第六章 电功率 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

第六章 电功率 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图是交警查酒驾时的酒精浓度检测仪的简化电路图，电源电压恒定， 为定值电阻、R为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当驾驶员酒驾时对酒精浓度检测仪吹气时，下列说法正确的是（  ） A．Ⓐ表的示数变大，表的示数变小 B．Ⓐ表的示数变小，表的示数变大 C．表和Ⓐ表的示数比值变大 D．电源的输出总功率变大 2．如图，R为定值电阻，电源电压不变，在a、b间接一个“2.5V、0.5A”的小灯泡时恰能正常发光．若换接一个“2.5V、0.6A”的小灯泡时，则 A．仍能正常发光 B．比正常发光亮 C．比正常发光暗 D．条件不足，发光程度不能确定 3．小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电 0.5 元的计费标准，将这三个用电器 正常工作 1小时的用电费用绘制成了如图 4 所示的柱状图．则下列四个选项中，判断正确的是      A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电 压最高 B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低 C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流 D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多 4．小明利用电能表测某家用电器的电功率，电路中只有这个用电器工作时，测得其在15 min内消耗的电能为0.2 kW·h，则这个用电器可能是 A．电饭锅 B．手电筒 C．电视机 D．收音机 5．下列对物理量的估测，符合实际的是（　　） A．人正常步行的平均速度是10km/h B．课桌的质量约为200g C．普通房间的门高约2m D．日光灯的额定功率约为400W 二、填空题 6．将定值电阻R和标有“12V 9.6W”字样的灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压恒为18V；图乙为定值电阻R和灯泡L的I-U图像。闭合开关S后，灯泡的实际功率为 W。 7．如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则开关S接触1、2触点时，水龙头放出的是 （选填“冷水”、“温水”、“热水”）；开关S接触2、3触点时，水龙头正常工作时的功率是 W；水开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2 （选填“串联”或“并联”）。 8．英国物理学家 做了大量的实验，于1840年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。人们为了纪念他在物理学中的成就，用他的名字命名了 的单位。 9．如图所示是某家庭用的电能表及其某月月初、月末的两次示数．若按每消耗1 kW·h的电能缴费0.5元计算，他家该月应交电费 元．若电能表上的转盘在某段时间内转了500转，则电能表的示数将增加 kW·h． 10．如图所示，标有“6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2，通过它们的电流随两端电压变化关系分别为A和B。若将两灯串联接入电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电源电压为 V。    三、实验题 11．在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供的器材有：6V的电源一个，2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）一个，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V，0～15V）各一个，“50Ω 2A”的滑动变阻器A和“10Ω 1A”的滑动变阻器B各一个，开关一个，导线若干． （1）通过估算，你应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）． （2）闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确． ( ) （3）连线好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）． （4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω，（小数点后保留1位小数） （5）根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线，发现该图线不是一条直线，如图丙所示，其原因是温度升高，灯丝电阻 （选填“增大”或“减小”）． 四、简答题 12．电炉丝工作时，电炉丝与连接它的导线相比，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？请你运用学过的理论解释。 13．小刚家有一个电炉，他发现换了一根较细的电炉电源线后，这段导线常常发烫，同时还散发出塑料烧焦的气味．请你简要解释这种现象． 14．小明和爸爸在家里闻到了一股烧焦的气味，经检查发现是正在烧水的电水壶插座处产生的，拔下插头后发现插座的一个插孔烧焦了，如图所示。爸爸分析是插头和插座接触不良引起的，请你分析回答下列问题： （1）他们闻到了一股烧焦的气味属于电流的什么效应？ （2）插头和插座接触不良为什么能把插座烧坏？ 五、计算题 15．如图1所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，变阻器R的最大电阻为100Ω，只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib，已知Ra∶R0=12∶5，Ia∶Ib=3∶5。（灯丝电阻不随温度变化）求： (1)小灯泡的电阻； (2)电源电压； (3)只闭合S1时，在电路安全的情况下计算电路消耗的最小总功率？ 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 D C C A C 1．D 【详解】AB．由图可知，电路为两电阻串联，电压表测R0两端电压，当驾驶员酒驾时对酒精浓度检测仪吹气时，酒精气体传感器的电阻会变小，电路中的电流会变大，根据串联分压原理可知，酒精气体传感器两端电压会变小，则R0两端电压会变大，即电压表的示数变大，故AB错误； C．表和Ⓐ表的示数比值为定值电阻R0的阻值，保持不变，故C错误； D．根据可知，电压不变，电路中电流变大，则电功率变大，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】由 可知“2.5V、0.5A”的小灯泡的电阻： ； “2.5V、0.6A”的小灯泡的电阻：；因R1＞R2，可得当接入“2.5V、0.6A”的小灯泡时，a、b两点间的电阻变小，则该灯泡分得的电压小于2.5V，故实际功率小于额定功率，比正常发光暗些． 3．C 【详解】AB．由于电烤箱、电饭锅、和电视机额定电压相同，所以AB错误； C．从图中可知，在相同的实间内，电烤箱消耗的电能多，根据P得，电烤箱的功率大，额定电压相同时，根据P得，电烤箱的电流大于电视机的电流，故C正确； D．由公式P可知，电能消耗多少与电功率和时间有关，没有用电时间，无法比较消耗电能的多少，故D错误． 4．A 【详解】由题意知，根据可得，该用电器的电功率为 A．电饭煲的功率比较大，约为800W，则该用电器可能为电饭煲，故A符合题意； B．手电筒的功率比较小，通常为5W左右，故B不符合题意； C．家用电视机的功率大约为100W，不可能为800W，故C不符合题意； D．收音机的功率非常小，不超过10W，故D不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．人步行的速度在4km/h左右，10km/h太快了，故A不符合题意； B．一只苹果的质量在200g左右，一张课桌的质量应该在20kg左右。故B不符合题意； C．正常成年人的身高在1.7m左右，门的高度更大一些，在2m左右。故C符合题意； D．日光灯的额定电压为220V，额定功率为40W。故D不符合题意。 故选C。 6．3.6 【详解】由图甲可知，灯泡和定值电阻串联。由串联电路的电压特点可知，电源电压等于灯泡和定值电阻两端的电压之和，则有 U=UR+UL=18V 根据串联电路电流处处都相等，结合图乙图像可知，当电路中的电流为0.6A时，定值电阻两端的电压为12V，灯泡两端的电压为6V，电压满足 U=UR+UL=12V+6V=18V 此时灯泡的实际功率为 P=ULI=6V×0.6A=3.6W 7． 冷水 1100W 并联 【详解】[1]开关S接触1、2触点时，电路断开，不加热，故放出的是冷水。 [2]开关S接触2、3触点时，只有R2接入，则水龙头正常工作时的功率是 [3]水开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并列相连，电路中存在两条支路，故电热丝R1、R2并联。 8． 焦耳 热量 【详解】[1]英国物理学家焦耳通过大量实验，于1840年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，得出了Q=I2Rt。 [2]为了纪念他在物理学中的成就，人们将他的名字命名为功和能（能量）以及热量的单位。 9． 40 0.2 【详解】他家该月消耗电能1467.5 kW·h -1387.5 kW·h=80kW·h，该月他应交电费 0.5元/（kw∙h）∙80kW·h=40元； 如图所示“2500 r/kW·h”表示每消耗1 kW·h的电能，这个电能表的转盘转2500转，则转过1r消耗电能0.0004 kW·h，若电能表上的转盘在某段时间内转了500转，则电能表的示数将增加0.0004 kW·h·500=0.2 kW·h． 10．8 【详解】由题可知灯泡L1的额定电流为 灯泡L2的额定电流为 若将两灯串联接入电路中，电流处处相等，使其中一个灯泡正常发光时，为了电路安全只能是灯泡L2正常发光，此时电流是0.5A，如上图所示，当电流为0.5A时，两只灯泡两端的电压分别是2V和6V，所以根据串联电路电压规律可知，电源电压为两灯泡两端电压之和 11． A 短路 0.75 8.3 增大 【详解】（1）2.5V的小灯泡，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为： I==0.25A，由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发时变阻器连入的电阻： R滑==14Ω，故选滑动变阻器是A； （2）原电路中，灯短路了，电压表串联在电路中是错误的，灯与电流表串联，电压表与灯并联，如下所示： （3）连线好电路后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡短路； （4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，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是： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，由欧姆定律，小灯泡正常工作时的电阻是： R==8.3Ω； （5）如图丙所示，小灯泡的电流I与电压U的关系图线不是一条直线，其原因是温度升高，灯丝电阻增大． 12．因为电炉丝的电阻大，产生的热量多；而导线的电阻小，产生的热量少，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。 【详解】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，，通电时间t相同，因为，由可知，电流产生的热量，所以电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热。 13．在导体材料、横截面积一定时，换用较细电炉电源线后，电炉电源线的电阻增大，根据Q=I²Rt可知，在电流，通电时间一定时，电炉电源线上产生热量增多，它就会发烫． 【详解】试题分析：根据焦耳定律，产生的热量与三个因素的关系进行考虑． 换了一根较细的电炉电源线后，这段导线常常发烫，同时还散发出塑料烧焦的气味．说明电源线产生的热量大大超过了原来的电源线产生的热量，根据，产生的热量多与电流、电阻、通电时间有关系，从实际情况出发考虑问题，应该不是时间的问题，而电炉丝的电阻与原来相同，所以电流也不会太大变化，故只能是电阻原因，电阻大，产生的热量多，题目也说明是换了一根较细的电炉电源线，导线越细电阻越大，故会有题中的情况． 答案为：在导体材料、横截面积一定时，换用较细电炉电源线后，电炉电源线的电阻增大，根据Q=I²Rt可知，在电流，通电时间一定时，电炉电源线上产生热量增多，它就会发烫． 14．（1）热效应；（2）见解析 【详解】（1）他们闻到了一股烧焦的气味属于电流的热效应，将电能转化为内能。 （2）插头与插座接触不良，该处的电阻较大，由于插头与插座处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，根据，插头与插座处产生的热量较多，引起插头发热，甚至烧坏插头和插座，引起火灾。 15．(1)12Ω；(2)18V；(3)4.5W 【详解】(1)由题可知，小灯泡的电阻为 (2)只闭合S1，滑片置于b点时，电路中电流为 则此时电源电压为 由题可知，Ia∶Ib=3∶5，则滑片置于a点时，电路中电流为，则此时电源电压为 由题可知，Ra∶R0=12∶5，则联立上述各式，解得：U=18V，R0=20Ω。 (3)当电压表为15V，电路中总电阻最大，电路中的最小电流为 电路消耗的最小总功率为 答：(1)小灯泡的电阻为12Ω； (2)电源电压为18V； (3)电路消耗的最小总功率为4.5W。 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 $$