内容正文:
第十八章电功率 同步练习
一、单选题
1.下列关于电功率的说法,错误的是( )
A.千瓦时不是电功率的单位,是电能的单位
B.电功率是表示消耗电能快慢的物理量
C.灯泡的亮度不是决定于电流的大小,而是决定于灯泡的实际功率
D.电流通过用电器消耗的电能越多,电功率就越大
2.把标着“6V 6W”的甲灯和“6V 3W”的乙灯接在同一电路中且都能发光,不考虑灯丝电阻变化,下列说法正确的是( )
A.因为甲灯额定功率较大,所以甲灯一定较亮
B.若甲和乙串联在同一电路中,乙灯较亮
C.若甲和乙并联在同一电路中,乙灯较亮
D.若甲和乙并联在6V的电源上,电路总功率是6W
3.某同学设计了一个测量压力的电子秤,电路如图所示,压敏电阻R会随秤台上所受压力的增大而减小,G是由理想电流表改装而成的指针式测力显示器,是定值电阻,当压力变大时( )
A.电流计示数变小 B.电路的总功率变大
C.电压表示数变大 D.电压表与电流表的示数的比值变大
4.老师在物理课堂上用手机拍摄同学做实验的视频时,发现只剩6%的电量了。由于无法及时充电,老师就开启了“省电模式”,如图所示,延长了手机的使用时间。手机开启“省电模式”后,下列说法正确的是( )
A.增大了手机的电功率 B.减小了手机的电功率
C.增大了手机消耗的电能 D.减小了手机消耗的电能
5.某品牌电热水壶,部分参数如图所示,它正常工作245s,可将体积为2L、温度为的水加热到。[,]下列分析错误的是( )
A.电热水壶正常工作时的电流约为0.12A
B.电热水壶正常工作时电热丝的阻值约为
C.电热水壶整个过程消耗的电能是
D.电热水壶中的水吸收的热量为
6.图甲中,电源电压恒定、电流表(0~0.6A)、 电压表(0~3V)、 滑动变阻器上标有 “24Ω 1A” 字样,小灯泡L 的额定电压为4V。 在元件安全情况下,使滑片P 移动范围最大,得到灯泡和滑动变阻器的I-U 图像如图乙,在滑片P 移动过程中电路的最大总功率为2.25W,则以下结论中正确的有( )
①电源电压为7.5V ②小灯泡L 的额定功率为2W
③滑动变阻器阻值变化范围为1~12Ω ④小灯泡L 的额定功率为1.2W
A.③④ B.②③ C.①② D.①④
7.如图所示是某电热水器的简化电路,电源电压不变,定值电阻,它加热时有高温、中温和低温挡。则( )
A.开关闭合、接,是中温挡 B.开关闭合、接,是高温挡
C.中温与低温挡的功率之比为 D.高温与低温挡的功率之比为
8.如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示,以下正确的是( )
A.滑动变阻器R的最大阻值40Ω
B.电源电压U的大小6V
C.R0的阻值20Ω
D.当滑片P置于中点,在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J
9.如图所示是甲、乙两种电热水壶及其铭牌,当它们正常工作时( )
A.甲消耗的电能比乙多
B.甲消耗电能比乙慢
C.电流通过甲做的功一定比乙的多
D.电流通过甲做功一定比乙的快
10.如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A.通电后,透明容器中电阻丝内能增大和空气内能增大的方式是相同的
B.实验中观察到甲图左侧U形管中液面很快出现高度差,右侧U形管中液面高度差为零,原因可能是10Ω的电阻断路
C.图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”
D.图乙所示的装置通电一段时间后,左右两边容器内电阻产生的热量之比是
二、填空题
11.如图是一个家用电吹风的电路原理图,其额定电压220V、热风挡功率1210W、冷风挡功率110W。该电吹风工作时通过开关条的上下滑动改变工作状态,开关条处于图示位置时电吹风向外吹 (选填“热风”或“冷风”);该电吹风在额定电压下吹冷风时的电流是 A;小红洗完头,用热风挡吹了1min,电热丝产生的热量为 J。
12.定值电阻R1、R2分别标有“20Ω 0.5A”和“10Ω 1A”的字样,若将它们串联在电路中,则这个允许通过的电路两端允许加的最大电压是 V,电路消耗的最大电功率是 W。
13.某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,如图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像,则R1∶R2= 。
