北师大版九年级年级全一册13.2电功率同步练习（含解析）

北师大版九年级年级全一册 13.2 电功率 同步练习
一、单选题
1．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，如果将滑片向右缓慢移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．电路消耗的总电功率变大
B．电压表V1与电流表A的示数之比保持不变
C．电流表示数不变，两电压表的示数都将变大
D．电流表示数变小，电压表V1示数不变，电压表V2示数变大
2．如图所示电路，电源电压4.5V保持不变，灯L标有“2.5V；1.25W”字样，电流表的量程为0 0.6A，电压表的量程标有“0 3V”，滑动变阻器的最大阻值是20Ω。当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，假设灯丝电阻不随温度变化而变化，在保证电路安全的情况下，则下列说法正确的是（　　）
A．电流表的最大示数为0.6A
B．电压表的最小示数为0V
C．整个电路消耗的总功率最大为2W
D．灯L消耗的最小功率为0.45W
3．有两个电路元件A和B，其两端电压与流过元件电流的关系如图甲所示。把它们并联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电压表的示数为3V，则电流表的示数和电路中消耗的总功率分别是（　　）
A．0.60A，1.8W B．0.70A，1.8W C．1.30A，2.1W D．1.30A，3.9W
4．如图所示，R为气敏电阻，其阻值随着酒精浓度的增加而减小，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　）
A．酒精气体浓度增大，电压表示数变大
B．酒精气体浓度减小，电流表示数变大
C．酒精气体浓度增大，电路消耗的总功率变小
D．酒精气体浓度减小，电压表与电流表示数的比值变小
5．如图所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 6W”字样。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动一段距离到A点，此过程中电流表示数变化了0.1A，滑片在A点时电压表示数为3V。再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.3A，此时灯泡L恰好正常发光。忽略灯丝电阻的变化，电流表和电压表量程可以根据实际情况改变，下列说法正确的是（）
A．电源电压为12V
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．只闭合开关S1，滑动变阻器R2消耗的最大功率为0.8W
D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为1.2W~4.8W
6．如图甲所示的电路中，电源电压不变，为定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应。下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片在A点与B点时，电路的总功率之比是1∶2
B．电源电压为10V
C．滑动变阻器消耗的最大电功率为3.6W
D．电路消耗的最大电功率为7.2W
7．下列数据中最接近生活实际的是（　　）
A．家用液晶电视机的额定功率约为2000W
B．手机的锂电池电压一般为36V左右
C．家用电热水壶烧水时的电阻约为1000Ω
D．家用电风扇正常工作时的电流约为0.2A
8．如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关S，电流表A1、A2的示数之比是1：5．则定值电阻R1：R2的值、以及R1、R2功率P1：P2的值分别是
A．4：1 1：4 B．1：4 4：1 C．1：5 5：1 D．5：1 1：5
9．如图所示，电源电压为4V，灯泡标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，定值电阻R0=10Ω，电压表量程“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”。在电路安全的情况下，下列判断正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（　　）
①灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
②只闭合开关S、S2时，该电路的最小电流是0.25A
③只闭合开关S、S2时，滑动变阻器R消耗的最大电功率是0.4W
④只闭合开关S、S1时，滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω
A．只有②③正确 B．只有①④正确
C．只有①②③正确 D．只有①③④正确
10．如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合，①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光，灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　）
A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
二、填空题
11．有一个标有“6V 3W”的小灯泡，题图为小灯泡的电流与电压的关系图像。当小灯泡正常发光时，小灯泡的电阻为______，电流通过小灯泡1分钟做的功是______J。若接在电压为4V的电源上，则此时小灯泡的实际功率是______W。
