滬科版九年級物理第十六章電流做功與電功率綜合訓練考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區域內相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、明明在研究并聯電路特點時，把標有“6V3W”的燈L1和標有“3V3W”的燈L2按如圖所示的方式連接（不考慮燈絲電阻的變化），電源電壓3V保持不變，先閉合開關S，電流表甲、乙的指針偏轉，再閉合開關S1時，下列說法正確的是（）A．燈L1比燈L2亮B．燈L1與燈L2一樣亮C．燈L1消耗的實際功率為1.5WD．電流表甲示數變大，電流表乙示數不變2、下列物理量中，以科學家焦耳的名字作為單位的是（）A．電功 B．電阻 C．電壓 D．電流3、如圖所示，電源電壓不變，當S1、S2同時閉合時，電流表示數是0.3A，電壓表示數是6V。若兩表互換位置，當S2閉合，S1斷開時，電流表示數是0.2A，則下列說法中不正確的是（）A．R1的阻值是20Ω B．R2的阻值是30ΩC．電壓表示數仍是6V D．R2消耗的電功率為0.4W4、如圖標出了電能表面板上的一些參數，下列相關說法正確的是（）A．此表是測量電功率的儀器B．此時電能表的讀數為5866kW·hC．“10(20)A”中的“20A”是指這個電能表中通過的電流是20AD．“720r/(kW·h)”指電路每消耗1kW·h電能，轉盤轉過720轉5、下列物理量最接近實際的是（）A．冰箱冷凍室的溫度約為18°C B．人體的安全電壓不高于36VC．家用電風扇的功率約為500W D．家用空調額定電流約為0.1A6、下列估值符合實際的是（）A．流過空調的電流大約為50mAB．電視機的功率大約為1000WC．一個蘋果制成的水果電池的電壓大約為36VD．小燈泡的電阻大約為5Ω~8Ω7、關于家庭電路和安全用電，下列說法正確的是（）A．試電筆用來測試物體是帶正電還是帶負電的B．空氣開關跳閘可能是電路中用電器總功率過大C．電能表是測量用電器實際電功率的儀表D．家庭電路中，一個開關控制多盞照明燈，則照明燈一定是串聯的8、在如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，R0為定值電阻。閉合開關S，調節滑動變阻器R的阻值到r或4r時，變阻器的電功率均等于P。當電路的總功率為P時，必須調節滑動變阻器R的阻值到（）A．3r B．5r C．7r D．9r9、如圖所示是某同學設計的探究電流通過導體時產生熱的多少與哪些因素有關的實驗裝置。兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。下列說法正確的是（）A．通電一段時間，兩個透明容器中空氣內能增大是通過做功的方式改變的B．通電一段時間，兩個U形管中液面高度的變化不同說明電流通過導體產生的熱量與電阻有關C．若要探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系，右側透明容器中應接入阻值是5Ω的電阻D．若要探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系，右側透明容器中應接入阻值是10Ω的電阻10、如圖甲所示，電源電壓保持不變，燈泡的額定電壓為12V，閉合開關S后，當滑片P從最右端滑到最左端的過程中，燈泡的I﹣U關系圖象如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A．在滑片移動過程中，電壓表示數與電流表示數的比值不變B．滑片向左移動時，電壓表的示數變小C．小燈泡的最小功率為1.5WD．