期末专项提升：电功率----2024-2025学年鲁科版（五四学制）物理九年级上学期

期末专项提升：电功率 一、单选题 1．某科技小组设计了一个地磅，地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧（弹簧处于弹性限度内）引起滑片P移动，当电路的电流（I0为某一定值）时，电路中电铃会发出警示声（电铃可视为一个小电阻），表明车辆超重了。R0为保护电阻，电源电压不变。下列说法错误的是（　　） A．车辆越重，滑动变阻器接入电路的电阻越小 B．车辆越重，电路中的电流越大 C．车辆越轻，电压表的示数越小 D．当地磅上无车辆时，电路消耗的总功率最大 2．如图甲所示，电源电压可调。R1为标有“0.5A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～5V。L1、L2是额定电压均为3V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。只闭合S、S1，电源电压调节为5V时，滑片P滑至中点，小灯泡正常发光。则下列说法正确的是（　　） ①滑动变阻器的最大阻值为10Ω。 ②只闭合S、S2，电源电压调节为5V时，在安全范围内小灯泡L1的功率变化为0.4W～0.75W。 ③若调节电源电压为8V，改变开关状态且保证电路安全，则电路中共有一种状态可以使电压表能达到最大值。 ④调节电源电压并改变开关状态，同时移动滑片且保证电路安全，保证电路中至少有一只小灯泡能正常发光，该电路能达到的最大功率为3.2W。 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 3．小物家的电能表5月1日的读数如图甲，6月1日的读数数如图乙，若电价为0.56元/度，则小吴家5月份的应交电费是 A．30.08元 B．31.08元 C．300.8元 D．310.8元 4．关于电功和电功率，下列说法正确的是（　　） A．电流做功的过程就是电能转化为光能的过程 B．电流做功越多，电流做功越快 C．电功率越大，单位时间内电流做功越多 D．额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮 5．如图所示，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R0=20Ω，在开关S闭合的情况下，下列说法中正确的是 A．在a、b两点间接入一个阻值为10Ω的定值电阻R，则R0两端的电压为4V B．在a、b两点间接入一个量程为0~0.6A的电流表，电流表的示数为0.2A C．在a、b两点间接入一个“3V  0.5A”的小灯泡，小灯泡能正常发光 D．在a、b两点间接入一个阻值为10Ω的定值电阻R，电路消耗的总电功率为2W 6．LED灯带在装饰材料中被广泛应用，芳芳同学在研究其内部结构时发现，灯带中的LED灯串联后经电流适配器接入照明电路，如图所示，她取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，但用手触摸几乎不发热，以下推断符合上述事实的是（   ） A．LED灯是用超导材料作成的 B．灯带中一只LED灯断路后其它灯还亮 C．LED灯工作时主要是将电能转化为内能 D．LED灯具有单向导电性 7．用图示电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压保持3V不变，定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω等规格，实验数据如下表。关于该实验，下列说法错误的是（　　） 实验序号 电阻R/Ω 电流表示数I/A 第1次 5 0.4 第2次 10 0.2 第3次 20 0.1 A．3次实验中，控制电压表示数为2V B．调节变阻器滑片的过程中，应观察电压表的示数 C．将R1由10Ω换成20Ω后，应向右适当调节变阻器滑片 D．正确操作后，滑动变阻器的电功率在第1次实验中最大 8．小华用如图甲所示的电路探究滑动变阻器的电功率与通过的电流大小间的关系，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率，并画出滑动变阻器的电功率和电流的关系图象，如图乙所示。下列关于本次探究的说法中，正确的是（　　） A．图甲电路中是电压表，是电流表 B．电源电压为 C．整个电路消耗的最小电功率是 D．整个电路消耗的最大电功率是 二、填空题 9．在下图所示的电路中，和是两只不同的小灯泡。分别测量两端的电压、两端的电压、和两端的总电压。则 V，和电功率较大的是 。 10．两节干电池串联后的总电压是 V.手机（移动电话）的普及使通讯变得更加方便快捷，给手机电池充电时是将电能转化为 能.某手机的待机电流为3mA，合 A． 11．某用电器的铭牌上标有“220V 1200W”字样，它正常工作30min消耗的电能为 度，它正常工作时的电流约为 A（保留两位小数）。 12．电能表是测消耗电能的仪表.某市民家上月末记录的电能表示数为3037.4，本月末示数如图所示。本月他家用电 ，若当地电价为每度收费0.5元，则他家本月应付电费 元。 13．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑动变阻器R2的滑片P从一端滑动到另一端过程中电压表的示数U和电流表的示数I的关系图像如图乙所示。则滑片P滑动过程中滑动变阻器R2消耗的最大电功率是 W。 14．重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备。如图所示，已知沙袋重力为200N，用滑轮系统将它提升到2m高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是 J。已知重力灯功率为0.5W，重力势能转化为电能效率为50%，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明 s。 15．如图所示的电路中，要使电阻R1与电阻R2组成并联电路，应闭合开关 ，此时电流表A1与A2的示数之比为3∶2，则R1与R2的电阻之比为 ，R1与R2的电功率之比为 。 16．盐山县是中国管道装备制造基地，近年来钢铁行业发展迅速，行业相关人才、设备集聚，电焊机是钢铁产业中的常用设备，它是利用电流的热效应将焊条熔化，从而使金属部件连接在一起的。某电焊机输出电压40V、输出功率2000W。各种橡胶铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，从安全角度考虑，应选择表中 导线作为电焊机的输出导线。 导线种类 A B C D 导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10 安全载流量I/A 28 37 47 68 三、实验题 17．（1）小名同学按图所示电路进行电学实验，在实验时电源电压保持不变． ①请用笔画线代替导线，将图实物图连成正确的实验电路． ②实验时她将变阻器滑片P移到某一位置时，测得各电表的示数如下表： V1示数U／V V2示数U／V A示数I／A 6 2 0.2 根据上表中的数据可以求得哪些物理量?要求：不少于3个物理量，要有计算步骤． ③由于电路发生故障，发现两电压表示数相同(但不为零)，若这种情况的发生是由于用电器引起的，则故障可能的原因是 ． ④小名在完成以上实验后，发现小灯泡的额定电压为“3.8V”，小灯泡正常发光时的电阻值约10Ω ．实验时又出现电压表0～15V量程已损坏，只能使用0～3V的量程．请你在图11中，将一只电压表接入正确的位置，当电压表的示数为 V就可以顺利完成测量小灯泡额定功率的实验． 四、简答题 18．小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为2.5L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析： （1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。 （2）若将初温和质量相同的两壶水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。 19．白炽灯的灯丝通常在开灯的瞬间烧断，而很少在正常发光时烧断（假设开灯瞬间和灯正常发光时灯两端电压不变），请解释白炽灯灯丝容易在开灯瞬间烧断的原因。 20．如图所示为家用电炉的空炉盘，现有长度和材料相同、横截面积不同的甲、乙两根新电阻丝（S甲>S乙）。选择哪根电阻丝绕制在炉盘上能实现电炉的额定功率较大？为什么？ 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 A B C A D C C 1．D 【详解】A．车辆越重，弹簧被压缩的程度越大，弹簧的形变越大，滑动变阻器滑片向下移动，接入阻值变小，故A正确，A不符合题意； BC．如图所示，电路是一个串联电路，电压表测量的是R0两端的电压，车辆越重，滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，定值电阻R0两端的电压增大，电压表示数增大；反之，车辆越轻，滑动变阻器阻值增大，电流表示数减小，电压表示数减小，故BC正确，BC不符合题意； D．当地磅上无车辆时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，电源电压不变，根据P=UI可知，电路中的总功率最小，故D错误，D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】由图乙可知当灯泡两端电压为3V时，L1灯泡的电阻为 L2灯泡的电阻为 只闭合S、S1，电源电压调节为5V时，滑片P滑至中点，R1最大电流为0.5A，则小灯泡L2正常发光，故此时灯泡两端电压为3V，根据欧姆定律可知此时电路总电阻为 故 故滑动变阻器的最大阻值为10Ω； 若只闭合S、S2，此时电路中小灯泡L1和滑动变阻器连接在电路中，由于此时电源电压为5V，当滑动变阻器的最大阻值接入电路时，电阻为 结合乙图，可知此时电路中电流最小，小灯泡L2的电压为1V，通过它的电流为0.4A，此时小灯泡的电功率最小，为 