学年沪粤版九年级物理上册《第十五章电能与电功率》单元测试题附答案.docx
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学年沪粤版九年级物理上册《第十五章电能与电功率》单元测试题附答案
沪粤版九年级《第15章电能与电功率》单元测试卷
一、选择题
1．下列过程中，电能转化为机械能的是（ ）
A．灯泡发光B．给蓄电池充电
C．风力发电D．电动机带动水泵抽水
2．小明同学在做“探究串联电路电压的规律”的实验时，连好了如图所示的电路，接通开关后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，对产生这一现象的原因分析，你认为合理的是（ ）
A．灯泡L2发生了断路
B．灯泡L2发生了短路
C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小
D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
3．表示电流做功快慢的物理量是（ ）
A．电压B．电功C．电功率D．电阻
4．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”一定是出现了短路
B．工作的用电器越多，总电阻越大
C．电能表是测量总电功率的
D．安在卧室的吊灯有三个灯泡，同时亮同时灭，这三个灯泡一定是并联
5．下列白炽电灯正常发光时，亮度最亮的是（ ）
A．“PZ220V15W”B．“PZ220V25W”
C．“PZ220V40W”D．“PZ220V60W”
6．将一个标有“12V15W”的灯泡接入某电路时，测得通过它的电流是1A，则它的实际功率（ ）
A．小于15WB．等于15WC．大于15WD．不能确定
7．规格分别为“3.8V1.9W”和“2.5V1.25W”的甲、乙两只小灯泡，将它们串联后接到6V的电源上，两灯都发光，则（ ）
A．甲灯较亮B．乙灯较亮C．两灯一样亮D．无法判断
8．把标有“6V3W”和“12V3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A．灯L1正常发光B．灯L2正常发光
C．两灯都能正常发光D．两灯都不能正常发光
二.填空题
9．小华家电能表4月底的示数为
，5月底的示数为
，则小华家5月份消耗的电能为 kW•h，应付电费 元（按每度电均价0.5元计算）．
10．某灯泡上标有“PZ220﹣40”的字样，“PZ”表示普通白炽灯，它的额定功率是 W，正常发光时灯丝的电阻是 Ω、工作电流是 A．
11．如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图象，物理学中叫做伏安特性图象．由图象可知，当小灯泡在U=4V时，灯泡灯丝的电阻为 Ώ；当小灯泡中流过0.3A的电流时，它消耗的功率是 W．
12．某导体的电阻是2Ω，当它通过1A的电流时，导体的功率是 W；通电1min，导体上产生的热量是 J．
13．家用电能表上标有“220V10（20）A”的字样，则此电能表的标定电流是 A；正常工作时用电器总功率不能超过 W．
14．甲灯标有“220V60W”、乙灯标有“220V100W”字样，如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是 灯，如果将两灯串联在220V的电源上，使用相同时间，甲、乙两灯消耗的电能之比是 ．
三.实验探究题（第15题13分，第16题6分，共19分）
15．在“用电流表、电压表测灯泡电功率”的实验时，灯泡上标有“2.5V”字样．小丽设计了实验电路图，如图甲所示．她还连接了部分实验电路，如图乙所示．
（1）请在图乙上补画导线，使其成为完整的实验电路．要求：
滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮．
（2）连接电路前，开关应 ；当确认电路连接正确，准备合上开关时，应将滑动变阻器的滑片P移到 端（选填“左”或“右”）．
（3）连接完实验电路后，小丽闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压．请帮助她分析电路出现故障的可能原因：
．
（4）小丽排除故障后，凋节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，示数为 A，则灯泡的额定功率为 W．
16．小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线，做测定额定电压为2.5V的小灯泡功率的实验．
（1）请你在虚线框内设计出该实验的电路图；
（2）他根据设计的正确电路图进行实验，实验记录与计算如下表：
实验次数
1
2
3
电压（V）
2.5
2
3
电流（A）
0.24
0.22
0.26
功率（W）
0.60
0.44
0.78
他注意到灯的亮度变化是：
第一次比第二次亮，第三次比第一次更亮．根据他观察的现象和实验数据分析，可得出的结论是 ；
（3）小明突然想到，利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻，于是小明又绘制了以下表格，并完成了计算．
实验次数
1
2
3
电压（V）
2.5
2
3
电流（A）
0.24
0.22
0.26
灯丝电阻（Ω）
10.42
9.09
11.54
根据小明的计算结果找出电阻随电压变化的规律是 ；
这一规律产生的主要原因是 ．
四.计算题
17．某型号的全自动洗衣机的铭牌如下表，请根据铭牌上的数据计算（答案保留两位小数）
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定容量
5kg
整机质量
72kg
机身尺寸
600×560×850mm3
洗涤功率
330W
加热温度
30℃﹣60℃
最大电流
5A
（1）洗衣机正常洗涤时的工作电流．
（2）洗衣机在额定电压下工作时消耗的最大功率．
（3）某一次洗涤共用了0.5h，耗电多少度？
18．有一种WSJ﹣60型号电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容c=4.2×l03J/（kg•℃）．求：
型号
WSJ﹣60
额定电压
220V
额定功率
800W
水壶容积
500ml
（1）水吸收的热量．
（2）电热壶的效率．
（3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min3s，那么此时实际电压是多少？
五.综合能力题（19题8分，20题7分，共15分）
19．人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯的灯泡，实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同．有关数据如表：
二种灯
LED灯
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24伏
220伏
响应时间
10﹣9秒
10﹣3秒
额定功率
12瓦
100瓦
（1）请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点：
① ；
② ．
（2）LED灯正常工作时的电流是 A，每天正常工作10小时，使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为 kW•h，这么多能量可将 kg的水从20℃加热到100℃．（c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留两位小数）
20．半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大．如图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一空间的温度，使用的器材如下：
半导体电阻、电源、电流表（0﹣0.6A）、开关、定值电阻R0（10Ω）、导线若干．
（1）定值电阻R0的作用是什么？
（2）当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压．
（3）电流表的读数为0.4A时，求当时环境温度和半导体电阻的电功率分别是多少？
沪粤版九年级《第15章电能与电功率》单元测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．下列过程中，电能转化为机械能的是（ ）
A．灯泡发光B．给蓄电池充电
C．风力发电D．电动机带动水泵抽水
【考点】电功的实质．
【专题】电能和电功率．
【分析】做功总是伴随着能量的转化，电功也不例外．用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程．
【解答】解：
A．灯泡发光时，是将电能转化为光能和热能，故A不符合题意；
B．给蓄电池充电时，是将电能转化为化学能，故B不符合题意；
C．风力发电时，是将风的机械能转化为电能，故C不符合题意；
D．电动机带动水泵抽水时，是将电能转化为机械能，故D符合题意．
故选D．
【点评】本题考查学生对电功的实质以及能量之间的相互转化的了解和掌握，是一道基础题．
2．小明同学在做“探究串联电路电压的规律”的实验时，连好了如图所示的电路，接通开关后发现L1正常发光，L2只能微弱发光，对产生这一现象的原因分析，你认为合理的是（ ）
A．灯泡L2发生了断路
B．灯泡L2发生了短路
C．由于灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小
D．由于灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
【考点】电功率的计算；串联电路的电流规律．
【专题】应用题；电能和电功率．
【分析】
（1）用电器短路时，用电器不能工作；串联电路中发生断路时，所以用电器均不能工作；
（2）灯泡亮度由灯泡实际功率决定，L1正常发光，L2只能微弱发光，可判断出两灯实际功率的大小，由电路图可知，两灯泡串联，通过两灯泡的电流相等，根据电功率公式P=I2R分析灯泡电阻大小；
【解答】解：
A、灯泡L2发生了断路时，两灯泡均不能发光，故A不合理；
B、灯泡L2发生了短路时，L2不能发光，故B不合理；
CD、两灯泡串联，L1正常发光，L2只能微弱发光，说明灯L1的实际功率较大，灯L2的实际功率较小；
但因两灯泡串联，通过两灯的电流相等，根据P=I2R可知，L1的电阻较大，L2的电阻较小，故C不正确，D正确．
故选D．
【点评】本题主要考查的是学生对短路、断路的认识，以及对串、并联电路的电压、电流的特点的了解和掌握，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．
3．表示电流做功快慢的物理量是（ ）
A．电压B．电功C．电功率D．电阻
【考点】电功率．
【分析】由电压、电功、电功率、电阻的物理意义进行选择．
【解答】解：
电压是形成电流的原因；
电功是表示电流做功多少的物理量；
电功率是表示电流做功快慢的物理量；
电阻是指导体对电流的阻碍作用；
故选C．
【点评】对电学物理量的物理意义要了解，属于基本概念．
4．关于家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．空气开关“跳闸”一定是出现了短路
B．工作的用电器越多，总电阻越大
C．电能表是测量总电功率的
D．安在卧室的吊灯有三个灯泡，同时亮同时灭，这三个灯泡一定是并联
【考点】家庭电路电流过大的原因；串联电路和并联电路的辨别；家庭电路的连接．
【分析】家庭电路中电流过大的原因主要有两个，一是用电器短路，二是用电器的总功率过大．
家庭电路的连接方式是并联．
电能表是测量电功的仪器．
根据以上知识，对每个选项分别做分析．
【解答】解：
A、空气开关“跳闸”是由于电流过大，有可能是由于用电器的总功率过大．故A错误．
B、家庭电路是并联，工作的用电器越多，相当于增大导体的横截面积，总电阻越小．故B错误．
C、电能表是测量电功的仪器，就是消耗电能的多少．故C错误．
D、吊灯的三个灯泡互相不影响，连接方式是并联．正确．
故选：
D．
【点评】本题考查学生对家庭电流连接方式、电流过大原因和电能表作用的理解情况．
5．下列白炽电灯正常发光时，亮度最亮的是（ ）
A．“PZ220V15W”B．“PZ220V25W”
C．“PZ220V40W”D．“PZ220V60W”
【考点】实际功率．
【专题】电能和电功率．
【分析】当灯正常发光时，其实际功率等于额定功率，而灯的亮度取决于灯的实际功率，据此进行解答．
【解答】解：
∵白炽电灯正常发光时，其实际功率等于额定功率，
∴D选项中灯泡的实际功率最大，
∵灯的亮度取决于灯的实际功率，
∴D选项中灯泡最亮．
故选：
D．
【点评】知道铭牌的含义和灯的亮度取决于灯的实际功率是本题的关键．
6．将一个标有“12V15W”的灯泡接入某电路时，测得通过它的电流是1A，则它的实际功率（ ）
A．小于15WB．等于15WC．大于15WD．不能确定
【考点】电功率的计算；实际功率．
【专题】计算题．
【分析】
（1）由灯泡的额定电压和额定功率，利用R=
计算灯泡的阻值；
（2）灯泡的阻值不变，利用P=I2R计算灯泡的实际电功率．
【解答】解：
由“12V15W”知灯泡的额定电压为：
12V，额定功率为：
15W；
∴灯泡的电阻是：
R=
=
=9.6Ω；
灯泡的实际电功率是：
P实=I实2R=（1A）2×9.6Ω=9.6W；
故选A．
【点评】当用电器的实际电流小于额定电流时，实际功率就小于额定功率．
7．规格分别为“3.8V1.9W”和“2.5V1.25W”的甲、乙两只小灯泡，将它们串联后接到6V的电源上，两灯都发光，则（ ）
A．甲灯较亮B．乙灯较亮C．两灯一样亮D．无法判断
【考点】实际功率．
【专题】电能和电功率．
【分析】由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，由电功率的变形公式可以求出灯泡的阻值；
由串联电路特点及电功率公式P=I2R可以比较两灯泡串联时灯泡的功率关系，然后判断哪个灯泡亮．
【解答】解：
∵P=
，
∴灯泡电阻R甲=
=
=7.6Ω，
R乙=
=
=5Ω，
∵R甲＞R乙，串联电路电流相等，
∴由P=I2R可知，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，故两灯泡串联时，甲灯较亮；
故选A．
【点评】本题考查电功率的计算及串联电路的电流规律，关键熟练应用电功率公式及其变形公式、串联电路的特点．
8．把标有“6V3W”和“12V3W”字样的两个灯泡L1、L2串联在15V的电源上，下列说法正确的是（ ）
A．灯L1正常发光B．灯L2正常发光
C．两灯都能正常发光D．两灯都不能正常发光
【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算；额定功率；实际功率．
【专题】计算题；压轴题．
【分析】已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=
求出灯泡的电阻，还知道电源电压，根据公式I=
求出电路电流，再利用公式P=I2R求出各自的实际功率，与额定功率进行比较，即可得出结论．
【解答】解：
灯泡L1电阻R1=
=
=12Ω，灯泡L2电阻R2=
=
=48Ω，
电路电流为I=
=
=0.25A，
灯泡L1的实际功率P3=I2R1=（0.25A）2×12Ω=0.75W＜3W，
不能正常发光．
灯泡L2的实际功率P4=I2R2=（0.25A）2×48Ω=3W=3W，
所以能正常发光．
故选B．
【点评】本题考查串联电路中电流与电压的规律，实际功率与额定功率的比较，欧姆定律和电功率公式及其变形的灵活运用，关键是计算灯泡的电阻和电路的总电流．
二.填空题
9．小华家电能表4月底的示数为
，5月底的示数为
，则小华家5月份消耗的电能为 40 kW•h，应付电费 20 元（按每度电均价0.5元计算）．
【考点】电能表参数的理解与电能的求法．
【专题】计算题；应用题．
【分析】电能表月初与月末的读数之差就是当月消耗的电能，消耗的电能与每度电均价的乘积就是应付的电费．
【解答】解：
小华家5月份消耗的电能为2178.2kw•h﹣2138.2kw•h=40kw•h，
应付电费40kw•h×0.5元/kw•h=20元．
故答案为：
40；20．
【点评】本题考查电能表的读数以及家庭消耗电能的计算和电费的计算，关键是计算消耗的电能．
10．某灯泡上标有“PZ220﹣40”的字样，“PZ”表示普通白炽灯，它的额定功率是 40 W，正常发光时灯丝的电阻是 1210 Ω、工作电流是 0.18 A．
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；应用题．
【分析】从灯泡的铭牌上可以看出灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=
可求灯泡的电阻，根据公式I=
可求工作电流．
【解答】解：
灯泡的额定功率为40W，灯泡的电阻R=
=
=1210Ω，工作电流I=
=
=0.18A．
故答案为：
40；1210；0.18．
【点评】本题考查额定功率、电阻和电流的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要认识灯泡的铭牌．
11．如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图象，物理学中叫做伏安特性图象．由图象可知，当小灯泡在U=4V时，灯泡灯丝的电阻为 10 Ώ；当小灯泡中流过0.3A的电流时，它消耗的功率是 0.6 W．
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】计算题；压轴题；信息给予题．
【分析】由伏安特性图象（U﹣I图象）得出
（1）当小灯泡在U=4V时，通过灯丝的电流值，利用欧姆定律求电阻；
（2）当通过灯丝的电流I=0.3A时，加在灯两端的电压，利用P=UI计算灯的电功率．
【解答】解：
由伏安特性图象（U﹣I图象）得出
（1）当U=4V时，I=0.4A，
（2）当I′=0.3A时，U′=2V，
P′=U′I′=2V×0.3A=0.6W
故答案为：
10，0.6
【点评】会由伏安特性图象（U﹣I图象）得出信息
（1）根据加在小灯泡两端的电压值，找出通过灯丝的电流值；
（2）根据通过灯丝的电流值，找出加在小灯泡两端的电压值．
12．某导体的电阻是2Ω，当它通过1A的电流时，导体的功率是 2 W；通电1min，导体上产生的热量是 120 J．
【考点】电功率的计算；焦耳定律．
【专题】计算题；压轴题．
【分析】导体是纯电阻，已知电阻和电流，可利用公式P=I2R计算电功率，再利用公式Q=W=Pt计算热量．
【解答】解：
∵R=2Ω，I=1A，
∴P=I2R=（1A）2×2Ω=2W，
又∵t=1min=60s，
∴Q=W=Pt=2W×60s=120J．
故答案为：
2，120．
【点评】本题考查了利用公式P=I2R计算电功率，以及对热量的计算，需要注意的是：
P=I2R和P=
这两个公式在电功率计算题里要经常用到，注意计算时的单位变换要正确．
13．家用电能表上标有“220V10（20）A”的字样，则此电能表的标定电流是 10 A；正常工作时用电器总功率不能超过 2200 W．
【考点】电能表参数的理解与电能的求法．
【专题】电能和电功率．
【分析】从电能表上可以看出标定电流；已知电能表的额定电压和标定电流，根据公式P=UI可求电路的最大功率．
【解答】解：
电能表的标定电流为10A；正常工作时用电器总功率不能超过P=UI=220V×10A=2200W．
故答案为：
10；2200．
【点评】本题考查电功率的计算，关键是公式的应用，难点是对电能表各个参数物理意义的正确理解
14．甲灯标有“220V60W”、乙灯标有“220V100W”字样，如果两灯泡钨丝长短一样，则钨丝较粗的是 乙 灯，如果将两灯串联在220V的电源上，使用相同时间，甲、乙两灯消耗的电能之比是 5：
3 ．
【考点】电功率的计算；影响电阻大小的因素；电功的计算．
【分析】两灯泡钨丝长短一样，灯丝粗的电阻小，额定功率大，两灯串联电流相同，时间相同，比较消耗的电能之比就是比较电阻之比，计算出两灯的电阻即可比较．
【解答】解：
两灯泡钨丝长短一样，灯丝粗的电阻小，额定功率大，乙的额定功率大，所以灯丝粗的是乙灯．
，
，
两灯串联电流相同，时间又相同，
．
故答案为：
乙；5：
3．
【点评】本题考查电功率的计算，影响电阻大小的因素，电功的计算，关键是求出两灯的电阻．
三.实验探究题（第15题13分，第16题6分，共19分）
15．在“用电流表、电压表测灯泡电功率”的实验时，灯泡上标有“2.5V”字样．小丽设计了实验电路图，如图甲所示．她还连接了部分实验电路，如图乙所示．
（1）请在图乙上补画导线，使其成为完整的实验电路．要求：
滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮．
（2）连接电路前，开关应 断开 ；当确认电路连接正确，准备合上开关时，应将滑动变阻器的滑片P移到 左 端（选填“左”或“右”）．
（3）连接完实验电路后，小丽闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压．请帮助她分析电路出现故障的可能原因：
小灯泡开路 ．
（4）小丽排除故障后，凋节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，示数为 0.3 A，则灯泡的额定功率为 0.75 W．
【考点】探究用电器的电功率实验；实物的电路连接；滑动变阻器的使用；电功率的计算．
【专题】实验题；作图题．
【分析】
（1）滑动变阻器要“一上一下”的接入；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关要断开，滑片P置于使连入电阻最大的位置；
（3）电压表有示数，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，短路不对（这样电压表示数为0），只能是开路：
小灯泡处开路；
（4）灯泡正常发光，所加电压为额定电压U=2.5V，读出电流表的示数，利用P=UI求额定功率．
【解答】解：
（1）“一上一下”的接入滑动变阻器，如右图；
（2）为了保护电路，连接电路时开关要断开，滑片P置于使连入电阻最大的位置，即左端；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，小灯泡开路；
（4）凋节滑动变阻器，使灯泡正常发光，此时
灯两端电压为额定电压U=2.5V时，I=0.32A，
所以小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：
（1）实物连接图右图所示；
（2）断开，左；
（3）小灯泡开路
（4）0.3A，0.75W．
【点评】本题涉及电流表读数、滑动变阻器的使用、电功率的计算，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．
16．小明同学利用电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线，做测定额定电压为2.5V的小灯泡功率的实验．
（1）请你在虚线框内设计出该实验的电路图；
（2）他根据设计的正确电路图进行实验，实验记录与计算如下表：
实验次数
1
2
3
电压（V）
2.5
2
3
电流（A）
0.24
0.22
0.26
功率（W）
0.60
0.44
0.78
他注意到灯的亮度变化是：
第一次比第二次亮，第三次比第一次更亮．根据他观察的现象和实验数据分析，可得出的结论是 灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮 ；
（3）小明突然想到，利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻，于是小明又绘制了以下表格，并完成了计算．
实验次数
1
2
3
电压（V）
2.5
2
3
电流（A）
0.24
0.22
0.26
灯丝电阻（Ω）
10.42
9.09
11.54
根据小明的计算结果找出电阻随电压变化的规律是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ；
这一规律产生的主要原因是 灯泡的电阻与温度有关 ．
【考点】探究用电器的电功率实验；电路图设计．
【专题】计算题；作图题；压轴题；实验探究题．
【分析】
（1）由实物图画电路图的方法：
画出电源符号，从电源的正极开始，按照电流的方向，依次串联各元件，到电源的负极，最后把电压表并
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