期末强基提升：电功率 --2024-2025学年鲁科版物理九年级上册

期末强基提升：电功率 一、单选题 1．额定电压均为6V的甲、乙两灯，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小 B．甲、乙两灯的额定功率之比为2∶1 C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3∶2 D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1∶3 2．如图所示，将标有“3 V”的灯泡L1和标有“6 V  3 W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流可能是 A．3 V  1 A B．1.5 V  1 A C．3 V   0.5 A D．1.5 V  0.5 A 3．有两个电路元件A和B，其两端电压与流过元件电流的关系如图甲所示。把它们并联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电压表的示数为3V，则电流表的示数和电路中消耗的总功率分别是（　　） A．0.60A，1.8W B．0.70A，1.8W C．1.30A，2.1W D．1.30A，3.9W 4．在用电高峰时，家庭电路中的电压会比其他时段的220V稍微降低。一盏标有“220V，100W”的白炽灯，它在用电高峰和其他时段相比（　　） A．实际电功率减小，消耗的电能减小 B．发光亮度增大，消耗的电能不变 C．实际电功率增大，消耗的电能增大 D．发光亮度减小，消耗电能无法确定 5．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P在左右两端间滑动的过程中，小灯泡的I–U关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是 A．电源电压为15V B．变阻器的最大阻值为10Ω C．电路总功率的变化范围为3～24W D．灯泡两端电压为4.5V时，灯泡的功率小于6.75W 6．某同学在做“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，下列判断正确的是（　　） A．电路中电流变化的范围是0.16～0.4A B．滑动变阻器阻值变化的范围是5～10Ω C．灯泡的最小功率是0.2W D．该电路的最大功率是2W 7．小明家中电能表的规格如图所示，他将家里其他用电器都关闭，只让电视机单独工作了144s，观察到电能表转盘转了5圈。下列说法正确的是（    ） A．此电能表转盘每小时转2500圈 B．这段时间电视机共消耗了2023.3kW·h的电能 C．电视机此时的实际功率是50W D．小明家两台功率为2500W的空调可以同时工作 8．现代社会生活和生产处处离不开电，用电实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是（　　） A．电功和电能单位相同，是同一个物理量 B．发电站把电能转化为其它形式的能 C．电流做功多少与电流、电阻和通电时间有关 D．电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能 二、填空题 9．如图所示，小灯泡L上标有“3V 3W”字样，闭合开关，L正常发光，通电10s，R产生的热量为150J，则R的电阻值为 Ω。 10．图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示。该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，电热丝的发热功率将 ；（填“变大”“不变”“变小”）该电热丝的最大发热功率是 W。    11．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，通过实验得到这个小灯泡的I-U关系图像，如图所示．由图可知，小灯泡的额定功率P= W；当U=1.5V时，小灯泡的电阻R= Ω． 12．如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端一段时间后， （选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟 （选填“电流”或“电阻”）有关，甲、乙两个透明容器中电流通过电阻丝产生的热量之比为 。 13．某白炽灯泡标有“PZ220-100”字样，其中“100”指的是 为100W。 14．某台电饭锅的说明书中所列主要数据如下表所示： (1)这台电饭锅在额定电压下使用时，通过的电流是 A； (2)该电饭锅正常工作15 min消耗电能 kW·h。 15．如图所示，电能表的读数是 kW·h。 16．一款手机充电宝，上面标有电压5V，容量为12000mA•h。充电过程中电能转化成 能储存起来。该充电宝充满电后，可以提供 J电能。 三、实验题 17．如图甲所示是项目学习小组设计的自制“电热切割机”。当电路中电压一定时，他们想通过改进电热条的长度、粗细来提高切割器的切割能力。小组同学利用器材进行了实验，并记录了如下表所示的数据。    实验次数 电热条的长度/cm 电热条的粗细/mm2 20s切断泡沫的张数 1 15 0.5 10 2 15 1.0 12 3 15 1.5 15 4 20 0.5 8 5 30 0.5 5 （1）分析第1、2、3组数据，你得到的初步结论是： ；分析1、4组数据，你能得到初步结论是 。 （2）根据数据分析，图乙中电热条 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）切割能力最强。 四、简答题 18．为什么当电动机通电后，被卡住不动时，时间过长会烧坏线圈？ 19．小明家电热毯内的电阻丝有一处断了，他爸爸把断处的电阻丝拧在一起后，使用时发现连接处比别处更容易发热，存在安全隐患，请你用学过的物理知识解释连接处比别处更容易发热的原因。 20．进入12月份以来，我市气温骤降，为保证广大市民合法权益，市场监管局对电热器商品进行质量抽查，发现有部分电热器的电源导线不合格，原因是电源导线横截面积过小，请用物理知识分析，“电源导线横截面积过小”会有什么安全隐患？为什么？ 五、计算题 21．如图1所示为一款家用食品破壁机，它具有高速粉碎和加热功能，可制作豆浆，米糊，营养粥，果汁等食品，主要参数如下表，高速粉碎时，刀头转速由电动机控制，转速挡位可手动调节，加热时，可用开关选择两个大小不同的加热功率，在某次使用破壁机时，刀头以最大转速（以最大功率正常工作）将食物粉碎后，再对食物进行加热，工作原理简化为图2所示，其中，均为电热丝，请解答下列与这次使用相关的问题： 额定电压 220V 额定破壁功率 1000W~1500W 转速调节挡位 10挡 额定加热功率 800W 1210W (1)以最大转速粉碎时，电路中电流为多大；（计算结果保留一位小数） (2)当接2、 时，破壁机以大功率加热，在额定电压下，若先大功率加热5min，再小功率加热10min，消耗的电能共多少焦耳； (3)电路中的阻值是多少欧姆。 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 C D D D D B C D 1．C 【详解】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡两端电压的变化量大于通过灯泡的电流的变化量，根据欧姆定律可知灯泡的电阻随电压的增大而增大，故A错误； B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知 I甲额=0.3A，I乙额=0.6A 甲、乙两灯的额定功率之比为 故B错误； C．甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知 I甲=0.2A，I乙=0.3A 根据欧姆定律可得两灯泡的电阻之比 故C正确； D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为6V，乙灯的实际电压为2V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比 P甲∶P乙=U甲I∶U′乙I=6V∶2V=3∶1 故D错误。 故选C。 2．D 【详解】现只有一个正常发光，若L1正常，则U1为3V．根据，得L2正常工作电流为0.5A，因此通过L1的电流必须小于0.5A，若电流过大，则L2烧坏断路，灯泡均不能发光；若L2正常，则电流应为0.5A，且L1两端电压应小于3V，因此选D． 3．D 【详解】闭合开关S，电路元件A和B并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流；这时电压表的示数为3V，根据并联电路的电压特点可知电路元件A和B两端的电压都为3V，从图乙可知通过元件A和B的电流分别为0.6A和0.7A，根据并联电路的电流特点可知电流表的示数为 I=0.6A+0.7A=1.3A 电路中消耗的总功率为 P=UI=3V×1.3A=3.9W 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．D 【详解】“220V，100W”的灯泡表示灯泡的额定电压是220V，额定功率是100W，当灯泡两端电压等于220V时，灯泡的功率等于100W，小灯泡正常发光；在用电高峰时，家庭电路中的电压会比其他时段的220V稍微降低，因此实际功率小于额定功率100W，灯泡发光较暗，因不知道工作时间，所以不能用求得其消耗电能。故ABC错误，D正确。 故选D。 5．D 【分析】当滑片位于左端时，电路中的电流最大，电路的总功率最大，当滑片位于右端时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电路中的电流和灯泡两端的电压，根据P=UI求出电路的最小总功率，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值． 【详解】由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路， 由图象可知,电路中的电流I=2A,电源的电压U=UL=12V，故A错误；则电路的最大功率： P大=UI=12V×2A=24W，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图象可知,灯泡两端的电压U′L=3V,电路中的电流I′=1A，电路的最小总功率： P小=UI′=12V×1A=12W，则该电路总功率变化范围为12W∼24W，故C错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压： UR=U−U′L=12V−3V=9V，滑动变阻器的最大阻值： R==9Ω，故B错误． 从图上找出灯泡两端的电压为4.5V时对于的电流（见下图），根据P=UI求出灯泡功率然后进比较： 由图可知当灯泡两端的电压为4.5V时，电路中的电流是1.125A，此时灯泡的功率P=UI=4.5V,故D正确，故选D. 6．B 【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。灯泡正常发光时的电压为2V，其功率为0.8W，由图像知，此时的电流为0.4A，即灯泡正常发光时电路中的电流为0.4A；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表量程选择“0～0.6A”，根据串联电路各处的电流都相等，所以电路中的最大电流 Imax=0.4A 因为串联电路总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电压表的示数 U滑小=U﹣UL=4V﹣2V=2V 此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，由欧姆定律，最小电阻为 当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压 UL′=U﹣U滑大=4V﹣3V=1V 由图乙知，此时的电流为0.3A，故电路中电流变化的范围是0.3A～0.4A，故A错误； B．