15.3 怎样使用电器正常工作 2024—2025学年沪粤版九年级上册物理

2024—2025学年九年级上册物理沪粤版15.3 怎样使用电器正常工作 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．小明用标有“12V60W”的灯甲和标有“24V30W”的灯乙做实验，关于这两个汽车灯的比较，下列说法中正确的是（　　） A．甲灯的额定功率一定小于乙灯的额定功率 B．甲灯的实际功率一定小于乙灯的实际功率 C．甲灯和乙灯均正常工作，甲灯消耗的电能一定比乙灯多 D．甲灯和乙灯均正常工作，且消耗相同的电能，甲灯工作的时间比乙灯短 2．甲、乙、丙三只小灯泡，甲灯标有“4 V   4 W"，乙灯标有“6 V   9 W”，丙灯标有“10V  25W”，把这三盏灯串联在电压为12V的电路中（假定灯泡的电阻不受温度的影响），则（    ） A．甲灯最亮 B．乙灯最亮 C．丙灯最亮 D．三灯一样亮 3．分别标有“220V  60W”，“110V  60W”，“36V  60W”字样的灯泡，分别在各自的额定电压下工作则（　　） A．“220V  60W”的亮 B．一样亮 C．“110V  60W”的亮 D．“36V  60W”的亮 4．将两个小灯泡连接成如图所示的电路，闭合开关后，发现L1比L2更亮，下列说法正确的是（　　） A．通过L1的电流大于通过L2的电流 B．L1的电阻小于L2的电阻 C．L1消耗的电功率小于L2消耗的电功率 D．L1两端的电压大于L2两端的电压 5．有甲、乙两灯泡，甲标有“6V 3W”字样，乙标有“10V 5W”字样，现将他们接入同一电路中，不考虑温度对灯泡电阻的影响，为保证电路安全下列说法不正确的是（    ） A．若两灯正常工作，则甲、乙灯泡串联 B．若两灯串联，则电流通过甲、乙灯泡做功一样多 C．若两灯串联，则电流通过乙灯泡做功较快 D．若两灯并联，电路两端允许加的最大电压是6V 6．在家庭电路中，下列说法正确的是（　　） A．灯与控制它的开关是并联的，与插座是串联的 B．使用测电笔时，不能用手接触到笔尾的金属体 C．增加大功率用电器时，只需换上足够粗的保险丝即可 D．电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大 7．如图所示为“2.5V”小灯泡的I-U关系图象，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率随电压而变化 B．小灯泡两端的电压为0时，通过的电流为0，此时灯丝电阻为0 C．小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的实际功率为5W D．小灯泡的额定功率为0.75W 8．将标有“6V 3W"和“6V 6W"的甲、乙两灯泡串联起来，接在电压为6V的电源两端，接通电路后不计温度对灯泡电阻的影响，下列说法中正确的是（     ） A．两灯的电阻关系是R甲<R乙 B．通过乙灯的电流大，所以乙灯较亮， C．乙灯两端的电压大，所以乙灯更亮 D．两只小灯泡都不能正常工作，甲灯比乙灯亮 9．如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为8V，不考虑灯丝电阻随温度的变化。闭合S1断开S2，当滑动变阻器的滑片在a、b端之间移动的过程中，电压表示数变化范围是0～8V，电流表示数变化范围是0.8～2.4A；闭合S2断开S1，当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．闭合S1断开S2，R1消耗电功率的最小值为6.4W C．闭合S2断开S1，R2两端电压变化范围为4V～6V D．闭合S2断开S1，整个电路消耗的电功率范围为6.4W～9.6W 10．将灯L1接在电压为6V的电路中，功率为6W. 若保持电路电压不变，再在电路中连入灯L2“6V 2W”，如图所示，下列说法正确的是（ ）（假设灯丝电阻不变） A．灯L1 仍能正常工作 B．灯L1的实际电流为0.25A C．灯L1比L2亮 D．电路的总功率为4.5W 11．甲、乙两个白炽灯的铭牌如下图所示，（灯丝长度相同，忽略灯丝电阻受温度影响）下列说法正确的是（　　） A．甲灯灯丝比乙灯灯丝细 B．两灯都正常发光时，甲灯消耗的电能较少 C．两灯都正常发光时，甲灯电阻小于乙灯电阻 D．两灯串联后，接在220V电路中，甲灯比乙灯暗 12．