第三章第六节电能基础训练-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

2024年九年级上第三章第六节电能基础训练 一、选择题 1． 下列数据最符合实际的是（ ） A．手机充电器的工作电流约为20A B．USB接口的输出电压约为5V C．家用微波炉的额定功率约为10W D．家用空调工作一晚消耗约100度电 2． 周六傍晚夜幕降临，小科同学在家开灯时发现灯不亮。经检查发现保险丝被烧断。他在爸爸的协助下用一盏标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝接入电路，如图所示。然后进行如下操作，并观察到相应的现象：当只闭合开关S1时，L0和L1均发光，且都比正常发光时暗；当只闭合开关S2时，L0正常发光，L2不发光。由此可以判断（ ） A．只闭合开关S1时，L0两端的电压一定是110伏 B．L1所在的支路完好，L2所在的支路短路 C．只闭合开关S2时，L0的实际功率一定大于40 瓦 D．L1所在的支路短路，L2所在的支路断路 3． 有两只电阻R1与R2，已知R1＝2R2，第一次把它们串联在6V的电路中，第二次把它们并联在6V的电路中，两次电阻消耗的总功率之比P串∶P并是（ ） A．9∶2 B．2∶9 C．1∶1 D．1∶2 4． 如图所示，当滑片P置于中点时，小灯泡比正常发光时暗，当滑片P由中点向a端滑动时，下列说法正确的是（灯泡的电阻随温度变化）（ ） A．电流表示数变小，小灯泡变亮 B．电压表示数变大，小灯泡变暗 C．电路消耗的总功率不变 D．电压表与电流表示数的比值变大 5． 小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7～12W之间，小佳按如图图甲所示的电路测定小灯泡的功率，所用电流表有0.6A．3A两档，电压表有3V、15V两档，将它们连入电路时，小佳做了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示，则（ ） A．小灯泡额定功率为7.5W B．在5V时小灯泡的功率为7.5W C．在1V电压下小灯泡功率为7.5W D．在5V时小灯泡功率为1.5W 6． 如图为小科设计的遮光感烟探测器部分工作原理图，在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器及带有一感光电阻（R0）的电路，R为定值电阻，电源电压恒定；当烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使感光电阻的阻值发生变化。当烟雾达到某一浓度时，探测器便会发出警报。已知光照越强，感光电阻阻值越小，反之则越大。当烟雾进入烟室并越来越浓时，则（ ） A．电路的总电阻逐渐变小 B．电压表的示数逐渐变大 C．电流表的示数逐渐变大 D．R消耗的功率逐渐变大 7． 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，电流表示数变小，电压表示数变大 B．闭合S1、S2，断开S3，将P向左移动，R1消耗的功率增大 C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数为零，电流表示数变小 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 8． 在东京奥运会的男子百米决赛中，和苏炳添同时参赛的英国选手因抢跑被红牌罚下，这精准度记录是因为赛道起点装有电子起跑器，图甲是电子起跑器的简化电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙。下列分析正确的是（ ） A．圆圈处的电表为电压表 B．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端电压变小 C．R0电阻可与Rx并联 D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小 9． 如图所示的电路，电源电压不变，灯 L 标有“6V 6W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。 当甲、乙都是电流表，S1 闭合、S2 断开，此时 I 甲=0.5A，电路消耗的总功率为 P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2 都闭合，此时 U 乙=2.4V，电路消耗的总功率为 P2。下列说法正确的是（ ） A．电阻 R 的阻值为 3Ω B．电路的总功率之比 P1:P2=25：6 C．当甲、乙都是电压表，S1、S2 闭合时，灯 L 的实际功率为 0.48W D．当甲、乙都是电流表，S1 闭合、S2 断开时，两表示数之比 I 甲：I 乙=1：5 10．在如甲图所示的电路中，电源电压为3.0V，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的I—U曲线如乙图所示。开关闭合后，下列说法正确的是（ ） A．灯泡L1的电流为灯泡L2的电流的2倍 B．灯泡L1的电阻为7.5Ω C．灯泡L2消耗的电功率为0.48W D．灯泡L3消耗的电功率为0.30 W 二、填空题 11．如图所示，电源电压不变，闭合开关，当标有“6V 12W”字样的小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为3W时，滑动变阻器的功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡的电阻为__________Ω，P1__________2P2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 12．