最新苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热同步练习试题(含答案及详细解析)

苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热同步练习
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、图所示为某品牌空调室外机铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（）
A．空调制热时比制冷时消耗的电能多
B．空调制冷时每小时耗电为800kW·h
C．室外机消耗的电能最大可达970W
D．空调制热时比制冷时电流做功更快
2、下列选项符合安全用电要求的是（）
A．控制灯的开关可以安装在火线或零线上
B．更换灯泡时先断开电源开关
C．用湿布擦拭正在工作的电视机
D．零线和地线都与大地相连，因此在家庭电路中可以不安装地线
3、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
4、标有“6V 1.5W”字样的小灯泡，通过它的电流随电压变化的关系图像如图所示。

若把这样的两只小灯泡串联接在8V的电源上，则此时每只小灯泡的电阻及功率为（）
A．24Ω，0.67W B．24Ω，0.8W C．20Ω，0.96W D．20Ω，0.8W
5、下列仪表中，专门用来测量电流做功的是（）
A．电压表B．电能表C．电流表D．万用电表
6、下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A ．电饭锅
B ．电视机
C ．抽油烟机
D ．电冰箱
7、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
8、灯1L 上标有“220V 40W ”，灯2L 上标有“220V 100W ”。

先将1L 和2L 串联接到220V 的电路中，通过两灯的电流分别为1I 和2I ，两灯的功率分别为1P 和2P ；若将1L 和2L 并联接到同一电路中，通过两灯的电流分别为3I 和4I ，两灯的功率分别为3P 和4P 。

若不计灯丝电阻的变化，下列判断正确的是（ ）
A ．1212I I P P =<；
B ．2424I I P P <<；
C ．1313I I P P <=；
D ．3434I I P P >>；
9、在东京奥运会的男子百米决赛中，和苏炳添同时参赛的英国选手因抢跑被红牌罚下，这精准度记录
是因为赛道起点装有电子起跑器，图甲是电子起跑器的简化电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻R x安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙。

下列分析正确的是
（）
A．圆圈处的电表为电压表B．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端电压变小
C．R0电阻可与R x并联D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
10、小刚家的电路简化后如图所示，由该电路可知（）
A．开关要串接在火线与灯泡L之间的
B．电能表是用来直接测量用电器总功率的
C．电路中的电视机和电冰箱正常工作时是串联的
D．空气开关自动切断电路，一定是因为电路出现了短路
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、某同学家中的电能表如图所示，读数是______kW h⋅；现用它测量一只灯泡的实际功率，他关掉其他电器只让该灯泡工作，电能表指示灯闪烁30次用时10min，这段时间灯泡消耗的电能是______
kW h⋅。

灯泡的实际功率是______W。

2、评价一款空调有很多参数，其中一项叫做“能效比”。

“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。

小明家需要一台制冷量为3200W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则制冷消耗的电功率为______W。

家里的电能表如图所示，若单独让空调工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则这段时间空调消耗的电能是______kW h ，实际电功率为______W。

3、小易家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，他家在这段时间内消耗的电能为______kW·h。

4、如图所示，是某一手机移动电源（俗称充电宝）。

给充电宝充电时，充电宝相当于简单电路中的
______；充电过程中，电能转化为 ______；充电宝给手机充电时，充电宝相当于简单电路中的
______。

5、我市新区的亮化工程初见成效，每到夜晚，五光十色的小彩灯、霓虹灯将城区装扮得绚丽多彩，如下图左所示。

小明和小华准备探究小彩灯的发光情况，通过观察发现，每个小彩灯上标有“2.5V 0.25A”的字样。

（1）要使小彩灯正常发光，应将______个这样的小彩灯______联在家庭电路的供电线路上；
（2）他们发现，当其中一个小彩灯的灯丝断了，其余的小彩灯还能发光，这是为什么呢？他们找来一个小彩灯，砸破玻璃外壳，发现灯丝（设阻值为R 1）上并联了一不发光的电阻R 2，如下图右所示。

关于R 1与R 2的大小，通过查阅资料，他们了解到彩灯有两种：一种是R 2比R 1小很多，灯丝R 1发光时，由于R 2与R 1的接触处有一薄的绝缘层，电流只能从R 1中通过。

当某一只小彩灯的灯丝断了，电路电压将击穿绝缘层，R 2相当于导线，使电路导通，其余小彩灯还能发光，但亮度与原来相比______（不变/变亮/变暗），原因是电路中的电流______，灯丝R 1的实际功率______（不变/变大/变小），若R 1的实际功率大于1W 时，灯丝就会熔断，则最多允许______盏小彩灯的灯丝断去，其余的小彩灯还能发光。

一种是R 2比R 1大很多，灯丝R 1发光时流过R 2的电流可以忽略不计，当灯丝R 1断了，R 使电路导通，其余小彩灯还能发光，但亮度与原来相比______（不变/变亮/变暗）。

若R 2＝15R 1，且R 1的实际功率小于0.1W 时，灯丝R 1就不能发光，则最多允许______盏小彩灯的灯丝断去，其余的小彩灯还能发光。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、小丽在用2000W 的电热水壶烧水，壶里装有质量1kg 、初温20℃的水，通电3min 将水烧开。

已知
当地气压为1标准大气压，水的比热容为()3 4.210J/kg C c =⨯⋅︒水。

求：
（1）壶中水吸收的热量；
（2）电热水壶消耗的电能。

2、如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω。

闭合开关，滑动变阻器的功率P与其电阻R图像如图乙所示。

求：
（1）R1的电阻；
（2）当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为多少？
（3）当滑片P滑至中点时，通电10min电流通过R1产生的热量是多少？
3、冬季，养鸡场为了提高产蛋量，小李设计了一种加热照明装置，如图所示。

为保证鸡舍内的温度和照明，开关S1、S2只能同时断开或同时闭合。

白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明；夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明。

该装置从早晨7:00至17:00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A；从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态，连续正常工作14h。

已知：电源两端的电压U恒为220V，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V160W”的照明灯泡，R2=30Ω。

求：
（1）画出该装置在白天和夜间工作状态下的等效电路图；
（2）电阻R1的阻值；
（3）从17:00至第二天早晨7:00处于夜间工作状态下，连续正常工作14h。

该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时。

4、CFXB型热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为
电热丝，当开关S接加热挡时，电路的功率为1000W，当开关S接保温挡时，电路的总功率为44W，R2、R阻值恒定不变。

（1)在保温档正常工作时，电路中的电流是多少？
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）在一标准大气压下把一满壶水从30°C烧开需要14分钟，求这个热水壶的效率是多少？[c水
=4.2×103J/(kg·°C)]
5、如图所示，是某电加热饮水机的简化电路图，其中R1、R2为阻值一定的电热丝。

当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，通过控制开关S2，可使饮水机处于保温状态。

已知饮水机处于加热状态的功率为550W，保温状态的功率为220W，电源电压保持220V不变。

（1）请你利用所学知识，判断当开关S1闭合、S2断开时，饮水机处于加热状态还是保温状态？（要求：写出判断过程和结论）
（2）求饮水机处于保温状态时，工作5min所消耗的电能；
（3）求电热丝R1的阻值。

---------参考答案-----------
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A．由表中数据可知，空调制热时比制冷时的功率大，由W=Pt可知，时间未知，空调制热时不一定比制冷时消耗的电能多，故A错误；
B．空调制冷额定功率是800W，每小时耗电
W冷=P冷t=0.8kW×1h=0.8kW·h
故B错误；
C．由表中数据可知，室外机的最大输入功率是970W，故C错误；
D．电功率表示电流做功快慢的物理量，空调制热时比制冷时的电功率大，电流做功更快，故D正确。

故选D。

2、B
【解析】
【详解】
A．开关要接在灯泡和火线之间，断开开关，切断火线，触及灯泡时更安全，故A不符合题意；
B．在未断开电源开关的情况下更换灯泡，容易引发触电事故，故B符合题意；
C ．用湿布擦拭正在工作的电视机，可能会因湿布导电引发触电事故，故C 不符合题意；
D ．零线与大地相连，不安装地线，当零线断路时，会发生触电事故，家庭电路中必须要安装地线，故D 不符合题意。

