2026年能力素养与学力提升九年级物理下册苏科版第60页答案
1. 估测家用电器的实际功率(以电吹风为例).
(1)实验原理是
P=$\frac{W}{t}$
.
(2)需要的器材是
电能表
秒表
.
(3)测量方法:
①关闭家里的
其他
用电器,只启动
电吹风

②利用
秒表
测量电吹风工作时电能表铝盘转$n$转所用时间为$t$;
③用字母代表所涉及的物理量,请你写出计算电功率的公式$P=$
$\frac{nW_0}{Nt}$($W_0$=1 kW·h)
.[设电能表上标有“$N\mathrm{ r}/(\mathrm{kW· h})$”的字样]

答案

$P=\frac{W}{t}$
电能表
秒表
其他
电吹风
秒表
$​ \frac {nW_0}{Nt}(W_0=1\ \mathrm {kW·h})​$

解析

【分析】
要估测电吹风的实际功率,首先明确实验核心原理是电功率的定义式$P=\frac{W}{t}$,即通过测量用电器消耗的电能$W$和工作时间$t$来计算功率。测量电能需用到电能表,测量时间需用到秒表,这是实验的核心器材。测量时,为保证电能表的转数仅对应电吹风消耗的电能,需关闭家中其他所有用电器,只启动电吹风;再用秒表记录电能表铝盘转$n$转的时间$t$。结合电能表参数“$N\ \mathrm{r}/(\mathrm{kW·h})$”(表示每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$电能,铝盘转$N$转),可推导出转$n$转消耗的电能$W=\frac{n}{N}×1\ \mathrm{kW·h}$,代入功率公式即可得到计算式。
【解析】
(1) 实验原理是电功率的定义式:$\boldsymbol{P=\frac{W}{t}}$。
(2) 测量电能需要电能表,测量工作时间需要秒表,因此需要的器材是电能表和秒表。
(3) 测量方法:
① 关闭家里的其他用电器,只启动电吹风,确保电能表的计量仅对应电吹风消耗的电能;
② 利用秒表测量电吹风工作时电能表铝盘转$n$转所用时间为$t$;
③ 已知电能表参数为“$N\ \mathrm{r}/(\mathrm{kW·h})$”,即消耗$W_0=1\ \mathrm{kW·h}$电能时铝盘转$N$转,则转$n$转消耗的电能$W=\frac{n}{N}W_0$,代入$P=\frac{W}{t}$,可得计算电功率的公式$P=\boldsymbol{\frac{nW_0}{Nt}(W_0=1\ \mathrm{kW·h})}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{P=\frac{W}{t}}$
(2) 电能表;秒表
(3) ① 其他;电吹风 ② 秒表 ③ $\boldsymbol{\frac{nW_0}{Nt}(W_0=1\ \mathrm{kW·h})}$
【知识点】
电功率的测量;电能表的使用;电功率计算公式
【点评】
本题围绕“估测用电器实际功率”展开,重点考查了电功率公式的应用和电能表的使用方法,实验设计贴近生活,能帮助学生理解电能与电功率的实际联系,掌握家庭中估测用电器功率的实用方法。
【难度系数】
0.7
2. 根据所学的物理知识$W = Pt$可知,节约用电的两种方法:一是减少通电
时间
来减少电能消耗;二是通过减小用电器的
电功率
来减少电能消耗.

答案

时间
电功率

解析

【分析】
首先回忆电功的计算公式$W = Pt$,其中$W$表示消耗的电能,$P$表示用电器的电功率,$t$表示通电时间。电能消耗的多少由电功率和通电时间共同决定。要减少电能消耗,根据公式的乘积关系,在其中一个物理量不变的情况下,减小另一个物理量即可。因此可以从这两个变量入手分析节约用电的方法:一是保持用电器电功率不变,减少通电时间;二是保持通电时间不变,减小用电器的电功率。
【解析】
根据电功公式$W = Pt$,电能$W$与通电时间$t$、用电器的电功率$P$均成正比。要减少电能消耗:
1. 当用电器的电功率$P$不变时,减少通电时间$t$,可使电能$W$减小;
2. 当通电时间$t$不变时,减小用电器的电功率$P$,也可使电能$W$减小。
因此节约用电的两种方法分别是减少通电时间、减小用电器的电功率。
【答案】
时间;电功率
【知识点】
电功计算公式、节约用电措施
【点评】
本题考查电功公式$W = Pt$的实际应用,紧密联系生活中节约用电的场景,属于基础识记与理解类题目,要求学生能结合公式分析影响电能消耗的因素,掌握节约用电的基本方法。
【难度系数】
0.8
1. 在家庭用电的调查活动中,小明听妈妈说“使用$20\mathrm{ W}$的白炽灯比使用$60\mathrm{ W}$的白炽灯省电”.小明经过研究发现,这种说法是指它们正常工作相同的时间,使用额定功率为$20\mathrm{ W}$的白炽灯比使用额定功率为$60\mathrm{ W}$的白炽灯消耗的电能
(选填“少”或“多”).小明关闭电灯后,发现家中电冰箱仍在工作,说明电冰箱和电灯是
并联
(选填“串联”或“并联”)的.

答案


并联

解析

【分析】
对于第一空,可根据电功计算公式$W = Pt$分析:用电器正常工作时实际功率等于额定功率,当工作时间相同时,功率越小,消耗的电能越少,对比20W和60W的额定功率即可判断电能消耗情况;对于第二空,依据串并联电路的特点,串联电路用电器相互影响,并联电路用电器独立工作、互不影响,结合关闭电灯后电冰箱仍能工作的现象,可判断电路连接方式。
【解析】
1. 电能消耗判断:
根据电功公式$W = Pt$,用电器正常工作时实际功率等于额定功率,且工作时间$t$相同。因为$20\mathrm{W} < 60\mathrm{W}$,所以额定功率为20W的白炽灯消耗的电能更少。
2. 电路连接方式判断:
串联电路中各用电器相互影响,若一个用电器停止工作,整个电路的用电器都无法工作;并联电路中各用电器独立工作,互不影响。关闭电灯后电冰箱仍能工作,说明两者互不影响,因此电冰箱和电灯是并联的。
【答案】
少;并联
【知识点】
电功的计算;串并联电路的特点
【点评】
本题结合家庭用电实际场景,考查电功公式的应用和串并联电路特点的判断,属于电学基础题,贴近生活,易于理解。
【难度系数】
0.9
2. 在家庭用电的调查研究综合实践活动中,小明观察到家中电能表的表盘如图所示,示数为
320.6
$\mathrm{ kW· h}$;用测电笔检测插座时,发现氖管发光,说明接触的是
线;当家中只有微波炉工作时,电能表在$5$分钟内指示灯闪烁了$160$次,微波炉的实际电功率是
1200
$\mathrm{ W}$.

答案

320.6

1200

解析

【分析】
1. 电能表读数:电能表的最后一位是小数位,单位为$\mathrm{kW·h}$,直接读取表盘数字即可得到示数。
2. 测电笔的使用:测电笔接触火线时,电流经测电笔、人体形成回路,氖管发光;接触零线时氖管不发光,据此判断接触的电线类型。
3. 电功率计算:先根据电能表参数“$1600\ \mathrm{imp/(kW·h)}$”计算出闪烁160次消耗的电能,再将时间单位换算为小时,利用公式$P=\frac{W}{t}$计算微波炉的实际电功率。
【解析】
1. 电能表的示数:表盘上最后一位是小数位,所以示数为$320.6\ \mathrm{kW·h}$。
2. 测电笔检测插座:测电笔氖管发光,说明接触的是火线。
3. 计算微波炉的电功率:
电能表参数$1600\ \mathrm{imp/(kW·h)}$表示每消耗$1\ \mathrm{kW·h}$的电能,指示灯闪烁1600次。
闪烁160次消耗的电能:$W=\frac{160}{1600}\ \mathrm{kW·h}=0.1\ \mathrm{kW·h}$。
工作时间$t=5\ \mathrm{min}=\frac{5}{60}\ \mathrm{h}=\frac{1}{12}\ \mathrm{h}$。
根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$,可得微波炉的实际电功率:
$P=\frac{0.1\ \mathrm{kW·h}}{\frac{1}{12}\ \mathrm{h}}=1.2\ \mathrm{kW}=1200\ \mathrm{W}$。
【答案】
$320.6$;火;$1200$
【知识点】
电能表读数;测电笔的使用;电功率计算
【点评】
本题考查家庭电路的基本常识和电功率的计算,涉及电能表、测电笔的使用以及电功率公式的应用,属于基础题,需要熟练掌握相关知识点的应用。
【难度系数】
0.7
3. $\mathrm{LED}$灯具有节能、环保等特点.一个额定电压为$220\mathrm{ V}$、额定功率为$4.4\mathrm{ W}$的$\mathrm{LED}$灯泡,该灯泡的额定电流是
0.02
$\mathrm{ A}$.若它每天正常发光$5\mathrm{ h}$,一个月($30$天)消耗的电能是
0.66
$\mathrm{ kW· h}$.这些能量可以将约
56.6
$\mathrm{ kg}$的$20\ °\mathrm{C}$热水加热到$30\ °\mathrm{C}$.与普通白炽灯相比,在达到相同亮度的条件下,假设$\mathrm{LED}$灯可以节约$90\%$的电能,则这个$\mathrm{LED}$灯与功率为
44
$\mathrm{ W}$的白炽灯亮度相当.

答案

0.02
0.66
56.6
44

解析

【分析】
这道题是电学与热学的综合应用题,可分步骤逐个求解:
1. 求额定电流:已知额定电压和额定功率,根据电功率公式$P=UI$变形得到$I=\frac{P}{U}$,代入数值即可计算。
2. 求一个月消耗的电能:先计算总发光时长,再利用电功公式$W=Pt$,注意将功率单位换算为$\mathrm{kW}$、时间单位用$\mathrm{h}$,直接得到以$\mathrm{kW·h}$为单位的结果。
3. 求水的质量:不计热量损失时,消耗的电能等于水吸收的热量,即$W=Q_{吸}$,根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$变形为$m=\frac{Q_{吸}}{c\Delta t}$,代入换算后的电能、水的比热容和温度变化量计算即可。
4. 求相当的白炽灯功率:已知LED灯节约90%的电能,说明LED灯消耗的电能是白炽灯的10%,在相同时间和亮度下,功率与电能成正比,由此推导得出白炽灯的功率。
【解析】
1. 计算额定电流:
由$ P = UI $可得,额定电流$ I = \frac{P}{U} = \frac{4.4\mathrm{W}}{220\mathrm{V}} = 0.02\mathrm{A} $。
2. 计算一个月消耗的电能:
总发光时间$ t = 5\mathrm{h}×30 = 150\mathrm{h} $,
将功率换算为$\mathrm{kW}$:$ 4.4\mathrm{W} = 0.0044\mathrm{kW} $,
根据$ W = Pt $得,消耗的电能$ W = 0.0044\mathrm{kW}×150\mathrm{h} = 0.66\mathrm{kW·h} $。
3. 计算水的质量:
将电能换算为焦耳:$ 0.66\mathrm{kW·h} = 0.66×3.6×10^6\mathrm{J} = 2.376×10^6\mathrm{J} $,
不计热量损失,$ Q_{吸} = W = 2.376×10^6\mathrm{J} $,
水的温度变化量$ \Delta t = 30℃ - 20℃ = 10℃ $,
由$ Q_{吸} = cm\Delta t $得,水的质量$ m = \frac{Q_{吸}}{c\Delta t} = \frac{2.376×10^6\mathrm{J}}{4.2×10^3\mathrm{J/(kg·℃)}×10℃} ≈ 56.6\mathrm{kg} $。
4. 计算相当的白炽灯功率:
设发光时间为$ t' $,由LED灯节约90%的电能可知,$ P_{LED}t' = (1 - 90\%)P_{白炽灯}t' $,
约去$ t' $得,$ P_{白炽灯} = \frac{P_{LED}}{1 - 90\%} = \frac{4.4\mathrm{W}}{0.1} = 44\mathrm{W} $。
【答案】
0.02;0.66;56.6;44
【知识点】
电功率公式应用;电功计算;热量计算
【点评】
本题综合考查了电学中电功率、电功的计算,以及热学中吸热公式的应用,还涉及电能节约比例的分析,需要熟练掌握公式的变形与单位换算,是一道典型的跨模块综合题,能有效考查学生对基础知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.6
4. 张宏同学对家中的各种家用电器及功率做了一次统计,并将它们列表如下:

(1)张宏同学家的电能表的表盘如图所示,则电路能承受的用电器的总功率是
2200
$\mathrm{ W}$.
(2)
不能
(选填“能”或“不能”)同时使用表中所列的家用电器,这是因为
用电器的总功率大于电路能承受的最大功率
.
(3)在空调器运行时,
(选填“能”或“不能”)同时使用冰箱和彩电.

答案

2200
不能
用电器的总
功率大于电路能承受的最大功率

解析

【分析】
1. 第(1)问:要计算电路能承受的用电器最大总功率,需利用公式$P=UI$,结合电能表的额定电压(220V)和允许通过的最大电流(10A)进行计算,代入数值即可得到结果。
2. 第(2)问:先计算表中所有家用电器的总功率,再将其与电路能承受的最大功率2200W对比,若总功率大于电路允许的最大功率,则不能同时使用,这是因为电路中总功率过大会导致电流过大,超过电能表承受范围。
3. 第(3)问:计算空调器、冰箱和彩电的总功率,与电路能承受的最大功率2200W比较,若总功率小于该值,则能同时使用。
【解析】
(1) 由电能表参数可知,额定电压$ U=220\mathrm{V} $,允许通过的最大电流$ I=10\mathrm{A} $,根据公式$ P=UI $,电路能承受的用电器总功率:
$ P_{\mathrm{最大}}=UI=220\mathrm{V} × 10\mathrm{A}=2200\mathrm{W} $
(2) 假设表中所有家用电器的总功率为$ P_{\mathrm{总}}=1000\mathrm{W}+120\mathrm{W}+100\mathrm{W}+500\mathrm{W}+800\mathrm{W}=2520\mathrm{W} $,因为$ 2520\mathrm{W}>2200\mathrm{W} $,即用电器的总功率大于电路能承受的最大功率,所以不能同时使用表中所列的家用电器。
(3) 空调器运行时,其功率与冰箱、彩电的总功率为$ P'=1000\mathrm{W}+120\mathrm{W}+100\mathrm{W}=1220\mathrm{W} $,因为$ 1220\mathrm{W}<2200\mathrm{W} $,所以能同时使用冰箱和彩电。
【答案】
(1) $\boldsymbol{2200}$
(2) $\boldsymbol{不能}$;$\boldsymbol{用电器的总功率大于电路能承受的最大功率}$
(3) $\boldsymbol{能}$
【知识点】
电能表参数应用;总功率计算;电路安全判断
【点评】
本题围绕家庭电路中总功率与电能表承载能力的关系展开,核心是利用$P=UI$进行功率计算与对比,帮助学生理解家庭电路中同时使用用电器的安全原则,属于家庭电路基础题型。
【难度系数】
0.7