第十八章 电功率 课时练习- 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十八章 电功率 课时练习- 2024-2025学年人教版物理九年级全一册 一、填空题 1．如图所示，家用电能表的示数为　 　kW·h。 2．如图是焦耳定律的实验装置，如果通过R1的电流为0.2A，1min内R2产生的热量为　 　J。若将R3拆下，R1换成的电阻，此装置还能探究电流产生的热量与　 　的关系。 3．如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关后，滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电压表的示数　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），灯泡变　 　。（选填“亮”或“暗”） 4．图甲所示电路，电源电压不变，定值电阻R1=15Ω，L上标有“12V 12W”（灯丝电阻不变），滑动变阻器R2的铭牌信息未知，两个电表量程未知。当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电流表示数为0.25A；当S、S2闭合，S1断开，在保证电路安全的情况下，最大范围移动滑片，电压表和电流表示数之间的关系图像如图乙所示。 （1）当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，灯泡L两端的电压为　 　V； （2）滑动变阻器R2的最大阻值为　 　Ω； （3）在通路的情况下，整个电路能调到的最小电功率为　 　 W。 5．小明到超市里去买电热水壶，发现同容积的有两种型号，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。小明发现电热水壶的电线都很短，因此电阻小，产生热量　 　（选填“多”或“少”），更加安全；小明考虑到家里的插座额定电流是5A，用该插座给电热水壶供电，从安全用电的角度考虑，应选　 　W的电热水壶。 6．如图甲所示，电源电压保持不变，灯L上标有“12V；6W”字样（不考虑小灯泡的电阻变化），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。滑动变阻器R的最大阻值为250。闭合S、S2，断开S1，当变阻器接入的阻值为8时，灯泡正常发光；闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R关系如图乙。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了7.2W，则电源电压为　 　V。若闭合开关S、S1，断开S2，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器消耗的最小电功率为　 　W。 7．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3V，R2消耗的电功率为P2'。若P2∶P2'=8∶9，则电源电压为　 　V，R1的电阻大小为　 　Ω。 二、单选题 8．甲、乙两根电阻丝（R甲＞R乙）串联后接在某一电源上，在相等的时间内，电流通过甲、乙所做的功分别为W甲、W乙，则（　　） A．甲两端的电压比乙两端的电压高 B．通过甲的电流比通过乙的电流小 C．电流通过甲、乙所做的功W甲＝W乙 D．电流通过甲、乙所做的功W甲＜W乙 9．两只小灯泡和连接在同一电路中，如果两灯串联，以下哪个说法是正确的（　　） A．两灯的亮度一定相同 B．通过两灯的电流一定相等 C．两灯的电阻一定相等 D．两灯的电压一定相等 10．如图是探究“电流通过导体时产生的热跟什么因素”有关的实验装置，两个透明的容器中密封着等质量的空气。关于这一实验，下列说法正确的是（　　） A．该实验装置探究的是电流产生的热与电阻的关系 B．该装置用U形管中液体热胀冷缩来反应电阻放热的多少 C．若容器外电阻断路，则相同时间内，与没断比，左侧U形管中液面高度差小 D．若将左侧容器中电阻换成10Ω电阻后，可探究电流产生的热与电阻的关系 11．如图所示的是额定电压均为220V的灯泡L1、L2两端电压随电流变化的图像。在确保灯泡安全的情况下，下列说法中不正确的是（　　） A．若将两灯泡串联接在电压为220V的电路中，则灯泡L2较亮 B．若将两灯泡并联接在电压为220V的电路中，则灯泡L2较亮 C．若将两灯泡并联接在电压为40V的电路中，则通过灯泡L1、L2的电流之比是1∶2 D．将两灯泡串联接在电路中，若通过两灯泡的电流为0.2A，则灯泡L1、L2两端的电压之比是5∶2 12．在如图所示的电路中，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=30Ω，下列说法正确的是（　　） A．R1和R2两端的电压之比为1：3 B．电流表A1和A2的示数之比为3：2 C．相同时间内，R1和R2消耗的电功率之比为3：1 D．相同时间内，R1和R2消耗的电功之比为3：1 13．如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时，下列说法正确的是（　　） A．光敏电阻R的阻值减小 B．电流表的示数增大 C．电压表的示数增大 D．电路中消耗的总功率增大 14．如图所示电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“”。