2022年苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热章节练习练习题(含详解)

苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热章节练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、即热式电热水器具有即开即用，不用提前预热，没有预热时的热量散失等特点，相比传统储水式电热水器平均可以省电15%~30%，因此被国家划归为节能产品。

某型号即热式电热水器和传统储水式电热水器的铭牌如图所示。

下列说法中正确的是（）
A．两台电热水器均可直接在110V的电源上正常工作
B．正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能多
C．正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器消耗电能快
D．正常工作时，即热式电热水器比储水式电热水器通过的电流小
2、下列描述中最符合实际的是（）
A．节能灯正常工作时的电流大约0.1A
B．对人体讲，安全电压只能是36V
C．冰箱正常工作时的消耗的功率大约20W
D．空调机正常工作时的电流大约0.5A
3、如图所示，阿里公司的数据运行服务器浸泡在装有冷却液的容器中。

冷却液直接吸收服务器通电工作产生的热量，再进入外循环冷却，之后再送回服务器所在容器。

以下分析正确的是（）
A．此冷却液属于导电性能强的材料B．此冷却液的比热容应该很小
C．服务器的内能不会发生转移D．冷却液有效减小电热产生的危害
4、下列选项中符合安全用电要求的是（）
A．在高压线下放风筝
B．多个大功率用电器同时使用一个插座
C．用湿布擦拭正在工作的电视机
D．发生触电事故时，应先切断电源
5、在实验电路中，能用来测量电流大小的仪表是（）
A．电流表B．电压表C．电能表D．滑动变阻器
6、一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R=0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A，电动机正常工作1min产生的热量为（）
A．5.28×104J B．480J C．2.42×104W D．880W
7、在如图所示的家用电器中，消耗电能主要是用来产生热量的是（）
A．电熨斗B．台式电风扇
C．电视机D．笔记本电脑
8、在如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的I-U图像如图乙所示。

已知小灯泡的额定电压为12V，下列说法中正确的是（）
A．在电压表示数变小的过程中，电路消耗的总功率不断变大
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．滑片P由a端滑至b端的过程中，小灯泡的电功率变化了9W
D．滑片P由a端滑至b端的过程中，电路的总电功率变化了21W
9、如图所示的四种现象中，符合安全用电原则的是（）
A．用湿布擦拭正在工作的台灯
B．在电路中同时使用很多电器
C．洗衣机的金属外壳安装接地线
D．在电加热器上烘烤衣服
10、图甲所示电路中，电源电压恒定，0R为定值电阻，R为热敏电阻。

开关S闭合，当R的温度发生
改变时，R 两端电压R U 随温度t 变化的关系图象如图乙所示，0R 功率为0P ，R 的功率为R P ，电路总功率为P 总。

则0P 、R P 、P 总随温度t 变化的关系图象可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、将一个标有“36V 10W”字样的灯泡，额定功率是______W ，由三节新干电池串联组成的电池组的电压为______V ，该灯在此电压下灯______（选填“能”或“不能”）正常发光。

2、有两个电阻R 1=6Ω，R 2=12Ω，若把它们串联接在电路中，R 1和R 2两端电压之比U 1:U 2=_________，R 1和R 2的电流之比I 1:I 2=________；并联在电路中时，R 1和R 2两端电压之比U 1:U 2=________，R 1和R 2消耗的电功率的之比P 1:P 2=________。

3、白炽灯上标有“220V，110W”字样，灯泡正常发光时它两端的电压______V ，通过的电流______A ，正常发光时电阻______Ω。

4、（1）如图所示，电能表的示数为______kW•h；
（2）如图所示，用试电笔来辨别家庭电路中的火线与零线，手拿试电笔方法正确的是______（选填“甲”或“乙”）图；
（3）如图所示，家庭电路中，地线应接在三孔插座的______（选填“A”“B”或“C”）插孔处。

5、在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V”字样，它的U−I图像如图乙所示。

只闭合开关S1时，电流表示数为I1，电阻R1消耗的功率为P1，当开关S1、S2都闭合，此时小灯泡恰好正常发光，电流表示数为I2，电阻R1消耗的功率为P1'，已知R1=R2，P1∶P1'=16∶25。

灯泡正常发光时的电阻为______Ω，I1为______A，电源电压为______V。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25o C时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25o C时，S2断开，此时电流表的示数为1A，电阻丝R1的电功率为20W（忽略温度对电阻丝的影响），求：
（1）电阻丝R1两端的电压是多少？
（2）R2的阻值？
（3）当气温低于25o C时，供暖器的电功率？
2、如图所示，是某家用电热煮茶器的简化电路图。

R1和R2均为电热丝，S为温度传感切换开关。

R1的阻值是44Ω，R2的阻值是396Ω，电源电压220V，开关S接“1”时，为加热状态；当煮茶器里面的水温达到100°C时，开关S可以自动切换到“2”，进入保温状态。

已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），
R1、R2不受温度的影响。

试求：
（1）保温状态时，电路消耗的总功率是多少；
（2）将1kg初温为23℃的水加热到100°C需要吸收多少热量；
（3）假设该电热煮茶器的加热效率为98%，则实现（2）的过程需要加热多长时间。

3、题图所示为模拟调光电路，电源电压恒为3V，灯泡标有“15V0.3A”字样（灯丝阻值不变），滑动变阻器标有“10Ω1A”字样。

（1）求灯泡正常发光时的电功率；
（2）求滑动变阻器接入电路的阻值最大时流过灯泡的电流。

4、如图所示，L是标有“24V 60W”的灯泡，电源电压为32V。

若确保灯泡正常工作，求：
（1）滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）灯泡正常工作时滑动变阻器消耗的电功率；
（3）灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，某一时刻，灯丝电阻是正常发光时的2.5倍，若滑动变阻器的最大阻值为50Ω，求此时电路消耗的最小总功率。

（结果保留一位小数）
5、如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A。

求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能。

---------参考答案-----------
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
两台电热水器的额定电压都是220V，接在110V的电源上时，U U〈额
实，所以P P
<
额
实
，用电器不能正常
工作；
BC．正常工作时，即热式电热水器的额定功率大于储水式电热水器的额定功率，即热式电热水器比储
水式电热水器消耗电能快；由公式W Pt =可知消耗的电能由功率和时间共同决定，虽然即热式电热水器的额定功率大于储水式电热水器的额定功率，但是不知道工作时间，所以无法判断它们两个谁消耗电能多；故B 错误，C 正确；
D ．根据表格得出即热式电热水器正常工作时的额定功率8500W P =即热，储水式电热水器的额定功率
2200W P =储水，额定电压都是220V U =额，则由公式P
I U =可知I I >即热储水，故D 错误。

故选C 。

2、A
【解析】
【详解】
A ．节能灯的额定功率一般为22W 左右，由电功率的公式P UI =可得
22W 0.1A 220V
P I U ===灯灯 故A 符合题意；
B ．对人体讲，安全电压是不高于36V ，故B 不符合题意；
C ．冰箱正常工作时的电流为1A 左右，由电功率的公式P UI =可得
220V 1A 220W P UI ==⨯=冰箱冰箱
故C 不符合题意；
D ．空调机正常工作时的功率1100W 左右，由电功率的公式P UI =可得
1100W 5A 220V
P I U ===空调空调 故D 不符合题意。

故选A 。

3、D
【解析】
【详解】
A．服务器浸泡在冷却液中，如果导电性强，会引起服务器短路，应选择绝缘性好的材料，故A错误；
B．冷却液选择比热容大的，在质量相同时，改变相同的温度，相比比热容小的物质吸收的热量更多，故应选择比热容大的物质。

故B错误；
C．冷却液的作用是将服务器的内能通过热传递转移走，内能减小，温度降低，保护服务器，故C错误；
D．由于电流的热效应，电流通过导体时一般都会发热，设备内能增加，温度升高，冷却液通过热传递将热量带走，防止因温度过高而损坏，可以保护设备。

故D正确。

故选D。

4、D
【解析】
【详解】
A．人靠近高压线，易发生高压电弧触电，所以不能在高压线下放风筝，故A不符合题意；
B．多个大功率用电器同时使用一个插座，会使总电流过大，容易烧坏插座、引起火灾，故B不符合题意；
C．生活用水是导体，用湿布擦正在工作的电视机，可能会发生触电事故，故C不符合题意；
D．发生触电事故时，要先切断电源，否则，施救者也会触电，故D符合题意。

