第十五章电流做功复习课件-2025-2026学年北师大版（北京）物理九年级全一册

第十五章　电流做功复习 一、选择题(每小题4分,共48分) 1.【跨学科·日常生活】(2024北京石景山期末)下列用电器正常工作时,电功率最接近 1 kW 的是 ( ) A.空调　　B.手电筒　　C.台灯　　D.电风扇 A 解析　由实际生活经验可知,家用空调的电功率一般在900 W ~5 000 W之间,故A正确;手电筒的电功率约1 W,台灯的电功率一般在10 W~15 W之间,电风扇的电功率一般在20 W~70 W之间,故B、C、D不正确,故选A。 2.【跨学科·日常生活】下列生活实际情境中,属于防止电热危害的是 ( ) A.用电熨斗熨烫衣服　     B.用电饭锅煮米饭 C.冬天用电暖器取暖　     D.电脑机箱内有小风扇 D 解析　用电熨斗熨烫衣服、用电饭锅煮米饭、冬天用电暖器 取暖均属于电热利用,故A、B、C不符合题意。电脑机箱内有小风扇是为了及时将产生的热散掉,属于防止电热危害,故D符合题意。 3.(2024北京房山期末)关于电功率,下列说法正确的是   ( ) A.电功率是表示电流做功多少的物理量 B.电功率是表示电流做功快慢的物理量 C.用电器的电功率越大,工作时所用的时间越少 D.用电器的电功率越大,工作时消耗的电能越多 B 解析　电功率是表示电流做功快慢的物理量,电功率越大,做 功速度越快,故A错误,B正确;由W=Pt可得,电流做功的多少与 电功率和通电时间有关,通电时间未知,耗电多少无法确定,反 之亦然,故C、D错误,故选B。 4.(2025四川德阳月考)如图所示是某品牌电视机的铭牌,阅读铭牌信息,判断下列说法中正确的是 ( ) B A.该电视机可以接在380 V的电压下使用 B.1 kW·h的电能可供该电视机正常工作4 h C.该电视机正常工作时,1 h内消耗250 W电能 D.该电视机比60 W的灯泡消耗的电能多 解析　由铭牌参数可知该电视机的额定电压为220 V,额定功 率为250 W,故A错误。1 kW·h的电能可供该电视机正常工作 的时间t= = =4 h,故B正确。该电视机正常工作 时,1 h内消耗的电能W'=Pt'=250×10-3 kW×1 h=0.25 kW·h,故C错误。虽然电视机的额定功率大于该灯泡的额定功率,但工 作时间未知,由W=Pt可知,二者消耗电能的多少无法确定,故D 错误。 5.(2024北京清华附中月考)如图所示的四个电路图中,电源电压相同,各开关都闭合后,电路功率最小的是 ( ) D 解析　由P= 可知,在电源U相同的情况下,电路的总电阻越 小,电路的总功率就越大,开关都闭合时,A、B项电路图中,灯 泡L1和灯泡L2都是并联的,故此时电路中电阻最小;D项电路图 中,灯泡L1和L2串联,此时电路中的电阻最大;C项电路图中,开 关S1闭合,灯泡L2被短路,只有L1接入电路中,此时电路中电阻 大小介于两个灯泡串联的总电阻和两个灯泡并联的总电阻之 间;故选D。 6.(2024北京二中教育集团期末)小明用标有“12 V    60 W”的灯泡L1和标有“24 V    30 W”的灯泡L2做实验,关于两个灯泡,下列说法中正确的是 ( ) A.L1的额定功率一定小于L2的额定功率 B.L1的实际功率一定小于L2的实际功率 C.L1和L2均正常工作,L1消耗的电能一定比L2多 D.L1和L2均正常工作,且消耗相同的电能,L1工作的时间比L2短 D 解析　由题可知,L1的额定功率为60 W,L2的额定功率为30 W, 因此L1的额定功率大于L2的,故A不正确;因为两灯泡的实际电 压大小不确定,因此其实际功率的大小无法比较,故B不正确; 两灯泡正常工作时,L1的额定功率大于L2的,由于两灯泡的工作时间不确定,由W=Pt可知,两灯泡消耗的电能大小关系不确 定,故C不正确;在两灯泡正常工作且消耗相同的电能时,由公 式t= 可知,L1工作的时间比L2工作的时间短,故D正确。 7.(2025北京交大附中月考改编)某家用电能表的有关参数如图所示,可知 ( ) B A.该电能表的示数为3 021 kW·h B.该电能表上允许通过的最大电流为40 A C.该电能表应接在直流电路中使用 D.若表盘转过1 500 r,则用电器消耗2 kW·h的电能 解析　电能表计数器最后一位是小数位,由图可知,电能表的 示数为302.1 kW·h,A错误;“10(40)A”表示电能表允许通过 的最大电流为40 A,标定电流为10 A,B正确;“50 Hz”表示电 能表应在频率为50 Hz的交流电路中使用,C错误;电能表的表 盘转动1 500 r消耗的电能为W= = =0.5 kW·h, D错误。 8.(2023北京大兴一模)(多选)小明用图示的装置探究电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关。图中两个相同的透明容器中密闭着等量的空气,初始时左、右两U形管内的液面相平,三个电阻丝R1、R2、R3的阻值均为10 Ω。接通电源后,下列说法中正确的是 ( ) BC A.通过电阻丝R1的电流和通过电阻丝R2的电流大小相等 B.A管和B管中液面高低可反映电阻丝R1和R2产生热量的多少 C.通电一段时间后,A管中液面比B管中液面高 D.小明探究的是电流通过导体产生的热量跟电阻阻值是否有关 解析　由图可知,R2与R3并联后再与R1串联,R1在干路中,结合并联电路中的电流规律可知,干路电流大于支路电流,故A错误;电阻R1和R2产生热量,透明容器中的空气热胀冷缩,会引起A、B管中液面的变化,故B正确;R1与R2电阻大小相等,通过R1的电流大于通过R2的电流,通电一段时间后,由焦耳定律Q=I2Rt可知,R1产生热量更多,A管中液面更高,故C正确;透明容器中的电阻大小相等,通过电阻的电流不相等,故小明探究的是电流通过导体产生的热量跟电流大小是否有关,故D错误。 9.【跨数学·图像】(2024北京二中教育集团期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,此过程中R1消耗的功率最大值是 ( ) D A.1.5 W　　B.3 W C.4.5 W　　D.7.2 W 解析　由图甲可知,R1和R2串联在电路中,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,滑片P在b端时,滑动变阻器R2全部接入电路,由图乙可知此时电路中电流最小为0.2 A,R2两端的电压为8 V,则电源电压为U=0.2 A×R1+8 V①,当滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0,由图乙可知,此时电路中最大电流为0.6 A,此时只有R1接入电路,故电源电压U=0.6 A×R1②,由①和②可得R1=20 Ω,电源电压U=0.6 A×20 Ω=12 V,只有R1接入电路时,其消耗的功率最大P最大=UI最大=12 V×0.6 A=7.2 W。 10.(2024北京西城一模)(多选)如图所示,是一款有高、低温两挡的电熨斗电路原理图。R1、R2为电热丝,其中R2=242 Ω,关于该电熨斗,下列说法正确的是 ( ) CD A.开关S1和S2均闭合时,电熨斗处于低温挡 B.闭合开关S1,断开开关S2时,电熨斗处于高温挡 C.若电阻 R1=44 Ω,则电熨斗高温挡的功率为1 300 W D.若电阻 R1= 44 Ω ,电路处于低温挡时,通电 3 min电熨斗产生的热量是1.98×105 J 解析　由图可知,开关S1和S2均闭合时,R1、R2并联,此时电路中的总电阻最小,由P= 可知,电路中的总功率最大,电熨斗处于高温挡;开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电熨斗处于低温挡,A、B错误;R1的电功率P1= = =1 100 W,R2的电功率P2= = =200 W,电熨斗高温挡的功率P高=P1+P2=1 100 W+200 W=1 300 W, C正确;电熨斗低温挡的电功率P低=P1=1 100 W,电路处于低温挡时,通电 3 min 电熨斗产生的热量Q=W=P低t=1 100 W×3×60 s=1.98×105 J,D正确。 A.电压表的示数变化范围是0 V~2.5 V B.电流表的示数变化范围是0.25 A~0.6 A C.电路总功率的最大值是3.6 W D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是14 Ω~50 Ω 11.(2025北京古城中学期中)如图所示,电源两端电压恒为6 V,灯泡规格“2.5 V    0.25 A”,滑动变阻器规格“50 Ω    1 A”。