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第十八章 电功率单元练习-2024-2025学年人教版物理九年级上册
一、填空题
1.为了防止鱼虾缺氧而浮头,常在池塘中央放置增氧机,喷水式增氧机由电动泵和浮体组成,某种喷水式增氧机及工作时的情景如图,有关参数见表。若增氧机正常开机2h,则通过它的电流为 A,从环形喷口出水 kg,从而使水得到了“增氧”。
功率/W
电压/V
流量/m3•h-1
1100
220
25
2.如图所示,是一种简易点火装置,将一张口香糖包装纸剪成中间窄、两端宽的形状后,分别与干电池的正负极连接。过一会儿,看到纸中间部分燃烧起来,这一现象属于电流的 效应;最先燃烧部位在纸中间狭窄的地方,说明电流产生热量的多少与导体的 大小有关。
3.如图所示电路,电源电压不变,灯L1标有“12V 6W”的字样。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片位置,使灯L1正常发光时,滑动变阻器的电功率为P1;用标有“6V 3W”字样的灯L2替换灯L1,为让灯L2正常发光,滑动变阻器滑片P应 (选填“向a端移动”、“向b端移动”或“不移动”),若灯L2正常发光时滑动变阻器的电功率为P2,则P1、P2相差 W。
4.现有两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L1和L2(灯丝电阻不变),将它们并联后接在某一电源上, (选填“L1”或“L2”)比较亮 。在保证电路安全的前提下,将它们串联后接在某一电源上,使其中一只灯泡正常发光,则正常发光的是额定电压为 V的灯泡,该电源电压是 V。
5.小明家的电子电能表上标有“220V 10(20)A”和“2500imp/(kW·h)”(表示电能表的脉冲指示灯每闪烁2500次,电路消耗1kW·h的电能)的字样,他记下在10min内这个电能表的脉冲指示灯闪烁了250次,则他家里正在使用的用电器消耗的电能为 kW·h,允许用电器的总功率不超过 W。
6.如图所示是小明家的电能表,读数为 。小明让一个电热水壶单独接入电路正常工作30min,观察到电能表转盘转过1500转,则该电热水壶的实际功率为 W。
二、单选题
7.电功和电功率的单位分别是( )
A.千瓦时和焦 B.瓦和千瓦
C.焦和瓦 D.千瓦和千瓦时
8.如图电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电阻丝快
C.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量较少
9.如图是学生设计的模拟调光灯电路,闭合开关后,移动钢环,发现灯泡发光,但亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡被铅笔芯短路
B.铅笔芯与钢环接触不良
C.灯泡的阻值比铅笔芯总阻值大得多
D.铅笔芯的总阻值比灯泡阻值大得多
10.如图是一种电能表,下列说法中正确的是( )
A.电能表是测量电功率的仪表
B.铝盘转得越快说明电流做功越快
C.该电能表的读数为3021kW·h
D.铝盘每转过1500转电路消耗电能2kW·h
11.小明在一次野炊活动中,将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(导体)接在干电池正负两极上,如图所示,锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比,较窄处( )
A.电流较大 B.电阻较大 C.电压较小 D.电功率较小
12.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图像,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压8V,下列说法正确的是( )
A.灯泡的实际电功率为0.6W
B.电阻的阻值为0.05Ω
C.小灯泡电阻随温度的增大而减小
D.电阻的电功率为0.8W
13.小玲家有额定电压相同的电热水壶和电视机,小玲通过查看家用电器的铭牌,发现电热水壶的额定功率为1500W,电视机的额定功率为150W,当电热水壶和电视机都正常工作时,下列说法中正确的是( )
A.电热水壶两端的电压较高
B.通过两用电器的电流相等
C.电流通过电热水壶做功较快
D.相同时间内,两个用电器消耗的电能一样多
14.如图,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~3V“。小灯泡L标有”1.8W 0.6A“字样,只闭合开关S2,将R2的滑片从最左端移到最右端的过程中R1消耗的功率、R2消耗的功率和整个电路消耗的总功率随电流的变化如图乙A、B、C三线所示。保持滑片位置不变,断开S2只闭合S1,电流表示数减小了0.2A,调整滑片位置当滑片在滑动变阻器正中间时,灯泡消耗的功率为0.8W。不考虑温度对小灯泡电阻的影响,在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.图乙中A线为R1消耗的功率随电流的变化
B.定值电阻R1的阻值为3Ω
C.滑动变阻器R2接入电路最大阻值为20Ω
D.整个电路电功率最大变化量为8.1W
15.如图所示电路,电源电压U恒定。滑动变阻器R上标有“50Ω 2A”,灯泡L上标有“6V 3.6W”(忽略灯丝电阻变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。闭合S、S1、S3,断开S2,滑片P移到某一位置时两电表示数分别为U1、I1;滑片P右移到另一位置时,灯泡的实际功率,电压表示数为,电流表示数为I2,在移动滑片过程中,灯泡L功率的变化量为。若用电阻R3替换灯泡L,闭合S、S2,断开S1、S3,R3的功率为P3,其中定值电阻,定值电阻R2、R3每个电阻的阻值只有4Ω、10Ω这两种可能,以上操作中各元件均需安全工作。下列结论正确的是( )
A.
