第6节 电能 同步培优练习（含解析）

浙教版九年级上册科学3.6同步培优练习
一．选择题
1．如图所示的几种家用电器正常工作时，电功率接近40W的是（　　）
A．电热水器 B．电风扇
C．电饭锅 D．电熨斗
2．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．电饼铛 B．智能音箱 C．路由器 D．数码相机
3．如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L变暗 B．电压表示数不变
C．电流表A1示数变大 D．整个电路消耗的总功率变大
4．洗衣机的电功率越大，表明（　　）
A．洗衣机工作时消耗的电能越多 B．洗衣机工作时消耗的电能越快
C．洗衣机正常工作时电压越高 D．洗衣机正常工作时的电阻越大
5．如图是小明家里用的电能表，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示。表盘 上 1600imp/（kW h）表示电能表所在电路每消耗 1kW h 的电能，指示灯闪烁 1600 次。下列有关说法正确的是（　　）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大
B．小明家干路中的电流不得超过10A
C．小明家上月消耗的电能为32386.1kW h
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作 2min，指示灯闪烁 32 次，此时电饭 锅的功率为60W
6．某小灯泡的额定电压为6V，小明同学通过实验测得它的电流随电压变化的曲线如图所示。由图可知（　　）
A．灯泡的电阻不变
B．电流I与电压U成正比
C．灯泡的额定功率随着两端电压增大而增大
D．灯泡的电阻会随两端的电压变化而变化
7．如图，电源电压不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中（　　）
A．V1的示数变大，电路消耗的总功率变小
B．V2的示数不变，电路消耗的总功率变大
C．A的示数变大，V1的示数与A的示数之比变大
D．A的示数变大，V2的示数与A的示数之比变大
8．如图所示，闭合开关 S，发现灯泡 L1 亮，L2 不亮，电压表有示数。调节变阻器滑片 P，L1变亮，L2始终不亮，出现这一现象的原因可能是（　　）
A．滑动变阻器断路 B．灯泡 L1短路
C．灯泡 L2短路 D．灯泡 L2 比 L1灯丝的电阻小得多
9．如图所示，电源电压恒定，闭合开关S、S1，电压表示数为4.5 V，R0的功率为1.35 W；闭合开关S、S2，电压表示数为3.6 V，R2功率为0.576 W。若S、S1、S2均闭合，R1与R2功率的比值为（　　）
A．5：4 B．4：5 C．1：2 D．2：1
10．灯L1标有“8 V　16 W”的字样，灯L2标有“6 V　6 W”的字样，两灯串联后，接在电压为U的电路中，有一灯可以正常工作，电压U的值应是（　　）
A．10 V B．12 V C．16 V D．20 V
11．甲、乙两只白炽灯的铭牌如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．甲灯消耗的电能一定比乙灯多
B．若将两灯并联接入电压为220V的电路，甲灯比乙灯亮
C．若将两灯串联接入电压为220V的电路，两灯都能正常发光
D．若灯丝的材料、长度相同，乙灯的灯丝比甲灯的灯丝粗
12．如图所示，电源电压为保持不变，，，灯泡L标有“”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L正常工作时的电阻为
B．当只闭合开关时，电阻消耗的功率为
C．如果开关、和同时闭合，灯泡L短路不工作
D．此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为
13．如图所示，把标有“”的小灯泡与最大阻值为的滑动变阻器连接在电源电压恒为的电路中，各表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）。闭合开关，下列说法正确的是：（　　）
A．闭合开关前滑片应移至滑动变阻器的最左端
B．电路的总功率最大值为
C．小灯泡的电功率最小值为
D．滑动变阻器允许调节的范围是
二、填空题
14．某电水壶工作2min，使图示电能表的转盘转过150r。则电水壶消耗的电能为 kW·h，电功率为 kW，这些电能可供一只“220V 10W”的节能灯正常工作 h。
15．一种有防干烧功能的养生壶，如图所示，其相关参数如下表，用该养生壶烧水，壶内的水少于容量的四分之一时自动断电。为使该壶能通电烧水，壶内至少加入 kg的水；假如水的初温为20℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg ℃），则使用该壶将1kg的水加热到100℃，水所吸收的热量是 J；在加热水的过程中部分热量损失了，其原因是 （列举一个原因即可）。
型号 电源 额定功率 容量
21A213 220V﹣50Hz 400W 2000mL
16．在如图所示电路中，定值电阻R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω。闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A，0.3A。则该电路电源电压为 V，1min内电路消耗的电能为 J，1min内电流通过电动机产生的热量为 J。
17．卓玛发现她家新买的白炽灯用过一段时间后，在相同电压下发光时要暗一些，从物理学的角度看是因为灯发光时，温度升高，灯丝发生了 现象（填物态变化的名称），使灯丝变细，导致灯丝电阻变 ，消耗的实际功率变 的缘故。
18．充电宝具有充电和供电功能，其内部单节锂电芯的输出电压为3V～5V，如果电芯串联，则输出电压成倍增加；如果电芯并联，则输出电压不变。
（1）在保障输出电压3V～5V不变时，为了增加充电宝储电能量，通常将多节锂电芯连接在一起，则其连接方式是 （选填“串联”或“并联”）；
（2）手机电池标称容量“2000mA·h”，与手机相匹配的充电宝标称容量“10000mA·h”，用充电宝给耗尽电的该手机充满电，理论上能充电 次；实际使用时能充满的次数要小于理论的次数，请写出造成充电宝输出能量损失的一种因素： 。
（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
三、实验题
19．在“测量小灯泡电功率”的实验中．已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）连接电路时．开关应_________
（2）请你用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整．____
（3）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到_________端（选填“A”或“B”）．闭合开关后．发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数为0，产生故障的原因可能是________
（4）排除故障后，实验得到的数据如下表．在第1次实验中，小灯泡两端电压为2V时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为________ A，此时小灯泡的实际功率为_________W．
（5）由上表可知，小灯泡的额定功率为________ W；小灯泡的实际功率随实际电压的增大而________ （选填“增大”或“减小”）．
20．某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率．实物中，小灯泡标有“3.8V”， 滑动变阻器标有“12Ω 1.5A”，电源电压6V ．
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙的实物电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗．
（________________）
（2）小明同学负责实物连线，他连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．小明连线过程中肯定出现的情误是_____．还可能出现了以下错误中的_____（填字母序号）．
A．电压表串联在了电路中
B．电流表并联在了小灯泡两端
C．连接滑动变阻器时，用了C、D 两个接线柱
D．连接滑动变限器时，用了A、B两个接线柱
（3）小灯泡熄灭后，发现电压表有示数，该示数接近_____V．
（4）更换上完全相同的小灯泡，正确连好电路，通过完全正确的操作获得数据如下表．
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 2.0 3.0 3.8 4.2
电流I/A 0.33 0.34 0.40 0.42
小灯泡亮度 不亮 较暗 正常 较亮
小灯泡电阻 6.0 8.8 9.5 10.0
由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为_____W．
从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而_____．
（5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于2V．经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均不变时，换用总阻值较_____的滑动变阻器；二是，其它条件均不变时，换用电压较_____的电源．
四、解答题
21. 储水式电热水器具有安全、热效率高等优点，深受人们的喜爱．如图所示是其铭牌，当热水器中按额定容量储满15℃的水时，请计算：
