期末物理突破：电功率 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

期末物理突破:电功率 一、单选题 1.图甲是噪声监测器的内部电路图。电源电压恒定,R1的阻值随声音强度的变化关系如图乙所示,定值电阻R2的阻值为5 。闭合开关S,当声音强度为60dB时,电压表示数为1.5V。下列分析正确的是( ) A.电压表示数随声音强度的增大而减小 B.声音强度越大,电路消耗的总功率越小 C.噪声监测器的电路图中电源电压为6V D.声音强度为50dB时,电压表示数为5V 2.有两根电热丝和,且,若单独用烧开一壶水,所用时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水,则所需的时间分别为(不计热损失)( ) A.、 B.、 C.、 D.、 3.下列用电器在使用过程中,消耗的电能主要转化为内能的是( ) A.电动剃须刀 B.电脑 C.电熨斗 D.电风扇 4.在下列有关实验中能量转化关系的描述中,不正确的是( ) A.电热水壶工作时,电能主要转化为内能 B.风扇转动时,电能全部转化为机械能 C.给蓄电池充电时,电能转化为化学能 D.LED灯发光时,电能转化为光能和少量内能 5.现有两只额定电压均为220 V的白炽灯,其中甲灯灯丝较粗短,乙灯灯丝较细长。将这两只灯泡串联在220 V的电路中,则( ) A.甲灯较亮 B.乙灯较亮 C.一样亮 D.条件不足,无法确定 6.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 7.在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像,据图像分析,下列判断正确的是( ) A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比 B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10 C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件消耗的功率之比为2:1 D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,电路消耗的总功率是1.2W 8.下表对不同用电器列出了其中一种省电方法和相应的省电原理,请你补充完整( ) 电器名称 省电方法 省电原理 电风扇 不热的时候尽量不开 减少用电时间 电灯 A.将灯泡换成功率小一些的;减少用电时间 B.将白炽灯换成节能灯;提高发光效率 C.将白炽灯换成节能灯;减少工作时间 D.光线不暗时尽量不开;提高发光效率 二、填空题 9.如图甲所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0,则R1:R2= ;若将R1和R2按如图乙连接后,接到同一电源上,开关S闭合后,R1消耗的电功率为P1,则P1:P0= 。 10.如图所示,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1、R2的阻值分别为5 和10 。闭合开关S,则通电2min定值电阻R2所产生的热量为 J。 11.一个小灯泡两端的电压为2.5V时,通过它的电流是0.2A,它在这种情况下通电20s,则这20s内电流做功 J,小灯泡消耗的电能是 J。 12.某白炽灯上标有“PZ220 V-40 W”字样(如图)。 (1)“220 V”表示 ,“40 W”表示 。 (2)把该灯接在220 V的电路中时,其 (选填“能”或“不能”)正常工作。 (3)把该灯接在110 V的电路中时,其两端的实际电压是 V,实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)40 W。 13.如图所示的是四种家用电器各消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图,其中额定功率最小的电器是 。正常工作5小时,白炽灯比节能灯多消耗了 的电能。 三、实验题 14.在做“比较两个灯泡的亮暗”实验时,可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少,如图是进行该实验的电路之一。 (1)利用如图所示电路,可控制变量 相等,验证 对电流做功多少的影响; (2)对于“电流做功多少与通电时间的关系”,是否必需通过实验去验证? (选填“不必”或者“必须”)简要说明你的观点 。 15.图甲是“测量小灯泡电功率”的实验装置,已知小灯泡标有“”字样。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮) 。 (2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙所示时,为了测量小灯泡正常发光时的电功率,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”“电流表”或“小灯泡”),直至小灯泡正常发光。 (3)移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。根据数据绘制出的图象如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的功率是 W。 (4)根据图丙可知,小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的,你认为原因是 。 (5)根据小灯泡的图像和观察到的亮度变化,还可以发现 。 四、计算题 16.将定值电阻R1、R2接入电源电压恒定的电路中,如图所示,R1=20 ,R2=30 ,闭合开关,电流表的示数为0.12A。求: (1)闭合开关后,电压表的示数。 (2)闭合开关后,电路20s消耗的电能。 17.小华家电水壶的内部电路如图所示,其中R1、R2为电热丝,S是电源开关,S0是温控开关(水温达到100 ,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为220V。求: XXX牌电水壶 额定电压 220V 电源频率 50Hz 加热功率 880W 保温功率 44W (1)当开关S和S0均闭合时,R1电功率; (2)R2的电阻; (3)在加热状态下,该电水壶工作10min产生的热量。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C C B B D D B 1.C 【详解】AB.由图甲可知,闭合开关S,R1与R2串联,由图乙可知,随着声音强度的增加,声敏电阻R1的阻值逐渐减小,故电路的总电阻减小,因为电源电压不变,根据可知,电路中的电流增大,故电路消耗的总功率变大;由得,,因为电阻R2为定值电阻,且电压表测R2电压,故电压表示数U2=IR2变大,故AB错误; C.电压表示数U2=1.5V时,电流I===0.3A 当声音强度为60dB时,由图乙知此时R1=15 ,则U1=IR1=0.3A 15 =4.5V 根据串联电路的特点可知电源的电压U=U1+U2=4.5V+1.5V=6V 故C正确; D.当声音强度为50dB时,R'1=25 ,总电阻R'=R'1+R2=25 +5 =30 电流表示数 电压表示数,故D错误。 故选C。 2.C 【详解】烧开同一壶水所需热量相同,设为Q吸,不计热损失,单独用烧开一壶水时,吸收的热量 若将这两根电热丝串联接入电路,由串联电阻的规律,电路总电阻 由可得,电热丝串联烧开同一壶水所用的时间 若将这两根电热丝并联接入电路,则电路总电阻 电热丝并联在同一电源中烧开同一壶水所用的时间 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 3.C 【详解】AD.电动剃须刀、电风扇中有电动机,主要是把电能转化为机械能,综上分析可知,故AD不符合题意; B.电脑主要将电能转化为声能、光能和内能,故B不符合题意; C.电熨斗工作原理是电流的热效应。电熨斗工作时将电能主要转化为内能,故C符合题意。 故选C。 4.B 【详解】A.电热水壶工作时,通过内部的电阻加热元件(如电阻丝)将电能转化为内能。故A正确,不符合题意; B.风扇转动时,电能大部分转化为机械能,还有一部分转化为内能,故B错误,符合题意; C.给蓄电池充电时消耗电能,把电能转化为化学能储存起来,故C正确,不符合题意; D.LED灯发光时,消耗了电能,电能转化为光能和少量内能,故D正确,不符合题意。 故选B。 5.B 【详解】灯丝材料相同,甲灯灯丝较粗短,横截面积大、长度短。乙灯灯丝较细长,横截面积小、长度长。根据“横截面积越小、长度越长,电阻越大”,所以乙灯电阻较大。串联电路中各处的电流相等,所以通过甲、乙两灯的电流相等。灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。根据电功率公式可知,电流相等时,功率与电阻成正比,乙灯的实际功率更大,乙灯较亮。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 6.D 【详解】AB.由图可知,电阻丝R1和R2串联,则通过电阻丝R1和R2的电流相等,闭合开关,通电一段时间,则通电时间相同,若R1=R2,由焦耳定律可知,电阻丝R1和R2产生热量相同,即Q1=Q2;由于甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,c水>c煤油,由可知,水的温度变化小,所以水的末温小,则T1<T2,故AB错误; CD.闭合开关,通电一段时间,若T1=T2,则水和煤油的温度变化相同,甲、乙瓶内分别装有质量和初温都相同的水和煤油,c水>c煤油,由可知,水吸收的热量更多,则电阻丝R1产生热量大于R2产生热量,即Q1>Q2,由图可知,电阻丝R1和R2串联,则通过电阻丝R1和R2的电流相等,由焦耳定律可知,R1>R2,故C错误,D正确。 故选D。 7.D 【详解】A.由图象可知,甲元件中电流与两端电压图象是过原点直线,说明甲元件中电流与电压成正比,而乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,故A错误; B.由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电阻值在不同电压下不同,故B错误; C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,由于串联电路中电流处处相等,则I甲=I乙=0.2A 由图象得出,此时U甲=1V;U乙=2V 所以,故C错误; D.在并联电路中,各支路两端电压相等,都等于总电压,即U甲=U乙=2V 由图象得出I甲=0.4A,I乙=0.2A 干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A 电路消耗的总功率P=UI=2V 0.6A=1.2W,故D正确。 故选D。 8.B 【详解】A.将灯泡换成功率小一些的,根据可知,省电原理是减小电功率,故A不符合题意; BC.将白炽灯换成节能灯,节能灯将电能几乎都转化为光能,省电原理是提高发光效率,故B符合题意,C不符合题意; D.光线不暗时尽量不开,原理是减少工作时间,故D不符合题意。 故选B。 9. 1∶3 16∶1 【详解】[1]由图甲可知,电路为串联电路,根据串联电路电流处处相等的特点,结合可知 所以 [2]在图甲中,R1消耗的电功率分别为P0,根据串联分压原理可知 串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,所以R1两端的电压为,所以由图乙可知,电路为并联电路,根据并联电路各用电器两端电压相等等于电源电压,结合可知 10.48 【详解】由串联电路的欧姆定律可得电路中的电流 因为串联电路电流处处相等,所以由焦耳定律公式可得通电2min定值电阻R2所产生的热量Q=I2R2t=(0.2A)2 10 2 60s=48J 11. 10 10 【详解】[1][2]电流做功,小灯泡消耗的电能与电流通过小灯泡所做的功相等,也为。 12.(1) 白炽灯额定电压为220V 白炽灯额定功率为40W (2)能 (3) 110 小于 【详解】(1)[1][2]白炽灯上标的“220V”指用电器正常工作的电压为220V,即额定电压为220V,“40W”指用电器在额定电压下的功率为40W,即额定功率为40W。 (2)当白炽灯接在220V的电路中时,实际电压等于额定电压,其能正常工作。 (3)[1][2]把该灯接在110 V的电路中时,电路提供的电压为110V,其两端的实际电压是110V。实际电压低于额定电压,根据可知,电阻一定的情况下,实际电压小于额定电压,则实际功率小于额定功率。 13. 节能灯 0.15 【详解】[1]根据功率公式,在消耗电能一定时,工作时间越长的用电器,其额定功率就越小。由柱状图可知,节能灯消耗1度电的工作时间最长(50小时),因此其额定功率最小。 [2]白炽灯的功率:;节能灯的功率:;正常工作5小时,白炽灯比节能灯多消耗的电能:。 14.(1) 电流和通电时间 电压 (2) 不必 同种规格的灯泡,通电时间越长,消耗的电能越多,电流做功越多 【详解】(1)[1]利用如图所示电路,两个灯泡串联在同一个电路中,同时通电,且电流相等,所以可控制变量电流和通电时间相等。 [2]通过调节滑动变阻器滑片位置,两个灯泡的电流和通电时间相等,改变两个灯泡两端的电压表示数,即灯泡的电压改变,观察灯泡亮度,所以能验证电压对电流做功多少的影响。 (2)[1][2]对于“电流做功多少与通电时间的关系”, 不必通过实验去验证;由于同种规格的灯泡,正常工作,电功率相同,通电时间越长,由可知,消耗的电能越多,电流做功越多。 15.(1) (2) B 电压表 (3)0.625 (4) 变化 见解析 (5)见解析 【详解】(1)要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,由可知电路的总电阻变小,由电阻的串联可知滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,如图所示: (2)[1][2]电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动,直至电压表示数为2.5V,所以眼睛一直观察电压表,直至小灯泡正常发光。 (3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电功率为 (4)[1][2]由图丙可知,灯泡的图象不是一条直线,因此灯泡的电阻是变化的,变化的原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。 (5)由图丙可知,通过灯的电流随电压的增大而增大,根据可知灯丝的功率增大,亮度增大,因此小灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,小灯泡越亮。 16.(1)2.4V (2)14.4J 【详解】(1)由图可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压。根据欧姆定律可知电压表的示数U1=IR1=0.12A 20 =2.4V (2)闭合开关后,电路20s消耗的电能W=I2Rt=(0.12A)2 (20 +30 ) 20s=14.4J 17.(1)836W (2)1100 (3)528000J 【详解】(1)由题可知:当开关S和S0都闭合时,R1和R2并联,电路电阻较小,由得,此时电路电功率较大,为加热状态;当开关S闭合,S0断开时,只有R2接入,电路电阻较大,由得,此时电路电功率较小,为保温状态,则R2的功率为 当开关S和S0均闭合时,R1电功率 (2)根据知,电阻R2的电阻值 (3)在加热状态下,该电水壶工作10min产生的热量 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $