第18章 电功率 专题训练- 2024-2025学年人教版九年级上学期 - 【王牌物理河南专版】

王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题16 第18章电功率 专题训练 难度系数0.64 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（2分）某同学家的电能表的表盘上标明“600revs/（kW•h）”，它表示接在电能表上的用电器，每消耗 　 　kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈。该同学家中一个月前、后电能表示数如图所示，表明这个月消耗电能为 　 　度。 【答案】1；265 【知识点】电功的测量 【解析】【解答】电能表上的600revs/(kW•h），表示接在电能表上的用电器，每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈，根据图像，消耗电能为1026.5kW·h-761.5kW·h=265kW·h=265度。 2．（2分）小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过　 　W．当家里只有微波炉工作时，电能表在1min内转60转，则微波炉的电功率为　 　W． 【答案】2200；1000 【知识点】功率的计算；电能表参数的理解；电功的计算 【解析】【解答】解：①该电能表允许接入的最大功率： P最大=UI=220V×10A=2200W， 则小明家接入的用电器总功率不能超过2200W； ②微波炉消耗的电能： W= kW•h= kW•h=6×104J， 微波炉的功率： P微波炉= = =1000W． 故答案为：2200；1000． 3．（2分）如图所示甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象，将小灯泡L和电阻 R接入图乙所示的电路中，只闭合开关 S1时，电流表的示数为0.5A，则电源电压为 　 　V。再闭合开关 S2电路的总功率为　 　W。 【答案】2；1.4 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】 只闭合开关 S1时，只有灯泡接入电路，电流表的示数为0.5A，由I-U图像可知灯泡两端电压为2V，则电源电压等于灯泡两端电压，即2V；再闭合开关 S2，电阻R和灯泡并联，灯泡的电功率为，电阻R两端电压等于电源电压2V，由I-U图像可知通过电阻R电流为0.2A，电阻R的电功率为电路的总功率为。 4．（2分）如图甲所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图像如图乙所示，则R1＝　 　Ω；当滑片P滑至最右端时，R2两端的电压为　 　V。 【答案】10；4 【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】由图甲可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，当滑片P滑至最右端时，R2接入电路中的电阻最大，由图乙可知，此时R2=20Ω时，P2=0.8W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI=I2R可得，电路中的电流 此时R2两端的电压U2=IR2=0.2A×20Ω=4V 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V则R1的阻值 5．（3分） 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U 与电流表示数I的关系图象如图乙所示，则R1的电阻为　 　Ω， 滑动变阻器的最大电阻为　 　Ω，滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中，电阻R1消耗的功率的变化量为　 　W。 【答案】5；10；1.6 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算 【解析】【解答】（1） 闭合开关 S 后， 电阻 R1和滑动变阻器R2 串联， 电压表测量滑动变阻器两端电压，滑片 P 从b 端移动到a 端的过程中， 滑动变阻器的电阻变小，滑片在a端时电阻最小，电阻电阻 R1两端电压等于电源电压，由图乙可知，当电流最大0.6A时，电压表为0V，此时电源电压U电源=ImaxR1=0.6A×R1①； 当滑动变阻器在b端时，电压表示数最大为2V，此时电路中电流最小为0.2A，电源电压为： U电源=U1+U2=IminR1+2V=0.2A×R1+2V② 联立①②可解得：R1=5 Ω ，U电源=3V； （2） 滑片 P 在b 端时，滑动变阻器最大，由图像乙可知，电压表示数最大为2V，电流为0.2A，所以滑动变阻器的电阻为：； （3）滑片在a端时，电路电流为：I最大=0.6A，由P=I2R，可知此时R1消耗的电功率最大，P最大=I2R1=（0.6A）2×5 Ω=1.8W，滑片在b端时，电路电流为：I最小=0.2A，此时R1消耗的电功率最小，P最大小=I2R1=（0.2A）2×5 Ω=0.2W，所以 电阻 R1 消耗的功率的变化量为 ：1.8W-0.2W=1.6W。 6．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压U=3V，内阻r=lΩ （电源可以等效为由图乙中的理想电源和电阻串联而成）：电动机内阻r0=0.5Ω，闭合开关后，通过电动机线圏的电流为0.2A。求 电动机工作1min时间内：电流通过电动机绻圏产生的热量 　 　 J；整个电路消耗的电能 　 　 J；电动机产生的机械能 　 　 J。 【答案】1.2；36；32.4 【知识点】电功的计算；焦耳定律 【解析】【解答】线圈产生的热量：Q=I2r0t=（0.2A）2×0.5Ω×60s=1.2J；整个电路消耗的电能：W=UIt=3V×0.2A×60s=36J；由于电源内部有电阻，则电源内部电阻产生的热量为：Q′=I2rt=（0.2A）2×1Ω×60s=2.4J， 产生的机械能：E机械=W-Q-Q′=36J-1.2J-2.4J=32.4J。 2、 选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）下列估测符合实际的是：（　　） A．物理课本的厚度约为1dm B．人的心脏正常跳动一次的时间约为5s C．中学生步行的速度约5 m/s D．一根日光灯的功率为20W 【答案】D 【知识点】长度的估测；速度与物体运动；电功的测量 【解析】【解答】 A、物理课本的厚度约为1cm，A错误 B、人的心脏正常跳动一分钟60-100次，跳动一次约为1s，B错误 C、中学生步行的速度约为1m/s，C错误 D、日光灯的电流约为0.1A，电功率约为20w，D正确 故答案为D. 8．（2分）“PZ220-40”和“PZ220-100”两只白炽灯泡串联接在220V的电路中，则（　　） A．前者比后者亮 B．后者比前者亮 C．两灯发光亮度相同 D．无法比较 【答案】A 【知识点】串联电路的电流规律；电功率与电压、电流的关系 【解析】【解答】由灯泡的铭牌可知，灯泡的额定电压相同，额定功率不同，前者的额定功率小，由可知，前者电阻大，两只灯泡串联在220V的电路上，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，前者的电阻大，由可知，前者的实际功率大，灯泡较亮，故A正确，BCD错误。 9．（2分）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的主要作用描述正确的是（　　） A．探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变 B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化 C．测量定值电阻的阻值——改变电路中的电流和电阻两端的电压 D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率 【答案】C 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】A、探究电流与电压的关系的实验中，滑动变阻器的作用主要为保护电路以及通过改变变阻器的电阻进而改变电路中电流以及定值电阻两端电压，所以A错误； B、 探究电流与电阻的关系 ，除了电流与电阻发生变化外，其余因素均要保持一致，因此滑动变阻器的作用主要为保护电路以及调节电阻两端电压保持不变，故B错误； C、根据欧姆定律，要想多次测量定值电阻阻值，通过滑动变阻器改变电路中的电流以及电阻两端的电压，故C正确； D、试验采用伏安法测量小灯泡的电功率，目的是探究额定功率和其他功率小灯泡的发光程度，因此不需要计算平均功率，D错误。 综上选C 10．（2分）在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：一是为了减小实验误差，二是为了寻找实验结论的普遍规律，以下实验进行多次测量是为了减小实验误差的是（　　） A．伏安法测小灯泡的电功率 B．伏安法测定值电阻的阻值 C．伏安法测小灯泡的电阻 D．探究串联电路电流规律 【答案】B 【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验；伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】A．伏安法测小灯泡的电功率，电功率是变化的，为了寻找普遍规律，A不符合题意； B．伏安法测定值电阻的阻值，定值电阻的阻值是一个定值，可以通过求平均的方法减小误差，B符合题意； C．伏安法测小灯泡的电阻是变化的，多次测量是为了寻找普遍规律，C不符合题意； D．探究串联电路电流规律，多次测量是为了寻找普遍规律，D不符合题意。 故答案为：B。 11．（2分）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中（　　） A．通电后，甲图透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的 B．甲图中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更少 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 D．通电后，乙图中左、右电阻产生的热量之比是1：2 【答案】D 【知识点】焦耳定律；电流的热效应 【解析】【解答】 A、通电后，甲图透明容器中电阻丝的电流做功，将电能转化为内能，内能增加，而空气内能是通过热传递增大的，故A错误。 B、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，左右两边的电阻大小相同，在相同时间内左侧的电流大，产生的热量多，故B错误。 C、在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故C错误。 D、乙图中左、右电阻串联，电流大小相同，右侧的电阻是左侧电阻的2倍，根据Q=I2Rt知相同时间内右侧产生的热量是左侧产生热量的2倍，即左、右电阻产生的热量之比是1：2，故D正确。 故答案为：D 12．（2分）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。再闭合开关S2后，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数为0.5A B．小灯泡L的电阻为40Ω C．电路总功率增加了0.4W D．在1min内电阻R产生的热量为60J 【答案】C 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功与热量的综合计算 【解析】【解答】由图乙可知，只闭合S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，由图甲可知，当通过小灯泡L的电流为IL＝0.5A时，小灯泡L两端的电压为UL＝2V，小灯泡的实际功率为 符合题意，因此电源电压为U＝UL＝2V A．由图乙可知，再闭合S2时， 小灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各个支路之间互不影响，所以再闭合S2时，通过小灯泡L的电流仍然为0.5A，小灯泡L两端的电压仍为2V，由并联电路的电压特点可知，电阻R两端的电压为UR＝UL＝2V 由图甲可知，此时通过R的电流为IR＝0.2A，由并联电路的电流特点可知，此时干路电流为I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A 因此电流表示数为0.7A，A不符合题意； B．由欧姆定律可知，小灯泡L的电阻为 B不符合题意； C．电路总功率增加量 C符合题意； D.1min内电阻R产生的热量为QR＝WR＝URIRt＝2V×0.2A×60s＝24J D不符合题意。 故答案为：C。 13．（双选）（（2分）在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源（电源两端电压不变且未知）、学生用电流表、学生用电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R，额定电压为3.8V小灯泡L、开关和导线若干。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，能够测量出小灯泡额定功率的电路是 （　　） A． B． C． D． 【答案】A,D 【知识点】探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】由A图知道，移动变阻器的滑片，使灯的电压为额定电压，电流表可测出灯的额定电流，由P=UI能够测量出小灯泡额定功率，A符合题意；由B图知道，电压表能测量出灯的电压，但不能得出灯的额定电流，所以B图不能够测量出小灯泡额定功率，B不符合题意；C图中灯的电压始终为电源电压，故不能够测量出小灯泡额定功率，即C不符合题意；D图中灯泡L与定值电阻R串联，可以移动变阻器的滑片，使灯的电压为额定电压，同时可测出R的电压，由欧姆定律可知R中的电流，即由P=UI能够测量出小灯泡额定功率，D符合题意， 故答案为：AD。 14．（双选）（（2分）小阳想测量小灯泡正常发光时的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示，所用电源电压为4.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。小阳发现自己把电路连接错了，刚要拆电路，同组的小红思考后却认为不用改动也可以进行测量，她谨慎操作并成功地完成了实验。实验中，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，根据实验过程及现象，下列判断正确的是（　　） A．为使小灯泡正常发光，电压表示数应为2.5V B．滑片P在某位置时，电压表的示数为3V，要使小灯泡正常发光，还应将滑片P继续向右滑动 C．测量过程中，不能将滑动变阻器阻值调至最大 D．小灯泡的额定功率为5W 【答案】B,C 【知识点】探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】A.该电路中，滑动变阻器和小灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电源电压为4.5V，为使小灯泡的电压等于其额定电压，即2.5V，应使电压表示数等于2V，A不符合题意； B. 电压表的示数为3V，要使小灯泡正常发光，应减小电压表示数，故应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，滑动变阻器右侧电阻丝接入电路，因此还应将滑片P继续向右滑动，B符合题意； C. 开关闭合前，将滑动变阻器阻值调至最大，测量过程中，为使小灯泡正常发光，不能将滑动变阻器阻值调至最大，C符合题意； D. 当小灯泡正常发光时，电流表示数为0.5A，小灯泡的额定功率为：P ，D不符合题意. 故答案为：BC. 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）现有两根“220V 400W”电热管R、开关及导线，如图所示，要求电路的功率为200W，设计恒温电路，完成电路连接。 【答案】 【知识点】串、并联电路的设计；电功率的计算 16．（2分）如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 【答案】 【知识点】电流的热效应 四、实验探究题(共3题；每空1分，共17分) 17．（7分）图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为4.5V不变。 （1）（1分）请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数增大； （2）（1分）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的　 　端（选填“A”或“B”）； （3）（2分）刚连好最后一根导线，小灯泡就发光，调节滑动变阻器滑片，小灯泡发光较暗且亮度一直不变，他在连接电路中出现的错误是：①　 　；②　 　； （4）（1分）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I-U图象，由图象可计算出，小灯泡的额定功率为　 　W； （5）（1分）实验过程中，电压表示数为2.1V，为了测量小灯泡额定电功率，滑动变阻器滑片应向　 　移动（选填“左”或“右”）； （6）（1分）实验过程中，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的阻值为　 　Ω。 【答案】（1） （2）A （3）连接电路时，开关没有断开；滑动变阻器选择了下端两个接线柱接入电路 （4）0.75 （5）右 （6）17.5 【知识点】探究用电器的电功率实验 【解析】【解答】（1）由题意知，为了测定额定电压为2.5V小灯泡的电功率，根据P=UI可知， 需要用电压表测量灯泡两端的电压和用电流表测量通过灯泡的电流，而图中已画出了 部分电路的连接情况，所以只需要将滑动变阻器和电压表接入电路，连接情况见右图： （2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器阻值最大的一端，由图可知，即滑片应移 到滑动变阻器的“A”端； （3） 刚连好最后一根导线，小灯泡就发光， 即：他在“连接电路时，开关没有断开”；当他调节滑动变阻器滑片，小灯泡发光较暗且亮度一直不变，即：他在连接 “滑动变阻器时选择了下端两个接线柱接入电路”这两个错误； （4）由I-U图象可知，当：UL=2.5V时，IL=0.3A，由P=UI=2.5V×0.3A=“0.75”W； （5）实验过程中，电压表示数为2.1V，为了测量小灯泡额定电功率，应使灯泡两端的电压增大为2.5V，由U=IR可知，应使通过灯泡的电流增大，即要将滑动变阻器的滑片P向阻值较小的“右”端移动； （6） 实验过程中，当电压表示数为1V时，由I-U图象可知，此时通过灯泡的电流为：I=0.2A，由；由 ；由 ，即滑动变阻器连入电路的阻值为“17.5”Ω ； 综上可知，本题正确答案为：第（1）小题应填：见右图；第（2）小题的第1 空应填：“A”；第（3）小题的第1空应填：“连接电路时，开关没有断开”，第2空应填：“滑动变阻器选择了下端两个接线柱接入电路”；第（4）小题的第1空应填：“0.75”；第（5）小题的第1空应填：“右”；第（6）小题的第1 空应填：“17.5”。 18．（6分）在探究“影响电流热效应的因素”实验中： （1）（2分）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用　 　（选填“煤油”或“水”），理由是　 　。 （2）（2分） 小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流　 　，其产生的热量　 　。 （3）（2分）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中　 　（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶　 　（选填“串联”或“并联”）。 【答案】（1）煤油；煤油的比热容比水的小 （2）大（小）；多（少） （3）B；串联 【知识点】焦耳定律 【解析】【解答】探究影响电流热效应的因素时： （1）探究电热器产生的热量与电流的关系，想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，液体的比热容小一些，温度变化更快，应选用煤油，因为煤油的比热容比水的小； （2）根据表中数据，由于使用了同一电阻丝，阻值相同，当时间相同时，电流越大，温度变化越大，由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流大，其产生的热量多； （3）探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同，选择乙图中B烧瓶与甲图中的烧瓶串联。 19．（4分）某市举办的中学生物理实验大赛中，其中一小组抽到的实验内容是测量小灯泡的电功率，给他们的实验器材有：额定电压为2.5V的小灯泡、电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）（1分）如图甲，连接完电路后，小组中某同学闭合开关时，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，小灯泡不亮，则电路中存在的故障可能是小灯泡　 　（选填“断路”或“短路”）； （2）（1分）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （3）（2分）小华同学所在的实验小组电压表被损坏，老师另给该小组两个开关和一个阻值为10的定值电阻R0，仍然测出了小灯泡的额定功率，他们所设计的实验电路如图丙所示，请根据电路图和操作步骤完成下列问题。 ①连接好电路后，闭合开关S、S1断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I1=　 　A时，小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P的位置不动，断开S1闭合S、S2读出电流表的示数为I2； ③则小灯泡的额定功率P=　 　（用U额、I1、I2表示）。 【答案】（1）短路 （2）0.75 （3）0.25； 【知识点】电功率的测量 【解析】【解答】(1)连接完电路后，小组中某同学闭合开关时，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表有示数，小灯泡不亮，电压表无示数，可判断可能小灯泡短路； (2)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5VX0.3A=0.75W； (3)a.