故选B 。

3、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 。

4、D
【解析】
【详解】
两只灯泡串联且规格相同，通过它们的电流和它们的电阻都相同，所以这两只灯泡两端分得的电压相同。

两只灯泡串联接在8V 的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为4V 。

由图像可知，电流为0.2A 。

因此小灯泡的电阻为
4V =20Ω0.2A
U R I == 小灯泡的实际电功率为
4V 0.2A 0.8W P UI ==⨯=
故选D 。

5、B
【解析】
【详解】
A．电压表是测量电路两端电压的仪表，不能直接测量电功，故A不符合题意；
B．电能表是用来测量电路消耗电能（电流做功）的仪器，故B符合题意；
C．电流表可以直接测量电路中电流的大小，不能直接测量电功，故C不符合题意；
D．万用电表可以测量电压、电流、电阻的大小，但不能测量电功的大小，故D不符合题意。

故选B。

6、A
【解析】
【详解】
A．电饭锅主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，故A符合题意；
B．电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．抽油烟机是利用电动机来工作的，将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意；
D．电冰箱利用电动机带动压缩机来工作，将电能主要转化为机械能，故D不符合题意。

故选A。

7、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2
，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；
Q I Rt
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 。

8、B
【解析】
【详解】
灯1L 上标有“220V40W ”，灯1L 的电阻为
()2
211220V ==121040W U R P =Ω 灯2L 上标有“220V100W ” 灯2L 的电阻为
()2
222220V ==484100W U R P =Ω A ．先将1L 和2L 串联接到220V 的电路中，由于串联，电流处处相等，故12I I =，根据 2P I R =可知，电阻大的，功率大，故21P P <，故A 错误；
D ．若将1L 和2L 并联接到同一电路中，根据U I R =
可知，电阻越大，电流越小，故43I I >，电压相同，电功率的大小是43P P >，故D 错误；
B ．先将1L 和2L 串联接到220V 的电路中，其电流为
2
121=+U R I I R = 当两灯并联时，通过2L 的电流为
2
4I U R = 则
24I I ＜
根据2P I R =可知，电阻的大小相同，故
24P P < 故B 正确；
C ．两灯并联时，通过1L 的电流为
13I U R = 两灯串联时，其电流为
2121=+U R I I R =
故
13I I < 由于电阻相同，故
13P P < 故D 错误。

故选B 。

9、D
【解析】
A．由图可知，电阻R0与R x串联，圆圈处的电表串联在电路中，则为电流表，故A错误；
B．运动员起跑时，用力踩踏板（即F增大），由图知，压敏电阻R x的阻值变小，则串联电路的总电阻
变小，根据
U
I
R
=可知电路中的电流变大，由U=IR0可知R0两端的电压变大，故B错误；
C．电阻R0串联在电路中可以保护电路，如果R0与R x并联，电流表测量干路中的电流，当压敏电阻R x
较小时，电路的总电阻较小，根据
U
I
R
=可知电路中的电流较大，可能会烧坏电流表，故C错误；
D．运动员没有踩踏板时，F=0，由图知，压敏电阻的阻值最大，由电阻的串联可知电路的总电阻最
大，根据
2
U
P
R
=
串
可知电路消耗的总功率最小，故D正确。

故选D。

10、A
【解析】
【详解】
A．家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间，这样断开开关时，灯泡处才不会带电，故A符合题意；
B．电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表，故B不符合题意；
C．电路中的电视机和电冰箱互不影响，独立工作，是并联的，故C不符合题意；
D．空气开关自动切断电路，是由于电流过大，有可能是由于用电器的总功率过大，也有可能是短路，故D不符合题意。

故选A。

二、填空题
1、 1286.8 0.01 60
【解析】
[1]由图可知，电能表显示的数字为12868，最后一位是小数，单位为kW h ⋅，读数为1286.8kW h ⋅。

[2]“3000imp/kW h ⋅”表示电路每消耗1kW h ⋅的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，指示灯闪烁30次灯泡消耗的电能为
30kW h=0.01kW h 3000
W =⋅⋅ [3]灯泡的实际功率为
0.01kWh =0.06kW=60W 10h 60
W P t == 2、 1000W 2210kW h -⨯⋅ 1200W
【解析】
【详解】
[1] 由题，“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比，则有
3200W
3.2P =制冷
解得制冷时消耗的电功率为1000W 。