滑動變阻器的最大阻值為9Ω第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題3分，共計15分）1、如圖甲所示，閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片，從最右端滑至最左端時，額定電壓為6V的小燈泡恰好正常發光，電流表示數與兩電壓表示數的關系圖像如圖乙所示，則電源電壓為______V；當滑動變阻器的滑片在最右端時，小燈泡L的實際功率為______W2、某定值電阻標有“15Ω1A”字樣，現在電阻兩端加上3V的電壓，通電1分鐘電阻上產生的熱量為______J。3、電熱暖手寶（俗稱電暖寶）是冬季暖手、暖足的理想用品。有防爆免燙和溫控保護裝置（溫度達到設定溫度可自動切斷電路）。電暖寶工作時利用了電流的________效應：電暖寶中的溫控保護裝置在電路中的作用相當于________（選填“電源”“開關”或“用電器”）；電功率越大的電暖寶工作時的總電阻越_________（選填“大”或“小）。4、如圖是分別測量定值電阻R和小燈泡L兩端電壓和通過的電流后得到的U﹣I關系圖線。由圖可知，定值電阻R的阻值為______Ω；若將R、L并聯后接在電壓為2V的電源兩端，干路中的電流是______A；若將R、L串聯后接在4.5V電路中，此時小燈泡的電功率為______W。5、社會的發展離不開物理學家的突出貢獻。英國物理學家______經過大量的實驗研究，歸納出了電流通過導體產生的熱量與電流、電阻及通電時間的關系，用公式表示為______。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、如圖甲所示，是小一同學設計的一款稱重儀，電源電壓為4.5V保持不變，，電壓表量程為0~3V，滑片P只能在長為30cm的粗細均勻的電阻絲上自由滑動，不計摩擦；阻值不計的金屬彈簧伸長量與掛鉤受到的拉力大小的關系如圖乙所示，當掛鉤上未掛物體時滑片P在的最上端；小一在掛鉤處掛上一個置于水平地面上的重力為20N的物塊M，閉合開關S，經過測算把電壓表盤改裝為重力顯示表盤。求：（1）當掛鉤上未掛物體時，求電路中的電流；（2）當電壓表示數為1.5V時，求電阻的功率；（3）當M被吊離地面時，電壓表的示數為3V，在電路安全情況下要使稱重儀達到最大稱量，若只能更換，求的最小阻值。2、重慶實驗外國語學校教學樓更換了新飲水機，加熱水槽部分工作原理電路圖如圖所示，其中S是一個溫控開關，R1為電加熱管，R2為限流電阻，A、B為不計阻值的指示燈當飲水機處于加熱狀態時，水被迅速加熱。達到預定溫度時，S自動切換到另一處，使飲水機處于保溫狀態。飲水機的銘牌如表所示，正常工作時加熱管R1的保溫功率和加熱功率之比為1:100；不計熱損失，不考慮溫度對阻值的影響。（已知水的比熱容為4.2108J/（kg·℃），大氣壓值為一個標準大氣壓）求：（1）該飲水機裝滿水后將水從12℃加熱到沸騰，水吸收的熱量；（2）該飲水機裝滿水后正常工作將水從12℃加熱到沸騰需要加熱的時間；（3）限流電阻R2的阻值?！痢僚骑嬎畽C額定電壓220V加熱時加熱管功率2200W保溫時加熱管功率水箱容積5L3、下表所示是某校教室安裝的直飲水機銘牌部分參數，請根據參數回答下列問題：（1）它將滿的一壺水從30℃加熱至70℃消耗電能多少？（不計熱量損失）（c水=4.2×103J/(kg·℃)（2）若該機內部電路如圖所示，請結合電路分析說明各個開關處于什么狀態時，電路處于加熱狀態?（3）若R1:R2=99:1，則電路的保溫功率是多大？4、如圖甲所示是某款家用蒸汽掛燙機，工作電路原理如圖乙所示，R1、R2為電阻值相同的發熱電阻，1、2、3、4為觸點，S2為旋轉開關，實現低檔、高檔的轉換，其低檔時的額定功率為500W，使用時，水箱中部分水通過進水閥門進入電熱杯受熱至沸騰，產生的水蒸氣通過蒸汽軟管從蒸汽噴頭噴出，從而熨燙衣服。（1）求發熱電阻R1的阻值?（2）將電熱杯內0.2kg、20℃的水加熱到100℃需要的最短時間是多少?