第18章第2节电功率同步练习2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-08-21
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摘要:
**基本信息**
练习围绕电功率核心知识点,分基础认知、公式应用、综合拓展三层,覆盖从概念辨析到实际问题解决的完整路径,适配新授课知识巩固与科学思维培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|常见功率估测、电功与电功率区别|以生活情境选择题(如家电功率估算)强化物理观念|
|公式应用|额定/实际功率计算、P=W/t与P=UI应用|结合电路分析填空(如串联电路电流计算)培养科学推理|
|综合拓展|动态电路功率变化、多档位问题|设置电烤箱、饮水机等实际问题计算(如档位功率对比)提升科学探究能力|
内容正文:
2026年九年级物理第18章第2节电功率同步练习
一.常见电功率的大小(共1小题)
1.对下列物理量数值的估计,最符合实际的是( )
A.1节新干电池电压为15V
B.家用空调的功率约为1000W
C.电视机的功率约为2kW
D.家用节能灯的额定电流是2A
二.电功和电功率的区别与联系(共3小题)
2.学校为解决同学们喝热水的问题,在教学楼安装了新型速热饮水机代替传统保温饮水机。厂家人员说:“速热饮水机即开即热,不用反复加热,比一直通电保温的旧机器“省电省钱”。但同学小丽说:“速热饮水机一开电能表转得特别快,我觉得它比传统保温饮水机费电。”厂家说的“省电”和小丽说的“费电”分别指的是( )
A.消耗的电能较少,消耗的电能较多
B.电功率较小,电功率较大
C.消耗的电能较少,电功率较大
D.电功率较小,消耗的电能较多
3.关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电流做功越快,电功越大
C.用电器消耗电能越多,电功越大
D.用电器消耗电能越多,电功率越大
4.在商场里,一位顾客和卖微波炉的售货员发生了争执。顾客说:“微波炉太费电,这台微波炉一开家里就烧保险’。”售货员说:“微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费。”原来,他们是从不同角度来说的,顾客所说的“费电”是指微波炉的 比较大,售货员所说的“省电”是指微波炉 小。(两空均选填“电功”“电功率”)
三.额定电压(共2小题)
5.两个灯泡分别标有“6V,1A”和“6V,0.5A”,串联接入电路时,允许通过的最大电流为( )
A.0.5A B.1A C.1.5A D.无法判断
6.如图所示的电路中,电阻R0为6Ω,电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为 V。如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为 V。
四.实际电压(共1小题)
7.如图所示是小明家的电能表,安装时的示数为零,到目前为止,小明家已消耗 KW•h的电能。小明断开其它用电器,只将“220V 1000W”的电炉接入电路,测得2min内电能表转盘转过81转,电炉的实际功率为 W,此时电炉两端的实际电压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)它的额定电压。
五.实际功率(共3小题)
8.一个标有“220V 100W”的电热器,当两端的实际电压为200V时,它的实际功率( )
A.大于100W B.等于100W
C.小于100W D.条件不足,无法判断
9.将甲、乙两只小灯泡,同时接入同一电路,发现甲灯比乙灯亮,其原因是( )
A.流过甲灯的电流大
B.甲灯实际功率比乙灯大
C.甲灯额定功率比乙灯大
D.甲灯与乙灯一定是并联
10.如图所示,电源电压恒为9V,灯L1标有“6V 6W”、L2标有“6V 3W”(灯丝电阻不变)。当开关都闭合时,灯 (选填“L1”或“L2”)更亮,此时只有一个灯正常发光,未正常发光的灯的实际功率为 W。
六.电功率P=W/t的简单计算(共1小题)
11.小俊想测量家里电热水壶的电功率,他将电热水壶单独接在家庭电路中烧水,壶内水的质量为1.2kg,初温为20℃,加热5min水温升高了50℃,如图电能表的转盘转了240转,则电热水壶的实际功率是 W,加热5min水吸收的热量是 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
