北师大版九年级年级全一册13.2电功率同步练习（有解析）

13.2 电功率 同步练习
一、单选题
1．假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h
B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
2．如图所示的电路中，电源由两节新的电池组成，两个灯泡的额定电压相同，灯L1的电阻比灯L2的电阻小很多。闭合开关S后，可能观察到的现象是（　　）
A．L1比L2亮
B．电压表示数很小
C．若导线ab断路，电压表示数为0V
D．若导线ab断路，电流表指针正常向右偏转
3．如图所示的电路中电源电压恒定，闭合开关S，电流表A示数为I，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2；将滑动变阻器R的滑片向右移动少许，电流表A示数为I′，电压表V1示数为U1′，电压表V2示数为U2′，则（　　）
A．I′>I B．（U2′-U1′）与（I-I′）的比值变大
C． D．电阻R消耗的功率变小
4．下列物理量，最接近实际的是（　　）
A．适宜人泡澡的水温约为60℃ B．成年人正常的步行速度约为4km/h
C．家用电冰箱功率大约1200W D．一名中学生重力约为50N
5．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程选择“0～3V”，电流表量程选择“0～0.6A”，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“3V 1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，下列说法中正确的是（　　）
A．电路中的最小电流为0.3A
B．当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，灯泡的功率为0.24W
C．滑动变阻器阻值变化范围为3~12Ω
D．当电压表示数为3V时，电路消耗的总功率最大
6．“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V，6W”的红灯、“12V，12W”的绿灯及“24Ω，2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为24V
B．该电路最大工作电流是2A
C．该电路最小电功率是3W
D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9:2
7．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率与其电阻的关系图像。滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为3V B．电压表的最大示数为2V
C．电流表的最大示数为0.3A D．电流表的示数变化了0.4A
8．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0﹣3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A“，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法中（　　）
①变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10～20Ω
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～1.8W
④电压表示数变化范围为1V～3V
A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①④正确 D．只有③④正确
9．下列用电器工作时的数据最符合实际的是（　　）
A．家用电热水壶工作时的功率约为25W
B．节能灯的正常工作电流约为0.05A
C．遥控器干电池的电压约为220V
D．人体安全的电压为36V
10．将灯泡L和定值电阻R以图甲方式连在6V的电源上，图乙是L和R的U-I图象，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10Ω
C．灯泡L的实际功率为0.8W
D．定值电阻R实际功率为6.4W
二、填空题
11．如图所示，这是小明家电能表的表盘示意图。小明关闭家中其他用电器，只让某个用电器单独正常工作30s，观察到电能表的转盘转过30转，则该用电器的实际功率为_______W；该用电器正常工作0.5h消耗的电能为_______kW h。
12．一盏电灯接到220V的电源上使用时，功率为100W，如果将这个电源连上长导线，再接这盏灯使用，它的功率为81W，则导线上消耗的电功率______w．
13．如图所示，灯L标有“6V 3W”字样，当S1、S2闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，灯L正常发光，电流表读数为0.7A．（设定灯L电阻保持不变）电源电压为 ___________V，R的阻值为 ___________。当S1断开，S2闭合，滑片移至b端时，电流表读数是0.2A，灯L的实际电功率为 ___________W。
14．标有“6V 1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示。若把这样的三只灯泡串联起来接在 12V 的电源两端，此时每个灯泡的电阻为___________Ω，每只灯泡的实际功率为___________W，如果该电路通电2 分钟，电路消耗的电能为___________J。
15．如图所示电路，电源电压为18V，电流表量程为“0～3A”，电压表V1量程为“0～6V”，电压表V2量程为“0～15V”，滑动变阻器规格为“48Ω 2A”，小灯泡L标有“12V 12W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路安全的情况下，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，电路的最大总功率为________W，灯泡的最小功率为_________W。
三、综合题
16．如图甲所示是家用保温式电饭锅，如图乙所示是该电饭锅的电路原理图，S是手动、温控一体开关，必须用外力按下才能闭合，但当锅底温度达到103℃以上时，会自动弹起、断开进入保温状态。已知R2=202Ω，电饭锅的额定加热功率为1210W。
(1)开关S断开时，电饭锅处于______（选填“加热”或“保温”）状态、电饭锅利用了电流______效应；
(2)当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是多大 ( )
(3)当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大 ( )
17．实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P1:P2=1:4，则滑动变阻器的最大阻值为______Ω；在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最大功率与最小功率之比为______。
18．阅读短文，回答问题：新型发热材料——PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。
PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。
（1）家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件，下图为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为______℃；
（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻______，功率______，使其温度______（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
19．如图甲是小红家的养生壶，它有高温、中温、低温三个挡位，如图乙是它的工作电路图，R1、R2为发热电阻，R2＝110Ω。表1是其部分参数，其中中温挡和高温挡功率看不清楚，求：
表1
项目 参数
电源电压/V 220
低温挡功率/W 220
中温挡功率/W
高温挡功率/W
容积/L 3
（1）按挡位状态填入表2；
表2
S1（填“闭合”或“断开”） S2与A还是B接触
高温
中温
低温
（2）发热电阻R1的阻值是多少？
（3）该养生壶中温挡和高温挡的电功率是多少？填入参数表1中。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确；
B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为
t=
则冰箱每天平均工作的时间为
t'=5h
故B错误；
C．冰箱正常工作1min消耗的电能为
W'=Pt''=0.2kW×h=
电能表的转盘转的圈数为
n==2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
AB．由图可知，两个灯泡串联，电压表测量L1两端的电压，电流表测量电路中的电流，串联电路中各处的电流相等，灯L1的电阻比灯L2的电阻小很多，由P=I2R可知，灯L1的实际功率较小，L1比L2暗，由U=IR可知，灯L1的电压较小，电压表的示数较小，故A不符合题意，B符合题意；
CD．若导线ab断路，电压表串联在电路中，由于电压表内阻很大，电压表的示数接近电源电压，通过电路的电流很小，电流表的示数为零，故CD不符合题意。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A．由图知定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量定值电阻R0两端的电压，电流表测量电路的电流；当滑动变阻器R的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，电源电压不变，根据知电路中的电流变小，因此I′B．由于电压表V1测量电源电压，所以滑动变阻器R的滑片向右移动时，电压表V1示数不变；根据U=IR知定值电阻两端的电压减小，所以电压表V2示数减小，即U2′C．串联电路总电压等于各部分电压之和，所以U1-U2和U1′-U2′分别是滑动变阻器移动前后两端的电压，由于滑动变阻器的电阻增大，所以
故C符合题意；
D．滑动变阻器R的滑片向右移动，所以滑动变阻器的电阻由零逐渐增大，在此过程中，滑动变阻器消耗的功率也增大，当R= R0时，滑动变阻器的功率达到最大，再继续增大滑动变阻器阻值，其功率又会逐渐减小，故D不符合题意。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
A．适宜人泡澡的水温约为50℃，故A不符合题意；
B．成年人正常的步行速度约为1m/s，合3.6km/h，B符合题意；
C．家用电冰箱功率大约200W，故C不符合题意；
D．一名中学生重力约为500N，故D不符合题意。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
由电路图知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．根据P=UI，灯的额定电流为
由欧姆定律，灯泡的阻值
变阻器连入电路的电阻越大，电压表示数越大，电路的电流越小。根据电压表的量程可知，变阻器的最大电压为3V，此时变阻器连入电路的电阻有最大值，根据串联电路的规律及欧姆定律，此时电路的最小电流为
故A错误；
B．当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，根据串联电阻的规律及欧姆定律，此时电路的电流为
灯泡的实际功率为
故B错误；
C．因灯泡的额定电流0.5A小于0.6A，故电路的最大电流为0.5A，此时变阻器连入电路的电阻有最小值，根据串联电阻的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的最小电阻为
由选项A可知，变阻器的电压为3V时，变阻器连入电路的电阻有最大值，此时通过灯泡的最小电流为0.25A，根据串联电路电流的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的最大值为
故变阻值连入电路的阻值变化范围为3～12Ω，故C正确；
D．由选项A可知，当电压表示数为3V时，电路的电流最小，根据P=UI，电路消耗的总功率最小，故D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。此时两灯是并联关系，电源电压等于两灯的电压，故电源电压为12V。故A错误；
B．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，总电阻最小，干路电流最大。此时的电流为两灯泡额定电流之和，由两灯的铭牌可知
故干路电流为
故B错误；
C．根据
可知当电路的总电阻最大时，总功率最小。红灯电阻为
绿灯电阻为
可知当滑动变阻器的滑片P移至R的最左端，S、S1闭合，S2断开时，电路的总功率最小。最小总功率为
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片P移至R的最右端，S、S1、S2都闭合时，电路的总功率最大，最大电功率为
故电路最大电功率与最小电功率之比为6:1。故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
A．根据乙图可知，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，滑动变阻器的功率为0.9W，根据可知，电流的大小为
此时滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
当滑动变阻器的阻值为20Ω时，滑动变阻器的功率为0.8W，同理可知，此时的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
根据电源电压不变，可以得出
故A错误；
B．当滑动变阻器的阻值为零时，滑动变阻器的电压为零，根据图乙可知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，根据串联分压，电阻越大，电压表的示数越大，故当滑动变阻器的阻值最大时，电压表的示数最大，故电压表的最大示数为4V，故B错误；
CD．当只有定值电阻接入时，总电阻最小，电流表的示数最大，故电流表的最大示数为
当滑动变阻器的全部接入时，此时滑动变阻器的阻值为20Ω，电流为0.2A，故电流表的示数变化了0.4A，故C错误，故D正确。
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）已知电压表的量程为0﹣3V，当电压表的示数U1＝3V时，电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总功率最大，
根据可得，此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
电路的最大总功率
（2）由于滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，电路消耗的总功率最小，
则滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω，故①正确；
所以，电路中的最小电流
则电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A，故②错误；
电压表的最小示数
则电压表示数允许的变化范围为2V～3V，故④错误；
电路消耗的最小功率
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故③正确；综上可知，只有①和③正确，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
A．家用电热水壶工作时的功率约为1000W，故A不符合题意；
B．节能灯的正常工作的电功率约10W，正常工作电流
故B符合题意；
C．遥控器的干电池电压约为3V，故C不符合题意；
D．人体安全的电压为不高于36V，故D不符合题意。
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像乙可知，灯泡L的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；
B．从图甲中可以看出，电阻与灯泡串联。从图乙中可以看出，当电阻电压为4V时，灯泡电压为2V，灯泡与电阻的电压之和正好等于6V，此时电路的电流为0.4A，灯泡L的实际阻值为
故B错误；
C．灯泡L的实际功率为
故C正确；
D．定值电阻R实际功率为
故D错误。
故选C。
11． 1200##1.2×103 0.6
【解析】
【分析】
【详解】
[1]3000r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转3000转，电能表转盘转动30转消耗的电能
W＝kW h＝0.01kW h＝0.01×3.6×106J＝3.6×104J
该用电器的电功率
P＝＝＝1200W＝1.2kW
[2]由可得该用电器正常工作0.5h消耗的电能
12．9
【解析】
【详解】
由P=可得，电灯的电阻：
R===484Ω，
灯泡的功率为81W时两端的电压：
U实===198V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴电路中的电流：
I===A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴导线分得的电压：
U线=U U实=220V 198V=22V，
导线上消耗的电功率：
P线=U线I=22V×A=9W，
13． 6 30Ω 0.48
【解析】
【详解】
[1]当S1、S2闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量干路电流；灯L正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压
[2]根据 可知通过灯泡的电流
根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流
根据欧姆定律可知定值电阻的阻值
[3]设定灯L电阻保持不变，根据 可知灯泡的电阻
当S1断开，S2闭合，滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表读数是0.2A，根据可知，灯L的实际电功率
14． 20 0.8 288
【解析】
【分析】
【详解】
[1]因为三只灯泡串联且规格相同，所以通过它们的电流和电阻都相同，即这三只灯泡两端分得的电压都相同，所以三只灯泡串联接在12V的电源两端时，每只灯泡两端的电压都为U=4V；由图象知道，当U=4V时，I=0.2A，则小灯泡的电阻
[2]小灯泡的实际电功率
P=UI=4V×0.2A=0.8W
[3]该电路通2分钟，电路消耗的电能为
W=UIt=12V×0.2A×2×60s=288J
15． 9 1.08
【解析】
【详解】
[1]小灯泡的电阻为
当电压表V１示数最大时电路中电流最大，最大电流为
电路的最大功率为
[2]当滑动变阻器电阻全部接入电路时，此时电路中电流最小，最小电流为
电压表V2的示数最大，最大值为
V1示数最小，最小值为
各个仪表都不会超过量程，灯的最小功率为
16． 保温 热 5.5A 200W
【解析】
【详解】
(1)当开关S断开时，电路阻值较大，由可知此时功率较小，为保温档。电饭锅工作主要应用了电流热效应。
(2)当电饭锅正常加热工作时，其电流大小为
(3)当开关S闭合时为加热挡，此时只有R1接入电路，可求其电阻为
则保温档时功率为
答：(1)开关S断开时，电饭锅处于保温状态，电饭锅利用了电流热效应。
(2)当电饭锅处于正常加热状态时，电路中的电流是5.5A。
(3)当电饭锅处于保温状态时，保温功率是200W。
17． 20 1∶20
【解析】
【详解】
[1]将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1，如图甲；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2，如图乙；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A，如图丙
因为
所以甲乙两图中电流之比
又因为 ，所以，所以滑动变阻器最大阻值
[2]在丙电路中，滑动变阻器接入电路的电阻
所以电源电压
由于乙电路电流为0.3A，所以灯泡正常发光，电压为2.5V，所以电源电压
由①②两式可得
U=4V，R1=5Ω
在只闭合S1时，灯泡才有电流通过，即甲乙两个电路中，甲电路滑动变阻器电阻最大，电路电流最小，灯泡的功率最小，此时滑动变阻器的电压 ，R1两端电压
所以灯泡两端电压
灯泡的最小功率
乙电路滑动变阻器接入电路阻值为零，电路电流最大，最大电流是0.3A，灯泡正常发光，灯泡的功率最大
所以，灯泡的最小功率与最大功率之比
18． 100 增大 变小 降低
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，PTC有个“居里点温度”当温度低于这个温度时，其电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值随温度的升高而增大，结合图象可知，该PTC材料的居里点温度为100℃。
[2][3][4]家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃时，由图象可知，电阻会变大，电源电压不变，由可知，电功率会变小，相同情况下放热减少，其温度会降低。
19．（1）见解析；（2）110Ω；（3）中温挡440W，高温挡880W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）当开关S2接B，S1断开时，两电阻串联，电路中电阻值最大，根据可知，此时功率最小，为低温挡；当开关S2接B，S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路中电阻值较大，根据可知，为中温挡；当开关S2接A，S1闭合时，两电阻并联，电路中的电阻最小，根据可知，此时功率最大，为高温挡。故填表如下
S1（填“闭合”或“断开”） S2与A还是B接触
高温 闭合 A
中温 闭合 B
低温 断开 B
（2）当开关S2接B，S1断开时，两电阻串联，由得电路总电阻为
发热电阻R1的阻值
R1＝R总﹣R2＝220Ω﹣110Ω＝110Ω
（3）养生壶中温挡时的电功率
高温挡功率
答：（1）开关的状态如下表；
S1（填“闭合”或“断开”） S2与A还是B接触
高温 闭合 A
中温 闭合 B
低温 断开 B
（2）发热电阻R1的阻值是110Ω；
（3）中温挡的电功率是440W，高温挡的电功率是880W，如下表：
项目 参数
电源电压/V 220
低温挡功率/W 220
中温挡功率/W 440
高温挡功率/W 880
容积/L 3
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页