当闭合、断开、时，将滑片置于最上端，电流表的示数为，定值电阻的电功率为，滑动变阻器的电功率为；当闭合、、时，将滑片置于最下端，此时电流表的示数为，的电功率为，的电功率为；当闭合、断开、时，将滑片置于最下端，此时电路中的电流为，的电功率为。已知：：，：：，。下列结果不正确的是（　　） A． B． C． D．：： 15．如图甲所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A．电源的电压为9V B．定值电阻R0的阻值为20Ω C．R0的最大功率为0.4W D．当滑片在b端时，电路的总功率为1.2W 16．如图甲是小明家使用的一种紫外线筷子消毒机，内置“220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3～5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意如图乙所示，按压A端一次能取出一双筷子，既环保又卫生，小明家电能表如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．筷子消毒机的长度约为4cm C．取用筷子时，图乙中F1＞F2 D．将筷子消毒机单独接入家庭电路中正常工作5min，电能表转盘转1转 17．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R3为两个定值电阻，滑动变阻器最大值R2＝15Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑片P移到最上端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；再将滑片P移到最下端时，电压表V1的示数为U1'，电压表V2的示数为U2'，R3消耗的功率为P3；此时将开关S1和S2闭合、S3断开，电流表A的示数为I1；当开关S1、S2和S3都闭合，滑片P移到最下端时，电流表A的示数为I2，R3消耗的功率为P3'，此时电路消耗的最小功率为Pmin，已知Ul：U2＝2：1，P3：P3'＝1：36，I2、I1之差为1A。下列结论正确的是（　　） A．电源电压是9V B．R3的阻值是10Ω C．U1'：U2'＝2：1 D．Pmin＝13.2W 三、多选题 18．小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源两端电压恒定。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至小灯泡L两端的电压达到额定电压。此过程中，通过小灯泡的电流与其两端电压的关系，以及通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图线②表示的是通过小灯泡的电流与其两端电压的关系 B．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω C．此过程中，滑动变阻器接入电路的最小阻值为6Ω D．此过程中，电路总功率的最大值为1W 19．对如图所示实验的分析正确的是（　　） A．在“测量小灯泡功率”的实验中，移动滑动变阻器多次测量，是为了减小误差 B．测力计示数与钩码重量相等，说明使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向 C．铁块所受重力可以分解为下滑力和对斜面的压力 D．木块向前滑行的过程中机械能减小 20．如图甲所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，记录电压表和电流表的示数，作出U﹣I关系图像，如图乙所示。下列判断正确的有（　　） A．R0的阻值为5Ω B．电源电压为2.5V C．当电压表示数为1V时，电路消耗的总功率为1.2W D．当滑动变阻器的滑片分别位于最左端和最右端时，R0两端的电压之比为6：1 21．如图所示是额定电压均为6 V的小灯泡L1和L2的图像，下列说法正确的是（　　） A．L2的额定电流是0.15 A B．L1和L2正常发光时的阻值之比为 C．两灯并联时，电路消耗的最大功率为2.7W D．两灯串联时，允许加在电路两端的最大电压为7V 22．如图所示，电源电压不变。下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，将P向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 B．只闭合S1，将P向左移动，R1消耗的功率增加 C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数变大，电流表的示数变小 D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小 23．如图所示的甲、乙两个电热器，其电源电压相同，电阻丝R1、R2的阻值不变，相同的托盘上放有相同的石蜡。当闭合开关S时，下列说法正确的是 （　　） A．甲中的石蜡比乙中的石蜡熔化得快 B．甲中通过 R1的电流大于乙中通过 R1的电流 C．甲中 R2两端的电压小于乙中 R2两端的电压 D．要使两块石蜡均完全熔化，则甲电路通电时间更长 四、实验探究题 24．如图是“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。（乙装置中左端的电阻为，右端容器内的电阻为，容器外的电阻为。） （1）如图甲，两个容器中的电阻丝串联的目的是使通过两个电阻丝的　 　相同。该装置可用来探究电流通过导体产生的热量与　 　的关系；通电一段时间后，与　 　（选填“左”或“右”）侧容器相连的U形管中液面的高度差大； （2）用U形管中液面的高度差来反映两容器内电阻丝放出热量的多少，应用的实验方法是　 　； （3）采用图乙所示实验装置，可以得出结论：在电阻和通电时间相同时，　 　越大，产生的热量越　 　（选填“多”或“少”）； （4）如果乙装置中发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 25．小华为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于　 　（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，电压表示数接近于电源电压。出现这种现象的原因是　 　； （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示。由此可知，此时通过小灯泡的电流为　 　A；小灯泡的额定功率为　 　W； （4）调节电流至额定电流的一半，则此时小灯泡的实际电压　 　，实际功率　 　（以上两空选填“＞”“＜”或“＝”）； （5）此实验除了可以测出小灯泡额定功率，还可以测出小灯泡正常工作时的电阻是　 　Ω。（结果保留整数） 26．如图所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格为“30Ω，0.5A”的滑动变阻器一个，导线若干。 （1）连接好电路后，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P置于A端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生　 　（选填“短路”或“断路”）。 （2）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；根据实验数据作出了小灯泡的U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。 五、计算题 27．如图所示，是一种可调温式电热水器的工作原理图。电热水器的工作电压为220V，电热管R的阻值为44Ω不变，可调电阻器R0阻值范围是0～176Ω。求： （1）电热水器的最小加热功率； （2）电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量； （3）若电热水器在最大加热功率下工作21min产生的热量完全被30kg的常温水吸收，水升高的温度。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 28．如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，高温功率1100 W。已知R1=55Ω，问： （1）处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大？ （2）求电阻R2的阻值。 （3）当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，求此时电路的总功率。 （4）如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。 答案解析部分 1．【答案】2024.6 2．【答案】3；电阻大小 3．【答案】变小；亮 4．【答案】3；60；4.32 5．【答案】少；800 6．【答案】16；1 7．【答案】6；10 8．【答案】A 9．【答案】B 10．【答案】C 11．【答案】A 12．【答案】B 13．【答案】C 14．【答案】D 15．【答案】D 16．【答案】D 17．【答案】D 18．【答案】B,C,D 19．【答案】B,D 21．【答案】A,C,D 22．【答案】A,D 23．【答案】A,B 24．【答案】电流和通电时间；电阻；右；转换法；电流；多；变小 25．【答案】左；小灯泡断路；0.3；0.75；<；<；8 26．【答案】短路；B；0.625 27．【答案】（1）44W；（2）1.386×106J；（3）11℃ 28．【答案】（1）解：已知，高温功率1100 W，电路的额定电压为220V，则处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流为 答：处于高温挡时电饭锅正常工作时电路中的总电流为5A （2）解：高温挡时为电阻R1、R2并联，流过R1的电流为 流过R2的电流为I2=I-I1=5A-4A=1A 则电阻R2的阻值为 答：电阻R2的阻值为220Ω； （3）解： S1断开，S2接B，电阻R1、R2串联，此时电路消耗的功率为 答：当S1断开，S2连接触点B时，处于低温挡，此时电路的总功率为176 W （4）解：只闭开关S1时，只有电阻R1接人电路，处于中温挡。此时电路消耗的功率为 结合丙图，电饭煲煮一次饭消耗的总电能为W=W1+W2+W3=P高t1+P中t2+P低t3=1100W×10×60s+880W×(25-10)×60s+176W×(30-25)×60s=1.5048×106J 答：如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能为1.5048×106J 学科网（北京）股份有限公司 $$