第十五章电能与电功率巩固基础（1）2021-2022学年沪粤版物理九年级上册 （含解析）

第十五章电能与电功率巩固基础（1）2021-2022学年沪粤版物理九年级上册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．在如图所示的家用电器中，相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是（　　）
A．电水壶
B．电风扇
C．电熨斗
D．电暖气
2．下列生活中的物理数据最接近实际的是（　　）
A．把2个鸡蛋匀速举高1m做功20J
B．普通日光灯正常工作电流约1.5 mA
C．人以正常速度骑自行车的功率约为70W
D．对人体的安全电压是36V
3．如图所示是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将、两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　）
A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
C．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
4．如图甲所示，电源电压恒为 3.0V，L1、L2、L3 为 3 个相同规格的小灯泡，通过每个小灯泡的电流随其两 端电压变化的规律如图乙所示，当开关闭合后，下列判断正确的是（　　）
A．灯泡 L2 的电阻为 12Ω B．通过灯泡 L1 的电流为灯泡 L2 电流的 2 倍
C．灯泡 L3 消耗的电功率为 0.75W D．灯泡 L1 与灯泡 L3 消耗的电功率之比为 5︰2
5．灯泡L标有“6V，3W”字样，接在如图所示电路中，闭合开关后恰好正常发光，电源电压恒为18V，在滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当滑片P向右移动过程中，电流表示数变小
B．为了保证电表的安全，电压表应选0~3V量程
C．灯泡L在10min消耗的电能为5400J
D．滑动变阻器消耗的电功率恒为6W
6．利用如图所示的电路（L1为“2.5V 0.3A”，L2为“3.8V 0.3A”，电压表、电流表的位置可调），不能够完成的电学实验有（　　）
A．探究串联电路电流及电压的特点 B．探究灯丝电阻与温度的关系
C．探究灯泡电功率与电压的关系 D．以灯泡为研究对象探究电流与电压的定量关系
7．如图所示是电阻甲和乙的U-I图象，下列说法中正确的是（　　）
A．甲的电阻值保持10Ω不变
B．乙的电阻值保持20Ω不变
C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路中总电流为0.2A
D．甲、乙串联在电路中，当电路中电流为0.2A时，甲的功率为0.8W
8．额定电压均为220V电饭锅和洗衣机，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（　　）
A．电饭锅消耗的电能多 B．电饭锅和洗衣机消耗的电能一样快
C．电饭锅消耗的电能少 D．电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量一样多
9．如图所示，电源电压6V保持不变，小灯泡L标有“3.8V 0.3A”字样，小灯泡的阻值保持不变。则下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡L发光时内能和光能转化为电能
B．滑动变阻器的滑片向b端滑动时，R1接入电路的阻值变小
C．若滑动变阻器的滑片向a端滑动，小灯泡的实际功率变小
D．小灯泡L正常发光时的功率为1.14W
10．电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（　　）
A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大
B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多
C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热
D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热
11．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，断开开关S1，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
12．空气污染指数（API-Air Pollution Index的英文缩写）越高，空气污染越严重。如图甲是一个空气污染指数检测仪的原理图。R为气敏电阻，其电阻的倒数与KPI的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0=5Ω，下列说法不正确的是（　　）
A．当空气污染加重时，气敏电阻R的阻值将减小
B．当电压表的示数为4V时，气敏电阻R的阻值为10Ω
C．当电压表的示数为4V时，2min内R0产生的热量是576J
D．当电路中电流是1.2A时，空气污染指数是50
13．如图所示，灯 L1 和 L2的灯丝电阻之比是1∶2，则（　　）
A．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=1∶2 B．两个灯泡的电功率之比 P1∶P2=2∶1
C．两个电流表的示数之比 I1∶I2=1∶3 D．两个电流表的示数之比I1∶I2=2∶1
14．陈老师开着极暗的电灯在密闭的暗室内冲洗相片，由于暗室内太热，他又打开电风扇。假设房间与外界绝热良好，风扇持续工作一段时间后，则挂在房间的温度计的示数会（　　）
A．升高 B．降低 C．不变 D．降低或不变
15．如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，则根据图象，下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压是3V
B．R0的电阻值是10Ω
C．该电路的总功率最小是0.05W
D．当滑动变阻器的滑片P在a端时，该电路的总功率最大
16．甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（　　）
导体 长度/cm 横截面积/cm2
甲 5 1
乙 10 1
丙 5 2
A． B． C． D．
二、填空题
17．将分别标有“6V 6W“和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端，___________灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲：P乙=___________。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
18．推导公式：P=UI=________=___________ W=Pt=_______=I2Rt=_________
19．甲图是小灯泡L和电阻R的I～U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图电路中，电源电压恒定不变，只闭合开关S1，小灯泡L的实际功率为1W，则此时小灯泡L的电阻为______ ；再闭合开关S2，电阻R在1min内产生的热量为______J。
20．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为8Ω，当开关闭合后，电压表V1的示数为4V，V2的示数为2V，通过电阻R1的电流为______A，电路在1min内产生的热量是______J。
21．某玩具车电动机M的转子线圈电阻R0=1Ω，一同学把该电动机M接入如图所示的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器R，使电动机M正常工作，此时电压表的示数为9V，电流表的示数为1A，则该电动机的额定功率为 ___________W；正常工作1min，该电动机M把 ___________J的电能转换为机械能。
22．电饭煲、电水壶和电熨斗分别标有“220V 1000V”、“220V 1800W”和“220V 500W”的字样，它们各自正常工作相同时间，______（选填“电饭煲”、“电水壶”或“电熨斗”）产生的热量最多，标有“220V 1000W”的电饭煲正常工作0.3h，电流所做的功为______kW·h。
23．在如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为___________；滑动变阻器的最大功率为___________W。
24．程程家的电能表如图所示，她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以再接入______盏“220V 60W“的白炽灯同时工作；程程将某家用电器单独接在该电能表上正常工作10min电能表上的转盘转了320转，该家用电器的额定功率是_______W。
25．如图所示，电源电压不变，电阻，，。当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为______V；整个电路的最大电功率为______W。
26．图是自制油量表示意图，电源电压恒为12 V，R0=10 Ω，油量V（L）与变阻器连入电路的电阻R（Ω）的关系满足V=-0.3R＋30。当油量为30 L时，电路的总功率为_______W，电压表示数为1.2 V时，容器中的油量为_________L。
27．如图所示，这是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过______W。小明将家中其他用电器关闭，只让微波炉单独工作，观察到2min电能表的转盘刚好转了48转。微波炉在这段时间内消耗的电能为______，微波炉的实际功率是______W。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．B
【详解】
电水壶、电熨斗、电暖气工作时把电能转换为内能，电风扇工作时把电能主要转化为机械能；相同时间内产生的热量远小于其消耗电能的是电风扇。
故选B。
2．C
【详解】
A．托起2个鸡蛋的力约1N，将2个鸡蛋匀速举高1m做功约
故A不符合题意；
B．普通日光灯正常工作电功率约40W，电流约
故B不符合题意；
C.．人以正常速度骑自行车1s钟做的功约为70J，功率约为
故C符合题意；
D．对人体的安全电压是不高于36V，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】
A．在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确，不符合题意；
B．通电后电流通过电阻丝产生热量越多，煤油的温度升的越高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，应用了转换法，故B正确，不符合题意；
C．由图可知，两瓶中电阻丝串联，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故C正确，不符合题意；
D．比较水和煤油的比热容大小时，要使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以要使两瓶中电阻丝的阻值相同，故D错误，符合题意。
故选D。
4．D
【详解】
A．如图，L2、L3串联，然后再与L1并联。L2、L3串联，由于两灯的规格相同，所以它们两端电压相等，为
通过它们的电流相等，由图知，电流为
灯泡 L2 的电阻为
故A错误；
B．L1两端电压为3.0V，由图知，通过灯泡 L1 的电流为0.25A，不是灯泡 L2 电流的 2 倍，故B错误；
C．灯泡 L3 消耗的电功率为
故C错误；
D．灯泡 L1 消耗的电功率为
灯泡 L1 与灯泡 L3 消耗的电功率之比为
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．由图滑片P和灯泡L串联，电压表与滑动变阻器滑片P右边部分并联，且电压表电阻很大，则电路中电流不能通过电压表，只能从滑动变阻器流过，当滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻不变，整个电路总电阻没有发生变化，所以电流表示数不变，故A错误；
B．由题已知灯泡额定电压为6V，由于在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，故滑动变阻器两端的电压为
所以为了保证电压表的安全，电压表应选0~15V量程，故B错误；
C．闭合开关后灯泡恰好正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率，则灯泡L在10min消耗的电能为
故C错误；
D．由于滑动变阻器接入电路中电阻不变，电路的总电阻不变，则不论滑动变阻器滑片如何移动，电路中中电流都不变，滑动变阻器消耗的电功率不变。由于串联电路中电流处处相等，故通过滑动变阻器电流与灯泡电流相等，且灯泡恰好正常发光，则通过滑动变阻器电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器消耗的电功率
故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．由电路图知，两个灯泡与滑动变阻器串联连接，变换电流表的位置，可探究串联电路电流的特点，变换电压表的位置，可探究串联电路电压的特点，故A不符合题意；
BC．通过调节滑片位置，记下电压表及电流表的示数，可测出灯丝在不同电压下的阻值，从而得出灯丝电阻与温度的关系，同时可测得灯泡电功率与电压的关系，故BC不符合题意；
D．要探究电流与电压的关系，应保持研究对象的阻值不变，而灯泡灯丝的阻值是变化的，无法达到探究目的，故D符合题意。
故选D。
7．D
【详解】
A．由图可知，甲的图像是经过原点的一条倾斜的直线，说明电流和电压成正比，电阻是定值电阻，当电压为6V时，电流为0.3A，甲的电阻为
故A错误；
B．由图可知，乙的图像是曲线，说明电流和电压不成正比，乙的电阻是变化的，故B错误；
C．甲、乙并联在电路中，电压相等，当电源电压为2V时，由图可知，甲的电流为0.1A，乙的电流为0.2A，则总电流为
故C错误；
D．甲、乙串联在电路中，电流相等，当电路中电流为0.2A时，由图可知，甲的电压为4V，故甲的功率为
故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
AC．电饭煲和洗衣机接入我国的家庭电路中工作，我国的家庭电路的电压都是220V，那么它们都在额定电压下工作，电功率都是额定功率800W，由得，电功率相同，但是不知道时间，无法判断哪个用电器消耗的电能多，故A、C错误；
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，已知电饭锅和洗衣机的额定功率都是800W，同时接入我国的家庭电路220V电压中工作时，电饭锅和洗衣机的电功率都是额定功率800W，消耗的电能一样快，故B正确；
