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第十八章 电功率2024--2025学年 初中物理人教版九年级全一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.以下说法中正确的是( )
A.kW•h是电功率的单位,kW是电功的单位
B.电能表是测量用电器电功率的仪表
C.功率大的用电器,消耗的电能一定多
D.单位时间内,做功多,做功就快
2.如图甲所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器的规格为“ 0.5A”.闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图(如图乙所示).在保证电路安全的情况下,下列计算结果中正确的是( )
A.电源电压为12V
B.的阻值为
C.滑动变阻器的阻值变化范围是
D.滑动变阻器的最大功率为0.9W
3.在日常生活中,下列估算符合事实的是( )
A.中学生从教学楼一楼爬上三楼克服自身重力所做的功大约为450J
B.家用吸尘器正常工作时的电功率约为800W
C.成人双脚站立时对地面的压力约为50N
D.汽车行驶在高速公路上速度约为1m/s
4.如图所示是测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为4.5V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,为保证电路中各元件的安全,闭合开关,下列说法不正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.电压表示数的变化范围为2~3V
C.滑动变阻器阻值的变化范围为8~50Ω
D.电路的最大电功率为1.125W
5.下列家用电器中,可将电能转化为机械能是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电饭锅 D.电熨斗
6.以下用电器工作时的电流最接近5000mA的是( )
A.冰箱 B.家用空调器
C.普通计算器 D.手电筒中的电流
7.如图所示电路,开关S闭合,灯泡L1和L2均发光。若它们的阻值不同,忽略温度对电阻的影响,下列说法不正确的是( )
A.通过A、B两点的电流不相等 B.L1和L2两端的电压相等
C.L1和L2的实际功率不相等 D.若L1断路,则L2不会发光
8.小明同学在家中拍到一张电能表照片,如图,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( )
A.接在这个电能表上的用电器的总功率不能超过1100W
B.电能表每消耗1kw.h的电能,转盘转过2500r
C.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW·h
D.当表的转盘转过500r,用电器消耗的电能是7.2×105J
9.如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W D.闭合S时,电路的总功率为6W
10.如图,闭合开关后,灯L1的功率比灯L2大,且灯L1正常工作,则以下关于两个灯的说法正确的是( )
A.灯L1中的电流更大 B.灯L1两端的电压更大
C.灯L1的电阻更大 D.灯L1的额定功率更大
二、填空题
11.智能手机频繁地使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”,即减小 ,没有电能时,给其充电是电能转化为 ,电池上面标明电压为“3.7V,容量为3000mA•h”,充满电时的电能是 J。
12.灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“3V 3W”字样,将它们并联起来,不考虑灯泡阻值随温度的变化,为保证电路安全,干路中的最大电流为 A,此时灯泡 (填“L1”或“L2”)更亮。
13.现有“220V100W”的电灯泡一只,若将它接在家庭电路中,通过该灯泡的电流为 A(结果保留两位小数);若将它接在电压为“110V”的电路中,该灯泡的电阻为 Ω(不考虑温度对电阻的影响),实际功率为 W。
14.如图甲所示电阻箱的示数为 ;如图乙所示电流表的示数为 ;如图丙所示电能表读数为 。
15.如图是一款消防应急照明灯,如表所示是它的铭牌。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯正常发光。
额定电压:AC220V50Hz
每个灯泡规格:6V 3W
电池:6V 2500mAh
充电时间:20小时
(1)应急灯的两个灯泡应该是 (填“串联”或“并联”)。
(2)应急灯的电池充满电后,可储存的电能为 ,理论上可以让两个灯泡持续正常发光 h。
三、作图题
16.某实验小组的同学用图所示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡额定电压为3.8V,小灯泡的额定功率估计在1.2W左右。请用笔画出电线完成电路的连接。
17.如图是探究“影响电流热效应因素”实验装置的一些器材,将R1、R2、R3三电阻丝密封在三只完全相同的烧瓶内,且R1= R3=10Ω,R2=5Ω,瓶内装入等质量的煤油,通过比较甲、乙探究电流产生热量与电阻关系,通过比较甲、丙探究电流产生热量与电流大小的关系,请你把实物图连接好。
四、实验题
18.水和食用油在生活中不可缺少,为了比较水和食用油吸热本领的大小,设计了如图甲的探究实验:在两个相同的烧杯中,分别装有水和食用油,用相同的电热器分别对它们进行加热。
(1)实验中应量取质量相等的两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热,通电后电加热器的内能增加是通过 (填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)加热6min,a物质吸收的热量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)b物质吸收的热量;
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
a的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
