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第十八章 电功率 章末练习-2024-2025学年物理人教版九年级全一册
一、填空题
1.周末,小华在家运用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美食,在客厅看电视的妹妹闻到了香味,这是 现象。小华家有一个额定电压为220V、额定电流为5A的电热水壶,该电热水壶正常工作42s产生的热量为 J。
2.如图所示的交通信号红、黄、绿灯交替发光,则这三盏灯的连接方式是 联,三只灯泡均标有“220V,100W”字样,则该三只灯泡正常工作一天(24h)将消耗 的电能。
3.有一瀑布,每分钟有60m3的水从50m高处落下,想利用它建设小水电站,送电电压为104V,导线上的电流是35A,求水的机械能转化为电能的效率为。
4.如图所示,电源电压恒定为6V,R1=10Ω,只闭合开关S0时,甲、乙两表的示数之比1∶3;当闭合开关S0和S时,甲、乙两表的示数之比为 ,此时R2消耗的电功率是 W(两种情况下电阻和电表均正常工作)。
5.某导体两端电压为4.5伏,10秒内通过该导体横截面的电荷量为3库,则通过导体的电流为 安,电流所做的功为 焦;若导体两端的电压增大到6伏,导体的电阻为 欧。
6.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2A,则电源电压为 V,R1的阻值是 Ω,此时R2消耗的功率为 W。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0是粗细均匀的电阻丝,允许通过的最大电流为3A,电阻丝上标有0~60cm的均匀刻度,A、B是可以左、右调节的限位器,分别在10cm和50cm处,滑片P只能在限位器A、B之间滑动,电流表的量程为0~4A。闭合开关S,当滑片Р在 cm刻度时,电流表的示数最小,再移动滑片Р至20cm处,此时电流表示数变化了0.15A,在保证电路安全的前提下,调节滑片P与限位器的位置,电路中的最大功率与最小功率的比是 。
8.如图为一种家用电暖器的简化电路原理图,S是自我保护开关,电暖器倾倒时,S自动断开,切断电源,保证用电安全。该电暖器有“低温”“中温”“高温”三挡。“低温”挡的额定功率为550W,“高温”挡的额定功率为1650W。闭合时为“低温”挡。则的电阻为 ;当家庭电路的电压为198V时,使用“低温”挡的实际功率为 W。
二、单选题
9.下列国际单位中,属于电功单位的是( )
A.伏特 B.瓦特 C.欧姆 D.焦耳
10.2020年,年仅24岁的中国青年曹原,解决了困扰世界物理学家多年的难题,取得了石墨烯超导领域中的重大突破,超导材料不能用来制作( )
A.电磁铁线 B.电动机线圈 C.电热丝 D.输电导线
11.如图是“探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系”的实验装置。R1、R2、R3是三个定值电阻,两个容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A.因为液体的热胀冷缩,导致U形管液面高度的变化
B.R1与R2的阻值必须相等
C.R2与R3的阻值必须相等
D.拆下R3,即可探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”
12.现有L1“6V,6W”和L2“9V,9W”两个灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响),将它们连接在题图所示的电路中,开关闭合后两灯发光,在10s的时间内,下列说法中正确的是( )
A.两灯电压之比U1︰U2 = 2︰3
B.两灯电流之比I1︰I2 = 1︰1
C.两灯消耗电能之比W1︰W2 = 3︰2
D.L1亮度总是比L2暗
13.如图所示,电源电压为3V恒定不变,闭合开关后,LED灯L1比小灯泡L2亮,测得通过LED灯的电流I1=0.03A,通过小灯泡的电流I2=0.3A,下列正确的是( )
A.L1的实际功率比L2的实际功率大
B.L1两端电压大于L2两端电压
C.工作相同的时间,L1比L2消耗的电能多
D.工作相同的时间,L1比L2消耗的电能少
14.在“探究电流与电压的关系”实验中,小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻和的图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.与的阻值之比是1∶2
B.与串联接在3V的电源两端,消耗的功率是0.9W
C.与串联接在3V的电源两端,通过与的电流之比是2∶1
D.与并联接在3V的电源,电路消耗的总功率是2.7W
15.如图甲所示的电路中,为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P由A端移动到B端时,定值电阻消耗的电功率P与电流I的关系图像如图乙所示。若电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为l V
B.定值电阻的阻值为
C.滑动变阻器R的最大阻值为
D.电路总功率的变化范围为0.9 W~4.5 W
16.某兴趣小组探究电流与电压的关系,利用如图甲所示的电路,R0的电阻为5Ω。滑动变阻器滑片P从A向B移动的过程中,R1的U﹣I图像如图乙所示,则( )
A.电源电压为6V B.电阻R1的阻值15Ω
C.变阻器R2的最大阻值45Ω D.电路总功率最大值3.6W
17. 如图甲所示,电源电压恒定不变,为12V,小灯泡L的额定电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围地调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.小灯泡L的额定功率为36W
B.小灯泡L正常发光时,电路的总功率为7.2W
C.当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器的电功率为0.25W
D.当小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω
18.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯L正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中的曲线1为电流表示数与电压表V1的关系
B.电源电压为4V
C.小灯泡电功率的变化量为1W
D.灯泡正常工作时,整个电路通电1min消耗的电能为1.35J
三、多选题
19. 如图所示电路中,电源电压保持不变,为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从右端向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.和串联,测两端电压
B.Ⓐ示数变大,示数变大
C.示数与Ⓐ示数的比值变小
D.Ⓐ示数变大,电阻消耗的电功率变大
20.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B.电源电压为12V
C.整个电路消耗的最大电功率为7.2W
D.滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是10Ω
21.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。当开关S闭合,在保证电压表和电流表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值是定值
B.电阻R2两端的电压由5V减小到0V
C.电流表的示数变化范围为0.1至0.6A
D.电阻R1功率的变化范围为0.1至0.9W
22.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置如图所示,接线AB连接在电源的两极上。下列说法正确的是( )
A.该装置是“探究电流产生的热量与电流大小的关系”
B.右侧并联一个相同的电阻是为了控制导体的电阻相同
C.通电一段时间后可观察到右侧U形管液面的高度差较大
D.本次实验运用了控制变量法和转换法
四、实验探究题
23.在测量小灯泡电功率的实验中,已知灯泡额定电压U额=2.5V,电源电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整 。
(2)调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数(如图乙)为 A,则小灯泡的额定功率是 W。
(3)如果没有电压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中,定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为。再保持持变阻器滑片的位置不变,只断开开关 、闭合其它开关,读出电流表示数为I,灯泡额定功率的表达式为P额= (用R0、U额、I的代数式表示)。
24.基同学要测量小灯泡L的电功率。所用的实验器材有:
A.电源E(电压恒为4.5V);
B.电流表A1(量程0~200mA);
C.电流表A2(量程0~500mA);
D.定值电阻R0(阻值为20Ω);
E.滑动变阻器R(阻值为0~20Ω);
F.待测小灯泡L(额定电压3.6V);
G.开关S一个,导线若干,则:
(1)如图甲所示,是该同学设计的电路图,请根据电路图,用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2,利用I1、I2、R0表示出:小灯泡两端的电压为 ,通过小灯泡的电流为 ;
(3)实验时,先将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置,读取相应的I1和I2,所得的实验数据如下表所示:
I1/mA
63
88
124
144
166
I2/mA
229
299
379
424
470
根据实验数据可得,当电流I1=144mA时,小灯泡的实际功率为 W(保留一位小数);
(4)如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0,其他条件均不变,为了能够测量小灯泡的额定功率,所用电阻Rx的阻值不能小于 Ω。
五、计算题
25.“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压;为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示.气体中酒精含量大于0且小于为酒驾,达到或者超过为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器的滑片)对测试仪进行调零(测试仪示数酒精含量为0),此时电压表示数为,调零后的滑片位置保持不变。
(1)当电压表示数为时,消耗的电功率是多少?
(2)当电压表示数为时,接入电路中的阻值是多少?
(3)某次检测中,电流表示数请通过计算判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
26.如图所示的电路,电阻R2的阻值是20Ω。当开关S闭合时,电流表A1的示数是0.4A,电流表A的示数是1.0A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)通电10s,电流通过电阻R2所产生的热量。
答案解析部分
1.扩散;46200
2.并;2.4
3.70%
4.3∶2;0.8
5.0.3;13.5;15
6.6;20;0.4
7.30;9∶5
8.44;445.5
9.D
10.C
11.B
12.C
13.D
14.D
15.D
16.C
17.B
18.C
19.B,C
20.A,B,D
21.A,D
22.A,D
23.(1)
(2)0.28;0.7
(3);
24.(1)
(2);
(3)右;0.8
(4)18
25.(1)0.5W;(2)10Ω;(3)驾驶员属于酒驾
26.(1)12V;(2) 30Ω;(3)72J。
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