第十五章 电功和电热（单元测试）物理新教材苏科版九年级下册

第十五章《电功和电热》单元测试卷（解析版） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 九年级下册第15章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．关于教室里的用电器，下列说法中符合实际的是（    ） A．电视机工作电压不能超过36V B．教室空调正常工作的电流约10A C．风扇正常工作功率约3000W D．饮水机处于加热状态时电流约0.01A 【答案】B 【详解】A．家庭电路的电压为220V，教室里的电视机工作电压为220V（远大于36V），故A不符合题意； B．教室空调的功率通常约2200W，根据 ，正常工作电流 ，符合实际，故B符合题意； C．风扇的功率通常约40W（远小于3000W），3000W是大功率电器（如空调）的功率，故C不符合题意； D．饮水机加热状态的功率约1000W，根据 ，电流约（远大于0.01A），故D不符合题意。 故选B。 2．随着智能手机的普及，手机使用的安全问题受到关注。下列做法符合安全用电原则的是（    ） A．一边充电，一边使用手机 B．充电器不使用时及时断开电源 C．充电线破损时，可以继续使用 D．若充电器自燃起火，应迅速浇水扑灭 【答案】B 【详解】A．一边充电，一边使用手机，充电器长时间工作会产生较多热量，同时手机在使用过程中也会发热，这样容易导致手机和充电器温度过高，可能引发火灾等安全事故。而且充电时使用手机，若手机出现漏电情况，还可能导致使用者触电。所以一边充电一边使用手机不符合安全用电原则，故A不符合题意； B．充电器不使用时及时断开电源，可避免待机耗电和潜在的电路故障风险，符合安全用电原则。故B符合题意； C．充电线破损时继续使用，易引发触电或短路事故，不符合安全用电原则，故C不符合题意； D．若充电器自燃起火，由于生活用水是导体，迅速浇水扑灭可能会导致电流通过水传导，使救援人员触电，同时还可能损坏其他电气设备，甚至引发更严重的火灾或爆炸。充电器自燃起火应先切断电源，再使用干粉灭火器等合适的灭火器材进行灭火。故D不符合题意。 故选B。 3．如图所示的电路中，电源电压恒定，。开关S闭合后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2；R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2；电流通过R1、R2做的功分别为W1、W2；R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由电路图可知，R1与R2并联。 A．由于并联电路各支路电压相等，则 故A错误； B．两个电阻的电功率为比 故B错误； C．相同时间内通过R1、R2的电流所做的功之比为 故C正确； D．因为电阻的消耗电能全部转化为内能，所以相同时间内R1、R2产生的热量之比 故D错误。 故选C。 4．最近几年，我国城乡许多地区在进行家庭供电线路的改造，改造的主要内容是把电线换成更粗的，电能表换成额定最大电流更大的。下列说法正确的是（　　） A．把电线换成更粗的目的是为了增大电线的电阻 B．把电线换成更粗的目的是为了增大电线允许通过的电流 C．把电线换成更粗的目的是为了增大电流通过电线产生的热量 D．不更换电线、只将电能表换成额定最大电流更大的也可以实现安全用电 【答案】B 【详解】ABC．进行输电线路的改造时，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，即在导体的材料、长度一定时，增大横截面积，可以减小输电线路的电阻；由可知，当电流、通电时间一定时，减小导线的电阻可以减小导线上产生的热量，这样把电线换成更粗的可以增大电线允许通过的电流，故B正确，AC错误； D．只将电能表换成额定最大电流更大的，不更换电线，导线发热也可能引发火灾，故D错误。 故选B。 5．如图所示的电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P置于a端时，电流表示数为0.6A，下列说法正确的是（    ） A．电阻的阻值为12Ω B．滑片P在移动的过程中，电流表的最小示数为0.2A C．当变阻器滑片P处于a端时，电压表的示数为1V D．当变阻器滑片P处于b端时，通电1min电阻产生的热量为6J 【答案】D 【详解】AC．滑动变阻器滑片置于a端时，其接入电路中电阻为0，此时为只有R1的简单电路，电压表示数为电源电压，即6V；电阻R1的阻值，故AC错误； BD．滑片处于b端时，为R1与R的最大阻值组成的串联电路，电流最小，此时电流 R11min产生的热量，故B错误，D正确。 故选D。 6．家里的榨汁机、电风扇、电热毯这三个铭牌上均标有“220V 60 W”字样，则它们正常工作相同的时间，产生的热量（　　） A．电热毯最多 B．电风扇最多 C．榨汁机最多 D．一样多 【答案】A 【详解】榨汁机、电风扇和电热毯的额定电压和额定功率均相同，正常工作相同的时间，根据可知，它们消耗的电能相同。榨汁机和电风扇在工作时将电能主要转化为机械能和少量的内能，电热毯是利用电流的热效应原理工作的，工作时将电能全部转化为内能，则在相同时间内，产生热量较多的是电热毯。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．如图所示是小明家里用的电能表，下列说法正确的是（　　） A．“220V”表示这只电能表应该接在“0~220V”的电路中使用 B．“600r/（kW·h）”表示电能表每消耗1度电，转盘转过600转 C．电能表上的数据显示小明家这个月用电1022.6度 D．“10（20）A”说明该电能表的标定电流为10安 【答案】D 【详解】A．“220V”是指电能表的工作电压，表示电能表应该接在220V的电路中使用，故A错误； B．“600r/ (kW·h)”表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转600转，故B错误； C．电能表上的数据显示小明家电能表接入电路后，电路中用电器消耗总电能，不是该同学家这个月消耗的电能，故C错误； D．“10 (20) A”，10A表示电能表的标定电流，20A表示额定最大电流，故D正确。 故选D。 8．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B．R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2 C．相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1 D．R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1 【答案】B 【详解】A．由题图可知，两电阻串联，根据串联电路电流规律可知，电流处处相等，故通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1，故A错误； BD．由题图可知，V1测量R2两端的电压，V2测量电源电压，根据欧姆定律，电压表V1、V2示数之比为 经整理可知，R1、R2的电阻之比 R1、R2两端的电压之比 故B正确，D错误； C．相同时间R1、R2消耗电能之比 故C错误。 故选B。 9．关于电功和电能，下列说法正确的是（    ） A．电流越大，电流做的功就越多 B．导体两端的电压越大、通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做了多少功，就一定消耗了多少电能，二者在数值上是相等的 D．电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程 【答案】C 【详解】AB．电流做功的多少与电压的大小、电流的大小以及通电时间等都有关系，故AB错误； CD．电流做功的过程就是将电能转化为其他形式能的过程，故消耗的电能在数值上等于电流做功的多少，故C正确，D错误。 故选C。 10．如图甲所示家庭电路中，保险丝断了，电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡，如图乙所示。按下面的顺序进行检测：①只闭合，灯不亮，灯发光；②断开，闭合，灯和微亮；若电路中只有一处故障，则是（    ） A．灯被短路 B．灯被短路 C．c、d两点间断路 D．c点左侧的中性线断路 【答案】B 【详解】电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡，①只闭合，与串联，灯不亮，发光，说明电路为通路，即相线以及c点左侧的中性线接通；②断开，闭合，与串联，灯和微亮，说明电路为通路，即相线以及c点左侧的中性线都没有断路，说明灯所在支路正常，故电路的故障是灯被短路，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．如图所示，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光，电流表、电压表均有示数。则下列分析正确的是（　　） A．灯泡L1和L2是并联的 B．电压表测灯泡L2的电压 C．若断开开关，电压表仍有示数 D．若灯L1比L2亮，则灯L1通过的电流一定大于L2通过的电流 【答案】C 【详解】A．分析电路图可知，电流从电源正极流出，依次经过电流表、灯泡L1、开关S、灯泡L2，然后回到电源负极。电流只有一条路径，因此灯泡L1和L2是串联的，故A错误； B．电压表在使用时应与被测用电器并联。图中电压表并联在开关S的两端，因此测量的是开关S两端的电压，而不是灯泡L2的电压，故B错误； C．若断开开关S，电路变为断路。此时，电压表串联在电路中，通过灯泡L1、L2和电流表连接到电源两端。由于电压表的内阻极大，它将分担几乎全部的电源电压，所以电压表会显示电源的电压值，即电压表仍有示数，故C正确； D．灯泡L1和L2是串联连接，根据串联电路的电流特点，通过两个灯泡的电流是相等的。灯泡的亮度取决于其实际功率。若灯L1比L2亮，说明L1的实际功率大于L2的实际功率。由公式可知，在电流相同的情况下，L1的电阻大于L2的电阻。因此，“L1通过的电流一定大于L2通过的电流”的说法是错误的，故D错误。 故选C。 12．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，在该过程中，下列说法正确的是（    ） A．定值电阻阻值R0大小为10Ω B．滑动变阻器最大阻值为20Ω C．R0的功率变化范围为0.2W~1.8W D．电路总功率的变化范围为0.8W~2.4W 【答案】C 【详解】AB．闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。将滑动变阻器R的滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路电流最小，为0.2A，滑动变阻器两端的电压为2V，滑动变阻器最大阻值为 根据串联电路的电压特点及欧姆定律可知电源电压 滑动变阻器R的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为定值电阻的简单电路，电流最大，为0.6A，根据欧姆定律可知电源电压 联立以上两式可知，。 故AB错误； C．根据可知定值电阻的最小功率 定值电阻的最大功率 R0的功率变化范围为，故C正确； D．电路总功率的最小值 电路总功率的最大值 电路总功率的变化范围为 故D错误。 故选C。 二、填空题（本题共10小题，每空1分，共20分） 13．家庭电路中，如图乙是固定在墙壁上的三孔插座，其中“①”孔应与 相连。如图甲，用试电笔接触如图乙的 孔，氖管会发光。 【答案】 地线 ③ 【详解】[1][2]验电笔用来检验火线和零线，三孔插座接线为左零右火上接地，因此其中“①”孔应与地线相连，试电笔接触孔③中的金属片即火线，氖管会发光。 14．“葫芦烙画”是从民间进入课堂的手工技艺。如图是小明同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景。电烙铁温度升高，利用了电流的 效应。定量反映电流热效应的大小的物理定律是 。 【答案】 热 焦耳定律 【详解】[1][2]电流通过导体时会产生热量，将电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应，电烙铁就是利用电流的热效应工作的；焦耳定律定量地给出了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，公式为，是定量反映电流热效应大小的物理定律。 15．小江家的电能表，10月底的示数为，11月底的示数为。11月份小江家用电 kW·h，消耗的电能是 J。 【答案】 40 【详解】[1][2]电能表的最后一位是小数位，因此11月份小江家用电 消耗的电能为 16．我国家庭电路电压为 伏，电灯与家中其他用电器是 （填“并联”或“串联”）连接的。 【答案】 220 并联 【详解】[1]在我国家庭电路中，电压是一个固定的标准值，即220伏，这是一个需要牢记的基础知识。 [2]在家庭电路中，各用电器需要能够独立工作，互不影响。如果采用串联的方式，一个用电器出现故障，其他用电器也会受到影响无法正常工作。而并联连接时，各用电器可以单独控制，互不干扰。所以电灯与家中其他用电器是并联连接的。 17．如图所示，某款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为2Ω，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电压220V恒定不变。只闭合开关S2启动加热功能，工作10min消耗电能 J；只闭合开关S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量 J。 【答案】 12 【详解】[1]电源电压为220V，只闭合开关S2启动加热功能，加热电阻正常工作， 10min消耗电能 [2]只闭合开关S1启动按摩功能，由可得，电动机工作时的电流 10min电动机线圈产生的热量 18．小华发现家里电能表的示数在40min内变化了1.2kW·h，则他家用电器的实际功率是 W；如果电能表能正常工作的最大电流为10A，那么电路还能接入一个阻值 Ω的电饭锅。 【答案】 1800 121 【详解】[1]用电器的实际功率为 [2]电能表允许接入用电器的最大总功率为 则电饭锅功率为 根据，可得接入的电饭锅电阻为 19．“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，其手机的电池容量是3000mA•h，手机电池标有电压3.8V。5min最多可以充入电能 J；如果要进一步提升充电速度，可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流，若在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，至少需要 V的充电电压。 【答案】 6000 5.7 【详解】[1]根据公式可知，5min最多可以充入电能为 [2]由题可知，电池容量是，手机电池标有的电压为3.8V，则手机电池充满电储存的电能为 假设电能全部转化为电池的化学能，根据公式可知，在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，充电的电压为 20．小明将内部线圈电阻为1.5Ω，额定功率为3W的微型直流电动机，接在如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，闭合开关S，用夹子夹住电动机的转轴使其不能转动时，电压表的示数为0.3V，当松开夹子，移动滑片使电动机正常转动，电压表示数为3V。则电动机不转动时电流表的示数是 A，电动机正常转动时，变阻器接入电路的阻值为 Ω。 【答案】 0.2 1.5 【详解】[1]分析电路可知，电动机和滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测电动机电压。电动机不转动时，电动机是纯电阻电路，则电流表的示数为 [2]电动机正常转动时，电压表示数为3V，则电路中电流为 根据串联电压规律，此时变阻器电压为 则变阻器接入电路的阻值为 21．如图，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω。只闭合S1，电流表A1示数为0.2A，电压表示数为4.0V，当闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为 ，通电lmin电阻R1产生的热量为 J。 【答案】 5∶2 108 【详解】[1]只闭合S1，电路为R1、R3串联，电流表A1测电路中电流，电压表测R1两端电压，电流表A1示数为0.2A，电压表示数为4.0V，则R1电阻为 电源电压为 当闭合S1、S2、S3，电路为R1、R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2电流，根据并联分流规律可得R1、R2电流之比为 电流表A1、A2示数之比为 [2]通电lmin电阻R1产生的热量为 22．图甲为小灯泡L和定值电阻R的关系图像。把L和R接到如图乙所示的电路中，，电源电压保持不变。闭合开关，电流表和的读数之比为，则电源电压为 V，小灯泡的电功率为 W。 【答案】 6 1.2 【详解】[1][2]分析电路，闭合开关，灯L与电阻R并联，电流表测电阻R所在支路的电流，电流表测干路电流，电阻连接在干路；已知闭合开关后，电流表和的读数之比为，分析甲图小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像，可知当支路电压时，流经小灯泡所在支路电流，流经电阻R所在支路电流，即电流表的读数为0.2A，根据并联电路电流的特点，电流表的读数应为 所以当支路电压，电流表和的读数之比满足题意 已知电阻，根据欧姆定律，可得两端电压为 根据串、并联电压的特点，则电源电压 根据电功率计算公式，可得此时小灯泡的电功率 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．如图是我国家庭电路的原理图，请你根据安全用电原则，在图中的虚线框内分别填入灯泡和开关的符号，并将两孔插座正确接入家庭电路中。 【答案】 【详解】根据安全用电原则，火线首先接入开关，然后开关连接灯泡后，连接零线。插座左孔接零线，右孔接火线，如图所示： 24．某家用电器的主要元件是灯泡和风扇，使用时灯泡L和风扇M同时工作，风扇起散热作用；使用后，应先断开开关S1，使灯泡停止工作，再断开开关使风扇停止工作。若只闭合开关，灯泡不亮。请把电路连接完整。 【答案】 【详解】使用时灯泡L和风扇M同时工作，风扇起散热作用；使用后，应先断开开关S1，使灯泡停止工作，说明S1控制灯泡，且灯泡与风扇并联，再断开开关S2使风扇停止工作。若只闭合开关S1，灯泡不亮，说明S2是干路开关，且为了安全，开关应接相线，如图所示： 25．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。 (1)本实验采用的物理方法有 （填写一种即可）； (2)在实验中a、b瓶中装有煤油，使用煤油是因为 ； (3)如图甲实验中，实验使用串联电路图的优点是 ；通过观察 的变化反映产热的多少。 (4)图丙是研究产热与 的关系。某次实验，电流表示数如图乙所示，已知C中装有5Ω的电阻，在这种情况下，定值电阻在10s内产生的热量是 J。 【答案】(1)控制变量发/转换法 (2)煤油比热容小，升温快，温度变化明显 (3) 串联电路电流处处相等 温度计示数 (4) 电流大小 200 【详解】（1）实验中控制电流大小相同，改变电阻大小，用到了控制变量法；实验中将通过温度计示数变化判断导体产生热量的多少，用到了转换法。 （2）煤油的比热容较小，由可知，其他条件相同时，液体比热容越小，温度变化越大，实验现象越明显。 （3）[1]使用串联电路，可以保证电流大小相等，满足控制变量法要求。 [2]实验中将通过温度计示数变化判断导体产生热量的多少，用到了转换法。 （4）[1]由图可知，电阻大小相等，C中电阻位于干路，电流大，D中电阻位于支路，电流小，故探究产热与电流大小关系。 [2]由图可知，电流表为大量程，读数为2A，则 26．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，所用的小灯泡上标有“”字样，且功率不大于，电源电压恒定。 (1)实验时应该至少选取 节干电池作为电源。 (2)开始实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视 的示数，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图甲所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (3)实验的同学根据记录的数据，绘制了如图乙所示的关系图像，从图像中我们可以得出，在小灯泡功率变大的同时，小灯泡的电阻也 （选填“变大”或“变小”）。 (4)完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤。 ①闭合开关，将拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V。 ②再将开关拨到触点 （选填“1”或“2”），并保持滑片的位置不变，读出电压表的示数。 ③小灯泡额定功率的表达式为 。 【答案】(1)3 (2) 电压表 1.52 (3)变大 (4) 2 3.8 1 【详解】（1）由题意可知，灯泡额定电压是3.8V，每节干电池的电压是1.5V，电源至少需要3节干电池。 （2）[1]在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视的电压表示数，直至灯泡正常发光，即达到灯泡的额定电压。 [2]由图甲可知，电流表应选择0~0.6A量程，其分度值为0.02A，电流表示数为0.4A，则小灯泡的额定功率为 （3）由图示图像可知，在灯泡功率变大时，电压与电流虽然都增大，但图像偏向电压，即电压与电流的比值增大，则灯泡的电阻变大。 （4）[1][2]闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数等于灯泡额定电压，记为3.8V，这步操作的目的是移动滑动变阻器，让灯正常发光。 [3]再将开关S2拨到触点1，并保持滑片的位置不变，此时电压表测灯和定值电阻的总电压，读出电压表的示数，目的是通过定值电阻得出灯泡正常发光时的电流。 [4]综上可得，经过灯泡的电流，灯泡额定功率的表达式为 27．翔翔在实验室测量小灯泡的电功率，选择一些器材连接了如图甲所示电路，包括：三节新干电池，额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）的待测小灯泡和标有“20Ω 2A” 的滑动变阻器。 (1)该实验的原理是 ；实验中用到的滑动变阻器除了保护电路，更主要的作用是 （选填 “改变灯泡两端电压” 或 “保持灯泡两端电压不变”）。 (2)电路正确连接后，闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光，原因可能是 。 (3)问题解决后，翔翔将滑片P滑到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为 V。若翔翔想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填 “A” 或 “B”）端移动。 (4)翔翔根据所测得数据绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W，若加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半，则小灯泡的实际功率P实 （选填“>”“<”或“=”）。 (5)实验结束后，翔翔还对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则她画出的U-I图像应为图丁中的虚线 （选填 “①” 或 “②”）。 【答案】(1) 改变灯泡两端电压 (2)滑动变阻器未调到阻值最大端 (3) 2.2 B (4) 0.75/ > (5)① 【详解】（1）[1]测量小灯泡电功率的实验原理是 [2] 实验中用到的滑动变阻器除了保护电路，更主要的作用是改变灯泡两端电压。 （2）电路正确连接后，闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光，说明电路中的电流过大，原因可能是滑动变阻器未调到阻值最大端。 （3）[1]将滑片P滑到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.2V。 [2]因电压表示数2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压。 （4）[1]由丙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率 [2]当灯丝电阻不变时，由可知，电压变为原来的一半时，功率变化原来的，但灯丝的电阻随电压的减小而减小，所以加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率 （5）灯泡的U-I图像是一条向上的曲线（图丁中的实线）。灯泡和变阻器串联，由串联电路的电压规律可知，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变，故画出的变阻器的U-I图像应为图丁中的①。 28．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。 (1)饮水机处于保温状态时，电路中的电流是多少； (2)电热丝R1的电阻是多少； (3)保温状态下工作5分钟，R2上产生的热量是多少。 【详解】（1）已知饮水机处于保温状态时的功率，额定电压 。根据电功率公式可得，保温状态时电路中的电流为 （2）由电路图可知，当开关S闭合时，电阻R1被短路，电路为R2的简单电路，此时电路总电阻最小。由可知，当电压一定时，电阻越小，功率越大，故此时饮水机处于加热状态。电热丝R2的电阻为 当开关S断开时，电阻R1和R2串联，电路总电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态。保温时电路的总电阻为 根据串联电路电阻的特点，可知电热丝R1的电阻为 （3）保温状态下工作时间 此时电路中的电流，电热丝R2的电阻 根据焦耳定律，R2上产生的热量为 29．如图所示电路中，电源电压不变，两电流表只有“0~0.6A”和“0~3A”两种测量的范围，闭合开关后，观察到电流表A、A1指针均恰好满偏，其中阻值为，求： (1)电源电压； (2)10s内电流对电阻所做的功。 【详解】（1）由图可知，电阻R1和R2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量通过R1的支路电流。根据并联电路的电流特点可知，干路电流大于任何一条支路的电流。因为两电流表指针均恰好满偏，所以电流表A的量程为0~3A，其示数；电流表A1的量程为0~0.6A，其示数。根据并联电路电压特点和欧姆定律可得，电源电压为 （2）根据并联电路电流的特点可知，通过电阻R2的电流为 ，则10s内电流对电阻R2所做的功为 30．2025年的两会期间“体重管理”冲上热搜，与此同时国家卫生健康委员会发布《体重管理指导原则（2024年版）》。如图甲所示是学校为了监测学生的体重变化设计的体重计的工作原理电路，已知电路电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力大小的变化关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，踏板重力不计。求： (1)体重计的电源电压U； (2)当体重计示数为600N时，工作1min消耗的电能W； (3)此体重计所能测量的最大重力G。 【详解】（1）由电路图可知，压敏电阻与定值电阻串联，电流表测量电路中的电流。当体重计空载时，踏板受到的压力。由图乙可知，当时，压敏电阻的阻值。根据串联电路的电阻特点，电路的总电阻为 根据欧姆定律，电源电压为 （2）当体重计示数为600N时，压敏电阻受到的压力。由图乙可知，此时压敏电阻的阻值。此时电路的总电阻为 此时电路中的电流为 工作1min消耗的电能 （3）由题意可知，电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流。当电流最大时，压敏电阻的阻值最小，受到的压力最大，因此体重计测量的重力最大。此时电路的最小总电阻 根据串联电路的电阻特点，此时压敏电阻的最小阻值 由图乙可知，当压敏电阻的阻值为时，其受到的压力为1200N。因此，此体重计能测量的最大重力。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章《电功和电热》单元测试卷（原卷版） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 九年级下册第15章。 2．考试时间：90分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．关于教室里的用电器，下列说法中符合实际的是（    ） A．电视机工作电压不能超过36V B．教室空调正常工作的电流约10A C．风扇正常工作功率约3000W D．饮水机处于加热状态时电流约0.01A 2．随着智能手机的普及，手机使用的安全问题受到关注。下列做法符合安全用电原则的是（    ） A．一边充电，一边使用手机 B．充电器不使用时及时断开电源 C．充电线破损时，可以继续使用 D．若充电器自燃起火，应迅速浇水扑灭 3．如图所示的电路中，电源电压恒定，。开关S闭合后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2；R1、R2消耗的电功率分别为P1、P2；电流通过R1、R2做的功分别为W1、W2；R1、R2产生的热量分别为Q1、Q2。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 4．最近几年，我国城乡许多地区在进行家庭供电线路的改造，改造的主要内容是把电线换成更粗的，电能表换成额定最大电流更大的。下列说法正确的是（　　） A．把电线换成更粗的目的是为了增大电线的电阻 B．把电线换成更粗的目的是为了增大电线允许通过的电流 C．把电线换成更粗的目的是为了增大电流通过电线产生的热量 D．不更换电线、只将电能表换成额定最大电流更大的也可以实现安全用电 5．如图所示的电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P置于a端时，电流表示数为0.6A，下列说法正确的是（    ） A．电阻的阻值为12Ω B．滑片P在移动的过程中，电流表的最小示数为0.2A C．当变阻器滑片P处于a端时，电压表的示数为1V D．当变阻器滑片P处于b端时，通电1min电阻产生的热量为6J 6．家里的榨汁机、电风扇、电热毯这三个铭牌上均标有“220V 60 W”字样，则它们正常工作相同的时间，产生的热量（　　） A．电热毯最多 B．电风扇最多 C．榨汁机最多 D．一样多 7．如图所示是小明家里用的电能表，下列说法正确的是（　　） A．“220V”表示这只电能表应该接在“0~220V”的电路中使用 B．“600r/（kW·h）”表示电能表每消耗1度电，转盘转过600转 C．电能表上的数据显示小明家这个月用电1022.6度 D．“10（20）A”说明该电能表的标定电流为10安 8．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（　　） A．通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2 B．R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2 C．相同时间R1、R2消耗电能之比W1∶W2=2∶1 D．R1、R2的电阻之比R1∶R2=2∶1 9．关于电功和电能，下列说法正确的是（    ） A．电流越大，电流做的功就越多 B．导体两端的电压越大、通电时间越长，电流做的功就越多 C．电流做了多少功，就一定消耗了多少电能，二者在数值上是相等的 D．电流做功的过程就是将其他形式的能转化为电能的过程 10．如图甲所示家庭电路中，保险丝断了，电工师傅在保险丝两端并联上一个灯泡，如图乙所示。按下面的顺序进行检测：①只闭合，灯不亮，灯发光；②断开，闭合，灯和微亮；若电路中只有一处故障，则是（    ） A．灯被短路 B．灯被短路 C．c、d两点间断路 D．c点左侧的中性线断路 11．如图所示，闭合开关S，灯泡L1和L2均正常发光，电流表、电压表均有示数。则下列分析正确的是（　　） A．灯泡L1和L2是并联的 B．电压表测灯泡L2的电压 C．若断开开关，电压表仍有示数 D．若灯L1比L2亮，则灯L1通过的电流一定大于L2通过的电流 12．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，在该过程中，下列说法正确的是（    ） A．定值电阻阻值R0大小为10Ω B．滑动变阻器最大阻值为20Ω C．R0的功率变化范围为0.2W~1.8W D．电路总功率的变化范围为0.8W~2.4W 二、填空题（本题共10小题，每空1分，共20分） 13．家庭电路中，如图乙是固定在墙壁上的三孔插座，其中“①”孔应与 相连。如图甲，用试电笔接触如图乙的 孔，氖管会发光。 14．“葫芦烙画”是从民间进入课堂的手工技艺。如图是小明同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景。电烙铁温度升高，利用了电流的 效应。定量反映电流热效应的大小的物理定律是 。 15．小江家的电能表，10月底的示数为，11月底的示数为。11月份小江家用电 kW·h，消耗的电能是 J。 16．我国家庭电路电压为 伏，电灯与家中其他用电器是 （填“并联”或“串联”）连接的。 17．如图所示，某款足浴盆有加热和按摩两种功能。已知电动机M的额定功率为22W，线圈电阻为2Ω，加热电阻正常工作时的电功率为800W，电压220V恒定不变。只闭合开关S2启动加热功能，工作10min消耗电能 J；只闭合开关S1启动按摩功能时，按摩10min电动机线圈产生的热量 J。 18．小华发现家里电能表的示数在40min内变化了1.2kW·h，则他家用电器的实际功率是 W；如果电能表能正常工作的最大电流为10A，那么电路还能接入一个阻值 Ω的电饭锅。 19．“充电五分钟，通话两小时！”这是OPPO手机的闪充功能。它的闪充充电器的充电电压为5V，充电电流为4A，其手机的电池容量是3000mA•h，手机电池标有电压3.8V。5min最多可以充入电能 J；如果要进一步提升充电速度，可以考虑提升充电器的充电电压或充电电流，若在不改变充电电流的情况下，要在30min内充满该手机电池，至少需要 V的充电电压。 20．小明将内部线圈电阻为1.5Ω，额定功率为3W的微型直流电动机，接在如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，闭合开关S，用夹子夹住电动机的转轴使其不能转动时，电压表的示数为0.3V，当松开夹子，移动滑片使电动机正常转动，电压表示数为3V。则电动机不转动时电流表的示数是 A，电动机正常转动时，变阻器接入电路的阻值为 Ω。 21．如图，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω。只闭合S1，电流表A1示数为0.2A，电压表示数为4.0V，当闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为 ，通电lmin电阻R1产生的热量为 J。 22．图甲为小灯泡L和定值电阻R的关系图像。把L和R接到如图乙所示的电路中，，电源电压保持不变。闭合开关，电流表和的读数之比为，则电源电压为 V，小灯泡的电功率为 W。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．如图是我国家庭电路的原理图，请你根据安全用电原则，在图中的虚线框内分别填入灯泡和开关的符号，并将两孔插座正确接入家庭电路中。 24．某家用电器的主要元件是灯泡和风扇，使用时灯泡L和风扇M同时工作，风扇起散热作用；使用后，应先断开开关S1，使灯泡停止工作，再断开开关使风扇停止工作。若只闭合开关，灯泡不亮。请把电路连接完整。 25．如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。 (1)本实验采用的物理方法有 （填写一种即可）； (2)在实验中a、b瓶中装有煤油，使用煤油是因为 ； (3)如图甲实验中，实验使用串联电路图的优点是 ；通过观察 的变化反映产热的多少。 (4)图丙是研究产热与 的关系。某次实验，电流表示数如图乙所示，已知C中装有5Ω的电阻，在这种情况下，定值电阻在10s内产生的热量是 J。 26．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，所用的小灯泡上标有“”字样，且功率不大于，电源电压恒定。 (1)实验时应该至少选取 节干电池作为电源。 (2)开始实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视 的示数，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图甲所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (3)实验的同学根据记录的数据，绘制了如图乙所示的关系图像，从图像中我们可以得出，在小灯泡功率变大的同时，小灯泡的电阻也 （选填“变大”或“变小”）。 (4)完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤。 ①闭合开关，将拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V。 ②再将开关拨到触点 （选填“1”或“2”），并保持滑片的位置不变，读出电压表的示数。 ③小灯泡额定功率的表达式为 。 27．翔翔在实验室测量小灯泡的电功率，选择一些器材连接了如图甲所示电路，包括：三节新干电池，额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）的待测小灯泡和标有“20Ω 2A” 的滑动变阻器。 (1)该实验的原理是 ；实验中用到的滑动变阻器除了保护电路，更主要的作用是 （选填 “改变灯泡两端电压” 或 “保持灯泡两端电压不变”）。 (2)电路正确连接后，闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光，原因可能是 。 (3)问题解决后，翔翔将滑片P滑到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为 V。若翔翔想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填 “A” 或 “B”）端移动。 (4)翔翔根据所测得数据绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W，若加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半，则小灯泡的实际功率P实 （选填“>”“<”或“=”）。 (5)实验结束后，翔翔还对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则她画出的U-I图像应为图丁中的虚线 （选填 “①” 或 “②”）。 28．如图甲为常用的电热饮水机，其电路原理如图乙所示，该饮水机的额定电压为220V，加热电功率为1100W，保温电功率为44W，R1、R2均为电热丝（R1、R2的电阻不随温度变化）。 (1)饮水机处于保温状态时，电路中的电流是多少； (2)电热丝R1的电阻是多少； (3)保温状态下工作5分钟，R2上产生的热量是多少。 29．如图所示电路中，电源电压不变，两电流表只有“0~0.6A”和“0~3A”两种测量的范围，闭合开关后，观察到电流表A、A1指针均恰好满偏，其中阻值为，求： (1)电源电压； (2)10s内电流对电阻所做的功。 30．2025年的两会期间“体重管理”冲上热搜，与此同时国家卫生健康委员会发布《体重管理指导原则（2024年版）》。如图甲所示是学校为了监测学生的体重变化设计的体重计的工作原理电路，已知电路电源电压恒定，定值电阻，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力大小的变化关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，踏板重力不计。求： (1)体重计的电源电压U； (2)当体重计示数为600N时，工作1min消耗的电能W； (3)此体重计所能测量的最大重力G。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $