6.4灯泡的电功率 同步训练 ---2024-2025学年教科版物理九年级上册

6.4灯泡的电功率 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．有两只灯泡L1和L2，分别标有“6V，4W”和“9V，9W”字样，若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下面说法中正确的是（　　） A．若将两灯串联，较亮的灯是L2，电路两端允许加的最大电压为15V B．若将两灯并联，两灯一样亮，干路中允许通过的最大电流约为1.33A C．两灯均正常发光时，L2消耗的电能一定比消耗L1的电能多 D．将两灯串联接在6V电路中，则电路的总功率大于4W 2．下列关于电功率的说法正确的是（    ） A．用电器电功率越大，消耗的电能越多 B．电功率的单位是kW•h和J C．用电器消耗电能越快，电功率越大 D．灯泡的亮度是由灯泡的额定功率决定 3．将规格分别为“10V 　5W”和“6V 　1.8W”的甲乙两只小灯泡串联，两灯均发光，忽略灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（　　） A．甲灯两端电压较大 B．通过乙灯的电流较大 C．甲、乙两灯一样亮 D．乙灯实际功率较大 4．某灯泡工作时发生下列变化，其中能反映灯泡实际功率一定变大的是（　　） A．灯泡亮度变暗 B．发光时间变长 C．灯泡亮度变亮 D．发光时间变短 5．将“6V 3W”的灯L1和“6V 6W”的灯L2串联接入9V电源上（忽略灯丝电阻的变化），则（　　） A．两灯都能正常发光，且灯比灯亮 B．只有灯正常发光，此时灯消耗的功率为1.5W C．只有灯正常发光，此时灯消耗的功率为1.5W D．电路的总功率为7.5W 二、填空题 6．用电器的电压和电功率的关系： 电压关系 功率关系 用电器工作情况 U实=U额 P实=P额 用电器正常工作 U实＜U额 P实＜P额 用电器不能正常工作 U实＞U额 P实＞P额 易损坏用电器 电灯的亮度由 决定， （填“电流”“电压”或“实际功率”）越大，灯越亮。 7．测量小灯泡的电功率实验中，依据的原理是 ． 8．一只电烙铁铭牌上标着“220 V　100 W”的字样，它正常工作时，电压是 V，电阻是 Ω. 9．某电热水壶的铭牌如表，若它来烧水，正常工作时，求： （1）电热水壶一次最多能装多少kg的水 ？ （2）将一壶初温为12℃的水烧开需要多少时间 ？（水的比热容为，气压为标准大气压，不计热量损失）． （3）在一次烧水过程中，小明将家里所有用电器都断开，只用它烧水，并注意观察标有的电能表，在3分钟时间内表盘转过150转，则家里的实际电压是多少 ？（假设电热水壶电阻不随温度变化） 额定电压 220V 频率 50Hz 加热功率 1210W 最大容积 2.2L 10．白炽电灯上标有“220V  40W”字样，表明该灯正常发光时该灯两端的电压是 V，灯丝的电阻为 Ω，额定功率是 W，正常发光 h 消耗1kW·h 电能． 三、实验题 11．（1）小华利用如图甲所示的电路验证电功与电压的关系。 ①甲灯泡和乙灯泡工作时的电阻要 （选填“相同”或“不同”）； ②帮小华在图甲上补画导线，使其成为完整的实验电路； ③正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现两灯泡始终不亮，且电压表V1有示数、V2无示数，则出现故障的原因可能是 ； ④排除故障后，小华正确操作，验证了实验的结论。支持该结论的实验现象是：电压表V2的示数较大，灯泡 （选填“甲”或“乙”）较亮； （2）小明要测量标有“0.3A”字样的小灯泡的额定功率。现有器材：电压恒为5V的电源，一只电流表，标有“20Ω 1A”的滑动变阻器A和标有“×Ω 1A”的滑动变阻器B（阻值模糊不清），实验过程如下： ①选用滑动变阻器A，设计电路如图乙所示，正确连接电路，闭合开关，移动滑片，当电流表示数为0.3A时，小灯泡正常发光； ②断开开关，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用滑动变阻器B替换小灯泡后，再闭合开关，调节滑动变阻器 的滑片，使电流表示数为0.3A； ③保持滑动变阻器 的滑片位置不变，把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值 （选填“最大”或“最小”）端，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。 四、简答题 12．请阅读《放电深度对电动车电池寿命的影响》并回答。 放电深度对电动车电池寿命的影响 随着新能源利用的普及，电动汽车已经进入千家万户。这离不开电池技术的快速发展。众所周知，电池的使用是有寿命的，在使用过程中电池容量会不断衰减，而电池寿命的结束并非指的是电池的容量衰减至0%或者不能用，而指的是电池总容量衰减到设计容量的80%或者以下。 电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100%全循环放电次数，很多因素都会影响电池的循环寿命，如电池温度、充放电电流等。有研究表明不同的放电深度也会影响电池的循环寿命。例如一辆电动车将电池电量从70%用到30%，则这次的放电深度为40%；再次使用前将电池充电到90%后，又用到30%，这次的放电深度就为60%，则这两次总共完成了1次100%全循环放电。 研究人员以不同的放电深度，对电动车电池进行充放电循环研究，得到了电动车电池100%全循环放电次数与放电深度的关系，如图所示。由图像我们不难看出合理规划充、放电策略，可以有效延长电动车电池的使用寿命。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）电池循环寿命指的是电池寿命结束前进行的 ； （2）请列出影响电池循环寿命的一个因素： ； （3）某国产品牌新能源汽车标准续航版标配80kW·h电池，某次充电过程从25%充至80%仅需0.5h，则此过程充电的平均功率为 kW，充电过程的能量转化为 能转化为 能； （4）根据文章所述，下列哪种使用策略最有利于延长电池寿命 ； A．电池用电一点就及时充电 B．电池用掉40%的电量充电 C．电池用掉60%的电量充电 D．电池用掉80%以上的电量再充电 （5）小东家电动车每天使用前都充电到电量为95%，行驶一天后电池电量为55%。每周需开车5天，则电动车的电池在一周的时间完成了 次100%全循环放电。 13．两只外形相同、额定功率不同的白炽灯泡，铭牌上只能看清“220V”字样，问： （1）怎样确定哪只灯泡额定功率较大？至少说出三种方法． （2）若一个灯泡的灯丝断了，将灯丝搭接后使用仍能使其发光．这时灯泡亮度跟原来相比，是变亮了还是变暗了？为什么？ 五、计算题 14．如图甲所示的电路，电源电压为6V，灯泡L1和L2均标有“6V 6W”字样，其电流随电压变化的曲线均如图乙所示，问： (1)若只闭合开关S1、S2，此时电路消耗的总功率是多少？ (2)如果只闭合开关S2，此时电流表的示数是多大？ (3)若只闭合开关S1、S3，此时电流表的示数是多大？ 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 B C C C B 1．B 【详解】根据P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为 根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为 A.串联电路中各处的电流相等，根据P＝I2R可知P2＝P1，故两个灯泡一样亮；两灯泡串联时，电路中的最大电流 I串＝I2＝ 在串联电路中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 U串＝I串（R1+R2）＝×（9Ω+9Ω）＝12V 故A错误； B.并联电路中各支路两端的电压相等，所以两灯泡并联时，两灯泡两端的电压 U并＝U额1＝6V 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因两灯电阻相等，因此电流为 I1=I2＝A 所以干路中的最大电流 I并＝I1+I2＝A+A1.33A 故B正确； C.由的变形式W＝Pt可知，灯泡消耗的电能不仅与电功率有关，还与通电时间有关，而通电时间未知，则无法比较两灯泡消耗的电能关系，故C错误； D.串联电路总电阻等于各电阻之和，两灯串联接在6V电路中，比L1单独接入电路中时电阻增大，电流减小，因而两灯的总功率比L1单独接入电路中时的4W功率小，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】AC．电功率是指电流在单位时间内做功的多少，是表示电流做功快慢的物理量，它是由功的大小和时间共同决定的，故A说法错误，C说法正确； B．电功率的单位是kW和W，故B错误； D．灯泡的实际功率决定灯泡的亮度，而不是额定功率决定亮度，故D错误． 3．C 【详解】AB．由题意可知，甲、乙两只小灯泡的电阻分别是 甲、乙的电阻大小一样，两灯泡串联，电流大小也一样，那么甲、乙两灯两端电压大小一样，A错误，B错误； CD．由上述可知，甲、乙两灯两端电压大小一样，流过它们的电流大小一样，根据可知它们的实际电功率大小一样，即甲、乙两灯一样亮，C正确，D错误。 4．C 【详解】灯泡的亮暗程度取决于实际功率的大小，灯泡越亮，实际功率越大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】灯L1的电阻为 灯L2的电阻为 根据串联分压原理可得 则L1两端的实际电压为 则L2两端的实际电压为 U2=U-U1=9V-6V=3V 所以只有L1正常发光。此时L2消耗的实际功率为 电路的总功率为 P=P1+P2实= 1.5W+3W=4.5W 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6． 实际功率 实际功率 【详解】[1][2]由表中数据可知，灯泡两端的实际电压越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，所以灯泡的亮度是由实际功率决定的。 7． 【详解】电功率等于电压与电流的乘积，所以“伏安法”测小灯泡的电功率依据的实验原理是：． 故答案为 8． 220 484 【详解】[1][2]由题意可知：一只电烙铁的铭牌上标着“220 V　100 W”的字样，表示该灯泡额定电压为220V，额定功率为100W，故它正常工作时，电压等于额定电压，故是220V，电阻是 ． 9． 2.2kg 11.2min 200V 【详解】（1）[1]电热水壶一次最多装水的体积（最大容积）为 由 得最多装水的质量为 （2）[2]标准大气压下，将一壶初温为12℃的水烧开，末温为100℃，水吸收的热量为 不计热损失 由 得加热时间为 （3）[3]电热水壶电阻不随温度变化，电热水壶电阻为 表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000r，则表盘转过150r消耗的电能为 热水壶的实际功率为 由 可得实际电压为 10． 220 1210 40 25 【详解】“220V40W”的字样表示白炽电灯正常工作时的电压为220V，额定功率为40W； 由可得，此时通过灯丝的电流： ， 由可得，灯泡的电阻： ， 由可得，消耗1kW•h电能灯泡工作的时间： ． 11． 不同 甲灯断路 乙 B B 最大 0.45 【详解】（1）[1]为使两个灯泡两端的电压不同，因此甲灯泡和乙灯泡工作时的电阻要不同。 [2]滑动变阻器串联在电路中，连接方法是一上一下，连接方法如下图： [3]电压表V1测量甲灯电压，V2测量乙灯的电压，V1有示数，V2无示数，说明甲灯断路，电压表V1串联在电路中了。 [4]灯泡的亮暗与实际功率有关；电压表V2的示数较大，灯泡乙两端的电压较大，电流相等，根据知，因此乙灯的功率较大，乙灯较亮。 （2）[5]断开开关，保持滑动变阻器A的滑片位置不变，用滑动变阻器B替换小灯泡后，再闭合开关，调节滑动变阻器B的滑片，使电流表示数为0.3A。 [6][7][8]保持滑动变阻器B的滑片位置不变，把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，此时电流表示数如图丙0.2A时，滑动变阻器A两端的电压为 则滑动变阻器B两端的电压为 滑动变阻器B的电阻为 当②中电流为0.3A时，滑动变阻器B的电阻为不变，即相当于灯泡的电阻，则小灯泡的额定电功率 12． 100%全循环放电次数 电池温度/充放电电流 160 电 化学 B 2 【详解】（1）[1] 电池寿命可以用“循环寿命”来衡量，是指电池寿命结束前进行的100％全循环放电次数。 （2）[2] 影响电池的循环寿命的因素有电池温度、充放电电流、不同的放电深度。 （3）[3] 某国产品牌新能源汽车标准续航版标配电池，某次充电过程从25%充至80%仅需0.5h，则此过程充电的平均功率为 [4][5]充电过程的能量转化，充电过程的能量转化，是电能转化为化学能，以化学能形式储存在电池中。 （4）[6]由图知每次放电深度为40％时，电池100%全循环放电次数最多，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）[7]每天的放电：95%-55%= 40%，每周5天放电为：40%×5=200%，完成了两次100%全循环放电。 13．(1)见解析(2)见解析 【详解】(1)方法一：用眼睛观察，灯丝长度差不多，较粗的电阻小，额定功率较大; 方法二：将两盏灯串联接在家庭电路中，由P=I2R知，电阻大的，实际功率大，较亮，因此发光较暗的额定功率较大 ; 方法三：将两盏灯并联接在家庭电路中，都在额定电压下发光，较亮的额定功率较大． (2)灯丝断了搭接后，长度变短，电阻变小，而电源电压U不变，由公式P= 得实际功率变大了，故变亮． 14．(1)6W；(2)0.7A；(3)2A。 【分析】(1)同时只闭合开关S1、S2时，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流，额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，据此进行解答； (2)只闭合开关S2时，L1、L2串联，两灯泡的规格相同时它们的阻值相等，根据串联电路的分压特点求出两灯泡两端的电压，根据图像读出通过灯泡的电流即为电流表的示数； (3)同时闭合开关S1、S3时，两灯泡并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压相等，由图像读出电流，再根据并联电路电流的特点即可求出干路电流，即为电流表的示数。 【详解】(1)只闭合S1、S2时，电路中只有L1，电流表测电路中电流，电源电压与灯泡额定电压相等，L1正常发光，则电路消耗的总功率： ； (2)只闭合S2，L1与L2串联，两灯规格相同，则R1=R2，由分压公式可得： ， 由图像可知 I=0.7A； (3)S1、S3闭合，L1、L2并联，U=U1=U2两灯同时正常发光，由图可知I1=I2=1A，此时电流表示数为： 。 答：(1)若只闭合开关S1、S2，此时电路消耗的总功率是6W；(2)如果只闭合开关S2，此时电流表的示数是0.7A；(3)若只闭合开关S1、S3，此时电流表的示数是2A。 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 $$