第六章 电功率(单元分层自测·能力提升卷)物理新教材教科版九年级上册
2026-09-04
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摘要:
**基本信息**
九年级上册物理第六章电功率单元卷,以能力提升为目标,通过生活实例、科技情境和实验探究,覆盖电功率、电热、电路分析等核心知识点,适配单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|14题/28分|实际功率、电能表、电功概念|结合家用电器数据(如空调功率),考查物理观念|
|多选题|3题/12分|电路动态分析、I-U图像|滑动变阻器滑片移动分析(如15题),体现科学思维|
|填空题|8题/32分|能量转化、电能计算、半导体|机器人能量转化(18题)、智能手机芯片材料(21题),融入科技情境|
|简答题|1题/2分|电热危害|高压输电线断裂解释,培养科学态度与责任|
|实验题|2题/13分|电热影响因素、小灯泡电功率|控制变量法(27题)、I-U图像应用(28题),落实科学探究|
|计算题|2题/13分|电中药壶功率、电路安全功率|生活电器计算(29题)、动态电路分析(30题),强化科学推理|
内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第六章 电功率·能力提升
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单选题(共28分)
1.(本题2分)关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是( )
A.空调制热时的功率约为10W
B.遥控器中的干电池电压约为220V
C.白炽灯的正常工作电流为0.1A
D.电扇正常工作1分钟耗电约为1kW·h
2.(本题2分)生活中常用到各种测量工具,如图所示的仪表可以用来直接测量( )
A.电流 B.电压 C.电能 D.电功率
3.(本题2分)在学习了电流做功与电功率这一章后,某同学对本章学习有以下几种认识,你认为正确的是( )
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电流通过导体做功越少,电功率越小
C.在相同时间内,电流通过导体做功越快,电流做功越多
D.额定电功率大的用电器一定比额定电功率小的用电器做的功快
4.(本题2分)电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A.电脑机箱内有小风扇
B.电视机的后盖有散热窗
C.电动机外壳有许多散热片
D.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
5.(本题2分)小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和日光灯四种电器,发现它们上面都标有“220V 40W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生的热量最多的是( )
A.电视机 B.电风扇 C.白炽灯 D.日光灯
6.(本题2分)如图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图,下列说法正确的是( )
A.甲消耗的电能最快 B.电流通过丁做功最少
C.甲电功率是丁的4倍 D.丁电功率是
7.(本题2分)小明用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,实验中两个相同透明容器中分别接入了电阻丝和且密封着等量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通,电阻丝与图中电阻丝并联置于容器外,将导线a和b接入电路进行实验。下列说法正确的是( )
A.接通电路后通过的电流一定等于通过的电流
B.该装置不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
C.若探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,则需要使
D.本实验取两个相同透明容器中密封着等量的空气也是为了控制变量
8.(本题2分)甲、乙两只普通白炽灯的铭牌如图所示,设灯丝电阻不变,下列说法中正确的是( )
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
D.两灯串联发光时,甲灯比乙灯亮
9.(本题2分)如图所示的电路,闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,则内和消耗的电能之比是( )
A. B. C. D.
10.(本题2分)在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的图像,闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,小灯泡变暗
B.当电流表示数为0.4A时,小灯泡的电阻是5Ω
C.当电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是0.15W
D.当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是1.25W
11.(本题2分)如图所示为某电饭锅的简化电路图,有加热和保温两挡,下列说法正确的是( )
A.开关断开时,只有电阻接入电路 B.开关断开时,电阻与并联
C.开关闭合时为加热状态 D.开关闭合时为保温状态
12.(本题2分)如图所示电路的电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数不变,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B.电压表和电流表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变暗
D.电压表示数不变,电流表的示数增大,电路总功率变小
13.(本题2分)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
B.只闭合、时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
C.只闭合、时,电路的总功率为6W
D.只闭合、时,电路的总功率为3W
14.(本题2分)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b端滑向a端的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
则下列说法中正确的是( )
A.图线ec是电压表与电流表的示数图像
B.电源电压为9V,的阻值为10Ω
C.R最大值为50Ω,电路消耗最大功率是1.8W
D.电压表示数与电流表示数之比在变大
二、多选题(共12分)
15.(本题4分)如图甲的电路中,电源电压保持不变,是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的最大阻值是300
C.滑片P在a端时,2min内消耗的电能是144J
D.滑片P由a向b移动过程中电压表和电流表的比值变大
16.(本题4分)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2V B.的阻值为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W D.滑片P在b端时,1min内消耗的电能为12J
17.(本题4分)如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω,1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡标有“4.5V,0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不超过灯泡额定电压的情况下,下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是1.8W
B.小灯泡的最小功率是0.75W
C.电流表的最小示数是0.15A
D.滑动变阻器的调节范围是12Ω~25Ω
三、填空题(每空2分,每题4分,共32分)
18.(本题4分)央视春晚,《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演,令观众眼前一亮,也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时,将电能转化为___________能;给机器人充电时,电能转化为___________能储存在蓄电池里。
19.(本题4分)小洋家的电能表表盘如图,关闭家中其它的用电器,让电饭锅单独焖煮米饭,10min后电能表的转盘转了600r。此时电能表计数器上的示数为_________kW﹒h,此电饭锅的功率为_________W。
