第15章 第12课时 综合实践活动-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理下册（苏科版）

课时提优计划作业本物理九年级下册(SK版))>》 第12课时综合实践活动 知识导引 1.家用电器电功率的测量（以电热水壶为例）. (1)实验原理是 (2)需要的器材是 和 (3)测量方法. ①断开所有用电器的开关，直至 ②闭合电热水壶的开关，让其正常工作，数出电子式电能表的指示灯在3mi内闪烁 的次数n. (4)计算出电热水壶在3min内消耗的电能和它的电功率. 2.根据W=Pt可知，节约用电的两种方法：一是通过减少通电 来减少电能的消 耗；二是通过减小用电器的 来减少电能的消耗。 课堂作业 1.小明家电能表上标有“220V10(40)A50Hz3000imp/(kW·h)”等技术参数，其 中“(40)A”的意义是 :利用该电能表，小明与爸爸协作测 量了家中某型号电视机的待机功率.小明爸爸使家中其余用电器均处于断开状态，只将 该电视机接通电源并处在待机状态，小明在一楼电表箱处观察电能表，发现电能表指示 灯在5min内闪烁了3次，该电视机的待机功率是 W.若该电视机每天处于待机 状态的时间约为20h,一个月(30天)因待机而浪费的总电能约为 kW·h. 2.学校开展“我为节能献一计”活动，小明和小亮想探究影响电热水壶电热转化效率的因 素.他们先提出两点猜想，猜想1：与电热水壶的功率有关；猜想2：与被加热的水的质量 有关.然后在家中进行实验探究 (1)关于电热水壶消耗电能的测量，小明只将电热水壶接入电路中工作，用电能表直接测 量；因为家中只有一只电能表，小亮用秒表测出烧水时间，再用额定功率与时间相乘 求得电能.正确的测量方法是 的方法。 (2)为了探究猜想1，应该保持 定，选用功率不同的电热水壶，进行 实验. 为了探究猜想2，小明设计了2个方案， A方案：用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水，直至水烧开. B方案：用三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水，直至水烧开. 小亮认为A方案可行，但实验时要注意 44 第十五章电功和电热 你认为B方案是否可行？并说明理由： (3)按照正确的方案进行实验，数据如下表所示。 实验 电热水壶 水的质 水的初温 水的末温 消耗的电能 水吸收的热 电热转化 序号 的功率/W 量/kg /℃ /℃ /(×103J) 量/(×10J) 效率/% 1 800 1 25 99 3.731 3.108 83.3 2 800 0.6 25.5 99.5 2.285 1.865 81.6 3 800 0.3 25 99 1.171 0.932 79.6 4 1000 1 24 99 3.604 3.150 87.4 1200 24.5 99 3.354 3.129 93.3 第1、2、3组数据表明：电热水壶的功率相同时，被加热的水的质量越大，电热转化效率 越 第1、4、5组数据表明： (4)结合以上结论，请你对电热水壶的使用提出一些建议： 3.小明家新购置了一台变频空调，安装在面积为12m2、高为2.5m的房间中.空调上的 “能效”等级标为“1级”.他上网查询到变频空调的能效比EE℉是指空调的制冷量Q与 制冷输入电功率P的比值，反映空调的节能水平.制冷量Q是指空调制冷时，每秒从房 间吸收的热量.下表是这台新空调铭牌上的部分技术参数.[Pg气取1.3kg/m3,c堂气取 1.0×103J/(kg·℃)] 制冷量Q 制冷输入电功率P 制冷季节能效比EER 额定电压U 2600W 5.2 220V (1)当制冷量和能效比为铭牌标识值时，空调的制冷输入电功率是多少？某导线允许通 过的最大电流为10A,通过计算说明使用这种导线安装该空调是否安全， (2)当室温达到30℃，要降低到设定温度20℃，房间内的空气要放出多少热量？如果空 气放出的热量只占房间放出总热量的50%，制冷量按照2600W计算，需要空调制冷 多长时间？ 课后作业 4.小明利用电能表测某家用电器的电功率.当电路中只有这个用电器工作时，测得15mi 内消耗的电能为0.5kW·h,则这个用电器可能是 ( A.电热水器 B.电冰箱 C.电脑 D.日光灯 45 课时提优计划作业本物理九年级下册(SK版))) 5.小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标 准，将这三个用电器正常工作1h产生的电费绘制成了如图所示的柱状图.则下列四个 选项中判断正确的是 A.在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高 (电费/元) 0.8 0 B.在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低 0.6 0.5 0.4 C.正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流 0.3 05 D,在一个月内，小玲家电烤箱正常工作产生的电费一定比电 电烤箱电饭偶 电视机 饭锅正常工作产生的电费多 6.(2024·兰州)小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃，在只有 电热水壶工作的情况下，他观察到家中标有“1200imp/(kW·h)”字样的电能表的指示 灯在240s内闪烁了144次，已知水的比热容c本=4.2×103J/(kg·℃). (1)求水吸收的热量 (2)求电热水壶的实际功率 (3)求电热水壶的工作效率. 7.(2023·长沙)课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示.已知电源电压恒 为220V,R。是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计. (1)闭合开关S后，求电路中的电流。 -o220V。 (2)求通电100s电热丝R。产生的热量， (3)老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱的电功 率降至P。,小组成员想出了两种方法改进电路 电热箱箱体 方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA； 方法二：在图中B点处申联接人一根电热丝RB 老师发现这两种改进方法都可以使电热箱的电功率为P。,小组成员在这两种改进电 路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果分别为U1和U2,U1> U2,U2=165V,但由于粗心没有记录U1和U2分别对应哪种方法.请根据上述信息 判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值， 46) 第十五章电功和电热 8.学习了家庭电路的知识后，小明在家中进行“对家庭用电的调查研究”综合实践活动， (1)观察供电箱时看到如图甲所示的情景，其中的A为 (选填“漏电保 护断路器”或“空气断路器”).当有人因操作失误而触电或用电器漏电时， (选填“A”“B”或“A和B都”)能自动断开 甲 (2)观察厨房中的电器时，妈妈告诉他，以前电饭锅不用时要将插头从插座上拔下来，既 不方便也容易损坏插座；后来电工师傅改进了线路连接，只要拨动开关就可以断开电 路了，小明仔细观察了如图乙所示的插座后，很快就在纸上画出了如图丙所示的插座 背面接线示意图，则图丙中最上面的一根线应该是 (选填“火”或“零”)线，两 线插座与三线插座是 联的. kW-h 056478 电子式单相电能表 220V10(40)A50H2 1600 imp/(kW-h)=○ 指示灯 乙 丙 丁 (3)小明上网查阅资料得知：一般情况下空调制冷时调高2℃，虽然人体并不会感觉很明 显，但对空调来说，平均可节省近10%的电能.为了验证这种说法的可靠性，小明进行 了测算.