【2025-2026学年沪粤版（2024）九年级上物理】
第十五章 电能与电功率
学业质量评价单元卷
选择题（共7小题，每小题3分，共21分）
1．家用电能表的计量单位是（ ）
A．焦耳 B．千瓦时 C．库仑 D．伏特
2．关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是（ ）
A．电能表的示数为2023.6J B．电能表能正常工作的最大电流是40A
C．电能表是测量电功率的仪表 D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多
3．“从生活走向物理”.下列生活中常见物理量符合实际的是
A．电脑主机箱的USB口电压5V B．家用空调正常工作时电流约20A
C．1L的水升高80℃需要吸收约3.36×105J的热量，相当于1度电 D．液晶电视机正常工作的功率约1000 W
4．如图所示，导体A、B是由同种材料制成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，闭合开关，下列说法正确的是
A．经过导体的电流IA>I B．B.导体两端的电压UA=UB
C．导体的电阻RA>RB D．电流经过导体做功的功率PA
A．灯泡 L1的电流为 IA B．灯泡L2的电阻为6Ω
C．电压表的示数为6V D．灯泡L1的功率为 1W
6．图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V 3W”，超导部件与流过它的电流I的关系如图乙所示。电路通电10s。以下判断错误的是（ ）
A．L的实际功率为3W B．产生的电热为0J
C．若被短接，L会变亮 D．若灯被短接，电源不会被短路
7．额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能W和通电时间t的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是（ ）
A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少 B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大 D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
二、填空题（共7小题，每空1分，共21分）
8．家里的照明灯与电视机是 联的，照明灯开关与它控制的灯是 联的.某电阻丝的阻值为20Ω，通过它的电流为0.1A， 通电时间为1min，则该电阻丝产生的热量是 J (阻值保持不变)
9．如图是“探究通电导体产生的热量与 大小关系”的实验装置。通过左侧容器中电阻丝的电流为0.4A，在1min内电流通过右侧容器中电阻丝产生的热量为 J，左右两侧容器中电阻丝产生的热量之比是 。
10．如图所示的电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R 是光敏电阻，R的阻值随光照的增强而减小。闭合开关S，逐渐减弱对 R的光照，则电流表的示数 ，电压表的示数 ，定值电阻R0的电功率 ，(均选填“变大”“变小”或“不变”)
11．如题图所示实验，实验前已调好器材，实验过程中通过电阻R1、R2的电流 （选填“相等”或“不相等"）；观察U形管内液面高度差可知 （选填“R1”或“R2"）产生的热量较多；要使液面高度差变化更快，可将滑动变阻器的滑片P向 滑动
12． 如图甲为小明家的电能表，只有电炉烧水时，该电能表转盘5min内转了60转，这段时间内消耗的电能为 J，电炉的功率为 kW。小明观察到图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的 （填A、B、C中某两个）两个液柱高度解释说明这种情况。
13．将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中，电源电压不变，当只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为IW， 图乙是小灯泡L和电阻R的1-U图像，则电源电压为 V， 只闭合开关S1时小灯泡L的电阻为 Ω；再闭合开关S2后，电路的总功率为 W
14．小明用题1图的电路的做“测量小灯泡电功率”实验，绘制了如题2图所示的图像。已知电源电压3V，灯泡的额定电压为2.5V，此图像不是直线的主要原因是灯丝电阻受 的影响。实验中滑动变阻器的最大阻值可能是 （选填“10Ω”、“20Ω”或“30Ω”）。若灯泡两端的电压依次增大为U1、U2、U3时，灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3，相邻两次的电压差U2-U1＝U3-U2，则P2-P1 P3-P2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
三、作图题（共3分）
15．（1）如图所示，铭牌标识为“220V 40W”的灯泡和“220V 5W”的灯，当开关闭合后，两灯都能正常发光，插座不受开关控制，请将电路连接完整。
四、实验题（共3小题，共20分）
16．实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清，只能看清小灯泡的额定电流I额=0.3A，为了测出该小灯泡的额定功率，小明和小王分别设计了两种不同的测量方案，请你帮助完善。
方案一：
（1）请用笔画线代替导线帮小明补全甲图的实物电路 。（要求：只连一根导线且不交叉）
（2）甲图中，闭合开关前，滑片P应位于 (选填“A”或“B”）端。
（3）当滑动变阻器的滑片位于某位置时，电流表的示数为0.2A，为了测出小灯泡的额定功率，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片。
（4）当电流表的示数为0.3A时，电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（5）方案二：
小王同学设计了如图丙所示的电路图，电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S和S1，断开S2，调节R2，使电流表的示数为0.3A；
②保持R2不变，闭合开关S和S2，断开S1，调节R1，使电流表的示数仍为0.3A；
③保持R1不变，接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式P额= (用I.额、R0、I1、I2表示)。
17．小明在探究“电功率和电压关系”的实验中：
（1）请用笔画线代替导线连接好图（甲）电路，要求：电压表测量L2两端电压；
（2）连好电路后，闭合开关，发现两灯均不发光，电压表示数接近电源电压，则故障可能是 ；（写出一种即可）
（3）灯泡工作时，将电能转化为内能和 ；
（4）开始实验后，发现两个灯泡的亮度接近，无法比较电功率大小。为了解决这个问题，在提供的器材中，小明选择两个阻值接近的电热丝代替灯泡，又设计了如下三种可行方案：
甲：如图（乙）所示，将电热丝R1和R2分别放入装有等体积水的烧瓶内，通电5 min后，通过温度计示数升高的多少，比较电功率大小；
乙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成乙醚；
丙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成煤油。
物质 比热容c/[J·（kg·℃）-1] 密度ρ/（kg·m-3） 导电性
水 4.20×103 1.00×103 不导电
乙醚 2.35×103 0.71×103 不导电
煤油 2.10×103 0.80×103 不导电
你认为以上哪个方案能最明显地比较出电功率的大小 请说明理由。
18．物理小组利用图（甲）的实验器材进行电学实验，已知待测小灯泡额定电压为2.5V。
（1）若物理小组想测量小灯泡正常发光时的电阻，请你帮他们将图甲的实物电路连接完整；
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来合理的操作是________（选填序号）；
A．断开开关，更换小灯泡
B．移动滑动变阻器观察小灯泡是否发光
（3）解决问题后，移动滑片，电压表的示数如图（乙）所示，其读数是 V；为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。小超测量三组实验数据，粗心的小超把三组数据随手写在草稿纸上，而没有填写在对应的表格中，如图（丙）所示，请你帮助小超计算：小灯泡正常发光时的电阻 Ω（计算结果保留2位小数）；
（4）同组的小明想测量小灯泡的额定功率，他认为，无需测量小灯泡电压为2.5V时的相关数据，也能计算出灯泡的额定功率。他利用上面已经测量的数据，计算2V电压下灯泡的电阻R，再根据，计算小灯泡在2.5V下的额定功率，此方法计算出的额定功率与实际的额定功率相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）；
（5）仅利用图甲中实验器材 （选填“能”或“不能”）完成“探究电流与电压关系”的实验；
（6）小组同学讨论后，认为只用一只电表、增加一个已知阻值的定值电阻R0，也可测量仅标有额定电压U额的小灯泡的额定功率（若电源电压未知）。如下四种方案，最可行的是________。
A．B．C．D．
五、计算题（共2道，共15分）
19．某智能书桌台灯通过可变电阻R 调节灯L 的亮度，此电阻采用新材料，电阻值仅随光照强度增强(减弱)而增大(减小)。电路简图如图甲，电源两端电压恒为 18V，灯L 的 I-U曲线如图乙所示。当不使用智能调光功能时，S0、S闭合，灯L正常发光。求：
（1）闭合开关S0、S，灯L的电阻大小是多少
（2）闭合开关 断开开关S，当电流表的读数是0.5A时，可变电阻的阻值是多少
（3）闭合开关 断开开关S，当灯L的功率为8.4W时，电路的总功率是多少
20．某款多功能暖菜板有高、低温两挡加热功能。其简化电路图如图所示，其中、为电热丝。已知电源电压为220V，的阻值为110Ω，的阻值为220Ω。当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，再闭合时，处于高温挡加热。求：
（1）低温挡加热时经过的电流；
（2）高温挡加热的电功率；
（3）高温挡加热30s，电路产生的热量。
六、综合能力题（共3小题，共20分）
21．小刚想要研究家中的小灯泡。
（1）请用笔画线表示导线，将图（甲）中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中。
（2）如图（乙）是测量小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V，小灯泡额定电压是2.5V，灯丝电阻为10Ω左右，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）各有两个量程。
①用笔画线代替导线，补充完整的实验电路，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮；
②连接电路时，开关应 ，滑片P应滑到 端（选填“A”或“B”）；检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析故障的原因是 ；
实验次数 1 2 3 4 5 6
发光情况 不亮 不亮 微光 较亮 明亮 更明亮
电压U/V 0.4 0.5 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.14 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28
③排除故障后继续实验，测量数据如上表所示，分析表中实验数据可知：小灯泡的额定功率为 W；在第1、2两次实验中，灯泡不亮的原因是 （答出一个原因即可）。
22．请利用你所掌握的物理知识和实验技能回答下列问题。
（1）如图①，这是一种家用电力检测仪的部分截图，它当前测量的是 (填物理量)，示数是 。
（2）如图②所示，洗衣机的电源插头是一个三脚插头，则三脚插头上标着E的导线应和 相连(选填“大地”或“洗衣机外壳")；
（3）如图③试电笔，使用时手 (选填”或“不要")接触笔卡，电工师傅工作过程正确使用试电笔去接触某根被测导线，观察到氛管发光，则被测的导线是 (选填“火线”或“零线”)；
（4）如图④是探究电流通过导体产生的热量与 (选填“电流”或“电阻”)关系的实验装置，通电一段时间后，容器 (选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多，
23．温差发电技术是绿色环保的发电技术，利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示，将发电装置的一块金属板放在冷水中，用火焰加热另一块金属板，观察到与热电转换材料连接的 LED 小灯珠发光。
热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4
冷热水温 t/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8
电压U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90
（1）小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系，对此装置做了适当的改进：将LED小灯珠拆下，换成数字电压表接入电路；撤去蜡烛，将上端金属板A浸入热水中，用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下：
①改变热源的目的是 。
②分析表格数据，当时室温是 ℃；
③要提高发电电压可采取的办法是 、 ；(针对不同影响因素各写1条)
（2）我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生2×10-2V的电压，输出功率为1×10-6w，则输出电流为 A。
参考答案
1．【答案】B
2．【答案】B
3．【答案】A
4．【答案】D
5．【答案】D
6．【答案】C
7．【答案】B
8．【答案】并联；串联；12
9．【答案】电流；12；4：1
10．【答案】变小；变大；变小
11．【答案】相等；R2；右
12．【答案】3.6×105；1.2；B、C
13．【答案】2；4；1.4
14．【答案】温度；30Ω；＜
15．【答案】（1）
（2）在工作相同的时间内，5W的灯比40W灯泡消耗的电能更少。
16．【答案】（1）
（2）B
（3）A
（4）0.75
（5）
17．【答案】（1）
（2）L2断路
（3）光能
（4）相对甲和丙方案，根据，Q、V相同，乙醚的比热容c和密度ρ的乘积最小，Δt最大，两瓶中温度计升高温度的差最大，乙方案最明显
18．【答案】（1）
（2）B
（3）2.2；A；8.33
（4）偏大
（5）不能
（6）D
19．【答案】（1）解： 闭合开关S0、S ，此时电路为L的简单电路，灯泡电压为18V，此时电流为0.8A，根据欧姆定律计算可知L的电阻。
（2）解：电流表示数为0.5A，电压为18V，灯泡此时的电压为6V，所以变阻器电压为18V-6V=12V，所以变阻器电阻R=
（3）解：灯泡的电压为8.4W，根据图乙可知，此时灯泡的电压为12V，电流为0.7A，根据P=UI计算总功率P=12.6W
20．【答案】（1）解：当只闭合开关S时，暖菜板处于低温挡加热，由电路图可知，此时只有R1工作，低温挡加热时经过R1的电流；
（2）解：再闭合S1时，处于高温挡加热，由电路图知道，R1、R2并联，高温挡加热的电功率；
（3）解：高温挡加热30s，电路产生的热量。
21．【答案】；；断开；B；小灯泡断路；；小灯泡的实际功率太小
22．【答案】（1）电功率；985
（2）大地
（3）不要；火线
（4）电流；甲
23．【答案】（1）能够准确记录温度；20.6；提高热水的温度；降低室温
（2）5×10-5
