第十五章電功和電熱B

一、選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分，每小題只有二個選項符合題意）

1.某同學(xué)家中有一個電熱水器，上面標有“220V2000W”的字樣，下面關(guān)于這個電熱水器的說法中正確的是（

）

A.這個電熱水器正常工作時的電流是10A

B.這個電熱水器正常工作時的電阻為484Q

C.這個電熱水器正常工作時的電壓是220V

D.這個電熱水器正常工作0.5h消耗電能為1.8X106J

【答案】C；

【解析】A.由P=U/I可得，電熱水器的額定電流：l=P/U=2000W/220V=9.1A,故A錯誤；B.電熱水器正常工

作時的電阻為：R=U2/P=（220V）2/2000W=24.2Q,故B錯誤；C.這個電熱水器正常工作時的電壓是220V,故C

正確；D.由P=W/t可得，電熱水器正常工作0.5h消耗的電能W=Pt=2000Wx0.5x3600s=3.6xl06j,故。錯誤；

2.將A、B兩個燈泡，按圖一、圖二兩種方式連接，已知RA=4C、RB=6Q,電源電壓相同，下面分析正確的是（）

A.圖一中A燈比B燈暗

B.圖二中A燈比B燈暗

C.圖一中A燈比圖二中A燈亮

D.圖一中的總功率比圖二中的總功率要大

【答案】A

【解析】

3.如圖所示，是有關(guān)家庭用電中的幾個實例，其中，對圖中實例的描述正確的是（）

A.甲圖中測電筆的使用方法是錯誤的B.乙圖中用干木棍撬開電線救人是錯誤的

C.丙圖中有關(guān)家庭電路的連接是錯誤的D.丁圖中用濕手接觸臺燈做法是正確的

【答案】A

【解析】

A.測電筆使用時不能接觸筆尖金屬桿，需要用手接觸尾部金屬帽，圖甲錯誤，故A正確；

B.發(fā)生觸電事故時，應(yīng)迅速斷開電路開關(guān)，若沒有開關(guān)，需用干木柴等絕緣物挑開電線，圖乙正確，故B錯誤;

C.圖丙的連接遵循左零右火的原則，且開關(guān)在火線一側(cè)，圖丙連接正確，故C錯誤；

D.用電時，用濕手接觸用電器，容易引發(fā)觸電事故，故D錯誤。

故選Ao

4.某家庭電路如圖所示，以下說法中不正確的是（）

A.若保險絲熔斷，則可能是短路引起的

B.三孔插座的連接方式符合安全用電的原則

C.若僅6、c間斷路，開關(guān)S閉合，燈泡L不會發(fā)光

D.若在°、6間接入一個燈泡Li,則它與燈泡L是并聯(lián)關(guān)系

【答案】Co

【解析】A.保險絲熔斷，可能是發(fā)生了短路，也可能是用電器的總功率過大，故A正確，不符合題意；

B.三孔插座的左孔接地線，右孔接火線，上孔接地線，符合于三孔插座的接法，故B正確，不符合題意；

C.若僅從。間斷路，開關(guān)S閉合，電路是通路，燈泡會發(fā)光，故C錯誤，符合題意；

D.若在導(dǎo)線。和b之間接一個燈泡Li,即LI接在火線和零線之間，它和L是并聯(lián)的，故D正確，不符合題

意。故選C。

5.圖是探究"影響電流熱效應(yīng)因素”的實驗裝置，將M、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶內(nèi)，且RI>R2,瓶內(nèi)

裝入等質(zhì)量的煤油，下列說法錯誤的是（）

A.燒瓶內(nèi)選用比熱容較小的液體，可以使實驗現(xiàn)象更明顯；

B.該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系；

C.實驗中通過溫度計示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少；

D.若要比較水和煤油的比熱容大小，只需將一個燒瓶內(nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水即可

【答案】D?

【荊州】A、在液體質(zhì)量相同、吸收熱量相同的情況下，比熱容小的物質(zhì)溫度要升高的多，所以用比熱容小的液體

可以使實驗現(xiàn)象更明顯，故A正確；

B、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，通過兩個電阻的電流和通電時間是相同的，電阻不同，所以該裝置可以探

究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，故B正確；

C、通電后電流通過電阻絲做功，產(chǎn)生熱量使煤油的溫度升高，通過觀察溫度計的示數(shù)大小來判斷電流產(chǎn)生的

熱量的多少，這個研究方法為轉(zhuǎn)換法，故C正確；

D、比較水和煤油的比熱容大小時，需要用相同的加熱器加熱質(zhì)量相同的不同液體，使它們在相同的時間內(nèi)吸

收相同的熱量，所以需要控制兩個電阻的裝置相同，故D錯誤。故選：Do

6.下列事例，屬于防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害的是（）

A.養(yǎng)雞場使用電熱孵化器孵小雞

B.家里使用電熱水壺?zé)?/p>

C.小明媽媽用電熨斗熨衣服

D.電腦溫度過高時，風(fēng)扇會及時啟動，給電腦降溫

【答案】D

【解析】ABC、用電熱孵化器孵小雞、使用電熱水壺?zé)⒂秒婌俣缝僖路?，都是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，

屬于利用電流的熱效應(yīng)，故ABC不符合題意；

D、電腦溫度過高時，風(fēng)扇會及時啟動，給電腦降溫，是為了防止電熱產(chǎn)生危害，故D符合題意。

故選：Do

7.如圖所示是電阻甲和乙的U/圖象，下列說法正確的是（）

A.甲的電阻值保持10。不變

B.乙的電阻值保持20。不變

C.甲、乙并聯(lián)接在電壓為2V電源上時，乙的功率為0.4W

D.甲、乙串聯(lián)通過電路中電流為0.2A時，經(jīng)過1s的時間，電阻甲產(chǎn)生的熱量為0.6J

【答案】C

【解析】

B.由圖象可知，乙電阻的阻值在變化，故B錯誤；

C.甲、乙并聯(lián)時，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且干路電流等于各支路電流之和,

故D錯誤。故選C。

8.如圖中的家庭電路元件，連接順序正確的是（）。

總開關(guān)

【答案】Bo

【解析】電能表的測量整個家庭消耗電能的多少，一定安裝在最前面。開關(guān)控制整個電路，為了檢修電路比較方便，

要安裝的電能表的后面。電路中電流過大會熔斷保險絲，為了更換保險絲比較方便，保險裝置安裝在總開關(guān)的后面。

故只有B正確。

9.如圖，電源電壓不變，&、&是兩個相同的電阻，當(dāng)閉合開關(guān)Si，斷開S2、S3,通電20min,電路產(chǎn)生的熱量為

Q;同時閉合S2、S3,斷開Si，若要產(chǎn)生相同的熱量。，則需通電（）

A.5minB.lOminC.20minD.40min

【答案】A

【解析】

由題知，以、&是兩個相同的電阻，若RI=R2=R,

由圖可知，當(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開S2、S3時，兩電阻串聯(lián)，總電阻為2R,

10.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，Ri=10Q.當(dāng)開關(guān)Si閉合，S2、S3斷開時，電壓表的示數(shù)為Ui,R2消

耗的功率為P2；當(dāng)開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，電壓表的示數(shù)為UJ,R2消耗的功率為P2'，且電流表A1的示數(shù)為

0.9A.已知Ui：U/=l：6,P2：P2'=l：9,下列結(jié)論錯誤的是（）。

A.R3=30Q

B.開關(guān)Si閉合，S2、S3斷開時，電路消耗的總功率為0.6W

C.P2'=3.6W

D.開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，電路消耗的總功率為6.6W

【答案】Co

【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開時，三只定值電阻串聯(lián)，電壓表測量R1兩端電壓。

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，貝U此時電路中的電流為I申=￡=器;

電阻R2消耗的功率為P2=I串2R2=（懸）2R2；

當(dāng)開關(guān)SI、S2、S3都閉合時，三只電阻并聯(lián)，電流表A1測量通過R1、R2的總電流，電流表A2測量整個電路的電

流，此時電壓表測Ri兩端電壓，也是測電源電壓，即U/=U。

此時通過Ri的電流為1尸￥，

通過R2的電流為I2=IAIT1=O.9A-黑，

ion

電阻R2消耗的功率為^2~122^2=（0.9A—；

已知善=

P219

即磊渣=

?94-需）的9

解得U1=1V,U/=6V（電源電壓U為6V）；

當(dāng)開關(guān)Si閉合，S2、S3斷開時，電流表A2示數(shù)為1=答=工=0.1A,

當(dāng)開關(guān)Si閉合，S2、S3斷開時，電路消耗的總功率為P=UI=6Vx0.1A=0.6W,故B正確；

由題意和歐姆定律可得：魯=9…

UI，U/1（尺1+尺2十e3）尺1十尺2十尺36

化簡可得R2+R3=5RI=5X10Q=50Q；

已知言=%代入數(shù)值得嗤叁=：，

2?2

解得：R2=20。；則R3=50O-200=300,故A正確；

開關(guān)Si、S2、S3都閉合時，三只電阻并聯(lián)，

Ri消耗的功率為：Pi=（=^=3.6W,

R2消耗的功率為：P2'=詈=SW=L8W,故C錯誤；

/?22012

R3消耗的功率為：P3=5=^J=1.2W,

3012

,

所以電路消耗的總功率為：P=PI+P2+P3=3.6W+1.8W+1.2W=6.6W,故D正確。故選：C。

二、填空題（每空1分）

口.如圖是小明家電能表的表盤。小明將家中所有其他用電器關(guān)閉，只讓暖風(fēng)機單獨工作，觀察到Imin內(nèi)電能表指

示燈閃爍了32次。暖風(fēng)機在這lmin內(nèi)消.耗的電能為kW?h。它的實際功率是W?

【答案】0.02；1200o

【解析】1600imp/.（kW?h）表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍1600次,

指示燈閃爍32次，則該用電器消耗的電能：W=kW?h=0.02kW?h,

1600

W009kW

暖風(fēng)機的實際電功率：P=—---------=1.2kW=1200W。

t1,

而'h

12.電對人體造成的傷害程度與通過人體的電流大小有關(guān)，加在入體兩端的電壓越高，通過人體的電流越。例

如用手直接接觸1.5V的電池，不會對人體造成傷害；用手直接接觸220V的家庭電路，會。

【答案】大發(fā)生觸電事故

【解析】

[1]一節(jié)干電池的電壓為L5V,用手直接接觸一節(jié)干電池，由于通過的電流很小，所以不會發(fā)生觸電事故。

[2]若用手直接接觸220V的家庭電路，此時通過人體的電流較大，會發(fā)生觸電事故。

13.在家庭電路中，為了防止觸電，必須把用電器的開關(guān)連接在線上，使用測電筆辨別零線或火線時，如圖

所示的兩種使用方法中，正確的是圖,測電筆（能/不能）區(qū)分零線與接地線。

【答案】火甲不能

【解析】

⑴在家庭電路中，為了防止觸電，必須把用電器的開關(guān)連接在火線上。

⑵使用測電筆辨別零線或火線時，手必須觸碰到筆尾金屬體，如圖所示的兩種使用方法中，正確的是甲圖。

[3]正常情況下零線和地線均不帶電，所以測電筆不能區(qū)分零線與接地線。

14.家里某用電器發(fā)生短路，熔絲立即熔斷，用下列方法進行檢測，如圖所示，斷開所有用電器的開關(guān)，用一個普

通的白熾燈L作為“校驗燈；與熔斷的熔絲并聯(lián)，然后只閉合S、Si，若L正常發(fā)光，說明Li;只閉合

S、S2,若L發(fā)出暗紅色的光（發(fā)光不正常），說明L2。（選填“正?！倍搪贰被颉皵嗦贰保┩ǔＨ梭w安全電壓不

高于V,生活中要注意用電安全。

【解析】家用電器工作電壓為220V,將一個普通的白熾燈L與那個熔斷的熔絲并聯(lián)，如圖所示閉合閘刀開關(guān)，然

后逐個合上各用電器的開關(guān)，若發(fā)現(xiàn)校驗燈發(fā)出暗紅色的光（發(fā)光不正常），此校驗燈電壓應(yīng)小于220V,則此時應(yīng)

該是檢驗燈泡與另一電阻（如另一燈泡）串聯(lián)接在火線與零線之間，故該支路沒有短路，故正常；當(dāng)檢驗燈泡正常發(fā)

光時，該燈泡兩端的電壓應(yīng)為220V,則此時一定是燈泡L1發(fā)生了短路。經(jīng)驗表明，對于人體的安全電壓是不高

于36V的電壓；故答案為：短路；正常；36；

15.把標有“6V6W”的Li和“3V6W”的L2的兩個燈泡并聯(lián)接入電路中，讓其中一個燈泡正常發(fā)光，另一個燈泡

的實際功率不超過額定功率，則該電路中干路電流是A,兩燈消耗的實際總功率為W?

【答案】2.57.5

【解析】因為并聯(lián)電路電壓相等，所以電源電壓為3V,所以P1=3W,所以ll=0.5A,所以I總=2.5A

16.如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)￡滑動變阻器滑片產(chǎn)從a端移動到6端的整個過程中，電

流表示數(shù)/與電壓表示數(shù)〃的關(guān)系圖象如圖乙所示。則電阻尼的阻值為當(dāng)變阻器滑片戶處于a端時，

電阻用消耗的電功率為鞏

【答案】10;0.1。

【解析】由電路圖可知，定值電阻Ri與滑動變阻器氏串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。

(1)當(dāng)滑片位于b端時，電路為R的簡單電路，電壓表測電源電壓，此時電路中的電流最大，

由圖象可知，電源電壓U=3V,此時R1兩端的電壓U1=U=3V,電路中的電流1=0.3A,

由歐姆定律可得：Ri-=,-10Q；

(2)當(dāng)滑片位于a端時，Ri、R?串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，由圖象可知，此時電路中的電流I'=0.1A時，

Ri兩端的電壓UJ=1V,電阻Ri消耗的電功率PJ=U/T=1VXO.1A=O.IWo

17.小珥在媽媽指導(dǎo)下用電熨斗熨燙衣服，她首先閱讀說明書，知道電熨斗有“低溫”、“高溫”兩個擋位，其簡化

電路如圖所示，R、兄是電熱絲，尼=48.4Q,兄=96.8Q,S為旋轉(zhuǎn)式開關(guān)。當(dāng)她旋轉(zhuǎn)觸片接觸觸點1和2時,

電熨斗為擋位，該擋位通電Imin,電流產(chǎn)生的熱量為Jo

220V

【答案】①低溫；②6X10"。

18.如圖所示的電路中，M為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關(guān)S后，滑片P從a端移動到b

端，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖象，則Ri與R2的最大阻值之比為，電路中的最大總

功率為W?

【答案】1：2；1.8o

【解析】由電路圖可知，Ri與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R2兩端的電壓。

（1）當(dāng)滑片位于最左端a時，變阻器接入電路中的電阻為零，電路中的電流最大，由圖象可知，電路中的最大電

流I大=0.6A,由I=U可得，電源的電壓：U=I*Ri=0.6AxR,--①；

R

當(dāng)滑片位于最右端b時，接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小，由圖象可知，此時

U2=2V,電路中的最小電流I小=0.2A,則滑動變阻器的最大阻值：R2=R-=g_=10。，因串聯(lián)電路中總電阻

I小0.2A

等于各分電阻之和，

所以，電源的電壓：U=IMRI+R2）=0.2AX（RI+10。）--②；

由①②可解得：Ri=5C,U=3V,則Ri與R2的最大阻值之比：Ri：R2=5Q：1OQ=1：2；

（2）電路中的最大總功率：P大=UI大=3VxO.6A=1.8W。

答案是：1：2；1.8o

19.如圖所示電路，電源電壓不變，Ri為發(fā)熱電阻，阻值10Q.R?為定值電阻，阻值為20Q.R為滑動變阻器（A、

B為其兩個端點）。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動到A端時，電流表的示數(shù)為0.3A,電源電壓U=V.當(dāng)滑片P

移到B點時，發(fā)熱電阻R在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J?

【答案】6；216o

【解析】由圖知，閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移動到A端時，R和R并聯(lián)，電流表測量通過R2的電流。

因為1=￥,所以電源電壓為1]=1乩=0.3AX20Q=6V；

R

滑片P移動過程中，Ri兩端電壓不變，阻值不變，

所以1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為。1=二"=9上x60s=216J。

Ri10Q

三、解答探究題（計算型問題解答時要有必要的文字說明、公式和計算過程，直接寫出結(jié)果不能得分）

20.（2020?江蘇鹽城市?九年級其他模擬）幾千年來中國的廚藝最講究的就是“火候”?，F(xiàn)在市場上流行如圖甲所示

的新型電飯鍋，采用“聰明火”技術(shù)，電腦智能控溫、控壓，智能化控制食物在不同時間段的溫度，以得到最佳

的口感和營養(yǎng)，其簡化電路如圖乙所示。兄和尼均為電熱絲，S1是自動控制開關(guān)。把電飯鍋接入220V的電路中,

在電飯鍋工作的30min內(nèi)，電路中總電流隨時間變化的圖像如圖丙所示，求：

(1)電飯鍋的最大電功率；

(2)電熱絲尼的阻值;

(3)30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量。

Z'A"

3-------1Fl

2——-k4-i—|

1-

051015202530力min

丙

【答案】(D660W；(2)220Q；(3)9.9X105J

【解析】(1)由圖丙可知，通過電飯鍋的最大電流為3A,則電飯鍋的最大電功率

產(chǎn)大=0大=220VX3A=660W

(2)由圖乙可知，當(dāng)開關(guān)S閉合、Si斷開時，電路為上的簡單電路，此時電路的總電阻最大(大于并聯(lián)時的總電阻)，

電路的總電流最小，即/小=2A；當(dāng)開關(guān)S、Si閉合時，石與必并聯(lián)，電路的總電阻最小，電路的總電流最大，且/

大=3A；因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，則通過用的電流不變(始終為2A),因并聯(lián)電路中干路電流等于

各支路電流之和，則通過兆的電流

72=7*-/小=3A-2A=1A

(3)由圖丙可知，電路中的電流/大=3A和/小=2A時工作的時間均為t=15min,則30min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量

⑴小燈泡的電阻；

(2)電路中的最大電流；

⑶小燈泡的最小電功率。

【答案】⑴4Q；(2)0.5A；⑶0.25W

【解析】

21.在“測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率”實驗中。

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲所示的電路連接完整。

(2)閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于(選填"A”或"3”)端。

(3)連接好電路后，閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,小燈泡都不發(fā)光，電壓表的示數(shù)為零，電

流表有示數(shù)，電路故障可能是o

(4)排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P到某一位置，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小

燈泡的額定功率為W。

(5)實驗中，發(fā)現(xiàn)電壓表突然損壞了，于是增加一個已知阻值的定值電阻凡和兩個開關(guān)，利用一只電流表，也可以

測出小燈泡的額定功率。實驗電路如圖丙所示(電源電壓恒定但未知)，請你完成實驗。

②保持滑動變阻器的滑片P不動，，讀出電流表的示數(shù)為A；

【解析】

(1)口］變阻器按一上一下連入電路中與電流表串聯(lián)，燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，電路如下

⑵⑵閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片尸應(yīng)位于阻值最大處的5端；

(3)［3］連接好電路后，閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,電流表有示數(shù)，電路為通路，小燈泡

都不發(fā)光，電壓表的示數(shù)為零，則電路故障可能是燈泡短路。

(4)［4］排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片尸到某一位置，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)

如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A,電流為0.3A,則小燈泡的額定功率為

(5)主要測量步驟

①閉合開關(guān)$2、S],斷開開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)為

②[5]保持滑動變阻器的滑片P不動，斷開開關(guān)S,閉合開關(guān)耳和邑，讀出電流表的示數(shù)為人.

③⑹在①中，電流表測定值電阻的電流，由歐姆定律和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為額定電壓，燈正常發(fā)光;

在②中，電流表測燈與凡并聯(lián)的總電流，因電路的連接關(guān)系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正

常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，燈的額定電流

小燈泡額定功率的表達式

(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在答題卡上幫小軍和小明把實物電路連接完整，要求開關(guān)'閉合時電路中電阻最大;

(2)實驗中玻璃瓶內(nèi)液體選擇了煤油而不是水，選擇煤油的理由是；

(3)小軍要探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與時間的關(guān)系，先移動滑動變阻器劃片至某一位置，然后閉合開關(guān)&、S2,每隔100s

觀察溫度計示數(shù)的變化計入下方表一以內(nèi)，這里溫度計示數(shù)的變化反映的是；

表一：

數(shù)據(jù)編號第1組第2組

電流〃A0.30.3

電阻必Q