第十六章 电流做功与电功率复习试题（含答案）2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

2023-2024学年第一学期沪科版物理九年级全一册
第十六单元《电流做功与电功率》复习试题（一）
一、单选题（每题4分，共32分）
1．如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（　　）

A．电能表是用来测电功率的仪器
B．此时电能表的读数为61985kW·h
C．这个电能表通过的电流一定为 10A
D．这个电能表应该在 220V的电路中使用
2．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件A1min内消耗的电能分别是（　　）

A．2.0 V 0.8 J B．4.5 V 0.5 J C．2.5 V 1.0 J D．4.5 V 24J
3．商场中，卖微波炉的售货员和顾客发生了争执。售货员说：微波炉很省电，用一次花不了多少电费；顾客说：我觉得微波炉很费电，我家的微波炉一开就“烧保险”。从物理学的角度看，售货员所说的“省电”和顾客所说的“费电”分别指的是微波炉在使用时（　　）
A．消耗较少的电能，消耗较多的电能
B．电功率较小，电功率较大
C．电功率较小，消耗较多的电能
D．消耗较少的电能，电功率较大
4．如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0~0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（　　）

A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω
B．定值电阻的阻值为20Ω
C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A
D．小灯泡的最小功率为0.675W
5．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝，。小滨为测量电热壶的实际功率，他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，内电能表（如图乙）的转盘转动了16转[不考虑热量损失，已知水的比热容。下面说法正确的是（　　）

A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位
B．电热壶的正常加热功率为100W
C．电热壶将1kg的水从加热到，需要正常工作210s
D．测量时电热壶的实际加热功率为800W
6．如图甲是医务人员使用的测温仪，图乙是它的工作原理图，其中电源电压保持不变，定值电阻为保护电阻，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，当病人体温较高时，电压表的示数变大，则下列分析正确的是（　　）

A．病人体温越高，R的阻值越大
B．病人体温越高，电路中的电流越小
C．病人体温越高，消耗的电功率越小
D．病人体温越高，电路的总电功率越大
7．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置，两个密闭容器中都有一段阻值相同的电阻，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。下列说法不正确的是（　　）

A．实验中是通过观察U形管中液面高度差的大小来判断电流通过导体时产生热量的多少
B．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电阻的关系
C．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与电流的关系
D．该实验装置可以探究电流通过导体产生的热的多少与通电时间的关系
8．如图甲，电源电压不变，滑动变阻器R2为“5Ω 1A”，图乙是灯泡的I﹣U图像，当闭合开关S、S1、S2，变阻器的滑片调至a端时，灯泡在10s内消耗的电能为48J；当只闭合开关S、S1，变阻器的滑片调至b端时，电流表的示数为0.3A；当只闭合S、S2，变阻器的滑片P在b端时，若R2消耗的功率为1.8W。下列说法正确的是（　　）

①电源电压为6V
②定值电阻R1的阻值为10Ω
③当闭合开关S、S1、S2，变阻器的滑片调至a端时，电流表的示数为1.2A
④只闭合S、S2，变阻器的滑片P在b端时，灯泡消耗的功率为1.8W
A．只有①②正确 B．只有①③正确
C．只有①③④正确 D．只有②③④正确
二、多选题（每题4分，共8分）
9．如图所示电路，电路中电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器的最大值为20Ω，灯L标有“3V 1.5W”字样且电阻不变，电源电压为4.5V且保持不变，在确保电路元件安全的情况下，滑片P在最大范围内移动，下列说法正确的是（　　）

A．电流表最小示数是0.2A
B．滑动变阻器连入的阻值变化范围是3Ω～12Ω
C．电路消耗的最大功率是2.25W
D．当电压表示数为1.8V时，滑动变阻器连入的阻值为4Ω
10．某物理兴趣小组设计了一个拉力传感器，其中、均为绝缘材料，将固定在地面上，、间是可伸缩导线（电阻不计），弹簧上端和滑动变阻器的滑片固定在一起，电源电压为，拉力竖直向上。闭合开关，当拉力为时，电流表示数为，电压表示数为。下列说法正确的是（　　）

A．拉力增大时，电压表示数变小
B．拉力增大时，电路的总功率变大
C．拉力为时，接入电路的阻值为
D．拉力为时，内产生的热量为
三、填空题（共16分）
11．某品牌手机的电池铭牌标有“”字样，充满电后存储的电能为 ，手机充电时电池相当于电路中的 。
12．学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。
（1）为了用电安全，电水壶应该使用 线插头；
（2）电水壶单独工作6min，标有“1200imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯闪烁了120次，该电水壶消耗的电能为 kW·h，电功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量；（q=3.0×107J/kg）
（3）规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为 %。
13．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=4Ω，R2=2Ω，，当S1、S2都断开时，电流表的示数为；当S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了，则电源电压是 ，的阻值是 ，此时电路的总功率是 W。

14．灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B。闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的电阻为 Ω，灯泡L功率为 W。若将灯泡L与定值电阻R串联接入另一电路，则另一电路两端所能加的最大电压为 V，此时电路能消耗的最大电功率为 W。

15．如图甲所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从最右端移动到最左端时，小灯泡刚好正常发光。此过程中，电流表与电压表V1示数的关系图象和电压表V2与滑动变阻器R1连入电阻关系图象分别如图乙、丙所示。则小灯泡的额定功率为 W，R2的1min最多产生的热量为 J。

四、作图题（共12分）
16．在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系的实验中，实验器材如图所示。请：①选择合适的电阻，并标在虚线方框内；（供选择电阻：R1=5Ω，R2=10Ω，R3=10Ω）②用笔画线代替导线补充完整电路的连接。

17．小亮家的电暖气铭牌标有“220V，1000W”，小亮想让该电暖气增加一挡功率，为使电暖气的该档功率为额定功率的。现有一个开关、各种阻值的定值电阻R0可选、导线，请帮他完成电路设计，在方框中画出电路图，并标出定值电阻R0的阻值。

18．一个双温电炉的电路图如图所示。虚框内的发热体由两个阻值相同的电阻及导线连接而成，A、B、C为三段引出线，A为高温挡，B为低温挡，且高温挡功率为低温挡功率的2倍。请将图中虚框内的电路图补充完整。

五、实验题（共16分）
19．在做“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，小航采用了如图所示的实验装置。（两个透明容器中封闭着等量气体）

（1）小航利用如图所示装置来探究电流产生的热量跟电流大小的关系，容器中的电阻需要满足的条件是 （选填“大于”“小于”或“等于”）；
通电一段时间后，需要观察 来判断容器内的电阻丝产生的热量多少。该实验可以得出：在电阻 ，通电时间相同的条件下，通过一个电阻的电流 ，这个电阻产生的热量越多；
（2）小航让该实验装置冷却到初始状态，把右侧并联的电阻丝拆下，和电阻丝串联后接入右侧容器中，就可以用来探究电流产生的热量跟 的关系，若电阻丝的阻值等于，左右两容器内电热丝相同时间产生的热量之比为 。
20．小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。
（1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；

（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （选填“左”或“右”）端；
（3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数；
（4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 （写出一条即可）；
（5）完成实验探究后，小明得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V；
③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V；
④小灯泡的额定功率 W。
六、计算题（共16分）
21．如图所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，灯泡L上标有“12V 6W”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。当闭合开关S和S1且断开S2时，移动滑动变阻器的滑片，当P在a点时，滑动变阻器接入电阻为Ra，电流表示数为I1，滑动变阻器功率为Pa，当P在b点时，滑动变阻器接入电阻为Rb，电流为I2，滑动变阻器功率为Pb，已知，，，则：
（1）灯泡L正常工作时的电流为多少；
（2）当闭合S和S2，断开S1时，移动滑片使灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻为多少；
（3）定值电阻R0阻值多少；
（4）闭合开关S和S1，断开S2时，保证电路安全的条件下，R0可实现的是最大功率和最小功率之比是多少？

22．一款智能电饭锅具有加热和保温两挡，额定电压为220V，其内部简化电路如图甲所示，开关S0为温控自动开关，R1、R2为阻值不变的电热丝，已知R2＝220Ω。某次电饭锅在额定电压下工作的电功率与时间的关系图象如图乙所示，求：
（1）电饭锅工作时，通过R2的电流；
（2）当电饭锅处于加热挡时，R1的电功率；
（3）当电饭锅正常工作45min，产生的热量是多少？

参考答案：
1．D
2．D
3．D
4．C
5．D
6．D
7．B
8．C
9．BCD
10．CD
11． 1.48×10-2 用电器
12． 三 0.1 1000 12 90
13． 6V 10.8
14． 12 3 16 4.8
15． 3 180
16．
17．
18．
19． 等于 U形管液面高度差 相同时 越大 电阻 1∶2
20． 左 大于 左 所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大（其他答案合理即可） 反比 3.5 0.7
21．解：（1）灯泡L上标有“12V 6W”字样，表示灯的额定电压为12V，额定功率为6W，由可得，灯泡L正常发光时的电流
（2）当闭合S和S2，断开S1时，灯泡L与滑动变阻器R串联，当灯泡正常发光时，此时电路中的电流为0.5A，串联电路分电压，此时滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律推导公式得到此时接入电路中的滑动变阻器阻值为
（3）闭合开关S和S1且断开S2时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则滑动变阻器分别接入电路中的阻值为Ra和Rb时，电路中的电路中的电流分别为
①
②
已知，，联立①②解得
③
由题干知
④
由可知
⑤
在⑤中代入题干中数据和①②③等式得
解得
由③得
（4）R最大阻值为200Ω，R0阻值恒定90Ω，因R0和R组成串联电路，出于电器安全考虑，各电表不能超过量程最大值，据可知，当定值电阻R0两端的电压最小时，功率最小，故调节滑动变阻器R使R两端电压最大为15V，此时R0两端的电压最小为
R0的最小功率为
当R未接入电路时，滑动变阻器两端电压达到最小0V，电源电压集中在R0两端，此时电流最大
电流表安全，故R0两端电压为最大值24V时，功率最大为
R0的最大功率和最小功率之比为
答：（1）灯泡L正常工作时的电流为0.5A；
（2）当闭合S和S2，断开S1时，移动滑片使灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻为；
（3）定值电阻R0阻值为90Ω；
（4）闭合开关S和S1，断开S2时，保证电路安全的条件下，R0的最大功率和最小功率之比为64∶9。
22．解：（1）电饭锅工作时，通过R2的电流为
（2）由图可知，当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热挡；当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭锅处于保温挡；保温挡的功率为
由图乙知，加热挡的功率为
因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，加热时电阻丝R1的电功率为
（3）由图乙可知，当电饭锅正常工作45min，加热挡工作的时间为
保温挡工作的时间为
由可知，电饭锅加热挡产生的热量为
电饭锅保温挡产生的热量为
则当电饭锅正常工作45min，产生的热量为
答：（1）电饭锅工作时，通过R2的电流为1A；
（2）当电饭锅处于加热挡时，R1的电功率为220W；
（3）当电饭锅正常工作45min，产生的热量是2.178×106J。