第15章 电能与电功率 学业质量自我评价-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（沪粤版·新教材）

九年级物理HY版上册 第十五章 学业质量自我评价 (考试时间：85分钟满分：80分) 班级： 姓名： 得分： 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1.节能减排是每个公民的责任和义务。将家中普通照明灯全部更换成LED灯 (发光效率高)，实质上是通过减小家中电灯的 来减少电能的消 耗。电热水壶是利用电流的 效应工作的。 2.通常情况下，家庭电路中各个用电器的连接方式是 (选填“串联” 或“并联”)。已知家庭电路的电压是220V,在额定电流为10A的插座上，接入 一台“220V200W”的电冰箱后，最多还可以接入总功率为 W 的用电器。 3.LED灯具有节能、环保的特点。一个标有“220V5W”字样的LED灯与一个 标有“220V60W”字样的白炽灯亮度相当。若一个标有“220V60W”字样 的白炽灯每天正常工作2小时，30天消耗的电能是 kW·h,这些电 能可供标有“220V5W”字样的LED灯正常工作 小时。 4.(2025重庆，有改动)某款家用全自动电煎药壶加热挡的额定功率为400W,正常 加热1min产生的热量是 J,加热电阻的阻值是 2. 5.如图所示的是人体身高测量仪的简化电路图，R。是定值电阻，R是滑动变阻 器，电源电压不变，滑片会随被测者身高上下移动。当开关闭合，被测者身高增 加时，电压表的示数 ,定值电阻R。消耗的功率 (均选填“变大”“变小”或“不变”) R 滑片 乙 第5题图 第6题图 6.图甲中人所戴的是具有高、低温两挡的电加热眼罩，其工作时利用了电流的 效应：其简化电路如图乙所示，发热电阻R,=R2,当S、S均闭合时， 此眼罩处于 (选填“高温”或“低温”)挡。 7.某饮水机的额定加热功率为500W,水箱容积为1L,在额定电压下将满箱水 从75℃加热到95℃，用时210s。则水箱中的水吸收的热量为 J,该饮水机的加热效率为 。〔c本=4.2×103J/(kg·℃)， P*=1.0×103kg/m3) 8.一个灯泡标有“12V6W”字样，它正常工作时的电流是 A。若 把它与另一个标有“12V12W”字样的灯泡串联在电路中，为了让两个灯泡 都长时间发光，则电路两端的最大电压为 V。(忽略灯丝电阻的 变化) 159 二、选择题（本大题共6小题，共14分） 第9~12小题，每小题只有一个选项是最符合题目要求的，每小题2分；第13、 14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每小题3分， 全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分。 9.小宁想购买一个电热水壶，已知家庭电路电压是220V,室内插座的额定电流是 5A,则下列规格的电热水壶中适合他家的是 () A.额定电压为220V,额定功率为1500W的电热水壶 B.额定电压为120V,额定功率为1500W的电热水壶 C.额定电压为220V,额定功率为800W的电热水壶 D.额定电压为120V,额定功率为800W的电热水壶 10.如图所示的是小英家的电能表表盘示意图，她断开其他用电器，只将电饭煲单 独接人电路中正常工作1min,发现电能表的转盘转过10r。下列说法正确的 是 ( A.电能表是测量电流的仪表 B.电能表允许通过的最大电流是10A C.电能表表盘示数为10226kW·h D.电饭煲正常工作10min,消耗电能6×103J kW.h 10226 220V 220V 220V10(20)A50H 500W 1000W 600/kWh) 甲 乙 第10题图 第11题图 11.甲、乙两个电热水壶及其铭牌上的部分参数如图所示，若它们的电阻不随温度 的变化而改变，则下列说法正确的是 () A.甲的电阻小于乙的电阻 B.两个电热水壶均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多 C.若将乙接在电压为110V的电路中，它的实际功率为500W D.若将两个电热水壶串联后接在电压为220V的电路中，相同时间内甲消耗 的电能较多 12.如图所示（图中电压表指针未画出），从左到右依次串联甲、乙、丙三个小灯泡， 将串联后的小灯泡接在电压为6V的电路中，三个灯泡都发光，其中甲灯泡最 亮，乙灯泡最暗，则关于该电路，下列说法正确的是 () A.通过甲灯泡的电流最大 B.乙灯泡的电阻最大 C.丙灯泡两端的电压可能为3V D,电压表的示数一定小于2V 甲 乙 丙 R2 第12题图 第13题图 13.如图所示，电源电压U=3V且保持不变，R,=10Ω，闭合开关，通过R,的电流 I=0.1A,则 () A.R,两端的电压是2V B.通过R2的电流是O.1A C.R2的阻值是202 D.R,的电功率是O.2W 14.(2025德阳)图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图 像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列选项正确 的是 () +IA 0.4 0.3 A 0.2 0.1 01 234UN 乙 A.电源电压为3V B.定值电阻R的阻值为10 C.通过灯泡L的电流为0.2A D.灯泡L的实际功率为0.9W 三、计算题（本大题共3小题，第15、16小题各7分，第17小题8分，共22分） 15.(2025苏州，有改动)右图所示的电路中，灯泡L的规 格为“6V3W”。闭合开关S,灯泡L正常发光，电流 表示数为1.5A。求： R CA (1)通过灯泡L的电流。 (2)电阻R的电功率。 (3)通电2min,电路消耗的电能。 16.（2025一2026江西师大附中期末)右图所示的电路中，灯 L上标有“6V3.6W”字样，电源电压恒为18V,灯L 的电阻保持不变，求： A 1)灯L的电阻和额定电流大小。 (2)灯L正常工作时，1min内滑动变阻器产生的热量。 (3)当滑动变阻器的滑片置于最左端时，灯L的实际功率。 160 17.中国茶文化源远流长。图甲是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简 化电路图如图乙所示，R,和R:均为发热电阻，煮茶器的部分参数如下表。煮 茶器中装有初温为20℃的水，在1个标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用 时700s,在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求： R 额定电压 220V R 保温挡功率 100W 220V。S1 加热挡功率 900W (1)发热电阻R,的阻值。 (2)加热过程中煮茶器消耗的电能。 (3)煮茶器中水的质量。〔水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃) 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分）】 18.(1)小明家上周一中午和本周一中午电能表的示数如图甲所示，则他家这段时 间内消耗的电能为 kW·h。若按每度电0.55元收费，小明家这 段时间的电费是 元。他要借助电能表测量家中电热水壶的实 际电功率，还需要用到的一种测量仪器是 O78 08233 上周一中午 电子式单相电能表 >● 08233 220V10(60)A50Hz 本周一中午 1 200 imp/(kW.h) 甲 (2)图乙是小明家中电能表的表盘，其中“10A”表示 小明家允许接入电路中同时工作的用电器的最大总功率为 W。 (3)小明发现当他家电路中只有电热水器正常工作时，电能表的指示灯在30s 内闪烁了15次。则电热水器在这段时间内消耗的电能是 kW·h,功率为 W 161 19.在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”字 样的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请解答下列问题： +UN 3 020.4 0 0.6 A RB 0.63 0.10.20.30.4A 丙 (1)如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路。 (2)闭合开关S,发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可 能是小灯泡 (3)排除故障后，闭合开关S,移动滑片P,同时眼睛要观察 表的 示数，直到示数为 时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表 示数。 (4)继续移动滑片P,让电压表示数低于2.5V,某时刻电流表示数如图乙，为 A,观察小灯泡亮度并记录电表示数；继续缓慢移动滑片P,让电 压表示数高出2.5V少许，观察小灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有 实验数据作出了小灯泡的U-I图像，如图丙，则小灯泡的额定功率为」 W。 (5)根据小灯泡的U-1图像和亮度变化情况，还可以发现 20.【探究名称】探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关。 上温度计 甲 【制订计划与进行实验】 (1)将图甲、乙所示的实验装置接入电路中，通过观察U形管左右两侧液面的 高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。下列实验也运用了该研究方法 的是 (填字母)。 A.探究串、并联电路中电压的规律 B.探究导体电阻的大小与什么因素有关 C.用电压表、电流表测量电阻 (2)将图 (选填“甲”或“乙”)装置接入电路中，可探究电流通过导体 产生热量的多少与电阻大小的关系。 (3)图乙装置中，将R,与R:并联是为了使电阻丝R,和R2中的 不相等。若实验装置的气密性良好，通电一段时间后，左右两侧U形管液面的 高度差相同，则原因可能是电阻丝R, (选填“断路”或“短路”)。 (4)利用图丙装置探究“液体吸热能力的大小”时，在α、b两瓶内装入质量、初 温都相同的不同液体，且电阻丝R。、R，的阻值 (选填“相同”或 “不同”)，这是为了控制两根电阻丝在相同的时间内， 相 同。通电一段时间后，观察到b瓶内液体温度高一些，可判断b瓶内液体的吸 热能力较 (选填“强”或“弱”)。 21.下面是测量小灯泡电功率的实验报告，请你将空白项填写完整。 测量小灯泡的电功率实验报告 测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率及其不在额定电压下工 实验目的 作时的功率，并观察小灯泡的发光亮度 (1)原理： (2)电路图：在下图中“○”内填上电表的符号 (3)器材：一个额定电压为2.5V的小灯泡、两节干电池、一个电压表、 一个电流表、一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器、一个开关、导线 实验设计 若干 (4)表格：请你根据实验目的设计一个实验记录表格(2分) (1)按照电路图连接电路，连接电路过程中开关断开，调整滑动变阻 器的滑片位置，使电路接通后电路中的 最小 实验步骤 (2)检查连接情况，确认无误后闭合开关，然后按照实验要求进行测 量，并将测量的实验数据填入表格 (3)整理实验器材 分析论证 处理实验数据，分析测量结果 在实验过程中曾出现不完善的甚至错误的地方，小组通过交流找到 了解决问题的办法，其中一个案例如下： 小芳未检查下图所示的电路就直接闭合了开关，发现电压表的指针 。经过认真检查，组员们发现有一条导线 连接错误并立即改正。请你在下图中连错的导线上画“X”,并把正 评估交流 确连线画上 可 162U:2V 15.解：1)通过R:的电流1：=R:=200=0.1A(2分) (2)开关S闭合，S、S都断开时，R,与R?串联，则 R=R,+R2=102+202=302 电源电压 U=IR=12Ra=0.1AX30Q=3V(2) (3)开关S、S、S2都闭合时，R,与小灯泡L并联，则 U 3V 1=R=100 =0.3A U 3V 1=R=i00=0.3A I=I1+IL=0.3A+0.3A=0.6A(3分) 16.解：(1)由图像可知，污染指数为100时，可变电阻连 入电路中的阻值为30Ω。因为串联电路中总电阻等 于各分电阻之和，所以电路中的电流I=R十R。 J 3V =0.075A(3分) 102+302 Ug (2)电压表示数为0.5V时，电路中的电流1，= 0.5V =0.05A 102 因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以可 变电阻两端的电压 U。=U-Us=3V-0.5V=2.5V 由欧姆定律可得，可变电阻连入电路中的阻值R。'= U。2.5V 10.05A=50n 由图像可知，污染指数为50，不属于重度污染。(4分) 17.解：(1)当闭合开关S和S,断开S时，R。与R,串 联。R1两端的电压为U1=IR,=0.5A×42=2V 则电源电压为U=U+U,=2V+2V=4V(2分) (2)当闭合开关S、S和S2时，将滑动变阻器的滑片 移到最左端，R,与R:并联。通过R,的电流为I,= U 4V =1A R40 通过R2的电流为I2=I。一I,=1.5A一1A=0.5A 定值电阻R:的阻值为R:=,=0.5A=80(2分) (3)闭合开关S和S2,断开S1,R,与R2串联，电流表 测电路中的电流，电压表测R,两端的电压。由题意 知电路中的电流最大为0.5A,此时滑动变阻器接入 电路中的电阻最小，电路中最小总电阻为R最小= U4V 1大=0.5A=80 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R最小= R最小-R,=8n-82=02(2分) 因为电压表量程为0一3V,所以滑动变阻器两端的 最大电压为3V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻 最大，R,两端的电压为U2小=U一U3最大=4V一3V =1V _=1y 电路中的电流为1'=1，'=R,=80 =0.125A 滑动变阻器接入电路中的电阻的最大值为R最大= U3最大一 3V =0.125A=240 所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围是0~24Ω。 (2分) 18.(1)36080~9999长度(2)157(3)滑动变 阻器允许通过的最大电流为2A镍铬合金丝 19.(1)未知电阻R,(2)电压表的示数U(3)电阻箱 (4)电阻箱电压表的示数仍为U(5)电阻箱的 示数(6)427 20.(1)电流表指针未调到零刻度线处(2)如下图所示 (3)右保护电路(4)断路(5)10没有多次 测量取平均值，减小误差 21.(1)如图1所示(2)电流表断路(3)0.52(4)向 左移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数保持2.0V (5)如图2所示(6)电阻的倒数电阻 ↑I∥A 0.6E年 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 00102030405g1m 图1 图2 第十五章学业质量自我评价 1.功率热2.并联2000 3.3.67204.2.4×10°121 5.变小变大【解析】由电路图可知，定值电阻与滑动 变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流 表测电路中的电流。当被测者身高增加时，滑片上 移，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总电 阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U =R可知，定值电阻R。两端的电压变大，根据串联 电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压变小， 即电压表的示数变小。通过定值电阻R。的电流变 大，定值电阻R。的阻值不变，根据P=IR可知，定 上册详解详析 35△ 值电阻R。消耗的功率变大。 6.热高温 7.8.4×1080%【解析】水的质量m=P本V=1.0× 103kg/m3×1×10-3m3=1kg,水吸收的热量Q吸= c水m(t1-to)=4.2×103J/(kg·℃)X1kgX (95℃一75℃)=8.4×10J:饮水机消耗的电能W=P1 =500W×210s=1.05×10J,饮水机的加热效率7= 鲁×1%-是×1m%=0%。 8.0.518【解析】两个灯泡正常工作时的电流分别为 Pi 6W 1元=2V0.5A,山==2义=1A,因串 联电路中电流处处相等，为了让两个灯泡都能长时间 发光，电路中的电流最多只能让标有“12V6W”字 样的灯泡正常发光，即电路中的电流最大只能为I= U(12V)2 0.5A:该灯泡的电阻R,=P,=6W =242,另 U及(12V)2 个灯泡的电阻R:=P=12W=120,电路两端的 最大电压U=I(R,+R:)=0.5A×(242+122)= 18V。 9.C10.D11.D 12.D【解析】甲、乙、丙三个灯泡串联，电流相等，故A 错误。甲灯泡最亮，说明甲灯泡的功率最大：乙灯泡 最暗，说明乙灯泡的功率最小。由公式P=IR可 知，电流相等时，功率最大的灯泡阻值最大，即甲灯 泡的电阻最大，乙灯泡的电阻最小，故B错误。由公 式U=可知，甲灯泡两端的电压最大，乙灯泡两 端的电压最小。若丙灯泡两端的电压为3V,则甲灯 泡两端的电压应大于3V,这就使得电源电压大于 6V,故C错误。电压表示数等于乙灯泡两端的电 压，若电压表示数等于或大于2V,则甲灯泡和丙灯 泡两端的电压也大于2V,则电源电压会大于6V,故 电压表示数一定小于2V,D正确。 13.BC【解析】由图可知，电阻R,与R2串联，串联电 路中电流处处相等，所以I2=I1=0.1A,B正确。 R1两端电压U1=I1R,=0.1A×102=1V,A错 误。R2两端电压U2=U-U1=3V-1V=2V,R2 U:2V 的电阻R:=0A=20.C正确.R,的电功 率P,=U1I1=1V×0.1A=0.1W,D错误。 14.AD【解析】由图乙可知，闭合开关S,电阻R与灯泡 L并联，电流表测R中的电流。此时电流表的示数 IR=0.2A,由图甲可知，对应的电压UR=3V,故电 源电压U=UR=3V,A正确。定值电阻R的阻值R =。2A50,B销误。由图甲可知，当灯泡 136 九年级物理HY版 L两端的电压U=3V时，对应的电流I1=0.3A, 故灯泡L的实际功率PL=UI1=3V×0.3A= 0.9W,C错误，D正确。 15解，1)通过灯泡L的电流1，-是-Y-0,5A (2分)》 (2)通过R的电流Is=I一I1=1.5A一0.5A=1A 电阻R的电功率Pe=UIR=6VX1A=6W(3分) (3)通电2min,电路消耗的电能W=UIt=6VX 1.5A×2×60s=1080J(2分) U_(6V) 16.解：1灯L的电阻R=P-3.6W=10n =P=3.6W 灯L的额定电流I==6V=0.6A2分) (2)灯L正常工作时，通过滑动变阻器的电流1变= I颜=0.6A 滑动变阻器两端的电压U=U一U=18V一6V= 12V 1min内滑动变阻器产生的热量Q=U变I变t=12V ×0.6A×60s=432J(3分) (3)当滑动变阻器的滑片置于最左端时，灯L直接接 在电源上，灯L两端的电压为18V,远远大于其额定 电压，灯L会被烧坏，所以灯L的实际功率为0。 (2分) 17.解：(1)由电路图可知，只闭合开关S时，电路为R, 的简单电路，煮茶器处于保温挡；S,、S2都闭合时，R, 与R2并联，煮茶器处于加热挡。 