13.2 电功率 同步练习----2025-2026学年九年级上册物理北师大版
2025-11-22
|
21页
|
162人阅读
|
8人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第二节 电功率 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 831 KB |
| 发布时间 | 2025-11-22 |
| 更新时间 | 2025-12-04 |
| 作者 | xkw_076031274 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55064955.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
13.2 电功率
一.选择题(共8小题)
1.(2025•沙洋县模拟)将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两只小灯泡都能正常发光
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于2W
2.(2024秋•中山市期末)如图是家庭电路中四种用电器耗电1kW•h持续工作的时间图,下列说法正确的是( )
A.甲消耗的电能最多
B.乙可能是空调
C.乙与丙的实际功率相同
D.电流通过丁做功最慢
3.(2025•鼓楼区校级一模)如图所示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是( )
A.B.C.D.
4.(2025•四川二模)如图所示的电路中,闭合开关S后,滑片P在左右移动过程中,发现通过电流表的示数在0.2A~0.6A、电压表的示数在3V~6V之间变化,下列计算正确的是( )
A.定值电阻R1=15Ω
B.定值电阻R1所消耗的功率的变化量为2.4W
C.滑动变阻器R2的最大电阻为10Ω
D.整个电路消耗的电功率在0.6W~3.6W之间变化
5.(2024秋•北川县期末)一款消防应急照明灯的铭牌如图所示。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯内电路接通,两个灯泡正常发光。请根据铭牌上的情况进行分析,以下说法正确的是( )
消防应急照明灯
型号:JF﹣ST﹣01
额定电压:AC220V/50Hz
每个灯泡规格:6V 3W
电池:6V 2500mA•h
充电时间:20小时
应急时间:不少于1.5小时
A.给应急灯电池充电的过程是将化学能转化为电能
B.应急灯电池充满后,储存的电能是6.0×104J
C.应急灯电池充满后,可以让两个灯泡同时正常发光3小时
D.应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是0.5A
6.(2025秋•邯郸期中)下列物理量最接近实际的是( )
A.一节新干电池的电压约2V
B.家用电冰箱正常工作时的电流约5A
C.对人体安全的电压是36V
D.液晶电视机的额定功率约100W
7.(2025秋•邯郸期中)小李做“练习使用滑动变阻器”的实验,连接了如图所示电路。已知电源电压为9V恒定不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,小灯泡标有“6V 3W”的字样(灯泡电阻不随温度变化),闭合开关,在确保用电器安全的前提下,则( )
A.滑片P向左滑动,灯泡变暗
B.滑片P可以滑到最左边
C.电路中允许的最大电流是1A
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是6Ω
8.(2024秋•江都区期末)如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间,小灯泡恰能正常发光:若换一个“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间,则这个小灯泡的实际功率( )
A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•西岗区期末)如图所示是某用户家的电能表,根据电能表上提供的信息可知,该用户同时使用的用电器总功率不能超过 W;单独将一电烤箱接入电路,正常工作30min,电能表的转盘转过300转,则电烤箱的功率为 W。
10.(2024秋•泸州校级期末)从功与能关系看,电流做功的过程,实质是 能转化为 能的过程;1kW•h的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作 h;某定值电阻R接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将其改接到3V的电压下,这个电阻消耗的功率是 W。
11.(2025•罗湖区二模)如图所示,比亚迪发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。为了提高冷却效果,液冷冷却液应该选用 的液体。该充电柱最大输出功率可以达到1000kW,它支持最高充电电压达到1000V,则最高输出电流为 A。若按宣传的充电“1秒2公里”,每公里只需花费0.15元,则该充电桩的计费为 元/kW•h。
12.(2025•无为市二模)如图所示,闭合开关后电压表V1和V2示数之比为2:3,则定值电阻R1和R2消耗的功率之比为 。
13.(2025•临淄区一模)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为 V,干路电流为 A,此时灯泡L的电功率为 W。
三.实验探究题(共1小题)
14.(2025•西安模拟)在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有两节新干电池、待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)连接的实验电路如图1所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连线后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 (选填序号)。
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)排除电路故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图2所示,则此时通过小灯泡的电流是 A。
(5)根据记录的多组I﹣U数据,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像,如图3所示,分析图像可知:①小灯泡的额定功率为 W;②小灯泡的电阻随两端电压的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
四.计算题(共1小题)
15.(2025•广饶县校级一模)图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如乙图所示,R1和R2是电热丝,通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换,低温挡功率为440W,高温挡功率为880W,已知粥的比热容c粥=4.0×103J/(kg•℃)。求:
(1)当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要吸收的热量;
(4)若实际正常使用高温挡加热(3)中粥的时间为800s,该电饭锅的加热效率。
13.2 电功率
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025•沙洋县模拟)将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两只小灯泡都能正常发光
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于2W
【考点】实际功率;小灯泡实际功率的比较;串联电路中的电流规律.
