第十五章 电功和电热 单元练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

第十五章电功和电热 一、单选题 1．关于家庭电路和安全用电，下列说法中正确的是（　　） A．只有短路才会造成空气开关跳闸 B．电水壶的外壳与中性线相连 C．电线的绝缘皮破损可能造成短路 D．插座被短路时漏电保护器会切断电流 2．下图中符合安全用电常识的是（　　） A．用潮湿的手直接拔插头 B．同时使用多个大功率用电器 C．触电时先切断电源 D．机壳未接地手扶电动机 3．如图所示是某同学家中的电能表，对其中的重要参数，下列说法中错误的是（　　） A．“220V”表示这个电能表应该在220伏的电路中使用 B．“5（10）A”表示这个电能表的标定电流为5安，允许通过的最大电流为10安 C．“50Hz”表示这个电能表应在频率为50赫兹的交流电路中使用 D．“3000r/kW·h”表示这个电能表每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过3000转 4．图甲为家庭电路部分电路，下列相关说法中正确的是（　　） A．电能表转得越快，说明消耗的电能越多 B．想要判断插座哪边是火线，可以用图乙的方式使用试电笔检测 C．控制灯泡的开关需要接在b处 D．保险丝一旦熔断，可以立即更换 5．某家用电能表的有关参数如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．该电能表的读数为3021kW•h B．该电能表工作时电流不能超过5A C．该电能表上用电器的总功率不能超过4400W D．该电能表每小时最多转3000r 6．将一个标有“220V；200W”的电风扇单独接在家庭电路中，正常工作后，电能表示数如图所示，则下列说法中正确的是（　　）    A．这段时间内风扇消耗了2022.1J的电能 B．这段时间内电能表的转盘共转了10转 C．电能表应安装在家庭电路的总开关之后 D．此时该电路不能再接入一台功率为的空调 7．有两个灯泡、，它们的额定电压分别为、，且。将它们串联到电压为的电源上时，它们的实际功率相同。将它们并联到电压为的电源上时，忽略温度对灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（    ） A．两个灯泡都能正常发光 B．两个灯泡都不能正常发光 C．灯的额定功率较大 D．两个灯泡的实际功率仍然相等 8．如图是探究电流热效应的实验装置，两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、，其中Ω，Ω。下列说法错误的是（　　） A．比较U形管液面高度差，从而比较热量的多少，这是转换的思想 B．只闭合，可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小关系 C．闭合和，可探究电流通过导体产生的热量与电流大小关系 D．闭合和，通电相同时间，电阻与产生的热量之比是2:1 9．如图甲所示，小灯泡 L 的额定电压为 5V，滑动变阻器 R 的最大阻值为 60Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定，闭合开关 S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片 P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器 R 连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列判断中正确的是（    ） A．电源电压为 5V B．小灯泡正常发光时电阻为 2.5Ω C．当电流表示数为 0.2A 时，滑动变阻器消耗的电功率为 2.5W D．当电压表示数为 4V 时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为 2∶3 10．小乔设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　） A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗 B．不放重物时，电流表的示数最大 C．重物的质量越小，电压表示数越大 D．重物的质量越大，电路消耗的总功率越大 二、填空题 11．如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“30Ω  2A”，灯泡L标有“5V  2.5W”，灯泡电阻不变。S闭合，当R接入电路的阻值是10Ω时，灯泡正常发光，则电源电压为 V。该电路的最小功率是 W。 12．根据安全用电知识，电工对小明家的插座进行维修时，必须断开图中 （填图中字母代号）部分。若小明家原有用电器的总功率为5000W，电能表上标有“220V 10（40）A”的字样，从电能表使用的角度考虑，小明家最多再能装1000W的空调 台。 13．如图所示电源电压不变。将定值电阻R1和R2串联后接在电源上，R1功率为2W，R2功率为4W，则R1∶R2＝ ；若将它们并联后仍接在该电源上，则电路的总功率为 W。 14．定值电阻R和小灯泡L中的电流随其两端电压变化的关系如图甲所示，如图乙所示，闭合开关S，电流表示数为0.4A，此时小灯泡L消耗的电功率是 W；电源两端的电压为 V。 15．如图是某款电热水龙头的电路原理图。 R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S  同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。若R2=2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为1000W， 则它在热水挡正常工作1min 消耗的电能为 J。 三、作图题 16．如图甲所示为一个“一开三孔”开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起）实物图，图乙为内部接线示意图，请你将图乙中的电路连接完整，使开关控制电灯和插座。      四、实验题 17．小明用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，电源电压恒为6V，阻值为、、、的定值电阻各有一个，滑动变阻器标有“，”字样。 (1)请按照图甲中电路图将图乙中的实物电路连接完整 ； (2)将的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是（　　）（填字母）； A．定值电阻R短路 B．定值电阻R断路 C．滑动变阻器短路 (3)故障排除后，进行实验，实验中依次更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表的示数，绘出电流I与电阻倒数的关系图像如图丙所示。 ①由图像可以得出结论：导体两端的电压一定时， ； ②上述实验中，小明用的电阻做完实验后，不改变滑动变阻器滑片的位置，将的电阻换成的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片P应向 （选填“左”或“右”）端滑动； (4)实验结束后，小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案可行吗？ （选填“可行”或“不可行”），你的理由是 ； (5)【拓展】上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为的小灯泡的额定功率，已知电源电压为4V，滑动变阻器的最大阻值为，其测量过程如下： ①闭合，断开，移动滑动变阻器使小灯泡正常发光； ②闭合，断开，保持滑动变阻器的滑片位置不变，此时电压表示数为2V； ③根据上述测量，可知小灯泡的额定功率 W。 18．小林在探究小灯泡发光功率实验中，按图1连接了电路，测量了多组数据得到图2中的某条曲线，已知小灯泡的额定电压为，电池电压恒定。 (1)小林得到的图像应该是图2中的 （选填“a”或“b”）； (2)图2中b曲线表示的物理意义是 ； (3)小灯泡的额定功率是 W； (4)实验过程中，滑动变阻器的滑片 （选填“能”或“不能”）滑至最左边，滑动变阻器接入电路最小阻值为 ； (5)若将滑动变阻器阻值的大小调节成图2中b曲线所示电阻，则阻值大小为 ，此时灯泡的实际功率为 W。 五、计算题 19．如图甲所示，电源电压可调，、为定值电阻，灯泡的额定电压为2.5V，图乙是该灯泡的图像。闭合开关S，把电源电压调到6V，的功率为1.2W。求： （1）通过的电流； （2）若小灯泡正常发光，则1min内电流在上产生的热量是多少？ （3）现把电源电压调到某一值时，通过的电流为0.1A，灯泡与两端的电压之比为1∶3，则灯泡的实际功率是多少？      20．如图甲是某款简易电炖盘，具有高温、低温两挡，其内部简化电路图如题20图乙，S为旋转型双触点开关，只能在触点0和1、1和2及2和3之间切换已知电热丝R1阻值为242Ω，高温挡功率为600W。求： （1）低温挡工作时的电功率 （2）R2的阻值； （3）某次烹饪时使用高温挡加热20min，低温挡加热30min，电路消耗的总电能 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第十五章电功和电热---2025-2026学年苏科版物理九年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D C C B D C D B 1．C 【详解】A．家庭电路中，空气开关跳闸的原因是电路中的电流过大，导致电流过大的原因是发生短路或者用电器总功率过大，故A错误； B．电水壶外壳有金属，外壳必须与地线（保护线）相连，故B错误； C．电线的绝缘皮破损后，裸露的火线与零线可能会直接相连，导致短路，故C正确； D．漏电保护器的作用是检测火线和零线的电流差，只有发生漏电时才会切断电流；而短路时是电流过大，此时是空气开关会切断电流。故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．用潮湿的手直接拔插头，水是导体，可能会因为手上的水与插头接触而引发触电事故，不符合安全用电常识，故A不符合题意； B．同时使用多个大功率用电器，会因为总功率过大而导致总电流过大，容易引发家庭电路起火，不符合安全用电常识，故B不符合题意； C．触电时先切断电源，然后再进行救治，符合安全用电常识，故C符合题意； D．机壳未接地手扶电动机，万一机壳漏电就会引发触电事故，不符合安全用电常识，故D不符合题意。 故选C。 3．D 【详解】A．根据电能表参数的含义可知，“220V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用，故A正确，不符合题意； B．根据电能表参数的含义可知，“5（10）A”是说这个电能表标定电流是5A，允许通过的最大电流为10安，故B正确，不符合题意； C．根据电能表参数的含义可知，“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用，故C正确，不符合题意； D．根据电能表参数的含义可知，“3000r/kW·h”是说，接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过3000转，故D错误，符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．电能表转得越快，说明消耗的电能越快，不能说明消耗的电能越多。故A错误； B．使用试电笔检测火线时，手必须接触笔尾的金属体，使火线、试电笔、人体、大地形成通路，故B错误； C．控制灯泡的开关必须接在火线和用电器之间，根据图中保险丝的位置，可知上面一根为火线，控制灯泡的开关需要接在b处。故C正确； D．保险丝一旦熔断，应先查清熔断的原因再更换，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．电能表的表盘上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h，据此可知该电能表的读数为302.1kW•h，故A错误； BC．电能表的表盘上，“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用，5（20）A中“20A”是指平时工作允许通过的最大电流为20A，该电能表上用电器的最大总功率为 故B错误，C正确； 电能表上“3000r/（kW•h）”表示电路中的用电器每消耗1kW•h（即1度）的电能，电能表的转盘转3000r，但所用时间不一定为1h，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．电风扇接在家庭电路中正常工作，根据已知条件，电风扇的额定功率为200W，正常工作1min消耗的电能 故A错误； B．这段时间内消耗的电能为 因表示的是电路每消耗的电能，转盘转3000圈，所以，这段时间内电能表转盘的转数 故B正确； C．为了防止偷电，电能表应安装在家庭电路的总开关之前，故C错误； D．该电路再接入一台功率为2500W的空调时总功率为 由电能表的参数可知，该电能表的工作电压为220V，额定最大电流为20A，电能表允许接入用电器的最大总功率 因为2700W小于4400W，所以该电路能再接入一台功率为2500W的空调，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】串联电路中电流相等，已知串联到电压为的电源上时实际功率相同，由可知：两灯泡的电阻相等，即。 AB．并联到电压为的电源上时，​的实际电压等于其额定电压​，能正常发光；但​的额定电压为，实际电压小于额定电压，不能正常发光。故AB错误； C．额定功率公式为，由于，，因此 即​的额定功率更小。故C错误； D．并联电路中各支路电压相等，均为，且两灯电阻相等，由可知，两个灯泡的实际功率相等。故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．电流通过电阻丝产生的热量无法直接观察，但可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，液面高度差越大，说明容器内空气吸收的热量越多，温度升高得越多。这种将不可见的量转换为可见的量的方法是转换法。故A正确，不符合题意； B．只闭合S1，电阻R1和R2串联在电路中。根据串联电路的特点，通过R1和R2的电流I相等，通电时间t也相等。由于R1和R2的阻值不同，因此可以探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。故B正确，不符合题意； C．闭合S1和S2，电阻R2和R3并联，然后与R1串联。要探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小。在此电路中，左边容器中的电阻为，右边容器中的电阻为，两容器中的电阻阻值不相等。通过R1的电流为干路电流I1，通过R2的电流为支路电流I2。由于R2和R3并联，且 所以。可见，通过R1和R2的电流大小也不相等。因为电阻和电流两个变量都不同，所以无法探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系。故C错误，符合题意； D．闭合S1和S2，通电相同时间t，通过R1的电流为干路电流I1，通过R2的电流为支路电流， 电阻R1产生的热量为。 