专题06 电功率(贵州专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期末真题分类汇编(贵州专用)
2024-12-09
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内容正文:
专题06 电功率
考点一 电能、电功
1.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)下图是一个电能表表盘,对其中的重要参数,下列说法中错误的是( )
A.“220V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为10安
C.“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用
D.若电能表上的转盘转过600转,则表示接在这个电能表上的用电器消耗了0.2千瓦时的电能
2.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)小费同学家的电能表铭牌如图所示,他将某用电器单独接在该电能表上正常工作1min,电能表上的指示灯闪烁了32次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 J。
3.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示,是某电能表表盘的部分数据(imp表示电能表指示灯闪烁的次数)。当电路中某用电器单独工作6min时,电能表指示灯闪烁了320次,则该用电器的实际功率是 W,该家庭电路中同时使用的用电器总功率不得超过 W。
4.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω。当闭合开关后,在相同的时间内R1和R2分别消耗的电能为W1和W2,则W1:W2= 。
5.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)“地球一小时”是世界自然基金会应对全球气候变化所提出的一项节能活动,提倡每年三月最后一个星期六晚上,全球用户关上不必要的电灯一小时,以此来激发人们保护地球的责任感。熄灯只是节能的一种方式,请说说生活中我们还能为节约用电做些什么?(列举两例即可)
考点二 电功率
6.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)图甲所示是某款具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,S1为温控开关,额定电压为220V,P加热=500W,P保温=60W,R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变)。当开关S、S1都闭合时,通电5min,电流通过R1产生的热量为 J;加热电阻丝R1的阻值是 Ω。
7.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示,现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端,则定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为 。
8.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)随着生活水平的提高,人们越来越注重养生,如图甲所示是充电式便携养生杯,如图乙所示是该产品可调节高、中、低三挡的电路原理图。当给养生杯电池充电时,电池相当于 (选填“电源”或“用电器”)。R1和R2均为加热电阻丝,R1的阻值是R2的2倍,则高温挡功率与低温挡功率之比为 。
9.(2022·贵州铜仁·中考真题)如图所示电路中,R1=R2=10Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.6A,电源电压为 V;若把电流表换成电压表,电压表示数为 V;这两种情况下R2消耗的功率之比为 。
10.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)远距离输电采用高电压,因为在输送功率一定时,根据,提高输送电压U,可减小输电导线中的 ,再根据可知,导线消耗的电功率变 。
11.(22-23九年级上·贵州贵阳·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电流表A1和A2的指针偏转程度完全相同(A1和A2均为实验室常用电流表),整个电路消耗的总功率为10W,若R1=8Ω,则电源电压U= V。
12.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)现有两个额定电压相同,但额定功率相差较大的白炽灯。小明将两灯并联起来接入电路中时,发现发光较亮的额定功率大,将两灯串联起来接入电路中时,发现发光较亮的额定功率小。请根据所学物理知识解释以上现象。
13.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)清明时节,盘州新茶上市,小明为给辛苦工作一天的爸爸消除疲劳,想为其沏上一杯新上市的热茶,于是用如图所示的电热水壶将500g水从20℃加热至沸腾,烧水过程用时2分钟。[电热水壶在额定电压下工作,气压为1个标准大气压,]
请回答下列问题:
(1)沏茶时,能闻到淡淡的清香属于 现象;
(2)电热水壶给水加热至沸腾过程中水吸收了多少焦的热量 ?
(3)电热水壶给水加热至沸腾过程中消耗了多少电能 ?