20.(本题4分)如图所示的甲、乙两个灯泡,串联在220V电路中,______灯更亮,此时电路总功率是______W。(假设灯泡电阻不受温度影响)
21.(本题4分)某新款智能手机,其内置的芯片是由___________(选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。电池容量约,额定电压3.7V,支持100W有线超级快充和80W无线快充。充满电后,电池储存的电能是___________J。
22.(本题4分)一台电动机正常工作时的电压是380V,其线圈的电阻为,通过线圈的电流10A,这台电动机工作1min,线圈产生的热量是__________J.那么它的电功率是__________W。
23.(本题4分)如图所示的电路中,、为定值电阻,其中,当只闭合开关时,电流表的示数为0.4A,则电源电压为________V,再闭合开关时,电流表的示数变化了0.8A,则10s内电流通过做功________J。
24.(本题4分)将分别标有“6V 3W”和“3V 3W”字样的甲、乙两只灯泡并联起来,不考虑温度对灯丝电阻的影响,为了保证安全,则该并联电路两端允许加的最高电压为________V,甲、乙两灯的实际功率之比为________。
25.(本题4分)如图甲,电源电压恒定,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置,对应的小灯泡I-U图像如图乙,滑动变阻器I-R图像如图丙。则电源电压为________V,该调节过程中滑动变阻器的最小功率为________W。
四、简答题(共2分)
26.(本题2分)在高压输电线路中,电线长时间受风吹、日晒、雨淋以及自身重力等因素的影响,可能会出现导线部分股线断裂(如图所示),这一现象会加速输电线的老化,甚至引发火灾。请你用所学的物理知识进行解释。
五、实验题(共13分)
27.(本题6分)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中是通过观察___________来显示容器内空气温度的变化。
(2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝___________(填电路连接方式),是为了探究电流产生的热量与电阻的关系,通电一段时间后,___________(选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多。
(3)如图乙装置中,和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比___________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流___________(选填“相等”或“不相等”)。为了使实验现象更明显,应选用阻值为___________(选填“2Ω”“5Ω”或“10Ω”)。
28.(本题7分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新干电池(电源电压为3V),图甲是连接的实物图。
(1)图甲实物图中有根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正;
(2)小华同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是___________;
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)若另一组小明连接电路时,刚连好最后一根导线,灯泡就发出了明亮的光,则他存在的问题除了没有将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处以外,还有一个问题是:___________;
(4)小华设计了一个用于记录数据及现象的表格,表头中的项目除了电压表示数、电流表示数以外还应该添加的项目是___________(填写一个即可)。闭合开关后,小华发现电压表示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,小华应向___________(选填“左”或“右”)调节滑片。图丙是绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像,分析图像可知;小灯泡的额定功率为___________W;
(5)小华又利用小明的实验器材,去掉电流表,增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R1、电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率,如图丁、戊是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是___________(填字母)。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丁方案能,戊方案不能
D.丁方案不能,戊方案能
六、计算题(共13分)
29.(本题6分)小华对家里带有预约功能的电中药壶进行观察,铭牌如表。其内部基本电路原理如图甲,其中、均为加热电阻,阻值为484Ω,小华用水代替中药做了相关研究,从开始预约到煮好后断电,其消耗的功率随时间变化的图像如图乙所示。
电源
220 V
容积
1.5 L
高温档功率
500 W
低温档功率
100 W
预约功率
10 W
(1)预约过程中消耗的电能是多少kW·h?
(2)的阻值是多少Ω?
(3)若此电中药壶的高温挡加热效率为84%,将1.5 L水从20℃加热至100℃,需要多长时间?
30.(本题7分)如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,电流表量程为,电压表量程为,为标有“”的滑动变阻器,,灯泡标有“”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在仪表和灯泡安全工作的情况下,求:
(1)灯泡正常发光时通过的电流;
(2)开关断开,和闭合时,滑动变阻器消耗的最大功率;
(3)开关闭合,和断开时,滑动变阻器消耗的最大功率。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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第六章 电功率·能力提升(参考答案)
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共14小题,每题2分,共28分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
C
C
C
D
C
D
D
D
B
C
C
A
B
C
二、多选题(本题共3小题,每题4分,共12分)
15
16
17
AC
CD
AB
第II卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,每题4分,共32分)
18. 机械 化学
19.
20. 甲 24
21. 半导体 79920
22.
23. 4 32
24. 3 1:4
25. 10 1.8
四、简答题(共2分)
26. 输电线部分股线断裂处,横截面积变小,该处的电阻较大;断裂处与整条输电线路串联,通过的电流和通电时间与其他部分相同,根据可知,断裂处产生的热量较多,所以会加速输电线的老化,甚至引发火灾。
五、实验题(27题6分,28题7分,共13分)
27. (1)U形管液面高度差
(2) 串联 右
(3) 4:1 不相等 2Ω
28. (1)
(2)C
(3)连接电路时,未断开开关
(4) 小灯泡的电功率 左 0.5
(5)D
六、计算题(29题6分,30题7分,共13分)
29. (1)0.08kW·h
(2)121Ω
(3)1200s
【详解】(1)预约阶段,电中药壶以预约功率工作,由图乙可知预约时间, 则预约消耗的电能为-------------------------------------------------------------------(1分)
(2)S闭合、S1断开时,只有工作,电路中的电阻最大,由可知,电功率最小,为低温档,功率;
S、S1都闭合时,与并联,为高温档,总功率。 则的功率为 ------------------------------------------------------------------(1分)
则的阻值为 --------------------------------------------------------------(1分)
(3)水的质量为
水吸收的热量为-----(1分)
高温档消耗的电能为 --------------------------------------------------(1分)
则加热时间为------------------------------------------------------------------(1分)
30.