（設無熱損失，c水=4.2×103J/（kg·℃））5、如圖所示的電路中，電源電壓為12V，R1=10Ω，R2=30Ω。開關閉合后，求：（1）電流表的示數；（2）通電10s，電路中消耗的電能。四、實驗探究（3小題，每小題5分，共計15分）1、如圖是探究“電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關”的實驗裝置，兩個透明容器中密封著等量的空氣。甲、乙兩裝置使用的是同一電源。（1）實驗是通過比較________來比較電阻絲產生的熱量的多少。（2）甲裝置可探究電流產生的熱量與________的關系，乙裝置可探究電流產生的熱量與________的關系，通電一段時間后，甲裝置中________側容器中U形管中液面高度差較大。（3）如果乙裝置中R3發生了斷路，保證通電時間相同，與之前相比較，則左側U形管中液面的高度差將________。（4）英國物用學家焦耳通過大量實驗，最先精確的確定了電流通過導體時產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的________成正比，跟_______成正比，這個規律叫做焦耳定律。2、焦耳是______（填國家）物理學家，圖甲可探究電流產生的熱量與______的關系，圖乙可探究電流產生的熱量與______的關系。3、某同學用如圖甲電路測定小燈泡的電功率，電源電壓為6V。小燈泡標有“2.5V”字樣（燈絲電阻約為10Ω），有以下兩種規格的滑動變阻器可選用：A．“50Ω2A”B．“10Ω1A”。（1）應選用滑動變阻器________（選填“A”或“B”）；（2）連接好電路，閉合開關小燈泡不亮，電流表和電壓表指針都有較小的偏轉，則小燈泡不亮的原因是___________；A．小燈泡燒壞B．小燈泡短路C．小燈泡的實際功率太?。?）排除故障后，閉合開關，移動滑片，發現電壓表的示數如圖乙所示，其讀數是_________V；為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向_________（選填“左”或“右”）端移動。-參考答案-一、單選題1、D【詳解】“6V3W”的燈L1的電阻為標有“3V3W”的燈L2的電阻為AB．兩燈泡并聯，根據可知，電源電壓相同，電阻小的功率大，燈泡比較亮，故燈泡L2比燈泡L1亮，故AB錯誤；C．燈L1消耗的實際功率為故C錯誤；D．從閉合開關S時，只有燈泡L2接入，電流表甲、乙都有示數，且都測量燈泡L2的電流，當閉合開關S1時，燈泡L1接入，乙測量燈泡L2的電流，電源電壓不變，燈泡的電阻不變，故通過燈泡L2的電流不變，甲測量干路電流，故甲示數變大，故D正確。故選D。2、A【詳解】A．常用的電功或能量的單位是焦耳，故A符合題意；B．電阻的單位是歐姆，故B不符合題意；C．電壓的單位是伏特，故C不符合題意；D．電流的單位是安培，故D不符合題意。故選A。3、B【詳解】A．當S1、S2同時閉合時，R1和R2并聯，電流表測R1的電流，電壓表測各支路電壓，也測電源電壓，故R1的電阻故A正確，A不符合題意；B．若兩表互換位置，當S2閉合，S1斷開時，R1和R2串聯，電路中電流為0.2A，電源電壓為6V，所以R1和R2的總電阻為根據串聯電路中電阻的特點可知，R2的電阻R2=R-R1=30Ω-20Ω=10Ω故B錯誤，B符合題意；C．兩表互換位置后，電壓表測R1和R2的總電壓，即電源電壓，所以電壓表示數仍為6V，故C正確，C不符合題意；D．由公式P=UI推導可得因此R2消耗的電功率P=I2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W故D正確，D不符合題意。故選B。4、D【詳解】A．電能表是測量電功的儀器，故A錯誤；B．電能表最后一位數字為小數，讀數為586.6kW·h，故B錯誤；C．