沪粤版初中九年级物理第十五章电能与电功率素养综合检测课件

第十五间素养综合检测(满分100分,限时45分钟)一、选择题(每小题3分,共24分)1.关于电功,下列说法中正确的是

(

)A.用电器通电的时间越短,电流做的功一定越少B.通过用电器的电流越大,电流做的功一定越多C.用电器两端的电压越小,电流做的功一定越少D.用电器消耗的电能越大,电流做的功一定越多D解析通电时间短,但是电压、电流的大小不一定,故无法确

定做功多少,A错误;电流大,但是时间可以短,电压的大小也

不确定,故无法确定做功多少,B错误;电压小,但电流不一定

小,时间也可能长,故无法确定做功多少,C错误;电能是由电

流做功转化来的,所以说电能大时,电流做功一定多,D正确。2.(跨学科·物理学与日常生活)(2023安徽黄山期末)如图为小丽家半年前新装的一只电能表,10月底查看电能表示数为,11月底表盘的示数如图所示,下列说法正确的是

(

)A.该电能表的标定电流为20AB.电能表是用来测量电功率的仪表C.小丽家11月份总共消耗了903kW·h的电能D.若以每度电0.5元计算,则11月份应缴电费45.15元D解析该电能表的标定电流为10A,平时工作允许通过的最

大电流(额定最大电流)是20A,A错误;电能表是用来测量电

能的仪表,B错误;小丽家11月份共消耗的电能W=633.5kW·h-

543.2kW·h=90.3kW·h,C错误;若以每度电0.5元计算,则11月

份应缴电费90.3kW·h×0.5元/(kW·h)=45.15元,D正确。3.(跨学科·数学)(2023安徽淮南期末)某元件R(阻值不变)标有

“6V

6W”字样,将它与灯L接入电路中,如图甲所示。通

过灯L的电流随电压变化的图像如图乙所示。电流表量程为

“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,闭合开关,在保证电路

各元件都安全的情况下,下列说法错误的是

(

)

A.元件R的阻值为6ΩB.电源电压为5VC.电路中的最大电流为0.6AD.灯L消耗的最大电功率为1WC解析由电路图可知,R与L串联,电压表测R两端的电压,电流

表测电路中的电流。由P=UI可得,元件R正常工作时的电流:

I1=

=

=1A,元件R的阻值:R=

=

=6Ω,A正确;由电压表的量程可知,R两端的最大电压UR=3V,此时通过R的电流:I

=

=

=0.5A。因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,电压表示数最大时电路中电流为0.5A,在

保证电路各元件都安全的情况下,电路中的最大电流为0.5A,C错误;由图像可知,当电路中电流最大为I大=0.5A时,小灯泡两端的电压为UL=2V,且此时UR=3V,电源电压:U=UR+UL=

3V+2V=5V,B正确;小灯泡的最大电功率:PL大=ULI大=2V×0.5A=1W,D正确。4.(新独家原创)如图,电源电压U=6V不变,R为定值电阻,

在a、b间接一个“3V

0.5A”的小灯泡L1时恰能正常发

光。若换接一个“3V

0.6A”的小灯泡L2时,则(忽略灯丝

电阻的变化)

(

)A.L2发光比L1暗B.L2发光比L1亮C.两灯泡发光亮度一样D.条件不足,发光程度不能确定A解析小灯泡L1的实际功率P1=U1额I1额=3V×0.5A=1.5W,小

灯泡L1的电阻:R1=

=

=6Ω,电源电压U=6V不变,则定值电阻两端的电压为3V,定值电阻为R=

=

=6Ω;小灯泡L2的电阻:R2=

=

=5Ω,换接小灯泡L2时,电路中的电流I=

=

=

A,小灯泡L2的实际功率P2=I2R2=

×5Ω≈1.49W,小于小灯泡L1的实际功率,所以L2发光比L1暗。5.(2023安徽砀山铁路中学模拟)李凯家有白炽灯、电风扇、

空调各一个,三个用电器的额定电压、额定功率如表所示。

当它们都在正常工作时,下列说法正确的是

(

)

白炽灯电风扇空调U/V220220220P/W1001002200DA.三个用电器的电功率一样大B.通过白炽灯的电流等于通过空调的电流C.空调的用电费用一定比白炽灯的用电费用多D.相同时间内,电流通过白炽灯产生的热量比通过电风扇产

生的多解析正常工作时用电器的实际功率等于其额定功率,由表

格数据知,P白炽灯=P电风扇<P空调,A错误;白炽灯与空调的额定电压

相同,即正常工作时电压相同,而P白炽灯<P空调,由公式I=

可知,通过白炽灯的电流小于通过空调的电流,B错误;虽然空调的

电功率大于白炽灯的电功率,但不知两个用电器的工作时间,

由W=Pt可知,无法确定两用电器消耗电能情况,所以不能确

定两用电器用电费用的关系,C错误;白炽灯与电风扇的电功

率相同,由W=Pt可知,在相同时间内,两用电器消耗的电能相同,但白炽灯工作时将电能主要转化为内能(小部分转化为光能),电风扇工作时将电能主要转化为机械能(只有一小部分

转化为内能),所以电流通过白炽灯产生热量比通过电风扇产

生的多,D正确。6.小峰对图中的白炽灯标牌进行了仔细观察后,结合所学有

关知识总结了几条知识点,分析以下说法中正确的是

(

)A.该灯泡发光时,它的实际功率一定是25WB.该灯泡只有在220V的电压下,才能发光C.钨丝使用一段时间会变细,其电阻阻值也会变小D.灯泡发光时,灯丝温度很高,这与电流流经导体时的热效应

有关D解析不同电压下灯泡的实际功率不同,所以灯泡的实际功

率不一定是25W,A错误;由图知,灯泡的额定电压是220V,说

明该灯泡应在220V的电路中工作,如果灯泡两端电压不是220V,灯泡仍然发光,但不是正常发光状态,B错误;钨丝使用

一段时间会变细,其电阻阻值变大,C错误;灯丝具有电阻,由

公式Q=I2Rt知,电流通过灯丝时会产生热量,这叫作电流的热

效应,D正确。7.(跨学科·数学)(2024广东深圳红岭中学月考)如图所示,将灯

L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,

在甲图中灯L1的功率为9W。在乙图中灯L1的功率为25W,

设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是

(

)BA.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是3∶5B.甲、乙两图电路消耗的总功率之比是3∶2C.甲图中灯L1、L2的功率之比是3∶2D.L1、L2两灯灯丝电阻之比是3∶2解析因在图甲中灯L1的功率为9W,在乙图中灯L1的功率

为25W,甲、乙两图中灯L1两端的电压之比为

=

=

=

=

,A正确;甲中两灯泡串联接入电路,乙中两灯泡并联接入电路,则甲图中加在灯L1两端的电压占总电压的

,即U1=

U,加在L2两端的电压U2=U-

U=

U,根据串联分压规律可得L1、L2两灯的电阻之比

=

=

=

,D正确;根据P=I2R可知甲图中灯L1、L2的功率之比是P1∶P2=3∶2,C正确;

甲图电路消耗的总功率为P3=

=

=

=

;乙图电路消耗的总功率为P4=

=

=

=

,所以P3∶P4=6∶25,B错误。8.(跨学科·数学)(2023广东韶关曲江三模)如图甲所示的电路

中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关

S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压数示数U的

变化关系如图乙所示。则下列说法正确的是

(

)A.电源电压为4VB.R1的阻值为6ΩC.电路的功率变化范围为2.4W~7.2WD.当滑动变阻器滑片在中点时,通电1min,电阻R1产生的热量

是96JC解析由图甲可知,R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压,电

流表测量电路中的电流;当滑片P处于a端时,滑动变阻器R2接

入电路中的电阻为零,电压表被短路,电路中只有电阻R1工作,

根据图乙知,此时电路中的电流I1=1.2A,电源电压U=I1R1=1.2

A×R1①,当滑片P处于b端时,滑动变阻器R2接入电路中的电

阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流I2

=0.4A,滑动变阻器R2两端电压U2=4V,电源电压U=I2R1+U2=

0.4A×R1+4V②,联立①②式解得,U=6V,R1=5Ω,A、B错误;当滑片P从a端移动到b端时,根据图乙知,电路中电流值的变化范围为0.4A~1.2A,则电路中电功率的最小值Pmin=UImin=6V×0.4A=2.4W,电路中电功率的最大值Pmax=UImax=6V×1.2A

=7.2W,所以,电路中电功率的变化范围为2.4W~7.2W,C正

确;由图乙可知,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大,即两

端的电压为4V时,通过电路中的电流为0.4A,滑动变阻器的

最大阻值

=

=

=10Ω。当滑动变阻器滑片在中点时,滑动变阻器接入电路中的阻值R2=5Ω。根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻:R=R1+R2=5Ω+5Ω=10Ω,此时电路中的电流I=

=

=0.6A,通电1min,电阻R1产生的热量Q=I2R1t=(0.6A)2×5Ω×1×60s=108J,D错误。二、填空题(每空2分,共34分)9.(新考向·逆向思维)(2023广东广州黄埔玉泉学校期末)如图

是小军家的电能表,让“220V

1200W”的用电器单独正

常工作5min,发现电能表的转盘转过200r,此用电器消耗的

电能为

J,电能表的示数变为

kW·h。每消耗1

kW·h的电能,该电能表转盘转

r。3.6×1051991.72000解析由P=

可得,用电器单独正常工作t=5min=300s消耗的电能为W=Pt=1200W×300s=3.6×105J=0.1kW·h;用电器

工作5min后,电能表示数变为1991.6kW·h+0.1kW·h=1991.7kW·h;每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转过n=

×200r=2000r。10.(2023广东茂名茂南期末)甲、乙两灯的额定电压均为6V,测得两灯的电压与电流关系图像如图所示。甲灯正常工作时的电阻是

Ω;当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是

V;当把甲、乙两灯串联接在7V的电源上时,电路中的电流是

A。2040.3解析甲灯的额定电压为6V,甲灯正常工作时的电压U甲=6V,由图可知,通过甲灯泡的电流I甲=0.3A,甲灯泡正常工作时的电阻:R甲=

=

=20Ω;当乙灯的电压为4V时,通过的电流为0.6A,乙灯的实际功率:P=UI=4V×0.6A=2.4W,当乙灯的实际功率是2.4W时,它两端的实际电压是4V;当把两灯串联在7V电源上时,因串联电路的电流相等,由图知,只有当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为6V,乙灯的实际电压为1V时,由串联电路电压的特点,两灯的总电压等于电源电压7V。11.(2023广东湛江期末)如图所示电路中,定值电阻R的阻值

为20Ω,电动机线圈电阻为2Ω。闭合开关S,电流表A1的示数

为0.8A,A2的示数为0.3A,则电源电压为

V,电路消

耗的总功率为

W,1min内电流通过电动机产生的机

械能为

J。64.8150解析由图可知,闭合开关后,R与电动机M并联,A2测通过R

的电流,A1测干路的电流;闭合开关,A2的示数为I2=0.3A,由并

联电路电压的规律和欧姆定律可得,电源电压:U=U2=I2R=0.3

A×20Ω=6V;A1的示数为0.8A,即总电流I=0.8A,则电路消耗

的总功率:P=UI=6V×0.8A=4.8W;根据并联电路电流的规律

可得,通过电动机的电流:I电动机=I-I2=0.8A-0.3A=0.5A,电动机

线圈的电阻为2Ω,所以,1min内电流通过电动机产生的热量:

Q=

R线圈t=(0.5A)2×2Ω×1×60s=30J,1min内电动机消耗的电能:W=UI电动机t=6V×0.5A×60s=180J,故1min内电流通过电动机产生的机械能:W机械=W-Q=180J-30J=150J。12.(新情境·安全与健康)(2023安徽池州贵池期末)家庭照明

白炽灯的灯丝熔断后,经摇晃重新搭接起来,如图,其中,AB、

BC是两段灯丝,AB长一些,BC短一些,B为搭接点。(1)接入电路后,灯泡将变得更亮,是因为

导致灯泡实际功率变大。(2)搭接后的灯丝更容易烧断,那么,绝大多数情况下,是图中

位置更容易烧断。(选填“AB段”“B点”或“BC

段”)见解析B点解析

(1)灯丝熔断后再搭接在一起,灯丝材料、横截面积

(除接触点外)不变,灯丝长度变短,灯丝电阻变小;灯泡两端电

压,即家庭电路电压不变,由电功率公式P=

可知,灯泡实际功率变大,灯泡变亮。(2)搭接处电阻的横截面积变小,则搭

接处的电阻变大(可理解为接触不良、接触电阻大),因此由

Q=I2Rt可得,搭接处产生热量增多,此处容易烧断,而其他地方

不易断,故选B点。13.(新素材·现代科技)(2023广东惠州期末)如图为乐乐的奥特曼面罩玩具,此面罩上奥特曼的眼睛可以同时发光,也可以单独发光。乐乐的哥哥对这个面罩非常好奇,于是拆开研究了一番,发现奥特曼的两只眼睛其实是两个小灯泡,接在了电源电压为3V的电路中,这两只小灯泡的连接方式是

(选填“串联”或“并联”)。奥特曼眼睛内的两只灯泡的规格均为“3V

3W”,若其中一只眼睛的灯泡不小心烧坏后,并联哥哥取来一只“6V

3W”的灯泡L1替换上去,再次让奥特曼的两只眼睛同时发光,则此时L1灯的实际功率为

W,整个电路中的总电流为

A。(设灯丝电阻不变)0.751.25解析因为面罩上奥特曼的眼睛可以同时发光,也可以单独

发光,互不影响,所以这两只小灯泡是并联的;灯泡L1的电阻R1

=

=

=12Ω,灯泡L1的实际功率P1实=

=

=0.75W,灯泡L1的实际电流I1=

=

=0.25A,“3V

3W”规格灯泡的电流I2=

=

=1A,整个电路中的总电流I=I1+I2=0.25A+1A=1.25A。14.(2024广东鹤山期中)如图所示,小桂将一条粗细不均的铝

箔纸的两端分别压在电池的两极,发现铝箔纸发热并燃烧。

实验中铝箔纸较粗部分的电流

(选填“>”“=”或

“<”)较细部分的电流,较

(选填“粗”或“细”)

的部分先燃烧起来,此过程的能量转化是

能转化为

内能。=细电解析实验中铝箔纸较粗部分与较细部分串联,通过它们的

电流相等;由于较细部分的电阻大于较粗部分的电阻,由Q=I2

Rt可知相同时间内较细部分产生的热量较多,先燃烧,此过程

中铝箔纸发热是电能转化成内能。三、实验探究题(第15题12分,第16题16分,共28分)15.(2024广东深圳期末)实验室购买了一批规格为“2.5V

0.75W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做“测量小灯泡

电功率”的实验。(1)用笔画线把给出的用电器元件符号连接成测量小灯泡电

功率的电路图;(2)如果闭合开关,移动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流

表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示

数,其原因可能是

;(3)排除故障后开始实验。如果滑动变阻器的最大阻值为15

Ω,电源电压不变,将滑动变阻器的电阻值从最大调至5Ω的灯泡被短路

过程中,它的功率变化为

(选填“变大”“变

小”“先变大后变小”或“先变小后变大”);(4)如果

和

的读数分别如图2所示,则

的读数是

,

的读数是

,小灯泡的实际电功率是

。先变大后变小2V0.3A0.6W答案

(1)如图所示

解析

(1)伏安法测灯泡功率,电流表测电流,电压表测灯泡

两端电压;(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值,说明电路电阻太小,灯泡始

终不亮,电压表示数为零,说明灯泡被短路;(3)当滑动变阻器

阻值与灯泡电阻相等时,滑动变阻器消耗的功率最大,滑动变

阻器的最大阻值为15Ω,将滑动变阻器的电阻值从最大调至

5Ω的过程中,滑动变阻器消耗的功率先变大后变小;(4)如图

2所示,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,则

的读数是2V;电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,

的读数是0.3A;小灯泡的实际电功率是P=UI=2V×0.3A=0.6W。16.(新考法·分析论证)(2023广东惠州期末)【探究名称】探

究电流产生的热量与什么因素有关。【实验过程】(1)如图甲所示,两个密闭容器内的电阻丝发热的多少是通过

来反映的,这种研究方法叫作

。(2)如图甲所示,两密闭瓶中的电阻一样大,在其中一个的外

部并联一个阻值大小相同的电阻,则通过两瓶中电阻丝的电

流

(选填“相同”或“不同”)。(3)让装置冷却到初始状态,把图甲右瓶并联的两根电阻丝都

放入瓶内,连通电源,比较两瓶内电阻丝发热多少,此时该装

置探究的是电流产生的热量跟

的关系。U形管液面的高度差转换法不同电阻一段时间后,电阻丝产生的热量

(选填“左瓶”“右瓶”或“一样”)多。【拓展】同学们又设计了如图乙所示的实验装置来探究不

同物质的吸热情况,则电阻R1

R2,A、B两容器中装有

两种质量相同的不同液体,通电一段时间后,A容器中的温度

计示数升高较多,则两容器中的液体的比热容大小关系为cA

cB。(均选填“<”“>”或“=”)左瓶=<解析

(1)电流通过导体产生的热量不能直接观察,但可通过

观察U形管液面的高度差来反映,这种研究物理的方法叫转

换法。(2)如图甲的装置中,右边两个5Ω的电阻丝并联后再

与左边5Ω的电阻丝串联;根据串联电路的电流特点可知,通

过右边两个电阻丝的总电流和通过左边电阻丝的电流相等,

即I右=I左。两个5Ω的电阻丝并联,根据并联电路的电流特点

可知I右=I内+I外,比较可知I左>I内;即通过两瓶中电阻丝的电流不

同。(3)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,右瓶中两根电阻丝对瓶内空气进行加热;根据并联电路的电阻规律可得,右瓶中两根5Ω电阻丝并联后的

总电阻为2.5Ω,小于5Ω,即R左>R右;两瓶内电阻丝的总电阻不

相等,通电时间相等,电流相等,故探究的是电流产生的热量

跟电阻的关系;通