[2] 1min 内转盘转了60转，空调消耗的电能
260kW h 210kW h 3000
W -=⋅=⨯⋅ [3] 实际电功率
2210kW h 1.2kW 1200W 1h 60
W P t -⨯⋅==== 3、90.3
【解析】
【详解】
电能表的最后一位是小数，由图可知电能表的示数是8633.5kW·h，则他家在这段时间内消耗的电能
W =8633.5kW·h -8543.2kW·h=90.3kW·h
4、 用电器 化学能 电源
【解析】
【详解】
[1][2]给充电宝充电时，充电宝消耗电能转化为化学能，相当于简单电路中的用电器。

[3]充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，此时充电宝相当于简单电路中的电源。

5、 88 串 变亮 变大 变大 18 变暗 9
【解析】
【详解】
（1）[1][2]因照明电路电压为220V ，小彩灯的额定电压为2.5V ，要使灯泡正常发光，应将灯泡串联，要使串联后的总电压为220V ，由串联电路的特点可知，串联个数应为
220V 882.5V
n == （2）[3][4][5]当R 2比R 1小很多时，某一只小彩灯的灯丝断了，R 2接入电路中总电阻应减小，则电路中电流变大，流过其余的每一个小彩灯的电流变大，则由P =I 2R 得，其余彩灯里的灯丝R 1的实际功率变大，亮度变亮。

[6]根据每个小彩灯上标有“2.5V 0.25A”字样可知。

小彩灯的电阻为
1 2.5V 10Ω0.25A U R I ==
=额
额 若R 1的实际功率等于1W 时，由2
U P R
=可知，R 1两端电压为
3.16V U =≈
则此时电路中没有烧断的灯泡的个数为
220V 69.63.16V
n ≈'= 取n ′=70，故最多允许小彩灯的灯丝断的个数为
88﹣70=18
[7]当R 2比R 1大很多，某一只小彩灯的灯丝断了，R 2接通时，电路总电阻应变大，则电路中电流应变小，即流过其余小彩灯的电流变小，则灯泡的功率变小，灯泡亮度变暗。

[8]设R 2=15R 1，则
R 2=15×10Ω=150Ω
若其余小彩灯上R 1的实际功率为0.1W 时，电路中的电流为
0.1A I 故总电阻为
220V 2200Ω0.1A
U R I === 因有88个彩灯串联，断去R 1小彩灯的个数为n ，则由串联电路的电阻特点有
nR 2+（88﹣n ）R 1=2200Ω
将R 1=10Ω,R 2=150Ω代入解得n =9.4，又由P =I 2
R 可知，若n 变大，电路中的总电阻R 变大，电流I 变小；小灯泡的电阻R 不变，通过的电流I 变小，P 会变小，所以小灯泡的实际功率会低于0.1W ，造成不能发光；所以n 只能取9，即最多允许9盏小彩灯的灯丝R 1断去，其余的小彩灯还能发光。

三、计算题
1、（1）53.3610J ⨯；（2）53.610J ⨯
【解析】
【详解】
解：（1）1标准大气压水的沸点是100C ︒，则壶中水吸收的热量
()()354.210J/kg C 1kg 100C-20C 3.3610J Q cm t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒=⨯
（2）电热水壶消耗的电能
52000W 360s 3.610J E W Pt ===⨯⨯=⨯
答：（1）壶中水吸收的热量是53.3610J ⨯；
（2）电热水壶消耗的电能是53.610J ⨯。

2、（1）10Ω；（2）0.2A ；（3）540J
【解析】
【详解】
解：（1）由电路图可知，R 1与R 2串联，电流表测电路中的电流。

当滑动变阻器滑片P 滑至最右端时，滑动变阻器的电阻最大，为R 2＝20Ω，由图像可知滑动变阻器消耗的电功率P 2＝0.8W ，串联电路中各处的电流相等，由P ＝I 2R 可得，电路中电流表的示数
0.2A I == （2）由P ＝UI 得R 2两端电压
220.8W 4V 0.2A P U I =
== 由U I R
=
可得电路中的总电阻 6V 300.2A U R I ===Ω 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则
R 1＝R ﹣R 2＝30Ω﹣20Ω＝10Ω
（3）当滑动变阻器的滑片在中点时电路的电流
126V 0.3A 11102022
U I R R '===+Ω+⨯Ω
通电10min＝600s电流通过R1产生的热量
Q1＝I′2R1t＝(0.3A)2×10Ω×600s＝540J
答：（1）R1的电阻为10Ω；
（2）当滑动变阻器滑片P滑至最右端时，电流表的示数为0.2A；
（3）当滑动变阻器滑片P滑至中点时，通电10min电流通过R1产生的热量是540J。

