沪粤版九年级物理上册第十五章电能与电功率复习检测（含答案）
文档属性
| 名称 | 沪粤版九年级物理上册第十五章电能与电功率复习检测（含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 544.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪粤版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-10-09 00:00:00 | ||
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文档简介
第十五章 电能与电功率自我评估
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．（2024 长春）1kW h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ）
A．节能灯 B．电饭煲 C．电视机 D．电烤箱
2．甲、乙两根电阻丝（R甲＞R乙）串联后接在某一电源上，在相等的时间内，电流通过甲、乙所做的功分别为W甲、W乙，则（ ）
A．甲两端的电压比乙两端的电压高
B．通过甲的电流比通过乙的电流小
C．电流通过甲、乙所做的功W甲＝W乙
D．电流通过甲、乙所做的功W甲＜W乙
3．如图1所示的插座能够显示插在它上面的用电器功率的大小。一个电热水壶的铭牌上标明额定电压220V，额定功率1200W，容积1.5L。将其插到该插座上工作时，显示其功率为1168.0W。该数值明显小于1200W，原因可能是（ ）
A．壶中装水少于1.5L
B．电热水壶通电时间较短
C．水壶两端实际电压小于220V
D．水壶工作的实际电流大于额定电流
4．【跨学科实践 物理学与日常生活】（2024 临沂）图2甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V，0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则（ ）
A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W
C．电动机的额定功率为0.08W D．电路的总功率为1.8W
5．如图3所示，标有“4.8V，0.5A”的灯泡L1和标有“6V，0.35A”的灯泡L2连接成串联电路，电源电压可调节，闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2两端电压相等 B．通过灯泡L1的电流比L2的大
C．灯泡L1的额定功率为2.1W D．灯泡L2先正常发光
6．如图4所示的实验电路，使用两节新干电池，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A，下列说法正确的是（ ）
A．通过L1的电流为0.2A B．通过L2的电流为0.2A
C．L1的电功率为0.6W D．L2的电功率为0.9W
7．额定电压相同的电热水壶、电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系，如图5所示。两个用电器正常工作时，下列判断正确的是（ ）
A．通过电热水壶的电流比电饭锅小
B．电流通过电热水壶产生的热量比电饭锅少
C．电热水壶消耗的电能比电饭锅多
D．电热水壶的功率比电饭锅大
8．【新考向 跨学科实践】（2024 包头）许多汽车的后视镜配备了如图6甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作
C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大
9．（2024 广安）如图7甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0～0.6A，电压表量程是0～3V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的U﹣I图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
C．电路中允许的最大功率为2.25W
D．电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压
10．【新考法 科学推理】为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图8所示的电路，实验中电源电压3V保持不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮
电压U/V 0.5 1 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
A．多次实验的目的是减小误差
B．第4次实验数据是错误的
C．实验完毕断开开关，小灯泡的电阻可能是1.2Ω
D．第1、2两次实验，滑动变阻器接入电路电阻的改变量小于小灯泡的电阻改变量
二、填空题（每空2分，共26分）
11．（2024 凉山州）小灯泡上标有“6V 3W”的字样，则小灯泡正常发光时的电阻为
Ω；若将小灯泡接在电源电压为9V的电路中，要使小灯泡正常发光，需要串联一个阻值为 Ω的定值电阻。
12．节约用电，人人有责。如图9甲是重庆市阶梯式电价收费政策，小言家年用电量累计达到2000度，则小言家的年用电费用为 元；小静将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作，屏幕显示如图乙所示，若电费单价为0.5元/kW h，则电热水器消耗的电能为 J。
13．（2024 达州）某彩色电视机的铭牌如图10所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A。当它正常工作时，60s内消耗的电能为 J。
14．如图11所示，使用电热器时插头和插座被烧焦，这个现象属于电流的 效应，由于插头和插座接触处电阻 ，产生热量太多造成的。
15．小明受穿戴式“智能体温计”（如图12甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图。用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。该电路中的电表是用 （选填“电流表”或“电压表”）改装成的，温度降低时电路的总功率 。
16．【新考法 新科技成就】发热鞋是一种改进后的鞋，它是通过新技术改进传统产品的一种新发明，如图13甲所示的可发热皮鞋，它是利用电流的热效应来工作的。妙妙查看了说明书发现：该发热皮鞋由8V电源供电，发热部分由R1和R2组成，电阻R1＝6Ω，R2＝2Ω。调温挡有高温、低温两挡，其简化电路图如图乙所示。当只闭合开关S1时，为
（选填“高温”或“低温”）挡；在高温挡工作2min产生的热量为 J。
三、实验探究题（第17题7分，第18题7分，第19题7分，共21分）
17．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一。请结合如图14所示物理仪器解答以下问题。
（1）如图甲所示，小聪家一周的用电量是 kW h。若电价是0.5元/度，则小聪家本周所花费的电费是 元。
（2）图乙所示的是—种多功能测量仪表，此时表上显示的供电电压为 V，该仪表计量电能的单位是 ，其值为 J。
18．如图15是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
（1）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系。
（2）通电一段时间后，乙装置中 （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度差较大；
（3）如图丙，自制便携式封口机就是利用电流的 实现高温封口。为了避免封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 （选填“大”或“小”）的。
19．【实验名称】测量小灯泡的电功率
【实验器材】：电源（电压为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
【实验原理】 ；
【实验步骤】
（1）如图16甲，连接电路时，开关应 。电路连接正确后，闭合开关，小红发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 （填序号）；
A.检查电路是否断路
B.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（2）问题解决后，某次实验的电压表的示数如图乙，示数为 V；此时小灯泡的功率比额定功率 （选填“大”或“小”）；
（3）移动滑片P，根据实验数据绘制出了小灯泡的I﹣U图像。
（4）根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W。
【拓展】若想利用该实验装置探究其他电学规律，不能完成的是 （填字母序号）。
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
四、计算题（第20题8分，第21题8分，共22分）
20．（2024 江西）如表所示是某电热水壶铭牌上的部分参数。
（1）该电热水壶正常工作时的电功率是多少？
电热水壶
容量 2.3L
额定电压 220V
额定功率 1500W
（2）该电热水壶正常工作5min，求电流所做的功。
（3）在220V的家庭电路中，若将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板（插座）上使用，请通过计算判断是否安全？
21.【跨学科实践 物理学与日常生活】（2024 黑龙江）一款小型电火锅如图17甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如表所示。求：
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1kg水从20℃加热到沸圆，用时14min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
22．（2024 广安）如图18所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V，0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω，1A”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻。
（2）当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求R1的阻值。
（3）在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。
第十五章《电能与电功率》自我评估
一、单项选择题
1．A 2．A 3．C 4．D 5．D 6．B 7．D 8．D