(4)若其它条件都不变,换用天然气来给水加热(不考虑热量损失),需要消耗多少m3的天然气 ?()
产品参数
产品品牌
XX电热水壶
烧水时长
约5分钟
壶身层体
二层防烫
产品容量
1.5L
额定功率
1500W
额定频率
50Hz
额定电压
220V
正品保证
放心品质
智能保温
约60℃保温功率30W
水壶材质
食品级不锈钢优质PP外壳
考点三 测量小灯泡的电功率
14.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表有示数,接下来的操作应该是 ;
A.更换小灯泡
B.检查开关是否接触不良
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(2)小明调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次减小,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动,随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变 (选填“大”或“小”);
(4)在本实验中,小明 (选填“需要”或“不需要”)求出灯泡电阻的平均值,请你分析其中原因: 。
15.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)九(2)班的同学分组测量标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率,电源电压恒为6V。
(1)倩倩所在小组连接了如图甲所示的不完整电路图,请用笔画线代替导线帮她补充完整 (连线时导线不能交叉)。
(2)在实验前开关要处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,出现这一现象的原因是 。
(4)实验时,移动滑片P到某处,电压表示数为2.5V。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动直到电压表示数为 V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
考点四 焦耳定律
16.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)一台电动机正常工作时的电压为380V,内部线圈的电阻为2Ω,线圈中通过的电流为10A.这台电动机工作1s产生的热量为( )
A.3800J B.72200J C.200J D.760J
17.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应,下列哪位物理学家最先精确地确定了电流产生的热量跟电流电阻和通电时间的关系的( )
A.库仑 B.焦耳
C.安培 D.伏特
18.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)高温超导材料在临界温度下电阻为零,该材料在生活中可应用于( )
A.输电线 B.电烤炉 C.电饭锅 D.电热水壶
19.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)进入12月份以来,我市气温骤降,为保证广大市民合法权益,市场监管局对电热器商品进行质量抽查,发现有部分电热器的电源导线不合格,原因是电源导线横截面积过小,请用物理知识分析,“电源导线横截面积过小”会有什么安全隐患?为什么?
20.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)小萌同学在用电磁炉烧水时发现,电磁炉在低温挡位下工作一段时间后,电磁炉的电源线几乎不发热;在高温挡位下工作相同时间后,电磁炉的电源线发热明显。请解释在这两种情况下电磁炉的电源线发热程度不同的原因。
21.(多项选择)(23-24九年级上·贵州毕节·期末)在如图甲所示的电路中,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从最左端滑到最右端,两电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表对应的是图线②
B.电压满足
C.电路的最大总功率为
D.同一时刻电压表的示数与电流表的示数的比值不变
22.(多项选择)(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.小灯泡的电阻为2Ω B.电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25Ω D.电路消耗的最大总功率为2.25W
23.(多项选择)(22-23九年级上·贵州贵阳·期末)如图是定值电阻R和灯泡L的I—U图像,下列说法正确的是( )
A.两元件的电流与电压均成正比关系
B.当通过两元件的电流为0.3A时,L的阻值小于R的阻值
C.若电阻R和灯泡L并联在电压为1V的电源两端,干路电流为0.6A
D.若电阻R和灯泡L串联,则电路中电流为0.4A时,电路的总功率为1.2W
24.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)如图是小明家的电能表的表盘,表盘上显示已用电 ,他家电路中接入的最大电功率不得超过 W,为了测量家庭电热水壶的实际功率,然后关闭家中其它所有用电器,单独打开标有“220V,1500W”的电热水壶使其工作5min,电能表的指示灯恰好闪烁了160次,则该电热水壶的实际功率为 W。
25. (23-24九年级上·贵州遵义·期末)如图所示为某款电热饮水机发热部分的简化电路图。电源电压为220V,R1、R2均为阻值不变的发热电阻丝,其部分参数如表所示。在该饮水机正常工作时,求:
名称
某款电热饮水机
额定电压
220V
额定功率
保温 60W
加热 660W
(1)保温1min消耗的电能;
(2)加热状态下通过饮水机的电流;
(3)R2的阻值。(计算结果保留一位小数)
26.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)“坐位体前屈”是国家体质健康测试项目之一,某校物理兴趣小组为了方便体育老师读出测试结果,于是设计了如图甲所示的简易坐位体前屈电子测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中,被测试同学向前推动测试仪金属标尺上的滑块(金属标尺相当于电阻,滑块相当于滑动变阻器滑片P),用电压表的示数来反映被测试同学的成绩。若电源电压恒为4.5V,滑块在金属标尺上每移动1cm,电阻R阻值变化0.5Ω。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是0.3A,定值电阻R2的阻值;
(2)某同学测试时,电压表的示数显示为1.5V,此时电阻R1消耗的功率;
(3)另一同学测试时,电流表的示数显示为0.18A,该同学从最左端推动滑块向右移动的距离。
27.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)小明同学在物理课上做了一系列的电学实验后,发现实验盒里不仅有白炽灯,还有LED(发光二极管),于是小明利用两节干电池作为电源分别连接了白炽灯和LED发光的电路,对比发现LED发光要明亮得多,如图甲所示。小明测量了白炽灯和LED发光时两端的电压和通过的电流,数据如表所示。请回答下列问题:
(1)请根据小明测量的数据分别计算出白炽灯和LED的电功率;
(2)小明查阅资料发现生活中使用的额定功率为60W的白炽灯的亮度跟额定功率为10W的LED灯的亮度相当,如果家中分别接入1盏60W的白炽灯和1盏10W的LED灯,每天照明时间按7小时计算,哪个更节能?一天能节省多少千瓦时的电能?
(3)请从能量转化的角度结合计算结果分析家中照明灯应该选用白炽灯还是LED灯,并简要说明原因。
种类
电压U/V
电流I/A
白炽灯
2.8
0.3
LED
3.0
0.1
28.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)如图所示电路,已知电源两端的电压保持不变,电阻,当开关闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电路中的总功率;
(4)电阻R2在1min内产生的热量。
29. (23-24九上·贵州贵阳·期末)如图甲所示,汽车座椅加热是利用座椅内的电加热丝对坐垫加热,并向乘客传递热量。某汽车座椅具有高温和低温两挡不同温度的加热功能,其内部简化电路如图乙所示,电源电压保持不变,S是多挡位转换开关,和是发热电阻,已知,。求:
(1)当开关置于高温挡时,电路的发热功率;
(2)当开关置于低温挡工作,电路消耗的电能;
(3)若想对电路进行如图丙所示的改接,请分别从高、低温两挡位谈谈这一改接是利还是弊?并用所学电学知识分析说明。
试卷第1页,共3页
1
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专题06 电功率
考点一 电能、电功
1.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)下图是一个电能表表盘,对其中的重要参数,下列说法中错误的是( )
A.“220V”是说这个电能表应该在220伏的电路中使用
B.“10(20)A”是说这个电能表使用时额定最大电流为10安
C.“50Hz”是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用
D.若电能表上的转盘转过600转,则表示接在这个电能表上的用电器消耗了0.2千瓦时的电能
【答案】B
【详解】A.“220V”的含义是应将这个电能表接在220伏的电路中使用,故A正确,不符合题意;
B.“10(20)A”中的“10A”是指这个电能表的标定电流为10A,“20A”是指这个电能表使用时的额定最大电流为20A,故B错误,符合题意;
C.“50Hz”是指这个电能表应在50Hz的交流电路中使用,故C正确,不符合题意;
D.若电能表上的转盘转过600转,接在这个电能表上的用电器消耗的电能
故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)小费同学家的电能表铭牌如图所示,他将某用电器单独接在该电能表上正常工作1min,电能表上的指示灯闪烁了32次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能为 J。
【答案】3.6×104
【详解】电能表上的指示灯闪烁了32次,那么该用电器在上述时间内消耗的电能
3.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示,是某电能表表盘的部分数据(imp表示电能表指示灯闪烁的次数)。当电路中某用电器单独工作6min时,电能表指示灯闪烁了320次,则该用电器的实际功率是 W,该家庭电路中同时使用的用电器总功率不得超过 W。
【答案】 1000 4400
【详解】[1]由题可知,该用电器6min消耗的电能为
则该用电器的实际功率是
[2]由图可知,电路允许通过的最大电流为20A,则该家庭电路中同时使用的用电器总功率最大为
4.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω。当闭合开关后,在相同的时间内R1和R2分别消耗的电能为W1和W2,则W1:W2= 。
【答案】2:1
【详解】由图可知,两电阻并联。由消耗的电能为
可知,消耗的电能W1:W2为
5.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)“地球一小时”是世界自然基金会应对全球气候变化所提出的一项节能活动,提倡每年三月最后一个星期六晚上,全球用户关上不必要的电灯一小时,以此来激发人们保护地球的责任感。熄灯只是节能的一种方式,请说说生活中我们还能为节约用电做些什么?(列举两例即可)
【答案】见解析
【详解】节约用电,人人有责,具体措施有:人走灯灭;看完电视后及时关闭电源;夏天,将空调的设定温度适当调高一些;将家中的白炽灯换为LED灯等。
考点二 电功率
6.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)图甲所示是某款具有加热和保温功能的电热饮水机,其电路图如图乙所示,S1为温控开关,额定电压为220V,P加热=500W,P保温=60W,R1、R2均为加热电阻丝(假设电阻不变)。当开关S、S1都闭合时,通电5min,电流通过R1产生的热量为 J;加热电阻丝R1的阻值是 Ω。
【答案】 110
【详解】[1][2]分析电路图可知,只闭合S时,只有工作,此时总电阻较大,根据可知功率较小,为保温挡;当开关S、S1都闭合时,、并联,此时总电阻较小,根据可知功率较大,为加热挡。P加热=500W,P保温=60W,所以的功率为
工作时,电能全部转化为内能,所以通电5min,电流通过R1产生的热量为
加热电阻丝R1的阻值为
7.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)定值电阻R与灯泡L的电流随电压变化关系的图象如图所示,现将它们串联接在电压恒为6V的电源两端,则定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比为 。
