沪粤版九年级上册《第15章电能与电功率》单元测试（含答案）

《第15章电能与电功率》 单元测试

一、单选题（本大题共10小题，共20分）
测量小灯泡电功率的实验中，把标有“2.5V”的灯泡L与滑动变阻器R串联后接在电压是5V的电源上，调节滑动变阻器，使灯泡正常发光，测得功率为0.5W，以下说法不正确的是（　　）
A. 电流表读数为，变阻器两端电压为5V
B. 滑动变阻器连入电路的电阻
C. 相等时间内，电流对L和R所做的电功相等
D. 灯泡L和滑动变阻器R的总功率
如图电器设备中，主要利用电流热效应进行工作的是（　　）
A. ?? 电风扇 B. ??? 电话
C. ?电视机的散热窗 D. ????? 电饭锅
两个灯泡，其中L1标有“6伏3瓦”，L2没有标记，但测得它的电阻是4欧，把它们串联后接在某一电路时，两灯L1、L2均能正常发光，这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是（　　）
A. 6伏　3瓦 B. 8伏　1瓦 C. 12伏　3瓦 D. 6伏　1瓦
去年夏天以来，嘉兴市的电力供应不断告急，拉闸现象严重影响了生产和居民的正常生活。据测定，1度电能使公交电车行驶1.5公里。在居民家中，1度电可使40瓦的电灯正常发光（　　）
A. 40小时 B. 25小时 C. 小时 D. 90小时
家用电器都有自己的电功率，则电功率的国际单位是（　　）
A. 安培 B. 伏特 C. 瓦特 D. 焦耳
下列家用电器中，不属于电热器的是（　　）
A. 电热毯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电熨斗
如图所示是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是（　　）
A. “220?V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用
B. “20A”是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安
C. “50?Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用
D. “2500?”表示电路中用电器每小时电能表的转盘转2500转



如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　）

A. 甲、乙两次实验都应用了理想实验法
B. 甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D. 乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
将阻值为10Ω的电阻丝接在电源两端，通电10min，电流所做的功是2.16×103J，若将阻值为5Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电20min，电流做功的多少是（　　）
A. B. C. D.
如图所示是电阻甲和乙的U-I图象，下列说法正确的是（　　）
A. 甲的电阻值保持不变
B. 乙的电阻值保持不变
C. 甲、乙并联时，当干路电流为时，乙的功率为
D. 甲、乙串联时，当电路总电压为6V时，甲的功率为





二、填空题（本大题共4小题，共12分）
一只电热水壶标有“220V??840W”字样，装入1kg、初温为20℃的水后接入电路中，正常工作500s后水烧开（开水温度为100℃）．则：水所吸收的热量为______J；电热水壶消耗的电能为______J；该电热水壶的加热效率为______。
教室里日光灯两端的电压为______伏，日光灯与投影仪是______连接的（选填“串联”或“并联”），关闭几盏灯后电路中的总电阻将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）．额定功率为0.04千瓦的日光灯正常工作5小时，耗电______度，消耗的电能用______表测量．
小明家的电能表上标着“3000imp/（kW?h）、220V?5A”等信息．他用这个电能表来测量某用电器的功率，他把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，6min内电能表指示灯闪了60次．该用电器功率是______W．
在图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙=2：5．则R1：R2=______；当开关S1、S2，闭合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙=______，R1，R2的电功率之比为P1：P2=______．

三、实验探究题（本大题共2小题，共14分）
小明做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为4.5V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。
（1）他在连接电路之前，发现电流表指针如图（A）所示，则接下来的操作是______。
（2）如图（B）是小明连接的实物电路，图中只有一根导线错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（3）小明排出故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向______端滑动（选填“左”或“右”）；
（4）小明移动滑片P分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图（C）所示的U-I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是______Ω。
（5）小明对图（C）所画的图象产生的困惑，根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，所连成的线应是一条直线，而实际却不是这样，请你替小明解释以下，你的解释是：______。
在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．
（1）电流表的量程应选0--______A。
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端。
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为______V。
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W。
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是______（写出一种即可）




四、计算题（本大题共2小题，共14分）
一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A．小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关，电压为6V的电源，滑动变阻器，导线若干。


（1）请你用笔画线代替导线，将图1电路连接完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是______。
（3）排除故障后，进行了三次测量，测量数据如下表。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图2所示，此时电流为______A；小灯泡的额定功率为______W。
电压U/V 1 2.5 2.8
电流I/A 0.18 0.28

（4）利用所给器材，该实验装置______（选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
（5）完成上述实验后，小雨用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图3所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关Sl，将S2拨到触点______（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为______V；
②再将开关S2拨到触点______（选填“1”或“2”），保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P额=______（用已知量和测量量表示）。







