第十五章 电能与电功率 -----2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

第十五章 电能与电功率 一、填空题（每空1分，共16分） 1．物理学的发展离不开物理学家们做出的突出贡献，请写出在初中学过的以物理学家名字命名的两个定律：_______定律、_______定律。 2．我国青年科学家曹原研究发现：当两片石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为___________，该现象称为超导现象；若能开发出常温超导并将其作为远距离输电的导线，可以___________（选填“增大”或“减小”）电路中的电能损耗。 3．家里的电饭煲煮饭是利用电流的 ___________做功；路口的交通灯可以通过不同颜色灯光的亮灭指挥车辆交通和行人的交通行为，所以是 ___________联。 4．某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将电能转化为______能存储起来，充满电后它存储了______kW·h的能量。 5．小明家要购买一只电热水壶，他发现商场有两种容积相同的电热水壶，额定电压均为 220 V，额定功率分别为800W和1600 W。厨房插座的额定电流是5A，用该插座给电热水壶供电，从安全用电的角度考虑，小明应选购___________W 的电热水壶。电热水壶的插头外壳是用橡胶做的，因为橡胶是___________体。 6．家用空调的功率一般比较大，因此通过它的电流较 ，为使与空调串联的导线减少发热，应选用直径较_____（选填“粗”或“细”）的导线连接。 7．如图所示，是家用电能表，将该电能表接入家中电路，允许通过的最大电流为 。将某用电器单独接在如图所示电能表上正常工作3min，电能表转盘转了100转，则该用电器的额定功率是__________W。 8．某品牌电动车电动机两端的电压恒为48V，工作时通过的电流是5A，电动机的功率为 _____W。若该电动机线圈的电阻为1Ω，5min内线圈产生的热量为 _ __ __J。 二、选择题（共14分，把你认为正确的答案序号填写在相应的位置上。第9～12小题，每小题只有一个正确答案，每小题2分；第13、14小题为不定项选择，每小题有一个或几个正确答案，每小题3分，全部选择正确得3分，不定项选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9．下列物理量的单位换算不正确的是（　　） A．长度： B．质量： C．电流： D．电功： 10．下列有关能量转化的实例中，说法不正确的是（　　） A．热机是通过获取燃料燃烧的内能转化为机械能的机器 B．汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能 C．干电池、蓄电池对外供电时，化学能转化为电能 D．电流通过日光灯把电能转化成内能和光能 11．下列对一台智能手机涉及的物理量的估测中，最接近实际的是（　　） A．使用一天耗电约 B．电池电压 C．长度约为 D．质量约为 12．在日常生活中，节约用电是每个市民应尽的义务。使用电器时的下列各种做法中，通过减小通电时间达到省电目的的是（　　） A．用电灯照明时，选新型节能灯 B．看电视时，把音量或亮度调小 C．用电风扇乘凉时，用低转速挡 D．洗衣机洗薄衣时，用快洗程序 13．小林将规格分别为“6V ，1.5W”和“6V， 3W”的甲、乙两只小灯泡串联后接到电压为6V的电源上，发现两灯均发光，忽略灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．通过甲灯的电流较大 B．甲灯两端电压较大 C．乙灯较暗 D．甲灯较暗 14．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S， 将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1对应的是图线② B．电路的最大总功率为2UbLb C．电压满足Uc=Ua+Ua' D．电压表V2的示数变化量与电流表示数变化量比值不变 三、简答与计算题：（共22分） 15．灯泡L上标有“6V  6W的字样，电源电压恒为6V。 （1）如图1所示，闭合开关时（），开始利用传感器记录电路中的电流随时间变化的情况如图2所示。 ①时，灯泡的电阻是多大？ ②时，灯泡的电功率是多大？ （2）小明在电路中增加一个定值电阻（），电路图如图3所示。 ①闭合开关，当灯泡L的电流稳定后，电流表的示数为多少？ ②通电10s，定值电阻产生的热量是多少？    16．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为30Ω，小灯泡L标有“12V”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω，电压表用0~3V量程，电流表用0~3A量程。当三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表的示数为1A； （1）求小灯泡正常发光时通过的电流； （2）通过开关S1闭合，断开S2与S3开关，并调节滑动变阻器，在保证电路元件安全且电路中有电流的情况下，求此时电路工作的最小总功率。    某品牌电暖器铭牌 额定电压 220V 高温挡功率 W 中温挡功率 1300W 低温挡功率 900W  17．2023年2月，广东迎来近年来最冷的春天，一些家庭紧急购入了电暖器御寒。如图甲所示是某一品牌的电暖器，图乙是其内部电路原理图，铭牌如表所示，已知电阻R1>R2。求： （1）R1的阻值。（结果保留2位小数） （2）高温挡的功率。 （3）若室内空气的质量为80kg，用该电暖器的高温挡正常工作10min，放出热量的50%被室内空气吸收，可使室内空气升高的温度。[假设空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃）]    四、实验探究题：（每空1分，共28分） 18．亲爱的同学：你会使用下面的实验仪器吗? （1）如图所示，a图电阻箱的示数为______；图是测量______的仪表，此时的读数是______；c图秒表的读数为______s；d图弹簧测力计的示数为______N； （2） 如图所示，为某种多功能仪表表盘的一部分，内圈刻度的分度值是5hpa，外圈刻度旁标有英文meter字样，且外圈的0刻度在内圈的1000附近，根据观察到的信息可以判断该仪表能够测量的物理量是海拔高度和_________，进一步分析表盘的刻度，我们可以得到一个物理规律： 。 19．小胡同学想知道“小灯泡的亮暗程度与什么因素有关”．于是用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、干电池及额定电压为的小灯泡设计了实验。 （1）实验电路如图所示，但电路连接不完整，请你用 笔 画线代替导线，完成电路连接； （2）若小胡连接电路后闭合开关，电压表、电流表有较小示数，但小灯泡L发光很暗，移动滑片P也不能改变小灯泡L的亮度，原因可能是______； （3）小胡排除故障后，继续进行实验：移动滑片P使小灯泡L发光，其记录和计算的结果如上表所示：小胡注意到小灯泡L的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次亮，结合表中数据可得结论：小灯泡的亮度由小灯泡的______决定； 实验次数 电压 电流 实际功率 电阻 灯泡的亮暗程度 1 1.6 0.20 0.32 8.00 暗 2 2.5 0.24 0.60 10.42 亮 3 2.8 0.26 0.73 10.77 很亮 （4）小胡还作出了小灯泡的实际功率与电压二次方、电流二次方的关系图像，如下图所示，其中实际功率与电压二次方关系正确的图像是______，实际功率与电流二次方关系正确的图像是______； （5）小胡在拓展实验中发现：相同型号的新灯泡和经常使用的旧灯泡在并联使用时，旧灯泡的亮度明显不如新灯泡，这个现象引起了他的研究兴趣，通过和其他同学讨论，他得出灯泡长期使用，灯丝由于表面升华而变细，灯丝电阻______（选填“变大”或“变小”），导致小灯泡在额定电压下工作时实际功率小于额定功率。 20． 小雷想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。 （1） 请你用笔画线代替导线，根据如图所示的电路图，将图中所示实物图连接完整； （2）若小雷连接好电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 _____（选填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路； （3）小雷排除故障后，按如图所示的电路继续进行实验。闭合开关，滑片P向A端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如上表：可得出小灯泡L1的额定功率是 _____W； （4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 _____； 次数 电压/V 　电流/A 实际功率/W 电阻Ω 1 1.6 0.20 0.32 8.00 2 2.5 0.24 0.60 10.42 3 2.8 0.26 0.73 10.77 （5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 _____表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似； （6）小雷在实验结束后与同学们讨论： ①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。“这种说法错误的原因是小雷忽略了_____对小灯电阻的影响； ②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。“你认为这种说法 _____（选填“正确”或“错误”）； （7）小洁家购买了一台电饭锅，在使用时闻到橡胶的焦糊味，用手摸其电源线发现很热，而其它用电器仍正常工作，请你用所学的物理知识帮小洁分析一下，发生这一现象的原因是 _____。 A．电压太高　　　B．导线太粗　　　C．导线太细　　　D．导线太短 21．小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整；（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮） （2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 ； （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏_____； （4）完成上述实验后，小雨用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为___________V； ② ，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； ③灯泡额定功率的表达式为P额=____________（用已知量和测量量表示） 第 6 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$