【答案】2∶1
【详解】 串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和。定值电阻R与灯泡L串联接在电压恒为6V的电源两端时,由图象可知,当电路中的电流I=0.2A,UR=4V,UL=2V时符合题意。由P=UI可得,定值电阻与灯泡消耗的实际功率之比
8.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)随着生活水平的提高,人们越来越注重养生,如图甲所示是充电式便携养生杯,如图乙所示是该产品可调节高、中、低三挡的电路原理图。当给养生杯电池充电时,电池相当于 (选填“电源”或“用电器”)。R1和R2均为加热电阻丝,R1的阻值是R2的2倍,则高温挡功率与低温挡功率之比为 。
【答案】 用电器 9∶2
【详解】[1]当给养生杯电池充电时,需要消耗电能,养生杯的电池把电能转化为化学能储存在电池里,电池相当于用电器。
[2]当S、S1闭合,S2接a时,R1与R2并联。电路中总电阻最小,功率最大,为高温挡;当S闭合,S1断开,S2接b时,R1与R2串联,电路中总电阻最大,功率最小,为低温挡。由于R1的阻值是R2的2倍,则高温挡功率与低温挡功率之比
9.(2022·贵州铜仁·中考真题)如图所示电路中,R1=R2=10Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.6A,电源电压为 V;若把电流表换成电压表,电压表示数为 V;这两种情况下R2消耗的功率之比为 。
【答案】 6 3 4∶1
【详解】[1]由图可知,开关S闭合,电阻R2接入电路中,R1被短路,电流表的示数为0.6A,则电源电压
U=IR2=0.6A×10Ω=6V
此时R2消耗的功率
P1=UI=6V×0.6A=3.6W
[2]若把电流表换成电压表,开关S闭合,电阻R1、R2串联,电压表测量R1两端电压,电源电压为6V,电路中的总电阻
R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω
则电路中的电流
则R1两端的电压
U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V
[3]此时R2消耗的电功率
P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W
这两种情况下R2消耗的功率之比
10.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)远距离输电采用高电压,因为在输送功率一定时,根据,提高输送电压U,可减小输电导线中的 ,再根据可知,导线消耗的电功率变 。
【答案】 电流 小
【详解】[1]根据可知,电功率一定时,电流与电压成反比,所以提高输送电压U,输送电流会变小。
[2]根据可知,电流变小,电阻一定,则电功率变小。
11.(22-23九年级上·贵州贵阳·期末)如图所示电路,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电流表A1和A2的指针偏转程度完全相同(A1和A2均为实验室常用电流表),整个电路消耗的总功率为10W,若R1=8Ω,则电源电压U= V。
【答案】4
【详解】由图可知,R2与R1并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流;电流表A1和A2的指针偏转程度完全相同,根据并联电路特点,则两个电流表的量程不同,假设A1的示数为I,此时用的是小量程,电源电压的
U=IR1=I×8Ω
A2测干路电流,由并联电路的电流特点可知用的大量程,根据大量程是小量程的5倍关系,得出总电流为5I,电路的总功率
P=UI总=I×8Ω×5I=10W
解得I=0.5A,则电源电压
U=IR1=0.5A×8Ω=4V
12.(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)现有两个额定电压相同,但额定功率相差较大的白炽灯。小明将两灯并联起来接入电路中时,发现发光较亮的额定功率大,将两灯串联起来接入电路中时,发现发光较亮的额定功率小。请根据所学物理知识解释以上现象。
【答案】见详解
【详解】灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,两个灯泡的额定电压相同,根据公式可知,额定电压相同时,额定功率越大灯泡的电阻越小,额定功率越小灯泡的电阻越大。并联接入电路中时,两灯泡两端电压相同,根据公式可知,电压相同时电阻越小实际功率越大,故并联接入电路中时,额定功率大的发光较亮;串联接入电路中时,通过两灯泡的电流相同,根据公式可知,电流相等时,电阻越大,实际功率越大,故两灯串联起来接入电路中时,额定功率小的发光较亮。
13.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)清明时节,盘州新茶上市,小明为给辛苦工作一天的爸爸消除疲劳,想为其沏上一杯新上市的热茶,于是用如图所示的电热水壶将500g水从20℃加热至沸腾,烧水过程用时2分钟。[电热水壶在额定电压下工作,气压为1个标准大气压,]
请回答下列问题:
(1)沏茶时,能闻到淡淡的清香属于 现象;
(2)电热水壶给水加热至沸腾过程中水吸收了多少焦的热量 ?
