期末专项复习练习（四）电功率 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦电功率核心概念与计算，通过分层题型构建“概念辨析-公式应用-实验探究-综合计算”的方法体系，强化科学推理与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|选择1-3|安全用电原则/电路故障分析|从基础概念（如电功率与电能区别）到电路状态判断| |公式应用|填空11-15|电热公式Q=I²Rt/功率推导P=U²/R|结合电阻变化分析功率关系，体现能量观念| |实验探究|16-18|伏安法测功率/控制变量法|实验设计→数据处理→误差分析，培养科学探究能力| |综合计算|19-20|多挡位电路功率计算/动态电路分析|整合串并联电路规律，提升复杂问题解决能力|

专项复习（四）电功率——2026-2027学年人教版 九年级物理 期末专项练 （时间：60分钟 满分：100分） 一、选择题（本大题共10个小题，共30分。1～7小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题3分；8～10小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题3分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分） 1．下列描述中，符合安全用电原则的是（ ） A．用电器达到使用寿命时可以继续使用 B．使用试电笔时手指不要触碰笔上的任何金属体 C．发现电线的绝缘皮出现破损时，应该及时更换新的电线 D．电冰箱、电热水器的金属外壳不需要接地线 2．某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3kW•h的，3kW的用电器都可以正常使用。”该客服（ ） XX移动电源 电源规格：3kW•h 输出电压：220V 最大输出电流：10A A．说法正确 B．混淆了电功率和电能 C．混淆了电功率和电流 D．混淆了电功率和电压 3．小明发现楼梯灯不亮，运用所学知识检查电路问题，楼梯灯电路如图所示。他闭合开关后，用试电笔分别检测接触a、b、c三处，氖管均发光；接触d处，氖管不发光，故障可能是（ ） A．灯丝断了 B．灯短路了 C．开关处短路 D．cd间断路 4．如图，电源电压U可调，R1是阻值为5Ω的定值电阻，R2为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路中电流逐渐增大。当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V，R1的功率为P1，R2的功率为P2。则（ ） A．U＝1.5V时，P1可能等于P2 B．U＝2.5V时，P1一定小于P2 C．U＝3.5V时，P1一定等于P2 D．U＝4.5V时，P1一定小于P2 5．如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（ ） A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容 C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．R1的电功率大于R2的电功率 6．如图所示，电源电压保持不变，R2的最大阻值为10Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2W；将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3：4。此过程中，下列判断正确的是（ ） A．电压表示数为9V B．滑片P在中点时电流表A2的示数为0.6A C．P在中点时，1min内R2产生216J的热量 D．电路的最小功率为10.8W 7．如图﹣1所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图﹣2中线段AB表示。则下列说法错误的是（ ） A．滑动变阻器的最大阻值为20Ω B．电源电压为6V C．当滑片位于中点位置时，电流表的示数为0.3A D．当滑动变阻器滑片在中点时，通电1min，电阻R1产生的热量是96J 8．（多选）甲、乙两灯，将它们并联在照明电路中均能正常发光，且甲灯比乙灯暗，不考虑温度对电阻的影响，那么（ ） A．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大 B．甲灯中的电流比乙灯中的电流小 C．甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大 D．甲灯的电阻比乙灯电阻大 9．（多选）如图甲所示，定值电阻R与一个标有“12V，6W”的小灯泡（忽略温度对灯丝电阻的影响）并联接在一个电压可调的电源两端，电流表A1的量程为0～3A，电流表A2的量程为0～0.6A。