内容正文:
第十八章 电功率 暑假预习
一、单选题
1.为有效保护同学们的视力,学校在教室中安装了新国标护眼LED灯。下列关于该灯的相关数据最符合实际的是( )
A.额定电压约为36V
B.额定电流约为5A
C.额定功率约为22W
D.1个LED灯每小时消耗电能约为
2.关于电能和电功率,下列说法正确的是( )
A.用电器消耗电能越快,其额定功率越大
B.实际功率越大的用电器,消耗的电能越多
C.某电路中再接入一个用电器,电路的总功率变大
D.实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快
3.电能是现代社会生活的重要资源,每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( )
A.台灯 B.智能手机 C.家用空调 D.笔记本电脑
4.图甲是一种呼气式酒精测试仪,其简化电路如图乙所示,气敏电阻(用符号“”表示)是酒精气体传感器,其阻值R随酒精气体浓度K变化的图像如图丙所示。已知电源电压为12V,R1是阻值为20Ω的定值电阻。设血液酒精浓度M=呼出酒精气体浓度 K×2500, 当血液酒精浓度时,属于饮酒驾驶。下列说法正确的是( )
A.酒精气体浓度越大,电路中电流表的示数越小
B.酒精气体浓度恰好达到饮酒驾驶标准时,R的阻值为32Ω
C.电流表示数为0.2A时,驾驶员属于饮酒驾驶
D.达到饮酒驾驶的情况下,电路消耗的最小功率为1.44W
5.如图甲所示是一种自动测定油箱内油量的装置,油量表量程为0~0.6A,R2是阻值均匀的变阻器,其最大阻值为20Ω,R1是定值电阻,电源电压恒定为12V。油箱内油面最高时,R2滑片在最下端b处,油量表恰好满偏;油箱内没有油时,R2滑片在最上端a处,油量表示数最小,已知电路中总电阻的倒数 与油箱中油的体积V的变化关系图线如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.定值电阻R1的阻值为20Ω
B.电路中的最小电功率为3.6W
C.若在R1两端并联电压表,用电压表作油量表也可正向反映油量变化
D.图中油量表的刻度是不均匀的
6.为防止游客过多对栈道造成损伤,小晋为栈道设计了如图甲所示的压力传感装置。电源电压恒为60V,定值电阻R1的阻值为150Ω,压力敏感电阻R2的阻值随所受压力的变化关系如图乙所示。当电流表的示数达到或超过0.3A时,都可以触发串联在电路中的报警器(电阻可忽略不计,图中未画出)发出警报。下列分析正确的是( )
A.当压力增大时,R2的阻值也增大
B.当压力减小时,电流表示数增大
C.栈道站20个中学生时,一定不会发出警报
D.当压力增大时,电路消耗的总功率增大
7.电炉工作时,电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。下列说法正确的是( )
A.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
B.导线的电阻大于电炉丝的电阻
C.导线的电功率小于电炉丝的电功率
D.电流通过导线时没有产生热效应
8.小红研究了厨房中某电饭锅的说明书,该电饭锅具有加热和保温两挡功能,加热时整个电路的电功率较大,保温时整个电路的电功率较小。如图所示是其内部电路简化图,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关时,电路处于加热挡 B.只闭合开关时,电路处于保温挡
C.同时闭合开关时,电路处于加热挡 D.同时闭合开关时,电路处于保温挡
9.如图所示,标有“4.8V,0.5A”的灯泡L1和标有“6V,0.3A”的灯泡L2连接成串联电路,电源电压可调节。闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,保证电路各元件安全情况下,下列说法正确的是( )
A.灯泡L2可正常发光 B.灯泡L1和L2的电压相等
C.通过灯泡L1的电流比L2大 D.灯泡L1和L2的电功率相等
10.如图所示,电源电压恒为5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“40Ω 1A”小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样(灯丝电阻不变);闭合开关S后,若保证所有元件都能安全使用,则移动滑动变阻器的片P,下列说法中正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻为8Ω
B.滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时,灯泡90s消耗电能50J
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2.5Ω~40Ω
D.整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W
二、填空题
11.笔记本电脑发热会影响使用寿命。如图是一款带散热风扇的笔记本电脑支架,风扇通过导线与电脑连接,将电能主要转化为 能,使散热风扇转动起来,从而帮助电脑散热。散热风扇的扇叶容易粘上灰尘,这是因为散热风扇工作时,扇叶与空气摩擦带上了电荷,从而具有 的性质,摩擦起电的实质是 在物体间转移。若该散热风扇电动机线圈的电阻为2Ω,正常工作时,线圈中的电流为0.4A,若此状态持续1min,则线圈中电流产生的热量是 J。
12.如图所示是某电水壶的内部电路简图,R1、R2均为加热电阻,旋转旋钮开关可以实现加热或保温功能,其加热功率为1000W,保温功率为40W。当旋钮开关旋转到触点 时,实现保温功能,工作10min产生的热量是 J。
13.如图是小肖在社团课上使用的3D打印笔。此打印笔有快慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,R1=2200Ω、R2=1100Ω,两个电阻都是用于发热的电热丝,则慢挡的电功率是 W;使用快挡10秒钟,打印笔产生的热量为 J。
14.如图,是“探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置。若通过电阻丝R1的电流为0.3A,则通电100s后电阻丝,R2产生的热量为 J,若电阻丝R1、R2均使用镍铬合金丝制成且粗细相同,则R1比R2 (填“长”或“短”)。
15.电路如图所示,开关和断开,闭合时,电流表的示数为0.6A,如果电源电压不变,,,则电源电压 V。当开关断开,闭合时,通电1min,电阻产生的热量为 J。
三、作图题
16.如图是一款电煮锅的简化电路图。闭合开关S后,绕O点转动旋钮开关,可实现高温和低温两个挡位的切换。根据以上要求,请在图中虚线框内补画出导线、两个阻值相等的发热电阻R三个元件的符号,将电煮锅的电路图补充完整。
四、实验题
17.同学们测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
(1)实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行 ;
(2)同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现A、E两点间的导线连接错误,应改接到 两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表 (选填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表,表中a处的数据为 ;
实验次数
小灯泡两端的电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
小灯泡的亮度
1
a
0.30
正常发光
2
2.0
0.26
较暗
3
3.0
0.32
较亮
(4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的。
18.实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中,用到的实验器材有:电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时灯丝的电阻约为12Ω)、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“左”或“右”)端;
(3)小组同学电路连接无误后闭合开关,观察到灯泡不亮且电流表有示数、电压表无示数,电路中只有一处故障,则故障可能是 ;
(4)排除故障后,闭合开关,电压表示数为1.8V,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表的读数为 A,小灯泡的额定功率为 W;
(5)【拓展】实验中电压表意外损坏,小组同学经过讨论后,选用阻值为R0的定值电阻进行实验,设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,读出电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式:P额= 。(用U额、I、R0表示)
五、计算题
19.如图甲是某学校餐厅安装的一种具有自动保温和加热功能的分餐台,其内部的部分电路如图乙。当把热的饭菜放在分餐台,通电使其开始处于保温状态,当分餐台上饭菜温度降到10℃时,分餐台自动转为加热状态。已知保温功率880W,加热功率2kW。
(1)求该分餐台保温时的工作电流;
(2)求的阻值;
(3)小明发现餐厅里的电能表表盘上的某个参数“r/(kW·h)”不完整,为了测出这个参数,他和实验小组的同学们进行了如下实验:关掉学校餐厅的其他用电器,让分餐台单独工作,在加热挡正常工作45s,观察到学校餐厅的电能表转盘转了40下,请你通过计算,将该参数补充完整。
20.图甲为电子台秤原理图,定值电阻R0=15Ω,图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像,电源电压恒为12V,电流表的量程为0.6A。(忽略秤盘的质量,g取10N/kg)求:
(1)测量质量为2kg时,电流表的示数;
(2)质量为2kg的物体放在台秤上,10s内电阻R0产生的热量;
(3)该台秤能够测量的最大质量。
试卷第1页,共3页
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《第十八章 电功率 暑假预习----2025-2026学年人教版物理九年级全一册》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
C
D
D
C
C
A
D
1.C
【详解】ABC.根据生活常识可知,新国标护眼LED灯应接入家庭电路中使用,其额定电压约为220V,额定功率约为22W,根据P=UI可得,额定电流约为
故AB不符合题意,C符合题意;
D.1个LED灯每小时消耗电能约为
故D不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】A.用电器消耗电能越快,实际功率越大,但其额定功率不一定越大,故A错误;
B.根据W=Pt可知,实际功率越大的用电器,时间一定,消耗的电能越多,由于题中时间未知,所以消耗的电能不一定越多,故B错误;
C.某电路中再接入一个用电器,如果是串联,电路中的总电阻变大,根据可知,电路的总功率变小,故C错误;
D.电功率表示消耗电能快慢的物理量,实际功率大的用电器比实际功率小的用电器消耗电能快,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的用电器电功率约为
A.台灯电功率约为30W,故A不符合题意;
B.智能手机电功率约为5W,故B不符合题意;
C.家用空调电功率约为1000W,故C符合题意;
D.笔记本电脑电功率约为80W,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】由图乙得,R与R1串联,电流表测量电路电流。
A.由图丙可知,酒精气体浓度越大,R电阻越小,此时电路总电阻越小,由欧姆定律得,电路电流越大,即电流表示数越大,故A错误;
B.刚达到饮酒驾驶时,呼出酒精气体浓度
由图得,此时R的阻值为64Ω,故B错误;
C.电流表示数为0.2A时,由欧姆定律得,此时电路电阻为
R的阻值为
由图丙可知,此时呼出酒精气体浓度为K′=16×10-5mg/mL,则血液酒精浓度M′=16×10-5mg/mL×2500=0.4mg/mL>0.2mg/mL
则此时属于饮酒驾驶,故C正确;
D.达到饮酒驾驶,电路消耗的最小功率为
故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.当油箱内油面高度最高时,R2的金属滑片在最下端,电路化为R1的简单电路,油量表恰好满偏,油量表量程为0~0.6A,则此时电路中的电流为0.6A,由欧姆定律得,R1的阻值为
故A正确,不符合题意;
B.R2的金属滑片在最上端时,R2的最大电阻与定值电阻R1串联,总电阻
此时电路电阻最大,电路电流最小,为
电路最小电功率为
故B正确,不符合题意;
C.若在R1两端并联电压表,当油量增多,滑片向b端移动,R2阻值变小,串联电路中电流越大,R1分到的电压越大,即电压表的示数变大,则此时用电压表作油量表也可正向反映油量变化,故C正确,不符合题意;
D.已知电路中总电阻的倒数,与油箱中油体积V的变化关系图线如图乙所示,即与油的体积V成一次函数关系,所以可得(其中k、b均为常数);由欧姆定律可知,电路中的电流为
因为电源电压U恒定,k、b均为常数,所以,电路中的电流与油的体积V也成一次函数关系,则油量表的刻度是均匀的,故D错误,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.由图乙可知,当压力增大时,压力敏感电阻R2的阻值减小,故A错误;
B.当压力减小时,压力敏感电阻R2的阻值增大,电路中电流变小,即电流表示数减小,故B错误;
C.一个中学生的体重约为500N,则栈道站20个中学生时,对压力敏感电阻的压力为
由图乙可知,此时压力敏感电阻的阻值为50Ω,此时电路中的电流为
此时电路中电流达到0.3A,可以触发串联在电路中的报警器,故C错误;
D.当压力增大时,压力敏感电阻R2的阻值减小,电路中电流变大,由可P=UI知,电路消耗的总功率增大,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.导线和电炉丝串联,由串联电流规律可知,通过导线的电流等于通过电炉丝的电流,故A错误;
B.由于导线和电炉丝的电流相同,且在同一电路中,时间相同,根据可知,导线的电阻小于电炉丝的电阻,故B错误;
C.根据可知,通电时间相同,电炉丝产生的热量多,是由于导线的电功率小于电炉丝的电功率,故C正确;
D.电流通过导线,由于导线的电阻小,产生的电热少,而不是没有产生热效应,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】AB.只闭合开关时,单独工作,此时电路中电阻较大,根据,电路的功率较小,为保温挡;只闭合开关时,整个电路不工作,故AB错误;
CD.同时闭合开关时,、并联,此时电路总电阻较小,根据,电路的总功率较大,为加热挡,故C正确,D错误。
故选C。
9.A
【详解】AC.据图可知,电路是串联的,电流是处处相等的,由于L2的额定电流小于L1的额定电流,因此灯泡L2可正常发光,故A正确,C错误;
B.根据两灯泡的规格可知,两灯泡的电阻分别为,
由于两灯泡的电流相等,根据可知,灯泡L1和L2的电压不相等,故B错误;
D.两灯泡的电流相等,电阻不同,根据可知,灯泡L1和L2的电功率不相等,故D错误。
故选A。
10.D
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.灯泡正常发光时的电流为
灯泡正常发光时的电阻为
故A错误;
B.滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时,电路中的总电阻为R总=5Ω+10Ω=15Ω
此时电路中的电流为
灯泡90s消耗电能为
故B错误;
C.当电压表示数最大为U滑大=3V时,滑动变阻器连入电路的电阻值最大,此时电路中的电流最小,则电路中的最小电流,最小电流为
滑动变阻器连入电路的最大阻值为
当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入的电阻最小,此时电路中的电流最大I大=IL =0.4A
故滑动变阻器连入电路的最小阻值为
故C错误;
D.当电路中的电流最大时,整个电路中消耗的总功率最大,为P大=UI大=5V×0.4A=2W
当电路中的电流最小时,整个电路中消耗的总功率最小,为P小=UI小=5V×0.2A=1W
整个电路中消耗的总功率变化范围为1W~2W,故D正确。
故选D。
11. 机械 吸引轻小物体 电子 19.2
【详解】[1]风扇通过导线与电脑连接,通电后扇叶旋转,将电能主要转化为机械能。
[2][3]散热风扇工作时,扇叶与空气摩擦带上了电荷,变成了带电体,从而具有吸引轻小物体的性质;摩擦起电的实质是电子在物体间转移,得到电子带负电,失去电子带正电。
[4]线圈中电流产生的热量
12. 1 2.4×104
【详解】[1]如图所示,当旋钮开关旋转到触点1时,两电阻串联,根据串联电路的特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,电水壶处于保温功能;
当旋钮开关旋转到触点2时,为的简单电路,电路中的总电阻最小,由可知,总功率最大,电水壶处于加热功能。
[2]电水壶保温功能工作产生的热量
13. 22 660
【详解】[1]据乙图可知,只闭合S时,电路为R1单独串联,此时电路中的电阻最大,根据可知,电功率最小,为慢挡,则慢挡的功率为
[2]当两开关均闭合时,电路为两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据可知,电功率最大,为快挡,则使用快挡10秒钟,打印笔产生的热量为
14. 90 短
【详解】[1]图中两个电阻丝串联,根据串联电路的电流处处相等,通过R2的电流I2=I1=0.3A
通电100s后电阻丝,R2产生的热量为Q=I22R2t=(0.3A)2×10Ω×100s=90J
[2]电阻丝R1、R2均使用镍铬合金丝制成且粗细相同,其他条件相同时,电阻大小与长度成正比,R1的电阻比R2小,则R1比R2短。
15. 9 194.4
【详解】[1]当断开,闭合时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,由可得,电源电压
[2]当开关断开,闭合时,电路为的简单电路,通电1min电阻产生的热量
16.
【详解】根据可知,在电压不变时,改变电路的连接方式,可以改变电路的总电阻,从而改变电功率,组成电煮锅的两个不同的挡位。旋钮开关接a时,两个电阻串联,为保温挡位;旋钮开关接b时,只有一个电阻接入电路,为加热挡位,如图所示:
17.(1)调零
(2) B、E 右
(3) 有 2.5
(4) 0.75 大 错误
【详解】(1)由图甲可知,实验前电流表的指针未指在零刻度线处,故应对电流表进行调零。
(2)[1]由图乙可知,A、E两点间的导线将小灯泡短路,故应将导线改接到B、E两点间。
[2]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即应将滑片移至最右端。
(3)[1]若小灯泡灯丝断了,则电压表直接并联在电源两端,测量电源电压,故电压表有示数。
[2]小灯泡正常发光时的电压为其额定电压,故表中a处的数据应为其额定电压2.5V。
(4)[1]在额定电压下的消耗的功率为额定功率,由表格中数据可知,小灯泡的额定功率为
[2]由表格中数据可知,灯泡两端电压越大,电流越大,小灯泡的实际功率越大,小灯泡就越亮。
[3]用电器在不同电压下对应的实际功率不同,故通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是错误的。
18.(1)
(2)左
(3)小灯泡短路
(4) 右 0.2 0.5
(5)
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,已知灯泡的额定电压是2.5V,正常发光时灯丝的电阻约为12Ω,电路中的电流为
因此电压表的电流表均选择小量程,接入电路,如下图所示:
(2)闭合开关S前,为了保护电路,应将变阻器滑片移至阻值最大处,即左端。
(3)串联电路,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,且灯泡不亮,则可能是灯泡短路,电压表相当于测导线电压,因此无示数。
(4)[1]闭合开关,电压表示数为1.8V,要使小灯泡正常发光,应增加灯泡两端电压,减小变阻器两端电压,根据串联分压原理可知,变阻器的阻值变小,即滑片向右移动。
[2][3]电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,乙图中电流表的读数为0.2A,则小灯泡的额定功率为
(5)[1]据丙图可知,闭合开关S、S1,断开开关S2,电路为定值电阻R0和灯泡并联后,再与变阻器串联,电流表测电阻R0支路电流,为了使灯泡正常发光,灯泡两端电压达到额定电压,此时灯泡和定值电阻R0并联,电压相等,因此当电流表的示数为时,灯泡正常发光。
[2]保持滑动变阻器的滑片P不动,只闭合开关S、S2,电路连接方式不变,电流表测R0和灯泡L的总电流,可得灯泡正常发光时的电流为
小灯泡的额定功率表达式为
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)该分餐台保温时的工作电流
(2)S、闭合,只有工作,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,处于加热状态,则R1的阻值
S闭合,断开,与串联工作,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,处于保温状态,则电路的总电阻
所以的阻值
(3)分餐台单独工作消耗的电能
电能表表盘上的参数
20.(1)0.24A
(2)8.64J
(3)10kg
【详解】(1)如图,定值电阻和压敏电阻串联,电流表测量电路中的电流。R受到的压力等于待测物体的重力,测量质量为2kg时,压力为F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
由图乙可知:压敏电阻R的阻值为35Ω,电路的总电阻
电流表的示数
(2)10s内电阻R0产生的热量为
(3)电流表的量程为0.6A,则当电路中的电流为0.6A时,由欧姆定律知,此时电路的总电阻最小,最小值为
压敏电阻的阻值为
对照图像查出压敏电阻受到的压力为100N,即待测物体的重力为100N,则该台称能够测量的最大质量为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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