七.电功率P=UI的简单计算(共3小题)
12.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路消耗的总功率由小到大的顺序是( )
A.丙、乙、甲、丁 B.丁、丙、乙、甲
C.丁、甲、乙、丙 D.甲、乙、丙、丁
13.关于标有“6V 3W”字样的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响),下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的功率是6W
B.小灯泡的实际电压是6V
C.小灯泡正常发光时的电流是0.2A
D.小灯泡的电阻为12Ω
14.如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由此可知,定值电阻R的阻值为 Ω;仅把定值电阻R和小灯泡L串联接入电源电压保持不变的电路中,通过定值电阻R的电流为0.4A,则电源电压为 V,小灯泡的实际总功率为 W。
八.电功率的比例计算(共2小题)
15.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是3:4,此时灯L1与L2的功率之比是( )
A.1:3 B.3:1 C.3:4 D.1:1
16.如图所示,电源电压恒定,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙均为电流表时,两表示数之比为1:5,则R1:R2= ;当开关S1、S2闭合,甲、乙均为电压表时,R1的功率为P1,R2的功率为P2,则P1:P2= 。
九.动态电路中电功率的变化(共1小题)
17.如图﹣1所示的是一款家用体重秤的电路原理图,R1为压敏电阻,其阻值随人体质量变化的曲线如图﹣2所示。以下说法正确的是( )
A.体重秤显示器相当于一个电压表
B.人体质量越大,体重秤的示数越小
C.定值电阻R2的功率随质量的增大而减小
D.人体质量越小,电路消耗的总功率越小
十.电功率多档位问题(共3小题)
18.如图甲所示为某款可充电便携式电热水杯,图乙是它的电路简化图,R1=2.4Ω。充电后有加热和保温两个挡位,其电池容量为5000mAh,加热功率为60W,保温功率为12W。求:
(1)电路中电池的电压。
(2)水杯充满电后,在保温状态下最多可以工作的时间。
(3)R2的阻值。
19.在物理综合实践活动中,某同学对家里的电饭锅进行了观察和研究。如图所示是它的电路原理图和铭牌,它有“加热”和“保温”两挡,由温控开关自动控制,电阻R2的阻值为400Ω。(电热丝的阻值不随温度变化)求:
××牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
保温功率
110W
容积
5L
(1)保温的时候,电路中的电流;
(2)电阻R1的阻值;
(3)加热功率。
20.某家用储水式饮水机有沸水、热水和温水三个挡位,其原理可以简化为如图所示的电路。电源电压是220V,R1、R2是加热电阻,R1的阻值是110Ω。开关S1、S2可以控制饮水机在不同挡位下工作,其中沸水挡的功率是2200W。求:
(1)沸水挡工作5min消耗多少电能?
(2)将5kg,20℃的水加热到80℃,水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)R2的阻值是多大?
(4)分析说明该饮水机热水挡工作时,开关S1、S2处于什么状态?
十一.电功率的综合计算(共1小题)
21.小军的爸爸在“淘宝”上购买了一款新型电烤箱又名“空气炸锅”(如图甲),其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图乙,工作时,当电烤箱内温度高于预设温度时,温控开关自动断开,电热管停止加热,当电烤箱内温度低于预设温度时,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热,循环工作保障箱内温度为预设温度。已知电风扇的功率为50W,电热管的电阻R为40Ω。求:
(1)电烤箱在加热工作时电风扇和电热管是 联,温控开关控制 (选填“电风扇”、“R”或“电风扇和R”)。
(2)正常工作时电热管的功率是 W。
(3)用这个电烤箱在一次焙烤鸡翅的过程中,定时开关设定为15分钟,电热管正常循环工作时,P﹣t图象如图丙所示,此次烤鸡翅共消耗电能 J。
2026年九年级物理第18章第2节电功率同步练习
参考答案与试题解析
一.常见电功率的大小(共1小题)
1.对下列物理量数值的估计,最符合实际的是( )
A.1节新干电池电压为15V
B.家用空调的功率约为1000W
C.电视机的功率约为2kW
D.家用节能灯的额定电流是2A
【分析】首先要对相关物理量有个初步的认识,不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要经过简单的计算,有的要进行单位换算,最后判断符合要求的是哪一个。
【解答】解:A.1节新干电池电压为1.5V,故A不符合实际;
B.家用空调的功率约为1000W,故B符合实际;
C.电视机的功率约为200W,故C不符合实际;
D.家用节能灯的额定电流约0.2A,故D不符合实际。
故选:B。
二.电功和电功率的区别与联系(共3小题)
2.学校为解决同学们喝热水的问题,在教学楼安装了新型速热饮水机代替传统保温饮水机。厂家人员说:“速热饮水机即开即热,不用反复加热,比一直通电保温的旧机器“省电省钱”。但同学小丽说:“速热饮水机一开电能表转得特别快,我觉得它比传统保温饮水机费电。”厂家说的“省电”和小丽说的“费电”分别指的是( )
A.消耗的电能较少,消耗的电能较多
B.电功率较小,电功率较大
C.消耗的电能较少,电功率较大
D.电功率较小,消耗的电能较多
【分析】电功率是描述用电器消耗电能快慢的物理量,消耗电能越快,电功率越大;
由W=Pt可知,电流做功的多少与电功率和通电时间有关。
【解答】解:厂家说的“省电”,是从消耗总电能的角度来说的,虽然速热饮水机工作时电功率大,但只在需要时短时间工作,总耗电能较少;
小丽说:“速热饮水机一开电能表转得特别快”是从电功率角度考虑的,因为速热饮水机属于大功率用电器,工作时,相同时间内消耗的电能多,电能表转得快,故C正确、ABD错误。
故选:C。
3.关于电功、电功率的说法中正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电流做功越快,电功越大
C.用电器消耗电能越多,电功越大
D.用电器消耗电能越多,电功率越大
【分析】(1)电功是用电器中电流所做的功,消耗多少电能就做多少功;
(2)电功率是表示电流做功快慢的物理量,定义是单位时间内电流做功的多少。
【解答】解:
A.由P可知,由于电流做功时间不确定,所以电流做功越多,电功率不一定越大,故A错误;
B.电流做功越快,则电功率越大,因电流做功时间未知,所以由W=Pt可知,电功不一定越大,故B错误;
C.电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程,用电器消耗的电能和电流做的功相等,所以用电器消耗电能越多,电流做功越多,故C正确;
D.由P可知,由于工作时间不确定,所以用电器消耗电能越多,电功率不一定越大,故D错误。
故选:C。
4.在商场里,一位顾客和卖微波炉的售货员发生了争执。顾客说:“微波炉太费电,这台微波炉一开家里就烧保险’。”售货员说:“微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费。”原来,他们是从不同角度来说的,顾客所说的“费电”是指微波炉的 电功率 比较大,售货员所说的“省电”是指微波炉 电功 小。(两空均选填“电功”“电功率”)
【分析】根据公式W=Pt可以解释售货员所说的微波炉很省电;
根据I可以解释顾客说的微波炉功率大,微波炉一开就烧保险丝。
【解答】解:顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时,电路的总功率变大,由I可知,电路中干路电流变大,当干路电流超过保险丝的熔断电流时,保险丝就会立即熔断;
售货员认为微波炉很省电,是说用微波炉虽然功率大,但加热食物用时很短,消耗的电能并不多,即微波炉的电功小,所以不“费电”。
故答案为:电功率;电功。
三.额定电压(共2小题)
5.两个灯泡分别标有“6V,1A”和“6V,0.5A”,串联接入电路时,允许通过的最大电流为( )
A.0.5A B.1A C.1.5A D.无法判断
【分析】两灯泡串联时,电流处处相等,串联电路中最大电流为两者额定电流较小的。
【解答】解:标有“6V 1A”的灯泡允许通过的最大电流:I1=1A,
“6V 0.5A”的灯泡允许通过的最大电流:I2=0.5A,
两灯泡串联时,因串联电路中电流处处相等,所以为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流为两者额定电流较小的,即允许通过的最大电流为I=I2=0.5A,故A正确,BCD错误。
故选:A。
6.如图所示的电路中,电阻R0为6Ω,电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为 6 V。如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为 2 V。
【分析】并联电路中各支路两端的电压等于电源电压;在串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压。
【解答】解:
(1)灯泡接在 AB 之间,电路为并联电路,此时小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压为6V,则电源电压为6V;
(3)小灯泡接在CD间,AB间接电压表,电压表测量R两端的电压;
小灯泡的电阻 RL12Ω,
在串联电路中,电压之比等于电阻之比,即:UR:UL=R0:RL=6Ω:12Ω=1:2,且 UR+UL=6V,由此可得UR=2V。
故答案为:6;2。
四.实际电压(共1小题)
7.如图所示是小明家的电能表,安装时的示数为零,到目前为止,小明家已消耗 123.4 KW•h的电能。小明断开其它用电器,只将“220V 1000W”的电炉接入电路,测得2min内电能表转盘转过81转,电炉的实际功率为 810 W,此时电炉两端的实际电压 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)它的额定电压。
【分析】电能表是用来测量消耗电能多少的仪表,在读数时注意最后一位是小数位。从电能表的铭牌上可以看出每消耗1kW•h的电能,电能表的表盘转动3000圈,可求转动81圈消耗的电能,根据公式P可求灯泡的实际功率,与额定功率比较,可知此时的实际电压大小。
【解答】解:读图可知,此时电能表的示数为123.4kW•h,说明到目前为止,小明家已消耗的123.4kW•h的电能;
电能表表盘转动81圈消耗的电能:
WkW•h=0.027kW•h,
灯泡的实际功率:
P0.81kW=810W<1000W。
故此时电炉子两端的实际电压小于它的额定电压。
故答案为:123.4;810;小于。
五.实际功率(共3小题)
8.一个标有“220V 100W”的电热器,当两端的实际电压为200V时,它的实际功率( )
A.大于100W B.等于100W
C.小于100W D.条件不足,无法判断
【分析】电热器的电阻不变,根据P比较电热器实际功率和额定功率之间的关系。
【解答】解:∵电热器为纯电阻用电器,
∴根据P=UI可知,当实际电压小于额定电压时,电热器的实际功率小于额定功率即小于100W。
故选:C。
9.将甲、乙两只小灯泡,同时接入同一电路,发现甲灯比乙灯亮,其原因是( )
A.流过甲灯的电流大
B.甲灯实际功率比乙灯大
C.甲灯额定功率比乙灯大
D.甲灯与乙灯一定是并联
【分析】小灯泡的亮度由实际电功率决定。
【解答】解:将甲、乙两只小灯泡,同时接入同一电路,发现甲灯比乙灯亮,说明甲的实际功率大于乙的实际功率,故ACD错误,B正确。
故选:B。
10.如图所示,电源电压恒为9V,灯L1标有“6V 6W”、L2标有“6V 3W”(灯丝电阻不变)。当开关都闭合时,灯 L2 (选填“L1”或“L2”)更亮,此时只有一个灯正常发光,未正常发光的灯的实际功率为 1.5 W。
【分析】利用额定电压和额定功率,通过分别求出两灯的灯丝电阻,并注意灯丝电阻不变可直接用于后续电路。
分析开关都闭合后两灯的连接方式,确定它们串联、通过的电流相等。
根据串联电路电流相同和P=I2R,判断电阻较大的灯实际功率较大、发光更亮。
用电源电压与两灯总电阻求此时电路中的电流。
将电路电流分别与两灯的额定电流比较,判断哪只灯正常发光、哪只灯未正常发光。
对未正常发光的灯,利用P=I2R结合该灯电阻和电路电流求出实际功率。
【解答】解:由计算两灯电阻和额定电流:
,;
,。