D．两个电器的额定功率相同，假如在额定电压下工作相同的时间，则消耗的电能相同，但电饭煲主要是把电能转化为内能，洗衣机主要是把电能转化为机械能，故可知电饭煲放出的热量最多，而且时间也不确定，不能判断电流通过电饭锅和洗衣机产生的热量，谁多谁少，故D错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．小灯泡L发光时电能转化为内能和光能，故A错误；
B．如果将滑片P向b端滑动，接入电路的电阻变大，故B错误；
C．若滑动变阻器的滑片向a端滑动，接入电路的电阻变小，电路中总电阻变小，由欧姆定律I＝可知，电路的电流变大，根据公式P＝I2R可知小灯泡的实际功率变大，故C错误；
D．“3.8V 0.3A”表示额定电压为3.8V，额定电流为0.3A，则小灯泡正常发光的功率为
P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
根据题意，电炉的电阻丝和连接的铜导线是串联的，通过它们的电流是相等的，而电炉丝电阻要比铜导线的电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt，因此在相等的时间内电炉丝放出的热量比铜导线大得多。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．B
【详解】
闭合开关S、S1，断开开关S2时，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A，此时滑动变阻器与小灯泡串联，且小灯泡正常发光；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1时，此时滑动变阻器与定值电阻串联，此时电路电流为0.25A，由可得定值电阻R0分得到电压
则此时滑动变阻器分得的电压
由可得则此时滑动变阻器接入的阻值
因为滑动变阻器滑片P的位置不变，所以滑动变阻器与小灯泡串联时，滑动变阻器接入阻值也为2Ω，而这时电路电流为0.3A，由可得滑动变阻器分得的电压
则此时小灯泡正常发光分得的电压
则小灯泡的额定功率
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
12．C
【详解】
由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压。
A． 由题知，空气污染指数越高，空气污染越严重；由图乙可知，空气污染指数越高，气敏电阻R的倒数越大，据此得出气敏电阻R的阻值将减小，故A正确，不符合题意；
B．当电压表示数为4V时，通过电阻R0的电流
I00.8A
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压
URU-U012V-4V8V
因串联电路中各处的电流相等，则
IR=I=0.8A
由欧姆定律得R的阻值
R= 10
故B正确，不符合题意；
C．当电压表的示数为4V时，2min内R0产生的热量
Q0(I0)2R0t(0.8A)25260s384J
故C错误，符合题意；
D．当电路中电流为1.2A时，由I=得，电路中的总电阻为
R总10
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知气敏电阻的阻值
R'=R总—R0=10-5Ω5Ω
则
0.2-1
由图乙可知，此时空气质量指数为50，故D正确，不符合题意。
故选C。
13．B
【详解】
AB．由图可知，两个灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L2的电流，并联电路中各支路两端的电压相等，两个灯泡的电功率之比
故A不符合题意，B符合题意；
CD．两个电流表的示数之比
故CD不符合题意。
故选B。
14．A
【详解】
由电流热效应可知，风扇工作时，自身的电阻会产生热量；吹风扇使人感到凉爽，是因为风扇加快空气流动，加快了汗液蒸发，由于房间与外界绝热良好，风扇的转动加快了室内空气流动，并不能使室内温度降低，故室内温度不降反升。
故选A。
15．A
【详解】
A．由图像可知，当滑片滑到b端时，即滑动变阻器接入电阻为0时，R0两端的电压为3V，所以电源电压为3V，故A正确；
B．由图像可知，R0的电流与电压成正比，当R0两端电压为3V时，电流为0.6A，所以
故B错误；
CD．总电流最小时，电路中的总功率最小，当滑动变阻器接入电阻最大时，即在a端时，电流最小，总功率最小，由图像可知，最小电流为0.1A，所以最小总功率为
P小=UI小=3V×0.1A=0.3W
故CD错误。
故选A。
16．A
【详解】
甲乙导体材料和横截面积相同，乙的长度大于甲的长度，乙的电阻大于甲的电阻，甲丙导体材料和长度相同，丙的横截面积大于甲的横截面积，丙的电阻小于甲的电阻，即
R乙＞R甲＞R丙
将它们串联在电路中，电流大小相等，通电1min，根据W=I2Rt可知
W乙＞W甲＞W丙
故选A。
17．甲 1：2
【详解】
[1]由P=可得两灯的电阻分别为
