九年级物理电能与电功率测试题
第16章电能与电功率例题与习题
【例1】一把电烙铁接在220V的电路中，通过的电流是350mA，问通电1h消耗了多少电能？【分析】只需求出在1h的电功，就可知道所消耗的电能。
【解答】由电功的公式得
W=UIt=220V×0.35A×3600s=2.8×105J
电烙铁1h消耗电能2.8×105J。
【例2】一定阻值的电阻，接在电压为3V的电路上，消耗的功率为0.6W，求这个电阻的阻值，5min电流做功多少？
【分析】：由于这是纯电阻电路，可用P=U2/R求电阻，由W=Pt 求出电功。
【解答】由P=U2/R得
R=U2/P=(3V)2/0.6W=15Ω
由根据W=Pt=0.6W×5×60s=180J
这个电阻的阻值是15Ω，5min电流做的功是180J。
【例3】1kwh的电能能使一只“220V 40W”的灯泡正常工作几小时？
【分析】由公式P=W/t 得t=W/P，即可求解。若W取kWh ，P取kW，则t的单位即为h. 【解答】由P=W/t得
t=W/P=1kWh/0.04Kw=25h
[答]使电灯工作25h。
【例4】某校教学大楼有教室24间，每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。
（1）求引入大楼照明线中的电流；
（2）若平均每日用电3h，每月以30日计，每月耗电多少度？
【分析】可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+……求出大楼照明线中的电流I可由W=Pt求耗电量。
【解答】（1）每个教室用电的功率是
P=40×6W=240W
全楼用电的总功率
P总=P×24=5.76×10３W
所以I总= P总U=5.76×10３W/220V=26.2A
（2）全楼月耗电量
W=P总t=5.76kW×3×30h=518.4kWh=518.4(度)
[答]（1）照明线中电流是26.2A；（2）每月耗电518.4度。
【例5】长短粗细均相等的铜丝、铁丝、铅丝串联在电路中，通电后 ( )
A.铜丝发热多
B.铁丝发热多.
C.铝丝发热多
D.三者相同
【分析】电流通过导体产生的热量Q=I2Rt，三根金属丝串联时，因为通电时间及电流强度均相等，且铁丝的电阻最大，所以铁丝发热最多。【解答】B
【例6】一台洗衣机的电动机功率为 120w，在 220V电压下工作，求：(1)通电10min它消耗多少电能？(2)能不能算出在10min内产生的热量是多少？
【分析】要计算电动机消耗的电能，可计算电流做功，电流做了多少功，就消耗了多少电能。因电动机消耗的电能没有全部转化为热，因此发热和消耗的电能并不相等。
【解答】(1) W=Pt=120W×600S=7200J。
(2)不能，因为电流通过电动机时，只有一小部分电能转化为内能，而大部分的电能转化成机械能了。要想求电动机在10min内产生的热量，还要知道电动机正常运转时通过的电流和电动机线圈的电阻是多少，再利用公式Q=I2Rt计算。
[答](l)消耗电能7200J；(2)无法算出热量。
【例1】用伏安法测定额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和额定电功率。
(l)在未完成的电路［图1(a)]中，导线的接头M应连在滑动变阻器的接线柱上(填：A，B，D)。
(2)闭合开关S后，电压表的示数为0.5V。要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向移动(填：A，B)。
(3)小灯泡正常发光时，电流表的示数〔图1(b)］是A。
(4)小灯泡正常发光时的电阻R= Ω。
(5)小灯泡的额定功率P= W。
【分析】伏安法测电阻、测电功率，是利用电压表、电流表分别测出待测电阻的电压U和电流I，再根据R=U/I算出电阻值，由P=IU算出电功率。本题要测小灯泡正常发光时的电阻，要求调节小灯泡的电压，因此要用到滑动变阻器。
【解答】 (1)从图(a)中滑动变阻器的滑片所在的位置，可知导线M可以和接线柱A或B连接，但不能和C连接。
(2)要使小灯泡正常发光，应使它两端的电压从0.5V增大到2.5V，因此要增大电路的电流，采取的方法是减小滑动变阻器的电阻。如果M接在A处，这时使用的是靠近A端的电阻丝，应将滑片P向A端移动；如果M接在B处，应将滑片P向B端移动。
(3)电流表使用的是0～0.6A档，这时指针指在0.4～0.6A的中间，故示数是0.50A。也可以这样读数，这一量程每一小格(最小分度值)是0.02A，指针偏过了25格，故示数是0.02×25=0.50A。
(4)正常发光时电压U=2.5V，电流I=0.5A，故电阻R=U/I=5Ω。
(5)小灯泡的额定功率P=IU=0. 5 × 2.5W= 1. 25W。
[说明]用电流表和电压表(即伏安法)测小灯泡的电阻和额定功率是初中电学中两个重要的学生实验。学习中应注意对这两个实验的相同之处与不同之处加以对比分析。
【例7】在做测定小灯泡电功率的实验时，有一位同学分别设计了四个实验电路图，如图２，其中正确的是： ( )
图２
【分析】因为该实验需要测小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，所以电压表要并联小灯泡两端，电流表要与小灯泡串联。滑动变阻器只有与小灯泡串联才能通过改变自身阻值来改变小灯泡两端的电压。而图(a)中两电表的位置正好接反了；图(b)中电压表测的是电路总电压；图(C)中滑动变阻器与小灯泡并联，所以正确的只有(d)。
【解答】(d)
填空题
1．学生用的语言复读机工作电压是6V，在工作电流是250mA时，则此复读机消耗的功率是W，若此复读机连续工作30min，电流做的功是 J。
2．下表是某电水壶的铭牌．从铭牌中可知，在额定电压下通过电水壶的电流是 A(保留一位小数即可)，1min内消耗的电能为 .
型号SP-988 额定
功率 150OW
额定电压220V 额定
频率 50Hz
额定容量 1.6L 图1
3．一个标有“220V 100W”的灯泡，它的灯丝电阻为484 Ω，在
正常发光时，通过它的电流是 A。
4．（04江西南昌）小新同学的电能表四月底的读数是587.6kWh，
五月底的读数如图2所示，如果每度电0.6元，则这个月应付电
费元，这个电能表正常使用时，允许接入用电器的最大
功率是W.
图2
5．手机、数码相机等常用充电电池作为电源，图3所示是某手机电池铭牌，观察可知该电池的电压是V。它充足电后所储存的电能是 J。
图3
图4
6．电冰箱工作时，应当使用图4中的插座，这是为了使电冰箱的外壳，保证安全工作。右表是某电冰箱的说明书，它正常工作时，电压是Ｖ，若压缩机连续正常工作1h，将消耗电 kwh。
7．一台单热饮水机的铭牌上标着图5所示的数据。当热水箱储满15℃的水后，加热到90℃，需要吸收 J的热量。若消耗的电能80%被水吸收，饮水机至少需正常工作
s。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
饮水桶容量18.9L
热水箱容量0.8L 图5
图6
额定电压
220V
加热时功率
500W
保温时功率
40W
频率
50Hz
8．小红家中的电能表5月初的示数如图6所示，5月份交了48.8元电费，若每度电费为0.8元，则小红家5月底的示数为
,根据电能表的铭牌，你还能读到哪些信息？请写出其中两条
（1）（2) .
9．运用控制变量法，小蕾把两段电阻不同的金属丝A．B（RA＜
RB）串联后，分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间（如图7
所示），控制电流一定时，探究“电流通过导体产生的热与
的关系”．通电后，温度计的示数升高，这种现象是由电流的
效应引起的．这时煤油的内能（填增加、减小或
不变）．其中，瓶的煤油的温度升高得更快．
10．白炽灯泡工作时，灯丝温度可以高达2000℃以上。用钨做
灯丝，是因为钨的高。用久的灯泡壁会发黑，这主要是由
于钨先，然后在玻璃泡内表面
图7
所致。此时灯丝的电阻比起它还是新的时候
（选填“变大”、“变小”或“不变”）。在正常电压下工作时，
其实际功率与额定功率相比（选填“偏大”、“偏小”
或“不变”），发光亮度（选填“偏亮”、“偏暗”或
“相同”）。
11．一个家用电能表的盘上标有“3000r/kWh”字样，它表示
。若用这个电能表测某用电器的功率时，转盘在3min内转了15转，则电流所做的功是kWh= J。这个用电器的功率是W。
12．现有一个标有”3.6V，0.9W”字样的灯泡，要使它接到6V的电源上正常发光，应跟它联一个电阻，其阻值是
Ω。
选择题
1．根据灯泡铭牌（如图8）所给信息判断，下列说法正确的是（）
A．灯泡适宜在25伏的电路中使用
B．灯泡在电压低于220伏时，就不发光
C．灯泡在任何情况下工作时，电功率都是25瓦
D．灯泡在220伏的电压下工作时，电功率是25瓦
图8 图9
2．在图9所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的位置，当灯泡L恰好正常发光时，电流表A的示数为0.5A，电压表V的示数为2V，则关于该电路，下述判断正确的是（）
A．电源电压是2V
B．灯泡的额定功率是1W
C．若滑片再向右滑动，灯泡有可能被烧毁
D．若滑片再向右滑动，A表示数将减小，V表示数将增大
3．某同学家中的照明电路上，有两盏正在使用的白炽灯泡甲和乙．若乙灯比甲灯亮，则( )
A．乙灯的灯丝电阻一定比甲灯的大
B．乙灯两端的电压一定比甲灯两端的大
C．电流通过乙灯做的功一定比甲灯的多
D．相同时间内通过乙灯的电荷量一定比通过甲灯的多
4．把两个灯泡串联后接到电源上，闭合开关后，发现灯L1比灯L2亮，下列说法中正确的是（）
A．通过L1的电流大 B．通过L2的电流大
C．L1两端的电压大 D．L2两端的电压大
5．现有两个不同规格的灯泡L1“PZ 220V-40W”和L2“PZ 220V-60W”，把它们接入电路．正常发光时的电阻分别为R1、R2，则 ( )
A．R1> R2． B．R1= R2 C．R1< R2 D．无法确定两者关系
6．（04吉林）已知R1:R2=2:1，则（）
A．串联时，它们的电流之比为2:1 B．串联时，它们的功率之比为1:1
C．并联时，它们的电流之比为2:1 D．并联时，它们的电压之比为1:1
12．图10是伏安法测小灯泡电阻、功率的实验电路图。小灯泡正常工作时，两电表的示数如图11所示，则下列说法中不正确的是（）
图10 图11
A．在连接电路时，应将开关断开，并将变阻器阻值调至最大值
B．小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为8
C．如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大
D．如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率
7．（04临沂）两条电阻丝串联在电路中，在相同的时间内产生热量最多的是( )
A.通过电流较大的电阻丝
B.电压较小的电阻丝
C.电阻较大的电阻丝
D.电阻较小的电阻丝
8．（04临沂）把标有“220V 100W”和“220V 40W”字样的两个灯泡串联接在220伏特的电路中，下列说法中正确的是( )
A.100W灯泡比40W灯泡亮。
B.40W灯泡两端的电压较高。
C.通过100W灯泡的实际功率大于它的额定功率。
D.40W灯泡的实际功率大于它的额定功率。
9．下列家用电器中，属于电热器的是( )
A．电熨斗 B．电风扇C．电话机D．洗衣机
10．（04北京朝阳区）家庭电路中，直接测量电功的是( )
A．电流表 B．电压表C．电能表D．电阻箱
11．电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图12所示。当只闭合S、S1时L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正
常发光。由此可以判断( )
图12
A．L1所在的支路短路
B．L2所在的支路断路
C．L3所在的支路短路
D．各支路均完好
12．如图13所示电路中，电源电压不变，闭合开关，在滑动变阻器的滑片P向右移的过程中A1．A2．V的示数变化情况是( )
A．A1变小、A2不变、V不变
B．A1变小、A2变小、V不变
C．A1变小、A2不小、V变大
D．A1变大、A2不变、V变小
图13
13．小刘出差时恰逢抄表日，其电能表示数如图14所示，出差返回时发现家中有一盏60W 台灯亮着，检查其它电器都已切断电源，再查看电能表的示数如图15所示。则小刘出差时间长达（）
A． 2400h B． 14.4h C． 0.24h D． 240h 图14
图15
实验题
1．在研究通电导体放出的热量跟哪些因素有关的实验中。实验室提供了若干只装有电阻丝（3Ω或6Ω两种规格）、温度计、煤油(等质量)的烧瓶，另有电流表、滑动变阻器、电源(6V)、开关、导线。如图16是某同学设计的四个电路（各电路可以根据需要调换烧瓶），请回答下列问题：
图16 图17
（1）利用电路或电路可以研究电流和时间相同时，热量跟电阻大小的关系。所选电路此时所用电阻丝的规格应为：
（2）利用电路可以研究电阻和时间相同时，热量跟电流的关系。
（3）实验过程中，若通过阻值为3Ω电阻丝的电流大小如图所示，通电时间为5min，则该电阻放出J的热量。
2. 如图18乙所示是某同学测
3.8V小灯泡额定功率的实物图。
（1）经检查线路有故障，发现有三处连接错误，它们分别是：
a
b
c
(2)上述错误改正后，电路正常工作下的电路图请你画在下面方框甲内。
图18
（3）排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，那么小灯泡的额定功率是。
3．）图19甲所示是“测定小灯泡的功率”实验的电路图，图乙是即将连接完成的实验电路，其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，灯丝的电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 1A” 字样。
图19
（1）对照电路图，用笔画线代替导线，将图19乙所示的实验电路中未连接部分连接好。（2）当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象（见下表）：
顺序
电路中出现的不正常现象
可能的原因电灯的亮暗
电流表示数
I/A
电压表示数
U/V
甲不亮0.54 0
乙很亮0.42 4.2
丙不亮0 4.5
请你从下列选项中选择可能的原因填入上表中（只要填选项代号）
A．电路中a、b间断路
B．电路中a、b间短路
C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小
（3）为了测出小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器使电压表示数为V，若此时电流表的示数如图19丙所示，其电流读数为 A，该灯泡的额定功率是
W。
4．如图20是测量额定电压为3.8V的小灯泡额定功率的实物图
（1）用画线代替导线，把电路连接完整。
（2）闭合开关，变阻器的滑片P移到图中所在位置时，电压表示数是3.8V，电流表示数是0.5A，请在图21中用箭头标出电流表指针所指的位置。
（3）小灯泡的额定功率是
W 。
（4）若要使灯泡变暗，变阻器滑片应向 (选填“左”或“右”)移
图20 图21
5．刘霞和李华在做“测定小灯泡的功率”实验中，按如图22所示的电路图接好了实验电路，其中电源为三节新的干电池，灯泡额定电压为3.8V 。闭合开关进行实验的过程中，他们发现了一些不正常现象，并作如下记录，请你帮他们分析原因。
图22
顺序
电路中出现的不正常现象
原因
电灯的亮暗 电流表示数/A 电压表示数/V 甲 不亮 0 4.5 乙
很亮 0.42 4.2 丙 不亮
0.45
6．如图23所示，小灯泡的额定电压为3.8V ，电源电压不大于3V 。
⑴．为了做“用滑动变阻器改变电流”的实验，已将所用器材连成部分电路。若要求滑动变阻器的滑片P 向右移动时，通过小灯泡中的电流变大，在原图中补画一根导线，组成符合要求的电路；
⑵．为了做“测定小灯泡电阻”的实验，请你再将电压表接在小灯泡两端。在连成正确电路后闭合开关S ，两电表的指针位置如图图24所示，则小灯泡两端的电压为 V ，小灯泡中的电流为 A ，灯泡的电阻为 。
图23 图2４
7．在测量小灯泡的电功率时，用电流表测量通过小灯泡的电流，用电表表测量小灯泡两端的电压，得到了下表中的数据，其中第三次实验中，电流表示数如图25所示。
图25
（1）第三次实验中电流表示数是安，灯泡功率是瓦。
（2）通过分析表中的数据你有哪些发现？（写出一条）
综合题
1．下表是威力双桶洗衣机的铭牌
威力牌双桶洗衣机
额定洗涤容量6Kg 型号XPB60-15SA
额定脱水容量6Kg 额定电压220V～
额定洗涤输入
功率
400W 额定频率50Hz
额定脱水输入
率160W
生产许可证
编号XK16—0060042
求该洗衣机在额定电压下工作时：
（1）洗涤电动机和脱水电动机同时转动时，通过洗衣机电源线的电流是多少？
（2）某次洗衣服时，洗涤时间是15min，脱水时间3min，本次洗衣机消耗了多少电能? 2．如图26所示，电源电压不变，灯L上标有“6V、3W”字样，R1为一定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯L正常发光，电流表示数为1.1A；当S1闭合S2、S3断开时，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器的滑片处于中点。（设灯丝电阻不变）
求：（1）灯L的电阻；
（2）电源电压；
（3）电阻R1、R的阻值。
图26
3．日本朋友送给小红的爸爸两个电热水壶，规格分别为“110Ｖ500Ｗ”和“110Ｖ100Ｗ”，但都不能单独接在我国的家庭电路中使用。小红想：既然两个用电器的额定电压均为110Ｖ，那么把它们串联起来再接到家庭中就可以使用了。
（1）小红的办法是否行？为什么？
（2）如果要单独正常使用“110Ｖ500Ｗ”的电热水壶，怎么办？
4．学习了电学和热学知识后，小华通过实验得知：用电热壶将20℃、15kg的水加热到100℃，需要1.05元电费。用煤气灶做同样的实验，则需要消耗0.42元的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg ．℃）。
（1）如果使用煤炉做同样的实验，已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.4×107J/kg，假设煤炉的热能利用率为20%，无烟煤的价格是0.34元/kg。则需花费多少钱？
（2）如果某地区可以同时提供电、煤气和煤，从经济和环保等角度综合分析，你会建议使用哪种燃料？请阐明理由。
5．在家用电器中，有许多电器的电功率是不相同的，下表列出了小明家的部分家用电器的电功率．
家用电器的额定功率
电器电功率电器电功率电器电功率空调1000W 电熨斗500W 电冰箱100W 微波炉1000W 洗衣机500W 电扇100W 电热水壶1000W 电视机200W 手电筒0.5W 抽油烟机800W 电子计算机200W 计算器0.5mW 小明在开着空调的房间里使用电子计算机，而且电热水壶在烧开水，如果家里只有这几种电器（各一件）在正常工作，在这种情况下，请你计算：
(1) 电路的总功率和总电流各是多少？
（2）如果平均每天使用3h，一个月（按30天计算）用电多少千瓦时？
6．小强家新买了—只电热水壶(图27)，他想利用身边的一些器材来测定电热水壶的热效率(即电能转化为水的内能的效率)。
(1)请你帮他设计出测量方案。要求：写出所要测量的物理量、所需器材以及计算热效率η的表达式。
(2)请你对提高电热水壶的热效率提出两条改进措施。
图27