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第十八章 章末复习
物理 九年级下册 人教版
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电功率
2
电功率
电功率
教材图片及变式题专练
1.(教材P102T4改编)(多选)某学校开展科学实验,自制了一台电烤箱,当电烤箱中电阻丝通过的电流是5 A时,每分钟产生的热量是6.6×104 J,下列说法中正确的是( )
A.每分钟电阻丝消耗的电能为6.6×104 J
B.电阻丝工作的电阻是220 Ω
C.加在电阻丝两端的电压是220 V
D.电阻丝的电功率是1 100 W
ACD
5
500
3.(教材P98T3改编)李芳家的电能表上标着“3 000 revs/(kW·h)”字样。她用这个电能表来测量某用电器的功率:她把家中的其他用电器都与电源断开,仅让这个用电器工作,1 min内电能表的转盘转了15转,则该用电器的功率是_______W;若此时打开另一用电器电灯,电能表转盘的转速将________(填“变快”“变慢”或“不变”)。
300
变快
7
4.(教材P95T3改编)某电炉在额定电压220 V下的功率为1 000 W,则该电炉的电阻为_______Ω,当实际电压只有额定电压的80%时,若电炉的电阻保持不变,此时电炉的实际功率是_______W。
5.(教材P98T5改编)某学校共有电灯100盏,都用60 W的普通照明灯泡,平均每天用电4 h。如果都改用40 W的LED灯,不但可以省电,而且比原来更亮了。该校一年(365天)可节约电能___________kW·h。节约的这些电能可以让该学校的所有LED灯再使用________h。
48.4
640
2 920
730
8
辽宁中考热点题组专练
热点1 电能 电功
1.(2023·本溪、辽阳、葫芦岛)小平家5月份的电费为50元,当地电价为0.5元/(kW·h),5月末他家的电能表示数如图所示,5月初电能表的示数应为____________kW·h。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过_________W。他单独使用电炖锅正常工作3 min,电能表转盘转过160转,则电炖锅的额定功率为_________W。
4 400
1 923.6
1 600
9
2.(2022·沈阳一模)小聪和小明学完电功率一章后,到家楼下看到电能表上的参数跟书上讲的不一样,为“imp/(kW·h)”,他们查询得知“imp/(kW·h)”表示接在该电能表上的用电器每消耗1 kW·h电能,指示灯闪烁的次数。他们发现参数前的数字模糊不清了,于是小聪上楼断开家中其他用电器,只将功率为1 500 W的电热水壶接入220 V家庭电路,小明在楼下站了4 min发现指示灯闪了120次,则他们测得的参数应为_______imp/(kW·h),测量过程中电热水壶消耗的电能为____________J。
1 200
3.6×105
10
D
4.(2023·丹东)(多选)如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为8 V
B.R1的最小电功率为1.6 W
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω
D.当滑片P位于中点时,R1与R2的
电功率之比为2∶3
ACD
12
BCD
6.(2023·营口)如图所示,电源电压恒为9 V,电压表V1、V2完全相同,连入电路的量程也相同,小灯泡L1“6 V 6 W”、L2“6 V 3 W”(灯丝电阻不变)。当开关都闭合时,电路中的电流为____A,此时只有一个小灯泡正常发光,未正常发光的小灯泡的实际功率为____W;断开开关S1、S2,电压表V1的示数为____V。
0.5
1.5
4.5
14
热点3 电、热综合计算
8.(2023·辽宁)如图所示为某款水暖电热毯的简化电路图,其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡,开关接1为“调温”挡,功率变化范围为50~100 W,开关接2为“恒温”挡,功率为33 W。电热毯内装有1 kg水。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]求:
17
(1)电热毯在恒温挡时的电流。
(2)可变电阻R的最大阻值。
(3)若用最大功率加热,不计热损失,电热毯内水的温度由20 ℃升高到50 ℃所用的时间。
18
热点4 测电功率
9.(2022·沈阳)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所选小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)如图甲所示是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路,闭合开关后,电压表和电流表都没有示数,电路故障可能是____。
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表断路
B
(2)排除故障后,实验中,电压表的示数为2 V,小雨为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向____(填“左”或“右”)移动,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.3 A,则小灯泡的额定功率为________W。
左
0.75
(3)小雨的电流表坏了,老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线,小雨重新设计了如图乙所示的电路图,按电路图连接电路,并正确测出小灯泡的额定功率P额。已知小灯泡的额定电压U额,具体实验步骤如下:
①断开开关S2,闭合开关S1和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端,电压表的示数为U1;再将滑片P调至b端,电压表示数为U2,则R1=____________________(用U1、U2和R0表示);
②断开开关S1和S3,闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为_____________;
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置,断开开关S2和S3,闭合开关S1,电压表示数为U3,则P额=___________________(用U额、U1、U2、U3和R0表示)。
U1-U额
热点5 探究焦耳定律
10.(2023·本溪、辽阳、葫芦岛)小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系,利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3,设计了如图甲所示的电路,将电阻丝R3和______(填“R1”或“R2”)分别放在如图乙所示的两个相同装置中,实验通过U形管中________________反映电阻丝产生热量的多少。通过实验分析可知,当电阻和通电时间相同时,通过电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越____。
R1
液面高度变化
多
11.(2023·营口)图中是探究电流通过导体产生的热量与________(填“电流”或“电阻”)关系的装置;装置中的U形管________(填“是”或“不是”)连通器;电流通过电阻R2与R1产生的热量之比为___________。
电流
不是
1∶4
2.(教材P89图18.12改编)一天小明家中的IC电能表上的金额用完了,电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表,电路又接通了,此时电能表的示数为。小明家所在地每度电的电费是0.6元,300元电费可用电________kW·h,为防止电能表再次切断电路,小明家应在电能表的示数为前为IC卡充值。
热点2 动态电路分析与计算
3.(2023·营口)如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.小灯泡亮度变暗 B.电压表示数变大
C.电流表示数不变 D.电路总功率变小
5.(2023·盘锦)(多选)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1=5 Ω,滑动变阻器R2“ eq \x( ) Ω 0.5 A”(铭牌破损,最大阻值未知),灯泡的规格为“5 V 2.5 W”(忽略灯丝电阻的变化),电压表量程为0~3 V。只闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端,灯泡恰好正常发光。在保证各电路元件安全的前提下,以下说法正确的是( )
A.电源电压是5 V
B.闭合S、S1、S2,R1的最大功率为1.25 W
C.通过调节开关的通断和滑动变阻器接入阻值,
使R1的功率最小,且为0.05 W,此时滑动变阻
器接入阻值为60 Ω
闭合S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,通
电10 s,整个电路电流最多做功15 J
7.(2023·盘锦)如图所示的电路中,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。
解:(1)由图可知,R1与R2并联,当开关S闭合时,由I= eq \f(U,R) 可得通过R1的电流:I1= eq \f(U,R1) = eq \f(12 V,10 Ω) =1.2 A。
(2)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=UI2=12 V×0.8 A=9.6 W。
(3)当滑动变阻器连入电路中的阻值最大时,相同时间内电路产生的热量最少,此时通过R2的电流:I2′= eq \f(U,R2min) = eq \f(12 V,40 Ω) =0.3 A,此时电路总电流:Imin=I1+I2′=1.2 A+0.3 A=1.5 A,电路100 s产生的热量最少:Q=W=UImint=12 V×1.5 A×100 s=1.8×103 J。
解:(1)由P=UI可得,电热毯在恒温挡时的电流:I= eq \f(P恒温,U) = eq \f(33 W,220 V) =0.15 A。
(2)由图可知,当开关接1,滑片在最右端,电路中只有R2接入电路,为调温挡,最大功率P高=100 W,由P= eq \f(U2,R) 可得,R2= eq \f(U2,P高) = eq \f((220 V)2,100 W) =484 Ω;当开关接1时,滑片在最左端,可变电阻R达到最大值,R与R2串联,电路中的电阻最大,电功率最小为P低=50 W,由P= eq \f(U2,R) 可得,R总= eq \f(U2,P低) = eq \f((220 V)2,50 W) =968 Ω,所以可变电阻R的最大阻值:R=R总-R2=968 Ω-484 Ω=484 Ω。
(3)水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/( kg·℃)×1 kg×(50 ℃-20 ℃)=1.26×105 J,因为不计热损失,所以消耗的电能:W=Q吸=1.26×105J,由P= eq \f(W,t) 可得,水暖电热毯内水的温度由20 ℃升高到50 ℃所用的时间:t= eq \f(W,P高) = eq \f(1.26×105 J,100 W) =1.26×103 s。
eq \f(U2,U1-U2) R0
eq \f(U额U3(U1-U2),U2R0)
$$