第十五章 电功和电热（单元测试）物理新教材苏科版九年级下册

2026-2027学年九年级下册物理单元自测 第十五章 电功和电热 建议用时：100分钟，满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意） 1．（本题2分）如图所示的用电器中，利用电流的热效应工作的是（     ） A．电热水壶 B．计算器 C．电风扇 D．笔记本电脑 2．（本题2分）关于电功和电功率，下列说法中正确的是（     ） A．电流做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程 B．电流做功越多，表示电功率越大 C．电功率越大，单位时间内电流做功越多 D．“kW”是电能的单位 3．（本题2分）下列做法不符合家庭电路安全用电原则的是（     ） A．使用测电笔时，手要接触笔尾金属电极 B．可以用湿布擦拭正在发光的灯泡 C．冰箱正常工作时，冰箱金属外壳应接地 D．因电起火时，要先切断电源再灭火 4．（本题2分）现有甲、乙两只灯泡，铭牌上分别标有“220V  100W”和“220V  40W”字样，下面关于它们的说法正确的是（　　） A．两灯正常发光时，甲的功率大 B．正常发光时，两灯一样亮 C．正常发光时，甲灯电阻比乙灯电阻大 D．将它们串联起来接入220V的电路中，两灯均能正常发光 5．（本题2分）假期小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。出发前家里电能表的示数为564.08kW·h，回家后再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这段时间冰箱消耗的电能是70kW⋅h B．“10（40）A”中的“40A”是指这个电能表中通过的电流是40A C．这个电能表应该在220V的电路中使用 D．指示灯闪烁800次表示消耗电能 6．（本题2分）将甲乙两个完全一样的滑动变阻器的滑片P调节到同一位置后，按如图方式连入电路（部分画出），则通电一段时间后，甲、乙两滑动变阻器两端的电压、和它们产生的热量、的大小关系正确的是（     ）    A．、 B．、 C．、 D．、 7．（本题2分）图甲为三孔插座的面板，图乙为其接入家庭电路的示意图，据图指示可知（     ） A．a、b、c依次为地线、零线和火线 B．a、b两线间的电压为220V C．与指示灯串联的是一个低电阻 D．闭合开关后若指示灯不亮，则插座不能正常工作 8．（本题2分）如图所示的电路，闭合开关后，电流表的示数为，电流表的示数为，则内和消耗的电能之比是（     ） A． B． C． D． 9．（本题2分）如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的玻璃瓶内，且，瓶内装入初温、质量相同的煤油。下列说法错误的是（     ） A．与串联目的是为了控制电阻丝中电流相同 B．闭合开关后，所在瓶温度计示数变化更快 C．滑动变阻器的滑片向左移，两瓶中煤油温度上升将变慢 D．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 10．（本题2分）小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示，已知，电源电压为220V。当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为220W。下列说法错误的是（     ） A．R2的阻值为20 B．当电路接高温挡时，发热功率为2420W C．当开关S1断开，S2接b时加热装置处于中温挡 D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足 11．（本题2分）用如下图所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡电阻，电源电压为3 V。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。下列说法正确的是（     ） 序号 ① ② ③ ④ ⑤ U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.20 0.22 0.26 0.30 0.32 A．小灯泡的额定功率为0.6 W B．电压增加，小灯泡的电阻不变 C．从序号①到⑤的测量过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变化了11 Ω D．序号⑤的实验中，小灯泡与滑动变阻器电功率之比为 12．（本题2分）如图甲所示，电源电压恒定，为定值电阻，滑动变阻器标有“  ”，灯泡L标有“  ”，电压表量程，电流表量程。①只闭合开关、时，滑片P在允许的最大范围从a点移动到b点，当滑片P位于b点时，电压表示数为。②只闭合开关、时，滑片从b点开始滑动，直至电压表示数仍为。在①②两过程中，电流表与电压表示数变化关系如图乙所示，滑动变阻器的阻值变化量分别为、，电路总功率的变化量分别为、。下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共19分） 13．（本题3分）家庭电路中火线和零线之间的电压为_______V，站在地上的人，不小心触碰了火线，这时就会有电流通过人体流入大地，造成触电，这种触电现象是_______触电，这时线路中的_______（选填“空气开关”或“漏电保护器”）会跳闸。 14．（本题3分）请你补全关于“电功和电热”的知识结构图①______，②______，③_____。 15．（本题2分）如图所示是小鸣测量小灯泡额定电功率的实验电路。已知电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为3.8V。实验中，调节滑动变阻器使电压表示数为____________V时，小灯泡正常发光，若此时电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为____________W。 16．（本题3分）小明注意观察了空调和冰箱的铭牌： 容积 185 额定电压 220 功率 120 耗电量 (1)空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为4800W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则该空调制冷消耗的电功率为______W。 (2)家用电冰箱是间歇性工作的。某种电冰箱铭牌的参数如表所示，电冰箱在标定耗电量下正常工作时，一天实际工作______h，若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为，则该电冰箱每天启动______次。 17．（本题3分）如图所示，电子量角器由定值电阻、电源、半圆形电阻和开关组成。O为半圆形圆心，金属滑片可绕点转动（电阻不计）以测量角度。当被测角度增加时，显示器示数增大，所以显示器由_____（填“电压表”或“电流表”）改装而成；当被测角度增加时，电路中的电流_____，耗电功率_____。（均填变化情况） 18．（本题3分）汽车大灯通常有“远光照明”和“近光照明”两种照明方式。如图甲是某汽车大灯的简化图，电源电压恒为和B是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关，S与触点接触时，开关断开。当“近光照明”时只有一条灯丝工作，当“远光照明”时两条灯丝同时工作。当大灯处在“远光照明”时，开关S与触点______接触；若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在此内该大灯消耗的电能是______J；由图乙还可知，当大灯在“近光照明”时，发光灯丝的电阻为______（结果保留一位小数）。 19．（本题2分）如图所示的电路中，电流表量程0~3A，电压表量程0~15V，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0︰RL＝1︰2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。电源电压为_____V，电路的最大功率为______W。 三、解答题（（本题共11小题，共57分） 20．（本题2分）用如图所示电路测量小灯泡的额定电功率。有一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线，只改动一根导线。 21．（本题2分）按要求作图：如图所示，请将家庭电路中的灯泡、开关和插座正确接入电路。 22．（本题2分）如图甲所示为家用的插座集成面板，有USB数据口、三孔插座和总开关。USB数据口与三孔插座既能独立使用又能同时使用，并且都受总开关控制，其与家庭电路相连的部分电路如图乙所示，请用笔画线代替导线将电路图补充完整。 23．（本题5分）在“测量灯泡正常发光时的电功率”实验中，所用的器材有电池组、开关、灯泡（标有“2.5 V”字样）、电压表、滑动变阻器、定值电阻（阻值为5 Ω）、导线。      (1)实物电路如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整。 (2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最___________端。 (3)调节滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2.5 V，再将电压表接在定值电阻两端，电压表的示数如图乙所示，为___________V。 (4)灯泡正常发光时的电功率为___________W。 24．（本题7分）小明在进行“探究影响电流热效应的因素”实验时，将图甲所示的装置按照图乙接入电路。其中、，记录各容器中液体的初温。 实验步骤： 1.只闭合开关S、，调节滑动变阻器R0使电流表读数为1.5A，记录2分钟、4分钟时电阻丝所在容器中液体升高的温度和。 2.断开，闭合S、，调节滑动变阻器 R0阻值，使电流表示数为1A，分别记录4分钟时，、所在容器中的温度计示数、。 问题： (1)实验中瓶子中选用__________（选填“水”或“煤油”）； (2)实验中 R2、R3串联接入电路的目的是_________________； (3)对比与，可探究电流热效应与______的关系；对比与，可得到结论：______ ， (4)步骤1中，R1在2分钟产生的热量是__________J。 25．（本题6分）用如下图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有等质量的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，记录甲、乙、丙中煤油的初温。闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.5 A，分别记录加热2 min、4 min时甲中煤油的末温，断开开关S、；再闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.0 A，分别记录加热4 min时乙、丙中煤油的末温。数据记录在下表中。 序号 电阻 阻值/Ω 电流I/A 时间/min 初温t0/℃ 末温t/℃ ① R1 6 1.5 2 25.0 31.1 ② R1 6 1.5 4 25.0 37.1 ③ R2 6 1.0 4 25.0 30.4 ④ R3 3 1.0 4 25.0 27.7 (1)比较序号①和②可知，导体产生的热量与通电________有关。若要比较导体产生的热量与电流大小的关系，应该比较序号②和________。 (2)比较序号③和④可知，电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越________。比较序号③④和序号②③可得，导体通电时间相同时，“电阻”和“电流”中对电流的热效应影响更大的因素是________。 26．（本题11分）同学们在学习电学知识时发现，同一个电路可以同时测量小灯泡的电功率和正常发光时的电阻。器材有：电源（电压保持6V不变）、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。小明设计了如图甲所示电路： (1)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是_______（选填字母）； A．检查电路是否存在电路故障 B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (2)问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向_______（选填“左”或“右”）侧移动； (3)当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示为______A，则小灯泡额定功率为_______W；小灯泡正常发光的阻值为________（精确到0.1Ω）； (4)根据收集到的实验数据发现，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，根据多组实验数据描绘出的小灯泡的I-U图像如图丙所示，当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实_______P额（选填“＞”“＜”或“=”），这是由于________； (5)小华认为如果要测量小灯泡正常发光时的电阻，可以有更精确的测量方案，她初步设计了图丁所示的电路，请从滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（电阻值最小变化量为1Ω，元件符号）、电压表（0～3V）中选择两个器材，并将它们的电路元件符号填入图丁合适的虚线框中，帮助小华完成电路设计。 27．（本题6分）如图，电源电压为6V ，电阻，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，滑动变阻器R上标有“20Ω  0.5A”字样。求： (1)当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0做的功。 (2)当电路中电流最大时，整个电路消耗的功率。 28．（本题10分）图甲是小聪家汤锅的工作电路简图，通过旋钮开关实现保温、快炖两种功能切换，额定电压，正常保温状态功率为，四个发热电阻阻值相等。求： (1)的阻值多大？ (2)傍晚用电高峰，关闭家中其它用电器，只让该汤锅以快炖挡工作，发现在内电能表的转盘转了50转，图乙是电能表铭牌，若不考虑温度对发热电阻阻值的影响，用电高峰时家庭电路的实际电压是多少？ (3)小聪给该汤锅增加慢炖功能，且原保温、快炖两种功能不变，有以下两种方案。 方案一：图甲中，旋钮开关旋转并接通2、5接线柱，汤锅处于正常慢炖状态，功率为605 W。请分析计算并在图甲电路上只增加两根导线完成电路连接，符合设计要求。 方案二：如图丙，只将发热电阻替换成最大阻值与其相同的可调发热电阻。请简要说明方案二比方案一的最大区别和实用价值。 29．（本题6分）(1)小明想把家中带有开关的电灯和带有保险丝的三孔插座连接起来（如图所示），请你按照安全用电原则帮他正确连接电路。 (2)在家庭电路中有时会出现故障，我们可以采用不同的方法进行判断。 在如图所示的部分家庭电路中：闭合开关后，发现灯泡不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处，发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光，而B处不发光。那么可以判定故障是_______________。当开关S闭合后，发现灯泡L不亮，测试A、B两点时，氖管发光，则故障可能是_______________。当闭合时，灯泡闪亮一下后熄灭，而室内其他用电器仍正常工作，则灯泡处_______________。（选填“断路”或“短路”）。把断开开关的台灯插头刚刚插进插座时，干路中的保险丝立即被熔断，若导线均完好，则发生这种情况的最大可能是____________。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级下册物理单元自测 第十五章 电功和电热（参考答案） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A C B A C D B B C A D C 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共19分） 13． 220 单线 漏电保护器 14． 快慢 焦耳定律 实际功率 15． 2.2 1.14 16．(1)1500/ (2) 6 36 17． 电压表 不变 不变 18． 2.6 19． 18 24.3 三、解答题（（本题共11小题，共57分） 20．（本题2分） 21．（本题2分） 22．（本题2分） 23．（本题5分）(1) (2)左 (3)1.5 (4)0.75 24．（本题7分）(1)煤油 (2)使通过电阻的电流相同 (3) 通电时间 在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多 (4)1350 25．（本题6分）(1) 时间 ③ (2) 多 电流 26．（本题11分）(1)B (2)左 (3) 0.3 1.14 12.7Ω (4) ＞ 灯丝电阻随灯泡两端的电压升高，灯丝的温度升高而变大，实际电压是额定电压一半时的灯丝电阻小于额定电压时的灯丝电阻；由可知，灯泡两端的实际电压为其额定电压的一半时，它的实际功率大于 (5) 27．（1）由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器 R串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，最小电流为 （1分） 此时电压表的示数为 （1分） 小于电压表量程3V ，电路安全。在时间 内，电流通过电阻R0做的功为 （1分） （2）为了保证电路中各元件的安全，电流表最大电流不超过 0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A ，电压表最大示数不超过 3V。当电压表的示数达到最大值 3V 时，电路中的电流最大，最大电流为 （2分） 此时电流未超过电流表量程和滑动变阻器允许的最大电流，故整个电路允许的最大电流为0.3A ，此时整个电路消耗的最大功率为 （1分） 28．（1）开关接1、4时，R1、R4串联，接入电路电阻大，电功率小，是保温状态，功率为302.5 W，则 （2分） 四个发热电阻阻值相等，因此 （1分） （2）开关接3、6时，R2、R3并联，接入电路电阻小，电功率大，是快炖状态，电阻为 电能表的转盘转了50转，消耗的电能 （2分） 电功率 实际电压 （2分） （3）方案一：当汤锅处于正常慢炖状态，功率为605 W，电路中电阻值为 即此时电路中只有一个电阻接入，而R4的电阻恰好为80Ω，那么此时应该只有电阻R4单独工作，此时只需将接线柱4和5连接，接线柱2直接与左侧导线相连即可。 （2分） 方案二：如图丙，将发热电阻R4替换成最大阻值与其相同的可调发热电阻R0，根据 （1分） 方案二比方案一的最大区别是方案一的慢炖功率为定值，方案二的慢炖功率可调，可以根据实际情况调节慢炖功率，更实用。 （1分） 29．（本题6分）(1) (2) BD间断路 B点到进户零线之间断路 断路 插头短路 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 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6．（本题2分）将甲乙两个完全一样的滑动变阻器的滑片P调节到同一位置后，按如图方式连入电路（部分画出），则通电一段时间后，甲、乙两滑动变阻器两端的电压、和它们产生的热量、的大小关系正确的是（     ）    A．、 B．、 C．、 D．、 7．（本题2分）图甲为三孔插座的面板，图乙为其接入家庭电路的示意图，据图指示可知（     ） A．a、b、c依次为地线、零线和火线 B．a、b两线间的电压为220V C．与指示灯串联的是一个低电阻 D．闭合开关后若指示灯不亮，则插座不能正常工作 8．（本题2分）如图所示的电路，闭合开关后，电流表的示数为，电流表的示数为，则内和消耗的电能之比是（     ） A． B． C． D． 9．（本题2分）如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的玻璃瓶内，且，瓶内装入初温、质量相同的煤油。下列说法错误的是（     ） A．与串联目的是为了控制电阻丝中电流相同 B．闭合开关后，所在瓶温度计示数变化更快 C．滑动变阻器的滑片向左移，两瓶中煤油温度上升将变慢 D．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 10．（本题2分）小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示，已知，电源电压为220V。当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为220W。下列说法错误的是（     ） A．R2的阻值为20 B．当电路接高温挡时，发热功率为2420W C．当开关S1断开，S2接b时加热装置处于中温挡 D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足 11．（本题2分）用如下图所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡电阻，电源电压为3 V。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。下列说法正确的是（     ） 序号 ① ② ③ ④ ⑤ U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.20 0.22 0.26 0.30 0.32 A．小灯泡的额定功率为0.6 W B．电压增加，小灯泡的电阻不变 C．从序号①到⑤的测量过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变化了11 Ω D．序号⑤的实验中，小灯泡与滑动变阻器电功率之比为 12．（本题2分）如图甲所示，电源电压恒定，为定值电阻，滑动变阻器标有“  ”，灯泡L标有“  ”，电压表量程，电流表量程。①只闭合开关、时，滑片P在允许的最大范围从a点移动到b点，当滑片P位于b点时，电压表示数为。②只闭合开关、时，滑片从b点开始滑动，直至电压表示数仍为。在①②两过程中，电流表与电压表示数变化关系如图乙所示，滑动变阻器的阻值变化量分别为、，电路总功率的变化量分别为、。下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共19分） 13．（本题3分）家庭电路中火线和零线之间的电压为_______V，站在地上的人，不小心触碰了火线，这时就会有电流通过人体流入大地，造成触电，这种触电现象是_______触电，这时线路中的_______（选填“空气开关”或“漏电保护器”）会跳闸。 14．（本题3分）请你补全关于“电功和电热”的知识结构图①______，②______，③_____。 15．（本题2分）如图所示是小鸣测量小灯泡额定电功率的实验电路。已知电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为3.8V。实验中，调节滑动变阻器使电压表示数为____________V时，小灯泡正常发光，若此时电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为____________W。 16．（本题3分）小明注意观察了空调和冰箱的铭牌： 容积 185 额定电压 220 功率 120 耗电量 (1)空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为4800W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则该空调制冷消耗的电功率为______W。 (2)家用电冰箱是间歇性工作的。某种电冰箱铭牌的参数如表所示，电冰箱在标定耗电量下正常工作时，一天实际工作______h，若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为，则该电冰箱每天启动______次。 17．（本题3分）如图所示，电子量角器由定值电阻、电源、半圆形电阻和开关组成。O为半圆形圆心，金属滑片可绕点转动（电阻不计）以测量角度。当被测角度增加时，显示器示数增大，所以显示器由_____（填“电压表”或“电流表”）改装而成；当被测角度增加时，电路中的电流_____，耗电功率_____。（均填变化情况） 18．（本题3分）汽车大灯通常有“远光照明”和“近光照明”两种照明方式。如图甲是某汽车大灯的简化图，电源电压恒为和B是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关，S与触点接触时，开关断开。当“近光照明”时只有一条灯丝工作，当“远光照明”时两条灯丝同时工作。当大灯处在“远光照明”时，开关S与触点______接触；若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在此内该大灯消耗的电能是______J；由图乙还可知，当大灯在“近光照明”时，发光灯丝的电阻为______（结果保留一位小数）。 19．（本题2分）如图所示的电路中，电流表量程0~3A，电压表量程0~15V，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0︰RL＝1︰2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。电源电压为_____V，电路的最大功率为______W。 三、解答题（（本题共11小题，共57分） 20．（本题2分）用如图所示电路测量小灯泡的额定电功率。有一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线，只改动一根导线。 21．（本题2分）按要求作图：如图所示，请将家庭电路中的灯泡、开关和插座正确接入电路。 22．（本题2分）如图甲所示为家用的插座集成面板，有USB数据口、三孔插座和总开关。USB数据口与三孔插座既能独立使用又能同时使用，并且都受总开关控制，其与家庭电路相连的部分电路如图乙所示，请用笔画线代替导线将电路图补充完整。 23．（本题5分）在“测量灯泡正常发光时的电功率”实验中，所用的器材有电池组、开关、灯泡（标有“2.5 V”字样）、电压表、滑动变阻器、定值电阻（阻值为5 Ω）、导线。      (1)实物电路如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整。 (2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最___________端。 (3)调节滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2.5 V，再将电压表接在定值电阻两端，电压表的示数如图乙所示，为___________V。 (4)灯泡正常发光时的电功率为___________W。 24．（本题7分）小明在进行“探究影响电流热效应的因素”实验时，将图甲所示的装置按照图乙接入电路。其中、，记录各容器中液体的初温。 实验步骤： 1.只闭合开关S、，调节滑动变阻器R0使电流表读数为1.5A，记录2分钟、4分钟时电阻丝所在容器中液体升高的温度和。 2.断开，闭合S、，调节滑动变阻器 R0阻值，使电流表示数为1A，分别记录4分钟时，、所在容器中的温度计示数、。 问题： (1)实验中瓶子中选用__________（选填“水”或“煤油”）； (2)实验中 R2、R3串联接入电路的目的是_________________； (3)对比与，可探究电流热效应与______的关系；对比与，可得到结论：______ ， (4)步骤1中，R1在2分钟产生的热量是__________J。 25．（本题6分）用如下图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有等质量的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，记录甲、乙、丙中煤油的初温。闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.5 A，分别记录加热2 min、4 min时甲中煤油的末温，断开开关S、；再闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.0 A，分别记录加热4 min时乙、丙中煤油的末温。数据记录在下表中。 序号 电阻 阻值/Ω 电流I/A 时间/min 初温t0/℃ 末温t/℃ ① R1 6 1.5 2 25.0 31.1 ② R1 6 1.5 4 25.0 37.1 ③ R2 6 1.0 4 25.0 30.4 ④ R3 3 1.0 4 25.0 27.7 (1)比较序号①和②可知，导体产生的热量与通电________有关。若要比较导体产生的热量与电流大小的关系，应该比较序号②和________。 (2)比较序号③和④可知，电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越________。比较序号③④和序号②③可得，导体通电时间相同时，“电阻”和“电流”中对电流的热效应影响更大的因素是________。 26．（本题11分）同学们在学习电学知识时发现，同一个电路可以同时测量小灯泡的电功率和正常发光时的电阻。器材有：电源（电压保持6V不变）、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。小明设计了如图甲所示电路： (1)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是_______（选填字母）； A．检查电路是否存在电路故障 B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (2)问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向_______（选填“左”或“右”）侧移动； (3)当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示为______A，则小灯泡额定功率为_______W；小灯泡正常发光的阻值为________（精确到0.1Ω）； (4)根据收集到的实验数据发现，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，根据多组实验数据描绘出的小灯泡的I-U图像如图丙所示，当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实_______P额（选填“＞”“＜”或“=”），这是由于________； (5)小华认为如果要测量小灯泡正常发光时的电阻，可以有更精确的测量方案，她初步设计了图丁所示的电路，请从滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（电阻值最小变化量为1Ω，元件符号）、电压表（0～3V）中选择两个器材，并将它们的电路元件符号填入图丁合适的虚线框中，帮助小华完成电路设计。 27．（本题6分）如图，电源电压为6V ，电阻，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，滑动变阻器R上标有“20Ω  0.5A”字样。求： (1)当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0做的功。 (2)当电路中电流最大时，整个电路消耗的功率。 28．（本题10分）图甲是小聪家汤锅的工作电路简图，通过旋钮开关实现保温、快炖两种功能切换，额定电压，正常保温状态功率为，四个发热电阻阻值相等。求： (1)的阻值多大？ (2)傍晚用电高峰，关闭家中其它用电器，只让该汤锅以快炖挡工作，发现在内电能表的转盘转了50转，图乙是电能表铭牌，若不考虑温度对发热电阻阻值的影响，用电高峰时家庭电路的实际电压是多少？ (3)小聪给该汤锅增加慢炖功能，且原保温、快炖两种功能不变，有以下两种方案。 方案一：图甲中，旋钮开关旋转并接通2、5接线柱，汤锅处于正常慢炖状态，功率为605 W。请分析计算并在图甲电路上只增加两根导线完成电路连接，符合设计要求。 方案二：如图丙，只将发热电阻替换成最大阻值与其相同的可调发热电阻。请简要说明方案二比方案一的最大区别和实用价值。 29．（本题6分）(1)小明想把家中带有开关的电灯和带有保险丝的三孔插座连接起来（如图所示），请你按照安全用电原则帮他正确连接电路。 (2)在家庭电路中有时会出现故障，我们可以采用不同的方法进行判断。 在如图所示的部分家庭电路中：闭合开关后，发现灯泡不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处，发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光，而B处不发光。那么可以判定故障是_______________。当开关S闭合后，发现灯泡L不亮，测试A、B两点时，氖管发光，则故障可能是_______________。当闭合时，灯泡闪亮一下后熄灭，而室内其他用电器仍正常工作，则灯泡处_______________。（选填“断路”或“短路”）。把断开开关的台灯插头刚刚插进插座时，干路中的保险丝立即被熔断，若导线均完好，则发生这种情况的最大可能是____________。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级下册物理单元自测 第十五章 电功和电热 建议用时：100分钟，满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意） 1．（本题2分）如图所示的用电器中，利用电流的热效应工作的是（     ） A．电热水壶 B．计算器 C．电风扇 D．笔记本电脑 【答案】A 【详解】利用电流的热效应工作的用电器工作时，将电能转化为内能； A．电热水壶工作时，电能主要转化为内能，利用电流的热效应工作，故A符合题意； B．计算器工作时，电能主要转化为光能和声能，故B不符合题意； C．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，故C不符合题意； D．笔记本电脑工作时，电能主要转化为光能和声能，故D不符合题意。 故选A。 2．（本题2分）关于电功和电功率，下列说法中正确的是（     ） A．电流做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程 B．电流做功越多，表示电功率越大 C．电功率越大，单位时间内电流做功越多 D．“kW”是电能的单位 【答案】C 【详解】A．电功是表示电流做功多少的物理量，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，故A错误； B．电流做功越多，表示消耗的电能越多，电流做功越快，表示电功率越大，故B错误； C．电功率的物理定义就是电流在单位时间内做的功，因此电功率越大，单位时间内电流做功就越多，故C正确； D．“kW”是电功率的单位，“kW·h”是电能的单位，故D错误。 故选C。 3．（本题2分）下列做法不符合家庭电路安全用电原则的是（     ） A．使用测电笔时，手要接触笔尾金属电极 B．可以用湿布擦拭正在发光的灯泡 C．冰箱正常工作时，冰箱金属外壳应接地 D．因电起火时，要先切断电源再灭火 【答案】B 【详解】A． 使用测电笔时手接触笔尾金属电极才能形成通路，正常使用不会触电，符合安全用电原则，故A不符合题意； B． 生活用水是导体，用湿布擦拭正在工作的用电器易引发触电事故，不符合安全用电原则，故B符合题意； C．冰箱金属外壳接地可避免漏电时发生触电事故，符合安全用电原则，故C不符合题意； D．电起火先切断电源再灭火可避免施救时触电，符合安全用电原则，故D不符合题意。 故选B。 4．（本题2分）现有甲、乙两只灯泡，铭牌上分别标有“220V  100W”和“220V  40W”字样，下面关于它们的说法正确的是（　　） A．两灯正常发光时，甲的功率大 B．正常发光时，两灯一样亮 C．正常发光时，甲灯电阻比乙灯电阻大 D．将它们串联起来接入220V的电路中，两灯均能正常发光 【答案】A 【详解】A．甲灯额定功率，乙灯额定功率，正常发光时实际功率等于额定功率，因此甲的功率更大，故A正确； B．灯泡亮度由实际功率决定，正常发光时甲实际功率更大，因此甲更亮，故B错误； C．由公式变形得，两灯额定电压相同，甲额定功率更大，因此甲灯电阻更小，故C错误； D．两灯串联接入电路，根据串联分压规律，每个灯泡两端的实际电压都小于额定电压，因此都不能正常发光，故D错误。 故选A。 5．（本题2分）假期小郡一家出门旅游，出发前家里只有一台冰箱正常工作，其他用电器都已关闭。出发前家里电能表的示数为564.08kW·h，回家后再次查看电能表的示数如图所示。下列说法正确的是（　　） A．这段时间冰箱消耗的电能是70kW⋅h B．“10（40）A”中的“40A”是指这个电能表中通过的电流是40A C．这个电能表应该在220V的电路中使用 D．指示灯闪烁800次表示消耗电能 【答案】C 【详解】A．出发前电能表示数为，回家后电能表示数为，则这段时间内冰箱消耗的电能，故A错误； B．电能表上“40A”表示电能表工作时允许通过的最大电流是40A，故B错误； C．电能表上“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故C正确； D．指示灯闪烁800次表示消耗电能，故D错误。 故选C。 6．（本题2分）将甲乙两个完全一样的滑动变阻器的滑片P调节到同一位置后，按如图方式连入电路（部分画出），则通电一段时间后，甲、乙两滑动变阻器两端的电压、和它们产生的热量、的大小关系正确的是（     ）    A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】D 【详解】由图可知，甲变阻器接入电路的是PB段电阻丝，乙变阻器接入电路的是AP段电阻丝。接入电路的电阻丝长度，故电阻。两个滑动变阻器串联接入电路，通过它们的电流和通电时间相同。由可知，。由可知，。 故选D。 7．（本题2分）图甲为三孔插座的面板，图乙为其接入家庭电路的示意图，据图指示可知（     ） A．a、b、c依次为地线、零线和火线 B．a、b两线间的电压为220V C．与指示灯串联的是一个低电阻 D．闭合开关后若指示灯不亮，则插座不能正常工作 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，三孔插座上孔接线c，左孔接线b，右孔经开关接线a。根据三孔插座“左零右火上接地”的接法，可知a为火线，b为零线，c为地线，故A不符合题意； B．a为火线，b为零线，家庭电路中火线与零线间的电压，故B符合题意； C．串联电阻起分压限流作用，指示灯额定电压远小于220V，根据串联分压原理，需串联一个大电阻以分更大电压，故C不符合题意； D．指示灯支路与插座并联，互不影响，指示灯不亮时插座仍能正常工作，故D不符合题意。 故选B。 8．（本题2分）如图所示的电路，闭合开关后，电流表的示数为，电流表的示数为，则内和消耗的电能之比是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由电路图可知，与并联，电流表测支路的电流，电流表测干路电流，则通过的电流，干路电流。根据并联电路电流规律可知，通过的电流 并联电路中各支路两端电压相等，通电时间相同，由可知，电能之比 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．（本题2分）如图是“探究影响电流热效应的因素”实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的玻璃瓶内，且，瓶内装入初温、质量相同的煤油。下列说法错误的是（     ） A．与串联目的是为了控制电阻丝中电流相同 B．闭合开关后，所在瓶温度计示数变化更快 C．滑动变阻器的滑片向左移，两瓶中煤油温度上升将变慢 D．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系 【答案】C 【详解】A．串联电路电流处处相等，与串联的目的就是控制通过两电阻的电流、通电时间相同，故A正确； B．根据焦耳定律，电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多；已知，因此产热更多，所在瓶温度计示数变化更快，故B正确； C．滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路电流变大，相同时间内电阻产生热量更多，两瓶煤油温度上升会变快，不是变慢，故C错误； D．探究电流热效应与电流的关系时，需要控制电阻不变、改变电流；该装置可以通过移动滑动变阻器滑片改变电流，观察同一个烧瓶内煤油的温度变化，就能完成探究，故D正确。 故选C。 10．（本题2分）小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示，已知，电源电压为220V。当开关S1断开、S2接b时，电路发热功率为220W。下列说法错误的是（     ） A．R2的阻值为20 B．当电路接高温挡时，发热功率为2420W C．当开关S1断开，S2接b时加热装置处于中温挡 D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足 【答案】A 【详解】由电路图可知，当开关断开、接b时，电路为的简单电路，当开关闭合、接b时，与并联，当开关断开、接a时，与串联。 因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以当开关闭合、接b时，电路的总电阻最小，当开关断开、接a时，电路的总电阻最大。 电源的电压一定时，由可知，当开关闭合、接b时，电路的总功率最大，加热装置处于高温挡；同理可知，当开关断开、接a时，加热装置处于低温挡，当开关断开、接b时，加热装置处于中温挡。 A．当开关断开、接b时，电路发热功率为220W，则电阻的阻值，故A错误； B．当开关闭合、接b时，与并联，加热装置处于高温挡，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且各支路两端的电压相等，所以，发热功率，故B正确； C．当开关断开、接b时，加热装置处于中温挡，故C正确； D．当开关断开、接a时，与串联，加热装置处于低温挡，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以低温挡的功率 由200W和220W相差不大可知，该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 11．（本题2分）用如下图所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡电阻，电源电压为3 V。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。下列说法正确的是（     ） 序号 ① ② ③ ④ ⑤ U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.20 0.22 0.26 0.30 0.32 A．小灯泡的额定功率为0.6 W B．电压增加，小灯泡的电阻不变 C．从序号①到⑤的测量过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变化了11 Ω D．序号⑤的实验中，小灯泡与滑动变阻器电功率之比为 【答案】D 【详解】A．由表可知，当小灯泡两端电压为额定电压时，对应的电流为，则额定功率为，故A错误； B．序号①中 序号②中 电压增加，小灯泡电阻改变，故B错误； C．小灯泡与滑动变阻器串联，序号①中，滑动变阻器两端电压 接入的阻值为 序号⑤中，滑动变阻器两端电压 接入的阻值为 阻值变化了，故C错误； D．小灯泡与滑动变阻器串联，电流相等，则序号⑤中，由可知，电功率之比等于电压之比，即，故D正确。 故选D。 12．（本题2分）如图甲所示，电源电压恒定，为定值电阻，滑动变阻器标有“  ”，灯泡L标有“  ”，电压表量程，电流表量程。①只闭合开关、时，滑片P在允许的最大范围从a点移动到b点，当滑片P位于b点时，电压表示数为。②只闭合开关、时，滑片从b点开始滑动，直至电压表示数仍为。在①②两过程中，电流表与电压表示数变化关系如图乙所示，滑动变阻器的阻值变化量分别为、，电路总功率的变化量分别为、。下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】A、分析①②操作中电路的连接及电表测量的对象；根据串联电路电压的规律得出在②中电压表示数表达式，结合数学知识可知乙中直线表示①中电流随电压表示数的变化关系，从而确定曲线表示②中电流随电压表示数的变化关系；根据灯泡L标有“6V 2.4W”，根据P=UI可知灯的额定电流，从而确定当灯泡和变阻器串联时，电路的最大电流，由图乙确定电压表最小示数，由欧姆定律易知此时变阻器连入电路的电阻，因灯正常发光，由串联电路电压的规律得出电源电压； BCD、灯泡和变阳器串联时，根据电压表量程确定电压表最大示数，此时变阳器连入电路的电阻最大，由图乙可知电路的最小电流，由欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最大电阴，从而得出在①中变阻器变化量，根据P=UI得出电路的电功率变化量；当定值电阻与变阻器串联时，滑片P从b点开始滑动，直至电压表示数仍为U=12V，由对应的图线可知，滑片移动前(滑片P在b点时)电压表示数小于12V，即滑片在b点时，由图乙知此时电路的电流；根据串联电路的规律及欧姆定律可知R大小；滑片P从b点开始滑动，直至电压表示数仍为U=12V，由串联电路电压的规律得出定值电阻的电压，由分压原理得出此时变阻器连入电路的最大电阻，由欧姆定律可知滑片移动后电路的电流；从而得出故②中变阻器变化量及②中电路的电功率变化量。 【详解】A．①闭合开关S和断开开关，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量变阻器两端的电压，在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器滑片P在允许的最大范围从a点移动到b点，当滑片P位于b点时，电压表示数为； ②只闭合开关S、时，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律可知，在②中，电压表示数 因U和为一定值，故可知乙中直线表示②中电流随电压表示数的变化关系；曲线表示①中电流随电压表示数的变化关系； 灯泡L标有“6V，2.4W，可知灯的额定电流为 故可知当灯泡和变阻器串联时，电路的最大电流为0.4A，由图乙知，电压表最小示数为12V，由欧姆定律此时变阻器连入0电路的电阻 灯正常发光，故灯的电压为6V，由串联电路电压的规律，电源电压为，故A错误； BCD．灯泡和变阻器串联时，电压表最大示数为15V，此时变阻器连入电路的电阻最大，由图乙，电路的最小电流为0.25A，由欧姆定律易知此时变阻器连入电路的最大电阻 故在①中变阻器变化量为 电路的电功率变化量为； 当定值电阻与变阻器串联时，滑片P从b点开始滑动，直至电压表示数仍为，由对应的图线可知，滑片移动前(滑片P在b点时)电压表示数小于12V，即滑片在b点时，由图乙，知同，电路的电流为，根据串联电路的规律及欧姆定律可知 电路的电功率变化量为 当定值电阻与变阻器串联时，滑片P从b点开始滑动，直至电压表示数仍为，由对应的图线可知，滑片移动前(滑片P在b点时)电压表示数小于12V，即滑片在b点时，由图乙知同，电路的电流为0.3A，根据串联电路的规律及欧姆定律可知 滑片P从b点开始滑动，直至电压表示数仍为，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为6V，由分压原理，变阻器连入电路的最大电阻为 可知滑片移动后电路的电流 故②中变阻器变化量为 在②中电路的电功率变化量为 ，故BD错误，C正确。 故选C。 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共19分） 13．（本题3分）家庭电路中火线和零线之间的电压为_______V，站在地上的人，不小心触碰了火线，这时就会有电流通过人体流入大地，造成触电，这种触电现象是_______触电，这时线路中的_______（选填“空气开关”或“漏电保护器”）会跳闸。 【答案】 220 单线 漏电保护器 【详解】我国家庭电路电压为220V，所以家庭电路中火线和零线之间的电压为220V。 站在地上的人触碰火线，电流通过人体流入大地，这种触电现象是单线触电。这种情况中，火线和零线的电流不平衡，漏电保护器会检测到漏电并跳闸，而空气开关是在电路过载或短路时跳闸。 14．（本题3分）请你补全关于“电功和电热”的知识结构图①______，②______，③_____。 【答案】 快慢 焦耳定律 实际功率 【详解】[1]电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率越大，说明电流做功越快。 [2]英国物理学家焦耳通过长期实验发现电热的规律，即焦耳定律：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，即 [3]用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率，在实际电压下工作的功率叫做实际功率。测量小灯泡的电功率，既要测量额定功率，也要测量实际功率，通过实验可知，小灯泡两端的实际电压越大，灯泡的亮度越亮，其实际功率越大。 15．（本题2分）如图所示是小鸣测量小灯泡额定电功率的实验电路。已知电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为3.8V。实验中，调节滑动变阻器使电压表示数为____________V时，小灯泡正常发光，若此时电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为____________W。 【答案】 2.2 1.14 【详解】如图所示的电路，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，小灯泡和滑动变阻器串联在电路中。测量小灯泡额定电功率，需要让小灯泡两端的电压达到额定电压3.8V，根据串联电路的电压规律，此时滑动变阻器两端的电压即电压表示数为 若此时电流为0.3A，小灯泡正常发光，此时额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率为 16．（本题3分）小明注意观察了空调和冰箱的铭牌： 容积 185 额定电压 220 功率 120 耗电量 (1)空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为4800W的空调，若选“能效比”为3.2的空调，则该空调制冷消耗的电功率为______W。 (2)家用电冰箱是间歇性工作的。某种电冰箱铭牌的参数如表所示，电冰箱在标定耗电量下正常工作时，一天实际工作______h，若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为，则该电冰箱每天启动______次。 【答案】(1)1500/ (2) 6 36 【详解】（1）由题意可知，该空调制冷消耗的电功率为 （2）由表格数据可知，电冰箱一天的耗电量为，电功率为 则一天的实际工作时间为 电冰箱每次从启动到停止工作的时间为 则电冰箱每工作一次消耗的电能为 即一天启动次数 17．（本题3分）如图所示，电子量角器由定值电阻、电源、半圆形电阻和开关组成。O为半圆形圆心，金属滑片可绕点转动（电阻不计）以测量角度。当被测角度增加时，显示器示数增大，所以显示器由_____（填“电压表”或“电流表”）改装而成；当被测角度增加时，电路中的电流_____，耗电功率_____。（均填变化情况） 【答案】 电压表 不变 不变 【详解】[1]电路中，如果电表是电流表，则半圆形电阻AP部分被电流表短路，滑片OP顺时针旋转时，半圆形电阻接入电路的阻值变小（PB部分），则根据欧姆定律可知，电流表示数增大，但是由关系式可知，电流的大小与总电阻的倒数成正比，因此当电阻均匀变化时，电流不均匀变化，不满足“量角器”的需求； 如果电表是电压表，整个半圆形电阻AB始终全部和定值电阻R1​串联，电路总电阻始终不变，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变；电压表测量的是AP部分两端电压，滑片OP顺时针旋转时，AP部分阻值增大，则电压表示数增大，电压表示数与AP部分阻值成正比，满足题意及“量角器”的要求。 [2][3]电表选择的是电压表，因此电路总电阻始终不变，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变；电路总功率，电源电压U和电流I都不变，因此耗电功率不变。 18．（本题3分）汽车大灯通常有“远光照明”和“近光照明”两种照明方式。如图甲是某汽车大灯的简化图，电源电压恒为和B是灯泡内的两条灯丝，S为扇形旋钮开关，S与触点接触时，开关断开。当“近光照明”时只有一条灯丝工作，当“远光照明”时两条灯丝同时工作。当大灯处在“远光照明”时，开关S与触点______接触；若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在此内该大灯消耗的电能是______J；由图乙还可知，当大灯在“近光照明”时，发光灯丝的电阻为______（结果保留一位小数）。 【答案】 2.6 【详解】[1]远光照明要求两条灯丝同时工作。观察甲图电路：开关S接2、3时只有一条灯丝接入电路，是近光状态；接3、4时，灯丝A、B并联同时接入12V电源，两条灯丝都工作，符合远光照明的要求。 [2]远光照明，两条灯丝并联工作，总电阻较小，电源电压不变，由可知，此时电路消耗的电功率最大；近光照明，只有一条灯丝工作，电路总电阻较大，电路消耗的电功率较小，由乙图，远光照明时电路消耗的功率为，近光照明时为 则远光照明消耗的电能为 近光照明消耗的电能为 10min内大灯消耗的总电能为 [3]近光照明时发光灯丝的电阻为 19．（本题2分）如图所示的电路中，电流表量程0~3A，电压表量程0~15V，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0︰RL＝1︰2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。电源电压为_____V，电路的最大功率为______W。 【答案】 18 24.3 【详解】[1]拨，只闭合、，滑片在最右端 与串联，电压表测电压，电路电流 电源电压 ① 只闭合、，滑片在中点 与串联，电压表测电压，电路电流 电源电压② 由得③ 联立①②③解得，代入①得电源电压 [2]拨，只闭合、， 此时与串联，电流表示数，总电阻 由欧姆定律 解得，则，；电源电压不变，由可知，总电流越大，功率越大。 当开关、、都闭合，滑片移到最左端（滑动变阻器接入电阻为0），与并联，总电阻最小为 总电流 因此最大功率 三、解答题（（本题共11小题，共57分） 20．（本题2分）用如图所示电路测量小灯泡的额定电功率。有一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线，只改动一根导线。 【答案】 【详解】测量小灯泡额定功率的实验要求：电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端。原电路的错误是电压表误串联接入了电路，改动后电压表正确并联在小灯泡两端，符合实验的电路连接要求。 21．（本题2分）按要求作图：如图所示，请将家庭电路中的灯泡、开关和插座正确接入电路。 【答案】 【详解】根据安全用电原则，火线进入开关，再进入灯泡，零线直接连接灯泡另一个接线柱；三孔插座接法：左零右火上接地，据此作图。 22．（本题2分）如图甲所示为家用的插座集成面板，有USB数据口、三孔插座和总开关。USB数据口与三孔插座既能独立使用又能同时使用，并且都受总开关控制，其与家庭电路相连的部分电路如图乙所示，请用笔画线代替导线将电路图补充完整。 【答案】 【详解】USB 口和三孔插座并联，互相独立，都由总开关控制；开关要接在火线上。 故根据家庭电路规则开关一端接火线，开关出来之后分成两路，一路给 USB、一路给三孔插座（三孔插座的接线遵循“左零右火中接地”）。据此作图。 23．（本题5分）在“测量灯泡正常发光时的电功率”实验中，所用的器材有电池组、开关、灯泡（标有“2.5 V”字样）、电压表、滑动变阻器、定值电阻（阻值为5 Ω）、导线。      (1)实物电路如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整。 (2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最___________端。 (3)调节滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为2.5 V，再将电压表接在定值电阻两端，电压表的示数如图乙所示，为___________V。 (4)灯泡正常发光时的电功率为___________W。 【答案】(1) (2)左 (3)1.5 (4)0.75 【详解】（1）本实验没有电流表，将小灯泡与定值电阻串联，利用定值电阻间接得到电路中的电流。连接实物电路时，滑动变阻器遵循一上一下的接线规则串联接入电路，小灯泡额定电压为2.5V，因此电压表选用0~3V量程并联在小灯泡两端，且保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，导线不得交叉。据此作图。 （2）闭合开关前，滑动变阻器要调到最大阻值处，起到保护电路的作用。图中滑动变阻器接入的是右下接线柱，当滑片移到最左端时，接入电路的电阻丝最长，电阻最大，所以滑片应置于最左端。 （3）电压表接的是0~3V量程，该量程分度值为0.1V，因此电压表示数为1.5V。 （4）灯泡与定值电阻串联，串联电路电流处处相等。定值电阻阻值，它两端电压，电路电流 此时灯泡正常发光，灯泡额定功率 24．（本题7分）小明在进行“探究影响电流热效应的因素”实验时，将图甲所示的装置按照图乙接入电路。其中、，记录各容器中液体的初温。 实验步骤： 1.只闭合开关S、，调节滑动变阻器R0使电流表读数为1.5A，记录2分钟、4分钟时电阻丝所在容器中液体升高的温度和。 2.断开，闭合S、，调节滑动变阻器 R0阻值，使电流表示数为1A，分别记录4分钟时，、所在容器中的温度计示数、。 问题： (1)实验中瓶子中选用__________（选填“水”或“煤油”）； (2)实验中 R2、R3串联接入电路的目的是_________________； (3)对比与，可探究电流热效应与______的关系；对比与，可得到结论：______ ， (4)步骤1中，R1在2分钟产生的热量是__________J。 【答案】(1)煤油 (2)使通过电阻的电流相同 (3) 通电时间 在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多 (4)1350 【详解】（1）实验中需通过液体温度变化反映电阻产生的热量，应选择比热容小的液体，煤油的比热容小于水，在吸收相同热量时温度变化更明显，便于观察实验现象，因此，瓶子中选用煤油。 （2）实验中控制变量法要求探究某一因素时保持其他因素不变，和串联接入电路，根据串联电路电流处处相等的特点，可使通过两电阻的电流相同，从而控制电流这一变量，便于探究电阻与电流热效应的关系。 （3）对比与，闭合开关S、，和串联，电路电流为1.5A，记录2分钟、4分钟时电阻丝所在容器中液体升高的温度和，在这个实验中，电阻和电流都相同，通电时间不同，液体升高的温度也不同，即电阻产生的热量也不同，因此可用来探究电流的热效应与通电时间的关系。 对比与，断开，闭合开关S、，、和串联，电流表示数为1A，分别记录4分钟时，、所在容器中的温度计示数、，在这个实验中，电流和通电时间相同，电阻不同，液体升高的温度也不同，即电阻产生的热量也不同，根据可得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。 （4），步骤1中，在2分钟产生的热量是 25．（本题6分）用如下图所示的装置探究影响电流热效应的因素，甲、乙、丙三个相同的容器内均装有等质量的煤油，电阻丝、、浸没在煤油中，其中，，记录甲、乙、丙中煤油的初温。闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.5 A，分别记录加热2 min、4 min时甲中煤油的末温，断开开关S、；再闭合开关S、，调节可调电源，使电流表示数为1.0 A，分别记录加热4 min时乙、丙中煤油的末温。数据记录在下表中。 序号 电阻 阻值/Ω 电流I/A 时间/min 初温t0/℃ 末温t/℃ ① R1 6 1.5 2 25.0 31.1 ② R1 6 1.5 4 25.0 37.1 ③ R2 6 1.0 4 25.0 30.4 ④ R3 3 1.0 4 25.0 27.7 (1)比较序号①和②可知，导体产生的热量与通电________有关。若要比较导体产生的热量与电流大小的关系，应该比较序号②和________。 (2)比较序号③和④可知，电流和通电时间相同时，导体电阻越大，产生的热量越________。比较序号③④和序号②③可得，导体通电时间相同时，“电阻”和“电流”中对电流的热效应影响更大的因素是________。 【答案】(1) 时间 ③ (2) 多 电流 【详解】（1）①和②两次实验中，电阻都是6Ω（电阻大小相等），电流都是1.5A（电流大小相等），只有通电时间不同，且通电时间越长，温度计升高的温度越高，电阻丝产生的热量越多，因此可得结论：当通过导体的电流和导体的电阻相等时，导体产生的热量与通电时间有关； 若要比较导体产生的热量与电流大小的关系，需要控制电阻大小、通电时间相同，只改变电流大小：序号②电阻为6Ω、通电时间4min、电流1.5A，序号③电阻6Ω（电阻与②相等）、通电时间4min（时间与②相等）、电流1.0A（电流不同），符合控制变量法的要求，因此比较序号②和③即可得出结论。 （2）[1]③和④两次实验中，电流和通电时间相同时，电阻不同，且导体电阻越大，温度计升高的温度越高，电阻丝产生的热量越多； [2]对比序号④和③：电流均为1.0A、通电时间均为4min，电阻从3Ω变为6Ω（电阻变为原来的2倍），煤油升高的温度从 变为 热量变为原来的2倍，符合与的正比关系； 对比序号③和②：电阻均为6Ω、通电时间均为4min，电流从1.0A变为1.5A（电流变为原来的1.5倍），煤油升高的温度从 变为 热量变为原来的约2.25倍，符合与的正比关系。 