2022九年级物理全册 第18章 电功率综合训练 （新版）新人教版.docx

1、第十八章综合训练一、选择题(本大题共10小题。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题意)1.下列说法错误的是()A.电能表是测电能的仪表B.电功的单位和能量的单位一样,都是焦耳C.千瓦时是电功的单位D.电流做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程2.如图所示,将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因可能是()A.灯L1额定功率较大B.灯L2两端电压较大C.灯L1的电阻较大D.通过灯L1的电流较大3.人类正面临能源危机,为选用节能交通信号灯的灯源,实验室通过实验发现,下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时光照强度相同。有关数据如下表:两种

2、灯LED灯白炽灯发光原理二极管发光钨丝高温发光额定电压/V24220响应时间/s10-910-3额定功率/W12100请根据以上材料说明下列说法错误的是()A.在光照强度相同的情况下,LED灯不必要达到很高的温度就能发光,电能基本上不转化成内能,几乎全部转化为光能,因而发光效率高B.LED灯的额定电压低,人直接接触不会触电C.LED灯响应时间短,也就是从开始发光到正常发光所用的时间短D.LED灯额定功率小,消耗的电能肯定比白炽灯少4.将A、B两个灯泡按图甲、图乙两种方式连接,已知RA=4 、RB=6 ,电源电压相同,下面分析正确的是()甲乙A.图甲中A灯比B灯亮B.图乙中A灯比B灯亮C.图甲中

3、A灯比图乙中A灯亮D.图甲中的总功率比图乙中的总功率大5.通过甲、乙两个电熨斗的电流之比为21,它们的电阻之比为32,那么电能转化成内能时功率之比为()A.21B.61C.31D.条件不足,无法判断6.如图所示,电源电压恒为4.5 V,A的量程为00.6 A,V的量程为03 V,灯泡上标有“2.5 V1.25 W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20 1 A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中()A.A的示数最大为0.6 AB.灯泡消耗的最小功率为0.12 WC.电路消耗的最大总功率为2.7 WD.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 7.用右图的电路测量小灯泡的

4、功率,当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时,小灯泡消耗的功率和亮度将分别()A.变大,变暗B.变小,变亮C.变大,变亮D.变小,变暗8.为测量某电热杯的电功率,小明同学把家中其余用电器从电源上断开,只将该电热杯接入电路,观察电能表,发现在1 min内电能表转盘转过15转。电能表的部分技术参数如表所示,该电热杯的电功率是()电压220 V电流规格10(20) A电流频率50 Hz每千瓦时的转数3 000 revs/(kWh)A.300 WB.30 WC.150 WD.200 W9.某型号的电饭锅有加热和保温两挡,其原理如图所示,以下说法正确的是()A.开关S断开时,为电阻R2的简单电路B.开关S断开

5、时,电阻R1与R2并联C.开关S闭合时为加热状态D.开关S闭合时为保温状态10.如图所示,电源电压为6 V 且保持不变,R0=30 ,滑动变阻器的规格为“20 1 A”,电流表的量程为00.6 A,小灯泡上标有“3 V1.5 W”字样。不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则()A.当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是420 B.当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗的最大功率是3.6 WC.当S、S1、S2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4 WD.当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15 二、填空题11.一台家用电视机待机状态下的电功率大约是1

6、0 W,这表示1秒钟电流做的功是 J。如果这台电视机平均每天的待机时间以18 h计,那么在待机状态下100天消耗的电能是kWh。12.如图所示,电源电压为6 V,电阻R1的阻值为 10 。闭合开关后,电流表的示数为0.9 A,则通过电阻R1的电流为 A,R2的电功率为 W。13.一根阻值为50 的电阻丝,通电100 s,通过的电流为1 A,则电流通过电阻丝产生的热量为 J,此时电阻的电功率为 W。14.有一只标有“6 V3 W”的小灯泡和一个标有“100 1 A”的滑动变阻器,小明同学将它们并联后直接接到恒定电源上,小灯泡恰好正常发光,其两端的电压是 V,此时整个电路允许消耗的最大功率是 W。

