2020年秋沪科版九年级物理上册第十六章　电流做功与电功率 单元检测（Word版附答案）

第十六章　电流做功与电功率
(考试时间：60分钟　总分：70分)
一、填空题(每空1分，共20分)
1．下列用电器中，利用电流的热效应工作的是______。(选填“电视机”“电暖气”或“笔记本电脑”)
2．家用电热毯正常工作时，将_________能转化成内能，工作时耗电多少可以通过__________表实时记录。若它以100
W的功率工作4
h，耗电_________度。
3．下图是小强家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数，由图可知，他家在该月消耗的电能为__________
kW·h，若当地电费单价为0.5元/(kW·h)，则小明家该月应交电费_________元。
4．某用电器铭牌上标有“220
V　100
W”的字样，该用电器的额定功率是________
W，正常工作时的电阻为__________
Ω；当该用电器两端的电压为110
V时，实际功率是__________
W。
5．如图所示，电热水壶上标有“220
V　1
800
W”的字样，小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，这是因为电线的电阻比发热体的电阻__________。在额定电压下，烧开一壶水用时
3
min
20
s，这段时间内电热水壶的发热体产生的热量为_________
J。
6．图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系图像。现将灯泡L与阻值为10
Ω的电阻R连入电路中，如图乙所示。闭合开关S，灯泡L的实际功率为1.8
W，则电源电压是_________
V，此时干路电流是_________
A。
第6题图
第7题图
7．上图是某种电砂锅的工作电路图，S是温控开关，当开关S闭合时，电砂锅处于__________(选填“加热”或“保温”)状态，电砂锅加热时的功率为1
100
W，保温时的功率为55
W，则电阻R2的阻值为_________
Ω。
8．一台线圈电阻为0.6
Ω的电动机，接通电源后通过线圈的电流为0.5
A，该电动机工作100
s，电流在线圈上产生的热量是_________
J。已知这100
s内电动机消耗的电能是600
J，则电能转化成的机械能是________
J。
9．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为4
Ω。当开关S1和S2都闭合时，电流表的示数为3
A；当只闭合开关S2时，电流表的示数为2
A。电源电压为_________
V，电阻R2的阻值为__________
Ω，只闭合开关S2时，电路消耗的总功率为________
W。
二、选择题(每小题3分，共18分)
10．小辉同学在家中拍到一张电能表的照片(如图所示)，他仔细观察照片后，得到下列结论，其中不正确的是(　　)
A．电能表是用来测量家中用电器消耗电能的仪表
B．电能表的额定电流为5
A
C．拍照片时，小辉家已消耗的电能为9
316
kW·h
D．电能表的转盘转2
500转说明家中用电器消耗了1度电
11．图中甲、乙两盏白炽灯，分别在额定电压下工作，下列说法正确的是(　　)
A．甲灯更亮
B．它们的亮度相同
C．乙灯更亮
D．无法判断
12．小军家空调上的部分数据见下表，则下列说法中正确的是(　　)
额定电压
220
V
频率
50
Hz
额定制冷功率
3
500
W
额定制热功率
4
400
W
A.工作时的电压一定是220
V
B．制冷总功率是3
500
W
C．正常工作制冷时的电流是20
A
D．正常工作制热0.5
h，空调消耗的电能是2.2
kW·h
13．小红在做“探究串联电路电压的规律”的实验时，连接好如图所示的电路，闭合开关S后发现灯泡L1正常发光，灯泡L2发光微弱，以下对这一现象产生原因的分析中，合理的是(　　)
A．灯泡L2发生了开路
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
14．甲导体的电阻为10
Ω，乙导体的电阻为5
Ω，将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体产生的热量，正确的是(　　)
A．甲导体产生的热量是乙的2倍
B．甲导体产生的热量是乙的4倍
C．甲、乙两导体产生的热量一样多
D．条件不足，无法判断
15．小明想利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙、丙三个烧瓶内所盛煤油中都各自浸泡着一段电阻丝，阻值分别为R1、R2和R3，用插有温度计的橡胶塞封闭烧瓶，煤油中的电阻丝通过橡胶塞上的接线柱与电路相连，温度计可以测量煤油的温度，下列说法正确的是(　　)
A．实验中通过观察温度计的示数变化情况来判断电流通过导体产生热量的多少
B．甲、乙、丙三瓶中装入煤油的质量可以不相等
C．为实现实验目的，三个烧瓶内的电阻R1、R2和R3的阻值应相等(煤油质量未知)
D．为实现实验目的，应将电阻R1、R2和R3改为并联
三、实验探究题(第16题4分，第17题10分，共14分)
16．小阳为测量额定电压为2.5
V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在最____(选填“左”或“右”)端。
(2)小阳的实验记录见上表，则小灯泡两端的电压U＝1.3
V
时的电功率P＝_________
W。
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论：___________________________。(写出一条即可)
(4)利用如图所示的实验电路还可以进行的实验有_____________________。(写出一个即可)
17．图甲为探究电流热效应的实验装置图。
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　　甲　　　　　　　　　　　　　　　　　乙　　　　　
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丙
(1)请根据实物图在图丙虚线框内画出对应的电路图。
(2)开关闭合前，滑动变阻器E的滑片应处于最_________(选填“左”或“右”)端。
(3)此实验探究的是在________和通电时间相同时，导体产生的热量与_________的关系。
(4)图乙为某次实验时电流表的示数，其读数为_________
A。
四、计算题(每题6分，共18分)
18．如图所示的电路中，灯泡L上标有“12
V　0.2
A”的字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电压表的示数为
3
V。求：
(1)灯泡L的额定功率；
(2)定值电阻R的阻值；
(3)整个电路在5
min内消耗的电能。
19．下图是某电火锅加热器的简化电路，电源电压是220
V，R1、R2是发热电阻，开关接“1”时为低温挡，此时电阻R1的功率是11
W，电阻R2的功率是99
W，开关接“2”时为高温挡，试求：
(1)加热器在低温挡工作时，电路中的电流；
(2)加热器在低温挡工作10
min，电路中消耗的电能；
(3)高温挡的功率。
20．容积为1
L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为1
000
W，保温功率为121
W，简化电路如图乙所示，S为加热和保温自动转换开关，在1个标准大气压下，该电热水壶正常工作，将一壶初温为20
℃的水烧开，此过程中电热水壶的效率为70%。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]求：
(1)电阻R2的阻值；
(2)在此过程中，水吸收的热量；
(3)烧开一壶水，需要加热的时间。
参考答案
一、填空题(每空1分，共20分)
1．下列用电器中，利用电流的热效应工作的是__电暖气__。(选填“电视机”“电暖气”或“笔记本电脑”)
2．家用电热毯正常工作时，将__电__能转化成内能，工作时耗电多少可以通过__电能__表实时记录。若它以100
W的功率工作4
h，耗电__0.4__度。
3．下图是小强家的电能表以及该表某月初、月末的两次读数，由图可知，他家在该月消耗的电能为__90__
kW·h，若当地电费单价为0.5元/(kW·h)，则小明家该月应交电费__45__元。
4．某用电器铭牌上标有“220
V　100
W”的字样，该用电器的额定功率是__100__
W，正常工作时的电阻为__484__
Ω；当该用电器两端的电压为110
V时，实际功率是__25__
W。
5．如图所示，电热水壶上标有“220
V　1
800
W”的字样，小明发现烧水过程中电热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，这是因为电线的电阻比发热体的电阻__小__。在额定电压下，烧开一壶水用时
