人教版九年级物理第十八章电功率定向攻克
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、下列物理量中,以科学家的名字焦耳作为单位的物理量是( )
A.电压 B.电功 C.电阻 D.电功率
2、标有“6V 1.5W”字样的小灯泡,通过它的电流随电压变化的关系图像如图所示。若把这样的两只小灯泡串联接在8V的电源上,则此时每只小灯泡的电阻及功率为( )
A.24Ω,0.67W B.24Ω,0.8W C.20Ω,0.96W D.20Ω,0.8W
3、根据图中所示的两盏白炽灯的铭牌,可以知道( )
A.无论两灯如何连接,甲灯一定比乙灯亮
B.串联接在220V电源上,乙灯比甲灯要亮
C.正常发光时,甲灯的电阻大于乙灯的电阻
D.正常发光时,甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍
4、灯上标有“”,灯上标有“”。先将和串联接到的电路中,通过两灯的电流分别为和,两灯的功率分别为和;若将和并联接到同一电路中,通过两灯的电流分别为和,两灯的功率分别为和。若不计灯丝电阻的变化,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
5、如图甲所示电路中,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端,图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图象;第二次只闭合开关S、S2,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P,图丙是在安全的前提下通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图象。则下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值为20Ω
B.电源电压为10V
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器的最大功率为0.9W
D.只闭合开关S、S2,为保证电路安全,滑动变阻器移动的阻值范围为10~50Ω
6、如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A.甲实验是为了研究电流产生的热量与电压的关系
B.甲实验通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量更多
C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D.乙实验通电一段时间后,右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
7、甲,乙两个电热器的电阻之比为3∶2,通电相同时间产生的热量之比为8∶3.则通过甲、乙的电流之比为( )
A.3∶2 B.2∶3 C.3∶4 D.4∶3
8、关于电能和电功率,下列说法正确的是( )
A.电能是表示用电器消耗电能快慢的物理量
B.电功率大的用电器一定比电功率小的用电器消耗电能多
C.用电器消耗电能越多,电功率越大
D.在相同的时间内,用电器消耗电能越多,电功率越大
9、如图所示的电器中,能将电能转化为机械能的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
10、如图电源电压恒定。闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右移动,则开关闭合后,下列关于电路的说法正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.灯泡L变暗
C.电流表示数不变 D.电压表示数变大
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图所示,是某一手机移动电源(俗称充电宝)。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的______;充电过程中,电能转化为 ______;充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的 ______。
2、如图,把金属成份的包装纸亮面朝外卷起成中间细的条状,将其A和B两端分别与干电池的正负极连接,一会儿看到它燃烧起来,其上电流方向_______,其上电荷定向移动方向_______(选填“从A到B”“从B到A”或“无法确定”),燃烧原因可用电流的______效应解释。
3、小明学习电功率知识后,想利用电能表测量家中用电器工作时的实际功率。他仔细观察了家中的电能表,表盘参数如图所示,则小明家允许加载的用电器的最大总功率为______W。他关闭家中其他用电器,只让一个用电器工作,一段时间内电能表转盘转过300转,则该用电器这段时间内消耗的电能为______,合______J。
4、如图所示是某家用电能表的表盘,将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min,电能表指示灯闪烁32次,该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW·h。该用电器的实际功率为______W。
5、已知灯泡L1、L2灯丝电阻不受温度影响,当将它们串联接在电路中时,如图甲所示,闭合开关,灯L1两端电压U1大于灯L2两端电压U2;若将两灯泡并联在原电源两端时(电源电压保持不变),如图乙所示,闭合开关,则灯L1的电功率___________灯L2的电功率(选填“>”、“<”或“=”)。
三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)
1、如图,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为10Ω,R1为滑动变阻器,开关S1、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为1.1A。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)S1、S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能。
2、如图甲为新型电饭锅,它采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示,其中和均为电热丝,是自动控制开关。煮饭时,把电饭锅接入电路中,在电饭锅工作的内,电路中总电流随时间变化的图象如图丙所示。求:
(1)和都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝的阻值;
(3)这内电饭锅产生的热量。
3、电吹风是现代家庭的常用电器,如图甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇转动的电动机,三角牌某型号电吹风的主要技术参数如表所示:
三角牌电吹风 ZJQF003
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作,通过电动机的电流为多大?小数点后保留两位
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风正常工作,5min内电流通过R产生的热量是多少?