物理科技小组用标有“1600imp/（kWh）”（表示每消耗1kWh的电能，电能表上的指示灯闪烁1600次）的电能表测量电视机的功率，他们把电视机单独接入电路且使其正常工作6min，指示灯闪烁16次，该电视机的功率为 kW。 13．如图所示，电源电压不变，灯L标有“6V　6W”字样．当闭合开关S1时，灯L正常发光，它的电阻是　 　Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值为　 　Ω． 14．如图，电源电压恒定不变，R1=20Ω，闭合开关S、S1，电流表示数为0.3A，则电源电压为 V，l0s内电流通过R1产生的热量为 J；再闭合开关S2，调节R2，使电流表示数为0.6A，则此时变阻器R2的阻值为 Ω。 15．某同学在实验中将一直流电动机接到6伏的直流电源上，闭合开关后，发现电动机不转，立即断开开关。为查出原因，他将电动机与一阻值为5欧的电阻串联后接到原来的电源上，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电流表读数为1安，检查发现电动机的轴被卡住了。排除故障后，将电动机重新接到6伏的直流电源上带动负载转动，这时电流表读数也为1安，由此可知此时电动机做机械功的功率为 瓦。 三、实验探究题 16．如图1为小雨同学测绘额定电压为2.5V的小电珠的I﹣U图线的实验电路图． （1）根据电路图，请你用笔画线代替导线，将图 2 中的实物图连接成完整的实验电路． （2）为保证实验安全，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于　 　 （选填“最左端”、“最右端”或“正中间”） （3）图3为根据实验数据所绘的小电珠的I﹣U图线，该I﹣U图线说明：　 　． （4）已知小电珠灯丝在 27℃时电阻值约为 1.5Ω，并且其电阻值与（273+t）成正比，其中 t为灯丝的摄氏温度值．根据图3所示的小电珠I﹣U图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为　 　℃． 17．小海同学用如图1所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你在图1中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整； （2）小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小海接下来的操作合理的是　 　（选填字母符号） A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B．拧紧开关两端的接线柱 C．检查滑动变阻器是否短路 （3）排除故障后，小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据。粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上（如图2）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为　 　W。 四、综合题 18．如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I-U图像如图乙所示，当灯中的电流为1A时，灯正常发光、求：   （1）灯的额定功率。 （2）滑动变阻器的最大值。 19．（1）玩具风扇中使用的电动机的工作原理是________； （2）当把该电动机接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。问： ①该电动机线圈的电阻是多少？ ②电动机正常工作时的机械效率是多少？ 2024年九年级上第三章第六节电能基础训练（参考答案） 一、选择题 1． 【答案】B 【解析】【解答】解：A．手机充电器的工作电流约2A；故A错误； B．USB接口的输出电压约为5V，也有8V的；故B正确； C．微波炉的额定功率约为1000W以上；故C错误； D．空调的电功率在1000W左右，工作一晚消耗不足10度；故D错误； 故选：B。 　 2． 【答案】B 3． 【答案】B 4． 【答案】D 【解析】【考点】欧姆定律的应用，电功率计算公式的应用 【解析】【解答】解：A．当滑片P由中点向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据公式I=​可知，电路电流变大，也就是电流表示数变大，灯泡变亮，故A错误； B．变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压，灯泡两端电压变大，所以电压表示数变大，灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，故B错误 C．电源电压不变，电路中的电流变大，由公式P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误； D．小灯泡变亮，说明温度升高，此时小灯泡的电阻变大，由公式R=可知，电压表与电流表示数的比值变大，故D正确． 故选D． 【分析】从电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路总电流，当滑片P由中点向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流的变化，进一步求出灯泡两端电压的变化 5． 【答案】B 6． 