第十五章 电能与电功率 素能测评-2025-2026学年上学期初中物理（沪粤版）九年级上册

第十五章《电能与电功率》素能测评 一、 填空题(每小题2分,共20分) 1. 如图所示为小云家的电能表月初与月末的示数,若当地用电价格为0.5元/(kW·h),则他家本月应缴纳电费 　68.5　元。  2. 为提倡节能环保,某市大量引进新能源电动公交车。若某电动公交车充电过程中充电电流为100A,充电电压为380V,则此电动公交车充电2h消耗的电能为 　76　kW·h。  68.5　 76　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 3. 如图所示的无人机所需的能量是由一块输出电压为20V、容量为10000mA·h的电池提供,若电能的80%用于飞行,飞行时的实际功率为288W,则该机最多能飞行 　2000　s。 2000　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 4. 如图,小灯泡L1与L2均标有“1.5V　0.3A”字样,AB两端的电压U=1.5V。闭合开关S,整个电路在2min内消耗的电能是 　108　J。  108　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 5. 如图甲所示是一款电热饭盒,有“高温”和“低温”两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,R2=4R1。若该电热饭盒分别在低温挡和高温挡正常工作相同时间,则产生的热量之比是 　1∶5　。  1∶5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 6. 小明家有一个标有“220V　880W”的电炉。在一次单独使用它时,小明家标有“2 400r/(kW·h)”的电能表在2min的时间里转盘转过了60r,则此时电炉的电功率是 　750　W。  7. 如图所示,电源电压不变,小灯泡标有“6V　6W”字样,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡的电功率为1.5W时,考虑温度对灯丝电阻的影响,则小灯泡两端的实际电压U 　<　(选填“>”“<”或“=”)3V。  750　 <　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 8. 如图所示电路,电源电压恒定不变,定值电阻R0的阻值已知。闭合开关,电压表的示数为U;断开开关,将标有“1V　1W”字样的小灯泡L接入ab间,再闭合开关,小灯泡正常发光,电压表示数变化了0.5U,则定值电阻R0的阻值为 　1　Ω。  1　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 9. 浴室除雾镜是在两片玻璃中间安上电热膜,利用电热使镜面温度升高,水珠消失。某型号电热膜内部简化电路如图所示,共有5根电阻丝加热,每根电阻丝的阻值为20Ω,电源电压为12V,除雾工作1min,每根电阻丝产生的热量为 　432　J。  432　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 10. 如图所示的电路图,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A。将电压表和电流表互换位置,闭合S1、断开S2,电流表示数为0.2A。那么,互换电表前后的电路消耗的总功率减小了 　4.2　W。  4.2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 二、 选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的) 11. 如图所示的四种家用电器中,主要利用电流热效应工作的是(　D　) D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 12. 下列估测的数据中,最符合实际的是(　C　) A. 一节干电池的电压约为3V B. 一部智能手机的待机功率约为20W C. 一台电视机正常工作时的电流约为0.5A D. 一盏家用台灯工作2h消耗电能约为1kW·h C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 13. 小灯泡的额定电压为6V,如图所示是某物理实验小组根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像,下列有关说法中正确的是(　B　) A. 小灯泡正常发光的电流为0.2A B. 小灯泡的额定功率为1.8W C. 通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比 D. 当小灯泡两端的电压为0时,其电阻为0 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 14. 将规格都是“3V　3W”的一个小灯泡和一个电动机按如图所示接入电路,闭合开关通电一段时间后,下列说法正确的是(不考虑温度对灯丝电阻的影响)(　C　) A. 灯泡消耗的电能多 B. 电动机消耗的电能多 C. 灯泡产生的热量多 D. 电动机产生的热量多 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 15. 在如图所示的电路中,发现电流表的示数减少0.3A时,电压表的示数从6V变为5V,那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为(　D　) A. 1.8W B. 1.5W C. 2.2W D. 3.3W D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 16. 如图所示,甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水,每个容器放入同种材料绕成的导电线圈,其电阻R1=R3,R2=R4,R2=1.5R1,若同时通电,经过一段时间后,这四个容器中的水温从高到低的顺序是(　C　) A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲 C. 丙、丁、乙、甲 D. 甲、乙、丁、丙 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 17. 在图甲电路中,电源电压恒定,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中,正确的是(　B　) A. R2的阻值为5Ω B. 电源电压为6V C. 滑动变阻器的最大功率为9W D. 电流表示数的变化范围为0.75~1.5A B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 三、 实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分) 18. 做“探究电功率与电流、电压的关系”实验时,选择的小灯泡是种类相同、规格不同的L1(“2.5V　0.3A”)、L2(“3.8V　0.3A”),其他器材如图甲所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (1) 图乙中的小方认为可以通过灯泡的亮度判断电功率的大小,请你说明理由: 　灯泡亮度由灯泡实际功率决定,灯泡实际功率越大,灯泡越亮,故可以根据灯泡的亮度判断灯泡电功率的大小　。  (2) 小红设计图甲所示的实验方案,她能够探究的问题是 　电功率与电流的关系　。  灯 泡亮度由灯泡实际功率决定,灯泡实际功率越大,灯泡越亮,故可以根据灯泡的亮度 判断灯泡电功率的大小　 电功率与电流的关 系　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 19. 如图所示是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的装置。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (2) 图乙中通电相同时间,发现左侧U形管内液面上升较高,这表明:在电阻和通电时间相同的情况下,通过导体的电流越大,产生的热量越多。为了使图乙实验中两侧U形管液面高度差更明显,可将空气盒外电阻R5换为阻值 　小于　(选填“大于”或“小于”)5Ω的电阻。  (1) 图甲中在两个密闭容器中装有质量相等的空气,并各放置一根阻值不同的电阻丝,此装置可探究电流产生的热量与 　电阻　的关系。  电阻　 小于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 20. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω　1A”字样。请据图回答: (1) 如图甲所示电路中,有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“ ”,用笔画线代替导线将电路连接正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (2) 试触开关时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了 　开路　故障。  (3) 纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器滑片,电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 　0.24　A,小灯泡额定功率为 　0.6　W。  开路　 0.24　 0.6　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 四、 计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程) 21. 如图是某小区向居民楼输电的示意图。供电设备提供的输出电压U保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的电阻会造成一定的电压和能量损失,因此供电设备的输出电压一般会高于220V。设本图中输电线的总电阻等效为R0=0.02Ω,闭合开关S,用户用电器两端得到的电压U1=220V,用户用电器的总功率为110kW。求: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 解:(1) 用户用电器的总功率P=110kW=1.1×105W,由P=UI可得,通过输电线的电流I==500A (2) 输电线总电阻的发热功率。 解:(2) 输电线总电阻的发热功率P损=I2R0=(500A)2×0.02Ω=5000W (1) 通过输电线的电流。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (3) 供电设备提供的输出电压U。 解:(3) 根据欧姆定律可知输电线上损失的电压U损=IR0=500A×0.02Ω=10V,则供电设备提供的输出电压U=U1+U损=220V+10V=230V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 22. 如图所示,灯泡L标有“8V　4W”的字样,开关S闭合,滑片P在中点时,电压表的示数为4V,灯泡正常发光(假设灯泡电阻不随温度变化而变化)。求: (1) 灯泡的电阻RL。 解:(1) RL==16Ω 第22题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (2) 滑动变阻器的最大阻值R。 解:(2) 当滑片P在中点时,变阻器与灯泡L串联,因为灯泡正常发光,所以UL=U额=8V,U=UR+UL=4V+8V=12V,I'==8Ω,所以变阻器的最大阻值R=2R中=2×8Ω=16Ω 第22题 (3) 整个电路的最小功率。 解:(3) 当滑片位于最大阻值处时,电路的总电阻最大,R串=RL+R=16Ω+16Ω=32Ω,则电路的最小功率P最小==4.5W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 23. 如表所示为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1、R2为阻值一定的电热丝,且R1<R2。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同挡位工作。 ✕✕牌电火锅 额定电压 220V 额定功率 低温挡 500W 中温挡 1 000W 高温挡 1 500W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (1) 电火锅在低温挡工作时,开关S1、S2分别处于什么状态? 解:(1) 由图知,只闭合开关S1时,只有电阻R1接入电路,只闭合开关S2时,只有电阻R2接入电路,闭合开关S1、S2时,两电阻并联,由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻且R1<R2,根据P=知,只闭合开关S2时电阻最大,电火锅处于低温挡;只闭合开关S1时,电阻较大,电火锅处于中温挡;闭合开关S1、S2时总电阻最小,电火锅处于高温挡,故电火锅在低温挡工作时,开关S1断开,S2闭合 第23题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (2) 求R1∶R2。 解:(2) 根据P=,即R1∶R2=1∶2 第23题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 (3) 若家庭电路的电压是220V,某插座的额定电流是5A,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个挡位?请说明理由。 解:(3) 该插座允许用电器接入的最大功率P大=UI额=220V×5A= 1 100W,由于1 000W<P大<1 500W,所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择中温挡 第23题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 返回目录 $$