14.在物理兴趣小组的活动中,小丽观察家里的电能表的面板如图所示,其中的一个参数表示接入这个电能表上的用电器,每消耗的电能,电能表上的转盘转过1200转,一台家用电器单独接入家庭电路工作10min,电能表的表盘旋转120r。这段时间用电器消耗的电能为 ,用电器的实际功率是 W。
15.如图所示,灯L1“6V,3W”和灯 L2“3V,3W”并联。闭合开关S后,若有一个灯正常发光,则电源电压U= V,正常发光的灯是 ;若两灯都正常发光,除了要换上合适的电源外,还要在L2支路上串联一个阻值为 Ω的电阻(不计灯丝电阻的变化)。
三、作图题
16.如图所示,电源电压保持不变。虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关,当开关闭合时,电路中的电功率增加到原来的2倍,请按要求在答题卡上画出电路图,并标明开关和定值电阻。
四、实验题
17.小海用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。其中两个烧瓶完全相同,瓶内装有质量相同的煤油,温度计A和B完全相同,电阻丝和阻值不同()。
(1)实验中用 反映电阻丝产生的热量。
(2)该实验探究的是电流通过导体产生的热量与 是否有关,实验中是利用串联电路控制 相同和 相同。
(3)以下生活现象能够说明“电流通过电阻产生的热量跟电阻大小有关”的是( )
A.接线板上同时接入的用电器越多、导线越容易发热
B.电炉丝工作时热得发红,而与之相连的导线不怎么热
C.将,的灯泡接在不同电压下,灯泡的亮度不同
18.小宇同学利用如图甲所示的电路,测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率;
(1)闭合开关前,滑动变阻器应移到 端(选填“A”或“B”);
(2)正确连接电路后闭合开关,小宇发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是 ;
(3)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端移动;(选填“A”或“B”)
(4)小宇通过实验绘制出小灯泡的图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;同时发现小灯泡的电阻受 影响,并非一个定值;
(5)小宇发现实验室还有一只仅能看得清“0.3A”字样的小灯泡。经过小组讨论,他们用电压表和一个已知阻值为的定值电阻,设计出如图丙所示的电路图,测出这个了小灯泡正常发光时的电阻。方法如下:
①闭合开关S、,断开,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为;
②滑动变阻器的滑片不动,断开开关、闭合开关,读出此时电压表示数为;
③小灯泡正常发光时电阻表达式 (用已知量和所测物理量符号表示结果)。
五、计算题
19.如图所示,R1和R2为两个定值电阻,其中电阻R1的阻值为20Ω,电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A。求:
(1)根据实物图画出电路图;
(2)电源电压;
(3)R2的阻值;
(4)开关S1、S2均闭合时,整个电路在1min内消耗的电能。
20.如图所示的电路中,电源电压恒为6V。小灯泡L标有“5V 2.5W”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌标有“25Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
(1)求小灯泡L正常发光时通过的电流;
(2)只闭合开关S和S1,R1的滑片P位于最右端时,电压表示数为2.5V。求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2时,移动R1的滑片P,在保证各元件安全工作的前提下,求R1允许的取值范围。
试卷第1页,共3页
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《第十八章电功率 同步练习----2025-2026学年人教版物理九年级下学期》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
B
A
B
D
D
D
C
1.D
【详解】A.千瓦时(kW・h),是 “千瓦(kW)”(电功率单位)与 “小时(h)”(时间单位)的乘积,根据公式,它是电能的单位,不是电功率单位,故A正确,不符合题意;
B.电功率的物理意义就是表示电流做功(消耗电能)的快慢,故B正确,不符合题意;
C.灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,而非单纯由电流大小决定,故C正确,不符合题意;
D.根据电功率公式,电功率的大小由电能和时间共同决定。电流通过用电器消耗的电能多,但如果所用时间很长,电功率不一定大,故D错误,符合题意。
故选D。
2.B
【详解】A.灯泡的实际功率越大,灯泡越亮。由于不知道两灯的实际功率大小,虽然甲灯额定功率较大,但甲灯不一定较亮,故A错误;
BC.不考虑灯丝电阻变化,根据可知两灯的电阻
所以,若甲和乙串联在同一电路中,串联电路中电流处处相等,根据可知乙灯的实际功率较大,乙灯较亮。若甲和乙并联在同一电路中,并联电路各支路两端的电压相等,根据可知乙灯的实际功率较小,乙灯较暗,甲灯较亮,故B正确,C错误;
D.若甲和乙并联在6V的电源上,两灯两端的电压均等于额定电压,两灯均正常发光,电路总功率
故D错误。
故选B。
3.B
【详解】A.由图可知,当压力增大时电阻R随之减小,为定值电阻,电路的总电阻减小,根据可知,电流增大,故A不符合题意;
B.根据,电源电压不变,电流增大,所以电路的总功率也增大,故B符合题意;
C.由,是定值电阻,I增大,所以增大,电源电压不变,由,所以电压表示数减小,故C不符合题意;
D.电压表与电流表示数的比值是R,因为R随压力的增大而减小,故D不符合题意。
故选 B。
4.B
【详解】AB.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“省电模式”,延长了时间,根据可知,电功率变小,故A错误;B正确;
CD.当剩余的电量一定时,即剩余的电能一定时,开启了“省电模式”,减少了耗电功率,由于时间未知,故手机消耗的电能的多少未知,故CD错误。
故选B。
5.A
【详解】A.根据公式,可得电热水壶正常工作时的电流
而不是约为0.12A,故A错误,符合题意;
B.由,可推导出电热水壶正常工作时电热丝的电阻
故B正确,不符合题意;
C.根据公式,电热水壶整个过程消耗的电能
故C正确,不符合题意;
D.根据且水的体积,则水的质量
根据可算出这些水吸收的热量
故D正确,不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】①.电流表(0~0.6A)、 电压表(0~3V),在元件安全情况下,使滑片P 移动范围最大,得到灯泡和滑动变阻器的I-U 图像如图乙,由图像可知,灯泡两端电压最小值为,滑动变阻器两端电压的最大值,所以电源电压故①错误;
②④. 在滑片P 移动过程中电路的最大总功率为2.25W,也就是灯泡正常发光时电路最大功率2.25W,由得,灯泡正常发光时的电流
小灯泡L 的额定功率故②正确,④错误;
③. 滑动变阻器两端电压的最大值时,变阻器连入的阻值最大,此时电流为,变阻器连入的最大阻值;
灯泡正常发光时变阻器连入的阻值最小,此时变阻器两端电压
此时电流,变阻器连入的最小阻值
所以滑动变阻器连入的阻值变化范围为1~12Ω,故③正确;
故选B。
7.D
【详解】.由图可知,当开关闭合、接时,、并联,根据并联电路的电阻规律可知,此时电路的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,电热水器处于高温挡;
当开关断开、接时,、串联,根据串联电路的电阻规律可知,此时电路的总电阻最大,由可知,总功率最小,电热水器处于低温挡;
当开关闭合、接时,只有工作,此时电路中的总电阻处于中间大小,由可知,电热水器处于中温挡,故AB不符合题意;
C.由于,根据串联电路的特点可知,低温挡工作时电路的总电阻
中温挡和低温挡的功率之比,故C不符合题意;
D.根据并联电路特点可知,高温挡工作时电路的总电阻为
则电热水器高温与低温挡的功率之比为,故D符合题意。
故选。
8.D
【详解】A.滑动变阻器滑片P从最右端开始,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电流为0.4A时,滑动变阻器功率为3.2W,根据P=I²R可得此时电阻为
则滑动变阻器的最大阻值20Ω,故A错误;
BC.当电流为0.6A时,滑动变阻器功率达到最大值3.6W,同理,根据P=I2R可得,此时滑动变阻器接入电阻为10Ω,为最大阻值的一半,此时滑动变阻器两端的电压U' =I2R半=0.6A×10Ω=6V
电源电压U=6V+ I2R0=6V+0.6A×R0①
滑动变阻器接入电路的阻值最大时,滑动变阻器分得电压U滑=I1R最大=0.4A×20Ω=8V
电源电压不变,U=8V+I1R0=8V+0.4A×R0②
①②两个式子联立得,8V+0.4A×R0=6V+0.6A×R0
解得R0=10Ω
则电源电压U =6V+0.6A×R0=12V
故BC错误;
D.当滑片P置于中点时,滑动变阻器接入10Ω,电流为0.6A,根据焦耳定律,R0在5s内产生
故D正确。
故选D。
9.D
【详解】AC.已知两热水壶的额定功率,但不知道两只电热水壶的工作时间,所以无法比较它们做功的多少和消耗电能的多少,故AC不符合题意;
BD.电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的额定功率为1800W,乙的额定功率为1500W,正常工作时,实际功率等于额定功率,所以甲的功率大于乙的功率,说明正常工作时,甲消耗电能比乙快,甲做功比乙快,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.C
【详解】A.通电后,透明容器中电阻丝内能增大是电流做功,将电能转化为内能,而空气内能是通过热传递增大的,故A错误;
B.图甲中,两个电阻丝是串联接入电路的。如果10Ω的电阻断路,整个电路将处于断路状态,电路中没有电流,两个电阻丝都不会发热,左右两侧U形管的液面都不会有高度差。这与题中所述“左侧U形管中液面很快出现高度差”的现象不符。故B错误。
C.电炉丝与导线串联,电炉丝的电阻远大于导线的电阻,通过的电流相同,通电时间相同,根据可知,电阻越大产生的热量更多,所以电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热,这一现象可以用图甲的实验结论解释,故C正确;
D.图乙中右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路,由图可知三个电阻的阻值相等,并联电路各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可知通过两并联电阻的电流相等,串联电路各处电流相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过左侧容器中电阻的电流是通过右侧容器中电阻电流的2倍,根据焦耳定律可知通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是4:1,故D错误。
故选C。
11. 热风 0.5
【详解】[1]根据电路原理图,当开关条处于图示位置时,电动机和电热丝并联,因此电吹风向外吹热风;
[2]吹冷风时只有电动机工作,功率为,电压为,根据公式,可以计算电流;
[3]电热丝的功率为,吹热风1分钟,根据公式,可以计算电热丝产生的热量。
12.
15
7.5
【详解】[1]因串联电路电流处处相等,且R1允许的最大电流为0.5A、R2允许的最大电流为1A,为保证安全,电路最大电流取0.5A。由欧姆定律可知,最大电压为
[2]电路消耗的最大电功率为
13.1∶7
【详解】由甲图可知,开关S接触点1时,只有R1连入电路中,S接触点2时,两电阻串联。电源电压一定,开关接触点2时,电路的电阻较大,由可知,电路消耗的功率较小,电饭煲处于保温状态;开关接触点1时,电路的电阻较小,由可知,电路消耗的功率较大,电饭煲处于加热状态。 由可得,R1的阻值
保温时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以R2的阻值
R1和R2两个阻值的比值为
14. 0.1 600
【详解】[1]电能表参数“”表示每消耗的电能,转盘转1200转,用电器工作时转盘转了120r,因此消耗的电能
[2]根据可知,用电器的实际功率为
15. 3 L2 3
【详解】[1][2]由图可知,L1和L2并联,已知U1额=6V,U2额=3V,闭合开关S后,若有一个灯正常发光,根据并联电路各支路两端的电压相等特点,说明有一个灯泡达到了额定电压,若灯L1达到了额定电压,则灯 L2会被烧坏,所以电源电压为
即正常发光的灯是L2。
[3]若两灯都正常发光,则电源电压为
由于,则L2支路上需要串联一个阻值,根据可知L2支路上的电流
根据串联电路的电压特点可知串联电阻两端的电压为
串联电阻的阻值为
16.
【详解】两个电阻的阻值相同,电路的总功率为,电源电压不变,当开关闭合时,电路中的电功率增加到原来的2倍,那么闭合开关后,电阻的总电阻变为了原来的,两个电阻可以选择并联,也可以选择串联,若电路为并联,则开关S1闭合前,只有一个电阻并联,闭合开关S1时,两个电阻并联,总电阻变为原来的,符合题意,故电路图如图所示:
若为串联,则闭合开关前,两个电阻串联,闭合开关S1后,只有一个电阻工作,总电阻变为原来的,符合题意,故电路图如图所示:
综上所述,故如图所示:
17.(1)温度计升高的示数
(2) 电阻 电流 通电时间
(3)B
【详解】(1)电流通过电阻丝产生热量,煤油吸热温度升高,根据温度计的示数变化可以间接得知电流产生热量大小关系。
(2)[1][2][3]两电阻丝串联,通过它们的电流相等,通电时间相等,两电阻丝电阻不同,这是探究电热与电阻关系。
(3)A.导线的电阻不变,接入的用电器越多,导线中电流越大,越容易发热,这说明电热与电流有关。故A不符合题意;
B.电炉丝与导线串联,通过二者电流相等,通电时间相等,电炉丝电阻比导线电阻大得多,故电炉丝发热而导线不发热。这说明电热与电阻有关。故B符合题意;
C.不同规格的小灯接在不同电压下,无法得知电流、电阻关系,故从该现象无法得出影响电热大小的因素。故C不符合题意。
故选B。
18.(1)A
(2)小灯泡断路
(3)B
(4) 0.625 温度
(5)
【详解】(1)连接电路时,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P需要位于阻值最大处,根据电路图滑动变阻器的连接可知,滑片P需要位于A处。
(2)小宇发现小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路中存在断路,电压表示数接近电源电压,电压表所在的电路是通路,故电压表所测量的小灯泡断路。
(3)电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压需要为2.5V,电路中的电流需要变大,滑动变阻器接入的阻值需要变小,故应将滑片P向B端滑动。
(4)[1]小灯泡的图像如图乙所示,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
[2]由于小灯泡两端的电压越高,电流越大,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,小灯泡的温度越高,电阻越大,小灯泡的电阻受温度的影响。
(5)①闭合开关S、,断开,移动滑动变阻器的滑片,定值电阻与灯泡串联,电压表测量定值电阻两端的电压,使电压表的示数为,则电路中的电流为0.3A,此时小灯泡正常发光;②滑动变阻器的滑片不动,断开开关、闭合开关,读出此时电压表示数为,此时电路连接不变,仅仅是电压表的测量对象发生了变化,电压表测量定值电阻与小灯泡的电压之和,故小灯泡的额定电压为
小灯泡正常发光时电阻表达式
19.(1)
(2)6V
(3)
(4)180J
【详解】(1)由实物图可知,R1与R2并联,S1接在干路,S2与R2串联在其中一条支路,电流表A接在干路,据此画出电路图,如图所示:
(2)由图可知,S1闭合、S2断开时,只有R1接入电路,则电源电压就是R1两端的电压,即电源电压
(3)当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测量干路电流,即,根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流仍为0.3A,根据并联电路电流的特点可知,通过R2的电流
则R2的阻值
(4)S1、S2均闭合时,R1与R2并联,干路电流,1min内整个电路消耗电能
20.(1)0.5A
(2)35Ω
(3)2Ω~10Ω
【详解】(1)由题知,灯的额定电压为5V,额定功率为2.5W,根据P=UI知小灯泡的额定电流为
(2)只闭合开关S和S1,R1的滑片P置于最右端时,R1与R2串联,且R1接入电路的阻值为25Ω,电压表测R1两端的电压。通过R2的电流
根据串联电路电压的规律知,此时R2两端的电压
R2的阻值
(3)只闭合开关S和S2时,R1和小灯泡L串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。为了保证各元件安全工作,通过电流表的电流不能超过0.6A,通过小灯泡L的电流不能超过0.5A,通过R1的电流不能超过1A,所以电路中的最大电流为
电路中的最小总电阻
小灯泡L的电阻
在保证各元件安全工作的前提下,R1连入电路中的最小阻值
当R1连入电路中的阻值最大时,由串联电路的分压特点可知,此时R1两端的电压最大,由于电压表的最大测量值为3V,即U1大=3V
根据串联电路的电压特点可知,小灯泡L两端的电压
此时电路中的电流
则R1连入电路中的最大阻值
综上可知,R1允许的取值范围为2Ω~10Ω。
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