(1)
(2)
(3)
【详解】(1)灯泡正常发光通过的电流----------------------------------(1分)
(2)开关断开,和闭合时,与并联,灯泡被短路,电流表测干路电流。则通过的电流为------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
电流表量程为,根据并联电路电流的规律,滑动变阻器允许通过的最大电流----------------------------------------------------------------------(1分)
滑动变阻器消耗的最大功率-----------------------------------------(1分)
(3)开关闭合,和断开时,与灯泡串联,电压表测量两端电压。灯泡的电阻为--------------------------------------------------------------------------------------(1分)
根据,R1消耗的功率为------------------------------(1分)
当时,滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为----(1分)
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第六章 电功率·能力提升
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单选题(共28分)
1.(本题2分)关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是( )
A.空调制热时的功率约为10W
B.遥控器中的干电池电压约为220V
C.白炽灯的正常工作电流为0.1A
D.电扇正常工作1分钟耗电约为1kW·h
【答案】C
【详解】A.空调制热时的电流约为5A,功率约为,故A不符合题意;
B.遥控器中的干电池电压约为,故B不符合题意;
C.家庭电路电压,白炽灯的额定功率约,由,故C符合题意;
D.电扇额定功率约为,工作时间,耗电约为,故D不符合题意。
故选C。
2.(本题2分)生活中常用到各种测量工具,如图所示的仪表可以用来直接测量( )
A.电流 B.电压 C.电能 D.电功率
【答案】C
【详解】由图可知,仪表表盘上标有单位“”,这是电能的单位,说明该仪表是电能表,用来直接测量电能,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.(本题2分)在学习了电流做功与电功率这一章后,某同学对本章学习有以下几种认识,你认为正确的是( )
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电流通过导体做功越少,电功率越小
C.在相同时间内,电流通过导体做功越快,电流做功越多
D.额定电功率大的用电器一定比额定电功率小的用电器做的功快
【答案】C
【详解】A.电功是表示电流做功多少的物理量,而电功率才是表示电流做功快慢的物理量,故 A错误;
B.电功率的公式是,电流做功少,但如果时间也很短,电功率不一定小,故B错误;
C.相同时间内,电流做功越快即电功率越大,根据,电流做功就越多,故C正确;
D.额定功率是用电器在额定电压下的功率,实际功率才决定做功的快慢。如果额定功率大的用电器实际电压低于额定电压,实际功率可能比额定功率小的用电器更小,故D错误。
故选C。
4.(本题2分)电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A.电脑机箱内有小风扇
B.电视机的后盖有散热窗
C.电动机外壳有许多散热片
D.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
【答案】D
【详解】ABC.电脑、电视机、电动机工作时会产生多余电热,加装小风扇、散热窗、散热片均是为了散失多余电热,避免电热损坏设备,属于防止电热危害,故ABC不符合题意;
D.电热保温装置利用电流的热效应产生热量实现保暖,是对电热的利用,不属于防止电热危害,故D符合题意。
故选D。
5.(本题2分)小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和日光灯四种电器,发现它们上面都标有“220V 40W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生的热量最多的是( )
A.电视机 B.电风扇 C.白炽灯 D.日光灯
【答案】C
【详解】因为各用电器的额定功率相同,由W=Pt可得,若工作相同时间,消耗的电能相同;电视机工作时将大部分电能转化为声能和光能;电风扇工作时消耗电能,大部分转化为机械能;白炽灯工作时将消耗的电能大部分转化为内能;日光灯工作时将电能大部分转化为光能。则产生的热量最多的是白炽灯。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(本题2分)如图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图,下列说法正确的是( )
A.甲消耗的电能最快 B.电流通过丁做功最少
C.甲电功率是丁的4倍 D.丁电功率是
【答案】D
【详解】由图可知,四种用电器消耗的电能均为,工作时间分别为,,,。
AB.四种用电器消耗的电能相同,即电流做功相同,由可知,丁的工作时间最短,电功率最大,消耗电能最快,故AB错误;
CD.甲的电功率
丁的电功率
甲电功率是丁的,故C错误,D正确。
故选D。
7.(本题2分)小明用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,实验中两个相同透明容器中分别接入了电阻丝和且密封着等量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通,电阻丝与图中电阻丝并联置于容器外,将导线a和b接入电路进行实验。下列说法正确的是( )
A.接通电路后通过的电流一定等于通过的电流
B.该装置不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
C.若探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,则需要使
D.本实验取两个相同透明容器中密封着等量的空气也是为了控制变量
【答案】D
【详解】A.由图可知 与 并联后与 串联,根据并联电路电流规律 ,因 ,故 ,故A错误;
B.根据焦耳定律 ,在 、 一定时, 与 有关,观察同一侧U形管液面高度差随时间变化即可探究,故B错误;
C.探究热量与电流关系需控制电阻相同,图中 ,故需 ,故C错误;
D.实验通过空气热胀冷缩引起液面高度差反映热量多少,密封等量空气是为了控制气体质量等初始状态相同,符合控制变量法,故D正确。
故选D。
8.(本题2分)甲、乙两只普通白炽灯的铭牌如图所示,设灯丝电阻不变,下列说法中正确的是( )
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
D.两灯串联发光时,甲灯比乙灯亮
【答案】D
【详解】A.甲灯实际功率 ,实际电压未知,实际功率不确定,故A错误;
B.乙灯电阻
接入110V电路时实际功率
故B错误;
C.根据可知,两灯均正常发光时,消耗的电能与通电时间和实际功率有关,通电时间 未知,无法比较消耗电能多少,故C错误;
D.甲灯电阻
乙灯电阻
两灯串联时电流相等设为 ,甲灯实际功率
乙灯实际功率
因
故
甲灯比乙灯亮,故D正确。
故选D。
9.(本题2分)如图所示的电路,闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,则内和消耗的电能之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由电路图可知,与并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流,则通过的电流,干路电流。根据并联电路电流规律可知,通过的电流
并联电路中各支路两端电压相等,通电时间相同,由可知,电能之比
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.(本题2分)在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的图像,闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,小灯泡变暗
B.当电流表示数为0.4A时,小灯泡的电阻是5Ω
C.当电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是0.15W
D.当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是1.25W
【答案】C
【详解】A.由甲图可知,变阻器与小灯泡串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路电流。闭合开关S后,滑片P向左滑动时,电路中的总电阻变小,电源电压恒定,由欧姆定律可知电路中的电流变大,由图像可知灯泡两端的电压变大,根据可知灯泡的实际功率增大,则灯泡变亮,故A错误;
B.由图乙可知时,,小灯泡的电阻,故B错误;
C.电压表测变阻器两端电压,即,小灯泡两端电压
由图乙可知时,,小灯泡的功率,故C正确;
D.灯泡正常发光时,由图乙可知,变阻器两端电压
滑动变阻器的电功率,故D错误。
故选C。
11.(本题2分)如图所示为某电饭锅的简化电路图,有加热和保温两挡,下列说法正确的是( )
A.开关断开时,只有电阻接入电路 B.开关断开时,电阻与并联
C.开关闭合时为加热状态 D.开关闭合时为保温状态
【答案】C
【详解】AB.开关S断开时,、串联,并非只有接入,故A、B错误;
CD.开关S闭合,仅工作,由得,此时工作电阻小,则功率大,为加热状态,故C正确,D错误。
故选C。
12.(本题2分)如图所示电路的电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数不变,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B.电压表和电流表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变暗
D.电压表示数不变,电流表的示数增大,电路总功率变小
【答案】A
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表串联在灯泡L支路中测其电流,电压表并联在灯泡L两端测电源电压。滑片P从中点移到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大。电源电压保持不变,故电压表示数不变;并联电路各支路互不影响,灯泡L两端电压和电阻不变,由可知,通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变;由可知,灯泡的实际功率不变,亮度不变;滑动变阻器接入电阻变大,由可知该支路电流变小,干路电流变小,由可知电路总功率变小。故选A。
13.(本题2分)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
B.只闭合、时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
C.只闭合、时,电路的总功率为6W
D.只闭合、时,电路的总功率为3W
【答案】B
【详解】甲灯电阻
乙灯电阻
A.只闭合时,甲、乙两灯串联,实际功率之比
故A错误;
B.只闭合、时,甲、乙两灯并联,实际功率之比
故B正确;
C.只闭合、时,甲灯被短路,只有乙灯工作,乙灯正常发光,电路总功率等于乙灯额定功率3W。
故C错误;
D.只闭合、时,甲、乙两灯并联,两灯均正常发光,电路总功率
故D错误。
故选B。
14.(本题2分)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b端滑向a端的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
则下列说法中正确的是( )
A.图线ec是电压表与电流表的示数图像
B.电源电压为9V,的阻值为10Ω
C.R最大值为50Ω,电路消耗最大功率是1.8W
D.电压表示数与电流表示数之比在变大
【答案】C
【详解】A.滑片P从b端滑向a端,变阻器接入阻值减小,电路电流增大,两端电压增大,两端电压减小,故图线ec是电压表的图像,故A错误;
B.当时,,,电源电压
故B错误;
C.当时,变阻器接入阻值最大,即
当时,电路电流最大,电路消耗最大功率
故C正确;
D.电压表测滑动变阻器R两端电压,其示数与电流表示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值,滑片从b端滑向a端过程中滑动变阻器接入阻值减小,故比值变小,故D错误。
故选C。
二、多选题(共12分)
15.(本题4分)如图甲的电路中,电源电压保持不变,是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的最大阻值是300
C.滑片P在a端时,2min内消耗的电能是144J
D.滑片P由a向b移动过程中电压表和电流表的比值变大
【答案】AC
【详解】A.当滑片P在b端时,接入电路的阻值为0,电路为的简单电路,是定值电阻,此时电路总电阻最小,电源电压保持不变,由欧姆定律,此时电路电流最大,电压表测电源电压,由图乙可知此时电压表示数为10V,即电源电压,故A正确;
B.当滑片P在a端时,接入电路的阻值最大,电路电流最小,由图乙可知此时,电压表示数,两端电压
的最大阻值,故B错误;
C.时间
滑片P在a端时,2min内消耗的电能,故C正确;
D.电压表测两端电压,电流表测电路电流,两表示数比值,因为定值电阻,阻值不变,故比值不变,故D错误。
故选AC。
16.(本题4分)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2V B.的阻值为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W D.滑片P在b端时,1min内消耗的电能为12J
