第六章　电功率 2024-2025学年物理教科版九年级上册

第六章　电 功 率 一、 选择题（每小题2分，共20分） 1. 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　A　） A. 电饼铛 B. 电脑 C. 电视机 D. 电冰箱 2. 下列关于电功、电功率的说法，正确的是（　C　） A. 电流越大，电流做功越多 B. 电功率越大，电流做功越多 C. 电流做功越快，电功率越大 D. 电流做同样多的功，用的时间越长，电功率越大 A C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3. 下列家用电器中，工作1h消耗电能最接近1.2kW·h的是（　C　） A. 日光灯 B. 液晶电视机 C. 空调 D. 笔记本电脑 4. 小明帮爷爷在院落装照明灯，为了延长灯的使用寿命，他将两盏标有 “220V　60W”的白炽灯串联接在家庭电路中，通电后两灯都比正常发 光时暗，原因是（　C　） A. 每盏灯的额定电压变小了 B. 每盏灯的额定功率变小了 C. 每盏灯的实际功率变小了 D. 家庭电路的电压变小了 C C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5. 电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发 热，这主要是因为（　D　） A. 导线的绝缘皮隔热 B. 导线散热比电烙铁快 C. 通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 D. 导线的电阻远小于电烙铁的电阻 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6. 如图所示，电源电压不变，在a、b间接一个“3V　1W”的小灯泡， 闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至图示位置时，小灯泡正常发光。 若在a、b间换接一个“3V　1.5W”的小灯泡，欲使其正常发光，则滑 片P应（　A　） A. 向M移动 B. 向N移动 C. 保持不动 D. 无法实现 第6题 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的 水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1＝R3，R2＝R4， R2＝1.5R1，若同时通电，则经过一段时间后这四个容器中的水温从高到 低的顺序是（　C　） 第7题 A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲 C. 丙、丁、乙、甲 D. 甲、乙、丁、丙 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8. 如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的 滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数 变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　D　） 　 第8题 D A. a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像 B. 电源电压为8V C. 灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω D. 灯泡的额定功率为3.5W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9. 用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率，调节 电阻箱R，使它接入电路的阻值为4Ω，闭合开关S、S1，移动滑动变阻 器的滑片P，使电压表示数为2.5V，保持滑片P的位置不变，闭合开关 S2，断开开关S1，此时电压表示数为1.6V，断开开关S，调节电阻箱R， 使它接入电路的阻值为14Ω，闭合开关S，此时电压表示数为2.8V。则 小灯泡的额定功率为（　C　） A. 1.0W B. 0.75W C. 0.625W D. 0.5W 第9题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10. 如图所示的电路中，电源电压不变，灯泡L上标有“12V　12W”字 样，滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，a、b为电流表、电压表其中之一 且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于最左端，电流表示数为1A；再闭 合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡L的电阻随 温度的升高而增大。下列说法不正确的是（　C　） C A. a为电压表 B. 电源电压为12V C. 只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接 入电路的阻值为12Ω D. 将a与R0互换，开关均闭合，移动滑片P，滑动变阻器 功率的最小值为7.2W 第10题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 二、 填空及简答题（每空1分，共12分） 11. 小李从小养成了节约能源的良好习惯，他经常观察家里面的电能 表，提醒父母家里用电情况。上月末他家电能表示数为 1959.6kW·h，本月末示数如图所示，则本月他家用电 ⁠ kW·h；他家里有一个“220V　1100W”的电饭锅，该电饭锅正常 工作时的电阻为 Ω；某次小李让该电饭锅单独正常工作 6min，电能表转盘转动了 ⁠转。 60　 44　 275　 第11题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12. 如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10Ω。闭合开 关，电流表A的示数为0.5A，A1的示数为0.3A，则电源电压为 V， 定值电阻R2在1min内消耗的电能为 J。 第12题 3　 36　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13. 甲、乙两电阻的电流随电压的变化关系如图所示，则R甲 ⁠（选 填“＞”“＜”或“＝”）R乙，当电阻两端电压相等时，甲、乙两个 电阻的电功率之比P甲∶P乙＝ ⁠。 第13题 ＜　 3∶1　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14. 某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两挡，如图所示，开关S 接 时，是“高温”挡。当开关S分别接“1”和“2”时，电流表的 示数为5A和1A，则电阻R0＝ Ω、R＝ Ω。电烤箱处于“高 温”挡时的功率为 W。 第14题 1　 44　 176　 1.1×103　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 15. 在某汽车尾部的挡风玻璃上，有一种电加热除雾装置，它由5条阻值 均为12Ω的电阻丝并联而成，简化结构如图所示。该装置与12V的汽车 电池接通工作1min，产生的总热量为 J。 第15题 3600　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 三、 实验探究题（共15分） 16. （3分）在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的 实验中，某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导 体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙 三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一 段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反 映密闭空气温度的变化。 　 　 第16题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （1） 要探究电热与电阻的关系，应选用 ⁠组合，并将它 们 ⁠接到电源两端进行实验。 （2） 选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同 的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是 在电阻相同、通电时间相同的情况下， ⁠ ⁠。 