连接好电路后，闭合开关 S、S1断开S2， 调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I1=0.25A时，小灯泡正常发光； b.保持滑动变阻器滑片P的位置不动， 断开S1闭合S、S2 读出电流表的示数为I2； c.在b中，电流表测灯L与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可知灯的额定电流：IL=I2-I1，实验小灯泡的额定功率：P=U额(I2-I1)。 五、计算题(共2题；共19分) 20．（10分）理发店一般都装有快热式电热水器（如图甲），它的工作电路图和铭牌如图乙所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）丙是某理发店为它单独安装的电能表，则 （1）（3分）若平均每个顾客理发洗头需电热水器正常工作5min，则这段时间内热水器消耗多少电能？ （2）（3分）理发师记得早上开门营业时电能表示数为，晚上下班时电能表示数如图丙所示，那么今天他为多少个顾客理发了？ （3）（4分）为了提高服务质量，能不能在此电能表下再安装了一个5000W的空调（请通过计算说明）？如果直接安装到家庭电路中，可能会造成什么不良后果？（写出一种） 【答案】（1）解： 由P=可得，电热水器正常工作5min消耗的电能：W=Pt=4kW×h=kW⋅h=1.2×J； （2）解： 开门营业时电能表示数为516.3kW⋅h，晚上下班时电能表示数为520.3kW⋅h， 今天消耗的电能△W=520.3kW⋅h−516.3kW⋅h=4kW⋅h， 今天顾客的人数n==12，即12个； （3）解： 由图丙可知，电能表正常工作的电压为220V，允许通过的最大电流为40A， 则电能表允许同时工作用电器的最大功率：=UI=220V×40A=8800W， 因安装后P=4000W+5000W=9000W> 所以不能安装，如果直接安装到家庭电路中，超出电能表最大运行电流，可能烧坏电能表(或电路总功率过大，可能引起保险丝熔断或导致干路中电流太大，干路导线会发热烧坏等)． 【知识点】电功的测量；电功的计算 【解析】【分析】（1）根据W=Pt，计算消耗电能的多少； （2）根据电能表窗口示数差，计算消耗的电能； （3）利用P=UI，计算电功率的大小。 21．（9分）如图甲是老师办公室的某款饮水机，下表为该款饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图乙所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。求： 额定电压 220V 额定功率 加热 1100W 保温 44W 热水箱容量 2L （1）（3分）饮水机保温状态下正常工作时的电流。 （2）（3分）R2的电阻。 （3）（3分）饮水机加热10min消耗的电能。 【答案】（1）解： 当S闭合、S1断开时， P保温＝44W， 饮水机保温状态下正常工作的电流 答：饮水机保温状态下正常工作的电流是0.2A； （2）解： 当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态 答：R2的电阻是44Ω； （3）解： 饮水机加热10min消耗的电能W＝P加热t＝1100 W×10×60 s＝6.6×105J 答：饮水机加热10min消耗的电能是6.6×105J。 【知识点】电功的计算；电功率的计算；焦耳定律；电流的热效应 【解析】【分析】(1)由题意已知保温功率，代入公式P=UI可计算保温档时的电流； （2）利用电路判断 当S、S1同时闭合时， 处于加热状态，电路为只有 R2 的简单电路，再根据 计算出电阻 R2； （3）由加热功率代入功率变形公式W＝P加热t，可计算消耗的电能。 学科网（北京）股份有限公司 $$王牌物理 王牌物理 【王牌物理】九年级阶段性调研试题16 第18章电功率 专题训练 难度系数0.64 命题人 王兆敏 满分 70 分，时间 60 分钟 一、填空题(共6题；每空1分，共14分) 1．（2分）某同学家的电能表的表盘上标明“600revs/（kW•h）”，它表示接在电能表上的用电器，每消耗 　 　kW•h的电能，电能表上的转盘转过600圈。该同学家中一个月前、后电能表示数如图所示，表明这个月消耗电能为 　 　度。 T1 T2 2．（2分）小明家中的电能表如图所示，从表盘信息可知，小明家接入的用电器总功率不能超过　 　W．当家里只有微波炉工作时，电能表在1min内转60转，则微波炉的电功率为　 　W． 3．（2分）如图所示甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象，将小灯泡L和电阻 R接入图乙所示的电路中，只闭合开关 S1时，电流表的示数为0.5A，则电源电压为 　 　V。再闭合开关 S2电路的总功率为　 　W。 T3T4 4．（2分）如图甲所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图像如图乙所示，则R1＝　 　Ω；当滑片P滑至最右端时，R2两端的电压为　 　V。 5．（3分） 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U 与电流表示数I的关系图象如图乙所示，则R1的电阻为　 　Ω， 滑动变阻器的最大电阻为　 　Ω，滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中，电阻R1消耗的功率的变化量为　 　W。 T5 T6 6．（3分）如图甲所示的电路中，电源电压U=3V，内阻r=lΩ （电源可以等效为由图乙中的理想电源和电阻串联而成）：电动机内阻r0=0.5Ω，闭合开关后，通过电动机线圏的电流为0.2A。求 电动机工作1min时间内：电流通过电动机绻圏产生的热量 　 　 J；整个电路消耗的电能 　 　 J；电动机产生的机械能 　 　 J。 2、 选择题(共8题；7-12为单选，13、14为双选，每题2分，共16分) 7．（2分）下列估测符合实际的是：（　　） A．物理课本的厚度约为1dm B．人的心脏正常跳动一次的时间约为5s C．中学生步行的速度约5 m/s D．一根日光灯的功率为20W 8．（2分）“PZ220-40”和“PZ220-100”两只白炽灯泡串联接在220V的电路中，则（　） A．前者比后者亮 B．后者比前者亮 C．两灯发光亮度相同 D．无法比较 9．（2分）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的主要作用描述正确的是（　　） A．探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变 B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化 C．测量定值电阻的阻值——改变电路中的电流和电阻两端的电压 D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率 10．（2分）在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：一是为了减小实验误差，二是为了寻找实验结论的普遍规律，以下实验进行多次测量是为了减小实验误差的是（　　） A．伏安法测小灯泡的电功率 B．伏安法测定值电阻的阻值 C．伏安法测小灯泡的电阻 D．探究串联电路电流规律 11．（2分）如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中（　　） A．通电后，甲图透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的 B．甲图中通电一段时间后，左侧容器中电阻产生的热量更少 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 D．通电后，乙图中左、右电阻产生的热量之比是1：2 12．（2分）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。再闭合开关S2后，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数为0.5A B．小灯泡L的电阻为40Ω C．电路总功率增加了0.4W D．在1min内电阻R产生的热量为60J 13．（双选）（2分）在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源（电源两端电压不变且未知）、学生用电流表、学生用电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R，额定电压为3.8V小灯泡L、开关和导线若干。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，能够测量出小灯泡额定功率的电路是 （　　） A．B．C． D． 14．（双选）（2分）小阳想测量小灯泡正常发光时的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示，所用电源电压为4.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。小阳发现自己把电路连接错了，刚要拆电路，同组的小红思考后却认为不用改动也可以进行测量，她谨慎操作并成功地完成了实验。实验中，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，根据实验过程及现象，下列判断正确的是（　　） A．为使小灯泡正常发光，电压表示数应为2.5V B．滑片P在某位置时，电压表的示数为3V，要使小灯泡正常发光，还应将滑片P继续向右滑动 C．测量过程中，不能将滑动变阻器阻值调至最大 D．小灯泡的额定功率为5W 三、作图题(共2题；每题2分，共4分) 15．（2分）现有两根“220V 400W”电热管R、开关及导线，如图所示，要求电路的功率为200W，设计恒温电路，完成电路连接。 16．（2分）如图所示，请你将图中各元件连接完整，完整的电路可用于探究电流产生的热量与电流大小的关系。 四、实验探究题(共3题；每空1分，共17分) 17．（7分）图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为4.5V不变。 （1）（1分）请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数增大； （2）（1分）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的　 　端（选填“A”或“B”）； （3）（2分）刚连好最后一根导线，小灯泡就发光，调节滑动变阻器滑片，小灯泡发光较暗且亮度一直不变，他在连接电路中出现的错误是：①　 　；②　 　； （4）（1分）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I-U图象，由图象可计算出，小灯泡的额定功率为　 　W； （5）（1分）实验过程中，电压表示数为2.1V，为了测量小灯泡额定电功率，滑动变阻器滑片应向　 　移动（选填“左”或“右”）； （6）（1分）实验过程中，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的阻值为　 　Ω。 18．