第十八章 电功率 单元测试训练卷 2021-2022学年人教版九年级物理（含答案）

人教版九年级物理
第十八章 电功率
单元测试训练卷
一、选择题(本题共12小题，每小题3分，共30分)
1．甲、乙两用电器电功率之比为1∶2,通电时间之比为3∶4,则消耗电能之比为 (　　)
A. 1∶2 B. 3∶8 C. 3∶4 D. 2∶3
2．如图所示的四种家用电器中，与电饭锅工作原理相同的是( )
3．两盏白炽灯的额定电压相等，额定功率不同，并联后接在电源上，则下列分析中错误的是：( )
A．较亮的灯，实际功率较大
B．较亮的灯，额定功率较大
C．较亮的灯，灯丝电阻较大
D．较亮的灯，灯丝中的电流较大
4．将4 Ω的电阻接到12 V的电源上,消耗1 080 J的电能,则通电时间为 (　 　)
A. 300 s B. 30 s C. 22.5 s D. 225 s
5．如图，电源电压恒定不变，闭合开关，电压表的示数为U；将另一电阻R接入ab间，再闭合开关，电压表示数变为0.4 U，则接入R后( )
A．R和R0两端电压之比为2∶3
B．通过R0的电流变小
C．R0两端的电压变小
D．R0消耗的功率减小
6．智能手机在现代生活中的作用越来越重要,频繁地使用会导致它的电能消耗很快,当手机“电量”所剩无几时,通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间,这是通过以下哪种方式实现的(　　)
A.增大电池电压 B.增加总功率
C.减小总功率 D.降低散热能力
7．如图所示，在电压一定的电路中接入一段电阻丝R，同学们对通电时电阻丝的发热功率进行了分析，其中说法正确的是( )
A.由P＝I2R知，电阻R越大，发热功率越大
B．由P＝知，电阻R越大，发热功率越小
C．由P＝UI知，发热功率大小与电阻R大小无关
D．以上说法都不对
8．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法正确的是(　　)
A．电源电压为3 V
B．电压表的最大示数为2 V
C．整个电路功率变化了0.1 W
D．电流表的示数变化了0.4 A
9．清华大学的虞昊教授致力于第三代照明技术——LED灯的普及工作。LED灯的能耗小，造价低廉，使用寿命长。虞昊自制的LED台灯，用电压为6 V的电源供电，正常工作时电流为300 mA。那么，此LED台灯正常工作时的功率为(　　)
A．1.8 W B．18 W C．180 W D．1 800 W
10．阻值之比是1∶2，若把R1和R2串联后接在电源两端，在t时间内产生的总热量为Q1，把R1和R2并联后接在同一电源两端，在相同时间内产生的热量为Q2，则Q1∶Q2为( )
A．1∶3 B．2∶9 C．1∶2 D．1∶4
二、填空题(每空2分，共28分)
11．有一款手机用的锂电池，上面标明电压为3.7 V，容量为1 000 mA·h。给它充电时，是电能转化为 能。充满电后，大约存储了 J的电能。
12．在家庭用电的调查活动中，小明听妈妈说“使用20 W的白炽灯比使用60 W的白炽灯省电”。小明经过研究发现，这种说法是指它们正常工作相同的时间，使用额定功率为20 W的白炽灯比使用额定功率为60 W的白炽灯消耗的电能________(填“少”或“多”)。小明关闭电灯后，发现家中电冰箱仍在工作，说明电冰箱和电灯是________(填“串联”或“并联”)的。
13．如图所示是某种电热保暖鞋的工作原理示意图。供电电压6 V，R1、R2的阻值分别为3 Ω、6 Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。当旋转开关与 ________(选填“b、c”“c、d”或“d、e”)接触时处于保温状态，保暖鞋在低温挡工作时的电功率是____W，它的高温挡工作1 min产生的热量是__________J。
14．甲灯标有“36 V　7.2 W”,乙灯标有“12 V　1.2 W”,将它们串联后接在电源上,其中一盏灯泡能正常发光,正常发光的灯泡是　　　　,另一盏灯的实际功率是　　　　。
15．在“测量小灯泡电功率”的实验中要通过改变　　　　　　　　,分别让小灯泡两端的电压高于、　　　　、　　　　小灯泡的额定电压。
16．如图所示电路，标有“6 V 6 W”的灯L1与标有“6 V　3 W”的灯L2串联，闭合开关后，只有一只灯泡能够正常发光，则不能正常发光灯泡的实际功率是________W，这个电路通电1分钟共消耗电能________J。

三、实验探究题(每空2分，作图每个2分，共22分)
17．实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：电源(电压恒为6 V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5 V的待测小灯泡(电阻约为10 Ω)、滑动变阻器(20 Ω　1 A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。(要求：滑片向右移动小灯泡变亮)
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是___________________。
(3)故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系，他又拿来了一个滑动变阻器(50 Ω　0.5 A)和五个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)，其余器材不变。用定值电阻更换图甲中的小灯泡，得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象，则实验中他所选用的滑动变阻器是_____(填字母：A.“20 Ω　1 A”或B.“50 Ω　0.5 A”)。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14 Ω，则所用定值电阻的阻值为________Ω。
(5)下课前老师布置了课后作业。要求：在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材：电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关、导线若干。小张同学设计了如图戊所示的电路，用以下步骤测Rx的阻值。
①闭合开关S，移动滑片P至B端，记下电流表示数I1。
②移动滑片P至A端，记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程)。
③写出Rx的表达式：Rx＝________(用字母R0、I1、I2表示)。
18．小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5 V”字样。
(1)在图甲电路中用笔画线代替导线，将电路连接完整。
(2)连接电路时，开关应处于__ __状态。
(3)实验过程中电压表示数为2 V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向__ ______(选填“A”或“B”)端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__ __W。
(4)小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图如图丙所示，已知R0＝5 Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为__ __A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。
四、综合应用题(本题共2小题，第19小题8分，第20小题12分，共20分)
19. 如图甲是一款便携式电火锅，图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝，电火锅有加热和保温两个挡，加热功率为440 W，保温功率为110 W。
(1)加热挡工作时，电路中的电流是多少？
(2)电热丝R2的阻值是多少？
(3)若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，需要多长时间？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
20. 如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“6 V　3 W”字样，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4 V，电流表示数为0.3 A。灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变，求：
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)此时灯泡的实际功率。
(3)电源电压。
(4)当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路的总功率。
参考答案
一、选择题
1-5BDCBA 6-10CBDAB
二、填空题
11．化学 13320
12. 少 并联
13. b、c 6 1 080
14. 乙灯 1.8W
15. 滑动变阻器滑片的位置 等于 低于
16. 1.5　270
三、实验探究题
17. (1)解：如图所示。
(2)电流表指针没有调零
(3)0.625
(4)B 10
(5)
18. (1)解：如图所示
(2)断开
(3)B 0.75
(4)0.5
四、综合应用题
19. 解：(1)电火锅正常加热时的功率P1＝440 W，由P＝UI可得，加热挡工作时电流I＝＝＝2 A　
(2)由图知，当开关S1接1时，电路中只有R1，此时电路中电阻最小，由P＝可知，电路消耗的功率最大，电火锅处于加热状态，由P＝可得，R1的阻值R1＝＝＝110 Ω；当开关S1接2时，两电阻串联，此时电路中电阻最大，由P＝可知，电路消耗的功率最小，电火锅处于保温状态，则此时电路的总电阻R总＝＝＝440 Ω，电热丝R2的阻值R2＝R总－R1＝440 Ω－110 Ω＝330 Ω　
(3)水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.55 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.848×105 J，不计热量损失，则电火锅消耗的电能W＝Q吸＝1.848×105 J，由P＝可得，需要的加热时间t′＝＝＝420 s
20. 解：(1)当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，滑动变阻器R的最大阻值和灯泡串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值R＝＝＝8 Ω　
(2)由P＝可得，灯泡的电阻RL＝＝＝12 Ω，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，灯泡的实际功率P′L＝I2RL＝(0.3 A)2×12 Ω＝1.08 W　
(3)当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源电压U＝I(RL＋R)＝0.3 A×(12 Ω＋8 Ω)＝6 V　
(4)当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，所以，电路中的总电阻R总＝＝＝4.8 Ω，电路消耗的总功率P＝＝＝7.5 W