第十五章《电能与电功率》单元作业设计（含答案）2023-2024学年度粤沪版物理九年级上册

初中物理第十五章单元设计
一． 单元信息
基本信息 学科 年级 学期 单元名称
物理 九年级 第一学期 电能与电功率
单元 组织方式 √自然单元 重组单元
课时信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 电能与电功 第十五章第一节
2 认识电功率 第十五章第二节
3 怎样使电器正常工作 第十五章第三节
4 焦耳定律 第十五章第四节
二、 单元分析
(一)课标要求
本章内容在《义务教育物理课程标准( 2022 年版)》中属于“能量”这一主题。
教学时应贴近学生生活，关注学习生长点，以具体事实、鲜活案例、生活经验和 基本概念等引导学生进行理性思考。注重时代性，加强与生产生活、社会发展及
科技进步的联系， 凸显我国科技成就，引导学生增强文化自信，树立科技强国的 远大理想。
具体内容要求如下：
从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
例 1 定性说明电热水壶、电风扇工作时能量转化的情况。
结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
例 2 调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。
通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象
了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识
例 3 了解我国家庭用电的电压和频率，在家庭用电中有保护自己和他人的安 全意识。
活动建议：
学读家用电能表，根据读数计算用电量。
调查当地人均用电量的变化，讨论它与当地经济发展的关系。
(二)教材分析
(
实际功率
：用电器在实际电压下工作的电功率
)
1.知识框架
定义：电流做的功
实质电能转化为其他形式的能
电功
单位：焦耳( J )、千瓦时( kW · h )
1kW· h=3.6×106J
电能表：测量一段时间消耗电能的多少
概念：电流在某段时间内所做电功跟这段时间的比
公式： P=
单位:瓦特(W)、千瓦( kW) 1kW=103W
电功率
额定功率：用电器在额定电压下工作的电功率
电能与电功率
概念：电流通过导体，导体会发热的现象
(
电流的热
效应
)内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比
(
焦耳定
律
)公式： Q=I2 Rt
单位： Q-J ；I-A ；R-Ω ；t-s
W=Q=Pt=UIt=I2 Rt= 2 t
纯电阻电路中：
(
U
2
R
)P=UI=I2 R=
计算
W=Pt=UIt
(
P
=
UI
)非纯电阻电路中：
Q=I2 Rt
2.内容内在逻辑分析
本章是在前面学习了电路、欧姆定律、功和机械能等知识的基础上，从“能 量”的角度研究电学；让学生认识电能，学习电功和电功率这两个重要的概念， 了解额定功率和实际功率，探究电功率的大小与哪些因素有关，探究并了解焦耳 定律，了解这些知识在生活和生产中的广泛应用。
本章教材首先联系生活实际让学生认识电能，通过分析电能的转化进一步认 识电功。在引入电功率时，让学生先观察用电器的铭牌，并通过“活动 2”启发学 生从能量的角度思考，从而认识到电流做功有快有慢，为了比较电功的快慢，建 立电功率的概念。接下来探究电功率与哪些因素有关，学习 电功率的公式，了解 用电器的额定功率和实际功率。电流的热效应是电能转化为内能的过程，首先通 过实验探究通电导体放出的热量与哪些因素有关，然后让学生了解焦耳定律的内 容和数学表达式，进一步运用焦耳定律分析解决实际问题，了解电热的应用与控 制。
( 三 ) 学情分析
初中学生前面学习过功和机械能，知道了力可以做功，但同时生活和生产的 很多方面又说明了电可以做功，比如电动机，从而功率这个概念就可以顺理成章 的引入电功率，学生对电功率既熟悉又陌生，熟悉的是功率，不熟悉的是电功率， 如何从功率顺利过渡到电功率就将直接影响学生对本章内容的掌握情况。
三、 单元学习与学习目标
1.知道电能。理解电功，知道电功的单位。认识电能表，会读电能表。
2.结合实例理解电功率。知道电功率的单位。 3.知道电功率与电流、电压之间的关系，能运用电功率的公式进行简单计算。 4.知道用电器的额定功率与实际功率。会测量小灯泡的电功率。 5.了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。 6.知道电流的热效应及其在实际中的应用与控制。
四、 单元作业设计思路
单元作业设计目的在于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业， 注重基础性和评价功能，使学生的学习潜能得到充分的体现与挖掘。所设计的拓 展型作业与实践型作业，都有一定的探究性，力图让学生通过参与实践活动，体 验由生活走进物理，从物理走向社会的学科特点。所设计的巩固型作业以物理课 程标准为依据，在单元学习的基础上，深入研究教材系统和课程标准要求依据学 生的认知特点和本单元的教学内容，对教学内容进行合理组合，由浅入深，由易 到难。确定本单元的知识系统，目的在于检查学生对基本知识与技能和有关物理 概念理解程度，实现对学生的知识和能力统一提升，全面实现学科素养的目标。
五、课时作业
第一课时 电能与电功
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 6 分钟
具体内容 题目 找到自己家电能表，观察上面的示数，思考电力公司是如 何记录居民家的电费？自己家上个月的电费是多少？
答案 答案合理即可
作业评价 1、小组成员参与度 优秀 良好 合格
2、学生对科学探索的兴趣度 优秀 良好 合格
3、学生语言组织表达能力 优秀 良好 合格
设计意图 结合实际， 会通过读取电能表，认识自己家中用电量 ，养成节约 用电的好习惯。
作业分析 难度 较易 √中等 较难
来源 引用 改编 √原创
( 二 )课后作业
题量 3 题 完成时长 6 分钟
具体内容 题目 1. 下列情况中，不属于电流做功的是( )
A. 电动机转动 B.风力发电
C.点灯发光 D. 电脑处理数据信息 2. 如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说 法正确的是( ) A.此表是测量电功率的仪器 B.此时的电能表的读数为 586.6J C.10 ( 20 ) A 中的 20A 是指这个电能表中通过的电流是 20A D.720r/( kw·h )指电路每消耗 1 千瓦时电能，转盘转过 720 转 3. 请举出三种家用电器能量的转化。
答案 1.B 2.D 3.洗衣机，电能转化为机械能；电风扇，电 能转化为机械能；空调，电能转化为机械能。答案合理即
可。
作业评价 能将所学物理知识与实际情 景联系起来； 优秀 良好 合格
能运用物理知识解释生活中 的现象和解决简单的实际问 题。 优秀 良好 合格
设计意图 通过 3 道题，考查学生运用物理知识解释生活中的现象以 及解决实际问题的能力，学以致用。
作业分析 难度 √较易 √中等 较难
来源 引用 √改编 √原创
( 三 ) 实践作业
题目编号 005 作业性质 实践作业 完成时长 10 分钟
具体内容 题目 新能源汽车现在越来越普及，请你在放学回家的路上数一 数遇到的新能源汽车(绿牌)的辆数和燃油车(蓝牌)辆 数？请指出电动汽车在充电及使用过程中，能量分别是如 何转化的，请从能量转化的角度解释电动汽车为什么需要 动能回收系统？
答案 合理即可
作业评价 有认真记录数据 优秀 良好 合格
结合所学知识能简单分析 优秀 良好 合格
有良好的科学态度与责任 优秀 良好 合格
作业分析及 设计意图 将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生活， 更要服务于生活的认知，了解科技前沿相关内容，培养科学发展 观
第二课时 认识电功率
( 一 )课后作业(A 组)
题量 4 题 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 1. 甲、乙两个用电器工作时，甲用电器的电功率比乙大， 则说明( ) A. 电流通过甲用电器做的功比乙多 B. 电流通过甲用电器做功的时间比乙短 C. 电流通过甲用电器做功比乙快 D. 电流通过甲用电器做功的时间一定比乙长 2.某同学家的电能表上标着“3000r/(kW· h)”。他用这个电能 表来测量某用电器的功率：他把家中的其它用电器都与电 源断开，仅让这个用电器工作， 1min 内电能表的转盘转 了 15 转。该用电器的功率是( ) A.200 W B.300 W C.750 W D.1.8×104 W 3.如图所示，闭合开关后，小灯泡L1 比小灯泡L2 暗，小明
测得通过L1 的电流远小于L2 的电流。则L1 与L2 比较，以下 判断正确的是( ) A. L1 的电阻大 B. L1 的两端电压大 C. L1 的实际功率大 D.工作相同时间， L1 消耗的电能多 4.将L1 、L2 、L3 三盏灯串联在电路中，发现L1 最暗， L2 较 亮， L3 最亮，则这三盏的物理量关系正确的是( ) A. U1 ＞U2 ＞U3 B. I1＜I2＜I3 C. R1＞R2＞R3 D. P1＜P2＜P3
答案 1.C 2.B 3.A 4.D
作业评价 结合电能表，通过电能表的转动 快慢计算电功率的大小 ； 优秀 良好 合格
通过小灯泡的明暗程度与电功率 的大小关系，同时复习电路连接 方式及欧姆定律。 优秀 良好 合格
设计意图 从不同方面落实物理学科核心素养，让学生在完成课后习题的 过程中熟练掌握电功率的影响因素及计算公式。
作业分析 难度 √较易 √中等 较难
来源 √引用 √改编 √原创
( 一 )课后作业(B 组)
题量 3 题 完成时长 15 分钟
具体内容 题目 1.某实验小组用“伏安法”测小灯的电功率，待测小灯泡的 额定电压为 2.5V ，额定功率小于 1W。 ( 1 )用笔划线代替导线，完成图甲中实物电路的连 接； ______ ( 2 )开始实验后，移动滑动变阻器的滑片同时眼睛 应注视______的示数，当电压表示数为 2.5V 时，电流表 示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W ； ( 3 )小组不用电压表，添加了已知阻值为R0 的定值 电阻，设计了测量额定电压为U0 的小灯泡额定功率的电 路，如图丙所示。 ①断开开关S1 ，闭合开关S2 ，移动滑动变阻器滑片 P ， 当电流表示数为______时，小灯泡恰好正常发光； ②保持滑动变阻器滑片 P 位置不变，闭合开关S1 ，断 开开关S2 ，记下电流表示数为 I ； ③推导出小灯泡 L 的额定功率表达式P =______ (用 额 已知量和测量量表示)。 2. 题图甲是某款电热饭盒，部分参数如下表，其简化电
路如图乙所示，R1、R 2 均是发热电阻(阻值不随温度变化)，
求：
额定电压220V 额定功率低温挡48.4W 高温挡 400W
( 1 )开关 S 接触 1 时，电热饭盒处于高温挡还是低温挡？ ( 2 )电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为 1kg ， 初温为 20C的汤加热至50C ，需要多少时间？( C 取 汤 4.0×103J/ ( kg · C )，不考虑热损耗) ( 3 ) R2 的阻值。
3. 如图所示，电源 定， R1 、R2 是定值 R1 =20Ω ，滑动变阻 有“20Ω 0.5A”字 电压恒 电阻， 器R3标 样，只闭
合开关S1 ，电流表的示数为 0.9A ；同时闭合开关S1 、S2、 S3 ，电流表的示数变为 1.5A。求： ( 1 )电源电压为多少？ ( 2 )定值电阻R2 的阻值？ ( 3 )只闭合开关S3 ，在电路安全情况下，当电路总功率
最大时，滑动变阻器R3 在 20s 内消耗的电能？
答案 1. 答案： (
电压表
0.75
0 0
) U0 (I 一 ) 2. (1)低温档；(2) 300s；(3) 879Ω 3. (1) 18V；(2) 30Ω；(3) 80J
作业评价 熟 练 电 功 率 公 式 P = UI = = I2 R。 优秀 良好 合格
根据电功率的影响因素及计算公 式，掌握测量用电器电功率的方 法，并能根据电路的动态过程分 析电功率的大小变化，熟练运用 数学知识处理物理问题中的各物 理量之间的关系。 优秀 良好 合格
设计意图 通过实际用电器的相关数据，分析数据及电路图，打破常规思维 中电阻越多电功率越大的定势，进一步加强对影响电功率因素的 理解，体会到物理知识在生活中无处不在。
作业分析 难度 较易 √中等 √较难
来源 √引用 √改编 √原创
( 二 ) 实践作业--粗略计算自己家中一天的用电量
具体内容 题目 观察自己家中日常使用的用电器铭牌，粗略计算自己家中 一天的用电量，并与通过 APP 查询到的家中实际一天的 用电量作对比，简单分析两个用电量之间差异的原因。按 照查询到的自己家中每天不同时段的用电情况，并结合分 时电表的计费规则，判断一下自己家中是否适合使用分时 计费。
答案 合理即可
作业评价 有认真记录数据 优秀 良好 合格
结合所学知识能简单分析 优秀 良好 合格
有良好的科学态度与责任 优秀 良好 合格
作业分析及 设计意图 将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生活， 更要服务于生活的认知， 培养节约用电的习惯。
第三课时 怎样使用电器正常工作
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 观察两件家用电器铭牌， 写出各项信息的意义(如： 台灯、电视、电吹风等) 与同学进行交流。
答案 答案合理即可
作业评价 1、小组成员参与度 优秀 良好 合格
2、学生对科学探索的兴趣度 优秀 良好 合格
3、学生语言组织表达能力 优秀 良好 合格
设计意图 提高获取信息，处理分析信息的能力，留心生活中的物理现象。
作业分析 难度 √较易 √中等 较难
