第15章 电功和电热 跨学科实践：对家庭用电的调查研究 同步练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

姓名_________ 日期______ 等第_____ 第15章电功和电热 跨学科实践：对家庭用电的调查研究 【基础过关】 1. 如图所示是一个常见的家庭照明电路,图中虚线方框A、B分别是开关或电灯的位置,请你完成下列填空题. (1) 连接此照明电路时,开关应安装在虚线方框____(A/B)位置上.  (2) 闭合开关后,电灯不亮,用测电笔测试a、b、c时,氖管都发光,则电路的故障为______________. 2. 如图所示的电路中,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变.当在a、b间接“6V　6W”的灯泡L1时,闭合开关,灯泡L、L1均能正常发光;断开开关,在a、b间换接入一个“6V　12W”的灯泡L2后,再闭合开关,L的亮度变____(亮/暗),L2消耗的实际功率________(大于/等于/小于)12W.若只把L1、L2串联,则它们两端允许加的最大电压为________V. 3. 在“调查家庭用电”的综合实践活动中，小明观察到某家庭供电箱的漏电保护开关在漏电时自动断开，空气开关在电路过载或短路时自动断开，这两个开关______（串联/并联）在电路中.进户线 干路与其他导线相比特别粗，是为了______（增大/减小）电阻，防止通过大电流时发热而引起安全事故.小明还了解到供电箱中所有与导线连接的接线柱都要拧紧，这是为了防止____________导致发 热过多而造成安全隐患. 4. 电热水器是利用电流的____效应工作的.小明利用电能表测量电热水器的实际功率来判断家里的电压是否正常.他观察家中的电能表示数如图甲所示为_________kW·h，现仅接通一台如图乙所 示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为__________J，其两端电压________（高于/等于/低于）220V. 5. 用电器在待机状态(关机但未拔掉电源插头)时也会消耗电能.以有1000个家庭的社区为例,假设每个家庭所有用电器待机时的总功率约为20W,每天处于待机状态的时间约为20h,则该社区每天因用电器待机而浪费的总电能约为(　　) A. 400J B. 400kW·h C. 20J D. 20kW·h 【能力进阶】 6. 如图所示为小洁同学记录的家中一周内的用电情况,下列说法正确的是(　　) A. 周一白天用电比傍晚多 B. 周四夜晚用电比周五夜晚多 C. 每天的用电高峰都在傍晚 D. 周三傍晚用电约2度 7. 在综合实践活动中，小明同学观察了家里的电灯、空调等家用电器的工作情况后，怀疑家里电路的供电电压不足，他断开家中其他用电器，只用额定功率为1000W的电热水壶（电阻不变）烧水，观察到电热水壶工作2min时家中电能表（如图所示）转盘转过40.5r，小明同学顺利地计算出此时家庭电路的电压为（　　） A. 185V B. 198V C. 200V D. 220V 8. 如图所示为额定电压为220V、额定功率为8.8W的LED灯,该LED灯的额定电流是_____A,正常工作时的电阻是_____Ω.与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,LED灯大约可以节约80%的电能,则这个LED灯与功率为______W的白炽灯亮度相当. 9. 如图所示为学校实验室中某电能表的表盘. (1) 该电能表的示数为________kW·h.  (2) 小明利用该电能表和秒表检测一只标有“220V　10W”的节能灯的额定功率.他关闭其他用电器,将该节能灯接入220V的电路,设计了以下三种测量方案: 方案一:测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用的时间t1. 方案二:测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n. 方案三:测量出电能表转盘转过1圈所用的时间t2. ① 若使用方案二,小明计算额定功率的关系式为P=________(单位:W).(用数字和n表示)  ② 比较三种方案,最可行的是方案________. 10. 小明家安装了空调智能控制系统，空调自动开启的条件是家中有人且室温高于或等于26℃.S1和S2是控制空调开启的两个智能开关，当家中有人时S1自动闭合，家中没有人时S1自动断开；当室温高于或等于26℃时S2自动闭合，室温低于26℃时S2自动断开，则控制空调开启的电路示意图是图____ （甲/乙）.已知小明家某天室温的变化情况如图丙 所示，若当天8～12时和14～18时家中没有人，空调的额定电压是220V，额定功率是1kW，则这台空调当天消耗的电能是______kW·h. 11. 家庭电路中用电器耗能情况的研究. 【前期准备】 小明和小华收集了小明家中部分用电器和仪表的数据，其中电能表的情况如图所示，由此可知小明家中用电器的总功率最大不能超过 ________W，此时电能表的示数为________kW·h. 【课题一】 研究LED节能灯的耗能情况. （1） 小明和小华发现小明家中所有的用电器都没有工作，于是他们打开客厅内的一盏LED节能灯，节能灯正常发光.他们观测到1min内电能表指示灯恰好闪烁了3次，根据该数据可算出小明家电路中电流做功的功率为______W. （2） 小明认为此结果与LED节能灯标注的额定功率明显不符，其原因最可能是______（填字母）. A. 小明家的节能灯比较特殊，功率较大 B. 小明在时间测量中存在一定的误差 C. 小明家有不少用电器处于待机状态 D. 小明计数存在错误 （3） 小明解决了研究中存在的问题后，再次回到电能表前，经观测，1min内电能表指示灯还未闪烁，因而无法计算节能灯的电功率，于是他们各自提出不同的实验方案： 小明的方案：测量3min内电能表指示灯闪烁的次数，计算出节能灯的电功率. 小华的方案：测量电能表指示灯闪烁1次所用的时间，计算出节能灯的电功率. 你认为________（小明/小华）的方案更合理. （4） 小华按自己的方案进行操作，记录到指示灯闪烁1次所用的时间为120s，则小明家节能灯的电功率为______W. 若该节能灯与40W的普通白炽灯亮度相同，则该节能灯与亮度相同的白炽灯相比，可以节约______％的电能. 【课题二】 研究额定功率为1.2kW的电压力锅是否间歇工作.在只接入该电压力锅且正常工作的情况下，测得电能表指示灯在0.1h内共闪烁60次，由此可知该过程中电压力锅是______（间歇/持续）工作的. 12. 甲同学发现家中接在电路中的电器不开机也不待机却还在耗电,在家长的指导下,甲、乙、丙三名同学把一台家用电器插头插在如图所示的计量插座上,使它处于不开机也不待机的状态,接入家庭电路的计量插座就能显示用电器在该状态下的实际功率,测量数据如表所示(单位:W).请回答下列问题: 家　庭 电视机 手机充电器 电　脑 热水器 微波炉 空　调 甲同学家 0.6 0.5 0.9 1.1 0.5 2.4 乙同学家 0.6 0.3 0.8 1.0 0.4 2.8 丙同学家 0.7 0.4 0.7 0.0 0.4 2.2 (1) 家庭电路的电压是220V,家庭电路中各用电器之间的连接方式是________.  (2) 在上述测量过程中,通过丙同学家空调的电流是多少? (3) 同学们由此得到启示,电器使用完后应及时拔掉插头.若一天按20h计算,甲同学家(表中电器各一台)每天可节约多少电能? 【思维拓展】 13. 某中学考虑到高温天气对学习的影响,决定为全校40个教室每个教室装上2个立式空调.采购方案甲:购买能效等级为3级,能效比为3.0,额定输入功率为2000W的空调(能效比是指空调在制冷运行时,制冷量与有效输入功率之比,能效等级越高,相同情况下越节能).采购方案乙:购买能效等级为1级,能效比为4.0的空调.若教室内所需的制冷量相等,每个教室按照每天使用空调8h计,则这个学校如果采用乙方案,相比采用甲方案,每天节约的电能为(　　) A. 120kW·h B. 160kW·h C. 320kW·h D. 640kW·h 14. 小华同学利用家里的电子式电能表和秒表估测电热水壶的额定功率.她只让电热水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1.由于电能表常数被遮挡，她又借助额定功率为P0的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2；则电热水壶的额定功率 为__________. 15. 炎热的夏天到了，小军的父亲想添置一台如图所示的1000W的空调，他要小军从安全用电的角度考虑，帮助解决相关问题.为此小军对家中的用电情况进行了调查，记录数据如表所示. 用电器 额定功率 数　量 照明灯 40W 8盏 电视 100W 1台 洗衣机 150W 1台 电冰箱 100W 1台 电饭锅 750W 1个 闸刀开关上保险丝的熔断电流为10A 电能表上标有“220V　10A”字样 （1） 试通过计算说明小军家中原有电路上再安装这样一台空调是否安全. （2） 为了保证小军家能安装这台空调，请你从安全用电的角度考虑，帮助小军提出合理的解决办法. 参考答案 1、A；零线断路； 2、亮；小于；9； 3、串联；减小；电阻过大； 4、热；3023.6；9.0×104；等于； 5、B；6、D；7、B； 8、0.04；5500；44； 9、1469.5；30n；三； 10、甲；5； 11、8800；3415.2；60；C；小华；10；75；间歇；12、（1）并联；(2) I=P/U=2.2W/220V=0.01A　 (3) P总=0.6W+0.5W+0.9W+1.1W+0.5W+2.4W=6W= 0.006kW,甲同学家每天可节约的电能W=P总t=0.006kW×20h=0.12kW·h； 13、C； 14、n1t2P0/n2t1； 15、（1） 电能表允许负载的最大功率Pmax＝UI＝220V×10A＝2200W，现有用电器总功率P现有＝40W×8＋100W＋150W＋100W＋750W＝1420W，如果再装上空调，那么总功率为1420W＋1000W＝2420W＞2200W，超过电能表允许负载的最大电功率，所以原有电路上不能再安装一台1000W的空调 （2） ① 换用允许通过更大电流的电能表，换用熔断电流更大的保险丝，同时应考虑电线的安全性.② 另外拉一条线路供空调专用； 1 学科网（北京）股份有限公司 $