【答案】B 【解析】【考点】影响电阻大小的因素，欧姆定律的应用，电路的动态分析，电功率计算公式的应用 【解析】【分析】 （1)由图可知两电阻串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R0两端的电压。 （2)由感光电阻性质可知R0电阻值的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化。 【解答】 由图可知两电阻串联，由感光电阻的性质知：当烟雾进入烟室并越来越浓时，使光照变弱，感光电阻阻值增大，则电路中的总电阻增大。 这时由欧姆定律可得电路中电流减小，即电流表示数减小，由U=IR可知，定值电阻R两端的电压会减小，则根据串联电路的电压特点知，感光电阻R0两端的电压增大，即电压表的示数会变大。 同时根据P=I2R可知，因电路中的电流减小，R消耗的功率也减小。 所以A．C．D说法错误；只有B说法正确。故选B。 7． 【答案】B 【解析】【分析】A．只闭合S1，两电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将P向左移动分析变阻器连入电路中的电阻变化，由串联电阻的规律判断总电阻变化，由欧姆定律得出电流表示数变化，根据欧姆定律分析R1电压变化，由串联电路电压的规律确定电压表示数变化； B．闭合S1、S2，断开S3，R1与灯并联后与R2串联，将P向左移动判断变阻器连入电路中的电阻变化，根据分压强原理确定R2的电压变化，根据串联电路电压的规律分析并联部分的电压变大，根据P=确定R1消耗的功率变化； CD．开关都闭合，变阻器短路，R1与灯并联，电压表的示数为零；将P向左移动，对电路没有影响； 据此分析。 【解答】解：（1）只闭合S1，两电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，由串联电阻的规律，总电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，根据U=IR，R1电压变大，由串联电路电压的规律，电压表示数变小，A错误； （2）闭合S1、S2，断开S3，R1与灯并联后与R2串联，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，根据分压强原理，R2的电压变小，根据串联电路电压的规律，并联部分的电压变大，根据P=，R1消耗的功率增大，B正确； （3）（4）开关都闭合，变阻器短路，R1与灯并联，电压表的示数为零；将P向左移动，对电路没有影响； 电流表示数不变，C错误； L的电压和电流都不变，根据P=UI，消耗的功率不变，R2消耗的始终为0，不变，D错误。 故选：B。 　 8． 【答案】D 9． 【答案】D 10．【答案】 D 【解析】（1）根据串联电路的规律、并联电路电压的规律和欧姆定律得出两支路电流的关系;（2）根据并联电路电压的规律,确定灯L1的电压大小,由图乙知,找出通过L2的电流大小，由欧姆定律求灯的电阻;（3）因两灯电阻相同,根据并联电路电压的规律和分压原理求出L2、L3的电压,由图乙找出对应的电流大小,根据P=UI求灯泡L2、L3消耗的功率。 【分析】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用,关键是从图中获取有效的信息。 【详解】因为L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，L2、L3串联，则U2=U3=1.5V,由图乙可知，I2=I3=0.20 A,而I1=0.25A；A错误;根据并联电路电压的规律，灯L1的电压为3V,由图乙知,通过的电流为0.25 A,由欧姆定律,灯L1的电阻：R1==12Ω,B错误;因两灯电阻相同,根据分压原理,L2、L3的电压均为电源电压的二分之一，即为1.5V,由图乙知通过的电流大小为0.20A,灯泡L2、L3消耗的功率为：P2=P3=U3I3=1.5V×0.20A=0.30W,C错误,D正确。故选：D。 二、填空题 11．【答案】3；＜。 【解析】【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI＝求出灯泡的电阻； （2）当小灯泡正常发光时根据灯泡正常发光时灯泡的电流利用P＝UI得出P1的表达式； 小灯泡的电功率为1.5W时，根据P═I2R得出此时电流，根据灯泡两端的电压变化得出变阻器两端的电压变化，然后利用P＝UI得出2P2的表达式；最后比较即可。 【解答】解：（1）由P＝UI＝可得，小灯泡正常发光时的电阻： RL＝＝＝3Ω； （2）由P＝UI可得，当小灯泡正常发光时电路中的电流为： I＝IL＝＝＝2A； 则滑动变阻器的电功率：P1＝U滑1I＝U滑1×2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 当小灯泡的电功率为3W时，由于忽略温度对灯丝电阻的影响， 则由P＝I2R可得，此时电路中电流为：I′＝IL实＝＝＝1A； 此时灯泡两端的电压：UL实＝IL实RL＝1A×3Ω＝3V； 所以灯泡两端电压的减小量：△UL＝U额﹣UL实＝6V﹣3V＝3V； 由于电源电压不变，则变阻器两端电压的增加量：△U滑＝△UL＝3V， 所以，此时变阻器两端的电压：U滑2＝U滑1+△U滑＝U滑1+3V； 则此时滑动变阻器的电功率：P2＝U滑2I′＝（U滑1+3V）×1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 所以，2P2＝2×（U滑1+3V）×1A＝（U滑1+3V）×2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 比较①③两式可知，P1＜2P2。 故答案为： 12．