由题图可知,开关都闭合时两灯串联,串联电路电流相等,由P=I2R可知电阻大的实际功率大,因R2>R1,所以灯L2更亮。
此时电路电流,故L2正常发光,L1未正常发光。
未正常发光的L1的实际功率。
故答案为:L2;1.5。
六.电功率P=W/t的简单计算(共1小题)
11.小俊想测量家里电热水壶的电功率,他将电热水壶单独接在家庭电路中烧水,壶内水的质量为1.2kg,初温为20℃,加热5min水温升高了50℃,如图电能表的转盘转了240转,则电热水壶的实际功率是 1200 W,加热5min水吸收的热量是 2.52×105 J。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【分析】(1)2400r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过2400转,据此求出电能表的转盘转了240转,电热水壶消耗的电能,根据P求出电热水壶的实际功率;
(2)知道水的质量、比热容、温度变化,利用Q吸=cmΔt计算水吸收的热量。
【解答】解:(1)2400r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表的转盘转过2400转,
则电能表的转盘转了240转,电热水壶消耗的电能:
W0.1kW•h=3.6×105J;
电热水壶的实际功率:
P1200W;
(2)水吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×50℃=2.52×105J。
故答案为:1200;2.52×105。
七.电功率P=UI的简单计算(共3小题)
12.如图所示的四个电路中,电源电压U相同,R1<R2,电路消耗的总功率由小到大的顺序是( )
A.丙、乙、甲、丁 B.丁、丙、乙、甲
C.丁、甲、乙、丙 D.甲、乙、丙、丁
【分析】根据串并联电路电阻特点可知,两电阻并联时总电阻最小,两电阻串联时总电阻最大;根据P可知,电压不变时,电阻越小,电路消耗的电功率越大,反之越大。
【解答】解:两个电阻串联时,总电阻等于各分电阻之和,即总电阻越串越大,大于任何一个分电阻;
两电阻并联时,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即总电阻越并越小,小于任何一个分电阻;
∵R1<R2,
∴甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等,电阻关系为R丙>R乙>R甲>R丁,
∵P,且电源的电压U相同,
∴四个电路的总功率关系为P丙<P乙<P甲<P丁。
故选:A。
13.关于标有“6V 3W”字样的小灯泡(忽略温度对灯丝电阻的影响),下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的功率是6W
B.小灯泡的实际电压是6V
C.小灯泡正常发光时的电流是0.2A
D.小灯泡的电阻为12Ω
【分析】“6V 3W”表示灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W;根据可求出灯泡的电阻,根据P=UI的变形公式即可求出小灯泡正常发光时的电流。
【解答】解:A.“6V 3W”表示灯泡的额定电压是6V,额定功率是3W,灯泡正常发光时的功率是3W,故A错误;
B.“6V 3W”表示灯泡的额定电压是6V,正常发光时实际电压等于额定电压,但实际电压不一定都等于额定电压6V,故B错误;
C.小灯泡正常发光时的电流I,故C错误;
D.小灯泡的电阻为,故D正确。
故选:D。
14.如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由此可知,定值电阻R的阻值为 10 Ω;仅把定值电阻R和小灯泡L串联接入电源电压保持不变的电路中,通过定值电阻R的电流为0.4A,则电源电压为 5 V,小灯泡的实际总功率为 0.4 W。
【分析】(1)定值电阻的阻值不变,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流和其两端的电压成正比,据此分析;然后从图像中读出一组数据,根据欧姆定律求出阻值;
(2)将它们串联在电路中,通过它们的电流是0.4A,串联电路中电流处处相等,各个用电器两端的电压之和等于电源电压;由P=UI可求得小灯泡此时的实际功率。
【解答】解:(1)定值电阻R的I﹣U图像应是一条过原点的直线(乙图像)。小灯泡L的I﹣U图像应是一条曲线(甲图像)。
据图可知,当电流为0.4A时,定值电阻两端电压为4V,则定值电阻R的阻值为
(2)仅把定值电阻R和小灯泡L串联接入电源电压保持不变的电路中,因为串联电路中各处电流相等,
已知通过定值电阻R的电流为0.4A,则通过小灯泡L的电流也为0.4A。
从图像中可知,当电流I=0.4A时,定值电阻R两端的电压UR=4V、小灯泡L两端的电压UL=1V。
根据串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和可知电源电压:U=UR+UL=4V+1V=5V;
则灯泡的实际功率PL=ULI=1V×0.4A=0.4W。
故答案为:10;5;0.4。
八.电功率的比例计算(共2小题)
15.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是3:4,此时灯L1与L2的功率之比是( )
A.1:3 B.3:1 C.3:4 D.1:1
【分析】先根据电表的使用规则和两灯均能正常工作,判断甲、乙电表的类型及两灯的串并联关系;
再根据甲、乙两电表的示数之比,结合串并联电路的电压或电流规律,推导出两灯两端的电压之比或通过的电流之比;
最后利用电功率公式P=UI及串并联电路特点计算两灯的功率之比。
【解答】解:若甲电表为电流表,则灯L2被短路不能发光;若乙电表为电流表,则电源被短路,两灯均无法工作。因开关闭合后两灯均正常发光,故甲、乙必定均为电压表。由电路图可知,灯L1与L2串联,电压表甲测L2两端电压U2,电压表乙测电源电压U。根据题意有U2:U=3:4,由串联电路电压规律可得L1两端电压U1=U﹣U2,则两灯电压之比U1:U2=(U﹣U2):U2=(4﹣3):3=1:3。串联电路中各处电流相等,即通过两灯的电流I1=I2=I,根据电功率计算公式P=UI可知,两灯的实际功率之比P1:P2=U1I:U2I=U1:U2=1:3,故A选项符合题意,B、C、D选项不符合题意。
故选:A。
16.如图所示,电源电压恒定,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙均为电流表时,两表示数之比为1:5,则R1:R2= 1:4 ;当开关S1、S2闭合,甲、乙均为电压表时,R1的功率为P1,R2的功率为P2,则P1:P2= 1:4 。
【分析】(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,根据并联电路电流规律表示出通过R1的电流,根据并联电路中,电流与电阻成反比,可求出两电阻的比值;
(2)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,根据串联电路电流的规律和电功率P=I2R可计算两电阻的功率之比。
【解答】解:当开关S1闭合、S2断开,甲、乙均为电流表时,R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流I2,乙电流表测干路电流I总;两电流表示数之比为I2:I总=1:5,即I总=5I2;;
则通过R1的电流为:I1=I总﹣I2=5I2﹣I2=4I2;
并联电路中,电流与电阻成反比,则R1与R2的电阻之比为:;
当开关S1、S2均闭合,甲、乙均为电压表时,R1与R2串联;
通过两电阻的电流相等,根据P=I2R可得两电阻的功率之比为:。
故答案为:1:4;1:4。
九.动态电路中电功率的变化(共1小题)
17.如图﹣1所示的是一款家用体重秤的电路原理图,R1为压敏电阻,其阻值随人体质量变化的曲线如图﹣2所示。以下说法正确的是( )
A.体重秤显示器相当于一个电压表
B.人体质量越大,体重秤的示数越小
C.定值电阻R2的功率随质量的增大而减小
D.人体质量越小,电路消耗的总功率越小
【分析】(1)电压表应并联接入用电器两端,电流表串联接入电路。
(2)根据图﹣2可知压敏电阻的变化规律,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,体重秤的示数变化;
根据P=I2R可知,定值电阻R2的功率变化;
(3)由公式P=UI可知电路消耗的总功率变化。
【解答】解:A.由图甲可知,体重秤是串联接入电路,所以应该是电流表,故A错误;
BC.由图乙可知,人体质量越大,压敏电阻R1的阻值越小,电路的总电阻也越小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,即体重秤的示数越大;
由P=I2R可知,定值电阻R2的功率增大,故BC错误;
D.由图乙可知,人体质量越小,压敏电阻R1的阻值越大,电路的总电阻也越大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,根据总功率公式P总=UI,可知电路消耗的总功率越小,故D正确。
故选:D。
十.电功率多档位问题(共3小题)
18.如图甲所示为某款可充电便携式电热水杯,图乙是它的电路简化图,R1=2.4Ω。充电后有加热和保温两个挡位,其电池容量为5000mAh,加热功率为60W,保温功率为12W。求:
(1)电路中电池的电压。
(2)水杯充满电后,在保温状态下最多可以工作的时间。
(3)R2的阻值。
【分析】由公式可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小;当开关S2闭合,S1接1时,只有电阻R1接入电路,电路的总电阻小,电功率大,加热状态;当开关S2闭合,S1接2时,电阻R1和R2串联接入电路,电路的总电阻大,电功率小,保温状态;
(1)由加热电功率,利用公式求出电源电压;
(2)利用W=UIt求出电池充满电后储存的总能量,在保温状态下最多可以工作的时间为;
(3)由加热电功率,利用公式求出串联总电阻,根据串联电路电阻规律得到R2的阻值。
【解答】解:由公式可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小;当开关S2闭合,S1接1时,只有电阻R1接入电路,电路的总电阻小,电功率大,加热状态;当开关S2闭合,S1接2时,电阻R1和R2串联接入电路,电路的总电阻大,电功率小,保温状态;
(1)加热状态,只有电阻R1接入电路,电源电压为;
(2)电池充满电后储存的总能量为W=UIt=12V×5000×10﹣3A×3600s=2.16×105J
在保温状态下最多可以工作的时间为
(3)保温状态,电阻R1和R2串联接入电路,保温状态下的总电阻为:
R2的阻值为R2=R总﹣R1=12Ω﹣2.4Ω=9.6Ω。
答:(1)电路中电池的电压12V;
(2)水杯充满电后,在保温状态下最多可以工作的时间5h;
(3)R2的阻值9.6Ω。
19.在物理综合实践活动中,某同学对家里的电饭锅进行了观察和研究。如图所示是它的电路原理图和铭牌,它有“加热”和“保温”两挡,由温控开关自动控制,电阻R2的阻值为400Ω。(电热丝的阻值不随温度变化)求:
××牌电饭锅
额定电压
220V
加热功率
保温功率
110W
容积
5L
(1)保温的时候,电路中的电流;
(2)电阻R1的阻值;
(3)加热功率。
【分析】(1)已知电源电压,由表格可知保温时的功率,根据I即可解答;
(2)由表格可知保温功率,保温时电路为R1和R2串联,根据R可计算电路中的总电阻,根据串联电路电阻的特点,可得R1=R总﹣R2;
(3)当开关S、S0都闭合时,电路为只有R1的简单电路,电源电压已知,根据P即可解答电路加热时的功率。
【解答】解:(1)由表可知,保温时的额定功率为110 W,根据P=UI可得,此时电路中的电流为;
(2)当开关S闭合,S0断开,电路中 R1和 R2串联,此时电路处于保温状态,根据可得,此时电路中的总电阻为,
串联电路中总电阻等于各电阻之和,已知R2=400Ω,所以R1=R总﹣R2=440Ω﹣400Ω=40Ω;
(3)由电路图可知,开关S、S0闭合时,电路为只有R1的简单电路,电路中的总电阻最小,根据P可得电路中的总功率最大,此时电饭锅处于加热状态。加热功率为。
答:(1)保温的时候,电路中的电流0.5A;
(2)电阻R1的阻值40Ω;
(3)加热功率1210W。
20.某家用储水式饮水机有沸水、热水和温水三个挡位,其原理可以简化为如图所示的电路。电源电压是220V,R1、R2是加热电阻,R1的阻值是110Ω。开关S1、S2可以控制饮水机在不同挡位下工作,其中沸水挡的功率是2200W。求:
(1)沸水挡工作5min消耗多少电能?
(2)将5kg,20℃的水加热到80℃,水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)R2的阻值是多大?
(4)分析说明该饮水机热水挡工作时,开关S1、S2处于什么状态?
【分析】(1)根据W=Pt求出沸水挡工作5min消耗的电能;
(2)根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量;
(3)当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,电路的总电阻最小,总功率最大,饮水机处于沸水挡,根据P求出R1的电功率,根据P2=P沸﹣P1求出R2的电功率,根据P求出R2的阻值;
(4)由图可知,当只闭合开关S1时,只有R1工作;当只闭合开关S2时,只有R2工作;当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路特点和P可知饮水机沸水挡、热水挡和温水挡的电路连接。
【解答】(1)解:(1)沸水挡工作5min消耗的电能:W=P沸水t=2200W×5×60s=6.6×105J;
(2)水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(80℃﹣20℃)=1.26×106J;
(3)由图可知,当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的特点可知,电路中的总电阻最小,由P可知,电路的总功率最大,饮水机处于沸水挡;
此时R1的电功率:P1440W,
R2的电功率:P2=P沸﹣P1=2200W﹣440W=1760W,
由P可知,R2的阻值:R227.5Ω;
(4)由于R1>R2,则当只闭合开关S1时,只有R1工作,电路的总电阻最大,总功率最小,饮水机处于温水挡;
当只闭合开关S2时,只有R2工作,饮水机处于热水挡。
答:(1)沸水挡工作5min消耗的电能为6.6×105J;
(2)水吸收的热量是1.26×106J;
(3)R2的阻值是27.5Ω;
(4)该饮水机热水挡工作时,S2闭合、S1断开。
十一.电功率的综合计算(共1小题)
21.小军的爸爸在“淘宝”上购买了一款新型电烤箱又名“空气炸锅”(如图甲),其原理是利用热空气流加热食物。工作电路图如图乙,工作时,当电烤箱内温度高于预设温度时,温控开关自动断开,电热管停止加热,当电烤箱内温度低于预设温度时,温控开关自动闭合,电热管重新开始加热,循环工作保障箱内温度为预设温度。已知电风扇的功率为50W,电热管的电阻R为40Ω。求:
(1)电烤箱在加热工作时电风扇和电热管是 并 联,温控开关控制 R (选填“电风扇”、“R”或“电风扇和R”)。
(2)正常工作时电热管的功率是 1210 W。
(3)用这个电烤箱在一次焙烤鸡翅的过程中,定时开关设定为15分钟,电热管正常循环工作时,P﹣t图象如图丙所示,此次烤鸡翅共消耗电能 9.162×105 J。
(4)焙烤过程中是通过 热传递 的方式改变鸡翅的内能,鸡翅内能 增大 (选填“增大”或“减小”)。
【分析】(1)根据串并联电路的特点分析电烤箱在加热工作时电风扇和电热管的连接关系,根据温控开关与电热管R串联在一条支路上分析温控开关所控制的电路;
(2)正常工作时电热管两端的电压为220V,根据P=UI求出电热管的功率;
(3)由电路图可知,电烤箱工作时电风扇一直在工作,根据P求出电风扇消耗的电能,再根据图象读出电热管工作的时间求出其消耗的电能,两者之和即为本次焙烤鸡翅共消耗的电能;
(4)改变内能大小的方式有做功和热传递,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递,没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递;内能的大小与质量、温度、状态有关。
【解答】解:(1)由图知,当定时开关机和温控开关都闭合时,电烤箱处于加热工作状态,此时电风扇和电热管互不影响,因此两者是并联关系,温控开关与电热管R串联在一条支路上,所以温控开关控制电热管R;
(2)正常工作时电热管两端的电压为220V,电热管的功率:P=UI1210W;
(3)由电路图可知,当焙烤鸡翅时,电风扇与电热管是并联关系,电风扇在15分钟内一直工作:
由P可得电风扇消耗的电能:
WM=PMtM=50W×15×60s=4.5×104J,
从丙图可知电热管在15分钟内,只工作了12min,电热管消耗的电能:
WR=PRtR=1210W×12×60s=8.712×105J,
本次焙烤鸡翅共消耗的电能:
W=WM+WR=4.5×104J+8.712×105J=9.162×105J。
故答案为:(1)并;R;(2)1210W;(3)9.162×105J。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/8/20 23:36:57;用户:初三物理;邮箱:dhcj011@xyh.com;学号:44844404
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