2.3 电路中的电能 第3课时（分层作业）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 分层清晰，梯度衔接科学，通过A、B、C三组练习实现从基础巩固到综合应用再到思维拔高的知识进阶，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|电功率和电功计算、测定小灯泡电功率单一知识点基础应用|以选择为主，聚焦公式直接应用（如电路电压电流计算）和实验操作规范（如电压表观察），巩固科学观念| |B组|两知识点综合应用及简单电路分析|通过串联电路功率比较、电热水龙头挡位分析等题，培养推理论证和模型建构能力| |C组|跨情境复杂问题解决|结合太阳能电池板电能计算、溶解氧传感器电路分析等真实情境，突出创新思维和探究实践，强化态度责任|

2.3 电路中的电能 第3课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：电功率和电功的计算 知识点2：测定小灯泡的电功率 B组 能力进阶 C组 思维拔高 电功率和电功的计算知识点1 1．图甲所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器滑片P从b端移动到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图像如图乙所示。下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6伏 B．R1的阻值为10欧 C．该电路的最大总功率为1.8瓦 D．P在b点时，通过R1的电流为0.1安 2．有一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则(　　) A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W C．电动机的额定功率为0.08W D．电路工作的总功率为1.8W 3．如图是“风能——太阳能”路灯示意图，路灯规格为“24V50W”，下列说法正确的是(　　) A．太阳能来自太阳内部的核裂变 B．给蓄电池充电时化学能转化为电能 C．路灯正常工作1小时，消耗电能为50kW·h D．夜晚蓄电池给路灯供电时，将化学能转化为电能 测定小灯泡的电功率知识点2 4．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　） A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置 C．电压表的示数 D．电流表的示数 5．在测定小灯泡额定功率的实验中，某同学正确连接电路，闭合开关后灯泡发光，但在实验中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是（　　） A．变阻器总电阻太大 B．电压表量程太大 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断开 6．小金用如图装置完成科学书上“测定小灯泡电功率”的实验。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关滑片在B端时，灯泡的亮度最大 B．实验中调节滑动变阻器的目的是改变电路的总功率 C．电流表和电压表读数的比值始终保持不变 D．该实验多次测量的目的是寻找普遍规律 7．将灯L1(9V、9W)和灯L2(6V、6W)串联接入电源电压为15V的电路中，不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 8．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　） A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W 9．某科技小组设计的电热水杯的电路图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝。该水杯具有保温和加热两种功能，现需要实现加热功能，则开关S1、S2的正确状态应为(　　) A．S1、S2都断开 B．S1、S2都闭合 C．S1闭合，S2断开 D．S1断开，S2闭合 10．水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小明利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时（　　） A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大 C．电路的总功率变小 D．滑动变阻器的功率变大 11．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾(假设没有热量损失)，下列说法不正确的是( ) A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大 C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短 12．标有“6V1.5W”的灯泡，通过它的电流随其两端电压变化的物理图像如图所示，若把这只灯泡与一个10Ω的定值电阻串联起来，接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是(　　) A．此时该灯泡的电阻为24Ω B．此时通过定值电阻的电流为0.25A C．此时电路的实际总功率为1.2W D．此时灯泡的额定功率为0.8W 13．太阳能电池板是空间站运行的主要能量来源，其光电转化效率为25%，单片电池板面积为20m2，太阳光垂直照射时每平方米的功率约为1.35×103W。太阳光垂直照射单片电池板1小时，可产生的电能是　 　kW·h。空间站经过某些区域时会进入地球阴影区，此时需依靠蓄电池供电，蓄电池可将储存的　 　能转化为电能。若某次阴影区持续时间为30分钟，要使空间站进入阴影区前至少储存10kW·h的电能，则空间站可持续输出　　 kW的功率。 14．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 （1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡　　(填“甲”或“乙”)消耗的电能更多。 （2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡　　(填“甲”或“乙”)较亮。 （3）某家庭电能表上标有“3000r/kW·h”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为　 　W。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3 电路中的电能 第3课时 目 录 A组 巩固过关 知识点1：电功率和电功的计算 知识点2：测定小灯泡的电功率 B组 能力进阶 C组 思维拔高 电功率和电功的计算知识点1 1．图甲所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器滑片P从b端移动到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图像如图乙所示。下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6伏 B．R1的阻值为10欧 C．该电路的最大总功率为1.8瓦 D．P在b点时，通过R1的电流为0.1安 【答案】C 【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。 A、当滑动变阻器的滑片P从b端移到a端时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由得到电路中的电流变大，R1两端的电压变大，滑片在a端时，电路为R1的简单电路，此时电压表测电源两端的电压，其示数最大，由图乙所示图象可知，电源电压U=6V，故A正确，不符合题意； B、从图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，分压最大，即R滑大=50Ω，U滑大=1V，根据串联电路的分压特点可知，R1的电压为：，由于，则，故B正确，不符合题意； C、当变阻器接入电路中的阻值最小时，电路中的电流最大，则电路中的最大电流为：，则该电路的最大总功率为：，故C错误，符合题意； D、P在b点时，电路为定值电阻与变阻器串联，且变阻器接入电路中的阻值最大，电路中的电流最小，据图可知R1两端电压为1V，通过R1的电流为，故D正确，不符合题意。 2．有一款能自动变形、万向行走的坦克玩具，其简化电路如图所示。该玩具的电源电压为4.5V，闭合开关后，“0.5V0.2W”的指示灯正常发光，线圈电阻为0.5Ω的电动机正常工作，则(　　) A．指示灯的灯丝电阻为0.8Ω B．电动机的发热功率为1.6W C．电动机的额定功率为0.08W D．电路工作的总功率为1.8W 【答案】D 【解析】 A、指示灯的电阻，故A错误； B、电路中的电流为，发热功率为，故B错误； C、电动机两端的电压为4.5V-0.5V=4V，电流为0.4A，额定功率为，故C错误； D、电路的总功率为，故D正确。 3．如图是“风能——太阳能”路灯示意图，路灯规格为“24V50W”，下列说法正确的是(　　) A．太阳能来自太阳内部的核裂变 B．给蓄电池充电时化学能转化为电能 C．路灯正常工作1小时，消耗电能为50kW·h D．夜晚蓄电池给路灯供电时，将化学能转化为电能 【答案】D 【解析】 A、太阳能来自太阳内部的核聚变，而非核裂变，故A错误； B、给蓄电池充电时将电能转化为化学能储存在电池中，故B错误； C、路灯正常工作1小时，消耗电能为，故C错误； D、夜晚蓄电池给路灯供电时，将化学能转化为电能，蓄电池相当于电源，故D正确。 测定小灯泡的电功率知识点2 4．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　） A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置 C．电压表的示数 D．电流表的示数 【答案】C 【解析】 A、观察灯泡的发光情况不能直接确定灯泡是否在额定电压下发光，故该选项错误。 B、观察变阻器滑片的位置无法得知小灯泡两端的电压是否达到额定电压，故该选项错误。 C、因为要让小灯泡在额定电压下发光，所以移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表的示数，看其是否达到小灯泡的额定电压，故该选项正确。 D、观察电流表的示数不能直接确定灯泡是否在额定电压下发光，故该选项错误。 5．在测定小灯泡额定功率的实验中，某同学正确连接电路，闭合开关后灯泡发光，但在实验中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是（　　） A．变阻器总电阻太大 B．电压表量程太大 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断开 【答案】C 【解析】闭合开关后灯泡发光，但在实验中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，即当变阻器的阻值为零时，电压表的示数都小于额定电压。由于此时灯泡的电压为电源电压，因此肯定是电源电压过低造成的，故C正确，而A、B、D错误。 6．小金用如图装置完成科学书上“测定小灯泡电功率”的实验。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关滑片在B端时，灯泡的亮度最大 B．实验中调节滑动变阻器的目的是改变电路的总功率 C．电流表和电压表读数的比值始终保持不变 D．该实验多次测量的目的是寻找普遍规律 【答案】D 【解析】根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡电压。 A.当滑片在B端时，变阻器接入的阻值最大，通过灯泡的电流最小，则灯泡亮度最小，故A错误； B.实验中，调节变阻器的目的是改变灯泡两端的电压，故B错误； C.电压表测灯泡电压，电流表测灯泡电流，二者示数的比值就是灯泡的电阻。因为灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以二者的比值不断改变，故C错误；D.该实验多次测量的目的就是寻找电功率和电压的对应关系，故D正确。 7．将灯L1(9V、9W)和灯L2(6V、6W)串联接入电源电压为15V的电路中，不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是（　　） A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 【答案】D 【解析】根据题意可知，灯L1的电阻，灯L2的电阻；则电阻R1>R2。 ABC.当两个灯泡串联时，通过它们的电流大小相等。根据公式P=I2R可知，灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率。根据W=Pt可知，由于工作时间不明确，则无法比较二者消耗电能大小，故ABC错误； D.将两灯串联在电路中，电路中的总电阻R=R1+R2=9Ω+6Ω=15Ω；电路中的电流； 则U1=I1R1=1A×9Ω=9V；U2=I2R2=1A×6Ω=6V；则两个灯泡都能正常发光，故D正确。 8．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则以下说法正确的是（　　） A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水 B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联 C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是10A D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W 【答案】D 【解析】当开关S接触2、3触点时，只有R2工作，此时总功率较小，水龙头放出的是温水，故A错误； 当开关S接触3、4触点时，两个电阻同时工作，此时二者为并联，此时总功率最大，为热水档，故B错误；当开关S接触2、3触点时，只有R2工作，为温水档，此时电路的电流；当开关S接触3、4触点时，电路中R1、R2电热丝并联，此时的电功率：。 9．某科技小组设计的电热水杯的电路图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝。该水杯具有保温和加热两种功能，现需要实现加热功能，则开关S1、S2的正确状态应为(　　) A．S1、S2都断开 B．S1、S2都闭合 C．S1闭合，S2断开 D．S1断开，S2闭合 【答案】B 【解析】当两个开关都断开和S1断开，S2闭合时，电路处于断路状态，不加热；S1闭合，S2断开，只有连入电路；S1、S2都闭合，电路为并联电路，总电阻小于电路中任何一个电阻，由可知，并联时总电阻最小，电功率最大，为加热档位；S1闭合，S2断开时，电阻较大，为保温档位。 10．水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小明利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时（　　） A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大 C．电路的总功率变小 D．滑动变阻器的功率变大 【答案】D 【解析】 A、溶氧量降低，溶解氧传感器的阻值减小，电路中总电阻减小，由可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，故A错误； B、电路为串联电路，电压表测量溶解氧传感器两端电压，由串联分压的特点可知，溶解氧传感器电阻减小，则其两端的电压也将减小，即电压表示数变小，故B错误； C、电路中电流变大，由P=UI可知，电路的总功率变大，故C错误； D、变阻器阻值不变，电流变大，由可知，变阻器的功率变大，故D正确。 11．某市场有甲、乙两种容积相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。甲、乙均正常工作时，把同样多的、相同温度的水加热至沸腾(假设没有热量损失)，下列说法不正确的是( ) A．甲比乙消耗电能慢 B．乙比甲的工作电流大 C．甲比乙消耗电能少 D．乙比甲的工作时间短 【答案】C 【解析】 A.电功率越大，则消耗电能越快，则甲的功率（800W）<乙的功率（1500W），因此甲消耗电能比乙慢，故A正确不合题意； B.根据公式可知，二者工作电压相同时，甲的功率小，则甲的工作电流小于乙，故B正确不合题意； C.根据W=Pt可知，在功率已知和时间未知的情况下，无法比较二者消耗电能多少，故C错误符合题意； D.把同样多的、相同温度的水加热至沸腾，则二者消耗的电能相等。根据W=Pt可知，在功率已知的情况下，乙的工作时间比甲短，故D正确不合题意。 12．标有“6V1.5W”的灯泡，通过它的电流随其两端电压变化的物理图像如图所示，若把这只灯泡与一个10Ω的定值电阻串联起来，接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是(　　) A．此时该灯泡的电阻为24Ω B．此时通过定值电阻的电流为0.25A C．此时电路的实际总功率为1.2W D．此时灯泡的额定功率为0.8W 【答案】C 【解析】 AB.灯泡L与定值电阻R串联时，因串联电路中各处的电流相等，且电源的电压等于两者电压之和，所以，由可得，电源的电压为，即，由图象可知，当UL=4V，I=IL=0.2A时符合，故B错误；则此时该灯泡的电阻：，故A错误； C.此时电路的实际总功率：，故C正确；D.额定电压下用电器的功率为额定功率，则灯泡的额定功率为1.5W，故D错误。 13．太阳能电池板是空间站运行的主要能量来源，其光电转化效率为25%，单片电池板面积为20m2，太阳光垂直照射时每平方米的功率约为1.35×103W。太阳光垂直照射单片电池板1小时，可产生的电能是　 　kW·h。空间站经过某些区域时会进入地球阴影区，此时需依靠蓄电池供电，蓄电池可将储存的　 　能转化为电能。若某次阴影区持续时间为30分钟，要使空间站进入阴影区前至少储存10kW·h的电能，则空间站可持续输出　　 kW的功率。 【答案】6.75；化学；20 【解析】可产生的电能是W=1.35×103×10-3kW/m2×20m2×1h×25%=6.75kW•h；蓄电池中很多化学物质，内部蕴含很多化学能，放电时，将化学能转化为电能空间站可持续输出功率为P= 14．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 （1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡　　(填“甲”或“乙”)消耗的电能更多。 （2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡　　(填“甲”或“乙”)较亮。 （3）某家庭电能表上标有“3000r/kW·h”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为　 　W。 【答案】（1）乙 （2）甲 （3）90 【解析】 （1）由图可知，甲的电功率为25W，乙的电功率为100W，由W=Pt可知，在相同时间内，乙消耗的电能更多。 （2）由R=U2/P可知，乙的电功率更大，电阻更小，甲的电功率小，电阻更大。将甲乙串联，由串联分压的特点可知，甲电阻大，分压大，电流处处相等，由P=UI可知，甲的实际功率更大，所以甲更亮。 （3）乙消耗的电能为，乙的实际功率为。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $