第十五章电能与电功率巩固基础（3）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（3）2021-2022学年沪粤版物理九年级上册
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时（　　）
A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小
C．电路消耗的总功率不变 D．电路的总电阻变小
2．如图所示，是“探究电流产生的热量跟哪些因素有关”的电路图，则下列说法不正确的是（　　）
A．电阻采用串联，是为了控制电流和通电时间相等
B．采用煤油而不是水，是因为煤油的比热容小
C．该实验是通过比较升高的温度来得出结论的
D．该实验不能探究电流产生的热量跟时间的关系
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
4．2020年1月，华为手机发布会在北京召开，发布了一款功率高达20W的高速无线充电器（如图所示），其输出电压约为5V，关于该充电器。下列说法中正确的是（　　）
A．功率是表示电流做功多少的物理量
B．该充电器充电头输出电流可高达 20A
C．该充电器将电能主要转化为内能
D．该充电器的输入电压为 220V
5．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
6．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
C．灯泡变亮，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数不变
7．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
8．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
9．图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为定值电阻。下列说法正确的是（　　）
A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R0两端电压越大
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R0换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
10．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
11．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R2的规格为“20 A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为9V
B．R1的阻值为20
C．滑动变阻器的取值范围是2~20
D．电路总功率的变化范围是2W~3W
二、填空题
12．如图所示电路中，电源电压为6V且不变，定值电阻R0=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样，且灯丝电阻不变。若要保证电路安全，当S闭合，S1，S2都断开，变阻器接入电路最小电阻是 ______Ω；当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为 ______W。
13．机器做功，就要消耗能量，各种机器都有国家统一制定的能效标识标签，粘贴于机器显要位置。如图所示，就是某家用电器能效标识标签，其中能效等级有3级，等级越低，做相同的有用功，消耗的能量越少；下方的耗能量表示每24小时消耗的能量。根据我们学过的功、功率、机械效率知识，能效等级相当于_____________，耗能量相当于_________，应该是_________的单位。
14．如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过________W。小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为_________W。
15．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。
16．电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由温控开关S0自动控制〕，从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图当开关S闭合、温控开关S0断开时，饮水机处于______工作状态（填“加热”或“保温”）；电热饮水机在加热状态下的工作电流为______；R2的阻值为______。
热水器容量 2L
额定电压 220V
加热时的功率 440W
保温时的功率 44W
17．如图所示，电热膜是在绝缘聚酯薄膜表面，用金属导线将经过特殊工艺加工形成的一条条薄的粗细均匀的导电墨线连接形成网状结构。电热膜中导电墨线连接的方式是 _____联，电热膜能发热是因为电流具有 _____效应；某电热膜总功率4400W，正常工作2小时消耗电能 _____kW h。
18．图是高压输电线上的一个装置，该装置是导体，它的作用是将四根导线并联起来，相当于______了导线的横截面积，从而______了输电导线的电阻，这样就能大大______了输电线上电能的损失（选填“增大”或“减小”）。
