沪粤版九年级上册物理 第十五章 电能与电功率 章节测试

2019-2019学年沪粤版九年级上册物理第十五章电能与电功率章节测试
一、单选题
1.王爷爷家的电热毯坏了，通过检查发现，是里面的电阻丝断了，为了省钱，王爷爷打算把电阻丝断头接上继续使用，孙子小明赶紧制止了他，说这样做虽然能勉强用一段时间，但很快又会在搭接处烧断，很不安全，原因是（）
A. 电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热
B. 电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热
C. 电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热
D. 电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热
2.如图所示，灯泡L1与滑动变阻器串联，灯泡L2与它们并联，闭合开关后，将滑片向右移动时两只灯泡的亮度变化情况是（）
A. L1变亮，L2不变亮
B. L1变亮，L2变暗
C. L1变暗，L2不变
D. L1、L2都变亮[来
3.阻值为R的电阻丝，接到电源上6min烧开一壶水，现在用两根同样的电阻丝串联起来，接到同一电源上烧开同一壶水，需要的时间是（）
A. 12min
B. 4min
C. 8min
D. 6min
4.王亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（）
A. 此电能表转盘每小时转过2500转
B. 电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C. 此电能表所在电路的最大电功率为2200kW
D. 电风扇的实际功率是100W
5.甲、乙两盏白炽灯并联在电路中，两灯都正常发光，且甲灯比乙灯亮，则（）
A. 甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大
B. 甲灯的电阻比乙灯的电阻大
C. 通过甲灯的电流比乙灯的电流大
D. 甲灯消耗的电能比乙灯消耗的电能多
6.甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示．现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V 时，乙灯消耗的功率是（）
A. 1.2W
B. 0.8W
C. 2W
D. 3W
7.加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为R，则电动机线圈的发热功率为（）
A. B. C. D.
8.额定电压相同的甲乙两灯，串联在电路上，甲灯比乙灯亮．下列正确的是：（）
A. 甲灯额定功率和实际功率大
B. 乙灯额定功率和实际功率都大
C. 甲灯额定功率小，实际功率大
D. 乙灯额定功率小，实际功率大
9.下列各电路中，电阻R的阻值和小灯泡的额定电压已知，电流表能正常读数，则能测出小灯泡额定功率的电路是（）
A. B.
C. D.
10.下列家用电器中，正常工作一小时耗电接近1.2kW·h的是（）
A. 空调
B. 电冰箱
C. 电视机
D. 台灯
11.两个灯泡，其中L1标有“6V3W”，L2没有标记，但测得它的电阻是4欧姆，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2瓦
B. 8伏1瓦
C. 8伏2瓦
D. 6伏1瓦
二、填空题
12.如图是某款电热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水档之间的切换，当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是________水（选填“冷”、“温”“热”），若R2=2R1，水龙头在温水档正常工作时电功率为2019W，则它在热水档正常工作时功率为________ W．
13.在探究影响电流做功大小的因素的实验中：
（1）用如图所示的电路可以来探究电功与________ 的关系．
（2）实验中提供“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是________
（3）下面是某同学探究该实验的过程与记录，请帮他完成
①根据电路图连接电路
②闭合开关，调节滑片，观察到L1比L2亮，说明相同时间内电流通过________ 做功多，同时他还需要收集到的另一信息是________
③多次调节滑片的位置，重复步骤②
④综合分析实验的现象与数据得到的结论是：________ ．
14.若某次使用额定电压为U，额定功率为P的电热水壶烧水时，将家里的其它用电器都关闭，家里标有“6000r/（kW•h）”（用N表示）字样的电能表转盘在时间t内的转数为n，请写出此时电热水壶加热时的实际功率P′=________（表达式用U、P、N、t、n表示）；若P≠P'，则实际电压U′=________（表达式用U、P、N、t、n表示）．
15.在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）连接电路时，开关应________ ．