由欧姆定律，滑动变阻器接入电路中的最大阻值 故滑动变阻器阻值变化的范围是5～10Ω，故B正确； CD．灯泡的最小功率 PLmin=UL′×Imin=1V×0.3A=0.3W 电路的最大电功率 Pmax=UImax=4V×0.4A=1.6W 故CD错误。 故选B。 7．C 【详解】ABC．参数代表用电器每消耗电能，此电能表的转盘转2500圈。所以这段时间电视机共消耗电能为 所以电视机此时的实际功率是 故C正确，AB错误； D．由图可知该电能表允许接入电路的最大总功率为 两台功率为 2500W 的空调可以同时工作时总功率为5000W，大于4400W，故D错误。 故选A。 8．D 【详解】A．电功和电能单位相同，电能是使用电做功的能力，电功是指电流做的功，它们不是同一个物理量，故A错误； B．发电站是把其它形式的能转化为电能，故B错误； C．电流做功多少与电压、电流和通电时间有关，故C错误； D．电能转化为其它形式的能的过程就是电流做功的过程，所以电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能，故D正确。 故选D。 9．15 【详解】由图得，灯泡L与电阻R串联，闭合开关，L正常发光，由得，电路电流 由得，R的电阻值为 10． 变小 400 【详解】[1]该电吹风吹热风时，开关S接1、2位置，电阻R0和电热丝R串联后，再与电动机并联，热风温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，从图乙可以看到，200℃左右到400℃，电阻R0的阻值在增大，电热丝R的阻值保持不变，根据欧姆定律可知，流过电热丝R的电流会减小，根据电功率的推导式可知，电热丝的发热功率将变小。 [2]根据电功率的推导式可知，电热丝R的阻值保持不变，要求该电热丝的最大发热功率，则流过电热丝的电流最大，根据可知，电阻R0和电热丝R的阻值之和最小即可，即电阻R0的阻值最小，从图乙可以看到，当温度为35℃时，R0的阻值最小，为10Ω，电热丝R电阻为100Ω，电源电压为220V，根据欧姆定律可知，流过电热丝的最大电流为 流过电热丝的最大电流为2A，电热丝R电阻为100Ω，根据电功率的推导式可知，该电热丝的最大发热功率为 该电热丝的最大发热功率是400W。 11． 0.625 7.5 【详解】[1]当灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为I=0.25A， 灯泡的额定功率： P=U额I=2.5V×0.25A=0.625W； [2]当U=1.5V时，电流为I=0.2A，灯泡的电阻： R===7.5Ω． 12． 甲 电阻 2∶1 【详解】[1][2][3]由串联电路的电流规律知，通过两电阻丝的电流相等，通电时间相等，电流通过甲、乙容器中电阻丝产生的热量之比为 由于甲容器中电阻丝产生热量大于乙，所以一段时间后，甲容器连接的U形管液面高度差较大；实验表明，电流通过导体产生的热量与电阻有关。 13．额定功率 【详解】由灯泡的铭牌“PZ220 -100”可知，220表示该灯泡的额定电压是220V；100表示该灯泡的额定功率是100W。 14． 2 0.11 【详解】[1]由数据表可知，该电饭锅在额定电压下使用，由P＝UI得，通过的电流为 [2]由W=Pt可得，电饭锅正常工作15min消耗电能为 15．6208.3 【详解】可以看出电能表的示数为6208.3，最后一位是小数，单位是kw·h，故电能表的读数为6208.3kw·h． 16． 化学 2.16×105 【详解】[1]电池在充电过程中，消耗了电能，获得了化学能，主要将电能转化为化学能。 [2]电池充满电后储存的电能为 17． 长度相同时，越粗的电热条，切割能力越强 粗细相同时，越短的电热条，切割能力越强 b 【详解】（1）[1]这三次实验中，电热条的长度相同，随着横截面积的增大，电热条能够切割的泡沫的张数也越来越多。故结论是：在长度相同时，越粗的电热条，切割能力越强。 [2]这两次实验中，电热条的横截面积是相同的，20cm长的电热条比15cm长的电热条切割的泡沫张数少。故结论是：在粗细相同时，越短的电热条，切割能力越强。 （2）[3]四根电热条中，b最短、最粗，根据（1）中结论可知，b切割能力最强。 18．见解析 【详解】电动机如果被卡住不转，因为电机接入电路的是线圈，线圈的电阻不变，则电流会增大，根据焦耳定律可知，在相同时间内产生的热量会增加，时间过长会烧坏线圈． 19．见解析 【详解】导线连接处由于导体有效横截面积小、电阻大，连接处与其两边导线串联，通过电流和通电时间相同。根据Q=I2Rt可知，连接处产生热量多，更容易发热，加速老化，甚至引发火灾。 20．见解析 【详解】在导体的材料和长度一定时，电源导线横截面积越小，电阻越大；根据焦耳定律可知，在同样的时间内，电流通过导线产生较多的热量，容易烧坏绝缘皮而引起火灾。 21．(1)6.8A；(2)闭合，；(3) 20.5Ω 【详解】解：(1)由得，最大转速时电路中的电流为 (2)由知，在电源电压一定时，电功率与电阻成反比，要使电路功率最大，总电阻要最小，所以当接2、闭合，此时只有接入电路；根据，所以两种情况下消耗的电能为 (3)以大功率加热时，电路中只有工作，由知，的阻值为 以小功率加热时，，串联，总电阻为 的阻值为 答：(1)以最大转速粉碎时，电路中电流为6.8A； (2)当接2、闭合时，破壁机以大功率加热，在额定电压下，若先大功率加热5min，再小功率加热10min，消耗的电能共； (3)电路中的阻值是20.5Ω。 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 $$