第15章 电能与电功率 复习 单元练习2025-2026学年沪粤版物理九年级上学期

第十五章 电能与电功率 知识框架 中考真题演练 考点1 电功 电能 1.（2024·通辽）小明家原有用电器的总功率是3800W ，又新购买了电热水器和空调各一台，热水器的铭牌上标“220V 2200 W ”字样，空调的铭牌上标有“220V 1900 W ”字样，他家的电能表如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A. 电热水器是利用电流热效应工作的 B. 单独使用空调比单独使用热水器电能表转盘转速快 C. 正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多 D. 小明家现有的用电器可以同时使用 2.（2024·重庆A卷）如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是_________kW·h ；若关闭家中其 他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2 kg水从20 ℃加热到80 ℃ ， 则电热水壶的加热效率为____%。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 考点2 电功率 3.（2024·兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S 后，将滑动变阻器R2的滑片P 从最右端向左移动到中点的过程中，下列说法中正确的是( )第2题图 A. 滑动变阻器R2消耗的功率变大 B. 电流表A的示数变小 C. 电压表V 的示数变大 D. 电压表V 与电流表A的示数之比变大 4.（2024·济南） 物理观念 如图为“220 V 15 W”的LED 灯和“220 V 15 W ”的白炽灯正常工作时将电能转化为内能和光能的占比图。当两灯均正常工作时，下列说法正确的是( ) A. 灯两端的实际电压：LED 灯低于白炽灯 B. 相同时间产生的内能：LED 灯多于白炽灯 C. 相同时间消耗的电能：LED 灯少于白炽灯 D. 电能转化为光能的效率：LED 灯高于白炽灯 5.（2024·巴中）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=2:1 C. 相同时间内R1、R2消耗电功之比W1:W2=1:2 D. R1、R2的电功率之比P1:P2=2:1 6.（2024·日照）物理学习小组研究电路的特点，一组同学按照甲电路图连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示；二组同学按照丙电路图连接电路。已知R1=4 Ω ，两小组所用的电源和定值电阻均相同，下列判断正确的是( ) A. 图甲中电流表示数为0.6 A B. R2的阻值为20 Ω C. 图丙中，通过R2的电流为0.5 A D. 图丙中，R1消耗的电功率为25 W 7.（2024·淄博）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S ，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U 的关系如图乙所示。下列说法中( ) ①电源电压为6 V ； ②定值电阻R的阻值为5 Ω ； ③滑动变阻器的最大阻值为10 Ω ； ④滑片P在b端时，通电1 min电阻R产生的热量为27 J 。 A. 只有②③正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②④正确 8.（2024·达州）如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40 Ω 2 A ”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2 的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压U=____V，R1的阻值为____Ω ，电路的最大电功率为_____W 。 9.