标有“220V 25W”、“110V 40W”、“48V 50W”、“36V 60W”四种规格的灯泡，若都在正常工作，其中最暗的灯是（　　） A．“36V 60W” B．“110V 40W” C．“48V 50W” D．“220V 25W” 13．将L1（220V，100W）和L2（220V，40W）两盏白炽灯串联后接在家庭电路中，则（　　） A．L1较亮 B．L2较亮 C．一样亮 D．不确定 14．有A、B两个小灯泡，分别标有“6V6W”和“6V3W”，经实验测得它们的I﹣U特性曲线如图所示，下列说法正确的是 A．把它们并联在3V的电源下，A灯比B灯亮 B．把它们串联在3V的电源下，两灯一样亮 C．把它们串联起来使其中一盏灯正常发光，另一灯不超过其额定电压，电路中的电源电压为12V D．把它们串联在8V的电源下，B灯的电功率为4W 15．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的U-I图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的电阻是6Ω B．小灯泡的额定功率是12W C．滑动变阻器的最大阻值是18Ω D．该电路总功率的变化范围是1.5～24W 二、填空题 16．如图所示，小灯泡L1与L2串联（灯丝电阻不变），闭合开关S，两灯都发光，此的灯L2的实际功率为4W；通电一段时间后，灯L1出现故障突然熄灭，灯L2的实际率变为25W。则L1发光时的实际功率为 W；L1与L2的电阻R1:R2= 。    17．将一个标有“36V 10W”字样的灯泡，额定功率是 W，由三节新干电池串联组成的电池组的电压为 V，该灯在此电压下灯 （选填“能”或“不能”）正常发光。 18．标有“6V1.5W”的小灯泡，正常工作时，小灯泡的电阻为 Ω，通过小灯泡的电流为 A。 19．LED灯具有节能、环保的特点，标有“220V，5W”的LED灯泡和“220V，40W”白炽灯（如图所示）正常发光时的亮度相当，的电能可供该LED灯正常发光 h，与白炽灯相比，LED灯泡可以节能约 。      三、计算题 20．寒冷的冬季已到来，某饮品店利用如图所示的一种恒温调料器，实现自动加水调料、加热、保温，可对调好的奶茶、咖啡等饮品进行加热至40℃可饮用的温度，然后自动保温。图乙是机器的参数表及电路简图，（R1、R2为电热丝，S为双触点自动开关）。求： 型号：HYLOLM 电源：220V  50Hz 加热功率：500W 保温功率：16W （1）调料器处于保温状态时的工作电流（结果保留两位小数）？ （2）电阻R2的阻值？ （3）若把200g调好的奶茶从20℃加热到40℃所用时间为32s，则调好的奶茶的比热容是多少（不计热损失）？ 21．图甲是兴趣小组设计的储水箱模型，空水箱内有一个柱形浮子，浮子与储水箱底面不密合，浮子上端通过轻质弹簧与控制电路中力敏电阻R下方的绝缘片接触，此时力敏电阻受到的压力为零。已知浮子的质量为0.5kg、高为20cm、底面积为，弹簧每压缩1cm，产生的弹力为0.5N，且弹簧长度的变化均在弹性限度内。控制电路中，电源电压恒为12V，定值电阻为100Ω，力敏电阻R与所受压力F的关系如图乙，当力敏电阻受到的压力达到最大值时，自动关闭进水口。g取10N/kg。求： （1）浮子的重力； （2）当电流表示数为50mA时，力敏电阻R消耗的电功率； （3）当浮子底部距储水箱底面20cm时，水对浮子底部的压力； （4）自动关闭进水口时，控制电路中电流表的示数。 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 D D B D B D D D C B 题号 11 12 13 14 15 答案 A D B A C 1．D 【详解】A．甲灯的额定功率为60W，乙灯的额定功率为30W，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，故A错误； B．电灯实际功率取决于实际电压的高低，由于甲灯和乙灯实际工作的电压不清楚，所以它们的实际功率大小无法比较，故B错误； C．根据公式W=Pt，两灯消耗的电能多少取决于功率和工作的时间，虽然甲灯和乙灯均正常工作时甲的功率大于乙的功率，但由于工作时间不确定，消耗的电能多少无法比较，故C错误； D．根据公式 甲灯和乙灯均正常工作，且消耗相同的电能，由于P甲>P乙，那么t甲<t乙，故D正确。 故选D。 2．