请你填写实验步骤中空缺的内容 ① ②打开空调，将制冷温度设定为25℃，待其正常工作后，数出电子式电能表的指示灯 在3min内闪烁的次数； ③将制冷温度调高2℃，待其正常工作后，数出电子式电能表的指示灯在3min内闪 烁的次数； ④计算并分析比较，得出结论，其中计算空调每次正常工作消耗的电能时，要用到如 图丁所示的电能表表盘上“ ”这一参数 47要更换更大的规格。 cmd/=1.0X10J/(kg·℃)×39kg×(30℃-20℃)= 第12课时 综合实践活动 3.×10J:房间放出的总热量Q:=0 Q=3.9×10」 知识导引 50% ↓)P=W 7.8×10J (2)电能表秒表(3)①电子式电能表的指 7.8×10J,空调的制冷时间t= Q Q 2600W =3008. 示灯停止闪烁2.时间电功率 课后作业 课堂作业 4.A 解析：根据题意可知，该用电器的功率P=W 1,电能表允许通过的最大电流是40A127,2解析： “(40)A”表示电能表允许通过的最大电流值：电路中消耗的电 0.5kW·h =2kW=2000W,四个家用电器中功率能达到 15 3 imp 能W-300mp7kw·n-0.001kW·h=3.6X10J.4 2000W的只有电热水器. W 5min=5×608=300s,电视机的待机功率P= 5.C解析：这三个用电器正常工作时的电压即额定电压都 为220V,故这三个用电器正常工作时的电压一样大，A、B错 3.6X10」=12w:因待机而浪费的总电能约为W,=P:= 300s 误，由题图可知，这三个用电器正常工作1h产生的电费从高 12×10-2kW×20h×30=7.2kW·h. 到低依次为电烤箱、电饭锅、电视机，面电费单价是相同的，故 2.(1)小明(2)被加热的水的质量控制水壶和水的初温 它们消耗的电能大小关系为W电，前>W世销>W电规概，根据 相同不可行，仅有一只电能表，无法分别测出同时工作的三 个电热水壶消耗的电能(3)高被加热的水的质量相同时， P=W可知，这三个用电器的额定功率大小关系为Pm> 电热水壶的功率越大，电热转化效率越高(4)使用功率较大 P电饭隔>P税状，再由P=U1可得，通过这三个用电器的电流 的电热水壶或加热质量较大的水可以提高电热转化效率 大小关系为Ia件和>I6斯州>1g税钱，C正确：虽然P电，地> 解析：(1)断开家中其他用电器，仅让电热水壹工作，利用电能 P地：，但由于一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间未 表可以直接、准确地测出电热水壶消耗的电能：而电热水壶工 知，故无法判断电烤箱和电饭锅实际清耗的电能，也就无法比 作时的实际功率和额定功率不一定相等，不能用额定功率与 较它们正常工作产生电费的多少，D错误。 时间相乘求出消耗的电能，故正确的测量方法是小明的方法， 6.(1)Qw=ckm=4.2X10J/(kg·℃)×1,5kg×(80℃- (2)探究电热水壶电热转化效率与电热水壶的功率的关系时， 144 imp 应保持被加热的水的质量一定，选用功率不同的电热水壶进 20℃)=3.78×10」(2)W=1200imp/0kw·hD 行实验：探究电热水壶电热转化效率与被加热的水的质量的 0.12kw,h=0.12×3.6×10°J=4.32×10,P=W 关系时，应该改变被加热的水的质量，控制电热水壶的功率相 同，用同一个电热水壶先后加热水时要注意水壶和水的初温 ,4.32×10了=1800wC3)7W入1006=o10J、】 240s 应该相同：仅有一只电能表，无法分别测出同时工作的三个电 4.32×10j× 100%=87.5%解析：(1)水吸收的热量Q=ckm△/= 热水壶消耗的电能，故B方案不可行.(3)由第1,2,3组数据 4.2×10J/(kg·℃)×1.5kg×(80℃-20℃)=3.78×10J. 可知，电热水壶的功率相同时，被加热的水的质量越大，电热 (2)“1200imp/(kW·h)”表示的是电路中每消耗1kW·h 转化效率越高：由第1,4,5组数据可知，被加热的水的质量相 同时，电热水壶的功率越大，电热转化效率越高.(4)由(3)的 的电能，电能表的指示灯闪烁1200次，指示灯闪烁144次消 结论可知，使用功率较大的电热水壶或加热质量较大的水可 144 imp 耗的电能W=1200imp/kw·h=0.12X3.6×10J 以提高电热转化效率 =2600W 3.(10P=.2 =500WP女=U1本=220V× 4.32X10,1=240s,电热水壶的实际功率P-W t 5.2 10A=2200W>500W,则使用这种导线安装该空调安全 .32×10」=1800W.(3)电热水壶的工作效率习= Q 240s (2)Q:=co4m△：=1.0×10J/(kg·℃)×1.3kg/m× 12m×2.5m×(30℃-20℃)=3.9×10j4=Qe 100%=3.78X10J×100%=87.5%. 4.32×10J Q U220V Qs 3.9×10j =4A(2)Q=1R。1=(4A)2×55n× 50% 50% 7.101=R。50 Q2600W =300s解析：(1)因为能效比是指空湖的 100s=8.8×10J(3)两种方法的电路简图如下所示，方 制冷量Q与制冷输人电功率P的比值，所以能效比为5.2 法一中的电热箱的功率PA=I(R。十R,),方法二中的电热 箱的功率P。=R。,因为两种方法中的电热箱的功率相等， 、时，空调的制冷输人电功率P是2-22"-50W,某导 即I(R。十RA)=R.,则IA<1,由W=U1:可得，方法一 线允许接的用电器的最大功率P大=U1大=220V×10A= 更节能.因为1，<I,R。为定值电阻，故方法一中R。两端的 2200W>500W,所以使用这种导线安装该空调安全.(2)房 电压UA小于方法二中R。两端的电压Un,因为电源电压保 间内的空气的质量m=PV=P:动=1,3kg/m×12m×持不变，则Ra两端的电压大于R:两端的电压，即U>U, 2.5m=39kg,降低到设定温度20℃，空气放出的热量Q:=则Um=U=165V,方法二中R。两端的电压Un=U-U:= 课时提犹计划作业本·物理·九年级下册(SK骸) .21. (Un)2 P=R:求得小灯泡的额定功率.选项A中，先仅闭合 220V一165V=55V,电热箱的电功率P,=P,= S,R,与R,串联，分别调节两个电阻箱，使电流表的示数为 (55V)2 55W 上=55W,方法一中电路电流1=口=220V= 0.3A,读出两个电阻箱的阻值分别为R,和R:,再仅闭合S, 550 L与R:申联，调节R:,使电流表的示数为0.3A,则小灯泡正 0.25A,R。两端的电压U4=1,R。=0.25A×55Q= 常发光，读出电阻箱R:的阻值为R:,则小灯泡正常发光时 1B.5V,电热丝R,的阻值R= U1U-Us 的电阻R,=R,十R:一R,',A符合题意：选项B中，将R:换 成适当规格的滑动变阻器，先仅闭合S、,L与滑动变阻器串 220V-13.75V 0.25A =8250 联，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0,3A,则小灯泡正常 发光，再仅闭合S,保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节 R:,使电流表的示数仍为0.3A,读出电阻箱的阻值为R:,则 小灯泡正常发光时的电阻R,一R,,B符合题意：选项C中，将 方法一 方法二 R换成导线，先仅闭合S,电路为小灯泡L的简单电路，电路 解析：(1)由题图可知，电路为R。的简单电路，开关S闭合后， 中的电流大小不一定刚好为0.3A,故不能确保小灯泡正常发 U220V 光，C不符合题意：选项D中，将R,换成导线，先仅闭合S 电路中的电流1一尺一50 一4A.(2)通电100s电热丝R。 时，L与R,申联，调节R2,使电流表的示数为0.3A,则小灯 产生的热量Q=1R。t=(4A)2×550×100s=8.8×101. 泡正常发光，读出电阻箱的阻值为R,,再仅闭合S:时，电路 (3)见答案. 为R,的简单电路，调节R,,使电流表的示数仍为0.3A,读 8.(1)漏电保护断路器A(2)零并(3)①断开家中所有用 出电阻箱的阻值为R',则小灯泡正常发光时的电阻R,一 电器的开关，直至电能表指示灯停止闪烁④1600imp/(kW·hD R:'一R:,D符合题意. 解析：(1)由题图甲可知，A中设有开关且位于干路，A为漏电 U 保护断路器：当有人因操作失误而触电或用电器漏电时，A会 3sUw×(1-R) 解析：先断开开关S,闭合开关S、 白动断开电路，(2)题图丙中插座上有开关，开关接线柱接的 U 是火线，则最上而的一根线应该是零线：接两线插座与三线插 S,调节滑动变阻器，使电流表的示数为尺，此时电流表测 座的用电器可以独立工作、互不彩响，则两线插座与三线插座 R。所在支路的电流，则灯泡和定阻电阻两端的电压均为U, 是并联的.(3)①利用电能表和秒表测量空调的电功率时，应 灯泡正常发光：再保持滑动变阻器滑片的位置不变，只斯开开 先断开家中所有用电器的开关，直至电能表指示灯停止闪烁， 关S:、闭合其他开关，读出电流表的示数为I,此时电流表测 实验时只让空调工作.④数出电子式电能表的指示灯在3mm 干路电流，通过灯泡和定值电阻的电流不变，灯泡仍正常发 内闪烁的次数，根据电能表参数“1600imp/(kW·h)”求出消 光，根据并联电路的电流规律可知，灯泡的额定电流I=1 耗的电能 R 灯泡领定功率的表达式为P,-心×（一是） 专题一特殊方法测小灯泡的电功率 类型二： 类型一： 4.C解析：闭合开关S、S,断开开关S,潜动变阻器与电阻 1克》5vx- R)解析：闭合开关S,L.与R, 箱R串联，电压表测电阻箱两端的电压，当电压表示数为 UR 1.6 V 并联后和R,串联，电流表A,测通过R。的电流，电流表A: L.6V时，电路中的电流I一尺-n=Q.4A,由串联电路电 测电路的总电流，小灯泡正常发光时，R。两端的电压U。 压特点和欧姆定律可知，电源电压U=Ug+U=Ux十IR= U。=2.5V,故应调节滑动变阻器使电流表A,的示数为 1.6V+0.4A×Rm①：当电压表示数为2.8V时，电路中的 2.5V R ,此时电流表A:的示数为I,则小灯泡的额定电流 Ux'=2.8Y 电流'-京-4n=0.2八，电源电压U=U。'+U:' 2.5V I=I- R 小灯泡的额定功率P。=UmI=2.5V× Ug'+IRm=2.8V+02A×Rm②：联立①②解得，Rt= 6n,U=4V:闭合开关S,S,断开开关S,滑动变阻器与灯泡 12.5v 串联，电压表测灯泡两端的电压，由申联电路的电压特点可 R。 知，滑动变阻器两端的电压Um”=U-Um=4V一2,5V=1.5V, 2.(1)100.9(2)ABD解析：(1)在第1步中，仅闭合S, R,调至52时，R与1.串联，电路中的电流为0.3A,即通过 则灯泡的颜定电流1=1m”=R。=60=0,25A,灯泡的 小灯泡的电流I=I=0,3A,小灯泡正常发光，电路中的总 额定功率P-Um1m=2.5V×0.25A=0.625W.C正确. 电阻R:=R,十R1:在第2步中，仅闭合S:时，R,与R:申 联，当电路中的电流仍为0.3A时，电路中的总电阻R。'= 51)S(2)只闭合s3)2.5V R 解析：(1)只闭合 R:'+R:由欧姆定律可知，在电源电压恒定时，两个电路中的 S,,滑动变阻器与L串联，电压表测1两端电压，移动滑动变 电流相等，则两个电路中的总电阻相等，即R。=R。',由此可得 阻器带片，使电压表示数为2.5V(此时小灯泡正常发光). 5Q+R1=9n十6Q,则小灯泡正常发光时的电阻R,=10Q.小 (2)保持常片不动，只闭合S,滑动变阻器与R串联，电压表 灯泡的额定功有P=1R,=(0.3A)2×10n■0.9W. 测R两端电压，调节电阻箱，使电压表示数为2,5V,根据等 (2)只要能测出小灯泡正常发光时的电阻，就可利用公式效替代法可知，当电压表示数均为2.5V时，电阻箱接人电路 课时提犹计划作业本·物理·九年级下册(SK骸) .22.