15.1电能表与电功 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理苏科版15.1电能表与电功 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．小萌在更换灯泡时发现灯泡上标有“220V 40W”的字样。下列说法中正确的是（　　） A．该灯泡只能在220V电压下工作 B．该灯泡正常发光的电阻是1210Ω C．该灯泡每秒消耗的电能是40W D．该灯泡的实际功率是40W不变 2．物理学习过程中，下列估测不合理的是（　　） A．即将升入高中的你质量约为60kg B．额定功率为150W的电冰箱每天的正常工作的耗电量约为3.6度 C．对人体的安全电压不高于36V D．光在真空中的传播速度约为3×108m/s 3．如图所示的电路中，电源两端电压和灯丝的电阻均保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变大 C．灯L变亮 D．电路总电阻变小 4．下列实验中，测量多组数据是为了减小实验误差的是（　　） A．探究并联电路中电压的规律 B．测量小灯泡的电功率 C．伏安法测电阻 D．探究电流与电压和电阻的关系 5．有若干个在各自正常的电压下都能正常发光的灯泡，把它们并联在同一电路中，它们相等的物理量是（    ） A．亮度 B．电流 C．电压 D．电功率 6．有三只不同规格的灯泡分别标有“220V，60W”、“110V，60W”、“36V，60W”的字样，各自在额定电压下工作，则灯泡的亮度 A．“220V，60W”  的灯亮 B．"110V，60W"的灯亮 C．“36V， 60W”的灯亮 D．一样亮 7．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，测得在15min内，消耗电能0.2kW•h，这个用电器可能是（　　） A．电冰箱 B．电饭煲 C．电视机 D．收音机 8．在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示．下列说法正确的是（ ） A．电阻R1的阻值为20Ω B．滑片P移到b端时，R2两端的电压为6V C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流为0.3A 9．小明观察家中的电能表（如图），下列说法正确的是（　　） A．小明家已经消耗的电能为1070kW·h B．电能表的最大功率是2200W C．此电能表应该接在220V的电路中使用 D．此电能表转盘每小时转过3000转 10．将A、B两个灯泡，按如图、如图两种方式连接，已知RA＝4 Ω，RB＝6 Ω，电源电压相同，下列分析正确的是( ) A．如图1中A灯比B灯亮 B．如图2中A灯比B灯亮 C．如图1中A灯比如图2中A灯亮 D．如图1中的总功率比如图2中的总功率要大 11．如图两只电压表的指针均指在刻度盘正中央，以下判断正确的是（　　） A．通过R1的电流小于通过R2的电流 B．R1两端的电压与R2两端的电压相等 C．R1电阻值大于R2电阻值 D．R1消耗的功率小于R2消耗的功率 12．把标有“6V6W”的小灯泡L1和标有“6V3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为灯L2电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮 C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮 13．李明同学为了探究“电功率与电阻的关系”，他找来额定电压均为6V的L1、L2两只灯泡。将两灯串联起来，按照如图所示的电路开始了实验探究，闭合开关后，看见灯L2微微发光，灯L1几乎不发光，则关于两灯的电阻R1和R2、两灯的额定功率P1和P2的大小关系成立的是（不考虑灯丝电阻值随温度的变化）（　　） A．R1＞R2，P1＞P2 B．R1＜R2，P1＜P2 C．R1＞R2，P1＜P2 D．R1＜R2，P1＞P2 14．小灯泡L上标有“3V1W”的字样，其电流随电压变化的曲线如图甲所示，将其连入图乙所示的电路，电源电压恒定为6V，当电压表示数为4.5V时，下列选项中正确的是 A．小灯泡灯丝电阻值为9Ω B．滑动变阻器连入电路的阻值为13.5Ω C．小灯泡消耗的电功率为1W D．电路消耗的总功率为1.5W 15．如下图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I--U关系图像如下图乙所示，下列说法中不正确的是（　　） A．电源电压为12V B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω C．该电路总功率变化范围为12~24W D．小灯泡的额定功率为12W 二、填空题 16． 叫实际功率。可能与额定功率相等，也可能不等。通常用 表示。 17．滑动变阻器在“测定小灯泡额定功率”实验中的作用是 ． 18．一个电暖器标有“220V 2000W”的字样．加在电暖器两端的电压是220V，则此电暖器的额定电功率是 W，通过电暖器的电流是 A．若加在电暖器两端的电压调为100V，则通过的电流是 A（不考虑温度对电热丝的影响），这时电暖器的实际功率是 W． 19．春节期间，县城很多树上都绕上了小彩灯，小明同学发现有一个小灯泡不亮后，其他灯泡还是亮着，但没以前亮了，根据所学的知识这些小彩灯应该是 联；此时灯泡的实际功率比正常发光时的功率变 ． 三、计算题 20．某灯泡标有“12V   6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），试求： (1)灯泡的额定电流为多少？ (2)灯泡的电阻为多大？ (3)将该灯泡接入到6V的电路中，灯泡的实际功率多大？ 21．如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V  3W”的字样，R1为定值电阻，R2为标有“20Ω  1A”字样的变阻器，电压表的量程为0～3V． （1）当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为1.7A，求R1的阻值？     （2）当闭合S1，断开S2、S3时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，求变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路总功率最小？此总功率最小值为多少？ 22．如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。 （1）求R0的阻值； （2）求滑动变阻器的最大阻值； （3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月2日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C C D B D C B 题号 11 12 13 14 15 答案 D B D D D 1．B 【详解】A．“220V”为灯泡正常工作时的电压，说明其工作时工作电压不能超过220V，故A错误； B．由可知，灯泡正常发光时的电阻为 故B正确； C．该灯泡的额定功率为40W，若灯正常工作，则每秒消耗的电能为40J，故C错误； D．灯在220V电压下正常工作，则此时实际功率为40W，若实际电压低于额定电压，实际功率小于40W，若实际电压高于额定电压，实际功率大于40W，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．中学生的质量在50kg左右，该选项数据合理，故A不符合题意； B．电冰箱是间歇式工作的家用电器，压缩机并不是不停地工作，因此它每天的耗电量很小，大约0.5度左右，该选项数据不合理，故B符合题意； C．经验证明，不高于36V的电压才是安全的，高于此电压容易发生触电事故，故C不符合题意； D．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，是宇宙中最快的速度，故D不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】AB．如图所示电路为灯泡与滑动变阻器串联电路，电流表测总电流，电压表测滑动变阻器电压，滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器电阻变大，电压表分得的电压变大，因此电压表示数变大，故B正确；根据可知，总电阻变大，电源电压不变，因此电流表示数变小，故A错误； C．灯泡电流变小，根据，可知灯泡L变暗，故C错误； D．滑动变阻器的滑片P向右移动，电路总电阻变大，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】AD．探究并联电路中电压的规律、探究电流与电压和电阻的关系两个实验中测量多组数据是为了得到普遍规律，使结论更可靠，故AD不符合题意； B．测量小灯泡的电功率实验中，测量多组数据是为了探究不同电压下的小灯泡的电功率，寻找一定的规律，故B不符合题意； C．伏安法测电阻实验中测量多组数据是为了使测量值更准确，减小误差，故C符合题意； 故选C。 5．C 【详解】根据并联电路的电压特点：并联电路各支路两端的电压相等，所以有若干个在各自正常的电压下都能正常发光的灯泡，把它们并联在同一电路中，它们相等的物理量是电压。而灯泡的电阻不一定相等，由可知它们两端的电流不一定相等，由P=I2R可知它们的电功率不一定相等，而灯泡的亮度取决于实际电功率，所以灯泡的亮度不一定相同。 故选C。 6．D 【详解】灯泡的亮度由实际功率决定，灯泡在额定电压下正常发光，比较额定功率即可，由于所给灯泡的额定功率相同，则亮度一样. 故选D. 7．B 【详解】当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.2kW•h，这个用电器的电功率 A．电冰箱的电功率在150W左右，故A不符合题意； B．电饭煲的电功率在800W左右，故B符合题意； C．电视机的电功率在100W左右，故C不符合题意； D．收音机的电功率在1W左右，故D不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】B．当滑片P移到b端时，电路为R1的简单电路，电压表的示数为电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为0，两端的电压为0，故B不正确； 由图象可知，电压表的示数为6V即电源的电压U=6V； A．滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，由图象可知，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表的示数U1=2V， ∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴滑动变阻器两端的电压： U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V， ∵串联电路中各处的电流相等， ∴ 即 ， 解得： R1=10Ω， 故A不正确； C． R1消耗的功率： P1==0.4W， 故C不正确； D．由图象可知，当滑片P移到中点即R2′=10Ω时，U1′=3V， 通过R1的电流： I1==0.3A， 故D正确； 故选D。 9．C 【详解】A．小明家已经消耗的电能为107kW·h，故A错误； B．电能表的最大功率是 故B错误； C．我国家庭电路的电压为220V，因此电能表应该接在220V的电路中使用，故C正确； D．“3000R/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A．图1中，两灯泡串联，串联电路中各处的电流相等，A灯泡的电阻较小，由可知，A灯泡的实际功率较小，即A灯比B灯暗，故A错误； B．图2中，两灯泡并联，并联电路中各支路两端的电压相等，根据可知，A灯泡的电阻较小，其实际功率较大，A灯比B灯亮，故B正确； C．由于图1中两灯串联，A灯泡两端的电压小于电源电压，图2中两灯并联，A灯泡两端的电压等于电源的电压，根据可知，图1中A灯泡的实际功率较小，灯泡较暗，即图1中A灯比图2中A灯暗，故C错误； D．因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，即图1中的总电阻大于图2中的总电阻，由可知，图1中的总功率比图2中的总功率要小，故D错误． 【点睛】重点是电功率变形公式和欧姆定律的应用，牢记和，在纯电阻电路中两公式可以直接使用，计算稍显简单． 11．D 【详解】A．由图可知，R1与R2串联，所以通过R1的电流等于通过R2的电流，故A错误； B．因两电压表的指针位置相同，但R2两端电压表的量程比R1两端的量程大，所以R1两端的电压小于R2两端的电压，故B错误； C．根据可知，R1电阻值小于R2电阻值，故C错误； D．根据P=UI可知，R1消耗的功率小于R2消耗的功率，故D正确。 故选D。 12．B 【详解】灯泡L1的额定电流和灯丝电阻分别为 灯泡L2的额定电流和灯丝电阻分别为 灯泡L1和灯泡L2串联后电流I实相等，根据公式P实=I实2R实可知，因为灯L2电阻较大，实际功率较大，所以灯L2较亮。 故选B。 13．D 【详解】串联等流，由题意可知串联后灯L2的实际功率较大，由可知两灯的电阻关系是R1＜R2；两灯的额定电压相等，由可知两灯的额定功率关系是P1＞P2，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 14．D 【分析】（1）灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流． （2）根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为4.5V时小灯泡两端的电压，根据图象读出灯泡的电流，根据欧姆定律算出小灯泡的电阻和滑动变阻器的电阻； （3）根据P=UI计算出小灯泡的电功率和电路中的总功率． 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和，当电压表示数为4.5V时，灯泡两端电压： UL=U-UR=6V-4.5V=1.5V， 由图象知此时通过灯泡的电流：IL=0.25A， 小灯泡的电阻为：，故A错误； 串联电路中电流处处相等，即I=IL=0.25A，滑动变阻器的电阻为： ，故B错误； 小灯泡消耗的电功率：PL=ULIL=1.5V×0.25A=0.375W，故C错误； 电路中的总功率：P总=UI=6V×0.25A=1.5W，故D正确． 故选D． 15．D 【分析】本题考查动态电路中的电功率问题，通过函数图像分析电压与电流的关系，将动态变化问题转化为静态问题求解。 【详解】由电路图甲可知，L与R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大；当滑片在最左端时，电路中仅L接入电路，L两端的电压最大，电路中的电流最大；由图乙可知，此时灯泡的电压U=12V，等于小灯泡的额定电压，也等于电源电压，通过灯泡的电流IL=2A，所以灯泡的额定功率 此时电路有最大电功率 当滑片在最右端时，滑动变阻器全部接入电路，滑动变阻器与灯泡L串联接入电路，L两端的电压最小，电路中的电流最小；由图乙可知，此时灯泡的电压，通过灯泡的电流，则滑动变阻器的最大阻值为 此时电路有最小功率 A．电源电压为12V，A项正确，故A项不符合题意； B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω，B项正确，故B项不符合题意； C．