第6章 电功率 复习课件-2025-2026学年物理教科版九年级上册

第6章 电功率复习 一、选择题(每小题4分,共32分) 1.【跨学科·社会发展】(2025山东菏泽期中)如图是中国新一 代5G芯片。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要 材料是 ( ) A.绝缘材料　　　    B.超导材料 C.隔热材料　　　    D.半导体材料     D     解析　半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,具有一些 特殊的电学特性,制造芯片的主要材料是半导体,故D符合题 意。故选D。 2.(2023湖南岳阳一模)如图所示,闭合开关S,两灯泡均正常发 光,则两灯泡一定具有相同的( )   A.实际功率　　　    B.额定电压 C.额定功率　　　    D.电阻     B     解析　根据电路图可知,两灯泡并联;因为并联电路中,各支路 两端电压相等,所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都 正常发光,实际电压等于额定电压,所以两灯的额定电压相 等。但由于两灯电阻不一定相同,则实际功率、额定功率也 不一定相同,综上分析知,B正确。 3.【跨学科·日常生活】当我们出门遇到手机电量不足的时 候,可以开启手机的“飞行模式”,这样就会使手机里的很多 应用软件停止运行,也就能节省手机的电量了。需要使用手 机的时候,再关闭“飞行模式”就可以了。采用“飞行模 式”来延长使用时间,这是通过哪种方式实现的 ( )       D     A.减小电池电压　　　     B.降低电池散热能力 C.减小电路电阻　　　     D.减小总功率 解析　当手机电量所剩无几时,由P= 可得,要延长使用时 间t,则应减小总功率P,因此手机的“飞行模式”是通过减小 总功率的方式来延长使用时间的,选D。 4.【新课标·物理观念】(2025山东东营期中)某小组学习了电 学知识后,回家搜集了几个电器铭牌,到学校对比发现甲同学 家的电视机、乙同学家的电风扇、丙同学家的电热毯这三个 铭牌上均标有“220 V    60 W”字样,则它们正常工作相同的 时间,产生的热量 ( ) A.电热毯最多　　　    B.电风扇最多 C.电视机最多　　　    D.一样多     A     解析　电热毯工作时,电能主要转化为内能;电风扇工作时,电 能转化为机械能和少量内能;电视机工作时,将电能转化为声 能、光能和少量内能,故产生热量最多的是电热毯。故选 A。 特别提醒 纯电阻电路,通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能,不对外做功;非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能,一部分转化为其他形式的能。 5.【跨学科·工程实践】(2023河北秦皇岛海港期末)如图所示 是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变,R1为 定值电阻,R2为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增 大而减小。闭合开关S,酒后的驾驶员对着R2呼出气体,酒精气 体浓度增大,则 ( )       D     A.电路中总电阻增大 B.电流表A示数减小 C.电压表V示数不变 D.R1的电功率增大 解析　由图可知R1、R2串联,电流表测电路中的电流,当酒精 气体浓度增大时,R2的阻值会减小,导致电路中的总电阻减小, 电路中的电流会增大,电流表的示数会增大,故A、B错误;由 图可知,电压表测R1两端的电压,R1的阻值不变,通过它的电流 增大,根据U=IR可知,R1两端电压会增大,电压表的示数会增 大,故C错误;R1的阻值不变,通过它的电流增大,根据P=I2R可 知,R1的电功率会增大,故D正确。 6.(2024四川巴中中考)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关 S,电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是( )            C A.通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B.R1、R2两端的电压之比U1∶U2=2∶1 C.相同时间R1、R2消耗电功之比W1∶W2=1∶2 D.R1、R2的电功率之比P1∶P2=2∶1 解析　闭合开关S,R1、R2串联,则通过两电阻的电流相等,即 I1∶I2=1∶1,故A错误;电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电 源电压,则R1、R2两端的电压之比为 = = = ,故B 错误;相同时间R1、R2消耗电功之比 = = = ,故C正确; R1、R2的电功率之比 = = = ,故D错误。故选C。 7.【新课标·科学思维】(2024江苏淮安中考)如图甲所示,电源 电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω。电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A。在保证电路 各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器R2阻值变 化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是 ( )            D     A.电源电压为7.5 V B.定值电阻R1阻值为5 Ω C.电路的最小功率为0.6 W D.电流表示数变化范围为0.2~0.3 A 解析　由甲图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,电流表 测电路电流。由乙图可知,当R2=10 Ω时,电压表示数为3 V,根 据串联分压规律则有 = ①,当R2=20 Ω时,电压表示 数为2 V,根据串联分压规律则有 = ②,联立①②解 得R1=10 Ω,电源电压U=6 V,故A、B错误。电路中电流最小为 Imin= = =0.2 A,则电路的最小功率为Pmin=UImin =6 V×0.2 A=1.2 W,电压表量程为0~3 V,则当电压表示数最大 为3 V时,电流最大为Imax= = =0.3 A,所以电流表示数变 化范围为0.2~0.3 A,故C错误,D正确。故选D。 8.【新课标·科学思维】(2023四川宜宾中考)(多选)如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R0=6 Ω。将滑片滑到滑动变阻器的b端时,闭合开关,电压表的读数为3 V;将滑片滑到滑动变阻器的中点时,电压表的读数为4.5 V。下列判断正确的是    ( )       ABD     A.电路中的最小电流是 0.5 A B.电源电压是9 V C.滑动变阻器的最大阻值是9 Ω D.移动滑片,R0在通电100 s内产生的热量最多1 350 J 解析　由图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测量R0两端电 压,滑片滑到滑动变阻器的b端时,电路中的电阻阻值最大,由I = 可知,电路中的电流最小,为I= = =0.5 A,故A正确;根 据串联电路电压特点可知,电源电压为U=U0+U滑=3 V+IR滑=3 V+0.5 A×R滑,当滑片滑到滑动变阻器的中点时,由I= 得,电路 中的电流为I'= = =0.75 A,此时电源电压为U=U0'+U滑中= 4.5 V+I'× =4.5 V+0.75 A× ,由于电源电压保持不变,即U0 +U滑=U0'+U滑中,则3 V+0.5 A×R滑=4.5 V+0.75 A× ,解得R滑=12 Ω,电源电压为9 V,故B正确,C错误;将滑片滑到滑动变阻器的 a端时,电路电流最大,根据I= 可得,电路电流为I最大= = = 1.5 A,由Q=I2Rt得,R0在通电100 s内产生的热量最多为Q= R 0t=(1.5 A)2×6 Ω×100 s=1 350 J,故D正确。 9.(2024四川达州中考)某彩色电视机的铭牌如图所示,其额定 电功率为_______W,额定电流是______A。当它正常工作时, 60 s内消耗的电能为_________J。       6 600         0.5         110     二、填空题(每空2分,共24分) 解析　电视机的额定功率为110 W,额定电压为220 V,额定电 流为I= = =0.5 A,60 s内消耗的电能为W=Pt=110 W×60 s=6 600 J。 10. 【跨学科·日常生活】(2023四川达州中考)小明家的电能 表面板如图所示,图中电能表的示数为_________kW·h,他家同 时使用的用电器总功率不能超过__________W,家里新添置一 台空调并接入该电能表中,让其单独工作5 min,电能表的指示 灯闪烁了320次,则该空调的实际电功率为_________W。       1 200         2 200         219.6     解析　电能表最后一位读成小数,图中电能表的示数为219.6 kW·h。由图知,电能表的使用电压为220 V,允许通过的最大 电流为10 A,由P=UI可知,他家同时使用的用电器总功率不能 超过P=UI=220 V×10 A=2 200 W。空调单独工作5 min消耗 的电能为W= kW·h=0.1 kW·h=0.1×3.6×106 J=3.6×105 J, 空调的实际电功率为P实= = =1 200 W。 11.(2024四川乐山中考)如图甲所示的煎饼锅具有高温和低温 两个挡位,图乙是其内部简化电路图。当处于高温挡时,煎饼 锅的加热功率为938 W,则R1=_________Ω(结果保留1位小数); 处于低温挡时,煎饼锅的工作电流为1 A,通电1 min产生的热 量为_________J。            13 200         51.6     解析　由图乙可知,当两个开关都闭合时,电阻R2短路,电路只 有R1,此时电路中电阻小,功率大,为高温挡,则R1的电阻为R1=  = ≈51.6 Ω;当开关S1闭合,S2断开时,两个电阻串联, 电路中电阻大,功率小,为低温挡,低温挡通电1 min产生的热量 为Q=W=UIt=220 V×1 A×60 s=13 200 J。 12.(2025河北石家庄期中)如图所示电路,灯L1标有“6 V,6 W”,灯L2标有“6 V,3 W”,把它们串联接在9 V的电源两端 (不考虑灯丝电阻的变化),闭合开关,在保证电路安全的情况 下,只有一个灯正常发光,则正常发光的小灯泡为灯_______, 此时________灯更亮。(以上两空均选填“L1”或“L2”)       L2         L2     解析　灯L1的电阻为 R1= = =6 Ω,灯L2的电阻为R2=  = =12 Ω,两灯串联在电路中,此时电路中的电流为I= =  =0.5 A,灯L1两端的电压为U1'=IR1=0.5 A×6 Ω=3 V,灯 L2两端的电压为U2'=IR2=0.5 A×12 Ω=6 V,灯L2两端的电压等 于灯L2的额定电压,所以灯L2正常发光;此时灯L1的实际功率 为P1'=U1'I=3 V×0.5 A=1.5 W,灯L2的实际功率等于额定功率6 W,所以灯L2的实际功率更大,则灯L2更亮。 13.(2024海南中考)如图所示电路中,电源两端电压恒为6 V,小 灯泡L标有“4 V,2 W”,滑动变阻器R标有“20 Ω,1.5 A”,电 流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,电路工作时不考虑 灯丝电阻变化,并保证电路安全,闭合开关S,滑片向左滑动时, 电压表示数_______(选填“变大”“变小”或“不变”);滑 动变阻器接入电路的阻值范围为________Ω。     4~8     　变小     解析　小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端 的电压,当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小, 则整个电路的电阻变小,电路的电流变大,灯泡两端的电压变 大,由串联电路的电压规律可知,电压表示数变小。由于小灯 泡L标有“4 V,2 W”,所以小灯泡L的额定电流为I= =  =0.5 A,小灯泡的电阻为R= = =8 Ω,当电路中的电流 最大,为灯泡的额定电流时,滑动变阻器两端的电压最小,则有 U滑1'=U-U灯额=6 V-4 V=2 V,此时滑动变阻器接入电路的阻值 为R滑1= = =4 Ω,当电压表的示数为3 V时,可以保证电 路安全,此时电路的电流为I'= = = A,此时滑动变阻 器接入电路的阻值最大,为R滑2= = =8 Ω。因此,滑动变 阻器接入电路的阻值范围为4~8 Ω。 三、实验探究题(共24分) 14.(2025河北石家庄期中)(10分)如图是探究“电流通过导体 时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中 密封着初温、质量相同的空气。   (1)实验中,通过观察________________________,可比较电阻 丝产生的热量的多少; (2)图甲装置可以探究电流通过导体产生的热量与_______ 的关系,通电一段时间后,______(选填“左”或“右”)边容 器电阻丝产生的热量多; 　右     　电阻         U形管中液面的高度差     (3)利用图乙装置探究电流通过导体时产生的热量与电流的 大小的关系时,需要按图乙方式接入电阻丝R3,则电阻丝R3的 作用主要是________; (4)如果乙装置中R3发生了断路,保证通电相同时间,和原实验 相比,左侧容器所连U形管中液面的高度差将_______(选填 “变大”“变小”或“不变”)。 　变小     　见解析     解析    (1)产生热量的多少不易直接观察,容器内空气吸收热 量后温度升高,体积变大,可以通过观察U形管中液面的高度 差来间接反映产生热量的多少,运用了转换法。 (2)图甲装置中,两电阻丝串联,电流和通电时间相同,电阻不 同,可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系,电流和 通电时间相同,导体产生的热量与电阻成正比,故通电一段时 间后,右边容器电阻丝产生的热量多。 (3)利用图乙装置探究电流通过导体时产生的热量与电流的 大小的关系时,要求电阻和通电时间相同,电流不同,电阻丝R3 与R2并联,R1在干路上,通过它的电流等于通过R2电流的两倍, 故R3的作用是分流,即使流经R1和R2的电流不相等。 (4)如果乙装置中R3发生了断路,则电阻丝R1与R2串联,两电阻 丝均为5 Ω,和原实验相比,电路中总电阻变大了,则电流会变 小,保证通电时间相同,左侧容器内电阻丝产生的热量变少,所 连U形管中液面的高度差将变小。 15.(2023四川达州中考)(14分)小明学习了电功率的知识后,在 家中找来了一个标有额定电压为“6 V”的小灯泡,为了测定 该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并 进行了如下实验,已知电源电压恒为8 V。               (1)请用笔画线代替导线,帮他连接好实物图,要求闭合开关后, 滑片向右移,灯泡变亮; 如图所示   (2)小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均 很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,你认为出现此 现象的原因是_________(选填字母); A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱 B.灯泡的电阻太小 C.滑动变阻器的最大阻值太小 (3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下 来他应该将滑动变阻器的滑片向______移动,同时眼睛注意 观察________(选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直 到灯泡正常发光; 　电压表     　右         A     (4)经过多次测量,小明绘制了小灯泡的I-U图像,如图丙所示, 则该小灯泡的额定功率为_________W; (5)若该实验中电压表标有15 V的接线柱损坏了无法使用,于 是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的 额定功率,你认为老师的方案可能是_________(选填字母); A.只将电源电压减小 B.只更换一个其他规格的滑动变阻器 C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端     C         3     (6)小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值, 于是他设计了如图丁所示的电路图,操作步骤如下: ①闭合开关S、S1,断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示 数为3 V; ②保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合S、S2,断开S1,电压表 示数为4.5 V;则Rx=_________Ω。     