沪科版物理九年级全一册第十七章《电流做功与电功率》单元测试基础卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2026九上·金平期末)下列数据最符合手机正常工作时的情况是( )
A.电流0.2A B.电压1.5V
C.每小时消耗电能360J D.功率100W
2.(2026·龙岗期末)小明家12月的电费较高,以下哪个电器可能耗电较多( )
A.扫地机器人 B.电冰箱 C.电取暖器 D.声控音响
3.(2023九上·东城期末)在国际单位制中,电功的单位是()
A.伏特(V) B.安培(A) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
4.(2026九上·余庆期末)以下估测值中,最符合实际的是( )
A.一个苹果的质量约为 100g
B.一节新干电池电压是 2V
C.家用电冰箱工作时电流约为 10A
D.液晶电视的额定功率约为 2000W
5.(2026九上·武侯期末)物理源于生活,又服务于生活,下列数据最接近生活实际的是
A.家用电风扇电流约为
B.电动汽车充电时电流约为0.
C.充电宝给手机充电时电压是
D.电视机正常工作的电功率约为200
6.(2024九下·罗山开学考)下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.一台空调正常工作时的电流约为1A
B.一个电热水壶的加热功率约为10W
C.一节干电池的电压约为1.5V
D.一盏台灯工作4小时消耗电能约为10kW·h
7.(2025九上·深圳月考)下列选项中,利用电流的热效应工作的家用电器是 ( )
A.油烟机 B.洗衣机 C.电热毯 D.电风扇
8.在如图所示的家用电器中,没有利用电流的热效应的是( )
A.电熨斗 B.台式小电扇
C.电暖器 D.电热杯
9.通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1min产生了2.64×104J的热量,则它的电阻是( ).
A.66Ω B.6600Ω C.110Ω D.220Ω
10.如图所示,R1、R2为两根电热丝,R1A.甲 B.乙 C.丙 D.甲、乙、丙
二、多选题(每题3分,共9分)
11.(2024·南山模拟)下图中甲、乙分别是小明家里5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是
A.电能表是计量电功率的仪表
B.该家庭在这一个月的时间内总共用电 2000kW h
C.该电能表的额定电压是 220V
D.该电能表转盘每转过 600 转,电路消耗电能 0.5kW h
12.(2024九上·莱芜期中)下列对相关数据的估计,与实际相符的是( )
A.家用空调的电流大约为5A B.一块手机电池的电压约为3.7V
C.实验用小灯泡电阻约 D.家用电吹风的电功率约2000W
13.(2024九下·武鸣模拟)以下关于各仪表的说法和读数正确的是( )
A. 电阻箱,可以调节电阻的大小并能显示电阻的阻值,此时阻值为608Ω
B. 电能表,是测量电功的仪表,此家庭电路总共消耗的电能为2818.7J
C. 电压表,与所测用电器并联,若此时连接0~15V量程,读数为13V
D. 电流表,串联在被测电路中,若此时连接0~0.6A量程,读数为0.51A
三、填空题(每空2分,共12分)
14.(2026九上·南宁期末) 探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时,需控制 和通电时间相同;日常生活中,电暖器、电炉等电器都是利用 效应工作的。
15.(2026九上·浦北月考)为了保护同学们的视力,教室里日光灯更换成LED护眼灯,每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是 联的。打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总功率会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.(2025九上·南山月考) 小桂观察家中电能表如图所示,示数为 。当关闭家中其他所有用电器,仅接通一台电热水器时,观察到电能表转盘1min内转90转,则该电热水器1min内消耗电能为 J。
四、实验探究题(每空2分,共20分)
17.酒泉同学用图甲所示的实验电路测量额定电压为2.5V灯泡正常发光时的电阻,其中电源由四节新的干电池串联组成。
(1)闭合开关后,酒泉发现 (填“电流表”或“电压表”)几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确 ;
(2)酒泉选择了合适的滑动变阻器并且正确连接电路后,调节滑动变阻器并观察 (填“电流表”或“电压表”)的示数,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,小灯泡的电阻为 Ω据数据可以判断出他选用的滑动变阻器是 ;(填选项前的字母)
A.10Ω 0.5A B.30Ω 0.5A C.40Ω 0.1A
(3)卫星同学想用甲图改正后的实验电路和器材探究“电流与电阻的关系”,他找来了阻值为5Ω值电阻代替小灯泡进行实验;
①卫星将10Ω连入电路中,调节滑片使电压表示数为出电流表示数;
②选用另一电阻实验时,如果滑动变阻器的滑片保持不动,电压表示数大于2V么他选择的电阻应该是 Ω(“5”或“15”);
③选用20Ω实验时,闭合开关后,无论怎样移动滑片都不能使电压表的示数为2V星和同组同学讨论后,想通过减小电源电压的方式来完成实验,他应该减少 节电池(填“1”、“2”或“1、2都可以”);
(4)酒泉和卫星又想测量3.8V灯泡的额定功率,他们重新找来器材设计了图丙所示的实验电路,其中R1未知、R2为10Ω源电压未知。他们用同一个电流表分别在图中的①②③三个位置测量出电流(不接电流表时该位置用导线代替),测量出了小灯泡的额定功率,请你将下面的步骤补充完整;
①将电流表先接在图中 (填“1”或“3”)的位置上,闭合开关后,调节滑片的示数为 A灯泡正常发光;
②将电流表接在图中2的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.58A;
③将电流表接在图中最后一个的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡的额定功率P额= W。
五、计算题(共9分)
18.如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6V 6W”字样.当闭合开关S1时,灯L正常发光,再闭合开关S2时,电流表的示数为1.5A.求:
(1)灯L正常发光时的电阻.
(2)通电1min电阻R产生的热量.
19.(2026九上·龙岗期末)冬季来临,小明家汽车座椅的加热功能派上用场。该座椅设有“高温”和“低温”两挡,加热电路简图如图所示。S为挡位切换开关,R1和R2为电热丝,已知“高温”挡时电路中的电流为1.5A, “低温”挡电路功率为24W,电源电压为24V。通过计算求:
(1)“高温”挡电路的电功率。
(2)座椅处于“低温”挡,工作5min产生的总热量。
(3)电热丝R2的阻值。
六、综合题(每空2分,共8分)
20.(2025·深圳期末)小明设计了一款简易烘干器模型,其简化电路如图甲所示。电源电压恒为 12V, R1为一种特殊发热电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示。只闭合S1时,照明灯L正常发光,通过灯L的电流为0.1A。求:
(1)灯泡正常发光时的功率;
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能;
(3)当温度为60℃时,R1的阻值为 Ω,此时R1消耗的功率达到最大;
(4)电阻R1以最大功率工作10s 产生的热量。
七、科普阅读题(每空2分,共12分)
21.(2026九上·金平期末)阅读短文,回答问题.
无人驾驶载人航空器
低空经济是国家“十五五”规划中的科技重点发展领域。近日,如图所示的某款“飞行汽车”(无人驾驶载人航空器)正式亮相。该航空器采用大量碳纤维材料减重,使用16个电动机驱动旋翼工作,在未来将缓解人们出行拥堵的问题,部分参数如表所示。
空载质量 最大载重 续航里程 最大飞行高度 最大时速
450kg 200kg 30km 1000m 130km/h
(1)该航空器应用了碳纤维材料 小的物理特性。
(2)质量能量密度(储存的能量与电池质量之比)是衡量电池性能的指标,该航空器的固态电池参数如表所示。
单组电池容量/(kW·h) 1
电池组数 20
电池总质量/ 50
①若充电桩以12.5kW的功率为航空器充电,从无电状态到完全充满需要 h(忽略充电时电池发热)。若充电电压恒为400V,则充电时的电流为 A。
②该电池的质量能量密度为 Wh/kg。
(3)某次垂直起降测试中,满载的航空器从地面以10m/s的速度匀速上升到最大飞行高度:
①航空器所受的空气阻力F阻和飞行速度的平方v2关系如图所示,该过程中航空器克服重力和空气阻力所做的功为 J。
②该过程共消耗了15%的满充电量,则电动机将电能转化为机械能的效率为 %。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】功率的概念;电流的大小;电压和电压的单位换算;电功及电功的实质
【解析】【解答】手机正常使用时,电流为0.2-0.3A,故A正确;
B、手机电压为3.7V,故B错误;
C、每小时耗电量为W=UIt=3.7V×0.2A×3600s=2664J,故C错误;
D、手机的功率为P=UI=3.7V×0.2A=0.74W,故D错误。
综上选A。
【分析】根据手机的常见电学知识进行解答,手机使用时电流为0.2A,电压为3.7V,据此答题。
2.【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】解:冬季气温较低,家中电取暖器的使用频率和时间会明显增加,并且电取暖器的电功率较大,由W=Pt可知,长时间工作导致消耗的电能较多,使得电费较高,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【分析】 由W=Pt可知,用电器的电功率越大、工作时间越长,消耗的电能越多,电价一定、电费越高。
3.【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】电压的单位是伏特;电流的单位是安培;电功的单位是焦耳;电功率的单位是瓦特,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电功的单位是焦耳。
4.【答案】A
【知识点】质量及其特性;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】 A、一斤(500g)苹果可买3-4个;故一个苹果的质量在100g左右,故A符合实际;
B、一节新干电池的电压为1.5V,故B不符合实际;
C、家用电冰箱工作时电流约为1.5A,故C不符合实际;
D、液晶电视的额定功率约为200W,故D不符合实际。
故选:A。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
5.【答案】D
【知识点】电功率;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A、家用电风扇的功率一般在50W左右,根据,远小于10A,所以A不符合实际。
B、电动汽车充电功率很大,电流通常在几十安甚至上百安,远大于0.1A,所以B不符合实际。
C、充电宝给手机充电的电压一般是5V左右,而家庭电路电压是220V,所以C不符合实际。
D、电视机正常工作的电功率约为100W~300W,200W在这个范围内,所以D符合实际。
故答案为:D。
【分析】1、电功率与电流的关系:P=UI,可变形为,用于估算用电器的电流。
2、常见用电器的电压和功率:家庭电路电压:220V;手机充电电压:约5V;电视机功率:100W~300W;家用电风扇功率:约50W;电动汽车充电功率:数千瓦至数十千瓦。
6.【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率的计算
【解析】【解答】A.空调功率约为1100W,工作时的电流约为,故A不符合题意;
B.电热水壶的功率较大,加热功率约为1000W,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压为1.5V,故C符合题意;
D.台灯的功率约20W,工作4h,消耗电能约W=Pt=0.02kW×4h=0.08kW h,故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据常见用电器的电功率、电池的电压,结合数据解答。
7.【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A.抽油烟机、洗衣机和电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故ABD错误;
C.电热毯工作时,主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C正确。
故选C。
【分析】利用电流的热效应工作的用电器,将电能全部转化为内能。
8.【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A、电暖器工作时主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故A不合题意;
B、电视机工作时主要将电能转化为光能等,不是利用电流热效应工作的,故B符合题意;
C、电饭锅工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C不合题意;
D、电熨斗主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故D不合题意。
故答案为:B。
【分析】电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能。
9.【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】由Q=I2Rt可得,电阻丝的阻值:R110Ω。
故答案为:C。
【分析】知道通过电阻丝的电流和通电1min产生的热量,根据Q=I2Rt求出电阻丝的电阻。
10.【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】根据P=分析可知,R越小电功率越大,所以烧开水的时间越短,根据并联电路电阻规律计算可知,总电阻小于支路电阻,所以并联后的电功率大,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】 本题核心是利用电热丝功率与电阻的关系(电压一定时,电阻越小,功率越大,加热时间越短),通过分析串联、并联及单电阻的总电阻大小,确定加热时间的长短。解题关键是理解“电阻越小,相同电压下功率越大,加热时间越短”这一逻辑链。
11.【答案】C,D
【知识点】电能表参数的理解;额定电压
【解析】【解答】A、电能表是测量电功的仪表,故A错误;
B、由图可知,5月初电能表的示数W1=1042.8kW h,6月初电能表的示数W2=1242.8kW h,则该家庭在这段时间内总共用电W=W2-W1=1242.8kW h-1042.8kW h=200kW h,故B错误;
C、220V是指电能表的正常工作电压,即额定电压,故C正确;
D、1200r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能W'=kW h=0.5kW h,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表;读出5月初和6月初电能表的示数,两者的差值即为该家庭在这段时间内消耗的电能,电能表最后一位是小数;1200r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转1200转,据此求出该电能表转盘每转过600转电路消耗的电能。
12.【答案】A,B,C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.家用空调正常工作的功率约1000W,电流大约是5A,故A符合题意;
B.手机电池的电压约为3.7V,故B符合题意;
C.实验用小灯泡的电阻约为15Ω,故C符合题意;
D.家用电吹风的电功率约600~800W,故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】根据家用电器的电功率、电流、电压的大小,结合数据解答。
13.【答案】A,C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;变阻器及其应用;电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电阻箱是一种可以调节电阻的大小并能显示电阻阻值的变阻器,图中,此时阻值为
R=0×1000Ω+6×100Ω+0×100Ω+8×1Ω=608Ω,故A正确;
B.电能表是测量电功的仪表,图中,此家庭电路总共消耗的电能为2818.7kW·h,故B错误;
C.电压表测电压时,必须与所测用电器并联,电压表接0~15量程,由图示电压表可知,其分度值为0.5V,示数为13V,故C正确;
D.电流表测电流时,必须串联在被测电路中,电流表接0~0.6A量程,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.52A,故D错误。
故选AC。
【分析】电阻箱是一种可以调节并且能够显示电阻大小的变阻器,电阻箱的读数方法:分别读出旋钮对应的数字,用数字乘以底下的倍数,最后将四个数据相加;
电能表是测量电路一段时间内消耗电能的仪表,上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW·h;由图示电表确定其分度值,然后根据指针位置读数。
14.【答案】电阻;电流热
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】电流产生热量和电流、电阻、时间有关,探究电流通过导体产生的热量与电流的关系时,根据控制变量法,需控制电阻和通电时间相同;生活中,电暖器、电炉等电器将电能转化为内能,是利用热效应工作的。
【分析】探究电热和电流的关系时,保持电阻和通电时间相同,电流通过导体产生热量,是电流的热效应。
15.【答案】并;变大
【知识点】电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】教室中各用电器需独立工作,互不影响,则LED护眼灯的连接方式是并联的。
电路中,总功率等于各用电器功率之和,打开多媒体设备后,用电器数量增加,总功率会变大。故第1空填:并;第2空填:变大。