闭合开关,调节滑片P,不考虑灯丝阻值随温度的变化,灯泡两端电压不允许超过额定电压,各元件安全工作。下列说法正确的是 ( ) D 解析　由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡 两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的 电流相等,且滑动变阻器规格为“50 Ω    1 A”,所以,电路中 的最大电流为Imax=0.25 A,灯泡的电阻RL= = =10 Ω,不 考虑小灯泡阻值随温度的变化,根据U=IR可知,电压表的最大 示数为U大=ImaxRL=0.25 A×10 Ω=2.5 V,当滑动变阻器全部接入 电路中时,电路中的电流是最小的,则最小电流为Imin= =  =0.1 A,电压表的最小示数为U小=IminRL=0.1 A×10 Ω= 1 V,电压表的示数变化范围是1 V~2.5 V,电流表示数变化范围是0.1 A~0.25 A,A、B错误;电路中的最大电流为Imax=0.25 A,电路总功率的最大值是P=UImax=6 V×0.25 A=1.5 W,C错误;电流最大时,电路中的最小总电阻Rmin= = =24 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值 R滑min=Rmin-RL=24 Ω-10 Ω=14 Ω,滑动变阻器最大阻值是50 Ω,所以滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14 Ω~50 Ω,故D正确。 12.【跨数学·图像】(2024北京海淀期末)如图甲所示,电源两端的电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,滑动变阻器的滑片P从b端移至a端的过程中,滑动变阻器消耗的电功率P与其接入电路中的阻值关系如图乙所示。下列说法正确的是 ( ) D A.滑片从b端移至a端的过程中,电压表、电流表的示数都增大 B.电源电压为9 V C.当R接入电路的阻值为10 Ω时,电路消耗的总功率最大 D.滑片从b端移至a端的过程中,电路消耗的总功率变化了2.4 W 解析　由图甲可知,R0与R串联,电压表测滑动变阻器R两端的 电压,滑片从b端移至a端的过程中,滑动变阻器接入电路中的 电阻减小,由串联电路的分压关系可知,滑动变阻器分得的电 压减小,则电压表的示数减小,此时串联电路中的总电阻减小, 由I= 可知,串联电路中电流增大,则电流表示数增大,故A不 正确;由图乙可知,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10 Ω时, 滑动变阻器消耗的电功率为0.9 W,则有U1= = =3 V,此时电路中的电流I1= = =0.3 A,则电 源电压为U=U1+I1R0=3 V+0.3 A×R0①;当滑动变阻器接入电路 中电阻为R2=20 Ω时,滑动变阻器消耗的电功率为0.8 W,U2=  = =4 V,此时电路中的电流为I2= = = 0.2 A,电源电压为U=U2+I2R0=4 V+0.2 A×R0②,由①②可得R0= 10 Ω,电源电压U=6 V,故B不正确;由P= 可知,因为U不变,当 串联电路中总电阻最小时,电路中总功率最大,则只有定值电 阻R0接入电路,即滑动变阻器的滑片P在a端时,电路中电阻最 小,此时电路消耗的总功率为P大= = =3.6 W,故C不正确;当滑动变阻器的滑片P在b端时,电路消耗的总功率为P小=  = =1.2 W,则滑片P从b端移至a端的过程中, 电路消耗的总功率变化量ΔP= P大-P小=3.6 W-1.2 W=2.4 W,故 D正确,故选D。 二、实验解答题(13题10分,14题14分,15题16分,共40分) 13.(2024北京十一学校月考)在探究“电流做功与哪些因素有关”的实验中,小明用电动机通过细线将钩码吊起,如图所示。该实验中,可以根据_______________________比较电流做功的多少。在某次实验时,电动机在 5 s 内将重为10 N的钩码匀速提升了 0.4 m,观察到此时电流表示数为 0.2 A,电压表示数为 6 V,在此过程中,电流做的功W1是______J;电动机克  6 电动机将钩码升高的高度 服钩码重力所做的功W2是_____J。W1与W2的大小关系是W1 _____(选填“>”“=”或“<”)W2,造成这种情况的原因是 ____________________________________________(写出一 电流通过线圈产生热量,一部分电能转化为内能 > 4 条即可)。 解析　电动机工作时主要是将电能转化为机械能,对钩码做功,故可以根据钩码被提升的高度来比较电流做功的多少。电流所做的功W1=UIt=6 V×0.2 A×5 s=6 J;电动机克服钩码重力所做的功W2=Gh=10 N×0.4 m=4 J;故W1>W2。造成这种情况的原因可能是:电流通过线圈产生热量,一部分电能转化为内能;在电动机转动的过程中要产生热量、有机械摩擦等。 14.(2024北京十一学校月考)如图是小明设计的探究焦耳定律的实验装置图。 U形管内的液面高度差 (1)如图所示实验装置,通过观察________________________来比较电流通过导体产生热量的多少。这种探究问题的方法 叫_______法。 (2)若观察甲、乙两实验装置,可以得出的结论是_____________________________________________________________。 在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多 转换 (3)若观察乙、丙两实验装置,通过电阻R2的电流_______(选填“大于”“小于”或“等于”)通过电阻R3的电流。这是 在探究电流通过导体产生的热量与_______的关系。 (4)若观察甲、丙两实验装置,会发现电阻______(选填“R1” 或“R3”)产生的热量更多,由这一现象可知______(选填“电 流”或“电阻”)对电路产生热量的影响更大。 电流  R1 电流 大于 解析    (1)如图所示实验装置,容器内密封等质量的空气,电阻 产生热量越多,U形管内的液面高度差越大,故通过观察U形管 液面高度差来比较电流通过电阻产生热量的多少。这种探究 问题的方法叫转换法;(2)观察甲、乙两实验装置,两电阻串联 在电路中,通电时间和通过的电流相同,而R1<R2,乙装置中U形 管液面的高度差大,故结论为:在电流和通电时间相同时,电阻 越大,电流产生的热量越多;(3)若观察乙、丙两实验装置可知, R3和R4并联后再与R2串联,根据并联电路电流的规律,通过电阻 R2的电流大于通过电阻R3的电流,而通电时间相同,R2=R3,根据 控制变量法,这是在探究电流通过导体产生的热量与电流的关系;(4)观察甲、丙两实验装置可知,甲容器内R1的电阻阻值是丙容器中电阻R3阻值的一半;根据并联电路各支路电压相等及欧姆定律可知,通过R3和R4的电流相等,根据并联电路电流的规律,可知通过R1的电流是通过R3电流的2倍,而甲装置中U形管内液面的高度差要大于丙装置中U形管内液面的高度差,则R1电阻产生的热量更多,这表明电流对电路产生热量的影响更大。 15.(2024北京朝阳外国语学校月考)小叶用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材,测量额定电压为2.5 V小灯泡L的额定功率。 (1)连接好图甲所示电路,闭合开关S,发现小灯泡L发光暗淡,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,出现这种现象的原因是_____________________________________。 滑动变阻器的两个下接线柱接入了电路 (2)重新连接电路,当小叶连接好所有的导线时,发现小灯泡立即发出耀眼的光,接着小灯泡烧坏,故小叶在连接电路时存在的错误操作:①______________________;② ____________________________________________。 闭合开关前滑动变阻器的滑片未置于阻值最大处 连接电路时开关未断开 A B C D (3)改正实验错误后,闭合开关,测量小灯泡额定功率,眼睛应先 注视_______表的示数,然后读出另一电表示数,当电压表示数为2.5 V时,发现电流表示数如图乙所示,由此可知,小灯泡L的额定功率为________W。 (4)图丙所示电路(R阻值已知),无电压表也能测出该灯泡额定 功率的是________。 0.75 电压 C 丙 (5)该同学想利用(3)中实验电路,证明:在电阻一定时,导体中 的电流与导体两端的电压成正比。实验中,读出相应的电压 表和电流表的示数,并记录实验数据如表所示。该同学发现 通过小灯泡的电流与其两端的电压不是正比关系。 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 电流I/A 0.14 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28 ①请你写出该同学不能实现实验目的的原因: _________________________________; ②请你在图丁中画出能够实现实验目的的电路图(可以适当地更换实验器材)。 灯丝的电阻随温度的升高而增大 答案    (5)②如图所示 解析    (1)电压表、电流表均有示数,说明电路是通路,小灯泡 L发光暗淡,说明电路中电流较小,移动滑动变阻器的滑片P,电 压表、电流表示数均不变,说明滑动变阻器失去了变阻的作用,故出现这种现象的原因是滑动变阻器的两个下接线柱接入了电路。(2)连接好所有的导线时,发现小灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开;灯泡发出耀眼的光,说明电路中电流太大,电阻很小,即滑动变阻器接入电路的阻值很小,故小叶在连接电路时的错误操作:①连接电路时开关没有断开;②闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。(3) 要测量小灯泡额定功率,应让灯泡正常发光,移动变阻器的滑 片P,眼睛应先注视电压表的示数,当电压表示数为2.5 V时,灯 泡正常发光;由图乙可知,电流表选用小量程,分度值0.02 A,示 数为0.3 A,则小灯泡额定功率为PL=ULIL=2.5 V×0.3 A=0.75 W。(4)要使小灯泡正常发光,必须使灯泡两端的电压等于2.5 V;将定值电阻与灯泡并联,根据并联电路的电压规律,移动滑动变阻器的滑片,当定值电阻两端的电压为2.5 V时,通过它的电流IR=2.5 V/R,小灯泡两端的电压为2.5 V,此时小灯泡正常发 光;保持滑片的位置不动,在不改变电路连接关系的情况下,通 过开关的转换,使电流表测干路中的电流I总,因电路的连接关 系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯泡仍正常发 光,根据并联电路电流特点,灯泡正常发光时的电流IL=I总-IR=I总 - ,根据PL=ULIL可求灯泡的额定功率;图A无法得知小灯泡 是否正常发光,不符合题意;图B无法得知灯泡两端的电压是 否为2.5 V,不符合题意;图C中电流表可直接与电阻串联,根据 IR=2.5 V/R得知两端的电压是否为2.5 V,符合题意;图D,只闭合 上面和下面左边的开关,灯泡被短路,电流表测通过定值电阻的电流;只闭合上面和下面右边的开关,R被短路,电流表测通过灯泡的电流,无法得知小灯泡是否正常发光,不符合题意;故选C。(5)①由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故通过小灯泡的电流与其两端的电压不是正比关系。②要探究电流与电压的关系,需控制电阻的阻值不变,故在原有实验基础上将灯泡更换为定值电阻。 (1)画出实物电路所对应的电路图。 (2)求小灯泡两端电压为1.0 V时的电阻。 (3)求小灯泡正常发光时的电功率。 四、计算题(12分) 16.(2023北京中考)小京利用图甲所示电路获取了额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。 解析    (1)由实物图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻 器滑片向右移动时,接入电路的阻值变小,电压表测小灯泡两 端电压,电流表测电路中的电流,电路图如图所示。 (2)由图乙可知,小灯泡两端电压U=1.0 V时,通过小灯泡的电 流I=0.2 A,此时小灯泡的电阻R= = =5 Ω。 (3)小灯泡正常发光时,其两端电压UL=2.5 V,由图乙可知此时 通过小灯泡的电流IL=0.28 A,小灯泡正常发光时的电功率PL= ULIL=2.5 V×0.28 A=0.7 W。 $$