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

第十五章 电能与电功率 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率，下列说法不正确的是（　　） A．不更换元件，可以利用此装置来探究电流与电压的关系 B．闭合开关后，电压表有示数，电流表无示数，小灯泡不亮则电路故障可能是小灯泡灯丝断路 C．当电压表示数为2 V时，要测出小灯泡的额定功率，则滑动变阻器的滑片P必须向A端移动才能测量 D．通过实验可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 2．在测量小灯泡电功率的实验中，电路如下图甲所示，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，实验得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）    A．当滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗 B．小灯泡的额定功率为0.5W C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω D．当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电1min，滑动变阻器R产生的热量是36J 3．连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．可以验证电功与电压大小的关系 B．L1对应的电压表示数比L2小 C．通过L1的电流比L2大 D．L1、L2规格是相同的 4．如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为其两端点）。闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A，R2消耗的电功率为1.8W。则当滑片P从a移到b的过程中（　　） A．电流表示数变化了0.4A B．电压表示数变化了8V C．R1消耗的电功率变化了6W D．电路消耗的总功率变化了6W 5．小坤用标有“12V 60W”的甲灯和标有“24V 30W”的乙灯做实验（灯丝电阻不变）。关于两个灯泡的比较正确的是（　　） A．若消耗相同的电能，则甲灯正常工作的时间一定比乙灯正常工作的时间长 B．将两灯串联接入电压为24V的电路中，甲灯比乙灯亮 C．将两灯串联接入电压为24V的电路中，乙灯可能正常发光 D．将两灯并联接入电压为12V的电路中，甲灯消耗电能比乙灯快 二、填空题 6．综合实践活动中，小田利用电能表和秒表测量家中电热水壶的电功率。在确保只有电热水壶工作时，读出电能表示数为  ，烧水5min后，电能表的示数变为  ，此过程中电热水壶消耗的电能为 kW•h，它的电功率为 W。若测量电能表指示灯闪烁适量次数所用的时间，并利用电能表常数3200imp/（kW•h）计算出电功率。这种方法与原方法相比，具有的优点是 （说出一点即可）。 7．某个用电器上标有“12V”字样，已知它的电流随电压变化的图像如图所示．利用该图像可以求出该用电器的额定功率是 W． 8．小亮在晚上学习时，使用“220 V  60 W”的灯泡正常工作3小时，则灯泡消耗了 kW·h的电能，若该电路中接有“600 r/(kW·h)”的电能表，则消耗的这些电能可以使电能表的表盘转 转。 9．小明家电能表如图所示，将某用电器单独接在该表上工作10min，电能表上的转盘转过250转。该用电器的实际电功率是 W。 10．如图所示电能表的示数为 度；在某段时间内转盘转过1000转，表示此段时间内用了 度电。观察此表，你能得到哪些信息？请写出一条： 。 三、简答题 11．前段时间，我市能源管理部门对城市地标建筑物的景观灯和装饰灯进行合理地调控，以达到节约用电的目的。生活中我们也要节约用电，请你列举两项节约用电的措施。 12．某手机公司研发了“无线快充”的设备，如图，当把手机放在该设备上，进行“无线快充”时，充电电流较平常的大，不到半小时可把手机电池容量充达一半以上，极大方便了人们的使用。小明观察到“无线快充”底座的充电线比普通手机充电线要粗一些，请从线路安全的角度来分析其原因。 13．晚上，小红来到书房，准备做作业，闭合开关，白炽灯瞬间发光后立即熄灭。爸爸马上过来踩着木凳上去看了一下说：“灯丝烧断了……”，然后拿着灯头轻轻摇了几下，白炽灯又重新发光了。小红发现重新发光的白炽灯比灯丝烧断前更亮。请帮小红解释重新发光的白炽灯比灯丝烧断前更亮的原因。 四、计算题 14．如图甲所示的电水壶有加热和保温两种功能，图乙是其内部电路的简图，电源电压为220V，R₁、R₂均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为880W，保温功率为44W，求： (1)加热状态工作时，电路中的电流； (2)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻R₁的阻值； (3)不计热量损失，把1.1kg水从40℃加热到100℃，需要的时间。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 A D A D D 1．A 【详解】A．由于小灯泡的电阻随着温度而发生变化，所以不更换灯泡利用该电路不可以完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故A错误，符合题意； B．闭合开关后，电流表无示数，说明电路有断路，电压表有示数，说明电压表与电源相连的部分不可能发生断路，所以，故障应是是小灯泡灯丝断路，故B正确，不符合题意； C．由于小灯泡额定电压为2.5 V ，所以当电压表示数为2 V时，由串联分压知道，应向A端移动滑动变阻器的滑片，减小其在电路的电压，使灯泡的实际电压增大到额定值2.5V，故C正确，不符合题意； D．由实验知道，小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是：小灯泡的实际功率越大，亮度越亮，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．