甲、乙　 串联　 通过导体的电流越大产生的热 量越多　 第16题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 17. （5分）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明 想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙 两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（R1 ＞R2）。 第17题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （1） 将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制 和 ⁠ ⁠相等。 电流　 通电时 间　 （2） 通电一段时间后，通过观察 ⁠来比较电流做功 多少。 （3） 通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 ⁠（选填 “R1”或“R2”）做的功多。 （4） 若R1两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过R1 做的功为 J。 煤油升高的温度　 R1　 12　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18. （7分）物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的 电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规 格为“20Ω　2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定 功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关，导线若干。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （1） 图甲连接的电路有一处错误，请把接错的那根导线找出来画 “✕”，用笔画线代替导线画出正确的连线（只改接一根导线）。 　 （2） 正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。 该实验所用的电压为 V，小灯泡的额定功率为 W。 4.5　 0.5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （3） 变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如 图乙所示为 V，此时小灯泡的电阻为 Ω。 1.8　 10　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （4） 该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为R0的 定值电阻和电压表V1、V2等器材，测量额定电压为U额的小灯泡L的额定 功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整： ① 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表 （选填“V1” 或“V2”）的示数为U额，同时读出另一个电压表的示数，记为U。 ② 用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡的额定功率P额 ＝ ⁠。 V1　 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 四、 计算应用题（共13分） 19. （6分）如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文 火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为挡位开关，R1、R2 为发热电阻（假定工作时电阻不变），A、B为阻值可忽略不计的指示 灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知 电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2的阻值为 180Ω。 第19题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （1） 判断指示灯A是 （选填“红灯”或“绿灯”），你的判 断依据是什么？ 解：（1） 指示灯的阻值忽略不计，当开关S闭合，S'打至触点M时，电 路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中总电阻较大，根据P＝ UI＝可知总功率较小，电中药壶处于文火挡；当开关S闭合，S'打至 触点N时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中总电阻较小， 根据P＝UI＝可知总功率较大，电中药壶处于猛火挡，此时红灯亮， 故指示灯A是红灯 红灯　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （2） 求电中药壶文火挡的额定功率。 解：（2） 猛火挡的额定功率为2420W，根据P＝UI＝可知R1＝ ＝＝20Ω；当开关S闭合，S'打至触点M时，电路为两电阻和 指示灯B串联的电路，电中药壶处于文火挡，故电中药壶文火挡的额定 功率P文火＝＝＝＝242W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （3） 某天用电高峰时，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，为了计算家里电 路的实际电压，她关闭了家里其他用电器，只将电中药壶调到猛火挡 上，电中药壶工作1min，电能表（如图丙所示）的转盘转了100转，由 此她计算出家庭电路的实际电压是多少？ 解：（3） 猛火挡熬药时，电中药壶的实际功率P实＝＝＝ 2000W，此时家庭电路的实际电压U实＝＝＝ 200V　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20. （7分）如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压 表量程为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω　2A”，灯泡L的额定电 流为0.3A。图乙是灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S，调节滑动 变阻器的滑片P，当滑片P移至某一位置时，电压表和电流表的示数分别 为2.5V和0.25A。 　 第20题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （1） 求电源电压。 解：（1） 闭合S，灯L与滑动变阻器R串联，当I＝0.25A时，U滑＝ 2.5V，由图乙可知，UL＝2V，根据串联电路电压的特点得U电源＝UL＋ U滑＝2V＋2.5V＝4.5V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （2） 在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，灯泡的最 小功率是多少？ 解：（2） 由题意知，当电压表示数最大为3V时，灯L两端电压最小， 此时灯L的功率最小；灯L两端最小电压UL小＝U电源－U滑'＝4.5V－3V＝ 1.5V，由图乙知，此时灯L的电流IL小＝0.2A，灯L的最小功率P小＝UL小 IL小＝1.5V×0.2A＝0.3W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 （3） 用定值电阻R1替换灯泡L，在保证电路安全的情况下，调节滑动 变阻器的滑片P，发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3A， 这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终小于50Ω，求定值电阻R1的 可能值。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 解：（3） 用定值电阻R1替换灯泡L后，调节滑动变阻器的滑片P，电路 中最大电流有两种可能：I大＝0.6A或I大'＜0.6A；① 若I大＝0.6A，则最 小电流I小＝I大－ΔI＝0.6A－0.3A＝0.3A，此时电压表示数最大为3V， R1中最小电流I小＝＝，即0.3A＝，解得R1＝5Ω；② 若I大'＜0.6A，由题意可得，最大电流I大'＝，最小电流I小'＝ ，则ΔI＝I大'－I小'，即ΔI＝－，代入数值得 0.3A＝－，解得R1＝10Ω； 故定值电阻R1的可能值为5Ω或10Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 $$