沪科版初中物理九年级全册第十六章《电流做功与电功率》单元测试题（解析版）

第十六章《电流做功与电功率》单元测试题
一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．下列用电器工作时主要将电能转化为内能的是（　　）
A．收音机 B．电熨斗 C．电风扇 D．洗衣机
2．在国际单位制中，功的单位是（　　）
A．W B．N C．J D．Pa
3．学习物理要注意联系生活实际，以下说法符合实际的是（　　）
①一只成年母鸡质量约为2kg；
②人正常步行速度约为10m/s；
③一台家用空调正常工作时功率约为5W；
④手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m约做功1J。
A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有①④
4．LED灯的能耗小,造价低廉,使用寿命长,倍受人们青睐。某种LED台灯用电压为6 V的电源供电,正常工作电流为300 mA。那么,此LED台灯正常工作时的功率为( )
A．1.8 W B．18 W C．180 W D．1 800 W
5．图甲是小灯泡L的U－I图象，将此灯接入图乙的电路中（电源电压不变），闭合开关S1后，灯L的实际功率为2W；再闭合开关S2后，电流表示数变化了0.2A，则电阻R的阻值和此时电路消耗的总功率为（ ）

A．10Ω 0.8 W B．15Ω 2.0 W C．20Ω 0.8 W D．20Ω 2.8 W
6．下列说法中正确的是（?? ）
A．电灯和电铃都应用了电磁铁?????? B．发电机工作时将机械能转化为电能
C．磁场和磁感线是客观存在的???????D．电动机是利用电磁感应现象制成的
7．如图所示电路中，R1∶R2＝1∶2，则加在它们两端的电压之比，及它们消耗的电功率之比是（ ）

A．U1∶U2＝1∶1 B．P1∶P2＝1∶2 C．P1∶P2＝1∶4 D．P1∶P2＝1∶1
8．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）

A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W?????
D．该电路的最大功率是2.25W
9．如图所示的电路中A、B、C为三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 3W”的灯泡L2虽然发光但较暗，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中错误的是（ ）

A．电表C为电压表，且示数为3V B．电表A为电流表，且示数为1.25A
C．电表B为电压表，且示数为3V D．灯泡L2的实际功率为0.75W
10．两个分别标有“220V60W”和“220V25W”字样的灯泡，如将它们并联后接在110V的电路中，则（ ）
A．电阻大的灯泡较亮 B．额定功率大的灯泡较亮
C．额定功率小的灯泡较亮 D．两个灯泡一样亮
11．如图所示，电源电压保持不变，灯L标有“6V 0.6W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，当变阻器的滑片P移到中点时，灯L正常发光，电压表示数为4V，此时变阻器的功率为P1；当滑片P移到最大值时，此时变阻器的电功率为P2，则P1︰P2为（　　）

A．1：2 B．2：3 C．7：10 D．49：50
12．如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，闭合、断开，此时，电路消耗的总功率为；当甲、乙都是电压表，、都闭合，此时，电路消耗的总功率为下列说法正确的是　　

A．电阻R的阻值为
B．电路的总功率之比：：2
C．当甲、乙都是电压表，、闭合时，灯L的实际功率为
D．当甲、乙都是电流表，闭合、断开时，两表示数之比：：3

二、多选题（每小题至少有两个正确答案）
13．某些物质在很低的温度时，电阻突然减小到零，这种现象叫超导现象，用这些物质可制成超导体。假设有一种导体在常温下就能发生超导现象，那么这种超导体可以应用于（　　）
A． B．
C． D．
14．如图所示，小宇同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，将电压表并在了滑动变阻器两端，闭合开关，发现电路存在故障，并作如下分析，下列判断正确的是（ ）

A．若灯不亮，电压表有示数，电路故障可能是灯泡断路
B．若灯不亮，电流表有示数，电路故障可能是灯泡短路
C．若灯不亮，两表都有示数，电路故障可能是滑动变阻器短路
D．若灯不亮，电压表有示数，电路故障可能是滑动变阻器断路
15．把标有“12V? 36W”的灯泡L1和“8V? 16W“的灯泡L2串联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，则下列选项正确的是（　　）
A．该电源的电压为24V???? B．电路中的电流为2A
C．两灯泡的总功率为32W D．灯L1比灯L2发光更亮
16．灯泡 L1、L2 的铭牌上分别标有“24V 12W”、 “12V 12W”字样，将两个灯泡串联后接入电源电压为 U 的电路中，若保证两个灯泡不损坏，则（ ）（不考虑灯丝电阻变化）
A．电源电压最大值为 30V
B．两个灯泡的实际功率之比为 4:1
C．灯泡 L2 两端电压与电源电压之比为 1:3
D．电源电压为 36V 时，灯泡 L1、L2 均能正常发光


