苏科版九年级下册《第十五章 电功和电热 自主检测》2023年单元测试卷

苏科版九年级下册《第十五章电功和电热自主检测》2023年单元测试卷一、选择题1．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次（）A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为911kW•h C．小明家干路中的电流不得超过10A D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W2．如图所示电路，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为10Ω2为5Ω。电压表示数为U1、R2的电功率为P2、电流表示数为I。闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是（）A． B． C． D．3．如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V；移动滑片P到某位置的过程中（）A．电源电压为4.5V B．R2的最大阻值为20Ω C．电路消耗的总功率最小时，R1与R2接入电路的阻值之比为3：1 D．电流表示数为0.4A时，R1与R2消耗的功率之比为1：14．如图是小华设计的测量小灯泡额定功率的电路图，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电流为0.3A。连接好电路，断开开关S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A；保持滑动变阻器滑片P的位置不变1，闭合开关S、S2，此时电流表示数为0.25A。则小灯泡的额定功率为（）A．0.625W B．0.72W C．0.75W D．0.9W5．如图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡（）A．此时的电阻 B．额定功率 C．消耗的电能 D．产生的热量6．以下四幅家庭电路图中，连接正确的是（）A． B． C． D．7．如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光（）A．灯泡断路 B．灯泡短路 C．C断路 D．D断路8．关于家庭电路和安全用电，下列说法或做法中正确的是（）A．家庭电路中空气开关“跳闸”，应找到原因后再闭合开关 B．家庭电路中，控制灯具的开关既可安装在火线上，也可安装在零线上 C．可以将电烤炉、电火锅等多个大功率用电器接在一个插线板上同时使用 D．电器设备起火，可直接用水灭火二、填空题9．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，则电源电压为V，灯的功率变化量为W。10．如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω，R1为“10Ω，0.3A”的定值电阻，R2为“20Ω，0.4A”的定值电阻，电压表量程为0～3V1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10ΩW；断开S1，闭合S2、S3，调节R，使电压表的示数为1V，则R接入电路的阻值为Ω。11．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为20Ω，小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光；闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为5.4W，忽略小灯泡电阻随温度的变化Ω，滑动变阻器的最大阻值为Ω。12．某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为A，10s内该电热丝会产生J的热量。13．家庭电路中，各用电器是联的。如图是某同学家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，氖管（选填“发光”或“不发光”）。三、作图题14．如图所示，用笔画线代替导线，正确连接家庭电路。15．某额定电压为220V的电动扶梯（已接地），只需在白天且有人时开启，利用红外线开关S1（有人时闭合、无人时断开）及可见光开关S2（白天闭合、夜间断开）即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。四、实验探究题16．同学们猜想影响电流做功多少的因素有：用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。如图（a）、（b）所示是小明实验小组的实验电路图。（1）此实验是根据来比较相同时间内电流做功的多少，L1、L2两只灯泡的规格应（选填“相同”或“不同”）；（2）在图（a）电路中，甲、乙两灯串联相同，从而研究电流做功多少与的关系；在图（b）电路中1灯较L2灯暗，甲电流表的示数小于乙电流表的示数，由此可以得到的结论是。17．兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω1.5A”的R1和规格为“20Ω1A”的R2。（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，并指出连接电路时的错误之处。（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，灯泡发光，则故障原因是电流表。（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是。（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：①将滑动变阻器调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝。五、计算题18．如图，电源电压为12V，灯泡L的规格为“6V3W”1上标有“20Ω1A”，R2＝10Ω，电流表量程为0∼3A．将开关S闭合，S1、S2断开，调节变阻器使灯泡正常发光。（1）求灯泡正常发光时的电阻；（2）求滑动变阻器10s内消耗的电能；（3）将开关S、S1、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，求R1与R2功率之比的最大值。六、解答题19．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，小明连接了如图所示的实验电路，其中R1＞R2。（1）实验中通过（选填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映电阻丝产生热量的多少。在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中就用到这种思想和方法：让同一钢球从光滑斜面上不同高度滚下后撞击木块，通过木块来反映动能的大小。（2）实验表明：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。请解释“电炉丝热得发红。20．某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L；功能：①加热；②保温；性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1＜R2）设计的方案电路图如图所示。请回答下列问题。[Q吸＝cm（t﹣t0），c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（1）根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少？（2）有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议。

苏科版九年级下册《第十五章电功和电热自主检测》2023年单元测试卷参考答案与试题解析一、选择题1．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次（）A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为911kW•h C．小明家干路中的电流不得超过10A D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W【分析】从电能表表盘可得到的信息：①电能表指示灯闪烁的快慢反映了电路消耗电能的快慢；②电能表读数时，最后一位是小数，单位kW•h；③根据10（20）A的含义判断；④1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次消耗的电能，然后根据P＝求出电饭锅的功率。【解答】解：A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，电能表所在电路的总功率越大；B、小明家上月消耗的电能为：5637.8kW•h﹣5546.7kW•h＝91.6kW•h；C、因为电能表允许通过的最大电流为20A，故C错误；D、指示灯闪烁32次消耗的电能：W＝；电饭锅的功率：P＝＝＝6.6kW＝600W。故选：D。2．如图所示电路，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为10Ω2为5Ω。电压表示数为U1、R2的电功率为P2、电流表示数为I。闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是（）A． B． C． D．【分析】（1）由图可知，闭合开关滑动变阻器R1、定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，此时电路中的电流最大；当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流最小，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律求出最大电流和最小电流；根据U＝IR求出滑动变阻器两端的最大电压；（2）根据电路的最大电流和最小电流求出R2的最大和最小电功率，根据P＝I2R分析图像的特点。【解答】解：AB、当滑动变阻器的滑片在最右端时，此时电路中的电流最大大＝＝＝1.2A；当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，则最小电流为：I小＝＝＝0.4A；根据欧姆定律可知滑动变阻器两端的电压最大值U5大＝I小R2＝0.7A×10Ω＝4V，根据串联电路的电压规律可知，U1＝U﹣U6＝U﹣IR2＝6V﹣I×2Ω，所以U1﹣I图像为一条直线，故AB错误；CD、根据P＝I2R可知，R4的最大和最小电功率分别为：P小＝I小2R2＝（4.4A）2×6Ω＝0.8W；P大＝I大7R2＝（1.8A）2×5Ω＝7.2W；根据P＝I2R可知，功率P与I8成正比，则P﹣I图像为抛物线，D错误。故选：C。3．如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V；移动滑片P到某位置的过程中（）A．电源电压为4.5V B．R2的最大阻值为20Ω C．电路消耗的总功率最小时，R1与R2接入电路的阻值之比为3：1 D．电流表示数为0.4A时，R1与R2消耗的功率之比为1：1【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由题意可知，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V，即电压表的示数不为零，据此判断出此时滑片应位于左端即接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出R2的最大阻值，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；滑片移动时，只能是减小接入电路中的电阻，此时电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知电压表的示数变小，根据两表的示数分别变化了0.3A和1.5V得出此时电路中的电流和电压表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出R1的阻值和电源的电压；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，电路消耗的总功率最小，然后求出R1与R2接入电路的阻值之比；（3）当电流表示数为0.4A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻，根据串联电路的电流特点和P＝UI＝I2R求出R1与R2消耗的功率之比。【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R5两端的电压，电流表测电路中的电流。AB．由题意可知，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.5A和3V，所以，此时滑片应位于左端即接入电路中的电阻最大，由I＝可得，R2的最大阻值R4大＝＝＝15Ω；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U＝I8R1+U2大＝2.2A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①滑片移动时，只能是减小接入电路中的电阻，由串联电路的分压特点可知电压表的示数变小，由两表的示数分别变化了0.3A和3.5V可知，此时电路中的电流I2＝6.5A，电压表的示数U2＝6.5V，则电源的电压U＝I2R4+U2＝0.3A×R1+1.7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：R1＝5Ω，U＝8V；C．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路消耗的总功率最小，则R1与R2接入电路的阻值之比R8：R2＝5Ω：15Ω＝8：3，故C错误；D．当电流表示数为0.8A时＝＝10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻：R2＝R﹣R1＝10Ω﹣2Ω＝5Ω，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI＝I2R可知，R6＝R1，则R1与R8消耗的功率之比为1：1，故D正确。故选：D。4．如图是小华设计的测量小灯泡额定功率的电路图，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电流为0.3A。连接好电路，断开开关S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A；保持滑动变阻器滑片P的位置不变1，闭合开关S、S2，此时电流表示数为0.25A。则小灯泡的额定功率为（）A．0.625W B．0.72W C．0.75W D．0.9W【分析】断开开关S2，闭合开关S、S1时，小灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A时，灯泡正常发光，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联表示出小灯泡正常发光时的电阻；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2时，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流为0.25A，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻，进一步得出小灯泡正常发光时的电阻，利用P＝UI＝I2R求出小灯泡的额定功率。【解答】解：断开开关S2，闭合开关S、S1时，小灯泡L与滑动变阻器串联，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为8.3A时，由I＝可得总＝＝＝10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，小灯泡正常发光时的电阻：RL＝R总﹣R滑＝10Ω﹣R滑；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2时，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流I′＝0.25A，电路的总电阻：R总′＝＝＝12Ω，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑＝R总′﹣R0＝12Ω﹣10Ω＝7Ω，小灯泡正常发光时的电阻：RL＝10Ω﹣R滑＝10Ω﹣2Ω＝8Ω，小灯泡的额定功率：PL＝I2RL＝（0.3A）6×8Ω＝0.72W。故选：B。5．如图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定能测出灯泡（）A．此时的电阻 B．额定功率 C．消耗的电能 D．产生的热量【分析】（1）据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，故根据I＝的变形式R＝可以计算出灯泡的实际电阻，由于电阻受温度的影响，故灯泡的实际电阻与正常工作时的电阻是不同的，据此分析A；（2）据图能看出，可以直接测出小灯泡的实际电压和实际电流，根据公式P＝UI可以计算出灯泡的实际电功率，据此分析B；（3）由于测量小灯泡消耗的实际电能时，需要测量时间，在这里没有涉及到时间；要测小灯泡产生的热量，需要测量时间，在这里没有涉及到时间，据此分析CD。【解答】解：A、据图能看出，故根据I＝可以计算出灯泡此时电阻；B、据图能看出，根据公式P＝UI可以计算出灯泡的实际电功率，故B错误；C、由于测量小灯泡消耗的实际电能时，在这里没有涉及到时间；D、要测小灯泡产生的热量，在这里没有涉及到时间。故选：A。6．以下四幅家庭电路图中，连接正确的是（）A． B． C． D．【分析】灯泡的接法：开关与被控制用电器串联，且开关先连接火线，再接用电器。断路器，也叫空气开关，为保证电路安全，在火线中要串联接入断路器。【解答】解：A、断路器接在火线上，再入灯泡；故A正确；BC、断路器接在零线上，用电器上还带电，容易发生触电事故；故BC错误；D、开关接在零线与灯之间，故D错误。故选：A。7．如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测A点氖管发光（）A．灯泡断路 B．灯泡短路 C．C断路 D．D断路【分析】试电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光。【解答】解：用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，插座连接正常。用试电笔检测A点氖管发光，说明A点可以与火线连接，说明电流无法到达B点。故选：A。8．关于家庭电路和安全用电，下列说法或做法中正确的是（）A．家庭电路中空气开关“跳闸”，应找到原因后再闭合开关 B．家庭电路中，控制灯具的开关既可安装在火线上，也可安装在零线上 C．可以将电烤炉、电火锅等多个大功率用电器接在一个插线板上同时使用 D．电器设备起火，可直接用水灭火【分析】（1）家庭电路中的空气开关“跳闸”后，在没有排除故障之前，不能将开关复位。（2）安装电灯的开关，要考虑当开关断开时，人触摸灯泡是安全的。（3）家庭电路中电流过大的原因是短路或用电器的总功率过大。（4）生活用水是导体，电器设备起火，不能用水直接灭火。【解答】解：A、家庭中的空气开关突然“跳闸”，所以应该先检查电路的故障，再将空气开关复位；B、电灯开关安装在火线上，灯泡与火线是断开的，安装在零线上，故B错误。C、在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器，引发火灾；D、生活用水是导体，不能用水直接灭火；故选：A。二、填空题9．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，则电源电压为9V，灯的功率变化量为4W。【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，滑动变阻器分得的电压最大，根据图象可知电压表V1和电压表V2的示数，根据P＝UI求出灯泡的功率，根据串联电路电压规律求出电源电压；（2）当电流表示数最大时，灯泡正常发光，根据图象读出电压表V2的示数，再根据串联电路电压规律求出灯泡两端电压，利用P＝UI求出灯泡的额定功率，并进一步求出灯泡功率的变化量。【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联1测L两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，并且滑动变阻器分得的电压最大，此时电路电流为8.2A，滑动变阻器两端电压为8V；此时灯泡的功率PL4＝UL1Imin＝1V×3.2A＝0.7W；因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL1+U滑＝1V+7V＝9V；（2）根据题意可知，当电流表示数最大时，由图乙可知，滑动变阻器两端电压为2V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡的额定电压：UL＝U﹣U滑′＝8V﹣2V＝7V，灯泡的额定功率：PL＝ULImax＝5V×0.6A＝5.2W，灯泡功率的变化量：ΔPL＝PL﹣PL1＝5.2W﹣0.3W＝4W。故答案为：9；8。10．如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω，R1为“10Ω，0.3A”的定值电阻，R2为“20Ω，0.4A”的定值电阻，电压表量程为0～3V1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω1.2W；断开S1，闭合S2、S3，调节R，使电压表的示数为1V，则R接入电路的阻值为6Ω。【分析】（1）闭合S1和S2，断开S3时，滑动变阻器与R2串联，根据电阻的串联特点求出电路中的电阻，根据P＝求出电路消耗的电功率；（2）断开S1，闭合S2、S3，滑动变阻器与R1、R2串联，电压表测R两端的电压，利用串联电路的特点求出R1、R2两端的总电阻；利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中电流，最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值。【解答】解：（1）闭合S1和S2，断开S2时，滑动变阻器与R2串联，因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，则电路的总电阻：R总＝R2+R′＝20Ω+10Ω＝30Ω；电路消耗的电功率P总＝＝＝8.2W；（2）断开S1，闭合S7、S3，滑动变阻器与R1、R8串联，电压表测R两端的电压，则R12＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω；因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R6、R2两端的电压：U12＝U﹣UR＝6V﹣4V＝5V，此时电路中的电流：I′＝＝＝A，根据I＝可得：滑动变阻器接入电路中的阻值：R″＝＝＝6Ω。故答案为：5.2；6。11．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为20Ω，小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光；闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为5.4W，忽略小灯泡电阻随温度的变化12Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。【分析】（1）小灯泡L标有“6V3W”字样，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据P＝可计算小灯泡的电阻；（2）闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，电路为小灯泡L的简单电路，且小灯泡L恰好正常发光，故可得出电源电压；闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，小灯泡发生短路，定值电阻R1与滑动变阻器R的最大阻值并联；根据电路消耗的总功率为5.4W，可计算出总电流，进而利用欧姆定律可以计算出R1的电流，由并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器R的电流，知道通过变阻器的电流和电压，结合欧姆定律可以计算滑动变阻器的最大阻值。【解答】解：（1）由P＝可得L＝＝＝12Ω；（2）闭合S，断开S7、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，电路为小灯泡L的简单电路，则电源电压U＝U额＝6V；闭合S、S7、S2，滑片P移至最左端时，小灯泡发生短路1与滑动变阻器R的最大阻值并联；电路消耗的总功率为7.4W，由P总＝UI总可得干路中的电流：I总＝＝＝0.4A；通过R1的电流：I1＝＝＝0.5A；由并联电路的电流特点可得，通过滑动变阻器的电流：I滑＝I总﹣I1＝0.6A﹣0.3A＝7.6A；则滑动变阻器的最大阻值：R滑大＝＝＝10Ω。故答案为：12；10。12．某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为2A，10s内该电热丝会产生4400J的热量。【分析】由I＝计算通过电热丝的电流，再由Q＝I2Rt计算电热丝产生的热量。【解答】解：由题知，电压和电热丝的阻值I＝＝＝2A，10s内电流通过电热丝产生的热量：Q＝I2Rt＝（6A）2×110Ω×10s＝4400J。故答案为：2；4400。13．家庭电路中，各用电器是并联的。如图是某同学家房间内的部分电路，开关闭合后，灯泡正常发光，氖管发光（选填“发光”或“不发光”）。【分析】家庭电路中，各个用电器之间是并联的；家庭电路的两根线分别是火线和零线，测电笔和火线接触时，氖管会发光，接触零线时，氖管不会发光。【解答】解：家庭电路中，各个用电器工作时互不影响；开关闭合后，此时用验电笔检验A点处，则氖管会发光。故答案为：并；发光。三、作图题14．如图所示，用笔画线代替导线，正确连接家庭电路。【分析】灯泡的接法：开关控制火线，且火线接入灯泡顶部的金属点，零线接入螺旋套。【解答】解：为了安全，控制灯泡的开关要接在火线与灯之间，如图所示：15．某额定电压为220V的电动扶梯（已接地），只需在白天且有人时开启，利用红外线开关S1（有人时闭合、无人时断开）及可见光开关S2（白天闭合、夜间断开）即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。【分析】分析题意，两个开关共同控制电动机，根据安全用电的原则，开关接火线，开关与用电器串联进行连接即可。【解答】解：由题意知，在白天且有人时电动扶梯才能启动，根据安全用电的原则；所以，用导线将两个开关S1、S2串联，再连接电动扶梯的电动机。如图所示：四、实验探究题16．同学们猜想影响电流做功多少的因素有：用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间。如图（a）、（b）所示是小明实验小组的实验电路图。（1）此实验是根据灯泡的亮暗程度来比较相同时间内电流做功的多少，L1、L2两只灯泡的规格应不同（选填“相同”或“不同”）；（2）在图（a）电路中，甲、乙两灯串联电流（或电流与通电时间）相同，从而研究电流做功多少与电压的关系；在图（b）电路中1灯较L2灯暗，甲电流表的示数小于乙电流表的示数，由此可以得到的结论是在电压、通电时间相同时，电流越大，电流做功越多。【分析】（1）灯泡的明暗反映灯泡做功的多少，将不容易觉察出的转换为形象直观的叫转换法；根据题中要求两灯规格不同，（2）电流做功多少的因素有：用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间，研究电流做功与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素不变，根据串联电路电流的规律分析；分析图（b）中两灯的连接及电流表测量的电流，根据并联电路电压的规律和控制变量法结合题意分析。【解答】解：（1）本实验中，灯泡越亮，灯泡做的功越多，故L1、L2两只灯泡的规格应不同；（2）因为甲图中两灯泡串联，根据串联电路电流的规律；因灯的规格不同，由欧姆定律，因此探究电流做功的多少与电压的关系；两灯泡并联，两灯的电压相同3的电流，电流表乙测量通过L2的电流；L1灯较L8灯暗，在相同时间内1灯的电流做功小，因甲电流表的示数小于乙电流表的示数、通电时间相同时，电流做功越多。故答案为：（1）灯泡的亮暗程度；不同；（2）电流与通电时间；电压、通电时间相同时，电流做功越多。17．兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω1.5A”的R1和规格为“20Ω1A”的R2。（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，并指出连接电路时的错误之处开关处于闭合状态。。（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，灯泡发光，则故障原因是电流表断路。（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2。为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R2替换电路中的R1，其目的是使灯泡L2正常发光。（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步骤：①将滑动变阻器R1调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点2，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2。则灯泡L2的额定功率表达式为P额＝U额。【分析】（1）电压表与被测用电器并联，为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。（3）先计算灯泡L2正常工作时电流，再计算出此时滑动变阻器接入电路得阻值，阻值与R1最大阻值进行比较。（4）闭合开关S，将S1拨向触点2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压；将S1拨向触点1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1的电压，示数记为U，计算此时电路电流，因为总阻值没有改变，所以灯泡两端电压未变，最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。【解答】解：（1）电压表与被测用电器并联，电压表的量程应该为0～15V，连接电路时，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。如图所示：（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光、开关、灯泡是通路，电流表无示数，原因是电流表断路。（3）灯泡L2正常工作时电流为：，此时滑动变阻器接入电路的阻值为：＝＝11.2Ω＞10Ω，所以，需用滑动变阻器R5替换电路中的R1，其目的是使灯泡L2正常发光；（4）闭合开关S，将S3拨向触点2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L7，R1，R2串联，调节滑动变阻器R5的阻值，电压表测量L2的电压，示数记为U额，将S1拨向触点3，L2，R1，R7依旧串联，此时电压表测量L2、R1的电压，示数记为U＝小灯泡的实际功率为：P＝U额I＝U额。故答案为：（1）如上图所示；开关处于闭合状态；（3）使灯泡L2正常发光；（4）①R15；②U额。五、计算题18．如图，电源电压为12V，灯泡L的规格为“6V3W”1上标有“20Ω1A”，R2＝10Ω，电流表量程为0∼3A．将开关S闭合，S1、S2断开，调节变阻器使灯泡正常发光。（1）求灯泡正常发光时的电阻；（2）求滑动变阻器10s内消耗的电能；（3）将开关S、S1、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，求R1与R2功率之比的最大值。【分析】（1）根据RL＝算出灯泡正常发光时的电阻；（2）当开关S1、S2都断开时，L和R1串联，根据串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律算出通过滑动变阻器的电流，根据W＝U1It算出滑动变阻器10s消耗的电能；（3）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L短路，R1与R2并联，根据P2＝算出R2消耗的功率；由题意和欧姆定律算出R1支路的最大电流，根据P1大＝UI1大′算出滑动变阻器消耗的最大功率，进而算出R1与R2功率之比的最大值。【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12Ω；（2）由题图，当开关S闭合，S1、S8断开时，灯泡L与滑动变阻器R1串联。滑动变阻器两端的电压：U1＝U﹣U额＝12V﹣8V＝6V，通过的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，则滑动变阻器10s消耗的电能：W＝U5It＝6V×0.4A×10s＝30J；（3）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡L短路，R8与R2并联。R2消耗的功率：P8＝＝＝14.4W；由题意，当R1支路的最大电流：I2大＝3A﹣＝1.5A＞1A1支路的实际最大电流I4大′＝1A，则滑动变阻器消耗的最大功率：P1大＝UI8大′＝12V×1A＝12W，所以当R1消耗的最大功率时，R3与R2功率之比的是最大值，即最大值：＝＝。故答案为：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；（2）滑动变阻器10s内消耗的电能为30J；（3）将开关S、S1、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，R6与R2功率之比的最大值为5：7。六、解答题19．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，电炉丝热得发红，小明连接了如图所示的实验电路，其中R1＞R2。（1）实验中通过温度计示数的变化（选填“温度计示数”“加热时间”或“温度计示数的变化