由电路图可知，灯泡与R串联，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，电流变大，则灯泡变亮，故A错误； B．由图像可知，当灯泡电压为额定电压2.5V时，其电流为0.3A，故灯泡的额定功率为 故B错误； C．当灯泡正常发光时，变阻器两端电压为 滑动变阻器R接入电路的阻值为 故C错误； D．由图像可知，当小灯泡消耗的功率为0.2W时, 灯泡电压为1V，电流为0.2A，变阻器两端电压为 通电1min，滑动变阻器R产生的热量是 故D正确。 故选D。 3．A 【详解】A．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流和时间相等，观察到白炽灯泡L1比L2亮，可知两灯实际功率不等，由可知，两灯获得的电压不同，在电流和时间相等，电压不等的情况下，根据，可知此电路可以验证电功与电压大小的关系，故A正确； B．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，而白炽灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率比L2大，由可知，L1对应的电压表示数比L2大，故B错误； C．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，故C错误； D．L1两端的电压比L2大，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻大于L2的电阻，两灯规格不相同，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】由图知，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电流，根据可知，滑片P在某一端点时，电流表示数为0.1A，电流最小，电阻最大，由此可知滑片在b端，变阻器R2连入阻值最大，根据P=UI得：滑动变阻器R2的电压 滑动变阻器R2的最大值 根据串联电路的电压特点可知 U=U1+U2 所以有 U=0.1A×R1+10V…① 当滑片P移动至某一位置时，电流表示数为0.3A， 此时R2的电压 由U=U1′+U2′可得 U=0.3A×R1+6V…② 联立①②解得 R1=20Ω，U=12V 当P在a端时，R2连入阻值为0，所以电压表示数UV=0， 电流表示数 由前面的计算可知：当P在b端时，IA′=0.1A，电压表示数UV′=10V， 由此可知，电流表变化为 I=IA﹣IA′=0.6A﹣0.1A=0.5A 故A错误； 电压表变化为 U=UV﹣UV′=12V﹣0=12V 故B错误； R1消耗的电功率变化 P1=IA2R1﹣IA′2R1=(0.6A）2×20Ω﹣（0.1A）2×20Ω=7W 故C错误； 电路消耗的总功率变化 P=UI=12V×0.5A=6W 故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．灯正常工作时的功率为额定功率，甲灯额定功率为乙灯额定功率的2倍，若消耗相同的电能，由得，甲灯正常工作的时间比乙灯正常工作的时间短，故A错误； B．甲的电阻 乙的电阻 将两灯串联接入电压为24V的电路中，通过两灯的电流相等，由P=I2R可知，乙灯实际功率较大，乙灯较亮，故B错误； C．两灯串联，电路中总电流 乙灯两端的电压 乙灯不能正常发光，故C错误； D．将两灯并联接入电压为12V的电路中，甲灯正常发光，实际功率为60W，乙灯的实际电压小于额定电压，实际功率小于额定功率，小于30W，所以此时甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，甲灯消耗电能比乙灯快，故D正确。 故选D。 6． 0.1 1200 可测量较小的电能 【详解】[1]电能表示数最后一位是小数，单位为kW•h，故此过程中电热水壶消耗的电能为 [2]它的电功率 [3]原方法最小只能测量0.1kW•h的电能，此方法可测量比0.1kW•h小的电能。 7．2.4 【分析】根据图像，由欧姆定律的变形式求出电阻，然后利用求出额定功率． 【详解】根据图像，由欧姆定律的变形式可得，电阻． 利用得出用电器的额定功率． 8． 0.18 108 【分析】知道灯泡的功率和工作时间，根据求出电路消耗的电能；知道电能表的参数和灯泡消耗的电能，可以求出在这段时间内电能表的表盘转过的圈数；电能表参数“600 r/(kW·h)”的物理意义：当用电器消耗1 kW·h的电能，电能表的铝盘转过600转。 【详解】[1]灯泡3h消耗的电能 [2]用电器消耗1 kW·h的电能，电能表的铝盘转过600转，则这段时间内电能表的表盘转过的圈数 9．600 【详解】电能表的转盘转250转消耗的电能 kW·h=0.1kW·h 该用电器的实际电功率 =0.6kW=600W 10． 231.0 0.4 电路允许通过的最大电流 【详解】[1]如图所示，电能表的示数为，即231.0度。 [2]由电能表参数可知，消耗1度电，电能表转盘转2500r，则在某段时间内转盘转过1000转用电 [3]通过电能表上的参数可以知道电路允许通过的最大电流，允许工作的最大功率等等。 11．见解析 【详解】根据公式可知，我们可以减小用电器的功率、缩短用电器的工作时间。具体措施有：看完电视后及时关闭电源；夏天，将空调的设定温度调高；将家中的白炽灯换为灯等。 12．见解析 【详解】 导体的电阻跟导体的材料、横截面积、长度和温度有关，“无线快充”底座的充电线比普通手机充电线要粗一些，是在其它条件相同时，充电线越粗，电线的横截面积越大，电阻越小，根据焦耳定律可知，充电过程中充电线产生的热量较少，允许通过的最大电流较大，更安全一些。 13．见解析 【详解】断开的灯丝被搭接在一起，电路是通路，灯泡又重新发光，此时灯丝变短，灯丝电阻变小，由知道，灯泡的实际功率变大，大于灯的额定功率，所以重新发光的白炽灯比灯丝烧断前更亮。 14．(1)4A (2)1045Ω (3)315s 【详解】（1）加热状态工作时电路中的电流为 （2）在开关S闭合，旋钮开关接到2时，为加热状态，根据 可得电阻R₂的阻值： 当旋钮开关切换到1时为保温状态，由 可得，电路的总电阻： 根据串联电路的电阻特点可知，R₁的阻值： （3）电水壶要吸收的热量 由于不计热量损失，则消耗的电能 由 可得，加热过程需要的时间： 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$