若两灯串联，因串联电路中电流处处相等，R甲>R乙，由P=I2R可得P甲实>P乙实，所以甲灯比乙灯更亮。
[2]若并联接在该电源两端，并联电路中各支路两端电压相等，即U并甲=U并乙，由P=UI=可得两灯消耗的功率之比
18．
【详解】
略
19．4 24
【详解】
（1）[1]由欧姆定律知，电阻一定时，电流与电压成正比，由图象知，正比例图象是R的I～U图象，曲线是L的I～U图象。由电路图可知，只闭合开关S1，电路是灯泡的简单电路，由图象可知，当灯泡两端的电压UL＝2V，通过的电流
IL＝0.5A
且此时小灯泡L的实际功率
PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W
所以此时灯泡电阻
[2]电源电压
U＝UL＝2V
再闭合开关S2时，R与L并联，因并联电路中各支路两端的电压相等
U＝UL＝UR＝2V
由图象可知，此时通过R的电流
IR＝0.2A
R在1min内产生的热量
QR＝IR2Rt＝（0.2A）2×10Ω×60s＝24J
【点睛】
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率以及焦耳定律公式的应用，从图象中读出灯泡的实际功率为1W时的电压和通过的电流是关键。
20．0.5 180
【详解】
[1]分析电路可知，电阻R1和R2串联，电路中电流处处相等，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压，通过电阻R1的电流为
[2]该电路电流做功全部转化为热量，则电路在1min内产生的热量为
21．9 480
【详解】
[1]该电动机的额定功率为
P=UI=9V×1A=9W
[2]机械能为
22．电水壶 0.3
【详解】
[1]电饭煲、电水壶和电熨斗三个用电器都为纯电阻，消耗的电能全部转化为热量，从题可知，P电饭煲=1000W，P电水壶=1800W，P电熨斗=500W，即
P电水壶＞P电饭煲＞P电熨斗
而它们正常工作的时间相同，由公式
Q=W=Pt
可知电水壶产生的热量最多。
[2]电流所做的功为
W=Pt=1kW×0.3h=0.3kW·h
23．
【详解】
[1]由电路图可知，Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流
由
可得，电源的电压
①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的电流
电源电压
②
根据①②解得：
[2]电源电压
当滑动变阻器滑动到某一位置时，滑动变阻器的阻值为，此时电路中的电流为
那么滑动变阻器的电功率为
当
时，P最大，即滑动变阻器的最大功率为
24．50 600
【详解】
[1]由电能表的参数可知，工作电压为220V，允许通过的最大电流为30A，则根据可得，电能表允许接入用电器的最大总功率
则最多还可以同时连接用电器的功率为
所以还可以装入的白炽灯数量为
[2]电能表中的表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转过3200转，故电能表上的转盘转320转时，用电器消耗的电能
根据可得，该用电器的实际功率
由于该用电器在这10min内是正常工作的，所以这段时间该用电器的实际功率等于额定功率，故该家用电器的额定功率
25．3 0.75
【详解】
[1]由图示知，当开关S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1、R2串联在电路中，R3处于断路，据串联电路的特点知，电源电压
U= I(R1+R2)=0.1A×(20Ω+10Ω)=3V
[2]由图示知，当三个开关都闭合时，电阻R1、R3并联在电路中，R2被短路，此时电路的电阻最小，据知，此时电路中的电功率最大为
26．14.4 3
【详解】
[1]定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻的电压。已知电源电压恒为12 V，R=10 Ω，油量V（L）与变阻器连入电路的电阻R（Ω）的关系满足
V=-0.3R＋30
当油量为30 L时，可知
R=0
即变阻器连入电路的电阻为0，电路为定值电阻的简单电路，电路的总功率为
[2]电压表示数为1.2 V时，即定值电阻的电压为1.2V，由欧姆定律，电路的电流为
根据串联电路电压的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：
将此时变阻器连入电路的电阻代入油量V（L）与变阻器连入电路的电阻R（Ω）的关系式可得
V=-0.3R＋30=-0.3×90+30=3
即电压表示数为1.2 V时，容器中的油量为3L。
27．1100 0.012 360
【详解】
[1]由图知，电能表的工作电压是220V，电能表平时工作允许通过的最大电流为5A，他家同时使用的用电器最大总功率
[2][3]“”表示电路中每消耗的电能，电能表的转盘转4000转，电能表转盘转48转时，微波炉消耗的电能
工作时间
微波炉的电功率
答案第1页，共2页
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