强基训练：电功率 ---- 2024-2025学年鲁科版（五四学制）九年级上学期

强基训练：电功率 一、单选题 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（  ） A．电流表示数不变 B．电流表示数变大 C．小灯泡变亮 D．小灯泡变暗 2．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由图示位置向左移动的过程中（　　）    A．电流表的示数变小 B．灯泡的亮度不变 C．电流表的示数变大 D．电路的总功率变大 3．下列家电器中，正常工作时电流最大的是（　　） A．电热水壶 B．节能灯 C．电子手表 D．电冰箱 4．王爷爷家的电热毯坏了，通过检查发现，是里面的电阻丝断了，为了省钱，王爷爷打算把电阻丝断头接上继续使用，孙子小明赶紧制止了他，说这样做虽然能勉强用一段时间，但很快又会在搭接处烧断，很不安全，原因是（  ） A．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热 B．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热 C．电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热 D．电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部过热 5．如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样，电阻阻值为10Ω，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~3A。将变阻器的滑片P移至最左端，只闭合开关S、和消耗的电功率为3.6W。改变开关的通断和滑片P的位置，在保证各元件安全的情况下最大范围移动滑片的过程中，下列选项正确的是（　　） A．闭合S、，小灯泡的功率范围是0.1W~1.6W B．闭合S、，滑动变阻器接入电路的阻值范围是5Ω~50Ω C．闭合S、和，电路总功率的范围是4.32W~18W D．闭合S、和，滑动变阻器的功率范围是0.72W~6W 6．如图所示，将灯L1、L2按甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中，L1在甲、乙两个电路中的电功率分别为4W和9W，设两灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（   ）    A．甲图中灯L1、L2的功率之比为1:2 B．甲、乙两图中灯L1两端的电压之比为2:1 C．L1、L2两灯灯丝电阻之比为2:3 D．甲、乙两图中电路消耗的总功率之比为2:9 7．如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是（　　） A．AB段的电阻小于BC段的电阻 B．通电相同时间，AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能 C．这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的 D．若将AB段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大 8．通过两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示，当将甲、乙两电阻并联在3V的电源两端，下列分析正确的是 A．甲、乙两端的电压之比为1：2 B．通过乙的电流是0.6A C．甲消耗的电功率为1.8W D．乙在1分钟内消耗的电能为36J 二、填空题 9．哈啰助力车以电机、电池作为辅助动力，拥有GPS+基站+wifi多重定位，高效太阳能电池板，保证智能锁与运维平台实时 通讯，根据骑行者脚踏力的大小，给予动力辅助，实现人力骑行、电机助力一体化的新型交通工具。（g=10N/kg） (1)该车所用电池电压为48V，工作时电流为4A，电动机线圈电阻为3Ω，则电动机工作时的发热功率为 W，效率为 %； (2)某另一品牌的电动车由输出电压15V、容量100000mAh的电池提供能量，该电池最多可提供 kW・h的电能，若这些电能的80%用于电动车行驶，当行驶功率为300W时，最长行驶时间为 h。 10．将标有“6V；3W”L1和“6V；9W”L2的两盏灯串联在电路中，并使其中一盏灯正常发光，则加在电路两端电压是 V；此时两灯的实际功率各为 W和 W。 11．如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是 kW·h。若电路中只有 一个电饭煲接入电路，正常工作10 min，发现此电能表的转盘转了500转，则这个电饭煲的额定功率是 W。 12．小北仔细观察了自己家的电能表，参数如图所示。她让家中某个用电器单独工作3min，发现电能表的转盘恰好转过90转，则此用电器消耗的电能是 kW•h，此用电器的电功率是 W。 13．如图甲所示，电源为理想电源，电压为16V，R0为定值电阻，与滑动变阻器R串联。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则整个电路的最大功率与最小功率之比是 。 14．电光源的发明，照亮了人类生活的每一个角落。 （1）白炽灯是利用电流的热效应使灯丝达到白炽状态而发光的，家庭电路中灯丝的电阻越小，电流 （选填“越大”或“越小”）；荧光灯是利用 （选填“红外线”或“紫外线”）的荧光效应让荧光物质发光；LED灯主要是用 （选填“纳米”“超导”或“半导体”）材料制成的； （2）白炽灯灯丝电阻随着温度的升高而增大，一只“220V  40W”的白炽灯，其正常工作时的电流约为 A（结果保留两位小数），若接在110V的电路中其实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）10W；发光效率等于发光功率与电功率的比值，100W的白炽灯与12W的节能灯发光功率相当，故100W白炽灯与12W节能灯的发光效率之比为 。 15．