来源 引用 改编 √原创
( 二 )课后作业 ( A 组)
题量 3 题 完成时长 6 分钟
具体内容 题目 1. 下列物理量中，反映不同灯泡亮暗程度的是( ) A．灯泡两端电压的大小 B．灯泡电阻的大小 C．通过灯泡的电流强度的大小 D．灯泡工作时的电功率的大小 2. 小灯泡的额定电压为 2.5V， 当小灯泡两端的电压为 2.5V 时，用电流表测得通过小灯泡的电流如图所示， 则测 得此时通过小灯泡的电流为 A，小灯泡的额定功率为 W。
3. 有一个小灯泡标有“4V，4W”字样，求其额定电流和 电阻。假如它接在 2V 的电路中，它实际功率为多少？
答案 1.D 2. 0.3 0.75 3. 1A 4Ω 1W
作业评价 知道电器正常工作时的条件 优秀 良好 合格
掌握电功率在实际问题中的 运算 优秀 良好 合格
设计意图 理论联系实际，掌握电器正常工作时的条件，以及正常工作时的 各项电学信息，理解各种实际问题产生的原因。
作业分析 难度 √较易 √中等 较难
来源 引用 √改编 √原创
( 二 )课后作业 ( B 组)
题量 3 题 完成时长 15 分钟
具体内容 题目 1. 两个白炽灯泡 L1 上标着“220V10W ”， L2 上标着 “220V40W”。现把它们串联后接入电压为 220V 的电路， 下列说法正确的是( ) A．L2 的实际功率大于 L1 的实际功率 B．L1、L2 的实际总功率小于 100W，大于 40W C．L1、L2 的实际功率之比是 2：5 D．L1 的实际功率小于 8W 2. 如图所示，将甲、乙两灯串联在电路中， 闭合开关， 发现甲灯发光， 乙灯不发光。则乙灯不发光的原因可能是
( )
(
个、导线若干。
) A．乙灯灯丝的电阻比甲的大 B．乙灯的实际功率太小 C．乙灯的额定电压太低 D．通过乙灯的电流小于甲灯的电流 3. 小华做”测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器 材： 电源(电压恒为 6V)、小灯泡(额定电压为 2.5V，灯 丝电阻约为 10 Ω )、电流表电压表开关各一个、规格分别 为 R1：“10 Ω 1A”和 R2“30 Ω 0.5A”的滑动变阻器各一 (1) 小华设 计了图甲所示的电路， 她应选用的滑动变阻器规格为 (R1/R2 )。 (2) 连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时 小华 (能/不能)确定电路一定存在故障。 (3) 如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可 能是小灯泡 (短路/断路)。 (4) 确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位置， 小灯泡 U ﹣ I 图像如图乙所示，当小灯泡正常发光时。小 灯泡的额定功率为 W。 (5) 小华在某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加 了△R1 ，同时小灯泡电阻变化了△R2 ，则△R1 (大 于/小于/等于)△R2。 (6) 同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，电压表损 坏， 小敏利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中 电源电压恒为 U，R 的电阻值已知。 ①闭合开关 S 和 ， (调节/不调节)滑动
变阻器的滑片，使电流表的示数为； ②闭合开关 S 和 ， (调节/不调节)滑动 变阻器的滑片，记录电流表的示数为 I； ③小灯泡额定功率表达式为： P 额 ＝ (用已知量符 号表示)。
答案 1.D 2.B 3. (1) R2；(2) 不能；(3) 短路；(4) 0.625； (5) 大于；(6) ①S2，调节；②S1，不调节；③2.5V×(I ﹣ )。
作业评价 结合电能表，通过电能表的转动 快慢计算电功率的大小 ； 优秀 良好 合格
通过小灯泡的明暗程度与电功率 的大小关系，同时复习电路连接 方式及欧姆定律。 优秀 良好 合格
设计意图 从不同方面落实物理学科核心素养，让学生在完成课后习题的 过程中熟练掌握电功率的影响因素及计算公式。
作业分析 难度 √较易 √中等 较难
来源 √引用 √改编 √原创
( 三 ) 实践作业—测量用电器的实际功率
材料 电能表、计时器、用电器
步骤 1. 将所有的用电器和插座断开，观察电能表指示灯是否 闪烁 ，确认不闪烁时记录下电能表当前电量； 2. 只开一个用电器，工作 10 分钟断开； 3. 查看电能表此时用电量 4. 根据消耗的电能和时间计算电功率。
作业评价 有认真记录数据 优秀 良好 合格
结合所学知识能简单分析 优秀 良好 合格
有良好的科学态度与责任 优秀 良好 合格
作业分析及 设计意图 将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生活， 更要服务于生活的认知，培养节约用电的习惯。
第四课时 焦耳定律
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 完成时长
具体内容 题目 家里空调或者电热水壶刚运行时，以及运行一会后，用手 摸一摸电源线，你有什么发现？
答案 运行一段时间后会发热，电流的热效应。
作业评价 1、小组成员参与度 优秀 良好 合格
2、学生对科学探索的兴趣度 优秀 良好 合格
3.学生语言组织表达能力 优秀 良好 合格
设计意图 让学生提前感受电流的热效应，对这种现象产生疑问和兴 趣，引发更多的思考。
作业分析 难度 √较易 中等 较难
来源 引用 改编 √原创
( 二 )课后作业 ( A 组)
题目数量 4 完成时长 12 分钟
具体内容 题目 1. 把家里的用电器列个清单，找出哪些主要利用电流的 热效应工作的？哪些用电器中电流的热效应是副作用？ 2. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中： 实验装置如图， 两烧瓶中煤油的质量和初温相同， 电阻丝 R1＞R2。 (1) 实验装置中，两电阻丝是 联的； 实验目 的是探究电流产生的热量与 的关系。 (2) 闭合开关，通电一会儿，观察到甲瓶中的温度计 的示数较乙的高， 说明电阻丝 (选填“R1 ”或 “R2 ”)产生的热量较多。
(3) 本实验的结论是： 在 和通电时间相同 时，导体电阻越大，电流产生的热量 。 3. 某导体电阻为 10Ω，通过 1A 的电流 10s 产生的热量为 多少？ 4.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫， 而连接电炉 的导线却不怎么热，主要是因为( ) A．通电导线的电流小于通过电阻丝的电流 B．导线的绝缘皮隔热 C．导线散热比电阻丝快 D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量 很少
答案 1.答案合理即可； 2. ( 1 )温度计示数变化的多少 ( 2 ) 质量相等 初温相同 煤油的比热容比水小，吸热后温度 变化比水更明显 ( 3 )电流 甲 电流和通电时间一定 时，导体的电阻越大，产生的热量越多 ( 4 )调节滑动 变阻器，改变电路中的电流，记录同一烧瓶中的液体在相 同时间不同电流下的温度变化 ；3. 100J. ；4. D
作业评价 物理知识生活化 优秀 良好 合格
理解实验过程，知道实验步 骤和设计意图 优秀 良好 合格
基本公式焦耳定律的理解和 应用 优秀 良好 合格
设计意图 从生活中的实例入手，理论联系实际 对电流的热效应在实际中的应用和理解
作业分析 难度 √较易 √中等 较难
来源 引用 √改编 √原创
( 二 )课后作业 ( B 组)
题量 2 题 完成时长 10 分钟
具体内容 题目 1. 电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内 部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若 一台玩具电动机接在 6 V 的电源两端，使其正常转动 时，通过电动机中的电流为 0.3A；短暂地卡住电动机 转动轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为 3A。 则这台电动机线圈的电阻为________ Ω，正常转动时 的效率是________________。 2. 在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电 源电压恒为 4V，小灯泡标有“2.5V”字样， 滑动变阻器规 格为“50 Ω 1A”，实验得到小灯泡的 I ﹣ U 图像如图乙所 示。求： (1)小灯泡的额定功率； (2) 小灯泡正常发光时， 滑动变阻器 R 接入电路的阻值； (3) 当小灯泡消耗的功率为 0.2W 时， 通电 1min，滑动变 阻器 R 产生的热量。
答案 1. 2 90% ；2. ( 1 ) 0.75W ( 2 ) 5Ω ( 3 ) 36J
作业评价 理解能力、综合分析能力 ； 优秀 良好 合格
科学思维、科学探究。 优秀 良好 合格
设计意图 将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生活， 更要服务于生活的认知，学会融会贯通，锻炼分析能力思考能力。
作业分析 难度 较易 √中等 √较难
来源 √引用 √改编 原创
( 三 ) 实践作业— 了解变压器在输电方面的作用
问题 找并观察变压器(注意安全，只可观看不可触碰)，查阅 资料，回答以下问题 (1) 在哪可以看到变压器 (2) 解释设置变压器在输电方面的作用
作业评价 探究能力 优秀 良好 合格
有良好的科学态度与责任 优秀 良好 合格
作业分析及 设计意图 提高自主学习能力，提高动手能力，根据所学物理知识理解实际 生产生活中一些设备的作用和意义。
来源 引用 改编 √原创
六、单元质量检测作业
检测内容 电能与电功率 题 量 15 题 完成时间 45 分钟
一、填空题 1 ．电热水壶上标有“220V 800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热， 但 连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻_________ ；在额定电压下， 热 水壶烧水 210s ，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为_________J ，若发热体产生的热 量全部被水吸收，能将_________kg 的水从 20℃升高至 100℃ ．[c 水=4.2×103J/(kg ℃)]
2 ．如图所示，闭合 S1 、S2 、S3 时，电压表示数为 3V ，电流表示数为 0.5A ，R1 在 10s 内 产生的热量是_____J ；闭合 S1 、S3 ，断开 S2 时，电压表示数为 2V ，此时 R1 与 R2 的功率 之比为_____ ． 3 ．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变．当在 a、b 间接“6V 6W”的灯泡 L1 时，闭合开关，灯 L、L1 均能正常发光；断开开关，在 a、b 间换接入一个“6V 12W”的灯泡 L2 后，再闭合开关，L 的亮度变_____(选填“亮”或“暗”) ，L2 消耗的实际功率 _____12W (选填“大于”“小于”或“等于”)．若只把 L1 、L2 串联，它们两端允许加的最大电压 为___V 二、单选题 4 ．下列用电器中，利用电流热效应工作的是 A ．电风扇 B ．洗衣机 C ．电暖气 D ．电视机 5 ．甲 . 乙两电阻之比为 1 ：3 ，在相同时间内产生热量之比为 3 ：4 ，则通过甲. 乙两个电阻的 电流之比为() A ．3 ：2 B ．2 ：3 C ．1 ：3 D ．3 ：4 6 ．图甲所示电路，定值电阻 R0 与滑动变阻器 R1 串联．图乙是该滑动变阻器的功率与电流 关系的图象(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)．下列判断错误的是 A ．R1 的最大阻值为 50Ω
B ．R0 阻值为 10Ω C ．电源电压为 12V D ．R0 的最大功率为 2W 7 ．如图所示电路，电源电压保持不变，R1=5Ω ，滑动变阻器 R2 的最大阻值为 15Ω ．闭合 开关 S ，向左移动滑动变阻器滑片 P 的过程中，下列说法正确的是： A ．电流表 A 的示数变小 B ．电压表 V 的示数增大 C ．滑片可在 R2 上任意移动 D ．若滑片移到 b端时，R1 与 R2 的电功率之比为 3 ：1 8 ．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关 S ，当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的最右端 B 处时，电压表的示数为 4V ，定值电阻 R1 的功率为 0.8W ；当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的 中点时，电压表的示数变化了 1V ．下列结果正确的是 A ．电源电压为 8V B ．R1 的阻值为 20Ω C ．电路前后电流之比为 1 ：3 D ．电路总功率变化了 1.2W 三、实验题 9 ．如图所示, 甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝, 内有质量相等的空气,U 形管中液面 高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化．
(1)此实验是为了研究电流产生的热量与____的关系,将此装置接到电源两端,通电一段时间, 电流在____容器中产生的热量较多; (2)在电路中再串联一个滑动变阻器后,可以探究电流产生的热量与____的关系． 四、计算题 10 ．如图所示的电路中，电源电压为 6V 保持不变，电阻 R0 的阻值为 10Ω，则： (1) 若在AB 间接上电压表， 在 CD 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω，求电压表示数； (2) 若在AB 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω，在 CD 间接上电流表， 求电流表示数； (3) 若在 AB 间接上导线，在 CD 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω，求 10s 内电流流过整个电路所 做的功； (4) 上述三种情况中， 请判断出哪种情况电路消耗的电功率最大， 并计算出此种电路的电 功率。
11 ．学校兴趣小组的同学自制了一台电烘箱，电烘箱的技术参数及设计的简化电路图如下，
R1 和 R2 均为电热丝且电阻值恒定．求：
额定电压 220 V
正常工作电流 高温档 5A
低温档 2A
( 1 )电烘箱在高温档正常工作时每分钟产生的热量． ( 2 )电热丝 R1 的阻值． ( 3 )电烘箱在低温档正常工作时，R2 的功率．
答案 1 ．小 2 ．15 3 ．亮 4 ．C 5 ．A 6 ．D 1.68×105 0.5 2 ：1 小于 9
7 ．D 8 ．D 9 ．电阻 乙 电流 10 ．(1) 4V；(2) 0.9A；(3) 18J；(4) 5.4W 【详解】 解：(1)若在AB 间接上电压表， 在 CD 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω ，R1 与 R0 串 联，电路中的电流为 U 6V 6V I = = = = 0.2A R总 R1 +R0 20Ω+10Ω AB 间的电压为 U = IR0 = 0.2A10Ω = 2V (2) 若在AB 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω，在 CD 间接上电流表， 两电阻并联， 电流表测量干路电流，各支路的电流为 (
1
)I = U = 6V = 0.3A (
R
20Ω
)1 (
0
)I = U = 6V = 0.6A (
0
)R 10Ω 则电流表的示数为 I总 = I1 +I0 = 0.3A+0.6A = 0.9A (3) 若在AB 间接上导线，R0 被短路， 在 CD 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω，只有 R1 工作， 故 10s 内电流流过整个电路所做的功 (
Q
1
=
t
=
10
s
=
18
J
)U2 (6V )2 (
R
20Ω
)1 (4) 根据 P = 可知，电源电压一定，总电阻越小，电路的总功率越大，两 电阻并联时，总电阻最小，电流最大， 即第(2) 种情况，电路消耗的电功率最 大，电路的电功率 (
P
=
UI
=
6
V
0.9
A
=
5.
4
W
)2 总
答：(1) 若在 AB 间接上电压表，在 CD 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω，电压表示数 为 2V； (2) 若在AB 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω，在 CD 间接上电流表， 电流表示数为 0.9A； (3) 若在 AB 间接上导线，在 CD 间接上电阻 R1 且 R1=20Ω ，10s 内电流流过整 个电路所做的功为 18J； (4) 第(2)种情况，电路消耗的电功率最大，电路的电功率为 5.4W。 11 ．( 1 ) 66000J ( 2 ) 44Ω ( 3 ) 264W 【详解】 由电路图知道，当 S1 和 S2 均闭合时，R2 短路，电路中只有 R1 ，设电路的功 率为 P1 ；当只闭合 S1 时，R1 与 R2 串联，根据电阻的串联，电路的总电阻 R=R1 +R2 ；由 P = 知道，P1＞P2 ，所以， P1 为高温档电功率，P2 为低温档电 功率； ( 1 )由表格中数据知道，高温档电路的电流 I1 =5A ，电压为 U=220V ，所以， 电烘箱在高温档正常工作时，每分钟可产生的热量是： Q=W=UI1t=220V×5A×60s=6.6×104 J ； ( 2 )由表格中数据知道，高温档电路的电流是 I1 =5A ，电压是 U=220V ，由欧 姆定律知道，电热丝 R1 的阻值是： R1 = = = 44 ； ( 3 )由表格中数据知道，电烘箱在低温档时正常工作时的电流 I2 =2A ，由欧姆 定律知道，电路的总电阻是： R = = =110Ω ， 由串联电阻的规律知道， R2 =R-R1 =110Ω-44Ω=66Ω ， 所以， R2 的功率是：P2 =I2 2 ×R2 = ( 2A ) 2 ×66Ω=264W ．