D 【分析】由灯泡的铭牌可知两灯泡的额定电压和额定功率，根据，计算三个灯泡的电阻，再根据串联电路的电流特点和判断三个灯泡实际功率的大小，即可判断三个灯泡的亮暗关系； 【详解】由灯泡的铭牌可知三个灯泡的额定电压和额定功率，由于，可知 则三个灯泡的电阻相等，又因为串联电路中电流处处相等，根据可知，三只灯泡的实际功率相等，三个灯的亮度相同。 故选D。 3．B 【详解】灯泡的亮度由实际功率决定。由于三个灯泡分别在各自的额定电压下工作，则三个灯泡的实际功率等于其额定功率；因为三个灯泡的额定功率相等，所以三个灯泡的实际功率相等，故三个灯泡的亮度一样，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．D 【详解】ABC．由图知，两灯泡串联在电路中，由串联电路的电流特点可知通过两灯的电流相等，灯泡的亮度是由其实际功率决定的，灯L1较亮，灯L2较暗，说明L1的实际功率较大，由P=I2R知，R1>R2，即灯L1的电阻较大，故ABC错误； D．因为串联电路中电流相同，R1>R2，由U=IR可知，两只灯泡的实际电压U1>U2，D正确。 故选D。 5．B 【详解】由P=UI得，甲灯泡的额定电流为 乙灯泡的额定电流为 由欧姆定律得，甲灯泡的电阻为 乙灯泡的电阻为 A．若两灯正常工作，即电流都为0.5A，因为它们的额定电压不同，所以甲、乙灯泡必须串联，故A正确，A不符合题意； B．若两灯串联，电流相同，乙的电阻大，根据W=I2Rt知，在相同时间内电流通过乙灯泡做的功多，故B错误，B符合题意； C．若两灯串联，电流相同，乙的电阻大，根据P=I2R知，乙的实际功率大，电流通过乙灯泡做功较快，故C正确，C不符合题意； D．若两灯并联，电路两端允许加的最大电压与额定电压小的用电器的电压相同，即电路两端允许加的最大电压是6V，故D正确，D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A、灯与控制它的开关是串联的，与插座是并联的．故A不符合题意； B、使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的．故B不符合题意； C、增加大功率用电器时，由于电路中的电流变大，不但要换上足够粗的保险丝，还要更换干路中的通电导线．故C不符合题意； D、电路中电流过大的原因之一是使用的电器总功率过大，符合题意． 7．D 【详解】A．额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变，故A错误； B．电阻与电流和电压无关，小灯泡两端的电压为0时，通过的电流为0，此时灯丝电阻不为零，故B错误； C．由图可知，小灯泡两端的电压为1V时，通过它的电流是0.2A，小灯泡的实际功率为 P=UI=1V×0.2A =0.2W 故C错误； D．由图可知，小灯泡两端的电压为2.5V时，通过它的电流是0.3A，小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.3A =0.75W 故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．根据P=可得两灯泡的电阻： R甲===12， R乙==， 则R甲＞R乙，故A错误； B．串联电路电流处处相等，通过两灯泡的电流一样，故B错误； C．根据串联分压的特点，电阻越大分到的电压越大，故甲灯泡的电阻大分到电压大，故C错误； D．串联电路中总电阻 R总=R甲+R乙=12Ω+6Ω=18Ω， 电路中的电流 I===A 甲、乙两灯泡的实际电功率为： P甲=I2R甲=(A)212=W， P乙=I2R乙=(A)26=W， 故甲灯泡和乙灯泡的实际功率都小于它们的额定功率，都不能正常工作，P甲＞P乙，故甲灯比乙灯亮，故D正确。 9．C 【详解】A．闭合S1断开S2，由电路图可知此时电路定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路，电压表测量滑动变阻器电压，当滑动变阻器滑片移动至a点时滑动变阻器电阻全部接入电路，此时滑动变阻器电压为8V，定值电阻R1两端也有电压，由电源电压等于滑动变阻器电压与定值电阻R1电压之和可知，电源电压大于8V，故A错误； B．闭合S1断开S2，当滑动变阻器滑片向a端移动时滑动变阻器接入电路中的电阻变大，其电压变大，电路中电流减小，可知滑动变阻器电压为U滑=8V时，电路中电流为I1=0.8A；当滑动变阻器滑片向b端移动时滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中电流变大，滑动变阻器滑片移动至b点时滑动变阻器电压为0，则定值电阻R1电压为电源电压U，电路中电流为I2=2.4A，由串联分压可知滑动变阻器电压与定值电阻电压之和为电源电压可得 I1R1+U滑=U I2R1=U 其中 U滑=I1R2 代入数据解得 R1=5Ω，U=12V，R2=10Ω 当电路中电流最小即电流为I1时定值电阻功率最小为 P=I12R1=(0.8A)25Ω=3.2W 故B错误； C．闭合S2断开S1，当滑动变阻器的滑片在中点时小灯泡正常发光，说明此时小灯泡上电压为UL=8V，滑动变阻器两端电压为 U滑'=U-UL=12V-8V=4V 由串联电路中电压之比等于电阻之比可知，小灯泡电阻满足 整理得 若此时将滑动变阻器接入电路中阻值减小，则电路中电流变大，超过小灯泡额定电流，可知滑动变阻器最小电压为4V；当滑动变阻器接入电路中阻值最大时滑动变阻器电压达到最大值，此时滑动变阻器电压为 即闭合S2断开S1，R2两端电压变化范围为4V～6V，故C正确； D．闭合S2断开S1，电路中电阻最大时电流取最小值 当滑动变阻器的滑片在中点时电路电流最大，最大电流为 整个电路消耗的电功率的最小值、最大值分别为 Pmin=UImin=12V0.6A=7.2W Pmax=UImax=12V0.8A=9.6W 则整个电路消耗的电功率的范围为7.2W～9.6W，故D错误。 故选C。 10．B 【详解】A. 在电路中连入灯L2,灯L1两端的实际电压小于6V, 灯L1不能正常工作，故A错误 B 灯泡L1的电阻R1===6Ω,灯泡L2的电阻R2===18Ω， 串联后总电阻R=R1+R2=6Ω+18Ω=24Ω，通过灯L1的实际电流： I===A，故B正确； C. 根据公式P=I2R可知,串联时,电流相等,电阻越大,实际功率越大,灯泡越亮,灯泡L2的电阻大,所以灯L2比灯L1亮，故C错误， D. 电路消耗的总功率为P=UI=6V×A=1.5W，故D错误． 故选B. 11．A 【详解】AC．根据公式可知，电压相同，功率大的电阻小，由题可知，甲的功率是25W，乙的功率是100W，乙的功率大于甲的功率，故甲灯的电阻大于乙灯的电阻，在长度和材料相同的情况下，甲的电阻大，则甲的横截面积小，所以甲灯灯丝比乙灯灯丝细。故A正确，C错误； B．由公式W=Pt可知，消耗电能的多少与功率和通电时间有关，通电时间未知，无法判断消耗电能的多少。故B错误； D．灯泡的亮度是由实际功率决定的，两灯泡串联，电流相同，甲的电阻大于乙的电阻，由P=I2R可知，甲的功率大，所以甲灯比乙灯亮，故D错误。 故选A。 12．D 【详解】四个电灯都正常工作，即为每个电灯得到的电压都是额定电压，功率都为额定功率，故“”规格的灯泡的功率最小，亮度最暗，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选。 13．B 【详解】由可知，两灯正常发光时，灯L1的电阻为 灯L2的电阻为 若将它们串联接入220V电路中时，通过两灯泡的电流相等，L1的电阻小于L2的电阻，由可知，L1的实际功率小于L2的实际功率，灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以灯泡L2较亮。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．A 【分析】将A、B两灯并联在3V的电源两端时它们两端的电压相等，根据图象读出通过两灯泡的电流，利用欧姆定律求出此时甲灯的电阻，利用 和 分别比较把它们串、并联在3V的电源下的实际功率即可；因为两个灯泡串联在某一电路中时，只有一只灯泡恰能正常发光，且电路未发生异常现象，所以标有“6V  3W”的正常发光，可求出通过它的电流IB，又因为两灯串联，IA＝IB，根据“6V  6W”求出电阻RA，再利用 求B两端电压，然后可知电源电压；两灯泡串联时通过它们的电流相等，且总电压等于各分电压之和，从图象中找出符合要求的电压和电流，根据 求出两个灯泡消耗的总功率． 【详解】A、将A、B两灯并联在3V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以UA＝UB＝U＝3V，由图象可知，通过两灯泡的电流分别为IA＝0.7A，IB＝0.3A，由 可知，A灯的实际功率大，故A灯比B灯亮，故正确； B、两灯泡串联时通过的电流相等，但两灯泡的电阻不同，由可知两灯泡的实际功率不相等，亮度不同，故错误； C、 ，因为两灯串联，所以IA＝IB＝0.5A， ， ，U＝UA+UB＝6V+3V＝9V，故错误； D、由题意知，两灯泡串联，则电流相等，且两个灯泡两端的总电压等于8V，由图象知，当B灯泡两端等于6V，另一个灯泡A两端的电压为2V，通过的电流均为0.5A时符合，则B灯泡消耗的总功率为： ，故错误． 故选A. 15．C 【详解】A．小灯泡的正常发光的电阻是 故A错误； B．小灯泡的额定功率是 故B错误； C．当滑片P从最右端时，只有小灯泡接入，此时小灯泡两端的电压即为电源电压，电源电压为12V，当滑动变阻器接入的阻值变大，总电阻比较大，电源电压不变，电流中的电流比较小，此时电路中的电流为0.5A，小灯泡两端的电压为3V，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器的最大阻值是 故C正确； D．该电路总功率的最小的功率为 该电路总功率的最大功率为 故D错误。 故选C。 16． 6 3:2 【详解】[1][2]闭合开关S，两灯都发光，两灯串联，设两灯两端的电压分别为U1、U2，根据可知此的灯L2的实际功率 ① 通电一段时间后，灯L1出现故障突然熄灭，灯L2的实际率变为25W>4W，则L1发生短路，则L1发光时的实际功率为0。灯L2的两端的电压等于电源电压U，L2的实际功率 ② 联立①②得 根据串联电路的电压特点可知 两灯串联时，通过两灯的电流相等，根据可知L1与L2的电阻 根据P=I2R可知两灯的实际功率之比 则L1发光时的实际功率 17． 10 4.5 不能 【详解】[1]用电器正常工作的电压为额定电压，用电器在额定电压下的功率为额定功率，所以标有“36V 10W”字样的灯泡，额定功率为10W。 [2]一节干电池电压为1.5V，所以三节干电池串联总电压为 [3]该灯的额定电压为36V，在4.5V电压下低于额定电压，故不能正常发光。 18． 24 0.25 【详解】[1]根据，由已知条件可得，小灯泡正常工作时电阻为 [2]由P=UI可知正常工作时通过小灯泡的电流为 19． 200 87.5 【详解】[1]的电能可供该LED灯正常发光的时间 [2]当两种灯正常发光的时间相同都为t时，LED灯消耗的电能 白炽灯消耗的电能 所以LED灯泡可以节能 20．（1）0.07A；（2）100Ω；（3） 【详解】解：（1）由可得，调料器处于保温状态时的工作电流 （2）由电路图可知，当开关S接触点2时，只有R1接入电路；当开关S接触点3时，R1与R2并联，因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，当开关S接触点2时，电路的总电阻最大，由可知，电源的电压一定时，此时电路的总功率最小，处于保温状态；同理可知，当开关S接触点3时，处于加热状态，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以加热状态时R2的电功率 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R2的电阻值 （3）由可得，恒温调料器加热32s消耗的电能 不计热损失，奶茶吸收的热量 调好的奶茶有200g，即0.2kg，由可得，其比热容 答：（1）调料器处于保温状态时的工作电流为0.07A； （2）电阻R2的阻值为100Ω； （3）调好的奶茶的比热容是4×103J/（kg•℃）。 21．（1）5N；（2）0.35W；（3）15N；（4）0.06A 【详解】解：（1）浮子的重力为 （2）当电流表示数为50mA=0.05A时，电路的总功率为 R0消耗的功率为 则力敏电阻R消耗的电功率为 （3）当浮子底部距储水箱底面20cm时，弹簧对浮子向下的弹力为 水对浮子底部的压力 （4）当浮子浸没时，力敏电阻受到的压力最大，此时浮子受到的浮力为 弹簧产生的弹力为 即力敏电阻受到的压力最大为15N，由图乙可知，压敏电阻的阻值为100Ω，则电路电流，即电流表示数为 答：（1）浮子的重力为5N； （2）当电流表示数为50mA时，力敏电阻R消耗的电功率为0.35W； （3）当浮子底部距储水箱底面20cm时，水对浮子底部的压力为15N； （4）自动关闭进水口时，控制电路中电流表的示数为0.06A。 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 $$