闭合开关S时，电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A．小灯泡的电阻为3Ω B．定值电阻R的阻值为8Ω C．通过定值电阻R和小灯泡的电流之比是4：1 D．在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的最大值为30W 10．（多选）如图所示，电源电压恒为6V，R0＝20Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“4V，2W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ） A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～30Ω B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是6Ω 二、填空题（本题共5小题，每空2分，共20分） 11．国家标准《家用和类似用途电器的安全》中规定，电水壶电源线一般不应长于75cm。这是通过缩短电源线长度来减小_________，从而_________（选填“增加”或“减少”）电源线通电时产生的热量。 12．家庭电路中墙上的插座和屋顶上的电灯的连接方式是_________（选填“并联”或“串联”），在家庭电路中，为了防止触电，必须把用电器的开关装在_________（选填“中性线”或“相线”）上。 13．电路如图所示，开关S1和S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6A，如果电源电压不变，R1＝15Ω，R2＝25Ω，则电源电压_________V。当开关S2、S3断开，S1闭合时，通电1min，电阻R2产生的热量为_________J。 14．如图所示，当a处接电流表，b处接电压表，闭合开关S，电路总功率为P1；当a、b两电表互换位置后，再闭合开关S，电路总功率为P2。已知：U＝6V，R1＝20Ω，R2：R3＝1：3，P1：P2＝4：3，则R2的阻值为_________Ω；若现将电源与b处电流表位置互换，其他均不变，再闭合开关S，电路总功率为_________W。 15．如图所示，电源电压恒定为6V，定值电阻R0＝10Ω，R1＝20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1在5min内产生的热量为_________J；若闭合开关S和S1，在保证各元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为_________。 三、实验探究题（本大题共3个小题；第16小题8分，第17小题10分，第18小题12分，共30分） 16．小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉。 （2）正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最_________端。 （3）闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_________W。 （4）进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到_________表的指针有明显偏转。 17．探究电流通过导体产生的热的多少与什么因素有关 实验小组同学猜想：电流通过导体产生的热可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用如图器材进行了探究实验。 甲、乙、丙三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 （1）选用_________组合，并将它们_________联接到电源两端进行实验，可以探究电热与电阻的关系。 （2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，可以探究电热与_________的关系，其中15Ω电阻的作用是_________。 （3）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，发现乙装置U形管中液面无高度差，丙装置U形管中液面有高度差，产生此现象的原因可能是乙装置_________。 18．某实验小组参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“电热点火器”。 