3、（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）10Ω；（3）70kW•h
【解析】
【详解】
（1）白天在鸡舍里用电热器加热，但不需要用灯泡照明，所以开关S1、S2同时断开，此时灯泡断路，R1、R2串联，等效电路图如下：
夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明，开关S 1、S 2只能同时闭合，此时R 2被短路，灯泡L 和R 1并联，等效电路图如下：
（2）当白天工作时，R 1、R 2串联，电路电流为5.5A ，根据欧姆定律，电路的总电阻为
220V 40Ω5.5A
U R I === 所以
R 1=R -R 2=40Ω-30Ω=10Ω
（3）处于夜间工作状态下，灯泡L 和R 1并联，P L =160W ，R 1的功率
()2
211220V 4840W 10ΩU P R === 总功率
P =P L +P 1=160W+4840W=5000W=5kW
工作14h 消耗的电能
W =Pt =5kW×14h=70kW•h
答：（1）白天工作时的等效电路图：
晚上工作时的等效电路图：
（2）R 1的阻值为10Ω；
（3）该加热照明装置共消耗电能70kW•h。

4、（1）0.2A ；（2）48.4Ω，1051.6Ω；（3）70%
【解析】
【详解】
解：（1）由表格数据可知，保温时的功率为44W ，由P =UI 可得保温挡正常工作时，电路中的电流
44W 0.2A 220V
P I U ==保温保温= （2）由图知S 接2时只有R 0接入电路，为加热状态；由2
U P R
=可得，R 0的电阻 ()2
2
0220V 48.41000W
U R P ===Ω加热 S 接1时两电阻串联接入电路，为保温状态，电路的总电阻 ()2
2
220V 110044W
U R P ===Ω总保温 故可计算R 的阻值为 R =R 总-R 0=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω
（3）在一标准大气压下水的沸点为100°C，则水吸收的热量
Q 吸=cm (t 2-t 1)=4.2×103J/(kg·°C)×2kg×(100°C -30°C)=5.88×105J
由W
P t =可得，热水壶消耗的电能
W =Pt =1000W×14×60s=8.4×105J
热水壶的效率
555.8810J 100%100%70%8.410J
Q W η⨯⨯=⨯=⨯=吸 答：（1）在保温档正常工作时，电路中的电流是0.2A ；
（2）电热丝R 0、R 的阻值分别是48.4Ω和1051.6Ω；
（3）这个热水壶的效率是70%。

5、（1）当开关S 1闭合，S 2闭合，为加热状态，当开关S 1闭合，S 2断开，为保温状态；（2）46.610J ⨯；
（3）88Ω
【解析】
【详解】
解：（1）根据2
U P R
=可知，电源电压一定，电阻越大，总功率越小，故当开关S 2断开时，S 1闭合，两电阻串联，此时的总电阻最大，功率最低，为保温状态，当开关S 1、S 2都闭合时R 2短路，只有一个电阻R 1工作，电阻变小，功率变大，为加热状态，故当开关S 1闭合，S 2闭合，为加热状态，当开关S 1闭合，S 2断开，为保温状态。

（2）饮水机处于保温状态时，工作5min 所消耗的电能
4=220W 560s=6.610J W Pt =⨯⨯⨯
（3）高温状态只有电阻丝R 1工作，故电热丝R 1的阻值
()2
2
1220V =88550W
U R P ==加热Ω 答：（1）当开关S 1闭合，S 2闭合，为加热状态，当开关S 1闭合，S 2断开，为保温状态；
（2）饮水机处于保温状态时，工作5min 所消耗的电能为46.610J ⨯；
（3）电热丝R1的阻值为88Ω。