（1）将水加热到设定的最高温度时水吸收的热量
（2）热水器正常工作，将水加热到设定的最高温度所需的时间．[水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃）]．
22. 某三挡电炖锅的工作电路可简化为如图所示的电路图，其两段电热丝的阻值分别为R1和R2 ， 且R1＞R2 ， 说明书的部分参数如表．
额定电压 电炖锅挡位 额定功率
220V 低温 200W
中温 400W
高温 600W
（1）在低温档工作时，电路中的电流多大？（结果保留一位小数）
（2）请直接判断当开关S1断开、S2闭合时，电炖锅处于哪个档位？并求出R2的阻值．
（3）小颖对该电炖锅说明书中所标的功率值产生怀疑，她用所学知识和爸爸进行了如下实验：关掉家里的 其它用电器，只让电炖锅在高温档单独工作，她观察到家中的电能表标着“1800revs/（kW′h）”，且在1min内电能表的转盘转了15转．请帮助 她计算出电炖锅在高温档工作时的实际功率，如与额定功率有差异，试写出一种可能原因．
23.某科技兴趣小组制作了一个恒温孵蛋器，其箱内的温度要恒定在42摄氏度，图甲是其部分简化电路，R1是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示，U1=6伏，当线圈中电流达到30毫安时，电磁铁被吸下，线圈阻值忽略不计。
（1）恒温箱的加热器应接在A，B端还是C、D端？________。
（2）温度恒定在42摄氏度，R0的电阻应该选多大？
（3）制作完成后测试发现，该孵蛋器的温度恒定在44摄氏度，而不是42摄氏度，请你写出一种解决措施(具体数据不要求写出)________。
（4）如果要进一步使孵蛋器可以调节设定不同的恒定温度，该如何对装进行进一步改进？
参考答案
一．选择题
1．B2．A3．B4．B5．A6．D7．B8．D9．D10．A
11．B12．D13．C
二．填空题
14. 0.05 1.5 5
15. 0.5 3.36×105 水壶吸热
16. 6 288 30
17. 升华 大 小
18. 并联 5 充电时电池发热要消耗能量
三.实验探究题
19．断开 A 灯泡短路 0.20 0.40 0.55 增大
20.． 连接电路时没断开开关 C 6 1.52 增大 大 小
四、解答题
21.【答案】（1）解：由图可知：V=50L=5×10﹣2m3；
根据ρ=可得，
水的质量m=ρV=1.0×103Kg/m3×5×10﹣2m3=50Kg；
水吸收的热量Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（Kg ℃）×50Kg×（75℃﹣15℃）=1.26×107J
答：水需要吸收1.26×107J的热量
（2）解：由题知，Q吸=Q放=W，
根据P=可得，
加热时间t== =7000s
答：将水加热到设定的最高温度所需的时间是7000s
22.【答案】（1）解：由表中数据可知，低温的功率P低=200W，
由P=UI可得，在低温档工作时，电路中的电流I低温==≈0.9A，
答：在低温档工作时，电路中的电流为0.9A，
（2）解：当开关S1断开、开关S2闭合时，电路中为R2的简单电路，因为R1＞R2 ， 电路中的电阻值在R1和R1、R2并联后的阻值之间，因此电烤箱处于中温档，
由P=可得R2===121Ω；
答：当开关S1断开、S2闭合时，电炖锅处于中温档；R2的阻值为121Ω．
（3）解：消耗的电能W=kW h=3×104J，
实际功率P实===500W＜600W，
差异的原因可能有：①实际电压低（或在用电高峰时测量）；
②电热丝的阻值不符合设计要求；
③电能表测量存在误差等．
答：炖锅在高温档工作时的实际功率为500W，小于额定功率，差异的原因可能是实际电压低（或在用电高峰时测量）．
23.【答案】 （1）CD
（ 2）R总=U/I=6伏/0.03安=200欧
读图可知，42摄氏度时，热敏的电阻阻值为40欧
200欧-40欧=160欧
（3）换用阻值更小的定值电阻，（增加线圈匝数，将弹簧向右移动，增加电源U1电压，将电磁铁右移等）
（4）将定值电阻R0换成滑动变阻器；将U1换成可调节电压的电源等（合理即可）
【解答】（1）根据乙图可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，则当温度低于42℃时，电流小于30毫安，此时衔铁没有被吸下来，接通CD所在的电路。由于此时处于加热状态，因此加热器应该接在CD之间。
（2）当温度恒定在42℃时，通过电磁铁的电流为30mA，
此时的总电阻；
根据乙图可知，此时热敏电阻R1=40Ω；
那么定值电阻R0=R总-R1=200Ω-40Ω=160Ω。
（3）制作完成后测试发现，该孵蛋器的温度恒定在44℃，而不是42℃，解决措施：换用阻值更小的定值电阻，（增加线圈匝数，将弹簧向右移动，增加电源U1电压，将电磁铁右移等）。
（4）如果要进一步使孵蛋器可以调节设定不同的恒定温度，改进方法为：将定值电阻R0换成滑动变阻器；将U1换成可调节电压的电源等。