3.6电能 提高训练（含解析）

浙教版九年级科学3.6电能提高训练
一、单选题
1.为测量某电热杯的电功率，小明把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1min
内电能表转盘转动15
圈。电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（
）
电压
220V
电流规格
10（20）A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3000revs/（kW h）
A. 300W B. 30W C. 150W D. 200W
2.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是(
)
A. 甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻的电流相等
B. 甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶2
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1∶4
3.图甲是一款车载USB充电器，工作原理如图乙，闭合S后稳压元件两端电压恒为U，可为手机等提供稳定的充电电压，汽车电源电压为U总(U总>U)，R为定值电阻，其消耗的电功率为P，则下列关于P-U总图象的变化正确的是（
）
A. B. C. D.
4.如图所示装置中，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中的电阻丝分别是水、水、煤油，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙
，
烧瓶内都有相同的温度计。某科学实验小组借助该装置对“探究电热多少与哪些因素有关”、“比较不同物质的吸热能力”两实验及相关问题展开了讨论，在关于该实验装置的叙述中正确的是（
）
A. 若探究“电热多少与电阻大小有关”可选用甲、丙两烧瓶
B. 若探究“不同物质的吸热能力”，则物质吸热的多少可用温度计示数来表示
C. 在利用该装置进行的探究实验中只运用了控制变量法，没用到转换法
D. 若通电相同时间，温度计示数高低关系为T丙>T乙>T甲
5.焦耳24岁时，首先把电阻丝放入玻璃管内，做成一个电热器，然后把电热器放入一个玻璃瓶中，瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时，从插在水中的温度计可随时观察到水温的变化，同时，他用电流计测出电流的大小，焦耳把实验做了一次又一次，获取大量数据归纳得出焦耳定律。下列有关说法不正确的是（
）
A. 焦耳定律只适用于电能全部转化为内能的电路
B. 焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比
C. 焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法
D. 科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式
6.小东同学用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（
）
A. 闭合开关前，滑片P应滑到B端
B. 闭合开关后，小灯泡不发光，可能是小灯泡灯丝断了
C. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D. 由实验得知，小灯泡的额定功率越大，小灯泡越亮
7.标有“36V
40W”的甲灯、“110V40W”的乙灯和“220V40W”的丙灯都正常发光,其发光情况为(
)
A. 甲灯最亮 B. 乙灯最亮 C. 丙灯最亮 D. 一样亮
8.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察(
)
A. 灯泡的发光情况 B. 变阻器滑片的位置 C. 电流表的示数 D. 电压表的示数
9.下面几位同学的说法中正确的是(
)
A. 加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，电流做功就越多
B. 电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
C. 电能表测量的是电能表在某一段时间内消耗的电能
D. 电吹风通电时把电能全部转化成热
10.下列情况利用电流热效应的是
(
)
A. 利用排气扇通风换气 B. 夏天,家用电器长时间不使用,要通电来驱潮
C. 电脑主机上安装小电风扇 D. 电脑显示器安装散热窗
11.下列措施中,属于利用电流热效应的是
(
)
A. 电视机的后盖有很多孔 B. 电饭锅的发热板装在底部
C. 与空调器相连的导线很粗 D. 电脑的主机中安装微型风扇
12.如图所示是探究焦耳定律的实验装置,除了灯丝电阻R甲>R乙外,其余条件均相同。开关闭合,电路接通后,下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断,正确的是(
)

A. 因为通过两电阻丝的电流相等,所以两电阻丝两端的电压相等
B. 因为通过乙瓶电阻丝的电流大,所以乙瓶的温度计示数变化快
C. 因为甲瓶中煤油的比热容要小,所以甲瓶的温度计示数变化快
D. 因为甲瓶中电阻丝产生的热量多,所以甲瓶的温度计示数变化快
二、填空题
13．如图所示电子式电能表表盘上标有“3
200
imp/(kW·h)”字样(imp
表示闪烁次数)，将某家用电器单独接在该电能表上正常工作30
min，电能表指示灯闪烁了640次，该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h，该用电器的额定功率是________W。
14．某5
W的吸顶灯由10只相同的LED小灯珠连接而成，任意取下其中一只灯珠后，其余灯珠仍能发光，则10只小灯珠的连接方式是_____联。每只小灯珠的额定电压为5
V，其正常工作时电流为______A。与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，若LED灯可以节约80%的电能，则该吸顶灯与_____W的白炽灯亮度相当。
15．甲、乙两只电炉标有“220
V
500
W”和“220
V
1
000
W”字样，把它们串联在220
