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．如图所示电路，电源电压4.5V，灯泡L规格“3V，1.5W”，定值电阻R=9Ω，滑动变阻器R′标有“24Ω，0.5A”字样，电压表接量程，电流表接量程（忽略灯泡电阻随温度变化），保证安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器的取值范围是 B．闭合S、S1，断开S2，电流表的变化范围 C．闭合S、S2，断开S1，电路的最大功率为2.7W D．闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的最大功率为0.5625W 2．如图，用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体甲和乙，甲比乙的横截面积大，将它们串联在电路中。对甲、乙的相关电学物理量的比较，下列说法正确的是（    ） A． B． C． D． 3．小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图甲所示。电源电压恒为4V，电压表量程选择“0~3V”，电流表量程选择“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“2V 0.8W”字样，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（　　）    A．该电路的最大功率是2.4W B．电路中电流变化的范围是0.3~0.4A C．灯泡的最小功率是0.3W D．滑动变阻器阻值变化的范围是5~10Ω 4．下列估测数据与实际情况明显不符合的是（　　） A．人的正常体温大约在36.5摄氏度左右 B．我国家庭照明电路的电压为220V C．容积200L的家用节能冰箱一天耗电10kW·h D．一元硬币质量为6g 5．如图甲所示，电源的电压，为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端滑至A端的过程中，图乙描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图丙描述滑动变阻器的功率随其两端电压的变化规律，图丁描述滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比随滑动变阻器电阻的变化规律，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻的阻值为10Ω B．图丙上的大小为14.4W C．滑动变阻器最大阻值20Ω D．图乙上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为8.1W 二、填空题 6．居民楼道里的照明灯是由声控开关和光控开关共同控制的，只有在天暗且有声音时，两个开关都闭合灯泡才能发光。 (1)声控开关、光控开关和灯泡是 联的； (2)照明灯使用的是LED灯（发光二极管），它是利用 （选填“导体”或“半导体”）材料制成的； (3)照明灯的规格为“220V，10W”，则该灯正常发光时的电压是 V，发光5s消耗的电能为 J。 7．甲、乙两个灯泡上分别标有“6V  3W”和“3V  3W”的字样，把它们串联在电路中，则电源电压不能超过 V；若将它们并联起来，电路允许消耗的最大功率是 W。（忽略温度对灯丝电阻的影响） 8．一只电阻为6Ω的小灯泡正常发光时，通过的电流为0.5A，则它正常工作时两端的电压应为 V；若现有一电压为5V的电源，为使灯正常工作，应 联一个 Ω的电阻。 9．小灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.3A，将它接入电路中，测得灯泡两端的电压为3V，那么小灯泡正常发光时灯丝的电阻值是Ω，它的额定功率是W，此时的实际功率是W．（设灯泡的电阻不变） 10．某同学用一个电压表和两个电流表测电路中的电压和电流，如图．若测出两灯都发光时，电压表的示数，两只电流表、的示数分别为、，则灯泡的功率是 ． 三、实验题 11．如图甲所示，是“测量小灯泡的电功率”的电路图，其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω。 （1）该实验原理 ； （2）闭合开关，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测小灯泡的额定功率，接下来的操作是向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （3）另一小组同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的图象；根据图象信息，可算出小灯泡的电压为2V时的功率为 W；通过图象还可以发现灯丝的电阻是变化的，原因是： ； （4）完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图戊所示的实验电路，测出了额定电压为小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤： ①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为 ； ②将开关S2拨到触点1，滑片 （选填“向左移动”“不动”或“向右移动”），读出电压表的示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式为 （用已知量和测量量表示）。 四、简答题 12．“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全球性节能活动，提倡于每年三月最后一个星期六晚上，家庭及商界用户关上不必要的电灯一小时，请你举两个例子，说说生活中我们还能怎样节约用电？    13．如图所示，是著名设计师杨明洁先生操刀的 508 E-BIKE 智能电动单车．车身质量为25.7kg，后轮车架部分安装了250W中心曲柄结构电力发动装置，内置36V锂电池．前轮内置有发电花鼓，电动单车在骑行时可支持车灯照明、导航设备、扬声器、手机充电等功能．可GPS导航，内置传感器，可同步到手机APP，实现防盗、定位、报警以及健康等多项功能．请你结合文字介绍及图片信息指出与它有关的结构或使用所涉及的物理知识(不得与示例重复) 示例： 物理现象：智能电动单车把手上刻有凹凸不平的花纹； 物理知识：通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力． 物理现象： ； 物理知识： ． 五、计算题 14．小明的妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆。其加热系统中加热电阻额定电压为220V，额定功率为1000W，小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统将水加热到40℃，用时8min，[]求： （1）此加热过程中水吸收的热量是多少？ （2）足浴盆的加热效率是多少？ 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 答案 D B A C A 1．D 【详解】AB．由电路图可知，闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器与灯泡串联，由可知，灯泡L的电阻为 由可知，灯泡的额定电流为 因电流表量程为，且滑动变阻器允许的最大电流为0.5A，所以电路允许的最大电流为0.5A，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以此时滑动变阻器两端电压为 由可得，滑动变阻器接入电路的最小电阻为 当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡两端电压为 忽略灯泡电阻随温度变化，此时电路最小电流为 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 显然滑动变阻器的取值范围是，电流表的变化范围，故AB错误； C．由电路图可知，闭合S、S2，断开S1，定值电阻与滑动变阻器串联，电源电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电路中的电流最大为 小于0.6A，故电路安全，电路的最大功率为 故C错误； D．由 可知，当时，滑动变阻器的功率最大，则滑动变阻器的最大功率为 故D正确。 故选D。 2．B 【详解】D．导体甲和乙是用同种材料制成、长度相同，甲比乙的横截面积大，所以，故D错误； A．因为串联电路中各处的电流相等，所以通过两导体的电流相等，即，故A错误； B．，由可知，，故B正确， C．，，由可知，，故C错误。 故选B。 3．A 【详解】A．要求该电路的最大功率，根据电功率的公式可知，电源电压恒为4V，则求出电路的最大电流即可，题中灯泡L标有“2V 0.8W”字样，即灯泡的额定电压为2V，电压值是最大的，对比图乙可知，此时流过灯泡的电流为0.4A，这也是最大电流值，不能再大，否则烧坏灯泡，图甲是串联电路，串联电路处处相等，流过滑动变阻器的电流为0.4A，没有超过变阻器的最大电流值1A，流过电流表的电流为0.4A，没有超过电流表的量程0.6A，灯泡的电压为2V，电源电压恒为4V，根据串联电路的电压规律，变阻器的电压为2V，电压表的示数为2V，没有超过电压表的量程3V，则电路的电流为0.4A，没有损坏电路元件，这为最大电流值，根据电功率的公式可知，该电路的最大功率为 该电路的最大功率为1.6W，故A错误，符合题意； B．由A解析可知，电路的最大电流为0.4A；而电路的最小电流值，根据欧姆定律的变换式，电路的总电阻最大，变阻器接入电路的阻值最大，这是一个串联电路，根据串联电路的分压特点，变阻器的电压也最大，而电压表的量程为0~3V，最大电压值为3V，假设电压表的示数为3V，则灯泡的电压为1V，对照图乙可知，流过小灯泡的电流为0.3A，串联电路的电流处处相等，流过变阻器的电流也为0.3A，则这时接入电路的变阻器阻值为 电压表的示数为3V，没有超过电压表的量程0~3V，电流表的示数为0.3A，没有超过电流表的量程0~0.6A，变阻器接入电路的阻值为10Ω，没有超过变阻器的最大阻值20Ω，流过变阻器的电流为0.3A，没有超过变阻器的最大电流1A，灯泡的电压为1V，没有超过灯泡的额定电压，这四个电路元件是安全的，故电路的最小电流为0.3A；综上所述，电路中电流变化的范围是0.3~0.4A，故B正确，不符合题意； C．由B解析可知，电路中电流变化的范围是0.3~0.4A，也就是小灯泡的电流变化范围是0.3~0.4A，观察图乙可知，对应的电压分别为1V、2V，灯泡的最小功率为 灯泡的最小功率是0.3W，故C正确，不符合题意； D．由B解析可知，电路中电流变化的范围是0.3~0.4A，当电路的电流最小为0.3A，根据可知，电路的总电阻最大，变阻器接入电路的阻值最大，为10Ω，当电路的电流最大为0.4A时，根据可知，电路的总电阻最小，变阻器接入电路的阻值最小，观察图乙可知，灯泡的电压为2V，变阻器的电压为2V，变阻器的阻值为 变阻器接入电路的阻值最小，为5Ω，综上所述，滑动变阻器阻值变化的范围是5~10Ω，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．C 【详解】A．正常成年人的体温在36℃~37℃之间，故A不符合题意； B．由电学常识可知，我国家庭照明电路的电压为220V，故B不符合题意； C．容积200L的普通冰箱每天耗电量约为1.3kW·h，容积200L的家用节能冰箱每天耗电量约为0.7kW·h，故C符合题意； D．一块橡皮的质量在6g左右，一枚一元硬币的质量与此差不多，在6g左右，故D不符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．由电路图可知，闭合开关，滑动变阻器R与定值电 阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此 时电路中的电流最大，由题图乙可知，电路中的最大电流Imax= 1.2A，由可知，定值电阻的阻值 故A正确； B．当滑动变阻器接入电路中的阻值为R时，电路中的电流 滑动变阻器消耗的电功率 则当时，滑动变阻器消耗的功率最大为 故B错误； C．滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率的比值 则滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，η最大，由图丁可知最大值为75%，即 解得R滑max=30Ω，故C错误； D．由题图乙可知，a点对应滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，此时电路中的电流最小，为 滑动变阻器两端的电压 经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积 故D错误。 故选A。 6．(1)串 (2)半导体 (3) 220 50 【详解】（1）由题中信息可知，只有在天暗且有声音时，两个开关都闭合灯泡才能发光，说明两个灯泡与开关间是串联的，若两个开关并联，则闭合任意一个开关灯就能亮。 （2）发光二极管是利用半导体材料制成的，具有单向导电性。 （3）[1]照明灯的规格为“220V，10W”，该灯正常发光时的电压为220V，正常工作的功率为10W。 [2]发光5s消耗的电能 7． 7.5 3.75 【详解】（1）由P= UI可得，两灯泡的额定电流分别为 由欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为 因为串联电路中各处的电流相等，所以两电阻串联时，电路中的最大电流 因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路两端允许加的最大电压： （2）两个灯泡并联时，各支路两端的电压相等，则并联电路的最大电压 故通过乙灯泡的电流为1A，由可得，通过甲、乙灯泡的电流分别 因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流 所以将它们并联起来，电路允许消耗的最大功率是 8． 3 串 4 【详解】[1]正常工作时两端的电压应为 [2]由第一个空可知，最大的小灯泡正常工作的电压为3V即可，故需要串联一个电阻，分担2V的电压。 [3]串联的电阻为 故串联的电阻为4Ω。 9． 20 1.8 0.45 【详解】解：（1）由欧姆定律I=得小灯泡正常发光时灯丝的电阻值： R===20Ω； （2）小灯泡的额定功率： P=UI=6V×0.3A=1.8W． （3）当灯泡两端的电压为3V时， 小灯泡的实际功率： P实===0.45W． 故答案为20；1.8；0.45． 【点评】本题考查电功率的计算，实际功率的计算，欧姆定律变形公式的应用，有一定的综合性，是电学中最重要的知识点之一． 10． 【详解】由图可知，两个灯泡并联，电压表测量电源的电压，测干路电流，测支路电流；所以支路的电流为0.2A，则灯泡的功率： 11． P=UI 左 0.6 0.4 灯丝电阻随温度的升高而增大 2.5V 不动 【详解】（1）[1]测出电压与电流，根据计算出小灯的功率。 （2）[2]此时电压表示数为2.1V，说明小灯电压低于其额定电压，需要将其两端电压变大，因此需要增大通过小灯的电流，故应将变阻器滑片向左移动。 [3]读丙图，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯额定功率为 （3）[4]读丁图知，电压为2V时，通过小灯的电流为0.2A，此时其实际功率为 [5]当小灯工作电压增大时，它的实际功率也随之增大，灯丝温度升高，温度影响灯丝的电阻。 （4）[6][7][8]在图戊中，为了使小灯泡正常发光，即小灯泡的电压为U额，需要移动滑片，使电压表的示数为U额，电压表并联在小灯泡的两端，将开关S2拨到触点2。将开关S2拨到触点1，这样电压表测的是小灯泡和定值电阻R0的总电压，滑片不动，这样小灯泡还是正常发光，小灯泡的电压还为U额，这时读出电压表的示数为U，则R0的电压为 已知定值电阻阻值为R0，则流过R0的电流为 串联电路电流处处相等，则流过小灯泡的电流也为 根据电功率的公式可知，小灯泡额定功率为 12．见解析 【详解】根据公式W=Pt可知，要想减少电能的消耗，需要从减小功率、缩短用电时间两个方面进行考虑，例如看完电视后及时关闭电源，将空调的设定温度调高等。 13．车灯照明；电能转化为光能 【详解】试题分析：可以从摩擦力、压强、能量的转化、信息的传播、电与磁等角度来考虑 考点：生活与物理 14．（1）；（2）87.5% 【详解】解：（1）此加热过程中水吸收的热量是 （2）足浴盆消耗的电能 足浴盆的加热效率是 答：（1）此加热过程中水吸收的热量是； （2）足浴盆的加热效率是87.5%。 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 $$