第十八章 电功率2024-2025学年 物理人教版九年级全一册

第十八章 电功率 一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分,第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分) 1.一个标有“220 V　440 W”的电热器,当通过它的电流为1 A时,它的实际功率(　　) A.等于额定功率 B.大于额定功率 C.小于额定功率 D.无法判断 2.如图所示,电源两端电压恒定。闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮,则(　　) A.L1的电阻比L2大 B.L1两端的电压比L2大 C.若L1灯丝烧断,L2两端电压不变 D.若L2灯丝烧断,通过L1的电流变大 3.如图所示的电路,闭合开关S后,当滑片P从中点向右移时,下列说法正确的是(　　) A.灯泡L变暗 B.电压表的示数变小 C.电流表A1的示数变大 D.电路消耗的总功率变小 4.分别标有“6 V　3 W”“4 V　2 W”的甲、乙两灯串联在10 V的电源上,则(　　) A.只有甲灯正常发光 B.只有乙灯正常发光 C.甲、乙两灯都能正常发光 D.甲、乙两灯都不能正常发光 5.如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从a向b滑动过程中,电流表、电压表及电路总功率变化正确的是(电源电压不变)(　　) A.电流表、电压表的示数都增大,总功率也增大 B.电流表、电压表的示数都减小,总功率也减小 C.电流表示数增大,电压表示数减小,总功率不变 D.电流表示数减小,电压表示数增大,总功率不变 6.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法正确的是(　　) 甲　　　　乙 A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像 B.当电源电压为4 V时,电流表示数为0.5 A C.当电源电压为4 V时,小灯泡L的实际功率为1.6 W D.如果将小灯泡L和电阻R串联在电压为10 V的电源两端,电路消耗的总功率为2 W 7.如图所示,两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时,下列说法正确的是(　　) A.用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少 B.通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系 C.通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系 D.通电一段时间后,左侧U形管中液面高度差较大 8.把标有“25 Ω　1 A”字样的滑动变阻器R2与一个R1=5 Ω的电阻串联在6 V的电源上,如图所示。在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是(　　) A.电阻R1消耗的最小功率是0.2 W B.电压表应选0~15 V的量程 C.电路的最大功率是6 W D.电压表示数的变化范围在0~5 V之间 二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分) 9.LED灯具有节能、环保的特点。一个“220 V　5 W”的LED灯与一个“220 V　60 W”的白炽灯亮度相当。若一个“220 V　60 W”的白炽灯每天正常工作4 h,30天消耗的电能是7.2 kW·h,这些电能可供“220 V　5 W”的LED灯正常工作　　　小时。  10.如图所示电路,电源电压保持不变,R1=10 Ω,闭合开关S,电流表A示数为0.5 A,电流表A1示数为0.3 A,则R2的电功率是　　　W。  11.如图所示,电源电压保持3 V不变,电阻R1=10 Ω、R2=20 Ω。闭合开关S,则通电100 s电阻R1产生的热量为　　　　J。  12.如图所示是小明同学观察到自家电能表的情况,其显示的示数为　　　kW·h。他关掉了家里其他用电器,只让电饭锅处于加热状态工作,观察到电能表转盘8 min内刚好转动了72转,则他家电饭锅的实际功率为　　　W。 三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分) 13.如图所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路,请你用笔画线代替导线把实验电路连接完整,并画出对应的电路图。要求:电压表测量小灯泡两端的电压,且当滑片向左滑动时电压表示数变大。 14.某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8 V,小灯泡的额定功率估计在1.2 W左右。用笔画线代替导线完成电路的连接。 15.在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中,用到如图所示的实验器材,若探究电流产生的热量与电阻的关系,请你用笔画线代替导线在图中选择合适的器材完成实验电路的连接。 四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分) 16.在生活中常见的电热设备有电炉、电熨斗、电热毯等,电热设备使用不当极易引发火灾事故。请回答下列问题: (1)电热毯利用电流的什么效应工作? (2)为什么电热丝虚接会引发电热毯失火? 17.甲、乙两灯泡串联时甲灯亮,并联时哪盏灯亮?简述理由。 五、实验与科学探究题(本题共3个小题,共28分) 18.(10分)如图所示,在研究电热与哪些因素有关的实验中,甲、乙是完全相同的密闭容器,里面密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,闭合开关前,A、B两U形管内液面相平。 (1)实验中,通过观察U形管中液面高度的变化来比较导体所产生　　　　的多少,这运用了　　　　(选填“转换法”或“等效替代法”)的物理思想。  (2)实验中,左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差,说明在电阻和通电时间相同时,电流越大,导体产生的热量越　　　　(选填“多”或“少”)。  (3)本实验是研究电流的　　　　效应,从能量转化的角度分析,是电能转化为　　　　能。  19.(10分)如图甲所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻大约为10 Ω,有两个规格分别为“10 Ω　1 A”的A滑动变阻器和“50 Ω　2 A”的B滑动变阻器,电源电压为6 V。 　　 (1)实验中应选择　　　(选填“A”或“B”)滑动变阻器。  (2)用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。 (3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是　　　　(填选项字母)。   A.断开开关,更换小灯泡 B.检查电路是否断路 C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光 (4)问题解决后继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向　　　　(选填“右”或“左”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为　　　　W。   (5)实验中多次测量的目的是　　　　(填选项字母)。  A.测不同电压下小灯泡的实际功率 B.多次测量求平均值,减小误差 20.(8分)如图所示是“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为3.8 V。 (1)检查无误后,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左移动,请写出电流表、电压表的示数变化情况: 　。  (2)移动滑片P获得了表格中的实验数据,请计算出第1次实验时灯丝的电阻R1=　　　　Ω。  实验序号 发光情况 电压(V) 电流(A) 灯丝电阻(Ω) 1 刚发光 1.5 0.2 2 暗 2.5 0.3 8.3 3 亮 3.8 0.42 9.0 (3)分析数据及实验现象可知:灯越亮,灯丝电阻越大,说明灯丝的电阻与　　　　有关。  (4)现电压表0~15 V量程损坏,而0~3 V量程完好,在不增减器材的情况下,请设计测量小灯泡额定功率的实验,写出必要的调整步骤: 　。  六、综合应用题(本题共2个小题,共16分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程,若只写出计算结果将不得分) 21.(6分)某电热水壶有加热和保温两挡,简化电路如图所示。其中R1、R2为电热丝(不考虑其电阻变化)。已知该壶的额定电压为220 V,只闭合开关S1时,电路中的电流为0.5 A。 (1)求电热丝R1的阻值。 (2)只闭合开关S1时,求电热水壶的电功率。 (3)R2=44 Ω,求使用加热挡时电热水壶在10 s内产生的热量。 22.(10分)下表为一台饮水机的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝且阻值不变。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] (1)该饮水机处于加热状态时,正常工作3 min,在1个标准大气压下能否把0.5 kg的水从20 ℃加热至沸腾? (2)保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时,R1实际消耗的电功率是多少? ××牌饮水机 额定电压 220 V 额定 功率 加热 1 000 W 保温 22 W 加热效率 80% 第十八章素养评价 1.C　2.C　3.D　4.C　5.B　6.D　7.AC　8.ABC 9.1.44×103　10.0.6 11.10　12.1 919.8　900 13.如图所示 14.如图所示 15.如图所示 16.(1)电流通过电热毯时,电热毯将电能转化为内能,所以电热毯是利用电流的热效应工作。 (2)电热丝虚接时,虚接处的电阻会变大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流一定,相同时间里,导体的电阻越大,电流产生的热越多,所以通电时,电热丝虚接处温度会很高,不及时散热就会引发电热毯失火。 17.乙灯亮;两灯泡串联时电流相等,因为甲灯亮,故实际功率P甲>P乙,根据P=I2R,可知R甲>R乙。并联时电压相等,根据P=,而R甲>R乙,可得P甲<P乙,故乙灯亮。 18.(1)热量　转换法　 (2)多　 (3)热　内 19.(1)B　(2)如图所示 (3)C　(4)右　0.45　(5)A 20.(1)电流表示数变大,电压表示数变大 (2)7.5　(3)温度 (4)将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.2 V 21.(1)440 Ω　(2)110 W　(3)12 100 J 22.解:(1)0.5 kg的水从20 ℃加热至沸腾需要吸收的热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.68×105 J, 需要消耗电能W需===2.1×105 J, 加热3 min,实际消耗的电能 W实=Pt=1 000 W×180 s=1.8×105 J, 实际消耗的电能W实<W需,所以水不能沸腾。 (2)电阻R1的阻值 R1===48.4 Ω, 保温时电路中的电流为I===0.1 A, R1实际消耗的电功率 P1=I2R1=(0.1 A)2×48.4 Ω=0.484 W。 学科网（北京）股份有限公司 $$