内容正文:
科学 · 九年级上册 第2章 能的转化与能量守恒
第2章 能的转化与能量守恒
第3节 电路中的电能
第1课时 电能与电功和电器的电功率
A 练就好基础 课程达标
1.下列器材中,能直接测量电功的是( )
A.电流表 B.电压表
C.测电笔 D.电能表
2.有几位同学对电功率这个概念有以下几种理解,你认为正确的是( )
A.电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量
B.电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D.电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
3.关于电能表,下列说法正确的是( )
A.标有“220 V 5(10) A”的电能表可以安装在一个学校的干路上
B.不管有多少用电器工作,标有“220 V 5(10) A”的电能表都不会被烧坏
C.新式电能表是靠电子线路计算电能,读数由液晶板显示
D.在IC卡电能表的卡中的金额用完以后,该电能表就不能用了
4.平常我们说空调功率大,实质是( )
A.空调消耗的电能多 B.空调做的电功多
C.空调需要的电压高 D.空调消耗电能比较快
5.下列用电器工作时,电能的转化与其他三种不同的是( )
A.电烙铁 B.电熨斗
C.电取暖器 D.电吹风
6.关于电功和电功率,下列说法正确的是( )
A.电功是表示电流做功快慢的物理量
B.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器做的功多
C.电流通过导体做功越多,电功率越大
D.在相同的时间内,电流通过导体做功越多,电功率越大
7.一个电能表的铭牌如图所示。下列关于该电能表参数的说法错误的是( )
A.“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用
B.“10(20) A”表示这个电能表的标定电流为20 A
C.“50 Hz”表示这个电能表应接在50 Hz的交流电路中使用
D.“600 r/(kW·h)”表示用电器每消耗的电能,电能表上的转盘转过600圈
8.小刚利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在15 min内消耗电能。这个用电器可能是( )
A.空调 B.电冰箱
C.电视机 D.收音机
9.日常生活中,下列估测不符合事实的是( )
10.小明家中1月底与2月底电能表的示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.60元,请估算出他家2月份需要付电费___元。
B 更上一层楼 能力提升
11.下图是甲、乙两种电暖器及其铭牌,下列说法正确的是( )
A.正常工作时,甲消耗的电能比乙多
B.正常工作时,甲消耗的电能比乙快
C.电流通过甲做的功一定比通过乙做的功多
D.电流通过甲做的功一定比通过乙做的功快
12.一台电冰箱的铭牌如图所示,其中“耗电量”这个参数的含义是:该冰箱在___V电压下使用24 h消耗的电能为___。若按照额定功率70 W和工作时间24 h计算,则消耗的电能是___,这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关参数差异较大,这是由于冰箱具有___工作的特点。
13.某款手机的超级快充充电器最大充电电流可达5 A。现有某一型号的电池,容量为4 200 mA·h(表示以4 200 mA的电流将电池从没有电到充满电需要1 h),假设充电器始终以最大充电电流充电,从没有电到把该电池充满,只需要___min。若将此电池电量全部用完,然后关闭家里其他用电器,只给手机充电,充满后发现标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表转了63转,则充电消耗的电能为___。
14.农村生活垃圾分类处理是能源再利用和减少土壤污染的重要方法。
(1)垃圾焚烧发电是一种有效处理垃圾的方法,它是利用了储存在垃圾中的___能。
(2)小敏家月初、月末两次电能表显示如图所示,她家在这30天的用电量为___。某垃圾发电厂3条焚烧线每天能处理2 250 t生活垃圾,日发电80万千瓦时,该发电厂最多可供___万户类似小敏家庭的日用电。(结果保留一位小数)
15.家庭电路的电压是220 V,某空调处于制冷状态时的功率是2.20 kW,处于送风状态时的功率是0.22 kW,它们是交替进行的。现测得此空调在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题。
(1)空调在前5 min内处于___状态。
(2)空调工作10 h消耗的电能是多少?