(3)小明家的电能表如图乙所示,当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时,半小时电能表的转盘旋转多少圈?
(4)小明家的电压很不稳定,当电吹风接入实际电压为198V的电路,吹热风时电热丝R的实际功率为多少?
4、小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示,如图乙为浴足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求:
(1)额定加热电流?
(2)开关S接哪个触点,浴足盆处于加热状态?R1和R2的阻值各为多少欧?
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min电能表(如图表所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?
型号 MUY﹣01
额定电压 220V
额定加热功率 880W
额定保温功率 100V
5、蒸汽电熨斗不会出现将衣物烧焦,它是在调温型电熨斗的基础上增加蒸汽发生装置和蒸汽控制器而成,如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱装水最多0.4kg加热功率有大小两个挡位,设计师最初设计的内部电路有如图,其中电热丝R1=56Ω,R2=44Ω。求:
(1)该挂烫机最大电流为多少?
(2)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率是多少?
(3)在用电高峰期,小玲关闭家中其他用电器,只让挂烫机通电使其处于工作状态,1min能使转速为3000r/kW·h的电能表转盘转了51转,则挂烫机的实际电功率为多少?
---------参考答案-----------
一、单选题
1、B
【详解】
A.电压的单位是伏特,故A不符合题意;
B.电功的单位是焦耳,故B符合题意;
C.电阻的单位是欧姆,故C不符合题意;
D.电功率的单位是瓦特,故D不符合题意。
故选B。
2、D
【详解】
两只灯泡串联且规格相同,通过它们的电流和它们的电阻都相同,所以这两只灯泡两端分得的电压相同。两只灯泡串联接在8V的电源两端时,每只灯泡两端的电压都为4V。由图像可知,电流为0.2A。因此小灯泡的电阻为
小灯泡的实际电功率为
故选D。
3、B
【详解】
ABC.根据题意,由可得甲乙两灯正常发光的电阻分别为
,
所以正常发光时,如果两灯串联,则电流相同,由可得两灯实际功率;如果两灯并联,则电压相同,由可知两灯实际功率。即串联接在220V电源上,乙灯比甲灯的实际功率大,乙灯比甲灯要亮。故AC不符合题意,B符合题意。
D.由可知,灯泡消耗的电能既与功率有关,又与时间有关,没有说明时间关系,无法比较。故D不符合题意。
故选B。
4、B
【详解】
灯上标有“”,灯的电阻为
灯上标有“” 灯的电阻为
A.先将和串联接到的电路中,由于串联,电流处处相等,故,根据 可知,电阻大的,功率大,故,故A错误;
D.若将和并联接到同一电路中,根据可知,电阻越大,电流越小,故,电压相同,电功率的大小是,故D错误;
B.先将和串联接到的电路中,其电流为
当两灯并联时,通过的电流为
则
根据可知,电阻的大小相同,故
故B正确;
C.两灯并联时,通过的电流为
两灯串联时,其电流为
故
由于电阻相同,故
故D错误。
故选B。
5、C
【详解】
AB.只闭合开关S、S1,R0和滑动变阻器串联,由图乙结合串联分压规律得
解方程得
故AB错误;
C.只闭合开关S、S1,滑动变阻器的功率
即当滑动变阻器阻值等于R0的阻值时其功率最大,滑动变阻器的最大功率为
故C正确;
D.只闭合开关S、S2,灯L和滑动变阻器串联,由图丙知灯L正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小值为
因为电压表量程是0~15V,滑动变阻器滑片可滑至阻值最大处,即a端,由图乙可知,滑动变阻器的最大阻值是
在电路安全的情况下,滑动变阻器移动的阻值范围为5~50Ω,故D错误。
故选C。
6、C
【详解】