5     解析    (1)闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮,说明滑动变阻器 接入电路中的电阻变小,根据滑动变阻器的连接要求可知,只 能选择滑动变阻器右侧的下端接线柱接入电路。 (2)根据题意可知,灯泡发光很暗,电流表和电压表示数均很小, 无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,说明滑动变阻器同 时接入了下方的两个接线柱,故B、C不符合题意,A符合题 意。 (3)排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压 表的示数为4 V,小于小灯泡的额定电压,所以,接下来要增大 灯泡两端的电压,由串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端 的电压就要降低,根据串联分压,滑动变阻器接入电路中的电 阻就变小,所以,应该将滑动变阻器的滑片向右移动,同时眼睛 注意观察电压表,直到小灯泡达到额定电压为止,即此时小灯 泡正常发光。 (4)根据图丙可知,当小灯泡两端的电压是6 V时,通过小灯泡的电流是0.5 A,所以,该小灯泡的额定功率为P=UI=6 V×0.5 A=3 W。 (5)若电压表标有15 V的接线柱损坏了无法使用,根据串联电 路的电压特点可知,可将该电压表并联到滑动变阻器的两端, 电压表的量程可以选择0~3 V,当滑动变阻器两端的电压是2 V 时,小灯泡两端的电压是6 V,故A、B不符合题意,C符合题意。 (6)①闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R、小灯泡、未知电 阻Rx串联,电压表测量灯泡两端电压,且电压表的示数为3 V,根 据图丙可知,通过小灯泡的电流是0.3 A; ②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器R、小灯泡、未知电阻Rx串 联,电压表测量灯泡和未知电阻Rx两端总电压,且电压表的示 数为4.5 V,因保持滑动变阻器的滑片位置不动,所以,灯泡亮度 和分得的电压不变,通过灯泡的电流仍然是0.3 A且与通过未 知电阻Rx的电流相等,所以,未知电阻Rx两端电压Ux=4.5 V-3 V =1.5 V;则未知电阻Rx的阻值是Rx= = =5 Ω。 四、计算题(共20分) 16.(2024江苏徐州中考)(8分)如图所示电路,电源电压不变,灯 泡L标有“6 V    3 W”字样,R1、R2为定值电阻。当S闭合,S1 和S2断开时,灯泡L正常发光,L和R1的功率之比为3∶1;当开关 都闭合时,R1和R2的功率之比为 4∶1,求: (1)灯泡L正常发光时的电阻; (2)开关都闭合时,R2的功率。 解析    (1)灯泡L正常发光时的电阻RL= = =12 Ω。 (2)当S闭合,S1和S2断开时,灯泡和电阻R1串联,灯泡L正常发光, 电路中的电流I=IL= = =0.5 A, 通过灯泡和电阻R1的电流相等,L和R1的功率之比为3∶1,即  = = = = ,解得R1=4 Ω,电源电压U=I(RL+R1)=0.5 A ×(12 Ω+4 Ω)=8 V。 当S、S1、S2都闭合时,R1和R2并联,R1的功率P1'= = =16 W,R1和R2功率之比为4∶1,R2功率P2= P1'= ×16 W=4 W。 17.【跨学科·工程实践】(2024重庆中考B卷)(12分)如图甲所 示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图, 其中R1的阻值为48.4 Ω,R1和R2均为阻值不变的电热丝,饮水机 有加热和保温挡,正常工作时,保温挡功率为110 W。[c水=4.2× 103 J/(kg· ℃)] (1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流; (2)当只有饮水机工作时,将3 kg水从10 ℃加热到100 ℃,加热 前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,求饮水机的 加热效率η; (3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太 阳能电池为饮水机供电。已知晴天1 m2太阳能电池一天能发 电0.4 kW·h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水 机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3 h,保温时间 计为8 h,求至少要安装多大面积的太阳能电池。   解析    (1)正常工作时,保温挡功率为110 W,则在保温挡正常 工作时的电流I保= = =0.5 A。 (2)将3 kg水从10 ℃加热到100 ℃,水吸收热量Q=c水m(t-t0)=4.2 ×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃-10 ℃)=1.134×106 J, 由加热前后公园安装的数字式电能表示数可知,消耗电能W= 1 862.59 kW·h-1 862.24 kW·h=0.35 kW·h=1.26×106 J, 饮水机的加热效率η= ×100%= ×100%=90%。 (3)由甲图可知,闭合开关S和S1,电路中只有R1工作,为加热挡, 则加热挡功率 P加= = =1 000 W。 饮水机每天正常工作加热时间计为3 h,保温时间计为8 h,3天 消耗电能W1=3×(P加t加+P保t保)=3×(1 000 W×3 h+110 W×8 h)= 3×(1 kW×3 h+0.11 kW×8 h)=11.64 kW·h。已知晴天1 m2太阳能电池一天能发电0.4 kW·h,则至少要安装的太阳能电池面积 S= =29.1 m2。 $$