第十七章 电流做功与电功率-2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第17章 电流做功与电功率 1 一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分。第1～6题为单项选择题。第7题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得3分，选对但不全得1分，选错或不选得0分） 1．电费是消耗电能产生的费用。下列电学器材测得的数据，可以作为收取电费依据的是( ) A．电能表 B．电流表 C．电压表 D．电阻箱 2．下列的家用电器在正常工作中，消耗的电能主要转化为机械能的是( ) A．电暖器 B．电热毯 C．电风扇 D．电饭锅 A C 2 3．将“2.5 V　0.3 A”和“3.8 V　0.3 A”的小灯泡接入不同的电路中，使它们都能够正常发光，则正常发光时，它们具有相同的 ( ) A．电功率 B．电压 C．电阻 D．电流 4．如表是某个家用电器的铭牌，则这个用电器最有可能是( ) A．LED小夜灯 B．55寸液晶电视机 C．大一匹空调 D．50 L电热水器 D B 5．如图是家庭电路中四种用电器耗电1 kW·h持续工作的时间图。下列说法正确的是 ( ) A．甲消耗的电能最多 B．乙可能是空调 C．乙与丙的实际功率相同 D．电流通过丁做功最慢 C 6．小灯泡L1、L2的额定电压相同。串联后，发现L1比L2亮，下列分析正确的是 ( ) A．L1的实际功率比L2的实际功率大 B．L1两端电压比L2两端电压小 C．L1的电阻比L2的电阻小 D．通过L1的电流比通过L2的电流小 A 7．（多项选择）如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡上标有“3 V　1.2 W”字样，滑动变阻器的规格是“0.5 A　50 Ω”，电压表的量程是0～3 V、电流表的量程是0～0.6 A。闭合开关S，小灯泡正常发光，则下列说法中正确的是 ( ) A．闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最右端 B．滑片向右滑动时，小灯泡亮度不变 C．电路消耗的最小功率是1.38 W D．滑动变阻器允许接入的最小电阻为15 Ω BCD 二、填空题（本题共6个小题，每空2分，共16分） 8．雷电是一种剧烈的放电现象，云层和大地之间的放电如果通过建筑物，巨大的热量会使建筑物受到严重的破坏，这是因为电流具有　　效应。如图所示是高大建筑顶端针状的金属物——避雷针，它通过很　　（选填“粗”或“细”）的金属线与大地相连，可有效防止雷电带来的损害。 热 粗 9．风力发电的原理是将风能转化为电能，发电过程清洁无污染，而且风能取之不尽、用之不竭。水平轴风力发电机是世界上使用最多的风力发电机，它的发电功率最大约5 MW(1 MW＝1 000 kW)，以此功率发电6 min可提供　　度的电能。 500 10．如图所示为两电阻R甲和R乙的I­U图像，根据图像信息可知，当甲、乙两电阻串联在9 V的电源上时，电阻R乙消耗的实际功率为　　W。 2 11．将一只标有“12 V　6 W”的灯泡（灯丝电阻不变）与一电阻串联后接到电压为12 V的电源上，电阻消耗的功率为1 W，则此时灯泡消耗的功率　 （选填“大于”“小于”或“等于”）5 W。 小于 12．小华家的电能表表盘如图所示，则小华家已消耗的电能为 　 　kW·h；某用电器单独工作1 min，电能表指示灯闪烁24次，则该用电器的功率为　 　W。 15 372.76 1 200 13．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10 Ω和5 Ω。只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6 V，电阻R1的功率为P1；闭合开关S1、S2，将滑片P移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1∶P2＝1∶18，此电路的电源电压为　　V。 9 三、作图题（本题共2个小题，每小题4分，共8分） 14．如图所示，虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关S1，当开关S1闭合时，电路的总功率增加到原来的2倍，请画出两种可能的连接电路图。 15．热敏电阻是一种阻值随温度变化而变化的电子元件。如图甲所示是某用电器的部分电路，R1是热敏电阻，R2是阻值为20 Ω的定值电阻，串联电路两端的总电压是18 V。电路中电流与热敏电阻感知的温度对应关系如表所示，请在图乙中画出热敏电阻的温度t与功率P变化关系的图像。（用一条平滑的曲线表示） 四、简答题（本题共3个小题，每小题4分，共12分） 16．近年来，用电热取暖成了很多家庭冬季取暖的首选，主要是因为电热具有清洁卫生、高效节能、方便调节、使用方便、维护简单、应用广泛等优点。但电热也存在危害，请结合所学知识，列举一条电热的危害和两条应用电热的实例。 答：电热的危害实例：电视机等家用电器工作时会产生热量，这些热量如不及时散发出去会对电视机造成危害；应用电热的实例：电热毯、电饭锅等都是利用电热来工作的（合理即可）。 15 17．如图所示的“万能插座”可以容纳多种国家的插头。因插头形状不同，长期使用过程中，内部的金属插套会发生形变，使插套与用电器插头插销的接触面积变小，容易导致火灾。请你运用所学物理知识解释“万能插座”容易导致火灾的原因。 答：当插座内部的金属插套发生形变，使插套与用电器插头插销的接触面积变小，电阻变大，当电流和通电时间一定时，根据Q＝I2Rt知，连接处产生的热量增大，容易导致火灾。 18．如图所示，接在家庭电路中使用的电炉是由一根电阻丝铺设在炉盘内制成。若将两根相同的电阻丝串联后铺设在炉盘内使用，请你判断是否能增大电炉额定功率？并说明理由。 五、实验与科学探究题（本题共2个小题，每小题8分，共16分） 19．在测量小灯泡电功率实验中，某小组选用的器材有：额定电压为1.5 V的灯泡、电流表、电压表、开关、电源、滑动变阻器和若干导线（导线电阻不能忽略）等。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。要求滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大。 (2)移动滑动变阻器滑片，将两电表对应的示数记录到表中。据此可知灯泡的额定功率为　 　W。 实验序号 1 2 3 4 5 电压表示数/V 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 电流表示数/A 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.27 【拓展设问】 (3)为测量小灯泡的额定功率，小明想用2节新干电池和两个额定电压都是1.5 V的小灯泡，连成如图乙所示的电路进行探究，他的做法　 　（选填“可行”或“不可行”），理由是 　 　。 不可行 不能确保每个灯两端的电压都为1.5 V 20．如图所示为“探究电流产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中密封着等量的空气。 (1)实验中通过观察　 　的变化来反映电阻产生热量的多少。 U形管中液面高度差 (2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧U形管中液面差高于左侧U形管，如图甲所示，表明：当电流和通电时间一定时，　 　越大，产生的热量越多。 (3)图乙中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的　 　不同。 电阻 电流 【补充设问】 (4)某小组在利用图乙装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好，请你分析实验现象不同的原因：　 　。 电阻R3开路 六、综合应用题（本题共2个小题，第21题8分，第22题9分，共17分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明，若只写出计算结果将不得分） 21．如图所示的电路中，小灯泡L标有“6 V　3.6 W”字样。闭合开关S，小灯泡正常发光，电流表示数为0.3 A。设灯丝电阻不变，求： (1)小灯泡的额定电流。 (2)定值电阻R的阻值。 (3)电路消耗的总功率。 (3)由并联电路的电流特点可知，总电流：I总＝I额＋IR＝0.6 A＋0.3 A＝0.9 A，电路消耗的总功率：P＝UI总＝6 V×0.9 A＝5.4 W。 22．小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后喷出。图乙为挂烫机的等效电路，R1为加热电阻，R2为限流电阻，S为自动温控开关。将挂烫机接入电路，S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0 A；当温度升到130 ℃时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02 A，当温度降到100 ℃时，S又回到位置“1”。 (1)求R1的阻值。 (2)求挂烫机待机状态的功率。 (3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化 如图丙，求挂烫机0～150 s消耗的电能。 (2)当S在位置“2”时，R2接入电路，挂烫机处于待机状态，则挂烫机待机状态的功率：P待机＝UI2＝220 V×0.02 A＝4.4 W； 答：不能；将两根相同的电阻丝串联后，电阻丝的长度增加，电阻增大，电压一定，根据P＝UI＝可知，电炉丝的额定功率减小。 解：(1)小灯泡L标有“6 V　3.6 W”字样，由P＝UI可得，小灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.6 A； (2)由图知，R与L并联，电流表测通过R的电流，因小灯泡正常发光，则电源电压：U＝U额＝6 V，已知电流表示数为0.3 A，即通过R的电流为0.3 A，由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R＝＝＝20 Ω； 解：(1)当S在位置“1”时，R1接入电路，电路中的电流为5.0 A，由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝44 Ω； (3)挂烫机加热状态时的功率：P加热＝UI1＝220 V×5 A＝1 100 W，由图丙可知，挂烫机0～150 s处于加热状态的时间：t加热＝30 s＋(120 s－50 s)＝100 s，处于待机状态的时间：t待机＝(50 s－30 s)＋(150 s－120 s)＝50 s，由P＝可得，挂烫机0～150 s消耗的电能：W＝P加热t加热＋P待机t待机＝1 100 W×100 s＋4.4 W×50 s＝110 220 J。 $$