第十八章 电功率 复习训练（作业课件）-【原创新课堂】2023-2024学年九年级物理下册（人教版 广东专用）

物理 九年级全册 人教版 原创新课堂 第十八章复习训练 ＝ ＞ D 1．小明家记录某天电能表示数为 ，电能表的部分参数及几日后的示数如图所示，下列说法正确的是( ) A.电能表是测量用电器电功率的仪表 B．此电能表允许通过的最小电流为10 A C．这段时间内电路中消耗的电能是105 kW·h D．若电能表转盘在10 min内转过200转，则用电器的总功率为600 W 2．如图所示电路，电源电压恒定，L1(4 V　1 W)、L2(2 V　1 W)串联，灯丝电阻保持不变，电压表和电流表连接完好。当闭合开关S时，其中一只灯泡能正常发光，则此时电压表和电流表的示数分别为( ) A.1 V　0.5 A B．2 V　0.25 A C．4 V　0.5 A D．1 V　0.25 A D 3．将分别标有“6 V　6 W”和“3 V　3 W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3 V的电源两端，____灯更亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲∶P乙＝_________。(忽略温度对灯丝电阻的影响) 甲 1∶2 4．(2022·禅城区模拟)如图甲是某品牌恒温箱，其内部简化电路如图乙，图丙是定值电阻R0和标有“6 V　6 W”灯泡L的信息图象。电路中电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为8 Ω，当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，通过灯泡L的电流为0.5 A。求： (1)R0的阻值。 (2)电源电压。 (3)电路消耗的最大电功率。 5．如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟________的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫_________(选填“控制变量”或“转换”)法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的____(选填“多”或“少”)。 电阻 转换 少 6．如图是探究电流通过导体产生的热量与________关系的实验装置。实验中用U形管内液面的____________反映导体产生热量的多少，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。 电流 高度差 甲 7．随着“电器化”时代的到来，家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用的电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220 V，R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80 Ω、404 Ω。电热锅有“大火”加热状态和“小火”炖煮状态。求： (1)电热锅在额定电压下，处于“大火”加热状态15 min，消耗的电能是多少焦耳？ (2)电热锅在额定电压下，处于“小火”炖煮状态时，电功率为多大？ (3)为测量电热锅的实际电压，将家中其他用电器全部关闭，电热锅在“大火”加热状态下，观察到标有“2000 r/(kW·h)”字样的电能表在6 min内转了100 r，电热锅的实际电压是多少？ 8．(2022·广东)某电热取暖器的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻。取暖器工作时，通过开关S1和S2实现低温、高温的挡位控制。已知高温挡功率为1320 W，R1＝55 Ω。求： (1)取暖器工作时通过R1的电流。 (2)取暖器处于低温挡时，工作1 min产生的热量。 (3)R2的阻值。 9．(2022·宝安区模拟)小明在实验室做“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，电源(电压恒为4.5 V)，小灯泡(额定电压为2.5 V)，电流表、电压表各一个，一个滑动变阻器(20 Ω　3 A)，开关，导线若干。 (1)甲图是小明连接的错误电路，在应改动的一根导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。 (2)正确连线后，应将滑片移到最____(选填“左”或“右”)端。闭合开关，小灯泡发光，当滑片移动到某一位置时，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，电压表的示数大于小灯泡的额定电压，电路中出现的故障可能是小灯泡________(选填“短路”或“断路”)。 (3)排除故障后，逐步移动滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向____(选填“左”或“右”)端移动滑片P，图丙为灯泡的I­U图象，可知灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。 (4)利用上述器材，在不改变电路的情况下，小明认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是________(选填“正确”或“错误”)的。 左 断路 右 12.5 错误 (5)同组的小西同学认为不用电流表也可以测量小灯泡的额定功率，于是他找来一个阻值为5 Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，测量额定电压为3.8 V小灯泡的额定功率。正确连接电路后，其操作如下： ①闭合开关S和S2，断开S1，移动滑片P使电压表的示数为3.8 V； ②保持滑片P的位置不变，闭合开关S和S1，断开S2，记下电压表的示数为4.8 V； ③小灯泡的额定功率P额＝_______W。 0.76 10．(2022·广东)阅读下列短文，回答问题。 直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池(以下简称电池)。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。 设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。 现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示(为方便计算，图象已作近似处理)。充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。 