第十五章 电能与电功率(单元测试·基础卷)物理沪粤版2024九年级上册
2025-11-19
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5份
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40页
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343人阅读
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十五章 电能与电功率 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 电功和电功率 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.31 MB |
| 发布时间 | 2025-11-19 |
| 更新时间 | 2025-11-19 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53392771.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷
第十五章·基础通关
一、单项选择题(共7小题,每小题3分,共21分)
1
2
3
4
5
6
7
A
C
A
C
B
B
C
二、填空题(共9小题,每空1分,共27分)
8.436.0 0.03 600
9.机械 变大 并联 用电器
10.0.7 4
11.1.8 5 2.1
12.电阻 热 热传递
13.8 6 900
14.3 10 9:1
15.220 484 64
16.电阻 转换 少
三、实验题(共3小题,每空1分,共21分)
17.(1)内;(2)不同;(3)改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律;(4)串联 电压;(5);(6)不必 对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯消耗的电能越多
18.(1);(2)1.7 左;(3)灯泡的电功率和灯泡的亮度 0.5;(4)滑动变阻器 灯泡;(5)灯泡的实际功率
19.(1);(2)电流表的正负接线柱接反了;(3)0.5 5;(4)灯丝电阻随温度的升高而增大
四、计算题(共2小题,共13分)
20.(1)0.1A;(2)30J
解:(1)由图可知,R1和R2串联,则电路中的电流为
(2)通电50s,电路消耗的总电能为
21.(1)12V;(2)1440J;(3)3600J
解:(1)闭合S、时,电路中只有电动机正常工作,则电源电压
(2)根据可知,电动机消耗的电能
(3)闭合S、,电路中只有电热丝R工作,通过电热丝R的电流
电热丝R产生的热量
五、综合能力题(共3小题,共18分)
22.(1)加热;(2)4A 55Ω;(3)80W
23.(1)接b 闭合;(2);(3)80%
24.(1)低 高;(2)110Ω ;(3) 110W;(4)3.96×105J
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷
第十五章·基础通关
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单项选择题(共7小题,每小题3分,共21分)
1.电能表可用来直接测量下列哪个物理量( )
A.用电器消耗的电能 B.电路中电流的强弱
C.用电器消耗电能的时间 D.电流做功的快慢
2.某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所示,R1和R2为加热电阻,且R1=44Ω,R2=2156Ω,下列说法中正确的是( )
第2题图 第3题图
A.当开关S与接触点1连接时,通过R1的电流为0.1A
B.当开关S与接触点2连接时,电饭锅处于高温挡
C.电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW•h
D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大
3.如图所示的电路中,将两个规格不同的灯泡L1和L2串联接入电路,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.灯泡越亮说明其实际功率越大
B.灯泡越亮说明其额定功率越大
C.更亮的灯泡通过的电流更大
D.若其中一个灯泡不亮了,另一个灯泡一定会熄灭
4.下列利用电流的热效应工作的用电器是( )
A.电风扇 B.电冰箱 C.电水壶 D.电视机
5.图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。下列说法中正确的是( )
第5题图 第8题图 第9题图
A.L1和L2串联
B.L1和L2两端的电压相等
C.通过L1的电流一定比通过L2的电流大
D.L1消耗的电功率一定比L2消耗的电功率小
6.关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.导体电阻越大,单位时间内消耗的电能越多
B.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C.一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导体的电流成反比
D.两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时,电阻较大的灯实际功率较大
7.甲、乙两电热器通过的电流之比为3:2,通电时间之比为2:3,电阻之比为4:3,则产生热量之比为( )
A.1:2 B.2:9 C.2:1 D.9:2
二、填空题(共9小题,每空1分,共27分)
8.小丽家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,此时电能表的读数是 kW•h,当家里只有电饭煲工作时,电能表在3min 内转60转,则电饭煲在3min内消耗的电能为 kW•h,电饭煲的功率为 W。
9.如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
(1)闭合开关S1,电动车运动,将电能主要转化为 能;再闭合开关S2,小灯泡L发光,电路的总功率 。小灯泡L和电动机M的连接方式是 联。
(2)给电动车的电池充电时,电池相当于电路中的 。
10.已知小灯泡L上标有“2V 0.5W”,小灯泡L和电阻R中电流I随电压U变化图像如图所示,若将它们并联,灯泡恰好正常发光时,电路中的总功率 W;若将它们串联,电路的总功率为0.6W时,电源电压为 V。
第10题图 第11题图
11.A、B两灯的额定电压均为6V,它们的U﹣I图像如图甲所示,可知A灯的额定功率为 W;把两灯接入如图乙所示的电路中,电源电压恒定为7V,当S、S1闭合,S2断开时,B灯的实际功率为2.4W,则定值电阻R的阻值为 Ω;当S、S2闭合,S1断开时,该电路消耗的总功率是 W。
12.芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有 ,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过 的方式改变芯片内能。
第12题图 第13题图
13.如图所示,电阻R2为4Ω,电源电压保持不变。当闭合开关S时,电压表示数为4V,电流表示数为0.5A,则电阻R1的阻值为 Ω,电源电压为 V。通电5min,该电路消耗的电能为 J。
14.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电阻R0消耗的最大功率和最小功率之比为 。
第14题图 第16题图
15.一只电烙铁铭牌上标着“220V;100W”的字样,它正常工作时,电压是 V,电阻是 Ω。假如电路中的电压降低到176V,电烙铁的电阻不变,这时电烙铁实际的电功率是 W。
16.如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 (选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 (选填 “多”或“少”)。
三、实验题(共3小题,每空1分,共21分)
17.在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为 能来显示电流做功的多少;
(2)实验电路中的两个小灯泡L1和L2的规格应 (选填“相同”或“不同”);
(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是 ;
(4)在图甲所示的电路中,两个小灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的,这样连接是为了探究电流做功的多少与 的关系;
(5)完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内;
(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?你的看法是 (选填“不必”或“必须”),你的理由是 。
18.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新干电池,图甲是连接的实物图。
(1)图甲实物图中有根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正。( )
(2)排除故障后闭合开关,移动滑片至某位置,电压表的示数如图乙,示数为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)端移动。
(3)小明想设计了一个用于记录数据及现象的表格,表头中的项目除了电压表示数、电流表示数以外还应该 (填写一个即可)。图丙是绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像,分析图像可知;小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验中灯泡突然熄灭,经初步检查后分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路。假如只用一根导线,让导线直接连接在电路中来判断故障,则将它并联在 (灯泡/滑动变阻器)两侧较为合理;也能根据电压表示数来判断,若表有示数,则 断路。
(5)从丙图的图线上任取一点,过该点分别作横轴和纵轴的垂线,这两条垂线和两条坐标轴围成一下矩形,则矩形的面积表示的物理含义是_______________________。
19.在“测量小灯泡电阻”实验中,小灯泡的额定电压U=2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动灯泡变亮 ;
(2)某小组闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示I= A,则小灯泡的电阻R= Ω;
(4)如图丁所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图象,从图中发现小灯泡的电阻是变化的,原因是 。
四、计算题(共2小题,共13分)
20.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
21.小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为,电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、S1,电动机正常工作。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S、S1,电动机1min内消耗的电能。
(3)闭合开关S、S2,通电100s,电热丝R产生的热量。
五、综合能力题(共3小题,共18分)
22.小梦珍同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清,如表所示,简化电路图如图所示,当饭做好后电饭煲自动进入保温状态。
品牌
XXX牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
XXX
频率
50Hz
(1)根据电路图分析,开关都闭合时,电饭煲处于 (选填“保温”或“加热”)状态;
(2)电饭煲加热时通过电路的电流是多少 ?发热电阻R1的阻值是多少 ?
(3)电饭煲保温时的电功率 。
23.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1和R2是电热丝,由温控开关自动控制保温(低温)挡和煮饭(高温)挡切换,通过单独或同时闭合开关实现和挡切换,保温挡功率为440W,煮饭挡功率为,已知粥的比热容请完成以下问题:
(1)当开关S1 (选填“接a”或“接b”)S (选填“闭合”或“断开”)时是保温挡;
(2)求2kg的粥从10℃加热到98℃时需要吸收的热量;( )
(3)若实际正常使用煮饭挡加热的时间为16min40s,求该电饭锅的加热效率。( )
24.2023年12月21日,深圳官度入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤,也带来了烦恼,小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛”啦。小南想到物理老师讲过缓解静电的方法之一是增加空气湿度,立即购入一台加湿器,原理图如图甲。R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转并关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换。已知,高档功率为440W,求:
(1)由图甲知,开关S接“1、2触点”时,电路断路,为关:接“2、3触点”为 挡;接“3、4触点”为 挡;
(2)求加热电阻R1的阻值。( )
(3)求加湿器正常工作时的低挡功率。( )
(4)如图乙所示,求加湿器正常工作30分钟消耗的电能。( )
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2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷
第十五章·基础通关
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单项选择题(共 7小题,每小题 3分,共 21分)
1.电能表可用来直接测量下列哪个物理量( )
A.用电器消耗的电能 B.电路中电流的强弱
C.用电器消耗电能的时间 D.电流做功的快慢
2.某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所
示,R1和 R2为加热电阻,且 R1=44Ω,R2=2156Ω,下列说法中正确的
是( )
第 2题图 第 3题图
A.当开关 S与接触点 1连接时,通过 R1的电流为 0.1A
B.当开关 S与接触点 2连接时,电饭锅处于高温挡
C.电饭锅高温蒸煮 1h消耗电能为 1.1kW•h
D.若将电路中 R1、R2位置对调,高温挡功率增大
3.如图所示的电路中,将两个规格不同的灯泡 L1和 L2串联接入电路,
闭合开关 S后,下列说法正确的是( )
A.灯泡越亮说明其实际功率越大
B.灯泡越亮说明其额定功率越大
C.更亮的灯泡通过的电流更大
D.若其中一个灯泡不亮了,另一个灯泡一定会熄灭
4.下列利用电流的热效应工作的用电器是( )
A.电风扇 B.电冰箱 C.电水壶 D.电视机
5.图所示的电路中,将开关 S闭合,灯 L1和灯 L2均发光。下列说法
中正确的是( )
第 5题图 第 8题图 第 9题图
A.L1和 L2串联
B.L1和 L2两端的电压相等
C.通过 L1的电流一定比通过 L2的电流大
D.L1消耗的电功率一定比 L2消耗的电功率小
6.关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.导体电阻越大,单位时间内消耗的电能越多
B.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C.一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导
体的电流成反比
D.两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时,电阻较大的灯实
际功率较大
7.甲、乙两电热器通过的电流之比为 3:2,通电时间之比为 2:3,电
阻之比为 4:3,则产生热量之比为( )
A.1:2 B.2:9 C.2:1 D.9:2
二、填空题(共 9小题,每空 1分,共 27分)
8.小丽家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,此时电能表的读数
是 kW•h,当家里只有电饭煲工作时,电能表在 3min 内转
60转,则电饭煲在 3min内消耗的电能为 kW•h,电饭煲的
功率为 W。
9.如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
(1)闭合开关 S1,电动车运动,将电能主要转化为 能;
再闭合开关 S2,小灯泡 L发光,电路的总功率 。小灯泡 L
和电动机M的连接方式是 联。
(2)给电动车的电池充电时,电池相当于电路中的 。
10.已知小灯泡 L上标有“2V 0.5W”,小灯泡 L和电阻 R 中电流 I 随
电压 U 变化图像如图所示,若将它们并联,灯泡恰好正常发光时,电
路中的总功率 W;若将它们串联,电路的总功率为 0.6W时,电
源电压为 V。
第 10题图 第 11题图
11.A、B两灯的额定电压均为 6V,它们的 U﹣I 图像如图甲所示,
可知 A灯的额定功率为 W;把两灯接入如图乙所示的电路中,
电源电压恒定为 7V,当 S、S1闭合,S2断开时,B灯的实际功率为
2.4W,则定值电阻 R 的阻值为 Ω;当 S、S2闭合,S1断开时,
该电路消耗的总功率是 W。
12.芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件
有 ,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的 效应。
为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯
片的温度,这是通过 的方式改变芯片内能。
第 12题图 第 13题图
13.如图所示,电阻 R2为 4Ω,电源电压保持不变。当闭合开关 S时,
电压表示数为 4V,电流表示数为 0.5A,则电阻 R1的阻值为 Ω,
电源电压为 V。通电 5min,该电路消耗的电能为 J。
14.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动
变阻器 R 的滑片 P从 a 端移到 b 端的过程中,其电流 I 与电压 U 的关
系图像如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器 R 的最大阻
值为 Ω,电阻 R0消耗的最大功率和最小功率之比为 。
第 14题图 第 16题图
15.一只电烙铁铭牌上标着“220V;100W”的字样,它正常工作时,
电压是 V,电阻是 Ω。假如电路中的电压降低到 176V,
电烙铁的电阻不变,这时电烙铁实际的电功率是 W。
16.如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实
验装置。实验中用 U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产
生热量的多少,这种方法叫 (选填“控制变量”或“转换”)法。
通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 (选填
“多”或“少”)。
三、实验题(共 3小题,每空 1分,共 21分)
17.在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流
做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间
有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为 能来显示
电流做功的多少;
(2)实验电路中的两个小灯泡 L1和 L2的规格应 (选填“相同”或
“不同”);
(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,
另一个目的是 ;
(4)在图甲所示的电路中,两个小灯泡是 (选填“串联”或“并联”)
的,这样连接是为了探究电流做功的多少与 的关系;
(5)完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示
的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图
画在图乙的虚线框内;
(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须
通过实验验证?你的看法是 (选填“不必”或“必须”),你的理
由是 。
18.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电
源为两节新干电池,图甲是连接的实物图。
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(1)图甲实物图中有根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用
笔画线代替导线,将其改正。( )
(2)排除故障后闭合开关,移动滑片至某位置,电压表的示数如图乙,
示数为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑
片向 (左/右)端移动。
(3)小明想设计了一个用于记录数据及现象的表格,表头中的项目除
了电压表示数、电流表示数以外还应该 (填写一个即可)。图丙
是绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像,分析图像可知;
小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验中灯泡突然熄灭,经初步检查后分析:可能是灯泡断路,也
可能是滑动变阻器断路。假如只用一根导线,让导线直接连接在电路
中来判断故障,则将它并联在 (灯泡/滑动变阻器)两侧较为合
理;也能根据电压表示数来判断,若表有示数,则 断路。
(5)从丙图的图线上任取一点,过该点分别作横轴和纵轴的垂线,这
两条垂线和两条坐标轴围成一下矩形,则矩形的面积表示的物理含义
是_______________________。
19.在“测量小灯泡电阻”实验中,小灯泡的额定电压 U=2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片
向右滑动灯泡变亮 ;
(2)某小组闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P使电压表示数为 2.5V,电
流表示数如图丙所示 I= A,则小灯泡的电阻 R= Ω;
(4)如图丁所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯
泡的电流随电压变化的关系图象,从图中发现小灯泡的电阻是变化的,
原因是 。
四、计算题(共 2小题,共 13分)
20.如图所示的电路中,电阻 R1=10Ω,电阻 R2=50Ω,电源电压为 6V
且恒定不变。闭合开关 S,求:
(1)电路中的电流 I;
(2)通电 50s,电路消耗的总电能 W。
21.小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝 R 的
阻值为 4,电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关 S、S1,电动机正
常工作。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关 S、S1,电动机 1min内消耗的电能。
(3)闭合开关 S、S2,通电 100s,电热丝 R 产生的热量。
五、综合能力题(共 3小题,共 18分)
22.小梦珍同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清,如表所示,简
化电路图如图所示,当饭做好后电饭煲自动进入保温状态。
品牌 XXX牌电饭锅
额定电压 220V
加热功率 880W
保温功率 XXX
频率 50Hz
(1)根据电路图分析,开关都闭合时,电饭煲处于 (选填“保
温”或“加热”)状态;
(2)电饭煲加热时通过电路的电流是多少 ?发热电阻 R1 的
阻值是多少 ?
(3)电饭煲保温时的电功率 。
23.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,R1和 R2是电热
丝,由温控开关 1S 自动控制保温(低温)挡和煮饭(高温)挡切换,
通过单独或同时闭合开关实现和挡切换,保温挡功率为 440W,煮饭
挡功率为880W,已知粥的比热容 34.0 10 J / kgc 粥 ℃ 请完成以下问题:
(1)当开关 S1 (选填“接 a”或“接 b”)S (选
填“闭合”或“断开”)时是保温挡;
(2)求 2kg的粥从 10℃加热到 98℃时需要吸收的热量;( )
(3)若实际正常使用煮饭挡加热的时间为 16min40s,求该电饭锅的
加热效率。( )
24.2023年 12月 21日,深圳官度入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤,也
带来了烦恼,小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛”啦。小南想到
物理老师讲过缓解静电的方法之一是增加空气湿度,立即购入一台加
湿器,原理图如图甲。R1、R2为发热电阻,且 R2=3R1,S为旋转型开
关,1、2、3、4为触点,通过旋转并关 S可实现“关”、“低挡”、“高
挡”之间的转换。已知,高档功率为 440W,求:
(1)由图甲知,开关 S接“1、2触点”时,电路断路,为关:接“2、3
触点”为 挡;接“3、4触点”为 挡;
(2)求加热电阻 R1的阻值。( )
(3)求加湿器正常工作时的低挡功率。( )
(4)如图乙所示,求加湿器正常工作 30分钟消耗的电能。( )
2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷
第十五章·基础通关
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单项选择题(共7小题,每小题3分,共21分)
1.电能表可用来直接测量下列哪个物理量( )
A.用电器消耗的电能 B.电路中电流的强弱
C.用电器消耗电能的时间 D.电流做功的快慢
2.某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所示,R1和R2为加热电阻,且R1=44Ω,R2=2156Ω,下列说法中正确的是( )
A.当开关S与接触点1连接时,通过R1的电流为0.1A
B.当开关S与接触点2连接时,电饭锅处于高温挡
C.电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW•h
D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大
3.如图所示的电路中,将两个规格不同的灯泡L1和L2串联接入电路,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.灯泡越亮说明其实际功率越大
B.灯泡越亮说明其额定功率越大
C.更亮的灯泡通过的电流更大
D.若其中一个灯泡不亮了,另一个灯泡一定会熄灭
4.下列利用电流的热效应工作的用电器是( )
A.电风扇 B.电冰箱 C.电水壶 D.电视机
5.图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联
B.L1和L2两端的电压相等
C.通过L1的电流一定比通过L2的电流大
D.L1消耗的电功率一定比L2消耗的电功率小
6.关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.导体电阻越大,单位时间内消耗的电能越多
B.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C.一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导体的电流成反比
D.两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时,电阻较大的灯实际功率较大
7.甲、乙两电热器通过的电流之比为3∶2,通电时间之比为2∶3,电阻之比为4∶3,则产生热量之比为( )
A.1∶2 B.2∶9 C.2∶1 D.9∶2
二、填空题(共9小题,每空1分,共27分)
8.小丽家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,此时电能表的读数是 kW•h,当家里只有电饭煲工作时,电能表在3min 内转60转,则电饭煲在3min内消耗的电能为 kW•h,电饭煲的功率为 W。
9.如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
(1)闭合开关S1,电动车运动,将电能主要转化为 能;再闭合开关S2,小灯泡L发光,电路的总功率 。小灯泡L和电动机M的连接方式是 联。
(2)给电动车的电池充电时,电池相当于电路中的 。
10.已知小灯泡L上标有“2V 0.5W”,小灯泡L和电阻R中电流I随电压U变化图像如图所示,若将它们并联,灯泡恰好正常发光时,电路中的总功率 W;若将它们串联,电路的总功率为0.6W时,电源电压为 V。
11.A、B两灯的额定电压均为6V,它们的U﹣I图像如图甲所示,可知A灯的额定功率为 W;把两灯接入如图乙所示的电路中,电源电压恒定为7V,当S、S1闭合,S2断开时,B灯的实际功率为2.4W,则定值电阻R的阻值为 Ω;当S、S2闭合,S1断开时,该电路消耗的总功率是 W。
12.芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有 ,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过 的方式改变芯片内能。
13.如图所示,电阻R2为4Ω,电源电压保持不变。当闭合开关S时,电压表示数为4V,电流表示数为0.5A,则电阻R1的阻值为 Ω,电源电压为 V。通电5min,该电路消耗的电能为 J。
14.如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
15.一只电烙铁铭牌上标着“220V;100W”的字样,它正常工作时,电压是 V,电阻是 Ω。假如电路中的电压降低到176V,电烙铁的电阻不变,这时电烙铁实际的电功率是 W。
16.如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 (选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 (选填 “多”或“少”)。
三、实验题(共3小题,每空1分,共21分)
17.在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为 能来显示电流做功的多少;
(2)实验电路中的两个小灯泡L1和L2的规格应 (选填“相同”或“不同”);
(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是 ;
(4)在图甲所示的电路中,两个小灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的,这样连接是为了探究电流做功的多少与 的关系;
(5)完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内;
(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?你的看法是 (选填“不必”或“必须”),你的理由是 。
18.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新干电池,图甲是连接的实物图。
(1)图甲实物图中有根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正。( )
(2)排除故障后闭合开关,移动滑片至某位置,电压表的示数如图乙,示数为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)端移动。
(3)小明想设计了一个用于记录数据及现象的表格,表头中的项目除了电压表示数、电流表示数以外还应该 (填写一个即可)。图丙是绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像,分析图像可知;小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验中灯泡突然熄灭,经初步检查后分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路。假如只用一根导线,让导线直接连接在电路中来判断故障,则将它并联在 (灯泡/滑动变阻器)两侧较为合理;也能根据电压表示数来判断,若表有示数,则 断路。
(5)从丙图的图线上任取一点,过该点分别作横轴和纵轴的垂线,这两条垂线和两条坐标轴围成一下矩形,则矩形的面积表示的物理含义是 。
19.在“测量小灯泡电阻”实验中,小灯泡的额定电压U=2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动灯泡变亮 ;
(2)某小组闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示I= A,则小灯泡的电阻R= Ω;
(4)如图丁所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图象,从图中发现小灯泡的电阻是变化的,原因是 。
四、计算题(共2小题,共13分)
20.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
21.小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为,电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、,电动机正常工作。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S、,电动机1min内消耗的电能。
(3)闭合开关S、,通电100s,电热丝R产生的热量。
五、综合能力题(共3小题,共18分)
22.小梦珍同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清,如表所示,简化电路图如图所示,当饭做好后电饭煲自动进入保温状态。
品牌
XXX牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
XXX
频率
50Hz
(1)根据电路图分析,开关都闭合时,电饭煲处于 (选填“保温”或“加热”)状态;
(2)电饭煲加热时通过电路的电流是多少 ?发热电阻R1的阻值是多少 ?
