期末复习练习：第十四章 电功率-2024-2025学年鲁科版（五四学制）物理九年级上册

期末复习练习：电功率 一、单选题 1．如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，电源电压U恒定不变，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a端移向b端的过程中，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了1、2、3三条图线，如图乙所示。下列选项正确的是（　　） A．乙图中1是定值电阻R0的功率与电流的关系图线 B．电源电压1V，定值电阻3Ω C．乙图中，图线2与图线3的交点M对应的电功率为2.25W D．当滑动变阻器的电功率为2W时，其接入电路的阻值一定为2Ω 2．如图甲，为定值电阻，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端过程中，消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙，下列说法正确的是 A．滑片右移，电路消耗的总功率变大 B．电源电压为9V C．当电流为0.5A时，1s内放出的热量为5J D．该电路消耗的最大电功率为3.6W 3．如图所示为某电能表的表盘，小明利用该电能表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了四种测量方案，你认为最可行的是（　　） A．测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用时间t B．测量出电能表显示消耗1W·s电能所用时间t C．测量出1min时间内电能表表盘转过的圈数n D．测量出电能表转盘转过1圈所用时间t 4．电阻R1=3Ω和R2=1Ω串联接入电源电压为U的电路中，通过电路的电流强度为I1，其消耗的电功率为P1，若将其并联接入相同的电路中，其通过电路的电流强度为I2，其消耗的电功率为P2，则I1∶I2和P1∶P2比值均正确的一组是（　　） A．3∶1；1∶3 B．3∶16；16∶3 C．9∶1；1∶9 D．两者的比值均为3∶16 5．以下是某同学估测的一些数据，其中符合实际的是 （　　） A．洗澡水的合适温度约为60 ℃ B．手电筒的电功率约是100 W C．一个鸡蛋受到的重力约为0.5 N D．人的正常步行速度约为80 km / h 6．下列有关物理量的估测符合实际的是（　　） A．一个鸡蛋的体积大约为50cm3 B．成年人正常步行速度为5m/s C．液晶电视正常工作时的功率约为600W D．成人步行时对水平地面的压力约为100N 二、填空题 7．1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到负269℃时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体．在超导状态下，导体的电阻R＝ Ω，利用超导材料可以制成 ．（选填“输电线”或“电阻丝”） 8．如图所示，电源电压U保持不变。当开关闭合、和断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的总功率为，再将滑片滑至最左端时，电压表的示数变为原来的三分之一，则 ；当开关和闭合、断开，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时，的功率减小了0.1W；当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为，两只电流表示数相差0.6A。已知，通过开关的通断和滑动变阻器滑片的移动，整个电路消耗的最小功率是 W。 9．两个电阻阻值分别是R1=6Ω，R2=3Ω，把它们串联起来接入电路，则通过它们的电流之比为 ，它们的功率之比为 。 10．如图，电源电压保持不变。只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为P，再将滑片滑至最右端，有只电表的示数变为原来的5倍；再闭合开关S2，滑片从最右端滑至中点时，R1的功率增大了0.256W，当把滑片滑至最左端时，此时电流表A的示数为0.6A。则电源电压为 V，P为 W。 11．电子式电能表表盘上标有“3200imp/(kW·h)”字样，将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了320次。该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h，则这个用电器可能是： （选填：“电水壶”、“空调”或“电视机”）。 三、实验题 12．小刚利用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率。被测小灯泡的额定电压为，电阻约为左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0∼0.6A、0∼3A）、电压表（0∼3V、0∼15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：、、。    （1）小刚在实验过程中，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 ； （2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 ； A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 （3）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，经多次测量，小刚画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为 W。在多次测量中，小刚还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 ； （4）灯泡的功率测量完毕，小刚用、、、、的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小刚应选用滑动变阻器 （选填“”、“”或“））。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为，则所选定值电阻的阻值为 。 四、综合题 13．如图所示，图甲为某家用电水壶的简化电路图，图乙为铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝，其中R2=40Ω。求： （1）当开关S闭合，S2拨到 （选填“1”或“2”）位置时，电热水壶将处于加热状态。电水壶的加热功率为多少？( ) （2）电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能；( ) （3）R1的阻值；( ) （4）某同学为了提高保温功率，同时加热功率保持不变，应将 （选填“R1”或“R2”）适当 （选填“调大”或“调小”）。    14．有一个标有“6V  3W”的灯泡。 （1）6V表示该灯泡的 ，3W表示该灯泡的 。 （2）该灯泡正常发光时， ①通过灯泡的电流为多少？ ②灯泡的电阻为多少？ ③通电60s，灯泡消耗的电能为多少？ （3）要使这个灯泡接在8V的电源上能正常发光，应串联一个 Ω的电阻。 15．冬天,小阳家在洗手间里安装了如图甲所示的某款电热水龙头,即开即热、冷热兼用．图乙是它的简化工作原理图,R1、R2为阻值不变的电热丝．通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换,当开关置于1时,水龙头放出冷水．请完成下列问题： （1）当开关置于2时,水龙头放出的水是温水还是热水 ? （2）由于电热水龙头的铭牌被遮挡住了,为了测出它放热水时的功率,关闭家中其他用电器,在水龙头放热水时,正常工作12s,小阳观察到标有“3000r/（kW·h）”字样的电能表转盘转过了40转,求放热水的功率P热 （3）已知电热丝电阻R1∶R2=1∶1,如果小阳家每天使用电热水龙头30min,那么用温水比用热水一个月（按30天计算）可以节约多少电能 ? 五、计算题 16．如表为某电火锅的铭牌，其内部简化电路如图甲所示，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R2>R1.通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态，可以让电火锅在不同挡位工作。 （1）求R1的阻值； （2）若家庭电路的电压是220V，室内插座的额定电流是5A，用该插座仅给电火锅供电，从安全用电和加热快的角度考虑，应选择哪挡位？请说明理由。 （3）若把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电火锅工作5min，发现如图乙所示电能表的指示灯闪烁了240次。求电火锅在这段时间内的实际功率。 XX牌电火锅 额定电压 220V 额定功率 低温挡 500W 中温挡 1000W 高温挡 1500W 频率 50Hz 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 答案 C D D D C A 1．C 【详解】A．电路中电流大小为I时，定值电阻R0的功率为P0=I2R0，定值电阻的功率与电流的图像是二次函数图像，根据抛物线的性质可知定值电阻的功率随电流的增大而增大，所以乙图中2为定值电阻R0的功率与电流的关系图线，故A错误； B．当滑动变阻器滑片P移动至b端时路为R0的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，电流取最大值Im=3A，由乙图可知P0=9W，由P=I2R可知，定值电阻的阻值大小为 电源电压为 U=ImR0=3A×1Ω=3V 故B错误； D．滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的电功率之差，即 PR=UI－I2R0=3V×I－I2×1Ω 该函数的图像是抛物线，所以乙图中3为滑动变阻器的功率与电流的关系图线，滑动变阻器的电功率为2W，代入数据可得 2W=3V×I－I2×1Ω 解方程可得 或 根据U=IR可得此时定值电阻两端的电压 此时滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路的阻值 故D错误； C．根据抛物线的性质可知当 此时滑动变阻器的电功率最大，最大为 根据欧姆定律可知此时电路总电阻 则滑动变阻器接入电路的电阻 此时滑动变阻器接入电路的阻值和定值电阻的阻值相等，图线2与图线3相交时滑动变阻器和定值电阻的功率相等，串联电路各处电流相等，根据P=I2R可知此时滑动变阻器接入电路的阻值和定值电阻的阻值相等，所以交点M对应的电功率为2.25W，故C正确。 