7、15.夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的效应工作的。其发热元件正常工作时的电阻为 8 800 ,接在家庭照明电路中正常工作100 s产生的热量是J。16.下图是某种电砂锅的工作电路图,S是温控开关。当S闭合时,电砂锅处于(选填“加热”或“保温”)状态;电砂锅加热时功率为1 100 W,保温时功率为55 W。则电阻R2为 。三、实验题17.小明同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡,他想知道小灯泡正常工作时的电功率,于是在学校实验室借来一些实验器材,连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变。(1)在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“”,用笔画线代替导线将电路连接正确。(所画的导线

8、要用实线,不可用虚线)(2)该实验的原理是。(3)连接电路时,开关应该。(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,他发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数。则故障原因可能是。(5)在实验时,电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻R0(R0阻值已知),设计了如图乙所示的电路,继续测量恒定电压为U的小灯泡的额定功率。测量时,应先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为时,小灯泡正常发光;接着将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P额=(用I、U额和R0表示)。18.某实验小组的同学用如图所示器材测量小灯泡的电功率。已知电源电压恒为6 V不变,待测

9、灯泡的额定电压为3.8 V,功率估计在1.1 W左右。甲乙丙(1)请在图甲中用笔画线代替导线,使其成为完整的实验电路。(2)请根据实物图在虚线框内画出对应电路图。(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于(选填“A”或“B”)端。(4)闭合开关,同学们发现,电流表没有示数,灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,此时电路故障为。(5)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为A,则待测灯泡的额定功率为W。(6)若实验器材中电压表015 V量程被损坏,利用上图器材怎样测定待测灯泡的额定功率?写出简要步骤。19.小明和小红想利用如图所示的装置探究导体产生的热量

10、与电阻大小的关系。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶A中的金属丝是铜丝,电阻比较小,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大。两瓶煤油中的温度计可以显示煤油的温度。(1)根据法的研究思想,应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等。(2)小红问小明:“打开水龙头就可以得到水,为什么不用水代替煤油?”对于这个问题,小明与他的同学给出了下列四种答案,你认为最合理的是。A.因为煤油有颜色便于观察B.因为煤油有比较大的热值C.因为煤油有比较小的密度D.因为煤油有比较小的比热容(3)实验中,小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高得快。这表明在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越,产生的热量越多。(4)小红把实

11、验装置做了一些改动:在相同的烧瓶A、B中装满煤油,用细玻璃管代替温度计做实验,当煤油温度上升时,会看到细玻璃管内的液面明显上升。下列实验中也用到这种思想和方法的是。A.将不同的电阻丝分别接到同一电路中,通过比较电流的大小来比较电阻的大小B.将乒乓球靠近发声的音叉,通过乒乓球被弹开显示音叉在振动C.让不同的纸团从相同高度同时下落,通过落地的先后判断运动的快慢四、计算题20.(2021云南昆明中考)如图所示的电路,电源电压为6 V保持不变,R1=4 。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片置于a端时,电压表V1的示数为2 V,求:(1)电压表V2的示数;(2)电流表的示数;(3)整个电路的功率;(4)当

12、滑片滑到b端时,通电1 min电流做的功。第十八章综合训练1.D电流做功的过程是消耗电能的过程,是电能转化为其他形式能的过程,消耗多少电能,就有多少电能转化为其他形式的能,故选项D是错误的。电能的测量工具是电能表,电能、电功和其他能的单位都是焦耳,所以选项A、B、C都正确。2.CL1、L2串联在电路中,通过的电流相等,灯L1较亮,即L1的实际电功率大,根据公式P=I2R可知,灯L1的电阻大,灯L1两端的电压大。3.D由题表可知,选项A、B、C正确。根据W=Pt,功率小的用电器消耗的电能不一定少,故选项D错误。4.B题图甲中两灯泡串联,串联电路中各处电流相等,因A灯泡的电阻较小,由P=UI=I2

13、R可知,A灯泡的实际功率较小,由于灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以A灯比B灯暗,A错误;题图乙中两灯泡并联,并联电路中各支路两端的电压相等,因A灯泡的电阻较小,由P=UI=U2R可知,A灯泡的实际功率较大,所以A灯比B灯亮,B正确;由于图甲中A灯泡两端的电压小于电源电压,图乙中A灯泡两端的电压等于电源电压,所以,由P=UI=U2R可知,图甲中A灯泡的实际功率较小,灯泡较暗,即图甲中A灯比图乙中A灯暗,C错误;因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻,由P=UI=U2R可知,图甲中的总功率比图乙中的总功率小,故D错误。5

14、.BP1P2=I12R1I22R2=61。6.D由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。由P=UI可得,灯泡的额定电流IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A,A错误;因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,由I=UR可得,灯泡的电阻和电路的总电阻分别为RL=ULIL=2.5V0.5A=5,R总=UI大=4.5V0.5A=9,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小

15、=R总-RL=9-5=4,D正确;电路消耗的最大总功率P大=UI大=4.5V0.5A=2.25W,C错误;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,因串联电路中总电阻等于各电阻之和,所以,电路的最小电流I小=URL+R大=4.5V5+20=0.18A,则灯泡消耗的最小功率PL小=I小2RL=(0.18A)25=0.162W,B错误。7.D当滑片向右滑动时,电路中电阻变大,电流变小,根据公式P=I2R可知,小灯泡的实际功率变小。灯泡的亮度跟它的实际功率有关,实际功率变小,灯泡变暗。8.A转15转消耗的电能W=1300015kWh=0.005kWh=1.8104J

16、,t=1min=60s,P=Wt=1.8104J60s=300W,选项A正确。9.AC由电路图可知,开关S断开时,电流的路径只有一条,所以是串联电路,故选项A正确,选项B错误;当S闭合时,电阻R1被短接,只有电阻R2接入电路,电路中电阻较小,电源两端的电压不变,由电功率公式P=U2R可知,此时电饭锅电功率较大,电饭锅处于加热状态,S断开时处于保温状态,故选项C正确,选项D错误。10.D当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器与灯泡串联。由P=U2R可得,小灯泡电阻RL=U额2P额=(3V)21.5W=6,由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流I=P额U额=1.5W3V=0.5A,当电路中电流最大

17、时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值R小=U-U额I=6V-3V0.5A=6;滑动变阻器的规格为“201A”,则最大阻值R大=20,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是620,故A错误;S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联,电阻最小时电流最大,其最大电流I最大=6V6+6=0.5A,电路消耗最大功率P最大=UI最大=6V0.5A=3W,故B错误;S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,通过R0的电流I1=UR0=6V30=0.2A,当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则I2=UR最大=6V20=0.3A,则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,

18、电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=6V0.5A=3W,故C错误;由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻R总=UI=6V0.6A=10,滑动变阻器与R0并联,则1R总=1R0+1R滑,即110=130+1R滑,解得R滑=15,故D正确。11.答案101812.解析由电路图可知,闭合开关后两电阻并联,电流表测干路电流;两电阻两端的电压相等,都为6V,通过R1的电流I1=UR1=6V10=0.6A;通过R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A,R2的电功率P2=UI2=6V0.3A=1.8W。答案0.61.813.解析Q=I2Rt=

19、(1A)250100s=5000J;此时的电功率P=I2R=(1A)250=50W。答案5 0005014.解析小灯泡正常发光,其实际电压等于额定电压,为6V;由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以它允许消耗的最大功率P=UI=6V1A=6W,整个电路允许消耗的最大总功率P总=PL+P=9W。答案6915.解析电热驱蚊器是利用电流的热效应工作的;将电热驱蚊器接在家庭电路中100s产生的热量是Q=W=U2Rt=(220V)28800100s=550J。答案热55016.解析由题图知,当S闭合时,只有R1工作,电路中电阻小,电源电压不变,由P=U2R可知,此时电功率大,为加热状态;当S闭合时

20、,R1单独工作,为加热状态,由P=U2R可得,R1=U2P加热=(220V)21100W=44;当S断开时,R1与R2串联,总电阻最大,总功率最小,为保温状态,由P=U2R可得,保温时电路的总电阻R=U2P保温=(220V)255W=880;根据串联电路的电阻特点可得,R2=R-R1=880-44=836。答案加热83617.解析(1)要测量3.8V的小灯泡的电功率,应将电压表的量程选择“015V”,把电压表量程改过来。(2)测量小灯泡的电功率的实验原理是P=UI。(3)为了保护电路,在连接电路时开关应该处于断开状态。(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无

21、示数,说明电路是通路,小灯泡或电压表发生短路,故障原因可能是小灯泡短路。(5)要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压等于额定电压,应断开S2,闭合S1、S,此时电流表的示数应为I0=U额R0;要测通过灯泡的电流,在不拆电流表的情况下,则应闭合S2、S,断开S1,此时电流表测干路电流,则灯泡的电流I额=I-I0=I-U额R0;根据功率公式P额=U额I额=U额I-U额R0。答案(1)如图所示(2)P=UI(3)断开(4)小灯泡短路(5)U额R0U额I-U额R018.解析(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选择015V量程,把电压表并联在灯泡两端,如图所示。(2)如图所示。(3)在闭合开关前,滑动变阻

22、器的滑片P应调至阻值最大处,根据电路连接可知,应该将滑片调至B端。(4)连好电路,闭合开关,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,说明电压表两接线柱之间的电路是断路,所以出现故障的可能原因是灯泡的灯丝断了(或连接灯泡的导线断了)。(5)电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.30A。额定功率P=UI=3.8V0.30A=1.14W。(6)灯泡和滑动变阻器串联在电路中;把电压表并联在滑动变阻器的两端;移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V;读出电流表示数。答案(1)见解析图(2)见解析图(3)B(4)小灯泡断路(5)0.301.14(

23、6)把电压表和滑动变阻器并联,移动滑片使电压表示数等于2.2 V,读出电流表示数19.解析(1)通电后电流通过电阻丝做功,产生热量使煤油的温度升高,通过观察温度计的示数大小来判断电流产生热量的多少,为准确反映电流产生热量的多少,应控制两个烧瓶中所盛煤油的质量相等,应用了控制变量的思想。(2)因为煤油的比热容比水的小,相同质量的煤油和水比较,吸收相同的热量,煤油温度升高得多,用煤油做实验效果更明显。(3)由实验现象可知,在电流和通电时间相同的情况下,导体的电阻越大,产生的热量越多。(4)本题通过液面高度的上升来反映温度的变化,采用了转换法,转换法常用来演示一些不易观察的现象。选项A中将不同的电阻

24、丝分别接到同一电路中,通过比较电流的大小来比较电阻的大小,应用了控制变量法;选项B中将乒乓球靠近发声的音叉,通过乒乓球被弹开显示音叉在振动,采用了转换法;选项C中让不同的纸团从相同高度同时下落,通过落地的先后判断运动的快慢,采用了控制变量法。答案(1)控制变量(2)D(3)大(4)B20.解析(1)闭合开关S,R1、R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路电流。滑动变阻器R2的滑片置于a端时,电压表V1的示数为2V,则R1两端的电压为2V,电压表V2的示数U2=6V-2V=4V。(2)电流表的示数I=U1R1=2V4=0.5A。(3)整个电路的功率P=UI=6V0.5A=3W。(4)当滑片滑到b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路为R1的简单电路,通电1min电流做的功W=U2R1t=(6V)24160s=540J。答案(1)4 V(2)0.5 A(3)3 W(4)540 J