第十八章 电功率 单元练----2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十八章电功率 同步练习 一、单选题 1．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A．电暖气 B．蓝牙音箱 C．电风扇 D．空气加湿器 2．如图为我们常见的家用电器，关于它们正常工作时的电流，下列说法中合理的是（　　） A．电视机8A B．电风扇约4A C．电冰箱约1A D．台灯约3A 3．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，关于两灯泡的工作情况，下列说法正确的是（    ） A．甲灯发光时的功率不一定是 B．两灯均正常发光时，乙灯消耗电能较慢 C．两灯串联时，相同时间内甲灯消耗的电能较少 D．两灯并联时，乙灯较亮，其实际功率一定为 4．如图所示为“探究焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度差的变化反映密闭空气温度的变化，将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1=5Ω，R2=10Ω。下列说法正确的是（　　） A．该装置可探究“通电时间一定时，电流通过导体产生热量与导体两端电压的关系” B．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器的滑片向右移动 C．闭合开关后，甲U形管中液面高度差大于乙U形管中液面高度差 D．若通过R2的电流为0.5A，通电10s，则R2产生的热量是250J 5．小明按图甲连接电路，闭合开关，通过灯泡L1的电流I0，电功率为P0，两端电压为U0。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（图乙），闭合开关后，通过L1、L2的电流分别为I1、I2，L1、L2的电功率分别为P1、P2，它们两端的电压分别为U1、U2。不计温度对灯泡电阻的影响，甲乙电路中电源电压相等且恒定，则下列关系式正确的是（    ） A．U0<U1+U2 B．I0<I1=I2 C．P0>P2+P1 D．P0>P1>P2 6．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录电流表、电压表示数；图乙是电路中电流表与电压表示数关系的图像。下列说法正确的是（    ） A．定值电阻的阻值是15Ω B．电源电压为6V C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 D．当滑动变阻器的滑片P移至中点时，其功率最大为0.675W 7．如图所示电路，电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器接入电路的最大阻值为20Ω。闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．当滑片在中点时，电压表的示数为3V B．当滑片在中点时，消耗的功率为0.225W C．当滑片在最右端时，电流表的示数为0.1A D．当滑片在最右端时，电路消耗的总功率为0.3W 8．手机充电器在插座上未给手机充电时，内部也有电流通过．我省约有个家庭，若每天有个充电器在插座上，每个充电器每天未给手机充电的平均时间为20h，平均实际功率为0.1W，则全省一天因此浪费的电能可为一台家用空调工作时间为（    ） A．2h B．20h C．200h D．2000h 9．如图甲所示的电路中，合上开关后，两灯正常发光，电流表的示数都如图乙所示，以下说法正确的是（   ） A．两灯是串联连接的 B．干路电流是1.2A C．与的电阻之比为 D．与的实际功率之比为 10．如图是探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，密闭绝热容器中有一定量的空气，下列分析正确的是（   ） A．图甲探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系 B．图甲通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小 C．图乙中通过左边电阻的电流大于通过右边电阻的电流 D．图乙通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是 二、填空题 11．一个标有“6V　3W”的小灯泡，若把它接到10V的电源上，为使它正常工作，应该给它串联一个________Ω的电阻R；此时R消耗的电功率是________。 12．如图1所示的是以前常用的照明工具——白炽灯，由于其将电能转化为光能的效率太低，现在逐渐被LED照明灯所取代。额定功率为100W的白炽灯接在电压为220V的电路中正常工作时的电阻为_______Ω；实验小组将灯丝取出接入如图2的电路MN之间，闭合开关后电压表示数为6V，电流表示数为0.15A，则不发光的灯丝电阻为_______Ω；已知100W的白炽灯亮度与15W的LED灯相同，则使用LED灯照明一天（一天照明时间按照4小时计算）可以节省电能_______J。 13．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器的滑片P从最左端向右滑到某处时滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大阻值为________Ω，R0的阻值大小为________Ω。 14．如图为探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。电路接通后，电阻丝R1与R2两端的电压之比为 ___________ ；通过电阻丝R1与R3的电流之比为 ___________ ；相同时间内，电阻丝R1、R2、R3产生的热量之比为 ___________ 。 15．如图甲所示电路中，电源电压恒为4V，使用适当的电表量程后，闭合开关S，电压表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 _____V，灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2，则R1：R2=_____；若将灯泡L1、L2改接成并联电路，则在1min内电流通过L1、L2做的功分别为W1、W2，则W1：W2＝ _____。（假设灯丝电阻不变） 三、作图题 16．根据下方“测量小灯泡的电功率”实验的实物图，在虚线框内完善电路图。 四、实验题 17．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小阳连接了如图甲所示的实验电路，待测小灯泡额定电压为。 (1)小阳检查电路时发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上画“”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（导线不允许交叉） (2)闭合开关后，小阳发现电流表有示数，电压表无示数，若电路接触良好，且两电表正常，则故障原因可能是___________。 (3)排除故障后，小阳进行了多次测量，并将有关数据及现象记录在下表中。由表格数据可知：小灯泡正常发光时的电功率为___________W；小灯泡的实际电功率___________，小灯泡越亮。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡的实际功率/W 小灯泡的发光情况 1 1.5 0.20 0.30 偏暗 2 2.5 0.30 正常 3 2.8 0.32 0.90 更亮 (4)小阳根据表格中的数据，计算出小灯泡的电阻平均值作为小灯泡的实际电阻值，请你判断此做法是否合理，并说明理由：___________。 (5)小阳利用图甲中的器材，将电源电压调为，增加一个的定值电阻、一个电阻箱和一个单刀双掷开关，设计了图乙、丙两种不同方案来测量该小灯泡的额定功率，其中可行的是方案___________（选填“乙”或“丙”），另一方案不可行的原因是：___________。 18．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。    (1)实验中，要比较电阻丝产生的热量的多少，只需比较与之相连的U型管中液面的高度差，是因为电流有________效应； (2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系，通电一段时间后，________（填“左”或“右”）侧容器中U型管中液面的高度差大； (3)乙装置可探究电流产生的热量与________的关系； (4)若将乙图中右侧两个电阻并联后一并放入容器内，相同时间内，则左边U形管与右边U形管液面高度变化之比为________（不考虑热量损失）； (5)如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与R3未发生断路之前相比较，则左侧U型管中液面的高度差将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 五、计算题 19．小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V，电热丝R1、R2的阻值恒定，R1=4Ω。 (1)只闭合开关S1时，通过R1的电流是多大？ (2)只闭合开关S1时，R1的电功率是多少？ (3)若“速热”挡的电功率为36W。则使用“速热”挡通电10s的时间，R1产生的热量是多少？ 20．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示。求： (1)小灯泡的额定功率。 (2)滑动变阻器的最大阻值及灯泡正常工作10分钟消耗的电能。 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 《第十八章电功率 同步练习----2025-2026学年人教版物理九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C A B C D A D D AB 1．A 【详解】电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流热效应。 A．电暖气的工作原理主要是通过电能转化为内能的过程，这些热量再通过风扇、辐射、对流或传导等方式传递到空气中，使周围温度升高。故A符合题意； B．蓝牙音箱工作时消耗的电能主要转化为机械能（声音），不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意； C．电风扇工作时消耗的电能主要转化为机械能（风能），不是利用电流的热效应工作的，故C不符合题意； D．常见的空气加湿器（如超声波式）工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作。故D不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】A．电视机正常工作的功率约100W，正常工作的电流约 故A不符合题意； B．电风扇正常工作的功率约50W，正常工作的电流约 故B不符合题意； C．电冰箱正常工作的功率约200W，正常工作的电流约 故C符合题意； D．台灯正常工作的电功率25W，正常工作的电流约 故D不符合题意。 故选C。 3．A 【详解】A．甲灯的额定功率为40W，则甲灯正常发光的情况下功率为40W，故甲灯发光时的功率不一定是40W，故A正确； B．乙灯的额定功率大于甲灯的额定功率，两灯均正常发光时，乙灯的实际功率较大，乙灯消耗电能较快，故B错误； C．两灯的额定电压相同，乙灯的额定功率较大，根据可知，乙灯的电阻较小，串联电路中电流处处相等，两灯串联时，根据 可知相同时间内甲灯消耗的电能较多，故C错误； D．两灯并联时，根据可知，乙灯的实际功率较大，乙灯较亮，但乙灯不一定正常发光，其实际功率不一定为60W，故D错误。 故选A。 4．B 【详解】A．图中两电阻串联，控制了电流和通电时间相等，而电阻不同，所以可研究电流产生的热量与电阻大小的关系，故A错误； B．闭合开关后，要使电流增大，根据欧姆定律可知，应减小电阻，即应将滑动变阻器的滑片向右移动，故B正确； C．根据Q=I2Rt可知，串联电流和时间相同，因为R1<R2，则甲容器中产生的热量少于乙容器中产生的热量，甲U形管中液面高度差小于乙U形管中液面高度差，故C错误； D．通电10s，R2产生的热量为Q2=I2R2t=(0.5A)2×10Ω×10s=25J，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】B．由图甲可知，电路为灯泡L1的简单电路，灯泡L1两端电压等于电源电压，即，通过灯泡L1的电流 灯泡L1的电功率 由图乙可知，灯泡L1、L2串联，因串联电路中处处电流相等，且串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以通过灯泡L1、L2的电流 所以 故B错误； A．因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以 即 故A错误； C．由上述可知，而 由于，故 故C正确； D．已知 且，所以由可得，，，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】由电路图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。图乙是电流表示数I随电压表示数U变化的图像。 AB．设电源电压为U，根据I-U图像和串联电路电压规律可列出等式：……① ……② 联立①②解得电源电压，，故AB错误； C．从图乙可知，电路中电流为0.6A时，电压表示数为0V，即滑动变阻器两端的电压为0V，所以此时滑动变阻器接入电路中的阻值为0Ω；滑动变阻器接入电路阻值最大，此时电路中电流最小，为0.2A，此时滑动变阻器两端电压为3V，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是，故C错误； D．滑动变阻器的电功率为 据上式分析可知，当 滑动变阻器的电功率最大，最大电功率是 已知滑动变阻器的最大阻值是15Ω，此时滑动变阻器的滑片P刚好移至中点时，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】AB．由电路图可知，闭合开关，两电阻并联，电流表测支路电流，电压表测电源电压。当滑片在中点时，接入电路的阻值为 电压表测电源电压，电源电压不变，因此电压表示数不变，为3V，此时消耗的电功率为，故A正确，B错误； CD．当滑片在最右端时，接入电路的阻值最大，为20Ω，此时通过的电流为 即电流表的示数为0.15A，通过的电流为 由并联电路电流特点可知，干路电流 电路消耗的总功率为，故CD错误。 故选A。 8．D 【详解】一个充电器一天浪费的电能为 总浪费电能为 该电能用于一台家用空调，家用空调的额定功率约为 ，因此工作时间为 ，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选 D。 9．D 【详解】A．由图甲可知，闭合开关后，电流从电源的正极出发，经过电流表A2后分成两支，一支经过灯L2，另一支经过电流表A1、灯L1，两支汇合后经过开关回到电源负极，即电路中有两条电流的路径，所以两灯是并联的，故A错误； B．电流表A2在干路上，电流表A1在灯L1所在支路上，示数都如图乙所示，所以电流表A2选择大量程，示数为1A，即干路电流为1A，电流表A1选择小量程，示数为0.2A，故B错误； C．灯L2的电流为 与的电阻之比为 故C错误； D．与的实际功率之比为 故D正确。 故选D。 10．AB 【详解】A．甲图中左侧电阻通过的电流是右侧两个并联电阻的和，即，电阻相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故A正确； B．根据焦耳定律，右侧电阻产生的热量少，容器中的空气温度低，因此U形管中液面的高度差比左侧的小，故B正确； CD．图乙中两电阻串联，通过的电流相同，通电时间相同。根据焦耳定律可得，热量之比，故CD错误。 故选AB。 11． 8 2W 【详解】[1][2]灯泡正常发光时，通过灯泡的电流 电阻R两端的电压为 由欧姆定律可知，电阻R的阻值为 此时R消耗的电功率为 12． 484 40 【详解】[1]额定功率为100W的白炽灯接在电压为220V的电路中正常工作时的电阻为 [2]将灯丝取出接入如图2的电路MN之间，由图2可知，电压表测灯丝两端电压，电流表测通过灯丝的电流，则不发光的灯丝电阻为 [3]100W的白炽灯亮度与15W的LED灯相同，则使用LED灯照明一天可以节省的电能为 13． 100 20 【详解】[1]如图甲所示电路，滑动变阻器与电阻R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当滑动变阻器的滑片处于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大即Rmax，此时电路中的电流为0.1A，由图乙及可得，此时滑动变阻器消耗的功率为 解得 [2]根据串联电路电流电压特点及欧姆定律可得，电源电压为① 由图乙可得，当电路中的电流为0.2A时，此时滑动变阻器消耗的功率为 解得 此时电源电压为② 由①②解得。 14． 1∶2 2∶1 4∶8∶1 【详解】[1]装置中R3与R4并联后再与R1、R2串联，根据串联电路的电压特点可知，电阻丝R1与R2两端的电压之比 [2]R1、R2串联，根据串联电路的电流特点可知，通过R1、R2的电流相等；R3与R4并联后总电流和R1、R2的电流相等，R3与R4电阻相等，则电流相等，故通过R1的电流等于R3的两倍，即 [3]根据焦耳定律可得，相同时间内，电阻丝R1、R2、R3产生的热量之比 15． 1.5 3∶5 5∶3 【详解】[1]图甲电路中，电源电压为4V不变。闭合开关S后，两灯串联，电压表测量L1两端电压，根据串联电路的电压规律，电压表示数小于电源电压4V，故乙图中电压表所选用的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V。 [2]根据串联电路的电压规律，灯L2两端的电压为 根据串联分压规律有 [3]由于电路改变后两灯并联，它们两端电压相等，且通电时间相等为1min。则在1min内电流通过L1、L2做的功之比为 16． 【详解】由实物电路图可知，开关、灯泡、电流表和滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，据此在虚线框内完善电路图，如下图所示： 17．(1) (2)小灯泡短路 (3) 0.75 越大 (4)不合理，因为灯丝电阻受温度影响，求平均值无意义 (5) 丙 见解析 【详解】（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电流表应串联在电路中，电压表应该并联在小灯泡两端。改正错误如图所示： （2）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，若电路接触良好，且两电表正常，故障原因可能是小灯泡短路，此时电压表测的是导线电压，为0。 （3）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，此时电流为0.30A，所以额定功率 [2]从表格数据可以看出，实际功率越大，小灯泡越亮。 （4）这种做法不合理。因为小灯泡的电阻随温度变化而变化，温度越高，电阻越大，不是定值，所以不能用平均值作为实际电阻值。 （5）[1][2]方案乙中，要使小灯泡正常发光，通过小灯泡的电流为，此时两端电压为 即电源电压至少为 而电源电压为故方案乙不可行。而方案丙中，用电阻箱R2替代小灯泡，调节R2使电压表示数为2.5V，此时R2的阻值等于小灯泡正常发光时的电阻，根据可求出额定功率，所以丙可行。 18．(1)热 (2) 电阻 右 (3)电流 (4)2∶1 (5)变小 【详解】（1）实验中利用电流通过电阻丝发热，使密封容器内空气受热膨胀，进而导致U型管液面出现高度差，这一过程的依据是电流的热效应。 （2）[1]甲装置中，两个电阻丝串联在电路中，通过它们的电流和通电时间相同，只有电阻大小不同，符合控制变量法中探究单一变量的要求，因此可探究电流产生的热量与电阻的关系。 [2]甲装置两电阻串联，通电时间和电流相同，根据焦耳定律Q=I2Rt，电阻越大，产生的热量越多。甲装置中右侧电阻丝阻值大于左侧，所以右侧容器内空气受热更多，U型管中液面的高度差大。 （3）乙装置中，右侧两个电阻并联后与左侧电阻串联，左侧电阻的电流等于右侧两个电阻的电流之和，即通过左右两侧容器内电阻丝的电流不同，而电阻和通电时间相同，因此可探究电流产生的热量与电流的关系。 （4）若将乙图中右侧两个电阻并联后一并放入容器内，根据并联电路电阻的规律，右侧容器内总电阻为 两个容器内电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt，相同时间t内，左侧电阻产生的热量是右侧两个电阻产生的总热量的2倍。则Q左∶Q右=2∶1，故高度变化之比为2∶1。 （5）R3断路前，右侧两个电阻并联，电路总电阻较小，电路总电流较大，通过左侧电阻的电流也较大；R3断路后，右侧只有一个电阻，电路总电阻变大，总电流变小，通过左侧电阻的电流也变小。根据焦耳定律Q=I2Rt，左侧电阻产生的热量变少，容器内空气膨胀程度减小，因此左侧U型管中液面的高度差将变小。 19．(1)1.5 A (2)9 W (3)90 J 【详解】（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，通过R1的电流 （2）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，R1的电功率 （3）分析电路可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时为保温挡；两开关都闭合时，两电阻并联，由可知，此时功率最大，为“速热”挡；根据并联电路互不影响可得使用“速热”挡通电10s电阻R1产生的热量 20．(1)24W (2)9Ω，14400J 【详解】（1）由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为灯泡的简单电路，此时电压表测量电源电压，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知此时电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流I=2.0A，灯泡两端的电压为额定电压12V，则电源电压为12V，小灯泡的额定功率P额=UI=12V×2.0A=24W （2）小灯泡正常发光10min消耗的电能WL=PLt=24W×10×60s=14400J 当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路的总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′=3V，电路中的电流I′=1.0A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压UR=U﹣UL′=12V﹣3V=9V 滑动变阻器的最大阻值 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 $