三、实验题
17．如图在“探究电流的热效应跟电阻大小关系”的实验中，A、B两个烧瓶中应该盛有等质量的_____液体，两个烧瓶内的电阻丝的阻值应该______（以上两空均选填：“相同”或“不同”），采用如图所示的连接方式是为了控制______相同。

18．在测量小灯泡的电功率的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω—15Ω之间 所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（50Ω 1A）一个，导线若干

（1）如图甲所示是小明没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线将实物图补充完整______
（2）闭合开关前，图甲图中的滑片P应位于________（选填“左”或“右”）端；闭合开关无论怎样移动变阻器滑片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）
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3 A时，电压表的示数如图乙所示，读数为_______V，小灯泡的额定功率为_________W
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了另一个额定电流为Ie的小灯泡额定功率 她设计了如图丙所示电路图，请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式
实验步骤：
①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为Ie
②再闭合开关S2 ，______________________________________________
③小灯泡的额定功率的表达式：P额＝________ （用字母表示，可能用到的物理量有：已知的电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器的最大阻值R0和实验中测得的物理量）
（5）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于_____Ω

四、计算题
19．小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置，如下图所示．R1是一个置于热水器水中的热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如表I所示。表Ⅱ是这个电热水器的铭牌，已知继电器线圈电阻R2为10Ω，左边电源的电压U0为6V不变。当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时，继电器的衔铁被吸下，电热水器电路断开；当继电器线圈中的电流减小到某一数值时，继电器的衔铁被释放，电热水器电路闭合，开始工作。
表I：
温度t／℃
10
20
30
40
50
60
70
80
90

电阻R／Ω
60
42
30
20
15
10
8
6
5



表Ⅱ：
型号
FED-H50
额定电压
交流220V

最大水量
50kg
频率
50Hz

额定内压
0.75MPa
额定功率
2000W





(1)正常工作时，电热水器的电阻是多少？
(2)若电热水器内的水温控制在30℃～60℃之间，求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时，继电器线圈中的电流是多少？
(3)若不计热损失，电热水器正常工作时，将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间？
20．如图所示，电源电压恒为6V，灯L标有“6V 2W”字样（灯丝电阻不变），R1＝36Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，电流表示数为0.2A.求：

（1）R2的最大阻值
（2）当S1、S2都闭合时，电流表、电压表的示数；
（3）当S1、S2都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的功率范围。
试卷第4页，总7页

参考答案
1．B
【解析】
【分析】
电流做功的过程，实际上就是能量转化的过程，消耗电能转化成其它形式的能．
【详解】
A. 收音机工作时，主要将电能转化为声能，故此选项不符合题意；
B. 电熨斗工作时，主要将电能转化为内能，故此选项符合题意；
CD、电风扇和洗衣机主要是依靠电动机工作，将电能转化为机械能，故此选项不符合题意。
故选B.
2．C
【解析】在国际单位制中，A. 瓦特(W)是功率的单位，不符合题意；B. 牛顿(N)是力的单位，不符合题意；C. 焦耳(J)是功和能量的单位，符合题意；D. 帕斯卡(Pa)是压强的单位，不符合题意。故选：C。
3．D
【解析】
①①一只成年母鸡质量约为2kg；此选项符合实际；②人正常步行速度约为1m/s左右，此选项不符合实际；③一台家用空调正常工作时功率约为1000W，此选项不符合实际；④两个鸡蛋的重力在1N左右，手托两个鸡蛋匀速向上抬高1m约做功W＝Gh＝1N×1m＝1J，此选项符合实际。故①④符合实际。故选D.
点睛：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．
4．A
【解析】
【详解】
由题知，LED台灯工作时电压为6V，电流为300mA＝0.3A，所以正常工作时的功率：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W.故选A.
【点睛】
已知工作电压和工作电流，根据公式P＝UI可计算正常工作时的功率．
5．D
【解析】解答：由图甲所示图象可知，灯泡两端电压为4V时通过灯泡的电流为0.5A，灯泡实际功率为：4V×0.5A＝2W，由图乙所示电路图可知,闭合开关S1后，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，因此电源电压：U＝4V，由图乙所示电路图可知,闭合开关S1后,再闭合开关S2后，灯泡与电阻并联，电流表测干路电流，再闭合开关S2后，电流表示数变化了0.2A，则通过电阻的电流为0.2A，由I＝可知,电阻阻值：R＝20Ω;两开关都闭合时,干路电流I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A，电路消耗的总功率：P＝UI＝4V×0.7A＝2.8W；
点睛：：根据灯泡实际功率由图甲所示图象求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，确定电源电压；然后应用并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值，由电功率公式求出电路消耗的总功率．
6．B
【解析】
解答：A. 电灯不是应用电磁铁来工作的；电铃是应用电磁铁来工作的；故A错误；B. 发电机工作时将机械能转化为电能，故B正确；C. 磁场实际存在，而磁感线是不存在的；故C错误；D. 电动机不是利用电磁感应来工作的，是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的；故D错误。故选B.
点睛：（1）电灯是利用电流的热效应来工作的；电铃是利用电流的磁效应来工作的；（2）发电机的原理是电磁感应；（3）磁感线是人们为了研究方便而引进的线，实际并不存在；
（4）电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的．
7．B
【解析】试题分析：由图可知两电阻串联。∵R1、R2串联∴各处的电流相等；
由欧姆定律U=IR可得：U1：U2=IR1：IR2=R1：R2=1：2=1：2；
由功率的公式P=I2R可得：P1：P2=I2R1：I2R2=R1：R2=1：2=1：2；
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
8．D
【解析】
试题分析：A选项，求电路中的电流范围，电路中的电路会变化是因为滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电路中的最大电流由小灯泡和滑动变阻器的规格决定，滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,小灯泡的额定电流,所以电路中的最大电流是0.5A。滑动变阻器接入电路的电阻越大，电路中的电流越小，电压表是示数越大，电路中最小电流由电压表的量程决定，当滑动变阻器两端的电压为3V时，小灯泡两端的电压是1.5V，则滑动变阻器接入电路的电阻是小灯泡的两倍，为10Ω，此时电路中的电流，选项错误。B选项，电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，电路中的最大电流是0.5A，，，选项错误。C选项，当电路中的电流最小时，小灯泡的功率最小，，选项错误。D选项，电路的最大功率是电路中的电流最大时取得，，选项正确。
考点：欧姆定律 电功率
9．C
【解析】解：根据P=UI可知：灯泡L1正常发光的电流为I1额= ?= ?=1A，灯泡L2正常发光的电流为I2额= ?= ?=0.5A； 由P= 得：灯泡L2的电阻R2= ?= ?=12Ω；
则通过灯泡L1的电流为I1=1A，标有“6V 3W”的灯泡L2虽能发光但较暗，则通过灯泡L2的电流小于I2=0.5A，
由此可知：通过L1、L2的电流不相等，所以L1、L2并联；
则A一定是电流表；B是相当于导线的电流表，测量通过灯泡L2的电流；
C是相当于开路的电压表，测量并联电路两端的电压，也是测量电源电压；
由于标有“3V 3W”的灯泡L1正常发光，根据并联电路各支路两端的电压相等，所以C电压表示数为U=U1额=3V；故A正确，C错误；
则I2= ?= ?=0.25A，
则干路电流I=I1+I2=1A+0.25A=1.25A，故B正确；
灯泡L2的实际功率P2=UI2=3V×0.25A=0.75W，故D正确．
故选C．
点睛：知道灯泡两端的实际电压等于额定电压时能正常发光，小于额定电压时灯泡能发光但较暗；所以先根据灯泡的工作情况判断出灯泡的连接方式，再结合电流表相当于导线、电压表相当于开路确定电表的性质，最后根据串并联电路的特点逐个解答。
10．B
【解析】由可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，灯泡越亮，故A错误。
灯泡的亮度取决于实际功率的大小，两灯泡并联，灯泡两端电压相等，灯泡的电阻越小，则实际功率越大，灯泡越亮。由，两灯额定电压相同，额定功率大的灯泡电阻小，实际功率大，灯泡较亮。故B正确，CD错误。
答案为B。
11．D
【解析】当变阻器的滑片P移到中点时，灯L正常发光，则电流为：
，灯的电阻为：
此时电压表示数为4V，即滑动变阻器两端的电压为4V，则滑动变阻器的阻值为：

电源电压为：
此时滑动变阻器的功率：

当滑片P移到最大值时，电路中的电流为：

此时滑动变阻器的功率为：

故。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
由可得，灯泡正常工作时的电流：，
由可得，灯泡的电阻：，
A、当甲、乙都是电流表，闭合、断开，此时R与L并联，甲电流表测L的电流，因，即灯泡正常工作，由并联电路的电压特点可知，电源电压；
当甲、乙都是电压表，、都闭合，R与L串联接在电路中，甲电压表测总电压U，乙测L两端电压，且；
根据串联电路的特点可得电路中的电流：
；
电阻R两端的电压：，
电阻R的阻值：，故A错误；
B、当甲、乙都是电流表，R与L并联时，电阻R的功率为：
，总功率为：；
当甲、乙都是电压表，、都闭合，R与L串联接在电路中，此时总功率为：
；
电路总功率之比：，故B错误；
C、当甲、乙都是电压表，、闭合时，灯L的实际功率：，故C正确；
D、当甲、乙都是电流表，闭合、断开时，此时R与L并联，甲电流表测L的电流，且；
乙电流表测干路电流，干路电流为：；
两表示数之比为：，故D错误。
故选C。
【点睛】
重点是欧姆定律的灵活运用和电功率的计算，关键还是熟练应用串、并联电路的电压和电流特点，另外要读懂电路图，明确两表都为电流表和都为电压表时电路的结构是解题的关键。
13．BD
【解析】
【详解】
AB.假如常温下就能使用超导体，适合制作人们不需要电热的地方，如：输电导线、电磁铁和电动机线、圈磁悬浮列车等．由于超导体不会产生电热，所以人们需要电热的地方是不能用超导体的．电饭锅是利用电流热效应工作的，故A错误，BD正确；C.集成电路用的是半导体材料，故C错误；故选BD．
【点睛】
解答本题需掌握：超导现象是电阻为零的现象，根据焦耳定律可知，电阻为零就不会产生电热；集成电路用的是半导体材料。
14．BD
【解析】
试题分析：若灯不亮，则电路故障可能为灯泡短路或电路某处断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极连通，因此电路故障为灯泡短路，或变阻器断路，故A错误；电流表有示数，说明电路为通路，因此电路故障为灯泡短路，故B正确；电流表有示数，说明电路为通路，电压表有示数，说明电压表与电源两极连通，因此电路故障可能为灯泡短路，故C错误；电压表有示数，说明电压表与电源两极连通，因此电路故障为滑动变阻器断路，故D正确；故应选BD。
【考点定位】测量小灯泡电功率；电路故障的判断
15．BC
【解析】
【详解】
两灯泡的额定电流为：I1= ，，I2=；
两灯泡的电阻为：R1=，R2=;
L2的额定电流小于L1的额定电流，两灯泡串联时，L2正常发光，则L2发光比灯L1更亮，且电路中的最大电流为I=2A，故B正确，D错误；
电源的电压为U=I（R1+R2）=2A×（4Ω+4Ω）=16V，故A错误．
【点睛】
本题考查电流、电阻、实际电压、实际功率、总功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道串联电路电流和电压的规律。根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据公式I=P/U可求灯泡的额定电流，根据欧姆定律可知两灯泡的电阻；两灯泡串联时电流相等，正常发光的是额定电流较小的灯泡；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源的电压
16．AB
【解析】
【详解】
灯泡 L1、L2 的正常工作电流分别为：
；；
两灯电阻分别为：
；；
A、D、将两个灯泡串联后接入电源电压为 U 的电路中，电流相等，所以电流最大为 L1灯的电流0.5A，电源电压最大值为：
；故A正确，D错误；
B、根据得，两个灯泡的实际功率之比为：
，故B正确；
C、灯泡 L2 两端电压与电源电压之比为：
，故C错误；
故选AB。
17． 相同 不同 电流
【解析】探究电流的热效应跟电阻大小关系的实验中用到实验方法为控制变量法，即除了研究的电阻不同外，其他因素应相同，故A、B两个烧瓶中应该盛有等质量的相同液体，两个烧瓶内的电阻丝的阻值应该不同，采用串联方式是因为串联电路电流相同，目的是为了控制电流相同。
18． 右 灯泡接触不良（或灯丝断了） 4 1.2 读出电流表示数为I1 Ie（U-IeU/I1）（或UIe-Ie2U/I1） 25
【解析】(1)灯泡额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω?15Ω之间，则根据UIR可知，灯泡额定电压在3V?4.5V间，故电压表应选0?15V量程，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：
(2)为保护电路，在闭合开关前，滑片应移至最大阻值处，由图可知，滑片P应滑至最右端；
闭合开关，电流表无示数，说明电路是断路，小灯泡不发光，电压表有示数，说明与电压表并联的这部分电路断路了，即灯泡接触不良（或灯丝断了）。(3)电压表量程是0?15V，由图乙可知，电压表分度值是0.5V，电压表示数是4V；灯泡额定功率：P额U额I额4V0.3A1.2W。（4）实验步骤：①按图连接电路，然后只闭合开关S1，移动滑片P，电流表的示数为Ie；②再闭合开关S2，读出电流表示数I1；再闭合开关S2时灯泡短路，滑动变阻器的电阻R滑，只闭合开关S1，滑动变阻器和灯泡串联，总电阻R，灯泡的电阻RLR?R滑，灯泡的额定功率PRL (
.U.(5) )电源电压为6V，电阻两端电压为2V，滑动变阻器分压为4V，是定值电阻两端电压的两倍，根据分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍，滑动变阻器最大阻值为50欧姆，因此定值电阻最大阻值为25欧姆。
19．（1）24.2Ω；（2）0.3A；（3）3150s
【解析】试题分析：（1）从电热水器的铭牌可知，电热水器的功率P=2000W，
电热水器的电阻R=U2/P=(220V)2/2000W=24.2Ω；
（2）由表I可知，温度为60℃时，热敏电阻的阻值R1 =10Ω，
此时串联电路总电阻R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω，继电器线圈中的电流是I=U0/R总=6V/20Ω=0.3A
（4）将整箱水从30℃加热到60℃需要吸收热量
Q=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃-30℃）=6.3×106J，
因不计热损失，故W=Q，所以加热时间t=W/P=Q/P=6.3×106J/2000W=3150s
考点：电功率的计算；热量的计算；电阻的串联
20．（1）24Ω；（2）0.5A；0V；（3）1W～2W
【解析】试题分析：1）由P=U2/R得，灯L的电阻RL=U2额P额=（6V）2/2W=18Ω，
根据欧姆定律I=U/R可得，总电阻R=U/I=6V/0.2A=30Ω，
当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，滑动变阻器R2与灯L串联，
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和，即R=RL+R2/2，
则滑动变阻器的最大阻值R2=2（R-RL）=2×（30Ω-18Ω）=24Ω
（2）当S1、S2都闭合时，此时电阻R1与灯L并联，滑动变阻器R2被短路，
因为电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，所以电压表示数为0
根据并联电路各支路两端的电压都相等，即U1=UL=U=6V，
通过电阻R1 的电流I1=U1/R1=6V/36Ω=1/6A，通过灯L的电流IL=UL/RL=6V/18Ω=1/3A，
干路电流I总=I1+IL =1/6A+1/3A=0.5A，即电流表的示数为0.5A
（3）当S1、S2都断开时，滑动变阻器R2与灯L串联，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，根据P=U2/R可知，当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，电路中的总电阻最小时，电路消耗的功率最大，此时电路中只有灯L且正常发光，通过灯L的电流IL=UL/RL=6V18Ω=1/3A＜0.6A，
电路消耗的最大功率P最大=P额=2W；当电压表的示数为3V时，滑动变阻器允许接入的电阻最大，电路中的总电阻最大，电路消耗的功率最小，此时灯泡两端的电压U′=U-UV=6V-3V=3V，
电路中的电流I′=U′/RL=3V/18Ω=1/6A，电路消耗的最小功率P最小=UI′=6V×1/6A=1W；
当S1、S2都断开时，在电路处于安全工作状态下，电路消耗的功率范围为1W～2W
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算