（2）图甲是小刚所接的实验电路，其中有一根导线连接错误，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法________ ．
（3）故障排除后，小刚进行了实验，根据测出的数据，画出了小灯泡电流、电压变化的关系图象，如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率为________ W．
（4）分析图象还可以发现，小灯泡灯丝的电阻随电流的增大逐渐________ ，原因是________ ．
16.小卫利用电能表测量电饭煲的电功率，观察自家的电能表如图所示，该电能表允许接入用电器的最大电功率是________ W；将家里其他用电器断开，只将该电饭煲接入电路中，观察到电能表的指示灯6min 闪烁了320次，则他家电饭煲的功率是________ W．
三、解答题
17.电炉丝工作时，电炉丝与连接它的导线相比，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？请你运用学过的理论解释．
四、实验探究题
18.在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为8Ω．
（1）连接电路的过程中，开关必须是________的，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到电阻
________端（选填“最大”或“最小”）．
（2）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整．
（3）小芳正确连接好电路，闭合开关后，发现灯泡不发光，电流表指针几乎不动，电压表有示数且接近电源电压，产生这一现象的原因可能是灯泡________（选填“断路”或“短路”）．
（4）实验过程中要测量小灯泡发光时，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为________ A，小灯泡的额定功率为________ W．
19.某同学要测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电路图如图甲所示．使用的电源电压约为
6V，滑动变阻器的规格是“5Ω2A”．
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至________（选填“a”或”b”）端．
（2）该同学将滑片移至正确位置后，闭合开关，观察到电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为________V．
（3）为了能测出这个小灯泡的额定功率，请你写出一条改进措施：________．
五、综合题
20.在物理小组课外活动中，惠龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2，设计成高中低三档为的电热器，电路图如图所示，其中R1=2R2，在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量相同的水加热（水均为沸腾）．
（1）求R1的阻值是多少？
（2）电热器用中温档工作时，水温升高8℃消耗的电能是多少？
（3）结合表中信息，通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能？
答案解析部分
一、单选题
【解析】【解答】将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位较少，电阻较大，故A错误；
因串联电路中各处的电流相等，所以，电阻丝上搭接处的电流与其他处的电流相等，故CD错误；
由焦耳定律公式Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此，电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热，很快又会在搭接处烧断，故B正确．
故选B．
【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比．电阻丝和其他地方的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电阻丝的接头处由于接触不良，电阻增大，电流产生的热量多，据此分析原因．
2.【答案】C
【解析】【解答】ABD、由电路图可知，灯泡L1与滑动变阻器串联后灯泡L2并联；∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，∴滑片移动时，灯泡L2实际功率不变、亮暗不变，ABD不符合题意；
C、将滑片向右移动时，接入电路中电阻变大，该支路的总电阻变大，∵I=U/R，且该支路两端的电压不变，∴该支路的电流变小，∵P=I2R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，∴灯泡L1的实际功率变小，灯泡变暗，C符合题意.
故答案为：C.
【分析】决定灯泡亮暗程度的物理量是灯泡的实际功率，滑片向右移动时，L1的实际功率变小，灯泡变暗.
3.【答案】A
【解析】【解答】用一个电阻烧水时消耗的总电能为：W= ，当电阻串联起来后，总电阻R1=2R，要
