15.2电功率 ---2024-2025学年苏科版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理苏科版15.2电功率 一、单选题 1．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W”和“20 Ω，40 W”，则它们的额定电流之比为(　　) A．∶5 B．∶20 C．∶10 D．1∶2 000 2．下列数据中，最接近实际情况的是（ ） A．家用台灯正常工作时，功率约为800W B．对人体安全的电压为220V C．一节电池的电压为1.5V D．中学生的正常体温是41℃ 3．用两只电流表按图所示实验探究“电功率与电流的关系”，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的，是应用了控制变量法 B．将电灯泡并联是为了控制灯泡两端电流相同 C．选用的两只小灯泡规格必须相同 D．将其中一只电流表移到干路上也可以完成实验 4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当滑片P在滑动变阻器某两点之间滑动时，根据两电压表与电流表示数绘制出的I-U图像如图乙所示，已知PE∶PA=5∶1，曲线1上点A到点B电阻变化量和电功率变化量的绝对值分别是ΔR1和ΔP1，曲线2上点D到点E电阻变化量和电功率变化量的绝对值分别是ΔR2和ΔP2，下列说法中正确的是（　　） A．ΔR1>ΔR2 B．曲线2上D点的电流ID>0.4A C．ΔP1>ΔP2 D．C点时滑动变阻器的电功率PC>1.8W 5．半导体温度计用于测量某特定环境的温度，其工作原理如图甲所示，电源电压恒为12V，电流表的量程为0~0.6 A，R2为10Ω的定值电阻，R1是半导体材料制成的温控传感器，其阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．温度升高，电流表示数变大，电压表示数变小 B．当电流表示数为0.2 A时，环境温度为40℃ C．当环境温度为40℃时，电压表示数为8V D．当环境温度为100℃时，定值电阻R2消耗的电功率为3.6 W 6．小华用额定功率为1000W的电烤箱正常工作10min，烤好了几个鸡翅。如果鸡翅吸收的热量是5.4×105J，这台电烤箱的效率是（　　） A．80% B．90% C．75% D．60% 7．下列用电器中，正常工作时，通过电流约为10安的是（　　） A．微波炉 B．白炽灯 C．节能灯 D．空调 8．把标有“220V 40W”和“220V 15W”的甲、乙两盏灯串联接在220V电压下，则下面分析正确的是（ ） A．两盏灯的总功率等于55W B．两盏灯的总功率大于15W C．甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D．乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率 9．教室的一台空调正常工作时，下列估测最接近实际的是（　　） A．电流约为6A B．电压约为300V C．功率约为60W D．1秒约消耗3.6×106J的电能 10．下列实验测量的数据中，可以多次测量求平均值的是（　　） A．观察水沸腾时的温度变化 B．伏安法测定值电阻的阻值 C．伏安法测量小灯泡的电阻 D．伏安法测小灯泡实际功率 11．如图，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，发现两灯泡都比正常发光时暗，这是因为每个灯泡的（　　） A．额定电压都变小 B．额定电压都小于它的实际电压 C．额定功率都变小 D．实际功率都小于额定功率 12．将规格都是“220V  180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入家庭电路中。如果它们正常工作，在相同的时间内（　　） A．电冰箱消耗的电能最多 B．电脑消耗的电能最多 C．电热毯消耗的电能最多 D．三者消耗相同的电能 13．室内装有多盏电灯，如果再多开一盏电灯，则教室内电路的（　　） A．总电阻增大 B．总电压增大 C．总电流增大 D．总功率减小 14．下列数据中，最接近实际情况的是（　　） A．一节新干电池的电压约为3V B．普通的家用台灯正常工作时的电流约为2A C．教室里空气净化器工作时两端的电压约为220V D．家用电饭锅正常工作1h消耗的电能约为3.6kW·h 15．如图所示为某同学实验时所用电路、电路中电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，定值电阻R1为10Ω．电源电压为6V且保持不变，实验操作正确并保持电路各器材安全，则在闭合开关后移动滑片P的过程中（ ） A．电流表的最小示数是0.2A B．滑动变阻器允许接入的最大阻值是10Ω C．电路消耗的最小功率是1.5W D．电阻R1消耗的最大功率是3.8W 二、填空题 16．如题图所示是电阻甲和乙的I-U图像。由图可知：电阻乙的阻值为 。若将电阻甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端时，则干路的总电阻为 ，总电功率为 W。 17．如图甲所示是小灯泡 L1和 L2的电流随电压变化的图象。将它们按图乙所示接入电路中， 闭合开关 S，小灯泡 L1的实际电压为 2V，此时电路中的电流是 A；当电压为 1V 时，灯 泡 L2 的功率为 W。 18．通过小灯泡L的电流I随L两端的电压U变化的图像如图所示。