内容正文:
第十八章 电功率 暑假预习
一、单选题
1.下列关于电功与电功率的说法正确的是( )
A.用电器的电功率越大,做功越多
B.通电时间长的用电器消耗电能一定多
C.电功率表示消耗电能多少的物理量
D.电功率表示电流做功快慢的物理量
2.有两只分别标有“6V3W”和“9V3W”的小灯泡L1、L2,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.灯L1和L2正常工作时的电流一样大
B.灯L1和L2串联在15 V的电路中使用时,两灯一样亮
C.灯L1和L2并联在6 V的电路中使用时,两灯消耗的功率一样大
D.将灯L1串联一个12的电阻,接在电源电压为12V的电路中,灯L1能正常发光
3.两定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω,现将R1、R2接入如图所示的电路中,电源电压为3V,当开关S闭合时,下列分析中正确的是( )
A.R1、R2电流之比为2:1 B.R1、R2两端的电压之比为2:1
C.R1、R2消耗的电功率之比为1:2 D.电路中消耗的总功率等于2.7W
4.如图所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P置于a端时,电流表示数为0.6A,下列说法正确的是( )
A.电阻的阻值为12Ω
B.滑片P在移动的过程中,电流表的最小示数为0.2A
C.当变阻器滑片P处于a端时,电压表的示数为1V
D.当变阻器滑片P处于b端时,通电1min电阻产生的热量为6J
5.图所示的电路中,甲、乙两个烧瓶完全相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,相同的温度计A、B,阻值不变的电阻丝R1和R2。闭合开关,通电一段时间,电阻丝R1和R2上产生的热量分别为Q1和Q2,记录温度计A和B的示数分别为T1和T2。已知c水>c煤油,不考虑热损失且全过程未达到液体沸点。下列说法正确的是( )
A.若R1=R2,则Q1>Q2
B.若R1=R2,则T1=T2
C.若T1=T2,则Q1=Q2
D.若T1=T2,则R1>R2
6.肺活量检测是中学生体质检测中的一项重要内容,肺活量是指一次尽力吸气后,再尽力呼出的气体量。如图所示是某创新小组自制的肺活量测试装置,他们将电压表改装成肺活量数值表,电源电压保持不变。当吹气时推杆向下运动,下列说法正确的是( )
A.肺活量越大,电流表示数越大
B.肺活量越大,电压表示数越小
C.肺活量越大,电路的总功率变小
D.肺活量越大,电压表与电流表示数的乘积越大
7.如图所示的电路中,电源电压不变,开关S1闭合,开关S2由断开到闭合的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数不变 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表和电流表示数的比值不变 D.电路消耗的总功率变小
8.家庭用的燃气报警器一般安装在厨房,当燃气浓度达到报警设定值时,燃气报警器发出声光报警信号。图甲所示为小阳设计的燃气泄漏检测电路,其中电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻,其阻值随燃气浓度β的变化图线如图乙所示。闭合开关S后,当发生燃气泄漏时,下列判断正确的是( )
A.电路中的电流变大 B.电路总功率变小
C.电压表的示数变小 D.电路消耗电能变少
9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向b端移动,则下列分析正确的是( )
A.电路消耗的总功率不变
B.消耗的功率变小
C.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值不变
D.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值变小
10.如图甲所示的电路中电源电压不变,滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”,R1=10Ω,灯L标有“4V 1W”,灯L的I-U图像如图乙,在保证电安全的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,电压表V2的最小示数为2V。在滑动变阻器调节过程中,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围为2~15Ω
B.电源电压为8V
C.电路中电流的范围为0.2~0.5A
D.电路总功率的范围为1.6~1.75W
二、填空题
11.“6V 3W”和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡,其图像如图所示。把它们串联在同一电路中,甲灯正常发光,则通过甲灯的电流为 A,此时电源电压为 V;把它们并联在另一电路中, (选填“甲”或“乙”)灯更亮。
12.某家庭电能表如图所示,将某用电器单独接在该家庭电路中正常工作30min,电能表的转盘转了600转,该用电器的额定电功率是 W,则这个用电器可能是 (选填“空调”“家用电冰箱”或“家用电视机”)。
13.为保障行车安全,同学设计了后视镜除雾、除霜装置,简化电路如图所示。电源电压为12V,加热电阻。的阻值均为6Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜。将旋转开关调至“1”时启动除 模式,加热1min,后视镜温度升高6℃,后视镜玻璃质量为0.15kg,加热效率为 。
14.小杜家的电水壶内部电路图如图所示,额定电压为220V。只有为加热管(放出的热量全部被水吸收),为限流电阻。调节S、S1、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,正常工作时加热管两种状态的功率分别为1210W、48.4W。正常加热时中的电流为 A;用电高峰期,电源电压为200V,电水壶在保温状态工作,假设水壶内水温保持恒定不变,水壶内的水每分钟向外界散发热量为 J。
15.如图是电动汽车动力系统示意图,汽车行驶时,通过改变滑动变阻器的阻值来调节电动机转速,从而改变行驶速度,当汽车速度最大时,电压表的示数为180V,电流表的示数为15A,此时电动机消耗的功率为 W。若电动机的内阻为0.4Ω,则车速最大时电动机对外输出机械能的效率为 %(保留一位小数)。
三、作图题
16.用笔画线,使之成为一个完整的并联电路。
四、实验题
17.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关各一个,导线若干,滑动变阻器(50Ω,0.5A)。
(1)请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求:变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗 。
(2)在连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”)。
(3)正确操作后闭合开关,灯泡不发光,电流表示数很小。他下一步的操作是: 。
(4)问题解决后,闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 V。根据图丙图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(5)实际测量时,电压表和电流表是有电阻的,若要考虑电压表和电流表的电阻,则电功率测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
18.复习电学知识时,小明在实验室做了“测量小灯泡电功率”的实验。实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω,1A”:
(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。实物中少了一根导线。请用笔画线代替导线补上,将图乙中的实物电路连接完整(要求:闭合开关前,滑片要滑到C点);
(2)小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是 ;
(3)闭合开关后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丁所示的小灯泡的I-U图像。由图像可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小”),如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率 0.38W(选填“大于”、 “小于”或“等于”);
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图戊所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为I2;
③则Rx= (用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
五、计算题
19.如图,电源电压U=6V,R1=20Ω,滑动变阻器的最大电阻R2=40Ω,小灯泡的额定电压为12V(灯丝电阻不随温度变化),闭合开关S。求:
(1)当开关S1、S2都断开时,电路的最小电功率是多少?
(2)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电流表的读数为0.4A。小灯泡的额定功率是多少?
(3)当开关S2闭合,S1断开时,电流表的最大示数是多少?此时通电5min,电阻R1产生的热量是多少?
20.如图,是小明家的电能表。
(1)当小明单独打开取暖器时,他发现家中电能表的转盘在30min内转动了1200圈,请问这段时间取暖器实际消耗的电能大小为多少J?
(2)取暖器实际功率为多少kW?
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上学期》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
D
D
D
C
B
C
A
11. 0.5 7 乙
【详解】[1]因甲灯标有“6V 3W”,甲灯正常发光,由得此时通过甲灯的电流为。
[2]甲、乙两灯串联,所以通过两灯的电流相等,电源电压是甲、乙两灯的电压之和。由图像可知当通过甲灯的电流为0.5A时,乙灯两端的电压为1V,所以电源电压为。
[3]甲、乙两灯并联在另一电路中时,两灯两端的电压相等,由图像可知此时通过甲灯的电流小于通过乙灯的电流,由可得乙灯的功率大于甲灯的功率,即并联时乙灯更亮。
12. 1000 空调
【详解】[1]电能表参数 “1200r/(kW⋅h)” 表示每消耗1kW⋅h电能,电能表转盘转1200转。转盘转了600转,则该用电器消耗的电能
工作时间t=30min=0.5h ,用电器的额定电功率
[2]家用电冰箱功率一般在100−200W左右,家用电视机功率一般在100−300W左右,而空调功率通常在1000W左右甚至更高,所以这个用电器可能是空调。
13. 霜 50%
【详解】[1]将旋转开关调至“1”时,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为除霜模式。
[2]后视镜玻璃吸收的热量Q=c玻璃mΔt=0.8×103J/(kg·℃)×0.15kg×6℃=720J
加热1min消耗的电能
加热效率为
14. 5.5. 2400
【详解】[1]如图两电阻、串联,当闭合时电路中只有加热电阻,电路电阻较小,功率较大,电热水壶处于加热状态,正常加热时中的电流为
[2]正常加热时的电阻
、闭合,断开时,电路电阻较大,功率较小,电热水壶处于保温状态,根据计算保温状态时的电流
电阻的阻值
用电高峰期,电源电压为200V,电水壶在保温状态工作,此时实际电流为
水壶内的水每分钟向外界散发热量为
15. 2700 96.8%
【详解】[1]电动机消耗的功率P总=UI=180V×15A=2700W
[2]电动机所做的额外功为电阻产生的热量,由效率公式可得车速最大时电动机对外输出机械能的效率
16.
【详解】为使两灯并联,电流从电源正极流出经开关后应分成两支,分别通过两个灯泡后汇合,最后回到电源负极,如图所示:
17.(1)
(2)断开
(3)缓慢向左移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光以及电流表示数的变化。
(4) 2.2 0.5 12.5
(5)偏大
【详解】(1)滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路,滑片向B端移动时,灯泡变暗,表明电路中的电流减小,根据欧姆定律可知,电路的总电阻变大,滑动变阻器电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)在连接电路时,开关应断开。这样做是为了防止在连接过程中出现短路等意外情况时,电路中产生过大电流,从而保护电路元件不受损坏。
(3)正确操作后闭合开关,灯泡不发光,电流表示数很小,可能是滑动变阻器接入电路的电阻太大,导致电路中电流过小,下一步应缓慢向左移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光以及电流表示数的变化。
(4)[1]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压示数为2.2V。
[2]根据图丙信息,灯在额定电压2.5V下的电流为0.2A,可计算出小灯泡的额定功率是。
[3]小灯泡正常发光时的电阻是。
(5)实际测量时,电压表有电阻,会分流;电流表有电阻,会分压。电压表测量的是小灯泡两端的电压U测,电流表测量的是通过小灯泡和电压表的总电流I测,由于电压表分流,使得I测大于通过小灯泡的实际电流I实,而U测等于小灯泡两端的实际电压U实,所以,即电功率测量值比真实值偏大。
18.(1)
(2)灯泡断路
(3)1.52
(4) 变大 大于
(5)
【详解】(1)由图甲所示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,电流表串联在电路中,根据灯泡的额定电压为3.8V可知电压表的量程选0~15V,则实物电路图如图所示:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表无示数,说明电路是断路;电压表有示数,说明电压表并联的电路断路,即该故障可能是由灯泡断路造成的。
(3)当电压表的示数为3.8V,灯泡正好正常工作,由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以通过灯泡的电流I=0.4A,则灯泡的额定功率为P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W
(4)[1]由图丁图像可知:的比值随电压的增大而增大,根据可知对应的电阻是逐渐增大。
[2]如果小灯泡两端的电压为1.9V,即
由于灯泡的电阻随电压的增大而增大,则通过灯泡的实际电流
所以P实=U实I实>1.9V×0.2A=3.8W
(5)①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示作数为I2
③在②中为RX的简单电路,由欧姆定律得电源电压U=I2Rx
在①中,两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律得电源电压U=I1(Rx+R0)
因电源电压不变,故U=I1(Rx+R0)=I2Rx
解得Rx的表达式为:
19.(1)0.6W
(2)6W
(3)0.3A;540J
【详解】(1)由图可知,当开关S闭合,S1、S2断开,滑片P在最右端时,R1与滑动变阻器串联,电路的总功率最小,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的总电阻R总=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω
此时电路的最小电功率
(2)当开关S、S1、S2都闭合,滑片P在最右端时,灯与滑动变阻器的最大阻值并联,因为并联电路中各支路两端的电压相等,则U=U灯=U2=6V
根据欧姆定律可得,通过滑动变阻器的电流
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过灯泡的电流I灯=I-I2=0.4A-0.15A=0.25A
灯泡的电阻
灯泡的额定功率
(3)当开关S、S2闭合,S1断开,滑片P在最左端时,电路为R1的简单电路,电流表示数最大,则
此时通电5min,电阻R1产生的热量Q=I大2R1t=(0.3A)2×20Ω×5×60s=540J
20.(1)1.44×106J
(2)0.8kW
【详解】(1)当电能表转盘转过1200r时,取暖器消耗的电能为
(2)取暖器实际功率为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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