可见在通电时间相同的前提下，电流的平方对电热的影响程度远大于电阻的影响，因此对电流的热效应影响更大的因素是电流。 26．（本题11分）同学们在学习电学知识时发现，同一个电路可以同时测量小灯泡的电功率和正常发光时的电阻。器材有：电源（电压保持6V不变）、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。小明设计了如图甲所示电路： (1)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是_______（选填字母）； A．检查电路是否存在电路故障 B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (2)问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向_______（选填“左”或“右”）侧移动； (3)当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示为______A，则小灯泡额定功率为_______W；小灯泡正常发光的阻值为________（精确到0.1Ω）； (4)根据收集到的实验数据发现，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，根据多组实验数据描绘出的小灯泡的I-U图像如图丙所示，当灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实_______P额（选填“＞”“＜”或“=”），这是由于________； (5)小华认为如果要测量小灯泡正常发光时的电阻，可以有更精确的测量方案，她初步设计了图丁所示的电路，请从滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（电阻值最小变化量为1Ω，元件符号）、电压表（0～3V）中选择两个器材，并将它们的电路元件符号填入图丁合适的虚线框中，帮助小华完成电路设计。 【答案】(1)B (2)左 (3) 0.3 1.14 12.7Ω (4) ＞ 见解析 (5) 【详解】（1）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的阻值要调到最大。闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选B。 （2）由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联。移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，要让小灯泡正常发光，需要将小灯泡两端的电压增大到3.8V，根据串联电路的分压规律，此时应该减小滑动变阻器的阻值，由图甲可知，滑动变阻器的滑片应该向左移动。 （3）[1]由图乙可知，电流表选用的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则此时电流表的示数为0.3A。 [2]小灯泡的额定功率 [3]小灯泡正常发光的阻值 （4）[1][2]灯丝电阻随灯泡两端的电压升高，灯丝的温度升高而变大，实际电压是额定电压一半时的灯丝电阻小于额定电压时的灯丝电阻；由可知，灯泡两端的实际电压为其额定电压的一半时，它的实际功率大于。 （5）电路中小灯泡与电阻串联。小灯泡正常发光时，根据串联电路中电压关系可得，电阻两端的电压 根据串联电路中的电流关系可知，通过电阻的电流等于小灯泡的额定电流 此时电阻的阻值 因为电阻箱的电阻值最小变化量为1Ω，不能调节接入的电阻为7.3Ω，故应选用滑动变阻器与小灯泡串联。 小灯泡的额定电压为3.8V，若直接用电压表测量小灯泡两端的电压，需要选用大量程，提供的器材中电压表选用的小量程，故电压表应测量滑动变阻器两端的电压。电路设计如图所示： 27．（本题6分）如图，电源电压为6V ，电阻，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，滑动变阻器R上标有“20Ω  0.5A”字样。求： (1)当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0做的功。 (2)当电路中电流最大时，整个电路消耗的功率。 【答案】(1) 48 J (2) 1.8 W 【详解】（1）由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器 R串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，最小电流为 此时电压表的示数为 小于电压表量程3V ，电路安全。在时间 内，电流通过电阻R0做的功为 （2）为了保证电路中各元件的安全，电流表最大电流不超过 0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A ，电压表最大示数不超过 3V。当电压表的示数达到最大值 3V 时，电路中的电流最大，最大电流为 此时电流未超过电流表量程和滑动变阻器允许的最大电流，故整个电路允许的最大电流为0.3A ，此时整个电路消耗的最大功率为 28．（本题10分）图甲是小聪家汤锅的工作电路简图，通过旋钮开关实现保温、快炖两种功能切换，额定电压，正常保温状态功率为，四个发热电阻阻值相等。求： (1)的阻值多大？ (2)傍晚用电高峰，关闭家中其它用电器，只让该汤锅以快炖挡工作，发现在内电能表的转盘转了50转，图乙是电能表铭牌，若不考虑温度对发热电阻阻值的影响，用电高峰时家庭电路的实际电压是多少？ (3)小聪给该汤锅增加慢炖功能，且原保温、快炖两种功能不变，有以下两种方案。 方案一：图甲中，旋钮开关旋转并接通2、5接线柱，汤锅处于正常慢炖状态，功率为605 W。请分析计算并在图甲电路上只增加两根导线完成电路连接，符合设计要求。 方案二：如图丙，只将发热电阻替换成最大阻值与其相同的可调发热电阻。请简要说明方案二比方案一的最大区别和实用价值。 【答案】(1)80Ω (2)200V (3) ，方案二比方案一最大区别是方案一的慢炖功率为定值，方案二的慢炖功率可调，更实用。 【详解】（1）开关接1、4时，R1、R4串联，接入电路电阻大，电功率小，是保温状态，功率为302.5 W，则 四个发热电阻阻值相等，因此 （2）开关接3、6时，R2、R3并联，接入电路电阻小，电功率大，是快炖状态，电阻为 电能表的转盘转了50转，消耗的电能 电功率 实际电压 （3）方案一：当汤锅处于正常慢炖状态，功率为605 W，电路中电阻值为 即此时电路中只有一个电阻接入，而R4的电阻恰好为80Ω，那么此时应该只有电阻R4单独工作，此时只需将接线柱4和5连接，接线柱2直接与左侧导线相连即可。 方案二：如图丙，将发热电阻R4替换成最大阻值与其相同的可调发热电阻R0，根据 方案二比方案一的最大区别是方案一的慢炖功率为定值，方案二的慢炖功率可调，可以根据实际情况调节慢炖功率，更实用。 29．（本题6分）(1)小明想把家中带有开关的电灯和带有保险丝的三孔插座连接起来（如图所示），请你按照安全用电原则帮他正确连接电路。 (2)在家庭电路中有时会出现故障，我们可以采用不同的方法进行判断。 在如图所示的部分家庭电路中：闭合开关后，发现灯泡不亮，且保险丝没有熔断。某同学用试电笔测试如图的A、B、C、D四处，发现A、C、D这三处都能使试电笔的氖管发光，而B处不发光。那么可以判定故障是_______________。当开关S闭合后，发现灯泡L不亮，测试A、B两点时，氖管发光，则故障可能是_______________。当闭合时，灯泡闪亮一下后熄灭，而室内其他用电器仍正常工作，则灯泡处_______________。（选填“断路”或“短路”）。把断开开关的台灯插头刚刚插进插座时，干路中的保险丝立即被熔断，若导线均完好，则发生这种情况的最大可能是____________。 【答案】(1) (2) BD间断路 B点到进户零线之间断路 断路 插头短路 【详解】（1）根据家庭电路连接规则，保险丝应该串联接在火线上，三孔插座右孔与保险丝串联接在火线上，左孔接在零线上，中间孔接在地线上； 开关应该接在火线和用电器之间，与被控制用电器串联，因此开关与灯泡顶部触点相连，灯泡的螺纹灯帽与零线相连。 （2）[1]保险丝没熔断说明没有发生短路；A在火线端试电笔发光正常，C、D氖管发光说明电流可以经火线、开关、灯泡到达D点，B点氖管不发光，说明D到B之间无法连通，故BD间断路。 [2]当开关S闭合后，测试A、B两点氖管均发光，说明B点与火线连通，灯泡L不亮，说明故障为B点到进户零线之间断路。 [3]当闭合时，灯泡闪亮一下后熄灭，而室内其他用电器仍正常工作，在家庭电路中，各用电器并联，可以独立工作，所以故障是灯泡断路。 [4]干路中的保险丝立即被熔断，是由于家庭电路中的电流过大，可能是电路中出现短路或者用电器过多。台灯开关是断开的，说明台灯内部通路没有接通，插头刚插入插座就熔断保险丝，最大可能是插头的两个金属脚直接连通发生了短路。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $