第6章 电功率 课时作业（含解析） 2024-2025学年物理教科版九年级上册

（6）电功率
一、单选题（共10小题，每小题4分，共40分）
1.下列说法中正确的是( )
A.电流做功过程就是电能转化为内能的过程
B.电功率反映电流做功的快慢
C.用电器消耗电能越多电功率就一定越大
D.用电器的电功率越大做功一定越多
2.小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是( )
A.此电能表应该接在220V的电路中使用
B.电能表的额定功率是220W
C.小明家已经消耗的电能为107J
D.此电能表转盘每小时转过3000转
3.如图所示是一盏白炽灯的铭牌，由此铭牌可知（灯丝电阻不受温度影响）( )
A.若此灯正常工作10 h，消耗的电能为10 kW·h
B.当灯正常发光时，灯丝电阻为光明牌484 Ω
C.当灯正常发光时，通过它的电流为2.2 A
D.当把此灯接在110 V的电路中时，灯的实际功率仍为100 W
4.为了减少医护人员与流感病人的接触，科研人员设计了如图所示的输液提示器，让护士在护士站就能观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时( )
A.电路总电阻增大
B.电压表示数增大
C.电路总功率增大
D.灯泡亮度变暗
5.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，是由半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示。闭合开关S后，当半导体材料温度升高时，下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数会减小 B.电压表的示数会增大
C.电压表与电流表的比值变小 D.电路消耗的总功率保持不变
6.图中，小灯泡、的额定电压相同。闭合开关后，发现比亮，下列分析正确的是( )
A.的额定功率比的额定功率大
B.两端电压比两端电压小
C.的电阻比的电阻大
D.通过的电流比通过的电流小
7.小嘉同学设计了一款身高测量仪，其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I，电压表、电流表示数变化量分别为、( )
A.被测人员身高越高，整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高，整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何，的值不变
D.无论被测人员身高如何，的值不变
8.测量小灯泡的电功率实验电路如图所示，电源电压保持3 V不变，小灯泡标有“”字样，下列说法错误的是( )
A.小灯泡正常工作时的电阻为5 Ω
B.小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路中的阻值为1 Ω
C.调节滑动变阻器，测量多组数据计算小灯泡的平均阻值
D.小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为1.5 W
9.如图所示，定值电阻的阻值为20 Ω，电动机的线圈电阻为2 Ω。闭合开关，电动机正常工作，电流表的示数为0.3 A，的示数为0.8 A，则( )
A.电源电压为16 V B.1 min内电动机输出的机械能为150 J
C.通过电动机的电流为0.3 A D.1 min内电动机产热180 J
10.如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是( )
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.将左边容器中的电阻丝换成的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C.通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少
二、填空题（共22分）
11.用如图所示的装置可探究电流产生热量与___________（填“电流”或“电阻”）的关系，若将更换为10Ω的电阻，___________（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。
12.如图是一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲，电源电压为24V，灯泡L的额定电压为24V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙，当灯泡正常发光时，灯泡的额定功率为___________W。调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为1.2W时，滑动变阻器R连入电路的阻值是___________Ω。观察图像发现灯泡L的电阻是在增大的，这是因为___________。
13.在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为4Ω，闭合开关，电流表的示数分别为0.8A和0.3A，则该电路电源电压为__________V，30s内电路消耗的电能为__________J，电动机的发热功率为__________W。
14.如图所示，小华家电能表的示数为__________，她关掉家里其他用电器，只让电水壶工作，观察到电能表在内刚好闪烁60次，则电水壶消耗的电能为__________，它的实际电功率为__________W。
15.如图为某品牌多功能电饭煲的简化电路原理图，电饭煲的额定电压是220 V，，旋钮开关置于o和a时为关闭状态，分别置于a和b、b和c、c和d，能实现低、中、高三个加热档位的转换。低温挡与高温挡电流表的示数比为1:6，不计温度对电阻的影响。
（1）开关置于______（选填“a和b”“b和c”或“c和d”）时，电饭煲处于中温档。
（2）电饭煲处于中温档时，在额定电压下持续工作12 min消耗的电能是______。
（3）电阻______Ω。
16.如图是汽车座椅的加热电路，是电热丝，旋钮开关可绕O点转动，若选择“低温”挡，应将开关转至_____（选填“1”或“2”）位置；已知电源电压为24 V，阻值为32 Ω，若“低温”挡功率为12 W，则电路中的电流是_____A；若选择“高温”挡，通电100 s电路产生的热量为_____J。
三、实验探究题（共16分）
17.（6分）小明利用如图所示装置探究“电流产生热量与哪些因素有关”。
（1）通电一段时间后。右容器中“U”形管中液面高度差较大一些，由此可以得出：电流通过导体产生的热量与________有关，本实验是根据______（选填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生热量的多少。
（2）家庭电路中，两根导线连接起来使用时，连接处比其他处更容易发热的原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻_______，在相同时间内产生的热量多。
18.（10分）小明在做“测小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为3V，灯丝电阻约为10Ω的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明没有连接完整实物电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；___________
（2）小明连好电路，闭合开关，发现小灯泡发光较暗，无论怎么移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是___________；
（3）小明调整电路后，闭合开关，移动滑片P到某处。电压表的示数为2.4V，要测得小灯泡的额定功率。应将滑片P向__________（选填“左”或“右”）端滑动；
（4）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明先后完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为4V，此时电流表的示数如图丙所示，为 ___________A，则定值电阻的阻值为___________Ω。
四、计算题（共22分）
19.（12分）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示。电路中电源电压恒为，定值电阻的阻值为，电压表的量程为，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连。可变电阻R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，
（1）当检测板所受压力增大时，电压表的示数___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）检测板不受压力时，求的功率？
（3）该装置所能测量的最大压力为多少？
（4）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法：___________ 。
20.（10分）如1图所示是一只多功能养生壶，类似于电水壶。某品牌养生壶简化电路图如2图所示，部分数据如下表。求：
项目 参数
电源电压/V 220
低温挡功率/W 110
中温档功率/W 220
高温挡功率/W ？
（1）养生壶处于低温档工作时，电路中的电流大小；
（2）当开关闭合，接A，养生壶处于中温档时，的阻值；
（3）养生壶处于高温挡工作时的功率。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，不一定都转化为内能，故A错误；
B.电功率反映电流做功的快慢，电功率越大，说明电流做功越快，故B正确；
C.根据可知，用电器消耗的电能越多，时间未知，电功率不一定越大，故C错误；
D.用电器的电功率越大，做功越快，但不一定做功越多，由可知电流做功多少还跟时间有关系，故D错误.
故选B.
2.答案：A
解析：A.此电能表应该接在220V的电路中使用，故选项A正确；
B.电能表的额定功率是，故选项B错误；
C.电能表的单位是kW h，小明家已经消耗的电能为107kW h，故选项C错误；
D.“3000R/kW h”表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000转，故选项D错误；
3.答案：B
解析：灯的额定功率为100 W，正常工作10 h消耗的电能为，故A错误；当灯正常发光时，灯丝电阻，故B正确；由可得，当灯正常发光时，通过它的电流，故C错误；当把此灯接在110 V的电路中时，灯的实际功率为，故D错误。
4.答案：C
解析：ABD、由电路图可知，开关闭合后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压。当药液袋中液体减少时，变阻器的滑片上移，R接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知，变阻器R两端分得的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡两端分得的电压变大，又因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由可知，灯泡的实际功率变大，即灯泡变亮，故ABD错误；C、由知电路总功率增大，故C正确。
故选：C。
5.答案：C
解析：根据电路图可知，定值电阻R与热敏电阻是串联的，电压表测两端的电压；根据图乙可知，热敏电阻阻值随温度的升高而变小，当温度升高时，阻值变小，根据欧姆定律可知，电源电压不变，阻值变小，电路总电阻变小，电路中电流变大，电流表示数变大，根据串联电路分压的规律可知，两端的电压减小，电压表示数减小，根据可知，电压表与电流表的比值为的阻值，所以其比值会变小，故A、B错误，C正确；根据，电源电压不变，电流变大，总功率变大，故D错误。
6.答案：C
解析：AC.开关闭合后，比亮，则说明的实际功率大于的实际功率，由于、两灯串联在电路中，所以通过、的电流相等，由可知灯的阻值大于灯的阻值，小灯泡、的额定电压相同，由可知，的额定功率比的额定功率小，故A错误，C正确；
BD.由于、两灯串联在电路中，所以通过、的电流相等，由可知灯的阻值大于灯的阻值，由可知两端电压比两端电压大，故BD错误。
故选C。
7.答案：D
解析：AB.由电路图可知，闭合开关S，R与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图可知，身高越高时，变阻器接入电路中的电阻越大，根据欧姆定律可知电路中的电流的越小，由可知整个电路消耗的电功率越小，故AB错误；
C.身高越高，滑动变阻器的滑片向上移动的距离越大，变阻器接入电路中的电阻越大，由可知电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器的阻值，所以电压表示数与电流表示数的比值越大，故C错误；
D.由于电源电压不变，所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量，所以的值等于R的阻值，不变，故D正确。
故选D。
8.答案：C
解析：A.闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压，根据欧姆定律可知小灯泡正常工作时的电阻
故A正确，不符合题意；
B.小灯泡正常工作时，电路电流
总电阻
根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路中的阻值
故B正确，不符合题意；
D.小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率
故D正确，不符合题意；
C.小灯泡的电阻随温度的变化而变化，调节滑动变阻器，测量多组数据计算小灯泡的平均阻值无意义，故C错误，符合题意。
故选C。
9.答案：B
解析：由图可知，定值电阻和电动机并联，电流表测量通过定值电阻的电流，电流表测量干路电流。由可知，定值电阻两端的电压，根据并联电路的电压特点可知，电源电压，故A错误；根据并联电路的电流特点可知，通过电动机的电流，故C错误；1 min内电动机的线圈产生的热量，故D错误；电动机1 min内消耗的电能，则1 min内电动机输出的机械能，故B正确。
10.答案：C
解析：A.由于左侧电阻中的电流大于右侧电阻中的电流，在电阻相同的情况下，左侧盒中的电热多，所以左侧U型管中液面高度差大，故A错误；
B.将左侧容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也不同，所以不能探究电流产生的热量与电阻的惯性，故B错误；
C.将右边两根电阻丝都放入电路，即可等效成右边2.5Ω的电阻与左边5Ω的电阻串联，通过电流相同，电阻不同，可以探究电流产生的热量与电阻的关系，故C正确；
D.电流通过导体产生的热量的多少不能直接观察，但盒中空气的温度变化导致盒中空气体积的变化，即通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故D错误。
故选C。
11.答案：电流；仍能
解析：实验中，研究的是容器中电阻产生的热量，图中，容器中电阻阻值相同，接在支路中，接在干路中，通过它们的电流不相等，所以，用如图所示的装置可探究电流产生热量与电流的关系。
若将更换为102的电阻，通过的电流仍不相等，仍能完成该实验探究。
12.答案：9.6；90；灯丝电阻随温度的升高而增大
解析：灯泡两端的电压为24V时，灯泡正常发光，由图乙可知此时通过灯泡的电流，
灯泡的额定功率为：
;
由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V，通过的电流为0.2A时，灯泡的实际功率为1.2W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡的实际功率为1.2W时，滑动变阻器两端的电压为：
串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可得，滑动变阻器R连入电路的阻值：
;
在材料、长度和横截面积一定时，灯丝电阻还与温度有关，并且灯丝电阻随温度的升高而增大。
13.答案：6；144；1
解析：由电路图可知，定值电阻与电动机M并联，电流表测干路电流，电流表测支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，则电源的电压
30s内电路消耗的电能
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过电动机的电流
电动机的发热功率为
14.答案：6698.2；0.02；1200
解析：电能表示数最后一位为小数位，所以电能表的示
数为6698.2kW·h。
电水壶消耗的电能为
它的实际电功率为
15.答案：（1）b和c
（2）
（3）88
解析：（1）当旋钮开关置于a和b时，电路为和串联的电路，分析可知，总电阻最大，根据可知总功率最小，为低温挡；当旋钮开关置于b和c时，被短路，电路为的简单电路，总电阻较小，根据可知总功率较大，为中温档；当旋钮开关置于c和d时，并联，总电阻最小，根据可知总功率最大，为高温挡。所以，当开关置于b和c时，电饭 处于中温档。
（2）电饭俰处于中温档时，只有接入电路，在额定电压下持续工作12 min消耗的电能。
（3）当开关置于a和b时，电饭煲处于低温挡，和串联接入电路，低温挡的额定功率，当开关置于c和d时，电饭煲处于高温挡，和并联接入电路，高温挡的额定功率，因低温挡的电流与高温挡电流之比为1:6，电饭煲两端电压不变，根据可得，则，解得。
16.答案：1；0.5；3600
解析：由图可知，当旋钮开关转至1时，串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中总功率最小，汽车座椅处于“低温”挡；当旋钮开关转至2时，电路为的简单电路，电路中的总电阻最小，总功率最大，汽车座椅处于“高温”挡；由可知，“低温”挡时电路中的电流：；由可知，“低温”挡时电路中的总电阻：，根据串联电路的电阻特点可知，的阻值：，选择“高温”挡，通电100s电路产生的热量：。
17.答案：（1）电阻；气体；（2）大
解析：（1）装置中，两电阻串联，而电阻不同：右容器中“U”形管中液面高度差较大一些，右侧电阻产生的热量多，由转换法。
（2）串联电路各处的电流相等，家庭电路中，根据，连接处比其他处更容易发热的原因是：通电时连接处的电阻比别处的电阻大。
18.答案：（1）见解析；（2）将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路中；（3）右；（4）0.4；10
解析：（1）由实验原理知，滑动变阻器、小灯泡、电流表应串联在电路中，电压表并联在小灯泡的两端，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程，由乙图知电流表应选用小量程，实物图的连接如下图所示：
（2）小明连好电路，闭合开关，发现小灯泡发光较暗，无论怎么移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值较大且保持不变，故原因可能是将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路中；
（3）小明调整电路后，闭合开关，移动滑片P到某处。电压表的示数为2.4V，小于灯泡额定电压2.5V，要测得小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向右端滑动：
（4）闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为4V，此时电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A：
由欧姆定律可知定值电阻的阻值为：
19.答案：（1）增大；（2）0.072W；（3）；（4）将定值电阻换为阻值较小的电阻
解析：（1）由图像可知，两电阻串联，当检测板所受压力增大时，可变电阻R的阻值变小，则电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路的电流增大，定值电阻两端的电压增大，电压表测定值电阻两端的电压，所以，电压表的示数增大。
（2）由图像可知，检测板不受压力时，可变电阻的阻值，此时电路中的电流为
此时两端的电压为
的功率为
（3）当电压表示数达到3V时，该装置测量的压力达到最大值，此时电路中的电流为
此时可变电阻的两端电压为
此时可变电阻的阻值为
由图像可知，该装置所能测量的最大压力为。
（4）因电压表量程固定，要想提高最大压力值，即电路中可变电阻的阻值更小，且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻换为阻值较小的电阻或在定值电阻两端并联一个阻值适当的电阻等。
20.答案：（1）0.5A；（2）220Ω；（3）440W
解析：（1）由可得，养生壶处于低温档工作时，电路中的电流：；
（2）当开关闭合，接A时，只有电阻接入电路，养生壶处于中温档；
由得，的阻值：；
（3）多功能养生壶处于保温状态时，两电阻串联，则由可得，电路中的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，的电阻值：；
当开关闭合，接B时，与并联，养生壶处于高温挡工作，则高温挡的功率：