充电电压(V) 充电电流(A) 充电时长(min) 充电度数(kW·h) 充电费用(元) 400 45 24.0 28.80 (1)通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更____。 (2)在D从30%增至70%的过程中，充电功率大致的变化规律是__________________。当D为70%时，充电电流为________A。 (3)若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为______元。 (4)设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1∶t2＝2∶3，则测试全过程的充电总时长为____min。 大 先变大，后不变 100 50.4 109 11．阅读短文，回答问题。 新型发热材料——PTC PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶、固体电热灭蚊器等就是用这种材料做成的。 PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功效，应用十分广泛。 (1)家用固体电热灭蚊器就使用了PTC陶瓷电热元件，如图a为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的“居里点温度”为________℃。 (2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165 ℃左右，若它的温度高于165 ℃时，电阻________，功率_______(选填“变大”“变小”或“不变”)，使其温度________ (选填“升高”“降低”或“不变”)；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节的功能。 (3)如图b所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。它的工作电路如图c所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC电阻，它的电阻值与温度的关系如图d所示。该电热水壶在RT设定温度(100 ℃)状态工作时，电路消耗的总功率为1100 W。则当在设定温度状态工作时，R0、RT____联，连入电路的电阻RT＝____Ω，R0＝____Ω。 100 变大 变小 降低 串 34 10 1．纯电阻电路做功与产生热量的关系：在纯电阻电路中，消耗的电能全部转化为内能，即W____Q。 2．非纯电阻电路做功与产生热量的关系：在非纯电阻电路中，消耗的电能部分转化为内能，即W____Q。 3．串联电路中计算热量的常用公式：Q＝I2Rt；Q1∶Q2＝R1∶R2。 4．并联电路中计算热量的常用公式：Q＝ eq \f(U2t,R) ； eq \f(Q1,Q2) ＝ eq \f(R2,R1) 。(纯电阻电路) 解：(1)由图丙可知，过原点的直线是定值电阻R0的I­U图象，当定值电阻R0两端的电压为3 V时，通过R0的电流为0.3 A，根据I＝ eq \f(U,R) 可知，R0的阻值R0＝ eq \f(U0,I0) ＝ eq \f(3 V,0.3 A) ＝10 Ω　(2)当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大，即R＝8 Ω，根据串联电路的电流特点可知，通过R的电流IR＝IL＝0.5 A，由图丙可知，此时灯泡两端的电压UL＝2 V，由I＝ eq \f(U,R) 可知，滑动变阻器R两端的电压UR＝IRR＝0.5 A×8 Ω＝4 V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压U＝UL＋UR＝2 V＋4 V＝6 V　 (3)当S、S1和S2均闭合时，滑动变阻器的滑片调至最左端，即滑动变阻器接入电路的阻值为0 Ω，此时L与R0并联，根据并联电路特点可知，此时电路中的总电阻最小，根据P＝UI＝ eq \f(U2,R) 可知，电路中的总功率最大，电源电压U＝6 V，并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，则灯泡L此时正常发光，所以灯泡消耗的电功率PL＝6 W，R0消耗的电功率P0＝ eq \f(U2,R0) ＝ eq \f(（6 V）2,10 Ω) ＝3.6 W，电路消耗的最大电功率P＝P0＋PL＝3.6 W＋6 W＝9.6 W 解：(1)闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，电热锅处于“大火”加热状态，电热锅在额定电压下工作，电路中的电流I＝ eq \f(U,R1) ＝ eq \f(220 V,80 Ω) ＝2.75 A，15 min消耗的电能W＝UIt＝220 V×2.75 A×15×60 s＝5.445×105 J (2)开关S2断开、S1仍闭合时，R1与R2串联，电热锅处于“小火”炖煮状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热锅的电功率P小＝ eq \f(U2,R1＋R2) ＝ eq \f(（220 V）2,80 Ω＋404 Ω) ＝100 W (3)电热锅在“大火”加热状态下，6 min内消耗的电能W′＝ eq \f(100 r,2000 r/（kW·h）) ＝0.05 kW·h＝1.8×105 J，由公式W＝ eq \f(U2,R) t可得，电热锅的实际电压U′＝ eq \r(\f(W′R1,t′)) ＝ eq \r(\f(1.8×105 J×80 Ω,6×60 s)) ＝200 V 解：(1)当闭合S1、S2时，R1、R2并联，所以U＝U1＝U2＝220 V，取暖器工作时通过R1的电流I1＝ eq \f(U1,R1) ＝ eq \f(220 V,55 Ω) ＝4 A　(2)当只闭合S1时，只有R1工作，当闭合S1、S2时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联的总电阻小于任一分电阻，电压是一定的，根据P＝ eq \f(U2,R) 可知，当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的电阻最大，电功率最小，电热取暖器处于低温挡，取暖器处于低温挡时，工作1 min产生的热量Q＝I2R1t＝(4 A)2×55 Ω×1×60 s＝5.28×104 J　(3)低温挡的额定功率P低＝ eq \f(U2,R1) ＝ eq \f(（220 V）2,55 Ω) ＝880 W，当闭合S1、S2时，R1、R2并联，电路中的电阻最小，电功率最大，电热取暖器处于高温挡；R2的电功率P2＝P高－P低＝1320 W－880 W＝440 W；由P＝UI可知，通过电阻R2的电流I2＝ eq \f(P2,U) ＝ eq \f(440 W,220 V) ＝2 A；R2的阻值R2＝ eq \f(U2,I2) ＝ eq \f(220 V,2 A) ＝110 Ω $$