b的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
(3)实验结果表明:不同物质,在质量相等, 相同时,升高的温度不同;
(4)分析实验数据可知,吸热能力更强的是 (选填“a”或“b”),若这种物质是水,则另一种物质的比热容是 J/(kg·℃)。
19.小李同学在探究“电流通导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置,请仔细观察甲、乙两图。
(1)实验中通过观察两个U形管中液面 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少;
(2)甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与 的关系;
(3)由乙图所示的实验现象可以得到的结论是: ;
(4)根据焦耳定律:可知,若通电时间相同,则 (选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多。
五、计算题
20.如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,定值电阻R1的阻值为5Ω,闭合开关后电压表的示数为3V。求:
(1)通过R1的电流;
(2)通电1min电流通过R2产生的热量。
21.如图所示是某电吹风的工作电路图。电源电压,其中发热电阻。当开关闭合、断开时。电吹风吹出冷风,此时额定电流;当开关、均闭合时,电吹风吹出暖风。求:
(1)使用电吹风吹冷风1min,电吹风消耗的电能。
(2)使用电吹风吹暖风时。电吹风的总功率。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
B
C
B
B
D
D
C
A
1.D
【详解】A.kW•h是电功的单位,kW是电功率的单位,故A错误;
B.电能表是测量消耗电能多少的仪表,故B错误;
C.电功率是表示做功快慢的物理量,在不确定时间的情况下,功率大的用电器,消耗的电能不一定多,故C错误;
D.功率的大小等于功与时间的比值,单位时间内,做功越多,做功越快,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】由图乙可知,当滑动变阻器的阻值为时,此时电路中的电流为0.3A,
利用串联电路电压规律,则电源电压①,
当滑动变阻器的阻值为时,此时电路中的电流为0.1A,利用串联电路电压规律,
则电源电压②,
由①②解得,,故AB错误;
当电路中的电流最大时,滑动变阻器的阻值最小,电流表的最大测量值为0.6A,
滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,故电路中的最大电流为,,
则两端的电压为,电源电压,
则滑动变阻器两端的电压为,
则滑动变阻器的最小阻值为,
滑动变阻器的阻值越大电路中的电流越小,电路越安全,
因此滑动变阻器的阻值变化范围为,故C错误;
滑动变阻器消耗的电功率,
所以,当时,滑动变阻器消耗的电功率最大;
则滑动变阻器消耗电功率的最大值,故D正确.故选D.
3.B
【解析】略
4.C
【详解】A.由图可知:小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压;滑片向右滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,因电源电压不变、小灯泡电阻不变,由欧姆定律可知:电路电流变小,电流表示数变小,由串联分压特点可知:滑动变阻器两端电压变大,电压表示数变大,故A正确,不符合题意;
BCD.当滑动变阻器接入电路阻值变小时,电路电流变大,小灯泡电压变大;为保证电路安全,小灯泡最大电压为2.5V,则滑动变阻器两端电压最小为
由得,此时电路最大电流
由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路最小阻值为
电路的最大电功率为
当滑动变阻器接入电路阻值变大时,由串联分压特点可知:滑动变阻器两端电压变大;为保证电路安全,滑动变阻器最大电压应等于电压表最大测量值3V;此时小灯泡电压
由得,小灯泡阻值为
则电路电流
由欧姆定律得,此时滑动变阻器接入电路最大阻值为
即电压表示数的变化范围为2~3V,滑动变阻器阻值的变化范围为8~20Ω,电路的最大电功率为1.125W,故BD正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
5.B
【详解】电流做功的过程,实际上就是个能量转化的过程,从电能转化成其它形式的能。
A.电视机是把电能转化为声能和光能,故A不符合题意;
B.电风扇是把电能转化为机械能,故B符合题意;
C.电饭锅是把电能转化为内能,故C不符合题意;
D.电熨斗是把电能转化为内能,故D不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.家用电冰箱的功率约300W左右,额定电压是220V,则可得冰箱的电流约为
故A不符合题意;
B.空调一般功率为1500W,额定电压为220V,则空调的电流
故B符合题意;
C.计算器的电流很小,电流大约是100μA,故C不符合题意;
D.手电筒的电功率约为1W,正常工作时的电流
故D不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】AB.由图可知,灯L1与灯L2是并联,由于并联电路两端电压相等,因此灯L1与灯L2两端的电压一定相等,均等于电源电压;由于两灯的电阻不同,根据欧姆定律可知,通过两灯的电流不相等,所以,通过A、B两点的电流不相等,故AB正确,不符合题意;
C.两灯的两端电压相等,电阻不等,根据可知,L1和L2的实际功率不相等,故C正确,不符合题意;
D.由于两灯是并联连接的,所以,两灯可以独立工作;若L1断路,则L2会发光,故D错误,符合题意。
故选D。
8.D
【详解】A.接在这个电能表上的用电器的最大功率
故A错误;
B.接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能,电能表上转盘转2500转,故B错误;
C.电能表的示数以kW·h为单位,示数的最后一位是小数位,所以此时电能表示数为931.6kW·h,故C错误;
D.当表的转盘转过500r,用电器消耗的电能
故D正确。
故选D 。
9.C