使烧开同一壶水，则做功一样，即，则：= =2×6min=12min．
故选A．
【分析】两次烧水时所用的总电能相同，由串联后总电阻的变化可求出烧开水所用的时间．
4.【答案】D
【解析】【解答】解：A．2500r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转2500圈，故A错误；
B、电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器，故B错误；
C、此电能表所在电路的最大电功率P=UI=220V×20A=4400W，故C错误
D．因2500r/kW•h表示转盘转1圈，电路中消耗kW•h的电能，所以，电能表转盘转了5r消耗的电
能：W= kW•h=0.002kW•h，
电风扇的实际功率：P= = =0.1kW=100W，故D正确．
故选D．
【分析】（1）用电器消耗电能的多少用电能表测量；（2）利用P=UI可求得最大电功率；（3）2500r/kW•h
表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，转盘转2500圈，或者表示转盘转1圈，电路中消耗kW•h
的电能，据此求出电能表转盘转了5r消耗的电能，再根据P= 求出电风扇的实际功率．
【解析】解答：
解：A、甲、乙两灯并联在电路中，电压相等．故A错误．
B、两灯的额定电压相同，甲灯的额定功率比乙灯大，根据公式R= ，知甲灯的电阻比乙灯的小．故B 错误．
C、加在两灯之间的电压相同，甲灯的功率比乙灯大，根据公式I= 知通过甲灯的电流比乙灯的大．故C
正确．
D、甲灯比乙灯亮，所以甲灯的功率比乙灯大，根据公式W=Pt可知，在相同时间内甲灯消耗的电能比乙灯多，但题中没有指出在相同时间内．故D错误．
故选C．
分析：
白炽灯的亮度由灯的实际功率决定，灯的实际功率越大灯越亮．两灯并联在电路中，都正常发光，且甲
灯比乙灯亮，所以两灯的额定电压相同，甲灯的额定功率比乙灯大．根据公式I= 判断两灯中电流的大
小；根据公式R= 判断两灯电阻的大小．
6.【答案】A
【解析】【解答】解：根据图象可知，当甲灯泡两端电压为2V时，通过甲灯泡的电流为0.4A；因为串联电路处处电流相等，因此通过乙灯泡的电流也为0.4A；根据图象可知，此时乙灯泡两端电压为3V；
乙灯泡消耗的功率：P=UI=3V×0.4A=1.2W．
故选A．
【分析】先根据图象读出甲灯两端电压为2V时通过甲的电流，然后根据串联电路电流规律并结合图象可知此时乙灯泡两端电压，再根据P=UI求出乙消耗的功率．
7.【答案】C
【解析】【解答】电动机是把电能转化为机械能的装置，是非纯电阻电路，所以它的线圈发热功率应该用
,来计算，通过线圈的电流，所以.
故答案为：C.
【分析】对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路；电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路．
8.【答案】C
【解析】【分析】两灯串联在电路中，则电流一定相等，根据P=I2R和灯泡的亮度可判断两灯泡电阻的大小，灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，甲灯比乙灯亮，说明甲灯的实际功率大，则甲灯泡的电阻比乙
大。

已知两灯泡的额定电压相等，根据结合两灯泡的电阻关系，即可得出甲灯泡的额定功率比乙
小．故选C正确．
【点评】串联电路的电流特点和电功率公式的灵活运用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小9.【答案】C
【解析】【解答】解：
根据已知电阻和灯泡的额定电压，要测灯泡额定功率需要利用电路特点和欧姆定律计算出灯泡正常发光时通过R的电流．
ABD、无论三个开关如何组合，都无法确定灯泡是否正常发光，故ABD不能测量灯泡的额度功率，故ABD 不符合题意；
C、当电源正极右侧和灯泡右侧水平放置的开关闭合时，灯泡和R并联，电流表测量通过R的电流，移动
滑片使得电流表的示数I R=；
保持滑片位置不动，当电源正极右侧和竖立的开关闭合时，灯和R并联，电流表测量干路电流I，则通过灯的电流I L=I﹣I R；
灯泡的额定功率，P额=U额（I﹣I R）=额（I﹣）即可求出灯泡的额定功率，故C符合题意．
故选C．
【分析】由P=UI，已知小灯泡的额定电压，则需要测出灯泡正常发生时通过的电流，分析各电路图，看所给电路能不能测出灯泡正常发光时的电流，然后判断是否能测出灯泡的额定功率．
10.【答案】A
【解析】【分析】根据功率公式，求出正常工作一小时消耗电能最接近1KW•h的用电器的功率，看哪个用电器的额定功率接近即可。

四个选项中额定功率接近1.2kw的用电器是空调机。

故选A。

【点评】本题考查的是电功率的计算公式及其对常见电器功率的认识，生活中要注意多观察。

11.【答案】B
【解析】【解答】（1)灯泡L1正常发光时的电流I1===0.5A；
（2)两灯串联且都正常发光，则电路电流I=I1=0.5A，
电路两端电压U=U1+U2=U1+IR2=6V+0.5A×4Ω=8V；
灯L2的电功率P2=I2R2=（0.5A)2×4Ω=1W．
故选B．
【分析】（1)由题意知，灯泡L1的额定电压是6V，额定功率是3W，由功率的变形公式I= P U 可以求出灯泡正常发光时的电流；
（2)由串联电路特点及欧姆定律可以求出电路两端的电压，由电功率公式P=I2R可以求出L2的电功率．掌握串联电路特点及欧姆定律、熟练应用电功率公式及其变形公式是正确解题的关键．
二、填空题
12.【答案】温；3000
【解析】【解答】解：（1）由图知，当开关处于位置2和3时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大；
开关处于3和4位置时，两电阻并联，电路中电阻最小．电源电压一定，根据P= 可知，开关处于
位置2和3时功率最小，故此时放出的是温水；（2）保温时：
P保温= =2019W，
由题知，R2=2R1，加热时：
P加热=P1+P2= + = + =2019W+ ×2019W=3000W．
故答案为：温；3000．
【分析】（1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P= 判断功率的大小，由此可
知热水或温水的档位；（2）由P= 和R2=2R1，分析表示出保温和加热功率，从而计算出加热功率．13.【答案】电压；“2.5V”和“3.8V”的灯各一个；L1；电压表V1和V2的示数；通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多
【解析】【解答】解：（1）因为电流做的功与电压、电流和时间有关，而电路中，两灯串联电流和通电时间相同，电压不同，根据控制变量法的思路可知是研究电流做功与电压的关系；
（2）所选用的灯泡是“2.5V”和“3.8V”的灯各一个，这样便于观察灯泡的亮度；
（3）②由于两灯串联在电路中，所以通过小灯泡的电流相同；开关闭合后，灯泡L1较亮，灯泡L2较暗，说明前者的实际功率大，即相同时间内电流通过L1做功多；
同时他还需要收集到的另一信息是电压表V1和V2的示数；
由P=I2R知，电流相同时，功率越大，阻值越大，因此灯L1的阻值要大于灯L2的阻值．
④综合分析实验的现象与数据得到的结论是：通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多．故答案为：（1）电压；（2）“2.5V”和“3.8V”的灯各一个；（3）②L1；电压表V1和V2的示数；④通电时间相同，电流相同，电压越大，电流做的功越多．
【分析】（1）图中电路中，两灯串联电流相同，电压表分别测出了灯泡两端电压，所以是研究电流做功与电压的关系的；
（2）两只灯泡串联，为了便于比较灯泡的亮度，所以应该选取两只不同规格的灯泡；
（3）串联电路中，电流处处相等；而灯泡的亮度由其实际功率决定，由电功率的计算式P=I2R可知，在电流一定时，实际功率大的电阻较大，即亮度大的阻值大，其两端的实际电压大；
14.【答案】；U
【解析】【解答】解：在时间t内电热水壶消耗的电能：W= ，
电热水壶加热时的实际功率：P′= = ，
由P= 可得，电热水壶的电阻：R= ，
由P= 可得，实际电压：
U实= = =U ．
故答案为：；U ．
【分析】“6000r/（kW•h）”，即N，表示每消耗1kW•h的电能电能表转盘的转数，测量出转盘在时间t内
的转数为n，可求时间t内消耗的电能，再利用P= 求用电器的实际功率；知道电热水壶的额定电压和
额定功率，根据P=UI= 求出电热水壶的电阻，再根据P=UI= 求出实际电压．
15.【答案】断开；；0.5；变大；灯丝的电阻随温度
升高而增大
【解析】【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开；
（2）由图知，电压表测得的是灯泡和滑动变阻器两端的总电压，电压表应与小灯泡并联，电路如图所示：
；
（3）由图象知，当电压为2.5V时，电流为0.2A，所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）由图象分析得，电压增大的速度大于电流增大的速度，所以灯丝的电阻在增大；
是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大．
故答案为：（1）断开；（2）见上图；（3）0.5；（4）变大；灯丝的电阻随温度升高而增大．
【分析】（1）在连接电路时，防止电路中电流过大，开关应断开；
（2）在检查电路时，可先检查串联电路，后检查电压表的连接；
（3）确定出电压为2.5V时的电流值，根据公式P=UI计算出灯泡的额定功率；
（4）分析图象中图线的变化，通过电流和电压的变化程度判断．
16.【答案】2200；1000
【解析】【解答】解：（1）由电能表的参数可知，电能表工作电压U=220V，允许工作的最大电流I=10A，则电能表允许接入用电器的最大电功率：
P=UI=220V×10A=2200W；（2）电能表的指示灯6min闪烁了320次消耗的电能：
W= kW•h=0.1kW•h，
他家电饭煲的功率：
P′= = =1kW=1000W．
故答案为：2200；1000．
【分析】（1）由电能表的参数可知工作电压和允许工作的最大电流，根据P=UI求出允许接入用电器的最大电功率；（2）3200imp/kW•h表示消耗1kW•h的电能，电能表闪动3200次，据此可求出当电能表的闪
动320次消耗的电能，再根据P= 求出他家电饭煲的功率．