故选D。

5、A
【解析】
【详解】
A．测量电流的仪表叫电流表，它的刻度盘上标有符号A和表示电流的刻度，故A符合题意；
B．测量电压的仪表叫电压表，它的刻度盘上标有符号V和表示电压的刻度，故B不符合题意；
C．电能表是测量一个家庭消耗了多少电能的仪器，故C不符合题意；；
D．滑动变阻器是用来调节电路中电阻的大小，改变电路中的电流和待测电阻的电压，故D不符合题意。

故选A。

6、B
【解析】
【分析】
【详解】
电动机正常工作时为非纯电阻电路，工作时将消耗的电能主要转化为机械能，还有一部分转化为内能；所以根据焦耳定律，电动机正常工作1min产生的热量
()2
24A0.5Ω60s480J
==⨯⨯=
Q I Rt
故ACD错误，B正确。

故选B。

【点睛】
7、A
【解析】
【详解】
A．电熨斗通电后主要是发热，把电能主要转化为内能，是电流的热效应，故A符合题意；
B．台式电风扇通电后主要是转动，把电能主要转化为机械能，故B不符合题意；
C．电视机通电后主要是发光和产生声音，把电能主要转化为光能、声能，故C不符合题意；
D．笔记本电脑通电后主要是把电能转化为光能和声能，故D不符合题意。

故选A。

8、B 【解析】 【详解】
A ．如图灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，在电压表示数变小的过程中，由图乙可知，电路中的电流变小，根据P UI = 电路消耗的总功率不断变小，故A 错误；
B ．当滑片P 在a 端时，滑动变阻器的最大阻值最大，最大阻值为
12V 3V
91A
R U R I -=
==Ω 故B 正确；
C ．滑片P 由a 端滑至b 端的过程中，小灯泡两端的电压变大，电流变大，根据P UI =小灯泡的电功率大，变化了
L L L L L L 12V 2A 3V 1A 21W P P P U I U I ∆=-=-=⨯-⨯=最小最小最小最大最大最大
故C 错误；
D ．滑片P 滑至b 端时，电路中只有灯泡，故灯泡两端的电压12V 就是电源电压，滑片P 由a 端滑至b 端的过程中，电路的总电功率变化了
12V 2A 12V 1A 12W P P P U I U I '∆=-=-=⨯-⨯=最小最小最大最大最大最大
故D 错误.。

故选B 。

9、C 【解析】 【详解】
A ．用湿布擦拭正在工作的台灯，可能会因湿布导电引发触电事故，不符合安全用电原则，故A 不符合题意；
B ．同时使用很多电器，功率过大，电压一定，电流过大，必须考虑插线板的承受能力，否则根据
2Q I Rt =，容易损坏线路甚至造成火灾，不符合安全用电原则，故B 不符合题意；
C ．有金属外壳的用电器，外壳一定要接地，防止外壳漏电，发生触电事故，符合安全用电原则，故C 符合题意；
D ．在电加热器上烘烤衣服，因为衣服属于易燃物体，存在安全隐患，不符合安全用电原则，故D 不符合题意。

故选C 。

10、D 【解析】 【详解】
AB ．图甲中，定值电阻R 0和电阻R 串联，电压表测R 两端的电压，由乙图可知，热敏电阻R 两端的电压U R 跟温度t 之间的关系是温度越高，热敏电阻R 两端的电压增大，且U R 跟t 之间是一次函数关系，可设
U R =kt +b
根据串联电路电压规律可知，定值电阻R 0两端的电压
U 0=U -U R =U -kt -b =-kt +U -b
0R 功率为
220000
()=U kt U b P R R -+-=
定值电阻的功率P 0与温度t 之间的关系是二次函数关系，故AB 错误； C ．根据串联电路电流规律可知电路中的电流
000000
U kt U b k U b I I t R R R R -+---==
==+ R 的功率为
R 0R 0
=(+)(
+)P k U b
U I kt b t R R --=⨯
R 的功率与温度t 之间的关系是二次函数关系，故C 错误；
D ．电源的电压不变，电路总功率为
00=k U b UI U t R P R --=⨯
+总
所以P -t 图线应是一条斜向下的直线，故D 正确。

故选D 。

二、填空题
1、 10 4.5 不能 【解析】 【详解】
[1]用电器正常工作的电压为额定电压，用电器在额定电压下的功率为额定功率，所以标有“36V 10W”字样的灯泡，额定功率为10W 。

[2]一节干电池电压为1.5V ，所以三节干电池串联总电压为
3 1.5V 4.5V U =⨯=
[3]该灯的额定电压为36V ，在4.5V 电压下低于额定电压，故不能正常发光。

2、 1:2 1:1 1:1 2:1 【解析】 【详解】
[1]两个电阻串联接在电路中时因串联电路中各处的电流相等，所以，由U IR =得，R 1和R 2两端电压之比
11122261
122
U IR R U IR R Ω====Ω [2]两个电阻串联接在电路中时因串联电路中各处的电流相等，R 1和R 2的电流之比
12:1:1I I =
[3]两个电阻并联在电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，R 1和R 2两端电压之比
12:1:1U U =
[4] R 1和R 2消耗的电功率的之比
2
1
122212
12261
U P R R U P R R Ω====Ω 3、 220 0.5 440 【解析】 【详解】
[1]由灯泡的铭牌可知，灯泡的额定电压为220V ，额定功率为110W ，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，即为220V 。

[2]正常发光时通过灯丝的电流
110W =0.5A 220V
P I U =
= 灯泡的电阻
()2
2220V =440Ω110W
U R P == 4、 2508.6 甲 A 【解析】 【详解】
（1）[1]电能表的最后一位是小数，单位是kW•h，当前电能表的读数为2508.6kW•h。

（2）[2]甲图的使用方法是正确的，手接触笔尾金属体，防止触电，乙图的使用方法是错误的。

（3）[3]三孔插座的正确接法是左零右火，上接地，所以地线接在A 处。

5、 6 0.8 11
【详解】
[1]小灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压为6V ，根据图乙可知，通过小灯泡的电流为1A ，根据欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻
26V 6Ω1A
U R I =
==
[2]当开关S 1、S 2都闭合时，电路中L 和R 1串联，小灯泡正常发光，串联电路电流处处相等，电路中的
电流为1A ，电阻R 1消耗的电功率2
121'P I R =，只闭合开关S 1时，电流表示数为I 1，电阻R 1消耗的功率
2
111P I R =，则
221
111221212
16'25P I R I P I R I === 闭合S 2前后，电流之比为
124
5
I I = 已知I 2=1A ，则I 1=0.8A 。

[3]根据图乙可得，当电路中的电流为0.8A 时，灯泡两端的电压是3V ，且R 1=R 2，由串联电路的特点和欧姆定律可得，只闭合开关S 1时电源电压
U =U L +I 1(R 1+R 2)=U L +2R 1I 1=3V+2×0.8A×R 1
当开关S 1、S 2都闭合时，电源电压
U =U L +I 2R 1=6V+1A×R 1
因为电源电压不变，解得电源电压R 1=5Ω，U =11V 。

三、计算题
1、（1）20V ；（2）200Ω；（3）2420W
【详解】
解：（1）当气温等于或高于25℃时，S 2断开，R 1与R 2串联，电流表测电路中的电流，此时R 1的电功率为20W ，电流表的示数为1A ，由P UI =可得，电阻丝R 1两端的电压为
1
120W 20V 1A
P U I =
== （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R 2两端的电压为
21220V 20V 200V U U U ===--
由U
I R
=
可得，R 2的阻值为 22200V
200Ω1A
U R I =
== （3）R 1的阻值为
1120V 20Ω1A
U R I =
== 当气温低于25℃时，S 1、S 2都闭合，电路为R 1的简单电路，此时电路的总功率为
()2
21220V 2420W 20Ω
U P R === 答：（1）电阻丝R 1两端的电压是20V ； （2）R 2的阻值为200Ω；
（3）当气温低于25℃时，供暖器的电功率为2420W 。