（6分）在探究“影响电流热效应的因素”实验中： （1）（2分）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用　 　（选填“煤油”或“水”），理由是　 　。 （2）（2分） 小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）。 实验次数 电流/A 通电时间/s 电阻/Ω 温度升高量/℃ 1 0.3 30 10 1.5 2 0.6 30 10 6.0 由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流　 　，其产生的热量　 　。 （3）（2分）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中　 　（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶　 　（选填“串联”或“并联”）。 19．（4分）某市举办的中学生物理实验大赛中，其中一小组抽到的实验内容是测量小灯泡的电功率，给他们的实验器材有：额定电压为2.5V的小灯泡、电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器和导线若干。 （1）（1分）如图甲，连接完电路后，小组中某同学闭合开关时，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，小灯泡不亮，则电路中存在的故障可能是小灯泡　 　（选填“断路”或“短路”）； （2）（1分）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （3）（2分）小华同学所在的实验小组电压表被损坏，老师另给该小组两个开关和一个阻值为10的定值电阻R0，仍然测出了小灯泡的额定功率，他们所设计的实验电路如图丙所示，请根据电路图和操作步骤完成下列问题。 ①连接好电路后，闭合开关S、S1断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I1=　 　A时，小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P的位置不动，断开S1闭合S、S2读出电流表的示数为I2； ③则小灯泡的额定功率P=　 　（用U额、I1、I2表示）。 五、计算题(共2题；共19分) 20．（10分）理发店一般都装有快热式电热水器（如图甲），它的工作电路图和铭牌如图乙所示（图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化）丙是某理发店为它单独安装的电能表，则 （1）（3分）若平均每个顾客理发洗头需电热水器正常工作5min，则这段时间内热水器消耗多少电能？ （2）（3分）理发师记得早上开门营业时电能表示数为，晚上下班时电能表示数如图丙所示，那么今天他为多少个顾客理发了？ （3）（4分）为了提高服务质量，能不能在此电能表下再安装了一个5000W的空调（请通过计算说明）？如果直接安装到家庭电路中，可能会造成什么不良后果？（写出一种） 21．（9分）如图甲是老师办公室的某款饮水机，下表为该款饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图乙所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。求： 额定电压 220V 额定功率 加热 1100W 保温 44W 热水箱容量 2L （1）（3分）饮水机保温状态下正常工作时的电流。 （2）（3分）R2的电阻。 （3）（3分）饮水机加热10min消耗的电能。 【王牌物理】九年级阶段性调研试题16 第18章电功率 专题训练 难度系数0.64 答案解析部分 1．【答案】1；265 2．【答案】2200；1000 3．【答案】2；1.4 4．【答案】10；4 5．【答案】5；10；1.6 6．【答案】1.2；36；32.4 7．【答案】D 8．【答案】A 9．【答案】C 10．【答案】B 11．【答案】D 12．【答案】C 13．【答案】A,D 14．【答案】B,C 15．【答案】 16．【答案】 17．【答案】（1） （2）A （3）连接电路时，开关没有断开；滑动变阻器选择了下端两个接线柱接入电路 （4）0.75 （5）右 （6）17.5 18．【答案】（1）煤油；煤油的比热容比水的小 （2）大（小）；多（少） （3）B；串联 19．【答案】（1）短路 （2）0.75 （3）0.25； 20．【答案】（1）解： 由P=可得，电热水器正常工作5min消耗的电能：W=Pt=4kW×h=kW⋅h=1.2×J； （2）解： 开门营业时电能表示数为516.3kW⋅h，晚上下班时电能表示数为520.3kW⋅h， 今天消耗的电能△W=520.3kW⋅h−516.3kW⋅h=4kW⋅h， 今天顾客的人数n==12，即12个； （3）解： 由图丙可知，电能表正常工作的电压为220V，允许通过的最大电流为40A， 则电能表允许同时工作用电器的最大功率：=UI=220V×40A=8800W， 因安装后P=4000W+5000W=9000W> 所以不能安装，如果直接安装到家庭电路中，超出电能表最大运行电流，可能烧坏电能表(或电路总功率过大，可能引起保险丝熔断或导致干路中电流太大，干路导线会发热烧坏等)． 21．【答案】（1）解： 当S闭合、S1断开时， P保温＝44W， 饮水机保温状态下正常工作的电流 答：饮水机保温状态下正常工作的电流是0.2A； （2）解： 当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态 答：R2的电阻是44Ω； （3）解：饮水机加热10min消耗的电能W＝P加热t＝1100 W×10×60 s＝6.6×105J 答：饮水机加热10min消耗的电能是6.6×105J。 学科网（北京）股份有限公司 $$