第十八章 电功率 期末复习卷 2021-2022学年人教版物理九年级上学期

第十八章 电功率 期末复习卷
一、单选题
1．下列常用物理量与对应单位正确的是（ ）
A．电流﹣（V） B．电压﹣（A） C．电阻﹣（Ω） D．电功﹣（W）
2．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置。四个相同的透明容器中密封着质量相等的空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。下列说法正确的是（　　）
A．图甲装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻的关系
B．图中透明容器和U形管是利用连通器原理工作的
C．观察图乙中的实验现象，可知d容器中电阻丝的阻值较大
D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零一定是电路断路
3．如图所示，“”、“ ”。灯丝电阻不变，电源电压3V。开关闭合后，下列说法正确的是（　　）
A．L1和L2的电阻之比是 B．L1和L2的电流之比是
C．L1两端电压是2V D．两灯消耗的总功率是1W
4．如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（　　）
A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
5．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为16W。电源电压不变，且灯丝电阻不受温度的区影响。则L1、L2两灯灯丝电阻之比是（　　）
A．1：3 B．4：3 C．3：1 D．3：4
6．如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　）
A．变阻器R短路 B．变阻器R断路 C．灯L短路 D．灯L断路
7．在如图所示的电路中，闭合开关S，电压表V的示数恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V，当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A，则下列物理量的结果计算错误的是（　　）
A．的阻值为4Ω
B．滑动变阻器的最大电阻值为16Ω
C．电路消耗的最小总功率为1.8W
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在5min内消耗的电能为2.7×104J
8．如图甲所示的电路，电源电压为6V，完全相同的灯泡L1和L2标有“6V6W”字样，其电流随电压变化的曲线如图乙。以下说法错误的是（　　）
A．只断开S2，可使两灯都能正常发光
B．只断开S3，电流表的示数是1A
C．只闭合S2，电路消耗的总功率是3W
D．只闭合S2与只断开S2时的电路总功率之比7:20
9．如图所示的电路，闭合开关S后发现L1发光明显，L2只能微弱发光，下列对于这一现象产生原因的分析中，合理的是（　　）
A．灯泡L2断路
B．灯泡L2短路
C．灯泡L2的电阻较大，其实际功率较小
D．灯泡L2的电阻较小，其实际功率较小
10．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8W B．4.5V 0.5W
C．2.5V 1.0W D．4.5V 1.0W
11．如图所示是某电器内部的电路结构图，R1、R2为阻值相同的电热丝，不同的连接方式其发热功率不同，下列说法中错误的是（ ）
A．甲的发热功率与丙的发热功率相等
B．丁的发热功率是丙的发热功率的2倍
C．丙的发热功率是乙的发热功率的2倍
D．丁的发热功率是乙的发热功率的4倍
12．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表（如图乙）的转盘转6转用时1min．下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（　　）
A．电能表应接在空气开关和用电器之间
B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
C．电热水瓶的实际功率是600W
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的
二、填空题
13．一手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量4000mA·h，它充满电后，大约储存了___________J电能。充电时的手机电池中能量转化为___________。
14．小力利用如图所示的装置探究电阻产生的热量与电流的关系，已知定值电阻，经过相同的时间，左边形管液面高度差比右边形管液面高度差_______（选填“大”或“小”）；若通过的电流为，通电时间为时，则产生的电热为 _______。
15．两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示，现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，则通过甲、乙两电阻的电流之比为_____，甲、乙两电阻两端电压之比为_____，甲、乙两电阻消耗的功率之比为_____。
．
16．小李家的电饭煲铭牌模糊不清，为了测其额定功率，他关掉家里其它用电器，让电饭煲正常工作1min，观察发现家里标有3000r／kW·h的电能表转盘转了50转，则电饭煲的额定功率是_____W，如果在用电高峰时，电饭煲两端的实际电压是额定电压的90%，则电饭煲工作1小时消耗的电能是________kW·h.（设电阻丝电阻恒定）
17．在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中，小明采用如图所示的方法连接，结果两个灯泡都亮了．这时，两灯的连接方式是__________．若电源电压为3V，灯泡的规格均为“2.2V 0.22A”，则每个灯泡的电阻是__________Ω，每个灯泡的实际功率是__________W．
三、实验题
18．在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）；___________
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最___________（填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，则电路故障原因是___________；
（4）故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为___________W。若使小灯泡正常发光，应将滑片向___________（填“左”或“右”）端移动。完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡实际功率表达式为___________（用测得量表示）。
四、计算题
19．如图，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。
（1）求电源电压；
（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，求电流表的示数、电路消耗的总功率和通电一分钟电流对R1所做的功。
20．小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数。
型号 FED﹣H50 额定电压 220V
最大水量 50kg 额定功率 2000W
现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从25℃上升到45℃，求：
（1）此过程中水所吸收的热量；
（2）此过程中热水器消耗的电能；
（3）热水器的效率。
21．康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为。[，]求：
(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量；
(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间；
(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【解析】A．伏特（V）是电压的基本单位，故A错误；
B．安培（A）是电流的基本单位，故B错误；
C．欧姆（Ω）是电阻的基本单位，故C正确；
D．瓦特（W）是功率的基本单位，故D错误。
故选C。
2．C
【解析】A．电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法。电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。图甲装置中，容器中的两个电阻为研究对象，根据串联和并联电路电流特点可知， 左边容器中通过电阻的电流大于右边容器中电阻的电流，而烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，所以此装置可以用来探究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，故A错误；
B．上端开口、底部连通的容器是连通器，而透明容器和U形管密封良好，所以透明容器和U形管不是连通器，故B错误；
C．乙图中，根据串联电路的电流特点可知，通过容器内两电阻丝的电流和通电时间相等，右侧U形管中液柱上升幅度更大，根据转换法可知，右侧电阻丝产生的热量多，由Q＝I2Rt可知，装置d容器内电阻大，故C正确；
D．图乙实验中，通电一段时间U形管两侧液面高度差为零，有可能是电路断路，也有可能是两电阻产生的热量相等，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题探究导体产生的热量与什么因素有关，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
3．D
【解析】根据电路图可知，两灯泡串联；
A．根据 知，
的电阻为：
的电阻为：
所以和的电阻之比为：
故A错误；
B．因为串联电路电流处处相等，所以和的电流之比是，故B错误；
C．电路的电流为
两端电压是：
故C错误；
D．两灯泡消耗的总功率为：
故D正确。
故选 D。
4．D
【解析】ABC．由图可知，两个灯泡串联，两个灯泡完全相同，两个灯泡的电阻相同，串联电路中各处的电流相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，由P=I2R可知两个灯泡的实际功率相同，两个灯泡亮度相同，故ABC错误；
D．由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等，所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压，故D正确。
故选D。
5．C
【解析】只闭合开关S时，两个灯泡串联，灯L1的功率
①
断开开关S，闭合S1、S2时，两个灯泡并联，灯L1的功率
②
由①②得到
故选C。
6．D
【解析】由电路图知，滑动变阻器R和灯L串联，电压表测灯两端的电压，闭合开关时，灯不亮，且电流表无示数，则电路中出现了断路，而电压表有明显示数，意味着电压表与电源是接通的，故出现的故障是灯L断路了。故ABC错误，D正确。
故选D。
7．D
【解析】A．两电阻串联，电压表V测电源电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流：闭合开关S，电压表V的示数恒为6V，电源电压是6V，电流表的示数为0.5A，这时电压表V2的示数为4V，由串联电路电压的规律可得R1两端的电压
U1=U-U2=6V-4V=2V
R1==4Ω
故A正确，不符合题意；
B．当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，滑动变阻器的最大电阻值为R2，电路的电流为0.3A，电源电压是6V，利用欧姆定律和电阻的串联规律得到
R2=-R1=-4Ω=16Ω
故B正确，不符合题意；
C．电路电源电压一定，当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电路的电阻最大，电路的电流最小，因电流表的示数为0.3A，电路消耗的最小总功率
P=UI=6V×0.3A=1.8W
故C正确，不符合题意；
D．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，电路只有一个电阻R1在工作，R1在5min内消耗的电能为
W=×5×60s=2.7×103J
故D错误，符合题意。
故选D。
8．C
【解析】A．只断开S2，两灯泡并联，两灯泡两端的电压等于电源电压6V，两灯泡的额定电压也为6V，因此两灯都能正常发光，故A正确，不符合题意；
B． 只断开S3时，电路为L1的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡两端的电压为电源的电压6V，由图象可知电流表的示数为1.0A，故B正确，不符合题意；
C．只闭合开关S2时，两灯泡串联，两灯泡分得的电压相等，即
U1=U2===3V
由图象可知，此时电路电流I=0.7A，则电路消耗的总功率
P=UI=6V×0.7A=4.2W
故C错误，符合题意；
D．只断开S2时两灯都能正常发光，电路总功率为
P′=P1+P2=6W+6W=12W
只闭合S2与只断开S2时的电路总功率之比
P∶P′=4.2W∶ 12W=7∶20
故D正确，不符合题意。
故选C。
9．D
【解析】A．当电路中发生断路时，串联电路中没有电流，灯泡都不亮，故A不符合题意；
B．当灯泡L2发生了短路，L2会不亮，故B不符合题意；
C．串联电路中的电流相同，根据公式，L1电阻越大，功率越大，灯泡越亮，故C不符合题意；
D．串联电路中的电流相同，根据公式，L2电阻越小，功率越小，灯泡越暗，故D符合题意。
故选D。
10．B
【解析】由于电路元件A和B串联，所以，
IA＝IB＝0.2A，
由图象知道，此时UA＝2.0V，UB＝2.5V；所以，电源的电压是：
U＝UA+UB＝2.0V+2.5V＝4.5V；
由P=UI知道，元件B的电功率是：
PB＝UBIB＝2.5V×0.2A＝0.5W，
故选B 。
11．A
【分析】
计算出各种接线方式下电路发热功率，再作比较即可．
【解析】由题意可知电源电压不变，R1、R2为阻值相同的电热丝，设阻值均为R，如图甲连接1、2接线柱时，电路为开路，发热功率P甲为0W，如图乙连接2、3接线柱时，两电阻串联，电路发热功率为：
如图丙连接1、3接线柱时，R2断路，电路中仅R1工作，电路发热功率为：
如图丁连接1、3接线柱同时连接2、4接线柱时，R1、R2并联，电路发热功率为：
则，，故A符合题意．
12．C
【解析】A．电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前，故A错误；
B．由表盘信息可知，电能表允许通过的最大电流I＝20A，工作电压为220V，该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率
P＝UI＝220V×20A＝4400W，
故B错误；
C．600revs/kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表转盘转600转，则转6转消耗的电能
实际功率
，
故C正确；
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间互不影响，是并联的，故D错误．
13． 化学能
【解析】[1] 它充满电后，大约储存了
故它充满电后，大约储存了。
[2]充电时的手机电池中能量转化是在消耗电能，并且利用电池存储起来，故是将电能转为了化学能。
14．大 50
【解析】[1]由实验装置图知道，三个电阻的阻值相等，都为10Ω，通电时间相等，与并联后与串联，所以通过的电流大于通过的电流，根据焦耳定律可知，左边电热丝产生的热量大于右边电热丝产生的热量，左边形管液面高度差比右边形管液面高度差大。
[2]与并联，且，根据并联电路的电压特点和欧姆定律知道，，根据串联和并联电路的电流特点知道
所以
电阻产生的热量
15．2∶1 1∶1 2∶1
【分析】
从A的图象中读出电压为3V时的电流值，可知甲、乙两电阻的电流之比；
根据并联电路的电压特点可知两端电压之比；再根据P=UI求出电路消耗的功率之比。
【解析】解：(1)由图象可知，当U甲=U乙=3V时，
I甲=0.6A，I乙=0.3A
则通过甲、乙两电阻的电流之比
==
甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，电流之比与3V时相同，也为2∶1；
(2)因为甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端，所以甲、乙两电阻两端电压之比为1∶1；
(3)甲、乙两电阻消耗的功率之比
===
【点睛】
会正确从图象中读出对应的物理量，会灵活应用欧姆定律、电功率公式和并联电路的特点是解决本题的关键。
16．1000w 0.81
【解析】解：
（1）消耗1kW h的电能，电能表转3000转，电能表转了50转，消耗的电能：
W=kW h=kW h，
用电器的实际功率：
P===1kW=1000W，
∵电饭煲正常工作，
∴电饭煲的额定功率：
P额=1000W；
（2）∵P=，
∴电饭煲的电阻：
R===48.4Ω，
电饭煲的实际电压：
U实=U额×90%=220V×90%=198V，
电饭煲工作1小时消耗的电能：
W=t=×3600s=2.916×106J=0.81kW h．
故答案为1000；0.81．
【点评】
本题考查消耗电能的计算和功率的计算，关键是电功率公式及其变形的应用，要学会对电能表参数的理解，解题过程中要注意单位的换算．
17．串联 10 0.225
【解析】试题分析：由图示可知，两个灯泡是串联的；由小灯泡的规格可知，小灯泡的电阻为2．2V/0．22A=10Ω，根据串联电路中的分压关系可知，每个小灯泡两端的电压都是1．5V，故可知每个灯泡的实际功率是P=U2/R=（1．5V）2/10Ω=0．225W．
【考点定位】
欧姆定律；电功率
18． 左 小灯泡断路 0.48 右
【解析】（1）[1]电压表要并联接在灯泡两端，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，使用“—、 3”两个接线柱，也就是使用“0~3”量程读数准确度高。所以标3的接线柱与灯座右侧接线柱连接。滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，这时可以知道滑动变阻器的下面接线柱与灯泡左侧接线柱连接。如图所示
（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻要保持最大，滑片应调至最左端。
（3）[3]闭合开关后，发现灯泡不亮，说明电路有断路存在或者灯泡被短路。电流表无示数，说明电路处于断路，电压表有示数，说明灯泡断路。
（4）[4]由图乙可知，此时电流表的示数为0.32A，则小灯泡的功率
P=UI=1.5V×0.32A=0.48W
（5）[5]若使小灯泡正常发光，电路电流要增大，就得让滑动变阻器的电阻减小，这样将滑片向右移动。
（6）[6]①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；只要求出这时流经灯泡电流即可；②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；这个示数等于灯泡两端电压U1加上R0的两端电压
U2=U-U1
灯泡电流等于流经R0的电流
则灯泡实际功率的表达式可求
19．（1）9V；（2）0.45A，4.05W；162J
【解析】解：（1）开关S3闭合，S1、S2都断开时的等效电路图如图1所示，电阻R1、R2串联，根据串联电路电阻关系以及可得电源电压
（2）开关S3断开，S1、S2都闭合时，等效电路图如图2所示，电阻R1、R2并联，电流表测甘露殿里，根据并联电路电流规律可得电路电流，即电流表示数
电路消耗的总功率
由可得通电一分钟电流对R1所做的功
答：（1）电源电压是9V；
（2）电流表示数是0.45A，电路消耗的总功率是4.05W，通电一分钟电流对R1所做的功是162J。
20．（1）4.2×106J；（2）4.8×106J；（3）87.5%
【解析】解：（1）水箱中装满水，通电加热过程，水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(45℃-25℃)=4.2×106J
（2）此过程中热水器消耗的电能
W=Pt=2000W×40×60s=4.8×106J
（3）热水器的效率
答：（1）此过程中水所吸收的热量为4.2×106J；
（2）此过程中热水器消耗的电能为4.8×106J；
（3）热水器的效率为87.5%。
21．(1)1.26×105J；(2)126s；(3)1051.6Ω
【解析】(1)水的质量为
水需要吸收的热量为
(2)由于不计热量损失，所以电水壶的加热挡消耗的电能为
由得，电水壶加热过程需要的时间为
(3)当旋钮开关接2时，只有接入电路，此时为加热状态
由，得
已知家庭电路的电压是，所以R2的阻值为
当旋钮开关接1时，与串联，此时为保温状态，电路中的总电阻为
根据欧姆定律及串联电路电流、电压规律得R1的阻值为
答：(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量为1.26×105J；
(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间为126s；
(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值为1051.6Ω。答案第1页，共2页
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