内容正文:
物理 九年级下册 沪科版
第十六章复习训练
100分闯关
一、选择题
1 .如图所示的用电器中,利用电流热效应工作的是( )
C
2.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为( )
A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B.导线的绝缘皮隔热
C.导线散热比电阻丝快
D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻,导线上产生的热量很少
D
3.如图所示,电源电压保持6 V不变,灯泡L标有“6 V 6 W”字样,开关S闭合后,在滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.灯泡两端的电压不断增大
B.通过灯泡的电流不断减小
C.灯泡消耗的电功率不断减小
D.灯泡消耗的电功率恒定不变
A
4.(2023·南充月考)如图所示的电路,电源电压为3 V,R1=15 Ω,R2=5 Ω,当开关S闭合时,下列分析正确的是( )
A.R1、R2两端电压之比为3∶1
B.通过R1、R2的电流之比为3∶1
C.R1、R2 消耗的电功率之比为1∶3
D.R1的电功率为1.8 W
C
5.如图所示,将标有“8 V 8 W”的灯泡L1和标有“8 V 16 W”的灯泡L2接在12 V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L1、L2都能正常发光
B.灯泡L1、L2一样亮
C.灯泡L2比灯泡L1亮
D.灯泡L1比灯泡L2亮
D
6.(2023·济宁)如图是灯泡L的IU图像。结合图像分析,下列选项正确的是( )
A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡L的电流为0.3 A时,其实际功率为0.72 W
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两端,电路的总功率为0.24 W
D.将灯泡L和18 Ω的定值电阻并联在3.6 V的电源两端,电路的总电阻为6 Ω
D
7.如图所示的电路,闭合开关S后,当滑片P从中点向右移时,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L变暗
B.电压表的示数变小
C.电流表A1的示数变大
D.电路消耗的总功率变小
D
8.(2023·泰州月考)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”的字样,将滑片置于最右端后,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8 A、0.3 A。在电路安全工作时,下列选项正确的是( )
A.电源电压为16 V
B.R1的阻值为7.5 Ω
C.R2消耗的功率范围为1.8 W~6 W
D.该电路总功率的最大值为18 W
C
9.(2023·山西模拟)如图所示,是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒定为6 V,定值电阻R0为5 Ω,油量表实质上是量程为0~3 V的电压表。R为压敏电阻,其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法中正确的是( )
A.油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值变大
B.电压表示数为3 V时,油箱中的油量为50 L
C.油箱中油量为20 L时,R0两端的电压为1.5 V
D.油箱中油量减少时,电路消耗的总功率变大
C
二、填空题
10.小英家6月底电能表的示数如图甲所示,7月底表盘示数如图乙所示,由图可知她家7月份用电器消耗的电能为____________kW·h;她家现在已经接入用电器的总功率为3600 W,则最多还可以连接____________W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3 min,电能表指示灯闪烁了160次,则饮水机的额定功率是____________W。
140
3000
1000
11.一台家用电脑处于待机状态下的电功率大约是10 W,它表示1 s内电流做的功是________J。如果这台电脑平均每天的待机时间以10 h计算,那么待机的状态下100天消耗的电能是________kW·h。
12.某饮水机额定加热功率为500 W,水箱容积为1 L,在额定电压下将满箱水从75 ℃加热到95 ℃,用时210 s,则水箱中的水吸收的热量是____________J,该饮水机的效率是__________。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
10
10
8.4×104
80%
13.如图所示,电源电压恒定,小灯泡L1、L2均标有“6 V 3 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),当开关S1、S2都闭合时,灯泡L1正常发光,则电源电压为_____V;当开关S1闭合,S2断开时,电路的总功率为________W。
6
1.5
14.如图所示,是某种电热器的电路图,电源电压为220 V,R1、R2的阻值分别为11 Ω、22 Ω,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、中、低三个挡位的转换,电热器在低温挡工作时的电功率是________W,在高温挡工作1 min产生的热量是_____________J。
2200
3.96×105
15.(2023·枣庄)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
(1)图乙中____(选填“dc”或“ec”)表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像;
(2)该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为________。
ec
3∶1
三、实验探究题
16.探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验。
如图甲和乙所示,两个相同的透明容器中密闭着等质量的空气,两容器中的电热丝串联起来,连接到电源两端,通电一定时间后,比较两个U形管中液面高度差的变化。
(1)在该实验中,我们是通过观察U形管中液面的_________来比较各容器中电热丝产生热量的多少的。
(2)在图甲中,通过两电热丝的电流_________,是探究电流通过导体产生的热量与_______________________的关系。
(3)在图乙中,是探究电流通过导体产生的热量与_______________的关系。
高度差
相等
导体电阻大小
电流大小
17.(2023·金昌)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电压恒为3 V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5 V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)连接电路过程中,开关应该____(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应该移动到____(选填“最左”或“最右”)端。
(3)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____。(填选项符号)
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
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是____A。
断开
最左
B
0.14
(5)电路连接正确操作后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0 V,为了测量小灯泡的额定电功率,这时应该向____(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
(6)小丽根据记录的多组IU数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙所示),则小灯泡的额定功率为_________W。
(7)小丽根据小灯泡的IU图像(如图丙所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而____________(选填“增大”“不变”或“减小”),你认为原因是______________________________。
右
0.625
增大
灯丝电阻随温度的升高而增大
四、计算题
18.(2023·盘锦)如图所示电路,电阻R1为10 Ω,电源电压为12 V恒定不变,滑动变阻器R2最大阻值为40 Ω。闭合开关S,求:
(1)通过R1的电流。
(2)当干路电流为2 A时,滑动变阻器R2消耗的功率。
(3)整个电路在100 s内产生的最少热量。
19.(2023·鞍山)中医药是中华文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有不可替代的作用。图甲为小明同学家的小型电中药锅,其电路简图如图乙所示,通过开关S1和S2的不同接法组合,可以实现三挡加热功能,其中定值电阻R1、R2都是发热电阻,其部分参数如下表所示。[已知ρ药液=1.0×103 kg/m3,c药液=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
(1)锅中的1 L药液从25 ℃加热到35 ℃,中药液吸收的热量。
(2)低温挡的功率。
(3)若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110 s,实际消耗的电能为4×104 J,则此时电路的实际电压。
解:(1)由图可知R1与滑动变阻器R2并联;根据并联电路的电压特点可知,R1两端的电压:U1=U2=U=12 V,通过R1的电流:I1= eq \f(U1,R1) = eq \f(12 V,10 Ω) =1.2 A
(2)根据并联电路的电流特点可知,当干路电流为2 A时,通过滑动变阻器R2的电流:I2=I-I1=2 A-1.2 A=0.8 A,滑动变阻器R2消耗的功率:P2=U2I2=12 V×0.8 A=9.6 W
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流最小,通过滑动变阻器的最小电流I2小= eq \f(U2,R2大) = eq \f(12 V,40 Ω) =0.3 A,根据并联电路的电流特点可知,干路的最小电流:I小=I1+I2小=1.2 A+0.3 A=1.5 A,整个电路在100 s内产生的最少热量:Q小=W小=UI小t=12 V×1.5 A×100 s=1800 J
解:(1)药液的体积V=1 L=1 dm3=1×10-3 m3,由ρ= eq \f(m,V) 可知,药液的质量:m=ρ药液V=1.0×103 kg/m3×1×10-3 m3=1 kg,药液吸收的热量:Q吸=c药液m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(35 ℃-25 ℃)=4.2×104 J
(2)由图乙可知,当开关S1闭合,S2接1时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P= eq \f(U2,R) 可知,电路中的总功率最大,电中药锅处于高温挡;当开关S1打开、S2接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由P= eq \f(U2,R) 可知,电路中的总功率最小,电中药锅处于低温挡;当开关S1闭合,S2接2时,只有R1工作,电中药锅处于中温挡;由表格数据可知,电中药锅中温挡的功率P中=440 W,由P= eq \f(U2,R) 可知,R1的阻值:R1= eq \f(U2,P中) = eq \f((220 V)2,440 W) =110 Ω;并联电路中的总功率等于各用电器的电功率之和,则高温挡工作时,R2的电功率:P2=P高-P中=880 W-440 W=440 W,由P= eq \f(U2,R) 可知,R2的阻值:R2= eq \f(U2,P2) = eq \f((220 V)2,440 W) =110 Ω;根据串联电路的电阻特点可知,R1、R2的串联总电阻:R=R1+R2=110 Ω+110 Ω=220 Ω,低温挡的功率:P低= eq \f(U2,R) = eq \f((220 V)2,220 Ω) =220 W
(3)由W= eq \f(U2,R) t可知,电路的实际电压:U实= eq \r(\f(WR1,t′)) = eq \r(\f(4×104 J×110 Ω,110 s)) =200 V
$$