小明发现空调和台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，这主要是因为 （选填“长度”或“横截面积”）对导线电阻的影响；小明家的空调电辅热系统的电阻丝阻值为 40 Ω，工作时的电流为5 A，则通电10 s电阻丝产生的热量为 J． 16．小虎家的电能表如图，他用停表测量额定功率为500W的电水壶的实际电功率，观察10min内电能表的指示灯闪烁256次，小虎此次测算出的电水壶的实际功率是 W。 三、实验题 17．小红同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡标有“2.5V”字样，他连接的实物电路如图甲所示，电源电压3V保持不变滑动变阻器的规格为“20Ω  2A”。 （1）如图甲所示，闭合开关，发现电压表的指针刚好满偏，电流表无示数，仔细检查后，发现只有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线 ； （2）纠正错误后闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，电路中存在的故障可能是 ； A．电流表内部断路了        B．灯座内部出现了短路        C．灯泡的灯丝断了 （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某处时，电压表示数为2.0V，若他想让小灯泡正常发光，应将滑片P向 调节（选填“左”或“右”）； （4）小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光的电阻为 Ω（结果保留一位小数），此时电流通过滑动变阻器的功率为 W。通过实验发现，当小灯泡两端电压逐渐增大时，灯泡亮度会逐渐变亮，说明小灯泡的亮度与 功率（选填“额定”或“实际”）有关； （5）小红用下面表格中实验数据计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小红反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化，这个因素就是 ； 实验次数 1 2 3 4 5 电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流表示数I/A 0.18 0.22 0.26 0.3 （6）小红还想进一步测出小灯泡在0.5V电压下电阻，但是当电路闭合时，发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。请你利用电学实验中常见的器材（或元件），对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能达到0.5V（要求简要写出你所选用的器材名称以及器材接入原电路中的连接方式和位置）。答： 。 18．在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组(3V不变)、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示． （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整； （2）连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显，电路故障可能是 ； （3）排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I - U图像，则小灯泡额定功率是 W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是 Ω； （4）分析小灯泡的I - U图像，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是 。 四、简答题 19．微波炉的功率很大，但使用起来并不怎么费电，为什么？但是使用微波炉常常使保险丝熔断，为什么？ 20．夏天房间里的空调温度调得越低，空调消耗的电能越多。请你从电功率的角度解释原因。 21．如图所示是一种应急的取火方法，取出口香糖的锡纸，剪成“螺旋桨”的形状，中间要够窄，将锡纸条带锡的一面（亮面）接在电池的正负极，很快发现纸条中间最窄处先开始冒烟起火。请根据所学的物理知识解释这一现象。 五、计算题 22．如图所示是某型号超声波加湿器，通电工作时可改变空气的湿度．下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值． 额定加湿量Q额 15L/h 额定电压U额 220V 额定功率P额 660W 水箱容量V 30L 加湿效率k ≥ （1）加湿器正常工作时电流为多少？ （2）在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000imp/kW•h”的电能表指示灯闪烁了750次，此过程中加湿器的实际功率多少W？加湿器的加湿量Q实至少为多少L/h？ 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 答案 D B A B D D B C 1．D 【分析】分析清楚电路结构，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式分析答题。 【详解】AB．由图示电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路电流；当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变小，即电流表示数变小，则AB错误； CD．电源电压不变，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器分压变大，则灯泡两端的电压变小，根据可知灯泡的实际功率变小，即灯泡变暗，则C错误、D正确； 故选D。 2．B 【详解】由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电流表测量干路的电流； AB．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过小灯泡支路的电流不变，即电流表的示数不变，由知，小灯泡的实际功率不变，小灯泡的亮度不变，故A不符合题意，B符合题意； CD．将滑动变阻器的滑片由图示位置向左移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电源电压不变，由知，通过滑动变阻器的电流变小，干路中的总电流变小，电流表的示数变小，根据知，电路的总功率变小，故CD不符合题意。 故选B。 3．A 【详解】电热水壶的额定功率在1300W左右，正常工作的电流约 节能灯的额定功率在20W左右，正常工作的电流约 电子手表的额定功率在4.5W左右，正常工作的电流约 电冰箱的额定功率在220W左右，正常工作的电流约 正常工作时电流最大的是电热水壶，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．B 【详解】AB．将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位较少，电阻丝较细，电阻较大，而整根电阻丝的电流相同，据Q=I2Rt知，此处产生的热量较多，造成局部过热，故A不符合题意，B符合题意； CD．因串联电路中各处的电流相等，所以，电阻丝上搭接处的电流与其他处的电流相等，由焦耳定律公式Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，因此，电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热，很快又会在搭接处烧断，故CD不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】只闭合开关S、S2和S3时，电路为R1、R2并联的电路，R2消耗的电功率为3.6W，由得电源电压为 通过R1的最小电流为 滑动变阻器最小功率为 由于滑动变阻器允许通过最大的电流为1A，得滑动变阻器的最大功率为 此时电路总功率最小为 电路总功率最大为 此时电路总功率的范围是4.32W~9.6W，滑动变阻器的功率范围是0.72W~6W。当闭合S、S1，R2与L串联，L正常工作的电流为 L的电阻为 此时滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路的阻值为 当滑动变阻器两端电压为4V时，小灯泡两端的电压为 此时电路中的电流为 小灯泡的最小功率为 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 故此时小灯泡的功率范围是0.4W~1.6W，滑动变阻器接入电路的阻值范围是5Ω~20Ω。 故选D。 6．D 【详解】由可得，甲图中灯L1的功率为，乙图中灯L1的功率，所以 解得： 即甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2：3。 甲图中，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，所以，由可得，L1、L2两灯灯丝电阻之比为 由P=I2R可得，甲图中灯L1、L2的功率之比为 则可知R1=2R2。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，甲图中电路消耗的总功率为 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙图电路消耗的总功率为 则 故选D。 7．B 【详解】A．导体AB和BC由同种材料制成、长度相同，由图可知导体AB的横截面积比BC小，则AB段的电阻大于BC段的电阻，即RAB＞RBC，故A错误； B．因为两段导体串联，所以通过两导体的电流相等，即IAB=IBC；因为IAB=IBC，RAB＞RBC，通电相同时间，所以，根据W=I2Rt可知，WAB＞WBC，即AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能，故B正确； C．金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的，故C错误； D．铜的导电性比铝的导电性好，若将AB段材料换成铜，AB段的电阻变小，其他条件不变，则这两段导体的总电阻将变小，故D错误。 故应选B。 8．C 【详解】A．因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端时，U甲＝U乙＝U＝3V，则甲、乙两端的电压之比为1：1．故A错误． B．由图象可知，此时通过它们的电流分别为I甲＝0.6A，I乙＝0.3A．故B错误． C．甲消耗的电功率为P甲＝U甲I甲＝3V×0.6A＝1.8W．故C正确． D．乙在1分钟内消耗的电能为W乙＝U乙I乙t＝3V×0.3A×60s＝54J．故D错误． 9．(1) 48 75 (2) 1.5 4 【详解】（1）[1]由P=I2R可知，电动机工作时的发热功率为 [2]消耗的总功率为 则电动机工作时的效率为 （2）[1]该电池最多可提供的电能为 [2]若这些电能的80%用于电动车行驶，则最长行驶时间为 10． 8 3 1 【详解】[1]两灯的额定电流分别为 因为两灯串联，且一灯正常发光，所以通过电路的电流 I=I1=0.5A 两灯的电阻分别为 电源电压为 U=IR=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V [2][3]因为L1正常发光，所以实际功率为3W；L2的实际功率为 P实2=I2R2=(0.5A)2×4Ω=1W 11． 869.3 1200 【详解】[1]由图可知，电能表此时的读数为869.3kW·h。 [2]电能表的转盘转过了500转，电饭煲消耗的电能 W=kW·h=0.2kW·h 这个电饭煲的额定功率 P==1.2kW=1200W 12． 0.03 600 【详解】[1]电能表的转盘转过90转，则此用电器消耗的电能 此用电器消耗的电能为0.03kW∙h。 [2]此用电器的电功率 此用电器的电功率是600W。 13．8∶1 【详解】由图可知，R0和变阻器R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，电路的最小总功率 P最小=UI最小=16V×0.2A=3.2W 电路中的最大电流I最大=1.6A，电路的最大总功率 P最大=UI最大=16V×1.6A=25.6W 整个电路的最大功率与最小功率之比是 P最大∶P最小=25.6W∶3.2W=8∶1 14． 越大 紫外线 半导体 0.18 大于 3∶25 【详解】（1）[1]我国家庭电路的电压固定为22V，家庭电路中灯丝的电阻越小，据知，电流越大。 [2]紫外线可使荧光物质发光，荧光灯是利用紫外线的这一性质发光的。 [3]LED灯是靠发光二极管工作，二极管是由半导体材料制成的。 （2）[4]白炽灯正常工作时的电流 [5]实际电压为110V时，若灯丝的电阻不变，据知 而灯丝电阻随着温度升高而增大，实际电压为110V时，灯丝的电阻小于正常工作时电阻，所以实际功率大于10W。 [6]100W白炽灯与12W节能灯的发光功率相当，所以两者的发光效率之比 15． 横截面积 1×104 【详解】空调与台灯的电源线虽然都是铜线，但规格明显不同，因为空调线的横截面积大，电阻小，故这主要是因为横截面积对导线电阻的影响； 据焦耳定律可知，此时产生的热量：． 故答案为横截面积；． 16．512 【详解】10min内电能表的指示灯闪烁256次，电水壶消耗的电能 电水壶的实际功率为 17． B 右 8.9 0.14 实际 温度 在电路中与小灯泡串联一只阻值合适的定值电阻 【详解】（1）[1]测量小灯泡正常发光时的电阻，滑动变阻器、电流表、小灯泡应串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，图甲中小灯泡与滑动变阻器连接的导线错误，应改接在电压表的负接线柱上，如图所示： （2）[2]闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，是因为与电压表并联的小灯被短路，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，所以想让小灯泡正常发光，需增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压特点可知，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理可知，需要减小滑动变阻器连入电路的电阻值，应将滑片P向右调节。 （4）[4]如图乙，电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.28A，则小灯泡正常发光的电阻为 [5]此时滑动变阻器两端的电压为 UR=U-UL=3V-2.5V=0.5V 滑动变阻器的功率为 PR=URI=0.5V×0.28A=0.14W [6]小灯泡的额定功率不变。当小灯泡两端电压逐渐增大时，根据公式可知，灯泡的实际功率变大，灯泡亮度会逐渐变亮，说明小灯泡的亮度与实际实际功率有关。 （5）[7]灯丝温度随着灯泡两端电压的增大而升高，而温度越高，灯丝的电阻越大。 （6）[8]无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V，是因为滑动变阻器的最大阻值太小，分压太小。可以在电路中与小灯泡串联一只阻值合适的定值电阻分压，再调节滑动变阻器使灯泡电压达到0.5V。 18． 小灯泡短路 0.625 2 温度 【详解】（1）[1]将电压表与电阻并联，电源电压3V，所以电压表可选择0～3V的量程，连图如下： （2）[2]小灯泡不亮，电流表示数变化明显，说明电路中无断路，电压表示数为0，则可能是灯泡短路造成的。 （3）[3]由图象知，当灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W [4]滑动变阻器两端的电压为 UR=U-U额=3V-2.5V=0.5V 所以小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是 （4）[5]不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻受温度的影响，温度越高，小灯泡灯丝的电阻越大。 19．微波炉功率很大，但微波炉加热物体时，时间短，根据W=Pt可知消耗的电能较小，故使用微波炉不怎么费电；微波炉以最大功率加热时，根据公式可知，电压不变，产生的电流较大，会使保险丝熔断． 【分析】根据公式W=Pt可以解释微波炉很省电；由P=UI计算微波炉以最大功率加热时电路中的电流． 【详解】微波炉虽然功率大，但加热食物用时很短，根据W=Pt可知消耗的电能并不多，所以不费电； 微波炉属于大功率用电器，微波炉以最大功率加热时，根据可知，U不变，P增大，路中电流I很大，保险丝容易熔断． 20．见详解 【详解】空调的工作原理是通过制冷剂的循环来降低室内温度。当我们将空调的温度设定得更低时，空调需要更频繁地启动制冷循环，以保持室内温度达到我们设定的低温。 从电功率的角度来看，空调在制冷循环中需要消耗一定的电能来驱动制冷剂循环、风扇运转等。当空调频繁启动制冷循环时，其电功率会增加。所以，夏天房间里的空调温度调得越低，空调为了维持这个低温就需要更频繁地启动制冷循环，从而导致其电功率增加，进而在相同时间消耗的电能也就越多。 21．见解析 【详解】因为锡属于金属，因此具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，形成了电源短路，电路中的电流较大，根据决定导体电阻的因素，在长度和材料相同时，横截面积越小，电阻越大，由Q=I2Rt可知，最窄处产生的热量多，纸条中间最窄处先达到锡纸的着火点而使之冒烟起火。 22．（1）3A；（2）6L/h． 【分析】（1）加湿器正常工作时的功率和额定功率相等，根据求出加湿器正常工作时的电流； （2）根据电能表参数3000imp/kW•h，先计算加湿器消耗的电能和实际功率，再根据加湿效率计算加湿器的加湿量． 【详解】（1）加湿器正常工作时，其功率，工作电压， 由可得，加湿器正常工作时的电流： ； （2）加湿器单独工作30min，标有“3000imp/kW•h”的电能表指示灯闪烁了750次， 则加湿器消耗的电能： ， 加湿器实际功率： ； 由题意知，加湿效率，由表中数据知，最小加湿效率k＝1.2×10﹣2L/（h•W）， 所以实际加湿量至少为： ． 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 $$