广东省惠州市惠东县港口中学2015年沪粤版九年级上册单元测试卷《第15章 电能与电功率》（解析版）

沪粤版九年级上册《第15章 电能与电功率》2015年单元测试卷（广东省惠州市惠东县港口中学）
　
一、选择题
1．下列过程中，电能转化为机械能的是（　　）
A．灯泡发光 B．给蓄电池充电
C．风力发电 D．电动机带动水泵抽水
　
2．小明同学在做“探究串联电路电压的规律 ( http: / / www.21cnjy.com )”的实验时，连好了如图所示的电路，接通开关后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，对产生这一现象的原因分析，你认为合理的是（　　）
A．灯泡L2发生了断路
B．灯泡L2发生了短路
C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小
D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
　
3．表示电流做功快慢的物理量是（　　）
A．电压 B．电功 C．电功率 D．电阻
　
4．关于家庭电路，下列说法正确的是（　　）
A．空气开关“跳闸”一定是出现了短路
B．工作的用电器越多，总电阻越大
C．电能表是测量总电功率的
D．安在卧室的吊灯有三个灯泡，同时亮同时灭，这三个灯泡一定是并联
　
5．下列白炽电灯正常发光时，亮度最亮的是（　　）
A．“PZ 220V 15W” B．“PZ 220V 25W”
C．“PZ 220V 40W” D．“PZ 220V 60W”
　
6．将一个标有“12V 15W”的灯泡接入某电路时，测得通过它的电流是1A，则它的实际功率（　　）
A．小于15W B．等于15W C．大于15W D．不能确定
　
7．规格分别为“3.8V 1.9W”和“2.5V 1.25W”的甲、乙两只小灯泡，将它们串联后接到6V的电源上，两灯都发光，则（　　）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．两灯一样亮 D．无法判断
　
8．把标有“6V 3W”和“12V 3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上，下列说法正确的是（　　）
A．灯L1正常发光 B．灯L2正常发光
C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光
　
　
二.填空题
9．小华家电能表4月底的示数为，5月底的示数为，则小华家5月份消耗的电能为　　　　　　kW h，应付电费　　　　　　元（按每度电均价0.5元计算）．
　
10．某灯泡上标有“PZ220﹣40”的字 ( http: / / www.21cnjy.com )样，“PZ”表示普通白炽灯，它的额定功率是　　　　　　W，正常发光时灯丝的电阻是　　　　　　Ω、工作电流是　　　　　　A．
　
11．如图是一个小灯泡的电 ( http: / / www.21cnjy.com )流和电压变化规律图象，物理学中叫做伏安特性图象．由图象可知，当小灯泡在U=4V时，灯泡灯丝的电阻为　　　　　　 ；当小灯泡中流过0.3A的电流时，它消耗的功率是　　　　　　W．
　
12．某导体的电阻是2Ω，当它通过1A的电流时，导体的功率是　　　　　　W；通电1min，导体上产生的热量是　　　　　　J．
　
13．家用电能表上标有“220V 1 ( http: / / www.21cnjy.com )0（20）A”的字样，则此电能表的标定电流是　　　　　　A；正常工作时用电器总功率不能超过　　　　　　W．
　
14．甲灯标有“220V 60W” ( http: / / www.21cnjy.com )、乙灯标有“220V 100W”字样，如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是　　　　　　灯，如果将两灯串联在220V的电源上，使用相同时间，甲、乙两灯消耗的电能之比是　　　　　　．
　
　
三.实验探究题（第15题13分，第16题6分，共19分）
15．在“用电流表、电压表测灯泡电 ( http: / / www.21cnjy.com )功率”的实验时，灯泡上标有“2.5V”字样．小丽设计了实验电路图，如图甲所示．她还连接了部分实验电路，如图乙所示．
（1）请在图乙上补画导线，使其成为完整的实验电路．要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮．
（2）连接电路前，开关应　　　　　　；当确认电路连接正确，准备合上开关时，应将滑动变阻器的滑片P移到　　　　　　端（选填“左”或“右”）．
（3）连接完实验电路后，小丽闭合开关，发现灯 ( http: / / www.21cnjy.com )泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压．请帮助她分析电路出现故障的可能原因：　　　　　　．
（4）小丽排除故障后，凋节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，示数为　　　　　　A，则灯泡的额定功率为　　　　　　W．
　
16．小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线，做测定额定电压为2.5V的小灯泡功率的实验．
（1）请你在虚线框内设计出该实验的电路图；
（2）他根据设计的正确电路图进行实验，实验记录与计算如下表：
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.5 2 3
电流（A） 0.24 0.22 0.26
功率（W） 0.60 0.44 0.78
他注意到灯的亮度变化是：第一次比第二次亮，第三次比第一次更亮．根据他观察的现象和实验数据分析，可得出的结论是　　　　　　；
（3）小明突然想到，利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻，于是小明又绘制了以下表格，并完成了计算．
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.5 2 3
电流（A） 0.24 0.22 0.26
灯丝电阻（Ω） 10.42 9.09 11.54
根据小明的计算结果找出电阻随电压变化的规律是　　　　　　；
这一规律产生的主要原因是　　　　　　．
　
　
四.计算题
17．某型号的全自动洗衣机的铭牌如下表，请根据铭牌上的数据计算（答案保留两位小数）
额定电压 220V
额定频率 50Hz
额定容量 5kg
整机质量 72kg
机身尺寸 600×560×850mm3
洗涤功率 330W
加热温度 30℃﹣60℃
最大电流 5A
（1）洗衣机正常洗涤时的工作电流．
（2）洗衣机在额定电压下工作时消耗的最大功率．
（3）某一次洗涤共用了0.5h，耗电多少度？
　
18．有一种WSJ﹣60型 ( http: / / www.21cnjy.com )号电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容c=4.2×l03J/（kg ℃）．求：
型号 WSJ﹣60
额定电压 220V
额定功率 800W
水壶容积 500ml
（1）水吸收的热量．
（2）电热壶的效率．
（3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少？
　
　
五.综合能力题（19题8分，20题7分，共15分）
19．人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯的灯泡，实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同．有关数据如表：
二种灯 LED灯 白炽灯
发光原理 二极管发光 钨丝高温发光
额定电压 24伏 220伏
响应时间 10﹣9秒 10﹣3秒
额定功率 12瓦 100瓦
（1）请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点：
①　　　　　　；
②　　　　　　．
（2）LED灯正常工作时 ( http: / / www.21cnjy.com )的电流是　　　　　　A，每天正常工作10小时，使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为　　　　　　kW h，这么多能量可将　　　　　　kg的水从20℃加热到100℃．（c水=4.2×103J/（kg ℃），结果保留两位小数）
　
20．半导体材料的导电能力介于导体和绝 ( http: / / www.21cnjy.com )缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0﹣0.6A）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．
（1）定值电阻R0的作用是什么？
（2）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．
（3）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少？
　
　
沪粤版九年级上册《第15章 电能与电功率》2015年单元测试卷（广东省惠州市惠东县港口中学）
参考答案与试题解析
　
一、选择题
1．下列过程中，电能转化为机械能的是（　　）
A．灯泡发光 B．给蓄电池充电
C．风力发电 D．电动机带动水泵抽水
【考点】电功的实质．
【专题】电能和电功率．
【分析】做功总是伴随着能量的转化，电功也不例外．用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程．
【解答】解：A．灯泡发光时，是将电能转化为光能和热能，故A不符合题意；
B．给蓄电池充电时，是将电能转化为化学能，故B不符合题意；
C．风力发电时，是将风的机械能转化为电能，故C不符合题意；
D．电动机带动水泵抽水时，是将电能转化为机械能，故D符合题意．
故选D．
【点评】本题考查学生对电功的实质以及能量之间的相互转化的了解和掌握，是一道基础题．
　
2．小明同学在做“探究串联电路电压的规 ( http: / / www.21cnjy.com )律”的实验时，连好了如图所示的电路，接通开关后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，对产生这一现象的原因分析，你认为合理的是（　　）
A．灯泡L2发生了断路
B．灯泡L2发生了短路
C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小
D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
【考点】电功率的计算；串联电路的电流规律．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】（1）用电器短路时，用电器不能工作；串联电路中发生断路时，所以用电器均不能工作；
（2）灯泡亮度由灯泡实际功率决定， ( http: / / www.21cnjy.com )L1正常发光，L2只能微弱发光，可判断出两灯实际功率的大小，由电路图可知，两灯泡串联，通过两灯泡的电流相等，根据电功率公式P=I2R分析灯泡电阻大小；
【解答】解：A、灯泡L2发生了断路时，两灯泡均不能发光，故A不合理；
B、灯泡L2发生了短路时，L2不能发光，故B不合理；
CD、两灯泡串联，L1正常发光，L2只能微弱发光，说明灯L1的实际功率较大，灯L2的实际功率较小；
但因两灯泡串联，通过两灯的电流相等，根据P=I2R可知，L1的电阻较大，L2的电阻较小，故C不正确，D正确．
故选D．
【点评】本题主要考查的是学生对短路、断路的认识，以及对串、并联电路的电压、电流的特点的了解和掌握，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．
　
3．表示电流做功快慢的物理量是（　　）
A．电压 B．电功 C．电功率 D．电阻
【考点】电功率．
【分析】由电压、电功、电功率、电阻的物理意义进行选择．
【解答】解：电压是形成电流的原因；
电功是表示电流做功多少的物理量；
电功率是表示电流做功快慢的物理量；
电阻是指导体对电流的阻碍作用；
故选C．
【点评】对电学物理量的物理意义要了解，属于基本概念．
　
4．关于家庭电路，下列说法正确的是（　　）
A．空气开关“跳闸”一定是出现了短路
B．工作的用电器越多，总电阻越大
C．电能表是测量总电功率的
D．安在卧室的吊灯有三个灯泡，同时亮同时灭，这三个灯泡一定是并联
【考点】家庭电路电流过大的原因；串联电路和并联电路的辨别；家庭电路的连接．
【分析】家庭电路中电流过大的原因主要有两个，一是用电器短路，二是用电器的总功率过大．
家庭电路的连接方式是并联．
电能表是测量电功的仪器．
根据以上知识，对每个选项分别做分析．
【解答】解：A、空气开关“跳闸”是由于电流过大，有可能是由于用电器的总功率过大．故A错误．
B、家庭电路是并联，工作的用电器越多，相当于增大导体的横截面积，总电阻越小．故B错误．
C、电能表是测量电功的仪器，就是消耗电能的多少．故C错误．
D、吊灯的三个灯泡互相不影响，连接方式是并联．正确．
故选：D．
【点评】本题考查学生对家庭电流连接方式、电流过大原因和电能表作用的理解情况．
　
5．下列白炽电灯正常发光时，亮度最亮的是（　　）
A．“PZ 220V 15W” B．“PZ 220V 25W”
C．“PZ 220V 40W” D．“PZ 220V 60W”
【考点】实际功率．
【专题】电能和电功率．
【分析】当灯正常发光时，其实际功率等于额定功率，而灯的亮度取决于灯的实际功率，据此进行解答．
【解答】解：∵白炽电灯正常发光时，其实际功率等于额定功率，
∴D选项中灯泡的实际功率最大，
∵灯的亮度取决于灯的实际功率，
∴D选项中灯泡最亮．
故选：D．
【点评】知道铭牌的含义和灯的亮度取决于灯的实际功率是本题的关键．
　
6．将一个标有“12V 15W”的灯泡接入某电路时，测得通过它的电流是1A，则它的实际功率（　　）
A．小于15W B．等于15W C．大于15W D．不能确定
【考点】电功率的计算；实际功率．
【专题】计算题．
【分析】（1）由灯泡的额定电压和额定功率，利用R=计算灯泡的阻值；
（2）灯泡的阻值不变，利用P=I2R计算灯泡的实际电功率．
【解答】解：由“12V 15W”知灯泡的额定电压为：12V，额定功率为：15W；
∴灯泡的电阻是：R===9.6Ω；
灯泡的实际电功率是：P实=I实2R=（1A）2×9.6Ω=9.6W；
故选A．
【点评】当用电器的实际电流小于额定电流时，实际功率就小于额定功率．
　
7．规格分别为“3.8V 1.9W”和“2.5V 1.25W”的甲、乙两只小灯泡，将它们串联后接到6V的电源上，两灯都发光，则（　　）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．两灯一样亮 D．无法判断
【考点】实际功率．
【专题】电能和电功率．
【分析】由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出灯泡的阻值；
由串联电路特点及电功率公式P=I2R可以比较两灯泡串联时灯泡的功率关系，然后判断哪个灯泡亮．
【解答】解：∵P=，
∴灯泡电阻R甲===7.6Ω，
R乙===5Ω，
∵R甲＞R乙，串联电路电流相等，
∴由P=I2R可知，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，故两灯泡串联时，甲灯较亮；
故选A．
【点评】本题考查电功率的计算及串联电路的电流规律，关键熟练应用电功率公式及其变形公式、串联电路的特点．
　
8．把标有“6V 3W”和“12V 3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上，下列说法正确的是（　　）
A．灯L1正常发光 B．灯L2正常发光
C．两灯都能正常发光 D．两灯都不能正常发光
【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算；额定功率；实际功率．
【专题】计算题；压轴题．
【分析】已知两灯泡的额定电压和额定功率， ( http: / / www.21cnjy.com )根据公式R=求出灯泡的电阻，还知道电源电压，根据公式I=求出电路电流，再利用公式P=I2R求出各自的实际功率，与额定功率进行比较，即可得出结论．
【解答】解：灯泡L1电阻R1===12Ω，灯泡L2电阻R2===48Ω，
电路电流为I===0.25A，
灯泡L1的实际功率P3=I2R1=（0.25A）2×12Ω=0.75W＜3W，
不能正常发光．
灯泡L2的实际功率P4=I2R2=（0.25A）2×48Ω=3W=3W，
所以能正常发光．
故选B．
【点评】本题考查串联电路中电流与电压 ( http: / / www.21cnjy.com )的规律，实际功率与额定功率的比较，欧姆定律和电功率公式及其变形的灵活运用，关键是计算灯泡的电阻和电路的总电流．
　
二.填空题
9．小华家电能表4月底的示数为，5月底的示数为，则小华家5月份消耗的电能为　40　kW h，应付电费　20　元（按每度电均价0.5元计算）．
【考点】电能表参数的理解与电能的求法．
【专题】计算题；应用题．
【分析】电能表月初与月末的读数之差就是当月消耗的电能，消耗的电能与每度电均价的乘积就是应付的电费．
【解答】解：小华家5月份消耗的电能为2178.2kw h﹣2138.2kw h=40kw h，
应付电费40kw h×0.5元/kw h=20元．
故答案为：40；20．
【点评】本题考查电能表的读数以及家庭消耗电能的计算和电费的计算，关键是计算消耗的电能．
　
10．某灯泡上标有“PZ220 ( http: / / www.21cnjy.com )﹣40”的字样，“PZ”表示普通白炽灯，它的额定功率是　40　W，正常发光时灯丝的电阻是　1210　Ω、工作电流是　0.18　A．
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；应用题．
【分析】从灯泡的铭牌上可以看出灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=可求灯泡的电阻，根据公式I=可求工作电流．
【解答】解：灯泡的额定功率为40W，灯泡的电阻R===1210Ω，工作电流I===0.18A．
故答案为：40；1210；0.18．
【点评】本题考查额定功率、电阻和电流的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要认识灯泡的铭牌．
　
11．如图是一个小灯泡的电流和电压变化 ( http: / / www.21cnjy.com )规律图象，物理学中叫做伏安特性图象．由图象可知，当小灯泡在U=4V时，灯泡灯丝的电阻为　10　 ；当小灯泡中流过0.3A的电流时，它消耗的功率是　0.6　W．
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；压轴题；信息给予题．
【分析】由伏安特性图象（U﹣I图象）得出
（1）当小灯泡在U=4V时，通过灯丝的电流值，利用欧姆定律求电阻；
（2）当通过灯丝的电流I=0.3A时，加在灯两端的电压，利用P=UI计算灯的电功率．
【解答】解：由伏安特性图象（U﹣I图象）得出
（1）当U=4V时，I=0.4A，
（2）当I′=0.3A时，U′=2V，
P′=U′I′=2V×0.3A=0.6W
故答案为：10，0.6
【点评】会由伏安特性图象（U﹣I图象）得出信息
（1）根据加在小灯泡两端的电压值，找出通过灯丝的电流值；
（2）根据通过灯丝的电流值，找出加在小灯泡两端的电压值．
　
12．某导体的电阻是2Ω，当它通过1A的电流时，导体的功率是　2　W；通电1min，导体上产生的热量是　120　J．
【考点】电功率的计算；焦耳定律．
【专题】计算题；压轴题．
【分析】导体是纯电阻，已知电阻和电流，可利用公式P=I2R计算电功率，再利用公式Q=W=Pt计算热量．
【解答】解：
∵R=2Ω，I=1A，
∴P=I2R=（1A）2×2Ω=2W，
又∵t=1min=60s，
∴Q=W=Pt=2W×60s=120J．
故答案为：2，120．
【点评】本题考查了利用公式P=I2R计算电 ( http: / / www.21cnjy.com )功率，以及对热量的计算，需要注意的是：P=I2R和P=这两个公式在电功率计算题里要经常用到，注意计算时的单位变换要正确．
　
13．家用电能表上标有“22 ( http: / / www.21cnjy.com )0V 10（20）A”的字样，则此电能表的标定电流是　10　A；正常工作时用电器总功率不能超过　2200　W．
【考点】电能表参数的理解与电能的求法．
【专题】电能和电功率．
【分析】从电能表上可以看出标定电流；已知电能表的额定电压和标定电流，根据公式P=UI可求电路的最大功率．
【解答】解：电能表的标定电流为10A；正常工作时用电器总功率不能超过P=UI=220V×10A=2200W．
故答案为：10；2200．
【点评】本题考查电功率的计算，关键是公式的应用，难点是对电能表各个参数物理意义的正确理解
　
14．甲灯标有“220V 60W”、乙 ( http: / / www.21cnjy.com )灯标有“220V 100W”字样，如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是　乙　灯，如果将两灯串联在220V的电源上，使用相同时间，甲、乙两灯消耗的电能之比是　5：3　．
【考点】电功率的计算；影响电阻大小的因素；电功的计算．
【分析】两灯泡钨丝长短一样，灯丝粗的电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻小，额定功率大，两灯串联电流相同，时间相同，比较消耗的电能之比就是比较电阻之比，计算出两灯的电阻即可比较．
【解答】解：两灯泡钨丝长短一样，灯丝粗的电阻小，额定功率大，乙的额定功率大，所以灯丝粗的是乙灯．
，
，
两灯串联电流相同，时间又相同，．
故答案为：乙；5：3．
【点评】本题考查电功率的计算，影响电阻大小的因素，电功的计算，关键是求出两灯的电阻．
　
三.实验探究题（第15题13分，第16题6分，共19分）
15．在“用电流表、电压表测灯泡电功率” ( http: / / www.21cnjy.com )的实验时，灯泡上标有“2.5V”字样．小丽设计了实验电路图，如图甲所示．她还连接了部分实验电路，如图乙所示．
（1）请在图乙上补画导线，使其成为完整的实验电路．要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮．
（2）连接电路前，开关应　断开　；当确认电路连接正确，准备合上开关时，应将滑动变阻器的滑片P移到　左　端（选填“左”或“右”）．
（3）连接完实验电路后，小丽闭合开关，发现灯 ( http: / / www.21cnjy.com )泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压．请帮助她分析电路出现故障的可能原因：　小灯泡开路　．
（4）小丽排除故障后，凋节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，示数为　0.3　A，则灯泡的额定功率为　0.75　W．
【考点】探究用电器的电功率实验；实物的电路连接；滑动变阻器的使用；电功率的计算．
【专题】实验题；作图题．
【分析】（1）滑动变阻器要“一上一下”的接入；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关要断开，滑片P置于使连入电阻最大的位置；
（3）电压表有示数，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，短路不对（这样电压表示数为0），只能是开路：小灯泡处开路；
（4）灯泡正常发光，所加电压为额定电压U=2.5V，读出电流表的示数，利用P=UI求额定功率．
【解答】解：（1）“一上一下”的接入滑动变阻器，如右图；
（2）为了保护电路，连接电路时开关要断开，滑片P置于使连入电阻最大的位置，即左端；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，小灯泡开路；
（4）凋节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时
灯两端电压为额定电压U=2.5V时，I=0.32A，
所以小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：（1）实物连接图右图所示；
（2）断开，左；
（3）小灯泡开路
（4）0.3A，0.75W．
【点评】本题涉及电流表读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．
　
16．小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线，做测定额定电压为2.5V的小灯泡功率的实验．
（1）请你在虚线框内设计出该实验的电路图；
（2）他根据设计的正确电路图进行实验，实验记录与计算如下表：
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.5 2 3
电流（A） 0.24 0.22 0.26
功率（W） 0.60 0.44 0.78
他注意到灯的亮度变化是：第一次比第二 ( http: / / www.21cnjy.com )次亮，第三次比第一次更亮．根据他观察的现象和实验数据分析，可得出的结论是　灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮　；
（3）小明突然想到，利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻，于是小明又绘制了以下表格，并完成了计算．
实验次数 1 2 3
电压（V） 2.5 2 3
电流（A） 0.24 0.22 0.26
灯丝电阻（Ω） 10.42 9.09 11.54
根据小明的计算结果找出电阻随电压变化的规律是　灯丝的电阻随温度的升高而增大　；
这一规律产生的主要原因是　灯泡的电阻与温度有关　．
【考点】探究用电器的电功率实验；电路图设计．
【专题】计算题；作图题；压轴题；实验探究题．
【分析】（1）由实物图画电路图的方法： ( http: / / www.21cnjy.com )画出电源符号，从电源的正极开始，按照电流的方向，依次串联各元件，到电源的负极，最后把电压表并联在灯泡两端．注意滑动变阻器与实物图中接入的部分对应．
（2）由表中数据可知第一次实验时的功率为 ( http: / / www.21cnjy.com )0.60W，第三次实验时的功率为0.78W，都比第二次实验时的电功率大，由此可得出第一次比第二次亮，第三次比第一次更亮的结论．
（3）比较表中数据10.42Ω、9.09Ω、11.54Ω可知，电压影响到灯丝的温度，原因是灯丝电阻与温度有关．
【解答】解：（1）画出电源符号，从 ( http: / / www.21cnjy.com )正极出发，依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表的符号，到电源的负极，电压表并联在滑动变阻器两端．如下图所示：
（2）由表中数据0.60W、0.44W、0.78W可知：灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．
故答案为：灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮．
（3）比较表中数据10.42Ω、9. ( http: / / www.21cnjy.com )09Ω、11.54Ω可知，当灯泡电压增大时，灯丝温度升高，灯丝电阻增大，所以这一规律产生的主要原因是灯丝电阻与温度有关．
故答案为：灯丝的电阻随温度的升高而增大；灯泡的电阻与温度有关．
【点评】分析实验数据，从实验数据中总结实验结论，这种考查对学生的要求较高，也是现代生活的需要，应认真审题逐步加强这方面的能力的培养．
　
四.计算题
17．某型号的全自动洗衣机的铭牌如下表，请根据铭牌上的数据计算（答案保留两位小数）
额定电压 220V
额定频率 50Hz
额定容量 5kg
整机质量 72kg
机身尺寸 600×560×850mm3
洗涤功率 330W
加热温度 30℃﹣60℃
最大电流 5A
（1）洗衣机正常洗涤时的工作电流．
（2）洗衣机在额定电压下工作时消耗的最大功率．
（3）某一次洗涤共用了0.5h，耗电多少度？
【考点】电功率的计算；物理量的单位及单位换算；电功的计算．
【专题】计算题；应用题；压轴题；信息给予题．
【分析】（1）已知洗涤功率和额定电压，根据公式I=可求洗衣机正常洗涤时的工作电流．
（2）已知洗衣机允许通过的最大电流，根据公式P=UI可求洗衣机在额定电压下工作时消耗的最大功率．
（3）已知洗涤功率和工作时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能．
【解答】解：（1）洗衣机正常洗涤时的工作电流I===1.5A．
答：洗衣机正常洗涤时的工作电流是1.5A．
（2）洗衣机在额定电压下工作时消耗的最大功率P大=UI大=220V×5A=1100W．
答：洗衣机在额定电压下工作时消耗的最大功率1100W．
（3）消耗电能W=Pt=0.33kw×0.5h≈0.17kw h．
答：消耗电能0.17度．
【点评】本题考查电流、最大功率、消耗电 ( http: / / www.21cnjy.com )能等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是根据所给信息自己找出有用的数据，解题过程中还要注意单位的换算．
　
18．有一种WSJ﹣60型号 ( http: / / www.21cnjy.com )电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容c=4.2×l03J/（kg ℃）．求：
型号 WSJ﹣60
额定电压 220V
额定功率 800W
水壶容积 500ml
（1）水吸收的热量．
（2）电热壶的效率．
（3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少？
【考点】热量的计算；密度公式的应用；能量利用效率；电功的计算．
【专题】计算题；压轴题；信息给予题；学科综合题．
【分析】（1）从铭牌知道电 ( http: / / www.21cnjy.com )热壶的容积，利用密度公式求水的质量，又知道在一标准大气压下水的沸点为100℃，可以求出水的末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）水吸收的热量是有用能量，电流做功消耗的电能为总能量，利用效率公式求电热壶的效率；
（3）由题知电热壶的额定电压和工作时间，而电壶的电阻不变，所以应该利用公式W=求解电功；
在额定电压和实际电压下烧开相同的水需要的电能是相同的，列出实际电压和额定电压表示的电功等式，联立便可求解实际电压．
【解答】解：（1）由铭牌知：
v=500ml=500×10﹣6m3，
m=ρV=1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3=0.5kg；
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×105J；
（2）电热壶在额定电压下工作5min消耗电能：
W电=Pt=800W×300s=2.4×105J；
η=×100%=×100%=70%；
（3）由题意可知都是烧开一满壶20℃的水，
则在实际电压下消耗的电能等于在额定电压下消耗的电能：
W实=W额，
即： =，
∴U实=U额×==200V；
答：（1）水吸收的热量是1.68×105J；
（2）电热水壶的效率是70%；
（3）当时的实际电压是200V．
【点评】这是一道学科内的综合题目，考查了热量的计算问题，电功的计算和效率的求解，要求准确书写公式，代入数据时需要注意单位换算．
　
五.综合能力题（19题8分，20题7分，共15分）
19．人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯的灯泡，实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同．有关数据如表：
二种灯 LED灯 白炽灯
发光原理 二极管发光 钨丝高温发光
额定电压 24伏 220伏
响应时间 10﹣9秒 10﹣3秒
额定功率 12瓦 100瓦
（1）请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点：
①　发光效率高、节能降耗　；
②　或响应时间短、环保、额定电压低（安全电压）以上任意写出两点均可　．
（2）LED灯正常工作时的电流是　0.5　 ( http: / / www.21cnjy.com )A，每天正常工作10小时，使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为　0.88　kW h，这么多能量可将　9.43　kg的水从20℃加热到100℃．（c水=4.2×103J/（kg ℃），结果保留两位小数）
【考点】电功与热量的综合计算．
【专题】应用题；简答题；压轴题；信息给予题．
【分析】（1）阅读题目中的文字和表格可以发现，LED灯电压低，功率小，响应时间短，故可从以上几点进行分析其优点．
（2）由功率公式可求出工作电流，由两灯的功率之差可求出10小时节约的电能，由比热可求出能将多少水加热到100℃．
【解答】解：（1）阅读题目中的文字和表格可以 ( http: / / www.21cnjy.com )发现，LED灯和白炽灯相比有明显的优点：在光照强度相同的情况下，LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，因而发光效率高；LED灯的额定电压低，人直接接触不会触电；LED灯响应时间短，也就是从开始发光到正常发光所用的时间短；LED灯额定功率小，节约能源．故优点可从发光效率高、节能降耗，响应时间短、环保、额定电压低（安全电压）以上任意写出两点均可
（2）由P=UI得：I=．
白炽灯功率比LED灯功率高△P=P2﹣P1= ( http: / / www.21cnjy.com )100W﹣12W=88W，则10小时节约的电能为W=△P×t=88W×10h=0.88KW h=3.168×106J．
如果用来烧水的话：由W=mc△t可得：
m==9.43Kg．
故答案为：（1）发光效率高、节能降耗，响应时间短、环保、额定电压低（安全电压）以上任意写出两点均可
（2）0.5A，0.88KW h，9.43Kg．
【点评】随着科技创新，传统的 ( http: / / www.21cnjy.com )红绿交通信号灯逐渐被发光二极管（LED）灯所替代．如果同学们仔细观察会发现，现在一些手电筒的灯泡也被LED灯所取代．LED灯是怎样发光的？使用LED灯有什么优点？等等问题相信很早就萦绕在你的心头，通过本题会帮助你解开一些谜团．你也可以在生活中寻找还有哪些用电装置可以用来节约电能？
　
20．半导体材料的导电能力介于导 ( http: / / www.21cnjy.com )体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表（0﹣0.6A）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．
（1）定值电阻R0的作用是什么？
（2）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．
（3）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少？
【考点】欧姆定律的应用；半导体的特点；电阻的串联；电功率的计算．
【专题】计算题；简答题；图析法．
【分析】（1）由甲图可得，R的大小和温度成反比，所以在电路中需要添加保护电阻，来确保电流表不会被烧毁．
（2）根据环境温度，找出R的大小．依据欧姆定律，计算电路中总电阻的大小，求出电源电压．
（3）依据电源电压和电流大小，求出电路中的总电阻，计算出R的大小，然后找出环境温度和求出电阻的功率．
【解答】解：（1）定值电阻R0的作用是保护电路．
（2）由电路图R和R0串联，当t=20℃时，半导体电阻R=50Ω，
根据欧姆定律和串联电路电压的关系得：U=IR+IR0=0.2A×50Ω+0.2A×10Ω=12V．
答：电源电压为12V．
（3）当电流为0.4A时，定值电阻R0的电压为：
U0=IR0=0.4A×10Ω=4V，
根据欧姆定律和串联电路电压关系得：
R===20Ω，
根据甲图象可知，环境温度是40℃，
根据电功率公式得：P=I2R=（0.4A）2×20Ω=3.2W，
答：当时环境温度为40℃，电功率为3.2W．
【点评】本题难度大，考查欧姆定律、电功率公式和分析图象的能力，要看懂图象和电路图后才能准确作答．