第十五章 电功和电热全章易错易难集训--2024～2025学年苏科九年级下册物理

第十五章 电功和电热全章易错疑难集训 【本章易错】 易错点1 电能表的理解和使用 1. 如图所示为某家庭中的电能表的表盘图片，关于下列说法正确的是（　　） A．若电能表的转盘转得越快，则表明用电器的电功率越大 B．所在家庭电路短时间内允许的最大总电功率为2200W C．到目前为止该家庭电路已消耗电能13457kW•h D．若转盘转了1600转，则这段时间内消耗的电能为2度 2.如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电　　 kW•h．若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为　　 kW•h，它的实际电功率是　　 W，该电能表所在电路允许接入用电器最大电功率为 　　 W。 易错点2 电功、电热、实际功率、额定功率的理解 3. 把标有“220V 100W”的灯甲和“220V 40W”的灯乙串联后接在家庭电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以一样亮 B．因为灯乙电阻较大，实际功率较大，所以灯乙较亮 C．因为灯甲的电阻较小，实际功率较大，所以灯甲较亮 D．因为灯甲额定功率较大，所以灯甲较亮 4.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（　　） A．电功率越大，电流做功越多 B．公式W＝UIt适用于任何电路，而Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路 C．热功率P热＝I2R＝适用于任何电路 D．焦耳定律Q＝I2Rt适用于任何电路 易错点3 家庭电路的故障 5.在如图所示家庭电路中，将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是（　　） A.零线上保险丝烧断 B.火线上保险丝烧断 C．灯丝烧断 D．插座短路 6.如图是某同学家中的部分电路，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作，拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作，把测电笔分别插入插座的左、右孔，氖管均能发光，则可以判断出电路的故障是（　　） A．电热壶所在电路的B、D两点间断路 B．插座的接地线断路 C．电路的A、B两点间导线断路 D．电路的C、D两点间导线断路 易错点4 比例问题的计算 7.R1、R2两个电阻并联后接入电路中，它们的电功率之比P1：P2＝9：4，则R1：R2两个电阻阻值之比是（　　） A．9：4 B．4：9 C．3：2 D．2：3 8.如图所示的电路中，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲：I乙＝1：3，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（　　） A．电阻大小之比R1：R2＝2：1 B．当S1闭合S2断开时，通过R1和R2的电流之比为I1：I2＝1：2 C．S1、S2闭合时，甲乙电压表示数之比U甲：U乙＝3：1 D．总功率之比P1：P2＝9：2 【本章疑难】 疑难点1电路安全问题 9.如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样：滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是（　　） A．电路中电流不超过0.6A B．R1两端电压不超过3V C．滑动变阻器连入电路的阻值在10﹣20Ω范围内变化 D．电路的总功率在1.8～3W范围内变化 10.在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样。若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化。则下列说法正确的是（ ） A．电流表的示数变化范围0.3A～0.6A B．灯泡消耗的最小功率为0.9W C．电流消耗的最大总功率为2.7W D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω～10Ω 疑难点2 电动机的相关计算 11.一玩具上的直流电动机额定电压为6V，正常工作时电流为0.2A，线圈内阻为0.5Ω，若该电动机正常工作5s，则（　　） A．该电动机效率为90% B．该电动机为纯电阻元件 C．该电动机消耗的电功为6J D．该电动机线圈上产生的热量为0.2J 答案：C 解析： 5s内电动机消耗的电能：W＝UIt＝6×0.2×5＝6 J；5s内电动机产生的热量 Q＝I2Rt＝0.22×0.5×5J＝0.1J，该电动机效率为：η＝×100%＝×100%＝98%；该电动机产生的热量小于消耗的电能，有一部分的电能转化为机械能，所以该电动机不是纯电阻元件。 12.某同学在做玩具直流电动机实验，当加在电动机两端的电压为0.3V时，测得流过电动机的电流为0.3A，此时电动机不转动，当电动机两端电压增大为2V时，电动机正常工作，此时流过电动机的电流为0.8A，则电动机线圈的电阻为　 　Ω，它正常工作时输出的机械功率为　　 W． 疑难点3 电功、电功率、电热的综合计算 13.如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求： 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1100W 容量 1L （1）养生壶正常工作的电阻。 （2）若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12℃的一壶水烧开，需要多长时间？（c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3） （3）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识合作测量养生壶的实际功率。电表上标着“1200r/（kW•h）”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2min电能表的转盘转了40r，求养生壶的实际功率。 14.小杜在淘宝举行的“双11”活动中买了一台全自动豆浆机（如图甲所示）．图乙所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。下表是这个豆浆机的主要技术参数；图丙是豆浆机的工作原理图，图丁所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中的“P﹣t”图象。 型号 额定电压 电机功率 加热功率 容量 SYL﹣624 220V 200W 1210W 1000ml 求： （1）豆浆机正常加热时，加热电阻R的阻值多大？ （2）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？ （3）在一次豆浆机工作的时候，小杜将家里的其它用电器都关闭，观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电压是多少V？ 参考答案 1. A2.5546.7；0.02；400；44003. B4.D5.A解析：如图中将插头插入插座，打开电视，电视不工作；闭合开关，灯泡不亮，说明电路中存在断路故障；保持开关闭合，拔出插头，将测电笔分别插入插座两孔时氖管均发光，插孔的左孔能使氖管发光，说明从火线经灯泡支路到A点到插座的左孔都与火线接通，没有断开；插孔的右孔能使氖管发光，说明火线是完好的；综合分析可知是A点左侧的零线断路，也可能是零线上保险丝烧断。 故选：A。 6.D7.B8.D解析：（1）当S1闭合S2断开时，R1、R2并联，甲测R2支路电流，乙测干路电流， 则I甲＝I2，I乙＝I1+I2，∵I甲：I乙＝1：3， ∴I2：（I1+I2）＝1：3，∴I1：I2＝2：1，故B错误； ∵U1＝U2，∴R1：R2＝：＝I2：I1＝1：2； （2）当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，R1、R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，甲电压表示数U甲′＝I（R1+R2）， 乙电压表示数U乙′＝IR2，∴U甲′：U乙′＝I（R1+R2）：IR2＝（R1+R2）：R2＝（1+2）：2＝3：2，故C错误；（3）∵P1＝+，P2＝， ∴P1：P2＝（+）：＝（R1+R2）2：R1R2＝（1+2）2：1×2＝9：2。 9.D解析：（1）电路中的电流，Imin＝＝＝＝0.3A，R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故最大电流为0.5A； U1大＝I大R1＝0.5A×10Ω＝5V；电路中的总电阻：R＝＝＝12Ω，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝R﹣R1＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，当电压表的示数U2＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为：R滑＝＝＝10Ω，滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω～10Ω；电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.5A＝3W；（2）当电压表的示数U2＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，电路消耗的最小功率：P小＝UI小＝6V×0.3A＝1.8W，所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W～3W。 10.D解析：灯泡电阻：RL＝＝＝5Ω 当滑动变阻器向左移动时，因为灯泡的最大电流为0.5A，所以电路中最大电流为0.5A。 ①当滑动变阻器电阻最小时，电流表示数：0.5A（照顾灯泡最大的电流）电压表示数为：2.5V（当电流为0.5A时，灯泡正常工作，电压表测量灯泡电压，故电压表示数为2.5V） 此时滑动变阻器电阻：R＝＝＝＝4Ω②当滑动变阻器电阻最大时，电路电流最小，灯泡和电流表不会被烧坏，电压表示数也变小，也不会被烧坏，所以滑动变阻器可以取最大值10Ω电路电流为：I总＝＝＝＝0.3A 电压表示数为：U'L＝I总RL＝0.3A×5Ω＝1.5V滑动变阻器可以取最大值：10Ω。③综合上面的①②得， A、电流表的示数变化范围0.3A～0.5A，故选项错误。 B、灯泡的最小电流为0.3A，最小电压是1.5V，灯泡消耗的最小功率：P'＝UI总＝1.5V×0.3A＝0.45W，故选项错误。C、电源电压是4.5V，最大电流是0.5A，电路最大功率：P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W．故选项错误。D、滑动变阻器的电阻变化范围是4Ω～10Ω，故选项正确。 11.C解析： 5s内电动机消耗的电能：W＝UIt＝6×0.2×5＝6 J；5s内电动机产生的热量 Q＝I2Rt＝0.22×0.5×5J＝0.1J，该电动机效率为：η＝×100%＝×100%＝98%；该电动机产生的热量小于消耗的电能，有一部分的电能转化为机械能，所以该电动机不是纯电阻元件。 12.1，0.96解析：当电机不转时，电动机相当于纯电阻，所以电阻r＝＝Ω＝1Ω当电动机正常工作时，电机的总功率为P总＝UI＝2×0.8W＝1.6W 电动机的发热的功率为P热＝I2r＝0.82×1W＝0.64W 所以电动机输出的有用功率是P有用＝P总﹣P热＝1.6W﹣0.64W＝0.96W，所以电动机输出的有用功率是0.96W。 13.（1）44Ω；（2）420s；（3）1000W 解析：（1）养生壶正常工作时的电阻：R＝＝＝44Ω。 （2）1L水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；水吸收的热量： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣12℃）＝3.696×105J，养生壶消耗的电能：W＝＝＝4.62×105J，加热该壶水所用的时间：t＝＝＝420s。 （3）转盘转动40转消耗电能： W＝kW•h＝kW•h＝1.2×105J， t＝2min＝120s，电养生壶的实际功率： P实＝＝＝1000W。 14.（1）40Ω；（2）8.226×105J；（3）200V 解析：（1）加热电阻R的阻值： R＝＝＝40Ω； （2）由丙图可知：加热时间t1＝11min＝660s，电动机工作时间t2＝2min＝120s， 加热消耗的功率： W1＝P1t1＝1210W×660s＝7.986×105J， 电动机工作消耗的电能： W2＝P2t2＝200W×120s＝2.4×104J， 豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能： W＝W1+W2＝7.986×105J+2.4×104J＝8.226×105J； （3）豆浆机1min内消耗的电能： W实＝kW•h×20＝kW•h＝6×104J， 豆浆机实际功率： P实＝＝＝1000W， 由P＝可得，电路实际电压： U实＝＝＝200V。 ( 2 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$