(3)电饭煲保温时的电功率 。
23.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,和是电热丝,由温控开关自动控制保温(低温)挡和煮饭(高温)挡切换,通过单独或同时闭合开关实现和挡切换,保温挡功率为440W,煮饭挡功率为,已知粥的比热容请完成以下问题:
(1)当开关 (选填“接a”或“接b”)S (选填“闭合”或“断开”)时是保温挡;
(2)求的粥从加热到时需要吸收的热量;( )
(3)若实际正常使用煮饭挡加热的时间为,求该电饭锅的加热效率。( )
24.2023年12月21日,深圳官度入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤,也带来了烦恼,小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛”啦。小南想到物理老师讲过缓解静电的方法之一是增加空气湿度,立即购入一台加湿器,原理图如图甲。R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转并关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换。已知,高档功率为440W,求:
(1)由图甲知,开关S接“1、2触点”时,电路断路,为关:接“2、3触点”为 挡;接“3、4触点”为 挡;
(2)求加热电阻R1的阻值。( )
(3)求加湿器正常工作时的低挡功率。( )
(4)如图乙所示,求加湿器正常工作30分钟消耗的电能。( )
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2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷
第十五章·基础通关
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单项选择题(共7小题,每小题3分,共21分)
1.电能表可用来直接测量下列哪个物理量( )
A.用电器消耗的电能 B.电路中电流的强弱
C.用电器消耗电能的时间 D.电流做功的快慢
【答案】A
【解析】电能表的用途是测量电能或电功的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.某型号家用电饭锅有高温蒸煮和保温焖饭两个挡位,其原理如图所示,R1和R2为加热电阻,且R1=44Ω,R2=2156Ω,下列说法中正确的是( )
A.当开关S与接触点1连接时,通过R1的电流为0.1A
B.当开关S与接触点2连接时,电饭锅处于高温挡
C.电饭锅高温蒸煮1h消耗电能为1.1kW•h
D.若将电路中R1、R2位置对调,高温挡功率增大
【答案】C
【解析】A.由图可知,当开关S接1时,只有工作,此时通过的电流,故A错误;
B.当开关S接2时,、串联,根据串联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡,当开关S接1时,只有工作,电路的总电阻最小,总功率最大,电饭锅处于高温蒸煮挡,故B错误;
C.高温挡的电功率,电饭锅高温蒸煮1h消耗的电能,故C正确;
D.若将电路中、位置对调,而电源电压不变,由于,由可知,电饭锅高温挡的功率减小,故D错误。
故选C。
3.如图所示的电路中,将两个规格不同的灯泡L1和L2串联接入电路,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.灯泡越亮说明其实际功率越大
B.灯泡越亮说明其额定功率越大
C.更亮的灯泡通过的电流更大
D.若其中一个灯泡不亮了,另一个灯泡一定会熄灭
【答案】A
【解析】AB.灯泡的亮度取决于实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,额定功率与灯泡的发光情况无关,故A正确、B错误。
C.两灯串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯的电流相等,故C错误。
D.两灯串联,若其中一个灯泡不亮了,可能是该灯断路了,也可能是短路时,串联电路只有一条电流的路径,若该灯断路了,则另一个灯泡会熄灭;若该灯短路了,则另一个灯泡仍会发光,故D错误。
故选A 。
4.下列利用电流的热效应工作的用电器是( )
A.电风扇 B.电冰箱 C.电水壶 D.电视机
【答案】C
【解析】AB.电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故AB不符合题意;
C.电水壶工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故C符合题意;
D.电视机在工作时,主要将电能转化为光能和声能,不是利用电流的热效应工作的,故D不符合题意。
故选C。
5.图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光。下列说法中正确的是( )
A.L1和L2串联
B.L1和L2两端的电压相等
C.通过L1的电流一定比通过L2的电流大
D.L1消耗的电功率一定比L2消耗的电功率小
【答案】B
【解析】A.由图可知,开关闭合,电流有两条路径,L1和L2并联,故A错误;
B.根据并联电路电压规律可知,各支路两端电压相等,即L1和L2两端的电压相等,故B正确;
C.因为不知道两个灯泡的电阻大小关系,所以无法确定谁的电流大,谁的电流小,故C错误;
D.因不知两灯泡的电阻和电流大小关系,无法确定谁的电功率大,谁的电功率小,故D错误。
故选B。
6.关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.导体电阻越大,单位时间内消耗的电能越多
B.金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
C.一段导体的电阻与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导体的电流成反比
D.两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时,电阻较大的灯实际功率较大
【答案】B
【解析】A.根据公式可知,电能与导体两端的电压,与通过导体的电流,与导体的通电时间有关,与电阻没有关系,故A错误;
B.物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,金属导体中自由电子带负电,电子定向移动的方向与电流方向相反,故B正确;
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小与自身的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压、电流无关,故C错误;
D.两盏白炽灯并联接入同一家庭电路中工作时,并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,由公式可知,电阻较大的灯实际功率较小,故D错误。
故选B。
7.甲、乙两电热器通过的电流之比为3∶2,通电时间之比为2∶3,电阻之比为4∶3,则产生热量之比为( )
A.1∶2 B.2∶9 C.2∶1 D.9∶2
【答案】C
【解析】由题意可知
由可得,电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
二、填空题(共9小题,每空1分,共27分)
8.小丽家中的电能表如图所示,从表盘信息可知,此时电能表的读数是 kW•h,当家里只有电饭煲工作时,电能表在3min 内转60转,则电饭煲在3min内消耗的电能为 kW•h,电饭煲的功率为 W。
【答案】 436.0 0.03 600
【解析】[1]电能表显示数字为4360,由于电能表示数单位是kW•h,最后一位是小数位,所以小强家现在电表的读数为436.0kW•h。
[2]2000r/kW•h表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转过2000转,转盘转60转时电饭煲消耗的电能
[3]电饭煲的功率
9.如图所示是一个简化的玩具电动车的电路图。
(1)闭合开关S1,电动车运动,将电能主要转化为 能;再闭合开关S2,小灯泡L发光,电路的总功率 。小灯泡L和电动机M的连接方式是 联。
(2)给电动车的电池充电时,电池相当于电路中的 。
【答案】 机械 变大 并联 用电器
【解析】[1] 电动车运动时,主要的能量转化是将电能转化为机械能。
[2][3]再闭合开关S2后,电路中电流的路径有两条,此时小灯泡L和电动机M并联接入电路,根据并联电路中电路消耗的电功率等于各用电器消耗的电功率之和可知,再闭合开关S2后电路的总功率变大。
[4]给电动车的电池充电,此时电动车的电池要消耗电能,相当于一个用电器。
10.已知小灯泡L上标有“2V 0.5W”,小灯泡L和电阻R中电流I随电压U变化图像如图所示,若将它们并联,灯泡恰好正常发光时,电路中的总功率 W;若将它们串联,电路的总功率为0.6W时,电源电压为 V。
【答案】 0.7 4
【解析】[1]小灯泡正常发光时的电压为2V,由图象可知,灯泡L正常发光时的电流为0.25A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,此时R两端的电压
由图象可知,此时通过R的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流
此时电路总功率为
P= UI =2V ×0.35A = 0.7W
[2]若将它们串联,电路的总功率为0.6W时,由图象可知,当
时
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
11.A、B两灯的额定电压均为6V,它们的U﹣I图像如图甲所示,可知A灯的额定功率为 W;把两灯接入如图乙所示的电路中,电源电压恒定为7V,当S、S1闭合,S2断开时,B灯的实际功率为2.4W,则定值电阻R的阻值为 Ω;当S、S2闭合,S1断开时,该电路消耗的总功率是 W。
【答案】 1.8 5 2.1
【解析】[1]由图甲中A可知,A灯在额定电压6V下工作时的电流为0.3A,则A灯的额定功率是
[2]由图乙可知,当S、S1闭合,S2断开时,B灯与定值电阻R串联,电流表测电路的电流,由图甲中B可知,当B灯两端的电压为4V时,通过B灯的电流为0.6A,此时B灯的实际功率
符合题目条件,因此此时电路中的电流为0.6A,由串联电路的电压特点可知,定值电阻R两端的电压
由欧姆定律可知,定值电阻R的阻值
[3]由图乙可知,当S、S2闭合,S1断开时,A灯与B灯串联,电流表测电路的电流,由图甲可知,当通过A、B两灯的电流为0.3A时,A灯两端的电压为6V,B灯两端的电压为1V,由串联电路的电压特点可知,此时两灯两端的总电压
符合题目条件,因此此时电路中的电流为0.3A,该电路消耗的总功率
12.芯片体积小,元件密集。当芯片中有电流通过时,由于芯片元件有 ,不可避免地会产生热量,这种现象称为电流的 效应。为了不影响芯片的性能,通常让散热部件与芯片紧密结合,来降低芯片的温度,这是通过 的方式改变芯片内能。
【答案】 电阻 热 热传递
【解析】[1][2]由于芯片原件有电阻,电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象叫电流的热效应。
[3]散热部件与芯片紧密接触,热量通过热传递的方式传递给散热部件,从而起到降温作用。
13.如图所示,电阻R2为4Ω,电源电压保持不变。当闭合开关S时,电压表示数为4V,电流表示数为0.5A,则电阻R1的阻值为 Ω,电源电压为 V。通电5min,该电路消耗的电能为 J。
【答案】 8 6 900
【解析】[1][2][3]由图可知,R1、R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;当闭合开关S时,电压表示数为4V,电流表示数为0.5A,由可知,R1的阻值
由可知,R2两端的电压
U2=IR2=0.5A×4Ω=2V
根据串联电路的电压特点可知,电源电压
U=U1+U2=4V+2V=6V
通电5min,该电路消耗的电能
W=UIt=6V×0.5A×5×60s=900J
14.如图甲所示,电源电压恒定,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则电源电压为 V,滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电阻消耗的最大功率和最小功率之比为 。
【答案】 3 10
【解析】[1][2][3]根据电路图可知,和R串联,电流表测量电路中电流,电压表测量R两端电压;当滑动变阻器R的滑片P滑到b端时,变阻器R阻值最大,电路中的电流最小,是0.2A,电压是2V,变阻器R的最大阻值是
当滑动变阻器R的滑片P滑到a端时,电路中只有,变阻器阻值最小,电路中的电流最大,是0.6A,电压是0V,电源电压为
联立①②解得
根据
可知,电阻消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值,所以电阻消耗的最大功率和最小功率之比为
15.一只电烙铁铭牌上标着“220V;100W”的字样,它正常工作时,电压是 V,电阻是 Ω。假如电路中的电压降低到176V,电烙铁的电阻不变,这时电烙铁实际的电功率是 W。
【答案】 220 484 64
【解析】[1]铭牌上标着“220V 100W”字样表示电烙铁的额定电压为220V,额定电功率为100W;因此电烙铁正常工作时的电压是220V。
[2]电烙铁正常工作时的电阻
[3]若将其接在176V的电压下,则其实际功率是
16.如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟 的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 (选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 (选填 “多”或“少”)。
【答案】 电阻 转换 少
【解析】[1]由图知,两电阻的阻值不同,串联于电路中,通过两电阻的电流相等,通过时间相等,故探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。
[2]在实验中无法直接测量电流通过导体产生热量,通过U形管内液面高度差的大小来判断电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫做转换法。
[3]通电一段时间后,左侧的电阻小于右侧的电阻,通过两电阻的电流相等,由焦耳定律知,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的少。
三、实验题(共3小题,每空1分,共21分)
17.在探究“电流做功的多少与哪些因素有关”时,同学们猜想:电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关。小浩同学利用所学知识设计并连接了如图甲所示的实验电路。
(1)小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为 能来显示电流做功的多少;
(2)实验电路中的两个小灯泡L1和L2的规格应 (选填“相同”或“不同”);
(3)小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是 ;
(4)在图甲所示的电路中,两个小灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的,这样连接是为了探究电流做功的多少与 的关系;
(5)完成上述探究后,小浩发现上述猜想中有一个猜想无法用图甲所示的电路验证,请你帮助小浩设计一个可以验证猜想的电路,把电路图画在图乙的虚线框内;
(6)对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,小浩是否必须通过实验验证?你的看法是 (选填“不必”或“必须”),你的理由是 。
【答案】(1)内;(2)不同;(3)改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律;(4)串联 电压;(5);(6)不必 对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯消耗的电能越多
【解析】(1)[1]小浩设计的实验中,利用小灯泡把电能主要转化为内能来显示电流做功的多少。
(2)[2]灯的规格不同时,灯的亮度不同,这样才能比较相同时间内电流做功的多少;故实验电路中的两个小灯泡L1和L2的规格应不同。
(3)[3]电流做功的多少可能与用电器两端的电压、通过用电器的电流和通电时间有关,研究电流做功的多少与电压关系时,要控制电流和通电时间相同,只改变电压大小,故小浩在实验电路中接入一个滑动变阻器,目的之一是为了保护电路,另一个目的是改变灯泡的电压,便于多次实验得出普遍规律。
(4)[4][5]在图甲所示的电路中,两个小灯泡是串联的,根据串联电路的规律,通过的电流相等,而两灯的规格不同,分得的电压不同,所以这样连接是为了探究电流做功的多少与电压的关系。
(5)[6]研究电流做的功与电流关系时,要控制电压和通电时间相同,而上述实验中,因灯的规格不同,灯的电压不同,故无法研究电流做的功与电流的关系。根据并联电路电压的规律,可将两灯泡并联,电流表分别测量两支路的电流,并在干路中串联一个滑动变阻器,如下图所示:
(6)[7][8]对电路中的同一个灯泡,电压和通过的电流相同,根据生活经验可知,通电时间越长,灯消耗的电能越多,即电流做的功越多,故对于“电流做功的多少可能与通电时间有关”的猜想,不必通过实验验证。
18.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新干电池,图甲是连接的实物图。
(1)图甲实物图中有根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正。( )
(2)排除故障后闭合开关,移动滑片至某位置,电压表的示数如图乙,示数为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)端移动。
(3)小明想设计了一个用于记录数据及现象的表格,表头中的项目除了电压表示数、电流表示数以外还应该 (填写一个即可)。图丙是绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像,分析图像可知;小灯泡的额定功率为 W。
(4)实验中灯泡突然熄灭,经初步检查后分析:可能是灯泡断路,也可能是滑动变阻器断路。假如只用一根导线,让导线直接连接在电路中来判断故障,则将它并联在 (灯泡/滑动变阻器)两侧较为合理;也能根据电压表示数来判断,若表有示数,则 断路。
(5)从丙图的图线上任取一点,过该点分别作横轴和纵轴的垂线,这两条垂线和两条坐标轴围成一下矩形,则矩形的面积表示的物理含义是 。
【答案】(1);(2)1.7 左;(3)灯泡的电功率和灯泡的亮度 0.5;(4)滑动变阻器 灯泡;(5)灯泡的实际功率
【解析】(1)[1]原电路中,电流表与变阻器串联后再与灯并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表与变阻器串联后再与灯串联,电压表与灯并联,修改电路如图所示:
(2)[2][3]灯在额定电压下正常发光,图乙中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.7V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压。
(3)[4]根据实验目的,实验要测小灯泡的电功率,所以,表头中的项目除了电压表示数、电流表示数以外还应该有灯泡的电功率和灯泡的亮度。
[5]根据绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为
(4)[6]若灯泡断路,将导线并联在灯泡两端,电压表示数为0;若滑动变阻器断路,整个电路断路,将导线并联在灯泡两端,电压表示数也为0;所以,将导线并联在灯泡两端无法判断故障位置;故假如只用一根导线,让导线直接并联在变阻器两侧较为合理,连接后,若电压表有示数,说明导线将断路处接通,则说明变阻器断路了,否则说明灯泡断路。
[7]根据电压表示数来判断,若电压表有示数,电压表与电源连通,则说明灯泡断路。
(5)[8]从丙图的图线上任取一点,过该点分别作横轴和纵轴的垂线,这两条垂线和两条坐标轴围成一下矩形,矩形的面积等于对应电压和电流的乘积,所以,矩形的面积表示的物理含义是灯泡的实际功率。