U2(220V)2 由P=5可得R,三P=100w二4842(2分) (2)煮茶器的加热挡功率P加热=900W,所以加热过 程中煮茶器消耗的电能W=Pst=900W×700s =6.3×105J(3分) (3)水吸收的热量Q腰=7W=80%×6.3×105J= 5.04×105J 水的质量 Q 5.04×10J m*=c,-to)-4.2×10J/kg·C)×100℃-20℃) =1.5kg(3分) 18.(1)41.822.99秒表（或停表）(2)基本电流为 10A13200(3)0.01251500 19.(1)如下图所示(2)短路(3)电压2.5V (4)0.20.75(5)小灯泡的亮度由小灯泡的实际 功率决定 IR D 【解析】(1)电压表测小灯泡两端电压，已知小灯泡的 额定电压为2.5V,故应将电压表的“3”接线柱与小 灯泡右侧的接线柱相连。(2)闭合开关，电流表有示 数，说明电路是通路，但小灯泡不发光，且电压表无示 数，则电路故障可能是小灯泡短路。(3)排除故障后， 移动滑动变阻器的滑片，同时眼睛要观察电压表的示 数，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光。 (4)由图丙可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流 为0.3A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V× 0.3A=0.75W。(5)由图像可知，U与I的乘积逐渐 增大，即小灯泡的实际功率逐渐增大，小灯泡也逐渐 变亮，故小灯泡的亮度由它的实际功率决定。 20.(1)B(2)甲(3)电流断路(4)相同产生的 热量弱 21.【实验设计】(1)P=UI(2)如图甲所示(4)如下 表所示【实验步骤】电流【评估交流】指在零刻度 线处如图乙所示 实验次序U/N I/A P/W发光亮度 1 2 3 【解析】【实验设计】(1)伏安法测电功率的原理是 P=UI。(2)用伏安法测电功率时要用电压表测小 灯泡两端的电压，用电流表测电路中的电流，故与小 灯泡并联的填“V”,与灯泡串联的填“A”。(4)要测 小灯泡的电功率，需要测出小灯泡两端的电压及通 过它的电流：因为实验要探究小灯泡的发光亮度与 其实际功率的关系，所以表格中还应该有电功率和 小灯泡的发光亮度。【实验步骤】闭合开关前，为保 护电路，应使滑动变阻器连入电路中的电阻最大，从 而使电路接通后电路中的电流最小。【评估交流】由 图可知，电压表与开关并联，所以闭合开关后，电压 表被短路，指针会指在零刻度线处：应将电压表与小 灯泡并联，即将电压表的负接线柱与开关右接线柱 之间的导线由开关的右接线柱改接到小灯泡的左接 线柱上。 期末学业质量自我评价 1.电流电压2.内热传递 3.弹性势小于4.异得到 5.2= 6.12080%【解析】由图可知，绳子的有效段数n=3, 则绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m,则拉 力做功Wa=Fs=200N×6m=1200J,拉力做功的 功率P= W鱼=1200」=120W,拉力做的有用功 10s W有用=Gh=480N×2m=960J,滑轮组的机械效率刀 W照X100%900×100%=80%。 2W鸟 7.电热毯2560【解析】三个用电器正常工作相同的 时间，虽然电风扇消耗的电能最多，电热毯消耗的电 能最少，但由于电热毯消耗的电能全部转化为内能， 电风扇消耗的电能只有很小一部分转化为内能，因此 U 产生热量最多的用电器是电热毯。由P=尺可知，电 热毯的电阻R= U=(220V)2 P。=40w=12102,电热毯的 实际电压U=80%U=80%×220V=176V,则电 热毯在100s内产生的热量Q=W= g1=476v2 R 12100 ×100s=2560J。 8.2.40.52【解析】由图甲可知，开关S闭合后，两个 电阻并联，电流表测通过R,的电流，由图乙可知，此 时电流表的示数为O.4A,根据并联电路电压特点及 欧姆定律可知，电源电压U=U2=U1=I1R,=0.4A U22.4V ×60=2.4V。此时通过R:的电流1：=R:=200 =0.12A,则千路中的电流I=I,+I,=0.4A+ 0.12A=0.52A。 9.D 10.D【解析】由图可知，闭合开关，小灯泡发光，电压表 指针右偏，说明电压表指针正常偏转，故与电压表正 接线柱相连的金属B为电源的正极，A错误。A、B 两金属相当于电源的两极，在断开开关时，电源两端 仍然有电压，B错误。若小灯泡断路，电压表的两接 线柱仍与电源两极相连，仍然测电源电压，故电压表 仍有示数，C错误。开关断开后，开关两端的电压等 于电源电压，D正确。 11.A【解析】由图可知，闭合开关S后，定值电阻R,和 滑动变阻器R:并联，电流表A,测量通过R:的电 流，电流表A2测量干路中的电流，电压表测量电源 电压，故滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V 的示数不变：滑动变阻器的滑片P向右移动时，R。 接入电路的阻值变大，因为并联电路中各支路两端 上册详解详析 37△