【分析】各用电器互不影响,是并联电路;并联的用电器越多,总电功率越大。
16.【答案】226.3;
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量
【解析】【解答】图中,电能表的示数中,最后一位数据是小数,单位是kW·h,电能表示数为226.3kW·h。仅接通电热水器时,电能表转盘1min内转90转,计算1min内消耗电能为:。
【分析】根据电能表窗口示数,判断消耗电能的多少,结合,计算消耗的电能。
17.【答案】(1)电流表;
(2)电压表;12.5;B
(3)15;1、2都可以
(4)3;0.38;0.76
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)据图可知,电流表和电压表串联,所以电流表无示数,测量电阻,电压表并联在灯泡两端,则作图如下:
(2)额定电压为2.5V,所以调节变阻器的同时,观察电压表示数为2.5V,此时电灯泡正常发光,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律计算可知灯泡的电阻;电路的电流大于0.1A,变阻器电阻大于10Ω5,所以选B;
(3)根据串联分压可知,电压表示数增加,说明定值电阻增加,所以接入电阻大于10Ω,所以电阻为15Ω;当定值电阻的阻值为20Ω,此时定值电阻分压过大,减小电源电压可以使得定值电阻的电压减小,定值电阻为20Ω,变阻器最大电阻为30Ω,所以定值电阻和变阻器的电压之比为2:3,当减小1节电池,则电源电压为4.5V,此时定值电阻的最小电压为1.8V,变阻器最大电压为2.7V,满足题意要求,当减小2节电池,则此时定值电阻的最小电压为1.2V,变阻器最大电压为1.8V,满足题意要求,所以1、2均可以;
(4)据图可知,灯泡、R1、R2并联,R2=10Ω,所以使得R2电压为3.8V,则灯泡正常发光,所以将电流表连接在3位置,测量通过R2电流,示数为0.38A; 将电流表接在图中2的位置上 ,此时电流表测量R1和R2的总电流,所以通过R1的电流诶0.58A-0.38A=0.2A, 将电流表接在图中最后一个的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A; 此时通过灯泡的电流为0.4A-0.2A=0.2A,所以灯泡的电功率P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等,干路电流是支路电流之和;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
18.【答案】(1)解:因为P
所以灯泡正常发光时的电阻:R6Ω;
(2)解:当闭合开关S1时,灯L正常发光,说明电源电压为U=6V,再闭合开关S2时,电流表测的是总电流,I=1.5A,
因为P=UI
所以灯泡中的电流IL1A,
电阻中的电流IR=I﹣IL=1.5A﹣1A=0.5A,
通电1min电阻R产生的热量:Q=W=UIRt=6V×0.5A×60s=180J。
【知识点】电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据P求出灯泡的电阻;
(2)因为灯泡和电阻并联,根据P=UI求出灯泡中的电流,再求出电阻中的电流,根据Q=W=UIt求出电阻产生的热量。
19.【答案】(1)解:“高温”档的电功率
答:高温档的电功率为36 W,
(2)解:因为“低温”挡电路为纯电阻电路,
答:低温档工作5m in产生的总热量是7200J,
(3)解:
串联总电阻
根据串联电阻的规律. 可得:
答:R2的阻值是8Ω
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电功率公式P=UI计算“高温”挡电路的电功率;
(2)结合W=Pt计算座椅处于“低温”挡,工作5min产生的总热量;
(3)结合欧姆定律计算,同理计算电路总电阻,根据串联电阻的规律计算 。
20.【答案】(1)答:灯泡正常发光时的功率为 1.2 W 。
(2)答:灯泡正常发光 100 s 消耗的电能为 120 J 。
(3)10
(4)解:纯电阻电路
答:电阻以最大功率工作 10 s 产生的热量为 144 J 。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 只闭合S1时,照明灯L正常发光,通过灯L的电流为0.1A ,此时灯泡的额定电压为12V,根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(2)根据W=pt计算 正常发光100s消耗的电能 ;
(3)据表分析可知,温度为60℃时,Rt的阻值为10Ω;
(4) 电阻R1 两端电压为12V,电功公式计算 电阻R1以最大功率工作10s 的产热量。
21.【答案】(1)密度
(2)1.6;31.25;400
(3)8.1×106;75
【知识点】密度及其特性;机械效率的计算;电功的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)航空器的材料密度小,轻便,减小额外功;
(2)根据表格分析可知,总电能为20kW·h,功率为12.5kW·h,充电时间为,电流为:,质量能量密度;
(3)所受的空气阻力F阻和飞行速度的平方v2成正比,所以飞行速度为10n/s,阻力1600N,最大载重重力6500N,所以克服重力和空气阻力的合力为8100N,该过程中航空器克服重力和空气阻力所做的功为,该过程共消耗了15%的满充电量,消耗的电量为W耗=0.15×20kW·h=0.3kW·h=1.08×107J,所以效率为:。【分析】1、电功的计算:公式为W=Pt;
2、做功:公式为W=Fs;
3、航天材料的特点,密度小。
1 / 1沪科版物理九年级全一册第十七章《电流做功与电功率》单元测试基础卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2026九上·金平期末)下列数据最符合手机正常工作时的情况是( )
A.电流0.2A B.电压1.5V
C.每小时消耗电能360J D.功率100W
【答案】A
