =980W -100W=880W
由P =UI 可得，流过电热丝的电流为
880W 4A 220V R R P I U =
== （3）由U I R
=可得，电热丝的电阻为 220V 554A
R U R I ===Ω 答：（1）该电风扇正常工作且吹热风6min ，消耗的电能为0.098kW·h ；
（2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流为4A ；
（3）电热丝R 的阻值为55Ω。