故选C。 2．D 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流． A、滑片右移，滑动变阻器的电阻增加，电路的总电阻增加，根据知，电路的电流减小，根据知，电路的总功率减小，故A错误； B、根据图乙可知，当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，由可得此时电路中的电流为，由及串联电路的电压规律可得，电源的电压：①；当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，由可得，此时电路中的电流为，由及串联电路的电压规律可得，电源的电压：②，联立①②解得：；电源电压为：，故B错误； C、1s内放出的热量：=（0.5A）2×10Ω×1s=2.5J，故C错误； D、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，则电路中的最大电流为，该电路消耗的最大电功率：，D正确． 3．D 【详解】A．根据的变形式可知，消耗1kW·h电能时，所用的时间t较长，不易操作，故A不符合题意； B．根据的变形式可知，消耗1W·s电能时，所用的时间t较短，不易操作，故B不符合题意； C．节能灯1min时间内消耗的电能大约为 则电能表1min时间内表盘转过的圈数大约为 即电能表表盘转动不到一圈，因此无法测量，故C不符合题意； D．电能表转盘转过1圈所用时间大约为 由此可知，电能表转盘转过1圈所用时间t比较容易测量，故D符合题意。 故选D。 4．D 【详解】串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流 电路的电功率 并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流 电路的功率 则 故ABC错误，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．洗澡水的温度大约是35℃，不是题中为60℃，故A不符合题意； B．普通手电筒的电功率在1W左右，故B不符合题意； C．一个鸡蛋的质量约为50g，也就是是0.05kg，当g取10N/kg时，其重力约为0.5N，故C符合题意； D．人正常步行的速度约为4km/h，故D不符合题意。 故选C。 6．A 【详解】A．一个鸡蛋的质量约50g，鸡蛋的密度与水的密度差不多，约1g/cm3，则一个鸡蛋的体积约 故A符合题意； B．正常步行的速度约为1.1 m/s，或4 km/h，故B不符合题意； C．液晶电视正常工作时的功率约为150W，故C不符合题意； D．成人步行时对水平地面的压力约为500N，故D不符合题意。 故选A。 7． 0 输电线 【详解】在超导状态下，导体的电阻R=0Ω，如果利用超导线进行远距离输电，根据焦耳定律可知导线不会发热．利用超导材料可以制成输电线． 故本题答案为：0，输电线 8． 1：2 1.8 【详解】[1]由题意可知，当开关闭合、和断开，电路中R2、R3串联，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表测量电源电压，再将滑片滑至最左端时，电压表测量电阻R2两端的电压，电压表的示数变为原来的三分之一，则 可得 电路的总功率为 [2]当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1、R2并联后，R3被短路，电流表A1测量通过电阻R2的电流，电流表A2测量干路电流，电路总功率为 因为 则 可得 R1：R2=2：1 则 R1：R2：R3max=2：1：2 又因为两只电流表示数相差0.6A，则 当开关和闭合、断开，电路中R1和R3接入的部分电阻串联，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时，滑动变阻器R3接入电阻由R3max慢慢减小至，则两次电流分别为 因为的功率减小了0.1W，可得 可得 根据 可知，当电路总电阻最大时，电路总功率最小，即在开关闭合、和断开，电阻R1和R3max串联，此时电功率最小，最小电功率为 9． 1∶1 2∶1 【详解】[1]把它们串联接入电路时，由串联电路的电流特点可知，通过两电阻的电流之比为1∶1。 [2]由 可知，两电阻的功率之比 10． 6 0.72 【详解】[1]只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为P，则有 ……① 再将滑片滑至最右端，有只电表的示数变为原来的5倍，假设原来电压表的示数为U1，即原来R1两端的电压为U1，此时电压表的示数为5U1，电源电压为5U1， 即 U=5U1……② 此时R2两端的电压为 U2=5U1-U1=4 U1 根据可知，两电阻的比值为 R1：R2= U1: 4 U1=1:4……③ 即R2=4R1，根据P=I2R可知，R1的功率为 再闭合开关S2，滑片从最右端滑至中点时，电阻R2右半部分被短路，根据P=I2R可知，此时的功率为 R1的功率增大了0.256W，则有 ……④ 当把滑片滑至最左端时，此时电流表A的示数为0.6A，则有 ……⑤ 由②③④⑤式联立解得：U=6V，R1=10Ω，R2=40Ω。 [2]把U=6V，R1=10Ω，R2=40Ω带入①式得 11． 0.1 空调 【详解】试题分析：电能表是测量家庭电路中消耗电能多少的仪表．3200imp/（kW•h）的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次；可求指示灯闪烁320次消耗的电能；所以当指示灯闪烁320次时，消耗的电能为W=" 320" imp/（3200imp/(kW·h)）=0.1kW•h，用电器的额定功率P=0.1kW•h /3min=2000W．可能为空调 考点：电能表参数的理解及应用 12． 断开开关，将电流表换接小量程 变大 小灯泡两端的电压增大，温度升高，小灯泡电阻变大 10 【详解】（1）[1]电流表指针偏转过小，说明选择的量程偏大，应断开开关，将电流表换接小量程。 （2）[2]电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，发现灯泡总不亮，且电流表无示数，说明电路断路，但电压表示数接近6V，则故障原因可能是灯泡断路，电压表与电源相通测电源电压。 故选B。 （3）[3]由图像知，在额定电压下，通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率为 [4][5]由图像知，当电压为时，对应的电流为，电压与电流比值大小为；当电压为时，对应的电流为，电压与电流的比值为，所以，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大，原因是小灯泡两端的电压增大，温度升高，小灯泡电阻变大。 （4）[6]电源电压为6V；由图像知，电阻两端的电压为 保持不变；则变阻器两端的电压始终为 当电流值为时，变阻器的阻值最小 当电流为值为时，变阻器连入电路中的阻值最大 所以变阻器应选用电路中的最大电流不超过变阻器的。 [7]若某次实验中，滑动变阻器连入的阻值为，根据分压原理 则所选定值电阻的阻值 13． 1 1210W 12000J 1170Ω R1 调小 【详解】（1）[1]当电热水壶将处于加热状态时，功率较大，总电阻较小，当开关S闭合，S2拨到1位置时，电路为R2的简单电路，电阻最小，功率最大，为加热状态。 [2]电水壶的加热功率为 （2）[3]电水壶处于保温挡时，正常工作5min消耗的电能为 （3）[4]当开关S闭合，S2拨到2位置时，两电阻串联，为保温状态，此时总电阻为 R1的阻值为 （4）[5][6]保温状态是两电阻串联，加热状态R2单独工作，根据可知，电压一定时，功率与电阻成反比，为了提高保温功率，同时加热功率保持不变，应将R1适当调小。 14． 额定电压 额定电功率 0.5A 12Ω 180J 4 【详解】（1）[1][2]标有“6V 3W”的灯泡，其中6V表示该灯泡的额定电压，3W表示该灯泡的额定电功率，即能使它正常工作的电压和它正常工作时的电功率。 （2）[3]该灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为 [4]灯泡的电阻为 [5]，,灯泡消耗的电能 （3）[6]要使这个灯泡接在8V的电源上能正常发光，串联的电阻的两端的电压为 此时电路电路为，则串联的电阻的阻值为 15． 温水 4kW 30kW·h 【详解】试题分析：（1）开关处于位置1时，电路断路，R1、R2均没有接入电路，放出来的是冷水，开关处于位置2时，电阻R1单独接入电路，放出来的是温水；（2）开关处于位置3时，电阻R1和电阻R2并联接入电路，总电阻比开关处于位置2时小，电源电压不变，由P=U2/R可知，水的功率：P热=W热/t=175kW•h/123600h=4kW=4000W；（3）在图2中，由P=U2/R可知：P1：P2=U2/R1：U2/R2=R2：R1=1：1， 由题知，P热=P1+P2=4000W，所以P温=P1=2000W，（2）电能表的转盘转动40r时，用电路消耗的电能：W热=403000×1kW•h=175kW•h， 放热W=W2-W1=（P热-P温）t=（4kW-2kW）×0．5h×30=30kW•h． 考点：欧姆定律；电功率；电热的计算 16．（1）48.4Ω；（2）见解析 ；（3）960W 【详解】解：（1）由图知只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路，只闭合开关S2时，只有电阻R2接入电路，闭合开关S1、S2时两电阻并联，由于并联电路的总电阻小于任何分电阻且R1＜R2，根据知只闭合开关S2时电阻最大，电路的功率最小，电火锅处于低温挡，只闭合开关S1时电阻较大，电火锅处于中温挡，闭合开关S1、S2时总电阻最小，电火锅处于高温挡。根据可知R1的阻值 （2）某插座允许接入的用电器的最大功率为 P大=UI大=220V×5A=1100W 1000W＜1100W＜1500W 所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中挡位。 （3）电能表指示灯闪烁240次电火锅消耗的电能 电火锅的实际电功率 答：（1）R1的阻值为48.4Ω； （2）由于插座的最大功率为1100W，大于中温挡的功率，小于高温挡的功率，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中挡位； （3）电火锅在这段时间内的实际功率为960W。 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 $$