B.的字母表达式可记为:
C.定值电阻R2、R3两端的电压之比可能为5∶2
D.P3可能是2.5W
16.如图所示电路中,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”字样,电压表量程0-15V。闭合开关S1、S2,断开开关S3,调节变阻器滑片P至某位置,电压表示数为5V,电流表示数为0.5A,灯泡正常发光;再闭合开关S3,电流表示数变为1.2A,则下列说法正确的是( )
①变阻器接入的阻值为10Ω
②电源的电压为12V
③灯泡的额定功率为3.5W
④若只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,则电路的最大功率为11W
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
三、多选题
17.某电子秤的简化电路如图所示,R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,其阻值随着压力增大而减小,电源电压恒定不变,闭合开关S,当Rx上方压力增大时,下列描述正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.通过Rx的电流变小
C.电阻Rx的阻值变大 D.电路的总功率变大
18.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片Р从R的一端滑到另一端的过程中,小灯泡的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.小灯泡的额定功率为6W
C.滑动变阻器的最大电阻为6Ω
D.滑动变阻器阻值最大时,滑动变阻器10s内产生的热量为22.5J
19.如图所示,闭合开关后,小灯泡L1较亮,小灯泡L2较暗,则下列说法正确的是( )
A.通过两小灯泡的电流一样大 B.通过小灯泡L1的电流较大
C.小灯泡L2的电阻较大 D.小灯泡的L1电功率较大
20.如图甲所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关,滑片从一端滑到另一端的过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.滑片向右移动过程中,电流表示数变大
B.移动滑片过程中,电压表与电流表示数之比不变
C.电源电压为
D.电路消耗的最大功率为
四、实验探究题
21.如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中,要比较电阻丝产生的热量的多少,只需比较与之相连的U形管中液面的高度差,是因为电流有 效应;
(2)甲装置可探究电流产生的热量与 的关系,通电一段时间后, (选填“左”或“右”)侧容器中U形管中液面的高度差大;
(3)乙装置中的电阻的作用主要是使 ;
(4)如果乙装置中发生了断路,保证电源电压及通电时间相同,与未发生断路时相比较,则左侧U形管中液面的高度差将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)利用甲装置还可以研究电压一定时,电流通过导体时产生热量与电阻的关系,可将甲装置做如下改动:将接在B接线柱上的导线改接在A处,再取一根导线连接在 两个接线柱上即可。
22.小明利用如图所示的装置,探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系:在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,甲烧瓶中的金属丝是铜丝,电阻比较小,乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝,电阻比较大。
(1)通电一段时间后,小明发现 烧瓶中温度计的示数大,表明其它条件相同时,导体的电阻越 ,产生的热量越多。
(2)本试验使用了控制变量的科学方法:通过两金属丝串联的方式,控制 和 相同;还使用了转换的科学方法:把对热量的测量换为对 的测量。
(3)小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置,则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成 相同的水,将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的 相等的镍铬合金丝,并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理。
五、计算题
23.如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门展示冰柜,其内部电路具有制冷冰柜和加热防雾两种功能,内部温度高时,温控开关自动闭合,冰柜内部额定功率220W的制冷压缩机开始制冷,达到预定低温时,自动断开停止工作;为防止柜内水蒸气变冷时凝结在玻璃内表面上影响视线,可以只闭合防雾开关,使冰柜玻璃门夹层中额定功率为100W的电热丝正常加热,请回答下列问题:
(1)透明玻璃门展示冰柜在制冷时,电能主要转化为 能;
(2)其中防雾电热丝的电阻为多少?
(3)该冰柜玻璃门的质量是5kg,若热效率是70%,电热丝正常工作使玻璃门升高,至少需要多长时间?[玻璃的比热容为]
(4)冰柜的电热丝与电动制冷压缩机一天累计均正常工作大约3h,一月按30天计算,总共消耗多少千瓦时电能?
24.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为1.2A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2消耗的电功率;
(3)现用另一定值电阻R替换原来的两个电阻中的一个,发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化且变化了0.1A。求电阻R的阻值。
答案解析部分
1.5;5×104
2.热;电阻
3.向b端移动;3
4.L2;6;7.5
5.0.1;4400
6.202.1;1000
7.C
8.D
9.C
10.B
11.B
12.A
13.C
14.D
15.A
16.C
17.A,D
18.B,D
19.A,D
20.A,C
21.热;电阻;右;使通过R1和R2的电流不相等;变小;BD
22.乙;大;电流;通电时间;温度升高;质量;电阻
23.机械;484Ω;4min;28.8
24.(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
通过电阻R1的电流I1=0.3A,
由 可得,电源的电压:
U=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V;
(2)解:干路电流I=1.2A,通过电阻R2的电流:
I2=I-I1=1.2A-0.3A=0.9A,
定值电阻R2两端电压U2=U=9V,定值电阻R2消耗的电功率:
P2=U2I2=9V×0.9A=8.1W;
(3)解: 并联电路各支路独立工作、互不影响,因替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,
所以,电阻R替换的是电阻R2,电流表示数发生变化的是干路电流表A2,
由电流表A示数的变化量为0.1A可知,替换后,干路电流表A2的示数为I'=1.3A或I″=1.1A,
则通过R的电流:
IR=1.3A-0.3A=1A 或IR'=1.1A-0.3A=0.8A,
或
学科网(北京)股份有限公司
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