第十八章 第2节 电功率.2021-2022学年人教版物理九年级全一册（有解析）

2021-2022学年人教版物理九年级
第十八章 第2节 电功率
一、单选题
1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向左移动，在此过程中（　　）
A．电流表示数变小 B．灯泡L亮度变亮
C．电压表示数变大 D．电路消耗的总功率变大
2．下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A
B．家用手电筒的额定功率约为200W
C．一节新干电池的电压约为1.5V
D．电饭锅加热煮饭时的功率约为100W
3．如图，电路中L1“6V 3W“和L2“6V 6W”两灯泡和滑动变阻器R串联，电源电压恒为12V．下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，两灯泡均能正常发光
B．保证两灯泡均不损坏，滑动变阻器R连入电路的最小值为3Ω
C．滑片P从最右端向左移动，使某灯刚好正常发光，则此时另一盏灯的实际功率为1.5W
D．在保证电路安全的情况下，电路总功率最大可达到12W
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光．如果将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是
A．电压表的示数变大，灯L变亮，电流表示数变小
B．电压表的示数变小，灯L变暗，电流表示数变大
C．电压表的示数变大，灯L变暗，电流表示数变小
D．电压表的示数变小，灯L变亮，电流表示数变大
5．如图所示，电路的电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中（ ）
A．灯泡变暗 B．电压表示数变大 C．电流表示数变小 D．电路总功率变小
6．有两盏灯，甲灯上标有“36V 60W”的字样，乙灯上标有“220V60W"的字样，当它们均正常发光时
A．甲灯比乙灯更亮 B．乙灯比甲灯更亮
C．两盏灯一样亮 D．无法确定哪盏灯更亮
7．关于电功和电功率的说法，正确的是（ ）
A．电流做功越多，功率越大
B．电流做同样多的功，用的时间越长，功率越大
C．电流做功时间越短，功率越大
D．相同时间内，做功越多，功率越大
8．白炽灯的发光亮度取决于
A．灯泡的电阻大小
B．灯泡实际功率的大小
C．灯泡额定功率的大小
D．灯泡两端电压的大小
9．把甲乙两灯并联在电路中，甲灯较亮，把它们串联后，接到原来电路中，则
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．两灯一样亮 D．条件不足，无法判断
10．一灯泡的铭牌如图所示，根据图中所给信息，下列说法中正确的是
A．只有在220V的电压下工作时灯泡的功率才是25W
B．灯泡工作时的功率一定是25 W
C．只要电压高于 220V，灯泡一定会烧坏
D．只要电压低于220V，灯泡一定不能工作
11．美的空调曾在“每晚只用一度电”的广告轰动一时，其某型变频空调的平均制冷功率 750W，则1度电可供该空调在平均制冷功率下连续工作的时间为
A．80 分钟 B．100 分钟 C．2 小时 D．6 小时
12．在如图所示的电路中，电源电压恒定，L1、L2均标有“6V 6W”字样（设灯丝的电阻不变）．当S1、S2闭合时，灯L1正常发光；则S1闭合，S2断开时，两盏等的总功率是
A．12W B．6W C．3W D．2W
二、填空题
13．小明家的电能表如图所示，当小明家只有一盏电灯工作时，15min内转盘正好转过25圈，则该灯泡消耗的电能是______J，它的电功率为______W。
14．如图所示的电路中，电源电压为6V，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“5V 2.5W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，这时通过灯泡的电流为_____A；若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为_____W。（不考虑灯丝电阻的变化）
15．当电阻R1两端电压为3V时通过的电流为0.2A，则R1的电阻为_______Ω，当它与R2=5Ω并联工作时，电功率之比P1：P2=_______，电流之比I1：I2=_______．
16．某家用电能表上标有“ ”的字样，当家中用电器全部工作时，电能表内转了45转.由此可估算出该家所有用电器的总功率为_______；若该家全部用电器工作时的总电流不超过电能表的额定电流，还可以再增加_______以下的用电器.
17．电子式电能表表盘上标有3000imp/ kW·h”字样（“imp/kW·h”是电子式电能表的一个重要参数——“脉冲输出”的单位，其数值表示用电1kW·h表盘上耗电指示灯闪烁的次数），将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次，该用电器在上述时间内消耗的电能为________kW·h，用电器的电功率是________W．
18．一个“12V 6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需串联一个________Ω的电阻，该电阻消耗的功率是________W．
19．灯泡L1、L2分别标有“10 V　10 W”和“9 V　5.4 W”的字样，将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压值是_______V；并联时干路允许的最大电流为_______A．(不考虑灯丝电阻变化)
20．如图所示的电路中，电源电压为20 V，定值电阻R为30 Ω，滑动变阻器标有“30 Ω　1 A”字样，电压表选用的量程是0～15 V，在该电路正常使用的情况下，滑动变阻器连入电路的最小阻值为_______Ω，电路的最大功率为_______W.
三、计算题
21．如图所示的电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R1=5Ω，R2标有“50Ω 0.5A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为，电压表的量程为0～3V，则：
（1）在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？
（2）电路的最大总功率为多少？
（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？
22．如图所示电路，电源电压不变，R1=12Ω，小灯泡标有”6V， 12W”（电阻不变）。求∶
(1)只闭合S1时，电流表示数为0.8A，则电源电压为多大？
(2)当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.2A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
(3)只闭合S2时，电路的最大总功率为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．A
【详解】
C．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误；
B．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过L的电流和实际功率不变，灯泡的亮暗不变，故B错误；
A．将滑动变阻器R的滑片向左移动，变阻器接入电路中的电阻变大，由可知，通过R的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故A正确；
D．由P=UI可知，电路消耗的总功率变小，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．家用照明灯的功率在60W左右，工作电流约0.3A，故A错误；
B．家用手电筒的额定功率约10W，达不到200W，故B错误；
C．一节新干电池的电压约为1.5V；符合实际，故C正确；
D．电饭锅加热煮饭时的功率约为1000W以上，故D错误。
故应选C。
3．C
【详解】
A．根据P=UI可得，灯泡正常工作的电流分别为：
，
；
由图知，闭合开关S，两灯泡串联，由于串联电路的电流处处相等，所以两灯泡不能都正常发光；故A错误；
B．由可得，两灯的电阻分别为：
，
；
由于串联电路的电流处处相等，两灯泡正常发光时的最大电流为：I=I1=0.5A，
由欧姆定律可得总电阻：
；
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得，
R连入电路的最小值：
,
故B错误；
C．滑片P从最右端向左移动，使某灯刚好正常发光，则正常发光的是电流较小的一个灯泡L1，所以另一盏灯的实际功率：
，
故C正确；
D．在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流I=I1=0.5A，则整个电路的最大功率：
，
故D错误．
【点睛】
重点是欧姆定律和电功率的相关计算，要能读懂电路图，能熟练应用串联电路的电压和电流特点，都是电路的最基本规律，应熟练掌握．
4．C
【解析】
【详解】
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
将滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故BD错误；
由可知，灯泡L两端的电压变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C正确．
故选C．
【点睛】
考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．
5．D
【详解】
试题分析：由电路图可知，滑动变阻器与小灯泡并联，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端的电压，亦即电源电压，将滑动变阻器的滑片P从中点移到b端的过程中，滑动变阻器阻值变大．所以：
A． 并联电路各支路互不影响，小灯泡亮度不变，故A错误．
B． 电源电压恒定，电压表示数不变，故B错误．
C． 电流表测量小灯泡的电流，电流表示数不变，故C错误．
D． 干路电流变小，电路的总功率变小，故D正确，符合题意为答案．
考点：动态电路分析
6．C
【分析】
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，额定电压下的实际功率与额定功率相等．
【详解】
两个灯泡的额定功率相等，都是60W，因为甲、乙两个灯泡都在额定电压下工作，所以P实=P额；因为两个灯泡的实际电功率相等，所以两个灯泡一样亮．
故选C．
7．D
【详解】
电流的做功多少跟电压、电流和通电时间有关．电功率是表示电流做功快慢的物理量．所以正确的是相同时间内，做功越多，功率越大．选D．
8．B
【详解】
试题分析：只有在额定电压下，灯的实际功率才等于额定功率，灯的亮度取决于灯的实际功率，与单独的电压或电阻无关，故选B．
考点：功率
9．B
【详解】
并联时，根据公式可知，电阻越小，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，所以甲灯的电阻较小，乙灯的电阻较大；
串联电路电流相等，根据公式可知，电阻越大，灯泡的实际功率越大，因为乙灯的电阻较大，所以乙灯的实际功率较大，乙灯较亮．
故选B．
10．A
【解析】
解答：该灯泡只有在额定电压(即220V)下工作，灯泡的功率才是25W；灯泡在额定电压下工作时寿命最长，当实际电压高于220V时，灯泡能够发光，但长久使用寿命较短；在低于220V的电压下工作时，灯泡可以工作，但不能正常工作，且实际功率较小，亮度较暗．
故选A.
点睛：根据灯泡铭牌的含义来判断即可：220V表示额定电压为220V，25W表示额定电功率25W．
11．A
【解析】
由P可得，连续工作的时间为：th80min.故选A.
12．C
【解析】
试题分析：当S1、S2闭合时，电路为L1的简单电路，
因灯L1正常发光，
所以，电源的电压U=6V，
设两灯泡的电阻均为R，则
P1===6W，
S1闭合，S2断开时，两灯泡串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，两盏灯的总功率：
P===×=×6W=3W．
故选C．
13．40
【解析】
【详解】
电能表上的参数：表示每消耗的电能，电能表的转盘转2500r，
转盘正好转过25圈时，电灯消耗的电能为：
；
根据得电灯的电功率：
。
【点睛】
重点是电能表铭牌的意义和电功率的计算，考题中经常出现，解题的关键是理解2500r/(kW h)的物理意义。
14．0.2 1.8
【详解】
[1]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由可得，灯泡的电阻
将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置时，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，且各处的电流相等，所以，通过灯泡的电流
[2]因灯泡的额定电压5V大于电压表的量程3V，当电压表的示数UL′=3V时，电路中的电流最大，则电路中的最大电流
则该电路能消耗的最大功率
P大=UI’=6V×0.3A=1.8W
15．15 1：3 1：3
【分析】
由欧姆定律可计算R1的电阻，由并联电路特点结合欧姆定律和电功率公式计算两电阻的功率和电流比。
【详解】
由题知，R1两端的电压为3V时，通过的电流为0.2A，由欧姆定律可得R1的电阻
并联电路中各支路两端电压都相等，当两电阻并联时，U1=U2，所以通过它们的电流比
由可得，两电阻的电功率比
【点睛】
本题考查了并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，属于一道基础题。要注意明确并联电路中电压相等，功率与电流成正比。
16．900 200
【详解】
某家用电能表上标有“220V 5A 3000r/KW·h”的字样，当家中用电器全部工作时， 电能表1min转45r，消耗的电能是，
则家中所有用电器的总功率．
由电能表可知，家庭电路中全部用电器总功率的最大值为
W=UI=220V5A=1100W，因此还可以再增加200W以下的用电器．
17．0.1 300
【详解】
[1]因为电路中每消耗1kW h的电能，指示灯闪烁3000次，所以当指示灯闪烁300次时，消耗了0.1kW h的电能
W==0.1
[2]通电时间为20min＝h，根据电功率的公式，得用电器的电功率是
P＝==0.3kW=300W
18．48 12
【详解】
根据P=UI，可得灯泡正常发光时的电流：
I===0.5A；
灯泡正常发光时，串联电阻两端电压：
UR=U﹣UL=36V﹣12V=24V，
∵I=，
∴串联电阻阻值R===48Ω；
电阻消耗的功率PR=URI=24V×0.5A=12W；
19．151.5
【解析】
【详解】
（1）根据P=UI可得，两灯泡的额定电流：
I1= I2=
根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻：
R1= ,R2= ;
∵串联电路中各处的电流相等，
∴两电阻串联时，电路中的最大电流I=I2=0.6A，
∵串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
∴路两端允许加的最大电压U串=I（R1+R2）=0.6A×（10Ω+15Ω）=15V；
（2）两灯泡并联时，各支路两端的电压相等，
∴电源的电压U并=U2=9V，
通过两灯泡的电流：
I1′==0.9A，I2′=I2=0.6A，
∵并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，
∴电路允许通过的最大电流I并=I1′+I2′=0.9A+0.6A=1.5A．
20．1010
【解析】
【详解】
由图滑动变阻器与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
根据滑动变阻器的规格可知：电路中允许通过的最大电流为1A，
为使变阻器安全，I≤1A，
由I= 则有；即：
为电压表安全，UR≤15V，
所以UR=解得：R变≥10Ω，
所以为使电路正常工作，滑动变阻器连入阻值最小为10Ω，此时电路电流最大为0.5A
此时电路中功率为：Pmax=20V ×0.5A=10W
【点睛】
由电路图可知，滑动变阻器与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．根据滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流即为电路的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，进一步求出滑动变阻器接入电路中的阻值范围．
21．（1）25V；（2）2.25W；（3）
【详解】
解：(1)因为滑动变阻器R2标有“50Ω0.5A” 的字样，所以，在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是
U大=I滑大R滑大=0.5A×50Ω=25V
(2)由P=UI知道，当电流表的示数是0.5A时，电路有最大总功率
(3)由电路图知道，电压表与滑动变阻器并联，滑动变阻器的电阻越大，则电压表的示数越大，当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流最小，则
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，阻值是
滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路的电流越大，又因为电流表的量程为，所以，因为R2标有“50Ω0.5A”字样，所以，当电流表的示数是0.5A时，滑动变阻器有最小值，此时电路的总电阻是
滑动变阻器的阻值为
所以为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是。
【点睛】
本题考查的是电功率公式、欧姆定律的应用，要掌握其基本公式及变形公式，同时考查了电路中的极值问题，特别是求滑动变阻器的变化范围是本题的难点。
22．(1)12V；(2)60Ω；(3)24W
【详解】
(1)只闭合S1，L与R1串联，
根据得，灯泡电阻为
，
电源电压为
(2)当S1、S2、S3都闭合且滑片P移动到b端时，R2最大阻值与R1并联，
并联时电压相等，即
R1的电流为
R2的电流为
根据得，R2的电阻为
即滑动变阻器的最大阻值是60Ω。
(3)灯泡正常工作电流为
只闭合S2时，L与R2串联。当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，此时电路的总功率最大。
即此时电路的最大总功率为24W。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页