12．已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯的额定电压是3V，甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是________V，两灯并联使用，电路最大电流是________A。
13．灯泡标有“6V　6W”，标有“12V　6W”，当它们并联时，干路中的最大允许电流为___________A．如果把两灯泡分别串联或并联接入同一电源下（电源电压不变），串联时的功率记为，并联时的功率记为，那么___________。（忽略灯丝电阻的变化）
14．灯L1、L2分别标有“3V 0.75W“和“3V 1.5W“字样，通过L1、L2电流随其两端电压变化的图像如图所示。若将L1、L2并联接在3V电源两端，则电路消耗的总功率为 _____W；若将L1、L2串联，要使L1正常发光，则电源电压应为 _____V；若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器连入电阻为 _____Ω时，L1正常发光。
15．将一只标有“12V 6W”的灯泡与一电阻串联后接到电压为12V的电源上，电阻消耗的功率为1W（灯丝电阻不变），则此时灯泡消耗的功率______5W。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
三、综合题
16．一个额定电压为220V的电热水器，当给它通电10min时，电能表的示数变化如图甲、乙所示。
（1）电能表是测量___________（选填“电功”或“电功率”）的仪表；
（2）电热水器的功率是多少？( )
（3）电热水器的电阻是多大？( )
17．如图甲所示，是小鑫的爷爷购买的一台电热足浴器内部等效电路图，R1和R2均为电热丝，其中R1的阻值是171.6Ω，R1>R2，该足浴器有低温、中温和高温挡3个挡位。说明书因为破损无法看清加热功率，关闭家中所有用电器，在足浴器中装入4kg、初温为25℃的水，用高温挡加热到34℃时，发现图乙所示电能表的转盘转过150转，共用时3min，若家庭电路中此时电压为220V。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
（1）电热足浴器中开关S0闭合、S接2时，电热足浴器处于______（选填“低温”“高温”或“中温”）挡位工作；
（2）求该足浴器高温挡的额定功率______和加热效率______；
（3）求该足浴器低温挡正常工作时电路中的电流______。
18．智能家居带给我们健康、舒适的生活。如图甲所示，这是一款智能马桶的座圈，其内部加热电路的简化图如图乙所示，R1和R2为阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，再通过调节开关S1，可实现“高”“中”“低”三种挡位的转换，其中低温挡的额定功率为20W，电热丝R2的阻值为1210Ω。
（1）座圈加热时，把电能转化为______能；
（2）1kW h的电能可供该座圈在低温挡正常工作多少小时______？
（3）电热丝R1的阻值为多少______？
（4）该座圈在中温挡正常工作时消耗的电功率为多少______？
19．图甲是家用保温式电饭锅，图乙是该电饭锅的电路原理图，已知R2=202Ω，电饭锅的额定加热功率为1210W。
（1）当开关S______（选填“闭合”或“断开”）时，电饭锅处于保温状态；
（2）电路中R1的电阻是多大？( )
（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是多大？( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
由电路图可知，与串联，电压V1表测两端的电压，电压表V2测电源两端的电压，电流表测电路中的电流。如果将滑片向右缓慢移动时，电路中的阻值增大，总电阻增大。电源电压恒定不变。
A．因为电路中总电阻增大，根据可知，电路中电流减小，所以根据，电源电压不变，总功率变小，故A错误；
B．电压V1表测两端的电压，根据可知，电压表V1与电流表A的示数之比为阻值，为定值电阻，阻值恒定不变，所以电压表V1与电流表A的示数之比保持不变，故B正确；
CD．如果将滑片向右缓慢移动时，总电阻增大，电流减小，电流表示数减小，根据，两端电压减小，V1示数减小，电压表V2测电源两端的电压恒定不变，故CD错误。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．灯泡正常工作时的电流为
灯泡电阻为
为了保证电路中各元件安全工作，电路中的最大电流不能超过0.5A，故A错误；
C．整个电路消耗的总功率最大为
故C错误；
B．因为串联电路中总电压等于各用电器电压之和，所以电压表的最小示数为
故B错误；
D．当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯L消耗的功率最小，此时灯泡两端的电压
灯泡消耗的最小功率
故D正确。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
闭合开关S，电路元件A和B并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流；这时电压表的示数为3V，根据并联电路的电压特点可知电路元件A和B两端的电压都为3V，从图乙可知通过元件A和B的电流分别为0.6A和0.7A，根据并联电路的电流特点可知电流表的示数为
I=0.6A+0.7A=1.3A
电路中消耗的总功率为
P=UI=3V×1.3A=3.9W
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
由电路图可知，定值电阻R0与传感器的电阻R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．酒精气体浓度增大，R的阻值减小，电路总电阻减小，电路中电流增大，定值电阻两端电压变大，电压表示数变大，故A正确；
B．酒精气体浓度减小，R的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流减小，电流表示数减小，故B错误；
C．由以上分析可知，酒精气体浓度增大，电路中电流增大，而电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故C错误；
D．电压表与电流表示数的比值等于定值电阻 R0的大小，无论是酒精浓度增大还是减小，电压表与电流表示数的比值始终不变，故D错误。
故选A。
5．B
【解析】
【详解】
A．当开关都闭合时，电路的等效电路如图3所示
R1与L并联，R2短路，此时L正常发光，则两端电压为6V，根据并联电路电压的规律可知电源电压为
故A错误；
B．根据题意，先闭合开关S1，如图1所示，R1与R2串联，滑动变阻器处在最大阻值处，假设此时电流为I0；滑片P向左移动到A处时，如图2所示，电流变化了0.1A，即增加了0.1A，此时的电流为
此时电源电压为
①
再闭合开关S2和S3，如图3所示，R1与L并联，R2短路，根据串并联电路电阻的关系可知，总电阻变小了，总电流变大了，电流表示数又变化了1.3A，即增加了1.3A，则此时的电流为
根据小灯泡正常发光，由电功率的公式可知此时小灯泡的电流为
由并联电路电流的规律可得R1的电流为
此时电源电压为
②
联立①②解方程组可得，。
故B正确；
C．根据题意，闭合开关S1，如图1所示，R1与R2串联，滑动变阻器处在最大阻值处，此时电流为，由串联电路电阻的关系及欧姆定律可得
解方程可得。根据电功率计算公式可得滑动变阻器的功率为
当时，分式的分母最小，取最大值，即
故C错误；
D．根据题意，当只闭合开关S1，滑动变阻器接入最大阻值时，电路总功率最大，由串联电路电阻的关系及电功率公式可得最小功率为
当滑动变阻器接入阻值为0时，电路为R1的简单电路，此时功率最大，则最大功率为
则此时电路功率变化范围为1.2~3.6W，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
由电路图可知，R0与R串联。
A．由图乙可知，滑片位于a点和b点时电路中的电流分别为，，变阻器消耗的电功率均为，因电源的电压不变，所以由P=UI可知，两种情况下电路的总功率之比
故A错误；
B．滑片位于a点和b点时，由 可得，两种情况下变阻器接入电路中的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源的电压
代入数据
解得
，
故B错误；
C．滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流
滑动变阻器消耗的电功率:
当R=R0=10Ω时，滑动变阻器的电功率最大，则最大值
故C正确；
D．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总功率最大，
故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
A．液晶电视机的正常工作的电流为1A左右，所以额定功率约为
故A不符合题意；
B．手机锂电池的工作电压约为3.7V，故B不符合题意；
C．家用电水壶额定功率会在1000W左右，正常工作时电阻
故C不符合题意；
D．家用电风扇的功率较小，正常工作时的功率为44W左右，所以电流约为
故D符合题意。
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
闭合开关R1、R2并联，A1测R1的电流，A2测干路电流；A1、A2的示数之比是1：5，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得：
＝，
由于两电阻两端的电压相等，根据电压一定时，电流与电阻成反比可得：
＝，
故BCD错误；
根据P＝UI可得：
，
故A正确，故选A。
9．D
【解析】
【详解】
①因为灯泡标有“3V　1.5W”字样，所以灯泡的U额=1.5W，P额=3V，所以
故①正确；
②只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路分压的特点
所以滑动变阻器R分到的电压
小于电压表的量程3V，电路安全，说明滑动变阻器R的滑片可以滑到最右端，此时电路中的电流最小
故②错误；
③只闭合开关S、S2时，此时定值电阻R0与滑动变阻器R串联，则电路中的电流为
则滑动变阻器R消耗的电功率为
要使滑动变阻器R取得最大的消耗功率，则最小，即，所以当R0-R=0，即R = R0 =10Ω时，使滑动变阻器取得最大的消耗功率，此时电路中的电流
则滑动变阻器取得最大的消耗功率为
故③正确；
④只闭合开关S、S1时，灯泡L与滑动变阻器串联接到电路中，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。由①可知，灯泡的允许通过的最大电流
I最大=I额=0.5A
小于电流表的量程，为了保护电路，电流只能取0.5A。此时灯泡两端的电压为灯泡额定电压，所以滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U额=4V-3V=1V
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
根据电压表量程，滑动变阻器两端的最大电压为U滑最大=3V。此时灯泡两端的电压
UL=U- U滑最大=4V-3V=1V
所以
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是2Ω～18Ω。故④正确。
故ABC错误，D正确。
故选D。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，它们的电阻分别为
R1阻值大于R2阻值，只闭合S1，灯泡L1、L串联，只闭合S2，灯泡L2、L串联，两种接法对比，L2、L串联时，总电阻小，电流大，L功率较大，更亮，故A符合题意。
故选A。
11． 12 180 1.6
【解析】
【详解】
[1]小灯泡正常发光时的电阻为
[2]电流通过小灯泡1分钟做的功是
W=P额t=3W×1×60s=180J
[3]由图像可知：当U实=4V时，通过灯泡的电流为I实=0.4A，此时小灯泡的实际功率是
P实=U实I实=4V×0.4A= 1.6W
12． 8 0.9
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据图像可知，甲灯两端电压为额定电压6V时，甲的额定电流为0.5A；乙灯两端电压为额定电压3V时，乙的额定电流为0.6A；因为串联电路中电流处处相等，所以两灯串联时，电路中的最大电流
I=I甲=0.5A
此时甲灯正常发光（其电压为6V），由图像可知，当通过乙灯泡的电流为0.5A时，乙灯泡两端电压为2V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电路两端允许加的最大电压
U串=U甲+U乙′=6V+2V=8V
[2]因为并联电路两端电压相等，所以并联电路两端的最大电压为3V，由图像可知，甲乙两端电压为3V时
I甲′=0.3A，I乙′=0.6A
因为并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，所以干路允许通过的最大电流
I并=I甲′+I乙′=0.3A+0.6A=0.9A
13． 1.25 4∶25
【解析】
【详解】
[1]由可得，两灯泡的电阻分别为
将它们并联时，干路两端的最大电压为U并＝U1＝6V，根据并联电路的特点和欧姆定律可得，干路中允许最大电流
[2]当两灯泡串联时，设电源电压为U，此时L1两端的电压为
由公式得的功率为
两灯泡并联接在该电源上时，由可得的功率为
串联时的功率记为，并联时的功率记为，那么
14． 2.25 4 12
【解析】
【详解】
[1]将L1、L2并联接在3V电源两端，两灯均在工作在额定状态下，则电路消耗的总功率为
[2]L1、L2正常发光时的电流分别为
若将L1、L2串联，由于串联电路中电流处处相等，要使L1正常发光，则电路中的电流应为0.25A，则电源电压应为两灯两端电压之和，即
[3]若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端，L1正常发光，则电路中的电流应为0.25A，此时滑动变阻器连入电阻为
15．小于
【解析】
【详解】
一只标有“12V 6W”的灯泡，灯泡的电阻为
设定值电阻的阻值为，电阻与灯泡串联，则电路的总功率为
串联一个电阻后，电路的总电阻变大，根据可知，总功率变小，而只有一个灯泡时，总功率为6W，故串联一个电阻后，电路的总功率小于6W，而电阻消耗的总功率为1W，则灯泡的总功率小于5W。
16． 电功 1200W 40.3Ω
【解析】
【详解】
解：（1）电能表是测量电功或电能的仪表，测量用电器一段时间内消耗的电能。
（2）由图16甲、乙可知，电热水器消耗的电功
电热水器工作时间
电热水器的功率
（3）由 可得，电热水器的电阻
答：（1）电能表是测量电功的仪表；
（2）电热水器的功率是1200W；
（3）电热水器的电阻是40.3Ω。
17． 中温 1000W 84% 1A
【解析】
【详解】
解：（1）由知，当电压一定时，电阻越小，电功率越大。故电热足浴器中开关S0闭合、S接1时，此时电路R1、R2串联；开关S0闭合、S接2时，此时电路只有R1；开关S0闭合、S接3时，此时电路中只有R2。因为R1>R2，再由串联电路的电阻特点可知，当开关S0闭合、S接1时，为低温档；开关S0闭合、S接2时，为中温档；开关S0闭合、S接3时，为高温档。
（2）用高温挡加热3min消耗的电能
高温挡的额定功率
高温挡加热3min，水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(34℃-25℃)=1.512×105J
足浴器高温挡的加热效率
（3）由可得，R2的阻值
当电热足浴器中开关S0闭合、S接1时，处于低温挡；由串联电路的电阻规律可得，足浴器低温挡正常工作时电路中的电流
答：（1）电热足浴器中开关S0闭合、S接2时，电热足浴器处于中温档位工作；
（2）该足浴器高温挡的额定功率1000W和加热效率84%；
（3）求该足浴器低温挡正常工作时电路中的电流为1A。
18． 内 50h 1210Ω 40W
【解析】
【详解】
解：（1）座圈通电发热，需要消耗电能产生热量，所以座圈加热时，将电能转化为内能。
（2）1kW h的电能可供该座圈在低温挡正常工作的时间为
（3）由电路图可知，开关S2接b，S1断开时，电路为R1和R2的串联电路，电路中的总电阻为两电阻之和；开关S2接b，S1闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，电路中总电阻等于R1的阻值；开关S2接a，S1闭合时，电路为R1和R2的并联电路，电路中的总电阻最小；在电源电压不变时，根据可知：开关S2接b，S1断开时，座圈处于低温挡；开关S2接b，S1闭合时，座圈处于中温挡；开关S2接a，S1闭合时，座圈处于高温挡；
低温挡下，电路中的总电阻为
电热丝R1的阻值为
R1＝R﹣R2＝2420Ω﹣1210Ω＝1210Ω
（4）中温挡正常工作时的电功率为
答：（1）内；
（2）1kW h的电能可供该座圈在低温挡正常工作的时间为50h；
（3）电热丝R1的阻值为1210Ω；
（4）中温挡正常工作时的电功率为40W。
19． 断开 40Ω 200W
【解析】
【详解】
解：（1）由电路图知，当开关断开时，电阻R1、R2串联在电路当中；开关闭合时，电路中只有R1。根据电功率推导公式和串联电路的电阻特点可知，当开关断开时，电路中的电阻较大，电功率比较小，因此电饭锅处于保温状态。
（2）开关闭合时，电路中只有R1，此时电饭锅处于加热状态，可求电阻R1为
（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是
答：（1）当开关S断开时，电饭锅处于保温状态；
（2）电路中R1的电阻是40Ω；
（3）当电饭锅处于保温状态时，保温功率是200W。
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