【答案】CD
【详解】AB.由电路图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流;当滑片P在a端时,,电压表示数为0,电流,所以电源电压……①
当滑片P在b端时,最大,电压表示数,电流,电源电压……②
①②联立两式解得,电源电压,故AB错误;
C.电路消耗的最大功率,故C正确;
D.滑片P在b端时,1min内消耗的电能,故D正确。
故选CD。
17.(本题4分)如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω,1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡标有“4.5V,0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不超过灯泡额定电压的情况下,下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是1.8W
B.小灯泡的最小功率是0.75W
C.电流表的最小示数是0.15A
D.滑动变阻器的调节范围是12Ω~25Ω
【答案】AB
【详解】A.小灯泡和滑动变阻器串联,电路允许的最大电流 ,电路最大功率 , 故A正确;
BC.电压表最大示数 ,灯泡最小电压
由图乙可知此时电路最小电流 ;灯泡最小功率
故B正确,C错误;
D.当 时,灯泡电压 ,变阻器电压
变阻器最小阻值
当 时,变阻器电压 ,变阻器最大阻值
滑动变阻器调节范围是 ,故D错误。
故选AB。
三、填空题(每空2分,每题4分,共32分)
18.(本题4分)央视春晚,《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演,令观众眼前一亮,也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时,将电能转化为___________能;给机器人充电时,电能转化为___________能储存在蓄电池里。
【答案】 机械 化学
【详解】[1]机器人工作时,消耗电能,获得机械能,因此其主要是将电能转化为机械能。
[2]充电时消耗电能,是将电能转化为化学能储存在蓄电池里。
19.(本题4分)小洋家的电能表表盘如图,关闭家中其它的用电器,让电饭锅单独焖煮米饭,10min后电能表的转盘转了600r。此时电能表计数器上的示数为_________kW﹒h,此电饭锅的功率为_________W。
【答案】
【详解】[1]由电能表参数可知,每消耗的电能,电能表转盘转。现在转盘转了,可得电饭锅消耗的电能
由图可知电能表原来的示数为,那么现在的示数为
[2]已知电饭锅工作时间
此电饭锅的功率
20.(本题4分)如图所示的甲、乙两个灯泡,串联在220V电路中,______灯更亮,此时电路总功率是______W。(假设灯泡电阻不受温度影响)
【答案】 甲 24
【详解】由可知,额定电压相同时,甲灯额定功率更小,故甲灯电阻更大。因两灯串联,电路电流处处相等,由可知,甲灯实际功率更大,故甲灯更亮。
甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
电路总电阻为
电路总功率为
21.(本题4分)某新款智能手机,其内置的芯片是由___________(选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。电池容量约,额定电压3.7V,支持100W有线超级快充和80W无线快充。充满电后,电池储存的电能是___________J。
【答案】 半导体 79920
【详解】[1]芯片的主要材料是半导体,因为半导体的导电性介于导体和绝缘体之间, 可以通过掺杂等手段精确控制其电学性能,广泛应用于集成电路制造,所以内置芯片是由半导体材料制成的。
[2]电池容量约,表示电池以6000mA的电流持续放电,理论上可以连续工作1h,因此电流为,时间为
根据公式可知,充满电后,电池储存的电能为
22.(本题4分)一台电动机正常工作时的电压是380V,其线圈的电阻为,通过线圈的电流10A,这台电动机工作1min,线圈产生的热量是__________J.那么它的电功率是__________W。
【答案】
【详解】线圈产生的热量为
电动机的电功率为
23.(本题4分)如图所示的电路中,、为定值电阻,其中,当只闭合开关时,电流表的示数为0.4A,则电源电压为________V,再闭合开关时,电流表的示数变化了0.8A,则10s内电流通过做功________J。
【答案】 4 32
【详解】当只闭合开关时,电路为的简单电路,由欧姆定律得电源电压
再闭合S2后,与并联,因并联电路各支路独立工作,通过的电流不变,故电流表示数的变化量等于通过的电流,即通过的电流为 , 因并联电路各支路两端电压等于电源电压,10s内电流通过R2 做功
24.(本题4分)将分别标有“6V 3W”和“3V 3W”字样的甲、乙两只灯泡并联起来,不考虑温度对灯丝电阻的影响,为了保证安全,则该并联电路两端允许加的最高电压为________V,甲、乙两灯的实际功率之比为________。
【答案】 3 1:4
【详解】因并联电路各支路电压相等,为保证两灯安全,电路两端最高电压不得超过两灯额定电压的较小值,故允许加的最高电压为3V。
甲灯电阻
乙灯电阻
因并联时两灯实际电压相等,由 可知两灯实际功率之比
25.(本题4分)如图甲,电源电压恒定,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置,对应的小灯泡I-U图像如图乙,滑动变阻器I-R图像如图丙。则电源电压为________V,该调节过程中滑动变阻器的最小功率为________W。
【答案】 10 1.8
【详解】图甲中灯泡与滑动变阻器串联,电流处处相等,根据串联电压规律,电源电压
小灯泡图像中,电流最大时,对应灯泡电压; 滑动变阻器图像中,电流对应滑动变阻器电阻; 代入得电源电压
滑动变阻器接入电阻越大,电路电流越小,已知最小电流,此时对应灯泡电压;
滑动变阻器的功率
在本次滑片移动的调节范围内,滑动变阻器的功率随接入电阻增大而减小,因此最小功率为。
四、简答题(共2分)
26.(本题2分)在高压输电线路中,电线长时间受风吹、日晒、雨淋以及自身重力等因素的影响,可能会出现导线部分股线断裂(如图所示),这一现象会加速输电线的老化,甚至引发火灾。请你用所学的物理知识进行解释。
【答案】输电线部分股线断裂处,横截面积变小,该处的电阻较大;断裂处与整条输电线路串联,通过的电流和通电时间与其他部分相同,根据可知,断裂处产生的热量较多,所以会加速输电线的老化,甚至引发火灾。
【详解】略。
五、实验题(共13分)
27.(本题6分)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中是通过观察___________来显示容器内空气温度的变化。
(2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝___________(填电路连接方式),是为了探究电流产生的热量与电阻的关系,通电一段时间后,___________(选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多。
(3)如图乙装置中,和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比___________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流___________(选填“相等”或“不相等”)。为了使实验现象更明显,应选用阻值为___________(选填“2Ω”“5Ω”或“10Ω”)。
【答案】(1)U形管液面高度差
(2) 串联 右
(3) 4:1 不相等 2Ω
【详解】(1)容器内空气吸收电热丝产生的热量膨胀,会使连接的U形管液面出现高度差,液面高度差越大,说明容器内空气温度变化越大,电阻产生的热量越多。
(2)甲装置中两段电阻丝逐个顺次连接,是串联方式;
串联电路中电流和通电时间完全相同,根据焦耳定律,在、相同时,电阻越大,产热越多,右侧容器内10Ω的电阻大于左侧5Ω电阻,因此右侧产生的热量更多。
(3)乙装置中,和并联后再与串联,
根据并联电路分流规律,通过的电流是干路电流(即通过的电流)的一半,即,根据可得
与R2并联,R3的作用是分流,让和的电流不相等,以此探究产热与电流的关系;
若选用较小的2Ω的电阻,根据并联电路分流规律,R3支路分得的电流更大,则支路分得的电流会更小,容器内两个电阻的电流差值更大,相同时间内产热的差异更明显,实验现象更突出。
28.(本题7分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新干电池(电源电压为3V),图甲是连接的实物图。
(1)图甲实物图中有根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正;
(2)小华同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是___________;
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)若另一组小明连接电路时,刚连好最后一根导线,灯泡就发出了明亮的光,则他存在的问题除了没有将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处以外,还有一个问题是:___________;
(4)小华设计了一个用于记录数据及现象的表格,表头中的项目除了电压表示数、电流表示数以外还应该添加的项目是___________(填写一个即可)。闭合开关后,小华发现电压表示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,小华应向___________(选填“左”或“右”)调节滑片。图丙是绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像,分析图像可知;小灯泡的额定功率为___________W;
(5)小华又利用小明的实验器材,去掉电流表,增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R1、电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率,如图丁、戊是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是___________(填字母)。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丁方案能,戊方案不能
D.丁方案不能,戊方案能
【答案】(1)
(2)C
(3)连接电路时,未断开开关
(4) 小灯泡的电功率 左 0.5
(5)D
【详解】(1)由图可知,闭合开关后,电流表与滑动变阻器串联后与灯泡并联,电压表与其串联,而在测量小灯泡电功率时应将电流表与滑动变阻器和小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,且电流表和电压表的正负接线柱不能接反,因此将连接开关与灯的连线去掉,将灯的左接线柱接在电源负极上。
(2)小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路可能发生断路;电压表示数较大,说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路,发生断路的可能是与它并联的灯泡,因此要检查灯泡是否接触良好或损坏,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)为了保护电路,在连接电路时应注意断开开关,滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端。小明连接电路时,刚连好最后一根导线,灯泡就发出了明亮的光,则他存在的问题除了没有将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处以外,就是连接电路时开关未断开。
(4)测量小灯泡的电功率实验中,为了观察小灯泡在不同电压下的电功率及发光情况,实验中除了应记录小灯泡的电压和电流外,还应该计算并记录不同电压下的实际功率,所以表头中的项目还应该添加的项目是灯泡的电功率;
图乙中电压表的量程为,分度值为0.1V,电压表的示数为,小灯泡的额定电压为,根据串联电路分压原理可知,要使小灯泡两端电压增大到额定电压,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻值,即滑动变阻器滑片应向左调节;
由图丙可知,当小灯泡为额定电压时,对应的电流值为,小灯泡的额定功率为
(5)图丁中,,因为小华用的是小明的实验器材,所以小灯泡在额定电压时的阻值为
当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,串联的小灯泡和定值电阻两端电压最大,为电源电压,小灯泡两端电压为
即小灯泡两端电压最大约为,达不到额定电压值,所以丁方案不能测量小灯泡的额定功率;
图戊中,当开关连接到2时,通过调节滑动变阻器接入电路的阻值,使得测量滑动变阻器两端电压的电压表示数达到
保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关连接到1,调节电阻箱的阻值,使电压表示数仍回到,由等效法可知,此时电阻箱的阻值即为小灯泡在额定电压下的电阻值,已知小灯泡的额定电压和额定电压下的电阻值,根据,可求出小灯泡的额定功率,所以图戊可以测量小灯泡的额定功率。
故选D。
六、计算题(共13分)
29.(本题6分)小华对家里带有预约功能的电中药壶进行观察,铭牌如表。其内部基本电路原理如图甲,其中、均为加热电阻,阻值为484Ω,小华用水代替中药做了相关研究,从开始预约到煮好后断电,其消耗的功率随时间变化的图像如图乙所示。
电源
220 V
容积
1.5 L
高温档功率
500 W
低温档功率
100 W
预约功率
10 W
(1)预约过程中消耗的电能是多少kW·h?
(2)的阻值是多少Ω?
(3)若此电中药壶的高温挡加热效率为84%,将1.5 L水从20℃加热至100℃,需要多长时间?
【答案】(1)0.08kW·h
(2)121Ω
(3)1200s
【详解】(1)预约阶段,电中药壶以预约功率工作,由图乙可知预约时间, 则预约消耗的电能为
(2)S闭合、S1断开时,只有工作,电路中的电阻最大,由可知,电功率最小,为低温档,功率;
S、S1都闭合时,与并联,为高温档,总功率。 则的功率为
则的阻值为
(3)水的质量为
水吸收的热量为
高温档消耗的电能为
则加热时间为
30.(本题7分)如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,电流表量程为,电压表量程为,为标有“”的滑动变阻器,,灯泡标有“”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在仪表和灯泡安全工作的情况下,求:
(1)灯泡正常发光时通过的电流;
(2)开关断开,和闭合时,滑动变阻器消耗的最大功率;
(3)开关闭合,和断开时,滑动变阻器消耗的最大功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)灯泡正常发光通过的电流
(2)开关断开,和闭合时,与并联,灯泡被短路,电流表测干路电流。则通过的电流为
电流表量程为,根据并联电路电流的规律,滑动变阻器允许通过的最大电流
滑动变阻器消耗的最大功率
(3)开关闭合,和断开时,与灯泡串联,电压表测量两端电压。灯泡的电阻为
根据,R1消耗的功率为
当时,滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为
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2026-2027学年九年级上册物理单元自测
第六章 电功率·能力提升
建议用时:90分钟,满分:100分
一、单选题(共28分)
1.(本题2分)关于家里的用电器,下列数据最符合实际的是( )
A.空调制热时的功率约为10W
B.遥控器中的干电池电压约为220V
C.白炽灯的正常工作电流为0.1A
D.电扇正常工作1分钟耗电约为1kW·h
2.(本题2分)生活中常用到各种测量工具,如图所示的仪表可以用来直接测量( )
A.电流 B.电压 C.电能 D.电功率
3.(本题2分)在学习了电流做功与电功率这一章后,某同学对本章学习有以下几种认识,你认为正确的是( )
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电流通过导体做功越少,电功率越小
C.在相同时间内,电流通过导体做功越快,电流做功越多
D.额定电功率大的用电器一定比额定电功率小的用电器做的功快
4.(本题2分)电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用,但有时它也会给我们带来危害。下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A.电脑机箱内有小风扇
B.电视机的后盖有散热窗
C.电动机外壳有许多散热片
D.高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
5.(本题2分)小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和日光灯四种电器,发现它们上面都标有“220V 40W”的字样,若它们都在额定电压下工作相同的时间,则产生的热量最多的是( )
A.电视机 B.电风扇 C.白炽灯 D.日光灯
6.(本题2分)如图是家庭电路中四种用电器耗电持续工作的时间图,下列说法正确的是( )
A.甲消耗的电能最快 B.电流通过丁做功最少
C.甲电功率是丁的4倍 D.丁电功率是
7.(本题2分)小明用如图装置“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”,实验中两个相同透明容器中分别接入了电阻丝和且密封着等量的空气,并与装有相同液体的U形管相连通,电阻丝与图中电阻丝并联置于容器外,将导线a和b接入电路进行实验。下列说法正确的是( )
A.接通电路后通过的电流一定等于通过的电流
B.该装置不能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
C.若探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,则需要使
D.本实验取两个相同透明容器中密封着等量的空气也是为了控制变量
8.(本题2分)甲、乙两只普通白炽灯的铭牌如图所示,设灯丝电阻不变,下列说法中正确的是( )
A.甲灯的实际功率一定是40W
B.将乙灯接入110V电路中,它的实际功率为30W
C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较少
D.两灯串联发光时,甲灯比乙灯亮
9.(本题2分)如图所示的电路,闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,则内和消耗的电能之比是( )
A. B. C. D.
10.(本题2分)在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的图像,闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,小灯泡变暗
B.当电流表示数为0.4A时,小灯泡的电阻是5Ω
C.当电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是0.15W
D.当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是1.25W
11.(本题2分)如图所示为某电饭锅的简化电路图,有加热和保温两挡,下列说法正确的是( )
A.开关断开时,只有电阻接入电路 B.开关断开时,电阻与并联
C.开关闭合时为加热状态 D.开关闭合时为保温状态
12.(本题2分)如图所示电路的电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数不变,电压表示数不变,灯泡亮度不变
B.电压表和电流表的示数都减小,电路总功率变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变暗
D.电压表示数不变,电流表的示数增大,电路总功率变小
13.(本题2分)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
B.只闭合、时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
C.只闭合、时,电路的总功率为6W
D.只闭合、时,电路的总功率为3W
14.(本题2分)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b端滑向a端的过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
则下列说法中正确的是( )
A.图线ec是电压表与电流表的示数图像
B.电源电压为9V,的阻值为10Ω
C.R最大值为50Ω,电路消耗最大功率是1.8W
D.电压表示数与电流表示数之比在变大
二、多选题(共12分)
15.(本题4分)如图甲的电路中,电源电压保持不变,是定值电阻。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的最大阻值是300
C.滑片P在a端时,2min内消耗的电能是144J
D.滑片P由a向b移动过程中电压表和电流表的比值变大
16.(本题4分)如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为2V B.的阻值为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W D.滑片P在b端时,1min内消耗的电能为12J
17.(本题4分)如图甲所示电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“25Ω,1A”,电流表量程选择“0~0.6A”,电压表量程选择“0~3V”,小灯泡标有“4.5V,0.3A”字样,其I-U图像如图乙所示,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不超过灯泡额定电压的情况下,下列选项正确的是( )
A.电路的最大功率是1.8W
B.小灯泡的最小功率是0.75W
C.电流表的最小示数是0.15A
D.滑动变阻器的调节范围是12Ω~25Ω
三、填空题(每空2分,每题4分,共32分)
18.(本题4分)央视春晚,《秧BOT》节目中16个身着花袄、手持花绢的机器人“福兮”带来的扭秧歌表演,令观众眼前一亮,也使得人形机器人再次成为焦点。机器人驱动电动机工作时,将电能转化为___________能;给机器人充电时,电能转化为___________能储存在蓄电池里。
19.(本题4分)小洋家的电能表表盘如图,关闭家中其它的用电器,让电饭锅单独焖煮米饭,10min后电能表的转盘转了600r。此时电能表计数器上的示数为_________kW﹒h,此电饭锅的功率为_________W。
20.(本题4分)如图所示的甲、乙两个灯泡,串联在220V电路中,______灯更亮,此时电路总功率是______W。(假设灯泡电阻不受温度影响)
21.(本题4分)某新款智能手机,其内置的芯片是由___________(选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料制成的。电池容量约,额定电压3.7V,支持100W有线超级快充和80W无线快充。充满电后,电池储存的电能是___________J。
22.(本题4分)一台电动机正常工作时的电压是380V,其线圈的电阻为,通过线圈的电流10A,这台电动机工作1min,线圈产生的热量是__________J.那么它的电功率是__________W。
23.(本题4分)如图所示的电路中,、为定值电阻,其中,当只闭合开关时,电流表的示数为0.4A,则电源电压为________V,再闭合开关时,电流表的示数变化了0.8A,则10s内电流通过做功________J。
24.(本题4分)将分别标有“6V 3W”和“3V 3W”字样的甲、乙两只灯泡并联起来,不考虑温度对灯丝电阻的影响,为了保证安全,则该并联电路两端允许加的最高电压为________V,甲、乙两灯的实际功率之比为________。
25.(本题4分)如图甲,电源电压恒定,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置,对应的小灯泡I-U图像如图乙,滑动变阻器I-R图像如图丙。则电源电压为________V,该调节过程中滑动变阻器的最小功率为________W。
四、简答题(共2分)
26.(本题2分)在高压输电线路中,电线长时间受风吹、日晒、雨淋以及自身重力等因素的影响,可能会出现导线部分股线断裂(如图所示),这一现象会加速输电线的老化,甚至引发火灾。请你用所学的物理知识进行解释。
五、实验题(共13分)
27.(本题6分)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
(1)实验中是通过观察___________来显示容器内空气温度的变化。
(2)图甲装置将两段阻值不同的电阻丝___________(填电路连接方式),是为了探究电流产生的热量与电阻的关系,通电一段时间后,___________(选填“左”或“右”)侧容器产生的热量更多。
(3)如图乙装置中,和两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比___________。电阻的作用主要是使电阻和中的电流___________(选填“相等”或“不相等”)。为了使实验现象更明显,应选用阻值为___________(选填“2Ω”“5Ω”或“10Ω”)。
28.(本题7分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源为两节新干电池(电源电压为3V),图甲是连接的实物图。
(1)图甲实物图中有根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正;
(2)小华同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是___________;
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)若另一组小明连接电路时,刚连好最后一根导线,灯泡就发出了明亮的光,则他存在的问题除了没有将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处以外,还有一个问题是:___________;
(4)小华设计了一个用于记录数据及现象的表格,表头中的项目除了电压表示数、电流表示数以外还应该添加的项目是___________(填写一个即可)。闭合开关后,小华发现电压表示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,小华应向___________(选填“左”或“右”)调节滑片。图丙是绘制出的小灯泡电流随它两端电压变化关系图像,分析图像可知;小灯泡的额定功率为___________W;
(5)小华又利用小明的实验器材,去掉电流表,增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R1、电阻箱R2来测量小灯泡的额定功率,如图丁、戊是她设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是___________(填字母)。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丁方案能,戊方案不能
D.丁方案不能,戊方案能
六、计算题(共13分)
29.(本题6分)小华对家里带有预约功能的电中药壶进行观察,铭牌如表。其内部基本电路原理如图甲,其中、均为加热电阻,阻值为484Ω,小华用水代替中药做了相关研究,从开始预约到煮好后断电,其消耗的功率随时间变化的图像如图乙所示。
电源
220 V
容积
1.5 L
高温档功率
500 W
低温档功率
100 W
预约功率
10 W
(1)预约过程中消耗的电能是多少kW·h?
(2)的阻值是多少Ω?
(3)若此电中药壶的高温挡加热效率为84%,将1.5 L水从20℃加热至100℃,需要多长时间?
30.(本题7分)如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,电流表量程为,电压表量程为,为标有“”的滑动变阻器,,灯泡标有“”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在仪表和灯泡安全工作的情况下,求:
(1)灯泡正常发光时通过的电流;
(2)开关断开,和闭合时,滑动变阻器消耗的最大功率;
(3)开关闭合,和断开时,滑动变阻器消耗的最大功率。
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