19．如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。则：
（1）R2阻值为___________Ω。
（2）电源电压为___________V。
（3）滑片从b点滑到a点的过程中，电路消耗的总功率最大值为_______W。
20．实验小组用参数是2000imp/（kW h）的电子式电能表来测量电水壶的功率。他们将其余所有用电器关闭，只让电水壶工作，数出电能表指示灯在3min内闪烁了120次。则该水壶在3min内消耗的电能是________kW h，该水壶的实际功率是_______W。细心的小明发现不同用电器工作时电能表的指示灯闪烁的快慢是变化的，电能表指示灯闪烁的越快，说明电流通过用电器所做的电功________（选填“越多”、“越少”、“越快”或“越慢”）。
21．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。
22．如图所示是某用户家的电能表，单独将电烤箱接入电路，正常工作30min，电能表的转盘转过300转，则电烤箱消耗的电能为______kW·h，它的实际功率为______W。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．D
【详解】
ABD．开关S断开时，电阻R1和R2串联，电压表测电源电压；而开关S闭合时，电阻R2短路，电路为电阻R1的简单电路，电压表测电阻R1两端的电压即电源电压，所以电压表示数不变，总电阻由R1和R2串联变为R1的简单电路，则总电阻变小；根据欧姆定律的表达式可知，电路电流变大，即电流表A示数变大。故AB错误，D正确；
C．因为电源电压不变，电路电流变大，由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误。
故选D。
2．D
【详解】
A．实验采用控制变量法进行研究，电路采用串联，是为了控制电流和通电时间相等，故A正确，不符合题意；
B．实验中使用煤油而不使用水的原因是水的比热容比煤油的比热容大，相同条件下，温度计的示数变化不如使用煤油明显，故B正确，不符合题意；
C．分析A、B两瓶中温度计示数的变化即升高的温度，来反应电流通过导体产生热量的多少得到结论，故C正确，不符合题意；
D．该实验采用控制变量法，观察同一导体在电流相同、通电时间不同时，温度计示数的变化多少，可以研究“电流通过导体产生的热量与时间之间的关系”，故D错误，符合题意。
故选D。
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、电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A错误；
B、高速无线充电器的最大功率约为20W，充电器的输入电压为220V，则最大输入电流为
故B错误；
C、该充电器在工作时将电能主要转化为化学能，故C错误；
D、手机充电器的输入电压为220V，故D正确。
故选D。
5．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。
6．B
【详解】
A．由电路图可知，电压表测电源电压，因电源电压不变，因此滑片向右移动时，电压表示数不变，故A错误；
BCD．滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的总电阻也增大，由欧姆定律可知电路中电流减小；由P=I2R可知灯泡的实际功率减小，则灯泡变暗；电源电压不变，电路中电流减小，由P=UI可知电路消耗的总功率变小，故B正确；CD错误。
故选B。
7．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。
8．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。
9．B
【详解】
由图可知定值电阻R0与热敏电阻R串联，显示仪并联在定值电阻R0两端。
AB．因为R的阻值随温度的升高而减小，被测者体温越高，则R的阻值越小，则电路总电阻越小，根据可知电路中的电流越大，由可知定值电阻R0两端电压越大，故A错误，B正确；
C．因为R的阻值随温度的升高而减小，故被测者体温越低，则R的阻值越大，则电路总电阻越大，根据可知电路中的电流越小，根据P=UI可知整个电路消耗的功率越小，故C错误；
D．将R0换为阻值更大的电阻，则电路总电阻变大，根据可知电路中的电流变小；而测相同温度时，即热敏电阻R的电阻不变，根据可知热敏电阻R两端的电压变小，根据串联分压可知定值电阻R0两端电压越大，即显示仪示数变大，故D错误。
故选B。
10．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。
11．C
【详解】
AB．由甲图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测量电路的电流，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压
联立解得，电源电压为
故AB错误；
C．已知电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，因为串联电路中各处的电流相等，故电路最大电流为0.5A，此时电路总电阻为
则滑动变阻器最小电阻为
当滑动变阻器阻值变大时，分得电压增大，但电源电压为6V，小于电压表的量程，故滑动变阻器阻值可以调整到最大，即20Ω，则滑动变阻器接入电路的取值范围是2Ω~20Ω。故C正确；