三、解答题
17.【答案】【解答】解：电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，
因为R电炉丝＞R导线，由Q=I2Rt可知，
电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，
所以电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热．
答：因为电炉丝的电阻大，产生的热量多；而导线的电阻小，产生的热量少，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热．
【解析】【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比；电炉丝和连接的导线串联在电路中（通过的电流相等），通电时间是相同的，而电炉丝的电阻比导线的电阻大，据焦耳定律分析．
四、实验探究题
18.【答案】（1）断开；最大
（2）解：使滑动变阻器的D接线柱与开关的左接线柱相连，因为I= = =0.3125A，所以电流表选用0～0.6A的量程；如下图所示：
（3）断路
（4）0.28；0.7
【解析】【解答】解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处；
（2）使滑动变阻器的D接线柱与开关的左接线柱相连，因为I= = =0.3125A，所以电流表选用0～0.6A的量程；如下图所示：
；（3）闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电
流表指针几乎不动，说明电压表并联部分断路，即小灯泡断路；（4）根据图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A；
则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．故答案为：（1）断开；最大；（2）电路连接如上图所示：（3）断路；（4）0.28；0.7．
【分析】（1）使滑动变阻器串联，注意滑动变阻器按一上一下原则接线；（2）连接电路时，开关处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；（3）电压表有示数且接近电源电压说明电压
表与电源之间是通路，小灯泡不亮、电流表指针几乎不动说明电路断路，即电压表并联部分断路；（4）根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率．19.【答案】（1）b
（2）2.9
（3）更换最大阻值更大的滑动变阻器
【解析】【解答】解：（1）为防止电路电流过大而损坏电路设备，在闭合开关前，滑片应移至最大阻值处即b端；（2）由图知，电压表选择的0﹣3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数是2.9V；（3）在串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，要使灯泡两端电压达到额定电压，滑动变阻器要分担较大的电压，所以滑片应向右滑动，由上“将滑片移至正确位置”，也就是滑动变阻器全部接入电路了，此时灯泡两端电压仍然大于额定电压，也就是滑动变阻器两端电压仍然较小，所以需要更换最大阻值的滑动变阻器重新实验或者使用电源电压为3V的电源．故答案为：（1）b；（2）2.9；（3）更换最大阻值更大的滑动变阻器．
【分析】（1）为保护电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处；（2）读取电压表示数时，首先要明确电压表选择的量程和对应的分度值，视线与指针所对刻线相垂直；（3）要测量灯泡额定功率，两端电压必须达到额定电压．串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，要增大滑动变阻器两端电压，可以增大滑动变阻器接入电路的电阻．
五、综合题
20.【答案】（1）解：S1闭合，S2断开，只有R1工作，低温档：由P=UI= 得，
R1= = =484Ω
（2）解：S2闭合，S1断开，只有R2工作，中温档：R2= R1=242Ω，
P中= = =200W，
因为W中=P中t中=200W×8×60s=9.6×104J
（3）解：S1S2闭合，R1R2并联，高温档：P高= + =100W+200W=300W，
高温档消耗的电能W高=P高t高=300W×6×60s=1.08×105J，
则水升高1℃消耗的电能= =1.08×104J，
低温档消耗的电能W低=P低t低=100W×9×60s=5.4×104J，
则水升高1℃消耗的电能= =1.35×104J，
因为1.08×104J＜1.35×104J，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温档比低温档消耗电能少，用高温档节能．
【解析】【分析】（1）已知额定电压和额电功率，由P= 计算电阻大小；（2）先计算中温档电阻大
小，再根据P= 计算功率大小，根据W中=P中t中计算消耗电能大小；（3）先计算出高温档的功率大小，
再计算出消耗的电能多少；分别计算出低温档和高温档每分钟消耗电能的多少比较即可解答．。