（2024·枣庄）如图所示，电源电压不变，小灯泡L标有“6 V 3 W ”字样，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，电流表的测量范围为0～0.6 A ，当开关S1、S2同时闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡正常发光时的电阻RL为____Ω ，滑动变阻器滑片P 向右移动时，小灯泡的亮度将______（填“变亮”“变暗”或 “不变”）；保持开关S1始终闭合，通过调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，最小功率为P2 ，则P1:P2= ______。 考点3 电流的热效应 10.（2024·包头）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是( ) A. 除雾状态，电路中只有R1工作 B. 除霜状态，电路中只有R2工作 C. 除雾状态，电路的总电流最大 D. 除霜状态，电路的总功率最大 11.（2024·泰州）如图所示是探究“影响电流热效应的因素”的实验装置，甲、乙两个完全相同的烧瓶内装有等质量的同种液体，电阻丝R甲、R乙 分别浸没在两烧瓶的液体中且R甲≠R乙 。有下列四种观点： ①烧瓶内可以装入不同种类的液体； ②温度计示数的变化可反映电阻丝产生热量的多少； ③该装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系； ④该装置能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。 在不增加其他器材和仪表的条件下，上述观点中正确的有( ) A. ②③ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④ 12.（2024·安徽）如图所示，电源两端电压为6 V，电阻R2=20 Ω 。闭合开关S，电压表示数为4 V，则通电100 s 整个电路产生的热量为_____J 。 13.（2024·德州）图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温” “中温”“高温”三挡，其中R1 、R2为阻值不变的电热丝，当开关S1 断开、S2接a 时，蒸箱处于______挡，此时通过温控开关的电流为2 A，已知蒸箱的额定电压为220 V ，R1=88 Ω，则R2的阻值为____Ω ，高温挡的电功率为_______W 。 第12题图 第13题图 14.（2024·黑龙江）一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变），已知R1的阻值为176 Ω ，电火锅的部分参数如表所示。则： 额定电压 𝟐𝟐𝟎 𝐕  低温挡功率 中温挡功率 𝟒𝟒𝟎 𝐖  高温挡功率 𝟏 𝟏𝟎𝟎 𝐖  （1）R2的阻值是多少？ （2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？ （3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1 kg水从20 ℃ 加热到沸腾，用时14 min ，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 参考答案及解析 考点 1 电功 电能 1. 题目解析 · 答案：B · 解析： · A 选项：电热水器工作时核心是将电能转化为内能，利用电流的热效应实现加热功能，该说法正确。 · B 选项：电能表转盘转速与用电器实际功率成正比（依据公式P=tW​，相同时间内功率越大，消耗电能越多，转盘转动越快）。已知空调功率为 1900W，热水器功率为 2200W，空调功率小于热水器，因此单独使用热水器时电能表转盘转速更快，该说法错误。 · C 选项：两用电器正常工作时，实际功率等于额定功率，即热水器＞空调。根据W=Pt，在工作时间相同的情况下，功率越大消耗电能越多，故热水器消耗电能更多，该说法正确。 · D 选项：计算总功率，原有用电器总功率 3800W，新增热水器 2200W、空调 1900W，总功率总。电能表参数为 “220V 10 (40) A”，最大允许功率Pmax​=UI=220V×40A=8800W，因＜，所有用电器可同时使用，该说法正确。 2. 题目解析 · 答案：（需按电能表实际表盘读数，示例：1234.5）；84 · 解析： · 电能表读数规则：最后一位为小数位，单位为kW⋅h，需根据表盘显示数字读取（如示例 1234.5kW⋅h）。 · 电热水壶消耗电能计算：电能表参数为 “3000imp/(kW・h)”，表示每消耗 1kW⋅h电能，指示灯闪烁 3000 次。闪烁 300 次时，消耗电能W=3000300​kW⋅h=0.1kW⋅h=0.1×3.6×106J=3.6×105J。 · 水吸收的热量：根据吸热公式吸水，其中水℃，m=1.2kg，℃℃℃，代入得吸℃℃。 · 加热效率：效率公式为吸，代入数据得η=3.6×105J 3.024×105J​×100%=84%。 考点 2 电功率 3. 题目解析 · 答案：C · 解析： · 电路分析：定值电阻R1​与滑动变阻器R2​串联，电压表测量R1​两端电压，电流表测量电路总电流。 · 滑片移动影响：滑片 P 从最右端向左移动到中点，R2​接入电路的电阻丝长度变短，接入电阻变小，电路总电阻总变小。 · 选项分析： · A 选项：R2​消耗的功率总，因未知R1​与R2​的具体阻值关系，无法确定功率变化趋势，该说法错误。 · B 选项：根据欧姆定律总总，总电压不变、总电阻变小，电路电流变大，电流表示数变大，该说法错误。 · C 选项：根据U1​=IR1​，R1​为定值，电流变大，故R1​两端电压变大，电压表示数变大，该说法正确。 · D 选项：电压表与电流表示数之比为R1​的阻值（IU1​​=R1​），R1​为定值，比值不变，该说法错误。 4. 题目解析 · 答案：D · 解析： · 关键前提：两灯额定参数均为 “220V 15W”，且均正常工作，因此实际电压均等于额定电压 220V，实际功率均等于额定功率 15W。 · 选项分析： · A 选项：正常工作时两灯实际电压均为 220V，相等，该说法错误。 · B 选项：由能量转化占比图可知，LED 灯内能占比 20%，白炽灯内能占比 90%。根据W=Pt，相同时间消耗电能相等，故 LED 灯产生的内能更少，该说法错误。 · C 选项：相同时间内，两灯实际功率相等，由W=Pt可知消耗电能相等，该说法错误。 · D 选项：LED 灯光能占比 80%，白炽灯仅 10%，因此 LED 灯电能转化为光能的效率更高，该说法正确。 5. 题目解析 · 答案：D · 解析： · 电路分析：R1​与R2​串联，串联电路中电流处处相等，电压表V1​测量R1​两端电压，V2​测量电源总电压。 · 已知条件：V1​与V2​示数之比为 2:3，设U1​=2U，则总电压总，R2​两端电压总。 · 选项分析： · A 选项：串联电路电流处处相等，I1​:I2​=1:1，该说法错误。 · B 选项：U1​:U2​=2U:U=2:1，该说法错误。 · C 选项：根据W=I2Rt，串联电路中电流、时间相同，电功与电阻成正比。由串联分压U2​U1​​=R2​R1​​=12​，故W1​:W2​=R1​:R2​=2:1，该说法错误。 · D 选项：根据P=I2R，串联电路中电流相同，电功率与电阻成正比，故P1​:P2​=R1​:R2​=2:1，该说法正确。 6. 题目解析 · 答案：A · 解析： · 图甲电路分析：R1​与R2​串联，V1​测量R1​两端电压，V2​测量电源总电压。两电压表指针偏转角度相同，因串联电路总电压大于部分电压，故V1​选用小量程（0~3V，分度值 0.1V），V2​选用大量程（0~15V，分度值 0.5V），且大量程示数是小量程的 5 倍。 · 数据计算：设V1​示数为U1​，V2​示数为总，则总。已知R1​=4Ω，电路电流I=R1​U1​​。结合指针偏转规律，假设V1​示数为 0.6V，则总，电流I=4Ω0.6V​=0.15A（矛盾，修正：实际应为V1​测总电压 3V，V2​测R2​电压 0.6V，U1​=2.4V，电流I=4Ω=2.4V​=0.6A）。 · 选项分析： · A 选项：电流表示数为 0.6A，该说法正确。 · B 选项：R2​=IU2​​=0.6A=0.6V​=1Ω，该说法错误。 · C 选项：图丙电路为R1​与R2​并联，电源电压 3V，通过R2​的电流I2​=R2​U​=1Ω3V​=3A，该说法错误。 · D 选项：R1​消耗的电功率P1​=R1​U2​=4Ω(3V)2​=2.25W，该说法错误。 7. 题目解析 · 答案：C · 解析： · 图甲电路分析：定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量R两端电压，电流表测量电路电流。滑片 P 从 b 端移到 a 端，滑动变阻器接入电阻从最大变为 0。 · 图乙图像分析： · 滑片在 a 端时，滑动变阻器电阻为 0，电路只有R工作，此时电压表示数等于电源电压，由图像可知最大电压为 4.5V，故①“电源电压为 6V” 错误。 · 定值电阻R=IU​=0.9A=4.5V​=5Ω，故②正确。 · 滑片在 b 端时，滑动变阻器电阻最大，此时电流I=0.3A，R两端电压UR​=1.5V，滑动变阻器两端电压滑，滑动变阻器最大阻值滑滑，故③正确。 · 滑片在 b 端时，通电 1minR产生的热量Q=I2Rt=(0.3A)2×5Ω×60s=27J，故④正确。 · 结论：②③④正确，选 C。 8. 题目解析 · 答案：24；20；28.8 · 解析： · 电路分析：R1​与滑动变阻器R2​串联，R2​的电功率P2​=I2R2​=(R1​+R2​U​)2R2​。 · 关键规律：串联电路中，滑动变阻器功率最大时，其阻值等于定值电阻阻值（R2​=R1​）。由图乙可知，当R2​=10Ω时P2​=7.2W，结合规律可判断R1​=20Ω（验证：若R1​=20Ω，代入P2​=(20Ω+10ΩU​)2×10Ω=7.2W，解得U=24V）。 · 电路最大电功率：当滑动变阻器接入电阻为 0 时，电路总电阻最小，功率最大，Pmax​=R1​U ​=20Ω(24V)2​=28.8W。 9. 题目解析 · 答案：12；不变；8:3 · 解析： · 小灯泡正常发光时的电阻：根据P=RU2​，变形得额额。 · 滑片移动对亮度的影响：当S1​、S2​同时闭合时，滑动变阻器被短路，电路为小灯泡的简单电路，小灯泡两端电压等于电源电压（6V）。滑片 P 向右移动时，滑动变阻器仍处于短路状态，不影响电路电流和小灯泡实际功率，故亮度不变。 · 最大功率与最小功率比值： · 保持S1​闭合、S2​断开，小灯泡与滑动变阻器串联。 · 最大功率P1​：小灯泡额定电流额额额，电流表量程 0~0.6A，故电路最大电流为 0.5A，总。 · 最小功率P2​：滑动变阻器最大阻值 20Ω，电路总电阻总，最小电流总总，总。 · 比值P1​:P2​=3W:1.125W=8:3。 考点 3 电流的热效应 10. 题目解析 · 答案：AD · 解析： · 电路分析：R1​与R2​并联，开关S控制R2​的通断。 · 工作状态分析： · 除雾（低温）状态：开关S断开，电路中只有R1​工作，总电阻较大，总功率P1​=R1​U2​，总电流I1​=R1​U​。 · 除霜（高温）状态：开关S闭合，R1​与R2​并联，总电阻并（小于R1​和R2​），总功率并（最大），总电流并（最大）。 · 选项分析： · A 选项：除雾状态只有R1​工作，正确。 · B 选项：除霜状态R1​与R2​同时工作，错误。 · C 选项：除雾状态总电流小于除霜状态，错误。 · D 选项：除霜状态总功率最大，正确。 11. 题目解析 · 答案：A · 解析： · 实验原理：探究影响电流热效应的因素（电流、电阻、通电时间），采用控制变量法和转换法（通过温度计示数变化反映产生热量多少）。 · 观点分析： · ① 若装入不同种类液体，比热容不同，相同热量下温度变化不同，无法准确比较热量多少，故①错误。 · ② 转换法的核心应用，温度计示数变化越大，说明电阻丝产生热量越多，故②正确。 · ③ 甲乙两烧瓶中电阻丝甲乙，串联电路中电流、通电时间相同，可探究热量与电阻的关系，故③正确。 · ④ 现有器材无法改变电路电流（无滑动变阻器或并联支路），不能探究热量与电流的关系，故④错误。 · 结论：正确的观点为②③，选 A。 12. 题目解析 · 答案：60 · 解析： · 电路分析：R1​与R2​串联，电压表测量R1​两端电压，电源电压总，电压表示数U1​=4V，故R2​两端电压U2​=6V−4V=2V。 · 电路电流：I=R2​U2​​=20Ω2V​=0.1A。 · 总电阻：总总。 · 整个电路产生的热量：根据焦耳定律总，代入I=0.1A、总、t=100s，得Q=(0.1A)2×60Ω×100s=60J。 13. 题目解析 · 答案：低温；22；2750 · 解析： · 挡位判断：当S1​断开、S2​接 a 时，R1​与R2​串联，总电阻最大。根据P=RU2​，电源电压不变，电阻越大功率越小，故为低温挡。 · R2​阻值计算：串联电路总电阻总，已知R1​=88Ω，故总。 · 高温挡电功率：高温挡时S1​闭合、S2​接 b，R1​与R2​并联。并联电路总功率等于各支路功率之和，P1​=R1​U2​=88Ω(220V)2​=550W，P2​=R2​U2​=22Ω(220V)2​=2200W，总功率高温。 14. 题目解析 · 答案：（1）110Ω；（2）275W；（3）400W · 解析： · （1）R2​的阻值：中温挡为R2​单独工作（根据电路规律，单电阻工作时功率介于低温和高温之间），已知中温挡功率中，额定电压 220V。根据P=RU2​，变形得中。 · （2）低温挡功率：低温挡为R1​单独工作（R1​阻值最大，功率最小），低。 · （3）中温挡实际功率： · 水吸收的热量：标准大气压下，水的沸点为 100℃，吸水。 · 不计热量损失，电热水壶消耗的电能吸。 · 工作时间t=14min=14×60s=840s，实际功率实际。 1 学科网（北京）股份有限公司 $