“10(20)A”中的“20A”是指這個電能表的額定最大電流，電能表工作時的電流不應超過20A，故C錯誤；D．“720r/(kW·h)”指電路每消耗1kW·h電能，轉盤轉過720轉，故D正確。故選D。5、B【詳解】A．冰箱冷凍室的溫度約為負18°C，故A不符合題意；B．經驗表明，人體的安全電壓不高于36V，故B符合題意；C．家用電風扇的功率約為50W，故C不符合題意；D．家用空調額定電流約為5A，故D不符合題意。故選B。6、D【詳解】A．空調的功率大概是1000W~3000W，額定電壓為220V，因此電流約4.5A~14A左右，故A不符合題意；B．電視機的功率大約為150W左右，故B不符合題意；C．一個蘋果制成的水果電池的電壓約為1V，故C不符合題意；D．小燈泡的額定電壓大約為1.5V~4V，額定電流約為0.3A左右，小燈泡的電阻大約為5Ω~8Ω符合實際，故D符合題意。故選D。7、B【詳解】A．試電筆用來檢驗家庭電路中零、火線的，或者測試物體是否帶電，不能測試物體帶正電還是負電，故A錯誤；B．空氣開關跳閘是因為電路總電流過大，原因可能是電路中用電器總功率過大，也可能是短路，故B正確；C．電能表是測量用電器消耗電能多少的儀表，故C錯誤；D．家庭電路中，一個開關控制多盞照明燈，則照明燈可能是串聯的，也可能是并聯的，但一般家庭電路中多采用并聯接法，故D錯誤。故選B。8、C【詳解】由電路圖可知，R0與R串聯，當滑動變阻器連入電阻的阻值為r時，變阻器的功率當滑動變阻器連入阻值為4r時，變阻器功率則解得R0=2r根據串聯電路的分壓原理，當滑動變阻器連入阻值為r時串聯電路中，電源電壓等于各部分電路兩端電壓之和，所以則電路的總功率所以R滑=7r故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。9、C【詳解】A．通電一段時間后，透明容器中的電阻絲發熱產生熱量，熱量通過熱傳遞的方式傳遞給容器內的空氣，使得空氣內能增大，故A錯誤；B．要探究電流產生的熱量與電阻的關系，應控制兩電阻絲中電流的大小相同，而由圖中可知，左側電阻絲中的電流為干路電流，右側容器中的電阻絲中的電流為支路電流，流過兩電阻絲的電流不同，通電一段時間后，兩個U形管中液面高度的變化不同，無法說明電流通過導體產生的熱量與電阻有關，故B錯誤；C．若要探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系，應控制電阻大小不變，故右側透明容器中應接入阻值是5Ω的電阻，此時兩容器中的電阻阻值相同，而流過兩電阻絲的電流大小不同，故可以探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系，故C正確；D．若要探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系，則應控制兩電阻中電流的大小相同，同時使兩電阻絲的阻值不同，故右側透明容器中接入阻值不為5Ω的電阻絲，同時斷開右側阻值為10Ω的電阻絲，與左側容器中的電阻絲串聯即可，不一定非要接入阻值為10Ω的電阻絲，故D錯誤。故選C。10、D【詳解】A．如圖甲，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電流表測量燈泡的電流，根據歐姆定律可知電壓表和電流表示數之比等于燈泡的電阻，由圖象乙知，燈泡的電阻隨電壓的增大而增大；當滑片P從最右端滑到最左端的過程中，滑動變阻器接入的電阻減小，其分得的電壓減小，則燈泡分得的電壓增大，所以燈泡的電阻增大，則電壓表和電流表示數的比值增大，故A錯誤。B．電壓表測量燈泡兩端的電壓，當滑片向左移動時，滑動變阻器接入的電阻減小，分得的電壓減小，燈泡分得的電壓增大，即電壓表示數增大，故B錯誤。C．由圖象可知燈泡的最小電壓是3V，最小電流是1.0A，則燈泡的最小功率為故C錯誤。D．當滑動變阻器在最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值為0，電壓表的示數即為電源電壓，即，當燈泡的最小電壓為3V，最小電流為1.0A時，滑動變阻器的電阻最大，此時滑動變阻器的電壓為則滑動變阻器的最大阻值故D正確。故選D。二、填空題1、121【詳解】由電路圖可知，燈泡L、定值電阻R0和滑動變阻器R串聯，電壓表V1測R兩端的電壓，電壓表V2測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流。[1]當滑片位于最左端時，變阻器接入電路中的電阻為零，電壓表示數V1為0，電路的電阻最小，此時電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電流I大＝1.0A已知額定電壓為6V的小燈泡恰好正常發光，則燈泡兩端電壓UL＝U額＝6V由圖乙可知，電壓表V2的示數為6V，因串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以電源電壓為U＝UL+U0＝6V+6V＝12V[2]當滑片位于最右端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，此時電路中的電流最小，由圖乙可知，電路中的最小電流I?。?.5A電壓表V1的示數為7V，電壓表V2的示數為3V，因串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以燈泡兩端的實際電壓為UL實＝U﹣U0′﹣UR＝12V﹣3V﹣7V＝2V則燈泡的實際功率為PL實＝UL實I?。?V×0.5A＝1W2、36【詳解】電阻產生的熱量為3、熱開關小【詳解】[1]電暖寶工作時將電能轉化為內能，是利用電流的熱效應來工作的。[2]由題意可知，軟質液體電熱寶中的溫控保護裝置，當溫度達到設定溫度可以自動切斷電路，所以溫控保護裝置在電路中的作用相當于開關。[3]根據公式P=UI=可知，在電壓一定時，電阻越小，用電器功率越大。4、100.450.5【詳解】定值電阻的電流與電壓成正比，其U﹣I關系圖象是一條直線，小燈泡的電阻受溫度影響較大，其U﹣I關系圖象是一條曲線。[1]由圖像可知，當定值電阻R兩端的電壓U=2V時，對應的電流，由可得，定值電阻的阻值[2]若將R、L并聯后接在電壓為2V的電源兩端，由U﹣I圖像可知，此時通過R、L的電流分別為，，并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，電路中的總電流[3]由圖像可知，當電流時，，，甲、乙串聯后兩端的電壓所以將R、L串聯后接在4.5V電路中，通過電路的電流為0.25A，此時燈L的電功率5、焦耳Q=I2Rt【詳解】[1][2]英國物理學家焦耳做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電流產生的熱量和電流、電阻以及通電時間的關系，用公式表示為Q=I2Rt，這一發現發展了電熱學理論，為電熱應用做出了杰出的貢獻。三、計算題1、（1）0.15A；（2）0.15W；（3）45Ω【詳解】解：（1）由電路圖可知，兩電阻串聯，電壓表測R2滑片上部分兩端的電壓，電源電壓保持不變，當掛鉤上未掛物體時，滑片P在R2的最上端，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路中只有R1工作，此時電路中的電流為（2）當電壓表示數為1.5V時，滑動變阻器兩端的電壓U2=1.5V，由串聯電路電壓規律可知，電阻R1兩端的電壓U1=U-U2=4.5V-1.5V=3VR1通過的電流由串聯電路中的電流處處相等得，R2通過的電流IR2=IR1=0.1A則電阻R2的功率PR2=U2IR2=1.5V×0.1A=0.15W（3）當M被吊離地面時，對金屬彈簧的拉力為20N，由圖乙可知彈簧伸長20cm，此時電壓表的示數為3V，則R1兩端的電壓為1.5V，R2兩端的電壓是R1兩端的電壓的兩倍，由串聯分壓，分得的電壓與電阻成正比可知，R2的電阻R2=2R1=2×30Ω=60Ω由R2接入電路中的電阻與長度成正比可知，當R2全部接入電路中時的電阻為當R2全部接入電路中，且電壓表示數為3V時，稱重儀達到最大稱量。