(3)电热水壶给水加热至沸腾过程中消耗了多少电能 ?
(4)若其它条件都不变,换用天然气来给水加热(不考虑热量损失),需要消耗多少m3的天然气 ?()
产品参数
产品品牌
XX电热水壶
烧水时长
约5分钟
壶身层体
二层防烫
产品容量
1.5L
额定功率
1500W
额定频率
50Hz
额定电压
220V
正品保证
放心品质
智能保温
约60℃保温功率30W
水壶材质
食品级不锈钢优质PP外壳
【答案】 扩散 1.68×105J 1.8×105J 0.0042m3
【详解】(1)[1]沏茶时,能闻到淡淡的清香属于扩散现象,扩散现象说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
(2)[2]一个标准大气压下,水的沸点是100℃, 电热水壶给水加热至沸腾过程中水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×500×10-3kg×(100℃-20℃)=1.68×105J
(3)[3]由可知,电热水壶消耗的电能
W=Pt′=1500W×2×60s=1.8×105J
(4)[4]不考虑热量损失,天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Q吸=1.68×105J
由Q放=Vq可知,消耗天然气的体积
考点三 测量小灯泡的电功率
14.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表有示数,接下来的操作应该是 ;
A.更换小灯泡
B.检查开关是否接触不良
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(2)小明调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次减小,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.26
0.24
0.21
0.19
0.16
0.05
综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动,随着灯丝温度降低,小灯泡的电阻值变 (选填“大”或“小”);
(4)在本实验中,小明 (选填“需要”或“不需要”)求出灯泡电阻的平均值,请你分析其中原因: 。
【答案】 C 0.75 小 不需要 见解析
【详解】(1)[1]图甲中,小灯泡与滑动变阻器串联连接,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,小灯泡不发光,可能是电路中的电流过小,不足以让灯泡发光,原因是闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值最大。所以接下来应移动滑片,观察小灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]由图示知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,灯泡的额定功率
P额=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(3)[3]实验中滑动变阻器的滑片逐渐向左端滑动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由串联分压规律可知,小灯泡两端电压变小,则电压表的示数变小。由表格数据求出电压变小时,对应的灯泡的阻值分别为8.3Ω、8.1Ω、7.1Ω、6.2Ω、4.7Ω、3.1Ω和2Ω,所以电压变小,灯丝温度降低,小灯泡的阻值变小。
(4)[4][5]实验结束后,不能求灯泡电阻平均值,因为小灯泡的电阻随温度变化而变化。
15.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)九(2)班的同学分组测量标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率,电源电压恒为6V。
(1)倩倩所在小组连接了如图甲所示的不完整电路图,请用笔画线代替导线帮她补充完整 (连线时导线不能交叉)。
(2)在实验前开关要处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,出现这一现象的原因是 。
(4)实验时,移动滑片P到某处,电压表示数为2.5V。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动直到电压表示数为 V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 断开 B 电路电流过小 A 3.8 1.14
【详解】(1)[1]灯泡的额定电压3.8V,所以电压表应选用0~15V量程与灯泡并联。
(2)[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
[3]因为滑动变阻器左下接线柱接入电路,为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最大值B端。
(3)[4]电路连接完整后,闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,发现小灯泡不发光,说明因为滑动变阻器接入电路阻值过大,电路中的电流过小。
(4)[5][6]灯在额定电压下正常发光,电压表示数2.5V小于灯的额定电压3.8V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数等于额定电压3.8V。
[7]电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。说明灯泡额定电流为0.3A,小灯泡的额定功率
小灯泡的额定功率为1.14W。
考点四 焦耳定律
16.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)一台电动机正常工作时的电压为380V,内部线圈的电阻为2Ω,线圈中通过的电流为10A.这台电动机工作1s产生的热量为( )
A.3800J B.72200J C.200J D.760J
【答案】C
【详解】由可得,电动机工作1s产生的热量
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
17.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应,下列哪位物理学家最先精确地确定了电流产生的热量跟电流电阻和通电时间的关系的( )
A.库仑 B.焦耳
C.安培 D.伏特
【答案】B
【详解】英国物理学家焦耳做了大量的实验,最先精确地确定了电流产生的热量跟电流电阻和通电时间的关系,即,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)高温超导材料在临界温度下电阻为零,该材料在生活中可应用于( )
A.输电线 B.电烤炉 C.电饭锅 D.电热水壶
【答案】A
【详解】用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率;电烤炉、电饭锅和电热水壶需要有电阻的导体来作为发热体。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
19.(22-23九年级上·贵州六盘水·期末)进入12月份以来,我市气温骤降,为保证广大市民合法权益,市场监管局对电热器商品进行质量抽查,发现有部分电热器的电源导线不合格,原因是电源导线横截面积过小,请用物理知识分析,“电源导线横截面积过小”会有什么安全隐患?为什么?
【答案】见解析
【详解】在导体的材料和长度一定时,电源导线横截面积越小,电阻越大;根据焦耳定律可知,在同样的时间内,电流通过导线产生较多的热量,容易烧坏绝缘皮而引起火灾。
20.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)小萌同学在用电磁炉烧水时发现,电磁炉在低温挡位下工作一段时间后,电磁炉的电源线几乎不发热;在高温挡位下工作相同时间后,电磁炉的电源线发热明显。请解释在这两种情况下电磁炉的电源线发热程度不同的原因。
【答案】见解析
【详解】答:电磁炉在高温挡下工作时的电功率较大,在低温挡位下工作时的电功率较小。由P=UI可知,电压一定时,在高温挡位下工作时流过电磁炉电源线的电流较大,在低温挡位下工作时流过电磁炉电源线的电流较小。根据焦耳定律可知,在电阻和通电时间一定时,电流越大,产生的热量越多,所以在高温挡位下工作时电磁炉的电源线发热明显,在低温挡位下工作时电磁炉的电源线几乎不发热。
21.(多项选择)(23-24九年级上·贵州毕节·期末)在如图甲所示的电路中,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从最左端滑到最右端,两电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表对应的是图线②
B.电压满足
C.电路的最大总功率为
D.同一时刻电压表的示数与电流表的示数的比值不变
【答案】BCD
【详解】A.滑片在最右端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,电流最大,由图像知道,图线②反映的是电压表V2示数随电流的变化,图线①反映电压表V1示数随电流的变化,故A错误;
B.从图乙知道,电路中电流为Ia时,电压表V1示数为Ua,电压表V2示数为,在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,电源电压
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电压表V1测量的是电源电压,此时的示数为Uc,所以
故B正确;
C.从图乙知道,电路中电流为Ib时,电压表V1示数为Ub,电压表V2示数为Ub,在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,电源电压
由图可知,当电路中电流为Ic时,电流是最大的,则最大功率
故C正确;
D.电压表的示数与电流表的示数的比值等于R1的电阻,由于为定值电阻,则同一时刻电压表的示数与电流表的示数的比值不变,故D正确。
故选BCD。
22.(多项选择)(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.小灯泡的电阻为2Ω B.电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25Ω D.电路消耗的最大总功率为2.25W
【答案】BCD
【详解】A.灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样,则根据可得,小灯泡的电阻为
故A错误;
BCD.由可得,灯泡的额定电流为
则电路中的电流不能超过0.5A,当电压表示数最大为灯泡的额定电压2.5V时,此时滑动变阻器两端的电压最小,由串联分压原理可知,滑动变阻器连入电路中的阻值最小;由串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
所以滑动变阻器允许调节的阻值范围是4~25Ω。当滑动变阻器全部连入电路时,电路中电流最小,最小电流为
所以电流表的示数变化范围是0.15~0.5A,电路消耗的最大总功率为
故BCD正确。
故选BCD。
23.(多项选择)(22-23九年级上·贵州贵阳·期末)如图是定值电阻R和灯泡L的I—U图像,下列说法正确的是( )
A.两元件的电流与电压均成正比关系
B.当通过两元件的电流为0.3A时,L的阻值小于R的阻值
C.若电阻R和灯泡L并联在电压为1V的电源两端,干路电流为0.6A
D.若电阻R和灯泡L串联,则电路中电流为0.4A时,电路的总功率为1.2W
【答案】BCD
【详解】A.定值电阻的阻值不变,由可知通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其I—U图像是一条过原点的倾斜直线;由图知,灯泡的I—U图像是一条曲线,说明通过它的电流与电压不成正比关系,故A错误;
B.当通过两元件的电流为0.3A时,由图像可知,灯泡L和电阻R两端的电压分别为0.5V、1.5V,由知,L的阻值小于R的阻值,故B正确;
C.若电阻R和灯泡L并联在电压为1V的电源两端,由并联电路的电压特点可知,R和L两端的电压均等于1V,由图像可知此时通过L的电流为IL=0.4A,通过R的电流为IR=0.2A,由并联电路的电流特点可知干路的电流
I=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A
故C正确;
D.若电阻R和灯泡L串联,当电路中电流为0.4A时,由图像可知,灯泡L和电阻R两端的电压分别为1V、2V,则电源电压
U=1V+2V=3V
电路的总功率
故D正确。
故选BCD。
24.(22-23九年级上·贵州毕节·期末)如图是小明家的电能表的表盘,表盘上显示已用电 ,他家电路中接入的最大电功率不得超过 W,为了测量家庭电热水壶的实际功率,然后关闭家中其它所有用电器,单独打开标有“220V,1500W”的电热水壶使其工作5min,电能表的指示灯恰好闪烁了160次,则该电热水壶的实际功率为 W。
【答案】 32386.1
【详解】[1]电能表是记录消耗电能的仪器,由图可知,表盘上显示已用电32386.1。
[2]电能表正常工作时两端的电压为220V,允许通过的最大电流为40A,所以他家电路中接入的最大电功率不得超过
[3]电能表的指示灯闪烁1600次,消耗1电能,闪烁了160次,则消耗的电能为0.1,即,时间为5min,则该电热水壶的实际功率
25. (23-24九年级上·贵州遵义·期末)如图所示为某款电热饮水机发热部分的简化电路图。电源电压为220V,R1、R2均为阻值不变的发热电阻丝,其部分参数如表所示。在该饮水机正常工作时,求:
名称
某款电热饮水机
额定电压
220V
额定功率
保温 60W
加热 660W
(1)保温1min消耗的电能;
(2)加热状态下通过饮水机的电流;
(3)R2的阻值。(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)3600J;(2)3A;(3)80.7Ω
【解析】
【详解】解:(1)由可得,保温1min消耗的电能
(2)由可得,加热状态下通过饮水机的电流
(3)当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有R1,电路中电阻较大,电源电压一定,由可知,电热饮水机处于保温状态;当开关S1闭合、S2闭合时,R1 和 R2 并联,电路中电阻较小,由得,此时电功率较大。保温、加热两种状态下,R1两端的电压不变、电功率不变,R2的功率
由可得
答:(1)保温1min消耗的电能为3600J;
(2)加热状态下通过饮水机的电流为3A;
(3)R2的阻值约为80.7Ω。
26.(23-24九年级上·贵州六盘水·期末)“坐位体前屈”是国家体质健康测试项目之一,某校物理兴趣小组为了方便体育老师读出测试结果,于是设计了如图甲所示的简易坐位体前屈电子测试仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中,被测试同学向前推动测试仪金属标尺上的滑块(金属标尺相当于电阻,滑块相当于滑动变阻器滑片P),用电压表的示数来反映被测试同学的成绩。若电源电压恒为4.5V,滑块在金属标尺上每移动1cm,电阻R阻值变化0.5Ω。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是0.3A,定值电阻R2的阻值;
(2)某同学测试时,电压表的示数显示为1.5V,此时电阻R1消耗的功率;
(3)另一同学测试时,电流表的示数显示为0.18A,该同学从最左端推动滑块向右移动的距离。
【答案】(1)15Ω;(2)0.5W;(3)20cm
【详解】解:(1)由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量串联电路电流。当滑片P位于最左端时,电路中只接入R2,电流表的示数是0.3A,电源电压为4.5V,故定值电阻R2的阻值
(2)当电压表的示数为1.5V时,R2两端的电压为
U2=U-U1=4.5V-1.5V=3V
此时串联电路中的电流为
此时电阻R1消耗的功率
P1=U1I1=1.5V×0.2A=0.3W
(3)当电流表示数为0.18A时,定值电阻R2两端电压
U'2=I'2R2=0.18A×15Ω=2.7V
则滑动变阻器两端电压
U'1=U-U'2=4.5V-2.7V=1.8V
此时滑动变阻器的阻值
滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,则移动的距离
答:(1)定值电阻R2的阻值为15Ω;
(2)此时电阻R1消耗的功率为0.5W;
(3)该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是20cm。
27.(23-24九年级上·贵州黔南·期末)小明同学在物理课上做了一系列的电学实验后,发现实验盒里不仅有白炽灯,还有LED(发光二极管),于是小明利用两节干电池作为电源分别连接了白炽灯和LED发光的电路,对比发现LED发光要明亮得多,如图甲所示。小明测量了白炽灯和LED发光时两端的电压和通过的电流,数据如表所示。请回答下列问题:
(1)请根据小明测量的数据分别计算出白炽灯和LED的电功率;
(2)小明查阅资料发现生活中使用的额定功率为60W的白炽灯的亮度跟额定功率为10W的LED灯的亮度相当,如果家中分别接入1盏60W的白炽灯和1盏10W的LED灯,每天照明时间按7小时计算,哪个更节能?一天能节省多少千瓦时的电能?
(3)请从能量转化的角度结合计算结果分析家中照明灯应该选用白炽灯还是LED灯,并简要说明原因。
种类
电压U/V
电流I/A
白炽灯
2.8
0.3
LED
3.0
0.1
【答案】(1)0.84W,0.3W;(2)0.35kW·h;(3)见解析
【详解】解:(1)白炽灯的电功率
=2.8V×0.3A=0.84W
LED的电功率
=3.0V×0.1A=0.3W
(2)白炽灯一天消耗的电能
=60×10-3kW×7h=0.42kW·h
LED灯一天消耗的电能
=10×10-3kW×7h=0.07kW·h
因为,所以LED灯更节能;节省的电能
=0.42kW·h-0.07kW·h=0.35kW·h
(3)家中照明灯应该选用LED灯;从能量转化角度来看,白炽灯工作时主要将电能转化为内能和光能,LED灯工作时主要将电能转化为光能;从计算结果来看,亮度相同,说明获得相同光能,相同时间内白炽灯消耗的电能比LED灯多,LED灯更节能,故应选用LED灯作为家中照明灯。
答:(1)白炽灯的电功率为0.84W,LED的电功率为0.3W;
(2)LED灯更节能,一天能节省的电能为0.35kW·h;
(3)家中照明灯应该选用LED灯,LED灯更节能。
28.(23-24九年级上·贵州毕节·期末)如图所示电路,已知电源两端的电压保持不变,电阻,当开关闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电路中的总功率;
(4)电阻R2在1min内产生的热量。
【答案】(1)1.5A;(2)6Ω;(3)18W;(4)810J
【详解】解:(1)当开关闭合时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流,则电流表的示数
(2)电阻R2的电流
电阻R2的电压
电阻R2的阻值
(3)电路中的总功率
(3)电阻R2在1min内产生的热量
答:(1)电流表的示数I为1.5A;
(2)电阻R2的阻值为6Ω;
(3)电路中的总功率为18W;
(4)电阻R2在1min内产生的热量为810J。
29. (23-24九上·贵州贵阳·期末)如图甲所示,汽车座椅加热是利用座椅内的电加热丝对坐垫加热,并向乘客传递热量。某汽车座椅具有高温和低温两挡不同温度的加热功能,其内部简化电路如图乙所示,电源电压保持不变,S是多挡位转换开关,和是发热电阻,已知,。求:
(1)当开关置于高温挡时,电路的发热功率;
(2)当开关置于低温挡工作,电路消耗的电能;
(3)若想对电路进行如图丙所示的改接,请分别从高、低温两挡位谈谈这一改接是利还是弊?并用所学电学知识分析说明。
【答案】(1);(2);(3)是弊
【解析】
【详解】解:(1)由乙图可知,当开关S接高温挡时,电路等效为接在电源上的简单电路,根据
可得,电路的发热功率
(2)当开关置于低温挡时,与串联,由
可得,低温挡工作
电路消耗电能
(3)由丙图可知,当开关置于高温挡时,电阻与并联,根据并联电路电阻规律可知,总电阻小于原来的,根据可得,高温挡的电功率变大;当开关置于低温挡时,电源两极用导线直接相连,电路会出现短路的弊端。
答:(1)当开关置于高温挡时,电路的发热功率;
(2)当开关置于低温挡工作,电路消耗的电能;
(3)这一改接电路会出现短路,是弊。
试卷第1页,共3页
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