该电路总功率变化范围为12~24W，C项正确，故C项不符合题意； D．小灯泡的额定功率为24W，D项错误，故D项符合题意。 故选D。 16． 实际电压工作时的电功率 P实 【详解】[1][2]实际电压工作时的电功率就是实际功率。通常用P实表示。 17．改变灯泡两端的电压 【详解】在“测定小灯泡额定功率”实验中，滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压，使其等于小灯泡的额定电压，再利用P=UI测出小灯泡的额定功率． 18． 2000； 9.1； 4.1； 413.2． 【分析】从电暖器的铭牌上可以看出电暖器的额定电压和额定功率，根据公式可求电暖器的电阻，根据公式可求工作电流，最后根据和求出加在它上面的电压为100V时的电流和电功率． 【详解】由电暖器的铭牌“220V 2000W”可知：该电暖器的额定电压是220V，额定功率是2000W；电暖器的电阻：，加在电暖器两端的电压是220V时，电暖器正常工作，功率为2000W，通过电暖器的电流：；加在电暖器两端的电压调为100V时，通过的电流是，电暖器的电功率：． 故答案为2000；9.1；4.1；413.2． 【点睛】本题重点考查了学生理解灯泡所标铭牌的含义和利用欧姆定律、电功率公式进行简单计算． 19． 串 小 【详解】这种小彩灯上有一个金属片将灯丝短接，当灯丝好的时候，金属片上的氧化膜造成金属片断路，而灯丝烧断后，在220V的电压下，将氧化膜击穿，因此电路又接通，但击穿后接通的地方电阻较大．所以有一个小灯泡不亮后，其他灯泡就没以前亮了；根据所学的知识，这些彩灯中的电流变小，每个小彩灯上的电压降低，所以这些小彩灯应该是串联；灯泡中的电流变小了，而灯丝的电阻变化不大时，灯泡的功率变小，灯泡变暗．如果是并联，当烧坏一个彩灯时，其他小彩灯两端电压不变，灯丝中的电流也不变，因此小彩灯的亮度应该是不变的． 【点睛】小彩灯工作时互相影响，所以可判断其为串联；再根据“一个小灯泡不亮后，其他灯泡还是亮着，但没以前亮了”这一现象判断其具体的结构和实际功率的变化． 20．(1)0.5A；(2)24Ω；(3)1.5W 【详解】解:(1)由可知，灯泡的额定电流 (2)由公式可得，灯泡的电阻 (3)灯泡的实际功率 答：(1)灯泡的额定电流为0.5A； (2)灯泡的电阻为24Ω； (3)将该灯泡接入到9V的电路中，灯泡的实际功率为1.5W。 21． (1) 5Ω；(2)当R2连入电路的阻值为5Ω时电路总功率最小为3.6W. 【详解】(1)当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联，电流表测干路电流，由并联电路的电压特点知,U1＝UL＝U＝6V，所以灯泡恰好正常发光，由P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流： IL＝ ＝0.5A，由并联电路电流特点可得,通过R1的电流：I1＝I−IL＝1.7A−0.5A＝1.2A 所以R1的阻值：R1＝＝5Ω；(2)当闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表的示数最大时,U2＝3V时，由串联电路分压原理知，此时变阻器连入阻值最大，即电路中电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小， 此时R1两端的电压：U′1＝U−U2＝6V−3V＝3V，电路中的电流：I′＝＝0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻：R2＝＝5Ω，所以电路的最小总功率：P＝UI′＝6V×0.6A＝3.6W. 22．（1）10Ω；（2）80Ω；（3）2∶1 【详解】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）闭合开关S，移动滑片至中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V，所以R0的阻值为 （2）当电压表示数为3.6V时，滑动变阻器R两端的电压为 UR=U-U0=18V-3.6V=14.4V 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 由于电压表示数为3.6V时，滑片移至滑动变阻器中点，接入电阻为总电阻的一半，所以滑动变阻器的最大阻值为 R总=2R=2×40Ω=80Ω （3）由于电流表量程为“0~0.6A”，所以电路中的最大电流为0.6A，此时R0两端的电压 U0大=I大R0=0.6A×10Ω=6V<15V 所以电压表安全。此时电路消耗的最大功率为 P1=UI大=18V×0.6A=10.8W 将电压表改接在R两端，若滑动变阻器全部接入电路，根据正比分压可知，则滑动变阻器两端的电压为 所以滑动变阻器不能全部接入电路。当电压表达到15V时，滑动变阻器接入电阻最大，电路中的电流最小，最小电流为 此时电路消耗的最小功率为 P2=UI小=18V×0.3A=5.4W 所以 P1∶P2=10.8W∶5.4W=2∶1 答：（1）求R0的阻值为10Ω； （2）求滑动变阻器的最大阻值为80Ω； （3）P1∶P2=2∶1。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$