第十八章 电功率 期末单元定心卷 2021-2022学年人教版物理九年级(含答案)

第十八章 电功率 期末单元定心卷
一、单选题
1．许多家用电器都是利用电流的热效应工作的，下列事例中，不属于利用电流的热效应工作的是
A．用电饭锅煮饭 B．用电热孵卵器孵小鸡
C．用电熨斗熨衣服 D．电视机的散热窗
2．下列生活中的用电器通电时不希望它发热的是
A．电炉 B．电熨斗 C．电风扇 D．电饭锅
3．有三只白炽灯泡分别标有“220 V 60 W”、“36 V 60 W”、“110 V 60 W”字样，若它们都在额定电压下工作，发光情况应是
A．“36 V60 W”灯泡最亮 B．“110 V60 W”灯泡最亮
C．“220 V60 W”灯泡最亮 D．三只电灯一样亮
4．如图所示的电路，当变阻器的滑片P向b移动过程中
A．灯L功率变大，电表的示数都变小 B．灯L功率变小，电表的示数变小，示数变大
C．灯L功率变小，电表示数都变大 D．灯L功率变大，电表的示数变小，示数不变
5．下列关于电功、电功率的一些说法中正确的是
A．通过用电器的电流做功越多，则用电器功率就越大
B．用电器消耗的电功率越小，则电流做的功就越少
C．千瓦和千瓦时都是电功率的单位
D．对某一用电器而言，消耗的实际功率是由实际电压决定的
6．如图所示的四个电路中，电源电压U相同，R1＜R2，相同时间内整个电路产生的总热量由大到小的顺序是
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲
C．丁、甲、乙、丙 D．丙、乙、甲、丁
7．电阻R1、R2串联在电源电压为U的电路中，R1消耗的功率为P1，R2消耗的功率为3P1． 将R1、R2并联在电源电压为U的电路中时，下列说法中正确的是
A．R1与R2的电阻之比为3︰1
B．并联时R2消耗的功率为
C．并联时通过R1与R2的电流之比为1︰1
D．并联时两电阻消耗的总功率为
8．为测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有：电源（电压恒为6V）一个、开关一只，小灯泡电阻约为10Ω．其他可选用的器材有：
①电压表（量程0～3V）
②电压表（量程 0～15V）
③电流表（量程0～0.6A）
④电流表（量程0～3A）
⑤规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器
⑥规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器
为了完成实验，可选择的实验器材组合是
A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．②④⑤
9．下列理解正确的是
A．电功率是表示电流做功快慢或用电器消耗电能快慢的物理量．一个用电器消耗的电能越多，其电功率越大
B．电功率的大小是由电压U和电流I决定的．如果用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，即可测得用电器的电功率
C．一盏标有“220V 25W”的甲灯和一盏标有“36V 25W”的乙灯，当它们都正常发光时甲灯两端的电压比乙灯的大，所以甲灯比乙灯亮
D．一只白炽灯上标有“PZ220﹣100”意思是，这是一盏普通照明灯泡，当把它接在110V的电路中时它的实际功率是50W
10．现有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2 ， 将他们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化，下列关于两只灯泡的说法正确的是
A．串联后接到12V电源的两端．两灯均能正常发光 B．串联工作时，L1和L2两端的电压之比为1：2
C．串联工作时，L1和L2中的电流之比为2：1 D．串联工作时，L1和L2的功率之比为2：1
11．下图所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器．T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时（ ）
A．活塞上方气压变大，活塞向下运动，风速表的示数变大
B．活塞上方气压不变，活塞静止不动，风速表的示数不变
C．活塞上方气压变小，活塞向上运动，风速表的示数变大
D．活塞向上运动，电路消耗的总功率变小
12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡或中有一个发生了短路故障．当开关S闭合时，下列现象中不可能出现的是（ ）
A．电压表无示数，灯泡不发光
B．电压表有示数，灯泡不发光
C．电压表和电流表都没有示数
D．电压表和电流表都有示数
二、填空题
13．标有“220V 800W ”的电热器，正常工作时的电流为________，正常工作1.25h消耗的电能为________.
14．电炉子工作时，通过导线和电炉丝的电流相等，电炉丝电阻比导线电阻________，根据焦耳定律可知，相同时间内电炉丝产生的热量比导线________，所以电炉丝热得发红而导线不太热.
15．如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1额定电压 220V
功率选择 一档950W 二挡1150W 三挡2100W
16．图甲是某新型电饭锅的简化电路图．R0为15Ω的定值电阻，其阻值不受温度影响．RT是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示．由图象可知，当RT的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是：_____；当RT的温度达到100℃时，RT的功率为_____W．
17．如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由B端滑到A端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是_____V，定值电阻R1的阻值是_____Ω，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω。
三、实验题
18．如图是小华同学探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置。
（1）在两个相同的烧瓶中装有质量______（选填“相等”或“不等”）的______（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲＞R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与______的关系；
（2）实验中通过观察______来比较电阻丝产生热量的多少。
19．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：电源、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干；
（1）小虎按图甲电路图连接电路，闭合开关，灯泡不亮，此时电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，灯泡不亮的原因是______；移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，则电路连接时存在的问题是______；正确连接电路后，小虎为了测量结果更准确，多次调节滑动变阻器，测出了多组数据，并算出了小灯泡电功率的平均值，你认为这样做是否妥当______（填“是”或“否”）；
（2）实验中，电流表出了故障，同组的小明设计了图乙所示的电路；
①正确连接电路后，将电阻箱阻值调到最大值；
②闭合开关S1，将开关S2拨至“2”位置，当电阻箱的旋钮调至图丁位置时，灯泡恰好正常发光，则电阻箱接入电路的阻值R0＝______Ω；
③再将开关S2拨至“1”位置，此时电压表示数为8V，则灯泡额定功率PL＝______W；
（3）进一步分析实验数据，可判断小灯泡接入电路后，灯丝阻值的可能范围是______。
四、计算题
20．将“220V 100W”的灯泡接入110V的电路中，求：
（1）灯泡正常工作时的电阻（灯丝电阻不受温度的影响）；
（2）对应电压下的实际功率是多少？
21．某电热水壶铭牌的部分参数如表，忽略温度对电阻的影响．电热水壶在额定电压下工作300s能将1L的水从20℃加热到85℃．求：[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
额定电压 220V
额定功率 1000W
最大容量 1.2L
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电热水壶的效率是多少？
（3）在用电高峰时，实际加热时间为363s，若与该电热水壶在额定电压下工作300s消耗相同的电能，实际电压多大？
22．某课外科技活动小组设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72 V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100Ω 3 A”字样，电流表A2的量程为0~3A，灯泡上标有“12 V 3 W”的字样。
（1）求灯泡正常工作时的电流；
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常发光，求R1的阻值；
（3）S、S1、S2均闭合时，求R2消耗的最大电功率和最小电功率。
参考答案
1．D
【解析】A. 电饭锅工作时电能转化为内能，电饭锅是利用电流热效应工作的,故A正确不合题意；B. 用电热孵卵器孵小鸡，是将电能转化为内能，是利用电热效应工作的,故B正确不合题意；C. 用电熨斗熨衣服工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的,故C正确不合题意；D. 电视机的散热窗是防止电热造成危害，不是利用电流热效应工作的，故D错误符合题意．
故选 D
2．C
【解析】电炉、电熨斗、电饭锅是利用电流热效应工作的电器，它们工作时希望它们发热；
电风扇是利用电流的磁效应工作的，电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，不希望它发热．
故选C．
3．D
【解析】因为三个灯泡都在额定电压下工作,所以P实＝P额＝60W；
因为三个灯泡的实际电功率相等，所以三个灯泡一样亮．故选D.
4．B
【解析】当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电路电阻变大,在电源电压一定时,由公式I＝可知电路中的电流变小，所以电流表示数减小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路电阻增大，其两端电压增大，即电压表示数增大，电源电压一定所以灯泡两端的电压减小，根据公式P＝UI可知灯泡功率变小，灯泡变暗．故选B.
5．D
【解析】A. 由电功率的定义式P＝知，必须时间一定，电流做的功越多，功率才越大；故A错误；B. 根据P＝，得到W＝Pt，必须时间一定，功率越小，电流做的功才越小；故BA错误；C. 千瓦是功率的单位；千瓦时是“千瓦”与“小时”的乘积，是电功的单位；故C错误；D. 对于某一用电器,电阻是一定的,由公式P＝知：影响因素只有两端电压；故D正确。
故选D.
6．C
【解析】两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻大于任何一个分电阻；两电阻并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻小于任何一个分电阻；∵R1＜R2，∴甲、乙、丙、丁四个电路两端电压相等，电阻关系为R丙＞R乙＞R甲＞R丁，∵Q＝，且电源的电压U相同，∴四个电路产生的总热量关系为Q丙＜Q乙＜Q甲＜Q丁。
故选C
7．B
【解析】(1)R1、R2串联时，通过两电阻的电流相等，
由于P=I2R,且P2=3P1，
则R2=3R1,即=.选项A错误；
U1:U2=R1:R2=1:3，
U2=U，
P2===
=P2=×3P1=P1，
P1===，
=16P1，
当R1、R2并联在同一电源两端时，
U1=U2=U，
则P2==P1.选项B正确；
R1消耗的功率为P′1==16P1；
∵I=，
∴通过R1与R2的电流之比I′1:I′2=R2:R1=3:1.选项C错误；
电路消耗的总功率P′总=+=16P1+P1=×16P1=P1选项D错误。
故选：B.
8．C
【解析】
【分析】
根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，根据欧姆定律估算出灯泡正常发光时的电流值，选择电流表的量程，根据灯泡的额定电压及电源电压结合欧姆定律计算出滑动变阻器的阻值，选择合适的规格．
【解析】灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择0 3V的量程，选择①；
灯泡的电阻大约为10Ω，所以灯泡正常发光时电流大约为：
I===0.25A，所以电流表应选择0 0.6A的量程，选择③；
当灯泡正常发光时，变阻器的阻值应为：
R滑===14Ω>10Ω，所以应选择规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器，选择⑥。
故选C.
9．B
【分析】
（1）电功率是指电流在单位时间内所做的功，不但和做功的多少有关，还跟时间有关；
（2）测量用电器电功率的原理是P=UI；
（3）灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，与额定电压无关；
（4）白炽灯铭牌中“Pz”表示普通照明，知道额定电压和额定功率，根据P=
的变形公式R求出其电阻，再根据P=求出把它接在110V的电路中时它的实际功率．
【解析】A. 电功率是表示电流做功快慢或用电器消耗电能快慢的物理量,由P=可知，一个用电器消耗的电能虽然越多，但时间长短不确定，其电功率不一定越大，故A错误；
B. 由P=UI可知，电功率的大小是由电压U和电流I决定的，用电压表测出用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，即可测得用电器的电功率，故B正确；
C. 由铭牌可知，两盏灯的额定功率相等，根据正常发光时的功率和额定功率相等可知它们的实际功率相等，亮暗一样，故C错误；
D. 白炽灯铭牌中“Pz”表示普通照明,由P可得灯泡的电阻R484,把它接在110V的电路中时它的实际功率 25W，故D错误．
故选B.
10．D
【分析】
（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI判断两灯泡的额定电流是否相等，从而判断两灯泡串联时是否可以同时正常发光；
（2）两灯泡的额定电压相等，根据P=求出灯泡的电阻之比，两灯泡串联时，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据欧姆定律可知两灯泡两端的电压关系，根据P=UI可知两灯泡实际功率之间的关系．
【解析】（1）由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相同，额定功率不同，
由P=UI可知，两灯泡正常发光时的电流不同，则两灯泡串联时不可能同时正常发光，故A错误；
（2）由P=可得，两灯泡的电阻之比：=，
两灯泡串联时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过L1和L2中的电流之比为1：1，故C错误；
由I=可得，两灯泡两端的电压之比：，故B错误；
两灯泡的功率之比：，故D正确．故选D．
11．C
【解析】试题分析：当风速增大时，活塞处的气压变小，弹簧伸长，滑片上移，电阻变小，总电阻变小，所以电流增大，由于R为定值电阻，所以电压表示数变大，由于风速表是由电压表改装而成，所以此时的风速表示数变大，故应选C．
【考点定位】流体流速与气压的关系
12．C
【解析】假设L1短路，则闭合开关后，电压表示数为零，电流表有较大的示数，灯泡L2发光，灯泡L1不发光；
假设L2短路，则闭合开关后，电压表示数等于电源电压，电流表有较大的示数，灯泡L1发光，灯泡L2不发光；
综合上述分析可知，ABD均有可能，C选项是不可能的．
13．3.64A 1kW h
【解析】[1]由P=UI可得，电热器正常工作时的电流：
I==≈3.64A；
[2]电热器正常工作1.25h消耗的电能：
W=Pt=0.8kW×1.25h=1kW h.
14．大 多
【解析】[1] 电炉子工作时，电炉丝电阻比导线电阻大得多；
[2] 电炉子在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，根据Q=I2Rt，R电炉丝>R导线，所以电流产生的热量Q电炉丝>Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象．
15．S1 6.9x105
【解析】[1]由公式可知电压相同，电阻越小，功率越大，因为并联电路总电阻小于各支路电阻，因此第三档为S、S1、S2均闭合，第二档为S、S1闭合，第一档为S、S2闭合；
[2]产生的热量为：
．
16．先增大后减小 640
【解析】由图乙知，随着温度的升高，热敏电阻RT的电阻先变小，到100℃电阻达到最小，然后随温度的升高电阻又逐渐增大，根据P＝知，在总电压一定时，电路总功率先增大，后减小；由图象可知，当RT的温度达到100℃时，RT的阻值为40Ω，由图甲知，RT与R0串联，则温度100℃时，电饭锅的电流：I＝＝＝4A，此时RT的功率为：PT＝I2RT＝（4A）2×40Ω＝640W．
17．18 20 70
【解析】
【解析】由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片位于B端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，
由图乙可知，电压表的最大示数U2＝14V，电路中的最小电流I小＝0.2A，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R2＝＝＝70Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
U＝U1+U2＝0.2A×R1+14V﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于A端时，接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，此时只有R1接入电路，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.9A，
则电源电压：
U＝I大R1＝0.9A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源电压不变，
所以，由①②可得：0.2A×R1+14V＝0.9A×R1，
解得：R1＝20Ω，
电源电压：U＝I大R1＝0.9A×20Ω＝18V。
18．相等 同种 电阻 温度计示数变化
【解析】（1）[1][2][3]根据控制变量法可知，需要控制液体的质量相等，液体种类相同。图中两电阻丝串联，则电路中的电流相等，电阻R甲大于R乙，所以探究的是产生热量与电阻的关系。
（2）[4]通过观察温度计示数的变化来反映吸收的热量的多少，这是转换法的应用。
19．小灯泡的实际功率太小 滑动变阻器接成了两个下接线柱 否 ②14 ③1.14 2.5～12.7Ω
【解析】
（1）[1]闭合开关，电流表、电压表均有示数，说明电路中没有断路，小灯泡处也没有短路。小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮，由于电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，则小灯泡的电功率为
P＝UI＝0.1V×0.04A＝0.004W
小灯泡的实际功率太小，故小灯泡不发光。
[2]移动变阻器滑片P，发现两表示数均不变，说明移动滑片时没有起到变阻作用，此时滑动变阻器相当于一个定值电阻，又因为开关闭合后，电路中的电流过小，说明电路总电阻过大，应是变阻器电阻丝全部连入了电路。故电路连接存在的问题是：滑动变阻器接成了两个下接线柱。
[3]小灯泡的电功率随实际电压的变化而变化，不是一个定值，求平均值无意义，故小虎的做法不妥当。
（2）②[4]电阻箱接入电路的阻值为
R0＝0×100Ω+1×10Ω+4×1Ω+0×0.1Ω＝14Ω
③[5]电阻箱两端的电压为
U0＝U总﹣UL＝8V﹣3.8V＝4.2V
串联电路中的电流为
小灯泡的额定功率为
PL＝ULI＝3.8V×0.3A＝1.14W
（3）[6]在（1）中，小虎按图甲电路图连接电路，闭合开关，灯泡不亮，电压表示数为0.1V，电流表示数为0.04A，则此时小灯泡的电阻为
在（2）中，小灯泡正常发光时，电压为3.8V，通过的电流为0.3A，则此时小灯泡的电阻为
故小灯泡接入电路后，灯丝阻值的可能范围是2.5～12.7Ω。
20．（1）484Ω；（2）25W
【解析】解：（1）由灯泡规格可知，灯泡正常工作的电压
U额=220V
灯泡正常工作的电功率
P额=100W
由可知，电功率
则灯泡正常工作时的电阻
（2）由于灯丝电阻不受温度的影响，所有当灯泡接入110V电路中时，由可得灯泡的实际功率
答：（1）灯泡正常工作时的电阻为484Ω；
（2）对应电压下的实际功率是25W。
21．（1）2.73×105J；（2）91%；（3）200V
【解析】(1)水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10-3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（85℃﹣20℃）＝2.73×105J；
(2)电热水壶消耗的电能：
W＝Pt＝1000W×300s＝3×105J，
电热水壶的效率：
η=×100%＝91%；
(3)电热水壶电阻：
R==48.4Ω；
电热水壶实际功率：
P实==W，
实际电压：
U实==200V．
答：(1)水吸收的热量是2.73×105J；
(2)电热水壶的效率是91%；
(3)在用电高峰时，实际电压为200V．
22．（1）0.25A；（2）240Ω；（3）194.4W； 51.84W
【解析】（1）根据P=UI，得
（2）闭合S，断开S1、S2时，R1和灯泡串联，灯泡正常发光
（3）S、S1、S2均闭合时，灯泡L被短路，R1和R2并联，通过R1的电流
通过R2的电流
R2消耗的最大电功率
P大=UI2=72V×2.7A=194.4W
R2消耗的最小电功率
答：（1）灯泡正常工作时的电流为0.25A；
（2）求R1的阻值为240Ω；
（3）R2消耗的最大电功率为194.4W，最小电功率为51.84W。