第十五章 电功和电热 单元练 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．关于生活用电，下列说法正确的是（　　） A．保险丝断了，可以用铁丝来代替 B．使用试电笔时，手指不能触碰笔尾和笔尖的金属体，以免发生触电事故 C．家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为某个用电器发生了短路 D．为防止因漏电而造成触电事故，淋浴器的金属外壳应该与大地相连 2．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱，调整电阻箱R的电阻值，电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示，以下说法中正确的是（　　） A．通过R0的最大电流为2A B．R0的阻值为10Ω C．电源电压为3.6V D．调整电阻箱R的阻值，则R0的最大功率为3W 3．以下相关物理量的估测合理的是（   ） A．一节新干电池电压约为 B．手机的工作电流约为 C．家用空调工作一小时消耗电能约 D．家用电热水壶的额定功率为 4．两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示，由图可知（　　） A．两个元件电阻的大小关系是：RA>RB B．A、B并联接在2.5V电源上时，干路电流为0.7A C．A、B并联连接时，若A断路，则B两端也没有电压 D．将A、B串联，若该电路中电流为0.3A，则总功率是1.35W 5．如图甲所示，电源电压U恒为12V，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从A端（最左端）滑至B端（最右端）的过程中，图乙是电压表的示数U随电流表示数Ⅰ的变化关系，图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系，图丁是效率η（即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比）随滑动变阻器电阻R的变化关系，则下列判断正确的是（　　） A．定值电阻R0的阻值为2Ω B．乙图阴影部分面积为5.76W C．滑动变阻器最大阻值6Ω D．丙图c点的坐标为（9.6V，7.2W） 6．如图所示，电源电压30V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 2A”字样，滑动变阻器R2标有“50Ω 2.5A”字样，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~24V，闭合开关S，为保证电路安全，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变化范围是6V~21V B．电流表的示数变化范围是0.3A~2A C．滑动变阻器的功率变化范围是14.4W~20W D．电路总功率的变化范围是18W~60V 7．如图所示是某种家用电灯，这种光源可以节约大量的照明电能和费用，因此被称为节能灯、请你估测该节能灯正常工作时的电流约为（    ） A．0.1A B．1A C．0.5A D．5A 8．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图，下列说法中正确的是（　　） A．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较多 B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻 C．两灯串联在220V电路中，甲灯比乙灯亮 D．两灯并联在110V电路中，一样亮 9．用同种材料制成的两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，将它们按如图所示连接在电路中并通电，则甲导体：（    ） A．电阻大 B．通过的电流小 C．两端的电压大 D．消耗的电功率大 10．小七同学连接图甲所示的电路，电源电压不变，电流表A1量程为0~0.6A，电流表A2量程为0~3A，定值电阻R1=10Ω。闭合开关S后再分别闭合开关S1或S2，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程，两次电压表与电流表A2示数的I-U图象如图乙，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．滑动变阻器的最大阻值为40Ω C．开关S，S1，S2都闭合，滑片在最左端时，电路消耗的最大电功率为5.4W D．只闭合开关S、S2时，调节滑动变阻器滑片，电路消耗的最小电功率为1.2W 二、填空题 11．某家用电子式电能表，表盘上标有“3200imp/（kW·h）”的字样，小明将一个家用电器单独接在该电能表上正常工作需要5min，电能表指示灯闪烁了320次，该家用电器的消耗电能______J，额定功率是______W。 12．如图甲所示的电路图，电源电压保持不变，已知灯正常工作时的电压为4V，灯正常工作时的电压为3V。图乙为灯、的图像。当只闭合开关S、，且滑动变阻器R的滑片位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当只闭合开关S、，且滑动变阻器R的滑片位于最右端时，电流表的示数为0.3A；则滑动变阻器的最大阻值为___________Ω，灯的额定功率为___________W。 13．小洋家5月份的电费为50元，当地电价为0.5元/kW∙h，5月末他家的电能表示数如图，5月初电能表的示数应为___________kw∙h。某电水壶单独工作时，电能表转盘转过，电水壶的电功率为___________W。 14．如图，电源电压保持不变，R1=10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化用图乙中线段AB表示，变阻器最大阻值为 ___________Ω，当滑片向a端移动时，电压表与电流表的比值 ___________（填“变大”、“变小”或“不变”），此电路的最大功率为 ___________W。 15．如图甲所示电路，电源电压恒定，电流表量程为，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V  0.25A”字样，其图像如图乙所示，则灯泡正常发光时消耗的功率为_______W。当滑片P移到R2的最上端，且所有开关都闭合时，电流表示数为，电阻R1消耗的功率为P1；当只闭合S1时，电流表示数为，电阻R1消耗的功率为P1'，且P1：P1'=25:16。若只闭合S2时，在保证电路元件都安全的情况下，R2接入电路的阻值变化范围是________Ω。 三、作图题 16．如图，用笔画线代替导线，将各元件正确接入电路，要求开关控制电灯。 四、实验题 17．小红在探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”的实验中，利用如图所示的甲、乙两套装置进行实验。 （1）电流产生的热量无法直接测量和观察，利用如图甲、乙所示的装置，我们可以通过观察U形管两侧液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少，这应用了________（填实验方法）； （2）为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，应该选用装置________（选填“甲”或“乙”），目的是要控制________和________相同； （3）观察图乙的实验现象可以得出结论：电流通过导体产生的热量跟电流大小有关，在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流越大，电流产生的热量越多，所以图乙________（选填“左边”或“右边”）容器中导体产生的热量多。 18．小明用标有“”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 (1)该实验的实验原理是_______； (2)按照图甲连接好电路后，闭合开关S，移动滑片P到某处，电压表的示数为，为了使小灯泡正常发光，应将滑片P向_______（选填“左”或“右”）端滑动； (3)小明测得多组数据，并画出了如图乙所示的图像，由图像可知小灯泡的额定功率为_______W； (4)小明通过计算发现在不同功率下灯泡的电阻不同，主要原因是_______； (5)实验结束后，小明认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率．他找来了另一个电源（电压恒为）、一个额定电压为的小灯泡和一个阻值为的定值电阻等器材，设计了如图丙所示的电路，完成了实验，实验过程如下： ①断开开关，闭合开关，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为_______V，小灯泡正常发光； ②断开开关，闭合开关，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为； ③小灯泡的额定功率为_______W。 五、计算题 19．电吹风是现代家庭的常用电器、如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示： （1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，正常工作1min消耗的电能是多少？ （2）当电吹风正常工作并且吹热风时，电路的总电流是多少？ （3）电热丝R的电阻是多大？ 20．如图所示电路中，滑动变阻器铭牌上标有“50Ω，1A”字样，电压表量程为0~15V。闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为8.0V，电流表示数为0.40A，灯泡正常发光；再闭合开关S3，电流表示数变为0.60A。 （1）求变阻器接入电路的阻值； （2）求灯泡的额定功率； （3）只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，求使灯泡正常发光的电源电压最大值。    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 D D C D B D A C D C 1．D 【详解】A．用铁丝代替保险丝，当电路中电流过大时，不能自动切断电路，起不到保险丝的作用，故A错误； B．使用试电笔时，手指不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故B错误； C．空气开关跳闸是因为电路中电流过大，电流过大有两个原因，用电器短路或电路中总功率过大，故C错误； D．金属外壳用电器为避免漏电对人造成伤害，需要将金属外壳接地，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．通过R0的最大电流为A，故A错误； BC．由图可知，当R电阻为0时，电路中电流为A，即 当R电阻为18Ω时，电路中电流为A，即 联立两式可得 故BC错误； D．电路中电流最大时，电阻R0功率最大，为 故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．一节新干电池电压约为1.5V，故A不符合题意； B．手机的工作电流约为20mA，故B不符合题意； C．家用空调的电功率约为1kW，则工作一小时消耗电能约 故C符合题意； D．家用电热水壶的额定功率约为800W到1500W，故D不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．由图可知，RA电阻的阻值为 RB电阻的阻值为 所以RA<RB，故A不符合题意； B．A、B并联接在2.5V电源上时，根据并联电路，各用电器两端电压相等的特点，通过干路的电流为 故B不符合题意； C．并联电路各支路相互独立互不影响，A、B并联连接时，若A断路，B两端有电压且等于电源电压，故C不符合题意； D．将A、B串联，若该电路中电流为0.3A，由图可知，电路元件A两端的电压为1.5V，电路元件B两端的电压为3V；则总功率为 故D符合题意。 故选D。 5．B 【详解】A．由图甲可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流，则当滑片P位于A端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电压表示数为0，此时只有定值电阻R0接入电路中，其两端电压为电源电压，由图乙可知此时电路中的电流为3A，所以由欧姆定律可得定值电阻R0的阻值为 故A错误； BC．要想求出乙图中阴影部分的面积，首先要知道a点的坐标，由题意可知该点是电压表示数最大的点，根据串联电路的分压原理可知此时是滑片P滑到B端，滑动变阻器最大阻值接入电路中时的情况，所以需要求出滑动变阻器的最大阻值是多少。由图丁可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比为80%，此时滑动变阻器消耗的功率为 P滑=I2R滑最大 电路消耗的总功率为 P总=I2R总=I2（R0+R滑最大） 联立以上两式，可得 解得 R滑最大=16Ω 此时电路中的电流为 阴影部分的面积即为此时滑动变阻器的功率，所以面积为 故B正确，C错误； D．由图丙可知，c点为滑动变阻器电压最大值处，则由串联电路的分压原理可知此点对应滑动变阻器最大阻值接入电路中的情况，由前面的分析可知此时滑动变阻器的功率为 P=5.76W 其两端电压为 U=IR=0.6A×16Ω=9.6V 所以c点坐标为（9.6V，5.76W），故D错误。 故选B。 6．D 【详解】由图得，R1与R2串联，电压表测量R2电压，电流表测量电路电流。 A．由欧姆定律得，当电路中电流最大时，电路中电阻最小为 此时变阻器接入电路中电阻最小，为 此时电压表示数最小为 电压表的量程为0-24V，则电压表的最大示数为24V，故电压表的示数变化范围是10-24V，故A错误； B．依题意得，电路中最大电流为2A；当变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电阻最大，电路中电流最 小，此时变阻器的电压为24V，此时定值电阻R1的电压为 电路中的最小电流为 则电流表的示数变化范围是0.6~2A，故B错误； D．电路最小功率为 电路最大功率为 电路总功率的变化范围是18~-60W，故D正确； C．滑动变阻器的功率 则当 R1=R2 时，变阻器的电功率最大此时电路中电流为 由欧姆定律得，变阻器的电压为 变阻器的最大电功率为 当变阻器接入电路中电阻最大时，变阻器的功率最小，为 故滑动变阻器的功率变化范围是14.4~22.5W，故C错误。 故选D。 7．A 【详解】节能灯两端电压为220V，正常工作时电功率约为20W，正常工作时的电流约为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．C 【详解】A．根据可知，不知道通电时间，是无法确定消耗电能多少的。故A错误； B．甲的额定功率小于乙的额定功率，二者额定电压相等，根据可知，甲的电阻大于乙的电阻。故B错误； C．二者串联，通过的电流相等，甲的电阻大于乙的电阻，根据可知，甲的实际功率大，在相等的时间内转化的光能多，所以甲更亮一些。故C正确； D．灯的亮度由其实际功率决定，当两灯都正常发光时，实际功率等于额定功率。甲的额定功率小于乙的额定功率，故乙灯亮。故D错误； 9．D 【详解】A．甲、乙导体的材料、长度相等，由于甲导体的横截面积比乙的大，所以甲导体的电阻比乙导体的电阻小，故A错误，不符合题意； B．甲、乙导体并联在电路中，两端电压相等，甲导体的电阻比乙导体的电阻小，根据公式可知，甲导体通过的电流大于乙导体通过的电流，故B错误，不符合题意； C．甲、乙导体并联在电路中，两端电压相等，故C错误，不符合题意； D．甲、乙导体并联在电路中，两端电压相等，甲导体通过的电流大于乙导体通过的电流，由公式P=UI可知，甲导体消耗的电功率大于乙导体消耗的电功率，故D正确，符合题意。 故选D。 10．C 【详解】AB．闭合开关S后再分别闭合开关S1或S2，根据电流的流法可知，这两种情况分别为：定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在R1的两端，电流表A2测电路的电流，这电流大小等于R1的电流大小，另一种情况是R2和滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在R2的两端，电流表A2测电路的电流，即R2的电流；可知这两种情况，电压表与电流表A2示数的比值是R1或R2的阻值大小，已知定值电阻R1=10Ω，再观察图乙可知，图线a，当电压表为2V时，电流表A2示数为0.2A，求得电阻阻值为10Ω，当电压表为3V时，电流表A2示数为0.3A，求得电阻阻值为10Ω，而图线b，当电压表为4V时，电流表A2示数为0.2A，求得电阻阻值为20Ω，由此可知，图线a是定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路的情况，图线b是R2和滑动变阻器串联接入电路的情况；图线a中，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程，变阻器的阻值在减小，变阻器的电压在减小，定值电阻R1的电压在增大，可得关系式 解得、，电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，故AB错误； C．已知图线b是R2和滑动变阻器串联接入电路的情况，滑动变阻器滑片调节至中点时候，R2的电压为4V，流过R2的电流为0.2A，R2的阻值大小为 开关S，S1，S2都闭合，滑片在最左端时，R1和R2并联接入电路，变阻器被短路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，大小为 电路消耗的最大电功率为5.4W，故C正确； D．只闭合开关S、S2时，根据电流的流法可知，R2和滑动变阻器串联接入电路，调节滑动变阻器滑片，要使电路的电功率最小，则电路的总电阻最大，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为20Ω，电路消耗的最小电功率为 电路消耗的最小电功率为0.9W，故D错误。 故选C。 11． 3.6×105 1200 【详解】[1]该家用电器的消耗电能为 [2]正常工作时，额定功率等于实际功率，即 12． 10 0.8 【详解】[1]由图甲可知，当只闭合开关S、S2时，灯L1与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值，由串联电路的电流特点可知，此时通过灯L1的电流I1=0.2A，由图乙可知，灯L1两端的电压为4V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=U1+U滑1=4V+0.2A×R滑大① 当只闭合开关S、S1时，灯L2与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值，由串联电路的电流特点可知，此时通过灯L2的电流I2=0.3A，由图乙可知，此时灯L2两端的电压为3V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=U2+U滑2=3V+0.3A×R滑大……② 由①②解得 R滑大=10Ω，U=6V [2]由图乙可知，当灯L1两端的电压为4V时，通过灯L1的电流I1=0.2A，此时灯L1正常发光，则L1的额定功率 P1额=U1I1=4V×0.2A=0.8W 13． 1923.6 1200 【详解】[1]由图示知，电能表的示数为2023.6kW∙h。小洋家5月份消耗的电能 5月初电能表的示数 W初=W末-W1=2023.6kW∙h-100kW∙h=1923.6kW∙h [2]由电能表的参数知，转盘每转过2000转消耗1kW∙h的电能，转盘转过200转，消耗的电能 电水壶的电功率 14． 20 变大 3.6 【详解】[1][2][3]电流表测量电路中电流，电压表测量变阻器两端电压。电压表与电流表的示数比值等于变阻器连入电路的阻值。变阻器滑片向右移动时，变阻器连入电路的阻值变大，故在滑片向右移动时，电压表与电流表示数的比值是变大的。 当变阻器滑片在b端时，变阻器连入电路中的阻值为0，此时电路中电流最大，读图可知为0.6A。且电路中只有定值电阻一个用电器，它两端电压等于电源电压，为 电源电压不变，此时电路中电流最大，电路总功率最大，为 电流表测量电路中电流，电压表测量变阻器两端电压。当变阻器滑片在a端时，变阻器连入电路的阻值最大，此时，电路中电流最小，读图可知，此时电流为0.2A；变阻器两端电压为4V。则此时变阻器连入电路阻值为 15． 0.625 【详解】[1]灯泡正常发光时消耗的功率为 [2]当滑片P移到R2的最上端，且所有开关都闭合时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，电流表示数为，电阻R1消耗的功率为P1     ①    ② 当只闭合S1时，R1与灯泡串联，电流表测电路中的电流，电流表示数为，电阻R1消耗的功率为P1'， ③     ④     ⑤ 联立①③⑤可得 解得电源电压 把带入④解得 把，带入②解得 若只闭合S2时，滑动变阻器与灯泡串联，在保证电路元件都安全的情况下，电路中的最大电流为0.25A，此时灯泡正常发光，变阻器接入电路的电阻最小 滑动变阻器的电阻值越大电路中的电流越小，电路越安全，变阻器接入电路的电阻最大值为20Ω，因此R2接入电路的阻值变化范围是。 16． 【详解】家庭电路中，开关控制灯泡，且开关连接火线，灯泡连接零线，作图如下： 17． 转换法 乙 通电时间 电阻阻值 左边 【详解】（1）[1]电热丝产生的热量不易观察，但容器内空气温度升高时，空气体积膨胀，推动U形管中的液体上升，从而用U形管中左右液面的高度差来显示容器内电热丝产生热量的多少，这是转换法。 （2）[2][3][4]探究电流产生的热量与电流大小的关系，应控制通电时间和电阻大小相同，乙装置中，在容器内电阻丝的电阻和通电时间相同时，通过容器内电阻的电流大小不同，故图乙装置可探究电流产生的热量与电流大小的关系。 （3）[5]装置乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的电流之和与左端的电阻电流相等，即,两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 两电阻阻值相等，则支路中电流相等 所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，由可知，左边容器中的电阻产生的热量多。 18．(1) (2)左 (3)1 (4)灯丝电阻随温度变化而变化 (5) 2 2.4 【详解】（1）测量小灯泡的电功率时，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，根据P=UI计算小灯泡的电功率。 （2）小灯泡的额定电压是2.5V，此时电压表的示数为，即小灯泡两端电压小于额定电压，应该增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路中的阻值，应将滑片P向左端滑动。 （3）由图像可知，当小灯泡两端的电压是2.5V时，通过小灯泡的电流是0.4A，则小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.4A=1W （4）灯丝电阻随温度变化而变化，温度越高，灯丝电阻越大。 （5）断开开关S1，闭合开关S、S2，变阻器和灯泡串联，电压表测变阻器电压，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为2V，则灯泡电压 UL=U电-UR=8V-2V=6V 此时小灯泡正常发光；②断开开关S2，闭合开关S、S1，定值电阻R0和变阻器串联，电压表测变阻器电压，滑动变阻器R的滑片P位置保持不变，读出电压表的示数为2V，根据串联分压原理则有 解得R=5Ω；在①中，电路电流 小灯泡的额定功率为 P'=ULI'=6V×0.4A=2.4W 19．（1）6600J；（2）4A；（3）62.9Ω 【详解】解：（1）只闭合S1时，电路中只有电动机工作，吹冷风时，1min消耗的电能 （2）（3）当S1和S2都闭合时，电动机与电热丝并联，吹热风，由电功率公式可计算出电路的总电流 吹热风时功率是电动机的功率和电热丝功率之和，而电动机的功率是不变的，所以电热丝R消耗的功率为 电热丝R的电阻 答：（1）当只闭合S1时，电吹风吹冷风，正常工作1min消耗的电能是6600J； （2）当电吹风正常工作并且吹热风时，电路的总电流是4A； （3）电热丝R的电阻是62.9Ω。 20．（1）20Ω；（2）1.6W；（3）19.0V 【详解】解：（1）闭合开关S1、S2，断开开关S3，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律得变阻器接入电路的阻值 （2）开关S1、S2、S3闭合时，灯泡被短路，电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测电路中的电流，则电源的电压 开关S1、S2闭合，断开开关S3时，灯泡恰好正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压 灯泡的额定功率 （3）仅闭合开关S1、S2时，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.4A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I=0.4A，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时其两端的电压 此电压超过了电压表量程，所以滑动变阻器两端的最大电压，则电源电压的最大值 答：（1）变阻器接入电路的阻值为20Ω； （2）灯泡的额定功率1.6W； （3）只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，则使灯泡正常发光的电源电压最大值为19.0V。 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 $