闭合开关S，要让电暖器处于第二挡工作，则应再将开关 闭合;若电暖器在第二挡正常工作10min，则产生的热量是 J。
额定电压
220V
功率选择
一挡950W
二挡1150W
三挡2100W
三、实验题
15.小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲所示，已知电源电压U恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。
（1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡被烧坏，请指出小明在连接电路时的错误操作:
① ;②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。
（2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数。
请分析造成此现象的可能原因是 。
（3）小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）小明还想用已有实验器材测量未知电阻Rx（约1Ω）的阻值。
当他用Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏（注意:
其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用;滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω）。
请帮他完成实验设计:
在图所示的虚线框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。
16.实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡，小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验，他设计了如图甲所示的电路图．实验中各元件完好，电源电压保持不变．
（1）请你用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整（要求：
滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，连接导线不能交叉）．
（2）小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据，填入他自己设计的表格.
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P′/W
1
2
0.34
2
2.5
0.4
3
3
0.44
Ⅰ.请指出这个表格设计不合理的地方____________．
Ⅱ.小明操作规范读数正确，根据表中数据，当小灯泡两端电压为2.5V时，求得小灯泡的电功率为①________W，故小明认为该小灯泡不合格，他判断的理由是②____________________________．
Ⅲ.假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度________（选填“大于”或“小于”）合格产品小灯泡钨丝的长度．
（3）小明还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成电阻，当电阻阻值是2Ω时，电流表示数为1A；要使电流表示数是0.5A，应将2Ω的电阻更换为①________Ω的电阻；多次测量后作出的I－R图像是下图中的②________．
四、解答题
17.热熔胶是常用的粘合剂，它在常温下为固体．图甲是热熔胶枪（简称“胶枪”）的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件，电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪扳机松开时，开关S1断开，开关S2的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度（150°C～180°C）．此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：
开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，固体胶条向前挤压．枪口冒出温度为150°C～180°C的胶液．在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC
加热元件的温度相同．问：
（1）单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少？
（2）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大？
（3）接通电源60s后，假设胶枪在恒温为150°C的条件下正常工作100s，它产生热量的60%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？
18.如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数．接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热．当锅内混合物质温度达到102℃时，开关S自动与a、b断开，与触点c接通，2挡加热器工作，保持锅内温度和压强不变，进入保压状态．现将质量为2.0kg，初温为36℃的混合物质放入压力锅中，接通电路使其正常工作20min.假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收，混合物质的比热容c＝4.0×103J/（kg·℃）．求：
额定电压/V
220
1挡加热器额定功率/W
550
2挡加热器额定功率/W
110
保压温度/℃
102
最大容积/dm3
3
（1）R1、R2的阻值；
（2）电压力锅加热多长时间后开始保压？
（3）电压力锅最后2min内消耗的电能．
人教版九年级物理第18章电功率综合训练-答案
一、选择题
1.【答案】【解析】在滑片P从b端向a端滑动的过程中，灯泡两端的电压由0开始逐渐增大，最后达到电源电压，A正确；灯泡的电阻不变，灯泡中的电流在不断地增大，B错误；灯泡两端的电压不断增大，通过的电流不断增大，所以消耗的电功率也不断地增大，C、D错误．故选A.
2.【答案】B 【图片信息解读】横坐标为电压，单位伏特（V），纵坐标为电流，单位为安（A）．
【解析】根据图像可知小灯泡的电阻随温度的增大而增大，A错误；电路中的总电压为8V，由图像可知，当串联电路的电流为0.3A时，灯泡两端的电压为2V，故灯泡的实际功率为P实＝U实I实＝2V×0.3A＝0.6W，B正确；定值电阻的阻值为R＝
＝
＝20Ω，C错误；定值电阻的电功率为PR＝URIR＝6V×0.3A＝1.8W，D错误．故选B.
3.【答案】C [解析]他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h，故A错误;电能表是测量消耗电能的仪表，故B错误;3600r/（kW·h）表示电路中每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W=Pt=1kW×
h=
kW·h，则电能表的转盘转过的圈数N=
kW·h×3600r/（kW·h）=600r，故C正确;电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。
4.【答案】D [解析]I-U图像中图线的斜率恰好表示电阻的倒数，斜率越大说明电阻越小，由图可知随电压的增大，斜率逐渐变小，则电阻逐渐变大，故A错误;当电压都是6V时，甲、乙两灯均正常工作，此时I甲=0.6A，I乙=0.3A，由P=UI得甲、乙两灯的额定功率分别为P甲=3.6W，P乙=1.8W，甲、乙两灯的额定功率之比为P甲∶P乙=2∶1，故B错误;甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，由图可知通过甲灯泡的电流为0.3A，通过乙灯泡的电流为0.2A，由R=
可得此时两灯电阻之比为R甲∶R乙=I乙'∶I甲'=0.2A∶0.3A=2∶3，故C错误;甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，根据图中信息可知此时电路电流为0.3A，甲、乙两灯两端的电压分别为U甲=2V，U乙=6V，由P=UI可知，实际功率之比为P甲实∶P乙实=U甲I∶U乙I=U甲∶U乙=2V∶6V=1∶3，故D正确。
5.【答案】C [解析]当小灯泡的功率为0.75W时，根据题图甲可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为I=0.3A，即电流表的示数为0.3A，故A错误。
根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V，滑动变阻器R接入电路中的电阻R滑=
=
≈6.7Ω，故B错误。
电路消耗的总功率P总=UI=4.5V×0.3A=1.35W，故C正确。
滑动变阻器R在10s内产生的热量Q=W滑=U滑It=2V×0.3A×10s=6J，故D错误。
6.【答案】A [解析]由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端电压，由图乙可知，当电路中的电流为I=0.4A时，滑动变阻器两端的电压为U2=10V，电源电压U=IR1+U2①，当电路中的电流为I'=0.2A时，滑动变阻器两端的电压为U2'=14V，电源电压U=I'R1+U2'②，联立①②解得电源电压U=18V，电阻R1=20Ω，故A正确，C错误。
由图乙可知，当电流表的示数为I=0.4A时，R2接入电路的阻值为R2=
=
=25Ω，故B错误。
当电路的电流最大为I大=0.9A时，电路消耗的电功率最大，为P大=UI大=18V×0.9A=16.2W，故D错误。
7.【答案】BCD 【解析】由图乙可知，温度升高时，半导体材料的电阻减小，使得串联电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可以知道，此时电路中的电流将变大，A错；因温度降低时，半导体材料的电阻变大，使得串联电路中的总电阻变大，由P＝
可知，电路中消耗的总功率变小，B正确；因温度升高，电阻减小，电流变大，反之电流变小，这与温度升高时电流表示数变大相吻合，故可以将电流表改装成温度计，C正确；根据串联电路的分压原理可知，温度升高时，因半导体的电阻减小，分得的电压也减小，反之亦然，显然可以将电压表改装成温度计，D正确．故选BCD.
8.【答案】A 【解析】闭合开关S、S1，R1与R2串联，当滑片P在b端时，滑动变阻器R2达到最大值，电源电压U＝I（R1＋R2）＝0.3A×（15Ω＋5Ω）＝6V，B选项错误；当闭合开关S、S1、S2，滑片P在a端时，滑动变阻器R2达到最小值，R1与灯泡并联，灯泡正常发光，即灯泡两端的电压等于电源电压6V，由乙图可知，此时通过灯泡的电流为0.8A，电阻R＝
＝
＝7.5Ω，C选项错误；闭合开关S、S2，灯泡与R2串联，当滑片P在b端时，滑动变阻器R2达到最大，电压表
测量的是R2两端电压U2＝3V，灯泡两端的电压U灯泡＝6V－3V＝3V，由图乙可知，此时通过灯泡的电流I灯泡＝0.6A，灯泡的功率P灯泡＝U灯泡I灯泡＝3V×0.6A＝1.8W，A选项正确；当闭合开关S、S1，R1与R2串联，电压表
测量的是电源电压，其示数保持不变，D选项错误．故选A.
二、填空题
9.【答案】变暗 增大 【解析】由题图知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可得电流减小，灯泡变暗，灯泡两端的电压减小，而灯泡电压与变阻器电压的和是电源电压，电源电压不变，所以变阻器两端电压增大，电压表示数增大．
10.【答案】串 0.04 大于 【解析】根据串并联电路的定义可知，两个电阻串联；当有光照时P＝
＝
＝0.04W；无光照时，光敏电阻由400Ω增大到400000Ω，而定值电阻不变，根据串联电路的分压规律可知，光敏电阻的电压将增大，大于之前的4V.
11.【答案】20 18 【解析】闭合开关后通过小灯泡的电流是IL＝
＝0.5A，由并联电路电流的特点可知，通过电阻的电流是IR＝0.8A－0.5A＝0.3A，电阻R＝
＝
＝20Ω，R产生的热量Q＝I
Rt＝（0.3A）2×20Ω×10s＝18J.
12.【答案】0.01 600 【解析】他家电能表的转动参数为600r/kW·h，即电能表表盘转动600转，正好计量1kW·h的电能，题中所给电能表实际转动为6r，是转动参数的百分之一，所以消耗电能应为1kW·h的百分之一，即0.01kW·h;P＝
＝
＝0.6kW＝600W.
13.【答案】100.5 8800 3.6×104 60
[解析]小明家本月消耗电能为W=W1-W2=2918.7kW·h-2818.2kW·h=100.5kW·h;小明家同时工作的用电器总功率的最大值P大=UI=220V×40A=8800W;将一个电风扇单独接入电路中，10min内电能表指示灯闪烁了32次，则此过程中电风扇消耗的电能W3=
=0.01kW·h=3.6×104J;电风扇的功率P=
=
=60W。
14.【答案】S1 6.9×105
三、实验题
15.【答案】
（1）连接电路时开关没有断开
（2）小灯泡断路 （3）1.14
（4）如图所示
[解析]
（1）当他连接好所有的导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡被烧坏，则连接电路时的错误操作是:
①连接电路时开关没有断开;②开关闭合前，滑动变阻器没有调到最大阻值处。
（2）分析可知，开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，说明电路有断路，但电压表有示数，说明电压表可以与电源两极接通，造成此现象的可能原因是小灯泡处断路。
（3）因为是同型号的新灯泡，且正常发光，则其额定电压为3.8V，由“它正常发光时通过的电流约为0.32A”可知，电流表选择的是小量程，则此时的电流值为0.3A，则小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
16.【答案】
（1）如答图所示
（2）Ⅰ.表中设计了平均电功率 Ⅱ.1 额定电压下小灯泡消耗的实际功率大于额定功率0.8W Ⅲ.小于 （3）4 D
答图【解析】
（1）滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，滑动变阻器阻值要变大，左边应选下面的接线柱；
（2）Ⅰ.测功率，额定功率是在额定电压下的功率，只有一个，实际电压下的功率是实际功率，不能求功率的平均值；Ⅱ.额定电压下小灯泡消耗的功率P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W，大于灯泡标的额定功率0.8W；Ⅲ.由P＝
知，电压相等时，功率越大，电阻越小，钨丝粗细一定时，钨丝越短，电阻越小；（3）①R＝
＝
＝4Ω②在电压一定时，电流跟电阻成反比，所以是D.
四、解答题
17.【答案】
（1）由题图丙可知，单只PTC在预热过程中的最小电阻为500Ω；
（2）当开关S1断开，S2与b接触时，两电阻串联，其总电阻R串＝R1＋R2，由P＝
知，当R最小时P最大，故当R1＝R2＝500Ω时，P最大．R串＝2×500Ω＝1000Ω.
此过程中消耗的最大功率为
P＝
＝
＝48.4W；
（3）当开关S1闭合，S2与a接触时，两电阻并联，此时，胶枪正常工作．
由图丙可知，在150℃时单只PTC的电阻为1200Ω，则
R并＝
＝
＝
＝600Ω，
则胶枪产生的热量为
Q＝I2R并t＝
t＝
×100s≈8066.7J，
胶条吸收的热量为Q胶条＝ηQ＝8066.7J×60%≈4840J.
18.【答案】
解：
（1）1挡加热器加热，P1＝550W
＋
＝P1
2挡加热器加热，P2＝110W
＝P2
解①②方程组得：
R1＝110Ω，R2＝440Ω
（2）1挡加热时间t1后，开始保压
P1t1＝cmΔt
t1＝
＝
＝960s
（3）最后t2＝2min内，2挡加热器工作
W＝P2t2＝110W×2×60s＝1.32×104J
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