为了保证电路在安全范围，既要考虑灯泡电压在3V内，又要考虑滑动变阻器R1标有“0.5A”字样，电路中电流最大为0.5A，此时灯泡L1的电压为1.5V，故在安全范围内最大功率为 安全范围内小灯泡L1的功率变化为0.4W～0.75W； 因灯L1的额定电流0.6A大于滑动变阻器允许通过的最大电流0.5A，灯L2的额定电流0.4A小于0.5A，故只能让L1和滑动变阻器串联，当电路中电流最大时（在安全范围内）滑动变阻器两端的电压最大，故只有一种状态可以使电压表能达到最大值； 因灯L1的额定电流0.6A大于滑动变阻器允许通过的最大电流0.5A，灯L2的额定电流0.4A小于0.5A，故不能是L1正常发光，只 能是L2正常发光，由欧姆定律可得，灯L2正常发光时的电阻为 只闭合S1时，灯L2与滑动变阻器串联，因灯L2正常发光，所以电路中的电流为 根据串联电路电压的特点，以及串联电路分压原理可知，当滑动变阻器阻值达到最大值时，电源电压最大，根据欧姆定律可得此时电源电压为 电路能达到的最大功率为 综上可知①②③正确，故A正确，BCD错误。 故选A。 3．B 【分析】电能表最后一位示数是小数位，单位是kW•h；由图示电能表读出月初、下月初电能表的示数，电能表示数之差是消耗的电能，然后求出需要交纳的电费． 【详解】由图示电能表可知：5月1日的读数是612.4kW⋅h，6月1日的读数是667.9kW⋅h； 这个月消耗的电能为W=667.9kW⋅h−612.4kW⋅h=55.5kW⋅h；需要交纳的电费为0.56元/kW⋅h×55.5kW⋅h=31.08元． 故选B. 4．C 【详解】A．电流做功的过程就是电能转化为其他能量的过程，故A错误； B．由得，电流做功越多，做功时间未知，电流做功的快慢无法比较，故B错误； C．由得，电功率越大，单位时间内电流做功越多，故C正确； D．灯泡的亮暗与实际电功率有关，与额定电功率无关，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】在a、b两点间接入一个10Ω的电阻时，由串联电阻的规律，电路中的总阻值为R=R′+R0 =10Ω+20Ω=30Ω，根据欧姆定律，电流为I=U/R=6V/30Ω=0.2A；则两端的电压为U0 =IR0 =0.2A×20Ω=4V，故A正确； 在ab两点间接入一个电流表时，电路为R的简单电路，电流表测电路中的电流，则电流表示数为I=U/R＝6V/20Ω=0.3A，故B错误； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时，串联电阻两端的电压：U_串 =U-U_L =6V-3V=3V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=U/R可得，串联电阻的阻值：R_串 =U串/I=3 U串/ IL 0.5=6Ω≠R0 =20Ω，故小灯泡不能正常发光，故C错误； 在a、b两点间接入一个10Ω的电阻时，由（3）知，此时电流中的电流大小为0.2A，电路消耗的电功率：P=UI=6V×0.2A=1.2W，故D错误，故选A． 6．D 【详解】A．制作LED灯的核心材料是发光二极管，是半导体，故A不符合题意； B．由于灯带中的LED灯是串联的，所以灯带中一只LED灯断路后其它灯不能工作，故B不符合题意； C．由于用手试摸，点亮的灯几乎不发热，说明电能几乎没有转化成内能，绝大部分都转化成了光能，故C不符合题意； D． 取下一只LED灯接在电池两端，灯不亮，对调电池正负极后灯亮了，说明LED灯具有单向导电性，故D符合题意。 7．C 【详解】A．由表中数据可知，电流与电阻的乘积为 UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V 所以3次实验中，控制电压表示数为2V，故A正确，不符合题意； B．探究电流跟电阻的关系，要控制定值电阻两端的电压不变，因此在调节滑动变阻器滑片的过程中，应观察电压表的示数，故B正确，不符合题意； C．探究电流跟电阻的关系，要控制定值电阻两端的电压不变，将R1由10Ω换成20Ω后，根据分压原理，两端电压不变，应增大变阻器的电压，根据分压原理，要增大滑动变阻器阻值，所以应向左适当调节变阻器滑片，故C错误，符合题意； D．因为本实验中定值电阻两端电压不变，则变阻器电压不变，而根据表格数据可知第1次实验电路电流最大，根据可知滑动变阻器的电功率在第1次实验中最大，故D正确，不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A．由图甲可知，与滑动变阻器并联，串联在电路中，因为电压表应与被测电路并联，电流表应与被测电路串联，所以处应为电流表，处应为电压表，故A错误； B．由图甲可知，当滑片P在端时，电路中的电流最小，由乙图可知，此时电路中的电流，滑动变阻器的电功率，由 可知，滑动变阻器的最大阻值为 由乙图可知，当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器的电功率为3.2W，由 可知，滑动变阻器接入电路的阻值 当滑片在端时，电源电压 当电路中的电流为0.4A时，电源电压 由解得：，；故B错误； C．当滑片P在端时，电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，最小电功率 故C正确； D．当滑片P在端时，电路为的简单电路，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率 故D错误。 故选C。 9． 2 【详解】[1]由图可知，电路为串联电路，串联电路中各用电器的电压之和等于电源电压，故为 [2]串联电路电流相等，由可知，的电功率大于的电功率。 10．3   化学     0.003 【详解】试题分析：一节电池的电压是1.5V，故两节电池串联是3V；给手机电池充电时消耗电能，变成了手机电池的化学能，故是将电能转化为化学能的过程；由于1A=1000mA；所以3mA=0.003A； 考点：电源及其能量转化；电流的大小；串联电路的电压规律 11． 0.6 5.45 【详解】[1]它正常工作30min消耗的电能为 [2]根据 得用电器正常工作时的电流约为 12． 220.0（220） 110.0（110） 【详解】[1] 本月他家用电 故本月他家用电220。 [2] 本月应付电费 故本月应付电费110元。 13．7.2 【详解】由图甲可知，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压；由图乙可知当电路中的电流为I1=0.4A时，电压表的示数为10V，即R2两端的电压为U2=10V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为 U=U1+U2=I1R1+10V=0.4A×R1+10V   ① 当电路中的电流为I2=2.4A时，电压表的示数为0，即R2两端的电压为，由欧姆定律可知电源电压为 U=I2R1=2.4A×R1   ② 联立①②可解得 R1=5Ω，U=12V 滑动变阻器的最大阻值为 滑动变阻器R2消耗的电功率为 当R2=R1=5Ω时，滑动变阻器消耗得功率最大，则滑动变阻器R2消耗的最大电功率为 14． 400 400 【详解】[1]重力所做的功： W=Gh=200N×2m=400J； [2]由η=得重物重力做的功转化的电能为： W电=Wη=400J×50%=200J， 由P=得每举高一次重物能使该灯正常照明的时间： t= =400s。 15． S1、S3 2∶1 1∶2 【详解】[1]当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流经过电流表A1分为两条支路，一条经过S1和R1，另一条经过R2和A2汇合后回到电源的负极，它们这种连接方式是并联。 [2]电流表A2测量支路R2的电流I2，电流表A1测量干路的电流I，则支路R1的电流 I1=I-I2 根据并联电路的分流特点可知 [3]两电阻并联，它们两端的电压相等，R1与R2消耗的电功率之比 16．D 【详解】电焊机工作时电流 所以 由表可知，应选D导线。 17．①连线如图所示．② 可求得的物理量有：R1="10" Ω Rp="20" Ω PL=0．4 W Pp="0.8W" P总=1．2 W R总="30" Ω I1=0．2 A Up="4" V做对三个即可 ③灯丝断了，灯头松动，灯座处接触不良，灯泡断路均可 ④2.2V 【详解】试题分析：①连接电路图时，如下图所示 ②可求得的物理量有： R1="10" Ω Rp="20" Ω PL=0．4 W Pp=0.8W P总=1．2 W R总="30" Ω I1=0．2 A Up="4" V做对三个即可 ③闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，例如：灯丝断了，灯头松动，灯座处接触不良，灯泡断路均可． ④因为电源电压是6V，所以，将一只电压表与滑动变阻器并联接入电路，当电压表为3V即可顺利完成测量小灯泡额定功率的实验 考点：伏安法测电阻，电路的连接，滑动变阻器，电流的测量，电流表的使用及读数方法，测量电功率的实验 18．（1）见详解；（2）见详解 【详解】（1）该插座能接入的用电器最大功率为 P=UI=220V×5A=1100W<1500W 所以不能选购额定功率为1500W的电热水壶。 （2）两水壶中水的质量相等，两壶水烧开吸收的热量相等，由W=Pt可知，电功率大的热水壶用时短，所以应选购额定功率为1000W的电热水壶。 19．见解析 【详解】同一灯丝在开灯瞬间的温度远低于正常发光时的温度，灯丝的电阻小于正常发光时的电阻，根据可知，相同时间，电压不变，电阻小，灯丝产生较多的热量，温度急剧升高，达到灯丝的熔点，灯丝熔化而烧断。 20．见解析 【详解】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；长度和材料相同、横截面积不同的甲、乙两根新电阻丝，则甲的电阻要小于乙的电阻；电阻丝绕制在炉盘上能实现电炉的额定功率较大，由于电源电压不变，根据可知，电阻丝的电阻越小，功率越大，所以应选择甲电阻丝。 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 $$