【知识点】功率的概念;电流的大小;电压和电压的单位换算;电功及电功的实质
【解析】【解答】手机正常使用时,电流为0.2-0.3A,故A正确;
B、手机电压为3.7V,故B错误;
C、每小时耗电量为W=UIt=3.7V×0.2A×3600s=2664J,故C错误;
D、手机的功率为P=UI=3.7V×0.2A=0.74W,故D错误。
综上选A。
【分析】根据手机的常见电学知识进行解答,手机使用时电流为0.2A,电压为3.7V,据此答题。
2.(2026·龙岗期末)小明家12月的电费较高,以下哪个电器可能耗电较多( )
A.扫地机器人 B.电冰箱 C.电取暖器 D.声控音响
【答案】C
【知识点】电功的计算
【解析】【解答】解:冬季气温较低,家中电取暖器的使用频率和时间会明显增加,并且电取暖器的电功率较大,由W=Pt可知,长时间工作导致消耗的电能较多,使得电费较高,故C正确、ABD错误。
故选:C。
【分析】 由W=Pt可知,用电器的电功率越大、工作时间越长,消耗的电能越多,电价一定、电费越高。
3.(2023九上·东城期末)在国际单位制中,电功的单位是()
A.伏特(V) B.安培(A) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
【答案】C
【知识点】电功及电功的实质
【解析】【解答】电压的单位是伏特;电流的单位是安培;电功的单位是焦耳;电功率的单位是瓦特,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电功的单位是焦耳。
4.(2026九上·余庆期末)以下估测值中,最符合实际的是( )
A.一个苹果的质量约为 100g
B.一节新干电池电压是 2V
C.家用电冰箱工作时电流约为 10A
D.液晶电视的额定功率约为 2000W
【答案】A
【知识点】质量及其特性;电压和电压的单位换算;电功率
【解析】【解答】 A、一斤(500g)苹果可买3-4个;故一个苹果的质量在100g左右,故A符合实际;
B、一节新干电池的电压为1.5V,故B不符合实际;
C、家用电冰箱工作时电流约为1.5A,故C不符合实际;
D、液晶电视的额定功率约为200W,故D不符合实际。
故选:A。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
5.(2026九上·武侯期末)物理源于生活,又服务于生活,下列数据最接近生活实际的是
A.家用电风扇电流约为
B.电动汽车充电时电流约为0.
C.充电宝给手机充电时电压是
D.电视机正常工作的电功率约为200
【答案】D
【知识点】电功率;电功率与电能、时间的关系;电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】A、家用电风扇的功率一般在50W左右,根据,远小于10A,所以A不符合实际。
B、电动汽车充电功率很大,电流通常在几十安甚至上百安,远大于0.1A,所以B不符合实际。
C、充电宝给手机充电的电压一般是5V左右,而家庭电路电压是220V,所以C不符合实际。
D、电视机正常工作的电功率约为100W~300W,200W在这个范围内,所以D符合实际。
故答案为:D。
【分析】1、电功率与电流的关系:P=UI,可变形为,用于估算用电器的电流。
2、常见用电器的电压和功率:家庭电路电压:220V;手机充电电压:约5V;电视机功率:100W~300W;家用电风扇功率:约50W;电动汽车充电功率:数千瓦至数十千瓦。
6.(2024九下·罗山开学考)下列估测的数据中,最符合实际的是( )
A.一台空调正常工作时的电流约为1A
B.一个电热水壶的加热功率约为10W
C.一节干电池的电压约为1.5V
D.一盏台灯工作4小时消耗电能约为10kW·h
【答案】C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电功率的计算
【解析】【解答】A.空调功率约为1100W,工作时的电流约为,故A不符合题意;
B.电热水壶的功率较大,加热功率约为1000W,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压为1.5V,故C符合题意;
D.台灯的功率约20W,工作4h,消耗电能约W=Pt=0.02kW×4h=0.08kW h,故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据常见用电器的电功率、电池的电压,结合数据解答。
7.(2025九上·深圳月考)下列选项中,利用电流的热效应工作的家用电器是 ( )
A.油烟机 B.洗衣机 C.电热毯 D.电风扇
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A.抽油烟机、洗衣机和电风扇工作时,主要把电能转化为机械能,不是利用电流热效应工作的,故ABD错误;
C.电热毯工作时,主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C正确。
故选C。
【分析】利用电流的热效应工作的用电器,将电能全部转化为内能。
8.在如图所示的家用电器中,没有利用电流的热效应的是( )
A.电熨斗 B.台式小电扇
C.电暖器 D.电热杯
【答案】B
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】 A、电暖器工作时主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故A不合题意;
B、电视机工作时主要将电能转化为光能等,不是利用电流热效应工作的,故B符合题意;
C、电饭锅工作时主要把电能转化为内能,是利用电流热效应工作的,故C不合题意;
D、电熨斗主要将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故D不合题意。
故答案为:B。
【分析】电流流过导体时,导体要发热,这种现象是电流的热效应,发生电流的热效应时,电能转化为内能。
9.通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1min产生了2.64×104J的热量,则它的电阻是( ).
A.66Ω B.6600Ω C.110Ω D.220Ω
【答案】C
【知识点】焦耳定律的应用
【解析】【解答】由Q=I2Rt可得,电阻丝的阻值:R110Ω。
故答案为:C。
【分析】知道通过电阻丝的电流和通电1min产生的热量,根据Q=I2Rt求出电阻丝的电阻。
10.如图所示,R1、R2为两根电热丝,R1A.甲 B.乙 C.丙 D.甲、乙、丙
【答案】C
【知识点】电流的热效应
【解析】【解答】根据P=分析可知,R越小电功率越大,所以烧开水的时间越短,根据并联电路电阻规律计算可知,总电阻小于支路电阻,所以并联后的电功率大,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】 本题核心是利用电热丝功率与电阻的关系(电压一定时,电阻越小,功率越大,加热时间越短),通过分析串联、并联及单电阻的总电阻大小,确定加热时间的长短。解题关键是理解“电阻越小,相同电压下功率越大,加热时间越短”这一逻辑链。
二、多选题(每题3分,共9分)
11.(2024·南山模拟)下图中甲、乙分别是小明家里5月初和6月初电能表的示数,则下列说法中正确的是
A.电能表是计量电功率的仪表
B.该家庭在这一个月的时间内总共用电 2000kW h
C.该电能表的额定电压是 220V
D.该电能表转盘每转过 600 转,电路消耗电能 0.5kW h
【答案】C,D
【知识点】电能表参数的理解;额定电压
【解析】【解答】A、电能表是测量电功的仪表,故A错误;
B、由图可知,5月初电能表的示数W1=1042.8kW h,6月初电能表的示数W2=1242.8kW h,则该家庭在这段时间内总共用电W=W2-W1=1242.8kW h-1042.8kW h=200kW h,故B错误;
C、220V是指电能表的正常工作电压,即额定电压,故C正确;
D、1200r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转1200转,则该电能表转盘每转过600转,电路消耗电能W'=kW h=0.5kW h,故D正确;
故答案为:CD。
【分析】电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表;读出5月初和6月初电能表的示数,两者的差值即为该家庭在这段时间内消耗的电能,电能表最后一位是小数;1200r/(kW h)表示每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转1200转,据此求出该电能表转盘每转过600转电路消耗的电能。
12.(2024九上·莱芜期中)下列对相关数据的估计,与实际相符的是( )
A.家用空调的电流大约为5A B.一块手机电池的电压约为3.7V
C.实验用小灯泡电阻约 D.家用电吹风的电功率约2000W
【答案】A,B,C
【知识点】电流和电流的单位换算;电压和电压的单位换算;电阻;电功率
【解析】【解答】A.家用空调正常工作的功率约1000W,电流大约是5A,故A符合题意;
B.手机电池的电压约为3.7V,故B符合题意;
C.实验用小灯泡的电阻约为15Ω,故C符合题意;
D.家用电吹风的电功率约600~800W,故D不符合题意。
故选ABC。
【分析】根据家用电器的电功率、电流、电压的大小,结合数据解答。
13.(2024九下·武鸣模拟)以下关于各仪表的说法和读数正确的是( )
A. 电阻箱,可以调节电阻的大小并能显示电阻的阻值,此时阻值为608Ω
B. 电能表,是测量电功的仪表,此家庭电路总共消耗的电能为2818.7J
C. 电压表,与所测用电器并联,若此时连接0~15V量程,读数为13V
D. 电流表,串联在被测电路中,若此时连接0~0.6A量程,读数为0.51A
【答案】A,C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;变阻器及其应用;电能表参数的理解
【解析】【解答】A.电阻箱是一种可以调节电阻的大小并能显示电阻阻值的变阻器,图中,此时阻值为
R=0×1000Ω+6×100Ω+0×100Ω+8×1Ω=608Ω,故A正确;
B.电能表是测量电功的仪表,图中,此家庭电路总共消耗的电能为2818.7kW·h,故B错误;
C.电压表测电压时,必须与所测用电器并联,电压表接0~15量程,由图示电压表可知,其分度值为0.5V,示数为13V,故C正确;
D.电流表测电流时,必须串联在被测电路中,电流表接0~0.6A量程,由图示电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.52A,故D错误。
故选AC。
【分析】电阻箱是一种可以调节并且能够显示电阻大小的变阻器,电阻箱的读数方法:分别读出旋钮对应的数字,用数字乘以底下的倍数,最后将四个数据相加;
电能表是测量电路一段时间内消耗电能的仪表,上面有五个数字窗口,最后一位是小数位,单位是kW·h;由图示电表确定其分度值,然后根据指针位置读数。
三、填空题(每空2分,共12分)
14.(2026九上·南宁期末) 探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”时,需控制 和通电时间相同;日常生活中,电暖器、电炉等电器都是利用 效应工作的。
【答案】电阻;电流热
【知识点】焦耳定律;电流的热效应
【解析】【解答】电流产生热量和电流、电阻、时间有关,探究电流通过导体产生的热量与电流的关系时,根据控制变量法,需控制电阻和通电时间相同;生活中,电暖器、电炉等电器将电能转化为内能,是利用热效应工作的。
【分析】探究电热和电流的关系时,保持电阻和通电时间相同,电流通过导体产生热量,是电流的热效应。
15.(2026九上·浦北月考)为了保护同学们的视力,教室里日光灯更换成LED护眼灯,每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是 联的。打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总功率会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】并;变大
【知识点】电功率的计算;家庭电路的连接
【解析】【解答】教室中各用电器需独立工作,互不影响,则LED护眼灯的连接方式是并联的。
电路中,总功率等于各用电器功率之和,打开多媒体设备后,用电器数量增加,总功率会变大。故第1空填:并;第2空填:变大。
【分析】各用电器互不影响,是并联电路;并联的用电器越多,总电功率越大。
16.(2025九上·南山月考) 小桂观察家中电能表如图所示,示数为 。当关闭家中其他所有用电器,仅接通一台电热水器时,观察到电能表转盘1min内转90转,则该电热水器1min内消耗电能为 J。
【答案】226.3;
【知识点】电能表参数的理解;电功的测量
【解析】【解答】图中,电能表的示数中,最后一位数据是小数,单位是kW·h,电能表示数为226.3kW·h。仅接通电热水器时,电能表转盘1min内转90转,计算1min内消耗电能为:。
【分析】根据电能表窗口示数,判断消耗电能的多少,结合,计算消耗的电能。
四、实验探究题(每空2分,共20分)
17.酒泉同学用图甲所示的实验电路测量额定电压为2.5V灯泡正常发光时的电阻,其中电源由四节新的干电池串联组成。
(1)闭合开关后,酒泉发现 (填“电流表”或“电压表”)几乎无示数。检查电路后发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确 ;
(2)酒泉选择了合适的滑动变阻器并且正确连接电路后,调节滑动变阻器并观察 (填“电流表”或“电压表”)的示数,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,小灯泡的电阻为 Ω据数据可以判断出他选用的滑动变阻器是 ;(填选项前的字母)
A.10Ω 0.5A B.30Ω 0.5A C.40Ω 0.1A
(3)卫星同学想用甲图改正后的实验电路和器材探究“电流与电阻的关系”,他找来了阻值为5Ω值电阻代替小灯泡进行实验;
①卫星将10Ω连入电路中,调节滑片使电压表示数为出电流表示数;
②选用另一电阻实验时,如果滑动变阻器的滑片保持不动,电压表示数大于2V么他选择的电阻应该是 Ω(“5”或“15”);
③选用20Ω实验时,闭合开关后,无论怎样移动滑片都不能使电压表的示数为2V星和同组同学讨论后,想通过减小电源电压的方式来完成实验,他应该减少 节电池(填“1”、“2”或“1、2都可以”);
(4)酒泉和卫星又想测量3.8V灯泡的额定功率,他们重新找来器材设计了图丙所示的实验电路,其中R1未知、R2为10Ω源电压未知。他们用同一个电流表分别在图中的①②③三个位置测量出电流(不接电流表时该位置用导线代替),测量出了小灯泡的额定功率,请你将下面的步骤补充完整;
①将电流表先接在图中 (填“1”或“3”)的位置上,闭合开关后,调节滑片的示数为 A灯泡正常发光;
②将电流表接在图中2的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.58A;
③将电流表接在图中最后一个的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡的额定功率P额= W。
【答案】(1)电流表;
(2)电压表;12.5;B
(3)15;1、2都可以
(4)3;0.38;0.76
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)据图可知,电流表和电压表串联,所以电流表无示数,测量电阻,电压表并联在灯泡两端,则作图如下:
(2)额定电压为2.5V,所以调节变阻器的同时,观察电压表示数为2.5V,此时电灯泡正常发光,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律计算可知灯泡的电阻;电路的电流大于0.1A,变阻器电阻大于10Ω5,所以选B;
(3)根据串联分压可知,电压表示数增加,说明定值电阻增加,所以接入电阻大于10Ω,所以电阻为15Ω;当定值电阻的阻值为20Ω,此时定值电阻分压过大,减小电源电压可以使得定值电阻的电压减小,定值电阻为20Ω,变阻器最大电阻为30Ω,所以定值电阻和变阻器的电压之比为2:3,当减小1节电池,则电源电压为4.5V,此时定值电阻的最小电压为1.8V,变阻器最大电压为2.7V,满足题意要求,当减小2节电池,则此时定值电阻的最小电压为1.2V,变阻器最大电压为1.8V,满足题意要求,所以1、2均可以;
(4)据图可知,灯泡、R1、R2并联,R2=10Ω,所以使得R2电压为3.8V,则灯泡正常发光,所以将电流表连接在3位置,测量通过R2电流,示数为0.38A; 将电流表接在图中2的位置上 ,此时电流表测量R1和R2的总电流,所以通过R1的电流诶0.58A-0.38A=0.2A, 将电流表接在图中最后一个的位置上,保持滑片位置不动,闭合开关,读出电流表的示数为0.4A; 此时通过灯泡的电流为0.4A-0.2A=0.2A,所以灯泡的电功率P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等,干路电流是支路电流之和;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
五、计算题(共9分)
18.如图所示,电源电压保持不变,灯L标有“6V 6W”字样.当闭合开关S1时,灯L正常发光,再闭合开关S2时,电流表的示数为1.5A.求:
(1)灯L正常发光时的电阻.
(2)通电1min电阻R产生的热量.
【答案】(1)解:因为P
所以灯泡正常发光时的电阻:R6Ω;
(2)解:当闭合开关S1时,灯L正常发光,说明电源电压为U=6V,再闭合开关S2时,电流表测的是总电流,I=1.5A,
因为P=UI
所以灯泡中的电流IL1A,
电阻中的电流IR=I﹣IL=1.5A﹣1A=0.5A,
通电1min电阻R产生的热量:Q=W=UIRt=6V×0.5A×60s=180J。
【知识点】电功率与电压、电流的关系;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据P求出灯泡的电阻;
(2)因为灯泡和电阻并联,根据P=UI求出灯泡中的电流,再求出电阻中的电流,根据Q=W=UIt求出电阻产生的热量。
19.(2026九上·龙岗期末)冬季来临,小明家汽车座椅的加热功能派上用场。该座椅设有“高温”和“低温”两挡,加热电路简图如图所示。S为挡位切换开关,R1和R2为电热丝,已知“高温”挡时电路中的电流为1.5A, “低温”挡电路功率为24W,电源电压为24V。通过计算求:
(1)“高温”挡电路的电功率。
(2)座椅处于“低温”挡,工作5min产生的总热量。
(3)电热丝R2的阻值。
【答案】(1)解:“高温”档的电功率
答:高温档的电功率为36 W,
(2)解:因为“低温”挡电路为纯电阻电路,
答:低温档工作5m in产生的总热量是7200J,
(3)解:
串联总电阻
根据串联电阻的规律. 可得:
答:R2的阻值是8Ω
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据电功率公式P=UI计算“高温”挡电路的电功率;
(2)结合W=Pt计算座椅处于“低温”挡,工作5min产生的总热量;
(3)结合欧姆定律计算,同理计算电路总电阻,根据串联电阻的规律计算 。
六、综合题(每空2分,共8分)
20.(2025·深圳期末)小明设计了一款简易烘干器模型,其简化电路如图甲所示。电源电压恒为 12V, R1为一种特殊发热电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示。只闭合S1时,照明灯L正常发光,通过灯L的电流为0.1A。求:
(1)灯泡正常发光时的功率;
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能;
(3)当温度为60℃时,R1的阻值为 Ω,此时R1消耗的功率达到最大;
(4)电阻R1以最大功率工作10s 产生的热量。
【答案】(1)答:灯泡正常发光时的功率为 1.2 W 。
(2)答:灯泡正常发光 100 s 消耗的电能为 120 J 。
(3)10
(4)解:纯电阻电路
答:电阻以最大功率工作 10 s 产生的热量为 144 J 。
【知识点】电功的计算;电功率的计算
【解析】【分析】(1) 只闭合S1时,照明灯L正常发光,通过灯L的电流为0.1A ,此时灯泡的额定电压为12V,根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(2)根据W=pt计算 正常发光100s消耗的电能 ;
(3)据表分析可知,温度为60℃时,Rt的阻值为10Ω;
(4) 电阻R1 两端电压为12V,电功公式计算 电阻R1以最大功率工作10s 的产热量。
七、科普阅读题(每空2分,共12分)
21.(2026九上·金平期末)阅读短文,回答问题.
无人驾驶载人航空器
低空经济是国家“十五五”规划中的科技重点发展领域。近日,如图所示的某款“飞行汽车”(无人驾驶载人航空器)正式亮相。该航空器采用大量碳纤维材料减重,使用16个电动机驱动旋翼工作,在未来将缓解人们出行拥堵的问题,部分参数如表所示。
空载质量 最大载重 续航里程 最大飞行高度 最大时速
450kg 200kg 30km 1000m 130km/h
(1)该航空器应用了碳纤维材料 小的物理特性。
(2)质量能量密度(储存的能量与电池质量之比)是衡量电池性能的指标,该航空器的固态电池参数如表所示。
单组电池容量/(kW·h) 1
电池组数 20
电池总质量/ 50
①若充电桩以12.5kW的功率为航空器充电,从无电状态到完全充满需要 h(忽略充电时电池发热)。若充电电压恒为400V,则充电时的电流为 A。
②该电池的质量能量密度为 Wh/kg。
(3)某次垂直起降测试中,满载的航空器从地面以10m/s的速度匀速上升到最大飞行高度:
①航空器所受的空气阻力F阻和飞行速度的平方v2关系如图所示,该过程中航空器克服重力和空气阻力所做的功为 J。
②该过程共消耗了15%的满充电量,则电动机将电能转化为机械能的效率为 %。
【答案】(1)密度
(2)1.6;31.25;400
(3)8.1×106;75
【知识点】密度及其特性;机械效率的计算;电功的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】(1)航空器的材料密度小,轻便,减小额外功;
(2)根据表格分析可知,总电能为20kW·h,功率为12.5kW·h,充电时间为,电流为:,质量能量密度;
(3)所受的空气阻力F阻和飞行速度的平方v2成正比,所以飞行速度为10n/s,阻力1600N,最大载重重力6500N,所以克服重力和空气阻力的合力为8100N,该过程中航空器克服重力和空气阻力所做的功为,该过程共消耗了15%的满充电量,消耗的电量为W耗=0.15×20kW·h=0.3kW·h=1.08×107J,所以效率为:。【分析】1、电功的计算:公式为W=Pt;
2、做功:公式为W=Fs;
3、航天材料的特点,密度小。
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