【项目要求】“电热点火器”点燃棉花所用的时间越短，得分越高； 【项目原理】根据Q＝W＝Pt，“电热点火器”产生相同热量，电功率越大，所需时间越短； 【项目设计与实施】“电热点火器”的工作简化电路图如图甲所示； 任务一：选择点火器中电热丝连接方案 图乙是小组同学设计的电热丝连接的两种方案（两种方案中所用电热丝总长度相等，中间包裹等量的易燃棉花），根据项目原理，应选择方案_________； 任务二：选择电热丝 （1）实验小组设计如图丙的实验电路，对材料编号为A、B、C的电热丝（长度相等）的阻值进行测量，请根据电路图将实物图连接完整； （2）电热丝A连入电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路出现的故障可能是电热丝A_________； （3）排除故障后，调节滑动变阻器，此时电压表示数为2V，电流表示数如图丁所示，计算出电热丝A的阻值为_________Ω，记录数据；重复以上步骤，再测出电热丝B、C的阻值并记录表格中； 电热丝编号 电热丝阻值（Ω） A B 20 C 5 （4）根据表中测量结果，应选择材料编号为_________电热丝； 【项目优化】 通过项目进一步实施，发现该电热点火器点燃棉花的时间偏长，请结合实际提出一条合理的改进措施_________。 四、应用题（本大题共2个小题：第19小题8分，第20小题12分，共20分。解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 19．如图甲所示是一款紫砂电炖锅，内部电路设计如图乙所示，这款电炖锅可以通过手机软件远程设定预约加热模式，实现预热、加热或保温功能。已知保温功率大于预热功率，查看说明书发现加热挡功率为880W，预热功率和保温挡功率信息因污渍看不清楚。已知加热状态下R1的电功率是预热状态下R1的电功率的4倍，小明通过远程预约加热模式进行煲汤，整个煲汤所用时间为3.5h，全程的P﹣t图像如图丙所示。求： （1）紫砂电炖锅在加热状态下干路的电流； （2）电阻R1的阻值； （3）本次使用电炖锅工作3.5h消耗的电能。 20．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表“0﹣0.6A”，电压表“0﹣15V”小灯泡上标有“12V、6W”字样，小灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。当S闭合、S1接到a位置且R0的滑片P在某一位置时，电路中的电流I为0.5A电压表的示数为5V，R1的电功率为P1；当S闭合、S1接到b位置且R0的滑片P在最左端时；电路中的电流I'为0.4A，电压表的示数为12V，R2的电功率为P'1，P1：P'1＝75：32。 （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）电源电压大小； （4）当S闭合、S1接到c位置时，在保证电路元件安全情况下，求电路中的最大电功率，及对应滑动变阻器的阻值。 【答案与解析】 1.C 2.B 3.D 4.B【解析】R1阻值为5Ω，当电流为0.3A时，R2两端电压为1.5V；P1＝0.3A×0.3A×5Ω＝0.45W，P2＝0.3A×1.5V＝0.45W，U＝5Ω×0.3A+1.5V＝3V，R25Ω；即电源电压为3V时，P1＝P2，R1＝R2；记电压变化后电流为I，则：P1＝I2R1，P1＝I2R2；当电源电压从3V减小，电路电流也减小，R1阻值不变，R2的电阻随电流减小而增大，则R1＜R2；此时I2R1＜I2R2，即P1＜P2，故A错误，B正确；当电源电压从3V增大，电路电流也增大，R1阻值不变，R2的电阻随电流增大而减小，则R1＞R2；此时I2R1＞I2R2，即P1＞P2，故CD错误。 2.B【解析】已知液体a的质量大于b的质量，用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，根据P可知，R1的电功率小于R2的电功率，根据Q＝W＝Pt，电热丝R1产生的热量小于R2产生的热量，相同时间a吸热小于b，相同时间a的升温大于b的升温，根据c可知，因液体a的质量大于b的质量，故液体a的比热容小，不同物质比热容一般不同，故a、b为两种物质不是同种物质。 6．D【解析】由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过滑动变阻器R2的电流，电压表测变阻器R2两端的电压，由并联电路的电压特点可知电压表也测电源电压。 将滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，由并联电路的电流特点和欧姆定律可得电流表A1的示数：I＝I1+I2，同理可得，滑片P在中点时电流表A1的示数：I′＝I1+I2′，已知电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3：4，则，解得R2＝2R1，已知R2的最大阻值为10Ω，则R15Ω；闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2W，由P1可得电源电压：U6V，即电压表的示数为6V，故A错误；滑片P在中点时通过滑动变阻器的电流为：I2′1.2A，即此时电流表A2的示数为1.2A，故B错误；1min内R2产生的热量为：Q2＝W＝UI2′t＝6V×1.2A×60s＝432J，故C错误；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，总功率最小，且R1的功率始终为7.2W（并联电路各支路互不影响），则电路的最小功率为：P总小＝P1+P2小＝P17.2W10.8W，故D正确。 7．D【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，电压表的示数U2＝4V，由I＝可知，滑动变阻器的最大阻值：；故A正确；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压为：U＝I小（R1+R2）＝0.2A×（R1+20Ω）……① 当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图2可知，电路中的电流I大＝0.6A，则电源的电压：U＝I大R1＝0.6A×R1……②，解①②得R1＝10Ω，U＝6V，故B正确；当滑片位于中点位置时，根据串联电路的特点和欧姆定律知，电路中的电流为 ；故C正确；当滑动变阻器滑片在中点时，通电1min，电阻R1产生的热量是，故D错误，符合题意。 8.BD 9.CD【解析】灯泡的电阻RL24Ω，故A错误；根据并联电路的电压规律求得，定值电阻R两端的电压U2＝UL＝I1RL＝0.3A×24Ω＝7.2V，R6Ω，故B错误；由电路图可知，灯泡和电阻并联，电流表A1在干路测干路电流，A2在支路测通过灯泡的电流；电流表的指针偏转相同，则电流表A1接0～3A量程，读数为1.5A；电流表A2接0～0.6A量程，读数为0.3A；通过定值电阻R的电流I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；通过定值电阻R和灯L的电流之比I2：I1＝1.2A：0.3A＝4：1，故C正确；在确保电路元件安全的情况下，灯泡两端的电压不能超过额定电压12V，此时通过灯泡的最大电流I30.5A＜0.6A，则电流表A2安全；由并联电路中电压关系可知，电源电压最大为12V，定值电阻的最大电流I42A，干路的最大电流I大＝I3+I4＝0.5A+2A＝2.5A＜3A，则电流表A1安全，所以电路总功率的最大值P大＝UI大＝12V×2.5A＝30W，故D正确。 10.AB【解析】当S闭合，S1、S2都断开时，电路中小灯泡与滑动变阻器串联，由小灯泡上标有“4V2W”字样，电流表量程为“0～0.6A”，当小灯泡正常发光时电路中电流最大：I最大，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～30Ω；电路消耗最大功率：P总＝U总I最大＝6V×0.5A＝3W，故AB正确；当S、S1、S2都闭合时，电路中电阻R0与滑动变阻器并联，电流表测量干路电流，当滑动变阻器阻值最大时，干路电流最小，电路消耗的总功率最小： 通过电阻R0的电流：I0，滑动变阻器阻值最大时，通过滑动变阻器的电流：I滑，干路电流最小：I干＝0.3A+0.2A＝0.5A，电路消耗的总功率最小值为：P最小＝6V×0.5A＝3W；电流表量程为“0～0.6A”，则I滑最大＝0.6A﹣I0＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小′，故C、D错误。 11.电阻 减少 12．并联 相线 13．9 194.4 14．20 4.2 【解析】（1）如图所示，当a处接电流表，b处接电压表，闭合开关S，电阻R2和R3并联，当a、b两电表互换位置后，再闭合开关S，电路中只有R1，可得，根据电路的总功率P＝UI知，电源电压不变，电功率之比等于电流之比，故I1：I2＝P1：P2＝4：3，可得：，根据，R2：R3＝1：3，可得：，解得：R2＝20Ω （2）若现将电源与b处电流表位置互换，其他均不变，则电阻R1、R2和R3并联，电路总功率P4.2W 15．240 1：2 【解析】（1）由图可知，当闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电路中的电流：I0.2A，R1在5min内产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.2A）2×20Ω×5×60s＝240J； （2）当闭合开关S和S1时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当R接入电路的阻值越大时，电路中的电流越小，根据串联电路的分压关系可知，R两端的电压越大，根据电压表量程可知R两端的最大电压为U大＝3V，根据串联电路的电压关系可知R0两端的最小电压为U小＝U﹣U大＝6V﹣3V＝3V，根据欧姆定律可得，电路中的最小电流：I小＝I00.3A；当R接入电路的阻值越小时，电路中的电流越大，根据电流表的量程可知，电路中的最大电流为I大＝0.6A，电源电压恒定不变，则根据P＝UI可得电路的最小电功率和最大电功率之比：P小：P大＝I小：I大＝0.3A：0.6A＝1：2。 16.（1）如图所示： （2）左 （3）0.7 （4）电压 17．（1）甲、乙 串 （2）电流 分流 （3）漏气 18．任务一：II 任务二： （1）如图所示： （2）短路 （3）10 （4）C 【项目优化】选用电阻更小的电热丝或提高电源电压 【解析】任务一：两方案电热丝总长度、材料相同。方案II将这根电热丝对折后接入电路，电阻更小。因为对折后既减小了接入电路电阻长度，又增大了接入电路电阻的横截面积，所以相对于未对折的电阻丝电阻小的多，根据，电压相同，电阻小，电功率大。再由，，产生相同电热，电功率越大，所需时间越短。所以选择总电阻小的电热丝，故选择方案II。 任务二：（1）伏安法测电热丝电阻实验，待测电热丝与滑动变阻器串联，电压表并联在电热丝两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器“一上一下”接线。如图丙电路图，电压表未连接完整，两节干电池，电源电压3V，所以电压表选择0～3V量程，将电压表“3”接线柱与电热丝右接线柱用导线连接。如图所示： （2）电路故障分为断路和短路两种。电流表有示数说明电路是短路故障，电压表无示数，说明电压表的测量对象短路，电压表测量电热丝A两端电压，则电热丝A短路。 （3）如图丁，电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数I＝0.2A，则通过电热丝A的电流IA＝I＝0.2A。根据欧姆定律，则电热丝A电阻 （4）根据，电压相同，电阻越小，相同时间产热越多，点燃越快。电热丝C电阻5Ω最小，故选编号为C的电热丝。 【项目优化】根据，电阻不变，通过增大电源电压，则功率增大，产热快；或电源电压一定，减小电热丝电阻（如换更短、更粗、电阻率小的电热丝），则功率增大，产热快。 19.解：（1）紫砂电炖锅使用时的电压U＝220V，加热挡电功率P热＝880W，由P＝UI得加 热状态下干路的电流为： ； （2）当S1闭合，S2接b接线柱时，电路为并联电路，整个电路的电功率： 当S1闭合。S2接a接线柱时，只有R1接入电路，整个电路的电功率； 当S1断开，S2接a接线柱时，电路为串联电路，整个电路的电功率； 由上面的表达式可知Pb＞Pa＞Pa′所以当S1闭合，S1接b接线柱时为加热挡位，当S1 闭合，S2接a接线柱时为保温挡位，当S1断开，S2接a接线柱时为预热挡位。 加热状态下R1的电功率是预热状态下R1的电功率的4倍。 加热状态下R1的电功率，预热状态下R1的电功率•R1， 则有•R1，解得R1＝R2 ，即，所以R1＝R2＝110Ω； （3）由丙图可知，加热状态下的电功率P3＝880W， 保温状态下的电功率440W， 预热状态下的电功率P1220W， 使用电炖锅工作3.5h消耗的总电能 W＝W1+W2+W3＝P1t1+P2t2+P3t3＝0.22kW×2.5h+0.44kW×0.5h+0.88kW×0.5h＝1.21kW•h。 20．解：（1）小灯泡正常发光时的电阻为：； （2）当S闭合、S1接到b位置且R0的滑片P在最左端时，电阻R2与变阻器R0的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，电路中的电流I′为0.4A，电压表的示数为12V，则滑动变阻器的最大阻值为：； （3）当S闭合、S1接到a位置且R0的滑片P在某一位置时，电阻R1与变阻器R0串联，此时电路中的电流I为0.5A，电压表的示数为5V。设电源电压为U，则电源电压为：U＝IR1+U滑＝0.5A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 当S闭合、S1接到b位置且R0的滑片P在最左端时，电阻R2与变阻器R0的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，此时电路中的电流I′为0.4A，电压表的示数为12V，则电源电压为U＝I'R2+U滑′＝0.4A×R2+12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②R1的电功率，R2的电功率， 则； 解得：③ 由①②③解得：U＝20V，R1＝30Ω，R2＝20Ω。即电源电压为20V。 （4）当S闭合、S1接到c位置时，灯泡和变阻器R0串联，要使电路中的功率最大，则总电阻最小，变阻器接入电路的阻值最小时，滑动变阻器两端电压也最小，灯泡两端电压最大12V。由电源电压为20V，串联分压可得，滑动变阻器两端电压为8V。从乙图找到坐标（12V，0.5A），即小灯泡的电压为12V，电流为0.5A，根据欧姆定律可计算得滑动变阻器阻值为：， 则此时电路中的电功率最大为P大＝UI大＝20V×0.5A＝10W。 学科网（北京）股份有限公司 $