第十五章 电能与电功率 综合评价-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年新教材九年级上册物理（沪粤版2024 江西专版）

白 [江西]第十五章综合评价 宝 (时间：85分钟满分：80分) 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1.电流通过导体时产生的热量，跟 成正比，跟导 体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。这个规律叫做 2.如图所示为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大 总功率是 W;表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参 数，仅将额定功率为1200W的空调接人电路，正常工作1min电 能表转盘转了 60转，计算可知该参数为 r/(kW·h)。 R=52 弥 kW·h b 20246 的 220V10(20)A50Hz r/kW·h) R=52 R,=52 (第2题图) (第4题图) (第5题图) 3.甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V6W”,使 用过程中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 灯会更亮一些；若把两灯串联在10V的电压下，则 灯会被烧坏。（均选填“甲”或“乙”） 4.如图所示的实验装置，通电一段时间后，发现 侧容器连接 的U形管液面高度差较大；若将R3拆下，R换成10的电阻， 可以探究电流产生的热量与 的关系。 5.在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭 合开关，当滑片P向 移动时小灯泡变亮；已知电源电压 为9V,小灯泡标有“6V3W”的字样，当小灯泡正常发光时， 滑动变阻器连入电路的电阻为 2。 6某款迷你小风扇，其核心部件为一个小电动机，从产品说明书 得知，小风扇的规格为“6V3W”,电动机线圈的阻值为12。 则小风扇正常工作1min消耗的电能为 J,电动机线圈 1min产生的热量为 J。 7.如图所示的电路，电源电压不变，当开关S和S2都闭合时，两灯 均正常发光（灯丝电阻不变），电压表示数为6V,电流表示数为 线 0.3A.将两表互换位置，开关S闭合、S2断开时，电流表示数 为0.2A,此时灯泡L和L2的实际功率之比为 ;交换 电表前，通过控制各开关的断开与闭合，电路的最大功率为 W。 A 0 3 67U (第7题图) (第8题图) 8.如图甲所示，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑 至最左端时，额定电压为6V的小灯泡恰好正常发光，电流表 示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则电源电压为 31 V;当滑动变阻器的滑片在最右端时，小灯泡L的实 际功率为 W。 二、选择题（本大题共6小题，共14分。第9~12小题，每小题只 有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、14小题为 多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题 3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或 错选得0分) 9.下列物理量的估测正确的是 ( ) A.家用空调的额定电功率约为10W B.家用日光灯的额定电流约为0.2A C.家用电冰箱的额定功率约为2000W D.1度电可供“220V40W”的白炽灯正常工作2.5h 10.“220V100W”的电烙铁与“220V100W”的电风扇正常 工作时，下列说法正确的是 A.相同时间内，电烙铁消耗的电能比电风扇消耗的电能多 B.相同时间内，电烙铁产生的热量比电风扇产生的热量多 C.通过电烙铁的电流比电风扇的电流大 D.电烙铁消耗电能比电风扇消耗电能快 11.如图所示的电路中，在A、B两点间分别接入下列选项的元 件，并进行对应实验，对滑动变阻器在实验中的作用描述正确 的是 A.探究电流与电阻的关系 使定值电 阻两端电压成倍数变化 B.测量小灯泡的额定功率—一调节小灯泡 两端电压，使小灯泡在额定电压下发光 C.测量小灯泡的阻值 一多次测量求平 均值，减小实验误差 D.探究电流与电压的关系一改变电路中的电流，得出电压 与电流的关系 12.如图所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电 阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻R阻值为 2002,闭合开关后，下列说法正确的是 ( ) R 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 热敏电阻 (A 电阻R/2600550500450420390360 A.温度升高时，电流表示数变小 B.温度升高时，电压表示数变小 C.温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D.当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 13.如图甲所示的电路，电流表量程为0一0.6A,小灯泡L标有 “4V2W”字样。闭合开关S、S2,在确保电路安全的情况 下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与 相应的电流表示数I,并作出如图乙所示的图像。下列分析 正确的是 4U八V 10 6 0.2 0.67A 甲 32 A.电源的电压为10V B.电阻R能达到的最大功率为3.6W C.S2闭合时，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为102 D.断开S2,小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5W 14.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，两者的 I-U关系图像如图乙所示，下列说法正确的是 () +IIA 0.4 0.3 0.2 A R 024 68U 甲 Z A曲线A表示的是灯泡L的I-U变化关系图像 B.当电源电压为4V时，电流表的示数为0.4A C.当电源电压为4V时，小灯泡的实际功率为1.6W D.如果将小灯泡L和定值电阻R串联接在10V的电源两 端，电路的总功率为2W 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各 8分，共22分) 15.冬天天气寒冷，为防止洗刷碗筷时冻手，小冬家安装了图甲所 示的即热式电热水龙头，不但无需提前预热，而且可以通过调 节水流大小调节水温。其部分参数如下表所示（忽略温度对 电阻的影响)。[c水=4.2X103J/(kg·℃)] (1)该水龙头正常工作时的电流为多大？ (2)某次将该水龙头单独接入电路工作时，观察到如图乙所示 的电能表的铝盘在6min内转了l20圈，该水龙头6min 内消耗的电能是多少？ (3)在(2)中电热水龙头将15kg的水由25℃加热到了35℃， 求加热效率。 kW.h 16835 额定电压 220V 单相电度表 王 额定功率 2200W 220V10(20)A50Hz 600r/(kW-h) 最高水温 50℃ 乙 16.如图所示，电源电压为6V不变，灯泡L上标有“3V0.9W” 的字样，滑动变阻器的规格是“20Ω1A”,电压表的量程为 “03V”(不考虑灯丝电阻的变化)，求： (1)灯泡的电阻。 (2)滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器的电功率。 -33 (3)在保障电路安全的情况下，电路的最大功率。 17.一台电暖器有“低温”“中温”“高温”三挡，铭牌见表（高温挡功 率空出)。如图为其简化的电路原理图，S是自我保护开关， 电暖器倾倒时，S自动断开，切断电源；闭合S时为低温挡。 请完成下列问题： ×X牌电暖器 额定电压 220V 低温挡 550W R, 220V 额定功率 中温挡 1100W 高温挡 频率 50 Hz (1)低温挡正常工作时的电阻是多少？ (2)高温挡正常工作时的总电流是多少？ (3)若某房间内空气质量为60kg,空气温度为10℃，假设空 气的比热容为1.1×103J/(kg·℃)且保持不变，用该电 暖器的高温挡正常工作20min,放出热量的50%被房间 内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少摄氏度？ 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18.在“探究电流做功多少与电压、电流的关系”的活动中，同学们 设计了如图甲、乙所示的两个电路。 A A 甲 丙 (1)连接电路时，开关应处于 状态，实验中我们通过比 较 来比较相同时间内电流做功的多少。 34 (2)利用图甲可以探究电流做功的多少与 的关系，观 察到的现象是电流表的示数 ,小灯泡越亮。 (3)在如图乙所示的电路中，为了探究电流做功的多少与电压 的关系，我们应该选择规格 (选填“相同”或“不 相同”)的小灯泡。 (4)某同学想利用图丙来探究电流做功的多少与电压的关系， 他通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变小灯泡两 端的电压。他设计的实验方案中存在一个问题：小灯泡两 端电压改变时，通过小灯泡的 也发生了变化，没有 利用 的物理方法。 19.小雷想知道灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电 流均小于0.6A、额定电压分别为2.5V和3.8V的灯L、L2, 先、后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路 开始探究 电流 次数 电压 实际功率 U/V I/A P/W 电阻R/2 1 1.6 0.20 0.32 8.00 2 2.5 0.24 0.60 10.42 2.8 0.26 0.73 10.77 (1)连接电路时，开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。 (2)若小雷在实验过程中发现灯L1几乎不发光，移动滑片P 也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 (选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。 (3)排除故障后，小雷继续进行实验。闭合开关，滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动，使灯L1发光，测出灯L 的相关物理量，记录和计算结果如表。 (4)小雷注意到灯L1的亮度变化：第二次比第一次亮，第三次 比第二次亮。结合表中数据得出的结论是灯泡越亮，它的 实际功率越 (5)用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的 量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。 (6)小雷在实验结束后与同学们讨论： ①有同学认为“用表中灯L1的3次电阻的平均值代表它 的电阻更准确”，这种说法是错误的，原因是他忽略了 对灯泡电阻的影响； ②有同学认为“把灯L换成定值电阻，该实验可以用来研 究导体中的电流与电压的关系”。你认为这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的。 20.为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，小明组 装的实验装置如图1所示，三个相同的烧瓶内装有质量相等 的煤油，温度计和电阻丝通过胶塞固定在烧瓶中。 图1 图2 35 (1)组装器材时，将三个烧瓶里的电阻丝串联在电路中，是为 了 (2)用煤油做实验而没有用等质量的水做实验，是因为煤油的 比热容比水小，吸收相同的热量，煤油的 变化明显： (3)三个烧瓶中煤油的初温相同，电阻丝的阻值关系为R甲< R乙<R丙。闭合开关，通电一段时间后，发现三个烧瓶中 温度计示数分别为t甲、t忆和t炳，且t坪<忆<炳。由此可 得出的探究结论是 (4)同班的小强用图2所示的装置探究“电流通过导体产生热 量的多少跟什么因素有关”。将两段电阻丝a、b分别密封 在两个完全相同的盒子内，盒内封闭等量的空气，电阻( 在盒外与盒内电阻b并联，盒内封闭一定量的空气的优点 是 ,便于实验观察。小强利用图2所 示装置探究的是电流通过导体产生的热量与 的关 系。若实验中观察到左侧U形管中液面很快出现高度 差，右侧U形管中液面高度差几乎为零，则原因可能是电 阻丝（选填“a”“b”或“c”)断路。 (5)图2中右侧盒外连接的电阻c的作用是 (选填“分 压”或“分流”)。 21.小丽利用电流表、电压表进行测电阻实验。 10 B 甲 丙 (1)该实验的原理是 连接电路时，开关应处于 状态。 (2)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整。（要求： 滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路的阻值变大) (3)实验中，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数如图乙所示 时，电流表示数为0.17A,则定值电阻的阻值为 Do (4)实验中需测量三次，并求出定值电阻阻值的平均值，目的 是 (⑤)最后，小丽利用电压表和一个已知阻值的电阻R,设计了 如图丙所示的电路，同样测出了未知电阻R的阻值。实 验步骤如下： ① (填写开关状态)，读出电压表的示数 为U1,即电源电压； ②闭合开关S,断开开关S,读出电压表的示数为U2; ③可得未知电阻R= (用U1U2和R表示)。 36开关S闭合，S、S2都断开时，灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测通过电路的电流， 根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值最大，通过电路 6V 的电流最小，最小电流1-R十R=500十100=0.1A。17.解：(1)由电路图可 知，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，当电压表的示数为1V,即U2=1V时，R 两端电压U1=U一U2=9V-1V=8V,又因为R1=802,由欧姆定律可知，此时电路 中的电流I受-器-0,1A,(②由(1D中可知，此时U=1V,电路中的电流为I Q,1A,故此时R接人电路中的厘值R-号-=100。(3)因比时电压表的示 数为3，即Ug=3V.放比时电路中的电流r-瓷-品-4,3A放此时R两端电 压时=U-U=9V-3V=6V,此时酒精气体传感器风的阻值R-号-X 20Ω。18.(1)电流转换法(2)1和4(3)长度横截面积(4)温度不可行 19.(1)A(2)定值电阻开路(3)0.3B(4)改变定值电阻两端的电压(5)当导 体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比20.(1)①连接电路时， 开关没有断开②电路接触不良(2)控制电阻两端电压不变调大电压表 (3)电压一-定时，通过号体的电流与号体的电阻成反比（④2.521.(1R-号 (2)B定值电阻R断路(3)0.38应该多次测量求 平均值减小误差 [江西]第十五章综合评价 1.电流的二次方焦耳定律2.440030003.乙甲4.左电阻大小5.左 66.180157.2：15.48.1219.B10.B11.B12.C13.BC 14AD15解：该水龙头正常工作时的电流1一是=8=10A.(2)该水 龙头6min内消耗的电能W=是-6007W.5=0.2kW.h=7.2X10J。(3)水 120r 吸收的热量Q吸=c水m*(t2-4)=4.2×103J/(kg·℃)×15kg×(35℃-25℃)= 63X101。该水龙头的加热效率7一号×10%-身8淡8×160%-87.5%。 16解：1为泡的电阻R-积=100.②滑片移动到最右墙时变阻器的 U一 电阻R=200,电路中总电阻Ra=R十R=10Q+200=300,电路中电流I一 00=0.2A,此时滑动变阻器的功率P=PR=(0.2A)2×20Ω=0.8W。(3)灯泡 阵通过的最大电流1-090.3A,则电路中电流以=0.3A时，灯泡两端 电压U1=IR=0.3A×102=3V,电压表测滑动变阻器两端电压，示数U2=U一 U1=6V一3V=3V,未超电压表量程，则此时电路最大总功率P大=UI大=6V× 0.3A=1.8W。17.解：(1)闭合S时为低温挡，此时R1单独接人电路，则低温挡正 常工作时的电阻R-限-20-83n.(2)单独闭合S时为低温挡，单独闭合 S2时为中温挡，S、S2同时闭合时，R1、R2并联，为高温挡，高温挡功率P高=P低十 P=50W+1100W=1650w,由P=U1可得，高温挡正常工作时的电流I=老- 1650W=7.5A。(3)电暖器的高温挡正常工作20min放出的热量Q=W=P高= 220V 1650W×20×60s=1.98×10J,空气吸收的热量Q最=7W=50%×1.98×10°J= 9.9X105J,由Q=cm△可得，房间内的空气升高的温度△== cm —70 1.1×10j/kg·C)×60kg15℃。18.(1)断开小灯泡亮度(2)电流越大 9.9×105J (3)不相同(4)电流控制变量19.(1)断开(2)A、B(3)A(4)大(5)电压 (6)①温度②正确20.(1)控制各电阻丝中的电流和通电时间相同(2)温度 (3)电流大小和通电时间一定时，导体的电阻越大，电流通过导体产生的热量越多 (4)空气受热容易膨胀电流b(⑤)分流21.(1)R=7 U 断开 (2) (⑧10④减小误差(60闭合开关S和S®U普R [江西]期末综合评价（一） 1.并联用电器2.不做功>3.做功大4.负排斥5.变大不变6.30 90%7.变小变小8.1049.B10.B11.D12.C13.AD14.ABD 15.解：(1)完全燃烧8.4kg甲醇放出的热量Q放=僻醉9甲酵=8.4kg×2.5×10'J/kg= 2.1×108J。(2)水吸收的热量Q最=c冰m(t-)=4.2X103J/(kg·℃)×1×103kg× (45℃-25℃)=84×10J。(3)本次使用甲醇加热水的效率7=×100%= Q放 会8×10%=40%。16解：(1)由P-爱可得，小灯泡正常发光时的阻值 2.1×108J1 风-号-g0=12n.(②当开关S闭合，S&断开时，灯泡L与变阻器R申联。 此时小灯泡正常发光，则U=6V,审联电路中的电流1二一是-Y-0,5A,变阻 器两端的电压Ur=U-U1=12V-6V=6V,则通电1min电流通过滑动变阻器产生 的热量Q=W=URIt=6V×0.5A×60s=180J。(3)当S、S、S2都闭合时，灯泡被短 路，R与R并联，电流表测干路中的电流；电流表的量程为“0~0.6A”,则干路电流最 大为Q6A,适过风的电流1，是号：-02A,道过变阻器的最大电流1k=1大- 山=06AQ2A=心4A浩动变阻器允许接人电路中的最小湿值风一名-品头 0n。17.解：(1由图乙可知，当开关接高温挡触点时，是R的简单电路，由P-发 =V厦=(220V)2 可得，R:的阻值R一户-00W=4D,当开关接中温挡触点时，电阻R、R申联 在电路中，电路的总电阻R是-0”-10，由串联电路的特点可得，R的阻 值R2=R-R=1102-442=662。(2)低温挡时R1和R串联，电路的总电阻 R=R,+R。=1760+440=2200,低温挡工作时的功率P=号=②20D2- R 220n 220W.(3)水吸收的热量Q缀=c水m(t2-)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg× (100℃一20℃)=3.36×105J,不计热量损失，电火锅消耗的电能W=P实t=Q吸，实际 =W=3.36X10J=400w。18.(1)长度4(2)电功6112.11500 功率P类=i=14X60s (3)电流表正、负接线柱接反了更换小量程19.(1)重力势木块移动的距离 (2)大(3)换一个质量更大钢球(4)相同高度m2较大 20.(1) (2)将滑动变阻器下面的两个接线柱接人了电路(3)2.0 A∥A 0.61 (4)0.4 (5)正比(6)不同阻值的电阻(7)A 0.2 02102.03.0dV 21.(1) (2)灯泡短路(3)1.8右0.75(4)②S、S2 ③U-UDU Ro [江西]期末综合评价（二） 1.增大热传递2.压缩内3.正电吸引4.增大增大5.>=6.滑动 变阻器电阻7.电压大8.1100990009.C10.D11.A12.C13.AD 14.BD15.解：(1)由图可知，转速为2000r/min时对应的汽车输出功率P=30kW= 3X10W,汽车的速度u=90km/h=25m/s,由P-W-=F可知，该汽车行驶时 产生的牵引力F=卫=3X10W=1200N。(2)1,1kg汽油完全燃烧放出的热量 25m/s Q微=mq汽油=1.1kg×4.6×10J/kg=5.06×10J,此过程中汽油机每分钟完成1000 个工作循环，则10min汽油机对外做功的次数为10000，汽油机一个工作循环汽油完 全能烧的热量Q00。一598-5.06×10J。《3)此过程中汽油机做的有用 功W有=P1=3×10W×10X60s=1,8X10J,此过程中汽油机的效率7 100%-60×10%≈35.6%。16解，①由P-U1得，灯泡正常发光时的 电流L-是-一鼎-Q3A。(2)由图甲待，灯泡与滑动变阻器申联，电压表测量滑 动变阻器两端的电压，电流表测量电路电流，当滑片P滑到某一位置时，电压表的示数 为2.5V,此时灯泡两端的电压为U'=U一Up=4.5V-2.5V=2V,由图乙得，此时 通过灯泡的电流为0.25A。由串联电路电流处处相等知，此时电路的总功率P=UI= 4.5V×0.25A=1.125W。(3)当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中 电阻最大，电路中的总电阻最大，电路中电流最小，灯泡两端的电压最小，灯泡的电功 率最小，此时灯泡两端的电压为U"=U一Up'=4.5V一3V=1.5V,由图乙得，此时 路中电流为0.2A,由欧姆定律得，滑动变阻器接人电路阻值R-片=。3，Y 15Q,比时灯泡L的阻值为风-古经兴2,50，《用-个阻值为0n的定值 电阻R替换灯泡L,定值电阻R1与R串联，调节滑片P,当滑动变阻器的电功率为 0.15W时，由欧姆定律与P=R得，此时滑动变阻器的电功率为P=12R= (R)R=(a)R=015W,解得带动变阻器连人电路的阻值R=15Q或 R=602(舍去)，则滑动变阻器连入电路的阻值为152.17.解：(1)空气吸收的热量 Q最=c空气m(t-t)=1.0×103J/(kg·℃)×150kg×(25℃-15℃)=1.5×10J。 (2)保温2h消耗的电能W=Pt=1000W×2×3600s=7.2×10J。(3)消耗天然气 放出的热量Q做=Vg天然气=0.2m3×4×10J/m3=8×10J。每天用来取暖的热量 Q最'=Q做=75%×8×10J=6×10°J。18.(1)①0.31.5②电阻262(2)①秒 表②加热时间的长短③2.1×10319.(1)转换法小在电路中串联一个小灯泡 (2)A、B③控制变量法(3)减小20.(1〉 (2)①连接 电路时没有断开开关②没有将变阻器的最大电阻连入电路中(3)灯泡断路(4)9 (5)a(6)1021.(1)温度计示数U形管两侧液面高度差(2)电阻电流甲 (3)更小多 72