请根据图像判断：当通过L的电流I为0.5A时，小灯泡L消耗的电功率P为 W。 19．甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得两灯的I﹣U关系图象如图所示，甲灯的额定功率为 W，当把两灯并联在6V电源上时， （填“甲”或“乙”）灯发光更亮一些。当把两灯串联在某一电源上时，通过甲灯的电流为0.4A，那么这个电源的电压为 V。 三、计算题 20．如图所示，R1=25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V，0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化）求： （1）小灯泡正常发光时的功率； （2）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，电源电压； （3）S1、S2都闭合时，电流表示数为0.6A时，此时R2工作5min所消耗的电能是多少J？ 21．多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图甲是小刚买的养生壶，乙是养生壶的简化电路图。 （1）开关S1、S2处于什么状态，养生壶为高温挡，说明判断依据； （2）根据养生壶下表中的参数，求R1的阻值； （3）在标准大气压下，不计热量损失，使用高温挡将初温是20℃标准气压下的一壶水烧开，用时5min，该养生壶共消耗了多少电能？ 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 275 中温挡功率（W） 550 高温挡功率（W） 1100 容积（L） 1 22．某压力传感器的电阻R随撞击力F的变化图像如图甲，将它接入图乙电路来做手机抗摔实验。闭合开关S，在传感器上方释放手机，手机屏幕向下撞到传感器的平台上（平台的质量不计），当撞击力为80N时屏幕刚好破裂。实验测得撞击前、撞击时和撞击后的电流随时间变化的图像如图丙。已知电源电压，定值电阻。求： (1)未受到撞击时，传感器的阻值。 (2)传感器受到撞击时，5s内压力传感器消耗的电能是多少？ (3)通过计算说明此次实验中手机屏幕是否会破裂？ (4)实验过程中电路消耗总功率的最小值与最大值之比是多少？ 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 6 7 8 9 10 答案 C C D C D B D D A B 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C C B 1．C 【详解】因为电阻上分别标有“100 Ω，10 W”和“20 Ω，40 W”，所以，由电功率与电阻、电流关系的公式P=I2 R知道，额定电流是 ：I=，即它们的额定电流之比是：，故选C． 2．C 【详解】解：A、家用台灯正常工作时，功率约为40W，不可能达到800W，故A不合实际； B、对人体安全的电压为不高于36V，故B不合实际； C、一节电池的电压为1.5V，故C符合实际； D、中学生的正常体温是37℃左右，变化幅度很小，故D不合实际． 故选C． 【点评】本题考查对常见的一些量要有数据、数量级的认识，估测是一种科学的近似计算，它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且是一种重要的科学研究方法，在生产和生活中也有着重要作用． 3．D 【详解】A.灯的亮度可以说明灯功率的大小，运用的是转换法，不是控制变量法，故A错误； B.并联是为了控制两灯的电压相同，故B错误； C.并联控制了两灯的电压相同，要使两灯的电流不同，要选不同电阻的小灯泡，即不同的小灯泡，故C错误； D.将其中一只电流表移到干路上，可以通过并联电路的电流关系，干路程等于支路的和，来求出另一个支路的电流，所以可以比较电流大小与功率的关系，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．已知PE∶PA=5∶1，A点电压为1V，E点电压为5V，电流为0.2A，RA=5Ω，RE=25Ω，电源电压为6V；B点电压为2V，D点电压为4V，电流为I>0.2A，RB=<10Ω，RD=<20Ω。当滑片P在滑动变阻器某两点之间滑动时 ΔR1=-5Ω<10Ω-5Ω=5Ω ΔR2=25Ω->25Ω-20Ω=5Ω ΔR1<ΔR2 故A错误； B．当电压由1V升高到2V时，灯泡的功率变大，温度升高，电阻变大，灯泡在1V时电流为0.2A，2V时，灯泡电流小于0.4A，D点电流等于B点电流，即ID<0.4A，故B错误； C．已知PE∶PA=5∶1，A点电压为1V，E点电压为5V，电流为0.2A，PA=0.2W，PE=1W，电源电压为6V；B点电压为2V，D点电压为4V，电流为0.4A>I>0.2A，PB=2V×I，PD=4V×I。当滑片P在滑动变阻器某两点之间滑动时 PD=2PB ΔP1=PB-PA=PB-0.2W ΔP2=PD-PE=2PB-1W 0.8W>PB>0.4W ΔP1>ΔP2 故C正确； D．已知PE∶PA=5∶1，A点电压为1V，E点电压为5V，电流为0.2A，RA=5Ω，电源电压为6V，C点时，灯与滑动变阻器电压相等，为3V，RC>RA 故D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．从图像中可知半导体电阻R1的阻值随温度的升高而减小，温度升高，R1的电阻减小，总电阻减小，总电压一定时，根据欧姆定律可得，电路中的电流增大，即电流表示数增大，电压表测R2两端的电压，根据U=IR2可得电压表的示数也增大，故A错误； B．当电流表的示数为0.2A时，总电阻 R1= R –R2=60Ω-10Ω=50Ω 由图可知，当R1=50Ω时环境温度为20℃，故B错误； C．当环境温度为40℃时，R1=20Ω，电路中的电流为 电压表的示数为 U2=I1R2=0.4A×10Ω=4V 故C错误； D．当环境温度为100℃时，R1=10Ω，电路中的电流为 定值电阻R2消耗的电功率为 故D正确。 故选D。 6．B 【详解】电烤箱消耗的电能为 W=Pt=1000W×10×60s=6×105J 已知鸡翅吸收的热量为Q=5.4×105J，则电烤箱的效率为 故选B。 7．D 【详解】A．微波炉的功率一般为1000W左右，家庭电路电压为220V，由电功率的公式可得 故A不符合题意； B．白炽灯的功率一般为100W左右，家庭电路电压为220V，由电功率的公式可得 故B不符合题意； C．节能灯的功率一般为10W左右，家庭电路电压为220V，由电功率的公式可得 故C不符合题意； D．空调的功率一般为2200W左右，家庭电路电压为220V，由电功率的公式可得 故D符合题意。 故选D。 8．D 【分析】当把甲、乙两灯串联接在220V的电源两端，两灯都不能正常工作，用电器不正常工作时，通常认为电阻是不变的，实际功率计算中要利用实际电压、实际电流来求解。 【详解】AB．根据，在额定情况下可以求出两灯电阻，R甲=1210Ω，乙灯的电阻为R乙=3227Ω， 两灯串联时总功率 ， 故AB错误； CD．两灯串联电流相等，根据功率计算公式P=UI=I2R可知，电阻越大，实际功率越大，所以甲的实际功率小于乙的实际功率。故C错误，D正确。 故选D。 9．A 【详解】AC．教室的一台空调正常工作时，空调的功率约为1500W，则电流为 故A符合题意；C不符合题意； B．电压为220V，故B不符合题意； D．1s消耗的电能为1200J，故D不符合题意。 故选A。 10．B 【详解】A．观察水沸腾时的温度变化，是为了找出水沸腾时温度随时间变化的规律，不需要求平均值，故A不符合题意； B．伏安法测定值电阻的阻值可以多次测量求平均值，目的是为了减小误差，故B符合题意； C．伏安法测量小灯泡的电阻时不能求平均值，因为小灯泡的电阻会随着温度的变化而改变，故C不符合题意； D．伏安法测小灯泡实际功率，要测量出小灯泡在不同电压下的实际功率的大小，求平均值没有意义，故D不符合题意。 故选B。 11．D 【详解】AC．标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中，其额定电压和额定功率都不变，故AC不符合题意； BD．已知两只灯泡的额定电压都是12V，串联后接在电源电压为12V的电路中；由可知，两只灯泡电阻不相同时，根据串联电路分压的特点可知，分得的电压不相等，且实际电压都小于它的额定电压12V；由可知，其实际功率都小于它的额定功率，故B不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．D 【详解】三者规格一样，额定电压为220V，额定功率都是180W，接入家庭电路后，均在额定电压下工作，其功率也均为额定功率180W，所以三者在相同时间内消耗的电能相同。 故选D。 13．C 【详解】室内的电灯并联，室内装有多盏电灯，如果再多开一盏电灯，则教室内电路的总电压不变，总电阻变小，由欧姆定律得，总电流变大；由得，电路的总功率变大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 14．C 【详解】A．一节新干电池的电压是1.5V；故A不符合题意； B．家用台灯正常工作时的电流约为0.2A；故B不符合题意； C．家庭电路电压为220V，故教室里空气净化器工作时两端的电压约为220V；故C符合题意； D．家用电饭锅的电功率约1kW，故正常工作1h消耗的电能约为 W=Pt=1kW×1h=1kW·h 故D不符合题意。 故选C。 15．B 【详解】试题分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流． 当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，利用P=I2R求出电阻R1消耗的最大功率； 当电压表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出电流表的最小示数和变阻器接入电路中的最大阻值，利用P=UI求出电路消耗的最小功率． 解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流． 由于电流表量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为Imax=0.6A， 则电阻R1消耗的最大功率P1max=Imax2R1=（0.6A）2×10Ω=3.6W，故D错误； 当电压表的示数U2大=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， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R1两端的电压： U1=U﹣U2max=6V﹣3V=3V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的最小电流： Imin===0.3A，故A错误； 由I=得：R2max===10Ω，故B正确； 电路中的最小功率为Pmax=UImin=6V×0.3A=1.8W，故C错误． 故选B． 16． 6 3.75 2.4 【详解】[1]图中可知，当电流为0.5A时，乙的电压为3V，电阻乙的阻值 [2][3]图中可知，将电阻甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端时，通过甲的电流是0.3A，通过乙的电流是0.5A，干路的总电流为 I=I甲+I乙=0.3A+0.5A=0.8A 干路的总电阻 总功率 P=UI=3V×0.8A=2.4W 17． 0.8 0.2 【详解】[1]由图乙可知，L1与L2并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L1的实际电压为2V， 所以，电源的电压 由图象可知，通过两灯泡的电流分别为 ， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流表的示数 [2]由图甲可知，电压为1V时，通过L2的电流为0.2A， 则灯泡L2的功率 18．0.8 【详解】根据图像可知，当电流为0.5A时，小灯泡两端的电压为1.6V，小灯泡L消耗的电功率P为 19． 7.2 甲 9 【详解】[1]由图象可知，甲灯泡两端的电压为9V时，通过的电流为0.8A，则甲灯的额定功率 [2]当把两灯并联在6V电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两灯泡两端的电压均为6V，由图象可知，通过甲灯泡的电流大于通过乙灯泡的电流，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由可知，甲灯泡的实际功率较大，甲灯泡较亮。 [3]当把两灯串联在某一电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过甲灯的电流为0.4A，则通过乙的电流也为0.4A，由图象可知，两灯泡两端的电压分别为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为 20．（1）0.75W；（2）10V；（3）600J 【详解】解：（1）小灯泡L的规格为“2.5V，0.3A”，根据P=UI可得小灯泡正常发光时的功率 PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W （2）由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与小灯泡L串联，小灯泡L正常发光，所以，小灯泡两端的电压UL=2.5V，电路电流 I=IL=0.3A 由可得，R1两端电压 U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V 因串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，所以，电源的电压 U=UL+U1=2.5V+7.5V=10V （3）由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过R1的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流 I2=I′-I1′=0.6A-0.4A=0.2A 此时R2工作时间 t=5min=300s 所消耗的电能是 W=UI2t=10V×0.2A×300s=600J 答：（1）小灯泡正常发光时的功率为0.75W； （2）电源电压是10V； （3）S1、S2都闭合时，电流表示数为0.6A时，此时R2工作5min所消耗的电能是600J。 21．（1）见解析；（2）88Ω；（3）3.3×105J 【详解】解：（1）由可知，电源的电压一定时，电阻越小，功率越大。由电路图可知，当开关S1闭合，S2接B时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大，此时为高温挡；当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，此时为低温挡；当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，养生壶处于中温挡。 （2）当中温挡加热时，只有R1工作，根据可得，R1的阻值为 （3）高温挡工作5min，该养生壶共消耗的电能为 W＝P高t＝1100W×5×60s＝3.3×105J 答：（1）当开关S1闭合，S2接B时，养生壶为高温挡；因为此时电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，总功率最大； （2）R1的阻值为88Ω； （3）该养生壶共消耗了3.3×105J的电能。 22．(1) (2) (3)不会破裂 (4) 【详解】（1）由图丙可知，未受到撞击时，电路电流为0.05A，电路总电阻为 则传感器的阻值为 （2）由图甲可知，当传感器受到撞击时，。电路电流为 5s内压力传感器消耗的电能是 （3）由图丙可知，电路最大电流为1.5A，此时电路总电阻为 压力传感器的电阻为 由图甲可知，此时传感器受到的撞击力为60N，小于80N，所以手机屏幕不会破裂。 （4）电源电压不变，根据公式可知，实验过程中电路消耗总功率的最小值与最大值之比是 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 $$