第十八章电功率单元复习 2021-2022学年人教版物理九年级全一册（Word版含答案）

第十八章　电功率
【基础巩固】
1．下列用电器主要利用电流热效应工作的是(　　)
2．小新在家做作业时偶然发现桌上台灯标有“12 W”的字样，通过查阅资料终于明白“12 W”表示该台灯的(　　)
A．实际功率 B．额定功率
C．实际电压 D．额定电压
3．小明家中电能表的规格如图所示。他将家里其他用电器都关闭，只让电视机单独工作了144 s，观察到电能表转盘转了5 r，则下列说法正确的是(　　)
A．电视机此时的实际功率是50 W
B．这段时间电视机共消耗了2 021.3 kW·h的电能
C．电能表直接读出电器消耗功率为2 021.3 W
D．此电能表转盘每小时转过2 500 r
4．如图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定可以测出灯泡(　　)
A．正常发光时的电阻
B．实际电功率
C．消耗的电能
D．产生的热量
5．甲、乙两电热丝电阻之比为2∶3，通过的电流之比为3∶1，则相同时间内产生的热量之比为(　　)
A．2∶1 B．6∶1 C．1∶2 D．1∶6
6．将“220 V　60 W”的灯泡L1和“220 V　40 W”的灯泡L2，串联在220 V的电源上，组成闭合电路(设灯丝电阻不变)，则下列说法正确的是(　　)
A．灯泡L1比灯泡L2亮
B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯泡的总功率大于40 W
D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
7．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是(　　)
A．电源电压为4 V
B．R2的最大阻值为10 Ω
C．R1的阻值为20 Ω
D．R1电功率的最小值为0.4 W
8．定值电阻R1标有“10 Ω　1 A”字样，R2标有“15 Ω　0.6 A”字样，将R1、R2接入由一个开关和电压恒定的电源组成的电路，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．R1、R2并联时，通过干路的最大电流为1.5 A
B．R1、R2并联时，R2的最大功率为9 W
C．R1、R2串联时，电源电压最大为19 V
D．R1、R2串联时，R1的最大功率为10 W
9．将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6 V的电源上，图乙是L和R的U I图像，结合图中信息可知(　　)
A．灯泡L的电阻随着电流的增大而减小
B．灯泡L的实际阻值为10 Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8 W
D．定值电阻R的实际功率为6.4 W
10．图甲是测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6 V。闭合开关S后，将规格为“40 Ω　1 A”的滑动变阻器滑片从右端向左滑动，当电流表示数为0.3 A时，小灯泡正常发光；图乙是此过程中，电压表与电流表示数变化的关系图像，下列分析错误的是(　　)
A．小灯泡的额定功率是1.14 W
B．小灯泡的电阻为12.7 Ω
C．电路中最小电流为0.125 A
D．电压表示数为2 V时，电路总功率是1.32 W
11．如图所示的电路中，电源电压为4.5 V且保持不变，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”，小灯泡标有“3 V　1.2 W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器上标有“20 Ω　1 A”字样。闭合开关，在保证电路元件安全情况下，下列说法正确的是(　　)
A．电压表的示数变化范围是“0～3 V”
B．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75～15 Ω”
C．小灯泡的最小功率是0.6 W
D．电路总功率变化范围是“1.2～1.8 W”
12．小明家的电能表表盘上标有“3 200 imp/(kW·h)”字样。11月底的示数为，12月底的示数为，则他家12月份消耗的电能是__________kW·h。为测电暖器实际消耗的功率，小明将标有“220 V　1 000 W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1 min闪烁48次，则电暖器消耗的实际功率是__________W。
13．某手机电池容量为4 200 mA·h，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V　4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的________较大。
14．物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5 A的电流时，每分钟可产生6.6×104 J的热量，则这个电炉的电功率为______________W，电阻丝工作时的电阻为________Ω。
15．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1＝30 Ω，R2＝
60 Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3 A，则通电1 min电阻R1产生的热量为________J。
16．某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝1 050 Ω，R2＝50 Ω。开关S接“1”时，电热壶为________挡位。开关S接“2”时，通电5 min，电流通过R2产生的热量为__________J。
17．图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60 Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，得到R2的电功率与通过它的电流的关系，如图乙所示。在此过程中滑动变阻器R2的最大功率为__________W。当滑片P在最左端时，1 min内电流通过R1产生的热量为__________J。
18．如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
(1)实验中通过观察________________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是______(填序号)。
①探究物体的动能跟哪些因素有关
②探究杠杆的平衡条件
(2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，________越大，产生的热量越多。
(3)图中U形管________(选填“是”或“不是”)连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的________不同。
(4)某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好。请你分析实验现象不同的原因：________________。
19．小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮)。
(2)小华在连接电路最后一根导线时小灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是___________________________________________________。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是____________W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏______。
(4)小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______________；
②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U；
③待测电阻Rx＝________(用所测物理量和已知物理量符号表示)。
20．如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求：
(1)高温挡工作时的功率；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)15 min内R1消耗的电能。
21.在如图所示的电路中，电源电压U＝6 V，小灯泡L标有“4 V　1.6 W”的字样(电源电压和小灯泡的阻值均保持不变)，R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”的字样，电流表A的量程为0～0.6 A。求：
(1)小灯泡L的电阻RL；
(2)当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为4 V，R1工作5分钟消耗的电能；
(3)当开关S1断开、S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡L电功率的变化范围。
【能力提升】
22．将规格都是“220 V　150 W”的一台电风扇、一台电视机
和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的
是(　　)
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据R＝可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
23．充电宝内部主要部件是锂电池，充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量，民航局规定严禁携带额定能量超过160 W·h的充电宝乘机，则电压为3.7 V、容量为下列数值的充电宝中，不可以带上飞机的是(　　)
A．10 000 mA·h B．40 000 mA·h
C．50 A·h D．30 A·h
24．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。下列说法错误的是(　　)
A．滑动变阻器的最大阻值是20 Ω
B．滑动变阻器消耗的电功率最大时，滑动变阻器的阻值是10 Ω
C．电源电压为8 V
D．电路消耗的最大电功率为14.4 W
25．如图所示，电源电压恒为6 V，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”，滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20 Ω　1 A”“2.5 V　0.5 A”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是(　　)
A．电流表的示数变化范围是0.3～0.5 A
B．电压表的示数变化范围是1.2～3 V
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 7～20 Ω
D．滑动变阻器的最大电功率是1.8 W
26．将“12 V　12 W”的小灯泡L1和“12 V　6 W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，则正常发光的小灯泡是___________________，电源电压是________V，发光较暗的小灯泡的实际功率是______W。(灯丝电阻不变)
27．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则电源电压为______V。当滑片在a点时，通电
10 s，R0消耗的电能为__________J。
28．图甲所示的电路中，灯泡L的额定功率为3.6 W(灯丝电阻不变)，开关S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片移动到最左端时，灯泡L正常发光。图乙是滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像。求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器R的最大阻值；滑片在滑动变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率；
(3)什么情况下电路消耗的功率最大，此时滑动变阻器1 min消耗的电能。
29．如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖、中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。[ρ水＝1×103 kg/m3，c水＝4.2×
103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg]
(1)开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温挡，说明判断依据；
(2)求R1、R2的阻值；
(3)在标准大气压下，使用高温挡将初温是12 ℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。
参考答案
1．A　2.B　3.A　4.B　5.B　6.B　7.D　8.A　9.C
10．B　11.B
12．108　900　13.55.5　电流　14.1 100　44
15．72　16.加热　600　17.2.7　648
18．(1)液面的高度差　①　(2)电阻　(3)不是　电流
(4)电阻R3断路
19．(1)如图所示
(2)开关没有断开　(3)1.14　大
(4)①3.8 V　③
20．解：(1)当S、S1都闭合时，R1与R2并联，处于高温挡，电路总电流I＝
10 A，功率P高＝UI＝220 V×10 A＝2 200 W。
(2)当S闭合、S1断开时，只有R1接入电路，处于低温挡，通过R1的电流I1＝
6 A，
高温挡时，通过R2的电流：
I2＝I－I1＝10 A－6 A＝4 A，
电热丝R2的阻值：
R2＝＝＝55 Ω。
(3)15 min内R1消耗的电能：
W1＝UI1t＝220 V×6 A×15×60 s＝1.188×106 J。
21．解：(1)小灯泡L的电阻：RL＝＝＝10 Ω。
(2)当开关S1闭合、S2断开时，L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压UL＝4 V，
电阻R1两端的电压：
UR1＝U－UL＝6 V－4 V＝2 V，
流过R1的电流：IR1＝IL＝＝＝0.4 A，
R1工作5分钟消耗的电能：
W＝UR1IR1t＝2 V×0.4 A×5×60 s＝240 J。
(3)当开关S1断开、S2闭合时，滑动变阻器R与小灯泡L串联，小灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.4 A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，电流表允许通过的最大电流为0.6 A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4 A，
此时电路允许通过的最大电流：I最大＝0.4 A，
小灯泡的最大功率：P最大＝P额＝1.6 W，
当滑动变阻器阻值最大时，整个电路的电阻：
R总＝R＋RL＝20 Ω＋10 Ω＝30 Ω，
此时通过小灯泡的电流最小：
I最小＝＝＝0.2 A，
小灯泡的最小功率：
P最小＝I最小2RL＝(0.2 A)2×10 Ω＝0.4 W，
小灯泡电功率的变化范围：0.4～1.6 W。
22．C　23.C　24.C　25.C
26．L2　18　3　27.6　180
28．解：(1)开关S闭合，S1断开时，变阻器与灯泡串联，变阻器的滑片移动到最左端时，电路为灯泡L的简单电路，此时灯泡L正常发光，电路中的电阻最小、电流最大，由图乙可知电路中电流最大为0.6 A，
电源电压：U＝＝＝6 V。
(2)当变阻器的滑片移动到最右端时，电路中的电阻最大、电流最小，由图乙可知，电路中电流最小为0.2 A，此时变阻器两端的电压UR＝4 V，
变阻器R的最大阻值：
Rmax＝＝＝20 Ω。
滑片在变阻器的最右端时，灯泡L的实际功率：
PL＝(U－UR)Imin＝(6 V－4 V)×0.2 A＝0.4 W。
(3)电源电压一定，开关S、S1都闭合，滑片移到最左端时，电路消耗的功率最大，此时变阻器1 min消耗的电能：
W＝t＝×60 s＝108 J。
29．解：(1)由电路图可知，当开关S1断开，S2接A时，电阻R1、R2串联，电路中的总电阻最大，由P＝可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡。
(2)由电路图可知，当S2接A，S1闭合时，R2被短路，只有电阻R1接入电路，电炖锅处于中温挡。
由P＝UI得，中温挡正常工作时通过R1的电流：
I1＝＝＝ A，
由I＝得，R1的阻值：
R1＝＝＝121 Ω，
高温挡时，R2消耗的电功率：
P2＝P高－P中＝1 100 W－400 W＝700 W，
R2的电阻：
R2＝＝≈69 Ω。
(3)由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－12 ℃)＝3.696×
105 J，
消耗的电能：
W＝＝＝4.62×105 J，
由P＝得，烧开一壶水需要的时间：
t＝＝＝420 s。