3
min
20
s，这段时间内电热水壶的发热体产生的热量为__3.6×105__
J。
6．图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系图像。现将灯泡L与阻值为10
Ω的电阻R连入电路中，如图乙所示。闭合开关S，灯泡L的实际功率为1.8
W，则电源电压是__6__
V，此时干路电流是__0.9__
A。
第6题图
第7题图
7．上图是某种电砂锅的工作电路图，S是温控开关，当开关S闭合时，电砂锅处于__加热__(选填“加热”或“保温”)状态，电砂锅加热时的功率为1
100
W，保温时的功率为55
W，则电阻R2的阻值为__836__
Ω。
8．一台线圈电阻为0.6
Ω的电动机，接通电源后通过线圈的电流为0.5
A，该电动机工作100
s，电流在线圈上产生的热量是__15__
J。已知这100
s内电动机消耗的电能是600
J，则电能转化成的机械能是__585__
J。
9．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为4
Ω。当开关S1和S2都闭合时，电流表的示数为3
A；当只闭合开关S2时，电流表的示数为2
A。电源电压为__12__
V，电阻R2的阻值为__2__
Ω，只闭合开关S2时，电路消耗的总功率为__24__
W。
二、选择题(每小题3分，共18分)
10．小辉同学在家中拍到一张电能表的照片(如图所示)，他仔细观察照片后，得到下列结论，其中不正确的是(　C　)
A．电能表是用来测量家中用电器消耗电能的仪表
B．电能表的额定电流为5
A
C．拍照片时，小辉家已消耗的电能为9
316
kW·h
D．电能表的转盘转2
500转说明家中用电器消耗了1度电
11．图中甲、乙两盏白炽灯，分别在额定电压下工作，下列说法正确的是(　B　)
A．甲灯更亮
B．它们的亮度相同
C．乙灯更亮
D．无法判断
12．小军家空调上的部分数据见下表，则下列说法中正确的是(　D　)
额定电压
220
V
频率
50
Hz
额定制冷功率
3
500
W
额定制热功率
4
400
W
A.工作时的电压一定是220
V
B．制冷总功率是3
500
W
C．正常工作制冷时的电流是20
A
D．正常工作制热0.5
h，空调消耗的电能是2.2
kW·h
13．小红在做“探究串联电路电压的规律”的实验时，连接好如图所示的电路，闭合开关S后发现灯泡L1正常发光，灯泡L2发光微弱，以下对这一现象产生原因的分析中，合理的是(　D　)
A．灯泡L2发生了开路
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
14．甲导体的电阻为10
Ω，乙导体的电阻为5
Ω，将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体产生的热量，正确的是(　A　)
A．甲导体产生的热量是乙的2倍
B．甲导体产生的热量是乙的4倍
C．甲、乙两导体产生的热量一样多
D．条件不足，无法判断
15．小明想利用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”。甲、乙、丙三个烧瓶内所盛煤油中都各自浸泡着一段电阻丝，阻值分别为R1、R2和R3，用插有温度计的橡胶塞封闭烧瓶，煤油中的电阻丝通过橡胶塞上的接线柱与电路相连，温度计可以测量煤油的温度，下列说法正确的是(　A　)
A．实验中通过观察温度计的示数变化情况来判断电流通过导体产生热量的多少
B．甲、乙、丙三瓶中装入煤油的质量可以不相等
C．为实现实验目的，三个烧瓶内的电阻R1、R2和R3的阻值应相等(煤油质量未知)
D．为实现实验目的，应将电阻R1、R2和R3改为并联
三、实验探究题(第16题4分，第17题10分，共14分)
16．小阳为测量额定电压为2.5
V的小灯泡在不同电压下的电功率及观察小灯泡的发光情况，连接了如图所示的电路。
U/V
2.5
1.3
I/A
0.28
0.20
P/W
0.7
发光情况
明亮
暗
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在最__右__(选填“左”或“右”)端。
(2)小阳的实验记录见上表，则小灯泡两端的电压U＝1.3
V
时的电功率P＝__0.26__
W。
(3)由上表的实验记录你还能得到的结论：__小灯泡的亮度与实际功率有关(合理即可)__。(写出一条即可)
(4)利用如图所示的实验电路还可以进行的实验有__测小灯泡在额定电压下工作时的电阻(合理即可)__。(写出一个即可)
17．图甲为探究电流热效应的实验装置图。
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　　甲　　　　　　　　　　　　　　　　　乙　　　　　
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丙
(1)请根据实物图在图丙虚线框内画出对应的电路图。
(2)开关闭合前，滑动变阻器E的滑片应处于最__右__(选填“左”或“右”)端。
(3)此实验探究的是在__电流__和通电时间相同时，导体产生的热量与__电阻__的关系。
(4)图乙为某次实验时电流表的示数，其读数为__1.2__
A。
四、计算题(每题6分，共18分)
18．如图所示的电路中，灯泡L上标有“12
V　0.2
A”的字样，R为定值电阻。闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电压表的示数为
3
V。求：
(1)灯泡L的额定功率；
(2)定值电阻R的阻值；
(3)整个电路在5
min内消耗的电能。
【解析】　(1)灯泡L的额定功率PL＝ILUL＝0.2
A×12
V＝2.4
W
(2)由题图知，灯泡L和电阻R串联，闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电压表测量定值电阻两端的电压，
即UR＝3
V，因为串联电路中的电流处处相等，所以电路中的电流I＝0.2
A，由欧姆定律得，定值电阻R的阻值
R＝＝＝15
Ω
(3)电源电压U＝UL＋UR＝12
V＋3
V＝15
V
整个电路在5
min内消耗的电能W＝UIt＝15
V×0.2
A×5×60
s＝900
J
【答案】　(1)2.4
W　(2)15
Ω　(3)900
J
19．下图是某电火锅加热器的简化电路，电源电压是220
V，R1、R2是发热电阻，开关接“1”时为低温挡，此时电阻R1的功率是11
W，电阻R2的功率是99
W，开关接“2”时为高温挡，试求：
(1)加热器在低温挡工作时，电路中的电流；
(2)加热器在低温挡工作10
min，电路中消耗的电能；
(3)高温挡的功率。
【解析】　(1)开关接“1”时为低温挡，由题图知，电阻R1与R2串联，此时电路的总功率
P＝P1＋P2＝11
W＋99
W＝110
W
由P＝IU可得，加热器在低温挡工作时，电路中的电流I＝＝＝0.5
A
(2)由P＝可得，加热器在低温挡工作10
min，电路中消耗的电能
W＝Pt＝110
W×10×60
s＝6.6×104
J
(3)加热器在低温挡工作时，电阻R1的功率P1＝11
W
由P＝I2R可得，电阻R1的阻值R1＝＝＝44
Ω
开关接“2”时为高温挡，由题图知，电路中只有电阻R1工作，则高温挡的功率P高＝＝＝1
100
W
【答案】　(1)0.5
A　(2)6.6×104
J　(3)1
100
W
20．容积为1
L的某品牌电热水壶如图甲所示，其加热功率为1
000
W，保温功率为121
W，简化电路如图乙所示，S为加热和保温自动转换开关，在1个标准大气压下，该电热水壶正常工作，将一壶初温为20
℃的水烧开，此过程中电热水壶的效率为70%。[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]求：
(1)电阻R2的阻值；
(2)在此过程中，水吸收的热量；
(3)烧开一壶水，需要加热的时间。
【解析】　(1)由题图乙可知，当开关S闭合时，电阻R1与R2并联，电路的电阻较小，由P＝可知，此时电热水壶的功率较大，为加热挡，P加热＝1
000
W。当开关S断开时，电路为电阻R2的简单电路，电热水壶的功率较小，为保温挡，P保温＝121
W，由
P＝可得，电阻R2的阻值
R2＝＝＝400
Ω
(2)由ρ＝得，一壶水的质量m＝ρV＝1.0×103
kg/m3×1×10－3
m3＝1
kg
水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103
J/(kg·℃)×1
kg×(100
℃－20
℃)＝3.36×105
J
(3)由题知，η＝×100%＝70%，则电热水壶消耗的电能W＝＝＝4.8×105
J
由P＝可得，加热时间t＝＝＝480
s＝8
min
【答案】　(1)400
Ω　(2)3.36×105
J　(3)8
min
10