19.在“测量小灯泡电阻”实验中,小灯泡的额定电压U=2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动灯泡变亮 ;
(2)某小组闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示I= A,则小灯泡的电阻R= Ω;
(4)如图丁所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图象,从图中发现小灯泡的电阻是变化的,原因是 。
【答案】(1);(2)电流表的正负接线柱接反了;(3)0.5 5;(4)灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)[1]实验中,电压表应与灯泡并联,因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3V;滑片向右移动,灯泡变亮,说明电路的电流增大,电阻减小,接右下接线柱如图所示:
(2)[2]闭合开关后,如图乙中电流表指针反向偏转,是因为电流表的正负接线柱接反了。
(3)[3]由图丙知,电流表的量程为0到0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A。
[4]小灯泡的电阻
(4)[5]实验中小灯泡的电压越高、电流越大,灯丝的电阻越大,是因为灯丝温度升高而造成的。
四、计算题(共2小题,共13分)
20.如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电阻R2=50Ω,电源电压为6V且恒定不变。闭合开关S,求:
(1)电路中的电流I;
(2)通电50s,电路消耗的总电能W。
【答案】(1)0.1A;(2)30J
【解析】解:(1)由图可知,R1和R2串联,则电路中的电流为
(2)通电50s,电路消耗的总电能为
答:(1)电路中的电流为0.1A;
(2)通电50s,电路消耗的总电能为30J。
21.小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为,电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、,电动机正常工作。求:
(1)电源电压。
(2)闭合开关S、,电动机1min内消耗的电能。
(3)闭合开关S、,通电100s,电热丝R产生的热量。
【答案】(1)12V;(2)1440J;(3)3600J
【解析】解:(1)闭合S、时,电路中只有电动机正常工作,则电源电压
(2)根据可知,电动机消耗的电能
(3)闭合S、,电路中只有电热丝R工作,通过电热丝R的电流
电热丝R产生的热量
答:(1)电源电压是12V;
(2)闭合开关S、,电动机1min内消耗的电能1440J;
(3)闭合开关S、,通电100s,电热丝R产生的热量3600J。
五、综合能力题(共3小题,共18分)
22.小梦珍同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清,如表所示,简化电路图如图所示,当饭做好后电饭煲自动进入保温状态。
品牌
XXX牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
880W
保温功率
XXX
频率
50Hz
(1)根据电路图分析,开关都闭合时,电饭煲处于 (选填“保温”或“加热”)状态;
(2)电饭煲加热时通过电路的电流是多少 ?发热电阻R1的阻值是多少 ?
(3)电饭煲保温时的电功率 。
【答案】(1)加热;(2)4A 55Ω;(3)80W
【解析】(1)[1]由可知,在电源电压一定时,当开关闭合时,R2被短路,电路中只有R1接入电路,电阻小,此时电饭煲处于加热状态。
(2)[2]通过电路的电流
[3]发热电阻R1的阻值
(3)[4]当开关S2断开时,电路有电阻 R1和R2串联,电路中电阻最大,此时电路处于保温状态。
电路中的总电阻为
则电饭煲的保温功率为
23.图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如图乙所示,和是电热丝,由温控开关自动控制保温(低温)挡和煮饭(高温)挡切换,通过单独或同时闭合开关实现和挡切换,保温挡功率为440W,煮饭挡功率为,已知粥的比热容请完成以下问题:
(1)当开关 (选填“接a”或“接b”)S (选填“闭合”或“断开”)时是保温挡;
(2)求的粥从加热到时需要吸收的热量;( )
(3)若实际正常使用煮饭挡加热的时间为,求该电饭锅的加热效率。( )
【答案】(1)接b 闭合;(2);(3)80%
【解析】(1))当开关接a,S闭合时,电路为只有一个电阻的简单电路;当开关接b,S闭合时,电路为串联电路,由可知,串联时电阻较大,功率较小,是保温挡。
(2)的粥从加热到时需要吸收的热量
(3)实际消耗的电能
电饭煲的加热效率
24.2023年12月21日,深圳官度入冬。秋冬带来了寒冷和秋裤,也带来了烦恼,小南同学一接触小伙伴就噼里啪啦“炸毛”啦。小南想到物理老师讲过缓解静电的方法之一是增加空气湿度,立即购入一台加湿器,原理图如图甲。R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转并关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换。已知,高档功率为440W,求:
(1)由图甲知,开关S接“1、2触点”时,电路断路,为关:接“2、3触点”为 挡;接“3、4触点”为 挡;
(2)求加热电阻R1的阻值。( )
(3)求加湿器正常工作时的低挡功率。( )
(4)如图乙所示,求加湿器正常工作30分钟消耗的电能。( )
【答案】(1)低 高;(2)110Ω ;(3) 110W;(4)3.96×105J
【解析】(1)[1][2]当旋转开关接3、4触点时,R2短路,电路为R1的简单电路;旋转开关接2、3触点时,R1与R2串联,由电阻的串联规律,此时电路的总电阻最大,由电功率的公式
可知,电路中的总电阻越大,电功率越小,挡数越低,所以旋转开关接2、3触点时为低挡,旋转开关接3、4触点时为高挡。
(2)[3]旋转开关接3、4触点时电路的功率最大,加湿器处于高挡,此时只有电阻R1接入电路,所以可得电阻R1的阻值为
(3)[4]由(2)可得R1=110Ω,则R2=330Ω,所以低档功率为
(4)[5]由图乙可知,加湿器工作30min内,高挡工作的时间为10min,低挡工作的时间为20min,则可得
W高=P高t高=440W×10×60s=2.64×105J
W低=P低t低=110W×20×60s=1.32×105J
所以加湿器工作30分钟消耗的电能为
W总=W高+W低=2.64×105J+1.32×105J=3.96×105J
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