AB.甲实验两电阻丝串联,则通过电阻丝的电流和通电时间相同,其电阻值不同,所以是研究电流产生的热量和电阻的关系;右侧电阻阻值大,由焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻产生热量多,则右侧容器内空气吸收的热量多,故AB错误;
CD.乙图实验中,右侧电阻丝与另一电阻丝并联,左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同,但通过电阻的电流不同,所以研究电流产生的热量与电流的关系;由于左侧的电流大,产生的热量多,则左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故C正确,故D错误。
故选C。
7、D
【详解】
由焦耳定律Q=I2Rt可知,通过甲、乙的电流之比
故选D。
8、D
【详解】
A.电功率是表示消耗电能快慢的物理量,故A错误;
B.电功率大的用电器消耗电能快,但不一定越多,因为消耗电能的多少还与通电时间有关,故B错误;
C.用电器消耗的电能越多,电功率不一定大,因为消耗电能的多少还与通电时间有关,故C错误;
D.由电功率的概念和公式可知,在相同的时间内,用电器消耗电能越多,电功率越大,故D正确。
故选D。
9、B
【详解】
①灯泡工作时,主要将电能转化为内能和光能,不符合题意;
②电风扇工作时,主要将电能转化为机械能,符合题意;
③电车工作时,主要将电能转化为机械能,符合题意;
④电饭煲工作时,主要将电能转化为内能,不符合题意。
综上所述,将电能转化为机械能的是②③,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10、B
【详解】
CD.由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测量灯泡两端的电压;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,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,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,电压表示数变小,故CD错误;
AB.电路电流减小,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故A错误,B正确。
故选B。
二、填空题
1、 用电器 化学能 电源
【解析】
【详解】
[1][2]给充电宝充电时,充电宝消耗电能转化为化学能,相当于简单电路中的用电器。
[3]充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,此时充电宝相当于简单电路中的电源。
2、 从A到B 从B到A 热
【解析】
【详解】
[1][2]在电源的外部,电流的方向是从正极经用电器流向负极,通过包装纸的电流方向是从A到B,金属是靠自由电子导电的,电流的方向与电子移动方向相反,其上电荷定向移动方向是从B到A。
[3]金属成份的包装纸搭在干电池的正负极上,形成了电源短路,通过电路的电流过大,电流通过导体会产生大量的热量,温度升高,达到包装纸的着火点,使包装纸燃烧起来,利用电流的热效应。
3、 4400 0.1 3.6×105
【解析】
【详解】
[1]由图知小明家电能表的额定最大电流是20A,则小明家允许加载的用电器的最大总功率为
[2][3]3000即消耗1的电能时电能表转盘转3000转,则该用电器这段时间内消耗的电能为
4、 0.01 200
【解析】
【详解】
[1]由图知该电能表的参数为3200imp/(kW·h),表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能,指示灯闪烁3200次。3min电能表指示灯闪烁32次,则该用电器在上述时间内消耗的电能为
[2]根据得,该用电器的实际功率为
5、<
【解析】
【详解】
由题意可知,L1和L2串联在电路中时,L1两端电压U1大于L2两端电压U2,因串联电路中电流处处相等,故可知流过两灯的电流相等,故由欧姆定律可知,灯L1的电阻大于灯L2的电阻;将两灯并联在电源两端时,灯泡两端电压相等,故由可知,灯L1的电功率小于灯L2的电功率。
三、计算题
1、(1)12Ω;(2)2160J
【详解】
解:(1)小灯泡L标有“6V 3W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为3W,根据可知灯的电阻
(2)S1、S2都闭合时,R2短路,灯与变阻器并联,电流表测电路的总电流,因L恰好正常发光,故电源电压为U=UL=6V,灯正常发光时的电流
电流表示数即为干路的总电流,I=1.1A,根据并联电路电流的规律,通过变阻器的电流
I1=I﹣IL=1.1A﹣0.5A=0.6A
R1在10min内消耗的电能
W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω;
(2)S1、S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能为2160J。
2、(1);(2)220Ω;(3)
【详解】
解:(1)和都闭合时,两电阻并联,根据可知,此时总电阻最小,总功率最大,为高温档,总电流也最大,故此时的电流为3A,则总功率为
(2)当只闭合S时,只有电阻R1接入电路,电阻比较大,是低温档,此时的总电流为2A,那么通过R2的电流为
电热丝的阻值
(3)因为纯电阻电路中,电能全部转化为内能,这内电饭锅产生的热量
答:(1)和都闭合时电饭锅的电功率为660W;
(2)电热丝的阻值为220Ω;
(3)这内电饭锅产生的热量为;
3、(1)0.36A;(2)2.4×104J;(3)264圈;(4)648W
【详解】
解:(1)由电路图可知,当只闭合S1时,只有电动机工作,吹出的是冷风,由表中数据可知,吹冷风的功率是80W,则电吹风正常工作,通过电动机的电流为
(2)由电路图可知,当同时闭合S1、S2时,电动机和电热丝并联,此时电吹风吹热风,由表中数据可知,电吹风吹热风时的功率为880W,因电路的总功率等于各用电器的功率之和,故5min内电流通过R产生的热量为
(3)由题意可知,电吹风正常工作并且吹热风时,半小时消耗的电能为
故电能表的转盘旋转的圈数为
(4)由题意可知,电热丝的电阻为
当电吹风接入实际电压为198V的电路,吹热风时电热丝R的实际功率为
答:(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作,通过电动机的电流为0.36A;
(2)当同时闭合S1、S2时,电吹风正常工作,5min内电流通过R产生的热量是2.4×104J;
(3)当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时,半小时电能表的转盘旋转264圈;
(4)当电吹风接入实际电压为198V的电路,吹热风时电热丝R的实际功率为648W。
4、(1)4A;(2)加热状态,429Ω,55Ω;(3)600W
【详解】
解:(1)由表中数据知,浴足盆的额定加热功率是880W,由可得,额定加热电流
(2)由电路图知,S接b时只有R2接入电路中,电源电压一定,由可知,此时电路的功率较大,为加热状态;S接a时两电阻串联,电路中电阻较大,功率较小,为保温状态。由欧姆定律可得R2的阻值
保温状态下,由串联电路的特点和可得总电阻
则
(3)由图乙可知,电能表上标有,表示每消耗的电能,电能表的表盘就转过3000r,则表盘转过30转时,浴足盆消耗的电能
此时浴足盆加热的实际电功率
答:(1)额定加热电流为4A;
(2)开关S接b触点,浴足盆处于加热状态,R1和R2的阻值分别为429Ω和55Ω;
(3)浴足盆加热的实际电功率为600W。
5、(1)5A;(2)484W,1100W;(3)1020W
【详解】
解:(1)当开关旋至2时,电路为R2的简单电路,此时电路中电阻最小,电路中电流最大,此时电路中的电流
(2)当开关旋至1时,R1、R2串联,根据电阻的串联,此时电阻最大,由可知为小功率挡的额定功率
大功率挡的额定功率
P大=UI大=220V×5A=1100W
(3)1min能使转速为3000r/kW·h的电能表转盘转了51转,消耗的电能为
挂烫机的实际电功率为
答:(1)该挂烫机最大电流为5A;
(2)这款挂烫机小、大两个挡位的额定功率为484W和1100W;
(3)只让挂烫机通电使其处于工作状态,能使转速为的电能表转盘转了51转,则挂烫机的实际电功率为1020W。