由串聯分壓，分得的電壓與電阻成正比可知，此時R1接入電路中的最小阻值為答：（1）當掛鉤上未掛物體時，求電路中的電流為0.15A；（2）當電壓表示數為1.5V時，電阻R2的功率為0.15W；（3）R1的最小阻值為45Ω。2、（1）1.848×106J；（2）840s；（3）2178Ω【詳解】解：（1）由得，該飲水機裝滿水時，水的質量為一個標準大氣壓水的沸點為100℃，該飲水機裝滿水后將水從12℃加熱到沸騰，水吸收的熱量（2）不計熱損失，該飲水機裝滿水后正常工作將水從12℃加熱到沸騰放出的熱量由得，該飲水機裝滿水后正常工作將水從12℃加熱到沸騰需要加熱的時間（3）由圖得，當開關S接左邊接線柱時，指示燈A和加熱電管R1串聯，此時飲水機處于加熱狀態，此時電路中的電阻為由得，加熱電管R1的阻值為當開關S接右邊接線柱時，指示燈B、R2為限流電阻、加熱電管R1串聯，此時飲水機處于保溫狀態，此時電路中的電阻為加熱狀態的電壓和保溫狀態的電壓相等，由得解得答：（1）該飲水機裝滿水后將水從12℃加熱到沸騰，水吸收的熱量為1.848×106J；（2）該飲水機裝滿水后正常工作將水從12℃加熱到沸騰需要加熱的時間為840s；（3）限流電阻R2的阻值為2178Ω。3、（1）1.008×106J；（2）S1、S2均閉合；（3）20W【詳解】解：（1）不計熱量損失時，水吸收的熱量等于飲水機消耗的電能，故有W電=Q吸=cmt=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(70-30)℃=1.008×106J（2）由公式可知，當電路中電阻最小時，電功率最大，因此，僅接入R2時功率最大，為加熱狀態，此時開關狀態為：S1、S2均閉合。（3）加熱時，R2接入，電路總電阻為R加=R2保溫時，R1、R2串聯，電路總電阻為R保=R1+R2=99R2+R2=100R2由公式可得則答：（1）飲水機消耗電能為1.008×106J；（2）S1、S2均閉合時電路處于加熱狀態；（3）電路的保溫功率是20W。4、（1）96.8Ω；（2）67.2s【詳解】解：（1）由可知，電路的總電阻越大，電路的功率越小，由電路圖可知，當S2接2、3觸點時，只有R1接入電路，此時電路總電阻較大，電路處于低溫檔，由題意可知，低溫檔的額定功率為500W，故由可知，電阻R1的阻值為（2）由題意可知，要使加熱水的時間最短，則電路應處于高溫檔，由電路圖可知，當S2接3、4觸點時，此時R1與R2并聯接入電路，電路處于高溫檔，可知高溫檔的功率為由題意可知，電熱杯內的水加熱至沸騰吸收的熱量為因無熱損失，故電路消耗的電能為故由可知，需要的加熱時間為答：（1）發熱電阻R1的阻值為96.8Ω；（2）將電熱杯內0.2kg、20℃的水加熱到100℃需要的最短時間是67.2s。5、（1）1.2A；（2）192J【詳解】解：（1）兩電阻并聯，電流表測R1的電流，已知電源電壓為12V，R1=10Ω，根據歐姆定律，電流表的示數（2）由歐姆定律，通過R2的電流為由并聯電路電流的規律，干路電流為I=I1+I2=1.2A+0.4A=1.6A通電10s，電路中消耗的電能W=UIt=12V×1.6A×10s=192J答：（1）電流表的示數為1.2A；（2）通電10s，電路中消耗的電能為192J。四、實驗探究1、U形管中液面的高度差電阻電流右變小電阻通電時間【