【详解】AB.闭合S时,R与L串联,电压表测L电压,此时电压表示数为2V,根据乙图可知此时电流为0.6A;图中R电压4V时,电流为0.4A,电阻为
根据串联电路的特点知,R的电流也是0.6A,R的电压为
U=I'R=0.6A×10Ω=6V
根据串联电路电压规律知,电源电压为
U电=UL+U=2V+6V=8V
故AB错误;
C.闭合S时,R消耗的电功率为
P=UI=6V×0.6A=3.6W
故C正确;
D.闭合S时,电路的总功率为
P=U电I=8V×0.6A=4.8W
故D错误。
故选C。
10.A
【详解】ABC.由图可知,灯L1与L2并联,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以灯L1与L2两端的电压相等,由于灯L1的功率比灯L2大,根据可知,灯L1中的电流更大;根据可知,L1的电阻更小,故A正确,BC错误;
D.灯L1正常工作,灯L1的实际功率等于它的额定功率;由于未明确L2是否正常发光,所以不能确定L2的实际功率与它的额定功率关系,也就不能确定两灯的额定功率关系,故D错误。
故选A。
11. 总功率 化学 39960
【详解】[1]当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,即当电能一定时,减小总功率,延长使用时间。
[2]给其充电,手机消耗电能,将电能转化为化学能储存在电池内部。
[3]它充满电后存储的电能为
12. 1.25 L2
【详解】[1][2]根据可知两灯的电阻
将它们并联起来,并联电路中各支路两端的电压相等,故电源电压
根据欧姆定律可知通过各支路的电流
为保证电路安全,干路中的最大电流
因,根据可知此时灯泡L2的实际功率较大,故L2更亮。
13. 0.45 484 25
【详解】[1]若将灯接在家庭电路中,可知灯正常发光,由P=UI得,通过该灯泡的电流为
[2]不考虑温度对电阻的影响,该灯泡的电阻为
[3]若将它接在电压为“110V”的电路中,实际功率为
14. 624Ω 0.3A
【详解】[1]由图可知,变阻箱的示数为
R=0×1000Ω+6×100Ω+2×10Ω+4×1Ω=624Ω
[2]电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.02A,电流为0.3A。
[3]根据电能表的读数规则可知,电能表的示数为。
15.(1)并联
(2) 15 2.5
【详解】(1)根据铭牌的数据可知,灯泡的额定电压为6V,电源电压为6V,当两个灯泡并联时,每个灯泡两端的电压都为6V,两盏灯都能正常发光,所以应急灯的两个灯泡应该是并联的。
(2)[1]铭牌上电池的“2500mAh”表示电池充满电后,以2500mA=2.5A的电流向用电器供电可以持续供电1小时,由可知,应急灯的电池充满电后,储存的电能为
[2]两个灯泡正常发光时的总功率为
由可知,这些电能可以让两个灯泡持续正常发光时间为
16.
【详解】因为灯泡的额定电压为3.8V,故电压表选择0~15V的量程,灯泡的额定电流约为
故电流表选择0~0.6A的量程;从电源的正极依次串联开关、灯泡、电流表以及滑动变阻器回到负极,电压表与灯泡并联,如下图所示:
17.
【详解】电流产生热量与电流、电阻、通电时间多个因素有关,当采用串联连接电路时,目的是保持电流和通电时间一定;因而把R1和R2串联接入电路,而R1、R3电阻相等,接在不同支路上,且支路电流不等,因而把R3与其他两个串联的电路并联,即可改变电流,如图所示:
18.(1)做功
(2)等于
(3)吸收热量/加热时间
(4) a 2.1×103
【详解】(1)通电后电加热器的电流做功将电能转为内能,所以通电后电加热器的内能增加是通过做功方式改变的。
(2)相同规格的电加热器加热相同时间,液体吸收的热量相同,所以加热6min,a物质吸收的热量等于b物质吸收的热量。
(3)由表格数据可知,等质量的不同物质加热相同时间,即吸收相同的热量,升高的温度不同。
(4)[1][2]由可知,相同质量,吸收相同热量,比热容大的物质升温慢,由表格数据可知,加热相同时间,物质吸收的热量相同,b升高的温度是a升高温度的2倍,所以a物质比热容大,a物质水,b物质是食用油;由可知,有如下关系式成立
则b物质的比热容为
19.(1)液面高度差
(2)电阻
(3)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,电阻产生的热量越多
(4)b
【详解】(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,所以通过液面高度差的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种研究方法叫转换法。
(2)如图甲,两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法可知,探究电流产生热量跟电阻的关系。
(3)图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点知
所以
烧瓶内的电阻值都是5Ω,阻值相等,通电时间相等,电流不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电流的关系,得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,电阻产生的热量越多。
(4)根据串联电路的电流特点可知,电流和通电时间相等,根据可知,通电一段时间后,装置b容器内电阻大,产生的热量多。
20.(1)0.3A
(2)54J
【详解】(1)图中两个定值电阻串联,电压表测量的电压,根据串联电压规律知,的电压为
根据欧姆定律知,通过R1的电流
(2)根据串联电路的电流规律知,通过R2的电流
通电1min电流通过产生的热量
21.(1)6.6×103J
(2)550W
【详解】(1)使用电吹风吹冷风1min,电吹风消耗的电能
W=UI1t=220V×0.5A×60s=6.6×103J
(2)电吹风吹出冷风功率
P1=UI1=220V×0.5A=110W
发热功率
使用电吹风吹暖风时。电吹风的总功率
P总=P1+P热=110W+440W=550W
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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