某物理兴趣小组同学设计了如图甲所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“0一15V”，电流表量程为“0一0.6A”，小灯泡标有“6V1.2W”字样，R0为20Ω的定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表示数变化，描绘出U-I关系图，如图乙所示。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻。
（2）求当电压表示数为1V时，通过小灯泡的电流。
（3）调节电源电压，求当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时，小灯泡的实际电功率。









答案
1.A
2.D
3.B
4.B
5.C
6.B
7.D
8.D
9.D
10.C

11.3.36×105；4.2×105；80%

12.220；并联；变大；0.2；电能

13.200
解：“3000r/kW?h”表示每用电1kW?h电能表转盘转过3000圈，
6min内电能表指示灯闪了60次消耗的电能：
W=kW?h=0.02kW?h，
该用电器电功率：
P===0.2kW=200W．

14. 2：3；5：3；2：3
解：（1）当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过两电阻的电流之比：
===，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=可得，两电阻的阻值之比：
===；
（2）当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，两电阻两端的电压之比：
===，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电压表的示数之比：
===，
R1、R2消耗的电功率之比：
===．
15.指针调到0刻度；右；0.5；10；灯丝电阻随温度的升高而增大
解：（1）发现电流表指针如图（A）所示，这说明电流表没有调零，接下来的操作是将指针调到0刻度；
（2）电压表应并联到灯泡的两端，电流表应串联接入电路中，如图所示：

（3）电压表示数为2.2V＜2.5V；要测量小灯泡的额定功率，需增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器两端电压，根据串联电路分压的规律可知，需减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右端移动；
（4）由图可知，小灯泡在正常发光时的电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，通过小灯泡的电流为0.15A，小灯泡的电阻为：R===10Ω；
（5）当灯泡两端电压变大时，灯泡的实际功率变大，灯丝的温度升高，所以灯丝的电阻值发生改变。
16.0.6；A；2.2；0.5；灯泡断路
解：（1）灯泡正常发光时的电流大约为：I===0.25A，所以电流表应选择0～0.6A的量程；
（2）电流表与灯泡串联，并选择0～0.6A的量程，如图所示：
；
（3）滑动变阻器下面接的是右边的B接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最左端的A处；
（4）由图2知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以示数为2.2V；
（5）由图象知，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数为0.2A，所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，则说明电路某处发生了断路现象，电压表有示数，则说明与电压表并联的灯泡断路。（6）灯泡始终不亮，则不是实际功率造成的，电流表无示数，则说明电路断路，电压表有示数，则是与电压表并联的电路处断路。
此题是测量小灯泡电功率的实验，考查了电流表的连接方法、电路故障的分析、滑动变阻器的使用及对U-I图象的分析，同时考查额定功率的计算，关键是通过图象确定额定电压下的电流值。
17.灯泡断路；0.26；0.56；不能；2；2.5；1；

解：（1）灯泡正常发光时的电流为0.3A，所以电流表选择0～0.6A的量程，开关、灯泡、电流表串联接入电路，电路图如图所示：

（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路；电压表有示数，说明在电压表两接线柱与电源相连，故电路故障为灯泡断路。
（3）由图知，电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.26A，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（4）要验证欧姆定律中的电流与电压的关系，应保持电阻阻值不变，但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化，所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
（5）①闭合开关Sl，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡正常发光时，定值电阻R0两端的电压为U-2.5V，由欧姆定律可得，此时通过灯泡的电流：I=；
③灯泡额定功率的表达式：P额=。
18.解：由甲电路图可知，R0与灯泡并联，电流表测干路电流，电压表测电源的电压。
（1）由P=UI=可得，小灯泡正常发光时的电阻：
RL===30Ω；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，当电压表示数为1V时，通过定值电阻的电流：
I0===0.05A，
由图乙可知，干路电流I=0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过小灯泡的电流：
IL=I-I0=0.3A-0.05A=0.25A；
（3）调节电源电压，当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时，
由图象可知，当电压表的示数即电源的电压U′=2V，干路电流表的示数为0.4A时符合，
此时通过R0的电流：
I0′===0.1A，
此时通过灯泡的电流：
IL′=I′-I0′=0.4A-0.1A=0.3A，
小灯泡的实际电功率：
PL=U′IL=2V×0.3A=0.6W。
答：（1）灯泡正常发光对的电阻为30Ω；
（2）当电压表示数为1V时，通过小灯泡的电流为0.25A；
（3）调节电源电压，小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时，小灯泡的实际电功率为0.6W。