第十五章 电功和电热 单元练 2025-2026学年苏科版物理九年级下冊

第十五章 电功和电热 一、单选题 1．以下关于家庭电路的说法或做法正确的是（　　） A．冰箱在使用时，其外壳必须接地 B．空气开关“跳闸”，一定是短路引起的 C．若家用电器起火，应尽快用水将其扑灭 D．使用测电笔辨别火线，手不能接触笔尾金属体 2．下列估测中最接近实际的是（　　） A．中学生步行上楼的功率约为100W B．一盏台灯工作一小时消耗的电能约 C．人体的安全电压约 D．电饭锅加热时的电流约0.02A 3．如图所示小灯泡额定电压为，利用这个电路可以进行很多电学实验，下列说法错误的是（　　） A．探究灯丝电阻与温度的关系 B．探究灯泡亮度与实际功率的关系 C．测量小灯泡额定功率 D．探究电流与电压的关系 4．下列关于家庭电路的说法正确的是（　　） A．家庭电路中各用电器都是串联在电路中的 B．当干路中的电流过大时，漏电保护器就会自动切断电路 C．控制用电器的开关应接在该用电器和零线之间 D．发现触电事故时，应首先切断电源再想办法施救 5．关于安全用电，下列说法不正确的是（　　） A．为了安全，使用试电笔时不能接触笔尖的金属体 B．发现有人触电，应立即切断电源后再施救 C．洗衣机工作时起火，可以直接用水浇灭 D．绝缘皮破损的电线，需要及时更换 6．利用充电桩给电动汽车充电时，小山看到充电桩的屏幕如图，下列不正确的是（　　） A．此时充电桩加在电动车电池两端的电压为230.80V B．此时充电电流超过人体的安全电流 C．若电费为0.6元/kW·h，此时结束充电，小山将支付7.59元 D．当充电电压等于我国家庭电路电压时，充电电流最大不超过75A 7．如图所示的电路中，电源电压恒为12V，灯泡L上标有“12V 6W”字样，滑动变阻器R的规格是“50Ω 2A”，电流表的量程是“0-0.6A”，电流表的量程是“0-3A”。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在不损坏电路元件的情况下，下列说法正确的是（   ） A．电压表V的示数和电流表A2的示数之比不变 B．滑动变阻器接入电路的最小阻值是4.8Ω C．电路消耗的最大功率是30W D．电流表A2的示数变化范围是0.74-3A 8．如图甲、乙所示相同容器中装了质量都为3kg的纯净水，用不同电加热器加热，（忽略散热损失）得到如图丙所示的水温，与加热时间的图像，设加热器的加热效率相同。下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 B．沸腾前吸收相同的热量，甲杯中水末温比乙杯的高 C．加热3min时，乙容器中的水吸收热量为2.52×105J D．加热器1和加热器2的功率之比3︰2 二、填空题 9．在“怎样使两个小灯泡亮起来”的活动中，小明用两只规格不同的小灯珠（图中A、B）、一节充电电池（电压稍大）及导线，按照如图所示的方式连接，两灯都亮了，且A灯比B灯亮，则此时导线中电流的方向为 （填“向左”或“向右”），通过两只灯泡的电流大小 （填“相等”或“不等”），A灯的实际功率 B灯的实际功率（填“大于”“小于”或“等于”）。 10．如图所示电路，电源电压不变，开关S闭合，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，电压表的示数为2V；移动滑片P至另一位置时，电流表的示数增大了0.2A，定值电阻R的功率增大了2W，则R的阻值为 Ω。 11．如图所示，将锡箔纸剪成中间较窄的细条，且ab段长度等于ef段长度。然后将其连接在电源两端，很快发现细条中ef段开始冒烟起火，这是因为锡箔纸将电池 ，导致回路电流很大，而ef段是中间较窄的细条，该段电阻较 （选填“大”或“小”），发热较快。有一段输电线路，输电电流为20A，输电线路的总电阻为5Ω，若以超导电缆代替该线路输电，1h可节约电能 J。 12．小芳家2月底的电能表示数为868.2kW•h，3月底的示数如图所示，她家3月份消耗的电能是 kW•h。某天她发现5min内电能表的表盘恰好转过30转，则该时间段她家正在使用的电器消耗的总功率是 W。 13．图甲是小南家用来测定电功的电能表，图乙分别是她家电能表今年4月月初和月末显示的数字，她家4月份消耗的电能为 kW•h。将某电热水器单独接在电路中，正常工作5min，表盘转了250转，该热水器的功率是 W。 三、实验题 14．复习课上，小明利用如图所示的装置来比较不同物质的吸热能力。 （1）小明在甲、乙两个相同的烧瓶中，应该分别加入初温相同、 相同的水和煤油； （2）甲、乙两瓶中的电阻应 ，其目的是 ； （3）小明画出了它们的温度﹣时间图像如图，可知物质a是 （选填“煤油”或“水”），这是因为水比煤油 。 15．为了探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关，设计如图甲的装置，将两段阻值不同的电阻丝（R1=5Ω、R2=10Ω）分别密封在两个完全相同的容器内，密闭容器内封闭等量的空气。 (1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过导体产生的热量的多少； (2)你认为甲图所示的装置是用来研究电流流过导体产生的热与 的关系； (3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的 越大，电阻产生的热量越多； (4)让实验装置乙冷却到初始状态，把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，接通电源，此电路工作一段时间后， （选填“左瓶”或“右瓶”）内电阻丝产生的热量多； (5)该实验采取的探究方法是 。 四、计算题 16．如图所示，电源电压恒定，小灯泡标有“6V 3W”的字样，当开关S1闭合，S2断开时，小灯泡正常发光，当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.6A（灯丝电阻不变）。求： （1）小灯泡正常发光时的电流是多大？ （2）当S1、S2都闭合时，电路的总功率是多大？ 17．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？ 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A A D D C D C C 1．A 【详解】A．金属外壳的家用电器，为了防止使用时触电，其外壳必须接地，故A正确； B．空气开关“跳闸”是由于电路中电流过大，可能是电路中总功率过大或短路引起的，故B错误； C．由于生活用水是导体，家用电器起火，用水扑灭时，容易发生触电事故，故C错误； D．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，用笔尖接触被检测导线，才能辨别火线和零线，故D错误。 故选A。 2．A 【详解】A．中学生从一楼步行上二楼的时间大约是10s，重力大约是500N，上升高度大约3m，克服重力做的功为 功率 故A符合题意； B．台灯的功率大约，工作一小时消耗的电能 故B不符合题意； C．人体的安全电压是不高于36V，故C不符合题意； D．电饭锅的功率大约为1000W，加热时的电流 故D不符合题意。 故选A。 3．D 【详解】A．闭合开关，记录电流表和电压表示数，保持滑片位置不变，随着时间推移，灯丝的温度升高，观察电压表和电流表示数变化，即可探究灯丝电阻与温度的关系，故A正确，不符合题意； B．闭合开关，记录电流表和电压表示数，改变滑片的位置，观察灯亮度变化及记录电流表与电压表示数，利用计算灯的实际功率，即可探究灯泡亮度与实际功率的关系，故B正确，不符合题意； C．移动滑动变阻器滑片，至电压表示数为2.5V，记录电流表示数，由即可求出灯泡的额定功率，故C正确，不符合题意； D．探究电流与电压的关系，要控制定值电阻阻值不变，灯泡的阻值随着温度的变化而变化，不是一个定值，所以不能用于探究电流与电压的关系，故D错误，符合题意。 故选D。 4．D 【详解】A．在家庭电路中各用电器都互不影响，能独立工作，它们是并联的，故A错误； B．漏电保护器一般是在电路发生对地漏电现象时才会自动跳闸，而电路中电流过大不会跳闸，故B错误； C．开关应接在用电器和火线之间，这样在断开开关时，用电器才不会带电，故C错误； D．发现有人触电后，应该首先切断电源，然后施救，因为人是导体，如果如果直接去拉触电者，会造成施救者也触电，非常危险然，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．使用测电笔去辨别火线与零线时，要用手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线，决不能用手直接去接触笔尖，故A正确，不符合题意； B．一旦发生触电事故，应立即断开电源开关，或用绝缘体将电线挑开，不能直接用手去拉触电者，故B正确，不符合题意； C．洗衣机工作时起火，如果直接用水浇灭，则可能会引起触电事故，因此应先切断电源，故C错误，符合题意； D．绝缘层破损了的导线仍然使用，容易发生触电事故，因此需要及时更换，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．D 【详解】A．由图可知，充电桩加在电动车电池两端的电压为230.80V，故A正确，不符合题意； B．由图可知，充电电流为28.82A，远大于通过人体的安全电流，故B正确，不符合题意； C．由图可知，充电消耗的电能W=12.65kW·h，则所需支付的电费 n=0.6元/kW·h×12.65kW·h =7.59元 故C正确，不符合题意； D．由图可知，最大充电功率P=165kW，由P=UI可知，当充电电压等于我国家庭电路电压时的最大充电电流 故D错误，符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．由图可知，灯泡和变阻器并联，电流表A2测量干路中的电流，电压表V测量电源电压，也测量小灯泡L两端的电压，由可知，电压表V的示数和电流表A2的示数之比为电路总电阻，移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻改变，总电阻改变，电压表V的示数和电流表A2的示数之比改变，故A错误； B．因为电源电压恒为12V，灯泡L的额定电压为12V，所以小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流为 因为电流表的量程是“”，滑动变阻器R的规格是“50Ω 2A”，所以通过滑动变阻器R的电流，最大为2A，滑动变阻器接入电路的最小阻值是 故B错误； D．电流表的示数最大为 当滑动变阻器电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小 所以电流表的示数最小为 所以电流表的示数变化范围是，故D错误； C．因为电路的最大电流为，所以电路消耗的最大功率为 故C正确。 故选C。 8．C 【详解】A．实验中，用不同加热器加热，相同时间内两加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，故A错误； B．两杯水的质量相同，吸收相同的热量时，水的比热容不变，根据可知，两杯水升高的温度应相同，由图知甲杯中水的初温低，则此时甲杯中水的末温比乙杯的低，故B错误； C．由图象可知，水的温度变化随时间的增加而均匀升高，所以，加热3 min时，乙容器中水升高的温度Δt乙=20℃；此时乙容器中的水吸收热量 Q吸乙=c水m水Δt乙=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×20℃=2.52×105J 故C正确； D．两容器中水的质量相同，设为m，由图丙可知，加热2 min时，甲容器中水升高 Δt甲=40℃-10℃=30℃ 则甲容器中水吸收的热量 Q吸甲=c水mΔt甲=c水m×30℃ 加热3 min时，乙容器中水升高的温度 Δt乙=40℃-20℃=20℃ 则乙容器中水吸收的热量 Q吸乙=c水mΔt乙=c水m×20℃ 忽略散热损失，加热器的加热效率相同，即 ηQ放甲=Q吸甲=c水m×30℃ ηQ放乙=Q吸乙=c水m×20℃ 所以两加热器放出热量之比为 加热器的加热时间之比为 t甲︰t乙=2min︰3min=2︰3 则加热器1和加热器2的功率之比 故D错误。 故选C。 9． 向左 相等 大于 【详解】[1]电流从电池的正极出发经过灯泡B、灯泡A回到负极，故导线中电流的方向是向左。 [2]由于两个灯泡串联，故经过两灯泡的电流相等。 [3] A灯比B灯亮，灯泡能够亮的原因是电流做功，将电能转化为光能，灯泡越亮，代表相同时间内更多的电能转化为光能，也就是灯泡的亮度，即灯泡的实际功率，故灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率。 10．30 【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时，电压表的示数为2V，则定值电阻R的功率 移动滑片P至另一位置时，电流表的示数增大了0.2A，则电路中的电流 此时定值电阻R的功率 因定值电阻R的功率增大了2W，所以 解得R＝30Ω。 11． 短路 大 7.2×106 【详解】[1]图示中，锡箔直接接在电池两端，形成通路，且锡箔电阻很小，相当于一根导线，则电池被短路了。 [2]锡箔的ab段与ef段长度相等，但ef段较细，那么ef段的电阻大于ab段，因为导体在材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 [3]此段输电线路消耗的电能 W=I2Rt=(20A)2×5Ω×3600s=7.2×106J 因超导电缆没有电阻，输送电能时，没有电能损耗，则用超导电缆代替该输电线路，1h可节约的电能为7.2×106J。 12． 110 120 【详解】[1] 她家3月份消耗的电能是 她家3月份消耗的电能是。 [2]某天她发现5min内电能表的表盘恰好转过30转，则消耗的电能为 正在使用的电器消耗的总功率是 则正在使用的电器消耗的总功率是。 13． 55 1200 【详解】[1]由图知道，小南家4月份消耗的电能为 931.6kW•h﹣876.6kW•h=55kW•h [2]2500R/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500转，当电能表转盘转250转时，热水器消耗的电能 所用时间 热水器的功率 14． 质量 相同 相同时间产生的热量相同 水 比热容大 【详解】（1）[1]根据比较不同物质的吸热能力的两种方法，要控制不同物质的吸热能力相同，在相同的烧瓶中装上质量相同的水和煤油两种液体。 （2）[2][3]串联电路中电流相等，根据Q=I2Rt，应该使通电相同时间产生的热量相同，从而使相同时间吸收的热量相同，甲、乙两根电阻丝的电阻应该相同。 （3）[4][5]根据转换法，实验中，用加热时间的长短间接反映液体吸收热量的多少，由图像可知，加热时间相同，吸收的热量相同，水的比热容大升温慢，因此a是水。 15．(1)液面高度差 (2)电阻 (3)电流 (4)左瓶 (5)控制变量法 【详解】（1）实验中，电阻丝产生热量的多少是无法直接看出来的，是通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （2）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻大小不同，所以甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系。 （3）乙图右瓶内的电阻与瓶外的电阻并联后再与左瓶电阻串联，由于乙图中三个电阻等值，所以通过左瓶中电阻的电流是右瓶中电阻电流的2倍，电阻相等，通电时间相同，由于左容器中的电阻通过的电流大，电阻相等，通电时间相同，根据可知，左瓶中电阻产生的热量多；所以可研究电热与电流大小的关系，实验结论为：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电阻产生的热量越多。 （4）把右瓶并联的电阻丝都放入瓶内，此时两瓶内电阻的电流大小相同，根据并联电阻规律可知，右瓶中电阻丝的阻值小于左瓶中的电阻，根据可知，左瓶内电阻丝产生的热量多。 （5）电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，实验中需要用到控制变量法。 16．（1）0.5A；（2）3.6W 【详解】解：（1）小灯泡标有“6V 3W”的字样，由P=UI可得，小灯泡的正常发光时的电流即I额为 （2）当开关S1闭合，S2断开时，电路是关于小灯泡的简单电路，由于小灯泡正常发光，所以电源电压为 U=U额=6V 当S1、S2都闭合时，电阻R和小灯泡并联，电流表测干路电流，电流表示数为0.6A，所以电路的总功率为 P总=UI=6V×0.6A=3.6W 答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.5A； （2）当S1、S2都闭合时，电路的总功率是3.6W。 17．（1）10Ω；（2）0.2A；（3）540J 【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2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R2＝20Ω，由图像可知滑动变阻器消耗的电功率P2＝0.8W，串联电路中各处的电流相等，由P＝I2R可得，电路中电流表的示数 （2）由P＝UI得R2两端电压 由可得电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则 R1＝R﹣R2＝30Ω﹣20Ω＝10Ω （3）当滑动变阻器的滑片在中点时电路的电流 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。 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 $