【答案】　0.1　 【解析】解： 因为1600imp/（kWh）表示每消耗1kWh的电能，电能表的指示灯闪烁1600次， 指示灯闪烁16次消耗的电能： W=kWh=0.01kWh， t=6min=0.1h， 电视机的电功率： P===0.1kW。 故答案为：0.1。 　 13．【答案】6，12 【解析】【分析】由灯泡铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率，由功率公式可求得电阻； 闭合S2后，灯泡和电阻R并联，而电源电压不变，故通过灯泡的电流不变，由比例关系可求得通过R的电流，由欧姆定律可求得电阻R的阻值． 【解答】解：由功率公式P=可得： 灯泡电阻RL===6Ω； 由功率公式P=UI可得通过灯泡的电流 IL===1A； 闭合开关S2前后，电流表示数之比为：2：3，即： =，则得出闭合开关后的干路电流I=1.5A； 由并联电路的电流规律可得：流过R的电流IR=1.5A﹣1A=0.5A； 由欧姆定律可得，电阻R的阻值：R===12Ω； 故答案为：6，12． 【点评】本题根据并联电路的电流规律考查欧姆定律，要注意开关闭合前后电路中电流及电压的关系． 　 14．【答案】6 18 20 15．【答案】5 三、实验探究题 16．【答案】（1）如上图；（2）最左端；（3）小电珠灯丝电阻随所加电压的增大而增大；（4）1727． 【解析】【分析】（1）根据电路图，将实物图连接成完整的实验电路； （2）保证实验安全，在闭合开关前，选择灯泡两端电压最小，使灯泡短路，滑动变阻器的滑片P应该置于最最值最大处； （3）利用曲线图分析数据得出结论； （4）利用灯丝电阻与温度关系，结合曲线分析解答． 【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器的下面两个接线柱接入电路，且小灯泡所在支路与变阻器的左边部分并联，实物图连接如图所示； （2）保证实验安全，在闭合开关前，应使小灯泡两端电压最小，即让灯泡短路，滑动变阻器的滑片P应该置于最左端． （3）在图3中，计算几个灯丝的电阻值： 当U=1V，I=0.2A，R灯===5Ω； 当U=1.6V，I=0.23A，R灯===6.96Ω； 当U=2.5V，I=0.25A，R灯===10Ω． 由实验所得的I﹣U图线说明了小电珠灯丝电阻随所加电压的增大而增大． （4）已知小电珠灯丝在 27℃时电阻值约为 1.5Ω； 设该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度为t，此时U=2.5V，R灯=10Ω． 根据小电珠灯丝值与（273+t）成正比可得： =， 整理得到：t=﹣273=2000﹣273=1727（℃）． 故答案为：（1）如上图；（2）最左端；（3）小电珠灯丝电阻随所加电压的增大而增大；（4）1727． 【点评】本题主要考察学生对于小灯泡电阻与温度关系的理解，在中考中较难，主要是结合曲线分析的结论，要把握好限定条件． 　 17．【答案】（1）如图示； （2）A；（3）0.75。 【解析】【解答】解：（1）电流表与灯串联，变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中，如下所示： （2）正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是灯泡断路，故应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故选A； （3）由图象知，电流与电压不成正比，但是电压越大电流越大，故当额定电压2.5V时，电流为0.30A，原因是随电压的升高，灯泡亮度增大，电阻也变大了； 灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W。 故答案为： 四、综合题 18．【答案】（1）当灯中的电流为1A时，灯正常发光，由图可知，此时的额定电压为8V。P=UI=8V×1A=8W 答：灯的额定功率为8W （2）解：根据题意，滑动变阻器的阻值最大时，电路中电流最小，为I小=0.5A。 滑动变阻器两端的电压U滑=8V-2.5V=5.5V。 滑动变阻器的最大值R= =11Ω 答：滑动变阻器的最大值为11Ω。 【解析】【考点】欧姆定律的应用，电功率计算公式的应用 【分析】（1）从乙图中找到额额定电流为1A时灯泡对应的额定电压，根据公式P=UI计算额定功率； （2）根据乙图可知，当变阻器的滑片在最左端时，变阻器的电阻最小，电流最大，这时的电压就是电源电压；当滑片在最右端时，电流最小，这时变阻器接入阻值最大，首先根据U滑=U总-UL计算变阻器的电压，然后根据公式计算变阻器的最大阻值。 19．【答案】（1）通电导体在磁场中受到力的作用；或通电线圈在磁场中受到力会转动 （2）解：①由欧姆定律可得电动机线圈的电阻：R=  =0.5Ω ②当电机正常工作时，电路中消耗的总功率：P=UI=2V×1A=2W；线圈中发热功率：PA=FR=(1A)2×0.5Ω=0.5W；则电动机输出功率：P出=P-P热=2W-0.5W=1.5W；则电动机正常工作时的效率：η= ×100%= ×100%=75% 【解析】【考点】直流电动机的原理，电功率计算公式的应用 【分析】（1）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动； （2）①已知电流和电压根据公式计算电动机线圈电阻； ②当电动机正常工作时，根据P=UI计算总功率，根据计算发热功率，然后根据P总=PA+P出计算电动机的输出功率，最后根据 = 计算电动机的机械效率。    第 11 页，共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $$