初中物理 人教版 九年级全册 第十八章 电功率 章节小测（有解析）

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电功率章节小测
一．选择题（共5小题）
1．现有一只“PZ220﹣40”灯泡L1和一只”PZ220﹣25”灯泡L2，下列有关说法中正确的是（　　）
A．灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻 B．它们并联在照明电路中时L2亮
C．它们串联在照明电路中时L1亮 D．它们正常发光时，在相同时间内消耗的电能相同
2．如图所示，灯L标有“6V，3.6W”字样，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.1A，灯实际功率为0.9W（灯丝电阻不随温度变化），下列分析不正确的是（　　）
A．灯L的额定电流为0.6A B．电源电压为3V
C．定值电阻R0的阻值为30Ω D．整个电路消耗的总功率为1.5W
3．如图所示两个灯泡L1、L2阻值分别为6Ω和10Ω，闭合开关后，下列分析正确的是（　　）
A．通过两灯泡的电流I1：I2＝3：5 B．灯泡两端的电压U1：U2＝5：3
C．灯泡的电功率P1：P2＝5：3 D．相同时间，灯泡消耗的电能W1：W2＝3：5
4．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A”，当滑片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4W．在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为5 V B．R1的阻值为20Ω
C．R2接入电路的最小阻值为2Ω
D．当R1的功率最小时，此时R2的功率为0.6W
5．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，开关S1和S2为联动开关（同时断开或闭合），R1、R2、R3为三个定值电阻，其中R1：R2＝1：3；R2＝R3。闭合开关S后，当联动开关断开时，通过R1和R2的电流分别为I1、I2，R1和R2两端的电压分别为U1、U2，R1和R2的电功率分别为P1、P2；当联动开关闭合时，通过R1和R3的电流分别为I3、I4，R1和R3两端的电压分别为U3、U4，R1和R3的电功率分别为P3、P4。下列关系中正确的是（　　）
A．I3：I4＝1：3 B．U1：U3＝1：3 C．P1：P4＝1：16 D．P2：P3＝3：16
二．填空题（共3小题）
6．小明家中有两支只白炽电灯，规格分别为甲灯“220V 40W”，乙灯“220V 25W”，把两灯并联接在220V的电路中，此时 　 　（选填“甲较亮”、“乙较亮”或“一样亮”）。若乙灯突然灯丝断了，则甲灯 　 　（选填“变亮”、“变暗”或“亮度不变”）。
7．将标有“6V 6W”字样的灯泡L1和“9V 12W”字样的灯泡L2接入如图所示电路。闭合开关S，灯泡L1正常发光，电流表的示数为2.2A。电源电压为 　 　V，灯泡L2的实际功率为 　 　W，电路的总功率为 　 　W。
8．如图所示，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比U甲：U乙＝4：3，则R1：R2＝　 　；当S断开，甲、乙两表为电流表时，此时R1和R2消耗的功率之比P1：P2＝　 　。
三．计算题（共1小题）
9．如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24Ω，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，电流表的示数变为1.5A。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流。
（2）电源电压。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．现有一只“PZ220﹣40”灯泡L1和一只”PZ220﹣25”灯泡L2，下列有关说法中正确的是（　　）
A．灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻
B．它们并联在照明电路中时L2亮
C．它们串联在照明电路中时L1亮
D．它们正常发光时，在相同时间内消耗的电能相同
【解答】解：A、已知两灯泡的额定电压均为220V，L1的额定功率为40W，L2的额定功率为25W，
由P＝可知，灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻，故A正确；
B、并联在照明电路中，照明电路的电压为220V，它们均正常发光，且L1的额定功率大于L2的额定功率，所以L1亮，故B错误；
C、因串联电路处处电流相等，由P＝I2R可知，灯泡L2的实际功率较大，因此灯泡L2亮，故C错误；
D、正常发光时，由W＝Pt可知，在相同时间内灯泡L1消耗的电能多，故D错误。
故选：A。
2．如图所示，灯L标有“6V，3.6W”字样，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.1A，灯实际功率为0.9W（灯丝电阻不随温度变化），下列分析不正确的是（　　）
A．灯L的额定电流为0.6A
B．电源电压为3V
C．定值电阻R0的阻值为30Ω
D．整个电路消耗的总功率为1.5W
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡L与电阻R0并联，电流表测R0支路的电流。
（1）灯泡额定电压U额＝6V，额定功率P额＝3.6W，
灯L的额定电流为：IL＝＝＝0.6A，故A正确；
根据P＝可得灯泡电阻：RL＝＝＝10Ω；
灯泡两端的实际电压U实＝＝＝3V，故B正确；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
根据欧姆定律得：定值电阻R0＝＝＝30Ω，故C正确；
（2）实际通过灯泡的电流为IL＝＝＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I＝IL+I0＝0.3A+0.1A＝0.4A，
电路消耗的总功率：P′＝UI＝3V×0.4A＝1.2W，故D错误。
故选：D。
3．如图所示两个灯泡L1、L2阻值分别为6Ω和10Ω，闭合开关后，下列分析正确的是（　　）
A．通过两灯泡的电流I1：I2＝3：5
B．灯泡两端的电压U1：U2＝5：3
C．灯泡的电功率P1：P2＝5：3
D．相同时间，灯泡消耗的电能W1：W2＝3：5
【解答】解：由电路图可知，闭合开关两灯泡并联接入电路，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以灯泡两端的电压之比U1：U2＝1：1，故B错误；
根据I＝可得，通过两灯泡的电流之比：
＝＝＝＝＝，故A错误；
电功率之比：＝＝＝，故C正确；
相同时间，灯泡消耗的电能之比：＝＝＝，故D错误。
故选：C。
4．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A”，当滑片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4W．在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为5 V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2接入电路的最小阻值为2Ω
D．当R1的功率最小时，此时R2的功率为0.6W
【解答】解：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
AD．由于R1是定值电阻，根据P＝I2R可知，电路中电流最小时R1的功率最小，当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，则由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V，根据P＝UI可得，此时电路的电流：I最小＝＝＝0.2A，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以由I＝可得，电源电压：U＝I最小R2最大+U1＝0.2A×20Ω+2V＝6V；故A错误；
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以此时R2两端电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
此时R2的功率：P2＝U2I最小＝4V×0.2A＝0.8W，故D错误；
B．R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故B错误；
C．由于滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，
根据欧姆定律，可得最小总电阻：R最小＝＝＝12Ω，
则此时滑动变阻器的最小阻值为R2最小＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，故C正确。
故选：C。
5．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，开关S1和S2为联动开关（同时断开或闭合），R1、R2、R3为三个定值电阻，其中R1：R2＝1：3；R2＝R3。闭合开关S后，当联动开关断开时，通过R1和R2的电流分别为I1、I2，R1和R2两端的电压分别为U1、U2，R1和R2的电功率分别为P1、P2；当联动开关闭合时，通过R1和R3的电流分别为I3、I4，R1和R3两端的电压分别为U3、U4，R1和R3的电功率分别为P3、P4。下列关系中正确的是（　　）
A．I3：I4＝1：3 B．U1：U3＝1：3 C．P1：P4＝1：16 D．P2：P3＝3：16
【解答】解：A、当联动开关断开时，电路为R1、R2的串联电路，当联动开关闭合时，R2被短路，电路为R1、R3的并联电路；
设电源电压为U，当R1、R2串联时，因为串联电路电流处处相等，根据欧姆定律，流过R1、R2的电流相等，且R1：R2＝1：3，即，
I1＝I2＝＝＝，
当联动开关闭合时，R1、R2并联时，且R2＝R3，根据欧姆定律，流过R1的电流为：
I3＝＝＝，
流过R3的电流为：
I4＝＝，
则I3：I4＝：＝3：1，故A错误；
B．串联电路中，电压之比等于电阻之比，故当R1、R2串联时，
U1：U2＝R1：R2＝1：3，U＝U1+U2，
则U1＝U，
当联动开关闭合时，R2被短路，电路为R1、R3的并联电路，故U3＝U4＝U，故
U1：U3＝U：U＝1：4，故B错误；
CD.当R1、R2串联时，根据P＝UI可得，R1、R2的电功率分别为：
P1＝U1I1＝U×＝×，P2＝U2I2＝U×＝×，
R1、R3并联时，根据P＝UI可得，R1、R3的电功率分别为：
P3＝U3I3＝U×＝3×，P4＝U4I4＝U×＝，
所以，P1：P4＝×：＝3：16，故C错误；
P2：P3＝×：3×＝3：16，故D正确。
故选：D。
二．填空题（共3小题）
6．小明家中有两支只白炽电灯，规格分别为甲灯“220V 40W”，乙灯“220V 25W”，把两灯并联接在220V的电路中，此时 　甲较亮　（选填“甲较亮”、“乙较亮”或“一样亮”）。若乙灯突然灯丝断了，则甲灯 　亮度不变　（选填“变亮”、“变暗”或“亮度不变”）。
【解答】解：已知两盏灯两端电压均为220V，把两灯并联接在220V的电路中，两灯实际功率都为额定功率，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，所以此时甲灯较亮，乙灯较暗；
由于并联电路中各支路上的用电器互不影响，所以若乙灯突然灯丝断了，甲灯的亮度将无变化。
故答案为：甲较亮；亮度不变。
7．将标有“6V 6W”字样的灯泡L1和“9V 12W”字样的灯泡L2接入如图所示电路。闭合开关S，灯泡L1正常发光，电流表的示数为2.2A。电源电压为 　6　V，灯泡L2的实际功率为 　7.2　W，电路的总功率为 　13.2　W。
【解答】解：闭合开关，两灯泡并联接入电路，电流表测干路电流，灯泡L1正常发光，所以灯泡两端的电压为额定电压，
根据并联电路电压特点可知电源电压为6V，
通过灯泡L1的电流为：I1＝＝＝1A，
此时通过灯泡L2电流为：I2＝I﹣I1＝2.2A﹣1A＝1.2A，
此时灯泡L2的实际功率为：P2＝UI2＝6V×1.2A＝7.2W，
电路的总功率为：P＝UI＝6V×2.2A＝13.2W。
故答案为：6；7.2；13.2。
8．如图所示，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比U甲：U乙＝4：3，则R1：R2＝　1：3　；当S断开，甲、乙两表为电流表时，此时R1和R2消耗的功率之比P1：P2＝　3：1　。
【解答】解：（1）当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测电源的电压，电压表乙测R2两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电阻两端的电压之比：
＝＝＝，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，两电阻的阻值之比：
＝＝＝；
（2）当S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测通过R2支路的电流，乙测干路电流，
因并联电路各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，两支路的电流之比：
＝＝＝；
由P＝UI可得，此时R1和R2消耗的功率之比：＝＝＝；
故答案为：1：3；3：1。
三．计算题（共1小题）
9．如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24Ω，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，电流表的示数变为1.5A。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流。
（2）电源电压。
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，小灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝0.5A；
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与R串联，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电路中各处的电流相等，
所以，电源的电压：U＝I（RL+R）＝IL（RL+R）＝0.5A×（12Ω+×24Ω）＝12V；
（3）保持滑片P的位置不变，开关S、S1、S2都闭合时，R0与R并联，干路电流变大，大小为1.5A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的电流：I滑＝＝＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过定值电阻R0的电流：I0＝I′﹣I滑＝1.5A﹣1A＝0.5A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过R0的电流不变，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，
通过滑动变阻器的电流：I滑′＝＝＝0.5A，
干路电流：I″＝I0+I滑′＝0.5A+0.5A＝1A，
电路消耗的最小功率：P＝UI″＝12V×1A＝12W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）电源电压为12V；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值12W。
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