9．C 解：闭合S，灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路中的电流，故D错；闭合S，灯泡、变阻器R串联，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知：图乙中，下边的曲线为灯泡的I﹣U图像，则上边的曲线为R的I﹣U图像，滑片在a点时R的阻值最小（允许接入的最小阻值），电路中的电流最大，由于灯泡恰好正常发光，则根据I﹣U图像可知：小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，此时R两端的电压为3V，则电源电压：U＝UL+U1＝1.5V+3V＝4.5V，故A错误；则灯泡正常发光时的电阻为：R＝＝＝3Ω，故B错误；电路的最大功率：P最大＝UI最大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故C正确。
10．C 解：在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故A错误；由表中数据可知，灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流也增大，由P＝UI可知灯泡的实际功率增大，灯丝温度升高，由灯丝电阻与温度的关系可知，灯丝电阻增大；根据表中数据，由公式R＝计算可知，这5次实验中灯丝电阻分别约为5Ω、7Ω、9.4Ω、8.3Ω、8.9Ω，分析可知，第3次实验数据中电压不是最高，工作温度也不是最高，所以其阻值不应该是最大的，所以第3次实验数据错误，则第4次实验数据是正确的，故B错误；由表中数据可知，灯泡不亮时，电压为0.5V，电流为0.1A，此时灯泡的电阻为：R1＝＝5Ω，由于灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，当作完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻应该小于灯泡不亮时的电阻5Ω，但不能为0，所以，灯泡的电阻可能是1.2Ω，故C正确；当灯泡两端的电压为0.5V时，通过电路的电流约为0.10A，滑动变阻器两端的电压为：UH1＝U﹣UL1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
滑动变阻器此时接入电路的电阻：RH1＝＝25Ω，此时灯泡的电阻为：R1＝＝5Ω，当灯泡两端的电压为1V时，通过电路的电流约为0.14A，滑动变阻器两端的电压为：UH＝U﹣UL2＝3V﹣1V＝2V，此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH2＝≈14.3Ω，此时灯泡的电阻为：R2＝≈7.1Ω；通过电路的电流由0.1A变为0.14A，滑动变阻器的电阻由25Ω变为14.3Ω，电阻变化量为25Ω﹣14.3Ω＝10.7Ω；灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω，电阻的变化量为7.1Ω﹣5Ω＝2.1Ω，故小灯泡电阻的变化量小于滑动变阻器电阻的变化量，故D错误。
二、填空题
11．12；6
12．1040；1.08×107
13．110；0.5；6600
14．热；较大
15．电压表；变大
16．低温；3840
解：当只闭合S1时，电阻R1和R2串联，总功率为P＝，当开关S1和S2都闭合时，R1被短路，只有R2接入电路，电路的总功率P′＝，因为P＜P′，所以当只闭合S1时，发热鞋处于低温挡；当开关S1和S2都闭合时，发热鞋处于高温挡；当开关S1和S2都闭合时，发热鞋处于高温挡，电路的总功率P′＝＝＝32W，根据P＝得，在高温挡工作2min产生的热量为Q＝W＝Pt＝32W×2×60s＝3840J。
三、实验探究题
17．（1）22；11 （2）220.8；W h；3240
18．（1）电阻 （2）左 （3）热效应；大
19．【实验原理】P＝UI 【实验步骤】（1）断开；B （2）小 （4）0.625
【拓展】C
四、计算题
20．解：（1）该电热水壶正常工作时的电功率等于其额定功率1500W；
（2）W＝Pt＝1500W×5×60s＝4.5×106J；
（3）P额＝1500W，接线板（插座）允许接入用电器的最大电功率：P最大＝UI最大＝220V×5A＝1100W，因为P额＞P最大，所以将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板（插座）上使用，不安全。
21．解：（1）由图乙知，开关接高温触点时，电阻R3单独在电路中工作，
由P＝知，R3的阻值：R3＝＝44Ω，
开关接中温触点时，电阻R2、R3串联在电路中，电路的总电阻R＝＝110Ω，
根据串联电路的特点知，
R2＝R－R3＝110Ω－44Ω＝66Ω，
（2）低温挡R1和R3串联，电路的总电阻R'＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω；
低温挡的功率P低＝＝＝220W；
（3）不计热损失时，电炖锅消耗的电能全部转化为水的内能，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃－20℃）＝3.36×105J，
不计热损失时，电炖锅消耗的电能：W＝Q吸＝3.36×105J，
实际功率：P实＝＝＝400W
22．解：（1）由P＝得，RL＝＝＝10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，灯泡被短路，R1与R2并联
R2＝60Ω，I＝0.4A，I2＝＝＝0.1A，
I1＝I﹣I2＝0.4A﹣0.1A＝0.3A，R1＝＝＝20Ω；
（3）当开关S1和S2断开，S3接a，灯泡L、R1与R2串联，电压表示数为3V时，此时电流最小，电路总功率最小。
灯泡L与R1的电压之和U′＝U－U滑＝6V－3V＝3V，
最小电流
电路最小电功率 ；
当开关S1、S2均闭合，S3接b，灯泡短路，R1与R2并联，移动滑片，使电流表示数为I最大＝0.6A时，电路电功率最大，此时电路的最大电功率为：
P最大＝UI最大＝6V×0.6A＝3.6W，所以整个电路电功率的变化范围0.6W至3.6W。
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．（2024 长春）1kW h的电能可供下列用电器正常工作时间最长的是（ ）
A．节能灯 B．电饭煲 C．电视机 D．电烤箱
2．甲、乙两根电阻丝（R甲＞R乙）串联后接在某一电源上，在相等的时间内，电流通过甲、乙所做的功分别为W甲、W乙，则（ ）
A．甲两端的电压比乙两端的电压高
B．通过甲的电流比通过乙的电流小
C．电流通过甲、乙所做的功W甲＝W乙
D．电流通过甲、乙所做的功W甲＜W乙
3．如图1所示的插座能够显示插在它上面的用电器功率的大小。一个电热水壶的铭牌上标明额定电压220V，额定功率1200W，容积1.5L。将其插到该插座上工作时，显示其功率为1168.0W。该数值明显小于1200W，原因可能是（ ）
A．壶中装水少于1.5L
B．电热水壶通电时间较短
C．水壶两端实际电压小于220V
D．水壶工作的实际电流大于额定电流
4．【跨学科实践 物理学与日常生活】（2024 临沂）图2甲是一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图乙所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V，0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则（ ）
A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W
C．电动机的额定功率为0.08W D．电路的总功率为1.8W
5．如图3所示，标有“4.8V，0.5A”的灯泡L1和标有“6V，0.35A”的灯泡L2连接成串联电路，电源电压可调节，闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2两端电压相等 B．通过灯泡L1的电流比L2的大
C．灯泡L1的额定功率为2.1W D．灯泡L2先正常发光
6．如图4所示的实验电路，使用两节新干电池，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.3A，下列说法正确的是（ ）
A．通过L1的电流为0.2A B．通过L2的电流为0.2A
C．L1的电功率为0.6W D．L2的电功率为0.9W
7．额定电压相同的电热水壶、电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系，如图5所示。两个用电器正常工作时，下列判断正确的是（ ）
A．通过电热水壶的电流比电饭锅小
B．电流通过电热水壶产生的热量比电饭锅少
C．电热水壶消耗的电能比电饭锅多
D．电热水壶的功率比电饭锅大
8．【新考向 跨学科实践】（2024 包头）许多汽车的后视镜配备了如图6甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（ ）
A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作
C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大
9．（2024 广安）如图7甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0～0.6A，电压表量程是0～3V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的U﹣I图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
C．电路中允许的最大功率为2.25W
D．电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压
10．【新考法 科学推理】为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图8所示的电路，实验中电源电压3V保持不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮
电压U/V 0.5 1 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28
A．多次实验的目的是减小误差
B．第4次实验数据是错误的
C．实验完毕断开开关，小灯泡的电阻可能是1.2Ω
D．第1、2两次实验，滑动变阻器接入电路电阻的改变量小于小灯泡的电阻改变量
二、填空题（每空2分，共26分）
11．（2024 凉山州）小灯泡上标有“6V 3W”的字样，则小灯泡正常发光时的电阻为
Ω；若将小灯泡接在电源电压为9V的电路中，要使小灯泡正常发光，需要串联一个阻值为 Ω的定值电阻。
12．节约用电，人人有责。如图9甲是重庆市阶梯式电价收费政策，小言家年用电量累计达到2000度，则小言家的年用电费用为 元；小静将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作，屏幕显示如图乙所示，若电费单价为0.5元/kW h，则电热水器消耗的电能为 J。
13．（2024 达州）某彩色电视机的铭牌如图10所示，其额定电功率为 W，额定电流是 A。当它正常工作时，60s内消耗的电能为 J。
14．如图11所示，使用电热器时插头和插座被烧焦，这个现象属于电流的 效应，由于插头和插座接触处电阻 ，产生热量太多造成的。
15．小明受穿戴式“智能体温计”（如图12甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图。用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。该电路中的电表是用 （选填“电流表”或“电压表”）改装成的，温度降低时电路的总功率 。
16．【新考法 新科技成就】发热鞋是一种改进后的鞋，它是通过新技术改进传统产品的一种新发明，如图13甲所示的可发热皮鞋，它是利用电流的热效应来工作的。妙妙查看了说明书发现：该发热皮鞋由8V电源供电，发热部分由R1和R2组成，电阻R1＝6Ω，R2＝2Ω。调温挡有高温、低温两挡，其简化电路图如图乙所示。当只闭合开关S1时，为
（选填“高温”或“低温”）挡；在高温挡工作2min产生的热量为 J。
三、实验探究题（第17题7分，第18题7分，第19题7分，共21分）
17．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一。请结合如图14所示物理仪器解答以下问题。
（1）如图甲所示，小聪家一周的用电量是 kW h。若电价是0.5元/度，则小聪家本周所花费的电费是 元。
（2）图乙所示的是—种多功能测量仪表，此时表上显示的供电电压为 V，该仪表计量电能的单位是 ，其值为 J。
18．如图15是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源。
（1）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系。
（2）通电一段时间后，乙装置中 （选填“左”或“右”）侧U形管中液面高度差较大；
（3）如图丙，自制便携式封口机就是利用电流的 实现高温封口。为了避免封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更 （选填“大”或“小”）的。
19．【实验名称】测量小灯泡的电功率
【实验器材】：电源（电压为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
【实验原理】 ；
【实验步骤】
（1）如图16甲，连接电路时，开关应 。电路连接正确后，闭合开关，小红发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 （填序号）；
A.检查电路是否断路
B.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（2）问题解决后，某次实验的电压表的示数如图乙，示数为 V；此时小灯泡的功率比额定功率 （选填“大”或“小”）；
（3）移动滑片P，根据实验数据绘制出了小灯泡的I﹣U图像。
（4）根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W。
【拓展】若想利用该实验装置探究其他电学规律，不能完成的是 （填字母序号）。
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
四、计算题（第20题8分，第21题8分，共22分）
20．（2024 江西）如表所示是某电热水壶铭牌上的部分参数。
（1）该电热水壶正常工作时的电功率是多少？
电热水壶
容量 2.3L
额定电压 220V
额定功率 1500W
（2）该电热水壶正常工作5min，求电流所做的功。
（3）在220V的家庭电路中，若将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板（插座）上使用，请通过计算判断是否安全？
21.【跨学科实践 物理学与日常生活】（2024 黑龙江）一款小型电火锅如图17甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如表所示。求：
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1kg水从20℃加热到沸圆，用时14min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】
22．（2024 广安）如图18所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V，0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω，1A”的字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻。
（2）当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求R1的阻值。
（3）在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。
第十五章《电能与电功率》自我评估
一、单项选择题
1．A 2．A 3．C 4．D 5．D 6．B 7．D 8．D
9．C 解：闭合S，灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路中的电流，故D错；闭合S，灯泡、变阻器R串联，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知：图乙中，下边的曲线为灯泡的I﹣U图像，则上边的曲线为R的I﹣U图像，滑片在a点时R的阻值最小（允许接入的最小阻值），电路中的电流最大，由于灯泡恰好正常发光，则根据I﹣U图像可知：小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，此时R两端的电压为3V，则电源电压：U＝UL+U1＝1.5V+3V＝4.5V，故A错误；则灯泡正常发光时的电阻为：R＝＝＝3Ω，故B错误；电路的最大功率：P最大＝UI最大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故C正确。
10．C 解：在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故A错误；由表中数据可知，灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流也增大，由P＝UI可知灯泡的实际功率增大，灯丝温度升高，由灯丝电阻与温度的关系可知，灯丝电阻增大；根据表中数据，由公式R＝计算可知，这5次实验中灯丝电阻分别约为5Ω、7Ω、9.4Ω、8.3Ω、8.9Ω，分析可知，第3次实验数据中电压不是最高，工作温度也不是最高，所以其阻值不应该是最大的，所以第3次实验数据错误，则第4次实验数据是正确的，故B错误；由表中数据可知，灯泡不亮时，电压为0.5V，电流为0.1A，此时灯泡的电阻为：R1＝＝5Ω，由于灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，当作完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻应该小于灯泡不亮时的电阻5Ω，但不能为0，所以，灯泡的电阻可能是1.2Ω，故C正确；当灯泡两端的电压为0.5V时，通过电路的电流约为0.10A，滑动变阻器两端的电压为：UH1＝U﹣UL1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
滑动变阻器此时接入电路的电阻：RH1＝＝25Ω，此时灯泡的电阻为：R1＝＝5Ω，当灯泡两端的电压为1V时，通过电路的电流约为0.14A，滑动变阻器两端的电压为：UH＝U﹣UL2＝3V﹣1V＝2V，此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH2＝≈14.3Ω，此时灯泡的电阻为：R2＝≈7.1Ω；通过电路的电流由0.1A变为0.14A，滑动变阻器的电阻由25Ω变为14.3Ω，电阻变化量为25Ω﹣14.3Ω＝10.7Ω；灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω，电阻的变化量为7.1Ω﹣5Ω＝2.1Ω，故小灯泡电阻的变化量小于滑动变阻器电阻的变化量，故D错误。
二、填空题
11．12；6
12．1040；1.08×107
13．110；0.5；6600
14．热；较大
15．电压表；变大
16．低温；3840
解：当只闭合S1时，电阻R1和R2串联，总功率为P＝，当开关S1和S2都闭合时，R1被短路，只有R2接入电路，电路的总功率P′＝，因为P＜P′，所以当只闭合S1时，发热鞋处于低温挡；当开关S1和S2都闭合时，发热鞋处于高温挡；当开关S1和S2都闭合时，发热鞋处于高温挡，电路的总功率P′＝＝＝32W，根据P＝得，在高温挡工作2min产生的热量为Q＝W＝Pt＝32W×2×60s＝3840J。
三、实验探究题
17．（1）22；11 （2）220.8；W h；3240
18．（1）电阻 （2）左 （3）热效应；大
19．【实验原理】P＝UI 【实验步骤】（1）断开；B （2）小 （4）0.625
【拓展】C
四、计算题
20．解：（1）该电热水壶正常工作时的电功率等于其额定功率1500W；
（2）W＝Pt＝1500W×5×60s＝4.5×106J；
（3）P额＝1500W，接线板（插座）允许接入用电器的最大电功率：P最大＝UI最大＝220V×5A＝1100W，因为P额＞P最大，所以将该电热水壶接在额定电流为5A的接线板（插座）上使用，不安全。
21．解：（1）由图乙知，开关接高温触点时，电阻R3单独在电路中工作，
由P＝知，R3的阻值：R3＝＝44Ω，
开关接中温触点时，电阻R2、R3串联在电路中，电路的总电阻R＝＝110Ω，
根据串联电路的特点知，
R2＝R－R3＝110Ω－44Ω＝66Ω，
（2）低温挡R1和R3串联，电路的总电阻R'＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω；
低温挡的功率P低＝＝＝220W；
（3）不计热损失时，电炖锅消耗的电能全部转化为水的内能，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃－20℃）＝3.36×105J，
不计热损失时，电炖锅消耗的电能：W＝Q吸＝3.36×105J，
实际功率：P实＝＝＝400W
22．解：（1）由P＝得，RL＝＝＝10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，灯泡被短路，R1与R2并联
R2＝60Ω，I＝0.4A，I2＝＝＝0.1A，
I1＝I﹣I2＝0.4A﹣0.1A＝0.3A，R1＝＝＝20Ω；
（3）当开关S1和S2断开，S3接a，灯泡L、R1与R2串联，电压表示数为3V时，此时电流最小，电路总功率最小。
灯泡L与R1的电压之和U′＝U－U滑＝6V－3V＝3V，
最小电流
电路最小电功率 ；
当开关S1、S2均闭合，S3接b，灯泡短路，R1与R2并联，移动滑片，使电流表示数为I最大＝0.6A时，电路电功率最大，此时电路的最大电功率为：
P最大＝UI最大＝6V×0.6A＝3.6W，所以整个电路电功率的变化范围0.6W至3.6W。
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