【专题】应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率.
【答案】D
【分析】(1)已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出两灯泡的额定电流,利用欧姆定律求出两灯泡的电阻;
(2)根据串联电路的电流特点比较通过两灯泡的电流关系,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系判断亮暗关系,根据P=UI求出电路消耗的总功率。
【解答】解:(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流:
I甲0.5A,I乙A,
由I可得,两灯泡的电阻:
R甲12Ω,R乙18Ω;
(2)甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过两灯泡的电流相等,故C不正确;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I0.2A,
因I<I乙<I甲,
所以,两灯泡均不能正常发光,故B不正确;
由P=I2R可知,乙灯泡的电阻较大,实际功率较大,灯泡较亮,故A不正确;
电路的总功率:
P=UI=6V×0.2A=1.2W<2W,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,灯泡是否正常发光可以比较电流与额定电流之间的关系,可以比较两端的电压和额定电压之间的关系。
2.(2024秋•中山市期末)如图是家庭电路中四种用电器耗电1kW•h持续工作的时间图,下列说法正确的是( )
A.甲消耗的电能最多
B.乙可能是空调
C.乙与丙的实际功率相同
D.电流通过丁做功最慢
【考点】电功率的概念.
【专题】应用题;电能和电功率;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)由图可知,1kW•h的电能可供甲、乙、丙、丁持续工作的时间,利用P可得四种用电器的电功率大小关系;
(2)利用W=Pt比较消耗电能的大小关系;
(3)利用P计算乙的电功率,据此判断乙是否可能是空调。
【解答】解:
(1)由图可知,1kW•h的电能可供丁持续工作的时间最短、供乙和丙持续工作的时间相同、供甲持续工作的时间最长,由P可知,甲的电功率最小,乙、丙的电功率相同,丁的电功率最大,电流通过丁做功最快,故C正确、D错误;
(2)甲的电功率最小,在相同的时间内,甲消耗的电能最少,故A错误;
(3)乙的功率P0.05kW=50W,空调的功率在1000W以上,乙不可能是空调,故B错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电功率的概念和意义,考查了学生根据题中信息解答问题的能力,属于基础题目。
3.(2025•鼓楼区校级一模)如图所示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.
【专题】图析法;电能和电功率;应用能力.
【答案】D
【分析】由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流。
电源提供电流一定,根据并联电路特点分别表示出U与I和P与I的表达式,分析判断即可。
【解答】解:
由图R0与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流。
若电源提供的电流恒定为I总,
BC、根据并联电路特点可知:
U=U0=I0R0=(I总﹣I)R0=﹣IR0+I总R0,
其中I总、R0为定值,由U=﹣R0I+I总R0,可知U与I的图象为一次函数,且﹣R0<0,故BC错误;
AD、由电功率的计算公式:
电路消耗总功率:P=UI总=(I总﹣I)R0×I总=﹣I总R0I+I总2R0,
其中I总、R0为定值,由P=﹣I总R0I+I总2R0,可知P与I的图象为一次函数,﹣I总R0<0,且I不能为0,P不会为0,故D正确,A错误。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要抓住电源是恒流源,关键是得出U与I和P与I的表达式,利用数学知识分析判断它们之间的关系。
4.(2025•四川二模)如图所示的电路中,闭合开关S后,滑片P在左右移动过程中,发现通过电流表的示数在0.2A~0.6A、电压表的示数在3V~6V之间变化,下列计算正确的是( )
A.定值电阻R1=15Ω
B.定值电阻R1所消耗的功率的变化量为2.4W
C.滑动变阻器R2的最大电阻为10Ω
D.整个电路消耗的电功率在0.6W~3.6W之间变化
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.
【专题】欧姆定律;电能和电功率;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)由图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。滑片P在最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路总电阻最大,电路电流最小,根据串联电路的分压关系可知,此时变阻器两端电压最大,根据两表示数范围可知最小电流和R2的最大电压,根据欧姆定律求R2的最大阻值;根据串联电路的电压规律和欧姆定律表示出电源电压;
滑动变阻器连入电路的电阻最小时,电路中的电流最大,R2两端的电压最小,根据两表示数范围可知最大电流和R2的最小电压,根据串联电路的电压规律和欧姆定律表示出电源电压,从而求得R1的阻值和电源电压;
(2)根据P=I2R求定值电阻R1所消耗的功率变化量;
(3)根据P=UI求整个电路消耗的最大、最小电功率,从而可得其电功率的变化范围。
【解答】解:AC、由图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。滑片P在最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路总电阻最大,电路电流最小为0.2A,根据串联电路的分压关系可知,此时变阻器两端电压最大,电压表的最大示数为6V,则滑动变阻器R2的最大电阻:
,
电源电压:U=I小(R1+R2大)=0.2A×R1+6V……①
滑动变阻器连入电路的电阻最小时,电路中的电流最大,R2两端的电压最小,由题知,电路电流最大为0.6A,此时变阻器的两端电压为3V,
电源电压:U=I大(R1+R2小)=0.6A×R1+3V……②
由①②解得,R1=7.5Ω,U=7.5V,故AC错误;
B、根据P=I2R可得,定值电阻R1所消耗的功率的变化量:
,故B正确;
D、当电路电流最大时,整个电路消耗的电功率最大,为P大=UI大=7.5V×0.6A=4.5W,
当电路电流最小时,整个电路消耗的电功率最小,为P小=UI小=7.5V×0.2A=1.5W,
所以整个电路消耗的电功率在1.5W~4.5W之间变化,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律、电功率的相关计算,难度一般。
5.(2024秋•北川县期末)一款消防应急照明灯的铭牌如图所示。当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯内电路接通,两个灯泡正常发光。请根据铭牌上的情况进行分析,以下说法正确的是( )
消防应急照明灯
型号:JF﹣ST﹣01
额定电压:AC220V/50Hz
每个灯泡规格:6V 3W
电池:6V 2500mA•h
充电时间:20小时
应急时间:不少于1.5小时
A.给应急灯电池充电的过程是将化学能转化为电能
B.应急灯电池充满后,储存的电能是6.0×104J
C.应急灯电池充满后,可以让两个灯泡同时正常发光3小时
D.应急灯每个灯泡正常工作时的电流都是0.5A
【考点】电功率P=W/t的简单计算;电功率P=UI的简单计算;能量的转化与转移;电功计算公式W=UIt的应用.
【专题】电能和电功率;应用能力.
【答案】D
【分析】(1)蓄电池充电时相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来;
(2)电池的容量根据单位判断是It,充满电后可储存的电能W=UIt 计算;
(3)由P可得,这些电能可以让两个灯泡持续正常发光的时间;
(4)由铭牌可知,应急灯的一个灯泡正常发光时的功率和电压,根据P=UI可得正常发光时的电流。
【解答】解:A、蓄电池充电时相当于用电器,将电能转化为化学能储存起来,故A错误;
B、电池的容量为2500mAh,工作电压为6V,I′=2500mA= 2.5A,充满电后可储存的电能为:W =UI't = 6V×2.5A×3600s = 5.4×104J,故B错误;
C、两个灯泡正常发光时的总功率为:P总=2P =2×3W=6W,由P可知,这些电能可以让两个灯泡持续正常发光的时间:t2.5h,故C错误;
D、由铭牌可知,应急灯的一个灯泡正常发光时的功率为3W,电压为6V,根据P=UI可得,此时通过的电流:I0.5A,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是电能、电功率计算的实际应用题,难度适中。
6.(2025秋•邯郸期中)下列物理量最接近实际的是( )
A.一节新干电池的电压约2V
B.家用电冰箱正常工作时的电流约5A
C.对人体安全的电压是36V
D.液晶电视机的额定功率约100W
【考点】常见电功率的大小;常见电流的大小;常见电压的大小.
【专题】应用题;电流和电路;电压和电阻;应用能力.
【答案】D
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A.一节新干电池电压1.5V,故A不符合实际;
B.家用电冰箱正常工作时电流约1A,故B不符合实际;
C.对人体的安全电压为不高于36V,故C不符合实际;
D.液晶电视机的额定功率约100W,故D符合实际。
故选:D。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
7.(2025秋•邯郸期中)小李做“练习使用滑动变阻器”的实验,连接了如图所示电路。已知电源电压为9V恒定不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,小灯泡标有“6V 3W”的字样(灯泡电阻不随温度变化),闭合开关,在确保用电器安全的前提下,则( )
A.滑片P向左滑动,灯泡变暗
B.滑片P可以滑到最左边
C.电路中允许的最大电流是1A
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻是6Ω
【考点】电功率P=UI的简单计算;串联电路中的电流规律;串联电路中的电压规律;动态电路的分析;欧姆定律的应用.
【专题】欧姆定律;电能和电功率;应用能力.
【答案】D
【分析】(1)由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中的电流变化和灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡的实际功率变化和亮度变化;
(2)当滑片P滑到最左边时,电路为小灯泡的简单电路,灯泡两端的实际电压等于电源电压,与灯泡的额定电压比较,得出结论;
(3)根据P=UI可得灯泡正常发光时的电流,与滑动变阻器允许的最大电流和电流的量程比较,结合串联电路的电流规律得出电路中允许的最大电流;
(4)小灯泡正常发光时,根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求滑动变阻器接入电路的电阻。
【解答】解:A、由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流。当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路的电阻规律可知,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,根据P=UI可知灯泡的实际功率变大,故灯变亮,故A错误;
B、当滑片P滑到最左边时,电路为小灯泡的简单电路,灯泡两端的实际电压等于电源电压,即为9V,大于灯泡的额定电压,则灯泡易被烧坏,所以滑片P不能滑到最左边,故B错误;
C、根据P=UI可得灯泡正常发光时的电流:IL0.5A,
由题知,滑动变阻器允许的最大电流为1A,电流表的量程最大值为0.6A,
由于串联电路中各处的电流相等,所以电路中允许的最大电流为0.5A,故C错误;
D、小灯泡正常发光时,根据串联电路的电压规律可得,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UL=9V﹣6V=3V,
此时通过滑动变阻器的电流:I滑=IL=0.5A,
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的电阻:R滑6Ω,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用,难度一般。
8.(2024秋•江都区期末)如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间,小灯泡恰能正常发光:若换一个“6V 4W”的小灯泡接在a、b两点间,则这个小灯泡的实际功率( )
A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定
【考点】实际功率.
【专题】应用题;电能和电功率;应用能力;分析、综合能力.
【答案】C
【分析】灯泡的实际功率是由灯泡两端的实际电压决定的,根据公式R可知两灯泡电阻的大小关系;根据串联电路电阻的分压特点可知灯泡两端电压的变化,进而得出答案。
【解答】解:
由题知,将一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间,该灯泡恰能正常发光,说明其两端电压为6V;
由灯泡的铭牌可知,两灯泡的额定电压相等,
由P=UI的变形式R可知,额定功率为4W灯泡的电阻小于额定功率为3W灯泡的电阻,
因串联电路中电阻越小分得的电压越小,
所以,改接后,灯泡两端的电压变小,小于6V,则这只灯泡消耗的功率小于其额定功率4W。
故选:C。
【点评】本题可以和我们常见的滑动变阻器与定值电阻串联的题型归为一类:滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器改变电阻时,分析电路中电流的变化情况、定值电阻和滑动变阻器两端电压变化情况。本题中虽然没有滑动变阻器,但在电路中先后串联阻值不同的灯泡,其实就相当于滑动变阻器。通过解答本题我们要有所收获:①在额定电压相同的情况下,电功率与电阻成反比;②串联电阻的分压能力与电阻的阻值大小有关,阻值大的电阻分压能力强。掌握了这两点,就可以帮助我们获得新的解题思路,就可以使问题变得简单化。
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•西岗区期末)如图所示是某用户家的电能表,根据电能表上提供的信息可知,该用户同时使用的用电器总功率不能超过 4400 W;单独将一电烤箱接入电路,正常工作30min,电能表的转盘转过300转,则电烤箱的功率为 1000 W。
【考点】电功率的综合计算.
【专题】应用题;应用能力.
【答案】4400;1000。
【分析】根据电能表上提供的信息可知,家庭电路允许通过最大的电流为20A,电能表的转盘每转1r消耗电能kW.h,
根据P=UI可计算该用户电路允许的最大电功率;电能表的转盘转过300转,可以计算出这300转消耗的电能,由于工作30min,可以根据P计算出电烤箱的功率。
【解答】解:根据电能表上提供的信息可知,家庭电路允许通过最大的电流为20A,所以该用户同时使用的用电器总功率最大值为P最大=UI最大=220V×20A=4400W;
电能表的转盘每转1r消耗电能kW•h,那么转300转消耗的电能为W=300kW•h=0.5kW•h,
t=30min=0.5h,电烤箱的功率P1kW=1000W。
故答案是:4400;1000。
【点评】该题主要考查了电能表表盘信息的识别和电功率公式的实际应用。
10.(2024秋•泸州校级期末)从功与能关系看,电流做功的过程,实质是 电 能转化为 其它形式 能的过程;1kW•h的电能可供标有“220V40W”的灯泡正常工作 25 h;某定值电阻R接到6V电压下,它消耗的功率是6W;将其改接到3V的电压下,这个电阻消耗的功率是 1.5 W。
【考点】电功率的综合计算;电功的实质;电功率P=W/t的简单计算.
【专题】电能和电功率;应用能力.
【答案】电;其它形式;25;1.5
【分析】电流做功的过程,就是电能转化为其它形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。
灯泡正常发光时的功率P=40W,根据可知1kW•h的电能可供灯泡正常工作的时间;
由可得,这个定值电阻的阻值;同样一个导体,电压改变,电阻仍为6Ω,将改接到3V的电压下,由可得这个电阻消耗的功率。
【解答】解:
电流做功的过程,就是电能转化为其它形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。
灯泡正常发光时的功率P=40W,根据可知,1kW•h的电能可供灯泡正常工作
,
由可得,这个定值电阻的阻值为
,
同样一个导体,电压改变,电阻仍为6Ω,将改接到3V的电压下,这个电阻消耗的功率是
。
故答案为:电;其它形式;25;1.5。
【点评】本题考查电功率的计算,是一道综合题。
11.(2025•罗湖区二模)如图所示,比亚迪发布的全液冷“兆瓦闪充”技术在充电领域引起了巨大反响。为了提高冷却效果,液冷冷却液应该选用 比热容大 的液体。该充电柱最大输出功率可以达到1000kW,它支持最高充电电压达到1000V,则最高输出电流为 1000 A。若按宣传的充电“1秒2公里”,每公里只需花费0.15元,则该充电桩的计费为 1.08 元/kW•h。
【考点】电功率P=UI的简单计算;水的比热容特点及实际应用.
【专题】计算题;简答题;比热容、热机、热值;电能和电功率;应用能力.
【答案】比热容大;1000;1.08。
【分析】(1)质量和升高的温度相同时,比热容大的物质吸热多,据此分析;
(2)根据P=UI即可求出最高输出电流,
(3)充电桩最大功率1000千瓦,充一秒可以跑2公里,只花费0.15元,据此算出一秒时间内消耗的电能,就可以计算充电桩的充电价格。
【解答】解:(1)因为水的比热容较大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度时,吸收的热量较多,所以冷却效果好;
(2)根据P=UI可得最高输出电流:I1000A;
(3)充电桩最大功率1000kW,充电“1秒2公里”,一秒消耗的电能W=Pt=1000kWhkW•h;
已知每公里只需花费0.15元,则充电“1秒”花费0.15元×2=0.3元,
充电桩的计费为:1.08元/kW•h。
故答案为:比热容大;1000;1.08。
【点评】本题以全液冷超充桩为情景,考查了比热容、电功率公式的应用和电能的计算,本题体现了物理知识在生活中的应用。
12.(2025•无为市二模)如图所示,闭合开关后电压表V1和V2示数之比为2:3,则定值电阻R1和R2消耗的功率之比为 1:2 。
【考点】电功率的比例计算.
【专题】电能和电功率;分析、综合能力.
【答案】1:2
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测两电阻两端的电压之和。
根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之和,根据串联电路的电流特点和P=UI求出两定值电阻消耗的功率之比。
【解答】解:闭合开关后定值电阻R1和R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测R2电压,电压表V1和V2示数之比为2:3,根据串联电压规律可知R1和R2电压之比为1:2,串联电流相等,根据P=UI可知电功率和电压成正比,所以定值电阻R1和R2消耗的功率之比为1:2。
故答案为:1:2。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,是一道较为简单的应用题。
13.(2025•临淄区一模)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为 2 V,干路电流为 0.45 A,此时灯泡L的电功率为 0.5 W。
【考点】电功率的综合计算;欧姆定律的应用.
【专题】电流和电路;分析、综合能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由电路图知,R与L并联,由欧姆定律求得电阻R两端的电压即为电源电压;
(2)由图甲得出通过灯泡的电流IL,干路电流等于各支路电流之和;
(3)由P=UI可求得此时灯泡L的电功率。
【解答】解:定值电阻R与灯泡L并联,根据并联电路电压规律
U=UR=UL
电流表接在定值电阻R支路上,且示数为0.2A
UR=IRR=0.2A×10Ω=2V
故电源电压为2V。
由图甲可知,此时通过灯泡的电流为IL=0.25A
干路电流为I=IL+IR=0.25A+0.2A=0.45A
由图甲可知,当灯泡L两端电压为2V时,通过它的电流为0.25A,所以可得灯泡L此时的电功率为:
PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W。
故答案为:2;0.45;0.5。
【点评】本题考查了并联电路的电压和欧姆定律公式的应用,难度不大。
三.实验探究题(共1小题)
14.(2025•西安模拟)在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有两节新干电池、待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)连接的实验电路如图1所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”并补画出正确的连线。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到最 左 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连线后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 B (选填序号)。
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)排除电路故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图2所示,则此时通过小灯泡的电流是 0.14 A。
(5)根据记录的多组I﹣U数据,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像,如图3所示,分析图像可知:①小灯泡的额定功率为 0.625 W;②小灯泡的电阻随两端电压的增大而 增大 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【考点】伏安法测量小灯泡的电功率.
【专题】应用题;电能和电功率.
【答案】(1)见解答图;(2)左;(3)B;(4)0.14;(5)0.625;(6)增大。
【分析】(1)电流表应与被测电路串联,电压表应与被测电路并联;
(2)开关闭合前,滑动变阻器滑片应该移动到阻值最大处;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(4)根据电流表选用量程确定分度值读数;
(5)①根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率;
②灯丝电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)电流表应与小灯泡串联,电压表应与小灯泡并联,如图所示:
(2)开关闭合前,滑动变阻器滑片应该移动到阻值最大处,即最左端;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是灯泡断路,故选:B;
(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,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.14A;
(5)①由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
②由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。
故答案为:(1)见解答图;(2)左;(3)B;(4)0.14;(5)0.625;(6)增大。
【点评】本题测量小灯泡的电功率实验,考查了电路连接、注意事项、电路故障、电流表读数、实验操作、功率的计算和影响电阻大小因素等知识。
四.计算题(共1小题)
15.(2025•广饶县校级一模)图甲是一款紫砂电饭锅,其简化电路如乙图所示,R1和R2是电热丝,通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换,低温挡功率为440W,高温挡功率为880W,已知粥的比热容c粥=4.0×103J/(kg•℃)。求:
(1)当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要吸收的热量;
(4)若实际正常使用高温挡加热(3)中粥的时间为800s,该电饭锅的加热效率。
【考点】电功率的综合计算;利用比热容的公式计算热量;能量的利用效率;电功与电能的计算;电功率P=UI的简单计算.
【专题】电能和电功率;应用能力;分析、综合能力.
【答案】(1)当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流为2A;
(2)电热丝R2的阻值为110Ω;
(3)若不考虑能量损失,正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间为600s;
(4)该电饭锅的加热效率为75%。
【分析】(1)知道低温挡的功率,利用P=UI求出当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流;
(2)由图乙可知,当只闭合S1时,只有R1工作,当S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点和P可知电饭锅高温挡和低温挡的电路连接;根据P2=P高﹣P低求出R2的电功率,根据P可求出R2的阻值;
(3)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出粥吸收的热量,不考虑热量损失,电饭锅消耗的电能等于粥吸收的热量,根据P求出电饭锅工作的时间;
(4)根据W=Pt求出电饭锅实际消耗的电能,根据效率公式求出该电饭锅的加热效率。
【解答】解:(1)由P=UI可知,当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流:I低2A;
(2)由图乙可知,当S1、S2都闭合时,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可知,电路中的总功率最大,电饭锅处于高温挡;
当只闭合S1时,只有R1工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,电饭锅处于低温挡;
则R2的电功率:P2=P高﹣P低=880W﹣440W=440W,
由P可知,R2的阻值:R2110Ω;
(3)粥吸收的热量:Q吸=c粥m(t﹣t0)=4.0×103J/(kg•℃)×2kg×(86℃﹣20℃)=5.28×105J,
不考虑热量损失,电饭锅消耗的电能:W=Q吸=5.28×105J,
由P可知,电饭锅工作的时间:t′600s;
(4)电饭锅实际消耗的电能:W′=P高t″=880W×800s=7.04×105J,
该电饭锅的加热效率:η100%100%=75%。
答:(1)当电饭锅正常使用时,处于低温挡时的电流为2A;
(2)电热丝R2的阻值为110Ω;
(3)若不考虑能量损失,正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间为600s;
(4)该电饭锅的加热效率为75%。
【点评】本题是一道电热综合题,主要考查并联电路的特点、电功公式、电功率公式、吸热公式以及效率公式的应用,能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。