V的电路中。在相同时间内产生热量较多的是____(选填“甲”或“乙”)，将它们并联在电路中，产生热量较多的是____(选填“甲”或“乙”)。串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比约为________。
16．室内空气太干燥对人的健康不利。现在市场上出售一种室内空气加湿器，其铭牌如图所示。加湿器的工作原理是：通电后，超声波发生器产生超声波使水振动而雾化。请回答：
(1)该加湿器正常工作时的电压是________伏。
(2)该加湿器正常工作30秒消耗的电能是________焦。
17．在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中，小明采用如图所示的方法连接，结果两个灯泡都亮了。这时，两灯的连接方式是串联。若电源电压为3伏，灯泡的规格均为“2.2
V　0.22
A”，则每个灯泡的电阻是_______欧，每个灯泡的实际功率是_______瓦。
18．某电熨斗内有R1、R2两段发热丝，其简化电路如图，它在220V或110V电压下都能正常工作：110V时将S打至1档，220V时将S打至2档，这两种情况下熨斗的电功率均为1100W。则电熨斗在220V电压下正常工作的电流是________A，两发热丝的电阻之比R1∶R2为________。
第18题图
第19题图
19．图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为1W；再闭合开关S1后，电流表示数变化________A，此时电路消耗的总功率为________W。
20．如图甲是一种新型插座，它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供)，小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上，这时插座屏幕上显示如图乙所示，当水烧开至100℃时，屏幕显示如图丙所示，这段时间内电水壶消耗的电能为________J，实际功率为________W，电水壶烧水的效率为________。[电费单价：0.5元/(kW·h)；c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
时钟　14：2023
时钟　14：3223
电压　218.2V
电压　218.2V
电费　00.00元
电费　00.15元
乙
丙
甲
21．如图为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220
V，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为400
W和40
W。当开关S1、S2均闭合，饮水机处于_______(选填“保温”或“加热”)状态，R1的阻值为_______Ω；用饮水机给2
kg的水加热，当水温升高50
℃，水吸收的热量为__________J。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]
三、实验探究题
22.某同学用如图所示的装置研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。两个烧瓶内盛有质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小；
瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度，实验时，该同学想把两段金属丝串联接入电路。
（1）请你完成实验电路。
（2）这样连接的目的是________。
（3）实验过程中可以观察到，A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数，这表明________。
23.小楼想测量某个仅标有“0.25
A”字样的灯泡的额定功率，电源电压为6伏且恒定。
（1）检查器材时，小楼发现电压表存在如图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊，出现指针位置不对的原因是________。
（2）小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率，他进行了如下操作：
①解决了指针问题后，按规范步骤连接的部分电路如图乙，请你用笔画线代替导线帮他连接完整________。
②连接好电路并检查无误后，闭合开关，在移动变阻器滑片时，眼睛要注视________的变化，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点，在滑片移动过程中，电流表示数从0.2安增大到0.25安，而电压表示数从2.0伏开始增大。
③小楼的同桌依据实验数据计算如下：
解：(a)R灯＝
＝
＝10欧
(b)P额＝IR灯＝(0.25安)2×10欧＝0.625瓦
答：灯泡的额定功率是0.625瓦。
小楼发现步骤(b)的结果有错，请你指出错误原因________，灯泡的额定功率是________瓦。
四、解答题
24.某同学家新
买的电热淋浴器的铭牌如右表所示。该同学先给淋浴器装满水，再通电50分钟，观察到淋浴器上温度示数由23℃上升到45℃。
额定电压220V
频率50Hz
输人功率1600W
水箱容积50L
……
（1）在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少焦？[水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃)]
（2）电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少焦？
（3）比较前两问的计算结果，你认为它违背能量守恒定律吗？
25.目前许多学校安装了直饮水机，其主要工作流程如图甲。
据图乙信息计算：电热开水器每天正常加热5h所消耗的电能。
26.如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱。该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如表所示。其工作原理如图，R1R2为电热丝，其中R1的阻值可调。开关S2为单刀双掷开关。开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态；当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）试问：
××牌鱼缸水温调节器
额定电压
220V
额定加热功率
88W
电源频率
50HZ
（1）当电路处于加热状态时，通过电阻R1的电流是________安。
（2）当电路处于加热状态时，通电5分钟消耗的电能是多少？
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率为24.2W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
答案
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【分析】首先根据公式计算出电热杯消耗的电能，然后根据计算它的功率。
【解答】电热杯消耗的电能为：；
电热杯的电功率：。
故选A。
2.【答案】
B
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流特点分析；
（2）根据公式Q=I2Rt计算即可；
（3）分析乙实验中影响电流产生热量的哪个因素不同即可；
（4）根据焦耳定律式Q=I2Rt计算即可。
【解答】A.在串联电路中，各处电流都相等，因此甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻的电流相等，故A正确；
B.根据甲图可知，两个电阻串联，那么通过它们的电流和时间相同；根据公式Q=I2Rt得到，电阻产生的热量与电阻成正比，即Q左：Q右=R左：R右=5Ω：10Ω=1：2，故B正确；
C.在乙实验中，左边的电阻在干路上，右边的电阻在支路上，因此通过两个电阻的电流大小不等，而阻值和通电时间相同，因此是为了研究电流产生热量与电流大小的关系，故C错误；
D.在乙图中，根据I总=I1+I2可知，通过左边电阻的电流是右边电阻的2倍；再根据Q=I2Rt可知，当阻值和时间相同是，热量与电流平方成正比，即Q左：Q右=I左2：I右2=（2）2：（1）2=4：1，故D错误。
故选B。
3.【答案】
A
【解析】【分析】根据公式分析功率与电阻的变化趋势即可。
【解答】定值电阻R与稳压元件R'串联，那么电路的总功率为：;
即使该装置不使用时功率为零，电源电压为U总
，
肯定不是零。
如果为定值，那么P总与U总成正比，图像为一条斜线，如下图：
；
而实际上，在U总增大的同时，的值也在增大，所以P总的值应该在上面图像对应点的上方，则图像向上偏折，如下图所示：
。
故选A。
4.【答案】
D
【解析】【分析】根据焦耳定律的实验过程和控制变量法的要求，对各个选项进行分析。
【解答】A.若探究“电热多少与电阻大小有关”，必须控制电流和时间相同，而改变电阻。由于甲和丙的电阻大小相同，所以无法探究，故A错误；
B.根据公式Q=cm△t可知，若探究“不同物质的吸热能力”，则需要控制产生的热量相同，液体的质量相同而改变液体的种类。我们可以选取甲和丙，让相同的电阻工作相同的时间，产生相同的热量，通过比较升高温度的多少确定吸热能力的大小，故B错误；
C.物质的吸热能力的大小无法直接判断，将其转化为温度计示数变化的高低，使用了转换法，故C错误；
D.根据Q=I2Rt可知，若通电相同时间，乙和丙的电阻相同，电流相同，那么产生的热量Q丙=Q乙。根据公式Q=cm△t可知，丙中的煤油比热容小，因此升高的温度大，即温度计示数t丙>t乙。




根据Q=I2Rt可知，若通电相同时间，电流相同，而甲的电阻小于乙的电阻，那么产生的热量Q甲t甲。
那么最终温度计示数高低关系为t丙>t乙>t甲。
故选D。
5.【答案】
A
【解析】【分析】（1）只要电流经过导体都会发热，只要电流产生的热量都可以用焦耳定律计算；
（2）根据焦耳定律的内容分析判断；
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法；
（4）教材上只能得到电流产生的热量与相关因素的定性关系，不能得到它们之间的定量关系。
【解答】A.焦耳定律不只适用于电能全部转化为内能的电路，故A错误符合题意；
B.焦耳通过实验得到电流产生的热量与电流的二次方、电阻、通电时间成正比，故B正确不合题意；
C.焦耳实验时用水吸收的热量来替代电阻丝产生的热量，是用了转换法，故C正确不合题意；
D.科学教材上研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验与焦耳所做实验很大的不同是没有获取大量的数据得到关系式，故D正确不合题意。
故选A。
6.【答案】
D
【解析】【分析】（1）闭合开关前，将变阻器的阻值调到最大，对电路起保护作用；
（2）灯泡不发光，可能发生短路或断路；
（3）当灯泡的电压为额定电压时，通过它的电流为额定电流，根据P额=U额I额计算额定功率；
（4）小灯泡的亮度与实际功率大小有关，与额定功率的大小无关。
【解答】A.闭合开关前，滑片P应滑到B端，此时阻值最大，故A正确不合题意；
B.闭合开关后，小灯泡不发光，可能发生断路，即小灯泡灯丝断了，故B正确不合题意；
C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故C正确不合题意；
D.小灯泡的额定功率与它的亮度无关，故D错误符合题意。
故选D。
7.【答案】
D
【解析】【分析】（1）灯泡的亮度由它的实际功率的大小决定；
（2）当灯泡正常发光时，它们的实际功率等于额定功率。
据此分析即可。
【解答】根据三个灯泡的铭牌可知，它们的额定功率都是40W。
当它们都正常发光时，它们的实际功率都等于额定功率，即都是40W。
因此它们一样亮。
故选D。
8.【答案】
D
【解析】【分析】测定小灯泡额定功率的实验原理为P=UI，小灯泡的额定电压已知，只要测得额定电压下通过灯泡的额定电流即可，据此分析判断。
【解答】
在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电压表与灯泡并联，因此电压表的示数就是小灯泡的实际电压。只有当实际电压等于额定电压时，测得的电流就是额定电流，所以在调节变阻器的划片位置时，眼睛应该改观察电压表的示数。
故选D。
9.【答案】
B
【解析】【分析】（1）根据公式W=UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关；
（2）根据电流做功的本质分析；
（3）电能表不能测量自身消耗的电能，只能测量它所在电路上用电器消耗的电能；
（4）电扇转动具有机械能。
据此分析即可。
【解答】A.
加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，且通电时间越长，电流做功就越多，没有描述通电时间，故A错误；
B.
电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程
，故B正确；
C.
电能表测量的是用电器在某一段时间内消耗的电能，故C错误；
D.
电吹风通电时把电能全部转化成机械能，故D错误。
故选B。
10.【答案】
B
【解析】【分析】电流通过导体时都会发热，这种现象叫电流的热效应，据此分析即可。
【解答】A.
利用排气扇通风换气，利用的电流的磁效应，故A不合题意；
B.
夏天，家用电器长时间不使用，要通电来驱潮，利用电流的热效应，故B符合题意；
C.
电脑主机上安装小电风扇，使为了将电脑工作时产生的热量散发出去，故C不合题意；
D.
电脑显示器安装散热窗，也是为了散热，故D不合题意。
故选B。
11.【答案】
B
12.【答案】
D
【解析】【分析】（1）已知电流和电阻大小，根据公式U=IR比较电压的大小；
（2）串联电路中，各处电流都相等；
（3）比热容是物质的一种性质，只与物质的种类和状态有关，与质量和体积无关；
（4）根据公式Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，温度计示数变化的越快。
据此分析即可。
【解答】两根灯丝串联，因此通过它们的电流相等；根据公式U=IR可知，因为
R甲>R乙
，所以U甲>U乙
，
故A、B错误；
甲和乙中装的都是煤油，因此它们的比热容相等，故C错误；
根据公式Q=I2Rt可知，当电流和时间相同时，因为R甲>R乙
，
所以产生的热量Q甲>Q乙
，
因此甲瓶的温度计示数变化快，故D正确。
故选D。
二、填空题
13．0.2
400
14．并
0.1
25
15．甲
乙
111∶250
16．220
3000
17．10
0.225
18．5　
1∶4
19．0.2　
1.4
20．1.08×106　
1500　
84%
21．加热
121
4.2×105
三、实验探究题
22.【答案】
（1）
（2）控制电流和通电时间相同
（3）电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定各个用电器的串并联关系，主要变阻器接线“一上一下”；
（2）根据串联电路电流和开关的特点解答；
（3）根据温度计示数的大小确定电阻产生热量的大小，然后根据控制变量法的要求描述实验结论。
【解答】（1）根据实验目的可知，只需将各个电器元件依次串联即可。根据图片可知，变阻器的左上角的接线柱已经与开关相连，只需将右下角的接线柱与B电阻丝的右端相连，再将它的左端与A电阻丝右端相连，最后将A电阻丝的左端与电源正极相连即可，如下图所示：
（2）串联电路中，各处电流都相等；开关闭合时同时工作，断开时同时停止，则工作时间相等，那么两个电阻丝串联，目的是控制电流和通电时间相同。
（3）实验过程中可以观察到，A瓶中温度计的示数小于B瓶中温度计的示数，这表明：电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。
23.【答案】
（1）实验前指针未调零
（2）；电流表(或电流表示数)；没有考虑灯泡电阻随温度的变化(或代入的灯泡电阻有误)；0.875
四、解答题
24.【答案】
（1）水的质量m=ρV=103kg/m3×50×10-3m3=50kg；
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃）×50kg×（45℃-23℃）=4.62×106J；
（2）电热淋浴器消耗的电能W=Pt=1600W×（60s×50）=4.8×106J；
（3）不违背。水箱中的水升温过程中要向外散失热量，水箱也要吸收热量，等等，这些热都是电能转化来的。
25.【答案】
解：根据铭牌可知电热水器正常工作时的电功率为P=3.2kW
由P=得出正常工作t=5h消耗的电能为：W=Pt=3.2kW×5h=16kW h
答：电热开水器每天正常加热5h所消耗的电能为16kW h。
26.【答案】
（1）0
（2）通电5分钟消耗的电能：W=Pt=88W×（60s×5）=
2.64×104J
（3）当开关S1闭合、S2接a时，两个电阻串联，此时电路处于保温状态
。
总电阻为：；
电阻R2的阻值为：；
那么电阻丝R1接入：R1=R总-R2=2000Ω-550Ω=1450Ω。