D．电路中的最小电流为
电路最小功率为
电路最大功率为
电路的总功率的变化范围是1.2W~3W，故D错误。
故选C。
12．6 3.6
【详解】
[1]当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路电流，串联电路各处电流相等，所以通过灯泡和滑动变阻器的电流相等，由可得，小灯泡电阻
RL===6Ω
由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流
IL=
所以，当灯泡正常发光时，电路中电流最大为
I最大=IL=0.5A
此时总电阻最小，根据欧姆定律可得，总电阻为
R总最小===12Ω
则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值
R小=R总最小-RL=12Ω-6Ω=6Ω
[2]当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，电流表测干路的电流，其量程为“0~0.6A”，故干路上的电流
I大=0.6A
电路消耗的总功率最大值
P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W
13．机械效率 总功 功
【详解】
[1]由题意知，能效等级越低则机器做相同有用功时消耗总能量的越少，所以能效等级相当于机械效率。
[2]耗能量表示24小时消耗的能量，是消耗的总能量，所以相当于总功。
[3]千瓦是功率的单位，小时是时间的单位，根据W=Pt可知，kW h是功的单位。
14．4400 800
【详解】
[1]从图中可以看到，电能表的额定最大电流是20A，家庭电路的电压是220V，根据电功率的公式可知，他家同时使用的用电器总功率最大是
他家同时使用的用电器总功率不能超过4400W。
[2]从图中可以看到，消耗的电能，电能表转盘转600转，那么这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则消耗的电能是
这段时间是
根据可知，该用电器的实际功率是
该用电器的实际功率是800W。
15．50 600
【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
16．保温 2A 1100Ω
【详解】
[1] S0断开后R1被断路，只有R2加热；根据并联电路的总电阻小于任何一个分电阻可知，电路电阻变大；根据可知，功率变小，所以饮水机处于保温状态。
[2]根据P=UI可得电热饮水机在加热状态下的工作电流：
[3]由（1）知，只有R2工作时为保温功率，由可得R2的阻值
17．并 热 8.8
【详解】
[1]由图可知，各条导电墨线互不影响，可以独立工作，是并联的。
[2]电热膜发热是因为导线通电产生了热量，利用了电流的热效应。
[3]由题知，电热膜总功率为
P电热膜＝4400W＝4.4kW
电热膜正常工作2小时消耗的电能
W电热膜＝P电热膜t＝4.4kW×2h＝8.8kW h
18．增大 减小 减小
【详解】
[1]电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积有关，四根导线并联起来，相当于增大了导线的横截面积。
[2]在长度、材料相同的情况下，横截面积越大，电阻越小，故从而减小输电导线的电阻。
[3]根据可知，电流和通电时间一定时，输电导线的电阻小，电能的损耗小。
19．2 15 45
【详解】
（1）[1]滑片P从b点滑到a点的过程中，R1连入阻值变小，电路中总电阻变小，由
可知，电路中电流变大，R2两端的电压变大，因串联电路中总电压等于个分电压之和，所以，R1两端的电压不变，综上可知，图乙中，dc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线，ec段表示V2的示数随电流表示数变化的图线，当滑片位于b点时，接入电路中的电阻较大，电路中的电流较小，由图乙可知，电路中的最小电流为
I最小=1A
R2两端的电压为
U2=2V
根据
可得，R2的阻值为
（2）[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当滑片位于b点时，电源电压为
U=U1+U2+IR=12V+2V+1A×R——①
当滑片位于a点时，接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，R2的功率较大，由图乙可知，电路中的最大电流为
I最大=3A
R1两端的电压为
则电源电压为
——②
因电源电压不变，故有①②联立
解得
R=1Ω
故电源电压为
U=U1+U2+IR=12V+2V+1A×1Ω=15V
（3）[3]滑片P从b点滑到a点的过程中，电路的电流最大时，电路消耗的总功率最大，则根据功率的计算公式可得，最大功率为
P最大=UI最大=15V×3A=45W
20．0.06 1200 越快
【详解】
[1]由题意可知，电能表指示灯在3min内闪烁了120次，故该水壶在3min内消耗的电能为
[2]由题意可知，工作时间为
故该水壶的实际功率为
[3]电能表指示灯闪烁得越快，则说明单位时间内用电器消耗的电能越多，即电流通过用电器做的功越快。
21．14.4 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。
22．0.5 1000
【详解】
[1]电烤箱消耗的电能为
[2]它的实际功率为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页