电阻R2产生的热量 即通电相同时间，电阻与产生的热量之比是2:1。 故D正确，不符合题意。 故选C。 9．D 【详解】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电路中的电流为0.5A时，灯泡两端的电压为5V，由图丙可知，变阻器接入电路中的电阻R=10Ω，由可得，滑动变阻器两端的电压为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压为 故A错误； B．由图乙可知，当灯泡L两端的电压为额定电压5V时，通过灯泡的电流为0.5A，则小灯泡正常发光时的电阻为 故B错误； C．由图乙可知，电压表示数为1V时，通过灯泡即电路中的电流I′=0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为 U滑′=U−UL′=10V−1V=9V 此时滑动变阻器消耗的电功率为 P滑=U滑′I′=9V×0.2A=1.8W 故C错误； D．当电压表示数为4V时，根据串联电路的电压特点得，此时滑动变阻器两端的电压为 U滑′′=U−UL′′=10V−4V=6V 因为串联电路的电流相等，所以小灯泡和变阻器消耗的功率之比 PL∶P滑′=UL′′I′′∶U滑′′I′′=UL′′∶U滑′′=4V∶6V=2∶3 为故D正确。 故选D。 10．B 【详解】根据电路图可知，R与L串联接入电路中，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流。 AB．不放重物时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中电流最大，根据P=I2R可知，小灯泡的功率最大，故A错误，B正确； C．重物的质量越小，滑动变阻器接入电路的电阻越小，此时电路中总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中电流越大，则灯泡两端电压越大，根据串联电路的分压规律可知，R两端越小，所以电压表示数越小，故C错误； D．重物的质量越大，此时电路的总电阻变大，电路中的电流变小，根据P=UI可知，电路消耗的总功率越小，故D错误。 故选B。 11． 10 2.5 【详解】[1]灯泡正常发光，所以通过灯泡的电流为，根据串联电路电流处处相等可知，通过变阻器的电流为0.5A，结合欧姆定律计算可知变阻器电压UR=IR=0.5A×10Ω=5V 结合串联电路电压规律可知U=UL+UR=5V+5V=10V [2]根据电功率公式分析可知，最小电功率对应最大电阻，灯泡的电阻 变阻器最大电阻为30Ω，所以最大电阻R总=RL+Rmax=10Ω+30Ω=40Ω 最小电功率为 12． A 3 【详解】[1]家庭电路中各用电器并联，干路上的开关控制整个电路，支路中的开关控制所在支路。由于家庭电路的电压远大于人体的安全电压，故维修电路时，遵循安全冗余的最高原则，应断开干路上的空气开关，切断整个电路，即必须断开图中的A部分。 [2]电能表允许通过的最大电流为40A，电路允许的最大总功率 则电路还允许的最大总功率 能再安装的空调台数 即3台。 13． 1∶2 27 【详解】[1]将定值电阻R1和R2串联后接在电源上，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可得，两电阻的阻值之比 [2]设电源电压为U，根据串联分压特点可知R1两端的电压为 R1的阻值 R2的阻值 将它们并联后仍接在该电源上，电路的总功率 14． 1 4.5 【解析】【小题1】[1]由电路图可知，定值电阻R与灯泡L串联，定值电阻R的图像是过原点的倾斜直线，灯泡的电阻与温度有关，是过原点的曲线。由图甲可知，电流表的示数I=0.4A时，UL=2.5V，R两端的电压UR=2V，此时小灯泡L消耗的电功率为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源两端的电压 15．9×104 【详解】当开关同时接触2、3触点时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，根据可知∶此时功率最小，故此时放出的是温水，根据可知，温水功率 当开关同时接触3、4触点时，电阻R1、R2并联接入电路，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻 正常工作1min消耗的电能 16．   【详解】如图所示，三孔插座的连接方法：上边孔接地线，左边孔接零线，右边孔接火线，插座上带有开关，开关要同时控制电灯和插座，但电灯和插座是并联的，所以开关的一段接在插座和灯泡的干路，另一端接到火线上。接好的电路图如下图所示：    17．(1) (2)B (3) 通过导体的电流与导体的电阻成反比 左 (4) 不可行 灯丝的电阻随温度的升高而增大 (5)0.75 【详解】（1）由图甲可知，当滑动变阻器滑片向右移动时阻值变小，故图乙滑动变阻器应选用右下接线柱与电阻R串联在电路中，如图所示： （2）将的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数始终为零，说明电路可能断路，电压表示数不为零，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路断路了，故其原因可能是定值电阻R断路，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[1]由图丙可知，图线为一条过原点的斜线，说明通过导体的电流与导体的电阻的倒数成正比，故可得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [2]实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理可知，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变，故应减小定值电阻两端的电压，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应增大滑动变阻器的阻值，故应把滑动变阻器的滑片向左端滑动。 （4）[1][2]在探究电流与电压的关系实验中，需控制电阻阻值不变，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，故不可行。 （5）闭合，断开，滑动变阻器的滑片以下部分电阻与灯泡串联在电路中，电压表测的是滑动变阻器的滑片以下部分电阻的两端电压。移动滑片使得灯泡正常发光，此时灯泡的两端电压等于其额定电压，根据串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器的滑片以下部分电阻的两端电压即电压表示数为 闭合，断开，此时只有滑动变阻器接入电路，滑动变阻器两端电压等于电源电压，则此时的电路电流为 闭合，断开时，保持滑动变阻器的滑片位置不变，电压表测的是滑动变阻器的滑片以下部分电阻的两端电压，此时的电压表示数为2V，则滑动变阻器的滑片以下部分电阻的阻值为 则在闭合，断开，灯泡正常发光时电路中的电流为 故小灯泡的额定功率为 18．(1)a (2)定值电阻的图像 (3) (4) 不能 2 (5) 2 【详解】（1）由图1可知，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在滑动变阻器两端；当滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知，电压表示数变大，根据欧姆定律可知，电流表示数变小，故小林得到的图像应该是图2中的a。 （2）由图2可知，b曲线为一条过原点的倾斜直线，表示当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故b曲线表示的物理意义是定值电阻的图像。 （3）因为灯泡与滑动变阻器串联，电源电压为3V，所以根据串联电路的电压规律，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为 由图2中曲线a可知，此时电路中的电流即灯泡的额定电流为，则小灯泡额定功率为 （4）[1][2]由题意得，为保证电路安全，灯泡两端电压最大为2.5V，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为 所以，为保证电路安全，实验过程中滑动变阻器的滑片不能滑至最左边，滑动变阻器接入电路最小阻值为。 （5）[1][2]由题意可知，b曲线表示的是定值电阻的图像，且其阻值为 根据题目要求，将滑动变阻器阻值的大小调节成图2中b曲线所示电阻，故调节后滑动变阻器接入电路中的阻值大小也等于。 由图2可知，将滑动变阻器阻值的大小调节成图2中b曲线所示电阻时，即a、b两条图线相交于一点时，滑动变阻器两端电压为，此时电路中的电流为，根据串联电路的电压规律，此时灯泡两端的实际电压为 则小灯泡实际功率为： 19．（1）0.2A；（2）63J；（3）0.2W 【详解】解：根据电路图可知，与灯泡串联后再与并联。 （1）根据并联电路的电压规律可知，两端的电压为 由可得，通过的电流 （2）由图乙可知，当灯泡正常发光时，，，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以两端电压 通过的电流 1min内电流在上产生的热量 （3）由（1）可知：的阻值 当通过的电流为0.1A时，由可得，两端电压 由可得，灯泡两端的电压 由图乙可知，当时，，则灯泡的实际功率 答：（1）通过的电流为0.2A； （2）若小灯泡正常发光，则1min内电流在上产生的热量是63J； （3）灯泡的实际功率是0.2W。 20．（1）200W；（2）121Ω；（3） 【详解】（1）由电路图可知，当开关S旋到触点1、2时，只有电阻R1​接入电路，电路电阻最大，电功率最小，电炖锅处于低温挡，此时电路的电功率为 （2）当开关S旋到触点2、3时，电阻R1​、R2并联接入电路，电路电阻最小，电功率最大，电炖锅处于高温挡，电阻R2电功率为 得电阻R2阻值为 （3）高温挡加热20min消耗的电能 低温挡加热30min消耗的电能 电路消耗的总电能 答：（1）低温挡工作时的电功率为200W； （2）R2​的阻值为121Ω； （3）电路消耗的总电能为1.08×106J。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $