内容正文:
第十八章 电功率 暑假预习
一、单选题
1.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
2.为了解导体电阻随温度的变化情况,小王同学设计了如图所示的电路,图中由源两端电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻。在该电路中,可以化来判断热敏电阻阻值变化情况。小王在连接好电路且闭合开关后做了以下实验:往Rt上擦一些常温酒精,并用扇子对着Rt扇风,然后观察到电压表示数减小。由此推断在该变化过程中( )
A.电流表的示数增大
B.电压表和电流表示数的比值变小
C.R1的阻值随温度的降低而增大
D.电路消耗的总功率变大
3.一种电子体重计(图甲)的工作原理如图乙所示,R0为定值电阻,力敏电阻R1的阻值随压力变化情况如图丙所示。将数据处理器连接在a、b端或c、d端,它能把从小到大的电压值处理成一一对应的从大到小的体重值。下列说法中正确的是( )
A.数据处理器接在c、d端
B.电子体重计所称量人的体重越大,R1的电阻越大
C.电子体重计所称量人的体重越大,整个电路消耗的电功率越小
D.若发现体重测量值与真实值相比偏大,应换用阻值小一点的定值电阻R0
4.在如图所示的实物电路中,电源电压恒定,灯泡的灯丝电阻不变,闭合开关后,向左调节滑动变阻器的滑片,下列说法不正确的是( )
A.电压表的示数变大,小灯泡亮度变亮
B.电路的总功率变大
C.电压表与电流表的示数之比变小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比变大
5.如图甲所示为数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路如图乙所示,OEF为一可旋转调节阻值的变阻器,当r变大时,即滑片P向逆时针方向移动,数显表盘示数变大。闭合开关,下列说法中正确的是( )
A.圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数
B.半径r变大的过程中,通过变阻器的电流与其两端的电压成正比
C.半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值变大
D.半径r变小时,消耗的功率变小
6.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,灯泡L的额定电流为0.3A,闭合开关S,调节滑片P从一端滑至另一端的过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示,在此过程中灯泡不会烧坏,下列说法中正确的是( )
A.电压表测量两端电压
B.的阻值为
C.L的额定功率为0.9W
D.滑动变阻器的最大阻值为
7.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡上标有“4V,2W”的字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表V1的量程为0~15V,电压表V2的量程为0~3V。闭合开关,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最大阻值只能调到其总电阻的,在最大范围内调节滑片,得到其中一个电压表与电流表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.灯泡正常发光时的电阻为4Ω
B.调节滑片的过程中,电压表V1示数的变化范围是2~4V
C.在保证电路安全的情况下滑动变阻器的阻值范围是4~7.5Ω
D.灯泡正常工作10s,滑动变阻器消耗的电能为100J
8.如图是探究电流热效应的实验装置,两个相同透明容器中密封着等量的空气和电阻、,其中,。下列说法错误的是( )
A.比较U形管液面高度差,从而比较热量的多少,这是转换的思想
B.只闭合,可以探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
C.闭合和,可以探究电流通过导体产生的热量多少与电流大小的关系
D.只闭合,若电路中的电流为,通电电阻产生的热量为12J
二、多选题
9.如图所示是压力传感器的原理图,电源电压恒定,M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线,为定值电阻,弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,闭合开关S,当压力增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变小
C.电压表与电流表的示数之比变大 D.电路消耗的总功率变大
10.如图是小明为奶奶设计的一个对泡脚盆加热的简化电路,S1是手动开关,S2是温控开关,S2能够在设定的温度范围内实现自动通断;是定值电阻,是发热盘,。工作过程是:将插头插到电源插座上后,闭合开关S1开始加热,当温度达到45℃进入保温状态,当温度下降到40℃又进入到加热状态,如此反复。实际电路中温控开关S2置于发热盘附近,能够感知到温度的变化。下列说法正确的是( )
A.每次使用时,将插头插入插座,闭合S1就开始加热,此时S2处于断开状态
B.保温过程中,当温度降低到40℃,S2自动闭合
C.保温过程中,消耗的电能大于消耗的电能
D.保温过程中,水温会下降,说明泡脚盆获得的热量小于失去的热量
11.在研究“液体内部压强特点”和“电流通过导体产生热量的影响因素”实验中,都会借助到“U形管”,如图所示。对于下面的实验装置说法正确的是( )
A.两个实验中的“U形管”都不是连通器
B.两个实验中的“U形管”液面高度差都会随大气压的变化而变化
C.图甲所示实验中,如果只改变探头方向,“U形管”液面高度差不变
D.图乙所示实验中,的阻值越大,左右两“U形管”液面高度差越接近
12.为了监测噪声强弱,科创小组设计了如图甲所示的电路。用电流表的示数大小来反映噪声的强弱,已知电源电压为6V恒定不变,为定值电阻,为声敏电阻,的阻值随声音强弱变化的关系如图乙所示。在某次测试中,噪声为50dB时,电流表示数为0.2A;下列分析正确的是( )
A.定值电阻的阻值是5Ω
B.电路中的电流随声音强度增大而增大
C.电流表示数为0.4A时,噪声强度为60dB
D.噪声强度为120dB时,电路消耗的功率为3.6W
13.新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中得到广泛应用。图甲是PTC调试工作电路,是定值电阻,是PTC电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S,在温度从20℃升高到120℃的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数先变小后变大
B.电压表示数先变大后变小
C.定值电阻的功率先变大后变小
D.电压表与电流表示数的比值先变小后变大
14.图所示电路电源电压不变,将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间,另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置,闭合开关S,电流表示数为I0,A、B间电压为U1,C、D间电压为U2(U1≠U2);移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了ΔU。则( )
A.C、D间应接滑动变阻器
B.定值电阻的阻值为
C.移动滑片前后,电路中电流的变化量为
D.移动滑片前后,电路消耗总功率的比值为
15.用“热敏电阻”与电压表等原件连成如图所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。闭合开关S,当监控区的温度升高时,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表与电流表的比值变大 D.电路的总功率变大
16.如图所示,这是“探究电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关”的实验装置。图中将四段电阻丝分别密封在完全相同的容器内,容器内封闭一定量的空气,其中图乙中另取阻值为5Ω的电阻丝在容器外与容器内的电阻并联。下列说法正确的是( )
A.实验中通过观察两个U形管中液面高度差的变化来比较电阻丝产生热量的多少
B.图甲所示的装置可用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
C.图乙中右侧并联阻值为5Ω的电阻丝是为了让容器内密封的两电阻丝的电流相同
D.在图甲容器内装入质量、初温相同的不同液体,可探究不同液体的吸热能力
三、填空题
17.电暖器通过 方式改变周围空气内能。电暖器面板上标有“禁止覆盖”警示语,若将一块质量为200g棉布覆盖在电暖器上方,在800W功率下正常工作10min,消耗的电能产生的热量有被棉布所吸收,,则棉布温度将升高 ℃,产生安全隐患。
18.如图所示,轿车后窗玻璃的内壁上有“除雾器”,实际上是一些平行很窄的“细丝条”,驾驶员可以通过 开关对其进行控制,当通电时这些“细丝条”发热。“细丝条”是 (选填“导体”或“绝缘体”),由于电流的 效应“细丝条”会发热,某款汽车后窗除雾使用车载12V 电源直接供电, 其电热丝阻值为2Ω,则该除雾器1分钟产生的热量为 J。
19.把标有“6V 3W”的和“6V 6W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全使用的情况下让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是 V,此时两灯消耗的总功率为 W;两灯并联时,干路最大电流 A。
20.如图所示,电源电压不变,灯泡L上标有“12V,12W”字样且阻值不变。当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,电流表示数为4A,灯泡L正常发光,则电源电压为 V;当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,灯泡L的实际电功率为 W。
21.图是电热水壶的内部电路图,小杨使用该电热水壶烧水时,为缩短加热时间,应闭合开关 。电热丝、的阻值均为55Ω,工作电压为220V,若电热水壶处于保温挡工作5min,电热丝产生的热量为 J。(不考虑温度对电阻的影响)
22.如图所示,当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,电路总功率为P1;当a、b两电表互换位置后,再闭合开关S,电路总功率为P2。已知:U=6V,R1=20Ω,R2∶R3=1∶3,P1∶P2=4∶3,则R2的阻值为 Ω;若现将电源与b处电流表位置互换,其他均不变,再闭合开关S,电路总功率为 W。
23.图是小灯泡L和电阻的电流随电压变化的图像,由图像知,电阻的阻值为 ,若将它们串联接入电路,当电流表的示数为0.4A时,电路的总电阻为 ;若将它们并联接入电路,电源电压为2V,则电路消耗的电功率为 W。
四、综合题
24.小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验,现有滑动变阻器两个(分别标有“10Ω 2A”“20Ω 1A”字样),其他器材齐全且完好。小嘉选取其中一个变阻器与电源(电压为1.5伏的整数倍)、待测小灯(额定电压为“2.5V”或“4.5V”)、电流表、开关串联,将电压表并联在电路中,滑片移至变阻器一端。闭合开关,观察到电压表的示数如图(a)所示,小灯泡发光较亮,移动滑片,电压表示数变大,发现无法完成实验。他思考后做出调整,重新连接电路,并使变阻器接入电路中的电阻最大。闭合开关,观察到电流表示数如图(b)所示,移动滑片,小灯泡正常发光时,电流表的指针恰好指在表盘正中央。
(1)调整前,电压表并联在 两端。
(2)小嘉做出的调整为 。
(3)分析计算电源电压及小灯泡的额定功率。
五、实验题
25.小西在做“测量小灯泡的电功率”的实验,所用的小灯泡额定电压为2.5V。
(1)图甲为小西连接的实物电路,连接时开关应保持 状态,同时请用笔画线代替导线帮他补充完整 ;
(2)连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有很小的示数,接下来的操作是: ;
(3)根据实验数据绘制成了U-I图像如图乙所示,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越 ,实际功率越大;
(4)完成上述实验后,小西认为可以利用此电路探究“电流与电压的关系”,你认为这种想法 (选填“合理”或“不合理”),请说明原因: 。
26.小明同学利用如图甲所示的器材测量小灯泡的电功率。实验中电源电压为且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,小灯泡的额定电压为。
(1)如图甲所示,电路中有一根导线连接错误,请你在这根导线上画“”,并补画出那根正确的导线。(要求导线不允许交叉)
(2)小明同学连接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来小明应该 (填写字母)。
A.检查电路是否出现断路
B.立即更换灯泡
C.观察电压表、电流表是否有示数
(3)之后,小明按正确的步骤进行实验,记录数据在表格中。第6次实验中,电流表的示数如图乙所示,为 A,小灯泡的额定功率为 W;小明观察到从第1次到第6次实验中,灯泡逐渐 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流
0.15
0.19
0.21
0.24
0.26
(4)第6次实验后,小明取下原灯泡,换上标有“”的新灯泡后立即闭合开关,观察到电流表示数可能为_____。
A. B. C. D.
(5)要想继续探究电流与电阻的关系,只需将小灯泡换成阻值不同的定值电阻。实验时控制定值电阻两端的电压保持1.5V不变,则更换的定值电阻的阻值不能大于 。
六、计算题
27.某电吹风的简化电路图如图所示,、是电热丝,M是电动机,开关S闭合,、断开时吹冷风,通过电动机的电流为;、合,断开时吹暖风,的阻值为;、、均闭合时吹热风,电吹风的总功率为1100W。求:
(1)吹冷风时电动机的功率;
(2)吹暖风时通过的电流;
(3)吹热风1分钟消耗的电能。
七、作图题
28.请用笔画线代替导线将如图所示未连接完成的电路按要求连接完整。要求:L1、L2并联,电流表测量干路电流,开关控制整个电路,导线不能交叉。
29.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。
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
C
D
D
D
D
C
C
AC
BCD
题号
11
12
13
14
15
16
答案
ACD
ABD
CD
BC
BD
AB
17. 热传递 200
【详解】[1]电暖器与周围空气有温差,周围空气吸收热量,内能增大,是通过热传递方式改变周围空气内能。
[2]电流通过电暖器产生的电热
棉布所吸收的热量
根据得, 棉布温度将升高
18. 导体 热 4320
【详解】[1]“细丝条”通电发热,说明其容易导电,所以“细丝条”是导体。
[2]“细丝条”发热时将电能转化为内能,该现象是电流的热效应。
[3]该除雾器属于纯电阻,1分钟产生的热量为
19. 9 4.5 1.5
【详解】[1][2]由可得,两灯泡的电阻分别为,
两灯泡的额定电流分别为 ,
因串联电路中各处的电流相等,且一个灯泡正常发光,所以电路中的电流I=I1=0.5A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电源两端电压U总=IR串=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V
所以整个电路此时消耗的总功率P总=U总I=9V×0.5A=4.5W
[3]由于两个灯泡的额定电压均为6V,根据并联电路的电压特点可知,灯泡两端的最大电压为6V,此时两灯泡均正常发光,通过两灯泡的最大电流分别为它们的额定电流 和,故干路中的最大电流
20. 12 6.75
【详解】[1][2]当开关S、S1均闭合,滑片P移至a端时,滑动变阻器接入最大阻值,灯泡与变阻器并联,电流表测量干路电流,电流表示数为4A,灯泡L正常发光,说明达到额定电压12V,则电源电压为12V,此时灯泡所在支路的电流为
灯泡的电阻为
由并联分流可知滑动变阻器所在支路的电流为
则滑动变阻器的最大阻值为
当开关S闭合,S1断开,滑片P移至b端时,滑动变阻器接入最大阻值,灯泡与变阻器串联,电路中的电流为
则灯泡L的实际电功率为
21. 、
【详解】[1]根据由图得,当只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,为功率低的保温档位,当同时闭合开关S1、S2时,电阻R1与R2并联,为功率高的加热档位。为缩短加热时间,为功率高的加热档位,故应闭合开关S1、S2。
[2]电水壶处于保温状态时,电路为R1的简单电路,电路电流为
正常保温工作5min,电热丝产生的热量为
22. 20 4.2
【详解】[1]当a处接电流表,b处接电压表,闭合开关S,短路,、并联,电路总功率为
两电表互换位置后,再闭合开关S,、短路,电路中只有,电路总功率为
根据题意可知R2∶R3=1∶3,即,则
解得
[2]将电源与b处电流表位置互换,其它均不变,电路图如下所示:
再闭合开关S,电路为三个电阻并联,电路总电流为
电路总功率为
23. 10 12.5 1.6
【详解】[1]电阻R是定值电阻,其阻值不变,电阻R的I−U图像是过原点的直线。从图像中任选一点,当U=4V时,I=0.4A ,根据欧姆定律可得
[2]将它们串联接入电路,当电流表的示数为0.4A时,此时小灯泡L两端电压UL=1V,此时小灯泡电阻为
电路的总电阻
[3]将它们并联接入电路,电源电压为2V,如图此时电阻R电流为0.2A,小灯泡电流为0.6A,根据并联电路电流规律,电路总电流为
电路消耗的电功率为
24.(1)小灯泡
(2)将“10Ω 2A”变阻器换成“20Ω 1A”的变阻器
(3)6V,0.75W
【详解】(1)由题意知,闭合开关,观察到电压表的示数如图(a)所示,选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.8V,小灯泡发光较亮,移动滑片,电压表示数变大,说明闭合开关时,已经是滑动变阻器的最大阻值接入电路,且电压表是并联在小灯泡两端的,且小灯泡发光较亮,说明小灯泡的额定电压为2.5V。
(2)由上述可知,滑动变阻器的最大阻值太小,无法分走更多的电压,使小灯泡两端的电压达到额定电压,因此需要换用最大阻值更大的滑动变阻器,因此做出的调整是将“10Ω 2A”变阻器换成“20Ω 1A”的变阻器。
(3)将“10Ω2A”变阻器连入电路且接入阻值最大时,电压表示数为2.8V,小灯泡发光较亮,所以小灯泡的额定电压为2.5V。调整电路后,闭合开关,电流表示数为0.22A,小灯泡未正常发光,则电源电压
即U<2.5V+0.22A×20Ω=6.9V
移动滑片,指针指在表盘中央时,小灯泡正常发光,即。此时,变阻器连入电路的阻值一定大于10Ω,电源电压
U>2.5V+0.30A×10Ω=5.5V
则5.5V<U<6.9V
电源为1.5伏整数倍,则U=6V,小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5 V×0.30A=0.75W
25.(1) 断开
(2) 右 见解析
(3) 0.5 大
(4) 不合理 见详解
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接时开关应保持断开状态。
[2]测定小灯泡的功率的实验中,滑动变阻器应该“一上一下”串联在电路中,实物图连接如下:
(2)[1]连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[2]电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有很小的示数,说明电路是完好的,接下来的操作是:向左调节滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况。
(3)[1]小灯泡额定电压为2.5V,由图乙可知,当小灯泡两端的电压为2.5V,通过灯泡的电流为0.2A,小灯泡的额定功率是。
[2]由图乙图像信息可知,当小灯泡两端的电压变大时,通过小灯泡的电流也越大,根据可知,电功率也越大,由此可知:小灯泡两端的实际电压越大,实际功率越大。
(4)[1][2]由于小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,不满足探究“电流与电压的关系”实验中控制电阻不变的条件,所以利用此电路探究“电流与电压的关系”的想法不合理。
26.(1)
(2) 左 C
(3) 0.28 0.7 变亮
(4)C
(5)20
【详解】(1)按照伏安法电路的要求,电流表串联在电路中,测通过小灯泡的电流,电压表与小灯泡并联测小灯泡两端的电压,这个电路中,电流表正接线柱与电压表正接线柱之间的导线接错,正确的电路如图所示。
(2)[1]按照滑动变阻器的使用要求,闭合开关前,要把滑片移到阻值最大处,对于这个电路,闭合开关前要把滑片移到最左端。
[2]闭合开关后发现小灯泡不亮,可能是滑动变阻器滑片在阻值最大处造成的,这样就会使电流表和电压表示数比较小,接下来小明应该观察电压表、电流表是否有示数,如果有示数,说明是滑动变阻器滑片在阻值最大处造成的。
(3)[1]由图甲可知,电流表的量程是0~0.6A,电流表分度值为0.02A,第6次实验中,电流表的示数如图乙所示,为0.28A。
[2]小灯泡的额定功率为
[3]小明观察到从第1次到第6次实验中,灯泡两端电压逐渐变大,灯泡的实际功率逐渐变大,灯泡逐渐变亮。
(4)原来灯泡正常发光时的电阻
小明取下原灯泡,换上标有“”的新灯泡,这个灯泡正常发光时电阻
原来灯泡正常发光时电流0.28A,换第二个灯泡,由于电阻变小了,电流应该变大,此时电流一定大于0.28A;换上第二个灯泡,由于它的电阻比原来灯泡电阻小,所以它分得的电压一定小于前一个灯泡分得的电压,一定小于2.5V,它不能正常发光,此时通过它的电流一定小于它的额定电流,由此判断,电流范围是,故选C。
(5)要想继续探究电流与电阻的关系,将小灯泡换成阻值不同的定值电阻,实验时控制定值电阻两端的电压保持1.5V不变,每次实验滑动变阻器分得的电压也是1.5V,每次实验滑动变阻器分得的电压都与定值电阻分得的电压相等,每次实验滑动变阻器连入的阻值都与定值电阻的阻值相等,滑动变阻器最大阻值20Ω,则更换的定值电阻的阻值不能大于20Ω。
27.(1)110W
(2)2A
(3)66000J
【详解】(1)根据电路图可知, 开关S闭合,、断开时吹冷风,只有电动机M接入电路,此时吹冷风,通过电动机的电流为
则吹冷风时电动机的功率为
(2)根据电路图可知,、闭合,断开时吹暖风,电动机M与并联,由欧姆定律可得,此时流过电阻的电流为
(3)吹热风1分钟消耗的电能
28.
【详解】根据题意,两灯并联,电流表在干路上测量干路电流,开关在干路中控制整个电路,如图:
29.
【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:
答案第1页,共2页
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