2、（1）110W ；（2）3.234×105
J ；（3）300s 【解析】 【详解】
（1）由题意可知，保温状态时，R 1、R 2串联，保温状态下，电路消耗的总功率
22212(220V)=110W 44Ω+396Ω
U U P R R R =+＝＝
（2）将1kg 初温为23℃的水加热到100℃需要吸收的热量
Q 吸＝c 水m （t ﹣t 0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣23℃）＝3.234×105J
（3）由=
Q W
η吸
可知，电热煮茶器消耗的电能 553.23410J
=3.310J 98%
Q W η⨯==⨯吸
开关S 接“1”时，电路只有R 1工作，为加热状态，此时的加热功率
221(220V)=1100W 44Ω
U P R ==加
由W
P
t
=
可知，需要加热的时间
53.310J ==300s 1100W
W t P ⨯=加 答：（1）保温状态时，电路消耗的总功率是110W 。

（2）将1kg 初温为23℃的水加热到100℃需要吸收的热量为3.234×105
J 。

（3）假设该电热煮茶器的加热效率为98%，则实现（2）的过程需要加热的时间为300s 。

3、（1）4.5W ；（2）0.05A 【解析】 【详解】
解：（1）由题意可知，灯泡的额定电压为U =15V ，额定电流为I =0.3A ，故由P =UI 可知，灯泡正常发光时的电功率为
P =UI =15V×0.3A=4.5W
（2）由灯泡的额定电压与额定电流可得，灯泡的电阻为
L 15V 50Ω0.3A
U R I =
== 滑动变阻器的最大阻值为R =10Ω，因灯泡与滑动变阻器串联，故可知电路中的总电阻为
R 总=R L +R =50Ω+10Ω=60Ω
因电源电压为U 源=3V ，故由欧姆定律可得此时流过灯泡的电流为
03V
0.05A 60Ω
U I R =
==源总 答：（1）灯泡正常发光时的电功率为4.5W ； （2）流过灯泡的电流为0.05A 。

4、（1）3.2Ω；（2）20W ；（3）13.8W 【解析】 【详解】
解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与灯L 串联，为确保灯L 正常工作，其两端电压
U 灯=U 额=24V
此时滑动变阻器两端的电压
U 1=U 总-U 灯=32V-24V=8V
电路中的电流为灯正常工作时的电流
60W
2.5A 24V
P I I U ==
=
=额额额
所以滑动变阻器接入电路的阻值
118V 3.2Ω2.5A
U R I =
== （2）灯L 正常工作时，滑动变阻器消耗的电功率
P 1=U 1I =8V×2.5A=20W
（3）灯泡正常工作时的电阻
24V
9.6Ω2.5A
U R I =
=
=额灯额
某一时刻，灯丝电阻是正常发光时的2.5倍即此时灯丝电阻
' 2.5 2.59.624R R ==⨯Ω=Ω灯灯
根据2
U
P R
=可知，当电路中总电阻最大时，电路消耗的总功率最小；滑动变阻器的滑片移动到最左
端，将全部电阻接入电路中，此时电路的总电阻最大。

电路消耗的最小功率为
2
2
2
'(32V)13.8W 24Ω+50Ω
U U P R R R ===≈+最小滑总灯
答：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为3.2Ω； （2）灯泡正常工作时滑动变阻器消耗的电功率为20W ；
（3）灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，某一时刻，灯丝电阻是正常发光时的2.5倍，若滑动变阻器的最大阻值为50Ω，求此时电路消耗的最小总功率为13.8W 。

5、（1）12Ω；（2）2160J 【解析】 【详解】
解：（1）小灯泡L 标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V ，额定功率为3W ，根据可知灯的电阻
()2
26V 123W
L L L U R P ===Ω
（2）S 1、S 2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L 恰好正常发光，故电源电压为U =U L ＝6V ，灯正常发光时的电流
3W
0.5A 6V
L L L P I U =
== 电流表示数即为干路的总电流，I ＝1.1A ，根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流
I1＝I﹣I L＝1.1A﹣0.5A＝0.6A
R1在10min内消耗的电能
W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J。