C 开拓新思路 拓展创新
16.小明家的电能表表盘如图所示。室内安装了60 W的电灯6盏,100 W的电视机一台,120 W的电冰箱一台,1 500 W的电热水器一台。
(1)电能表表盘上有一些描述其性能的参数,请说出其中两种参数的含义。
(2)小明怀疑他们家最近电费明显增加是使用年限太久的电热水器造成的,为了证实这一点,他对电热水器的实际功率进行了测试:关闭其他的用电器,给电热水器灌满水,并使它处于加热状态,此时发现电能表的转盘在9 s内就转了30转。小明的判断正确吗?为什么?
第2课时 电功率和电功的计算公式
A 练就好基础 课程达标
1.分别标有“220 V 25 W”“110 V 25 W”“36 V 25 W”字样的三个白炽灯,它们各自在额定电压下工作时( )
A.“220 V 25 W”的白炽灯最亮
B.“110 V 25 W”的白炽灯最亮
C.“36 V 25 W”的白炽灯最亮
D.三个白炽灯一样亮
2.若加在某定值电阻两端的电压从6 V升高到10 V,通过该电阻的电流变化了0.4 A,则该电阻的电功率变化了( )
A.1.6 W B.6.4 W
C.3.6 W D.4.0 W
3.关于电功与电功率,下列说法正确的是( )
A.电功率的大小取决于电流做功的多少
B.电功与电功率都表示电能转化为其他形式的能的多少
C.电功与电功率都表示电能转化为其他形式的能的快慢
D.电功率在数值上等于用电器在单位时间内所消耗的电能
4.一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮,其原因是( )
A.灯丝两端电压不变,灯丝电阻增大,实际功率增大
B.灯丝两端电压不变,灯丝电阻减小,实际功率增大
C.灯丝电阻不变,灯丝两端电压增大,实际功率增大
D.灯丝电阻减小,灯丝中电流增大,实际功率减小
5.小明做作业时,发现电灯忽明忽暗,原因可能是( )
A.灯泡两端的实际电压发生了改变 B.灯泡的额定功率发生了改变
C.灯泡的额定电压发生了改变 D.灯泡烧坏了
6.甲、乙两盏灯,甲灯标有“220 V 100 W”的字样,乙灯标有“220 V 25 W”的字样。下列说法正确的是( )
A.甲灯一定比乙灯亮
B.正常发光时,甲灯电阻大于乙灯电阻
C.正常发光时,甲灯电功率一定是乙灯电功率的4倍
D.正常发光时,甲灯消耗的电能一定是乙灯消耗的电能的4倍
7.两盏相同的“220 V 100 W”的电灯,串联后接在220 V的电路中,两灯电阻恒定不变,则两灯总的电功率为( )
A.200 W B.100 W
C.50 W D.25 W
8.如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6 V”的字样,定值电阻的阻值。闭合开关S后,灯泡L正常发光,且电流表的示数为1.2 A。求:
(1)小灯泡的额定功率。
(2)在2 min内定值电阻R消耗的电能。
B 更上一层楼 能力提升
9.额定电压均为6 V的甲、乙两灯,其-图线如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1
C.甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为3∶2
D.甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功率之比为1∶3
10.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由最右端移到最左端,得到两电表示数的-关系如图乙所示。下列有关说法正确的是( )
A.电源电压为4 V
B.的阻值为30 Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
D.电路总功率最大值为1.2 W
11.实验小组同学在探究“电功率跟电压、电流的关系”时,所选器材有:电源、标有“2.5 V 0.3 A”的灯泡和“3.8 V 0.3 A”的灯泡、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)为了探究电功率跟电压的关系,设计了图甲所示的电路。
①当开关闭合时,发现只有一个灯泡发光,且电压表示数为0。根据现象可以判断电路的故障是___。
②下表是实验中收集的信息,据此分析得出初步结论:___。
灯和串联
发光情况
电压表示数/V
灯
暗
2.4
灯
亮
3.6
(2)如果按照图乙的电路图进行实验,存在的安全隐患是:___,可以采取的措施是:___。
12.电动自行车是目前一种常用的代步工具。某工厂生产的一种电动自行车,其主要参数如表所示。
整车质量(包括人)
电池
充电
电动机
电动机效率
车速
80 kg
36 V 10 A·h
6~8 h
36 V 180 W
如果电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速度和电动自行车对地面的压力(的大小等于)成正比,即,其中 s/m,取10 N/kg。求:
(1)该电动自行车正常行驶时的电流及一次充满电可行驶的时间。
(2)该电动自行车以6 m/s的速度匀速行驶时,电动机的效率。
C 开拓新思路 拓展创新
13.小金用图甲所示的电路来研究滑动变阻器消耗的电功率与滑动变阻器接入电路的电阻之间的关系。已知电源电压恒为3 V,定值电阻的阻值为3 Ω,滑动变阻器上标有“2 A 5 Ω”字样。实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流表示数/A
0.38
0.43
0.50
0.60
0.75
①
电压表示数/V
1.86
1.71
1.50
1.20
0.75
0.00
变阻器电功率/W
0.71
0.74
0.75
0.72
0.56
0.00
(1)用笔画线代替导线,完成图乙中的实物电路。
(2)表中第6次实验时,电流表的示数如图丙所示,则表中数据①是___A。
(3)根据实验数据可知,此电路中,滑动变阻器消耗的电功率随着滑动变阻器接入电路中电阻变化的规律是___。
第3课时 电功率的测量
A 练就好基础 课程达标
1.为了测定已知额定电压的小灯泡的额定功率,在具体实验操作过程中,手和眼的分工应该是( )
A.手按开关,眼观电流表
B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表
C.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表
D.手移动滑动变阻器的滑片,眼看小灯泡是否发光
2.在“测定小灯泡的功率”实验中,某同学正确连接电路,闭合开关,灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都达不到灯泡的额定电压值,其原因可能是( )
A.滑动变阻器总电阻太大 B.电压表量程太大
C.电源电压太低 D.灯泡灯丝断了
3.某同学在测定额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率时,设计的电路如图所示。下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.通过该实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
4.在“测定小灯泡的功率”实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变被测灯泡的额定功率 B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流 D.保护电路
5.如图所示,不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压保持不变。当在a、b间接“6 V 6 W”的灯泡时,闭合开关,灯L恰能正常发光;断开开关,在a、b间换接入一个“6 V 4 W”的灯泡后,再闭合开关,下列说法错误的是( )
A.灯L将变亮 B.灯L将变暗
C.换接的灯可能烧坏 D.电路总功率要变小
6.小明同学在做“测定小灯泡的功率”实验时,设计的电路如图所示。正确操作并闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是( )
A.检查电路是否某个位置接触不好,断路了
B.更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
D.重新连接一次电路
7.“测定小灯泡的功率”实验的电路如图甲所示,实验中选择“2.5 V”规格的小灯泡和由三节新干电池组成的电源,实验中得到的图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电压表应选择0~15 V的量程
B.实验中应将各组小灯泡的电功率求平均值
C.调节滑动变阻器滑片过程中发现灯泡亮度变化,这是由灯泡的实际功率变化引起的
D.可用该电路图探究电流与电压的关系
B 更上一层楼 能力提升
8.在“测定小灯泡的功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表所示。分析数据得出下列结论,其中正确的是( )
电压U/V
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
A.灯丝的电阻随其两端电压的增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8 W
C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
9.小兵同学通过实验测量灯泡、的额定功率,、分别标有“2.5 V”和“3.8 V”字样,电源电压恒为6 V,电压表只有0~3 V量程可以用。
(1)按照图甲连接电路图乙(要求滑动变阻器的滑片向A端移动时灯泡变亮)。按实验规范操作,闭合开关前,先把滑动变阻器的滑片P移到___(填“A”或“B”)端。
(2)按实验规范操作,刚闭合开关S时,读出电流表和电压表示数,记录在表格实验次数1下面;调节滑片P得到实验次数2和实验次数3的数据,则的额定功率为___W。
实验次数
1
2
3
电压/V
1
2.5
2.8
电流/A
0.13
0.3
0.32
(3)小兵在原电路中用替换,开始测量的额定功率,按实验规范操作,刚闭合开关S时,电压表示数为1.5 V,接着小兵发现该电路无法完成测量,于是设计了一个新方案:把电压表改接到滑动变阻器两端,只需调节滑片P使电压表示数为___V,就会正常发光。
10.在“测定小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电路如图所示。
(1)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障可能是小灯泡___(填“开路”或“短路”)。
(2)小科按图连接好电路,检查无误后闭合开关,同时在下表中记录第1组数据。移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,记录第2组数据。之后小科迅速把滑片移到滑动变阻器的另一端,小灯泡闪亮后熄灭(灯丝烧断),此时电压表示数为3.0 V。
实验序号
电压表示数
电流表示数
灯泡亮暗
1
1.4 V
0.16 A
暗
2
2.5 V
0.26 A
正常发光
①小科所用灯泡的额定功率为___W。
②滑动变阻器的最大阻值为___Ω。(假设电源电压不变)
11.图甲是小明和同学做“测定小灯泡的功率”实验的电路,电源电压为6 V,已知小灯泡正常工作时
的电压为2.5 V,正常发光时灯丝的电阻约为10 Ω。
(1)请你用笔画线代替导线把未连接完的实物电路连接完整(要求:导线不交叉且滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮)。
(2)若实验室有三种规格的滑动变阻器,分别是甲“10 Ω 1 A”、乙“20 Ω 0.5 A”、丙“50 Ω 0.2 A”,则小明应选用___(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)当滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为了使灯泡正常发光,应将滑片向___(填“左”或“右”)移动;小明进一步测量并描绘出通过小灯泡的电流随其两端电压变化的曲线,如图丙所示,通过图像可知小灯泡正常发光时的电功率为___W。
C 开拓新思路 拓展创新
12.一个小灯泡的额定电压为2.5 V,小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验器材如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)实验时,电压表的示数如图乙所示,则应将滑片P向___(填“A”或“B”)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.34 A,此时小灯泡的额定功率为___W。
(3)完成上述实验后,小明又设计了一种测小灯泡额定功率的方案,如图丙所示,是阻值已知的定值电阻。请回答下列问题。
①连接好电路,闭合开关S,将开关拨到触点___,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压。
②滑动变阻器的滑片___,再将开关拨到另一触点,读出电压表的示数。
③用、、表示小灯泡的额定功率,则表达式为P=___。
第4课时 常用电热器
A 练就好基础 课程达标
1.小明仔细观察家中的电视机、电风扇、电热毯和节能灯四种电器,发现它们上面都标有“220 V 70 W”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.电热毯 D.节能灯
2.在探究实验中,用两根相同的电阻丝和一个电压不变的电源加热同一杯水,则( )
A.将两根电阻丝串联后加热,水温升高最快
B.将两根电阻丝并联后加热,水温升高最快
C.只用其中一根电阻丝加热,水温升高最快
D.因为电源电压一样,所以无论用哪种连接方式加热,水温升高快慢都相同
3.某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系,设计了如下电路图,其中正确的是( )
4.小华家电热毯内的电阻丝断了,小华爸爸将电阻丝的两个断头接上后继续使用,在使用过程中发现接头处的电热毯烧焦了,其原因可能是( )
A.电阻丝总长度变短,总电阻变小,电流变大
B.电阻丝总长度变短,总电阻变大,电流变小
C.接头处电阻变小,相同时间内释放的热量更多
D.接头处电阻变大,相同时间内释放的热量更多
5.已知两个电阻的阻值之比为,在相同时间内产生的热量之比为,则通过两个电阻的电流之比为( )
A.9∶1 B.1∶2
C.1∶6 D.6∶1
6.如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封,用三个阻值不同的电阻丝()分别给三个烧瓶中的空气加热,通电一段时间后( )
A.体积变化最大的气球是a B.体积变化最大的气球是b
C.体积变化最大的气球是c D.三个气球体积变化相同
7.“220 V 1 000 W”的电热水壶,正常工作时每秒消耗电能___J,该电热水壶电热丝的电阻是___Ω。
8.如图所示,一个阻值为10 Ω的定值电阻与一个标有“12 V 6 W”字样的灯泡L并联,电源电压为6 V保持不变。可知灯泡正常工作的电阻为___Ω;假设灯泡电阻恒定不变,闭合开关S后,灯泡L的实际功率为___W,定值电阻每分钟产生的热量为___J。
9.一台家用的饮水机原理电路如图所示,下表是它的铭牌数据。由于时间较长,加热功率数据已不清楚。其中S是温控开关,是定值电阻,是加热电阻,当达到指定温度时,通过温控开关从加热状态变成保温状态。
(1)定值电阻的电阻是多少?
(2)该饮水机在正常工作加热状态时的功率是多少?
(3)该饮水机在正常工作加热状态时,工作30 min消耗多少电能?
B 更上一层楼 能力提升
10.右图所示实验装置可用于探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”。实验装置中,两根电阻丝、串联后分别放入两个相同的封闭空气盒中,两个空气盒各自连接一个相同的U形管,两U形管装有同种液体并封闭等量的空气,且两U形管内的各液面相平。下列说法正确的是()( )
A.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝产生热量的多少
B.通电一段时间后,会发现左侧U形管的液面高度差小于右侧U形管的液面高度差
C.两侧空气盒与U形管中装等量的煤油也可以完成探究任务,且更节省时间
D.利用该实验装置无法探究“电流通过导体产生热量的多少与通电时间长短的关系”
11.图甲所示是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,和是阻值分别为22 Ω和44 Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。以下说法正确的是( )
A.开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是热水
B.开关S接触3、4触点时,电热丝、串联
C.水龙头在温水挡正常工作时的电流是10 A
D.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3 300 W
C 开拓新思路 拓展创新
12.电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成,如图甲所示,电热水壶内部简化电路如图乙所示。
(1)为防止触电,供电插座的外壳材料应是___(填“绝缘体”或“导体”)。
(2)电热水壶额定电压为220 V,额定功率为1 000 W,则:
①电阻R的阻值是多少?
②正常工作时,烧开一壶水需要300 s,需要消耗多少电能?
(3)为满足人们随时取用热水的需求,电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合,元件符号为“”),一个阻值远大于R的定值电阻(元件符号为“”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进,实现既可加热又能保温的功能,且加热功率保持不变。请在虚线框内画出电路图,并说明保温的工作原理。
参考答案
第1课时 电能与电功和电器的电功率
1.D
2.B
3.C
4.D
5.D
6.D
7.B
8.A
9.D
10.64.2
11.B
12.220;0.5;1.68;不连续
13.50.4;0.021
14.(1)化学;(2)77.4、31.0
15.(1)送风;(2)解:空调在一个周期15 min内消耗的电能 ,1 h内有四个周期,空调工作10 h消耗的电能 。
16.解:(1)"220 V"是指该电能表应该接在220 V的电路中用;"3 000 r/(kW·h)"是指该电能表所在的电路中每消耗1 kW·h的电能,该电能表的转盘转过3 000转(合理即可)。(2)电热水器消耗的电能 ,电热水器的实际耗电功率 ,因为该电热水器的实际功率高达4 000 W,明显超过了它的额定功率,所以小明的判断是正确的。
第2课时 电功率和电功的计算公式
1.D
2.B
3.D
4.B
5.A
6.C
7.C
8.解:(1)已知小灯泡L与定值电阻R并联,由闭合开关S后灯泡L正常发光可知,电源电压 ,则R所在支路中的电流 ,流经灯泡L的电流 ,因灯泡L正常发光,故小灯泡的额定功率 。(2)在2 min内定值电阻R消耗的电能 。
9.D
10.C
11.(1)①灯泡 短路;②电流一定时,灯泡两端实际电压大,灯泡实际电功率越大;(2)电源电压大于两灯各自的额定电压,会烧坏小灯泡;在干路上串联一个滑动变阻器(电阻)或减小电源电压
12.解:(1)由 可得,该电动自行车正常行驶时的电流 ,由 可得,一次充满电可行驶的时间 。(2)该电动自行车以 的速度匀速行驶时受到的阻力 ,因电动自行车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,电动自行车的牵引力 ,电动自行车牵引力的功率 ,电动机的效率 。
13.(1)如图所示;
(2)1.0;(3)随着滑动变阻器接入电路中的电阻变小,滑动变阻器的电功率先变大后变小
第3课时 电功率的测量
1.C
2.C
3.B
4.A
5.A
6.C
7.C
8.B
9.(1)如图所示、B;
(2)0.75;(3)2.2
10.(1)短路;(2)①0.65;②10
11.(1)如图所示;
(2)乙;(3)右、0.75
12.(1)如图所示;
(2)B、0.85;(3)①1;②固定不动;③
第3节 电路中的电能 · 第 1 页 / 共 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$